(57)【要約】  本発明の一形態に係る動画像符号化方法は、符号化対象ピクチャとは異なる第１ピクチャに含まれ、かつ、前記第１ピクチャ内における位置が、前記符号化対象ピクチャ内における符号化対象ブロックの位置と同一であるブロックが、表示順で前方及び後方のうち同じ方向を参照する２つの参照動きベクトルを有しているかを判断する判断ステップ（Ｓ１４２）と、前記判断ステップ（Ｓ１４２）で、前記第１ブロックが前記２つの参照動きベクトルを有していると判断された場合に、当該２つの参照動きベクトルをそれぞれスケーリングすることにより、符号化対象ブロックの動きベクトル候補である第１及び第２の動きベクトル候補を算出する算出ステップ（Ｓ１４３及びＳ１４４）とを含む。
2012114694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号化対象ピクチャに含まれる符号化対象ブロックを符号化する動画像符号化方法であって、
前記符号化対象ピクチャとは異なる第１ピクチャに含まれ、かつ、前記第１ピクチャ内における位置が、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と同一である第１ブロックが、表示順で前方及び後方のうち同じ方向を参照する２つの参照動きベクトルを有しているかを判断する判断ステップと、
前記判断ステップで、前記第１ブロックが前記２つの参照動きベクトルを有していると判断された場合に、当該２つの参照動きベクトルをそれぞれスケーリングすることにより、符号化対象ブロックの動きベクトル候補である第１及び第２の予測動きベクトル候補を算出する算出ステップと、
前記第１及び第２の予測動きベクトル候補を含む複数の予測動きベクトル候補のうち、所定の動きベクトルとの誤差が最も小さい動きベクトル候補を選択する選択ステップと、
前記所定の動きベクトルを用いて、符号化対象ブロックを符号化し、選択した前記予測動きベクトル候補と前記所定の動きベクトルとの誤差値と、選択した前記予測動きベクトル候補を特定するための情報とを符号化する符号化ステップとを含む
動画像符号化方法。
【請求項２】
前記判断ステップでは、
前記第１ピクチャが有する第１の参照ピクチャリスト及び第２の参照ピクチャリストにおいて、前記第１ピクチャが参照することが可能なピクチャに対する、インデックスの割り振り順が同じ場合に、前記第１ブロックが前記２つの参照動きベクトルを有していると判断する
請求項１に記載の動画像符号化方法。
【請求項３】
前記算出ステップでは、さらに、
前記判断ステップで、前記第１ブロックが前記２つの参照動きベクトルを有していないと判断され、かつ、前記第１ピクチャが、表示順で、前記符号化対象ピクチャよりも前に位置している場合に、前記第１ブロックの参照動きベクトルのうち、表示順で、後方を参照する参照動きベクトルをスケーリングすることにより、前記符号化対象ブロックの予測動きベクトル候補を算出し、
前記判断ステップで、前記第１ブロックが前記２つの参照動きベクトルを有していないと判断され、かつ、前記第１ピクチャが、表示順で、前記符号化対象ピクチャよりも後に位置している場合に、前記第１ブロックの参照動きベクトルのうち、表示順で、前方を参照する参照動きベクトルをスケーリングすることにより、前記符号化対象ブロックの予測動きベクトル候補を算出する
請求項１又は２に記載の動画像符号化方法。
【請求項４】
前記所定の動きベクトルは、動き検出により算出された動きベクトルである
請求項１〜３のいずれか１項に記載の動画像符号化方法。
【請求項５】
前記予測動きベクトル候補を特定するための情報はインデックスであり、
前記符号化ステップでは、前記インデックスを符号化する際に、前記インデックスの値が大きくなる程、符号長の長い符号列を割り当てる
請求項１〜４のいずれか１項に記載の動画像符号化方法。
【請求項６】
前記算出ステップでは、さらに、
前記第１ブロックが、前記符号化対象ブロックよりも表示順で前方に位置しており、かつ、参照動きベクトルを有していない場合に、前記符号化対象ブロックよりも表示順で後方に位置している第２ブロックが有する参照動きベクトルのうち、表示順で、前方を参照する参照動きベクトルを用いて前記符号化対象ブロックの予測動きベクトル候補を算出し、
前記第１ブロックが、前記符号化対象ブロックよりも表示順で後方に位置しており、かつ、参照動きベクトルを有していない場合に、前記符号化対象ブロックよりも表示順で前方に位置している第３ブロックが有する参照動きベクトルのうち、表示順で、後方を参照する参照動きベクトルを用いて前記符号化対象ブロックの予測動きベクトル候補を算出する
請求項１〜５のいずれか１項に記載の動画像符号化方法。
【請求項７】
前記算出ステップでは、
前記第１ブロックが、前記符号化対象ブロックよりも表示順で前方に位置しており、かつ、参照動きベクトルを有しておらず、かつ、前記第２ブロックが、表示順で、前方を参照する参照動きベクトルを有していない場合に、前記第２ブロックが有する、表示順で、後方を参照する参照動きベクトルを用いて前記符号化対象ブロックの予測動きベクトル候補を算出し、
前記第１ブロックが、前記符号化対象ブロックよりも表示順で後方に位置しており、かつ、参照動きベクトルを有しておらず、かつ、前記第３参照ブロックが、表示順で、後方に参照する参照動きベクトルを有していない場合に、前記第３ブロックが有する、表示順で、前方を参照する参照動きベクトルを用いて前記符号化対象ブロックの予測動きベクトル候補を算出する
請求項６に記載の動画像符号化方法。
【請求項８】
前記算出ステップでは、さらに、
前記符号化対象ブロックの左隣のブロックの動きベクトルを第３の予測動きベクトル候補として決定し、前記符号化対象ブロックの上隣のブロックの動きベクトルを第４の予測動きベクトル候補として決定し、前記符号化対象ブロックの右上隣のブロックの動きベクトルを第５の予測動きベクトル候補として決定し、
前記選択ステップでは、前記第１〜第５の予測動きベクトル候補のうち、前記所定の動きベクトルとの誤差値が最も小さい予測動きベクトル候補を選択する
請求項１〜７のいずれか１項に記載の動画像符号化方法。
【請求項９】
前記２つの参照動きベクトルが、前記第１ピクチャから前記符号化対象ピクチャに向かう方向の動きベクトルである場合に、前記第１の予測動きベクトル候補に対するインデックスの値と、前記第２の予測動きベクトル候補に対するインデックスの値とを、前記第３、第４、及び第５の予測動きベクトル候補に対するインデックスの値よりも小さい値に決定する
請求項８に記載の動画像符号化方法。
【請求項１０】
復号対象ピクチャに含まれる復号対象ブロックを復号する動画像復号方法であって、
前記復号対象ピクチャとは異なる第１ピクチャに含まれ、かつ、前記第１ピクチャ内における位置が、前記復号対象ピクチャ内における前記復号対象ブロックの位置と同一である第１ブロックが、表示順で前方及び後方のうち同じ方向を参照する２つの参照動きベクトルを有しているかを判断する判断ステップと、
前記判断ステップで、前記第１ブロックが前記２つの参照動きベクトルを有していると判断された場合に、当該２つの参照動きベクトルをそれぞれスケーリングすることにより、復号対象ブロックの動きベクトル候補である第１及び第２の予測動きベクトル候補を算出する第１の算出ステップと、
前記第１及び第２の予測動きベクトル候補を含む複数の予測動きベクトル候補の各々と、予測動きベクトルインデックスの値との一対一の対応関係を示す予測動きベクトルリストを生成する生成ステップと、
復号に用いる予測動きベクトル候補を特定するインデックス情報を復号する第１の復号ステップと、
所定の動きベクトルと前記復号に用いる予測動きベクトル候補との誤差値情報を復号する第２の復号ステップと、
前記予測動きベクトルリストに示される前記複数の予測動きベクトル候補のうち、前記インデックス情報と同一の値の前記予測動きベクトルインデックスで特定される予測動きベクトル候補と、前記誤差値情報とを加算することで動きベクトルを算出する第２の算出ステップと、
前記動きベクトルを用いて、復号対象ブロックを復号する第３の復号ステップとを含む
動画像復号方法。
【請求項１１】
前記判断ステップでは、
前記第１ピクチャが有する第１の参照ピクチャリストと、第２の参照ピクチャリストにおいて、前記第１ピクチャが参照することが可能なピクチャに対する、インデックスの割り振り順が同じ場合に、前記第１ブロックが前記２つの参照動きベクトルを有していると判断する
請求項１０に記載の動画像復号方法。
【請求項１２】
前記算出ステップでは、さらに、
前記判断ステップで、前記第１ブロックが前記２つの参照動きベクトルを有していないと判断され、かつ、前記第１ピクチャが、表示順で、前記復号対象ピクチャよりも前に位置している場合に、前記第１ブロックの参照動きベクトルのうち、表示順で、後方を参照する参照動きベクトルをスケーリングすることにより、前記復号対象ブロックの予測動きベクトル候補を算出し、
前記判断ステップで、前記第１ブロックが前記２つの参照動きベクトルを有していないと判断され、かつ、前記第１ピクチャが、表示順で、前記復号対象ピクチャよりも後に位置している場合に、前記第１ブロックの参照動きベクトルのうち、表示順で、前方を参照する参照動きベクトルをスケーリングすることにより、前記復号対象ブロックの予測動きベクトル候補を算出する
請求項１０又は１１に記載の動画像復号方法。
【請求項１３】
前記算出ステップでは、さらに、
前記第１ブロックが、前記復号対象ブロックよりも表示順で前方に位置しており、かつ、参照動きベクトルを有していない場合に、前記復号対象ブロックよりも表示順で後方に位置している第２ブロックが有する参照動きベクトルのうち、表示順で、前方を参照する参照動きベクトルを用いて前記復号対象ブロックの予測動きベクトル候補を算出し、
前記第１ブロックが、前記復号対象ブロックよりも表示順で後方に位置しており、かつ、参照動きベクトルを有していない場合に、前記復号対象ブロックよりも表示順で前方に位置している第３ブロックが有する参照動きベクトルのうち、表示順で、後方を参照する参照動きベクトルを用いて前記復号対象ブロックの予測動きベクトル候補を算出する
請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の動画像復号方法。
【請求項１４】
前記算出ステップでは、さらに、
前記第１ブロックが、前記復号対象ブロックよりも表示順で前方に位置しており、かつ、参照動きベクトルを有しておらず、かつ、前記前記第２ブロックが、表示順で、前方を参照する参照動きベクトルを有していない場合に、前記第２ブロックが有する、表示順で、後方を参照する参照動きベクトルを用いて前記復号対象ブロックの予測動きベクトル候補を算出し、
前記第１ブロックが、前記復号対象ブロックよりも表示順で後方に位置しており、かつ、参照動きベクトルを有しておらず、かつ、前記第３ブロックが、表示順で、後方に参照する参照動きベクトルを有していない場合に、前記第３ブロックが有する、表示順で、前方を参照する参照動きベクトルを用いて前記復号対象ブロックの予測動きベクトル候補を算出する
請求項１３に記載の動画像復号方法。
【請求項１５】
前記第１の算出ステップでは、さらに、
前記復号対象ブロックの左隣のブロックの動きベクトルを第３の予測動きベクトル候補として決定し、前記復号対象ブロックの上隣のブロックの動きベクトルを第４の予測動きベクトル候補として決定し、前記復号対象ブロックの右上隣のブロックの動きベクトルを第５の予測動きベクトル候補として決定し、
前記生成ステップでは、
前記第１〜第５の予測動きベクトル候補を含む複数の予測動きベクトル候補の各々と、予測動きベクトルインデックスの値との一対一の対応関係を示す前記予測動きベクトルリストを生成し、
前記２つの参照動きベクトルが、前記第１ピクチャから、前記復号対象ピクチャの方向に向かう動きベクトルである場合に、前記第１の予測動きベクトル候補に対する予測動きベクトルインデックスの値と、前記第２の予測動きベクトル候補に対する予測動きベクトルインデックスの値とを、前記第３〜第５の予測動きベクトル候補に対する予測動きベクトルインデックスの値よりも小さい値に設定する
請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の動画像復号方法。
【請求項１６】
符号化対象ピクチャに含まれる符号化対象ブロックを符号化する動画像符号化装置であって、
前記符号化対象ピクチャとは異なる第１ピクチャに含まれ、かつ、前記第１ピクチャ内における位置が、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と同一である第１ブロックが、表示順で前方及び後方のうち同じ方向を参照する２つの参照動きベクトルを有しているかを判断する判断部と、
前記判断部で、前記第１ブロックが前記２つの参照動きベクトルを有していると判断された場合に、当該２つの参照動きベクトルをそれぞれスケーリングすることにより、符号化対象ブロックの動きベクトル候補である第１及び第２の予測動きベクトル候補を算出する算出部と、
前記第１及び第２の予測動きベクトル候補を含む複数の予測動きベクトル候補のうち、所定の動きベクトルとの誤差が最も小さい予測動きベクトル候補を選択する選択部と、
前記所定の動きベクトルを用いて、符号化対象ブロックを符号化し、選択した前記予測動きベクトル候補と前記所定の動きベクトルとの誤差値と、選択した前記予測動きベクトル候補を特定するための情報とを符号化する符号化部とを備える
動画像符号化装置。
【請求項１７】
復号対象ピクチャに含まれる復号対象ブロックを復号する動画像復号装置であって、
前記復号対象ピクチャとは異なる第１ピクチャに含まれ、かつ、前記第１ピクチャ内における位置が、前記復号対象ピクチャ内における前記復号対象ブロックの位置と同一である第１ブロックが、表示順で前方及び後方のうち同じ方向を参照する２つの参照動きベクトルを有しているかを判断する判断部と、
前記判断部で、前記第１ブロックが前記２つの参照動きベクトルを有していると判断された場合に、当該２つの参照動きベクトルをそれぞれスケーリングすることにより、復号対象ブロックの動きベクトル候補である第１及び第２の予測動きベクトル候補を算出する第１の算出部と、
前記第１及び第２の予測動きベクトル候補を含む複数の予測動きベクトル候補の各々と、予測動きベクトルインデックスの値との一対一の対応関係を示す予測動きベクトルリストを生成する生成部と、
復号に用いる予測動きベクトル候補を特定するインデックス情報を復号する第１の復号部と、
所定の動きベクトルと前記復号に用いる予測動きベクトル候補との誤差値情報を復号する第２の復号部と、
前記予測動きベクトルリストに示される前記複数の予測動きベクトル候補のうち、前記インデックス情報と同一の値の前記予測動きベクトルインデックスで特定される予測動きベクトル候補と、前記誤差値情報とを加算することで動きベクトルを算出する第２の算出部と、
前記動きベクトルを用いて、復号対象ブロックを復号する第３の復号部とを備える
動画像復号装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画像符号化方法および動画像復号方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
