(57)【要約】  画像符号化方法は、第１参照ピクチャを示す第１参照インデックス、および、第１動きベクトルを用いて、符号化対象ブロックを符号化する画像符号化方法であって、対応ブロックの符号化に用いられた第２参照インデックスおよび第２動きベクトルを用いて、第３参照インデックスおよび第３動きベクトルを第１参照インデックスおよび第１動きベクトルの候補として算出する算出ステップ（Ｓ１０３）と、第３参照インデックスおよび第３動きベクトルを第１参照インデックスおよび第１動きベクトルとして用いて符号化対象ブロックを符号化するか否かを示すフラグの値を決定する決定ステップ（Ｓ１０４）と、フラグの値に従って第１参照インデックスおよび第１動きベクトルを用いて符号化対象ブロックを符号化し、フラグの値を符号化ストリームに付加する符号化ステップ（Ｓ１０６、Ｓ１０７）とを含む。
2012102045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１参照ピクチャを示す第１参照インデックス、および、第１動きベクトルを用いて、符号化対象ブロックを符号化する画像符号化方法であって、
符号化対象ピクチャとは異なる対応ピクチャに含まれるブロックであり、前記符号化対象ピクチャ内における前記符号化対象ブロックの位置に一致するブロックである対応ブロックの符号化に用いられた第２参照インデックスおよび第２動きベクトルを用いて、第３参照インデックスおよび第３動きベクトルを前記第１参照インデックスおよび前記第１動きベクトルの候補として算出する算出ステップと、
前記第３参照インデックスおよび前記第３動きベクトルを前記第１参照インデックスおよび前記第１動きベクトルとして用いて前記符号化対象ブロックを符号化するか否かを示すフラグの値を決定する決定ステップと、
前記フラグの値に従って前記第１参照インデックスおよび前記第１動きベクトルを用いて前記符号化対象ブロックを符号化し、前記フラグの値を符号化ストリームに付加する符号化ステップとを含む
画像符号化方法。
【請求項２】
前記算出ステップでは、
前記第２参照インデックスを前記第３参照インデックスにコピーし、
前記符号化対象ピクチャの表示順と、前記対応ピクチャの表示順と、前記第２参照インデックスにより示される第２参照ピクチャの表示順と、前記第３参照インデックスにより示される第３参照ピクチャの表示順とを用いて、前記第２動きベクトルのスケーリング処理を行うことによって、前記第３動きベクトルを算出する
請求項１に記載の画像符号化方法。
【請求項３】
前記算出ステップでは、
前記第２参照インデックスにより示される第２参照ピクチャが、前記符号化対象ピクチャの参照ピクチャリストに含まれるか否かを判定し、
前記第２参照ピクチャが前記参照ピクチャリストに含まれる場合、前記参照ピクチャリストにおいて前記第２参照ピクチャを示す第４参照インデックスを前記第３参照インデックスにコピーし、
前記第２参照ピクチャが前記参照ピクチャリストに含まれない場合、前記第３参照インデックスを無効にし、
前記第３参照インデックスが無効でない場合、前記符号化対象ピクチャの表示順と、前記対応ピクチャの表示順と、前記第２参照ピクチャの表示順と、前記第３参照インデックスにより示される第３参照ピクチャの表示順とを用いて、前記第２動きベクトルのスケーリング処理を行うことによって、前記第３動きベクトルを算出する
請求項１に記載の画像符号化方法。
【請求項４】
前記算出ステップでは、
前記第２参照インデックスにより示される第２参照ピクチャが、前記符号化対象ピクチャの参照ピクチャリストに含まれるか否かを判定し、
前記第２参照ピクチャが前記参照ピクチャリストに含まれる場合、前記参照ピクチャリストにおいて前記第２参照ピクチャを示す第４参照インデックスを前記第３参照インデックスにコピーし、
前記第２参照ピクチャが前記参照ピクチャリストに含まれない場合、前記第３参照インデックスに、前記参照ピクチャリストにおいて割り当て可能な最大値をセットし、
前記符号化対象ピクチャの表示順と、前記対応ピクチャの表示順と、前記第２参照ピクチャの表示順と、前記第３参照インデックスにより示される第３参照ピクチャの表示順とを用いて、前記第２動きベクトルのスケーリング処理を行うことによって、前記第３動きベクトルを算出する
請求項１に記載の画像符号化方法。
【請求項５】
第１参照ピクチャを示す第１参照インデックス、および、第１動きベクトルを用いて、復号化対象ブロックを復号化する画像復号化方法であって、
復号化対象ピクチャとは異なる対応ピクチャに含まれるブロックであり、前記復号化対象ピクチャ内における前記復号化対象ブロックの位置に一致するブロックである対応ブロックの復号化に用いられた第２参照インデックスおよび第２動きベクトルを用いて、第３参照インデックスおよび第３動きベクトルを前記第１参照インデックスおよび前記第１動きベクトルの候補として算出する算出ステップと、
前記第３参照インデックスおよび前記第３動きベクトルを前記第１参照インデックスおよび前記第１動きベクトルとして用いて前記復号化対象ブロックを復号化するか否かを示すフラグの値を符号化ストリームから取得する取得ステップと、
前記フラグの値に従って前記第１参照インデックスおよび前記第１動きベクトルを用いて前記復号化対象ブロックを復号化する復号化ステップとを含む
画像復号化方法。
【請求項６】
前記算出ステップでは、
前記第２参照インデックスを前記第３参照インデックスにコピーし、
前記復号化対象ピクチャの表示順と、前記対応ピクチャの表示順と、前記第２参照インデックスにより示される第２参照ピクチャの表示順と、前記第３参照インデックスにより示される第３参照ピクチャの表示順とを用いて、前記第２動きベクトルのスケーリング処理を行うことによって、前記第３動きベクトルを算出する
請求項５に記載の画像復号化方法。
【請求項７】
前記算出ステップでは、
前記第２参照インデックスにより示される第２参照ピクチャが、前記復号化対象ピクチャの参照ピクチャリストに含まれるか否かを判定し、
前記第２参照ピクチャが前記参照ピクチャリストに含まれる場合、前記参照ピクチャリストにおいて前記第２参照ピクチャを示す第４参照インデックスを前記第３参照インデックスにコピーし、
前記第２参照ピクチャが前記参照ピクチャリストに含まれない場合、前記第３参照インデックスを無効にし、
前記第３参照インデックスが無効でない場合、前記復号化対象ピクチャの表示順と、前記対応ピクチャの表示順と、前記第２参照ピクチャの表示順と、前記第３参照インデックスにより示される第３参照ピクチャの表示順とを用いて、前記第２動きベクトルのスケーリング処理を行うことによって、前記第３動きベクトルを算出する
請求項５に記載の画像復号化方法。
【請求項８】
前記算出ステップでは、
前記第２参照インデックスにより示される第２参照ピクチャが、前記復号化対象ピクチャの参照ピクチャリストに含まれるか否かを判定し、
前記第２参照ピクチャが前記参照ピクチャリストに含まれる場合、前記参照ピクチャリストにおいて前記第２参照ピクチャを示す第４参照インデックスを前記第３参照インデックスにコピーし、
前記第２参照ピクチャが前記参照ピクチャリストに含まれない場合、前記第３参照インデックスに、前記参照ピクチャリストにおいて割り当て可能な最大値をセットし、
前記復号化対象ピクチャの表示順と、前記対応ピクチャの表示順と、前記第２参照ピクチャの表示順と、前記第３参照インデックスにより示される第３参照ピクチャの表示順とを用いて、前記第２動きベクトルのスケーリング処理を行うことによって、前記第３動きベクトルを算出する
請求項５に記載の画像復号化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、参照インデックスおよび動きベクトルを用いる画像符号化方法および画像復号化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像符号化装置は、一般に、画像（静止画像および動画像を含む）が有する空間方向および時間方向の冗長性を利用して情報量を圧縮する。空間方向の冗長性を利用する方法として、周波数領域への変換が用いられる。時間方向の冗長性を利用する方法として、インター予測が用いられる。インター予測は、ピクチャ間予測とも呼ばれる。【０００３】
インター予測を用いる画像符号化装置は、あるピクチャを符号化する際に、符号化対象ピクチャに対して表示順（表示時間順）で前方または後方の符号化済みのピクチャを、参照ピクチャとして用いる。そして、画像符号化装置は、その参照ピクチャに対する符号化対象ピクチャの動き検出により、動きベクトルを導出する。【０００４】
次に、画像符号化装置は、動きベクトルに基づいて動き補償を行って予測画像データを取得する。次に、画像符号化装置は、予測画像データと、符号化対照ピクチャの画像データとの差分を取得する。次に、画像符号化装置は、取得された差分を符号化する。これにより、画像符号化装置は、時間方向の冗長性を取り除く。【０００５】
ここで、動き検出において、画像符号化装置は、符号化ピクチャ内の符号化対象ブロックと、参照ピクチャ内のブロックとの差分値を算出し、最も差分値の小さい参照ピクチャ内のブロックを参照ブロックとして決定する。そして、画像符号化装置は、符号化対象ブロックと、参照ブロックとを用いて、動きベクトルを検出する。【０００６】
Ｈ．２６４と呼ばれる標準化された画像符号化方式（非特許文献１参照）に係る画像符号化装置は、情報量の圧縮のため、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャという３種類のピクチャタイプを用いる。この画像符号化装置は、Ｉピクチャに対して、インター予測を行わない。すなわち、画像符号化装置は、Ｉピクチャに対して、イントラ予測を行う。イントラ予測は、ピクチャ内予測とも呼ばれる。【０００７】
また、画像符号化装置は、Ｐピクチャに対して、表示順で、符号化対象ピクチャの前方または後方の既に符号化済みの１つのピクチャを参照してインター予測を行う。また、画像符号化装置は、Ｂピクチャに対して、表示順で、符号化対象ピクチャの前方または後方の既に符号化済みの２つのピクチャを参照してインター予測を行う。【０００８】
インター予測において、画像符号化装置は、参照ピクチャを特定するための参照リスト（参照ピクチャリストとも呼ばれる）を生成する。参照リストでは、インター予測で参照される符号化済みの参照ピクチャに参照ピクチャインデックス（参照インデックスとも呼ばれる）が割り当てられている。例えば、画像符号化装置は、Ｂピクチャに対して２つのピクチャを参照するため、２つの参照リスト（Ｌ０、Ｌ１）を保持する。【０００９】
図３４は、参照リストの例を示す。図３４の参照ピクチャリストＬ０は、双方向予測の第１予測方向に対応する参照ピクチャリストの例である。図３４の参照ピクチャリストＬ０では、表示順が２である参照ピクチャｒ１に、値が０である参照ピクチャインデックスが割り当てられている。また、表示順が１である参照ピクチャｒ２に、値が１である参照ピクチャインデックスが割り当てられている。そして、表示順が０である参照ピクチャｒ３に、値が２である参照ピクチャインデックスが割り当てられている。【００１０】
つまり、図３４の参照ピクチャリストＬ０では、参照ピクチャが表示順で符号化対象ピクチャに近い程、当該参照ピクチャに小さい参照ピクチャインデックスが割り当てられている。【００１１】
一方、図３４の参照ピクチャリストＬ１は、双方向予測の第２予測方向に対応する参照ピクチャリストの例である。図３４の参照ピクチャリストＬ１では、表示順が１である参照ピクチャｒ２に、値が０である参照ピクチャインデックスが割り当てられている。また、表示順が２である参照ピクチャｒ１に、値が１である参照ピクチャインデックスが割り当てられている。また、表示順が０である参照ピクチャｒ３に、値が２である参照ピクチャインデックスが割り当てられている。【００１２】
このように、２つの参照ピクチャリストに含まれる特定の参照ピクチャに対して、異なる２つの参照ピクチャインデックスが割り当てられる場合がある（図３４の参照ピクチャｒ１、ｒ２）。また、２つの参照ピクチャリストに含まれる特定の参照ピクチャに対して、同じ参照ピクチャインデックスが割り当てられる場合もある（図３４の参照ピクチャｒ３）。【００１３】
参照ピクチャリストＬ０のみを用いる予測は、Ｌ０予測と呼ばれる。参照ピクチャリストＬ１のみを用いる予測は、Ｌ１予測と呼ばれる。参照ピクチャリストＬ０および参照ピクチャリストＬ１の両方を用いる予測は、双方向予測または双予測と呼ばれる。【００１４】
Ｌ０予測では、予測方向として前方が用いられる場合が多い。Ｌ１予測では、予測方向として後方が用いられる場合が多い。つまり、参照ピクチャリストＬ０は、第１予測方向に対応するように構成され、参照ピクチャリストＬ１は、第２予測方向に対応するように構成される。【００１５】
これらの関係に基づいて、予測方向は、第１予測方向、第２予測方向および双方向のいずれかに分類される。また、予測方向が双方向である場合、予測方向が双方向予測または双予測であるとも表現される。【００１６】
Ｈ．２６４と呼ばれる画像符号化方式には、Ｂピクチャ内の符号化対象ブロックの符号化モード（インター予測モード、または、予測モードとも呼ばれる）として、動き検出モードがある。【００１７】
動き検出モードにおいて、画像符号化装置は、符号化対象ブロックの動きベクトルを検出する。そして、画像符号化装置は、参照ピクチャおよび動きベクトルを用いて予測画像データを生成する。そして、画像符号化装置は、予測画像データと符号化対象ブロックの画像データとの差分値、および、予測画像データの生成に用いられた動きベクトルを符号化する。【００１８】
動き検出モードには、上述のように、符号化対象ピクチャの前方または後方の既に符号化済みの２つのピクチャを参照して予測画像を生成する双方向予測がある。また、動き検出モードには、符号化対象ピクチャの前方または後方の既に符号化済みの１つのピクチャを参照して予測画像を生成する片方向予測がある。そして、符号化対象ブロックに対して、双方向予測および片方向予測のいずれかが選択される。【００１９】
