(57)【要約】【課題】処理負荷を削減しつつも符号化効率を保つことができる動画像符号化復号装置を提供する。【解決手段】動画像符号化復号装置に備えられる動画像符号化装置（１００）は、符号化対象ピクチャに含まれ符号化対象ブロックに空間的に隣接する、または、符号化対象ピクチャとは異なるピクチャに含まれる時間的に隣接する１以上の対応ブロックのそれぞれについて、リストに対応ブロックの動きベクトルを選択的に追加する際に、時間的に隣接する対応ブロックの第１の動きベクトルをスケーリング処理することにより第２の動きベクトルを算出し、第２の動きベクトルが所定の大きさの範囲に含まれるか否かを判定し、第２の動きベクトルが所定の大きさの範囲内に含まれれば、第２の動きベクトルをリストに追加するイントラ・インター予測部（１０７）を備える。【選択図】図８
2014003704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１動画像をブロック毎に符号化する動画像符号化装置と、第２動画像をブロック毎に復号する動画像復号装置とを備える動画像符号化復号装置であって、
前記動画像符号化装置は、
前記第１動画像に含まれる符号化対象ピクチャ内の符号化対象ブロックに空間的に隣接する、または、前記第１動画像に含まれ、前記符号化対象ピクチャとは異なる第１ピクチャに含まれる時間的に隣接する、１以上の第１隣接ブロックのそれぞれについて、リストに前記第１隣接ブロックの動きベクトルを選択的に追加する第１追加部と、
前記リストから、前記符号化対象ブロックの符号化のために用いる動きベクトルを選択する第１選択部と、
選択された前記動きベクトルを用いて前記符号化対象ブロックを符号化する符号化部とを備え、
前記第１追加部では、
前記時間的に隣接する第１隣接ブロックの第１動きベクトルをスケーリング処理することにより第２動きベクトルを算出し、算出した前記第２動きベクトルの大きさが、予め定められた固定の大きさの範囲に含まれるか否かを判定し、
前記第２動きベクトルの大きさが前記固定の大きさの範囲内に含まれれば、前記第２動きベクトルを前記第１隣接ブロックの動きベクトルとして前記リストに追加し、
前記第２動きベクトルが前記固定の大きさの範囲内に含まれなければ、前記第２動きベクトルを前記固定の大きさの範囲内に収まるようにクリップして生成された第３動きベクトルを前記第１隣接ブロックの動きベクトルとして前記リストに追加し、
前記動画像復号装置は、
前記第２動画像に含まれる復号対象ピクチャ内の復号対象ブロックに空間的に隣接する、または、前記第２動画像に含まれ、前記復号対象ピクチャとは異なるピクチャに含まれる時間的に隣接する、１以上の第２隣接ブロックのそれぞれについて、リストに前記第２隣接ブロックの動きベクトルを選択的に追加する第２追加部と、
前記リストから、前記復号対象ブロックの復号のために用いる動きベクトルを選択する第２選択部と、
選択された前記動きベクトルを用いて前記復号対象ブロックを復号する復号部とを備え、
前記第２追加部は、
前記時間的に隣接する第２隣接ブロックの第４動きベクトルをスケーリング処理することにより第５動きベクトルを生成し、
前記第５動きベクトルの大きさが、予め定められた固定の大きさの範囲に含まれるか否かを判定し、
前記第５動きベクトルの大きさが前記固定の大きさの範囲内に含まれれば、前記第５動きベクトルを前記第２隣接ブロックの動きベクトルとして前記リストに追加し、
前記第５動きベクトルが前記固定の大きさの範囲内に含まれなければ、前記第５動きベクトルを前記固定の大きさの範囲内に収まるようにクリップして生成された第６動きベクトルを前記第２隣接ブロックの動きベクトルとして前記リストに追加する
動画像符号化復号装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のピクチャをブロック毎に符号化する動画像符号化方法、および複数のピクチャをブロック毎に復号する動画像復号方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｈ．２６４のインター予測復号において、Ｂスライス等に含まれる２方向参照ブロックは、復号対象ブロックが含まれるピクチャと異なるピクチャに含まれる２つの画像データを参照することで復号対象ブロックの画像データが予測復号される。
【０００３】
さて、Ｈ．２６４では、ダイレクトモード、と呼ばれる予測画像を作成するための動きベクトルの導出モードが存在する（非特許文献１の８．４．１．２．１節、３．４５節等）。
【０００４】
Ｈ．２６４のダイレクトモードでは、以下の（Ｓ）と（Ｔ）との２つのモードがある。
【０００５】
（Ｔ）（時間的に異なるが）空間的に同じ位置に位置するｃｏ＿ｌｏｃａｔｅｄブロック（Ｃｏｌ＿Ｂｌｋ）の動きベクトルｍｖＣｏｌを所定の比でスケール処理して利用する時間ダイレクトモード（ｔｅｍｐｏｒａｌ  ｍｏｄｅ）。
【０００６】
（Ｓ）（時間的には同じ表示時刻のピクチャであるが）空間的に異なる位置のブロックの動きベクトルに関するデータ（ｍｏｔｉｏｎ  ｄａｔａ）を利用する空間ダイレクトモード（ｓｐｅｃｉａｌ  ｄｉｒｅｃｔ  ｍｏｄｅ）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４  ０３／２０１０
【非特許文献２】ＷＤ４：Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ｄｒａｆｔ  ４  ｏｆ  Ｈｉｇｈ−Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｊｏｉｎｔ  Ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ  Ｔｅａｍ  ｏｎ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ（ＪＣＴ−ＶＣ）  ｏｆ  ＩＴＵ−Ｔ  ＳＧ１６  ＷＰ３  ａｎｄ  ＩＳＯ／ＩＥＣ  ＪＴＣ１／ＳＣ２９／ＷＧ１１  ６ｔｈ  Ｍｅｅｔｉｎｇ：Ｔｏｒｉｎｏ，ＩＴ，  １４−２２  Ｊｕｌｙ，２０１１、Ｄｏｃｕｍｅｎｔ：ＪＣＴＶＣ−Ｆ８０３＿ｄ２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の時間ダイレクトモードでは、スケール処理の際に乗算の計算が必要である。このため、スケール処理後は、符号化側または復号側で扱う動きベクトルのビット精度範囲が大きくなり得るので、符号化側または復号化側の負荷が増加する。
【０００９】
そこで、本発明は、処理負荷を削減しつつも符号化効率を保つことができる動画像符号化方法および動画像復号方法等を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１動画像をブロック毎に符号化する動画像符号化装置と、第２動画像をブロック毎に復号する動画像復号装置とを備える動画像符号化復号装置であって、前記動画像符号化装置は、前記第１動画像に含まれる符号化対象ピクチャ内の符号化対象ブロックに空間的に隣接する、または、前記第１動画像に含まれ、前記符号化対象ピクチャとは異なる第１ピクチャに含まれる時間的に隣接する、１以上の第１隣接ブロックのそれぞれについて、リストに前記第１隣接ブロックの動きベクトルを選択的に追加する第１追加部と、前記リストから、前記符号化対象ブロックの符号化のために用いる動きベクトルを選択する第１選択部と、選択された前記動きベクトルを用いて前記符号化対象ブロックを符号化する符号化部とを備え、前記第１追加部では、前記時間的に隣接する第１隣接ブロックの第１動きベクトルをスケーリング処理することにより第２動きベクトルを算出し、算出した前記第２動きベクトルの大きさが、予め定められた固定の大きさの範囲に含まれるか否かを判定し、前記第２動きベクトルの大きさが前記固定の大きさの範囲内に含まれれば、前記第２動きベクトルを前記第１隣接ブロックの動きベクトルとして前記リストに追加し、前記第２動きベクトルが前記固定の大きさの範囲内に含まれなければ、前記第２動きベクトルを前記固定の大きさの範囲内に収まるようにクリップして生成された第３動きベクトルを前記第１隣接ブロックの動きベクトルとして前記リストに追加し、前記動画像復号装置は、前記第２動画像に含まれる復号対象ピクチャ内の復号対象ブロックに空間的に隣接する、または、前記第２動画像に含まれ、前記復号対象ピクチャとは異なるピクチャに含まれる時間的に隣接する、１以上の第２隣接ブロックのそれぞれについて、リストに前記第２隣接ブロックの動きベクトルを選択的に追加する第２追加部と、前記リストから、前記復号対象ブロックの復号のために用いる動きベクトルを選択する第２選択部と、選択された前記動きベクトルを用いて前記復号対象ブロックを復号する復号部とを備え、前記第２追加部は、前記時間的に隣接する第２隣接ブロックの第４動きベクトルをスケーリング処理することにより第５動きベクトルを生成し、前記第５動きベクトルの大きさが、予め定められた固定の大きさの範囲に含まれるか否かを判定し、前記第５動きベクトルの大きさが前記固定の大きさの範囲内に含まれれば、前記第５動きベクトルを前記第２隣接ブロックの動きベクトルとして前記リストに追加し、前記第５動きベクトルが前記固定の大きさの範囲内に含まれなければ、前記第５動きベクトルを前記固定の大きさの範囲内に収まるようにクリップして生成された第６動きベクトルを前記第２隣接ブロックの動きベクトルとして前記リストに追加する動画像符号化復号装置である。
【００１１】
本発明の一態様に係る動画像符号化方法は、複数のピクチャをブロック毎に符号化する動画像符号化方法であって、符号化対象ピクチャに含まれ符号化対象ブロックに空間的に隣接する、または、前記符号化対象ピクチャとは異なるピクチャに含まれる時間的に隣接する１以上の対応ブロックのそれぞれについて、リストに前記対応ブロックの動きベクトルを選択的に追加する追加ステップと、前記リストから、前記符号化対象ブロックの符号化のために用いる動きベクトルを選択する選択ステップと、前記選択ステップにおいて選択された前記動きベクトルを用いて前記符号化対象ブロックを符号化する符号化ステップとを含み、前記追加ステップでは、前記時間的に隣接する対応ブロックの第１の動きベクトルをスケーリング処理することにより第２の動きベクトルを算出し、算出した前記第２の動きベクトルが、所定の大きさの範囲に含まれるか否かを判定し、前記第２の動きベクトルが前記所定の大きさの範囲内に含まれれば、前記第２の動きベクトルを前記対応ブロックの動きベクトルとして前記リストに追加する。
【００１２】
また、本発明の一態様に係る動画像復号方法は、複数のピクチャをブロック毎に復号する動画像復号方法であって、復号対象ピクチャに含まれ復号対象ブロックに空間的に隣接する、または、前記復号対象ピクチャとは異なるピクチャに含まれる時間的に隣接する１以上の対応ブロックのそれぞれについて、リストに前記対応ブロックの動きベクトルを選択的に追加する追加ステップと、前記リストから、前記復号対象ブロックの復号のために用いる動きベクトルを選択する選択ステップと、前記選択ステップにおいて選択された前記動きベクトルを用いて前記復号対象ブロックを復号する復号ステップとを含み、前記追加ステップでは、前記時間的に隣接する対応ブロックの第１の動きベクトルをスケーリング処理することにより第２の動きベクトルを算出し、算出した前記第２の動きベクトルが、所定の大きさの範囲に含まれるか否かを判定し、前記第２の動きベクトルが前記所定の大きさの範囲内に含まれれば、前記第２の動きベクトルを前記対応ブロックの動きベクトルとして前記リストに追加する。
【００１３】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、処理負荷を削減しつつも符号化効率を保つことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、復号対象ブロック（Ｃｕｒｒ＿Ｂｌｋ）の復号において参照する２枚のピクチャを説明する図である。
