WO2013164903A1 - 画像符号化方法、画像復号方法、画像符号化装置、画像復号装置及び画像符号化復号装置 - Google Patents

画像符号化方法、画像復号方法、画像符号化装置、画像復号装置及び画像符号化復号装置 Download PDF

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WO2013164903A1
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tile
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tile structure
decoding
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寿郎 笹井
西 孝啓
陽司 柴原
京子 谷川
敏康 杉尾
徹 松延
健吾 寺田
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パナソニック株式会社
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    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/46Embedding additional information in the video signal during the compression process

Definitions

  • the present invention relates to an image encoding method and an image decoding method.
  • An ITU-T standard called 26x or an ISO / IEC standard called MPEG-x is known (for example, see Non-Patent Document 1).
  • Non-Patent Document 2 High Efficiency Video Coding
  • JCT-VC Joint Collaborative Team on Video Coding
  • ISO / IEC 14496-10 “MPEG-4 Part 10 Advanced Video Coding” Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO / IEC JTC1 / SC29 / WG11 8th Meeting: San Jose, CA1-Hc, H Video Coding (HEVC) text specification draft 6 ”,
  • An object of the present invention is to provide an image encoding method and an image decoding method that can reduce the processing amount in an image decoding apparatus.
  • an image encoding method includes a division step of dividing each of a plurality of pictures into a plurality of tiles, and the division pattern of the tiles is the same for the plurality of pictures.
  • a tile structure fixed flag generating step for generating a tile structure fixed flag indicating whether or not there is, an encoding step for generating a plurality of encoded signals by encoding each of the plurality of tiles, and the plurality of codes
  • the present invention can provide an image encoding method and an image decoding method capable of reducing the processing amount in the image decoding apparatus.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a scan order according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a scan order according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a division example of tiles and slices according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of division of tiles and slices according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart of the image decoding process according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart of the image decoding process according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a syntax example of the encoded bitstream according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a syntax example of the encoded bitstream according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a syntax example of the encoded bitstream according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of division of tiles and slices according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of tile and slice division according to the first embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram of the image decoding apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 13 is a block diagram of the image coding apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 14 is a flowchart of the image encoding process according to the first embodiment.
  • FIG. 15 is a flowchart of the image decoding process according to the first embodiment.
  • FIG. 16 is an overall configuration diagram of a content supply system that realizes a content distribution service.
  • FIG. 17 is an overall configuration diagram of a digital broadcasting system.
  • FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration example of a television.
  • FIG. 19 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. 20 is a diagram illustrating a structure example of a recording medium that is an optical disk.
  • FIG. 21A is a diagram illustrating an example of a mobile phone.
  • FIG. 21B is a block diagram illustrating a configuration example of a mobile phone.
  • FIG. 22 is a diagram showing a structure of multiplexed data.
  • FIG. 23 is a diagram schematically showing how each stream is multiplexed in the multiplexed data.
  • FIG. 24 is a diagram showing in more detail how the video stream is stored in the PES packet sequence.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating the structure of TS packets and source packets in multiplexed data.
  • FIG. 26 is a diagram illustrating a data structure of the PMT.
  • FIG. 27 is a diagram showing an internal configuration of multiplexed data information.
  • FIG. 28 shows the internal structure of stream attribute information.
  • FIG. 29 is a diagram illustrating steps for identifying video data.
  • FIG. 30 is a block diagram illustrating a configuration example of an integrated circuit that realizes the moving picture coding method and the moving picture decoding method according to each embodiment.
  • FIG. 31 is a diagram showing a configuration for switching the driving frequency.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating steps for identifying video data and switching between driving frequencies.
  • FIG. 34A is a diagram illustrating an example of a configuration for sharing a module of a signal processing unit.
  • FIG. 34B is a diagram illustrating another example of a configuration for sharing a module of a signal processing unit.
  • one image signal is processed in the raster scan order shown in FIG.
  • One image signal is divided into a plurality of units called slices.
  • Each slice includes a signal that is continuous in the raster scan order described above. Then, encoding is performed in units of slices.
  • a tile method is also considered.
  • one image signal is divided into a plurality of rectangular units (tiles). Then, for each of the divided rectangles, a signal included in the rectangle is processed in the raster scan order (see FIG. 2). Since this tile method can divide the screen in the vertical direction, the line memory can be reduced.
  • FIG. 3 is an example in which the tile boundary does not cross the slice boundary. However, as shown in FIG. 4, there may be a tile boundary inside the slice.
  • the present inventor found that in the above method, there is a problem that it is difficult to find the head portion of the tile that is the head of the parallel processing target region when the regions divided into tiles are processed in parallel. .
  • pre-processing is necessary for the image decoding apparatus to determine whether or not the bit stream to be decoded can be processed in parallel (parallel decoding). Since the processing time is increased by this preliminary processing, it is difficult to realize high-speed processing. Alternatively, there is a problem that it is necessary to increase the circuit scale in order to perform this pre-processing at high speed.
  • it is an image decoding apparatus that can perform parallel decoding processing, and whether or not the bit stream to be decoded is a stream that can be subjected to parallel decoding processing.
  • an image decoding apparatus that can determine at high speed whether parallel decoding processing is possible will be described.
  • An image encoding method includes a division step of dividing each of a plurality of pictures into a plurality of tiles, and a tile structure indicating whether the division pattern of the tiles is the same for the plurality of pictures.
  • a tile structure fixed flag generation step for generating a fixed flag
  • an encoding step for generating a plurality of encoded signals by encoding each of the plurality of tiles, the plurality of encoded signals and the tile structure fixed flag Generating a coded bitstream including: a bitstream generating step.
  • the image decoding apparatus when the tile structure fixed flag indicates that the tile structure is the same in a plurality of pictures, the image decoding apparatus does not need to decode the tile information of each picture.
  • the image coding method can reduce the processing amount in the image decoding apparatus.
  • the image encoding method further includes a tile structure information generation step for generating tile structure information indicating a division pattern of the tile, and the bit stream generation step includes the encoded bit stream including the tile structure information. May be generated.
  • the tile structure information may indicate the number of rows and columns of tiles included in the picture.
  • the tile structure information may include an equal interval flag indicating whether or not the division boundaries of the plurality of tiles are equal intervals.
  • the image encoding method further includes a start point information generation step of generating parallel processing start point information indicating a tile that is a start point of a parallel decoding process in the image decoding device among a plurality of tiles, and the bit In the stream generation step, the encoded bit stream including the parallel processing start point information may be generated.
  • the image decoding apparatus can grasp the start point of the parallel decoding process with a small amount of processing by referring to the parallel processing start point information.
  • the image coding method can reduce the processing amount in the image decoding apparatus.
  • the image encoding method further includes a tile position information generation step for generating tile position information indicating the positions of a plurality of tiles, and the bitstream generation step includes the encoded bitstream including the tile position information.
  • the parallel processing start point information may be different from the tile position information.
  • the parallel processing start point information may be arranged after the tile position information.
  • the parallel processing start point information may include a flag indicating whether or not the tile to be processed is a start point of parallel processing, and an identification number of a parallel processing unit starting from the tile.
  • the image decoding method obtains a tile structure fixing flag for acquiring a tile structure fixing flag indicating whether or not the tile division pattern included in the encoded bitstream is the same for a plurality of pictures.
  • a flag acquisition step, a tile structure specifying step for specifying a tile structure using the tile structure fixed flag, and each of a plurality of tiles included in the encoded bitstream according to the specified tile structure A decoding step of generating a plurality of decoded signals by decoding the plurality of encoded signals.
  • the image decoding apparatus when the tile structure fixed flag indicates that the tile structure is the same in a plurality of pictures, the image decoding apparatus does not need to decode the tile information of each picture.
  • the image decoding method can reduce the processing amount in the image decoding apparatus.
  • the image decoding method further includes a tile structure information acquisition step of acquiring tile structure information indicating a division pattern of the tile from the encoded bitstream.
  • the tile structure information is acquired. May be used to identify the tile structure.
  • the tile structure information may indicate the number of rows and columns of tiles included in the picture.
  • the tile structure information may include an equal interval flag indicating whether or not the division boundaries of the plurality of tiles are equal intervals.
  • the image decoding method further includes a start point information acquisition step of acquiring, from the encoded bitstream, parallel processing start point information indicating a tile that is a start point of parallel processing among a plurality of tiles,
  • parallel decoding processing may be performed using the parallel processing start point information.
  • the image decoding apparatus can grasp the start point of the parallel decoding process with a small amount of processing by referring to the parallel processing start point information.
  • the image decoding method can reduce the processing amount in the image decoding apparatus.
  • the image decoding method further includes a tile position information acquisition step of acquiring tile position information indicating the positions of a plurality of tiles from the encoded bitstream, and the decoding step uses the tile position information.
  • the plurality of encoded signals are decoded, and the parallel processing start point information may be different from the tile position information.
  • the parallel processing start point information arranged after the tile position information in the encoded bitstream may be acquired.
  • the parallel processing start point information may include a flag indicating whether or not the tile to be processed is a start point of parallel processing, and an identification number of a parallel processing unit starting from the tile.
  • An image encoding device includes a control circuit and a storage device electrically connected to the control circuit, and the control circuit converts each of a plurality of pictures into a plurality of tiles.
  • a division step for dividing, a tile structure fixed flag generating step for generating a tile structure fixed flag indicating whether or not the tile division pattern is the same in a plurality of pictures, and encoding each of the plurality of tiles Thus, an encoding step for generating a plurality of encoded signals and a bit stream generating step for generating an encoded bitstream including the plurality of encoded signals and the tile structure fixed flag are executed.
  • the image decoding apparatus when the tile structure fixed flag indicates that the tile structure is the same among a plurality of pictures, the image decoding apparatus does not need to decode tile information of each picture. Thus, the image coding apparatus can reduce the processing amount in the image decoding apparatus.
  • An image decoding apparatus includes a control circuit and a storage device electrically connected to the control circuit, and the control circuit includes a tile division included in the encoded bitstream.
  • a decoding step of generating a plurality of decoded signals by decoding a plurality of encoded signals corresponding to each of the plurality of tiles included in the encoded bitstream is executed.
  • the image decoding apparatus when the tile structure fixed flag indicates that the tile structure is the same among a plurality of pictures, the image decoding apparatus does not need to decode tile information of each picture. Thus, the image decoding apparatus can reduce the processing amount.
  • an image encoding / decoding device includes the image encoding device and the image decoding device.
  • Embodiment 1 In the present embodiment, parallel decoding processing in an image decoding apparatus capable of parallel decoding processing will be described.
  • the bit stream includes information that enables the image decoding apparatus to easily perform parallel processing.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an outline of the image decoding process according to the present embodiment.
  • the image decoding apparatus analyzes information of processing units (for example, tiles) included in the bitstream (S101). Next, the image decoding apparatus determines whether or not the position of the processing unit is a start position of parallel processing based on the analysis result (S102). When the position of the processing unit is the start position of parallel processing (Yes in S102), the image decoding apparatus starts parallel decoding processing (S103). In addition, the image decoding apparatus performs the processing from step S101 onward for subsequent processing units. On the other hand, when the position of the processing unit is not the start position of the parallel processing (No in S102), the image decoding apparatus performs the processing after step S101 on the next processing unit included in the bitstream.
  • processing units for example, tiles
  • FIG. 6 is a flowchart showing a flow of image decoding processing according to the present embodiment.
  • the image decoding apparatus determines whether the bit stream is a bit stream that can be processed in parallel (S111). If parallel processing is possible (Yes in S111), it is confirmed whether or not the image decoding apparatus can execute parallel processing (S112). That is, it is confirmed whether or not the image decoding apparatus has a function of executing parallel processing.
  • the image decoding apparatus decodes information indicating a parallel processing unit (S113).
  • the image decoding device cannot execute parallel processing, the image decoding device performs the same processing as when the bit stream cannot be processed in parallel. For example, when the bitstream cannot be processed in parallel, and when the image decoding apparatus cannot execute parallel processing, the image processing apparatus performs normal decoding processing without performing parallel decoding processing.
  • the image decoding apparatus decodes information indicating the division structure (S114).
  • the divided structure is, for example, a tile structure.
  • the image decoding apparatus decodes information indicating the starting point of the divided structure and information indicating the starting point of the parallel processing encoded thereafter (S115).
  • the processing unit (for example, tile) to be processed is the start point of the parallel processing (Yes in S116)
  • the image decoding apparatus decodes the number of the parallel processing unit (substream) (S117).
  • the image decoding apparatus decodes information indicating the starting point of the next divided structure (S115).
  • the image decoding apparatus can grasp the starting point that can be handled as a parallel processing unit in the structure in which the picture is divided into a plurality of parts, so that the parallel decoding processing can be started quickly.
  • the image decoding apparatus determines whether or not the bitstream can be processed in parallel by, for example, a flag indicating whether or not the target picture is averagely divided in the division structure (described later). The determination may be made using the interval flag 113). Specifically, the image decoding apparatus determines that parallel processing is possible when the target picture is divided on average. Alternatively, the image decoding apparatus may determine whether or not the bit stream can be processed in parallel, using 1-bit information included in the bit stream that indicates whether or not parallel processing is possible. Alternatively, the image decoding apparatus refers to information indicating the number of regions that can be processed in parallel included in the bitstream, and determines that the bitstream can be processed in parallel when the number indicates that it is not 0. Good. Note that which of these methods is used may be determined by a balance between the function and the code amount.
  • the information indicating the division structure includes, for example, information indicating the number of divisions in the horizontal direction (the number of columns 111 described later) and information indicating the number of divisions in the vertical direction. (Number of lines 112 described later). Further, the information indicating the division structure further includes information indicating how many processing units (for example, processing units called Ctb or LCU) each of the divided areas includes (column width 114 and row number to be described later). Height 115) may be included.
  • processing units for example, processing units called Ctb or LCU
  • the information (tile position information) indicating the start point of the divided structure may be a special bit string called a start code.