また、Ｈ．２６４と呼ばれる画像符号化方式に係る画像符号化装置は、Ｂピクチャの符号化において、動きベクトルを導出する際に、時間ダイレクトモードと呼ばれる符号化モードを選択することができる。時間ダイレクトモードにおけるインター予測の方法を、図３５を用いて説明する。【００２０】
図３５は、時間ダイレクトモードにおける動きベクトルを示す説明図である。図３５は、画像符号化装置がピクチャＢ２のブロックａを時間ダイレクトモードで符号化する場合を示している。この場合、画像符号化装置は、ピクチャＢ２の後方の参照ピクチャであるピクチャＰ３において、ブロックａと同じ位置のブロックｂを符号化する際に用いられた動きベクトルｖｂを利用する。動きベクトルｖｂは、ピクチャＰ１を参照している。【００２１】
画像符号化装置は、ブロックａを符号化する際、動きベクトルｖｂと平行な動きベクトルを用いて、前方の参照ピクチャであるピクチャＰ１と、後方の参照ピクチャであるピクチャＰ３とから、参照ブロックを取得する。そして、画像符号化装置は、双方向予測を行って、ブロックａを符号化する。すなわち、画像符号化装置は、ピクチャＰ１に対して動きベクトルｖａ１を用い、ピクチャＰ３に対して動きベクトルｖａ２を用いて、ブロックａを符号化する。【００２２】
また、ＢピクチャおよびＰピクチャにおける符号化対象ブロックの符号化モードとして、マージモードがある。マージモードでは、画像符号化装置は、符号化対象ブロックの隣接ブロックから動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスをコピーして、符号化対象ブロックを符号化する。この際に、画像符号化装置は、コピーに用いた隣接ブロックのインデックス等をビットストリームに付随させる。これによって、復号化側で、符号化側と同じ動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスが選択可能になる。【００２３】
具体的な例として、図３６Ａを参照して説明する。図３６Ａの隣接ブロックＡは、符号化対象ブロックの左に隣接する符号化済みブロックである。隣接ブロックＢは、符号化対象ブロックの上に隣接する符号化済みブロックである。隣接ブロックＣは、符号化対象ブロックの右上に隣接する符号化済みブロックである。【００２４】
また、図３６Ａにおいて、隣接ブロックＡは、双方向予測で符号化されたブロックであり、第１予測方向の動きベクトルＭｖＬ０＿Ａと、第２予測方向の動きベクトルＭｖＬ１＿Ａを持つ。また、隣接ブロックＢは片方向予測で符号化されたブロックであり、第１予測方向の動きベクトルＭｖＬ０＿Ｂを持つ。また、隣接ブロックＣは片方向予測で符号化されたブロックであり、第１予測方向の動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃを持つ。【００２５】
また、図３６Ａの例では、動きベクトルＭｖＬ０＿Ａ、ＭｖＬ０＿Ｂ、ＭｖＬ０＿Ｃは、同一の参照ピクチャＲｅｆＩｄｘＬ０を参照する。また、ＭｖＬ１＿Ａは、参照ピクチャＲｅｆＩｄｘＬ１を参照する。【００２６】
この例において、画像符号化装置は、隣接ブロックＡ、Ｂ、Ｃから、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスが符号化対象ブロックにコピーされる隣接ブロックを選択する。この時、画像符号化装置は、最も符号化効率が良くなるように、隣接ブロックを選択する。そして、画像符号化装置は、選択された隣接ブロックを表すマージブロックインデックスをビットストリームに付随させる。【００２７】
画像符号化装置は、例えば、隣接ブロックＡを選択した場合、動きベクトルＭｖＬ０＿Ａ、動きベクトルＭｖＬ１＿Ａ、および、動きベクトルＭｖＬ０＿Ａ、ＭｖＬ１＿Ａが参照する参照ピクチャを用いて、符号化対象ブロックを符号化する。そして、画像符号化装置は、隣接ブロックＡを用いたことを表すマージブロックインデックスのみをビットストリームに付随させる。【００２８】
図３６Ｂは、マージブロックインデックスの例を示す。画像符号化装置は、このようなマージブロックインデックスのみをビットストリームに付随させることで、動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスの情報量を削減する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００２９】
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｈ．２６４「Ａｄｖａｎｃｅｄ  ｖｉｄｅｏ  ｃｏｄｉｎｇ  ｆｏｒ  ｇｅｎｅｒｉｃ  ａｕｄｉｏｖｉｓｕａｌ  ｓｅｒｖｉｃｅｓ」、２０１０年３月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
しかしながら、従来のマージモードでは、マージ元のブロックは、符号化対象ピクチャ内の隣接ブロックのみである。そのため、例えば、隣接ブロックがイントラ符号化された場合など、動きベクトルが存在しないような場合に、符号化効率が低下する。【００３１】
そこで、本発明は、符号化対象ピクチャ内の隣接ブロックだけでなく、符号化対象ピクチャとは異なる他の参照ピクチャの符号化結果情報を、マージの対象とすることによって、符号化効率を向上する画像符号化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
上記課題を解決するため、本発明に係る画像符号化方法は、第１参照ピクチャを示す第１参照インデックス、および、第１動きベクトルを用いて、符号化対象ブロックを符号化する画像符号化方法であって、符号化対象ピクチャとは異なる対応ピクチャに含まれるブロックであり、前記符号化対象ピクチャ内における前記符号化対象ブロックの位置に一致するブロックである対応ブロックの符号化に用いられた第２参照インデックスおよび第２動きベクトルを用いて、第３参照インデックスおよび第３動きベクトルを前記第１参照インデックスおよび前記第１動きベクトルの候補として算出する算出ステップと、前記第３参照インデックスおよび前記第３動きベクトルを前記第１参照インデックスおよび前記第１動きベクトルとして用いて前記符号化対象ブロックを符号化するか否かを示すフラグの値を決定する決定ステップと、前記フラグの値に従って前記第１参照インデックスおよび前記第１動きベクトルを用いて前記符号化対象ブロックを符号化し、前記フラグの値を符号化ストリームに付加する符号化ステップとを含む。【００３３】
また、前記算出ステップでは、前記第２参照インデックスを前記第３参照インデックスにコピーし、前記符号化対象ピクチャの表示順と、前記対応ピクチャの表示順と、前記第２参照インデックスにより示される第２参照ピクチャの表示順と、前記第３参照インデックスにより示される第３参照ピクチャの表示順とを用いて、前記第２動きベクトルのスケーリング処理を行うことによって、前記第３動きベクトルを算出してもよい。【００３４】
また、前記算出ステップでは、前記第２参照インデックスにより示される第２参照ピクチャが、前記符号化対象ピクチャの参照ピクチャリストに含まれるか否かを判定し、前記第２参照ピクチャが前記参照ピクチャリストに含まれる場合、前記参照ピクチャリストにおいて前記第２参照ピクチャを示す第４参照インデックスを前記第３参照インデックスにコピーし、前記第２参照ピクチャが前記参照ピクチャリストに含まれない場合、前記第３参照インデックスを無効にし、前記第３参照インデックスが無効でない場合、前記符号化対象ピクチャの表示順と、前記対応ピクチャの表示順と、前記第２参照ピクチャの表示順と、前記第３参照インデックスにより示される第３参照ピクチャの表示順とを用いて、前記第２動きベクトルのスケーリング処理を行うことによって、前記第３動きベクトルを算出してもよい。【００３５】
また、前記算出ステップでは、前記第２参照インデックスにより示される第２参照ピクチャが、前記符号化対象ピクチャの参照ピクチャリストに含まれるか否かを判定し、前記第２参照ピクチャが前記参照ピクチャリストに含まれる場合、前記参照ピクチャリストにおいて前記第２参照ピクチャを示す第４参照インデックスを前記第３参照インデックスにコピーし、前記第２参照ピクチャが前記参照ピクチャリストに含まれない場合、前記第３参照インデックスに、前記参照ピクチャリストにおいて割り当て可能な最大値をセットし、前記符号化対象ピクチャの表示順と、前記対応ピクチャの表示順と、前記第２参照ピクチャの表示順と、前記第３参照インデックスにより示される第３参照ピクチャの表示順とを用いて、前記第２動きベクトルのスケーリング処理を行うことによって、前記第３動きベクトルを算出してもよい。【００３６】
また、本発明に係る画像復号化方法は、第１参照ピクチャを示す第１参照インデックス、および、第１動きベクトルを用いて、復号化対象ブロックを復号化する画像復号化方法であって、復号化対象ピクチャとは異なる対応ピクチャに含まれるブロックであり、前記復号化対象ピクチャ内における前記復号化対象ブロックの位置に一致するブロックである対応ブロックの復号化に用いられた第２参照インデックスおよび第２動きベクトルを用いて、第３参照インデックスおよび第３動きベクトルを前記第１参照インデックスおよび前記第１動きベクトルの候補として算出する算出ステップと、前記第３参照インデックスおよび前記第３動きベクトルを前記第１参照インデックスおよび前記第１動きベクトルとして用いて前記復号化対象ブロックを復号化するか否かを示すフラグの値を符号化ストリームから取得する取得ステップと、前記フラグの値に従って前記第１参照インデックスおよび前記第１動きベクトルを用いて前記復号化対象ブロックを復号化する復号化ステップとを含む画像復号化方法でもよい。【００３７】
また、前記算出ステップでは、前記第２参照インデックスを前記第３参照インデックスにコピーし、前記復号化対象ピクチャの表示順と、前記対応ピクチャの表示順と、前記第２参照インデックスにより示される第２参照ピクチャの表示順と、前記第３参照インデックスにより示される第３参照ピクチャの表示順とを用いて、前記第２動きベクトルのスケーリング処理を行うことによって、前記第３動きベクトルを算出してもよい。【００３８】
また、前記算出ステップでは、前記第２参照インデックスにより示される第２参照ピクチャが、前記復号化対象ピクチャの参照ピクチャリストに含まれるか否かを判定し、前記第２参照ピクチャが前記参照ピクチャリストに含まれる場合、前記参照ピクチャリストにおいて前記第２参照ピクチャを示す第４参照インデックスを前記第３参照インデックスにコピーし、前記第２参照ピクチャが前記参照ピクチャリストに含まれない場合、前記第３参照インデックスを無効にし、前記第３参照インデックスが無効でない場合、前記復号化対象ピクチャの表示順と、前記対応ピクチャの表示順と、前記第２参照ピクチャの表示順と、前記第３参照インデックスにより示される第３参照ピクチャの表示順とを用いて、前記第２動きベクトルのスケーリング処理を行うことによって、前記第３動きベクトルを算出してもよい。【００３９】
また、前記算出ステップでは、前記第２参照インデックスにより示される第２参照ピクチャが、前記復号化対象ピクチャの参照ピクチャリストに含まれるか否かを判定し、前記第２参照ピクチャが前記参照ピクチャリストに含まれる場合、前記参照ピクチャリストにおいて前記第２参照ピクチャを示す第４参照インデックスを前記第３参照インデックスにコピーし、前記第２参照ピクチャが前記参照ピクチャリストに含まれない場合、前記第３参照インデックスに、前記参照ピクチャリストにおいて割り当て可能な最大値をセットし、前記復号化対象ピクチャの表示順と、前記対応ピクチャの表示順と、前記第２参照ピクチャの表示順と、前記第３参照インデックスにより示される第３参照ピクチャの表示順とを用いて、前記第２動きベクトルのスケーリング処理を行うことによって、前記第３動きベクトルを算出してもよい。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、符号化対象ピクチャ内の隣接ブロックだけでなく、符号化対象ピクチャとは異なる他の参照ピクチャの符号化結果情報を、マージの対象とすることによって、符号化効率を向上することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、実施の形態１に係る画像符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る画像符号化装置の動作を示すフローチャートである。
【図３Ａ】図３Ａは、実施の形態１に係るマージブロック候補の例を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、実施の形態１に係るマージブロックインデックスの例を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係る符号表の例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１に係る比較処理を示すフローチャートである。
【図６】図６は、実施の形態１に係る読み書き処理を示す概念図である。
【図７】図７は、実施の形態１に係る算出処理を示すフローチャートである。
【図８Ａ】図８Ａは、実施の形態１に係る時間マージ動きベクトルの第１例を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、実施の形態１に係る時間マージ動きベクトルの第２例を示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、実施の形態１に係る時間マージ動きベクトルの第３例を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、実施の形態１に係る時間マージ動きベクトルの第４例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２に係る参照インデックスの算出処理を示すフローチャートである。
