(57)【要約】【課題】画像を複数の領域に分割して並列処理によって画像の符号化を行う装置において、一般的な復号化装置で復号することができるとともに、領域境界が視覚的に目立ってしまうことのない、符号化装置を提供する。【解決手段】境界領域が互いに重複するように第１の小画像と第２の小画像とに分割されて、その一方の画像が入力されるエンコーダ部において、デブロックフィルタ制御部３２２は、それぞれの小画像を重複した境界領域である第１の領域と第１の領域に隣接する第２の領域とそれ以外の領域に区分し、第１の小画像の第１の領域と第２の小画像の第２の領域とを同じ符号化パラメータを用いて符号化し、第１の小画像の第２の領域と第２の小画像の第１の領域とを同じ符号化パラメータを用いて符号化し、第１の小画像の第２の領域と第２の小画像の第１の領域とを８×８画素でＤＣＴを行うようにする。【選択図】図３
2014230068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号化すべきディジタル画像信号の入力画像を、境界領域が互いに重複するように複数個の小画像に分割した後、分割されたそれぞれの小画像を並列に高能率符号化手段に入力し、得られた符号化データのうち重複した領域分を除いた符号化データを結合して、前記入力画像の符号化データとして出力する動画像符号化装置において、
前記高能率符号化手段が、
入力される小画像と動き補償予測又は画面内予測して得られた予測信号との差分値を生成する差分値生成手段と、
前記差分値に対して、予め定められた第１のサイズの直交変換ブロック単位で、又は前記第１のサイズよりも大きな第２のサイズの直交変換ブロック単位で直交変換を行う直交変換手段と、
前記直交変換手段で直交変換して得られた変換係数に対して量子化を行い、量子化後信号を生成する量子化手段と、
前記量子化後信号に対して逆量子化及び逆直交変換を行って得た信号と前記予測信号とを加算して局部復号画像信号を生成する局部復号画像信号生成手段と、
前記局部復号画像信号に対して、前記直交変換ブロックのサイズに対応した、ブロックノイズを低減するためのフィルタ処理を行うフィルタ手段と、
前記局部復号画像信号の一画面を、水平又は垂直方向に、前記重複した境界領域である第１の領域と前記第１の領域に隣接する第２の領域とそれ以外の領域とに区分し、前記複数の小画像のうちの一つの第１の小画像と前記第１の小画像と重複した境界領域を有する第２の小画像とで、前記第１の小画像の前記第１の領域と前記第２の小画像の前記第２の領域とを同じ符号化パラメータを用いて符号化し、前記第１の小画像の前記第２の領域と前記第２の小画像の前記第１の領域とを同じ符号化パラメータを用いて符号化し、前記第１の小画像の前記第２の領域と前記第２の小画像の前記第１の領域とを前記第２のサイズの直交変換ブロック単位で直交変換するように設定指示する制御手段と、
を有することを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項２】
符号化すべきディジタル画像信号の入力画像を、境界領域が互いに重複するように複数個の小画像に分割した後、分割されたそれぞれの小画像に対して並列に高能率符号化方法を施し、得られた符号化データのうち重複した領域分を除いた符号化データを結合して、前記入力画像の符号化データとして出力する符号化方法において、
前記高能率符号化方法が、
入力される小画像と動き補償予測又は画面内予測して得られた予測信号との差分値を生成する第１のステップと、
前記差分値に対して、予め定められた第１のサイズの直交変換ブロック単位で、又は前記第１のサイズよりも大きな第２のサイズの直交変換ブロック単位で直交変換を行う第２のステップと、
前記第２のステップで直交変換して得られた変換係数に対して量子化を行い、量子化後信号を生成する第３のステップと、
前記量子化後信号に対して逆量子化及び逆直交変換を行って得た信号と前記予測信号とを加算して局部復号画像信号を生成する第４のステップと、
前記局部復号画像信号に対して、前記直交変換ブロックのサイズに対応した、ブロックノイズを低減するためのフィルタ処理を行う第５のステップと、
前記局部復号画像信号の一画面を、水平又は垂直方向に、前記重複した境界領域である第１の領域と前記第１の領域に隣接する第２の領域とそれ以外の領域とに区分する第６のステップと、
前記複数の小画像のうちの一つの第１の小画像と前記第１の小画像と重複した境界領域を有する第２の小画像とで、前記第１の小画像の前記第１の領域と前記第２の小画像の前記第２の領域とを同じ符号化パラメータを用いて符号化し、前記第１の小画像の前記第２の領域と前記第２の小画像の前記第１の領域とを同じ符号化パラメータを用いて符号化するように設定指示する第７のステップと、
前記第１の小画像の前記第２の領域と前記第２の小画像の前記第１の領域とを前記第２のサイズの直交変換ブロック単位で直交変換するように設定指示する第８のステップと、
を含むことを特徴とする動画像符号化方法。
【請求項３】
符号化すべきディジタル画像信号の入力画像を、境界領域が互いに重複するように複数個の小画像に分割した後、分割されたそれぞれの小画像に対して並列に高能率符号化方法を施し、得られた符号化データのうち重複した領域分を除いた符号化データを結合して、前記入力画像の符号化データとして出力する動画像符号化方法をコンピュータに対して実行させるプログラムであって、
前記高能率符号化方法が、
入力される小画像と動き補償予測又は画面内予測して得られた予測信号との差分値を生成する第１のステップと、
前記差分値に対して、予め定められた第１のサイズの直交変換ブロック単位で、又は前記第１のサイズよりも大きな第２のサイズの直交変換ブロック単位で直交変換を行う第２のステップと、
前記第２のステップで直交変換して得られた変換係数に対して量子化を行い、量子化後信号を生成する第３のステップと、
前記量子化後信号に対して逆量子化及び逆直交変換を行って得た信号と前記予測信号とを加算して局部復号画像信号を生成する第４のステップと、
前記局部復号画像信号に対して、前記直交変換ブロックのサイズに対応した、ブロックノイズを低減するためのフィルタ処理を行う第５のステップと、
前記局部復号画像信号の一画面を、水平又は垂直方向に、前記重複した境界領域である第１の領域と前記第１の領域に隣接する第２の領域とそれ以外の領域とに区分する第６のステップと、
