(57)【要約】【課題】画質を向上する。【解決手段】画像符号化方法は、画像に含まれるブロック毎に、平行移動モデルと非平行移動モデルとを含む複数の動き予測モデルのうちいずれかを選択し、選択された動き予測モデルを用いて動き予測を行うことで予測画像を生成する予測ステップ（Ｓ４０１）と、前記予測画像を用いて再構成画像を生成する再構成画像生成ステップ（Ｓ４０２）と、第１ブロックと、前記第１ブロックに隣接する第２ブロックとの少なくとも一方に対して前記非平行移動モデルが選択された場合、フィルタ処理を行うと判定する判定ステップ（Ｓ４０３）と、前記フィルタ処理を行うと判定された場合に、前記第１ブロックの前記再構成画像と前記第２ブロックの前記再構成画像との境界に、当該境界の画像の歪みを低減するためのフィルタ処理を行うフィルタステップ（Ｓ４０４）とを含む。【選択図】図１６
2014236510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を符号化する画像符号化方法であって、
前記画像に含まれるブロック毎に、平行移動モデルと、平行移動モデル以外の非平行移動モデルとを含む複数の動き予測モデルのうちいずれかを選択する選択ステップと、
選択された動き予測モデルを用いて動き予測を行うことで各前記ブロックの予測画像を生成する予測ステップと、
前記予測画像を用いて前記各ブロックの再構成画像を生成する再構成画像生成ステップと、
前記ブロックの一つである第１ブロックと、前記ブロックの一つであり、前記第１ブロックに隣接する第２ブロックとの少なくとも一方に対して前記非平行移動モデルが選択された場合、フィルタ処理を行うと判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて、前記フィルタ処理を行うと判定された場合に、前記第１ブロックの前記再構成画像と前記第２ブロックの前記再構成画像との境界に、当該境界の画像の歪みを低減するためのフィルタ処理を行うフィルタステップとを含む
画像符号化方法。
【請求項２】
前記判定ステップでは、
（ｉ）前記第１ブロックの予測画像を生成するために参照される第１参照領域と、前記第２ブロックの予測画像を生成するために参照される第２参照領域とが同じ参照画像に含まれる、（ｉｉ）前記第１参照領域と前記第２参照領域とが、隣接境界が一致するように隣接している、の条件が共に満たされているか否かを判定し、
前記第１ブロックと前記第２ブロックとの少なくとも一方に対して前記非平行移動モデルが選択されており、かつ、前記条件のいずれかかが満たされていない場合、前記フィルタ処理を行うと判定し、
前記条件が共に満たされている場合、前記フィルタ処理を行わないと判定する
請求項１記載の画像符号化方法。
【請求項３】
前記判定ステップでは、前記第１ブロックと前記第２ブロックとが垂直方向に隣接する場合と、水平方向に隣接する場合とで、前記第１参照領域と前記第２参照領域とが、隣接境界が一致するように隣接していることを、異なる演算方法を用いて判定する
請求項２記載の画像符号化方法。
【請求項４】
前記判定ステップでは、前記第１ブロックに対して選択された動き予測モデルと、前記第２ブロックに対して選択された動き予測モデルとが異なる場合、前記第１参照領域と前記第２参照領域とが、隣接境界が一致するように隣接していないと判定する
請求項２記載の画像符号化方法。
【請求項５】
前記判定ステップでは、前記第１参照領域の一辺と前記第２参照領域の一辺との距離が１画素未満であるか否かを判定し、前記距離が１画素未満である場合、前記第１参照領域と前記第２参照領域とが、隣接境界が一致するように隣接していると判定する
請求項２記載の画像符号化方法。
【請求項６】
前記非平行移動モデルは、回転、拡大、縮小、スキュー、及び反転の少なくとも一つを含む動き予測モデルである
請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像符号化方法。
【請求項７】
画像が符号化されることにより得られた符号化画像を復号する画像復号方法であって、
前記画像に含まれるブロック毎に、平行移動モデルと、平行移動モデル以外の非平行移動モデルとを含む複数の動き予測モデルのうちいずれかを選択する選択ステップと、
選択された動き予測モデルを用いて動き予測を行うことで各前記ブロックの予測画像を生成する予測ステップと、
前記予測画像を用いて前記各ブロックの再構成画像を生成する再構成画像生成ステップと、
前記ブロックの一つである第１ブロックと、前記ブロックの一つであり、前記第１ブロックに隣接する第２ブロックとの少なくとも一方に対して前記非平行移動モデルが選択された場合、フィルタ処理を行うと判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて、前記フィルタ処理を行うと判定された場合に、前記第１ブロックの前記再構成画像と前記第２ブロックの前記再構成画像との境界に、当該境界の画像の歪みを低減するためのフィルタ処理を行うフィルタステップとを含む
画像復号方法。
【請求項８】
前記判定ステップでは、
（ｉ）前記第１ブロックの予測画像を生成するために参照される第１参照領域と、前記第２ブロックの予測画像を生成するために参照される第２参照領域とが同じ参照画像に含まれる、（ｉｉ）前記第１参照領域と前記第２参照領域とが、隣接境界が一致するように隣接している、の条件が共に満たされているか否かを判定し、
前記第１ブロックと前記第２ブロックとの少なくとも一方に対して前記非平行移動モデルが選択されており、かつ、前記条件のいずれかかが満たされていない場合、前記フィルタ処理を行うと判定し、
前記条件が共に満たされている場合、前記フィルタ処理を行わないと判定する
請求項７記載の画像復号方法。
【請求項９】
前記判定ステップでは、前記第１ブロックと前記第２ブロックとが垂直方向に隣接する場合と、水平方向に隣接する場合とで、前記第１参照領域と前記第２参照領域とが、隣接境界が一致するように隣接していることを、異なる演算方法を用いて判定する
請求項８記載の画像復号方法。
【請求項１０】
前記判定ステップでは、前記第１ブロックに対して選択された動き予測モデルと、前記第２ブロックに対して選択された動き予測モデルとが異なる場合、前記第１参照領域と前記第２参照領域とが、隣接境界が一致するように隣接していないと判定する
請求項８記載の画像復号方法。
【請求項１１】
前記判定ステップでは、前記第１参照領域の一辺と前記第２参照領域の一辺との距離が１画素未満であるか否かを判定し、前記距離が１画素未満である場合、前記第１参照領域と前記第２参照領域とが、隣接境界が一致するように隣接していると判定する
請求項１０記載の画像復号方法。
【請求項１２】
前記非平行移動モデルは、回転、拡大、縮小、スキュー、及び反転の少なくとも一つを含む動き予測モデルである
請求項７〜１１のいずれか１項に記載の画像符号化方法。
【請求項１３】
画像を符号化する画像符号化装置であって、
処理回路と、
前記処理回路からアクセス可能な記憶装置とを備え、
前記処理回路は、前記記憶装置を用いて、
請求項１記載の画像符号化方法を実行する
画像符号化装置。
【請求項１４】
画像が符号化されることにより得られた符号化信号を復号する画像復号装置であって、
処理回路と、
前記処理回路からアクセス可能な記憶装置とを備え、
前記処理回路は、前記記憶装置を用いて、
請求項７記載の画像復号方法を実行する
画像復号装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像符号化方法、画像復号方法、画像符号化装置及び画像復号装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代画像符号化標準規格として検討が進められてきたＨＥＶＣ（Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ）規格が、従来Ｈ．２６ｘで示されるＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合電気通信標準化部門）規格、及び、ＭＰＥＧ−ｘで示されるＩＳＯ／ＩＥＣ規格の最新かつ最も進んだ映像符号化規格方式として規定されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
ＨＥＶＣ方式では、符号化劣化（符号化前の原信号と符号化及び復号後の信号との差）を低減するため、ブロック単位で動き予測及び動き補償処理を行い、そのブロック境界にフィルタ処理を適用するデブロッキング処理が実行される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｊｏｉｎｔ  Ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ  Ｔｅａｍ  ｏｎ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ  （ＪＣＴ−ＶＣ）  ｏｆ  ＩＴＵ−Ｔ  ＳＧ１６  ＷＰ３  ａｎｄ  ＩＳＯ／ＩＥＣ  ＪＴＣ１／ＳＣ２９／ＷＧ１１，  １２ｔｈ  Ｍｅｅｔｉｎｇ：  Ｇｅｎｅｖａ，  ＣＨ，  １４−２３  Ｊａｎ．  ２０１３，  ＪＣＴＶＣ−Ｌ１００３＿ｖ３４，  ”Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ  （ＨＥＶＣ）  ｔｅｘｔ  ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｄｒａｆｔ  １０  （ｆｏｒ  ＦＤＩＳ  ＆  Ｌａｓｔ  Ｃａｌｌ）”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような画像符号化方法及び画像復号方法では、画質を向上できることが望まれている。
【０００６】
本発明は、画質を向上できる画像符号化方法又は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】
【０００７】
本発明の一態様に係る画像符号化方法は、画像を符号化する画像符号化方法であって、
前記画像に含まれるブロック毎に、平行移動モデルと、平行移動モデル以外の非平行移動モデルとを含む複数の動き予測モデルのうちいずれかを選択する選択ステップと、選択された動き予測モデルを用いて動き予測を行うことで各前記ブロックの予測画像を生成する予測ステップと、前記予測画像を用いて前記各ブロックの再構成画像を生成する再構成画像生成ステップと、前記ブロックの一つである第１ブロックと、前記ブロックの一つであり、前記第１ブロックに隣接する第２ブロックとの少なくとも一方に対して前記非平行移動モデルが選択された場合、フィルタ処理を行うと判定する判定ステップと、前記判定ステップにおいて、前記フィルタ処理を行うと判定された場合に、前記第１ブロックの前記再構成画像と前記第２ブロックの前記再構成画像との境界に、当該境界の画像の歪みを低減するためのフィルタ処理を行うフィルタステップとを含む。
【０００８】
本発明の一態様に係る画像復号方法は、画像が符号化されることにより得られた符号化画像を復号する画像復号方法であって、前記画像に含まれるブロック毎に、平行移動モデルと、平行移動モデル以外の非平行移動モデルとを含む複数の動き予測モデルのうちいずれかを選択する選択ステップと、選択された動き予測モデルを用いて動き予測を行うことで各前記ブロックの予測画像を生成する予測ステップと、前記予測画像を用いて前記各ブロックの再構成画像を生成する再構成画像生成ステップと、前記ブロックの一つである第１ブロックと、前記ブロックの一つであり、前記第１ブロックに隣接する第２ブロックとの少なくとも一方に対して前記非平行移動モデルが選択された場合、フィルタ処理を行うと判定する判定ステップと、前記判定ステップにおいて、前記フィルタ処理を行うと判定された場合に、前記第１ブロックの前記再構成画像と前記第２ブロックの前記再構成画像との境界に、当該境界の画像の歪みを低減するためのフィルタ処理を行うフィルタステップとを含む。