【図１１Ａ】図１１Ａは、実施の形態２に係る時間マージ動きベクトルの第１例を示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、実施の形態２に係る時間マージ動きベクトルの第２例を示す図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、実施の形態２に係る時間マージ動きベクトルの第３例を示す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、実施の形態２に係る時間マージ動きベクトルの第４例を示す図である。
【図１３】図１３は、実施の形態３に係る画像復号化装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】図１４は、実施の形態３に係る画像復号化装置の動作を示すフローチャートである。
【図１５】図１５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１６】図１６は、デジタル放送用システムの全体構成図である。
【図１７】図１７は、テレビの構成例を示すブロック図である。
【図１８】図１８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１９】図１９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２０Ａ】図２０Ａは、携帯電話の一例を示す図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、携帯電話の構成例を示すブロック図である。
【図２１】図２１は、多重化データの構成を示す図である。
【図２２】図２２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２３】図２３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２４】図２４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２５】図２５は、ＰＭＴのデータ構成を示す図である。
【図２６】図２６は、多重化データ情報の内部構成を示す図である。
【図２７】図２７は、ストリーム属性情報の内部構成を示す図である。
【図２８】図２８は、映像データを識別するステップを示す図である。
【図２９】図２９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３０】図３０は、駆動周波数を切り替える構成を示す図である。
【図３１】図３１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３２】図３２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３３Ａ】図３３Ａ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３３Ｂ】図３３Ｂ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。
【図３４】図３４は、参照ピクチャリストの例を示す図である。
【図３５】図３５は、時間ダイレクトモードの動きベクトルの例を示す図である。
【図３６Ａ】図３６Ａは、隣接ブロックの例を示す図である。
【図３６Ｂ】図３６Ｂは、マージブロックインデックスの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
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、いずれも本発明の好ましい一具体例を示す。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、請求の範囲だけによって限定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。
【００４３】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態に係る画像符号化装置を示すブロック図である。画像符号化装置は、図１のように、減算部１０２、直交変換部１０３、量子化部１０４、逆量子化部１０６、逆直交変換部１０７、加算部１０８、ブロックメモリ１０９、フレームメモリ１１１、イントラ予測部１１０、インター予測部１１２、スイッチ部１１３、インター予測制御部１２１、ピクチャタイプ決定部１２４、時間マージ動きベクトル算出部１２２、ｃｏｌＰｉｃメモリ１２５、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向決定部１２３、および、可変長符号化部１０５を備えている。
【００４４】
直交変換部１０３は、入力画像列に対し、画像領域から、周波数領域への変換を行う。量子化部１０４は、周波数領域に変換された入力画像列に対し、量子化処理を行う。逆量子化部１０６は、量子化部１０４により、量子化処理された入力画像列に対し、逆量子化処理を行う。逆直交変換部１０７は、逆量子化処理された入力画像列に対し、周波数領域から、画像領域への変換を行う。
【００４５】
ブロックメモリ１０９は、入力画像列をブロック単位で保存するためのメモリである。フレームメモリ１１１は、入力画像列をフレーム単位で保存するためのメモリである。ピクチャタイプ決定部１２４は、Ｉピクチャ、Ｂピクチャ、Ｐピクチャのいずれのピクチャタイプで入力画像列を符号化するかを決定し、ピクチャタイプ情報を生成する。
【００４６】
イントラ予測部１１０は、ブロックメモリ１０９に保存されているブロック単位の入力画像列を用いて、符号化対象ブロックに対してイントラ予測を行い、予測画像データを生成する。インター予測部１１２は、フレームメモリ１１１に保存されているフレーム単位の入力画像と、動き検出により導出した動きベクトルとを用いて、符号化対象ブロックに対してインター予測を行い、予測画像データを生成する。
【００４７】
ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向決定部１２３は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照ブロックおよび後方参照ブロックのいずれであるかを決定する。前方参照ブロックは、符号化対象ピクチャよりも、表示順で、前方に位置するピクチャに含まれるブロックである。後方参照ブロックは、後方に位置するピクチャに含まれるブロックである。
【００４８】
ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向決定部１２３は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向フラグをピクチャ毎に生成し、符号化対象ピクチャに付随させる。ここで、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックは、符号化対象ブロックを含むピクチャとは異なるピクチャ内のブロックで、かつ、ピクチャ内における位置が、符号化対象ブロックと同じ位置のブロックである。そして、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックは、符号化対象ブロックに対応する対応ブロックである。対応ブロックを含むピクチャは、符号化対象ピクチャに対応する対応ピクチャである。
【００４９】
なお、上述の通り、典型的には、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの位置と符号化対象ブロックの位置とは同一である。しかし、それらは異なっていてもよい。
【００５０】
時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏｌＰｉｃメモリ１２５に格納されているｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトル等を含むｃｏｌＰｉｃ情報を用いて、マージモードのマージブロック候補（ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロック）を導出する。また、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックに対応するマージブロックインデックスの値を割り当てる。
【００５１】
そして、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックと、マージブロックインデックスを、インター予測制御部１２１に送る。ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが動きベクトルを有していない場合、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックの導出を中止するか、または、動きベクトルを０とみなして、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックを導出する。
【００５２】
インター予測制御部１２１は、動き検出により導出された動きベクトルを用いて生成した予測画像と、マージモードにより導出された動きベクトルを用いて生成した予測画像とに基づいて、予測誤差が最も小さい予測モードを用いて、インター予測を行う。また、インター予測制御部１２１は、予測モードがマージモードか否かを表すマージフラグを可変長符号化部１０５に送る。
【００５３】
また、インター予測制御部１２１は、予測モードとしてマージモードが選択された場合、決定したマージブロックに対応するマージブロックインデックスと、予測の誤差情報とを、可変長符号化部１０５に送る。さらに、インター予測制御部１２１は、符号化対象ブロックの動きベクトル等を含むｃｏｌＰｉｃ情報をｃｏｌＰｉｃメモリ１２５に転送する。
【００５４】
直交変換部１０３は、生成された予測画像データと入力画像列との予測誤差データに対して、画像領域から周波数領域への変換を行う。量子化部１０４は、周波数領域へ変換した予測誤差データに対し、量子化処理を行う。可変長符号化部１０５は、量子化処理された予測誤差データ、マージフラグ、マージブロックインデックス、ピクチャタイプ情報およびｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向フラグに対し、可変長符号化処理を行う。これにより、可変長符号化部１０５は、ビットストリームを生成する。
【００５５】
図２は、本実施の形態に係る画像符号化方法の処理フローの概要を示す。ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向決定部１２３は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロック候補の導出において、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照ブロックおよび後方参照ブロックのいずれであるかを決定する（Ｓ１０１）。
【００５６】
例えば、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向決定部１２３は、前方参照ブロックの属する前方参照ピクチャと、後方参照ブロックの属する後方参照ピクチャのうち、符号化対象ピクチャと表示順において距離が近い方をｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックとして決定する。そして、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向決定部１２３は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照ブロックであるか後方参照ブロックであるかを示すｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロック参照フラグをピクチャ毎に生成し、ピクチャに付随させる。
【００５７】
インター予測制御部１２１は、符号化対象ブロックの隣接ブロックからマージブロック候補を生成する（Ｓ１０２）。例えば、図３Ａの場合、インター予測制御部１２１は、符号化対象ブロックの動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスとして、隣接ブロックＡ、Ｂ、Ｃをマージブロック候補として決定する。そして、インター予測制御部１２１は、各マージブロック候補に対し、図３Ｂのように、マージブロックインデックスを割り振る。
【００５８】
一般に、マージベクトルインデックスの値が小さい程、必要な情報量が小さくなる。一方、マージベクトルインデックスの値が大きい程、必要な情報量が大きくなる。従って、インター予測制御部１２１は、より精度の高い動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスを有する可能性の高いマージブロックに対応するマージブロックインデックスの値を小さくする。これにより、符号化効率が高くなる。
【００５９】
例えば、インター予測制御部１２１は、マージブロックとして選ばれた回数をブロック毎に計測する。そして、インター予測制御部１２１は、その回数が多いブロックに対し、小さい値のマージブロックインデックスを割り振ってもよい。
【００６０】
時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向に応じてｃｏｌＰｉｃメモリ１２５からｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトル等を含むｃｏｌＰｉｃ情報をリードする。そして、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの参照ピクチャインデックスおよび動きベクトルを用いて、マージモードにおけるｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックを導出する（Ｓ１０３）。