【図２Ａ】図２Ａは、参照ピクチャリスト（ＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔ０）を説明する図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、参照ピクチャリスト（ＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔ１）を説明する図である。
【図３】図３は、ＣｕｒｒＢｌｋの参照ピクチャリストＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔ０とＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔ１とについてｐｉｃＮｕｍを説明する図である。
【図４】図４は、（Ｔ）の時間ダイレクトモード（ｔｅｍｐｏｒａｌ  ｍｏｄｅ）において利用される情報を説明する図である。
【図５Ａ】図５Ａは、時間ダイレクトモード（ｔｅｍｐｏｒａｌ  ｍｏｄｅ）におけるスケーリング処理を説明するための図であり、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロック、動きベクトルｍｖＬ０Ｃｏｌを簡略化して説明する図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、時間ダイレクトモード（ｔｅｍｐｏｒａｌ  ｍｏｄｅ）におけるスケーリング処理を説明するための図であり、スケーリング処理の概念を説明する図である。
【図６】図６は、ＳＴＥＰ１〜３を非特許文献１に記載された導出式との関係で示す図である。
【図７】図７は、（Ｓ）の空間ダイレクトモード（ｓｐｅｃｉａｌ  ｄｉｒｅｃｔ  ｍｏｄｅ）について説明する図である。
【図８】図８は、実施の形態１の動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、実施の形態１の動画像符号化装置における動作を説明するフロー図である。
【図１０】図１０は、イントラ・インター予測部が設定するマージ候補ブロック［１…６］を説明する図である。
【図１１】図１１は、マージ候補リスト（ｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔ）の概念を説明する図である。
【図１２】図１２は、イントラ・インター予測部が行う重複判定で重複と判定する例を示す図である。
【図１３】図１３は、マージ候補ブロック［ｉ］のｍｏｔｉｏｎ  ｄａｔａを取得する処理を説明するフロー図である。
【図１４】図１４は、イントラ・インター予測部が行うスケーリング処理の一例を説明するフロー図である。
【図１５】図１５は、イントラ・インター予測部が行うスケーリング処理の他の例を説明するフロー図である。
【図１６】図１６は、実施の形態１の動画像復号装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】図１７は、実施の形態１の動画像復号装置における動作を説明するフロー図である。
【図１８】図１８は、マージ候補リスト（ｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔ）の更新処理を説明するための図であり、（ａ）初期化生成されるマージ候補リスト（ｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔ）を示す図、（ｂ）更新処理された後のマージ候補リスト（ｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔ）を示す図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、ＨＥＶＣにおける動き予測ベクトルｍｖｐＬＸについて説明する図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、動き予測ベクトルｍｖｐＬＸの候補リストｍｖｐＬｉｓｔＬＸ（ｍｖｐＬｉｓｔＬ０とｍｖｐＬｉｓｔＬ１）を説明する図である。
【図２０】図２０は、予測候補ブロック群、あるいは予測候補ブロックを説明する図である。
【図２１】図２１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２２】図２２は、デジタル放送用システムの全体構成図である。
【図２３】図２３は、テレビの構成例を示すブロック図である。
【図２４】図２４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２５】図２５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２６Ａ】図２６Ａは、携帯電話の一例を示す図である。
【図２６Ｂ】図２６Ｂは、携帯電話の構成例を示すブロック図である。
【図２７】図２７は、多重化データの構成を示す図である。
【図２８】図２８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２９】図２９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３０】図３０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３１】図３１は、ＰＭＴのデータ構成を示す図である。
【図３２】図３２は、多重化データ情報の内部構成を示す図である。
【図３３】図３３は、ストリーム属性情報の内部構成を示す図である。
【図３４】図３４は、映像データを識別するステップを示す図である。
【図３５】図３５は、各実施の形態の動画像符号化方法および動画像復号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３６】図３６は、駆動周波数を切り替える構成を示す図である。
【図３７】図３７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３８】図３８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３９Ａ】図３９Ａ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３９Ｂ】図３９Ｂ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】
【００１６】
（本発明の基礎となった知見）
図１は、復号対象ブロック（Ｃｕｒｒ＿Ｂｌｋ）の復号において参照する２枚のピクチャを説明する図である。図中、「３００」から「３０４」はピクチャ番号（ＰｉｃＮｕｍ）であり、表示順ＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（）の値を昇順に並べた図である。復号対象ブロックはピクチャ番号３０２（ＣｕｒｒＰｉｃ）に含まれるブロックである。この例では、復号対象ブロックは、表示順前方に存在するＰｉｃＮｕｍ３０１のピクチャと表示順後方に存在するＰｉｃＮｕｍ３０４のピクチャの画像データを参照している。以下、矢印凡例はこの例の通り、矢印の根元が参照する側（復号対象側）のピクチャ、矢印の先が復号に利用される（参照される）側のピクチャを示す。
【００１７】
以下、明細書と図では、復号対象ブロックを黒塗ブロックで示しＣｕｒｒ＿Ｂｌｋと省略表記する。また、矢印凡例はこの例の通り、矢印の根元が参照する側（復号対象側）のピクチャ、矢印の先が復号に利用される（参照される）側のピクチャを示す。また、ｐｉｃＮｕｍ３０２のピクチャが復号対象ブロックを含むピクチャ（復号対象ピクチャ）であるとする。
【００１８】
図２Ａおよび図２Ｂは、２つの参照ピクチャリスト（ＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔ０及びＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔ１）を説明する図である。
【００１９】
１つ目の参照ピクチャを特定するためのリストが図２Ａに示す参照ピクチャリスト０（ＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔ０）である。２つ目の参照ピクチャを特定するためのリストが図２Ｂに示す参照ピクチャリスト１（ＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔ１）である。参照ピクチャリストは、復号対象ブロックがどの参照ピクチャを参照するのかを、「３０２」等の値の大きくなるｐｉｃＮｕｍではなく、「０」や「１」といった小さなインデクス値（ｒｅｆＩｄｘＬ０とｒｅｆＩｄｘＬ１）のみで示すことができるリストである。スライス中の個々のブロックである、復号対象ブロック（Ｃｕｒｒ＿Ｂｌｋ）がどのピクチャを参照するかは、このリスト中のインデクスの値で与えられる。
【００２０】
復号対象ブロックが含まれるＢスライスの復号時にリストが初期値化(生成)される。
【００２１】
参照ピクチャリストＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔ０とＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔ１とは、インデクスの若番(インデクス値が小さい番号)が示すピクチャ番号ｐｉｃＮｕｍが異なるように並び替えられる。参照ピクチャリストをそれぞれ復号対象ピクチャのｐｉｃＮｕｍ３０２を区切りに前半部分と後半部分に分け、参照ピクチャリスト０の前半部分では降順に（３０１，３００…）割り当てる。また、参照ピクチャリスト１の前半部分では昇順に（３０３，３０４…）と割り当てる。
【００２２】
例えば、符号列よりインデクスの値が参照ピクチャリスト０および参照ピクチャリスト１それぞれに対して最も小さい「０」で与えられると、ピクチャ３０２について以下の２つの参照ピクチャが決定される。
【００２３】
１つ目の参照ピクチャとして、ＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔ０［０］の値である１つ前のピクチャ３０１が決定される。２つ目の参照ピクチャとして、ＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔ１［０］の値である１つ後のピクチャ３０３が決定される。
【００２４】
図１に示す例では、１つ目のインデクスがｒｅｆＩｄｘＬ０＝０であり、ピクチャ３０１を参照し、２つ目のインデクスがｒｅｆＩｄｘＬ１＝１であり、ピクチャ３０４を参照している。
【００２５】
図３は、ピクチャ３０２に含まれるＣｕｒｒＢｌｋの参照ピクチャリストＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔ０とＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔ１とについてｒｅｆＩｄｘＬ０及びｒｅｆＩｄｘＬ１の値を「０」から増加させた場合に示すｐｉｃＮｕｍを説明する図である。復号対象ピクチャ（ｐｉｃＮｕｍ３０２）から見て、各リストのインデクスの値（ｒｅｆＩｄｘＬ０の値とｒｅｆＩｄｘＬ１の値）が増加するほど、インデクスの値で特定されるピクチャは復号対象ピクチャから遠ざかる。
【００２６】
特に２つ目の参照を示すＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔ１においては、リストのインデクスの小さい値に部分にＣｕｒｒＰｉｃピクチャ３０２より後（ｇｒｅａｔｅｒ  ｔｈａｎ  ＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ＣｕｒｒＰｉｃ）のピクチャ（復号済みでありメモリに保持されているものについて）降順で設定されるルールでインデクスが保持される（これをＲｕｌｅ１と呼ぶ）。このＲｕｌｅ１に従うと、ＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔ１［０］で特定されるピクチャは、図中破線円で示すｐｉｃＮｕｍ３０３となる。
【００２７】