【０００９】
なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、画質を向上できる画像符号化方法又は画像復号方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、デブロッキング処理の実行判定処理の流れを示すフローチャートである。
【図２】図２は、実施の形態１に係るデブロッキング処理装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係るインター予測部の変形例の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係るデブロッキング処理の実行判定処理のフローチャートである。
【図５】図５は、実施の形態１に係るデブロッキング処理の実行判定処理の変形例のフローチャートである。
【図６】図６は、実施の形態１に係る隣接参照を説明するための図である。
【図７】図７は、実施の形態１に係る隣接参照を説明するための図である。
【図８】図８は、実施の形態１に係る隣接参照を説明するための図である。
【図９】図９は、実施の形態１に係るデブロッキング処理の実行判定処理の変形例における隣接参照判定処理のフローチャートである。
【図１０】図１０は、実施の形態１に係る隣接参照の判定処理を説明するための図である。
【図１１】図１１は、実施の形態１に係る、平行移動モデルを用いた場合の参照関係を説明するための図である。
【図１２】図１２は、実施の形態１に係る、非平行移動モデルを用いた場合の参照関係を説明するための図である。
【図１３】図１３は、実施の形態１に係る判定処理の変形例のフローチャートである。
【図１４】図１４は、実施の形態１に係る画像復号装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、実施の形態１に係る画像符号化装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、実施の形態１に係る画像復号処理又は画像符号化処理のフローチャートである。
【図１７】図１７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１８】図１８は、デジタル放送用システムの全体構成図である。
【図１９】図１９は、テレビの構成例を示すブロック図である。
【図２０】図２０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２１】図２１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２２Ａ】図２２Ａは、携帯電話の一例を示す図である。
【図２２Ｂ】図２２Ｂは、携帯電話の構成例を示すブロック図である。
【図２３】図２３は、多重化データの構成を示す図である。
【図２４】図２４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２５】図２５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２６】図２６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２７】図２７は、ＰＭＴのデータ構成を示す図である。
【図２８】図２８は、多重化データ情報の内部構成を示す図である。
【図２９】図２９は、ストリーム属性情報の内部構成を示す図である。
【図３０】図３０は、映像データを識別するステップを示す図である。
【図３１】図３１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３２】図３２は、駆動周波数を切り替える構成を示す図である。
【図３３】図３３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３４】図３４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３５Ａ】図３５Ａ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３５Ｂ】図３５Ｂ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】
【００１２】
（本発明の基礎となった知見）
デブロッキング処理に用いられる情報は、ブロック境界を挟んだ２つのブロックに対する次の情報である。（１）イントラ予測（画面内予測）が用いられたかインター予測（画面間予測）が用いられたかを示す情報。（２）非ゼロとなる変換係数が存在するか否かを示す情報。（３）動きベクトル、及び参照画像（参照フレーム）の情報。（４）量子化パラメータ。（５）隣接画素値。
【００１３】
これらの情報を用いて、デブロッキング処理を実行するか、しないかが判定される。図１は、ＨＥＶＣで用いられているデブロッキング処理の実行判定処理のフローチャートである。
【００１４】
ブロック境界を挟んだ２つのブロックをブロックＰ及びブロックＱとする。まず、ブロックＰ及びブロックＱの少なくとも一方が、イントラ予測が行われたブロックであるかが判定される（ＳＡ０１）。また、ブロックＰ及びブロックＱの少なくとも一方が非ゼロである変換係数を含み、かつブロック境界が変換処理に用いられるブロックの境界と一致するかが判定される（ＳＡ０２）。また、ブロックＰ及びブロックＱの動きベクトルが参照する参照画像が異なるかが判定される（ＳＡ０３）。また、ブロックＰ及びブロックＱの動きベクトルの差の絶対値が１以上であるかが判定される（ＳＡ０４）。
【００１５】
これらＳＡ０１〜ＳＡ０４の判定条件の全てでＮｏの場合には、デブロッキング処理なしと判定される（ＳＡ０７）。一方、ＳＡ０１〜ＳＡ０４の判定条件のいずれかでＹｅｓの場合には、さらにブロックＰ及びブロックＱの画素値が平坦（画素値の変化が少ない）か否かが判定され（ＳＡ０５）、ブロック間にエッジがあるか否かが判定される（ＳＡ０６）。
【００１６】
平坦であり（ＳＡ０５でＹｅｓ）、かつ、エッジがない（ＳＡ０６でＮｏ）場合は、デブロッキング処理ありと判定される（ＳＡ０８）。一方、平坦ではない（ＳＡ０５でＮｏ）または、エッジがある（ＳＡ０６でＹｅｓ）場合にはデブロッキング処理なしと判定される（ＳＡ０７）。
【００１７】
しかしながら、図１に示す方法では、インター予測に関しては、動きベクトルのサイズと参照関係とのみを用いてデブロッキング処理の有無の判定をしている。つまり、この方法では、隣接ブロックで異なる動き予測モデルが用いられる場合は考慮されていない。これにより、隣接ブロックで異なる予測モデルが用いられる場合において、適切にブロック境界の画像の歪み（境界歪み）を低減することができないという課題がある。
【００１８】
そこで本実施の形態は、インター予測を用いて複数の動き予測モデルを用いた場合に、適切に境界歪みを低減することで、画質を向上できる画像符号化方法、画像符号化装置、画像復号方法、及び画像復号装置について説明する。
【００１９】
本発明の一態様に係る画像符号化方法は、画像を符号化する画像符号化方法であって、
前記画像に含まれるブロック毎に、平行移動モデルと、平行移動モデル以外の非平行移動モデルとを含む複数の動き予測モデルのうちいずれかを選択する選択ステップと、選択された動き予測モデルを用いて動き予測を行うことで各前記ブロックの予測画像を生成する予測ステップと、前記予測画像を用いて前記各ブロックの再構成画像を生成する再構成画像生成ステップと、前記ブロックの一つである第１ブロックと、前記ブロックの一つであり、前記第１ブロックに隣接する第２ブロックとの少なくとも一方に対して前記非平行移動モデルが選択された場合、フィルタ処理を行うと判定する判定ステップと、前記判定ステップにおいて、前記フィルタ処理を行うと判定された場合に、前記第１ブロックの前記再構成画像と前記第２ブロックの前記再構成画像との境界に、当該境界の画像の歪みを低減するためのフィルタ処理を行うフィルタステップとを含む。
【００２０】
これによれば、当該画像符号化方法は、平行移動モデル以外の動き予測モデルが用いられた場合には、フィルタ処理を行うと判定する。これにより、適切に境界歪みを低減できるので、画質を向上できる。
【００２１】
例えば、前記判定ステップでは、（ｉ）前記第１ブロックの予測画像を生成するために参照される第１参照領域と、前記第２ブロックの予測画像を生成するために参照される第２参照領域とが同じ参照画像に含まれる、（ｉｉ）前記第１参照領域と前記第２参照領域とが、隣接境界が一致するように隣接している、の条件が共に満たされているか否かを判定し、前記第１ブロックと前記第２ブロックとの少なくとも一方に対して前記非平行移動モデルが選択されており、かつ、前記条件のいずれかかが満たされていない場合、前記フィルタ処理を行うと判定し、前記条件が共に満たされている場合、前記フィルタ処理を行わないと判定してもよい。
【００２２】
これによれば、適切にフィルタ処理の実行の有無が決定されるので、画質を向上できる。
【００２３】
例えば、前記判定ステップでは、前記第１ブロックと前記第２ブロックとが垂直方向に隣接する場合と、水平方向に隣接する場合とで、前記第１参照領域と前記第２参照領域とが、隣接境界が一致するように隣接していることを、異なる演算方法を用いて判定してもよい。
【００２４】
これによれば、第１参照領域と第２参照領域とが、隣接境界が一致するように隣接していることを、適切に判定できる。
【００２５】
例えば、前記判定ステップでは、前記第１ブロックに対して選択された動き予測モデルと、前記第２ブロックに対して選択された動き予測モデルとが異なる場合、前記第１参照領域と前記第２参照領域とが、隣接境界が一致するように隣接していないと判定してもよい。
【００２６】
これによれば、第１参照領域と第２参照領域とが、隣接境界が一致するように隣接していることを、適切に判定できる。
【００２７】
例えば、前記判定ステップでは、前記第１参照領域の一辺と前記第２参照領域の一辺との距離が１画素未満であるか否かを判定し、前記距離が１画素未満である場合、前記第１参照領域と前記第２参照領域とが、隣接境界が一致するように隣接していると判定してもよい。
【００２８】
これによれば、第１参照領域と第２参照領域とが、隣接境界が一致するように隣接していることを、適切に判定できる。
【００２９】
例えば、前記非平行移動モデルは、回転、拡大、縮小、スキュー、及び反転の少なくとも一つを含む動き予測モデルであってもよい。
【００３０】
本発明の一態様に係る画像復号方法は、画像が符号化されることにより得られた符号化画像を復号する画像復号方法であって、前記画像に含まれるブロック毎に、平行移動モデルと、平行移動モデル以外の非平行移動モデルとを含む複数の動き予測モデルのうちいずれかを選択する選択ステップと、選択された動き予測モデルを用いて動き予測を行うことで各前記ブロックの予測画像を生成する予測ステップと、前記予測画像を用いて前記各ブロックの再構成画像を生成する再構成画像生成ステップと、前記ブロックの一つである第１ブロックと、前記ブロックの一つであり、前記第１ブロックに隣接する第２ブロックとの少なくとも一方に対して前記非平行移動モデルが選択された場合、フィルタ処理を行うと判定する判定ステップと、前記判定ステップにおいて、前記フィルタ処理を行うと判定された場合に、前記第１ブロックの前記再構成画像と前記第２ブロックの前記再構成画像との境界に、当該境界の画像の歪みを低減するためのフィルタ処理を行うフィルタステップとを含む。