  • the image decoding apparatus can search for the start point included in the bitstream by the process of searching for the start code.
  • the information indicating the starting point of the division structure may be information indicating how many bits (bytes) ahead of the next processing unit from the current processing unit.
  • the image decoding apparatus can know the head position of the divided structure by skipping the data of the number of bits (bytes).
  • the information indicating the parallel processing unit may include the horizontal division number and the vertical division number (column number 105 and row number 106 described later) of the equally divided area.
  • the information indicating the parallel processing unit may be information indicating the depth in the four branches. Specifically, when the depth is 1, the picture is divided into four equal sizes. When the depth is 2, the picture is divided into 16 equal sizes. Note that equal division means that a picture is divided equally, but the minimum unit is a processing unit called Ctb or LCU.
  • information indicating the start point of parallel processing is a flag indicating whether the current processing unit position is the start point of parallel processing (parallel processing start point flag 121 described later).
  • an identification number (ID) (substream identifier 122 described later) of the parallel processing unit.
  • the information indicating the parallel processing unit may be decoded by an image decoding device that does not support parallel processing.
  • FIG. 7 to 9 are diagrams showing an example of the syntax structure of the encoded bitstream according to the present embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a syntax example of SPS (Sequence Parameter Set) included in the encoded bitstream according to the present embodiment.
  • SPS is control information encoded in sequence units including a plurality of pictures.
  • the SPS includes tile information 101 (tiles_or_entropy_coding_sync_idc) indicating whether a picture has a structure called a tile (tile structure).
  • tile information 101 is 1, the picture has a tile structure.
  • the SPS has a tile structure fixed flag 102 (tiles_fixed_structure_flag) indicating whether the tile structure is variable (arbitrary) or fixed (constant) in a plurality of pictures. )including.
  • the tile structure fixed flag 102 is 1, and when the tile structure is variable, the tile structure fixed flag 102 is 0.
  • the tile structure fixed flag 102 may be limited to 1 when executing parallel processing.
  • the SPS includes a substream flag 103 (substream_flag) indicating whether or not the encoded bitstream has a substream (parallel processing unit).
  • the substream flag 103 indicates whether or not the encoded bitstream can be subjected to parallel decoding processing.
  • the SPS includes division information 104 (num_substream_columns_minus1 and num_substream_rows_minus1) for dividing the picture into substreams at equal intervals.
  • the division information 104 indicates a picture division pattern when the division boundaries of a plurality of substreams are equally spaced.
  • This division information 104 includes the number of columns 105 (num_substream_columns_minus1) and the number of rows 106 (num_substream_rows_minus1) included in the picture. Specifically, the number of columns 105 indicates (number of columns-1) when a picture is divided at equal intervals, and the number of rows 106 indicates (number of columns-1).
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a syntax example of PPS (Picture Parameter Set) included in the encoded bitstream according to the present embodiment.
  • PPS is control information encoded in units of pictures.
  • the PPS includes tile structure information 110 indicating a tile structure only when the tile structure fixed flag 102 is 0.
  • the tile structure information 110 indicates a tile division pattern.
  • the tile structure information 110 includes whether the number of tile columns included in a picture 111 (num_tile_columns_minus1) and the number of tile rows included in a picture 112 (num_tile_rows_minus1) are equal to each other. Is included in the uniform interval flag 113 (uniform_spacing_flag).
  • the equally spaced flag 113 indicates whether or not the dividing boundaries of a plurality of tiles are equally spaced.
  • the tile structure information 110 includes the width 114 (column_width [i]) of each column and the height 115 (row_height [i]) of each row.
  • the PPS includes a loop filter permission flag 116 (loop_filter_cross_tiles_enabled_flag) indicating whether or not to perform loop filter processing on the tile boundary.
  • the tile structure fixing flag 102 is limited to 1 when executing parallel processing, but the present invention is not limited to this.
  • the above example is an example in which the sub stream flag 103 is combined with the tile structure fixed flag 102, and 1 bit can be reduced in a normal case.
  • the image encoding device or the image decoding device may encode or decode the substream flag 103.
  • the encoded bitstream includes parallel processing start point information 120 indicating a tile that is a starting point of a parallel decoding process (substream) in the image decoding apparatus among a plurality of tiles.
  • the parallel processing start point information 120 includes a parallel processing start point flag 121 (substream_entry_point_flag) indicating whether or not the tile to be processed is the start point of parallel processing (whether it is the head of a substream), and the tile at the head.
  • a substream identifier 122 (substream_id) that is an identification number of the substream (parallel processing unit). Note that the number of tiles that are included in a certain picture and that serve as the start point of the parallel processing indicated by the parallel processing start point information 120 may be smaller than the total number of tiles included in the picture.
  • the encoded bitstream includes tile position information indicating the positions of a plurality of tiles.
  • the tile position information is a start code indicating the start point of the tile. That is, the parallel processing start point information 120 is different from the tile position information. In other words, the parallel processing start point information 120 is provided separately from the tile position information.
  • the parallel processing start point information 120 is arranged after the tile position information.
  • the image decoding apparatus can search for a unit that can be processed in parallel from a structure in which a plurality of pictures are divided at high speed.
  • the screen can be equally divided into a rectangular shape (matrix shape), so that the horizontal width of the divided area can be reduced.
  • the tile method has an advantage that a necessary memory size can be reduced for an image having a large width in the horizontal direction (for example, an image having a resolution called 4K or 8K).
  • a necessary memory size can be reduced for an image having a large width in the horizontal direction (for example, an image having a resolution called 4K or 8K).
  • parallel processing is facilitated. For this reason, starting parallel decoding from the top of the tile is important for efficient parallel decoding processing.
  • the entropy decoding unit can easily grasp the head position of the slice header so that the entropy decoding unit can search only the slice header and acquire header information in advance. Therefore, by limiting to this structure, a slice header always exists at the head position of the tile. Therefore, the image decoding apparatus can easily specify the start point of the tile, that is, the start point of the parallel decoding process, using the slice header. Furthermore, since information necessary for the decoding process is included in the slice header, it is not necessary to buffer the information of the slice header in advance at the time of decoding.
  • the image decoding apparatus has, for example, four substreams (parallel decoding processing) even when the tile structure for dividing a picture into a plurality of pieces is very large as shown in FIGS. Since possible processing units) can be easily searched, parallel processing can be easily realized for various bit stream structures.
  • FIG. 12 is a block diagram showing an example of the configuration of the image decoding apparatus 400 according to the present embodiment. Note that the parallel decoding process illustrated in FIG. 5 or 6 is performed by the entropy decoding unit 410.
  • the image decoding apparatus 400 generates a decoded signal by decoding the encoded image data (input signal) that has been compression-encoded. For example, the image decoding apparatus 400 receives encoded image data as an input signal for each block. The image decoding apparatus 400 restores image data by performing variable length decoding, inverse quantization, and inverse transform on the input signal.
  • the image decoding apparatus 400 includes an entropy decoding unit 410, an inverse quantization / inverse conversion unit 420, an adder 425, a deblocking filter 430, a memory 440, an intra prediction unit 450, A motion compensation unit 460 and an intra / inter switch 470 are provided.
  • the entropy decoding unit 410 restores the quantization coefficient by variable-length decoding the input signal (input stream).
  • the input signal (input stream) is a signal to be decoded and corresponds to data for each block of the encoded image data.
  • the entropy decoding unit 410 acquires motion data from the input signal and outputs the acquired motion data to the motion compensation unit 460.
  • the inverse quantization / inverse transform unit 420 restores the transform coefficient by inversely quantizing the quantized coefficient restored by the entropy decoding unit 410. Then, the inverse quantization / inverse transform unit 420 restores the prediction error by inversely transforming the restored transform coefficient.
  • the adder 425 generates a decoded image by adding the restored prediction error and the prediction signal.
  • the deblocking filter 430 performs deblocking filter processing on the generated decoded image.
  • the decoded image subjected to the deblocking filter process is output as a decoded signal.
  • the memory 440 is a memory for storing a reference image used for motion compensation. Specifically, the memory 440 stores a decoded image that has been subjected to deblocking filter processing.
  • the intra prediction unit 450 generates a prediction signal (intra prediction signal) by performing intra prediction. Specifically, the intra prediction unit 450 generates an intra prediction signal by performing intra prediction with reference to images around the block to be decoded (input signal) in the decoded image generated by the adder 425. .
  • the motion compensation unit 460 generates a prediction signal (inter prediction signal) by performing motion compensation based on the motion data output from the entropy decoding unit 410.
  • the intra / inter switch 470 selects either the intra prediction signal or the inter prediction signal, and outputs the selected signal to the adder 425 as a prediction signal.
  • the image decoding apparatus 400 decodes encoded image data that has been compression-encoded.
  • the image decoding apparatus and the image decoding method according to the present embodiment can easily determine the processing start point of the bitstream according to the configuration of the image decoding apparatus. That is, the image decoding apparatus and the image decoding method can easily determine whether or not the position parsed (analyzed) by the slice header is the head of the tile. As a result, the image decoding apparatus can be speeded up.
  • an image decoding device can be realized by a high-speed arithmetic circuit used for real-time reproduction processing of high-resolution video.
  • This image encoding apparatus generates and transmits a code string that enables easy parallel decoding by encoding. Specifically, the image encoding apparatus transmits information indicating whether the head position of the tile is the head of parallel processing to the image decoding apparatus. As a result, the image encoding apparatus can generate a bitstream that can increase the parallelism of the decoding process.
  • the image encoding apparatus determines whether or not the point is the head of the tile when encoding the slice header.
  • the image encoding device includes, for example, information shown in FIGS. 7, 8, and 9 in the bit stream.
  • the image encoding device can generate an encoded bitstream that can be easily started in parallel decoding by the image decoding device.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a configuration example of the image coding apparatus according to the present embodiment.
  • 13 includes a subtractor 205, a transform / quantization unit 210, an entropy coding unit 220, an inverse quantization / inverse transform unit 230, an adder 235, and a deblocking filter 240.
  • a memory 250 an intra prediction unit 260, a motion detection unit 270, a motion compensation unit 280, and an intra / inter switch 290.
  • the subtracter 205 calculates a difference between the input signal and the prediction signal, that is, a prediction error.
  • the transform / quantization unit 210 generates a frequency domain transform coefficient by transforming a spatial domain prediction error. For example, the transform / quantization unit 210 generates a transform coefficient by performing DCT (Discrete Cosine Transform) transform on the prediction error. Furthermore, the transform / quantization unit 210 generates a quantized coefficient by quantizing the transform coefficient.
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • the entropy encoding unit 220 generates an encoded signal by performing variable length encoding on the quantization coefficient.
  • the entropy encoding unit 220 encodes the motion data (for example, a motion vector) detected by the motion detection unit 270, and outputs the encoded data by including it in the encoded signal.
  • the inverse quantization / inverse transform unit 230 restores the transform coefficient by inverse quantization of the quantized coefficient. Further, the inverse quantization / inverse transform unit 230 restores the prediction error by inversely transforming the restored transform coefficient. Note that the restored prediction error does not match the prediction error generated by the subtractor 205 because information is lost due to quantization. That is, the restored prediction error includes a quantization error.
  • the adder 235 generates a local decoded image by adding the restored prediction error and the prediction signal.
  • the deblocking filter 240 performs deblocking filter processing on the generated local decoded image.
  • the memory 250 is a memory for storing a reference image used for motion compensation. Specifically, the memory 250 stores a local decoded image that has been subjected to deblocking filter processing.
  • the intra prediction unit 260 generates a prediction signal (intra prediction signal) by performing intra prediction. Specifically, the intra prediction unit 260 performs intra prediction with reference to an image around the block to be encoded (input signal) in the local decoded image generated by the adder 235, thereby obtaining an intra prediction signal. Generate.
  • the motion detector 270 detects motion data (for example, a motion vector) between the input signal and the reference image stored in the memory 250.
  • motion data for example, a motion vector
  • the motion compensation unit 280 generates a prediction signal (inter prediction signal) by performing motion compensation based on the detected motion data.
  • the intra / inter switch 290 selects either the intra prediction signal or the inter prediction signal, and outputs the selected signal to the subtracter 205 and the adder 235 as a prediction signal.
  • the image encoding device 200 compresses and encodes image data.
  • the entropy encoding unit 220 encodes a flag (parallel processing start point information 120) for determining whether the slice header is the head of a tile.
  • the image coding apparatus and the image coding method according to the present embodiment transmit information related to the order of decoding processing to the image decoding apparatus. Thereby, the image coding apparatus and the image coding method can generate a bitstream that can be processed at high speed in the image decoding apparatus.
  • the image coding apparatus divides each of a plurality of pictures into a plurality of tiles as shown in FIG. 14 (S151). For example, the image encoding apparatus determines a tile division pattern according to an instruction from the outside, encoding efficiency, or the like. Next, the image coding apparatus generates a tile structure fixed flag 102 indicating whether or not the tile division pattern is the same (fixed) in a plurality of pictures (S152). Next, the image encoding device generates a plurality of encoded signals by encoding each of the plurality of tiles (S153). Next, the image coding apparatus generates a coded bitstream including a plurality of coded signals and the tile structure fixed flag 102 (S154).
  • the image decoding apparatus has a tile structure fixed flag indicating whether or not the tile division pattern included in the encoded bitstream is the same for a plurality of pictures. 102 is acquired (S161). Next, the image decoding apparatus specifies a tile structure using the tile structure fixed flag 102 (S162). Next, the image decoding apparatus generates a plurality of decoded signals by decoding a plurality of encoded signals corresponding to each of the plurality of tiles included in the encoded bitstream in accordance with the identified tile structure (S163). ).
  • the encoded bitstream includes the tile information 101, the tile structure fixed flag 102, the substream flag 103, the division information 104, the tile structure information 110, the loop filter permission flag 116, the parallel processing start point information 120, and the like.