上記のように、明細書と図では、特に断りのない限り１つ目の参照ピクチャリストをＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔ０と省略し、このリスト中のインデクスをｒｅｆＩｄｘＬ０と省略する。２つ目の参照ピクチャリストをＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔ１、このリスト中のインデクスをｒｅｆＩｄｘＬ１と省略する（詳細は図中の説明並びに、非特許文献１の８．２．４．２．３節８．２．４Ｄｅｃｏｄｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓ  ｆｏｒ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｉｃｔｕｒｅ  ｌｉｓｔｓ  ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎを参照）。
【００２８】
次に、Ｈ．２６４の（Ｔ）時間ダイレクトモード（ｔｅｍｐｏｒａｌ  ｍｏｄｅ）および（Ｓ）空間ダイレクトモード（ｓｐｅｃｉａｌ  ｄｉｒｅｃｔ  ｍｏｄｅ）について、順に説明する。
【００２９】
図４は、（Ｔ）の時間ダイレクトモード（ｔｅｍｐｏｒａｌ  ｍｏｄｅ）において利用される情報を説明する図である。
【００３０】
図中ハッチングで示すブロックが、「（時間的に異なるが）空間的に同じ位置に位置するｃｏ＿ｌｏｃａｔｅｄブロック（Ｃｏｌ＿Ｂｌｋ）」である。時間位置は、図３で説明した２つ目の参照リスト１ＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔ１のインデクスの値「０」で特定されピクチャ３０３となる。前述のＲｕｌｅ１に基づいて初期化されるＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔ１リストにおいて、インデクス値「０」の示すピクチャ（ＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔ１［０］の値）は、参照メモリ中に時間的に後方のピクチャが存在しないなど特別な場合を除き、参照メモリ中に存在するもっとも表示時間的に近い後方のピクチャとなる。
【００３１】
次に、時間ダイレクトモードは、黒塗で示す復号対象ブロックＣｕｒｒ＿Ｂｌｋの動きベクトルｍｖＬ０，ｍｖＬ１を、ハッチングで示すＣｏｌ＿Ｂｌｋの「ｍｏｔｉｏｎデータ」を用いて導出する。ｍｏｔｉｏｎデータには以下が含まれる。
【００３２】
（ｉ）Ｃｏｌ＿Ｂｌｋが参照する参照ピクチャｒｅｆＩｄｘＬ０［ｒｅｆｉｄｘ］。
【００３３】
Ｃｏｌ＿Ｂｌｋは、参照ピクチャとしてピクチャｐｉｃＮｕｍ３０１を参照している（ＲｅｆＰｉｃＬｉｓｔ０［１］の値）。 
【００３４】
（ｉｉ）参照ピクチャについての動きベクトルｍｖＬ０Ｃｏｌ。
【００３５】
図中、ピクチャｐｉｃＮｕｍ３０１中の、破線矢印が、Ｃｏｌ＿Ｂｌｋの復号時に用いられる１つ目の動きベクトルｍｖＬ０Ｃｏｌである。
【００３６】
以下、明細書、図において、破線矢印は動きベクトルを示す。動きベクトルｍｖＬ０Ｃｏｌは、Ｃｏｌ＿Ｂｌｋの復号時に用いられたｃｏｌ＿Ｂｌｋにとっての予測画像を示す動きベクトルである。
【００３７】
図５Ａおよび図５Ｂは、時間ダイレクトモード（ｔｅｍｐｏｒａｌ  ｍｏｄｅ）におけるスケーリング処理を説明する図である。
【００３８】
スケーリング処理は、動きベクトルｍｖＬ０Ｃｏｌの値を、参照ピクチャまでの距離の差の比でスケーリングすることにより、復号対象ブロックＣｕｒｒ＿Ｂｌｋの動きベクトルｍｖＬ０と動きベクトルｍｖＬ１とを導出する処理である。
【００３９】
図５Ａは、図１〜４の参照構造、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロック、動きベクトルｍｖＬ０Ｃｏｌを簡略化して説明する図である。
【００４０】
図５Ｂは、スケーリング処理の概念を説明する図である。
【００４１】
スケーリング処理は、簡単には図５Ｂに示すような三角形ＤＥＦと三角形ＡＢＣとの相似を観念すればよい。
【００４２】
三角形ＤＥＦは、Ｃｏｌ＿Ｂｌｋについての三角形である。
【００４３】
点Ｄは、Ｃｏｌ＿Ｂｌｋの位置である。点Ｅは、Ｃｏｌ＿Ｂｌｋが参照するピクチャの位置である。点Ｆは、点Ｅを基点とした動きベクトルｍｖＬ０Ｃｏｌの示す先の座標である。
【００４４】
三角形ＡＢＣは、Ｃｕｒｒ＿Ｂｌｋについての三角形である。
【００４５】
点Ａは、復号対象とするブロックＣｕｒｒ＿Ｂｌｋの位置である。点Ｂは、このブロックＣｕｒｒ＿Ｂｌｋが参照するピクチャの位置である。点Ｃは、今から導出するベクトルの指し示す先の座標となる。
【００４６】
まず、ＳＴＥＰ１で、（１）Ｃｕｒｒ＿ＢｌｋからＣｕｒｒ＿Ｂｌｋの参照するピクチャへの相対距離（ｔｂ）に対する、（２）Ｃｏｌ＿ＢｌｋからＣｏｌ＿Ｂｌｋの参照するピクチャへの相対距離（ｔｘ）の比であるＳｃａｌｅＦａｃｔｏｒを導出する。例えばこの図では、ＳｃａｌｅＦａｃｔｏｒは、ｔｂ＝３０２−３０１＝１に対する、ｔｘ＝３０３−３０１＝２の比（ｔｂ／ｔｘ）であり、０．５（１／２）がスケール比（相似比が１：２）である。これは、三角形ＡＢＣと三角形ＤＥＦと相似比が１／２であることに該当する。
【００４７】
ＳｃａｌｅＦａｃｔｏｒ＝ｔｂ／ｔｘ＝（３０２−３０１）／（３０３−３０１）
＝１／２  …（ＳＴＥＰ１）
【００４８】
ＳＴＥＰ２で、元々与えられている辺ＥＦを長さとするベクトルＥＦを、得られたスケール比で、乗算して、ベクトルＢＣを得る。このベクトルＢＣが１つ目のベクトル（ｍｖＬ０）である。
【００４９】
ｍｖＬ０＝ＳｃａｌｅＦａｃｔｏｒ×ｍｖＬ０Ｃｏｌ  …（ＳＴＥＰ２）
【００５０】
ＳＴＥＰ３で、導出対象であるもう１つのベクトルｍｖＬ１を、ＳＴＥＰ２で導出したｍｖＬ０と向きを反転させたｍｖＬ０Ｃｏｌとを用いて導出する。
【００５１】
ｍｖＬ１＝ｍｖＬ０−ｍｖＬ０Ｃｏｌ  …（ＳＴＥＰ３）
【００５２】
図６は、ステップＳＴＥＰ１〜３を非特許文献１の８．４．１．２．３節Ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ  ｐｒｏｃｅｓｓ  ｆｏｒ  ｔｅｍｐｏｒａｌ  ｄｉｒｅｃｔ  ｌｕｍａ  ｍｏｔｉｏｎ  ｖｅｃｔｏｒ  ａｎｄ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｉｎｄｅｘ  ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ  ｍｏｄｅに記載された導出式との関係で示す図である。
【００５３】
図７は、２つのダイレクトモードのうち、他方の（Ｓ）の空間ダイレクトモード（ｓｐｅｃｉａｌ  ｄｉｒｅｃｔ  ｍｏｄｅ）について説明する図である。
【００５４】
このモードでは、復号対象ブロック（Ｃｕｒｒ＿Ｂｌｋ）の含まれる動き補償単位ブロックに隣接するブロックＮ（例えば隣接ブロックＡ、隣接ブロックＢ、隣接ブロックＣ）について前述の動きベクトルに関するデータ（ｍｏｔｉｏｎデータ）（（動きベクトルｍｖＬＸＮ、参照インデクスｒｅｆＩｄｘＬＸＮ）の値の組のことを言う。以下同じ）を取得する。
【００５５】
動きベクトルに関するデータ（以下、動きデータとも言う）のうち、もっとも参照インデクス（ｒｅｆＩｄｘＬＸＮ）の値が小さい「０」を含めた自然数（ｍｉｎＰｏｓｉｔｉｖｅ値）をもつブロックの動きデータ（ｒｅｆＩｄｘＬ０，Ｌ１とそれに対するｍｖＬ０，ｍｖＬ１）をそのまま用いる（非特許文献８−１８６，１８７式）。具体的には、以下の計算によりｒｅｆＩｄｘＬ０とＬ１とを、各々導出する。
【００５６】
ｒｅｆＩｄｘＬ０＝ＭｉｎＰｏｓｉｔｉｖｅ（ｒｅｆＩｄｘＬ０Ａ，ＭｉｎＰｏｓｉｔｉｖｅ（ｒｅｆＩｄｘＬ０Ｂ，ｒｅｆＩｄｘＬ０Ｃ））（８−１８６）
【００５７】
ｒｅｆＩｄｘＬ１＝ＭｉｎＰｏｓｉｔｉｖｅ（ｒｅｆＩｄｘＬ１Ａ，ＭｉｎＰｏｓｉｔｉｖｅ（ｒｅｆＩｄｘＬ１Ｂ，ｒｅｆＩｄｘＬ１Ｃ））（８−１８７）
【００５８】
この空間ダイレクトモードでは、動きベクトルｍｖＬ０またはｍｖＬ１について、同じピクチャから参照ピクチャまでの距離（ｒｅｆＩｄｘＬ０，Ｌ１）を含めた“ｍｏｔｉｏｎｄａｔａ”をセットで利用するために、隣接ブロックの利用する参照ピクチャを参照すればよく、原則、時間ダイレクトモードのようにｍｖＬ０またはｍｖＬ１をスケールする必要はなかった。
【００５９】
以上のように、（Ｔ）時間ダイレクトモードについて、ＳｃａｌｅＦａｃｔｏｒ（ＤｉｓｔＳｃａｌｅＦａｃｔｏｒ）を用いた動きベクトルｍｖＬ０の導出には、ＳｃａｌｅＦａｃｔｏｒとｍｖＬ０Ｃｏｌとの乗算の計算が必要である。このため、例えば、復号側で扱う動きベクトルの大きさの範囲を、あるビット精度で表すことが可能な範囲に制限する場合、符号化側で、時間ダイレクトの乗算後の動きベクトルの大きさが、上記範囲内に収まるように動きベクトルの生成を制御する必要があり、符号化側の処理負荷が増加する。
【００６０】
また、従来のＨ．２６４では、（Ｔ）時間ダイレクトモードを使うか（Ｓ）空間ダイレクトを使うかの切り替えが、スライス単位で１回しかできなかった。
【００６１】
ＨＥＶＣでは、Ｈ．２６４におけるスライス単位の空間ダイレクトモードおよび時間ダイレクトモードよりも、要用柔軟な動きベクトルの導出方法の指定をはかるマージモードと呼ばれるモードが検討されている。この新たなＨＥＶＣのマージモードとの組み合わせにより、上記動きベクトルの大きさの範囲を制限する場合の処理負荷を削減しつつも符号化効率を保つ適切なバランスが望まれる。
【００６２】
そこで、本発明の一態様に係る動画像符号化方法は、複数のピクチャをブロック毎に符号化する動画像符号化方法であって、符号化対象ピクチャに含まれ符号化対象ブロックに空間的に隣接する、または、前記符号化対象ピクチャとは異なるピクチャに含まれる時間的に隣接する１以上の対応ブロックのそれぞれについて、リストに前記対応ブロックの動きベクトルを選択的に追加する追加ステップと、前記リストから、前記符号化対象ブロックの符号化のために用いる動きベクトルを選択する選択ステップと、前記選択ステップにおいて選択された前記動きベクトルを用いて前記符号化対象ブロックを符号化する符号化ステップとを含み、前記追加ステップでは、前記時間的に隣接する対応ブロックの第１の動きベクトルをスケーリング処理することにより第２の動きベクトルを算出し、算出した前記第２の動きベクトルが、所定の大きさの範囲に含まれるか否かを判定し、前記第２の動きベクトルが前記所定の大きさの範囲内に含まれれば、前記第２の動きベクトルを前記対応ブロックの動きベクトルとして前記リストに追加する。
【００６３】
これにより、符号化側および復号側で扱う動きベクトルの大きさの範囲を、あるビット精度で表すことが可能な範囲に常に収めることができる。
【００６４】
また、前記追加ステップでは、前記第２の動きベクトルが前記所定の大きさの範囲内に含まれなければ、前記第２の動きベクトルを前記所定の大きさの範囲内に収まるようにクリップし、クリップ後の動きベクトルを前記対応ブロックの動きベクトルとして前記リストに追加してもよい。
【００６５】
また、前記追加ステップでは、前記第２の動きベクトルが前記所定の大きさの範囲内に含まれなければ、前記第２の動きベクトルを前記リストに追加しなくてもよい。
【００６６】
また、前記リストは、前記対応ブロックの前記動きベクトル、および前記対応ブロックで参照されたピクチャを特定するための特定情報を有するマージ候補リストであり、前記追加ステップでは、前記対応ブロックの前記動きベクトルに加えて、前記特定情報を前記マージ候補リストに追加し、前記選択ステップでは、前記マージ候補リストから、前記符号化対象ブロックの符号化のために用いる動きベクトルおよび特定情報を選択し、前記符号化ステップでは、前記選択ステップにおいて選択された前記動きベクトルおよび前記特定情報を用いて前記符号化対象ブロックの予測画像を生成することにより前記符号化対象ブロックを符号化してもよい。
【００６７】