【００３１】
これによれば、当該画像復号方法は、平行移動モデル以外の動き予測モデルが用いられた場合には、フィルタ処理を行うと判定する。これにより、適切に境界歪みを低減できるので、画質を向上できる。
【００３２】
例えば、前記判定ステップでは、（ｉ）前記第１ブロックの予測画像を生成するために参照される第１参照領域と、前記第２ブロックの予測画像を生成するために参照される第２参照領域とが同じ参照画像に含まれる、（ｉｉ）前記第１参照領域と前記第２参照領域とが、隣接境界が一致するように隣接している、の条件が共に満たされているか否かを判定し、前記第１ブロックと前記第２ブロックとの少なくとも一方に対して前記非平行移動モデルが選択されており、かつ、前記条件のいずれかかが満たされていない場合、前記フィルタ処理を行うと判定し、前記条件が共に満たされている場合、前記フィルタ処理を行わないと判定してもよい。
【００３３】
これによれば、適切にフィルタ処理の実行の有無が決定されるので、画質を向上できる。
【００３４】
例えば、前記判定ステップでは、前記第１ブロックと前記第２ブロックとが垂直方向に隣接する場合と、水平方向に隣接する場合とで、前記第１参照領域と前記第２参照領域とが、隣接境界が一致するように隣接していることを、異なる演算方法を用いて判定してもよい。
【００３５】
これによれば、第１参照領域と第２参照領域とが、隣接境界が一致するように隣接していることを、適切に判定できる。
【００３６】
例えば、前記判定ステップでは、前記第１ブロックに対して選択された動き予測モデルと、前記第２ブロックに対して選択された動き予測モデルとが異なる場合、前記第１参照領域と前記第２参照領域とが、隣接境界が一致するように隣接していないと判定してもよい。
【００３７】
これによれば、第１参照領域と第２参照領域とが、隣接境界が一致するように隣接していることを、適切に判定できる。
【００３８】
例えば、前記判定ステップでは、前記第１参照領域の一辺と前記第２参照領域の一辺との距離が１画素未満であるか否かを判定し、前記距離が１画素未満である場合、前記第１参照領域と前記第２参照領域とが、隣接境界が一致するように隣接していると判定してもよい。
【００３９】
これによれば、第１参照領域と第２参照領域とが、隣接境界が一致するように隣接していることを、適切に判定できる。
【００４０】
例えば、前記非平行移動モデルは、回転、拡大、縮小、スキュー、及び反転の少なくとも一つを含む動き予測モデルであってもよい。
【００４１】
また、本発明の一態様に係る画像符号化装置は、画像を符号化する画像符号化装置であって、処理回路と、前記処理回路からアクセス可能な記憶装置とを備え、前記処理回路は、前記記憶装置を用いて、前記画像符号化方法を実行する。
【００４２】
これによれば、当該画像符号化装置は、平行移動モデル以外の動き予測モデルが用いられた場合には、フィルタ処理を行うと判定する。これにより、適切に境界歪みを低減できるので、画質を向上できる。
【００４３】
また、本発明の一態様に係る画像復号装置は、画像が符号化されることにより得られた符号化信号を復号する画像復号装置であって、処理回路と、前記処理回路からアクセス可能な記憶装置とを備え、前記処理回路は、前記記憶装置を用いて、前記画像復号方法を実行する。
【００４４】
これによれば、当該画像符号化復号は、平行移動モデル以外の動き予測モデルが用いられた場合には、フィルタ処理を行うと判定する。これにより、適切に境界歪みを低減できるので、画質を向上できる。
【００４５】
なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【００４６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００４７】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００４８】
（実施の形態１）
本実施の形態に係るデブロッキング処理装置１００は、平行移動モデル以外の動き予測モデルが用いられた場合には、デブロッキング処理を行うと判定する。これにより、適切に境界歪みを低減できるので、画質を向上できる。
【００４９】
図２は、本実施の形態に係るデブロッキング処理装置１００の機能構成を示すブロック図である。
【００５０】
本実施の形態に係るデブロッキング処理装置１００は、再構成画像１１１（局所復号画像）と、予測情報１１４とを用いて、予測画像１１３を生成する。このデブロッキング処理装置１００は、デブロッキング処理部１０１と、フレームメモリ１０２と、イントラ予測部１０３と、インター予測部１０４と、選択部１０５とを備える。
【００５１】
デブロッキング処理部１０１は、再構成画像１１１にデブロッキング処理（デブロッキングフィルタ処理）を行うことで、復号画像１１２を生成する。ここで、デブロッキング処理とは、ブロック境界の画像の歪みを低減するためのフィルタ処理である。
【００５２】
また、デブロッキング処理部１０１は、予測情報１１４を用いて、ブロック単位で、デブロッキング処理を実行するか、実行しないかを判定する。フレームメモリ１０２は、復号画像１１２を格納する。また、上記ブロックは、予測単位（ＰＵ）とも呼ばれる。
【００５３】
インター予測部１０４は、フレームメモリ１０２に格納されている復号画像１１２を参照画像として用いてインター予測を行う。また、インター予測部１０４は、Ｎ（Ｎは２以上の整数）種類の動き予測モデルのいずれかを用いてインター予測を行う。このインター予測部１０４は、各動き予測モデルに対応するＮ個の動き補償部１０６を備える。各動き補償部１０６は、対応する動き予測モデルを用いて動き補償を行うことで予測画像１１３を生成する。ここで、Ｎ個の動き予測モデルは、平行移動モデルと、平行移動モデル以外の非平行移動モデルとを含む。つまり、インター予測部１０４は、図３に示すように、少なくとも、平行移動モデルを用いる動き補償部１０６Ａと、非平行移動モデルを用いる動き補償部１０６Ｂとを備える。
【００５４】
イントラ予測部１０３は、再構成画像１１１から予測画像１１３を生成するイントラ予測を行う。
【００５５】
予測情報１１４は予測方法を示す。具体的には、予測情報１１４は、イントラ予測及びインター予測の一方を示し、さらに、インター予測の場合に使用される動き予測モデル（平行移動モデル又は非平行移動モデル）を示す。
【００５６】
イントラ予測部１０３及びインター予測部１０４は、予測情報１１４で示される予測方法で予測画像１１３を生成する。
【００５７】
選択部１０５は、予測情報１１４で示される予測方法で生成された予測画像１１３を出力する。
【００５８】
次に、本実施の形態に係るデブロッキング処理部１０１の動作を説明する。図４は、デブロッキング処理部１０１によるデブロッキング処理の実行判定処理のフローチャートである。なお、図４に示す処理は、ブロック境界毎に実行される。また、ブロックは、再構成画像１１１が分割されたものであり、動き補償の処理単位（ＰＵ）である。また、以下では、隣接する２つのブロックＰ及びブロックＱに対する処理を説明する。
【００５９】
まず、デブロッキング処理部１０１は、予測情報１１４を用いて、ブロックＰとブロックＱの少なくとも一方がイントラ予測で符号化されたブロックか否かを判定する（Ｓ２０１）。
【００６０】
また、デブロッキング処理部１０１は、ブロックＰとブロックＱとの少なくとも一方が非ゼロ係数を含み、かつ、ブロックＰとブロックＱとの境界が変換処理に用いられるブロックの境界と一致するか否かを判定する（Ｓ２０２）。なお、ここでの非ゼロ係数とは、例えば、予測誤差（予測残差信号）を変換及び量子化した後の変換係数（量子化係数）であり、値が０では無い変換係数である。なお、この判定には、変換及び量子化が行われた後の変換係数を参照する必要はなく、予測誤差が０又は十分に小さい場合、ブロックが非ゼロ係数を含まないと判定してもよい。また、変換処理に用いられるブロックは、予測誤差の直交変換及び量子化における処理単位であり、変換単位（ＴＵ）とも呼ばれる。
【００６１】
また、デブロッキング処理部１０１は、ブロックＰとブロックＱとで、インター予測（動き予測）で参照される参照画像（フレームメモリ１０２に格納されている復号画像１１２）が異なるか否かを判定する（Ｓ２０３）。なお、ここで参照画像が異なる場合とは、動き予測及び動き補償を行う対象の画像である対象画像において、ブロックＰとブロックＱとが少なくとも１つの異なる時間の画像を参照する場合である。
【００６２】
また、デブロッキング処理部１０１は、ブロックＰとブロックＱとの少なくとも一方の予測に、平行移動モデル以外の非平行移動モデルが用いられるか否かを判定する（Ｓ２０４）。言い換えると、デブロッキング処理部１０１は、ブロックＰとブロックＱとの少なくとも一方の予測を、平行移動モデルで表現できないか否かを判定する。ここで平行移動モデルで表現できる場合とは、ブロックの予測画像の生成に際して、参照する領域である参照ブロック（参照領域）のサイズが対象ブロックのサイズと同じであり、かつ、参照ブロックの画像を回転及び変形させないで用いる場合である。
【００６３】
また、デブロッキング処理部１０１は、ブロックＰとブロックＱとの動きベクトルの差の絶対値が１以上であるか否かを判定する（Ｓ２０５）。なお、ここで動きベクトルは、前述の平行移動モデルを用いる場合における、対象ブロックと参照ブロックとの相対位置を示す。また、２つの動きベクトルの差の絶対値が１以上とは、２つの参照ブロックが参照画像内で１画素以上離れていることを意味する。
【００６４】
以上のステップＳ２０１〜Ｓ２０５の全ての条件でＮｏの場合、デブロッキング処理部１０１は、ブロック境界にデブロッキング処理をしないと判定する（Ｓ２０８）。一方、ステップＳ２０１〜Ｓ２０５の少なくとも１つの条件でＹｅｓの場合には、続いて、デブロッキング処理部１０１は、ステップＳ２０６の判定を行う。
【００６５】
なお、このステップＳ２０１〜Ｓ２０５の判定の順序はこの順序以外であってもよいし、一部の判定が同時（並列）に行われてもよい。ただし、ステップＳ２０４、ステップＳ２０５の順に判定する場合、平行移動モデルである場合のみ、又は同じモデルで予測されている場合のみＳ２０５を判定することができ、さらに処理量の低減ができるという効果がある。
【００６６】
なお、それぞれの条件の意味を以下に示す。
【００６７】
（ステップＳ２０１）
イントラ予測が用いられる場合には、周囲の隣接する再構成画像を演算することにより予測画像が生成される。そのため、原画像（圧縮前の画像）と予測画像との差が大きい可能性が高い。このようにイントラ予測が行われるブロックでは、そのブロックの予測画像と、その周囲との境界において、人工的な歪みが発生しやすい。このため、デブロッキング処理部１０１は、イントラ予測が用いられる場合には、デブロッキング処理を行うと判定する。
【００６８】
（ステップＳ２０２）
非ゼロ係数が存在する場合、つまり、予測誤差が送られる場合には、量子化がおこなわれるため、変換処理のブロック境界には量子化歪みが発生しやすい。このため、デブロッキング処理部１０１は、非ゼロ係数が存在し、かつ、ブロックＰとブロックＱの境界が、変換処理のブロック境界と一致する場合には、デブロッキング処理を行うと判定する。