前記複数の小画像のうちの一つの第１の小画像と前記第１の小画像と重複した境界領域を有する第２の小画像とで、前記第１の小画像の前記第１の領域と前記第２の小画像の前記第２の領域とを同じ符号化パラメータを用いて符号化し、前記第１の小画像の前記第２の領域と前記第２の小画像の前記第１の領域とを同じ符号化パラメータを用いて符号化するように設定指示する第７のステップと、
前記第１の小画像の前記第２の領域と前記第２の小画像の前記第１の領域とを前記第２のサイズの直交変換ブロック単位で直交変換するように設定指示する第８のステップと、
を含むことを特徴とする動画像符号化プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は動画像符号化装置及び動画像符号化方法に係り、特に画像を分割して複数の符号化手段で符号化を行う動画像符号化装置、動画像符号化方法及び動画像符号化プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、動画像を記録メディアへ記録する際やネットワークで伝送する際には動画像符号化が行われている。代表的な符号化法として、ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ(Moving Picture Experts Group phase 4 Part10: Advanced Video Coding)（非特許文献１）がある。
【０００３】
ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣでは、画像をマクロブロック（以下、ＭＢ）に分割して処理を行う。ＭＢとは、輝度成分の場合は水平方向１６画素、垂直方向１６画素（以下、１６×１６画素と表記する）の単位を示す。さらに、ＭＢ内の画素をブロックに分割して予測符号化や直交変換の一例のＤＣＴ(Discrete Cosine Transform;離散コサイン変換)を行う。ＤＣＴは、４×４画素または８×８画素からなるＤＣＴブロック単位で行う。ＤＣＴの結果は量子化されて、可変長符号化される。
【０００４】
ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣでは、ブロックノイズを低減する目的で、デブロックフィルタと呼ばれる処理を規格に定めている。ブロックノイズは、符号化時にＤＣＴの結果を量子化し、復号時に逆量子化することで発生するもので、ブロック境界が視覚的に目立つものである。デブロックフィルタは、ブロック境界の画素にフィルタ処理を行うことでブロックノイズを低減するものである。
【０００５】
一方、画像の高精細に伴い、動画像符号化装置にかかる負荷が高まっており、その性能を向上させる技術が望まれている。ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣでは、画面を複数のスライスに分割することで並列処理をすることができる。ここで、スライスとは、最小が１ＭＢで最大が画面の全ＭＢとなる単位を示す。演算能力の低い複数の動画像符号化装置を並列に動作させることにより、一つの高性能な動画像符号化装置を新たに用意する場合に比べて、低コストでの符号化が可能となる。
【０００６】
しかし、画像をスライスに分割して並列処理するだけでは、動画像符号化処理で発生するブロックノイズ等により、分割したスライス境界が視覚的に目立ってしまうという問題が生じる。
【０００７】
そこで、従来は画像を分割する際に、その境界領域が互いに重複するように分割して符号化する方法が特許文献１に開示されている。特許文献１の方法では、復号化の際に重複した領域に重み付き平均を施して滑らかに接続することにより、境界に生じる境界線を目立たなくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−４６９６１号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】ISO/IEC14496-10:2004,Information technology--Coding of audio-Visual objects--Part10:Advanced Video Coding
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記の特許文献１の動画像符号化復号化方法によれば、復号時に重複領域を処理するための特別な処理が必要となる。広く普及しているＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ規格に沿った一般的な復号化装置ではこのような処理を行うことができず、専用の復号化装置が必要になるという課題がある。
【００１１】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、画像を複数の領域に分割して並列処理によって画像の符号化を行う装置において、一般的な復号化装置で復号することができるとともに、領域境界が視覚的に目立ってしまうことのない、動画像符号化装置、動画像符号化方法及び動画像符号化プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するために、以下の１）〜３）に記載の手段よりなる。
すなわち、
１）符号化すべきディジタル画像信号の入力画像を、境界領域が互いに重複するように複数個の小画像に分割した後、分割されたそれぞれの小画像を並列に高能率符号化手段に入力し、得られた符号化データのうち重複した領域分を除いた符号化データを結合して、前記入力画像の符号化データとして出力する動画像符号化装置において、
前記高能率符号化手段が、
入力される小画像と動き補償予測又は画面内予測して得られた予測信号との差分値を生成する差分値生成手段と、
前記差分値に対して、予め定められた第１のサイズの直交変換ブロック単位で、又は前記第１のサイズよりも大きな第２のサイズの直交変換ブロック単位で直交変換を行う直交変換手段と、
前記直交変換手段で直交変換して得られた変換係数に対して量子化を行い、量子化後信号を生成する量子化手段と、
前記量子化後信号に対して逆量子化及び逆直交変換を行って得た信号と前記予測信号とを加算して局部復号画像信号を生成する局部復号画像信号生成手段と、
前記局部復号画像信号に対して、前記直交変換ブロックのサイズに対応した、ブロックノイズを低減するためのフィルタ処理を行うフィルタ手段と、