【００６１】
また、インター予測制御部１２１は、図３Ｂのように、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックに対応するマージブロックインデックスの値を割り振る。
【００６２】
インター予測制御部１２１は、動き検出により導出された動きベクトルを用いて生成した予測画像の予測誤差と、マージブロック候補によって生成した予測画像の予測誤差を、後述する方法で比較する。そして、インター予測制御部１２１は、予測モードがマージモードであれば、マージフラグを１に、そうでなければ、マージフラグを０にセットする（Ｓ１０４）。
【００６３】
可変長符号化部１０５は、マージフラグが１であるか否か、すなわち、予測モードがマージモードか否かを判定する（Ｓ１０５）。そして、真なら、可変長符号化部１０５は、マージフラグ、および、マージに用いるマージブロックインデックスをビットストリームに付随させる（Ｓ１０６）。偽なら、可変長符号化部１０５は、マージフラグおよび動き検出モードの情報をビットストリームに付随させる（Ｓ１０７）。
【００６４】
インター予測制御部１２１は、インター予測に用いた動きベクトル等を含むｃｏｌＰｉｃ情報を、後述する方法で、ｃｏｌＰｉｃメモリ１２５に転送し、保存する（Ｓ１０８）。ｃｏｌＰｉｃメモリ１２５には、符号化対象ブロックに対する時間ダイレクトモードの動きベクトルを算出するため、参照ピクチャの動きベクトル、参照ピクチャのインデックス値、および、予測方向などが格納されている。
【００６５】
なお、本実施の形態では、図３Ｂのように、マージブロックインデックスの値が割り当てられている。具体的には、隣接ブロックＡに対応する値が０であり、隣接ブロックＢに対応する値が１であり、隣接ブロックＣに対応する値が２であり、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックに対応する値が３である。しかし、必ずしも、マージブロックインデックスの割り当て方は、この例に限らない。
【００６６】
図４は、マージブロックインデックスを可変長符号化する際に用いられる符号表の例を示している。マージブロックインデックスの値が小さい順に、符号長の短い符号が割り当てられている。従って、予測精度が良い可能性の高いマージブロック候補に対応するマージブロックインデックスに小さい値が割り当てられることで、符号化効率が向上する。
【００６７】
図５は、図２のコスト比較（Ｓ１０４）の詳細な処理フローを示す。まず、インター予測制御部１２１は、マージブロック候補インデックスに０をセットし、最小予測誤差に、動き検出モードの予測誤差（コスト）をセットし、マージフラグに０をセットする（Ｓ２０１）。ここで、コストは、例えば、Ｒ−Ｄ最適化モデルに基づく以下の式１で算出される。
【００６８】
Ｃｏｓｔ＝Ｄ＋λ×Ｒ  ・・・（式１）
式１において、Ｄは符号化歪を表す。具体的には、ある動きベクトルで生成した予測画像を用いて符号化対象ブロックを符号化および復号化して得られた画素値と、符号化対象ブロックの元の画素値との差分絶対値和などがＤに用いられる。また、Ｒは発生符号量を表す。具体的には、予測画像生成に用いた動きベクトルを符号化することに必要な符号量などがＲに用いられる。またλはラグランジュの未定乗数である。
【００６９】
インター予測制御部１２１は、マージブロック候補インデックスの値が、符号化対象ブロックのマージブロック候補数よりも小さいか否か、つまり、まだマージ候補となりうるブロックが存在するか否かを判定する（Ｓ２０２）。真なら、インター予測制御部１２１は、マージブロック候補インデックスが割り振られたマージブロック候補のコストを算出する（Ｓ２０３）。
【００７０】
そして、インター予測制御部１２１は、算出したマージブロック候補のコストが、最小予測誤差よりも小さいか否かを判定する（Ｓ２０４）。真なら、インター予測制御部１２１は、最小予測誤差、マージブロックインデックスおよびマージフラグを更新する（Ｓ２０５）。インター予測制御部１２１は、マージブロック候補インデックスの値に１を加算する。そして、インター予測制御部１２１は、上述の処理（Ｓ２０２からＳ２０６）を繰り返す。
【００７１】
マージブロック候補がなくなれば（Ｓ２０２でＮｏ）、インター予測制御部１２１は、最終的に残ったマージフラグおよびマージブロックインデックスの値を確定する。
【００７２】
図６は、図１に示されたｃｏｌＰｉｃメモリ１２５への読み書き処理を示す概念図である。図６には、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄピクチャｃｏｌＰｉｃに含まれるｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが示されている。また、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックについて、第１予測方向の動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌ、第１予測方向の参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘＬ０＿Ｃｏｌ、第２予測方向の動きベクトルＭｖＬ１＿Ｃｏｌ、および、第２予測方向の参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘＬ１＿Ｃｏｌが示されている。
【００７３】
なお、本実施の形態では、第１予測方向が前方参照であり、第２予測方向が後方参照である例を用いられている。しかし、第１予測方向が後方参照であり、第２予測方向が前方参照であってもよい。また、第１予測方向および第２予測方向が共に前方参照または後方参照でも構わない。
【００７４】
また、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄピクチャｃｏｌＰｉｃ内での位置が符号化対象ピクチャ内での符号化対象ブロックの位置に一致するブロックである。ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄピクチャｃｏｌＰｉｃが符号化対象ピクチャよりも後方であるか前方であるかは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向フラグによって切替えられる。
【００７５】
その後、符号化対象ブロックが符号化される時に、ｃｏｌＰｉｃメモリ１２５に格納された動きベクトル等を含むｃｏｌＰｉｃ情報がｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照フラグに応じて読み出され、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックが算出される。算出されたｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックは、符号化対象ブロックの符号化に用いられる。
【００７６】
図７は、図２のマージブロック算出（Ｓ１０３）の詳細な処理フローである。以下、図７に示された処理について説明する。
【００７７】
時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏｌＰｉｃメモリ１２５からｃｏｌＰｉｃ情報を、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向フラグに応じてリードする（Ｓ３０１）。時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏｌＰｉｃ情報に含まれるｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、２つ以上の動きベクトルを有しているか否かを判定する。すなわち、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照動きベクトル（ｍｖＬ０）および後方参照動きベクトル（ｍｖＬ１）を有しているか否かを判定する（Ｓ３０２）。
【００７８】
真なら（Ｓ３０２でＹｅｓ）、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、符号化対象ブロックの第１予測方向の参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘＬ０に、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの第１予測方向の参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘＬ０＿Ｃｏｌの値をコピーする。また、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、符号化対象ブロックの第２予測方向の参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘＬ１に、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの第２予測方向の参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘＬ１＿Ｃｏｌの値をコピーする（Ｓ３０３）。
【００７９】
時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの第１予測方向の動きベクトルｍｖＬ０＿Ｃｏｌを用いて、第１予測方向の時間マージ動きベクトルＭｅｒｇｅＭｖＬ０を算出する（Ｓ３０４）。また、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの第２予測方向の動きベクトルｍｖＬ１＿Ｃｏｌを用いて、第２予測方向の時間マージ動きベクトルＭｅｒｇｅＭｖＬ１を算出する（Ｓ３０５）。
【００８０】
偽なら（Ｓ３０２でＮｏ）、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照動きベクトルを有しているか否かを判定する（Ｓ３０７）。
【００８１】
ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、前方参照動きベクトルを有していると判定された場合（Ｓ３０７でＹｅｓ）、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、符号化対象ブロックの第１予測方向の参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘＬ０に、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの第１予測方向の参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘＬ０＿Ｃｏｌの値をコピーする。
【００８２】
また、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、符号化対象ブロックの第２予測方向の参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘＬ１に、−１をセットする。参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘＬ１が−１であることは、第２予測方向が使用できないことを表す。つまり、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、予測方向を片方向予測に決定する（Ｓ３０８）。
【００８３】
そして、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの第１予測方向の動きベクトルｍｖＬ０＿Ｃｏｌを用いて、第１予測方向の時間マージ動きベクトルＭｅｒｇｅＭｖＬ０を算出する（Ｓ３０９）。
【００８４】
ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、前方参照動きベクトルを有していないと判定された場合（Ｓ３０７でＮｏ）、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照動きベクトルを有しているか否かを判定する（Ｓ３１０）。
【００８５】
ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、後方参照動きベクトルを有していると判定された場合（Ｓ３１０でＹｅｓ）、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、符号化対象ブロックの第１予測方向の参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘＬ０に、−１をセットする。参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘＬ０が−１であることは、第１予測方向が使用できないことを表す。つまり、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、予測方向を片方向予測に決定する。
【００８６】
また、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、符号化対象ブロックの第２予測方向の参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘＬ１に、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの第２予測方向の参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘＬ１＿Ｃｏｌの値をコピーする（Ｓ３１１）。