【００６９】
なお、デブロッキング処理部１０１は、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３、及びＳ２０５の一部又は全てを行わなくてもよいし、これらの判定処理の一部或いは全ての代わりに、又はこれらの判定処理に加えて別の判定処理を行ってもよい。
【００７０】
例えば、デブロッキング処理部１０１は、ステップＳ２０１の代わりに、処理対象の画像信号が人工的な画像信号（例えば、コンピュータグラフィックス等）であるか否かを判定してもよい。この場合、デブロッキング処理部１０１は、処理対象の画像信号が人工的な画像信号である場合には、デブロッキング処理を行わないと判定する。
【００７１】
また、デブロッキング処理部１０１は、ステップＳ２０２の代わりに、処理対象の信号が高周波領域の信号であるか否かを判定してもよい。高周波領域の信号では、量子化歪みが視覚的に問題にならない可能性が高い。よって、デブロッキング処理部１０１は、処理対象の信号が高周波領域の信号である場合には、デブロッキング処理を行わないと判定する。
【００７２】
また、デブロッキング処理部１０１は、ステップＳ２０５において、１画素以外の閾値を用いてもよい。また、デブロッキング処理部１０１は、動きベクトルの差そのもの以外の情報を用いて、動きベクトルの差が十分に小さいと予測されるか否かを判定してもよい。例えば、デブロッキング処理部１０１は、画像特性を用いて、動きベクトルの差を予測してもよい。この場合、デブロッキング処理部１０１は、動きベクトルの差が十分に小さいと予測された場合、デブロッキング処理を行わないと判定する。
【００７３】
次に、上記のいずれかの条件でＹｅｓの場合、つまりまだデブロッキング処理を行わないと判定できていない場合の処理について説明する。
【００７４】
ステップＳ２０６では、デブロッキング処理部１０１は、ブロックＰとブロックＱとの画素値が平坦（画素値の変化が少ない）か否かを判定する。デブロッキング処理部１０１は、画素値が平坦ではなく、画素値の変動が大きい場合（Ｓ２０６でＮｏ）には、デブロッキング処理を行わないと判定する（Ｓ２０８）。
【００７５】
ここで、画素変化が大きいブロック間の境界では、映像のばらつきが大きい。よって、デブロッキング処理を行うことにより境界部分だけが平坦になり、主観的に変な映像が生成される。これを抑制するために、デブロッキング処理部１０１は、画素値の変動が大きい場合には、デブロッキング処理を行わないと判定する。
【００７６】
画素値が平坦であると判定された場合（Ｓ２０６でＹｅｓ）、デブロッキング処理部１０１は、ブロックＰとブロックＱとの境界にエッジがあるかどうかの判定をする（Ｓ２０７）。デブロッキング処理部１０１は、ブロック境界に既にエッジがある場合（Ｓ２０７でＹｅｓ）、デブロッキング処理を行わないと判定する（Ｓ２０８）。これは、既にエッジがある部分にフィルタ処理を行うことで、エッジをボケさせないためである。
【００７７】
一方、エッジが無いと判定された場合（Ｓ２０７でＮｏ）、デブロッキング処理部１０１は、デブロッキング処理を行うと判定する（Ｓ２０９）。
【００７８】
なお、ステップＳ２０６の判定は、一例として下記（式１）を用いて判定される。
【００７９】
｜Ｐ２０−２×Ｐ１０＋Ｐ００｜＋｜Ｐ２３−２×Ｐ１３＋Ｐ０３｜
＋｜Ｑ２０−２×Ｑ１０＋Ｑ００｜＋｜Ｑ２３−２×Ｑ１３＋Ｑ０３｜
＜β  ・・・（式１）
【００８０】
ここで、Ｐ２０、Ｐ１０、Ｐ００、Ｐ２３、Ｐ１３、Ｐ０３は、ブロックＰの画素値である。Ｑ２０、Ｑ１０、Ｑ００、Ｑ２３、Ｑ１３、Ｑ０３は、ブロックＰの画素値である。
【００８１】
また、βは、量子化パラメータによって変動する値である。量子化パラメータが大きい場合、すなわち量子化誤差が大きくなる場合にはβは大きくなる。それにより、（式１）が成立しやすく（平坦であると判定されやすく）なり、デブロッキング処理を行うと判定される確率が高くなる。
【００８２】
また、デブロッキング処理を行わないと判定された場合（Ｓ２０８）、デブロッキング処理部１０１は、ブロックＰとブロックＱの境界にデブロッキング処理を行わない。また、デブロッキング処理を行うと判定された場合（Ｓ２０９）、デブロッキング処理部１０１は、ブロックＰとブロックＱの境界にデブロッキング処理を行う。
【００８３】
以下、本実施の形態で用いられる、平行移動モデル以外の非平行移動モデルについて説明する。
【００８４】
非平行移動モデルは、例えば、アフィン変換である。アフィン変換を示す式を（式２）に示す。
【００８５】
【数１】
2014236510.tif 000003
【００８６】
ａ＝１、ｂ＝０、ｃ＝０、ｄ＝１の場合には、（式２）は平行移動モデルの式と同じになる。またアフィン変換は、回転、拡大、縮小、スキュー、及び反転といった変形ができる。下記に、動き予測モデルとして、平行移動モデルと、特定の非平行移動モデルとが同時に用いられる場合の例を示す。
【００８７】
回転の場合は（式３）のようにａ、ｂ、ｃ、ｄが表現できる。この場合θで回転角度が表現される。
【００８８】
【数２】
2014236510.tif 000004
【００８９】
拡大及び縮小の場合は（式４）のようにａ＝Ｓｘ、ｂ＝０、ｃ＝０、ｄ＝Ｓｙが用いられる。
【００９０】
【数３】
2014236510.tif 000005
【００９１】
ｘ軸方向のスキューの場合は（式５）のようにａ＝１、ｂ＝ｔａｎθ、ｃ＝０、ｄ＝１が用いられる。
【００９２】
【数４】
2014236510.tif 000006
【００９３】
ｙ軸方向のスキューの場合は（式６）のようにａ＝１、ｂ＝０、ｃ＝ｔａｎθ、ｄ＝１が用いられる。
【００９４】
【数５】
2014236510.tif 000007
【００９５】
また、射影変換を含む場合は、アフィン変換の式では不十分なため、（式７）に示す変換式が用いられる。この場合において、上記の動き予測モデルに簡素化できない場合は、デブロッキング処理部１０１は、デブロッキング処理を行うと判定してもよい。
【００９６】
【数６】
2014236510.tif 000008
【００９７】
このように、非平行移動とは、回転、拡大、縮小、スキュー、又は反転等である。なお、非平行移動モデルでは、これらの変換の複数が組み合わされた変換でもよいし、これらの変換のいずれか又は複数と平行移動とが組み合わされた変換でもよい。つまり、非平行移動モデルは、回転、拡大、縮小、スキュー、及び反転の少なくとも一つを含む動き予測モデルである。
【００９８】
なお、上記説明では、デブロッキング処理部１０１は、非平行移動モデルが用いられるか否かに応じて、デブロッキング処理の有無を判定したが、ブロックＰとブロックＱとが隣接参照であるか否かに応じて、デブロッキング処理の有無を判定してもよい。
【００９９】
図５は、この場合のデブロッキング処理部１０１の動作のフローチャートである。図５に示す処理では、図４に示す処理に対して、ステップＳ２０３〜Ｓ２０５がステップＳ２１０に置き換えられている点が異なる。
【０１００】
ステップＳ２１０では、デブロッキング処理部１０１は、ブロックＰとブロックＱとが隣接参照であるか否かを判定する。デブロッキング処理部１０１は、ブロックＰとブロックＱとが隣接参照である場合（Ｓ２１０でＹｅｓ）、デブロッキング処理を行わないと判定する（Ｓ２０８）。一方、デブロッキング処理部１０１は、ブロックＰとブロックＱとが隣接参照でない場合（Ｓ２１０でＮｏ）、デブロッキング処理を行うと判定し、ステップＳ２０６へ進む。
【０１０１】
図６は、隣接参照である場合の参照ブロックの関係を示す図である。また、図７は、隣接参照でない場合の参照ブロックの関係を示す図である。
【０１０２】
隣接参照である場合とは、図６に示すように、ブロックＰの参照ブロックとブロックＱの参照ブロックとが同じ参照画像に含まれ、かつ、ブロックＰの参照ブロックとブロックＱの参照ブロックとが隣接境界が一致するように隣接している場合である。ここで、隣接境界が一致するとは、ブロックＰの参照ブロックの一辺とブロックＱの参照ブロックの一辺とが一致することである。
【０１０３】
このような隣接参照の場合には、参照ブロックが隣接しているので境界歪みは発生し難い。よって、デブロッキング処理部１０１は、隣接参照の場合には、デブロッキング処理を行わないと判定する。
【０１０４】
なお、ブロックＰの参照ブロックの一辺とブロックＱの参照ブロックの一辺とが一致するとは、この二辺が略一致する（近接する）場合も含む。例えば、ブロックＰの一辺とブロックＱの一辺とが一致する場合とは、この二辺の距離（例えば、二辺の距離の最大値）が１画素未満の場合であってもよい。
【０１０５】
また、図７に示すように、ブロックＰに対して非平行移動モデル（この例では回転）が用いられた場合には、ブロックＰとブロックＱとは隣接参照ではない。
【０１０６】
また、図８は、非平行移動モデルが用いられた場合における隣接参照の例を示す図である。図８に示すように、非平行移動モデルが用いられた場合であっても、隣接参照の場合がある。このような場合には、デブロッキング処理を行う必要はないので、デブロッキング処理部１０１は、デブロッキング処理を行わないと判定する。
【０１０７】
以下、隣接参照の判定処理（Ｓ２１０）の詳細を説明する。図９は、隣接参照判定処理のフローチャートである。
【０１０８】
まず、デブロッキング処理部１０１は、ブロックＰとブロックＱとの参照画像が異なるか否かを判定する（Ｓ３０１）。参照画像が異なる場合（Ｓ３０１でＹｅｓ）、デブロッキング処理部１０１は、隣接参照でないと判定する（Ｓ３０７）。
【０１０９】
一方、参照画像が同じ場合（Ｓ３０１でＮｏ）、デブロッキング処理部１０１は、ブロックＰとブロックＱとの少なくとも一方の予測に非平行移動モデルが用いられたか否かを判定する（Ｓ３０２）。
【０１１０】
ブロックＰ及びブロックＱの両方に平行移動モデルが用いられた場合（Ｓ３０２でＮｏ）、デブロッキング処理部１０１は、ブロックＰとブロックＱとの動きベクトルの差の絶対値が１以上であるか否かを判定する（Ｓ３０３）。
【０１１１】
差の絶対値が１以上の場合（Ｓ３０３でＹｅｓ）、デブロッキング処理部１０１は、隣接参照でないと判定する（Ｓ３０７）。一方、差の絶対値が１未満の場合（Ｓ３０３でＮｏ）、デブロッキング処理部１０１は、隣接参照であると判定する（Ｓ３０６）。
【０１１２】
一方、ブロックＰとブロックＱとの少なくとも一方の予測に非平行移動モデルが用いられた場合（Ｓ３０２でＹｅｓ）、デブロッキング処理部１０１は、ブロックＰとブロックＱとに用いられた動き予測モデルが異なるか否かを判定する（Ｓ３０４）。
【０１１３】
具体的には、デブロッキング処理部１０１は、ブロックＰとブロックＱとの一方に平行移動モデルが用いられ、他方に非平行移動モデルが用いられている場合に、動き予測モデルが異なると判定する。さらに、デブロッキング処理部１０１は、ブロックＰとブロックＱとの両方に非平行移動モデル（例えば、アフィン変換）が用いられている場合でも、変換の種類（回転、拡大等）が異なる場合には、動き予測モデルが異なると判定する。
【０１１４】
なお、デブロッキング処理部１０１は、非平行移動モデルの変換の種類の判定は行わず、ブロックＰとブロックＱとの両方に非平行移動モデルが用いられている場合には、動き予測モデルが同じであると判定してもよい。
【０１１５】
動き予測モデルが異なる場合（Ｓ３０４でＹｅｓ）、デブロッキング処理部１０１は、隣接参照でないと判定する（Ｓ３０７）。このように、動き予測モデルが異なる場合には、２つの参照ブロックが非連続である可能性が高い。よって、デブロッキング処理部１０１は、このような場合にはデブロッキング処理を行う。