前記局部復号画像信号の一画面を、水平又は垂直方向に、前記重複した境界領域である第１の領域と前記第１の領域に隣接する第２の領域とそれ以外の領域とに区分し、前記複数の小画像のうちの一つの第１の小画像と前記第１の小画像と重複した境界領域を有する第２の小画像とで、前記第１の小画像の前記第１の領域と前記第２の小画像の前記第２の領域とを同じ符号化パラメータを用いて符号化し、前記第１の小画像の前記第２の領域と前記第２の小画像の前記第１の領域とを同じ符号化パラメータを用いて符号化し、前記第１の小画像の前記第２の領域と前記第２の小画像の前記第１の領域とを前記第２のサイズの直交変換ブロック単位で直交変換するように設定指示する制御手段と、
を有することを特徴とする動画像符号化装置。
２）符号化すべきディジタル画像信号の入力画像を、境界領域が互いに重複するように複数個の小画像に分割した後、分割されたそれぞれの小画像に対して並列に高能率符号化方法を施し、得られた符号化データのうち重複した領域分を除いた符号化データを結合して、前記入力画像の符号化データとして出力する符号化方法において、
前記高能率符号化方法が、
入力される小画像と動き補償予測又は画面内予測して得られた予測信号との差分値を生成する第１のステップと、
前記差分値に対して、予め定められた第１のサイズの直交変換ブロック単位で、又は前記第１のサイズよりも大きな第２のサイズの直交変換ブロック単位で直交変換を行う第２のステップと、
前記第２のステップで直交変換して得られた変換係数に対して量子化を行い、量子化後信号を生成する第３のステップと、
前記量子化後信号に対して逆量子化及び逆直交変換を行って得た信号と前記予測信号とを加算して局部復号画像信号を生成する第４のステップと、
前記局部復号画像信号に対して、前記直交変換ブロックのサイズに対応した、ブロックノイズを低減するためのフィルタ処理を行う第５のステップと、
前記局部復号画像信号の一画面を、水平又は垂直方向に、前記重複した境界領域である第１の領域と前記第１の領域に隣接する第２の領域とそれ以外の領域とに区分する第６のステップと、
前記複数の小画像のうちの一つの第１の小画像と前記第１の小画像と重複した境界領域を有する第２の小画像とで、前記第１の小画像の前記第１の領域と前記第２の小画像の前記第２の領域とを同じ符号化パラメータを用いて符号化し、前記第１の小画像の前記第２の領域と前記第２の小画像の前記第１の領域とを同じ符号化パラメータを用いて符号化するように設定指示する第７のステップと、
前記第１の小画像の前記第２の領域と前記第２の小画像の前記第１の領域とを前記第２のサイズの直交変換ブロック単位で直交変換するように設定指示する第８のステップと、
を含むことを特徴とする動画像符号化方法。
３）符号化すべきディジタル画像信号の入力画像を、境界領域が互いに重複するように複数個の小画像に分割した後、分割されたそれぞれの小画像に対して並列に高能率符号化方法を施し、得られた符号化データのうち重複した領域分を除いた符号化データを結合して、前記入力画像の符号化データとして出力する動画像符号化方法をコンピュータに対して実行させるプログラムであって、
前記高能率符号化方法が、
入力される小画像と動き補償予測又は画面内予測して得られた予測信号との差分値を生成する第１のステップと、
前記差分値に対して、予め定められた第１のサイズの直交変換ブロック単位で、又は前記第１のサイズよりも大きな第２のサイズの直交変換ブロック単位で直交変換を行う第２のステップと、
前記第２のステップで直交変換して得られた変換係数に対して量子化を行い、量子化後信号を生成する第３のステップと、
前記量子化後信号に対して逆量子化及び逆直交変換を行って得た信号と前記予測信号とを加算して局部復号画像信号を生成する第４のステップと、
前記局部復号画像信号に対して、前記直交変換ブロックのサイズに対応した、ブロックノイズを低減するためのフィルタ処理を行う第５のステップと、
前記局部復号画像信号の一画面を、水平又は垂直方向に、前記重複した境界領域である第１の領域と前記第１の領域に隣接する第２の領域とそれ以外の領域とに区分する第６のステップと、
前記複数の小画像のうちの一つの第１の小画像と前記第１の小画像と重複した境界領域を有する第２の小画像とで、前記第１の小画像の前記第１の領域と前記第２の小画像の前記第２の領域とを同じ符号化パラメータを用いて符号化し、前記第１の小画像の前記第２の領域と前記第２の小画像の前記第１の領域とを同じ符号化パラメータを用いて符号化するように設定指示する第７のステップと、
前記第１の小画像の前記第２の領域と前記第２の小画像の前記第１の領域とを前記第２のサイズの直交変換ブロック単位で直交変換するように設定指示する第８のステップと、
を含むことを特徴とする動画像符号化プログラム。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、画像を分割して符号化処理することで低コストでの符号化を可能としながら、専用の復号化手段を用いることなく復号することができ、さらに画像を分割したことによる画質の劣化を生じさせない動画像符号化装置、動画像符号化方法及び動画像符号化プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１に係る動画像符号化装置の構成図である。
【図２】実施の形態１に係る動画像分割について説明する図である。
【図３】実施の形態１に係るエンコーダ部のブロック図である。
【図４】実施の形態１に係る分割後の上側の画像の符号化について説明する図である。
【図５】実施の形態１に係る分割後の下側の画像の符号化について説明する図である。
【図６】デブロックフィルタ部のフィルタ動作について説明する図である。
【図７】４画素×４画素のブロック単位でのフィルタ部のフィルタ動作について説明する図である。
【図８】８画素×８画素のブロック単位でのフィルタ部のフィルタ動作について説明する図である。
【図９】実施の形態１に係る動画像分割の別の例について説明する図である。
【図１０】実施の形態１に係る別の分割例の分割後の画像の符号化について説明する図である。