動画像符号化処理では、一般に、動画像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の圧縮が行われる。ここで一般に、空間方向の冗長性を利用する方法としては、周波数領域への変換が用いられる。また、時間方向の冗長性を利用する方法としては、ピクチャ間予測（以降、インター予測と呼ぶ）符号化処理が用いられる。インター予測符号化処理では、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時間順で前方または後方にある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、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。そして、動きベクトルに基づいて動き補償を行って得られた予測画像データと符号化対象ピクチャの画像データとの差分を取ることにより、時間方向の冗長性を取り除く。ここで、動き検出では、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に決定する。そして、符号化対象ブロックと、参照ブロックとを用いて、動きベクトルを検出する。【０００３】
既に標準化されている、Ｈ．２６４と呼ばれる動画像符号化方式では、情報量の圧縮のために、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、及びＢピクチャという３種類のピクチャタイプを用いている。Ｉピクチャは、インター予測符号化処理を行わない、すなわち、ピクチャ内予測（以降、イントラ予測と呼ぶ）符号化処理が行われるピクチャである。Ｐピクチャは、表示時間順で、符号化対象ピクチャの前方または後方にある既に符号化済みの１つのピクチャを参照してインター予測符号化が行われるピクチャである。Ｂピクチャは、表示時間順で、符号化対象ピクチャの前方または後方にある既に符号化済みの２つのピクチャを参照してインター予測符号化が行われるピクチャである。【０００４】
インター予測符号化においては、参照ピクチャを特定するための参照ピクチャリストを生成する。参照ピクチャリストは、インター予測で参照す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を割り当てたリストである。例えば、Ｂピクチャに対しては、２つのピクチャを参照して符号化を行えるため、２つの参照ピクチャリストを保持する。そして、参照ピクチャインデックスにより、参照ピクチャリストから参照ピクチャを特定する。【０００５】
図１３Ａに参照ピクチャの一例を示す。図１３Ｂ及び図１３Ｃに、Ｂピクチャにおける参照ピクチャリストの例を示す。図１３Ｂに示す参照ピクチャリスト１（以降、参照リストＬ０と呼ぶ）は、双方向予測における予測方向１の参照ピクチャリストの例であり、参照ピクチャインデックス１の値０に表示順２の参照ピクチャ１が、参照ピクチャインデックス１の値１に表示順１の参照ピクチャ２が、参照ピクチャインデックス１の値２に表示順０の参照ピクチャ３が割り当てられている。つまり、符号化対象ピクチャに対して、表示順で時間的に近い順に参照ピクチャインデックスが割り当てられている。【０００６】
一方、参照ピクチャリスト２（以降、参照リストＬ１と呼ぶ）は、双方向予測における予測方向２の参照ピクチャリストの例であり、参照ピクチャインデックス２の値０に表示順１の参照ピクチャ２が、参照ピクチャインデックス２の値１に表示順２の参照ピクチャ１が、参照ピクチャインデックス２の値２に表示順０の参照ピクチャ３が割り当てられている。このように、各参照ピクチャに対して、予測方向毎に異なる参照ピクチャインデックスを割り当てることや（図１３Ａの参照ピクチャ１及び２）、同じ参照ピクチャインデックスを割り当てることが可能である（図１３Ａの参照ピクチャ３）。Ｂピクチャの符号化の際には、参照リストＬ０と参照ピクチャインデックス１とで特定される参照ピクチャを参照する動きベクトル（ｍｖＬ０）と、参照リストＬ１と参照ピクチャインデックス２とで特定される参照ピクチャを参照する動きベクトル（ｍｖＬ１）とを用いてインター予測を行う。Ｐピクチャの場合には、参照リストが１つ用いられる。【０００７】
また、Ｈ．２６４と呼ばれる動画像符号化方式では、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、時間ダイレクトと呼ぶ符号化モードを選択することができる。時間ダイレクトにおけるインター予測符号化方法を、図１４を用いて説明する。図１４は、時間ダイレクトにおける動きベクトルを示す説明図であり、ピクチャＢ２のブロックａを時間ダイレクトで符号化する場合を示している。この場合、ピクチャＢ２の後方にある参照ピクチャであるピクチャＰ３中の、ブロックａと同じ位置にあるブロックｂを符号化した際に用いた動きベクトルａを利用する。動きベクトルａは、ブロックｂが符号化された際に用いられた動きベクトルであり、ピクチャＰ１を参照している。ブロックａは、動きベクトルａと平行な動きベクトルを用いて、前方向参照ピクチャであるピクチャＰ１と、後方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し、２方向予測を行って符号化される。すなわち、ブロックａを符号化する際に用いられる動きベクトルは、ピクチャＰ１に対しては動きベクトルｂとなり、ピクチャＰ３に対しては動きベクトルｃとなる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４  ０３／２０１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の時間ダイレクトでは、時間ダイレクトの際に利用する動きベクトルは、表示時間順で、符号化対象ピクチャの後方にある参照ピクチャの動きベクトルであり、かつ、表示時間順で、前方向の動きベクトルに限られている。【００１０】
このように、時間ダイレクトの際に利用する動きベクトルが限定されることにより、符号化対象ピクチャに適した動きベクトルを導出することが困難となる。これにより、圧縮率の低下を招くという課題が生じている。【００１１】
本発明は、上記課題を解決することを目的とするものであり、符号化対象ピクチャに対して、より適した動きベクトルを導出することで、圧縮率を向上できる動画像符号化方法および動画像復号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】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の一形態に係る動画像符号化方法は、符号化対象ピクチャに含まれる符号化対象ブロックを符号化する動画像符号化方法であって、前記符号化対象ピクチャとは異なる第１ピクチャに含まれ、かつ、前記第１ピクチャ内における位置が、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と同一である第１ブロックが、表示順で前方及び後方のうち同じ方向を参照する２つの参照動きベクトルを有しているかを判断する判断ステップと、前記判断ステップで、前記第１ブロックが前記２つの参照動きベクトルを有していると判断された場合に、当該２つの参照動きベクトルをそれぞれスケーリングすることにより、符号化対象ブロックの動きベクトル候補である第１及び第２の予測動きベクトル候補を算出する算出ステップと、前記第１及び第２の予測動きベクトル候補を含む複数の予測動きベクトル候補のうち、所定の動きベクトルとの誤差が最も小さい動きベクトル候補を選択する選択ステップと、前記所定の動きベクトルを用いて、符号化対象ブロックを符号化し、選択した前記予測動きベクトル候補と前記所定の動きベクトルとの誤差値と、選択した前記予測動きベクトル候補を特定するための情報とを符号化する符号化ステップとを含む。【００１３】
これによれば、本発明の一形態に係る動画像符号化方法は、符号化対象ピクチャに対して、より適した動きベクトルを導出することで、圧縮率を向上できる。【００１４】
また、前記判断ステップでは、前記第１ピクチャが有する第１の参照ピクチャリスト及び第２の参照ピクチャリストにおいて、前記第１ピクチャが参照することが可能なピクチャに対する、インデックスの割り振り順が同じ場合に、前記第１ブロックが前記２つの参照動きベクトルを有していると判断してもよい。【００１５】
また、前記算出ステップでは、さらに、前記判断ステップで、前記第１ブロックが前記２つの参照動きベクトルを有していないと判断され、かつ、前記第１ピクチャが、表示順で、前記符号化対象ピクチャよりも前に位置している場合に、前記第１ブロックの参照動きベクトルのうち、表示順で、後方を参照する参照動きベクトルをスケーリングすることにより、前記符号化対象ブロックの予測動きベクトル候補を算出し、前記判断ステップで、前記第１ブロックが前記２つの参照動きベクトルを有していないと判断され、かつ、前記第１ピクチャが、表示順で、前記符号化対象ピクチャよりも後に位置している場合に、前記第１ブロックの参照動きベクトルのうち、表示順で、前方を参照する参照動きベクトルをスケーリングすることにより、前記符号化対象ブロックの予測動きベクトル候補を算出してもよい。【００１６】
また、前記所定の動きベクトルは、動き検出により算出された動きベクトルであってもよい。【００１７】
また、前記予測動きベクトル候補を特定するための情報はインデックスであり、前記符号化ステップでは、前記インデックスを符号化する際に、前記インデックスの値が大きくなる程、符号長の長い符号列を割り当ててもよい。【００１８】
また、前記算出ステップでは、さらに、前記第１ブロックが、前記符号化対象ブロックよりも表示順で前方に位置しており、かつ、参照動きベクトルを有していない場合に、前記符号化対象ブロックよりも表示順で後方に位置している第２ブロックが有する参照動きベクトルのうち、表示順で、前方を参照する参照動きベクトルを用いて前記符号化対象ブロックの予測動きベクトル候補を算出し、前記第１ブロックが、前記符号化対象ブロックよりも表示順で後方に位置しており、かつ、参照動きベクトルを有していない場合に、前記符号化対象ブロックよりも表示順で前方に位置している第３ブロックが有する参照動きベクトルのうち、表示順で、後方を参照する参照動きベクトルを用いて前記符号化対象ブロックの予測動きベクトル候補を算出してもよい。【００１９】
また、前記算出ステップでは、前記第１ブロックが、前記符号化対象ブロックよりも表示順で前方に位置しており、かつ、参照動きベクトルを有しておらず、かつ、前記第２ブロックが、表示順で、前方を参照する参照動きベクトルを有していない場合に、前記第２ブロックが有する、表示順で、後方を参照する参照動きベクトルを用いて前記符号化対象ブロックの予測動きベクトル候補を算出し、前記第１ブロックが、前記符号化対象ブロックよりも表示順で後方に位置しており、かつ、参照動きベクトルを有しておらず、かつ、前記第３参照ブロックが、表示順で、後方に参照する参照動きベクトルを有していない場合に、前記第３ブロックが有する、表示順で、前方を参照する参照動きベクトルを用いて前記符号化対象ブロックの予測動きベクトル候補を算出してもよい。【００２０】
また、前記算出ステップでは、さらに、前記符号化対象ブロックの左隣のブロックの動きベクトルを第３の予測動きベクトル候補として決定し、前記符号化対象ブロックの上隣のブロックの動きベクトルを第４の予測動きベクトル候補として決定し、前記符号化対象ブロックの右上隣のブロックの動きベクトルを第５の予測動きベクトル候補として決定し、前記選択ステップでは、前記第１〜第５の予測動きベクトル候補のうち、前記所定の動きベクトルとの誤差値が最も小さい予測動きベクトル候補を選択してもよい。【００２１】
また、前記２つの参照動きベクトルが、前記第１ピクチャから前記符号化対象ピクチャに向かう方向の動きベクトルである場合に、前記第１の予測動きベクトル候補に対するインデックスの値と、前記第２の予測動きベクトル候補に対するインデックスの値とを、前記第３、第４、及び第５の予測動きベクトル候補に対するインデックスの値よりも小さい値に決定してもよい。【００２２】
また、本発明の一形態に係る動画像復号方法は、復号対象ピクチャに含まれる復号対象ブロックを復号する動画像復号方法であって、前記復号対象ピクチャとは異なる第１ピクチャに含まれ、かつ、前記第１ピクチャ内における位置が、前記復号対象ピクチャ内における前記復号対象ブロックの位置と同一である第１ブロックが、表示順で前方及び後方のうち同じ方向を参照する２つの参照動きベクトルを有しているかを判断する判断ステップと、前記判断ステップで、前記第１ブロックが前記２つの参照動きベクトルを有していると判断された場合に、当該２つの参照動きベクトルをそれぞれスケーリングすることにより、復号対象ブロックの動きベクトル候補である第１及び第２の予測動きベクトル候補を算出する第１の算出ステップと、前記第１及び第２の予測動きベクトル候補を含む複数の予測動きベクトル候補の各々と、予測動きベクトルインデックスの値との一対一の対応関係を示す予測動きベクトルリストを生成する生成ステップと、復号に用いる予測動きベクトル候補を特定するインデックス情報を復号する第１の復号ステップと、所定の動きベクトルと前記復号に用いる予測動きベクトル候補との誤差値情報を復号する第２の復号ステップと、前記予測動きベクトルリストに示される前記複数の予測動きベクトル候補のうち、前記インデックス情報と同一の値の前記予測動きベクトルインデックスで特定される予測動きベクトル候補と、前記誤差値情報とを加算することで動きベクトルを算出する第２の算出ステップと、前記動きベクトルを用いて、復号対象ブロックを復号する第３の復号ステップとを含む。【００２３】
これによれば、本発明の一形態に係る動画像復号方法は、符号化対象ピクチャに、より適した動きベクトルを導出することで、圧縮率を向上できる。【００２４】
また、前記判断ステップでは、前記第１ピクチャが有する第１の参照ピクチャリストと、第２の参照ピクチャリストにおいて、前記第１ピクチャが参照することが可能なピクチャに対する、インデックスの割り振り順が同じ場合に、前記第１ブロックが前記２つの参照動きベクトルを有していると判断してもよい。【００２５】
また、前記算出ステップでは、さらに、前記判断ステップで、前記第１ブロックが前記２つの参照動きベクトルを有していないと判断され、かつ、前記第１ピクチャが、表示順で、前記復号対象ピクチャよりも前に位置している場合に、前記第１ブロックの参照動きベクトルのうち、表示順で、後方を参照する参照動きベクトルをスケーリングすることにより、前記復号対象ブロックの予測動きベクトル候補を算出し、前記判断ステップで、前記第１ブロックが前記２つの参照動きベクトルを有していないと判断され、かつ、前記第１ピクチャが、表示順で、前記復号対象ピクチャよりも後に位置している場合に、前記第１ブロックの参照動きベクトルのうち、表示順で、前方を参照する参照動きベクトルをスケーリングすることにより、前記復号対象ブロックの予測動きベクトル候補を算出してもよい。【００２６】