また、前記リストは、予測動きベクトル候補リストであり、前記追加ステップでは、さらに、前記空間的に隣接する対応ブロックの第３の動きベクトルをスケーリング処理することにより算出される第４の動きベクトルが、所定の大きさの範囲に含まれるか否かを判定し、前記第４の動きベクトルが前記所定の大きさの範囲内に含まれれば、前記第４の動きベクトルを予測動きベクトルの候補として前記予測動きベクトル候補リストに追加し、前記選択ステップでは、前記予測動きベクトル候補リストから、前記符号化対象ブロックの符号化のために用いる予測動きベクトルを選択し、前記符号化ステップでは、前記選択ステップにおいて選択された前記予測動きベクトルを用いて前記符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化することを含む前記符号化対象ブロックの符号化を行ってもよい。
【００６８】
また、前記追加ステップでは、前記第４の動きベクトルが前記所定の大きさの範囲内に含まれなければ、前記第４の動きベクトルを前記所定の大きさの範囲内に収まるようにクリップし、クリップ後の動きベクトルを前記予測動きベクトルの候補として前記予測動きベクトル候補リストに追加してもよい。
【００６９】
また、前記所定の大きさの範囲は、動きベクトルのビット精度で決定され、前記ビット精度はプロファイルまたはレベルで規定された値、もしくは、ヘッダに付加された値を用いてもよい。
【００７０】
また、本発明の一態様に係る動画像復号方法は、複数のピクチャをブロック毎に復号する動画像復号方法であって、復号対象ピクチャに含まれ復号対象ブロックに空間的に隣接する、または、前記復号対象ピクチャとは異なるピクチャに含まれる時間的に隣接する１以上の対応ブロックのそれぞれについて、リストに前記対応ブロックの動きベクトルを選択的に追加する追加ステップと、前記リストから、前記復号対象ブロックの復号のために用いる動きベクトルを選択する選択ステップと、前記選択ステップにおいて選択された前記動きベクトルを用いて前記復号対象ブロックを復号する復号ステップとを含み、前記追加ステップでは、前記時間的に隣接する対応ブロックの第１の動きベクトルをスケーリング処理することにより第２の動きベクトルを算出し、算出した前記第２の動きベクトルが、所定の大きさの範囲に含まれるか否かを判定し、前記第２の動きベクトルが前記所定の大きさの範囲内に含まれれば、前記第２の動きベクトルを前記対応ブロックの動きベクトルとして前記リストに追加する。
【００７１】
これにより、符号化側および復号側で扱う動きベクトルの大きさの範囲を、あるビット精度で表すことが可能な範囲に常に収めることができる。
【００７２】
また、前記追加ステップでは、前記第２の動きベクトルが前記所定の大きさの範囲内に含まれなければ、前記第２の動きベクトルを前記所定の大きさの範囲内に収まるようにクリップし、クリップ後の動きベクトルを前記リストに追加してもよい。
【００７３】
また、前記追加ステップでは、前記第２の動きベクトルが前記所定の大きさの範囲内に含まれなければ、前記第２の動きベクトルを前記リストに追加しなくてもよい。
【００７４】
また、前記リストは、前記対応ブロックの前記動きベクトル、および前記対応ブロックで参照されたピクチャを特定するための特定情報を有するマージ候補リストであり、前記追加ステップでは、前記対応ブロックの前記動きベクトルに加えて、前記特定情報を前記マージ候補リストに追加し、前記選択ステップでは、前記マージ候補リストから、前記復号対象ブロックの復号のために用いる動きベクトルおよび特定情報を選択し、前記復号ステップでは、前記選択ステップにおいて選択された前記動きベクトルおよび前記特定情報を用いて前記復号対象ブロックの予測画像を生成することにより前記復号対象ブロックを復号してもよい。
【００７５】
また、前記リストは、予測動きベクトル候補リストであり、前記追加ステップでは、さらに、前記空間的に隣接する対応ブロックの第３の動きベクトルをスケーリング処理することにより算出される第４の動きベクトルが、所定の大きさの範囲に含まれるか否かを判定し、前記第４の動きベクトルが前記所定の大きさの範囲内に含まれれば、前記第４の動きベクトルを予測動きベクトルの候補として前記予測動きベクトル候補リストに追加し、前記選択ステップでは、前記予測動きベクトル候補リストから、前記復号対象ブロックの復号のために用いる予測動きベクトルを選択し、前記復号ステップでは、前記選択ステップにおいて選択された前記予測動きベクトルを用いて前記復号対象ブロックの動きベクトルを復号することを含む前記復号対象ブロックの復号を行ってもよい。
【００７６】
また、前記追加ステップでは、前記第４の動きベクトルが前記所定の大きさの範囲内に含まれなければ、前記第４の動きベクトルを前記所定の大きさの範囲内に収まるようにクリップし、クリップ後の動きベクトルを前記予測動きベクトルの候補として前記予測動きベクトル候補リストに追加してもよい。
【００７７】
また、前記所定の大きさの範囲は、動きベクトルのビット精度で決定され、前記ビット精度はプロファイルまたはレベルで規定された値、もしくは、ヘッダに付加された値を用いてもよい。
【００７８】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【００７９】
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。
【００８０】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００８１】
（実施の形態１）
図８は、実施の形態１の動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。
【００８２】
動画像符号化装置１００は、図８に示すように、主に、差分部１０１、変換部１０２、量子化部１０３、エントロピー符号化部１１０、逆量子化部１０４、逆変換部１０５、加算部１０６、メモリ１０９、イントラ・インター予測部１０７、及び、符号化制御部１０８を備えている。
【００８３】
差分部１０１は、入力画像信号と予測画像信号との差分である残差信号を出力する。
【００８４】
変換部１０２は、残差信号に対し、画像領域から周波数領域への変換を行う。量子化部１０３は、周波数領域に変換された残差信号に対して量子化処理を行って、量子化済残差信号を出力する。
【００８５】
エントロピー符号化部１１０は、量子化済残差信号および復号制御信号をエントロピー符号化し、符号化済ビットストリームを出力する。
【００８６】
逆量子化部１０４は、量子化済残差信号に対し、逆量子化処理を行う。逆変換部１０５は、逆量子化処理された残差信号に対し、周波数領域から画像領域への変換を行って、復元済残差信号を出力する。
【００８７】
加算部１０６は、復元済残差信号と予測画像信号とを加算し、復号画像信号にする。
【００８８】
イントラ・インター予測部１０７は、復号画像信号をフレームまたはブロック等所定の単位でメモリ１０９に蓄積するとともに、符号化制御部１０８の指示を受け、差分部１０１および加算部１０６に与える予測画像信号（復号画像信号と動きベクトルとに基づいて導出された画素値）を生成し、出力する。
【００８９】
また、イントラ・インター予測部１０７は、符号化・復号プロセスにおいてマージモードで利用される動きベクトルの候補リストであるマージ候補リスト（ｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔ）を導出する。このとき、イントラ・インター予測部１０７は、符号化対象ピクチャに含まれ符号化対象ブロックに空間的に隣接する、または、前記符号化対象ピクチャとは異なるピクチャに含まれる時間的に隣接する１以上の対応ブロックのそれぞれについて、マージ候補リストに対応ブロックの動きベクトルを選択的に追加する。また、イントラ・インター予測部１０７は、時間的に隣接する対応ブロックの第１の動きベクトルをスケーリング処理することにより第２の動きベクトルを算出し、第２の動きベクトルが所定の大きさの範囲に含まれるか否かを判定し、第２の動きベクトルが所定の大きさの範囲内に含まれれば、第２の動きベクトルを対応ブロックの動きベクトルとしてマージ候補リストに追加する。また、イントラ・インター予測部１０７は、マージ候補リストから、符号化対象ブロックの符号化のために用いる動きベクトルを選択する。すなわち、本実施の形態のスケーリング処理は主にイントラ・インター予測部１０７において実行される。なお、本実施の形態の動画像符号化装置１００では、追加部および選択部は、イントラ・インター予測部１０７に相当する。また、本実施の形態の動画像符号化装置１００では、符号化部は、差分部１０１、変換部１０２、量子化部１０３、およびエントロピー符号化部１１０等に相当する。
【００９０】
符号化制御部１０８は、図中の各処理部並びに、ピクチャをどのような制御パラメータで符号化するか（この制御パラメータは、復号制御信号に対応することになる）を試行の上で決定し、特に、イントラ・インター予測部１０７に対し与える。試行は例えば、図中の点線で示す符号化済ビットストリームのビット長を短くすることを目的とする関数等で行われ、ある画像データの符号化のための制御パラメータ（例えば、インター予測、イントラ予測の区別等）を決定し、出力することになる。出力信号中、動きベクトルインデクスについては後述する。
【００９１】
符号化制御部１０８は、前述試行の結果が良好である場合に、本実施の形態に係るスケーリング処理を用いたことを値として示すように、後述するマージインデクス（ｍｅｒｇｅ＿Ｉｄｘ）を決定して復号制御信号に含めて出力する。またこの場合の、量子化済残差信号は、本実施の形態のスケーリング方法を用いて生成された予測画像信号により導出された値となる。
【００９２】
図９は、実施の形態１の動画像符号化装置における動作を説明するフロー図である。
【００９３】
ここでは、符号化制御部１０８が、符号化対象ブロックを（１）インター符号化（ＭＯＤＥ＿ＩＮＴＥＲ）し、かつ、（２）マージモード（ＭｅｒｇｅＭＯＤＥ）を利用すると判定した（あるいは利用した場合の結果を得る）場合のマージモード符号化動作について説明する。
【００９４】
ＨＥＶＣのマージモードは、観念的にはＨ．２６４で導入されたダイレクトモードと等しい。動きベクトルの導出に関して、Ｈ．２６４のダイレクトモード同様に符号列を利用することなく、空間的（Ｓ）または時間的（Ｔ）に他のブロックの動きベクトルを利用して導出する。
【００９５】
Ｈ．２６４のダイレクトモードとの主な違いは以下である。
【００９６】
（ａ）処理単位：マージモードを利用するか否かを、スライス単位より細かいＰｒｅｄｕｉｃｉｔｉｏｎＵｎｉｔ（ＰＵ）単位のｍｅｒｇｅ＿ｆｌａｇにより切り替えることができる。
【００９７】
（ｂ）選択単位：（Ｓ）空間ダイレクトを利用するか（Ｔ）時間ダイレクトを利用するか、を２拓ではなく、より多数の候補値からｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘにより指定することができる。具体的には、符号化・復号プロセスにおいてマージモードで利用される動きベクトルの候補リストであるマージ候補リスト（ｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔ）を導出する。このリスト中の符号列から指定されるインデクスの値（ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘの値）により、どの動きベクトル候補を用いるかを特定する。
【００９８】
マージモードについての処理が開始されると、符号化制御部１０８は、ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘの値およびｉの値を「０」にセットする（ステップＳ１０１）。ここで、ｉは候補を区別するための便宜上の候補番号である。
【００９９】
イントラ・インター予測部１０７は、候補ブロック［１…Ｎ］に以下の２つの類型のブロックを設定する（ステップＳ１０２）。ここで、Ｎ＝６であるとする。
【０１００】
（ｓ）候補ブロック［１…（Ｎ-１）］は、空間ダイレクトのための１以上の候補であり、候補ブロックの場所により［１…５］を区別する。
【０１０１】
（ｔ）候補ブロック［Ｎ］は、時間ダイレクトのための候補である。空間ダイレクトに追加（ａｐｐｅｎｄ）した場合のエントリ値「６」がＣｏ＿ｌｏｃａｔｅｄブロックのインデクスに該当する。図１０を用いて後述する。