【０１１６】
一方、動き予測モデルが同じ場合（Ｓ３０４でＮｏ）、ブロックＰ及びブロックＱの動きが隣接参照となる所定の条件を満たすか否かを判定する（Ｓ３０５）。所定の条件を満たす場合（Ｓ３０５でＹｅｓ）、デブロッキング処理部１０１は、隣接参照であると判定する（Ｓ３０６）。一方、所定の条件を満たさない場合（Ｓ３０５でＮｏ）、デブロッキング処理部１０１は、隣接参照でないと判定する（Ｓ３０７）。
【０１１７】
図１０は、ブロックＰ及びブロックＱに非平行移動モデルが用いられる場合の隣接参照の判定処理を説明するための図であり、隣接参照と判定する場合の例を示す図である。
【０１１８】
図１０に示すように、ブロックＰの予測が回転角度θと平行移動との組み合わせの場合であって、ブロックＱが右側隣接の場合は、ブロックＱの予測が、ブロックＰと同じ回転角度θであり、かつ図１０に示す平行移動である場合には、隣接参照と判定される。ブロックＱが下側隣接の場合は、ブロックＱの予測が、ブロックＰと同じ回転角度θ及び平行移動の場合に、隣接参照である判定される。
【０１１９】
また、ブロックＰの予測が拡大縮小と平行移動との組み合わせの場合、ブロックＱが右側隣接、及び下側隣接の場合それぞれにおいて図１０に示した条件が満たされる場合に、隣接参照であると判定される。
【０１２０】
同様にｘ軸方向のスキュー及びｙ軸方向のスキューの場合も、図１０に示した条件が満たされる場合に、隣接参照であると判定される。なお、図１０に示すθ’は任意の角度を示す。つまり、θ’を０度と設定してもよい。この場合、そのブロックに対してはスキューが用いられなくてもよいという意味である。
【０１２１】
なお、ここで示した動き例はそれぞれ異なる動き予測モデルとして扱ってもよいし、組み合わせてアフィン変換として扱ってもよい。
【０１２２】
また、平行移動のみが用いられる場合では、デブロッキング処理の条件はブロックＰとブロックＱとが上下方向（垂直方向）に隣接していても、左右方向（水平方向）に隣接していても同一の条件が用いられる。一方、図１０に示すように、本実施の形態では、デブロッキング処理の有無の判定では、ブロックＰとブロックＱとが垂直方向に隣接する場合と、水平方向に隣接する場合とで、異なる条件（異なる演算方法）を用いて、隣接参照が判定される。
【０１２３】
このようにすることで、平行移動ではない動き予測モデルを含むインター予測の場合であっても、適切にデブロッキング処理の実行の有無を判定できる。これにより、フィルタをかけすぎることによる主観画質の劣化を抑制することができ、また、ブロック歪みを低減することができる。
【０１２４】
ここで、図１１に示すように、平行移動モデルでは、対象ブロックの座標が（ｘ０，ｙ０）Ｔであり、変位ベクトル（動きベクトル）が（ｄｘ，ｄｙ）Ｔである場合には、参照ブロックの座標は（ｘ０＋ｄｘ，ｙ０＋ｄｙ）Ｔで表される。
【０１２５】
また、図１２に示すように、アフィン変換では、対象ブロックの座標が（ｘ０，ｙ０）Ｔであり、アフィン動きモデルのベクトル記述の成分（動きベクトル）が（ｄｘ，ｄｙ，ａ１，ａ２，ａ３，ａ４）Ｔである場合には、参照ブロックの座標は（ｘ０＋ｄｘ＋ａ１・ｘ０＋ａ２・ｙ０，ｙ０＋ｄｙ＋ａ３・ｘ０＋ａ４・ｙ０）Ｔで表される。
【０１２６】
ここで、ブロックＰの動きベクトルが（ｄｘ，Ｐ，ｄｙ，Ｐ，ａ１，Ｐ，ａ２，Ｐ，ａ３，Ｐ，ａ４，Ｐ）Ｔであり、ブロックＱの動きベクトルが（ｄｘ，Ｑ，ｄｙ，Ｑ，ａ１，Ｑ，ａ２，Ｑ，ａ３，Ｑ，ａ４，Ｑ）Ｔである場合、図４に示すステップＳ２０４及びＳ２０５の判定処理を、図１３に示すステップＳ２０４Ａ及びＳ２０５Ａの演算により実現できる。
【０１２７】
つまり、ステップＳ２０４Ａでは、デブロッキング処理部１０１は、ａ１，Ｐ、ａ１，Ｑ、ａ２，Ｐ、ａ２，Ｑ、ａ３，Ｐ、ａ３，Ｑ、ａ４，Ｐ、及びａ４，Ｑの全てが０である場合（Ｓ２０４ＡでＹｅｓ）、ブロックＰ及びブロックＱの動き予測モデルが共に平行移動モデルであると判定し、そうでない場合（Ｓ２０４ＡでＮｏ）、ブロックＰ及びブロックＱの動き予測モデルの少なくもと一方が非平行移動モデルであると判定する。
【０１２８】
また、ステップＳ２０５Ａでは、デブロッキング処理部１０１は、ｄｘ，Ｐとｄｘ，Ｑとの差分の絶対値、及び、ｄｙ，Ｐとｄｙ，Ｑとの差分の絶対値の少なくとも一方が、１以上である場合（Ｓ２０５ＡでＹｅｓ）、ブロックＰとブロックＱの動きベクトルの差が１以上と判定し、そうでない場合（Ｓ２０５ＡでＮｏ）、ブロックＰとブロックＱの動きベクトルの差が１未満と判定する。
【０１２９】
なお、本実施の形態に係るデブロッキング処理装置１００は、画像が圧縮符号化された符号化信号（符号化画像）を復号する画像復号装置２００に備えられる。図１４は、本実施の形態に係る画像復号装置２００の構成の一例を示すブロック図である。
【０１３０】
画像復号装置２００は、画像が圧縮符号化されることで得られた符号化信号２１１を復号することで復号画像１１２を生成する。例えば、画像復号装置２００には、符号化信号２１１がブロック毎に復号対象信号として入力される。画像復号装置２００は、入力された復号対象信号に、可変長復号、逆量子化及び逆変換を行うことで、復号画像１１２を生成する。
【０１３１】
図１４に示すように、画像復号装置２００は、エントロピー復号部２０１と、逆量子化逆変換部２０２と、加算器２０３と、デブロッキング処理部１０１と、フレームメモリ１０２と、イントラ予測部１０３と、インター予測部１０４と、選択部１０５とを備える。
【０１３２】
ここで、デブロッキング処理部１０１と、フレームメモリ１０２と、イントラ予測部１０３と、インター予測部１０４と、選択部１０５とは、上述したデブロッキング処理装置１００に含まれる各処理部と同一である。
【０１３３】
エントロピー復号部２０１は、符号化信号２１１（符号化ビットストリーム）を可変長復号することで、量子化係数２１２を復元する。なお、これらの復号処理は、画像が分割されたブロック単位で行われ、このブロック単位のデータが順次エントロピー復号部２０１に入力される。また、エントロピー復号部２０１は、符号化信号２１１から予測情報１１４（動きデータ）を取得し、取得した予測情報１１４をインター予測部１０４に出力する。
【０１３４】
逆量子化逆変換部２０２は、エントロピー復号部２０１によって復元された量子化係数２１２を逆量子化することで、変換係数を復元する。そして、逆量子化逆変換部２０２は、復元した変換係数を逆変換することで、予測誤差２１３（予測残差信号）を復元する。
【０１３５】
加算器２０３は、復元された予測誤差３１４と予測画像１１３とを加算することで、再構成画像１１１を生成する。
【０１３６】
デブロッキング処理部１０１は、再構成画像１１１にデブロッキング処理を行うことで、復号画像１１２を生成する。復号画像１１２は、復号信号として画像復号装置２００の外部に出力される。なお、このデブロッキング処理に前述のデブロッキング処理を実行するかしないかの判定処理も含まれる。
【０１３７】
フレームメモリ１０２は、動き補償に用いられる参照画像を格納するためのメモリである。具体的には、フレームメモリ１０２は、復号画像１１２を格納する。
【０１３８】
イントラ予測部１０３は、イントラ予測を行うことで、予測画像（イントラ予測画像）を生成する。具体的には、イントラ予測部１０３は、再構成画像１１１における復号対象ブロック（入力信号）の周囲の画像を参照してイントラ予測を行うことで、イントラ予測画像を生成する。
【０１３９】
インター予測部１０４は、エントロピー復号部２０１から出力された予測情報１１４に基づいて動き補償を行うことで、予測画像（インター予測画像）を生成する。
【０１４０】
選択部１０５は、イントラ予測画像及びインター予測画像のいずれかを選択し、選択した画像を予測画像１１３として加算器２０３に出力する。
【０１４１】
以上の構成により、本実施の形態に係る画像復号装置２００は、圧縮符号化された符号化画像データを復号する。
【０１４２】
また、デブロッキング処理装置１００は、画像を符号化する画像符号化装置に備えられてもよい。図１５は、本実施の形態に係る画像符号化装置３００の構成を示すブロック図である。図１５に示す画像符号化装置３００は、入力画像３１１を符号化することで符号化信号２１１を生成する。この画像符号化装置３００は、減算器３０１と、変換量子化部３０２と、エントロピー符号化部３０３と、逆量子化逆変換部３０４と、加算器３０５と、デブロッキング処理部１０１と、フレームメモリ１０２と、イントラ予測部１０３と、インター予測部１０４Ａと、選択部１０５とを備える。
【０１４３】
ここで、デブロッキング処理部１０１と、フレームメモリ１０２と、イントラ予測部１０３と、選択部１０５とは、上述したデブロッキング処理装置１００に含まれる各処理部と同一である。また、インター予測部１０４Ａは、インター予測部１０４の構成要素に加え、動き検出部３０６を備える。
【０１４４】
減算器３０１は、入力画像３１１と予測画像１１３との差分である予測誤差３１２を算出する。
【０１４５】
変換量子化部３０２は、空間領域の予測誤差３１２を変換することで、周波数領域の変換係数を生成する。例えば、変換量子化部３０２は、予測誤差にＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）変換を行うことで、変換係数を生成する。さらに、変換量子化部３０２は、生成された変換係数を量子化することで量子化係数３１３を生成する。
【０１４６】
エントロピー符号化部３０３は、量子化係数３１３を可変長符号化することで符号化信号２１１を生成する。また、エントロピー符号化部３０３は、動き検出部３０６によって検出された予測情報１１４（例えば、動きベクトル及び選択された動き予測モデルを示す情報）を符号化し、符号化された予測情報１１４を符号化信号２１１に含めて出力する。
【０１４７】
逆量子化逆変換部３０４は、量子化係数３１３を逆量子化することで変換係数を復元する。さらに、逆量子化逆変換部３０４は、復元した変換係数を逆変換することで予測誤差３１４を復元する。なお、復元された予測誤差３１４は、量子化により情報が失われているので、減算器３０１が生成する予測誤差３１２とは一致しない。すなわち、復元された予測誤差３１４は、量子化誤差を含んでいる。
【０１４８】
加算器３０５は、予測誤差３１４と予測画像１１３とを加算することで、再構成画像１１１（ローカル復号画像）を生成する。
【０１４９】
デブロッキング処理部１０１は、生成された再構成画像１１１にデブロッキング処理を行うことで復号画像１１２を生成する。
【０１５０】
フレームメモリ１０２は、動き補償に用いられる参照画像を格納するためのメモリである。具体的には、フレームメモリ１０２は、復号画像１１２を格納する。
【０１５１】
イントラ予測部１０３は、イントラ予測を行うことで、予測画像（イントラ予測画像）を生成する。具体的には、イントラ予測部１０３は、加算器３０５によって生成された再構成画像１１１における、符号化対象ブロック（入力信号）の周囲の画像を参照してイントラ予測を行うことでイントラ予測画像を生成する。
【０１５２】
動き検出部３０６は、入力画像３１１と、フレームメモリ１０２に格納されている参照画像との間の動きを示す予測情報１１４（例えば、動きベクトル及び選択された動き予測モデルを示す情報）を検出する。
【０１５３】
動き補償部１０６は、検出された予測情報１１４に基づいて動き補償を行うことで予測画像（インター予測画像）を生成する。
【０１５４】
選択部１０５は、イントラ予測画像及びインター予測画像のいずれかを選択し、選択した画像を予測画像１１３として減算器３０１及び加算器３０５に出力する。