また、前記算出ステップでは、さらに、前記第１ブロックが、前記復号対象ブロックよりも表示順で前方に位置しており、かつ、参照動きベクトルを有していない場合に、前記復号対象ブロックよりも表示順で後方に位置している第２ブロックが有する参照動きベクトルのうち、表示順で、前方を参照する参照動きベクトルを用いて前記復号対象ブロックの予測動きベクトル候補を算出し、前記第１ブロックが、前記復号対象ブロックよりも表示順で後方に位置しており、かつ、参照動きベクトルを有していない場合に、前記復号対象ブロックよりも表示順で前方に位置している第３ブロックが有する参照動きベクトルのうち、表示順で、後方を参照する参照動きベクトルを用いて前記復号対象ブロックの予測動きベクトル候補を算出してもよい。【００２７】
また、前記算出ステップでは、さらに、前記第１ブロックが、前記復号対象ブロックよりも表示順で前方に位置しており、かつ、参照動きベクトルを有しておらず、かつ、前記前記第２ブロックが、表示順で、前方を参照する参照動きベクトルを有していない場合に、前記第２ブロックが有する、表示順で、後方を参照する参照動きベクトルを用いて前記復号対象ブロックの予測動きベクトル候補を算出し、前記第１ブロックが、前記復号対象ブロックよりも表示順で後方に位置しており、かつ、参照動きベクトルを有しておらず、かつ、前記第３ブロックが、表示順で、後方に参照する参照動きベクトルを有していない場合に、前記第３ブロックが有する、表示順で、前方を参照する参照動きベクトルを用いて前記復号対象ブロックの予測動きベクトル候補を算出してもよい。【００２８】
また、前記第１の算出ステップでは、さらに、前記復号対象ブロックの左隣のブロックの動きベクトルを第３の予測動きベクトル候補として決定し、前記復号対象ブロックの上隣のブロックの動きベクトルを第４の予測動きベクトル候補として決定し、前記復号対象ブロックの右上隣のブロックの動きベクトルを第５の予測動きベクトル候補として決定し、前記生成ステップでは、前記第１〜第５の予測動きベクトル候補を含む複数の予測動きベクトル候補の各々と、予測動きベクトルインデックスの値との一対一の対応関係を示す前記予測動きベクトルリストを生成し、前記２つの参照動きベクトルが、前記第１ピクチャから、前記復号対象ピクチャの方向に向かう動きベクトルである場合に、前記第１の予測動きベクトル候補に対する予測動きベクトルインデックスの値と、前記第２の予測動きベクトル候補に対する予測動きベクトルインデックスの値とを、前記第３〜第５の予測動きベクトル候補に対する予測動きベクトルインデックスの値よりも小さい値に設定してもよい。【００２９】
なお、本発明は、このような動画像符号化方法及び動画像復号方法として実現できるだけでなく、動画像符号化方法又は動画像復号方法に含まれる特徴的なステップを手段とする動画像符号化装置及び動画像復号装置として実現したり、そのような特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、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、及び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。【００３０】
さらに、本発明は、このような動画像符号化装置又は動画像復号装置の機能の一部又は全てを実現する半導体集積回路（ＬＳＩ）として実現したり、このような動画像符号化装置及び動画像復号装置を備える動画像符号化復号装置として実現したりできる。
【発明の効果】
【００３１】
以上より、本発明は、符号化対象ピクチャに対して、より適した動きベクトルを導出することができるので、圧縮率を向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る動画像符号化装置のブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１に係る動画像符号化方法のフローチャートである。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の実施の形態１に係る予測動きベクトル候補の一例を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明の実施の形態１に係る予測動きベクトルインデックスの割り当て例を示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、本発明の実施の形態１に係る予測動きベクトルインデックスの割り当て例を示す図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、本発明の実施の形態１に係る予測動きベクトルインデックスの割り当て例を示す図である。
【図３Ｅ】図３Ｅは、本発明の実施の形態１に係る予測動きベクトルインデックスの割り当て例を示す図である。
【図３Ｆ】図３Ｆは、本発明の実施の形態１に係る予測動きベクトルインデックスの割り当て例を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１に係る予測動きベクトルインデックスの符号表を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１に係る予測動きベクトル候補の決定処理のフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１に係る時間ダイレクトベクトルを算出する処理のフローチャートである。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明の実施の形態１に係る時間ダイレクトベクトルを算出する方法を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本発明の実施の形態１に係る時間ダイレクトベクトルを算出する方法を示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明の実施の形態１に係る時間ダイレクトベクトルを算出する方法を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本発明の実施の形態１に係る時間ダイレクトベクトルを算出する方法を示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明の実施の形態１に係る時間ダイレクトベクトルを算出する方法を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、本発明の実施の形態１に係る時間ダイレクトベクトルを算出する方法を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態２に係る時間ダイレクトベクトルを算出する処理のフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態３に係る動画像復号装置のブロック図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態３に係る動画像復号方法のフローチャートである。
【図１３Ａ】図１３Ａは、参照ピクチャの一例を示す図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、参照ピクチャリストの一例を示す図である。
【図１３Ｃ】図１３Ｃは、参照ピクチャリストの一例を示す図である。
【図１４】図１４は、時間ダイレクトにおける動きベクトルを示す図である。
【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。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
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。本発明は、請求の範囲だけによって特定される。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。
【００３４】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態に係る動画像符号化方法を用いた動画像符号化装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【００３５】
動画像符号化装置１００は、入力画像列１５０を符号化することによりビットストリーム１６６を生成する。この動画像符号化装置１００は、図１に示すように、減算器１０１と、直交変換部１０２と、量子化部１０３と、逆量子化部１０４と、逆直交変換部１０５と、加算器１０６と、ブロックメモリ１０７と、フレームメモリ１０８と、イントラ予測部１０９と、インター予測部１１０と、スイッチ１１１と、インター予測制御部１１２と、ピクチャタイプ決定部１１３と、時間ダイレクトベクトル算出部１１４と、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向決定部１１５と、可変長符号化部１１６とを備えている。
【００３６】
減算器１０１は、入力画像列１５０に含まれる符号化対象ブロックから予測画像１６１を減算することによって差分画像１５１を生成する。
【００３７】
直交変換部１０２は、差分画像１５１を画像領域から周波数領域へ変換することで複数の周波数係数を含む係数ブロック１５２を生成する。量子化部１０３は、係数ブロック１５２を量子化することで量子化係数１５３を生成する。逆量子化部１０４は、量子化係数１５３を逆量子化することで係数ブロック１５４を生成する。
【００３８】
逆直交変換部１０５は、係数ブロック１５４を周波数領域から画像領域へ変換することで復号差分画像１５５を生成する。加算器１０６は、予測画像１６１と、復号差分画像１５５とを加算することによって復号画像１５６を生成する。
【００３９】
ブロックメモリ１０７は、復号画像１５６をブロック単位で保存する。フレームメモリ１０８は、復号画像１５６をフレーム単位で保存する。
【００４０】
ピクチャタイプ決定部１１３は、Ｉピクチャ、Ｂピクチャ、及びＰピクチャのいずれのピクチャタイプを用いて入力画像列１５０を符号化するかを決定し、決定結果を示すピクチャタイプ情報１６３を生成する。
【００４１】
イントラ予測部１０９は、ブロックメモリ１０７に保存されているブロック単位の復号画像１５６を用いて、符号化対象ブロックをイントラ予測により符号化することで予測画像１５９を生成する。
【００４２】
インター予測部１１０は、フレームメモリ１０８に保存されているフレーム単位の復号画像１５６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をインター予測により符号化することで予測画像１６０を生成する。
【００４３】
スイッチ１１１は、符号化対象ブロックがイントラ予測符号化される場合には予測画像１５９を選択し、符号化対象ブロックがインター予測符号化される場合には予測画像１６０を選択し、選択した予測画像を予測画像１６１として出力する。
【００４４】
ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向決定部１１５は、符号化対象ピクチャより、表示時間順で、前方に位置するピクチャに含まれるブロック（以降、前方参照ブロックと呼ぶ）、または、後方に位置するピクチャに含まれるブロック（以降、後方参照ブロックと呼ぶ）のいずれをｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックとして用いるかを決定する。そして、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向決定部１１５は、決定したｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが位置する方向（前方又は後方）を示すｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向フラグ１６５をピクチャ毎に生成し、生成したｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向フラグ１６５を符号化対象ピクチャに付随させる。ここで、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックとは、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になるブロックである。
【００４５】
時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックで用いられた動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより、予測動きベクトル候補を導出する。なお、以下では、表示順で前方を参照する動きベクトルを前方参照動きベクトルと呼び、表示順で後方を参照する動きベクトルを後方参照動きベクトルと呼ぶ。
【００４６】
具体的には、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、２つの前方参照動きベクトル、または、２つの後方参照の動きベクトルを有している場合、つまり、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、同じ方向を参照する２つの動きベクトルを有している場合には、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの２つの動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより、予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１、及び時間ダイレクトベクトル２）を導出する。また、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、時間ダイレクトベクトル１及び時間ダイレクトベクトル２に、それぞれに対応する、予測動きベクトルインデックスの値を割り振る。
【００４７】
また、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、２つの前方参照動きベクトル、または、２つの後方参照動きベクトルを有していない場合には、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に応じて、時間ダイレクトに用いるｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルを決定する。具体的には、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照ブロックである場合には、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの前方参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１）を導出する。さらに、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照ブロックであり、かつ、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照動きベクトルを有していない場合には、後方参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１）を導出する。なお、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、２つの前方参照動きベクトル、または、２つの後方参照動きベクトルを有していない場合とは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、１つの前方参照動きベクトルのみを有する場合、１つの後方参照動きベクトルのみを有する場合、または、１つの前方参照動きベクトルと１つの後方参照動きベクトルとを有する場合である。