  • the image encoding device generates these pieces of information and generates a coded bitstream including these pieces of information.
  • the image decoding apparatus acquires these pieces of information from the encoded bit stream and performs a decoding process using these pieces of information. Specifically, the image decoding apparatus uses the tile information 101 to determine whether a tile structure is used.
  • the image decoding apparatus identifies the tile structure using the tile structure fixed flag 102, the tile structure information 110, and the tile position information. Then, the image decoding apparatus decodes a plurality of encoded signals corresponding to each of the plurality of tiles according to the identified tile structure. Further, the image decoding apparatus identifies a unit (substream) of parallel decoding processing using the substream flag 103, the division information 104, and the parallel processing start point information 120, and according to the specified unit of parallel decoding processing, Multiple tiles are decoded in parallel.
  • each processing unit included in the image encoding device and the image decoding device according to the above embodiment is typically realized as an LSI that is an integrated circuit. These may be individually made into one chip, or may be made into one chip so as to include a part or all of them.
  • circuits are not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor.
  • An FPGA Field Programmable Gate Array
  • reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.
  • 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 image encoding device and the image decoding device include a control circuit (control circuit) and a storage device (storage) electrically connected to the control circuit (accessible from the control circuit).
  • the control circuit includes at least one of dedicated hardware and a program execution unit. Further, when the control circuit includes a program execution unit, the storage device stores a software program executed by the program execution unit.
  • the present invention may be the software program or a non-transitory computer-readable recording medium on which the program is recorded.
  • the program can be distributed via a transmission medium such as the Internet.
  • division of functional blocks in the block diagram is an example, and a plurality of functional blocks can be realized as one functional block, a single functional block can be divided into a plurality of functions, or some functions can be transferred to other functional blocks. May be.
  • functions of a plurality of functional blocks having similar functions may be processed in parallel or time-division by a single hardware or software.
  • the order in which the steps included in the image encoding method or the image decoding method are executed is for illustrating the present invention specifically, and may be in an order other than the above. . Also, some of the above steps may be executed simultaneously (in parallel) with other steps.
  • the image encoding device and the image decoding device according to one or more aspects of the present invention have been described based on the embodiment, but the present invention is not limited to this embodiment. Unless it deviates from the gist of the present invention, one or more of the present invention may be applied to various modifications that can be conceived by those skilled in the art, or forms constructed by combining components in different embodiments. It may be included within the scope of the embodiments.
  • 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. 16 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 Term Evolution) system.
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • W-CDMA Wideband-Code Division Multiple Access
  • LTE Long Term Evolution
  • HSPA High-Speed-Packet-Access
  • PHS Personal Handyphone-System
  • the camera ex113 and the like are connected to the streaming server ex103 through the base station ex109 and the telephone network ex104, thereby enabling live distribution and the like.
  • 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 broadcast system ex200 also includes at least the video encoding device (video encoding device) or video decoding according to each of the above embodiments. Any of the devices (image decoding devices) can be incorporated.
  • video encoding device video encoding device
  • image decoding devices 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. 18 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. 19 shows a configuration of an 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. 20 shows a schematic diagram of a recording medium ex215 that is an optical disk.
  • Guide grooves grooves
  • address information indicating the absolute position on the disc is recorded in advance on the information track ex230 by changing the shape of the groove.
  • This address information includes information for specifying the position of the recording block ex231 that is a unit for recording data, and the recording block is specified by reproducing the information track ex230 and reading the address information in a recording or reproducing apparatus.
  • the recording medium ex215 includes a data recording area ex233, an inner peripheral area ex232, and an outer peripheral area ex234.
  • the area used for recording user data is the data recording area ex233, and the inner circumference area ex232 and the outer circumference area ex234 arranged on the inner or outer circumference of the data recording area ex233 are used for specific purposes other than user data recording. Used.
  • the information reproducing / recording unit ex400 reads / writes encoded audio data, video data, or multiplexed data obtained by multiplexing these data with respect to the data recording area ex233 of the recording medium ex215.
  • an optical disk such as a single-layer DVD or BD has been described as an example.
  • the present invention is not limited to these, and an optical disk having a multilayer structure and capable of recording other than the surface may be used.
  • an optical disc with a multi-dimensional recording / reproducing structure such as recording information using light of different wavelengths in the same place on the disc, or recording different layers of information from various angles. It may be.
  • the car ex210 having the antenna ex205 can receive data from the satellite ex202 and the like, and the moving image can be reproduced on a display device such as the car navigation ex211 that the car ex210 has.
  • the configuration of the car navigation ex211 may be, for example, a configuration in which a GPS receiving unit is added in the configuration illustrated in FIG.
  • FIG. 21A 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. 22 is a diagram showing a structure of multiplexed data.
  • the multiplexed data is obtained by multiplexing one or more of a video stream, an audio stream, a presentation graphics stream (PG), and an interactive graphics stream.
  • the video stream indicates the main video and sub-video of the movie
  • the audio stream (IG) indicates the main audio portion of the movie and the sub-audio mixed with the main audio
  • the presentation graphics stream indicates the subtitles of the movie.
  • the main video indicates a normal video displayed on the screen
  • the sub-video is a video displayed on a small screen in the main video.
  • the interactive graphics stream indicates an interactive screen created by arranging GUI components on the screen.
  • the video stream is encoded by the moving image encoding method or apparatus shown in the above embodiments, or the moving image encoding method or apparatus conforming to the conventional standards such as MPEG-2, MPEG4-AVC, and VC-1. ing.
  • the audio stream is encoded by a method such as Dolby AC-3, Dolby Digital Plus, MLP, DTS, DTS-HD, or linear PCM.
  • Each stream included in the multiplexed data is identified by PID. For example, 0x1011 for video streams used for movie images, 0x1100 to 0x111F for audio streams, 0x1200 to 0x121F for presentation graphics, 0x1400 to 0x141F for interactive graphics streams, 0x1B00 to 0x1B1F are assigned to 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. 23 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. 24 shows in more detail how the video stream is stored in the PES packet sequence.
  • the first row in FIG. 24 shows a video frame sequence of 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. 25 shows the format of the TS packet that is 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, 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. 26 is a diagram for explaining the data structure of the PMT in detail.
  • a PMT header describing the length of data included in the PMT is arranged at the head of the PMT.
  • a plurality of descriptors related to multiplexed data are arranged.
  • the copy control information and the like are described as descriptors.
  • a plurality of pieces of stream information regarding each stream included in the multiplexed data are arranged.
  • the stream information includes a stream descriptor in which a stream type, a stream PID, and stream attribute information (frame rate, aspect ratio, etc.) are described to identify a compression codec of the stream.
  • the multiplexed data is recorded together with the multiplexed data information file.
  • the multiplexed data information file is management information of multiplexed data, has a one-to-one correspondence with the multiplexed data, and includes multiplexed data information, stream attribute information, and an entry map.
  • the multiplexed data information is composed of a system rate, a reproduction start time, and a reproduction end time.
  • the system rate indicates a maximum transfer rate of multiplexed data to a PID filter of a system target decoder described later.
  • the ATS interval included in the multiplexed data is set to be equal to or less than the system rate.
  • the playback start time is the PTS of the first video frame of the multiplexed data
  • the playback end time is set by adding the playback interval for one frame to the PTS of the video frame at the end of the multiplexed data.
  • 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. 29 shows steps of the moving picture decoding method according to the present embodiment.
  • step exS100 the stream type included in the PMT or the video stream attribute information included in the multiplexed data information is acquired from the multiplexed data.
  • step exS101 it is determined whether 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. 30 shows the configuration of an LSI ex500 that is made into one chip.
  • the LSI ex500 includes elements ex501, ex502, ex503, ex504, ex505, ex506, ex507, ex508, and ex509 described below, and each element is connected via a bus ex510.
  • the power supply circuit unit ex505 is activated to an operable state by supplying power to each unit when the power supply is on.
  • the LSI ex500 uses the AV I / O ex509 to perform the microphone ex117 and the camera ex113 based on the control of the control unit ex501 including the CPU ex502, the memory controller ex503, the stream controller ex504, the driving frequency control unit ex512, and the like.
  • the AV signal is input from the above.
  • the input AV signal is temporarily stored in an external memory ex511 such as SDRAM.
  • the accumulated data is divided into a plurality of times as appropriate according to the processing amount and the processing speed and sent to the signal processing unit ex507, and the signal processing unit ex507 encodes an audio signal and / or video. Signal encoding is performed.
  • the encoding process of the video signal is the encoding process described in the above embodiments.
  • the signal processing unit ex507 further performs processing such as multiplexing the encoded audio data and the encoded video data according to circumstances, and outputs the result from the stream I / Oex 506 to the outside.
  • the output multiplexed data is transmitted to the base station ex107 or written to the recording medium ex215. It should be noted that data should be temporarily stored in the buffer ex508 so as to be synchronized when multiplexing.
  • the memory ex511 is described as an external configuration of the LSI ex500.
  • a configuration included in the LSI ex500 may be used.
  • the number of buffers ex508 is not limited to one, and a plurality of buffers may be provided.
  • the LSI ex500 may be made into one chip or a plurality of chips.
  • control unit ex501 includes the CPU ex502, the memory controller ex503, the stream controller ex504, the drive frequency control unit ex512, and the like, but the configuration of the control unit ex501 is not limited to this configuration.
  • the signal processing unit ex507 may further include a CPU.
  • the CPU ex502 may be configured to include a signal processing unit ex507 or, for example, an audio signal processing unit that is a part of the signal processing unit ex507.
  • the control unit ex501 is configured to include a signal processing unit ex507 or a CPU ex502 having a part thereof.
  • LSI LSI
  • IC system LSI
  • super LSI ultra LSI depending on the degree of integration
  • the method of circuit integration is not limited to LSI, and implementation with a dedicated circuit or a general-purpose processor is also possible.
  • An FPGA Field Programmable Gate Array
  • Such a programmable logic device typically loads or reads a program constituting software or firmware from a memory or the like, thereby moving the moving picture coding method or moving picture shown in each of the above embodiments.
  • An image decoding method can be performed.
  • FIG. 31 shows a configuration ex800 in the present embodiment.
  • the drive frequency switching unit ex803 sets the drive frequency high when the video data is generated by the moving image encoding method or apparatus described in the above embodiments.
  • the decoding processing unit ex801 that executes the moving picture decoding method described in each of the above embodiments is instructed to decode the video data.
  • the video data is video data compliant with the conventional standard, compared to the case where the video data is generated by the moving picture encoding method or apparatus shown in the above embodiments, Set the drive frequency low. Then, it instructs the decoding processing unit ex802 compliant with the conventional standard to decode the video data.
  • the drive frequency switching unit ex803 includes the CPU ex502 and the drive frequency control unit ex512 in FIG.
  • the decoding processing unit ex801 that executes the moving picture decoding method shown in each of the above embodiments and the decoding processing unit ex802 that complies with the conventional standard correspond to the signal processing unit ex507 in FIG.
  • the CPU ex502 identifies which standard the video data conforms to.
  • the drive frequency control unit ex512 sets the drive frequency.
  • the signal processing unit ex507 decodes the video data.
  • the identification of the video data for example, it is conceivable to use the identification information described in the third embodiment.
  • the identification information is not limited to that described in Embodiment 3, and any information that can identify which standard the video data conforms to may be used. For example, it is possible to identify which standard the video data conforms to based on an external signal that identifies whether the video data is used for a television or a disk. In some cases, identification may be performed based on such an external signal. 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. 32 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. 34A.
  • 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 entropy decoding, and other dequantization, deblocking filter, and motion compensation are used. For any or all of these processes, it is conceivable to share the decoding processing unit.
  • 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. 34B 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 present invention can be applied to an image encoding method, an image decoding method, an image encoding device, and an image decoding device.
  • the present invention can be used for various purposes such as data storage, transmission, and communication.
  • the present invention can be used for information display devices and imaging devices such as televisions, digital video recorders, car navigation systems, cellular phones, digital still cameras, and digital video cameras.