【０１５５】
以上の構成により、本実施の形態に係る画像符号化装置３００は、画像データ（入力画像３１１）を圧縮符号化することで符号化信号２１１を生成する。
【０１５６】
以上のように、本実施の形態に係る画像復号装置２００及び画像符号化装置３００は、図１６に示す処理を行う。
【０１５７】
まず、画像復号装置２００の動作を説明する。
【０１５８】
画像復号装置２００は、画像に含まれるブロック毎に、平行移動モデルと、平行移動モデル以外の非平行移動モデルとを含む複数の動き予測モデルのうちいずれかを選択する。具体的には、画像復号装置２００は、符号化信号２１１に含まれる予測情報１１４で示される動き予測モデルを選択する。そして、画像復号装置２００は、選択された動き予測モデルを用いて動き予測を行うことで各ブロックの予測画像１１３を生成する（Ｓ４０１）。
【０１５９】
次に、画像復号装置２００は、予測画像１１３を用いて、符号化画像（符号化信号２１１）を復号することで各ブロックの再構成画像１１１を生成する（Ｓ４０２）。具体的には、画像復号装置２００は、符号化画像をエントロピー復号（可変長復号）することで量子化係数２１２を生成する。次に、画像復号装置２００は、量子化係数２１２を逆量子化及び逆変換することで予測誤差２１３を生成する。次に、画像復号装置２００は、予測誤差２１３と予測画像１１３とを加算することで再構成画像１１１を生成する。
【０１６０】
次に、画像復号装置２００は、上記ブロックの一つである第１ブロックと、上記ブロックの一つであり、第１ブロックに隣接する第２ブロックとの少なくとも一方に対して非平行移動モデルが選択されているか否かを判定する（Ｓ４０３）。画像復号装置２００は、第１ブロック及び第２ブロックの少なくとも一方に対して非平行移動モデルが選択されている場合（Ｓ４０３でＹｅｓ）、フィルタ処理（デブロッキング処理）を行うと判定する。一方、画像復号装置２００は、第１ブロック及び第２ブロックの少なくとも一方に対して非平行移動モデルが選択されていない場合、つまり、第１ブロック及び第２ブロックの両方に対して平行移動モデルが選択されている場合（Ｓ４０３でＮｏ）、フィルタ処理（デブロッキング処理）を行わないと判定する。
【０１６１】
フィルタ処理を行うと判定された場合（Ｓ４０３でＹｅｓ）、画像復号装置２００は、第１ブロックの再構成画像１１１と第２ブロックの再構成画像１１１との境界に、当該境界の画像の歪みを低減するためのフィルタ処理（デブロッキング処理）を行う（Ｓ４０４）。また、フィルタ処理を行わないと判定された場合（Ｓ４０３でＮｏ）、画像復号装置２００は、第１ブロックの再構成画像１１１と第２ブロックの再構成画像１１１との境界に、当該境界の画像の歪みを低減するためのフィルタ処理（デブロッキング処理）を行わない。
【０１６２】
以下、画像符号化装置３００の動作を説明する。
【０１６３】
画像符号化装置３００は、画像に含まれるブロック毎に、平行移動モデルと、平行移動モデル以外の非平行移動モデルとを含む複数の動き予測モデルのうちいずれかを選択する。具体的には、画像符号化装置３００は、動き予検出を行うことで使用する動き予測モデルを決定する。例えば、画像符号化装置３００は、符号化効率が最も高い（符号化コストが最も低い）動き予測モデルを選択する。そして、画像符号化装置３００は、選択された動き予測モデルを用いて動き予測を行うことで各ブロックの予測画像１１３を生成する（Ｓ４０１）。
【０１６４】
次に、画像符号化装置３００は、予測画像１１３を用いて、入力画像３１１を符号化及び復号することで各ブロックの再構成画像１１１を生成する（Ｓ４０２）。具体的には、画像符号化装置３００は、入力画像３１１と予測画像１１３との差分である予測誤差３１２を算出する。次に、画像符号化装置３００は、予測誤差３１２を変換及び量子化することで量子化係数３１３を算出する。次に、画像符号化装置３００は、量子化係数３１３を逆量子化及び逆変換することで予測誤差３１４を生成する。次に、画像符号化装置３００は、予測誤差３１４と予測画像１１３とを加算することで再構成画像１１１を生成する。
【０１６５】
次に、画像符号化装置３００は、上記ブロックの一つである第１ブロックと、上記ブロックの一つであり、第１ブロックに隣接する第２ブロックとの少なくとも一方に対して非平行移動モデルが選択されているか否かを判定する（Ｓ４０３）。画像符号化装置３００は、第１ブロック及び第２ブロックの少なくとも一方に対して非平行移動モデルが選択されている場合（Ｓ４０３でＹｅｓ）、フィルタ処理（デブロッキング処理）を行うと判定する。一方、画像符号化装置３００は、第１ブロック及び第２ブロックの少なくとも一方に対して非平行移動モデルが選択されていない場合、つまり、第１ブロック及び第２ブロックの両方に対して平行移動モデルが選択されている場合（Ｓ４０３でＮｏ）、フィルタ処理（デブロッキング処理）を行わないと判定する。
【０１６６】
フィルタ処理を行うと判定された場合（Ｓ４０３でＹｅｓ）、画像符号化装置３００は、第１ブロックの再構成画像１１１と第２ブロックの再構成画像１１１との境界に、当該境界の画像の歪みを低減するためのフィルタ処理（デブロッキング処理）を行う（Ｓ４０４）。また、フィルタ処理を行わないと判定された場合（Ｓ４０３でＮｏ）、画像符号化装置３００は、第１ブロックの再構成画像１１１と第２ブロックの再構成画像１１１との境界に、当該境界の画像の歪みを低減するためのフィルタ処理（デブロッキング処理）を行わない。
【０１６７】
以上のように、本実施の形態に係る画像復号装置２００及び画像復号方法、並びに画像符号化装置３００及び画像符号化方法は、デブロッキング処理の実行の有無を適切に判定できる。
【０１６８】
なお、上記の説明では動き補償（動き予測）の種類によってそれぞれの判定方法を説明したが、これに限らない。例えば回転変換θを段階的に定義し、それぞれに予測モード番号を割り当てることにより、これらが一致しないとデブロッキング処理を実行するように定義することにより、判定処理に必要な処理量を削減することができる。同様に、回転変換以外の拡大及び縮小に関しても拡大率（縮小率）をモードとして定義することが可能である。
【０１６９】
また、本実施の形態では、様々な動き予測モードが用いられる場合について説明したがこれに限らず、上記動き予測モードの一部のみが用いられてもよい。
【０１７０】
また、アフィン変換又は射影変換の式が定義されており、その式で用いられる動き予測パラメータに基づいて、平行移動モデルであるか否かが判定されてもよい。
【０１７１】
また、平行移動モデルではない場合には、即座にデブロッキング処理を行うと判定してもよい。これらにより、フィルタ処理をかけすぎたり、必要なところにフィルタがかからないことを極力減らすことができる。また、判定に必要な処理を削減することができる。
【０１７２】
なお、上記の変更を施しても、本実施の形態の特徴を維持することができる。
【０１７３】
なお、複数の動き予測モデルに対して、どの条件が満たされる場合にデブロッキング処理を実行するかを示す情報が、符号化信号に含まれてもよい。例えば、この情報は、複数のブロックに対して共通に用いられる情報を格納するヘッダ（例えばスライスヘッダ、ピクチャヘッダ、シーケンスヘッダ、ＶＵＩ、又はＳＥＩ）に格納されてもよい。これにより、例えば、処理量が限定されている環境では判定処理を軽くし、多くの処理量が使える場合には、画質を優先することができる。
【０１７４】
なお、動き情報（予測情報１１４）を伝送する方法としては、隣接ブロックの動き情報の差分値を伝送する方法が知られている。本実施の形態のように、異なる動きモデルが用いられる場合には、例えば、以下の方法を用いて動き情報の差分値を算出できる。対象ブロックの動き予測モデルと、対象ブロックに隣接する隣接ブロックの動き予測モデルとが異なる場合、同じ要素の差分値と、異なる要素の情報とで構成される情報を伝送する。これにより、少ない情報量で動き情報を伝送できる。例えば、対象ブロックで、平行移動と回転と拡大との組合せが用いられ、隣接ブロックで、平行移動と回転とが用いられている場合には、平行移動のパラメータの差分と、回転のパラメータの差分と、拡大のパラメータそのものとが伝送される。
【０１７５】
以上、実施の形態に係る画像復号装置及び画像符号化装置ついて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
【０１７６】
また、上記実施の形態に係る画像復号装置又は画像符号化装置に含まれる各処理部は典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。
【０１７７】
また、集積回路化はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【０１７８】
上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ又はプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスク又は半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
【０１７９】
言い換えると、画像復号装置及び画像符号化装置は、処理回路（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）と、当該処理回路に電気的に接続された（当該処理回路からアクセス可能な）記憶装置（ｓｔｏｒａｇｅ）とを備える。処理回路は、専用のハードウェア及びプログラム実行部の少なくとも一方を含む。また、記憶装置は、処理回路がプログラム実行部を含む場合には、当該プログラム実行部により実行されるソフトウェアプログラムを記憶する。処理回路は、記憶装置を用いて、上記実施の形態に係る画像復号方法又は画像符号化方法を実行する。
【０１８０】
さらに、本発明は上記ソフトウェアプログラムであってもよいし、上記プログラムが記録された非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体であってもよい。また、上記プログラムは、インターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。
【０１８１】
また、上記で用いた数字は、全て本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。
【０１８２】
また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。
【０１８３】
また、上記の画像復号方法又は画像符号化方法に含まれるステップが実行される順序は、本発明を具体的に説明するために例示するためのものであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時（並列）に実行されてもよい。
【０１８４】
以上、本発明の一つ又は複数の態様に係る画像復号装置及び画像符号化装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【０１８５】
（実施の形態２）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法（画像符号化方法）または動画像復号化方法（画像復号方法）の構成を実現するためのプログラムを記憶メディアに記録することにより、上記各実施の形態で示した処理を独立したコンピュータシステムにおいて簡単に実施することが可能となる。記憶メディアは、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード、半導体メモリ等、プログラムを記録できるものであればよい。