【００４８】
一方、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照ブロックである場合には、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの後方参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１）を導出する。さらに、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照ブロックであり、かつ、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照動きベクトルを有していない場合には、前方参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１）を導出する。
【００４９】
インター予測制御部１１２は、複数の予測動きベクトル候補から、動き検出により導出された動きベクトルとの誤差が最も小さい予測動きベクトル候補を予測動きベクトルとして選択し、選択した予測動きベクトルを用いて動きベクトルの符号化を行うと決定する。ここで、誤差は、予測動きベクトル候補と、動き検出により導出された動きベクトルとの差分値を示す。また、インター予測制御部１１２は、決定した予測動きベクトルに対応する予測動きベクトルインデックス１６２をブロック毎に生成する。そして、インター予測制御部１１２は、予測動きベクトルインデックス１６２と、予測動きベクトル候補の誤差情報とを、可変長符号化部１１６に送る。
【００５０】
可変長符号化部１１６は、量子化処理された予測誤差データである量子化係数１５３と、予測動きベクトルインデックス１６２と、予測動きベクトル候補の予測誤差情報と、ピクチャタイプ情報１６３と、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向フラグ１６５とを可変長符号化することでビットストリーム１６６を生成する。
【００５１】
なお、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、本発明に係る判断部及び算出部の一例であり、インター予測制御部１１２は、本発明に係る選択部の一例であり、可変長符号化部１１６は、本発明に係る符号化部の一例である。
【００５２】
図２は、本実施の形態に係る動画像符号化方法の処理フローの概要を示すフローチャートである。
【００５３】
ステップＳ１０１では、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向決定部１１５は、予測動きベクトル候補を時間ダイレクトで導出する際に、前方参照ブロック、及び、後方参照ブロックのいずれをｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックとして用いるかを決定する。また、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向決定部１１５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参照方向フラグ１６５をピクチャ毎に生成し、生成したｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向フラグ１６５をピクチャに付随させる。
【００５４】
ステップＳ１０２では、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより、予測動きベクトル候補を導出する。具体的には、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、２つの前方参照動きベクトル、または、２つの後方参照動きベクトルを有している場合には、このｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの２つの動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより、予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１、及び時間ダイレクトベクトル２）を導出する。
【００５５】
また、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、時間ダイレクトベクトル１、及び時間ダイレクトベクトル２に、それぞれに対応する、予測動きベクトルインデックスの値を割り振る。ここで、一般に、予測動きベクトルインデックスは、その値が小さい場合に必要な情報量が少なくなる。一方、その値が大きくなると、必要な情報量が大きくなる。従って、より精度の高い動きベクトルとなる可能性の高い動きベクトルに対応する、予測動きベクトルインデックスの値を小さくすると、符号化効率が高くなる。
【００５６】
そこで、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの２つの動きベクトルの一方である参照動きベクトル１（ｍｖＬ０）を用いて導出した時間ダイレクトベクトル１に対するインデックスの値を、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの２つの動きベクトルの他方である参照動きベクトル２（ｍｖＬ１）を用いて導出した時間ダイレクトベクトル２に対するインデックスの値よりも小さくする。ここで、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、２つの前方参照動きベクトル、または、２つの後方参照動きベクトルを有している場合には、参照動きベクトル２よりも参照動きベクトル１の方を優先して動き検出した可能性が高いので、参照動きベクトル１を用いて導出した時間ダイレクトベクトルの方が、精度がよくなる可能性が高いためである。なお、参照動きベクトル１（ｍｖＬ０）は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの予測動きベクトルリストにおいて、参照動きベクトル２よりも小さい値の予測動きベクトルインデックスが割り当てられている。
【００５７】
また、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックを含むピクチャから、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが参照する参照ピクチャまでの距離に基づいてインデックスの値を割り振ってもよい。例えば、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックを含むピクチャから、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが参照する参照ピクチャまでの間に含まれるピクチャ数に応じて距離を決定する。そして、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、参照動きベクトル１の距離が、参照動きベクトル２の距離より短い場合には、時間ダイレクトベクトル１のインデックスの値を、時間ダイレクト２のインデックスの値よりも小さくする。なお、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、参照動きベクトルの絶対値の大きさに基づいて、インデックスの値を決定してもよい。
【００５８】
また、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、２つの前方参照動きベクトル、または、２つの後方参照動きベクトルを有していない場合には、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に応じて、時間ダイレクトに用いるｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルを決定する。具体的には、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照ブロックである場合には、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの前方参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１）を導出する。さらに、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照ブロックであり、かつ、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照動きベクトルを有していない場合には、後方参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１）を導出する。
【００５９】
一方、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照ブロックである場合には、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの後方参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１）を導出する。さらに、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照ブロックであり、かつ、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照動きベクトルを有していない場合には、前方参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１）を導出する。
【００６０】
ステップＳ１０３では、動画像符号化装置１００は、動き検出により導出された動きベクトルを用いてインター予測によりピクチャを符号化する。また、インター予測制御部１１２は、予測動きベクトル候補から、誤差の最も小さい予測動きベクトルを選択し、選択した予測動きベクトルを用いて、動きベクトルの符号化を行うと決定する。例えば、予測動きベクトル候補と、動き検出により導出された動きベクトルとの差分値が誤差である。そして、インター予測制御部１１２は、最も誤差の小さい予測動きベクトル候補を、動きベクトルの符号化を行う際に用いると決定する。そして、選択された予測動きベクトル候補に対応する予測動きベクトルインデックス１６２と、決定された予測動きベクトル候補の誤差情報とが可変長符号化される。
【００６１】
図３Ａは、予測動きベクトル候補の例を示す図である。図３Ｂは、複数の予測動きベクトル候補の各々と、予測動きベクトルインデックスの値との一対一の対応関係を示す予測動きベクトルリストの例を示す図である。動きベクトルＡ（ＭＶ＿Ａ）は、符号化対象ブロックの左隣に位置する隣接ブロックＡの動きベクトルである。動きベクトルＢ（ＭＶ＿Ｂ）は、符号化対象ブロックの上隣に位置する隣接ブロックＢの動きベクトルである。動きベクトルＣ（ＭＶ＿Ｃ）は、符号化対象ブロックの右上隣に位置する隣接ブロックＣの動きベクトルである。また、Ｍｅｄｉａｎ（ＭＶ＿Ａ，ＭＶ＿Ｂ，ＭＶ＿Ｃ）は、動きベクトルＡ、Ｂ及びＣの中間値を示している。ここで、中間値は、以下の（式１）〜（式３）を用いて導出される。
【００６２】
【数１】
2012114694.tif 000003
【００６３】
予測動きベクトルインデックスの値は、Ｍｅｄｉａｎ（ＭＶ＿Ａ，ＭＶ＿Ｂ，ＭＶ＿Ｃ）に対応する値が０であり、動きベクトルＡに対応する値が１であり、ＭＶ＿Ｂに対応する値が２であり、ＭＶ＿Ｃに対応する値が３であり、時間ダイレクトベクトル１に対応する値が４であり、時間ダイレクトベクトル２に対応する値が５である。なお、予測動きベクトルインデックスの割り当て方は、この例に限らない。例えば、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが有する動きベクトルの参照方向に応じて、予測動きベクトルインデックスの割り当てを切り替える方法が考えられる。具体的な例を図３Ｃから図３Ｆに示す。
【００６４】
図３Ｃは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方２度参照、または、後方２度参照しており、かつ、各動きベクトルの参照方向が、符号化対象ブロックを含むピクチャ方向である場合の予測動きベクトルインデックスの割り当ての例を示す。ここで、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方２度参照するとは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、２つの前方参照動きベクトルを有する場合を意味する。また、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方２度参照するとは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、２つの後方参照動きベクトルを有する場合を意味する。この場合、各々の動きベクトルから算出した時間ダイレクトベクトル１および時間ダイレクトベクトル２は、他の予測動きベクトル候補よりも精度が高い可能性があるため、図３Ｃに示すように、時間ダイレクトベクトル１および時間ダイレクトベクトル２に、より小さい予測動きベクトルインデックスが割り当てられる。
【００６５】
図３Ｄは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方２度参照、または、後方２度参照しており、かつ、各動きベクトルの参照方向が、符号化対象ブロックを含むピクチャ方向とは逆方向である場合の予測動きベクトルインデックスの割り当ての例を示す。この場合、各々の動きベクトルから算出した時間ダイレクトベクトル１および時間ダイレクトベクトル２よりも、他の予測動きベクトル候補に、より小さい予測動きベクトルインデックスが割り当てられる。
【００６６】
図３Ｅは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照または、後方参照の動きベクトルを少なくとも１つ保持し、かつ、その動きベクトルの参照方向が、符号化対象ブロックを含むピクチャ方向である場合の予測動きベクトルインデックスの割り当ての例を示す。この場合、動きベクトルから算出した時間ダイレクトベクトル１は、他の予測動きベクトル候補よりも精度が高い可能性があるため、図３Ｅに示すように、時間ダイレクトベクトル１に、より小さい予測動きベクトルインデックスが割り当てられる。