【図１１】他の実施の形態に係るエンコーダ部のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る動画像符号化装置を実施するための好適な実施の形態を説明する。かかる実施の形態では、動画像符号化規格としてＭＰＥＧ−４  ＡＶＣを用いる場合の例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。また、実施の形態に示す具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１６】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明になる動画像符号化装置の一実施の形態のブロック図を示す。本実施の形態の動画像符号化装置１００は、符号化対象の動画像を画面内で２分割し、分割したそれぞれの画像を動画像符号化し、符号化結果の２つの符号化出力を結合する。結合した符号化出力が、分割前の画像を動画像符号化した場合と同様に復号することができるように結合を行い、各種符号化パラメータ値の設定を行う。
【００１７】
ここでは、符号化対象の動画像の各画像は２５６０×１４４０画素からなるものとする。また、画像は輝度成分のみを対象として説明する。図１で入力信号１１０は、画像分割部１０２に入力される。動画像データの各画像は、画像分割部１０２で互いに１ＭＢラインずつ重複して、上下２つの小画像に分割される。図２にその様子を示すように、それぞれ２５６０×７３６画素の画像となる。分割された上側の小画像は、元画像の上側の１／２の領域である２０４とその下に位置するＭＢラインである２５６０×１６画素の領域２０６とからなる。分割された下側の小画像は、元画像の下側の１／２の領域である２１０とその上に位置するＭＢラインである２５６０×１６画素の領域２０８とからなる。ＭＢライン２０６は、下側の小画像と重複しており、ＭＢライン２０８は上側の小画像と重複している。
【００１８】
分割された上側の小動画像データはエンコーダ部１０４に出力され、下側の小動画像データはエンコーダ部１０６に出力される。エンコーダ部１０４の構成を図３に示す。エンコーダ部１０４，１０６では、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ規格に沿った符号化が行われる。なお、ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣでは、画像をピクチャと称する。ここでも、ピクチャを使用する。また、分割された小画像を、分割前の画像と区別するために小ピクチャと称する。
【００１９】
図３のエンコーダ部１０４には、分割された上側の小動画像データが入力信号３３０として入力される。入力信号３３０は、減算器３０１とイントラ予測部３２０とＭＥ部３１６に入力する。減算器３０１は、符号化対象の動画像信号である入力信号３３０と、必要に応じてスイッチ３０３を介して供給される画面内（イントラ）予測信号又は画面間（インター）予測信号との差分値を、所定の符号化単位（ここではブロック）で生成する。上記の画面内予測信号は、イントラ予測部３２０により生成されたイントラ予測による予測信号である。また、上記の画面間予測信号は、ＭＥ（動きベクトル推定）部３１６とＭＣ（動き補償）部３１８とにより生成されたインター予測による予測信号である。
【００２０】
イントラ予測部３２０は、符号化対象の入力信号３３０に基づいて、公知の予測方法によりイントラ予測を行う。一般的には、イントラ予測では、予測方向と予測を行うブロックの画素サイズに応じた予測モードが決められる。本実施の形態では、さらに後述するデブロックフィルタ制御部３２２の指示により、予測モードを限定する。
【００２１】
なお、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ規格では、イントラ予測を行うブロックの画素サイズとして、４×４画素、８×８画素、１６×１６画素の３通りの予測モードがある。このうち、４×４画素または１６×１６画素のブロックで予測を行うモードでは、後述するＤＣＴ部３０２でのＤＣＴを４×４画素のブロックで行い、８×８画素のブロックで予測を行うモードでは、ＤＣＴを８×８画素のブロックで行うことが定められている。
【００２２】
またＭＥ部３１６及びＭＣ部３１８は、符号化対象の入力信号３３０とメモリ部３１４からの局部復号画像データとに基づいて、公知の予測方法によりインター予測を行う。なお、インター予測に用いる参照小ピクチャを１枚だけ用いる予測（Ｐ予測）と参照小ピクチャを２枚用いる予測（Ｂ予測）の２通りの予測方法がある。
【００２３】
スイッチ３０３でのイントラ予測部３２０の出力とＭＣ部３１８の出力との選択、およびＭＣ部３１８でのインター予測としてＰ予測とＢ予測のどちらを用いるかについては、スライス単位で決めることができる。ここで、イントラ予測のみを行うスライスをＩスライス、イントラ予測とＰ予測とを選択して行うスライスをＰスライス、イントラ予測とＰ予測とＢ予測とから選択して行うスライスをＢスライスと称する。
【００２４】
また、これらの選択を小ピクチャ単位で決めることもできる。Ｉスライスのみからなる小ピクチャをＩ小ピクチャ、Ｐスライスのみからなる小ピクチャをＰ小ピクチャ、Ｂスライスのみからなる小ピクチャをＢ小ピクチャと称する。
【００２５】
ＤＣＴ部３０２は、ＤＣＴブロックサイズ単位で、減算器３０１からの差分値に対して直交変換の一例のＤＣＴ(Discrete Cosine Transform;離散コサイン変換)を行う。ＤＣＴブロックサイズは、符号化対象の入力信号３３０に応じて、例えば水平方向４画素、垂直方向４画素（すなわち、４×４画素）や水平方向８画素、垂直方向８画素（すなわち、８×８画素）等のサイズに可変制御することが可能である。
【００２６】
量子化部３０４は、ＤＣＴ部３０２から出力されたＤＣＴ係数に対して量子化を行い、量子化後信号を生成する。逆量子化部３０８は、量子化後信号に対して逆量子化を行う。逆ＤＣＴ部３１０は、逆量子化部３０８からの信号に対して逆ＤＣＴ処理を行って前記差分値の復号信号を生成し、それを加算器３１１に供給する。加算器３１１では、スイッチ３０３を経由して供給される画面内予測信号又は画面間予測信号とを加算して、局部復号された画像信号を生成する。
【００２７】
デブロックフィルタ部３１２は、加算器３１１から供給される局部復号された画像信号に対して、ＭＢ単位でブロックノイズを低減するためのデブロックフィルタ処理を行い、そのフィルタ後の信号を参照画像信号としてメモリ部３１４に蓄積する。デブロックフィルタ部３１２のフィルタ処理の詳細については後述する。
【００２８】
ＭＥ部３１６は、メモリ部３１４に蓄積された参照画像信号をインター予測時に読み出して、その参照画像信号の入力画像信号３３０における対応するブロックの相対位置を示す動きベクトルを検出する動き推定（ＭＥ）処理を行う。ＭＣ部３１８は、ＭＥ部３１６からの動きベクトルに基づいて動き補償（ＭＣ）処理を行って画面間予測信号を生成する。  可変長符号化部３０６は、量子化後信号に対して可変長符号化を行い、出力符号３３２を生成して出力する。