【００８７】
そして、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの第２予測方向の動きベクトルｍｖＬ１＿Ｃｏｌを用いて、第２予測方向の時間マージ動きベクトルＭｅｒｇｅＭｖＬ１を算出する（Ｓ３１２）。
【００８８】
ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、後方参照動きベクトルを有していないと判定された場合（Ｓ３１０でＮｏ）、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックをマージブロック候補に追加しないことを決定する（Ｓ３１３）。
【００８９】
時間マージ動きベクトルＭｅｒｇｅＭＶＬ０、または、時間マージ動きベクトルＭｅｒｇｅＭＶＬ１が算出された場合、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックをマージブロック候補に追加する（Ｓ３０６）。
【００９０】
この場合、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックは、第１予測方向の参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘＬ０について、第１予測方向の時間マージ動きベクトルＭｅｒｇｅＭｖＬ０を持つ。また、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックは、第２予測方向の参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘＬ１について、第２予測方向の時間マージ動きベクトルＭｅｒｇｅＭｖＬ１を持つ。
【００９１】
なお、本実施の形態において、参照ピクチャインデックスが−１であることは、その方向が使用できない、つまり、予測方向が片方向予測であることを表す。しかし、必ずしもそれに限らず、使用できないこと示す形式は、どのような形式でも構わない。
【００９２】
また、図７の処理フローでは、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照動きベクトルを有しているか否かについて判定した後、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照動きベクトルを有しているか否かについて判定している。
【００９３】
しかし、判定の順序はこのフローに限らない。例えば、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照動きベクトルを有しているか否かについて判定した後、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照動きベクトルを有しているか否かについて判定してもよい。
【００９４】
次に、時間マージ動きベクトルを導出する方法について、詳細に説明する。
【００９５】
図８Ａおよび図８Ｂは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、後方参照ブロックであり、前方参照動きベクトルと後方参照動きベクトルとを有する場合に、時間マージ動きベクトルを導出する方法を示している。時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの前方参照動きベクトルｍｖＬ０＿Ｃｏｌを用いて、以下の式２により、符号化対象ブロックの時間マージ動きベクトルＭｅｒｇｅＭｖＬ０を導出する。
【００９６】
ＭｅｒｇｅＭｖＬ０＝ｍｖＬ０＿Ｃｏｌ×（ｃｕｒＰＯＣ−ＰＯＣ１（ｒｅｆＩｄｘＬ０））／（ｃｏｌＰＯＣ−ＰＯＣ２（ｒｅｆＩｄｘＬ０＿Ｃｏｌ））  ・・・（式２）
ここで、ｃｕｒＰＯＣは符号化対象ピクチャの表示順を表し、ｃｏｌＰＯＣはｃｏｌＰｉｃの表示順を表す。また、ＰＯＣ１（Ｘ）は、符号化対象ピクチャの参照ピクチャリストにおける、参照ピクチャインデックスＸが示す参照ピクチャの表示順を表す。また、ＰＯＣ２（Ｘ）は、ｃｏｌＰｉｃの参照ピクチャリストにおける、参照ピクチャインデックスＸが示す参照ピクチャの表示順を表す。
【００９７】
図８Ａの場合、（ｃｕｒＰＯＣ−ＰＯＣ１（ｒｅｆＩｄｘＬ０））は、ピクチャＢ２とピクチャＢ０の表示時間における時間差情報、（ｃｏｌＰＯＣ−ＰＯＣ２（ｒｅｆＩｄｘＬ０＿Ｃｏｌ））は、ピクチャＢ４とピクチャＢ０の表示時間における時間差情報を示す。
【００９８】
また、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの後方参照動きベクトルｍｖＬ１＿Ｃｏｌを用いて、以下の式３により、符号化対象ブロックの時間マージ動きベクトルＭｅｒｇｅＭｖＬ１を導出する。
【００９９】
ＭｅｒｇｅＭｖＬ１＝ｍｖＬ１＿Ｃｏｌ×（ｃｕｒＰＯＣ−ＰＯＣ１（ｒｅｆＩｄｘＬ１））／（ｃｏｌＰＯＣ−ＰＯＣ２（ｒｅｆＩｄｘＬ１＿Ｃｏｌ））  ・・・（式３）
図８Ｂの場合、（ｃｕｒＰＯＣ−ＰＯＣ１（ｒｅｆＩｄｘＬ１））は、ピクチャＢ２とピクチャＢ４の表示時間における時間差情報、（ｃｏｌＰＯＣ−ＰＯＣ２（ｒｅｆＩｄｘＬ１＿Ｃｏｌ））は、ピクチャＢ４とピクチャＢ８の表示時間における時間差情報を示す。
【０１００】
図９Ａおよび図９Ｂは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、前方参照ブロックであり、前方参照動きベクトルと後方参照動きベクトルとを有する場合に、時間マージ動きベクトルを導出する方法を示している。時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの前方参照動きベクトルｍｖＬ０＿Ｃｏｌを用いて、以下の式４により、符号化対象ブロックの時間マージ動きベクトルＭｅｒｇｅＭｖＬ０を導出する。
【０１０１】
ＭｅｒｇｅＭｖＬ０＝ｍｖＬ０＿Ｃｏｌ×（ｃｕｒＰＯＣ−ＰＯＣ１（ｒｅｆＩｄｘＬ０））／（ｃｏｌＰＯＣ−ＰＯＣ２（ｒｅｆＩｄｘＬ０＿Ｃｏｌ））  ・・・（式４）
図９Ａの場合、（ｃｕｒＰＯＣ−ＰＯＣ１（ｒｅｆＩｄｘＬ０））は、ピクチャＢ６とピクチャＢ４の表示時間における時間差情報、（ｃｏｌＰＯＣ−ＰＯＣ２（ｒｅｆＩｄｘＬ０＿Ｃｏｌ））は、ピクチャＢ４とピクチャＢ０の表示時間における時間差情報を示す。
【０１０２】
また、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの後方参照動きベクトルｍｖＬ１＿Ｃｏｌを用いて、以下の式５により、符号化対象ブロックの時間マージ動きベクトルＭｅｒｇｅＭｖＬ１を導出する。
【０１０３】
ＭｅｒｇｅＭｖＬ１＝ｍｖＬ１＿Ｃｏｌ×（ｃｕｒＰＯＣ−ＰＯＣ１（ｒｅｆＩｄｘＬ１））／（ｃｏｌＰＯＣ−ＰＯＣ２（ｒｅｆＩｄｘＬ１＿Ｃｏｌ））  ・・・（式５）
図９Ｂの場合、（ｃｕｒＰＯＣ−ＰＯＣ１（ｒｅｆＩｄｘＬ１））は、ピクチャＢ６とピクチャＢ８の表示時間における時間差情報、（ｃｏｌＰＯＣ−ＰＯＣ２（ｒｅｆＩｄｘＬ１＿Ｃｏｌ））は、ピクチャＢ４とピクチャＢ８の表示時間における時間差情報を示す。
【０１０４】
このように、本実施の形態によれば、画像符号化装置は、符号化対象ピクチャ内の隣接ブロックだけでなく、符号化対象ピクチャとは異なる他の参照ピクチャの符号化結果情報を、マージブロックの候補として利用する。これにより、符号化効率の向上が可能になる。
【０１０５】
より具体的には、画像符号化装置は、符号化対象ブロックのｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックを、マージブロックの候補として用いる。
【０１０６】
例えば、画像符号化装置は、符号化対象ブロックの参照ピクチャインデックスに、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの参照ピクチャインデックスの値をそのままコピーする。また、画像符号化装置は、符号化対象ブロックの動きベクトルに、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルを用いる。さらに、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルは、符号化対象ピクチャ、参照ピクチャ、ｃｏｌＰｉｃ、および、ｃｏｌＰｉｃの参照するピクチャの位置関係に応じて適切にスケーリングされる。
【０１０７】
これにより、画像符号化装置は、符号化対象ブロックに対して最適なマージブロック候補を生成することができる。
【０１０８】
（実施の形態２）
実施の形態２は、符号化対象ブロックのＲｅｆＩｄｘの決定方法（図７のＳ３０３、Ｓ３０８、Ｓ３１１）において、実施の形態１と異なる。その他に関しては、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【０１０９】
図１０は、実施の形態２における、符号化対象ブロックのＲｅｆＩｄｘ算出の詳細な処理フローである。以下、図１０に示された処理について説明する。なお、図１０に示された処理（Ｓ４０１〜Ｓ４０４）が、第１予測方向（Ｘ＝０）と第２予測方向（Ｘ＝１）に対して、それぞれ行われる。
【０１１０】
時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏｌＰｉｃの参照ピクチャリストを用いて、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックのＲｅｆＩｄｘＬＸ＿Ｃｏｌが示す参照ピクチャの表示順ＰＯＣ２（ＲｅｆＩｄｘＬＸ＿Ｃｏｌ）を求める（Ｓ４０１）。
【０１１１】
次に、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、符号化対象ピクチャの参照ピクチャリストに表示順ＰＯＣ２（ＲｅｆＩｄｘＬＸ＿Ｃｏｌ）の参照ピクチャが含まれるか否かを判定する（Ｓ４０２）。
【０１１２】
参照ピクチャが含まれる場合（Ｓ４０２でＹｅｓ）、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、符号化対象ピクチャの参照ピクチャリストを用いて、表示順ＰＯＣ２（ＲｅｆＩｄｘＬＸ＿Ｃｏｌ）の参照ピクチャの参照ピクチャインデックスを求める。そして、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、求められた参照ピクチャインデックスを符号化対象ブロックのＲｅｆＩｄｘＬＸにセットする（Ｓ４０３）。
【０１１３】
参照ピクチャが含まれない場合（Ｓ４０２でＮｏ）、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、符号化対象ブロックのＲｅｆＩｄｘＬＸに−１をセットする（Ｓ４０４）。ＲｅｆＩｄｘＬＸが−１であることは、その予測方向が使用できない、つまり、マージモードにおける予測方向が片方向予測であることを表す。
【０１１４】
なお、本実施の形態において、参照ピクチャインデックスが−１であることは、その方向が使用できない、つまり、予測方向が片方向予測であることを表す。しかし、必ずしもそれに限らず、使用できないことを表す形式は、どのような形式でも構わない。
【０１１５】
また、本実施の形態では、符号化対象ピクチャの参照ピクチャリストに表示順ＰＯＣ２（ＲｅｆＩｄｘＬＸ＿Ｃｏｌ）の参照ピクチャが含まれない場合（Ｓ４０２でＮｏ）、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、その方向を使用できないように設定する。しかし、必ずしもこれに限らず、例えば、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、符号化対象ピクチャの参照ピクチャリストにおいて使用できる参照ピクチャインデックスの最大値を、符号化対象ブロックの参照ピクチャインデックスとして決定しても構わない。
【０１１６】
次に、本実施の形態に係る時間マージ動きベクトルを導出する方法について、詳細に説明する。
【０１１７】
図１１Ａおよび図１１Ｂは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、後方参照ブロックであり、前方参照動きベクトルと後方参照動きベクトルとを有する場合に、時間マージ動きベクトルを導出する方法を示している。時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの前方参照動きベクトルｍｖＬ０＿Ｃｏｌを用いて、以下の式６により、符号化対象ブロックの時間マージ動きベクトルＭｅｒｇｅＭｖＬ０を導出する。
【０１１８】
ＭｅｒｇｅＭｖＬ０＝ｍｖＬ０＿Ｃｏｌ×（ｃｕｒＰＯＣ−ＰＯＣ１（ｒｅｆＩｄｘＬ０））／（ｃｏｌＰＯＣ−ＰＯＣ２（ｒｅｆＩｄｘＬ０＿Ｃｏｌ））  ・・・（式６）
ここで、ｒｅｆＩｄｘＬ０は、図１０の処理フローで求めた符号化対象ブロックの第１予測方向の参照ピクチャインデックスを表す。図１１Ａの場合、（ｃｕｒＰＯＣ−ＰＯＣ１（ｒｅｆＩｄｘＬ０））は、ピクチャＢ２とピクチャＢ０の表示時間における時間差情報を示す。また、（ｃｏｌＰＯＣ−ＰＯＣ２（ｒｅｆＩｄｘＬ０＿Ｃｏｌ））は、ピクチャＢ４とピクチャＢ０の表示時間における時間差情報を示す。
【０１１９】
また、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの後方参照動きベクトルｍｖＬ１＿Ｃｏｌを用いて、以下の式７により、符号化対象ブロックの時間マージ動きベクトルＭｅｒｇｅＭｖＬ１を導出する。
【０１２０】
ＭｅｒｇｅＭｖＬ１＝ｍｖＬ１＿Ｃｏｌ×（ｃｕｒＰＯＣ−ＰＯＣ１（ｒｅｆＩｄｘＬ１））／（ｃｏｌＰＯＣ−ＰＯＣ２（ｒｅｆＩｄｘＬ１＿Ｃｏｌ））  ・・・（式７）