【００６７】
図３Ｆは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照または、後方参照の動きベクトルを少なくとも１つ保持し、かつ、その動きベクトルの参照方向が、符号化対象ブロックを含むピクチャ方向と逆方向である場合の予測動きベクトルインデックスの割り当ての例を示す。この場合、動きベクトルから算出した時間ダイレクトベクトル１よりも、他の予測動きベクトル候補に、より小さい予測動きベクトルインデックスが割り当てられる。
【００６８】
このように、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが有する動きベクトルの参照方向に応じて、予測動きベクトルインデックスの割り当てを切り替えることによって、予測精度が良い可能性の高い予測動きベクトル候補に対する、予測動きベクトルインデックスの値を小さくできる。これにより、符号化効率を向上させることができる。
【００６９】
図４は、予測動きベクトルインデックスを可変長符号化する際に用いる、符号表の例を示す。この例では、予測動きベクトルインデックスの値の小さい順に、符号長の短い符号（符号列）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予測動きベクトル候補に対応する、予測動きベクトルインデックスの値を小さくすることにより、符号化効率を向上させることができる。
【００７０】
図５は、インター予測制御部１１２における、予測動きベクトル候補の決定フローを示すフローチャートである。図５に示すフローにより、インター予測制御部１１２は、動き検出により導出した動きベクトルとの誤差が最も小さい予測動きベクトル候補を、動きベクトルを符号化する際に用いる予測動きベクトルとして決定する。そして、可変長符号化部１１６が、決定した予測動きベクトル候補の誤差情報と、決定した予測動きベクトルを示す予測動きベクトルインデックスを可変長符号化する。
【００７１】
図６は、図２に示すステップＳ１０２の詳細な処理フローを示すフローチャートである。以下、図６について説明する。
【００７２】
ステップＳ１４１では、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、参照動きベクトルを有しているか否かを判断する。
【００７３】
ステップＳ１４１において、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが参照動きベクトルを有していると判断された場合（Ｓ１４１でＹｅｓ）、ステップＳ１４２に進む。ステップＳ１４２では、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方２度参照しているか、または、後方２度参照しているか否かを判断する。つまり、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、表示順で前方及び後方のうち同じ方向を参照する２つの参照動きベクトルを有しているかを判断する。
【００７４】
ステップＳ１４２において、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、前方２度参照、または、後方２度参照していると判断された場合（Ｓ１４２でＹｅｓ）、ステップＳ１４３に進む。ステップＳ１４３では、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトル（ｍｖＬ０）を用いて、時間ダイレクトにより、予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１）を導出する。ここで、動きベクトル（ｍｖＬ０）は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの同一方向を参照する２つ動きベクトルの一方である。具体的には、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトル（ｍｖＬ０）をスケーリングすることにより、予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１）を算出する。
【００７５】
ステップＳ１４４では、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトル（ｍｖＬ１）を用いて、時間ダイレクトにより、予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル２）を導出する。ここで、動きベクトル（ｍｖＬ１）は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの同一方向の参照する２つ動きベクトルの他方である。具体的には、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトル（ｍｖＬ１）をスケーリングすることにより、予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル２）を算出する。
【００７６】
ステップＳ１４５では、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、予測動きベクトル候補に、時間ダイレクトベクトル１及び時間ダイレクトベクトル２を追加する。
【００７７】
一方、ステップＳ１４２において、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、前方２度参照、または、後方２度参照していないと判断された場合（Ｓ１４２でＮｏ）、ステップＳ１４６に進む。ステップＳ１４６では、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照ブロックであるか否かを判断する。
【００７８】
ステップＳ１４６において、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照ブロックであると判断された場合（Ｓ１４６でＹｅｓ）、ステップＳ１４７に進む。ステップＳ１４７では、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照動きベクトル（ｍｖＬ０）を有するか否かを判断する。
【００７９】
ステップＳ１４７において、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照動きベクトル（ｍｖＬ０）を有する判断された場合（Ｓ１４７でＹｅｓ）、ステップＳ１４８に進む。ステップＳ１４８では、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、前方参照動きベクトル（ｍｖＬ０）を用いて、時間ダイレクトにより、時間ダイレクトベクトル１を導出する。
【００８０】
一方、ステップＳ１４７において、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照動きベクトル（ｍｖＬ０）を有していないと判断された場合（Ｓ１４７でＮｏ）、ステップＳ１４９に進む。ステップＳ１４９では、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの後方参照動きベクトル（ｍｖＬ１）を用いて、時間ダイレクトにより、時間ダイレクトベクトル１を導出する。
【００８１】
一方、ステップＳ１４６において、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照ブロックではない、すなわち、前方参照ブロックであると判断された場合（Ｓ１４６でＮｏ）、ステップＳ１５０に進む。ステップＳ１５０では、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照動きベクトル（ｍｖＬ１）を有しているか否かを判断する。
【００８２】
ステップＳ１５０において、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照動きベクトル（ｍｖＬ１）を有していると判断された場合（Ｓ１５０でＹｅｓ）、ステップＳ１５１に進む。ステップＳ１５１では、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、後方参照動きベクトル（ｍｖＬ１）を用いて、時間ダイレクトにより、予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１）を導出する。
【００８３】
一方、ステップＳ１５０において、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照動きベクトル（ｍｖＬ１）を有していないと判断された場合（Ｓ１５０でＮｏ）、ステップＳ１５２に進む。ステップＳ５１２では、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの前方参照動きベクトル（ｍｖＬ０）を用いて、時間ダイレクトにより、時間ダイレクトベクトル１を導出する。
【００８４】
ステップＳ１５３では、ステップＳ１４８、ステップＳ１４９、ステップＳ１５１、又は、ステップＳ１５２において導出した時間ダイレクトベクトル１を、予測動きベクトル候補に追加する。
【００８５】
一方、Ｓ１４１において、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが参照動きベクトル（ｍｖＬ０、ｍｖＬ１）を有していないと判断された場合（Ｓ１４１でＮｏ）、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、時間ダイレクトにより、予測動きベクトル候補を導出することは行わない（ステップＳ１５４）。
【００８６】
次に、時間ダイレクトにより、動きベクトルを導出する方法について、詳細に説明する。
【００８７】
図７Ａは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方２度参照している場合、すなわち、前方参照動きベクトルを２つ（ｍｖＬ０、ｍｖＬ１）有している場合に、それぞれの動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより、予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１、及び時間ダイレクトベクトル２）を導出する方法を示している。時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、以下の（式４）及び（式５）を用いて、予測動きベクトル候補（ＴｅｍｐｏｒａｌＭＶ１、及びＴｅｍｐｏｒａｌＭＶ２）を導出する。
【００８８】
（式４）  ＴｅｍｐｏｒａｌＭＶ１＝ｍｖＬ０×（Ｂ８−Ｂ４）／（Ｂ４−Ｂ２）
（式５）  ＴｅｍｐｏｒａｌＭＶ２＝ｍｖＬ１×（Ｂ８−Ｂ４）／（Ｂ４−Ｂ０）
【００８９】
ここで、（Ｂ４−Ｂ０）は、ピクチャＢ４とピクチャＢ０の表示時間の時間差であり、（Ｂ８−Ｂ４）は、ピクチャＢ８とピクチャＢ４の表示時間の時間差である。
【００９０】
図７Ｂは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方２度参照している場合、すなわち、後方参照動きベクトルを２つ（ｍｖＬ０、ｍｖＬ１）有している場合に、それぞれの動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより、予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１、及び時間ダイレクトベクトル２）を導出する方法を示している。時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、以下の（式６）及び（式７）を用いて、予測動きベクトル候補（ＴｅｍｐｏｒａｌＭＶ１、及びＴｅｍｐｏｒａｌＭＶ２）を導出する。
【００９１】
（式６）  ＴｅｍｐｏｒａｌＭＶ１＝ｍｖＬ０×（Ｂ２−Ｂ０）／（Ｂ４−Ｂ２）
（式７）  ＴｅｍｐｏｒａｌＭＶ２＝ｍｖＬ１×（Ｂ２−Ｂ０）／（Ｂ８−Ｂ２）
【００９２】
ここで、（Ｂ４−Ｂ０）は、ピクチャＢ４とピクチャＢ０の表示時間の時間差であり、（Ｂ８−Ｂ４）は、ピクチャＢ８とピクチャＢ４の表示時間の時間差である。
【００９３】
図８Ａ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、前方参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより、予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１）を導出する方法を示している。時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、前方参照動きベクトルを用いて、以下の（式８）を用いて、予測動きベクトル候補（ＴｅｍｐｏｒａｌＭＶ１）を導出する。
【００９４】
（式８）  ＴｅｍｐｏｒａｌＭＶ１＝ｍｖＬ０×（Ｂ２−Ｂ０）／（Ｂ４−Ｂ０）
【００９５】
ここで、（Ｂ２−Ｂ０）は、ピクチャＢ２とピクチャＢ０の表示時間の時間差であり、（Ｂ４−Ｂ０）は、ピクチャＢ４とピクチャＢ０の表示時間の時間差である。
【００９６】
図８Ｂは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照ブロックであり、後方参照動きベクトルのみ有する場合に、後方参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより、予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１）を導出する方法を示している。時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、後方参照動きベクトルを用いて、以下の（式９）を用いて、予測動きベクトル候補を導出する。
【００９７】
（式９）  ＴｅｍｐｏｒａｌＭＶ１＝ｍｖＬ１×（Ｂ２−Ｂ０）／（Ｂ４−Ｂ８）
【００９８】
図９Ａ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、後方参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより、予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１）を導出する方法を示している。時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、後方参照動きベクトルを用いて、以下の（式１０）を用いて、予測動きベクトル候補を導出する。
【００９９】
（式１０）  ＴｅｍｐｏｒａｌＭＶ＝ｍｖＬ１×（Ｂ６−Ｂ８）／（Ｂ４−Ｂ８）
【０１００】