【００２９】
量子化部３０４で行われる量子化の量子化ステップの大きさによって、出力符号３３２のデータ量が変化する。ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣでは、量子化ステップを量子化パラメータとしてあらわす。符号化後の動画像データ量を所定の量に近づけるように量子化パラメータを可変制御する場合と、量子化パラメータを固定として符号化する場合とがある。
【００３０】
エンコーダ部１０６の構成も、図３と同様である。
【００３１】
エンコーダ部１０４で可変長符号化された出力符号とエンコーダ部１０６で可変長符号化された出力符号とは、符号結合部１０８に入力される。符号結合部１０８では、ピクチャごとに、エンコーダ部１０４で可変長符号化された出力符号とエンコーダ部１０６で可変長符号化された出力符号とを結合する。結合後の符号データは、分割を行わない状態の一つのピクチャを一つのエンコーダで処理して可変長符号化した場合と同様の符号データとなる。
【００３２】
符号結合部１０８は、この符号データに、Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｅｔ（以下、ＳＰＳ）、Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｅｔ（ＰＰＳ）、Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ（ＳＥＩ）などのヘッダ情報を付加して出力する。これらのヘッダ情報は分割を行わない状態のピクチャの画素サイズ（ここでは、２５６０×１４４０画素）に基づいた情報とする。
【００３３】
次に、本実施の形態に特有の処理を図４〜図５を用いて説明する。
【００３４】
ここでは、説明を簡単にするために動画像中の２枚のピクチャを一枚をＩピクチャとして、他の一枚をＰピクチャとして符号化する場合の例を示す。さらに、量子化パラメータを固定として符号化する場合の例を示す。エンコーダ部１０４とエンコーダ部１０６とで同じ量子化パラメータを用いる。
【００３５】
図１の動画像符号化装置１００に動画像データが入力されると、まずＩピクチャを符号化する。上記したように、画像分割部１０２で互いに１ＭＢラインずつ重複して、上下２つの画像に分割されて、それぞれ２５６０×７３６画素の小画像となる。
【００３６】
上側の小画像はエンコーダ部１０４に入力され、図４に示すように、３つの領域４０２、４０４、４０６に区分される。これらの３つの領域は、それぞれスライスとされる。４０２は２５６０×７０４画素、４０４は２５６０×１６画素、４０６は２５６０×１６画素からなるスライスである。
【００３７】
図３のデブロックフィルタ制御部３２２は、スライス４０２と４０６が通常のＩスライスとして符号化され、スライス４０４がイントラ８×８のＩスライスとして符号化されるように、イントラ予測部３２０とスイッチ３０３を制御する。
【００３８】
ここで、通常のIスライスとして符号化するとは、そのスライスの全ブロックについてスイッチ３０３でイントラ予測部３２０を選択し、イントラ予測部３２０において複数のイントラ予測モードから一つのモードを決定し、ＤＣＴ部３０２において決定したイントラ予測モードに沿ったＤＣＴサイズによりＤＣＴすることをいう。
【００３９】
また、イントラ８×８のＩスライスとして符号化するとは、さらに、イントラ予測モードを８×８画素のブロックで予測を行うモードに固定し、それ以外の操作については通常のIスライスとして符号化することをいう。上述したように、８×８画素のブロックで予測を行うモードでは、ＤＣＴを８×８画素のブロックで行うことが定められている。
【００４０】
ＤＣＴ部３０２の出力であるＤＣＴ係数は量子化部３０４で量子化され、可変長符号化部３０６と逆量子化部３０８に入力する。ここで、４０２、４０４のスライスについては可変長符号化するが、４０６のスライスについては可変長符号化を行わない。従って、可変長符号化部３０６の出力符号３３２では、入力画像の上半分、２５６０×７２０画素からなる画像について符号化したデータとなる。
【００４１】
なお、逆量子化部３０８での処理等は４０６のスライスについても行う。
【００４２】
下側の小画像はエンコーダ部１０６に入力され、図５に示すように、３つの領域５０２，５０４，５０６に区分される。５０２は２５６０×１６画素、５０４は２５６０×１６画素、５０６は２５６０×７０４画素からなる。このうち、ＭＢライン５０２を一つのスライスとし、５０４と５０６もそれぞれスライスとする。ここで、５０４と５０６を別のスライスとする必要はなく一つのスライスとしてもよいが、説明を簡単にするために別のスライスとする。
【００４３】
デブロックフィルタ制御部３２２は、スライス５０２がイントラ８×８のＩスライスとして符号化され、スライス５０４，５０６が通常のＩスライスとして符号化されるようにイントラ予測部３２０とスイッチ３０３を制御する。
【００４４】
スライス５０２については可変長符号化を行わない。スライス５０４，５０６については可変長符号化を行う。従って、可変長符号化部３０６の出力では、入力画像の下半分、２５６０×７２０画素からなる画像について符号化したデータとなる。
【００４５】
なお、逆量子化部３０８での処理等は５０２のスライスについても行う。
【００４６】
次にＰピクチャを符号化する。上記したように、画像分割部１０２で互いに１MBラインずつ重複して、上下２つの画像に分割されて、それぞれ２５６０×７３６画素の小画像となる。
【００４７】
上側の小画像はエンコーダ部１０４に入力され、図４に示すように、３つの領域４０２、４０４、４０６に区分される。これら３つの領域は、それぞれスライスとされる。４０２は２５６０×７０４画素、４０４は２５６０×１６画素、４０６は２５６０×１６画素からなるスライスである。
【００４８】
デブロックフィルタ制御部３２２は、スライス４０２が通常のＰスライスとして符号化され、スライス４０４がイントラ８×８のＩスライスとして符号化され、４０６は通常のＩスライスとして符号化されるようにイントラ予測部３２０とスイッチ３０３を制御する。
【００４９】