ここで、ｒｅｆＩｄｘＬ１は、図１０の処理フローで求めた符号化対象ブロックの第２予測方向の参照ピクチャインデックスを表す。図１１Ｂの場合、（ｃｕｒＰＯＣ−ＰＯＣ１（ｒｅｆＩｄｘＬ１））は、ピクチャＢ２とピクチャＢ８の表示時間における時間差情報を示す。また、（ｃｏｌＰＯＣ−ＰＯＣ２（ｒｅｆＩｄｘＬ１＿Ｃｏｌ））は、ピクチャＢ４とピクチャＢ８の表示時間における時間差情報を示す。
【０１２１】
なお、図１１Ｂの場合に、ピクチャＢ８が符号化対象ピクチャの参照ピクチャリストに含まれない場合、第２予測方向は使用できない（図１０のＳ４０４）。この場合、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、例えば、片方向のｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックをマージブロック候補に追加する。
【０１２２】
図１２Ａおよび図１２Ｂは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、前方参照ブロックであり、前方参照動きベクトルと後方参照動きベクトルとを有する場合に、時間マージ動きベクトルを導出する方法を示している。時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの前方参照動きベクトルｍｖＬ０＿Ｃｏｌを用いて、以下の式８により、符号化対象ブロックの時間マージ動きベクトルＭｅｒｇｅＭｖＬ０を導出する。
【０１２３】
ＭｅｒｇｅＭｖＬ０＝ｍｖＬ０＿Ｃｏｌ×（ｃｕｒＰＯＣ−ＰＯＣ１（ｒｅｆＩｄｘＬ０））／（ｃｏｌＰＯＣ−ＰＯＣ２（ｒｅｆＩｄｘＬ０＿Ｃｏｌ））  ・・・（式８）
ここで、ｒｅｆＩｄｘＬ０は、図１０の処理フローで求めた符号化対象ブロックの第１予測方向の参照ピクチャインデックスを表す。図１２Ａの場合、（ｃｕｒＰＯＣ−ＰＯＣ１（ｒｅｆＩｄｘＬ０））は、ピクチャＢ６とピクチャＢ０の表示時間における時間差情報を示す。また、（ｃｏｌＰＯＣ−ＰＯＣ２（ｒｅｆＩｄｘＬ０＿Ｃｏｌ））は、ピクチャＢ４とピクチャＢ０の表示時間における時間差情報を示す。
【０１２４】
なお、図１２Ａの場合に、ピクチャＢ０が符号化対象ピクチャの参照ピクチャリストに含まれない場合、第１予測方向は使用できない（図１０のＳ４０４）。この場合、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、例えば、片方向のｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックをマージブロック候補に追加する。
【０１２５】
また、時間マージ動きベクトル算出部１２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの後方参照動きベクトルｍｖＬ１＿Ｃｏｌを用いて、以下の式９により、符号化対象ブロックの時間マージ動きベクトルＭｅｒｇｅＭｖＬ１を導出する。
【０１２６】
ＭｅｒｇｅＭｖＬ１＝ｍｖＬ１＿Ｃｏｌ×（ｃｕｒＰＯＣ−ＰＯＣ１（ｒｅｆＩｄｘＬ１））／（ｃｏｌＰＯＣ−ＰＯＣ２（ｒｅｆＩｄｘＬ１＿Ｃｏｌ））  ・・・（式９）
ここで、ｒｅｆＩｄｘＬ１は、図１０の処理フローで求めた符号化対象ブロックの第２予測方向の参照ピクチャインデックスを表す。図１２Ｂの場合、（ｃｕｒＰＯＣ−ＰＯＣ１（ｒｅｆＩｄｘＬ１））は、ピクチャＢ６とピクチャＢ８の表示時間における時間差情報を示す。また、（ｃｏｌＰＯＣ−ＰＯＣ２（ｒｅｆＩｄｘＬ１＿Ｃｏｌ））は、ピクチャＢ４とピクチャＢ８の表示時間における時間差情報を示す。
【０１２７】
このように、本実施の形態によれば、画像符号化装置は、符号化対象ピクチャ内の隣接ブロックだけでなく、符号化対象ピクチャとは異なる他の参照ピクチャの符号化結果情報を、マージブロックの候補として利用する。これにより、符号化効率の向上が可能になる。
【０１２８】
より具体的には、画像符号化装置は、符号化対象ブロックのｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックを、マージブロックの候補として用いる。
【０１２９】
例えば、画像符号化装置は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの参照ピクチャインデックスの値が示す参照ピクチャに基づいて、符号化対象ピクチャの参照ピクチャリストにおける参照ピクチャインデックスを変換する。これにより、画像符号化装置は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの参照ピクチャを符号化対象ブロックの参照ピクチャとして参照できる。したがって、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックの時間マージ動きベクトルの精度が向上する。よって、符号化効率が向上する。
【０１３０】
また、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの参照ピクチャインデックスの値が示す参照ピクチャが、符号化対象ピクチャの参照ピクチャリストに含まれない場合、画像符号化装置は、その予測方向を使わない。これにより、画像符号化装置は、適切にマージ可能なｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックを生成できる。
【０１３１】
なお、本実施の形態を他の実施の形態と組み合わせることも可能である。例えば、画像符号化装置は、実施の形態１に基づいて求められたｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックを第１ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックとしてマージブロック候補に追加してもよい。そして、画像符号化装置は、実施の形態２に基づいて求められたｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックを第２ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックとしてマージブロック候補に追加してもよい。
【０１３２】
そして、この場合、画像符号化装置は、図５のフローで、予測誤差が最小となる予測モードを選択しても構わない。また、画像符号化装置は、図３Ｂのｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックに対するマージブロックインデックスの割り当て方として、第１ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックに３を割り当て、第２ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックに４を割り当ててもよい。これにより、画像符号化装置は、符号化対象ブロックを符号化するためのマージブロックを、より適切に選択することが可能になる。
【０１３３】
（実施の形態３）
図１３は、本実施の形態に係る画像復号化装置の構成を示すブロック図である。
【０１３４】
本実施の形態では、復号化対象ピクチャよりも、表示順で、前方に位置するピクチャに含まれるブロックを、前方参照ブロックと呼ぶ。また、復号化対象ピクチャよりも、表示順で、後方に位置するピクチャに含まれるブロックを、後方参照ブロックと呼ぶ。
【０１３５】
画像復号化装置は、図１３に示すように、可変長復号化部２０５、逆量子化部２０６、逆直交変換部２０７、加算部２０８、ブロックメモリ２０９、フレームメモリ２１１、イントラ予測部２１０、インター予測部２１２、スイッチ部２１３、インター予測制御部２２１、時間マージ動きベクトル算出部２２２およびｃｏｌＰｉｃメモリ２２５を備えている。
【０１３６】
可変長復号化部２０５は、入力されたビットストリームに対し、可変長復号化処理を行う。そして、可変長復号化部２０５は、ピクチャタイプ情報、マージフラグ、マージブロックインデックス、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向フラグ、および、可変長復号化処理を行ったビットストリームを生成する。逆量子化部２０６は、可変長復号化処理を行ったビットストリームに対し、逆量子化処理を行う。逆直交変換部２０７は、逆量子化処理を行ったビットストリームを周波数領域から画像領域へ変換し、予測誤差画像データとする。
【０１３７】
ブロックメモリ２０９は、予測誤差画像データと予測画像データとが加算されて生成された画像列を、ブロック単位で保存するためのメモリである。フレームメモリ２１１は、画像列をフレーム単位で保存するためのメモリである。
【０１３８】
イントラ予測部２１０は、ブロックメモリ２０９に保存されているブロック単位の画像列を用いて、イントラ予測を実行することにより、復号化対象ブロックの予測誤差画像データを生成する。インター予測部２１２は、フレームメモリ２１１に保存されているフレーム単位の画像列を用いて、インター予測を実行することにより、復号化対象ブロックの予測誤差画像データを生成する。
【０１３９】
時間マージ動きベクトル算出部２２２は、ｃｏｌＰｉｃメモリ２２５に格納されているｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトル等のｃｏｌＰｉｃ情報を用いて、マージモードのマージブロック候補（ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロック）を導出する。また、時間マージ動きベクトル算出部２２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックに対応するマージブロックインデックスの値を割り当てる。
【０１４０】
そして、時間マージ動きベクトル算出部２２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックと、マージブロックインデックスを、インター予測制御部２２１に送る。ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが動きベクトルを有していない場合、時間マージ動きベクトル算出部２２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックの導出を中止する。あるいは、時間マージ動きベクトル算出部２２２は、動きベクトルを０とみなして、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックを導出する。
【０１４１】
インター予測制御部２２１は、復号化したマージフラグが０ならば、動き検出モードの情報を復号化し、予測画像を生成する。マージフラグが１ならば、インター予測制御部２２１は、複数のマージブロック候補から、復号化したマージブロックインデックスに基づいて、インター予測に用いる動きベクトルおよび参照ピクチャインデックスを決定し、予測画像を生成する。また、インター予測制御部２２１は、復号化対象ブロックの動きベクトル等を含むｃｏｌＰｉｃ情報をｃｏｌＰｉｃメモリ２２５に転送する。
【０１４２】
最後に、復号化した予測画像データと、予測誤差画像データとを加算することにより、復号化画像列を生成する。
【０１４３】
図１４は、本実施の形態に係る画像復号化方法の処理フローの概要である。可変長復号化部２０５は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照フラグ、および、マージフラグを復号化する（Ｓ５０１）。
【０１４４】
マージフラグが１ならば（Ｓ５０２でＹｅｓ）、時間マージ動きベクトル算出部２２２は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照フラグに基づいて、ｃｏｌＰｉｃメモリ２２５から動きベクトル等のｃｏｌＰｉｃ情報をリードする。そして、時間マージ動きベクトル算出部２２２は、図７と同様の方法で、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄマージブロックを生成し、マージブロック候補に追加する（Ｓ５０３）。
【０１４５】
そして、インター予測制御部２２１は、復号化したマージブロックインデックスに応じて、動きベクトル、および、参照ピクチャインデックスをコピーするためのマージブロックを決定し、それらを用いて予測画像を生成する（Ｓ５０４）。
【０１４６】
マージフラグが０ならば（Ｓ５０２でＮｏ）、インター予測部２１２は、動き検出モードの情報を用いて、予測画像を生成する（Ｓ５０５）。
【０１４７】
その後、インター予測制御部２２１は、インター予測に用いられた動きベクトル等を含むｃｏｌＰｉｃ情報を、ｃｏｌＰｉｃメモリ２２５に転送し、保存する（Ｓ５０６）。ｃｏｌＰｉｃメモリ２２５には、復号化対象ブロックに対して時間ダイレクトモードの動きベクトルを算出するための、参照ピクチャの動きベクトル、参照ピクチャのインデックス値、および、予測方向などが格納されている。
【０１４８】
このように、本実施の形態によれば、画像復号化装置は、復号化対象ピクチャ内の隣接ブロックだけでなく、復号化対象ピクチャとは異なる他の参照ピクチャの復号化結果情報を、マージブロックの候補として利用する。これにより、画像復号化装置は、符号化効率の高いビットストリームを適切に復号化することが可能になる。
【０１４９】
より具体的には、画像復号化装置は、復号化対象ブロックのｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックを、マージブロックの候補として用いる。
【０１５０】