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のみ有する場合に、前方参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより、予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１）を導出する方法を示している。時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、後方参照動きベクトルを用いて、以下の（式１１）を用いて、予測動きベクトル候補を導出する。
【０１０１】
（式１１）  ＴｅｍｐｏｒａｌＭＶ１＝ｍｖＬ０×（Ｂ６−Ｂ８）／（Ｂ４−Ｂ０）
【０１０２】
このように、本発明の実施の形態１に係る動画像符号化方法は、動きベクトルを符号化する際に、複数の予測動きベクトル候補から、最も誤差値の小さい予測動きベクトル候補を用いることにより、符号化効率を向上させることができる。例えば、動き検出による動きベクトルと、予測動きベクトル候補との差分値が誤差である。
【０１０３】
また、当該動画像符号化方法は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの位置、及び、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが有する参照動きベクトルの数に応じて、時間ダイレクトの際に用いるｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの参照動きベクトルを選択することにより、精度の高い予測動きベクトル候補に絞ることができる。これにより、当該動画像符号化方法は、符号化、及び復号の際における処理負荷を軽減することが可能となる。
【０１０４】
具体的には、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、前方２度参照、又は、後方２度参照している場合には、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの２つの動きベクトルを用いて時間ダイレクトにより導出した予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１、及び時間ダイレクトベクトル２）の精度が近似する可能性が高い。従って、このような場合には、当該動画像符号化方法は、この両方を予測動きベクトル候補として決定する。
【０１０５】
一方、当該動画像符号化方法は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照動きベクトルと、後方参照動きベクトルとを有している場合には、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの位置に応じて、時間ダイレクトに用いる動きベクトルを選択する。
【０１０６】
具体的には、当該動画像符号化方法は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照ブロックである場合には、前方参照動きベクトルを用いる。ここで、前方参照動きベクトルは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックを含むピクチャから、符号化対象ブロックを含むピクチャ方向への動きベクトルである。よって、この前方参照動きベクトルは、後方参照動きベクトルよりも予測誤差が小さくなる可能性が高い。
【０１０７】
一方、当該動画像符号化方法は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照ブロックである場合には、後方参照動きベクトルを用いる。ここで、後方参照動きベクトルは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックを含むピクチャから、符号化対象ブロックを含むピクチャ方向への動きベクトルである。よって、この後方参照動きベクトルは、前方参照動きベクトルよりも予測誤差が小さくなる可能性が高い。
【０１０８】
なお、本実施の形態では、動画像符号化装置１００は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方２度参照、または、後方２度参照しているか否かを判断しているが、更に、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの位置も同時に判断してもよい。具体的には、図６に示すＳ１４２において、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照ブロックであり、かつ、前方２度参照しているかを判断してもよい。または、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照ブロックであり、かつ、後方２度参照しているかを判断してもよい。ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照ブロックである場合に、後方参照動きベクトルは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックを含むピクチャから、符号化対象ブロックを含むピクチャとは反対側に位置するピクチャ方向への動きベクトルであるため、予測精度が低くなる。このような場合に、動画像符号化装置１００は、時間ダイレクトベクトル１、及び時間ダイレクトベクトル２の両方を導出することにより、予測精度を高めることができる。このように、動画像符号化装置１００は、予測精度が低くなる場合にのみ、時間ダイレクトベクトル１、及び時間ダイレクトベクトル２を求めることにより、予測精度を高めつつ、処理量を抑制することが可能になる。
【０１０９】
また、図６においては、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが参照動きベクトルを有していない場合には、動画像符号化装置１００は、時間ダイレクトベクトルを算出しないとしているが、他のブロックをｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックとして用いることにより、時間ダイレクトベクトルを算出することが可能である。
【０１１０】
例えば、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照ブロックであり、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが参照動きベクトルを有していない場合には、前方参照ブロックをｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックとして用いる方法が考えられる。この場合、動画像符号化装置１００は、前方参照ブロックの参照動きベクトルのうち、表示順で、後方の参照動きベクトルを用いることにより、予測精度を向上させることが可能である。また、前方参照ブロックが、表示順で、後方の参照動きベクトルを有していない場合には、動画像符号化装置１００は、表示順で、前方の参照動きベクトルを用いることにより、時間ダイレクトベクトルを導出することが可能となる。
【０１１１】
同様に、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照ブロックであり、かつ参照動きベクトルを有していない場合には、後方参照ブロックをｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックとして用いる方法が考えられる。この場合、動画像符号化装置１００は、後方参照ブロックの参照動きベクトルのうち、表示順で、前方の参照動きベクトルを用いることにより、予測精度を向上させることが可能である。また、後方参照ブロックが、表示順で、前方の参照動きベクトルを有していない場合には、動画像符号化装置１００は、表示順で、後方の参照動きベクトルを用いることにより、時間ダイレクトベクトルを導出することが可能となる。
【０１１２】
なお、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックとして、符号化対象ピクチャの参照リストＬ０のインデックス０のピクチャ内のブロックが用いられている。従って、参照リストＬ０のインデックス０で特定されるｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが参照動きベクトルを有さない場合には、参照リストＬ１のインデックス０で特定されるｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの参照動きベクトルを用いる方法が考えられる。
【０１１３】
また、本実施の形態では、動き検出により導出された動きベクトルを符号化する際に用いる予測動きベクトル候補の一つとして、時間ダイレクトベクトルの算出方法を説明したが、本発明はこれに限らない。
【０１１４】
例えば、Ｈ．２６４で用いられる、Ｂピクチャ又はＰピクチャにおける符号化対象ブロックのインター予測の符号化モードとして、ダイレクトモード及びスキップモードが存在する。ここでダイレクトモードとは、画像データの差分値のみ符号化を行い、かつ動きベクトルは周辺ブロック等から予測するモードである。また、スキップモードとは、画像データの差分値及び動きベクトルを共に符号化せず、周辺ブロック等から予測した動きベクトルの示す位置の予測画像をそのまま復号画像として用いるモードである。このダイレクトモードやスキップモードでも、同様の方法で算出した時間ダイレクトベクトルを、予測動きベクトルの一つとして適用することができる。
【０１１５】
また、Ｂピクチャ又はＰピクチャにおける各符号化対象ブロックのインター予測モードとして、マージモードが存在する。このマージモードは、符号化対象ブロックの隣接ブロック又はｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックから動きベクトル及び参照ピクチャインデックスをコピーし、コピーした情報を用いて符号化対象ブロックの符号化を行うモードである。このマージモードでは、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とによって、動きベクトル及び参照ピクチャインデックスを選択することができる。このようなマージモードにおいても、同様の方法で算出した時間ダイレクトベクトルを、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの予測動きベクトルとして適用することができる。
【０１１６】
（実施の形態２）
本実施の形態では、上記図６に示す時間ダイレクトベクトルを算出する処理の変形例を説明する。図１０は、本実施の形態に係る時間ダイレクトベクトルを算出する処理のフローチャートである。図１０に示す処理は、ステップＳ１４２Ａが、図６に示すステップＳ１４２と異なる。以下、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
【０１１７】
図１０に示すステップＳ１４２Ａでは、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、参照リストＬ１及び参照リストＬ２における参照ピクチャに対する参照ピクチャインデックスの割り当て方が同じであるかを判断する。一般に、参照リストＬ２では、表示時間順で、符号化対象ピクチャより後方に位置するピクチャに対し、参照ピクチャインデックスが割り振られている。一方、参照リストＬ１では、表示時間順で、符号化対象ピクチャより前方に位置するピクチャに対し、参照ピクチャインデックスが割り振られている。従って、参照リストＬ２と参照リストＬ１とにおける参照ピクチャに対する参照ピクチャインデックスの割り振り方が同じ場合には、参照方向が、符号化対象ピクチャよりも表示順で前方、または、後方のいずれか一方に制限される。
【０１１８】
ステップＳ１４２Ａにおいて、参照リストＬ１と参照リストＬ２とにおける参照ピクチャに対する参照ピクチャインデックスの割り当て方が同じであると判断された場合（Ｓ１４２ＡでＹｅｓ）、ステップＳ１４３及びＳ１４４において、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの参照動きベクトルｍｖＬ０及びｍｖＬ１を用いて時間ダイレクトにより、時間ダイレクトベクトル１及び時間ダイレクトベクトル２を導出する。ここで、参照動きベクトルｍｖＬ０及びｍｖＬ１は、同じ参照方向であるため、予測精度が近似する。従って、両方を予測動きベクトル候補に追加することにより、予測精度を向上させることが可能である。
【０１１９】
また、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、参照動きベクトルｍｖＬ０、ｍｖＬ１のいずれか一方しか有していない場合には、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、いずれか一方のみを用いて、時間ダイレクトにより、時間ダイレクトベクトル１を導出する。すなわち、時間ダイレクトベクトル算出部１１４は、ステップＳ１４３及びＳ１４４のいずれか一方のみを実行する。
【０１２０】
なお、Ｓ１４６以降の処理は、実施の形態１と同じであるため説明を省略する。
【０１２１】
このように、本実施の形態に係る動画像符号化方法は、参照リストに基づいて判断を行うことにより、符号化及び復号の際の処理量を軽減できる。具体的には、参照リストは、ピクチャ毎に設けられている。よって、この判断は、ピクチャ単位で行えばよく、ブロック単位で行う必要がない。これにより、当該動画像符号化方法は、処理量を軽減することが可能となる。
【０１２２】
（実施の形態３）
実施の形態３では、上記動画像符号化方法により生成されたビットストリームを復号する動画像復号方法及び動画像復号装置について説明する。
【０１２３】
図１１は、本実施の形態に係る動画像復号方法を用いた動画像復号装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【０１２４】
本実施の形態では、復号対象ピクチャより、表示時間順で、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、復号対象ピクチャより、表示時間順で、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。
【０１２５】
動画像復号装置２００は、ビットストリーム２６６を復号することにより、復号画像列２５６を生成する。ここでビットストリーム２６６は、例えば、上記動画像符号化装置１００により生成されたビットストリーム１６６である。
【０１２６】
この動画像復号装置２００は、図１４に示すように、可変長復号部２１６と、逆量子化部２０４と、逆直交変換部２０５と、加算器２０６と、ブロックメモリ２０７と、フレームメモリ２０８と、イントラ予測部２０９と、インター予測部２１０と、スイッチ２１１と、インター予測制御部２１２と、時間ダイレクトベクトル算出部２１４とを備えている。