ここで、通常のＰスライスとして符号化するとは、そのスライスの全ブロックについて、イントラ予測部において最適なイントラ予測モードを判定すると共に、メモリ部に蓄積された参照画像を用いてＭＥ，ＭＣしてインター予測モードを判定し、スイッチ３０３でイントラ予測結果とインターの予測結果から一方の予測モードを判定し、ＤＣＴ部３０２において予測モードに沿ったＤＣＴサイズによりＤＣＴすることをいう。
【００５０】
なお、スライス４０２について、インター予測の探索範囲は、メモリ部３１４に格納されている２５６０×７３６画素のうち上側の２５６０×７２０画素の領域とする。
【００５１】
ＤＣＴ部３０２の出力であるＤＣＴ係数は量子化部３０４で量子化され、可変長符号化部３０６と逆量子化部３０８に入力する。ここで、４０２、４０４のスライスについては可変長符号化するが、４０６のスライスについては可変長符号化を行わない。従って、可変長符号化部３０６の出力では、入力画像の上半分、２５６０×７２０画素からなる画像について符号化したデータとなる。なお、逆量子化部３０８での処理等は４０６のスライスについても行う。
【００５２】
一方、下側の小画像はエンコーダ部１０６に入力され、図５に示すように３つの領域５０２、５０４、５０６に区分される。５０２は２５６０×１６画素、５０４は２５６０×１６画素、５０６は２５６０×７０４画素からなる。
【００５３】
デブロックフィルタ制御部３２２は、スライス５０２がイントラ８×８のＩスライスとして符号化され、スライス５０４が通常のＩスライスとして符号化され、スライス５０６が通常のＰスライスとして符号化されるようにイントラ予測部３２０とスイッチ３０３を制御する。
【００５４】
なお、スライス５０６について、インター予測の探索範囲は、メモリ部３１４に格納されている２５６０×７３６画素のうち下側の２５６０×７２０画素の領域とする。
【００５５】
５０２のスライスについては可変長符号化を行わない。５０４と５０６からなるスライスについては可変長符号化を行う。従って、可変長符号化部３０６の出力では、入力画像の下半分、２５６０×７２０画素からなる画像について符号化したデータとなる。なお、逆量子化部３０８での処理等は５０２のスライスについても行う。
【００５６】
符号結合部１０８では、エンコーダ部１０４からの可変長符号化されたデータとエンコーダ部１０６からの可変長符号化されたデータを結合し、元の２５６０×１４４０画素からなるピクチャとして、ヘッダ情報を付加する。
【００５７】
以上のように、符号結合部１０８からの出力データは、元の２５６０×１４４０画素からなるピクチャを符号化したデータとなる。
【００５８】
ところで、ピクチャを単純に２分割して符号化してその出力符号を結合した場合には、分割した境界の画素にはデブロックフィルタがかからない。仮に、デブロックフィルタをかけたとすると、エンコードの際の局部復号時のデブロックフィルタの処理結果と復号時のデブロックフィルタの処理結果が異なるものとなり、復号した画像の画質劣化が避けられない。一方、本実施の形態の符号化データでは、分割した境界の画素にデブロックフィルタがかけられたものとなっている。本実施の形態によれば、エンコードの際の局部復号時のデブロックフィルタの処理結果と復号時のデブロックフィルタの処理結果が等しくなり、復号した画像の画質劣化が生じない。
【００５９】
以下に、この理由とそのために行う本実施の形態に特有の処理について説明する。
【００６０】
まず、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣにおいて定められているデブロックフィルタ部３１２のフィルタ処理の詳細について図６〜図７を用いて説明する。図６（Ａ）〜（Ｃ）は、デブロックフィルタ部の処理対象の１つのＭＢを示す。ＭＢは１６×１６画素からなる。また、図６（Ａ）〜（Ｃ）において、太線はデブロックフィルタ部の処理対象となるブロック境界を示す。これは、ＤＣＴブロックのサイズとして４×４画素が選択された場合である。
【００６１】
デブロックフィルタ部は、ＭＢ内のＤＣＴブロックサイズである４×４画素のブロック毎に、垂直方向のブロック境界に対するフィルタ処理をしてから、水平方向のブロック境界に対するフィルタ処理をする。従って、フィルタ処理の順番は、図６（Ａ）に矢印に付した番号の順である。
【００６２】
フィルタ処理の結果で置き換える対象となる画素の最大数は、図６（Ｂ）に示すように、垂直方向ブロック境界の場合、↓１は点線枠α内のＭＢ境界の垂直方向ブロック境界の左右３画素であり、↓２から↓４はそれぞれ点線枠β、γ、δ内のＭＢ境界でない垂直方向ブロック境界の左右２画素である。また、図６（Ｃ）に示すように水平方向ブロック境界の場合、→５は点線枠ε内のＭＢ境界の水平方向ブロック境界の上下３画素、→６から→８はそれぞれ点線枠ζ、η、θ内のＭＢ境界でない水平方向ブロック境界の上下２画素である。
【００６３】
更に、フィルタ処理の結果で置き換える対象ではないものの、フィルタ処理に用いる画素があり、これはフィルタ処理の結果で置き換える対象よりさらに１画素多い（つまり→５の場合、ブロック境界の上下４画素がフィルタに入力され、ブロック境界の上下３画素が出力される。同様に、→６の場合では、ブロック境界の上下３画素がフィルタに入力され、ブロック境界の上下２画素が出力される。）。             
【００６４】
ここで、ＤＣＴブロックのサイズが８×８画素の場合には、↓２および↓４と→６および→８のブロック境界はフィルタ処理しない。ＤＣＴを行うブロックの境界ではないからである。
【００６５】
ところで、デブロックフィルタの上記のフィルタ処理は、隣接画素との依存関係があり、現在のフィルタ処理対象のＭＢの上や左に隣接するＭＢにおけるフィルタ処理結果を用いて、現在のフィルタ処理対象のＭＢのフィルタ処理をする。
【００６６】
図７を用いてこの依存関係を説明する。
【００６７】
図７は、上下に隣接した２つのＭＢであるＭＢ１とＭＢ２のうちの縦１列の画素を示したものである。ＤＣＴブロックのサイズとして４×４画素が選択された場合の、水平方向ブロック境界に対するデブロックフィルタ処理の様子を示す。→５と→９がＭＢ境界であり、→６，→７，→８はブロック境界である。ｆ６の二重線の矢印は、ブロック境界→６に対するフィルタ処理に用いる画素の範囲を示したものである。ｆ６の点線の矢印は、ブロック境界→６に対するフィルタ処理の結果で置き換える対象の画素の範囲を示したものである。上述したように、フィルタ処理に用いる画素はフィルタ処理の結果で置き換える対象よりさらに１画素多い。ｆ５，ｆ７，ｆ８，ｆ９も同様に→５，→６，→７，→８のブロック境界に対するフィルタ処理に用いる画素とフィルタ処理の結果で置き換える対象の画素の範囲を示したものである。