【０１０２】
ステップＳ１０３以下は、符号化制御部１０８が候補を特定する番号ｉをインクリメント（ステップＳ１０３）しつつ、精度のよい目的関数にあった出力する動きベクトル導出モードを決定するループである。
【０１０３】
イントラ・インター予測部１０７は、候補ブロック［ｉ］が、メモリ上で利用可能（ａｖａｉｌａｂｌｅ）か否かを判定する（ステップＳ１０４）。例えば、位置的に符号化対象ブロックよりも下方向に位置するブロック等の符号化（復号）済みでないブロック（メモリに保持されていないブロック）については、利用できないと判定される。
【０１０４】
判定の結果、利用できない場合（ステップＳ１０４でＮｏ：ｎｏｔ  ａｖａｉｌａｂｌｅ）は、ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘの値を現在の値のまま保ちつつ、次の候補ｉに移る（ステップＳ１０３へ戻る）。
【０１０５】
判定の結果、利用できる場合（ステップＳ１０４でＹｅｓ：ａｖａｉｌａｂｌｅ）は次のステップに進む。
【０１０６】
イントラ・インター予測部１０７は、候補ブロック［ｉ］のｍｏｔｉｏｎ  ｄａｔａ（ｍｖＬ０，ｍｖＬ１，ｒｅｆＩｄｘＬ０，ｒｅｆＩｄｘＬ１の組、以下同じ）が、過去の候補ブロック［１…（ｉ−１）］について試行済のｍｏｔｉｏｎ  ｄａｔａ（ｍｖＬ０，ｒｅｆＩｄｘＬ０，ｍｖＬ１，ｒｅｆＩｄｘＬ１）と重複するか否かを判定する（ステップＳ１０５）。この判定については図１２を用いて後述する。
【０１０７】
判定の結果、重複する場合（ステップＳ１０５でＹｅｓ：ｄｕｐｌｉｃａｔｅｄ）は、ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘの値を現在の値のまま保ちつつ、次の候補ｉに移る（ステップＳ１０３へ戻る）。
【０１０８】
判定の結果、重複しない、即ち、新しいｍｏｔｉｏｎ  ｄａｔａである場合（ステップＳ１０５でＮｏ：ｎｏｔ  ｄｕｐｌｉｃａｔｅｄ）は、次のステップに進む。尚、利用可能か否かの判定処理（ステップＳ１０４）と重複するか否かの判定処理（ステップＳ１０５）により出来上がるのが、動きベクトルについてのマージ候補リスト（ｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓ）であり、図１１を用いて後述する。
【０１０９】
次に、イントラ・インター予測部１０７は、候補ブロック［ｉ］のｍｏｔｉｏｎ  ｄａｔａ（ｍｖＬ０，ｒｅｆＩｄｘＬ０，ｍｖＬ１，ｒｅｆＩｄｘＬ１）を取得あるいは導出する（ステップＳ１０６）。ここで、候補ブロック［ｉ］が、時間ダイレクトを前提とするＣｏｌｏｃａｔｅｄブロックである場合は、図１４を用いて後述するスケーリング処理を行う。
【０１１０】
なお、本実施の形態では、ステップＳ１０６において、候補ブロック［ｉ］が、時間ダイレクトを前提とするＣｏｌｏｃａｔｅｄブロックである場合は、図１４を用いて後述するスケーリング処理を行うようにしたが、必ずしもこれに限らない。例えば、ステップＳ１０２において、Ｃｏｌｏｃａｔｅｄブロックを候補ブロックに追加する際に、あらかじめ図１４を用いて後述するスケーリング処理を施したｍｏｔｉｏｎ  ｄａｔａ（ｍｖＬ０，  ｒｅｆＩｄｘＬ０，ｍｖＬ１，ｒｅｆＩｄｘＬ１）を取得し、ステップＳ１０５において、過去の候補ブロックと重複するｍｏｔｉｏｎ  ｄａｔａを候補ブロックに追加しないようにすることが考えられる（図１７）。これにより、重複するｍｏｔｉｏｎ  ｄａｔａをより多く候補ブロックから省くことができ、処理用削減および、符号化効率を改善することができる。
【０１１１】
決定されたｍｏｔｉｏｎ  ｄａｔａを用いて、符号化制御部１０８の制御の下符号化装置全体を用いてインター符号化を試行する（ステップＳ１０７）。符号化制御部１０８は、例えば、エントロピー符号化部１１０の出力結果のビットストリーム［ｉ］を得る。
【０１１２】
符号化制御部１０８は、例えばビットストリーム長（圧縮効率）や処理遅延等を観点とした目的に応じ、現在の候補［ｉ］の結果が過去の候補［１…（ｉ−１）］の結果より優れる（所定の目的関数の最大値（あるいは最小値）を示すか否か）を判定する（ステップＳ１０８）。
【０１１３】
この判定の結果、過去の候補［１…（ｉ−１）］の結果より優れる場合（ステップＳ１０８でＹｅｓ：ｂｅｔｔｅｒ  ｃａｎｄｉｄａｔｅ）、現時点のｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘの値を、実際に符号化・復号に用いる予定のｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘの番号として保持する（ステップＳ１０９）。簡単には、より目的にあった結果を出力した場合の有効エントリ番号ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘをｄｕｍｍｙ＿ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘの変数に記憶しておく処理である。
【０１１４】
イントラ・インター予測部１０７は、今回の候補ｉは、エントリ番号として有効であったとして次のエントリに移るため、ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘの値をインクリメントする（ステップＳ１１０）。
【０１１５】
符号化制御部１０８は、全ての候補ブロックについての試行が行われたかを判定する（ステップＳ１１１）。
【０１１６】
判定の結果が、全てのブロックについての処理が完了したこと（ステップＳ１０２で設定した最後の候補ブロック［Ｎ］である、（ｔ）時間ダイレクト用のｃｏ＿ｌｏｃａｔｅｄブロックにおける試行が行われた）を示す場合（ステップＳ１１１でＹｅｓ）、次のステップに進む。
【０１１７】
判定の結果が、まだ候補ブロックが残っている場合（ステップＳ１１１でＮｏ）は、候補番号ｉを増加させつつ、次の候補についての試行を行う。
【０１１８】
所定の目的関数の最大値（あるいは最小値）を出力した、ｄｕｍｍｙ＿ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘを、実際に符号化列に出力するインデクス番号であるマージインデクス（ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘ）と決定する（ステップＳ１１２）。
【０１１９】
以上が、マージモードを利用した場合の符号化動作である。
【０１２０】
図１０は、ステップＳ１０２でイントラ・インター予測部１０７が設定するマージ候補ブロック［１…６］を説明する図である。
【０１２１】
候補ブロックは（ｓ）空間的に隣接する１以上のブロック（図中（ｓ）隣接空間ブロック［１…（Ｎ−１）］と、（ｔ）時間的に隣接する１つのブロック（図中（ｔ）Ｃｏ＿ｌｏｃａｔｅｄブロック［Ｎ］とを含んでいる。
【０１２２】
マージ候補リストのうち、ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘのインデクス値の小さい、言い換えれば最初に列挙される、候補エントリ（あるいは複数のエントリ）となるのは、空間的に隣接するブロックである。空間的に隣接するとは、図中の（Ｓ１）水平方向、あるいは、（Ｓ２）垂直方向のいずれかにおいて隣接していることである。
【０１２３】
なお、隣接を観念する単位は、同じ動きベクトルを適用する動きデータの単位であるＰＵである。即ち、符号化対象ブロックＣｕｒｒ＿Ｂｌｋを含むＣｕｒｒｅｎｔＰＵに隣接するＰＵであるかどうかである。図中でブロックＢ０〜Ｂ２は、垂直方向に隣接しているブロックの例であり、各々のブロックを含むＰＵが隣接するＰＵになり、そのｍｏｔｉｏｎ  ｄａｔａ（ｍｖＬ０，ｒｅｆＩｄｘＬ０，ｍｖＬ１，ｒｅｆＩｄｘＬ１）が利用される。図中でブロックＡ０、Ａ１…は水平方向に隣接しているブロックの例である。
【０１２４】
マージ候補リストの末尾に、ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘのインデクス値の最も大きい、言い換えれば最後にエントリされる候補エントリが、時間方向に隣接するブロックである。この図では、Ｃｕｒｒｅｎｔブロックの参照ピクチャリストＬ１（ない場合は、Ｌ０）のインデクス値０で指定されるピクチャに存在するＣｏ＿ｌｏｃａｔｅｄブロックである。
【０１２５】
図１１は、ステップＳ１０３以降の処理で生成されるマージ候補リスト（ｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔ）の概念を説明する図である。図中左側のｉ（１…６）が、ステップＳ１０３等の候補番号ｉに該当する。
【０１２６】
ｉ＝［１…５］のエントリが、（ｓ）空間的に隣接する１以上のブロック（図１０のＡ０…Ｂ２）に対応する。ｉ＝６のエントリが、（ｔ）時間的に隣接する１つのブロック（図１０（ｔ）Ｃｏ＿ｌｏｃａｔｅｄブロック［Ｎ］に対応する。
【０１２７】
候補１…６のうち有効なエントリ番号となるのがｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘである。図中、ｉ＝３、５は、Ｄｕｐｌｉｃａｔｅｄ  ｍｏｔｉｏｎ  ｖｅｃｔｏｒｓであることを示している。これは、ステップＳ１０５で、イントラ・インター予測部１０７は、候補ブロック［ｉ］のｍｏｔｉｏｎ  ｄａｔａ（ｍｖＬ０，ｍｖＬ１，ｒｅｆＩｄｘＬ０，ｒｅｆＩｄｘＬ１の組、以下同じ）が、過去の候補ブロック［１…（ｉ−１）］について試行済のｍｏｔｉｏｎ  ｄａｔａ（ｍｖＬ０，ｒｅｆＩｄｘＬ０，ｍｖＬ１，ｒｅｆＩｄｘＬ１）と重複すると判定されたエントリであることを示している。
【０１２８】
図１２は、ステップ１０５の重複判定で重複と判定する例を示す図である。ｍｏｔｉｏｎ  ｄａｔａが候補より上のエントリの値が重複するｍｏｔｉｏｎ  ｄａｔａである場合について説明する図である。
【０１２９】
ＣｕｒｒｅｎｔＰＵに対して上方向Ｂ１の位置で隣接するブロックのｍｏｔｉｏｎ  ｄａｔａは、実際にはＢ０およびＢＮを含む１つのＰＵに対して１つ定義される場合、候補番号３や５に対応するＢ０およびＢＮのブロックのｍｏｔｉｏｎ  ｄａｔａの値は、重複したｍｏｔｉｏｎ  ｄａｔａとなりリストからエントリを削除することになる。従って、図１１のように、ｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔは、ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘの最大値を「２」に圧縮したリストにすることができる。
【０１３０】
図１３は、ステップＳ１０６で実行する、マージ候補ブロック［ｉ］のｍｏｔｉｏｎ  ｄａｔａ（ｍｖＬ０，ｒｅｆＩｄｘＬ０，ｍｖＬ１，ｒｅｆＩｄｘＬ１）を取得する処理を説明するフロー図である。
【０１３１】
処理が開始されると、符号化制御部１０８は、隣接ブロック［ｉ］の隣接方向を判定する（ステップＳ２０１）。
【０１３２】
判定の結果、隣接方向が空間方向（図１１の表でｉが１…５の値）の場合、候補ブロック［ｉ］の含まれるＰＵのｍｏｔｉｏｎ  ｄａｔａを、符号化対象ブロックのｍｏｔｉｏｎ  ｄａｔａとしてそのまま決定する（ステップＳ２０２）。
【０１３３】
判定の結果、隣接方向が時間方向（図１１の表でｉが６）の場合、候補ブロック［６］であるｃｏｌｏｃａｔｅＢｌｏｋ（Ｃｏｌ＿Ｂｌｋ）のｍｖＬ０Ｃｏｌを、乗算による時間ダイレクトスケーリング処理によりスケールする（ステップＳ２０３）。
【０１３４】
このスケーリング処理について、図１４を用いて説明する。
【０１３５】
図１４は、ステップＳ２０３のスケーリング処理を説明するフロー図である。
【０１３６】