【０１２７】
可変長復号部２１６は、入力されたビットストリーム２６６に対し、可変長復号処理を行うことで、ピクチャタイプ情報２６３、予測動きベクトルインデックス２６２、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向フラグ２６５、及び可変長復号処理を行ったビットストリーム（量子化係数２５３）を生成する。
【０１２８】
逆量子化部２０４は、量子化係数２５３を逆量子化することで係数ブロック２５４を生成する。逆直交変換部２０５は、係数ブロック２５４を、周波数領域から画像領域へ変換することで復号差分画像２５５を生成する。加算器２０６は、予測画像２６１と、復号差分画像２５５とを加算することによって復号画像列２５６を生成する。
【０１２９】
ブロックメモリ２０７は、復号画像列２５６を、ブロック単位で保存する。フレームメモリ２０８は、復号画像列２５６を、フレーム単位で保存する。
【０１３０】
イントラ予測部２０９は、ブロックメモリ２０７に保存されているブロック単位の復号画像列２５６を用いてイントラ予測することにより、復号対象ブロックの予測画像２５９を生成する。インター予測部２１０は、フレームメモリ２０８に保存されているフレーム単位の復号画像列２５６を用いてインター予測することにより、復号対象ブロックの予測画像２６０を生成する。
【０１３１】
スイッチ２１１は、復号対象ブロックがイントラ予測される場合には予測画像２５９を選択し、復号対象ブロックがインター予測される場合には予測画像２６０を選択し、選択した予測画像を予測画像２６１として出力する。
【０１３２】
時間ダイレクトベクトル算出部２１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより、予測動きベクトル候補を導出する。なお、時間ダイレクトベクトル算出部２１４の処理は、上述した時間ダイレクトベクトル算出部１１４の処理において、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向フラグ１６５をｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向フラグ２６５に置き換えた処理と同様である。
【０１３３】
具体的には、時間ダイレクトベクトル算出部２１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、２つの前方参照動きベクトル、または、２つの後方参照の動きベクトルを有している場合には、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの２つの動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより、予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１、及び時間ダイレクトベクトル２）を導出する。また、時間ダイレクトベクトル算出部２１４は、時間ダイレクトベクトル１、及び時間ダイレクトベクトル２に、それぞれに対応する、予測動きベクトルインデックスの値を割り振る。
【０１３４】
また、時間ダイレクトベクトル算出部２１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、２つの前方参照動きベクトル、または、２つの後方参照動きベクトルを有していない場合には、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に応じて、時間ダイレクトに用いるｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルを決定する。具体的には、時間ダイレクトベクトル算出部２１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照ブロックである場合には、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの前方参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１）を導出する。また、時間ダイレクトベクトル算出部２１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照動きベクトルを有していない場合には、後方参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１）を導出する。
【０１３５】
一方、時間ダイレクトベクトル算出部２１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照ブロックである場合には、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの後方参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１）を導出する。また、時間ダイレクトベクトル算出部２１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照動きベクトルを有していない場合には、前方参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１）を導出する。
【０１３６】
インター予測制御部２１２は、複数の予測動きベクトル候補の各々と、予測動きベクトルインデックスの値との一対一の対応関係を示す予測動きベクトルリストを生成する。そして、インター予測制御部２１２は、複数の予測動きベクトル候補から、予測動きベクトルインデックスに基づいて、インター予測の際に用いる動きベクトルを決定する。また、インター予測制御部２１２は、決定した予測動きベクトル候補のベクトルの値に、予測動きベクトル候補の予測誤差情報を加算することにより、インター予測の際に用いる動きベクトルを算出する。具体的には、インター予測制御部２１２は、予測動きベクトルリストに示される複数の予測動きベクトル候補のうち、インデックス情報（予測動きベクトルインデックス２６２）と同一の値の予測動きベクトルインデックスで特定される予測動きベクトル候補と、誤差値情報とを加算することで動きベクトルを算出する。
【０１３７】
なお、時間ダイレクトベクトル算出部２１４は、本発明に係る判断部及び第１の算出部の一例であり、インター予測制御部２１２は、本発明に係る生成部及び第２の算出部の一例であり、可変長復号部２１６は、本発明に係る第１〜第３の復号部の一例である。
【０１３８】
図１２は、本実施の形態に係る動画像復号方法の処理フローの概要を示すフローチャートである。
【０１３９】
ステップＳ２０１では、可変長復号部２１６は、ピクチャ単位で、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向フラグ２６５を復号する。そして、時間ダイレクトベクトル算出部２１４は、復号により得られたｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向フラグ２６５に基づいて、前方参照ブロックをｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックとして用いるか、後方参照ブロックをｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックとして用いるかを決定する。
【０１４０】
ステップＳ２０２では、時間ダイレクトベクトル算出部２１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより、予測動きベクトル候補を導出する。具体的には、時間ダイレクトベクトル算出部２１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、２つの前方参照動きベクトル、または、２つの後方参照動きベクトルを有している場合には、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの２つの動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより、予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１、及び時間ダイレクトベクトル２）を導出する。
【０１４１】
また、時間ダイレクトベクトル算出部２１４は、時間ダイレクトベクトル１、及び時間ダイレクトベクトル２に、それぞれに対応する、予測動きベクトルインデックスの値を割り振る。予測動きベクトルインデックスの割り振り方は、実施の形態１に従う。
【０１４２】
ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、２つの前方参照動きベクトル、または、２つの後方参照動きベクトルを有していない場合には、時間ダイレクトベクトル算出部２１４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に応じて、時間ダイレクトに用いるｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルを決定する。
【０１４３】
具体的には、時間ダイレクトベクトル算出部２１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照ブロックである場合には、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの前方参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１）を導出する。また、時間ダイレクトベクトル算出部２１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照動きベクトルを有していない場合には、後方参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１）を導出する。
【０１４４】
一方、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照ブロックである場合には、時間ダイレクトベクトル算出部２１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの後方参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１）を導出する。また、時間ダイレクトベクトル算出部２１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照動きベクトルを有していない場合には、前方参照動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１）を導出する。
【０１４５】
ステップＳ２０３では、インター予測制御部２１２は、複数の予測動きベクトル候補から、予測動きベクトルインデックスに基づいて、インター予測の際に用いる動きベクトルを決定する。また、インター予測制御部２１２は、決定した予測動きベクトル候補に、予測誤差情報を加算し、動きベクトルを導出する。そして、動画像復号装置２００は、導出した動きベクトルを用いて、インター予測により復号を行う。
【０１４６】
このように、本実施の形態に係る動画像復号方法は、復号対象ブロックに最適な動きベクトルを選択することができるため、高効率で圧縮したビットストリームを適切に復号することが可能になる。
【０１４７】
また、当該動画像復号方法は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの位置、及び、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが有する参照動きベクトルの数に応じて、時間ダイレクトの際に用いるｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの参照動きベクトルを選択することにより、精度の高い予測動きベクトル候補に絞ることができる。これにより、当該動画像復号方法は、処理負荷を軽減することが可能となる。
【０１４８】
具体的には、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが、前方２度参照、又は、後方２度参照している場合には、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの２つの動きベクトルを用いて、時間ダイレクトにより導出した予測動きベクトル候補（時間ダイレクトベクトル１、及び時間ダイレクトベクトル２）の精度が近似する可能性が高い。従って、このような場合には、当該動画像復号方法は、この両方を予測動きベクトル候補として決定する。
【０１４９】
一方、当該動画像復号方法は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照動きベクトルと、後方参照動きベクトルとを有している場合には、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの位置に応じて、時間ダイレクトに用いる動きベクトルを選択する。
【０１５０】
具体的には、当該動画像復号方法は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照ブロックである場合には、前方参照動きベクトルを用いる。ここで、前方参照動きベクトルは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックを含むピクチャから、復号対象ブロックを含むピクチャ方向への動きベクトルである。よって、後方参照動きベクトルよりも予測誤差が小さくなる可能性が高い。
【０１５１】
一方、当該動画像復号方法は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照ブロックである場合には、後方参照動きベクトルを用いる。ここで、後方参照動きベクトルは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックを含むピクチャから、復号対象ブロックを含むピクチャ方向への動きベクトルである。よって、前方参照動きベクトルよりも予測誤差が小さくなる可能性が高い。
【０１５２】