例えば、画像復号化装置は、復号化対象ブロックの参照ピクチャインデックスに、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの参照ピクチャインデックスの値をそのままコピーする。また、画像復号化装置は、復号化対象ブロックの動きベクトルに、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルを用いる。さらに、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルは、復号化対象ピクチャ、参照ピクチャ、ｃｏｌＰｉｃ、および、ｃｏｌＰｉｃの参照するピクチャの位置関係に応じて適切にスケーリングされる。
【０１５１】
これにより、画像復号化装置は、最適なマージブロック候補を生成することにより得られたビットストリームを適切に復号化することが可能になる。
【０１５２】
なお、実施の形態３に係る画像復号化装置は、実施の形態１に係る画像符号化装置に対応する画像復号化装置でもよいし、実施の形態２に係る画像符号化装置に対応する画像復号化装置でもよい。また、実施の形態３に係る画像復号化装置は、実施の形態１および実施の形態２の組み合わせに係る画像符号化装置に対応する画像復号化装置でもよい。
【０１５３】
以上、本発明に係る画像符号化装置および画像復号化装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は実施の形態に限定されるものではない。実施の形態に対して当業者が思いつく変形を施して得られる形態、および、実施の形態における構成要素を任意に組み合わせて実現される別の形態も本発明に含まれる。
【０１５４】
例えば、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。また、処理を実行する順番が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。
【０１５５】
また、本発明に係る画像符号化装置および画像復号化装置は、それらに含まれる任意の構成要素を組み合わせて実現される画像符号化復号化装置として実現されてもよい。
【０１５６】
また、本発明は、画像符号化装置および画像復号化装置として実現できるだけでなく、画像符号化装置および画像復号化装置を構成する処理手段をステップとする方法として実現できる。そして、本発明は、それらの方法に含まれるステップを、コンピュータに実行させるためのプログラムとして実現できる。さらに、本発明は、そのプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等の非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現できる。
【０１５７】
また、画像符号化装置および画像復号化装置に含まれる複数の構成要素は、集積回路であるＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）として実現されてもよい。これらの構成要素は、個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩまたはウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０１５８】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、または、ＬＳＩ内部の回路セルの接続および設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【０１５９】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて、画像符号化装置および画像復号化装置に含まれる構成要素の集積回路化を行ってもよい。
【０１６０】
（実施の形態４）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法（画像符号化方法）または動画像復号化方法（画像復号方法）の構成を実現するためのプログラムを記憶メディアに記録することにより、上記各実施の形態で示した処理を独立したコンピュータシステムにおいて簡単に実施することが可能となる。記憶メディアは、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード、半導体メモリ等、プログラムを記録できるものであればよい。
【０１６１】
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。
【０１６２】
図１５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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
しかし、コンテンツ供給システムex１００は図１５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。
【０１６５】
カメラex１１３はデジタルビデオカメラ等の動画撮影が可能な機器であり、カメラex１１６はデジタルカメラ等の静止画撮影、動画撮影が可能な機器である。また、携帯電話ex１１４は、ＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile Communications）方式、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）方式、若しくはＬＴＥ（Long Term Evolution）方式、ＨＳＰＡ(High Speed Packet Access)の携帯電話機、またはＰＨＳ（Personal Handyphone System）等であり、いずれでも構わない。
【０１６６】
コンテンツ供給システムex１００では、カメラex１１３等が基地局ex１０９、電話網ex１０４を通じてストリーミングサーバex１０３に接続されることで、ライブ配信等が可能になる。ライブ配信では、ユーザがカメラex１１３を用いて撮影するコンテンツ（例えば、音楽ライブの映像等）に対して上記各実施の形態で説明したように符号化処理を行い（即ち、本発明の画像符号化装置として機能する）、ストリーミングサーバex１０３に送信する。一方、ストリーミングサーバex１０３は要求のあったクライアントに対して送信されたコンテンツデータをストリーム配信する。クライアントとしては、上記符号化処理されたデータを復号化することが可能な、コンピュータex１１１、ＰＤＡex１１２、カメラex１１３、携帯電話ex１１４、ゲーム機ex１１５等がある。配信されたデータを受信した各機器では、受信したデータを復号化処理して再生する（即ち、本発明の画像復号装置として機能する）。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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。
【０１７１】
なお、コンテンツ供給システムex１００の例に限らず、図１６に示すように、デジタル放送用システムex２００にも、上記各実施の形態の少なくとも動画像符号化装置（画像符号化装置）または動画像復号化装置（画像復号装置）のいずれかを組み込むことができる。具体的には、放送局ex２０１では映像データに音楽データなどが多重化された多重化データが電波を介して通信または衛星ex２０２に伝送される。この映像データは上記各実施の形態で説明した動画像符号化方法により符号化されたデータである（即ち、本発明の画像符号化装置によって符号化されたデータである）。これを受けた放送衛星ex２０２は、放送用の電波を発信し、この電波を衛星放送の受信が可能な家庭のアンテナex２０４が受信する。受信した多重化データを、テレビ（受信機）ex３００またはセットトップボックス（ＳＴＢ）ex２１７等の装置が復号化して再生する（即ち、本発明の画像復号装置として機能する）。
【０１７２】
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。
【０１７３】
図１７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。
【０１７４】
また、テレビex３００は、音声データ、映像データそれぞれを復号化する、またはそれぞれの情報を符号化する音声信号処理部ex３０４、映像信号処理部ex３０５（本発明の画像符号化装置または画像復号装置として機能する）を有する信号処理部ex３０６と、復号化した音声信号を出力するスピーカex３０７、復号化した映像信号を表示するディスプレイ等の表示部ex３０８を有する出力部ex３０９とを有する。さらに、テレビex３００は、ユーザ操作の入力を受け付ける操作入力部ex３１２等を有するインタフェース部ex３１７を有する。さらに、テレビex３００は、各部を統括的に制御する制御部ex３１０、各部に電力を供給する電源回路部ex３１１を有する。インタフェース部ex３１７は、操作入力部ex３１２以外に、リーダ／レコーダex２１８等の外部機器と接続されるブリッジex３１３、ＳＤカード等の記録メディアex２１６を装着可能とするためのスロット部ex３１４、ハードディスク等の外部記録メディアと接続するためのドライバex３１５、電話網と接続するモデムex３１６等を有していてもよい。なお記録メディアex２１６は、格納する不揮発性／揮発性の半導体メモリ素子により電気的に情報の記録を可能としたものである。テレビex３００の各部は同期バスを介して互いに接続されている。
【０１７５】
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。
【０１７６】
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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
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１８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。
【０１７９】
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。
【０１８０】
図１９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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
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１７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。
【０１８３】
図２０Ａ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。
【０１８４】
さらに、携帯電話ex１１４の構成例について、図２０Ｂ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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
データ通信モード時に映像、静止画、または映像と音声を送信する場合、映像信号処理部ex３５５は、カメラ部ex３６５から供給された映像信号を上記各実施の形態で示した動画像符号化方法によって圧縮符号化し（即ち、本発明の画像符号化装置として機能する）、符号化された映像データを多重／分離部ex３５３に送出する。また、音声信号処理部ex３５４は、映像、静止画等をカメラ部ex３６５で撮像中に音声入力部ex３５６で収音した音声信号を符号化し、符号化された音声データを多重／分離部ex３５３に送出する。
【０１８９】
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。
【０１９０】
データ通信モード時にホームページ等にリンクされた動画像ファイルのデータを受信する場合、または映像およびもしくは音声が添付された電子メールを受信する場合、アンテナex３５０を介して受信された多重化データを復号化するために、多重／分離部ex３５３は、多重化データを分離することにより映像データのビットストリームと音声データのビットストリームとに分け、同期バスex３７０を介して符号化された映像データを映像信号処理部ex３５５に供給するとともに、符号化された音声データを音声信号処理部ex３５４に供給する。映像信号処理部ex３５５は、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法に対応した動画像復号化方法によって復号化することにより映像信号を復号し（即ち、本発明の画像復号装置として機能する）、ＬＣＤ制御部ex３５９を介して表示部ex３５８から、例えばホームページにリンクされた動画像ファイルに含まれる映像、静止画が表示される。また音声信号処理部ex３５４は、音声信号を復号し、音声出力部ex３５７から音声が出力される。
【０１９１】
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。
【０１９２】
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。
【０１９３】
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。
【０１９４】
（実施の形態５）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置と、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１など異なる規格に準拠した動画像符号化方法または装置とを、必要に応じて適宜切替えることにより、映像データを生成することも可能である。
【０１９５】
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。
【０１９６】
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。