まず、イントラ・インター予測部１０７は、図６のＳＴＥＰ１の式で表されるように、符号化対象ピクチャｃｕｒｒＰｉｃＯｒＦｉｅｌｄ、符号化対象ブロックの参照する参照ピクチャｐｉｃ０、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが含まれるピクチャｐｉｃ１、および、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが参照する参照ピクチャｐｉｃ０の表示順の値を用いて、ＤｉｓｔＳｃａｌｅＦａｃｔｏｒを算出する（ステップＳ３０１）。そして、イントラ・インター予測部１０７は、図６のＳＴＥＰ２の式で表されるように、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルｍｖＣｏｌにＤｉｓｔＳｃａｌｅＦａｃｔｏｒを乗算することにより、動きベクトルｍｖＬ０を算出する（ステップＳ３０２）。次に、イントラ・インター予測部１０７は、算出した動きベクトルｍｖＬ０の水平成分、および、垂直成分の大きさが、あるビット精度で表すことが可能な大きさの範囲内に収まっているか否かを判定する（ステップＳ３０３）。この判定の結果、範囲内に収まっている場合（ステップＳ３０３でＹｅｓ）、イントラ・インター予測部１０７は、算出した動きベクトルｍｖＬ０を持つマージブロック候補として、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔに追加する（ステップＳ３０４）。一方、範囲内に収まっていない場合（ステップＳ３０３でＮｏ）、イントラ・インター予測部１０７は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックから算出するマージブロック候補をｎｏｔ  ａｖａｉｌａｂｌｅとし、マージ候補リストｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔに追加しないようにする（ステップＳ３０５）。
【０１３７】
このように、スケーリング処理後の動きベクトルの値が、あるビット精度で表すことが可能な値の範囲を超えた場合は、その動きベクトルを持つマージブロック候補をマージ候補リストに追加しないようにすることによって、符号化側および復号側で扱う動きベクトルの大きさの範囲を、あるビット精度で表すことが可能な範囲に常に収めることが可能になる。例えば、あるビット精度として、１６ｂｉｔを仮定した場合、スケーリング処理後の動きベクトルｍｖＬ０の水平成分もしくは垂直成分の値が、−３２７６８以上＋３２７６７以下を満たさない場合は、動きベクトルｍｖＬ０を持つマージブロック候補をマージ候補リストに追加しないようにする。これによって、符号化側および復号側で扱う動きベクトルの大きさの範囲を、１６ｂｉｔ精度で表すことが可能な範囲に常に収めることが可能になる。
【０１３８】
なお、本実施の形態では、動きベクトルの水平成分、垂直成分ともに、１６ｂｉｔ精度に収める例を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、水平成分を１６ｂｉｔ精度、垂直成分を１４ｂｉｔ精度に収めたい場合には、スケーリング処理後の動きベクトルｍｖＬ０の水平成分の値が、−３２７６８以上＋３２７６７以下、動きベクトルｍｖＬ０の垂直成分の値が、−８１９２以上８１９１以下であるかを判定し、いずれかを満たさない場合は、動きベクトルｍｖＬ０を持つマージブロック候補をマージ候補リストに追加しないようにしても構わない。これにより、動きベクトルの大きさの範囲を、水平成分と垂直成分で別々に一定範囲以内に収めることが可能となる。
【０１３９】
また、本実施の形態では、スケーリング計算によって算出する動きベクトルの例として参照ピクチャリストＬ０の動きベクトルｍｖＬ０を用いた例を示したが、必ずしもこれに限らず、参照ピクチャリストＬ１の動きベクトルｍｖＬ１を算出する場合にも適用可能である。
【０１４０】
また、本実施の形態では、ステップＳ３０２でｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルｍｖＣｏｌにＤｉｓｔＳｃａｌｅＦａｃｔｏｒを乗算してｍｖＬ０を算出し、ｍｖＬ０の水平成分、または垂直成分のいずれかが、あるビット精度で表すことが可能な範囲を超えている場合には、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックから算出するマージブロック候補をマージ候補リストに追加しないようにしたが、必ずしもこれに限らず、例えば、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが２方向予測の場合などは、ｍｖＣｏｌにｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの持つもう一方の動きベクトルをセットして、ステップＳ３０２からステップＳ３０５の処理を行うことによって、マージブロック候補を算出するようにしても構わない。これにより、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックから算出されるマージブロック候補の減少を抑制することができ、符号化効率を向上できる。
【０１４１】
また、本実施の形態では、ステップＳ３０５において、動きベクトルｍｖＬ０の水平成分、または垂直成分のいずれかが、あるビット精度で表すことが可能な範囲を超えている場合には、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックから算出するマージブロック候補をマージ候補リストに追加しないようにしたが、必ずしもこれに限らない。例えば、図１５のステップＳ４０１に示すように、動きベクトルｍｖＬ０の水平成分、または垂直成分の値を、あるビット精度で表すことが可能な大きさにクリップし、クリップ後の動きベクトルを持つマージブロック候補として、マージ候補リストに追加するようにしても構わない。例えば、あるビット精度として１６ｂｉｔ精度を仮定した場合に、スケーリング処理後の動きベクトルの水平成分の値が＋３２７６７を超えた場合は、クリップ後の動きベクトルの水平成分として＋３２７６７を用いて、マージブロック候補を算出するようにしても構わない。また、例えば、スケーリング処理後の動きベクトルの水生成分の値が−３２７６８を下回った場合は、クリップ後の動きベクトルの水平成分として−３２７６８を用いて、マージブロック候補を算出するようにしても構わない。
【０１４２】
また、本実施の形態では、あるビット精度に固定して動きベクトルの大きさ制限する例を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、シーケンスパラメータセット（ＳＰＳ）、ピクチャパラメータセット（ＰＰＳ）、およびスライスヘッダ等のヘッダ部に、動きベクトルの大きさを制限するフラグおよび、そのビット精度を付加し、シーケンス、ピクチャおよびスライス単位で、動きベクトルの制限値を切り替えるようにしても構わない。また、プロファイルやレベル等で、動きベクトルのビット精度を設定し、プロファイルやレベルに応じて動きベクトルの制限値を切り替えるようにしても構わない。
【０１４３】
次に、本実施の形態１の動画像符号化装置により符号化されたビットストリームから動画像を復元する動画像復号装置について、説明する。
【０１４４】
図１６は、本実施の形態１の動画像復号装置の構成を示すブロック図である。
【０１４５】
動画像復号装置２００は、入力された符号化済ビットストリームを復号し、メモリ（復号ピクチャメモリ）にバッファリングされた復号済画像信号を、所定のタイミングで表示順に出力する。
【０１４６】
動画像復号装置２００は、図１６に示すように、主に、エントロピー復号部２０１、逆量子化部２０２、逆変換部２０３、加算部２０４、メモリ２０７、イントラ・インター予測部２０５、及び、復号制御部２０６を備えている。同一名称の各部の機能は図８で示した動画像符号化装置内の各処理部に対応するものである。
【０１４７】
エントロピー復号部２０１は、入力された符号化済ビットストリームに対して、エントロピー復号処理を行い、量子化済残差信号および復号制御信号等を出力する。
【０１４８】
逆量子化部２０２は、エントロピー復号処理によって得られた量子化済残差信号に対し、逆量子化処理を行う。逆変換部２０３は、逆量子化処理によって得られた済残差信号を、周波数領域から画像領域への変換することにより、復元済残差信号を出力する。
【０１４９】
加算部２０４は、復元済残差信号と予測画像信号とを加算し、復号画像信号にする。
【０１５０】
イントラ・インター予測部２０５は、復号画像信号をフレームまたはブロック等所定の単位でメモリ２０７に蓄積するとともに、復号制御部２０６の指示を受け、加算部２０４に与える予測画像信号（復号画像信号と動きベクトルとに基づいて導出された画素値）を生成し、出力する。
【０１５１】
動画像符号化装置１００と同様に、本実施の形態のスケーリング処理はイントラ・インター予測部２０５において実行される。なお、本実施の形態の動画像復号装置２００では、追加部および選択部は、イントラ・インター予測部２０５に相当する。また、本実施の形態の動画像復号装置２００では、復号部は、エントロピー復号部２０１、逆量子化部２０２、逆変換部２０３、および加算部２０４等に相当する。
【０１５２】
復号制御部２０６は、図中の各処理部並びにピクチャをどのような制御パラメータで復号するかを、エントロピー復号部２０１で解析された復号制御情報から得る。符号化ビットストリーム中の復号制御情報には、図９のステップＳ１１２で決定されたマージインデクス（ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘ）が含まれている。
【０１５３】
図１７は、実施の形態１の動画像復号装置における動作を説明するフロー図である。
【０１５４】
ここでは、復号制御部２０６が、復号制御信号の情報から、「復号対象ブロック（Ｃｕｒｒ＿Ｂｌｋ）（あるいは、復号対象ブロックが含まれる予測単位ＰＵブロック）が、インター符号化されたものであり（ＭＯＤＥ＿ＩＮＴＥＲ）、かつ、ＭｅｒｇｅＭＯＤＥを利用すること」を判定した場合の動作について説明する。
【０１５５】
まず、イントラ・インター予測部２０５が、図１１で説明したマージ候補リスト（ｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔ）をローカルに生成する。ローカルにとは、イントラ・インター予測部２０５は、動画像符号化装置１００の動作と同様の方法で、符号化ビットストリームからの情報によらずにこのリストを生成することを意味する。
【０１５６】
図中のｉ＝１…６は、図１１の定義と同じである。
【０１５７】
イントラ・インター予測部２０５は、候補ブロック番号ｉ＝１…６について、それぞれステップＳ５０１〜ステップＳ５０５の処理を行う。イントラ・インター予測部２０５は、候補ブロック番号ｉを判定する（ステップＳ５０１）。候補ブロック番号ｉ＝１…５の場合、イントラ・インター予測部２０５は、空間隣接ブロックについて動きデータを取得する（ステップＳ５０２）。
【０１５８】
候補ブロック番号ｉ＝６の場合、イントラ・インター予測部２０５は、ｃｏｌｏｃａｔｅｄブロックの動きデータを用いて、図１３のステップＳ２０３と同様の方法でスケーリング処理を行う（ステップＳ５０３）。
【０１５９】
次に、イントラ・インター予測部２０５は、ステップＳ５０２あるいはステップＳ５０４にて得られた動きデータが、ｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔ中の上位のエントリのデータとデータの値が重複しているか否かを判定する（ステップＳ５０４）。
【０１６０】
判定の結果、重複している場合（ステップＳ５０４でＹｅｓ）は、次の候補ブロック番号ｉに進む。
【０１６１】
判定の結果、重複していない場合（ステップＳ５０４でＮｏ）は、イントラ・インター予測部２０５は、マージ候補リスト（ｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔ）の末尾に動きデータを追加する（ステップＳ５０５）。
【０１６２】
このようにして、ステップＳ５０１〜ステップＳ５０５によりマージ候補リスト（ｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔ）が初期化生成される。
【０１６３】