  • Tile information 101 Tile information 102 Tile structure fixed flag 103 Substream flag 104 Division information 105, 111 Number of columns 106, 112 Number of rows 110 Tile structure information 113 Equally spaced flag 114 Column width 115 Row height 116 Loop filter permission flag 120 Parallel processing Start point information 121 Parallel processing start point flag 122 Substream identifier 200 Image encoding device 205 Subtractor 210 Transformer / quantizer 220 Entropy encoder 230, 420 Inverse quantizer / inverse transform unit 235, 425 Adder 240, 430 Deblocking filter 250, 440 Memory 260, 450 Intra prediction unit 270 Motion detection unit 280, 460 Motion compensation unit 290, 470 Intra / inter switch 400 Image decoding device 410 Entropy decoding unit

Landscapes

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

Abstract

 画像符号化方法は、複数のピクチャの各々を複数のタイルに分割する分割ステップ(S151)と、前記タイルの分割パターンが、複数のピクチャで同一であるか否かを示すタイル構造固定フラグ(102)を生成するタイル構造固定フラグ生成ステップ(S152)と、前記複数のタイルの各々を符号化することで複数の符号化信号を生成する符号化ステップ(S153)と、前記複数の符号化信号及び前記タイル構造固定フラグを含む符号化ビットストリームを生成するビットストリーム生成ステップ(S154)とを含む。

Description

画像符号化方法、画像復号方法、画像符号化装置、画像復号装置及び画像符号化復号装置
 本発明は、画像符号化方法及び画像復号方法に関するものである。
 H.26xと称されるITU-T規格又はMPEG-xと称されるISO/IEC規格が知られている(例えば、非特許文献1参照)。
 さらに新しい規格としてHEVC(High Efficiency Video Coding)方式(例えば、非特許文献2参照)が検討されている。
ISO/IEC 14496-10「MPEG-4 Part 10 Advanced Video Coding」 Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 8th Meeting: San Jose, CA, USA, 1-10 February, 2012, JCTVC-H1003, "High Efficiency Video Coding (HEVC) text specification draft 6",
 このような画像符号化方法及び画像復号方法では、画像復号装置における処理量の低減が望まれている。
 本発明は、画像復号装置における処理量を低減できる画像符号化方法及び画像復号方法を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る画像符号化方法は、複数のピクチャの各々を複数のタイルに分割する分割ステップと、前記タイルの分割パターンが、複数のピクチャで同一であるか否かを示すタイル構造固定フラグを生成するタイル構造固定フラグ生成ステップと、前記複数のタイルの各々を符号化することで複数の符号化信号を生成する符号化ステップと、前記複数の符号化信号及び前記タイル構造固定フラグを含む符号化ビットストリームを生成するビットストリーム生成ステップとを含む。
 なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なCD-ROMなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
 本発明は、画像復号装置における処理量を低減できる画像符号化方法及び画像復号方法を提供できる。
図1は、実施の形態1に係るスキャン順の一例を示す図である。 図2は、実施の形態1に係るスキャン順の一例を示す図である。 図3は、実施の形態1に係るタイル及びスライスの分割例を示す図である。 図4は、実施の形態1に係るタイル及びスライスの分割例を示す図である。 図5は、実施の形態1に係る画像復号処理のフローチャートである。 図6は、実施の形態1に係る画像復号処理のフローチャートである。 図7は、実施の形態1に係る符号化ビットストリームのシンタックス例を示す図である。 図8は、実施の形態1に係る符号化ビットストリームのシンタックス例を示す図である。 図9は、実施の形態1に係る符号化ビットストリームのシンタックス例を示す図である。 図10は、実施の形態1に係るタイル及びスライスの分割例を示す図である。 図11は、実施の形態1に係るタイル及びスライスの分割例を示す図である。 図12は、実施の形態1に係る画像復号装置のブロック図である。 図13は、実施の形態1に係る画像符号化装置のブロック図である。 図14は、実施の形態1に係る画像符号化処理のフローチャートである。 図15は、実施の形態1に係る画像復号処理のフローチャートである。 図16は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムの全体構成図である。 図17は、デジタル放送用システムの全体構成図である。 図18は、テレビの構成例を示すブロック図である。 図19は、光ディスクである記録メディアに情報の読み書きを行う情報再生/記録部の構成例を示すブロック図である。 図20は、光ディスクである記録メディアの構造例を示す図である。 図21Aは、携帯電話の一例を示す図である。 図21Bは、携帯電話の構成例を示すブロック図である。 図22は、多重化データの構成を示す図である。 図23は、各ストリームが多重化データにおいてどのように多重化されているかを模式的に示す図である。 図24は、PESパケット列に、ビデオストリームがどのように格納されるかを更に詳しく示した図である。 図25は、多重化データにおけるTSパケットとソースパケットの構造を示す図である。 図26は、PMTのデータ構成を示す図である。 図27は、多重化データ情報の内部構成を示す図である。 図28は、ストリーム属性情報の内部構成を示す図である。 図29は、映像データを識別するステップを示す図である。 図30は、各実施の形態の動画像符号化方法および動画像復号化方法を実現する集積回路の構成例を示すブロック図である。 図31は、駆動周波数を切り替える構成を示す図である。 図32は、映像データを識別し、駆動周波数を切り替えるステップを示す図である。 図33は、映像データの規格と駆動周波数を対応づけたルックアップテーブルの一例を示す図である。 図34Aは、信号処理部のモジュールを共有化する構成の一例を示す図である。 図34Bは、信号処理部のモジュールを共有化する構成の他の一例を示す図である。
 (本発明の基礎となった知見)
 本発明者は、従来の技術に関し、以下の問題が生じることを見出した。
 H.26xと称されるITU-T規格又はMPEG-xと称されるISO/IEC規格においては、1枚の画像信号は、図1に示すラスタスキャン順で処理される。また、1枚の画像信号は、スライスと呼ばれる複数の単位に分割される。各スライスは、上記のラスタスキャン順で連続する信号を含む。そして、スライス単位で符号化が行われる。
 また、HEVC方式においては、タイル方式も考えられている。このタイル方式では、1枚の画像信号は、矩形の複数の単位(タイル)に分割される。そして、その分割された矩形ごとに、当該矩形に含まれる信号がラスタスキャン順に処理される(図2参照)。このタイル方式は、垂直方向に画面を分割することが可能となるため、ラインメモリを削減することができる。
 例えば、図3に示す例では、実線で囲われた部分がタイルを示し、点線で囲われた部分が、タイルが分割されることにより得られるスライスを示す。なお、図3は、タイル境界がスライス境界を跨がない例であるが、図4に示すように、スライスの内部にタイル境界があることもある。
 しかしながら、上記方式では、タイルに分割された領域をそれぞれ並列処理する場合に、並列処理対象の領域の先頭であるタイルの先頭部分を見つけることが難しいという課題があることを本発明者は見出した。
 より詳しく説明すると、画像復号装置が復号対象のビットストリームを並列処理(並列復号)可能かどうかを判断するために事前処理が必要である。この事前処理により処理時間が増加することで、高速処理の実現が困難である。または、この事前処理を高速に行うためには回路規模を増大させることが必要という課題がある。
 本実施の形態では、並列復号処理が可能は画像復号装置であって、復号対象のビットストリームが並列復号処理可能なストリームかどうか、また、並列復号処理可能である場合には、どの点から別々に並列復号処理が可能となるかを高速に判定することができる画像復号装置について説明する。
 また、本実施の形態では、画像復号装置における処理量を低減できる画像符号化方法、画像復号方法について説明する。
 本発明の一態様に係る画像符号化方法は、複数のピクチャの各々を複数のタイルに分割する分割ステップと、前記タイルの分割パターンが、複数のピクチャで同一であるか否かを示すタイル構造固定フラグを生成するタイル構造固定フラグ生成ステップと、前記複数のタイルの各々を符号化することで複数の符号化信号を生成する符号化ステップと、前記複数の符号化信号及び前記タイル構造固定フラグを含む符号化ビットストリームを生成するビットストリーム生成ステップとを含む。
 これによれば、画像復号装置は、タイル構造固定フラグが複数のピクチャにおいてタイル構造が同一であることを示す場合には、各ピクチャのタイルの情報を復号する必要がない。このように、当該画像符号化方法は、画像復号装置における処理量を低減できる。
 例えば、前記画像符号化方法は、さらに、前記タイルの分割パターンを示すタイル構造情報を生成するタイル構造情報生成ステップを含み、前記ビットストリーム生成ステップでは、前記タイル構造情報を含む前記符号化ビットストリームを生成してもよい。
 例えば、前記タイル構造情報は、ピクチャに含まれるタイルの行数及び列数を示してもよい。
 例えば、前記タイル構造情報は、前記複数のタイルの分割境界が等間隔であるか否かを示す等間隔フラグを含んでもよい。
 例えば、前記画像符号化方法は、さらに、複数のタイルのうち、画像復号装置における並列復号処理の開始点となるタイルを示す並列処理開始点情報を生成する開始点情報生成ステップを含み、前記ビットストリーム生成ステップでは、前記並列処理開始点情報を含む前記符号化ビットストリームを生成してもよい。
 これによれば、画像復号装置は、並列処理開始点情報を参照することで、少ない処理量で、並列復号処理の開始点を把握できる。このように、当該画像符号化方法は、画像復号装置における処理量を低減できる。
 例えば、前記画像符号化方法は、さらに、複数のタイルの位置を示すタイル位置情報を生成するタイル位置情報生成ステップを含み、前記ビットストリーム生成ステップでは、前記タイル位置情報を含む前記符号化ビットストリームを生成し、前記並列処理開始点情報は、前記タイル位置情報と異なってもよい。
 例えば、前記符号化ビットストリームにおいて、前記並列処理開始点情報は、前記タイル位置情報の後に配置されてもよい。
 例えば、前記並列処理開始点情報は、処理対象のタイルが並列処理の開始点であるかどうかを示すフラグと、当該タイルを先頭とする並列処理単位の識別番号とを含んでもよい。
 また、本発明の一態様に係る画像復号方法は、符号化ビットストリームに含まれる、タイルの分割パターンが、複数のピクチャで同一であるか否かを示すタイル構造固定フラグを取得するタイル構造固定フラグ取得ステップと、前記タイル構造固定フラグを用いて、タイル構造を特定するタイル構造特定ステップと、前記特定されたタイル構造に従い、前記符号化ビットストリームに含まれる、複数のタイルの各々に対応する複数の符号化信号を復号することで複数の復号信号を生成する復号ステップとを含む。
 これによれば、画像復号装置は、タイル構造固定フラグが複数のピクチャにおいてタイル構造が同一であることを示す場合には、各ピクチャのタイルの情報を復号する必要がない。このように、当該画像復号方法は、画像復号装置における処理量を低減できる。
 例えば、前記画像復号方法は、さらに、前記タイルの分割パターンを示すタイル構造情報を、前記符号化ビットストリームから取得するタイル構造情報取得ステップを含み、前記タイル構造特定ステップでは、前記タイル構造情報を用いて前記タイル構造を特定してもよい。
 例えば、前記タイル構造情報は、ピクチャに含まれるタイルの行数及び列数を示してもよい。
 例えば、前記タイル構造情報は、前記複数のタイルの分割境界が等間隔であるか否かを示す等間隔フラグを含んでもよい。
 例えば、前記画像復号方法は、さらに、複数のタイルのうち、並列処理の開始点となるタイルを示す並列処理開始点情報を、前記符号化ビットストリームから取得する開始点情報取得ステップを含み、前記復号ステップでは、前記並列処理開始点情報を用いて、並列復号処理を行ってもよい。
 これによれば、画像復号装置は、並列処理開始点情報を参照することで、少ない処理量で、並列復号処理の開始点を把握できる。このように、当該画像復号方法は、画像復号装置における処理量を低減できる。
 例えば、前記画像復号方法は、さらに、複数のタイルの位置を示すタイル位置情報を、前記符号化ビットストリームから取得するタイル位置情報取得ステップを含み、前記復号ステップでは、前記タイル位置情報を用いて前記複数の符号化信号を復号し、前記並列処理開始点情報は、前記タイル位置情報と異なってもよい。
 例えば、前記開始点情報取得ステップでは、前記符号化ビットストリームにおいて、前記タイル位置情報の後に配置されている前記並列処理開始点情報を取得してもよい。
 例えば、前記並列処理開始点情報は、処理対象のタイルが並列処理の開始点であるかどうかを示すフラグと、当該タイルを先頭とする並列処理単位の識別番号とを含んでもよい。
 また、本発明の一態様に係る画像符号化装置は、制御回路と、前記制御回路に電気的に接続される記憶装置とを備え、前記制御回路は、複数のピクチャの各々を複数のタイルに分割する分割ステップと、前記タイルの分割パターンが、複数のピクチャで同一であるか否かを示すタイル構造固定フラグを生成するタイル構造固定フラグ生成ステップと、前記複数のタイルの各々を符号化することで複数の符号化信号を生成する符号化ステップと、前記複数の符号化信号及び前記タイル構造固定フラグを含む符号化ビットストリームを生成するビットストリーム生成ステップとを実行する。
 この構成によれば、画像復号装置は、タイル構造固定フラグが複数のピクチャにおいてタイル構造が同一であることを示す場合には、各ピクチャのタイルの情報を復号する必要がない。このように、当該画像符号化装置は、画像復号装置における処理量を低減できる。
 また、本発明の一態様に係る画像復号装置は、制御回路と、前記制御回路に電気的に接続される記憶装置とを備え、前記制御回路は、符号化ビットストリームに含まれる、タイルの分割パターンが、複数のピクチャで同一であるか否かを示すタイル構造固定フラグを取得するタイル構造固定フラグ取得ステップと、前記タイル構造固定フラグを用いて、タイル構造を特定するタイル構造特定ステップと、前記特定されたタイル構造に従い、前記符号化ビットストリームに含まれる、複数のタイルの各々に対応する複数の符号化信号を復号することで複数の復号信号を生成する復号ステップとを実行する。
 この構成によれば、当該画像復号装置は、タイル構造固定フラグが複数のピクチャにおいてタイル構造が同一であることを示す場合には、各ピクチャのタイルの情報を復号する必要がない。このように、当該画像復号装置は処理量を低減できる。
 また、本発明の一態様に係る画像符号化復号装置は、前記画像符号化装置と、前記画像復号装置とを備える。
 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及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
 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)
 本実施の形態では、並列復号処理可能な画像復号装置における並列復号処理について説明する。本実施の形態では、ビットストリームは、画像復号装置が容易に並列処理を可能となる情報を含む。
 図5は、本実施の形態に係る画像復号処理の概要を示すフローチャートである。