【００６８】
図７から見て取れるように、ｆ５のフィルタ処理の結果で置き換えた画素値を、ｆ６のフィルタ処理で用いている。同様に、ｆ６のフィルタ処理の結果で置き換えた画素値をｆ７のフィルタ処理で用い、ｆ７のフィルタ処理の結果で置き換えた画素値をｆ８のフィルタ処理で用い、ｆ８のフィルタ処理の結果で置き換えた画素値をｆ９のフィルタ処理で用いている。従って、ＭＢ１よりもさらに上に隣接するＭＢの画素に依存して、ＭＢ２のフィルタ処理結果が変わることになる。
【００６９】
画面を上下に２分割した図４と図５の画像において、符号化を行う前では、４０４のスライスと５０２のスライスの対応する画素は同じものである。同様に、４０６のスライスと５０４のスライスの対応する画素は同じものである。さらに、４０２と４０４と間にスライス境界があるため、４０４内のブロックでイントラ予測を行う場合に４０２の画素を用いない。従って、４０４内のブロックでイントラ予測を行った後の結果の画素値は、５０２内のブロックでイントラ予測を行った結果の画素値と同じとなる。同様に、４０６内のブロックでイントラ予測を行った結果の画素値と５０４内のブロックでイントラ予測を行った結果の画素値も同じとなる。
【００７０】
さらに、仮にデブロックフィルタ処理を行わないとすると、エンコーダ部１０４と１０６とで同じ量子化ステップで固定量子化を行うことから、Ｉ小ピクチャについてはスライス４０４の符号化結果とスライス５０２の符号化結果は同じとなり、スライス４０６の符号化結果とスライス５０４の符号化結果は同じとなる。また、Ｐ小ピクチャについても、４０４，４０６，５０２，５０４の各スライスをＩスライスとしているので、同様の結果となる。Ｉスライスではイントラ予測に限定されるため、インター予測により４０４の内部ブロックと５０２の内部ブロックとで異なる参照ブロックを選択することはないからである。
【００７１】
ここで、従来技術の動画像符号化装置で局部復号時のデブロックフィルタ処理を行うと、スライス４０４の画素の画素値とスライス５０２の対応する画素の画素値は異なるものとなり、スライス４０６の画素の画素値とスライス５０４の対応する画素の画素値は異なるものとなる。これは、スライス４０４の上側には画素が存在するが、スライス５０２の上側には画素が存在しないことに起因する。
【００７２】
以下に、この内容を詳述する。
【００７３】
スライス４０４内で最も上のブロックの画素については、ＭＢ境界を挟んでさらに上側のスライス４０２の隣接する画素も用いてフィルタ処理される。図７を用いて説明したように、スライス４０４内で４×４画素のＤＣＴが行われる場合、デブロックフィルタによって、スライス４０４内の下側の画素にまで影響を与える。さらに、スライス４０４とスライス４０６の境界のＭＢ境界にデブロックフィルタをかける際に、その影響のある画素も利用してフィルタをかけることになる。従って、スライス４０６の画素にもスライス４０２の画素の影響が及ぶ。
【００７４】
一方、スライス５０２の上側は画面の端であり、画面の端ではデブロックフィルタ処理を行わない。従って、スライス５０２の上側の画素の画素値はスライス４０４とは異なるものとなる。そして、スライス５０２内で４×４画素のＤＣＴが行われる場合、デブロックフィルタによって、スライス５０２内の下側の画素にまで影響を与える。さらに、スライス５０２とスライス５０４の境界のＭＢ境界にデブロックフィルタをかける際に、その影響のある画素も利用してフィルタをかけることになる。従って、デブロックフィルタ処理後のスライス５０４の画素の画素値は、スライス４０６の対応する画素の画素値と異なったものとなる。
【００７５】
ところで、本実施の形態の出力符号には、スライス４０６とスライス５０２について可変長符号化した結果は含まれない。この出力符号を復号する際には、スライス４０４の下に隣接してスライス５０４が配置されているものとして復号を行う。すなわち、スライス４０４とスライス５０４の境界のＭＢ境界にデブロックフィルタをかける際には、スライス４０４内の最も下側のブロックの画素とスライス５０４内の最も上側のブロックの画素を用いてフィルタ処理される。
【００７６】
すなわち符号化の際の局部復号時には、スライス４０４の画素とスライス４０６の画素を用いたフィルタ処理を行って、スライス４０４の下側の画素の画素値を算出するのに対して、復号化の際にはスライス４０４の画素とスライス５０４の画素を用いてフィルタ処理行って、スライス４０４の下側の画素の画素値を算出する。ここで、スライス５０４の画素値がスライス４０６の対応する画素の画素値と異なると、符号化の局部復号時におけるデブロックフィルタの処理結果と復号時のデブロックフィルタの処理結果が異なるものとなる。
【００７７】
同様に、符号化の際の局部復号時には、スライス５０２の画素とスライス５０４の画素を用いてフィルタ処理を行って、スライス５０４の上側の画素値を算出するのに対して、復号化の際にはスライス４０４の画素とスライス５０４の画素を用いてフィルタ処理を行って、スライス５０４の上側の画素の画素値を算出する。ここで、スライス５０２の画素値がスライス４０４の対応する画素の画素値と異なると、符号化の際の局部復号時におけるデブロックフィルタの処理結果と復号時のデブロックフィルタの処理結果が異なるものとなる。
【００７８】
ここで、スライス５０４とスライス５０６の全てのＤＣＴブロックが４×４画素とすると、デブロックフィルタ処理によって、スライス５０４の上側の画素の値がスライス５０４とスライス５０６全体の画素の値に影響を与える。従って、スライス５０４とスライス５０６の全体で符号化の局部復号時におけるデブロックフィルタの処理結果と復号時のデブロックフィルタの処理結果が異なるものとなる。
【００７９】
符号化の際の局部復号時におけるデブロックフィルタの結果はメモリ部３１４に格納されて、他の小ピクチャのＰスライス等の参照画像として用いられる。同様に、復号時においてもデブロックフィルタの結果は参照画像として用いられる。符号化時の参照画像と復号時の参照画像が異なることにより、復号時のインター予測の復号に誤差が生じることになる。その結果、復号画像の画質劣化が生じてしまう。
【００８０】
一方、本実施の形態では、デブロックフィルタ制御部３２２が上述したような制御を行っている。すなわち、Ｉ小ピクチャのスライス４０４、スライス５０２、Ｐ小ピクチャのスライス４０４およびスライス５０２をイントラ８×８のＩスライスとして符号化する。
【００８１】