【０１８６】
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。
【０１８７】
図１７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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
しかし、コンテンツ供給システムex１００は図１７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。
【０１９０】
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。
【０１９１】
コンテンツ供給システムex１００では、カメラex１１３等が基地局ex１０９、電話網ex１０４を通じてストリーミングサーバex１０３に接続されることで、ライブ配信等が可能になる。ライブ配信では、ユーザがカメラex１１３を用いて撮影するコンテンツ（例えば、音楽ライブの映像等）に対して上記各実施の形態で説明したように符号化処理を行い（即ち、本発明の一態様に係る画像符号化装置として機能する）、ストリーミングサーバex１０３に送信する。一方、ストリーミングサーバex１０３は要求のあったクライアントに対して送信されたコンテンツデータをストリーム配信する。クライアントとしては、上記符号化処理されたデータを復号化することが可能な、コンピュータex１１１、ＰＤＡex１１２、カメラex１１３、携帯電話ex１１４、ゲーム機ex１１５等がある。配信されたデータを受信した各機器では、受信したデータを復号化処理して再生する（即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する）。
【０１９２】
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。
【０１９３】
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。
【０１９４】
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。
【０１９５】
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。
【０１９６】
なお、コンテンツ供給システムex１００の例に限らず、図１８に示すように、デジタル放送用システムex２００にも、上記各実施の形態の少なくとも動画像符号化装置（画像符号化装置）または動画像復号化装置（画像復号装置）のいずれかを組み込むことができる。具体的には、放送局ex２０１では映像データに音楽データなどが多重化された多重化データが電波を介して通信または衛星ex２０２に伝送される。この映像データは上記各実施の形態で説明した動画像符号化方法により符号化されたデータである（即ち、本発明の一態様に係る画像符号化装置によって符号化されたデータである）。これを受けた放送衛星ex２０２は、放送用の電波を発信し、この電波を衛星放送の受信が可能な家庭のアンテナex２０４が受信する。受信した多重化データを、テレビ（受信機）ex３００またはセットトップボックス（ＳＴＢ）ex２１７等の装置が復号化して再生する（即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する）。
【０１９７】
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。
【０１９８】
図１９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。
【０１９９】
また、テレビex３００は、音声データ、映像データそれぞれを復号化する、またはそれぞれの情報を符号化する音声信号処理部ex３０４、映像信号処理部ex３０５（本発明の一態様に係る画像符号化装置または画像復号装置として機能する）を有する信号処理部ex３０６と、復号化した音声信号を出力するスピーカex３０７、復号化した映像信号を表示するディスプレイ等の表示部ex３０８を有する出力部ex３０９とを有する。さらに、テレビex３００は、ユーザ操作の入力を受け付ける操作入力部ex３１２等を有するインタフェース部ex３１７を有する。さらに、テレビex３００は、各部を統括的に制御する制御部ex３１０、各部に電力を供給する電源回路部ex３１１を有する。インタフェース部ex３１７は、操作入力部ex３１２以外に、リーダ／レコーダex２１８等の外部機器と接続されるブリッジex３１３、ＳＤカード等の記録メディアex２１６を装着可能とするためのスロット部ex３１４、ハードディスク等の外部記録メディアと接続するためのドライバex３１５、電話網と接続するモデムex３１６等を有していてもよい。なお記録メディアex２１６は、格納する不揮発性／揮発性の半導体メモリ素子により電気的に情報の記録を可能としたものである。テレビex３００の各部は同期バスを介して互いに接続されている。
【０２００】
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。
【０２０１】
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。
【０２０２】
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。
【０２０３】
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２０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。
【０２０４】
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。
【０２０５】
図２１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。
【０２０６】
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。
【０２０７】
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１９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。
【０２０８】
図２２Ａ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。
【０２０９】
さらに、携帯電話ex１１４の構成例について、図２２Ｂ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。
【０２１０】
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。
【０２１１】
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。
【０２１２】
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。
【０２１３】
データ通信モード時に映像、静止画、または映像と音声を送信する場合、映像信号処理部ex３５５は、カメラ部ex３６５から供給された映像信号を上記各実施の形態で示した動画像符号化方法によって圧縮符号化し（即ち、本発明の一態様に係る画像符号化装置として機能する）、符号化された映像データを多重／分離部ex３５３に送出する。また、音声信号処理部ex３５４は、映像、静止画等をカメラ部ex３６５で撮像中に音声入力部ex３５６で収音した音声信号を符号化し、符号化された音声データを多重／分離部ex３５３に送出する。
【０２１４】
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。
【０２１５】
データ通信モード時にホームページ等にリンクされた動画像ファイルのデータを受信する場合、または映像およびもしくは音声が添付された電子メールを受信する場合、アンテナex３５０を介して受信された多重化データを復号化するために、多重／分離部ex３５３は、多重化データを分離することにより映像データのビットストリームと音声データのビットストリームとに分け、同期バスex３７０を介して符号化された映像データを映像信号処理部ex３５５に供給するとともに、符号化された音声データを音声信号処理部ex３５４に供給する。映像信号処理部ex３５５は、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法に対応した動画像復号化方法によって復号化することにより映像信号を復号し（即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する）、ＬＣＤ制御部ex３５９を介して表示部ex３５８から、例えばホームページにリンクされた動画像ファイルに含まれる映像、静止画が表示される。また音声信号処理部ex３５４は、音声信号を復号し、音声出力部ex３５７から音声が出力される。
【０２１６】
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。
【０２１７】
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。
【０２１８】
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。
【０２１９】
（実施の形態３）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置と、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１など異なる規格に準拠した動画像符号化方法または装置とを、必要に応じて適宜切替えることにより、映像データを生成することも可能である。
【０２２０】
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。
【０２２１】
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。
【０２２２】
図２３は、多重化データの構成を示す図である。図２３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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
図２４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。
【０２２５】
図２５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２５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２５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。
【０２２６】
図２６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２６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。
【０２２７】