 まず、画像復号装置は、ビットストリームに含まれる処理単位(例えば、タイル)の情報を解析する(S101)。次に、画像復号装置は、上記解析結果に基づき、処理単位の位置が、並列処理の開始位置であるか否かを判定する(S102)。処理単位の位置が並列処理の開始位置である場合(S102でYes)、画像復号装置は、並列復号処理を開始する(S103)。また、画像復号装置は、後続の処理単位に対してステップS101以降の処理を行う。一方、処理単位の位置が並列処理の開始位置でない場合(S102でNo)、画像復号装置は、ビットストリームに含まれる次の処理単位に対してステップS101以降の処理を行う。
 以下、画像復号処理の詳細な流れを説明する。図6は、本実施の形態に係る画像復号処理の流れを示すフローチャートである。
 まず、画像復号装置は、ビットストリームが並列処理可能なビットストリームであるかどうかを判定する(S111)。並列処理が可能でであった場合(S111でYes)、当該画像復号装置が並列処理を実行できるかどうかを確認する(S112)。つまり、画像復号装置が並列処理を実行する機能を有するか否かが確認される。画像復号装置が並列処理を実行できる場合、画像復号装置は、並列処理単位を示す情報を復号する(S113)。なお、画像復号装置が並列処理を実行できない場合には、画像復号装置は、ビットストリームが並列処理可能でない場合と同様の処理を行う。例えば、ビットストリームが並列処理可能でない場合、及び画像復号装置が並列処理を実行できない場合、画像処理装置は、並列復号処理は行わず、通常の復号処理を行う。
 次に、画像復号装置は、分割構造を示す情報を復号する(S114)。ここで、分割構造とは例えばタイル構造である。次に、画像復号装置は、分割構造の開始点を示す情報と、その後に符号化されている並列処理の開始点を示す情報を復号する(S115)。処理対象の処理単位(例えば、タイル)が並列処理の開始点である場合(S116でYes)、画像復号装置は、並列処理単位(サブストリーム)の番号を復号する(S117)。一方、分割構造の開始点が並列処理の開始点ではない場合(S116でNo)、画像復号装置は、次の分割構造の開始点を示す情報を復号する(S115)。
 以上の処理により、画像復号装置は、ピクチャを複数に分割した構造の中で、並列処理単位として扱える開始点を把握することができるので、並列復号処理を早く開始することができる。
 なお、画像復号装置は、ビットストリームが並列処理可能であるかどうかの判定を、例えば、ビットストリームに含まれる、分割構造において対象ピクチャが平均的に分割されているかどうかを示すフラグ(後述する等間隔フラグ113)を用いて判定してもよい。具体的には、画像復号装置は、対象ピクチャが平均的に分割されている場合に並列処理可能と判定する。または、画像復号装置は、ビットストリームに含まれる、単に並列処理可能かどうかを示す1ビットの情報を用いて、ビットストリームが並列処理可能であるかどうかを判定してもよい。または、画像復号装置は、ビットストリームに含まれる、並列処理可能な領域の数を示す情報を参照し、この数が0でないことを示す場合にビットストリームが並列処理可能であると判定してもよい。なお、これらの方法のうちいずれを用いるかは、機能と符号量のバランスにより決定されてもよい。
 また、分割構造を示す情報(後述するタイル構造情報110)は、例えば、分割後の領域の、水平方向の分割数を示す情報(後述する列数111)と、垂直方向の分割数を示す情報(後述する行数112)と含む。また、分割構造を示す情報は、さらに、上記分割された領域の各々がいくつの処理単位(例えばCtb又はLCUと呼ばれる処理単位)を含むかどうかを示す情報(後述する列の幅114及び行の高さ115)を含んでもよい。
 分割構造の開始点を示す情報(タイル位置情報)は、スタートコードと呼ばれる特別なビット列であってもよい。この場合、画像復号装置は、ビットストリームに含まれる開始点を、スタートコードを探す処理によって探索することができる。または、分割構造の開始点を示す情報は、現在の処理単位から次の処理単位が何ビット(バイト)先にあるかどうかを示す情報であってもよい。この場合には、画像復号装置は、そのビット(バイト)数のデータをスキップすることにより、分割構造の先頭位置を知ることが可能となる。
 並列処理単位を示す情報(後述する分割情報104)は、等分割された領域の水平方向の分割数と垂直方向の分割数(後述する列数105及び行数106)とを含んでもよい。または、並列処理単位を示す情報は、4分岐における深さを示す情報であってもよい。具体的には、深さが1の場合にはピクチャが等サイズに4分割される。深さが2の場合にはピクチャが等サイズに16分割される。なお等分割とは、ピクチャを均等に分割することを示すが、その最低単位はCtb又はLCUと呼ばれる処理単位である。
 また、並列処理の開始点を示す情報(後述する並列処理開始点情報120)は、現在の処理単位の位置が並列処理の開始点であるかどうかを示すフラグ(後述する並列処理開始点フラグ121)と、その並列処理単位の識別番号(ID)(後述するサブストリーム識別子122)とを含む。
 なお、必ずしもビットストリーム中にこれらの情報は連続して配置される必要はない。画像復号装置は、必要なタイミングで情報が取得できれば、正しく復号処理を行うことができる。
 なお、並列処理単位を示す情報を、並列処理に対応していない画像復号装置が復号してもよい。
 図7~図9は、本実施の形態に係る符号化ビットストリームのシンタックス構造の一例を示す図である。
 図7は、本実施の形態に係る符号化ビットストリームに含まれるSPS(Sequence Parameter Set)のシンタックス例を示す図である。SPSは、複数ピクチャを含むシーケンス単位で符号化される制御情報である。
 図7に示すように、SPSは、ピクチャがタイルと呼ばれる構造(タイル構造)を有するかどうかを示すタイル情報101(tiles_or_entropy_coding_sync_idc)を含む。なお、このタイル情報101が1の場合にピクチャはタイル構造を有する。
 ピクチャがタイル構造を有する場合(タイル情報101が1の場合)、SPSは、タイル構造が複数のピクチャにおいて可変(任意)であるか固定(一定)であるかを示すタイル構造固定フラグ102(tiles_fixed_structure_flag)を含む。例えば、タイル構造が固定である場合、タイル構造固定フラグ102は1であり、タイル構造が可変である場合、タイル構造固定フラグ102は0である。なお、並列処理を実行する場合にはタイル構造固定フラグ102を1に限定してもよい。
 タイル構造固定フラグ102が1の場合、SPSは、符号化ビットストリームがサブストリーム(並列処理単位)を有するか否かを示すサブストリームフラグ103(substream_flag)を含む。言い換えると、サブストリームフラグ103は、符号化ビットストリームが並列復号処理可能かどうかを示す。
 サブストリームフラグ103が1の場合、SPSは、ピクチャをサブストリームに等間隔に分割するための分割情報104(num_substream_columns_minus1、及びnum_substream_rows_minus1)を含む。言い換えると、分割情報104は、複数のサブストリームの分割境界が等間隔である場合のピクチャの分割パターンを示す。この分割情報104は、ピクチャに含まれるサブストリームの列数105(num_substream_columns_minus1)及び行数106(num_substream_rows_minus1)を含む。具体的には、列数105は、ピクチャを等間隔に分割した場合の(列数-1)を示し、行数106は(列数-1)を示す。
 図8は、本実施の形態に係る符号化ビットストリームに含まれるPPS(Picture Parameter Set)のシンタックス例を示す図である。PPSは、ピクチャ単位で符号化される制御情報である。PPSは、タイル構造固定フラグ102が0の場合にのみ、タイル構造を示すタイル構造情報110を含む。言い換えると、タイル構造情報110は、タイルの分割パターンを示す。具体的には、このタイル構造情報110は、ピクチャに含まれるタイルの列数111(num_tile_columns_minus1)及び、ピクチャに含まれるタイルの行数112(num_tile_rows_minus1)と、タイルの間隔が均等であるか否かを示す等間隔フラグ113(uniform_spacing_flag)を含む。言い換えると、等間隔フラグ113は、複数のタイルの分割境界が等間隔であるか否かを示す。また、タイルの間隔が均等でない場合には、タイル構造情報110は、各列の幅114(column_width[i])と、各行の高さ115(row_height[i])とを含む。
 このようにすることにより、符号化情報を削減できるので符号化効率を向上できる。
 また、PPSは、タイル境界にループフィルタ処理を行うか否かを示すループフィルタ許可フラグ116(loop_filter_across_tiles_enabled_flag)を含む。
 なお、上記説明では、並列処理を実行する場合に、タイル構造固定フラグ102を1に限定したがこれに限らない。上記の例は、タイル構造固定フラグ102にサブストリームフラグ103を組み合わせた例であり、通常の場合に1ビットを削減することができた。例えば、タイル構造固定フラグ102の値にかかわらず、画像符号化装置又は画像復号装置は、サブストリームフラグ103を符号化又は復号してもよい。
 また、図9に示すように、符号化ビットストリームは、複数のタイルのうち、画像復号装置における並列復号処理(サブストリーム)の開始点となるタイルを示す並列処理開始点情報120を含む。この並列処理開始点情報120は、処理対象のタイルが並列処理の開始点であるかどうか(サブストリームの先頭であるかどうか)を示す並列処理開始点フラグ121(substream_entry_point_flag)と、そのタイルを先頭とするサブストリーム(並列処理単位)の識別番号であるサブストリーム識別子122(substream_id)とを含む。なお、あるピクチャに含まれる、並列処理開始点情報120で示される並列処理の開始点となるタイルの数は、当該ピクチャに含まれる複数のタイルの総数よりも少なくてもよい。
 また、上述したように、符号化ビットストリームは、複数のタイルの位置を示すタイル位置情報を含む。例えば、タイル位置情報は、タイルの開始点を示すスタートコードである。つまり、並列処理開始点情報120はタイル位置情報と異なる。言い換えると、並列処理開始点情報120はタイル位置情報とは別に設けられている。また、符号化ビットストリームにおいて、並列処理開始点情報120は、タイル位置情報の後に配置される。
 上記のような符号化ビットストリームを用いることにより、画像復号装置は、複数のピクチャが分割された構造の中から、並列処理可能な単位を高速に探索することができる。
 以下、図3に示す、タイル境界の先頭にスライスヘッダが配置されている場合の復号処理について説明する。
 タイル方式では画面を均等に矩形状(行列状)に分割することができるため、分割後の領域の横方向の幅を小さくできる。これにより、タイル方式は、横方向の幅が大きい画像(例えば、4K又は8Kと呼ばれる解像度の画像)に対して、必要なメモリサイズを少なくできるという利点がある。また、タイル領域内の画素データを均等に分割しやすいため、並列処理を行いやすくなる。このため、タイルの先頭から並列復号を開始することが、効率的に並列復号処理を行うために重要である。
 なお、予めエントロピー復号部がスライスヘッダのみを探索し、ヘッダ情報を取得できるように、スライスヘッダの先頭位置を、エントロピー復号部が容易に把握できる構成になっている。このため、この構造に限定することにより、タイルの先頭位置には必ずスライスヘッダが存在する。よって、画像復号装置は、このスライスヘッダを用いて、タイルの開始点、すなわち並列復号処理の開始地点を容易に特定できる。さらに、復号処理に必要な情報がこのスライスヘッダに含まれるため、復号時に予めスライスヘッダの情報をバッファリングする必要もない。
 以上により、本実施の形態に係る画像復号装置は、図10及び図11に示すようにピクチャを複数に分割するタイル構造が非常に多い場合であっても、例えば4つのサブストリーム(並列復号処理可能な処理単位)を容易に探索することをできるので、さまざまなビットストリーム構造に対して並列処理を容易に実現できる。
 なお、本実施の形態に係る並列復号処理は、圧縮符号化された符号化画像データを復号する画像復号装置によって行われる。図12は、本実施の形態に係る画像復号装置400の構成の一例を示すブロック図である。なお、図5又は図6に示す並列復号処理は、エントロピー復号部410によって行われる。
 画像復号装置400は、圧縮符号化された符号化画像データ(入力信号)を復号することで復号信号を生成する。例えば、画像復号装置400には、符号化画像データがブロック毎に入力信号として入力される。画像復号装置400は、入力信号に、可変長復号、逆量子化及び逆変換を行うことで、画像データを復元する。
 図12に示すように、画像復号装置400は、エントロピー復号部410と、逆量子化・逆変換部420と、加算器425と、デブロッキングフィルタ430と、メモリ440と、イントラ予測部450と、動き補償部460と、イントラ/インター切換スイッチ470とを備える。
 エントロピー復号部410は、入力信号(入力ストリーム)を可変長復号することで、量子化係数を復元する。なお、ここで、入力信号(入力ストリーム)は、復号対象信号であり、符号化画像データのブロック毎のデータに相当する。また、エントロピー復号部410は、入力信号から動きデータを取得し、取得した動きデータを動き補償部460に出力する。
 逆量子化・逆変換部420は、エントロピー復号部410によって復元された量子化係数を逆量子化することで、変換係数を復元する。そして、逆量子化・逆変換部420は、復元した変換係数を逆変換することで、予測誤差を復元する。
 加算器425は、復元された予測誤差と予測信号とを加算することで、復号画像を生成する。
 デブロッキングフィルタ430は、生成された復号画像にデブロッキングフィルタ処理を行う。デブロッキングフィルタ処理された復号画像は、復号信号として出力される。
 メモリ440は、動き補償に用いられる参照画像を格納するためのメモリである。具体的には、メモリ440は、デブロッキングフィルタ処理が施された復号画像を格納する。
 イントラ予測部450は、イントラ予測を行うことで、予測信号(イントラ予測信号)を生成する。具体的には、イントラ予測部450は、加算器425によって生成された復号画像における、復号対象ブロック(入力信号)の周囲の画像を参照してイントラ予測を行うことで、イントラ予測信号を生成する。
 動き補償部460は、エントロピー復号部410から出力された動きデータに基づいて動き補償を行うことで、予測信号(インター予測信号)を生成する。
 イントラ/インター切換スイッチ470は、イントラ予測信号及びインター予測信号のいずれかを選択し、選択した信号を予測信号として加算器425に出力する。
 以上の構成により、本実施の形態に係る画像復号装置400は、圧縮符号化された符号化画像データを復号する。
 以上のように、本実施の形態に係る画像復号装置及び画像復号方法は、画像復号装置の構成に応じたビットストリームの処理開始点を容易に判定できる。すなわち、当該画像復号装置及び画像復号方法は、スライスヘッダでパース(解析)した位置がタイルの先頭かどうかを容易に判定できる。これにより、画像復号装置の高速化を実現できる。
 また、これらの構成により、処理時間の推定を容易にすることができる。これにより、例えば高解像度の映像のリアルタイム再生処理などに用いられる高速演算回路によって画像復号装置を実現することができる。
 以下、本実施の形態に係る画像符号化方法及び画像符号化装置について説明する。この画像符号化装置は、並列復号を容易に実行可能とする符号列を符号化により生成して伝送する。具体的には、当該画像符号化装置は、画像復号装置に対してタイルの先頭位置が並列処理の先頭かどうかを示す情報を伝送する。これにより、当該画像符号化装置は、復号処理の並列度を上げることができるビットストリームを生成できる。
 本実施の形態に係る画像符号化装置は、スライスヘッダを符号化する際に、その地点がタイルの先頭かどうかを判定する。画像符号化装置は、その地点がタイルの先頭の場合、例えば図7、図8及び図9に示す情報をビットストリームに含める。
 このようにすることで、画像符号化装置は、画像復号装置で簡易に並列復号を開始できる符号化ビットストリームを生成できる。
 図13は、本実施の形態に係る画像符号化装置の構成例を示すブロック図である。図13に示す画像符号化装置200は、減算器205と、変換・量子化部210と、エントロピー符号化部220と、逆量子化・逆変換部230と、加算器235と、デブロッキングフィルタ240と、メモリ250と、イントラ予測部260と、動き検出部270と、動き補償部280と、イントラ/インター切換スイッチ290とを備える。
 減算器205は、入力信号と予測信号との差分、すなわち、予測誤差を算出する。
 変換・量子化部210は、空間領域の予測誤差を変換することで、周波数領域の変換係数を生成する。例えば、変換・量子化部210は、予測誤差にDCT(Discrete Cosine Transform)変換を行うことで、変換係数を生成する。さらに、変換・量子化部210は、変換係数を量子化することで、量子化係数を生成する。
 エントロピー符号化部220は、量子化係数を可変長符号化することで、符号化信号を生成する。また、エントロピー符号化部220は、動き検出部270によって検出された動きデータ(例えば、動きベクトル)を符号化し、符号化信号に含めて出力する。