【０１９７】
図２１は、多重化データの構成を示す図である。図２１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。
【０１９８】
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。
【０１９９】
図２２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。
【０２００】
図２３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２３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２３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。
【０２０１】
図２４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２４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。
【０２０２】
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。
【０２０３】
図２５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。
【０２０４】
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。
【０２０５】
多重化データ情報ファイルは、図２６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。
【０２０６】
多重化データ情報は図２６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。
【０２０７】
ストリーム属性情報は図２７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。
【０２０８】
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。
【０２０９】
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２８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。
【０２１０】
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。
【０２１１】
（実施の形態６）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法および装置、動画像復号化方法および装置は、典型的には集積回路であるＬＳＩで実現される。一例として、図２９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。
【０２１２】
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。
【０２１３】
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。
【０２１４】
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。
【０２１５】
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。
【０２１６】
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。
【０２１７】
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。
【０２１８】
（実施の形態７）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを復号する場合、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データを復号する場合に比べ、処理量が増加することが考えられる。そのため、ＬＳＩex５００において、従来の規格に準拠する映像データを復号する際のＣＰＵex５０２の駆動周波数よりも高い駆動周波数に設定する必要がある。しかし、駆動周波数を高くすると、消費電力が高くなるという課題が生じる。
【０２１９】
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３０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。
【０２２０】
より具体的には、駆動周波数切替え部ex８０３は、図２９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２９の信号処理部ex５０７に該当する。ＣＰＵex５０２は、映像データがどの規格に準拠するものであるかを識別する。そして、ＣＰＵex５０２からの信号に基づいて、駆動周波数制御部ex５１２は、駆動周波数を設定する。また、ＣＰＵex５０２からの信号に基づいて、信号処理部ex５０７は、映像データの復号を行う。ここで、映像データの識別には、例えば、実施の形態５で記載した識別情報を利用することが考えられる。識別情報に関しては、実施の形態５で記載したものに限られず、映像データがどの規格に準拠するか識別できる情報であればよい。例えば、映像データがテレビに利用されるものであるか、ディスクに利用されるものであるかなどを識別する外部信号に基づいて、映像データがどの規格に準拠するものであるか識別可能である場合には、このような外部信号に基づいて識別してもよい。また、ＣＰＵex５０２における駆動周波数の選択は、例えば、図３２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。
【０２２１】
図３１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。
【０２２２】
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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
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。
【０２２５】
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。
【０２２６】
（実施の形態８）
テレビや、携帯電話など、上述した機器・システムには、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力される場合がある。このように、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力された場合にも復号できるようにするために、ＬＳＩex５００の信号処理部ex５０７が複数の規格に対応している必要がある。しかし、それぞれの規格に対応する信号処理部ex５０７を個別に用いると、ＬＳＩex５００の回路規模が大きくなり、また、コストが増加するという課題が生じる。
【０２２７】
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３３Ａのex９００に示す。例えば、上記各実施の形態で示した動画像復号方法と、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に準拠する動画像復号方法とは、エントロピー符号化、逆量子化、デブロッキング・フィルタ、動き補償などの処理において処理内容が一部共通する。共通する処理内容については、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に対応する復号処理部ex９０２を共有し、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に対応しない、本発明特有の他の処理内容については、専用の復号処理部ex９０１を用いるという構成が考えられる。特に、本発明は、動き補償に特徴を有していることから、例えば、動き補償については専用の復号処理部ex９０１を用い、それ以外のエントロピー符号化、デブロッキング・フィルタ、逆量子化のいずれか、または、全ての処理については、復号処理部を共有することが考えられる。復号処理部の共有化に関しては、共通する処理内容については、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行するための復号処理部を共有し、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に特有の処理内容については、専用の復号処理部を用いる構成であってもよい。
【０２２８】
また、処理を一部共有化する他の例を図３３Ｂのex１０００に示す。この例では、本発明に特有の処理内容に対応した専用の復号処理部ex１００１と、他の従来規格に特有の処理内容に対応した専用の復号処理部ex１００２と、本発明の動画像復号方法と他の従来規格の動画像復号方法とに共通する処理内容に対応した共用の復号処理部ex１００３とを用いる構成としている。ここで、専用の復号処理部ex１００１、ex１００２は、必ずしも本発明、または、他の従来規格に特有の処理内容に特化したものではなく、他の汎用処理を実行できるものであってもよい。また、本実施の形態の構成を、ＬＳＩex５００で実装することも可能である。
【０２２９】
このように、本発明の動画像復号方法と、従来の規格の動画像復号方法とで共通する処理内容について、復号処理部を共有することにより、ＬＳＩの回路規模を小さくし、かつ、コストを低減することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０２３０】
本発明に係る画像符号化方法および画像復号化方法は、例えば、テレビ、デジタルビデオレコーダー、カーナビゲーション、携帯電話、デジタルカメラ、または、デジタルビデオカメラ等に利用可能である。
【符号の説明】
【０２３１】
１０２  減算部
１０３  直交変換部
１０４  量子化部
１０５  可変長符号化部
１０６、２０６  逆量子化部
１０７、２０７  逆直交変換部
１０８、２０８  加算部
１０９、２０９  ブロックメモリ
１１０、２１０  イントラ予測部
１１１、２１１  フレームメモリ
１１２、２１２  インター予測部
１１３、２１３  スイッチ部
１２１、２２１  インター予測制御部
１２２、２２２  時間マージ動きベクトル算出部
１２３  ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向決定部
１２４  ピクチャタイプ決定部
１２５、２２５  ｃｏｌＰｉｃメモリ
２０５  可変長復号化部
【図１】
2012102045.tif 000003
【図２】
2012102045.tif 000004
【図３Ａ】
2012102045.tif 000005
【図３Ｂ】
2012102045.tif 000006
【図４】
2012102045.tif 000007
【図５】
2012102045.tif 000008
【図６】
2012102045.tif 000009
【図７】
2012102045.tif 000010
【図８Ａ】
2012102045.tif 000011
【図８Ｂ】
2012102045.tif 000012
【図９Ａ】
2012102045.tif 000013
【図９Ｂ】
2012102045.tif 000014
【図１０】
2012102045.tif 000015
【図１１Ａ】
2012102045.tif 000016
【図１１Ｂ】
2012102045.tif 000017
【図１２Ａ】
2012102045.tif 000018
【図１２Ｂ】
2012102045.tif 000019
【図１３】
2012102045.tif 000020
【図１４】
2012102045.tif 000021
【図１５】
2012102045.tif 000022
【図１６】
2012102045.tif 000023
【図１７】
2012102045.tif 000024
【図１８】
2012102045.tif 000025
【図１９】
2012102045.tif 000026
【図２０Ａ】
2012102045.tif 000027
【図２０Ｂ】
2012102045.tif 000028
【図２１】
2012102045.tif 000029
【図２２】
2012102045.tif 000030
【図２３】
2012102045.tif 000031
【図２４】
2012102045.tif 000032
【図２５】
2012102045.tif 000033
【図２６】
2012102045.tif 000034
【図２７】
2012102045.tif 000035
【図２８】
2012102045.tif 000036
【図２９】
2012102045.tif 000037
【図３０】
2012102045.tif 000038
【図３１】
2012102045.tif 000039
【図３２】
2012102045.tif 000040
【図３３Ａ】
2012102045.tif 000041
【図３３Ｂ】
2012102045.tif 000042
【図３４】
2012102045.tif 000043
【図３５】
2012102045.tif 000044
【図３６Ａ】
2012102045.tif 000045
【図３６Ｂ】
2012102045.tif 000046
【国際調査報告】
2012102045.tif 000047
2012102045.tif 000048