なお、本実施の形態では、動画像復号装置２００は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方２度参照、または、後方２度参照しているか否かを判断しているが、更に、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの位置も同時に判断してもよい。具体的には、時間ダイレクトベクトル算出部２１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照ブロックである場合に、前方２度参照しているかを判断してもよい。または、時間ダイレクトベクトル算出部２１４は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照ブロックである場合に、後方２度参照しているかを判断してもよい。ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照ブロックである場合に、後方参照動きベクトルは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックを含むピクチャから、復号対象ブロックを含むピクチャとは反対側に位置するピクチャ方向への動きベクトルであるため、予測精度が低くなる。このような場合に、動画像復号装置２００は、時間ダイレクトベクトル１、及び時間ダイレクトベクトル２の両方を導出することにより、予測精度を高めることができる。このように、動画像復号装置２００は、予測精度が低くなる場合にのみ、時間ダイレクトベクトル１、及び時間ダイレクトベクトル２を求めることにより、予測精度を高めつつ、処理量を抑制することが可能になる。
【０１５３】
また、上記実施の形態２と同様に、動画像復号装置２００は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方２度参照、または、後方２度参照しているか否かの判断に換えて、参照リストＬ１と参照リストＬ２における参照ピクチャに対する参照ピクチャインデックスの割り当て方が同じであるかを判断してもよい。一般に、参照リストＬ２では、表示時間順で、復号対象ピクチャより後方に位置するピクチャに対し、参照ピクチャインデックスが割り振られる。一方、参照リストＬ１では、表示時間順で、復号対象ピクチャより前方に位置するピクチャに対し、参照ピクチャインデックスが割り振られる。従って、参照リストＬ２と参照リストＬ１とにおける参照ピクチャに対する参照ピクチャインデックスの割り振り方が同じ場合には、参照方向が、復号対象ピクチャよりも表示順で前方、または、後方のいずれか一方に制限される。このように、動画像復号装置２００は、参照リストに基づいて判断を行うことにより、処理量を軽減することが可能である。なぜなら、参照リストは、ピクチャ毎に設けられている。よって、この判断は、ピクチャ単位で行えばよく、ブロック単位で行う必要がなくなる。
【０１５４】
また、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが参照動きベクトルを有していない場合には、動画像復号装置２００は、他のブロックをｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックとして用いることにより、時間ダイレクトベクトルを算出することが可能である。例えば、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが後方参照ブロックであり、参照動きベクトルを有していない場合には、前方参照ブロックをｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックとして用いる方法が考えられる。この場合、動画像復号装置２００は、前方参照ブロックの参照動きベクトルのうち、表示順で、後方の参照動きベクトルを用いることにより、予測精度を向上させることが可能である。また、前方参照ブロックが、表示順で、後方の参照動きベクトルを有していない場合には、動画像復号装置２００は、表示順で、前方の参照動きベクトルを用いることにより、時間ダイレクトベクトルを導出することが可能となる。
【０１５５】
一方、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが前方参照ブロックであり、参照動きベクトルを有していない場合には、後方参照ブロックをｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックとして用いる方法が考えられる。この場合、動画像復号装置２００は、後方参照ブロックの参照動きベクトルのうち、表示順で、前方の参照動きベクトルを用いることにより、予測精度を向上させることが可能である。また、動画像復号装置２００は、後方参照ブロックが、表示順で、前方の参照動きベクトルを有していない場合には、表示順で、後方の参照動きベクトルを用いることにより、時間ダイレクトベクトルを導出することが可能となる。
【０１５６】
なお、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックは、復号対象ピクチャの参照リストＬ０のインデックス０のピクチャ内のブロックである。従って、参照リストＬ０のインデックス０で特定されるｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが参照動きベクトルを有さない場合には、参照リストＬ１のインデックス０で特定されるｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの参照動きベクトルを用いる方法が考えられる。
【０１５７】
以上、本発明の実施の形態に係る動画像符号化方法、動画像符号化装置、動画像復号方法及び動画像復号装置について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
【０１５８】
例えば、上記実施の形態１〜３に係る、動画像符号化方法、動画像符号化装置、動画像復号方法及び動画像復号装置、並びにそれらの変形例の機能のうち少なくとも一部を組み合わせてもよい。
【０１５９】
（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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
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）。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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）。
【０１７１】
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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
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。
【０１７９】
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。
【０１８０】
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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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。
【０１９０】
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。
【０１９１】
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。
【０１９２】
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。
【０１９３】
（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。
【０１９４】
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。
【０１９５】
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。
【０１９６】
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。
【０１９７】
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。
【０１９８】
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。
【０１９９】
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。
【０２００】
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。
【０２０１】
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。
【０２０２】
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。
【０２０３】
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。
【０２０４】
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。
【０２０５】
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。
【０２０６】
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。
【０２０７】
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。
【０２０８】
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。
【０２０９】
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。
【０２１０】
（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。
【０２１１】
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。
【０２１２】
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。
【０２１３】
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。
【０２１４】
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。
【０２１５】
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。
【０２１６】
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。
【０２１７】
（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。
【０２１８】
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。
【０２１９】
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。
【０２２０】
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。
【０２２１】
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。
【０２２２】
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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
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。
【０２２５】
（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。
【０２２６】
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、逆量子化、デブロッキング・フィルタのいずれか、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。
【０２２７】
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。
【０２２８】
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】
【０２２９】
本発明は、動画像符号化方法、動画像復号方法、動画像符号化装置及び動画像復号装置に適用できる。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、携帯電話、デジタルカメラ、及びデジタルビデオカメラ等の高解像度の情報表示機器又は撮像機器に利用可能である。
【符号の説明】
【０２３０】
１００  動画像符号化装置
１０１  減算器
１０２  直交変換部
１０３  量子化部
１０４、２０４  逆量子化部
１０５、２０５  逆直交変換部
１０６、２０６  加算器
１０７、２０７  ブロックメモリ
１０８、２０８、  フレームメモリ
１０９、２０９  イントラ予測部
１１０、２１０  インター予測部
１１１、２１１  スイッチ
１１２、２１２  インター予測制御部
１１３  ピクチャタイプ決定部
１１４、２１４  時間ダイレクトベクトル算出部
１１５  ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向決定部
１１６  可変長符号化部
１５０  入力画像列
１５１  差分画像
１５２、１５４、２５４  係数ブロック
１５３、２５３  量子化係数
１５５、２５５  復号差分画像
１５６  復号画像
１５９、１６０、１６１、２５９、２６０、２６１  予測画像
１６２、２６２  予測動きベクトルインデックス
１６３、２６３  ピクチャタイプ情報
１６５、２６５  ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ参照方向フラグ
１６６、２６６  ビットストリーム
２００  動画像復号装置
２１６  可変長復号部
２５６  復号画像列
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
2012114694.tif 000009
【図３Ｅ】
2012114694.tif 000010
【図３Ｆ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2012114694.tif 000023
【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３Ａ】
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【図３３Ｂ】
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【国際調査報告】
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