次に、イントラ・インター予測部２０５は、所定の条件を満たす場合、マージ候補リスト（ｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔ）の更新処理を行う（ステップＳ５０６）。例えば、更新処理は図１８に示すようなものであり、符号化側と暗黙的に（ｉｍｐｌｉｃｉｔ）に共有されているルールに従うものである。図１８（ａ）は、初期化生成されるマージ候補リスト（ｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔ）を示す図であり、図１８（ｂ）は、更新処理された後のマージ候補リスト（ｍｅｒｇｅＣａｎｄＬｉｓｔ）を示す図である。図１８（ｂ）に示す例では、マージインデクス（ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘ）の値が「０」の候補（ｍｖＬ０＿Ａ，ｒｅｆ０）と「１」の候補（ｍｖＬ１＿Ｂ，ｒｅｆ０）とを組み合わせて、マージインデクス（ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘ）の値が「２」の候補（ｍｖＬ０＿Ａ，ｒｅｆ０，ｍｖＬ１＿Ｂ，ｒｅｆ０）が生成されている。
【０１６４】
以下、このリストを用いて、動きベクトルｍｖＬ０，ｍｖＬ１のマージモード選択処理を行う。
【０１６５】
エントロピー復号部２０１によってｍｅｒｇｅ＿Ｉｄｘがエントロピー復号され、イントラ・インター予測部２０５はこのｍｅｒｇｅ＿Ｉｄｘの値を受け取る（ステップＳ５０７）。
【０１６６】
イントラ・インター予測部２０５は、ｍｅｒｇｅ＿Ｉｄｘの値で特定されるマージモードで利用する動きデータｍｏｔｉｏｎ  ｄａｔａを、マージ候補リストの候補から１つ選択する（ステップＳ５０８）。
【０１６７】
最後に、選択した動きデータｍｏｔｉｏｎ  ｄａｔａ（ｍｖＬ０，ｒｅｆＩｄｘＬ０，ｍｖＬ１，ｒｅｆＩｄｘＬ１）における動きベクトルｍｖＬ０，ｍｖＬ１の示す位置の画素データ（ｐｉｘｅｌｓＬ０とｐｉｘｅｌｓＬ１）を取得し、これらの画素データを用いて予測画像信号を導出する（ステップＳ５０９）。
【０１６８】
このように、スケーリング処理後の動きベクトルの値が、あるビット精度で表すことが可能な値の範囲を超えた場合は、その動きベクトルを持つマージブロック候補をマージ候補リストに追加しないようにすることによって、符号化側および復号側で扱う動きベクトルの大きさの範囲を、あるビット精度で表すことが可能な範囲に常に収めることが可能になる。
【０１６９】
なお、本実施の形態では、図１４のステップＳ３０２におけるスケーリング処理後に、算出した動きベクトルがあるビット精度で表すことが可能な大きさの範囲内であるか否かを判定するようにしたが、必ずしもこれに限らない。例えば、図１７のステップＳ５０８において、ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘで選択された動きベクトルｍｖＬ０が、あるビット精度で表すことが可能な範囲であるか否かを判定し、その範囲外であれば、範囲内に収まるようにクリップするようにしても構わない。
【０１７０】
また、本実施の形態では、非特許文献２で検討が進められているＨＥＶＣのマージモードを用いて、スケーリング処理後の動きベクトルの大きさの範囲を、あるビット精度で表すことが可能な範囲に収める例を示したが、同様に、非特許文献２で検討が進められているＨＥＶＣのＡＭＶＰの予測動きベクトル候補を算出する方式に対しても適用可能である。
【０１７１】
図１９Ａは、非特許文献２のＨＥＶＣにおける動き予測ベクトルｍｖｐＬＸについて説明する図であり、図１９Ｂは、動き予測ベクトルｍｖｐＬＸの候補リストｍｖｐＬｉｓｔＬＸ（ｍｖｐＬｉｓｔＬ０とｍｖｐＬｉｓｔＬ１）を説明する図である。
【０１７２】
動き予測ベクトルｍｖｐＬＸは、図１９Ａに示すように動き検出により導出された動きベクトルｍｖＬＸとの差分である動き差分ベクトルｍｖｄＬＸを求めるために用いられる。そして、この動き差分ベクトルｍｖｄＬＸが符号化される。図１９Ｂ中ｍｖｐ＿ｉｄｘ＿ｌ０の値が、符号化される（復号側で抽出される）ｍｖｐ＿ｉｄｘ＿ｌＸの値に対応する。このインデクスの値（０，１，２）で決定されるｍｖｐＬｉｓｔＬＸＮ［ｍｖｐ＿ｉｄｘ＿ｌＸ］の動きデータが、動き予測ベクトルｍｖｐ（ｐｒｅｄｉｃｔｏｒ）となる。図中のＮは空間的・あるいは時間的にどの位置のブロックの動きベクトルの値を動きベクトルの予測値として用いるかを示している。
【０１７３】
図２０は、図１９Ｂに示すＮの値（Ａ、Ｂ、Ｃｏｌ）による予測候補ブロック群、あるいは予測候補ブロックを説明する図である。図中黒塗りされたブロックが符号化（復号）対象ブロックＣｕｒｒＢｌｋである。ピクチャ番号ｐｉｃＮｕｍ３０２中のブロックである。図中ハッチングされたブロックが、復号対象ブロックＣｕｒｒ＿Ｂｌｋ（あるいはこのブロックが含まれる予測単位ＰＵブロック）と略同じ空間座標位置（ｘ，ｙ）に位置するがｐｉｃＮｕｍが異なる（時間的に異なる）ピクチャに存在する、所謂Ｃｏ＿ｌｏｃａｔｅｄブロック（Ｃｏｌ＿Ｂｌｋ）である。この例では、Ｃｏｌ＿ＢｌｋはｐｉｃＮｕｍ３０２とは異なるｐｉｃＮｕｍ３０３に位置するとする。ＨＥＶＣでは、これらの位置Ａ，Ｂ，Ｃｏｌの位置のブロックＮ＿Ｂｌｋ（Ａ＿Ｂｌｋ，Ｂ＿Ｂｌｋ，Ｃｏｌ＿Ｂｌｋ）の動きベクトルｍｖＬ０Ａ，ｍｖＬ０Ｂ，ｍｖＬ０Ｃｏｌ，または（ｍｖＬ１Ａ，ｍｖＬ１Ｂ，ｍｖＬ１Ｃｏｌ）を、ＤｉｓｃＳｃａｌｅＦａｃｔｏｒと呼ばれる比率で乗算することにより、動き予測ベクトルｍｖｐＬ０，ｍｖｐＬ１として予測候補に利用する。
【０１７４】
本実施の形態では、その際、乗算により算出された予測動きベクトルが、あるビット精度で表すことが可能な範囲に収まるか否かを判定し、その範囲内に収まらなければ、予測動きベクトル候補のリストに追加しない。これにより、予測動きベクトル、または、符号化対象ブロックの動きベクトルと予測動きベクトルとから算出される差分動きベクトルの大きさの範囲を、あるビット精度で表すことが範囲に収めることができる。なお、乗算により算出された予測動きベクトルがあるビット精度で表すことが可能な範囲内に収まらなければ、その範囲内に収まるようにクリップした予測動きベクトルを予測動きベクトル候補のリストに追加するようにしても構わない。
【０１７５】
以上、本発明の１つまたは複数の態様に係る動画像符号化装置および動画像復号装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の１つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【０１７６】
なお、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、上記各実施の形態の動画像符号化装置または動画像復号装置などを実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。
【０１７７】
すなわち、このプログラムは、コンピュータに、複数のピクチャをブロック毎に符号化する動画像符号化方法であって、符号化対象ピクチャに含まれ符号化対象ブロックに空間的に隣接する、または、前記符号化対象ピクチャとは異なるピクチャに含まれる時間的に隣接する１以上の対応ブロックのそれぞれについて、リストに前記対応ブロックの動きベクトルを選択的に追加する追加ステップと、前記リストから、前記符号化対象ブロックの符号化のために用いる動きベクトルを選択する選択ステップと、前記選択ステップにおいて選択された前記動きベクトルを用いて前記符号化対象ブロックを符号化する符号化ステップとを含み、前記追加ステップでは、前記時間的に隣接する対応ブロックの第１の動きベクトルをスケーリング処理することにより第２の動きベクトルを算出し、算出した前記第２の動きベクトルが、所定の大きさの範囲に含まれるか否かを判定し、前記第２の動きベクトルが前記所定の大きさの範囲内に含まれれば、前記第２の動きベクトルを前記対応ブロックの動きベクトルとして前記リストに追加する動画像符号化方法を実行させる。
【０１７８】
あるいは、このプログラムは、コンピュータに、複数のピクチャをブロック毎に復号する動画像復号方法であって、復号対象ピクチャに含まれ復号対象ブロックに空間的に隣接する、または、前記復号対象ピクチャとは異なるピクチャに含まれる時間的に隣接する１以上の対応ブロックのそれぞれについて、リストに前記対応ブロックの動きベクトルを選択的に追加する追加ステップと、前記リストから、前記復号対象ブロックの復号のために用いる動きベクトルを選択する選択ステップと、前記選択ステップにおいて選択された前記動きベクトルを用いて前記復号対象ブロックを復号する復号ステップとを含み、前記追加ステップでは、前記時間的に隣接する対応ブロックの第１の動きベクトルをスケーリング処理することにより第２の動きベクトルを算出し、算出した前記第２の動きベクトルが、所定の大きさの範囲に含まれるか否かを判定し、前記第２の動きベクトルが前記所定の大きさの範囲内に含まれれば、前記第２の動きベクトルを前記対応ブロックの動きベクトルとして前記リストに追加する動画像復号方法を実行させる。
【０１７９】
（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。
【０１８０】
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。
【０１８１】
図２１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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
しかし、コンテンツ供給システムex１００は図２１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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
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）。
【０１８６】
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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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。
【０１９０】
なお、コンテンツ供給システムex１００の例に限らず、図２２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）。
【０１９１】
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。
【０１９２】
図２３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。
【０１９３】
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。
【０１９４】
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。
【０１９５】
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。
【０１９６】
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。
【０１９７】
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２４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。
【０１９８】
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。
【０１９９】
図２５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。
【０２００】
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。