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。
【０２２８】
図２７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。
【０２２９】
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。
【０２３０】
多重化データ情報ファイルは、図２８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。
【０２３１】
多重化データ情報は図２８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。
【０２３２】
ストリーム属性情報は図２９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。
【０２３３】
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。
【０２３４】
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３０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。
【０２３５】
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。
【０２３６】
（実施の形態４）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法および装置、動画像復号化方法および装置は、典型的には集積回路であるＬＳＩで実現される。一例として、図３１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。
【０２３７】
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。
【０２３８】
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。
【０２３９】
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。
【０２４０】
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。
【０２４１】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。このようなプログラマブル・ロジック・デバイスは、典型的には、ソフトウェア又はファームウェアを構成するプログラムを、ロードする又はメモリ等から読み込むことで、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法、又は動画像復号化方法を実行することができる。
【０２４２】
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。
【０２４３】
（実施の形態５）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを復号する場合、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データを復号する場合に比べ、処理量が増加することが考えられる。そのため、ＬＳＩex５００において、従来の規格に準拠する映像データを復号する際のＣＰＵex５０２の駆動周波数よりも高い駆動周波数に設定する必要がある。しかし、駆動周波数を高くすると、消費電力が高くなるという課題が生じる。
【０２４４】
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３２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。
【０２４５】
より具体的には、駆動周波数切替え部ex８０３は、図３１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３１の信号処理部ex５０７に該当する。ＣＰＵex５０２は、映像データがどの規格に準拠するものであるかを識別する。そして、ＣＰＵex５０２からの信号に基づいて、駆動周波数制御部ex５１２は、駆動周波数を設定する。また、ＣＰＵex５０２からの信号に基づいて、信号処理部ex５０７は、映像データの復号を行う。ここで、映像データの識別には、例えば、実施の形態３で記載した識別情報を利用することが考えられる。識別情報に関しては、実施の形態３で記載したものに限られず、映像データがどの規格に準拠するか識別できる情報であればよい。例えば、映像データがテレビに利用されるものであるか、ディスクに利用されるものであるかなどを識別する外部信号に基づいて、映像データがどの規格に準拠するものであるか識別可能である場合には、このような外部信号に基づいて識別してもよい。また、ＣＰＵex５０２における駆動周波数の選択は、例えば、図３４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。
【０２４６】
図３３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。
【０２４７】
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。
【０２４８】
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。
【０２４９】
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。
【０２５０】
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。
【０２５１】
（実施の形態６）
テレビや、携帯電話など、上述した機器・システムには、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力される場合がある。このように、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力された場合にも復号できるようにするために、ＬＳＩex５００の信号処理部ex５０７が複数の規格に対応している必要がある。しかし、それぞれの規格に対応する信号処理部ex５０７を個別に用いると、ＬＳＩex５００の回路規模が大きくなり、また、コストが増加するという課題が生じる。
【０２５２】
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３５Ａのex９００に示す。例えば、上記各実施の形態で示した動画像復号方法と、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に準拠する動画像復号方法とは、エントロピー符号化、逆量子化、デブロッキング・フィルタ、動き補償などの処理において処理内容が一部共通する。共通する処理内容については、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に対応する復号処理部ex９０２を共有し、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に対応しない、本発明の一態様に特有の他の処理内容については、専用の復号処理部ex９０１を用いるという構成が考えられる。特に、本発明の一態様は、デブロッキング・フィルタに特徴を有していることから、例えば、デブロッキング・フィルタについては専用の復号処理部ex９０１を用い、それ以外の逆量子化、エントロピー復号、動き補償のいずれか、または、全ての処理については、復号処理部を共有することが考えられる。復号処理部の共有化に関しては、共通する処理内容については、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行するための復号処理部を共有し、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に特有の処理内容については、専用の復号処理部を用いる構成であってもよい。
【０２５３】
また、処理を一部共有化する他の例を図３５Ｂのex１０００に示す。この例では、本発明の一態様に特有の処理内容に対応した専用の復号処理部ex１００１と、他の従来規格に特有の処理内容に対応した専用の復号処理部ex１００２と、本発明の一態様に係る動画像復号方法と他の従来規格の動画像復号方法とに共通する処理内容に対応した共用の復号処理部ex１００３とを用いる構成としている。ここで、専用の復号処理部ex１００１、ex１００２は、必ずしも本発明の一態様、または、他の従来規格に特有の処理内容に特化したものではなく、他の汎用処理を実行できるものであってもよい。また、本実施の形態の構成を、ＬＳＩex５００で実装することも可能である。
【０２５４】
このように、本発明の一態様に係る動画像復号方法と、従来の規格の動画像復号方法とで共通する処理内容について、復号処理部を共有することにより、ＬＳＩの回路規模を小さくし、かつ、コストを低減することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０２５５】
本発明は、画像復号方法および装置、または画像処理方法および装置に適用できる。また、本発明は、画像復号装置を備える、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】
【０２５６】
１００  デブロッキング処理装置
１０１  デブロッキング処理部
１０２  フレームメモリ
１０３  イントラ予測部
１０４、１０４Ａ  インター予測部
１０５  選択部
１０６、１０６Ａ、１０６Ｂ  動き補償部
１１１  再構成画像
１１２  復号画像
１１３  予測画像
１１４  予測情報
２００  画像復号装置
２０１  エントロピー復号部
２０２、３０４  逆量子化逆変換部
２０３、３０５  加算器
２１１  符号化信号
２１２、３１３  量子化係数
２１３、３１２、３１４  予測誤差
３００  画像符号化装置
３０１  減算器
３０２  変換量子化部
３０３  エントロピー符号化部
３０６  動き検出部
３１１  入力画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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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２０】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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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３３】
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【図３４】
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【図３５Ａ】
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【図３５Ｂ】
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