 逆量子化・逆変換部230は、量子化係数を逆量子化することで、変換係数を復元する。さらに、逆量子化・逆変換部230は、復元した変換係数を逆変換することで、予測誤差を復元する。なお、復元された予測誤差は、量子化により情報が失われているので、減算器205が生成する予測誤差とは一致しない。すなわち、復元された予測誤差は、量子化誤差を含んでいる。
 加算器235は、復元された予測誤差と予測信号とを加算することで、ローカル復号画像を生成する。
 デブロッキングフィルタ240は、生成されたローカル復号画像にデブロッキングフィルタ処理を行う。
 メモリ250は、動き補償に用いられる参照画像を格納するためのメモリである。具体的には、メモリ250は、デブロッキングフィルタ処理が施されたローカル復号画像を格納する。
 イントラ予測部260は、イントラ予測を行うことで、予測信号(イントラ予測信号)を生成する。具体的には、イントラ予測部260は、加算器235によって生成されたローカル復号画像における、符号化対象ブロック(入力信号)の周囲の画像を参照してイントラ予測を行うことで、イントラ予測信号を生成する。
 動き検出部270は、入力信号と、メモリ250に格納された参照画像との間の動きデータ(例えば、動きベクトル)を検出する。
 動き補償部280は、検出された動きデータに基づいて動き補償を行うことで、予測信号(インター予測信号)を生成する。
 イントラ/インター切換スイッチ290は、イントラ予測信号及びインター予測信号のいずれかを選択し、選択した信号を予測信号として減算器205及び加算器235に出力する。
 以上の構成により、本実施の形態に係る画像符号化装置200は、画像データを圧縮符号化する。
 なお、スライスヘッダがタイルの先頭かどうかを判別するためのフラグ(並列処理開始点情報120)の符号化は、エントロピー符号化部220で行われる。
 以上のように、本実施の形態に係る画像符号化装置及び画像符号化方法は、復号処理順に関連する情報を画像復号装置に伝送する。これにより、当該画像符号化装置及び画像符号化方法は、画像復号装置において高速に処理することが可能となるビットストリームを生成することができる。
 また、上述したように、本実施の形態に係る画像符号化装置は、図14に示すように、複数のピクチャの各々を複数のタイルに分割する(S151)。例えば、画像符号化装置は、外部からの指示、又は、符号化効率等に応じて、タイルの分割パターンを決定する。次に、画像符号化装置は、タイルの分割パターンが、複数のピクチャで同一(固定)であるか否かを示すタイル構造固定フラグ102を生成する(S152)。次に、画像符号化装置は、複数のタイルの各々を符号化することで複数の符号化信号を生成する(S153)。次に、画像符号化装置は、複数の符号化信号及びタイル構造固定フラグ102を含む符号化ビットストリームを生成する(S154)。
 また、本実施の形態に係る画像復号装置は、図15に示すように、符号化ビットストリームに含まれる、タイルの分割パターンが、複数のピクチャで同一であるか否かを示すタイル構造固定フラグ102を取得する(S161)。次に、画像復号装置は、タイル構造固定フラグ102を用いて、タイル構造を特定する(S162)。次に、画像復号装置は、特定されたタイル構造に従い、符号化ビットストリームに含まれる、複数のタイルの各々に対応する複数の符号化信号を復号することで複数の復号信号を生成する(S163)。
 また、上述したように、符号化ビットストリームは、タイル情報101、タイル構造固定フラグ102、サブストリームフラグ103、分割情報104、タイル構造情報110、ループフィルタ許可フラグ116、並列処理開始点情報120及びタイル位置情報を含む。言い換えると、画像符号化装置は、これらの情報を生成し、これらの情報を含む符号化ビットストリームを生成する。また、画像復号装置は、符号化ビットストリームからこれらの情報を取得し、これらの情報を用いて復号処理を行う。具体的には、画像復号装置は、タイル情報101を用いて、タイル構造が用いられているか否かを判定する。タイル構造が用いられている場合、画像復号装置は、タイル構造固定フラグ102、タイル構造情報110、及びタイル位置情報を用いて、タイル構造を特定する。そして、画像復号装置は、特定されたタイル構造に従い、複数のタイルの各々に対応する複数の符号化信号を復号する。また、画像復号装置は、サブストリームフラグ103、分割情報104、及び並列処理開始点情報120を用いて、並列復号処理の単位(サブストリーム)を特定し、特定された並列復号処理の単位に従い、複数のタイルを並列復号処理する。
 以上、実施の形態に係る画像符号化装置に及び画像復号装置ついて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
 また、上記実施の形態に係る画像符号化装置及び画像復号装置に含まれる各処理部は典型的には集積回路であるLSIとして実現される。これらは個別に1チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように1チップ化されてもよい。
 また、集積回路化はLSIに限るものではなく、専用回路又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)、又は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。
 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又はプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスク又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。
 言い換えると、画像符号化装置及び画像復号装置は、制御回路(control circuitry)と、当該制御回路に電気的に接続された(当該制御回路からアクセス可能な)記憶装置(storage)とを備える。制御回路は、専用のハードウェア及びプログラム実行部の少なくとも一方を含む。また、記憶装置は、制御回路がプログラム実行部を含む場合には、当該プログラム実行部により実行されるソフトウェアプログラムを記憶する。
 さらに、本発明は上記ソフトウェアプログラムであってもよいし、上記プログラムが記録された非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体であってもよい。また、上記プログラムは、インターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。
 また、上記で用いた数字は、全て本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。
 また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。
 また、上記の画像符号化方法又は画像復号方法に含まれるステップが実行される順序は、本発明を具体的に説明するために例示するためのものであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時(並列)に実行されてもよい。
 以上、本発明の一つ又は複数の態様に係る画像符号化装置及び画像復号装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、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、本発明の一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
 (実施の形態2)
 上記各実施の形態で示した動画像符号化方法(画像符号化方法)または動画像復号化方法(画像復号方法)の構成を実現するためのプログラムを記憶メディアに記録することにより、上記各実施の形態で示した処理を独立したコンピュータシステムにおいて簡単に実施することが可能となる。記憶メディアは、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ICカード、半導体メモリ等、プログラムを記録できるものであればよい。
 さらにここで、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法(画像符号化方法)や動画像復号化方法(画像復号方法)の応用例とそれを用いたシステムを説明する。当該システムは、画像符号化方法を用いた画像符号化装置、及び画像復号方法を用いた画像復号装置からなる画像符号化復号装置を有することを特徴とする。システムにおける他の構成について、場合に応じて適切に変更することができる。
 図16は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムex100の全体構成を示す図である。通信サービスの提供エリアを所望の大きさに分割し、各セル内にそれぞれ固定無線局である基地局ex106、ex107、ex108、ex109、ex110が設置されている。
 このコンテンツ供給システムex100は、インターネットex101にインターネットサービスプロバイダex102および電話網ex104、および基地局ex106からex110を介して、コンピュータex111、PDA(Personal Digital Assistant)ex112、カメラex113、携帯電話ex114、ゲーム機ex115などの各機器が接続される。
 しかし、コンテンツ供給システムex100は図16のような構成に限定されず、いずれかの要素を組合せて接続するようにしてもよい。また、固定無線局である基地局ex106からex110を介さずに、各機器が電話網ex104に直接接続されてもよい。また、各機器が近距離無線等を介して直接相互に接続されていてもよい。
 カメラex113はデジタルビデオカメラ等の動画撮影が可能な機器であり、カメラex116はデジタルカメラ等の静止画撮影、動画撮影が可能な機器である。また、携帯電話ex114は、GSM(登録商標)(Global System for Mobile Communications)方式、CDMA(Code Division Multiple Access)方式、W-CDMA(Wideband-CodeDivision 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(PersonalHandyphone 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17に示すように、デジタル放送用システムex200にも、上記各実施の形態の少なくとも動画像符号化装置(画像符号化装置)または動画像復号化装置(画像復号装置)のいずれかを組み込むことができる。具体的には、放送局ex201では映像データに音楽データなどが多重化された多重化データが電波を介して通信または衛星ex202に伝送される。この映像データは上記各実施の形態で説明した動画像符号化方法により符号化されたデータである(即ち、本発明の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18は、上記各実施の形態で説明した動画像復号化方法および動画像符号化方法を用いたテレビ(受信機)ex300を示す図である。テレビex300は、上記放送を受信するアンテナex204またはケーブルex203等を介して映像データに音声データが多重化された多重化データを取得、または出力するチューナex301と、受信した多重化データを復調する、または外部に送信する多重化データに変調する変調/復調部ex302と、復調した多重化データを映像データと、音声データとに分離する、または信号処理部ex306で符号化された映像データ、音声データを多重化する多重/分離部ex303を備える。
 また、テレビex300は、音声データ、映像データそれぞれを復号化する、またはそれぞれの情報を符号化する音声信号処理部ex304、映像信号処理部ex305(本発明の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19に示す。情報再生/記録部ex400は、以下に説明する要素ex401、ex402、ex403、ex404、ex405、ex406、ex407を備える。光ヘッドex401は、光ディスクである記録メディアex215の記録面にレーザスポットを照射して情報を書き込み、記録メディアex215の記録面からの反射光を検出して情報を読み込む。変調記録部ex402は、光ヘッドex401に内蔵された半導体レーザを電気的に駆動し記録データに応じてレーザ光の変調を行う。再生復調部ex403は、光ヘッドex401に内蔵されたフォトディテクタにより記録面からの反射光を電気的に検出した再生信号を増幅し、記録メディアex215に記録された信号成分を分離して復調し、必要な情報を再生する。バッファex404は、記録メディアex215に記録するための情報および記録メディアex215から再生した情報を一時的に保持する。ディスクモータex405は記録メディアex215を回転させる。サーボ制御部ex406は、ディスクモータex405の回転駆動を制御しながら光ヘッドex401を所定の情報トラックに移動させ、レーザスポットの追従処理を行う。システム制御部ex407は、情報再生/記録部ex400全体の制御を行う。上記の読み出しや書き込みの処理はシステム制御部ex407が、バッファex404に保持された各種情報を利用し、また必要に応じて新たな情報の生成・追加を行うと共に、変調記録部ex402、再生復調部ex403、サーボ制御部ex406を協調動作させながら、光ヘッドex401を通して、情報の記録再生を行うことにより実現される。システム制御部ex407は例えばマイクロプロセッサで構成され、読み出し書き込みのプログラムを実行することでそれらの処理を実行する。
 以上では、光ヘッドex401はレーザスポットを照射するとして説明したが、近接場光を用いてより高密度な記録を行う構成であってもよい。
 図20に光ディスクである記録メディアex215の模式図を示す。記録メディアex215の記録面には案内溝(グルーブ)がスパイラル状に形成され、情報トラックex230には、予めグルーブの形状の変化によってディスク上の絶対位置を示す番地情報が記録されている。この番地情報はデータを記録する単位である記録ブロックex231の位置を特定するための情報を含み、記録や再生を行う装置において情報トラックex230を再生し番地情報を読み取ることで記録ブロックを特定することができる。また、記録メディアex215は、データ記録領域ex233、内周領域ex232、外周領域ex234を含んでいる。ユーザデータを記録するために用いる領域がデータ記録領域ex233であり、データ記録領域ex233より内周または外周に配置されている内周領域ex232と外周領域ex234は、ユーザデータの記録以外の特定用途に用いられる。情報再生/記録部ex400は、このような記録メディアex215のデータ記録領域ex233に対して、符号化された音声データ、映像データまたはそれらのデータを多重化した多重化データの読み書きを行う。
 以上では、1層のDVD、BD等の光ディスクを例に挙げ説明したが、これらに限ったものではなく、多層構造であって表面以外にも記録可能な光ディスクであってもよい。また、ディスクの同じ場所にさまざまな異なる波長の色の光を用いて情報を記録したり、さまざまな角度から異なる情報の層を記録したりなど、多次元的な記録/再生を行う構造の光ディスクであってもよい。
 また、デジタル放送用システムex200において、アンテナex205を有する車ex210で衛星ex202等からデータを受信し、車ex210が有するカーナビゲーションex211等の表示装置に動画を再生することも可能である。なお、カーナビゲーションex211の構成は例えば図18に示す構成のうち、GPS受信部を加えた構成が考えられ、同様なことがコンピュータex111や携帯電話ex114等でも考えられる。
 図21Aは、上記実施の形態で説明した動画像復号化方法および動画像符号化方法を用いた携帯電話ex114を示す図である。携帯電話ex114は、基地局ex110との間で電波を送受信するためのアンテナex350、映像、静止画を撮ることが可能なカメラ部ex365、カメラ部ex365で撮像した映像、アンテナex350で受信した映像等が復号化されたデータを表示する液晶ディスプレイ等の表示部ex358を備える。携帯電話ex114は、さらに、操作キー部ex366を有する本体部、音声を出力するためのスピーカ等である音声出力部ex357、音声を入力するためのマイク等である音声入力部ex356、撮影した映像、静止画、録音した音声、または受信した映像、静止画、メール等の符号化されたデータもしくは復号化されたデータを保存するメモリ部ex367、又は同様にデータを保存する記録メディアとのインタフェース部であるスロット部ex364を備える。
 さらに、携帯電話ex114の構成例について、図21Bを用いて説明する。携帯電話ex114は、表示部ex358及び操作キー部ex366を備えた本体部の各部を統括的に制御する主制御部ex360に対して、電源回路部ex361、操作入力制御部ex362、映像信号処理部ex355、カメラインタフェース部ex363、LCD(Liquid Crystal Display)制御部ex359、変調/復調部ex352、多重/分離部ex353、音声信号処理部ex354、スロット部ex364、メモリ部ex367がバスex370を介して互いに接続されている。