【０２０１】
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２３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。
【０２０２】
図２６Ａ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。
【０２０３】
さらに、携帯電話ex１１４の構成例について、図２６Ｂ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。
【０２０４】
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。
【０２０５】
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。
【０２０６】
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。
【０２０７】
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。
【０２０８】
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。
【０２０９】
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。
【０２１０】
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。
【０２１１】
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。
【０２１２】
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。
【０２１３】
（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。
【０２１４】
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。
【０２１５】
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。
【０２１６】
図２７は、多重化データの構成を示す図である。図２７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。
【０２１７】
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。
【０２１８】
図２８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。
【０２１９】
図２９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２９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２９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。
【０２２０】
図３０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３０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。
【０２２１】
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。
【０２２２】
図３１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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
多重化データ情報ファイルは、図３２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。
【０２２５】
多重化データ情報は図３２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。
【０２２６】
ストリーム属性情報は図３３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。
【０２２７】
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。
【０２２８】
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３４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。
【０２２９】
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。
【０２３０】
（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３５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。
【０２３１】
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。
【０２３２】
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。
【０２３３】
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。
【０２３４】
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。
【０２３５】
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。
【０２３６】
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。
【０２３７】
（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。
【０２３８】
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３６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。
【０２３９】
より具体的には、駆動周波数切替え部ex８０３は、図３５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３５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３８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。
【０２４０】
図３７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。
【０２４１】
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。
【０２４２】
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。
【０２４３】
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。
【０２４４】
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。
【０２４５】
（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。
【０２４６】
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３９Ａ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。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。
【０２４７】
また、処理を一部共有化する他の例を図３９Ｂ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。
【０２４８】
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】
【０２４９】
本発明に係る動画像符号化方法および動画像復号方法は、あらゆるマルチメディアデータに適用することができ、動きベクトルの大きさの範囲を制限する場合の処理負荷を削減しつつも符号化効率を保つことが可能であり、例えば携帯電話、ＤＶＤ装置、およびパーソナルコンピュータ等を用いた蓄積、伝送、通信等における動画像符号化方法および動画像復号方法として有用である。
【符号の説明】
【０２５０】
１００  動画像符号化装置
１０１  差分部
１０２  変換部
１０３  量子化部
１０４、２０２  逆量子化部
１０５、２０３  逆変換部
１０６、２０４  加算部
１０７、２０５  イントラ・インター予測部
１０８  符号化制御部
１０９、２０７  メモリ
１１０  エントロピー符号化部
２００  動画像復号装置
２０１  エントロピー復号部
２０６  復号制御部
【図１】
2014003704.tif 000003
【図２Ａ】
2014003704.tif 000004
【図２Ｂ】
2014003704.tif 000005
【図３】
2014003704.tif 000006
【図４】
2014003704.tif 000007
【図５Ａ】
2014003704.tif 000008
【図５Ｂ】
2014003704.tif 000009
【図６】
2014003704.tif 000010
【図７】
2014003704.tif 000011
【図８】
2014003704.tif 000012
【図９】
2014003704.tif 000013
【図１０】
2014003704.tif 000014
【図１１】
2014003704.tif 000015
【図１２】
2014003704.tif 000016
【図１３】
2014003704.tif 000017
【図１４】
2014003704.tif 000018
【図１５】
2014003704.tif 000019
【図１６】
2014003704.tif 000020
【図１７】
2014003704.tif 000021
【図１８】
2014003704.tif 000022
【図１９Ａ】
2014003704.tif 000023
【図１９Ｂ】
2014003704.tif 000024
【図２０】
2014003704.tif 000025
【図２１】
2014003704.tif 000026
【図２２】
2014003704.tif 000027
【図２３】
2014003704.tif 000028
【図２４】
2014003704.tif 000029
【図２５】
2014003704.tif 000030
【図２６Ａ】
2014003704.tif 000031
【図２６Ｂ】
2014003704.tif 000032
【図２７】
2014003704.tif 000033
【図２８】
2014003704.tif 000034
【図２９】
2014003704.tif 000035
【図３０】
2014003704.tif 000036
【図３１】
2014003704.tif 000037
【図３２】
2014003704.tif 000038
【図３３】
2014003704.tif 000039
【図３４】
2014003704.tif 000040
【図３５】
2014003704.tif 000041
【図３６】
2014003704.tif 000042
【図３７】
2014003704.tif 000043
【図３８】
2014003704.tif 000044
【図３９Ａ】
2014003704.tif 000045
【図３９Ｂ】
2014003704.tif 000046