 電源回路部ex361は、ユーザの操作により終話及び電源キーがオン状態にされると、バッテリパックから各部に対して電力を供給することにより携帯電話ex114を動作可能な状態に起動する。
 携帯電話ex114は、CPU、ROM、RAM等を有する主制御部ex360の制御に基づいて、音声通話モード時に音声入力部ex356で収音した音声信号を音声信号処理部ex354でデジタル音声信号に変換し、これを変調/復調部ex352でスペクトラム拡散処理し、送信/受信部ex351でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナex350を介して送信する。また携帯電話ex114は、音声通話モード時にアンテナex350を介して受信した受信データを増幅して周波数変換処理およびアナログデジタル変換処理を施し、変調/復調部ex352でスペクトラム逆拡散処理し、音声信号処理部ex354でアナログ音声信号に変換した後、これを音声出力部ex357から出力する。
 さらにデータ通信モード時に電子メールを送信する場合、本体部の操作キー部ex366等の操作によって入力された電子メールのテキストデータは操作入力制御部ex362を介して主制御部ex360に送出される。主制御部ex360は、テキストデータを変調/復調部ex352でスペクトラム拡散処理をし、送信/受信部ex351でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナex350を介して基地局ex110へ送信する。電子メールを受信する場合は、受信したデータに対してこのほぼ逆の処理が行われ、表示部ex358に出力される。
 データ通信モード時に映像、静止画、または映像と音声を送信する場合、映像信号処理部ex355は、カメラ部ex365から供給された映像信号を上記各実施の形態で示した動画像符号化方法によって圧縮符号化し(即ち、本発明の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3)
 上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置と、MPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1など異なる規格に準拠した動画像符号化方法または装置とを、必要に応じて適宜切替えることにより、映像データを生成することも可能である。
 ここで、それぞれ異なる規格に準拠する複数の映像データを生成した場合、復号する際に、それぞれの規格に対応した復号方法を選択する必要がある。しかしながら、復号する映像データが、どの規格に準拠するものであるか識別できないため、適切な復号方法を選択することができないという課題を生じる。
 この課題を解決するために、映像データに音声データなどを多重化した多重化データは、映像データがどの規格に準拠するものであるかを示す識別情報を含む構成とする。上記各実施の形態で示す動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを含む多重化データの具体的な構成を以下説明する。多重化データは、MPEG-2トランスポートストリーム形式のデジタルストリームである。
 図22は、多重化データの構成を示す図である。図22に示すように多重化データは、ビデオストリーム、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム(PG)、インタラクティブグラフィックスストリームのうち、1つ以上を多重化することで得られる。ビデオストリームは映画の主映像および副映像を、オーディオストリーム(IG)は映画の主音声部分とその主音声とミキシングする副音声を、プレゼンテーショングラフィックスストリームは、映画の字幕をそれぞれ示している。ここで主映像とは画面に表示される通常の映像を示し、副映像とは主映像の中に小さな画面で表示する映像のことである。また、インタラクティブグラフィックスストリームは、画面上にGUI部品を配置することにより作成される対話画面を示している。ビデオストリームは、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置、従来のMPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1などの規格に準拠した動画像符号化方法または装置によって符号化されている。オーディオストリームは、ドルビーAC-3、Dolby Digital Plus、MLP、DTS、DTS-HD、または、リニアPCMのなどの方式で符号化されている。
 多重化データに含まれる各ストリームはPIDによって識別される。例えば、映画の映像に利用するビデオストリームには0x1011が、オーディオストリームには0x1100から0x111Fまでが、プレゼンテーショングラフィックスには0x1200から0x121Fまでが、インタラクティブグラフィックスストリームには0x1400から0x141Fまでが、映画の副映像に利用するビデオストリームには0x1B00から0x1B1Fまで、主音声とミキシングする副音声に利用するオーディオストリームには0x1A00から0x1A1Fが、それぞれ割り当てられている。
 図23は、多重化データがどのように多重化されるかを模式的に示す図である。まず、複数のビデオフレームからなるビデオストリームex235、複数のオーディオフレームからなるオーディオストリームex238を、それぞれPESパケット列ex236およびex239に変換し、TSパケットex237およびex240に変換する。同じくプレゼンテーショングラフィックスストリームex241およびインタラクティブグラフィックスex244のデータをそれぞれPESパケット列ex242およびex245に変換し、さらにTSパケットex243およびex246に変換する。多重化データex247はこれらのTSパケットを1本のストリームに多重化することで構成される。
 図24は、PESパケット列に、ビデオストリームがどのように格納されるかをさらに詳しく示している。図24における第1段目はビデオストリームのビデオフレーム列を示す。第2段目は、PESパケット列を示す。図24の矢印yy1,yy2,yy3,yy4に示すように、ビデオストリームにおける複数のVideo Presentation UnitであるIピクチャ、Bピクチャ、Pピクチャは、ピクチャ毎に分割され、PESパケットのペイロードに格納される。各PESパケットはPESヘッダを持ち、PESヘッダには、ピクチャの表示時刻であるPTS(Presentation Time-Stamp)やピクチャの復号時刻であるDTS(Decoding Time-Stamp)が格納される。
 図25は、多重化データに最終的に書き込まれるTSパケットの形式を示している。TSパケットは、ストリームを識別するPIDなどの情報を持つ4ByteのTSヘッダとデータを格納する184ByteのTSペイロードから構成される188Byte固定長のパケットであり、上記PESパケットは分割されTSペイロードに格納される。BD-ROMの場合、TSパケットには、4ByteのTP_Extra_Headerが付与され、192Byteのソースパケットを構成し、多重化データに書き込まれる。TP_Extra_HeaderにはATS(Arrival_Time_Stamp)などの情報が記載される。ATSは当該TSパケットのデコーダのPIDフィルタへの転送開始時刻を示す。多重化データには図25下段に示すようにソースパケットが並ぶこととなり、多重化データの先頭からインクリメントする番号はSPN(ソースパケットナンバー)と呼ばれる。
 また、多重化データに含まれるTSパケットには、映像・音声・字幕などの各ストリーム以外にもPAT(Program Association Table)、PMT(Program Map Table)、PCR(Program Clock Reference)などがある。PATは多重化データ中に利用されるPMTのPIDが何であるかを示し、PAT自身のPIDは0で登録される。PMTは、多重化データ中に含まれる映像・音声・字幕などの各ストリームのPIDと各PIDに対応するストリームの属性情報を持ち、また多重化データに関する各種ディスクリプタを持つ。ディスクリプタには多重化データのコピーを許可・不許可を指示するコピーコントロール情報などがある。PCRは、ATSの時間軸であるATC(Arrival Time Clock)とPTS・DTSの時間軸であるSTC(System Time Clock)の同期を取るために、そのPCRパケットがデコーダに転送されるATSに対応するSTC時間の情報を持つ。
 図26はPMTのデータ構造を詳しく説明する図である。PMTの先頭には、そのPMTに含まれるデータの長さなどを記したPMTヘッダが配置される。その後ろには、多重化データに関するディスクリプタが複数配置される。上記コピーコントロール情報などが、ディスクリプタとして記載される。ディスクリプタの後には、多重化データに含まれる各ストリームに関するストリーム情報が複数配置される。ストリーム情報は、ストリームの圧縮コーデックなどを識別するためストリームタイプ、ストリームのPID、ストリームの属性情報(フレームレート、アスペクト比など)が記載されたストリームディスクリプタから構成される。ストリームディスクリプタは多重化データに存在するストリームの数だけ存在する。
 記録媒体などに記録する場合には、上記多重化データは、多重化データ情報ファイルと共に記録される。
 多重化データ情報ファイルは、図27に示すように多重化データの管理情報であり、多重化データと1対1に対応し、多重化データ情報、ストリーム属性情報とエントリマップから構成される。
 多重化データ情報は図27に示すようにシステムレート、再生開始時刻、再生終了時刻から構成されている。システムレートは多重化データの、後述するシステムターゲットデコーダのPIDフィルタへの最大転送レートを示す。多重化データ中に含まれるATSの間隔はシステムレート以下になるように設定されている。再生開始時刻は多重化データの先頭のビデオフレームのPTSであり、再生終了時刻は多重化データの終端のビデオフレームのPTSに1フレーム分の再生間隔を足したものが設定される。
 ストリーム属性情報は図28に示すように、多重化データに含まれる各ストリームについての属性情報が、PID毎に登録される。属性情報はビデオストリーム、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム、インタラクティブグラフィックスストリーム毎に異なる情報を持つ。ビデオストリーム属性情報は、そのビデオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、ビデオストリームを構成する個々のピクチャデータの解像度がどれだけであるか、アスペクト比はどれだけであるか、フレームレートはどれだけであるかなどの情報を持つ。オーディオストリーム属性情報は、そのオーディオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、そのオーディオストリームに含まれるチャンネル数は何であるか、何の言語に対応するか、サンプリング周波数がどれだけであるかなどの情報を持つ。これらの情報は、プレーヤが再生する前のデコーダの初期化などに利用される。
 本実施の形態においては、上記多重化データのうち、PMTに含まれるストリームタイプを利用する。また、記録媒体に多重化データが記録されている場合には、多重化データ情報に含まれる、ビデオストリーム属性情報を利用する。具体的には、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置において、PMTに含まれるストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報に対し、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示す固有の情報を設定するステップまたは手段を設ける。この構成により、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成した映像データと、他の規格に準拠する映像データとを識別することが可能になる。
 また、本実施の形態における動画像復号化方法のステップを図29に示す。ステップexS100において、多重化データからPMTに含まれるストリームタイプ、または、多重化データ情報に含まれるビデオストリーム属性情報を取得する。次に、ステップexS101において、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された多重化データであることを示しているか否かを判断する。そして、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものであると判断された場合には、ステップexS102において、上記各実施の形態で示した動画像復号方法により復号を行う。また、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が、従来のMPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1などの規格に準拠するものであることを示している場合には、ステップexS103において、従来の規格に準拠した動画像復号方法により復号を行う。
 このように、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報に新たな固有値を設定することにより、復号する際に、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法または装置で復号可能であるかを判断することができる。従って、異なる規格に準拠する多重化データが入力された場合であっても、適切な復号化方法または装置を選択することができるため、エラーを生じることなく復号することが可能となる。また、本実施の形態で示した動画像符号化方法または装置、または、動画像復号方法または装置を、上述したいずれの機器・システムに用いることも可能である。
 (実施の形態4)
 上記各実施の形態で示した動画像符号化方法および装置、動画像復号化方法および装置は、典型的には集積回路であるLSIで実現される。一例として、図30に1チップ化されたLSIex500の構成を示す。LSIex500は、以下に説明する要素ex501、ex502、ex503、ex504、ex505、ex506、ex507、ex508、ex509を備え、各要素はバスex510を介して接続している。電源回路部ex505は電源がオン状態の場合に各部に対して電力を供給することで動作可能な状態に起動する。
 例えば符号化処理を行う場合には、LSIex500は、CPUex502、メモリコントローラex503、ストリームコントローラex504、駆動周波数制御部ex512等を有する制御部ex501の制御に基づいて、AV I/Oex509によりマイクex117やカメラex113等からAV信号を入力する。入力されたAV信号は、一旦SDRAM等の外部のメモリex511に蓄積される。制御部ex501の制御に基づいて、蓄積したデータは処理量や処理速度に応じて適宜複数回に分けるなどされ信号処理部ex507に送られ、信号処理部ex507において音声信号の符号化および/または映像信号の符号化が行われる。ここで映像信号の符号化処理は上記各実施の形態で説明した符号化処理である。信号処理部ex507ではさらに、場合により符号化された音声データと符号化された映像データを多重化するなどの処理を行い、ストリームI/Oex506から外部に出力する。この出力された多重化データは、基地局ex107に向けて送信されたり、または記録メディアex215に書き込まれたりする。なお、多重化する際には同期するよう、一旦バッファex508にデータを蓄積するとよい。
 なお、上記では、メモリex511がLSIex500の外部の構成として説明したが、LSIex500の内部に含まれる構成であってもよい。バッファex508も1つに限ったものではなく、複数のバッファを備えていてもよい。また、LSIex500は1チップ化されてもよいし、複数チップ化されてもよい。
 また、上記では、制御部ex501が、CPUex502、メモリコントローラex503、ストリームコントローラex504、駆動周波数制御部ex512等を有するとしているが、制御部ex501の構成は、この構成に限らない。例えば、信号処理部ex507がさらにCPUを備える構成であってもよい。信号処理部ex507の内部にもCPUを設けることにより、処理速度をより向上させることが可能になる。また、他の例として、CPUex502が信号処理部ex507、または信号処理部ex507の一部である例えば音声信号処理部を備える構成であってもよい。このような場合には、制御部ex501は、信号処理部ex507、またはその一部を有するCPUex502を備える構成となる。
 なお、ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。
 また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。このようなプログラマブル・ロジック・デバイスは、典型的には、ソフトウェア又はファームウェアを構成するプログラムを、ロードする又はメモリ等から読み込むことで、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法、又は動画像復号化方法を実行することができる。
 さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
 (実施の形態5)
 上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを復号する場合、従来のMPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1などの規格に準拠する映像データを復号する場合に比べ、処理量が増加することが考えられる。そのため、LSIex500において、従来の規格に準拠する映像データを復号する際のCPUex502の駆動周波数よりも高い駆動周波数に設定する必要がある。しかし、駆動周波数を高くすると、消費電力が高くなるという課題が生じる。
 この課題を解決するために、テレビex300、LSIex500などの動画像復号化装置は、映像データがどの規格に準拠するものであるかを識別し、規格に応じて駆動周波数を切替える構成とする。図31は、本実施の形態における構成ex800を示している。駆動周波数切替え部ex803は、映像データが、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものである場合には、駆動周波数を高く設定する。そして、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行する復号処理部ex801に対し、映像データを復号するよう指示する。一方、映像データが、従来の規格に準拠する映像データである場合には、映像データが、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものである場合に比べ、駆動周波数を低く設定する。そして、従来の規格に準拠する復号処理部ex802に対し、映像データを復号するよう指示する。
 より具体的には、駆動周波数切替え部ex803は、図30のCPUex502と駆動周波数制御部ex512から構成される。また、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行する復号処理部ex801、および、従来の規格に準拠する復号処理部ex802は、図30の信号処理部ex507に該当する。CPUex502は、映像データがどの規格に準拠するものであるかを識別する。そして、CPUex502からの信号に基づいて、駆動周波数制御部ex512は、駆動周波数を設定する。また、CPUex502からの信号に基づいて、信号処理部ex507は、映像データの復号を行う。ここで、映像データの識別には、例えば、実施の形態3で記載した識別情報を利用することが考えられる。識別情報に関しては、実施の形態3で記載したものに限られず、映像データがどの規格に準拠するか識別できる情報であればよい。例えば、映像データがテレビに利用されるものであるか、ディスクに利用されるものであるかなどを識別する外部信号に基づいて、映像データがどの規格に準拠するものであるか識別可能である場合には、このような外部信号に基づいて識別してもよい。また、CPUex502における駆動周波数の選択は、例えば、図33のような映像データの規格と、駆動周波数とを対応付けたルックアップテーブルに基づいて行うことが考えられる。ルックアップテーブルを、バッファex508や、LSIの内部メモリに格納しておき、CPUex502がこのルックアップテーブルを参照することにより、駆動周波数を選択することが可能である。
 図32は、本実施の形態の方法を実施するステップを示している。まず、ステップexS200では、信号処理部ex507において、多重化データから識別情報を取得する。次に、ステップexS201では、CPUex502において、識別情報に基づいて映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものであるか否かを識別する。映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものである場合には、ステップexS202において、駆動周波数を高く設定する信号を、CPUex502が駆動周波数制御部ex512に送る。そして、駆動周波数制御部ex512において、高い駆動周波数に設定される。一方、従来のMPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、ステップexS203において、駆動周波数を低く設定する信号を、CPUex502が駆動周波数制御部ex512に送る。そして、駆動周波数制御部ex512において、映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものである場合に比べ、低い駆動周波数に設定される。
 さらに、駆動周波数の切替えに連動して、LSIex500またはLSIex500を含む装置に与える電圧を変更することにより、省電力効果をより高めることが可能である。例えば、駆動周波数を低く設定する場合には、これに伴い、駆動周波数を高く設定している場合に比べ、LSIex500またはLSIex500を含む装置に与える電圧を低く設定することが考えられる。
 また、駆動周波数の設定方法は、復号する際の処理量が大きい場合に、駆動周波数を高く設定し、復号する際の処理量が小さい場合に、駆動周波数を低く設定すればよく、上述した設定方法に限らない。例えば、MPEG4-AVC規格に準拠する映像データを復号する処理量の方が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置により生成された映像データを復号する処理量よりも大きい場合には、駆動周波数の設定を上述した場合の逆にすることが考えられる。
 さらに、駆動周波数の設定方法は、駆動周波数を低くする構成に限らない。例えば、識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合には、LSIex500またはLSIex500を含む装置に与える電圧を高く設定し、従来のMPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、LSIex500またはLSIex500を含む装置に与える電圧を低く設定することも考えられる。また、他の例としては、識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合には、CPUex502の駆動を停止させることなく、従来のMPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、処理に余裕があるため、CPUex502の駆動を一時停止させることも考えられる。識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合であっても、処理に余裕があれば、CPUex502の駆動を一時停止させることも考えられる。この場合は、従来のMPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1などの規格に準拠する映像データであることを示している場合に比べて、停止時間を短く設定することが考えられる。
 このように、映像データが準拠する規格に応じて、駆動周波数を切替えることにより、省電力化を図ることが可能になる。また、電池を用いてLSIex500またはLSIex500を含む装置を駆動している場合には、省電力化に伴い、電池の寿命を長くすることが可能である。
 (実施の形態6)
 テレビや、携帯電話など、上述した機器・システムには、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力される場合がある。このように、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力された場合にも復号できるようにするために、LSIex500の信号処理部ex507が複数の規格に対応している必要がある。しかし、それぞれの規格に対応する信号処理部ex507を個別に用いると、LSIex500の回路規模が大きくなり、また、コストが増加するという課題が生じる。
 この課題を解決するために、上記各実施の形態で示した動画像復号方法を実行するための復号処理部と、従来のMPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1などの規格に準拠する復号処理部とを一部共有化する構成とする。この構成例を図34Aのex900に示す。例えば、上記各実施の形態で示した動画像復号方法と、MPEG4-AVC規格に準拠する動画像復号方法とは、エントロピー符号化、逆量子化、デブロッキング・フィルタ、動き補償などの処理において処理内容が一部共通する。共通する処理内容については、MPEG4-AVC規格に対応する復号処理部ex902を共有し、MPEG4-AVC規格に対応しない、本発明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、エントロピー復号に特徴を有していることから、例えば、エントロピー復号については専用の復号処理部ex901を用い、それ以外の逆量子化、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34B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。
 本発明は、画像符号化方法及び画像復号方法、画像符号化装置及び画像復号装置にて適用できる。また、本発明は、データの蓄積、伝送、通信など様々な用途に利用可能である。例えば、本発明は、テレビ、デジタルビデオレコーダー、カーナビゲーションシステム、携帯電話、デジタルスチルカメラ及びデジタルビデオカメラ等の情報表示機器及び撮像機器に利用可能である。
 101 タイル情報
 102 タイル構造固定フラグ
 103 サブストリームフラグ
 104 分割情報
 105、111 列数
 106、112 行数
 110 タイル構造情報
 113 等間隔フラグ
 114 列の幅
 115 行の高さ
 116 ループフィルタ許可フラグ
 120 並列処理開始点情報
 121 並列処理開始点フラグ
 122 サブストリーム識別子
 200 画像符号化装置
 205 減算器
 210 変換・量子化部
 220 エントロピー符号化部
 230、420 逆量子化・逆変換部
 235、425 加算器
 240、430 デブロッキングフィルタ
 250、440 メモリ
 260、450 イントラ予測部
 270 動き検出部
 280、460 動き補償部
 290、470 イントラ/インター切換スイッチ
 400 画像復号装置
 410 エントロピー復号部

Claims (19)

  1.  複数のピクチャの各々を複数のタイルに分割する分割ステップと、
     前記タイルの分割パターンが、複数のピクチャで同一であるか否かを示すタイル構造固定フラグを生成するタイル構造固定フラグ生成ステップと、
     前記複数のタイルの各々を符号化することで複数の符号化信号を生成する符号化ステップと、
     前記複数の符号化信号及び前記タイル構造固定フラグを含む符号化ビットストリームを生成するビットストリーム生成ステップとを含む
     画像符号化方法。
  2.  前記画像符号化方法は、さらに、
     前記タイルの分割パターンを示すタイル構造情報を生成するタイル構造情報生成ステップを含み、
     前記ビットストリーム生成ステップでは、前記タイル構造情報を含む前記符号化ビットストリームを生成する
     請求項1記載の画像符号化方法。
  3.  前記タイル構造情報は、ピクチャに含まれるタイルの行数及び列数を示す
     請求項2記載の画像符号化方法。
  4.  前記タイル構造情報は、前記複数のタイルの分割境界が等間隔であるか否かを示す等間隔フラグを含む
     請求項2又は3記載の画像符号化方法。
  5.  前記画像符号化方法は、さらに、
     複数のタイルのうち、画像復号装置における並列復号処理の開始点となるタイルを示す並列処理開始点情報を生成する開始点情報生成ステップを含み、
     前記ビットストリーム生成ステップでは、前記並列処理開始点情報を含む前記符号化ビットストリームを生成する
     請求項1~4のいずれか1項に記載の画像符号化方法。
  6.  前記画像符号化方法は、さらに、
     複数のタイルの位置を示すタイル位置情報を生成するタイル位置情報生成ステップを含み、
     前記ビットストリーム生成ステップでは、前記タイル位置情報を含む前記符号化ビットストリームを生成し、
     前記並列処理開始点情報は、前記タイル位置情報と異なる
     請求項5記載の画像符号化方法。
  7.  前記符号化ビットストリームにおいて、前記並列処理開始点情報は、前記タイル位置情報の後に配置される
     請求項6記載の画像符号化方法。
  8.  前記並列処理開始点情報は、
     処理対象のタイルが並列処理の開始点であるかどうかを示すフラグと、
     当該タイルを先頭とする並列処理単位の識別番号とを含む
     請求項5~7のいずれか1項に記載の画像符号化方法。
  9.  符号化ビットストリームに含まれる、タイルの分割パターンが、複数のピクチャで同一であるか否かを示すタイル構造固定フラグを取得するタイル構造固定フラグ取得ステップと、
     前記タイル構造固定フラグを用いて、タイル構造を特定するタイル構造特定ステップと、
     前記特定されたタイル構造に従い、前記符号化ビットストリームに含まれる、複数のタイルの各々に対応する複数の符号化信号を復号することで複数の復号信号を生成する復号ステップとを含む
     画像復号方法。
  10.  前記画像復号方法は、さらに、
     前記タイルの分割パターンを示すタイル構造情報を、前記符号化ビットストリームから取得するタイル構造情報取得ステップを含み、
     前記タイル構造特定ステップでは、前記タイル構造情報を用いて前記タイル構造を特定する
     請求項9記載の画像復号方法。
  11.  前記タイル構造情報は、ピクチャに含まれるタイルの行数及び列数を示す
     請求項10記載の画像復号方法。
  12.  前記タイル構造情報は、前記複数のタイルの分割境界が等間隔であるか否かを示す等間隔フラグを含む
     請求項10又は11記載の画像復号方法。
  13.  前記画像復号方法は、さらに、
     複数のタイルのうち、並列処理の開始点となるタイルを示す並列処理開始点情報を、前記符号化ビットストリームから取得する開始点情報取得ステップを含み、
     前記復号ステップでは、前記並列処理開始点情報を用いて、並列復号処理を行う
     請求項9~12のいずれか1項に記載の画像復号方法。
  14.  前記画像復号方法は、さらに、
     複数のタイルの位置を示すタイル位置情報を、前記符号化ビットストリームから取得するタイル位置情報取得ステップを含み、
     前記復号ステップでは、前記タイル位置情報を用いて前記複数の符号化信号を復号し、
     前記並列処理開始点情報は、前記タイル位置情報と異なる
     請求項13記載の画像復号方法。
  15.  前記開始点情報取得ステップでは、前記符号化ビットストリームにおいて、前記タイル位置情報の後に配置されている前記並列処理開始点情報を取得する
     請求項14記載の画像復号方法。
  16.  前記並列処理開始点情報は、
     処理対象のタイルが並列処理の開始点であるかどうかを示すフラグと、
     当該タイルを先頭とする並列処理単位の識別番号とを含む
     請求項13~15のいずれか1項に記載の画像復号方法。
  17.  制御回路と、前記制御回路に電気的に接続される記憶装置とを備え、
     前記制御回路は、
     複数のピクチャの各々を複数のタイルに分割する分割ステップと、
     前記タイルの分割パターンが、複数のピクチャで同一であるか否かを示すタイル構造固定フラグを生成するタイル構造固定フラグ生成ステップと、
     前記複数のタイルの各々を符号化することで複数の符号化信号を生成する符号化ステップと、
     前記複数の符号化信号及び前記タイル構造固定フラグを含む符号化ビットストリームを生成するビットストリーム生成ステップとを実行する
     画像符号化装置。
  18.  制御回路と、前記制御回路に電気的に接続される記憶装置とを備え、
     前記制御回路は、
     符号化ビットストリームに含まれる、タイルの分割パターンが、複数のピクチャで同一であるか否かを示すタイル構造固定フラグを取得するタイル構造固定フラグ取得ステップと、
     前記タイル構造固定フラグを用いて、タイル構造を特定するタイル構造特定ステップと、
     前記特定されたタイル構造に従い、前記符号化ビットストリームに含まれる、複数のタイルの各々に対応する複数の符号化信号を復号することで複数の復号信号を生成する復号ステップとを実行する
     画像復号装置。
  19.  請求項17記載の画像符号化装置と、
     請求項18記載の画像復号装置とを備える
     画像符号化復号装置。
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