次に、イントラ８×８のＩスライスとして符号化する理由を述べる。
【００８２】
上述したように、イントラ８×８のＩスライスでは、イントラ予測モードを８×８画素のブロックで予測を行う。これは、ＤＣＴを８×８画素のブロックで行うように制御することが目的である。上述したように、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣでは、８×８画素のブロックでイントラ予測を行うモードでは、ＤＣＴを８×８画素のブロックで行うことが定められている。
【００８３】
図８は、図７と同様の場合に、ＤＣＴのサイズとして８×８画素を選択した場合の図である。図に示すように縦に２つ並んだＭＢにおいて、ＭＢ境界の上側に隣接するＭＢ３のＤＣＴサイズが８×８画素の場合、図７における→６，→８に相当するブロック境界は存在しない。図８から見て取れるように、ｆ５のフィルタ処理の結果で置き換えた画素値を、ｆ７のフィルタ処理では用いない。同様に、ｆ７のフィルタ処理の結果で置き換えた画素値を、ｆ９のフィルタ処理では用いない。従って、ＭＢ３よりもさらに上に隣接するＭＢの画素に依存して、ＭＢ４の処理結果が変わることはない。
【００８４】
スライス５０２の場合、画面端であるのでｆ５のフィルタ処理は行わない。一方、スライス４０４ではｆ５のフィルタ処理を行うので、スライス４０４内の上側の画素の画素値とスライス５０２内の上側の画素の画素値とは、デブロックフィルタ処理後の値が異なる。しかしスライス４０４内の下側の画素とスライス５０２内の下側の画素の画素値には、その影響が及ばない。また、スライス４０６内の画素とスライス５０４内の画素にも影響が及ばない。
【００８５】
すなわち、従来技術の動画像符号化装置の場合とは異なり、デブロックフィルタ処理後のスライス４０４の下側の画素の画素値とスライス５０２内の下側の画素の画素値は等しく、スライス４０６内の画素の画素値とスライス５０４内の画素の画素値も等しいものとなる。
【００８６】
従って、スライス５０４内の画素について、符号化の際の局部復号時におけるデブロックフィルタの処理結果と復号時のデブロックフィルタの処理結果が同じものとなる。これは、スライス５０４とスライス５０６の全てのＤＣＴブロックが４×４画素であっても、同様にスライス５０６の画素について成立する。
【００８７】
以上のように、本実施の形態によれば、符号化時の参照画像と復号時の参照画像は同一であり、復号時のインター予測の復号に誤差が生じることがない。その結果、復号画像の画質劣化が生じることもない。
【００８８】
以上をまとめると、本実施の形態の動画像符号化装置によれば、境界領域が互いに重複するように第１の小画像（上側の２０４と２０６）と第２の小画像（下側の２０８と２１０）とに分割し、それぞれの小画像を重複した境界領域である第１の領域（スライス４０６及びスライス５０２）と第１の領域に隣接する第２の領域（スライス４０４及びスライス５０４）とそれ以外の領域（スライス４０２及びスライス５０６）に区分し、第１の小画像の第１の領域（スライス４０６）と第２の小画像の第２の領域（スライス５０４）とを同じ符号化パラメータを用いて符号化（通常のＩスライスとして、同じ量子化ステップで量子化する）し、第１の小画像の第２の領域（スライス４０４）と第２の小画像の第１の領域（スライス５０２）とを同じ符号化パラメータを用いて符号化(イントラ８×８のＩスライスとして、同じ量子化ステップで量子化する)し、第１の小画像の第２の領域（スライス４０４）と第２の小画像の第１の領域（スライス５０２）とを、第２のサイズである８×８画素に限定してＤＣＴを行うようにすることで、従来の方法に比べて以下の効果を有する。なお、第１のサイズは４×４画素である。
【００８９】
（１）画像を分割して並列に符号化処理することにより、一つの高性能な動画像符号化装置を新たに用意する場合に比べて、低コストでの符号化が可能となる。
（２）分割した２つの画像の境界のブロック境界にもデブロックフィルタをかけることができるので、画像の分割線が目立つといった弊害がない。
（３）復号側で特別な処理を行わなくても、誤差が生じることのない復号を行うことができるので、復号画像の画質が劣化するといった弊害がない。従って、専用の復号装置を用意する必要がない。
【００９０】
なお、本実施の形態では、符号化対象の動画像の各画像が２５６０×１４４０画素からなるものとしたが、水平、垂直とも適当な大きさ以上であれば他のどんな画素数であってもよい。
【００９１】
また、本実施の形態では、１ＭＢラインずつ重複（図２の２０６と２０８）させて画像を上下に２分割する場合を示したが、２ＭＢライン以上を重複させてもよい。
【００９２】
さらに、上下に分割ではなく、左右に分割するとしてもよい。
以下に、左右に分割する場合の形態について、上下に分割する場合と異なる部分のみを図９、図１０を用いて説明する。
【００９３】
図１の画像分割部１０２で、入力動画像は互いに１ＭＢ列（１ＭＢ幅の縦方向の列）ずつ重複して左右２つの小画像に分割される。図９にその様子を示すように、２５６０×１４４０画素からなる入力画像６０２は、それぞれ領域６０４と６０６、領域６０８と６１０とからなる１２９６×１４４０画素の二つの小画像に分割される。
【００９４】
左側の小ピクチャは、図３のエンコーダ部で、図１０（Ａ）に示すように、３つの領域７０２、７０４、７０６に区分される。これらの３つの領域はそれぞれスライスとされる。７０２は１２６４×１４４０画素、７０４は１６×１４４０画素、７０６は１６×１４４０画素からなるスライスである。Ｉ小ピクチャについては、デブロックフィルタ制御部３２２は、スライス７０２と７０６が通常のＩスライスとして符号化され、スライス７０４がイントラ８×８のＩスライスとして符号化されるように、イントラ予測部３２０とスイッチ３０３を制御する。
【００９５】
Ｐ小ピクチャについては、スライス７０２が通常のＰスライスとして符号化され、スライス７０４がイントラ８×８のＩスライスとして符号化され、７０６は通常のＩスライスとして符号化されるようにイントラ予測部３２０とスイッチ３０３を制御する。
【００９６】
図３の量子化部３０４の出力である量子化後信号のうちスライス７０２とスライス７０４については可変長符号化するが、スライス７０６については可変長符号化しない。
【００９７】
右側の小ピクチャは、図３のエンコーダ部で、図１０（Ｂ）に示すように、３つの領域７０８，７１０，７１２に区分される。これらの３つの領域はそれぞれスライスとされる。７０８は１６×１４４０画素、７１０は１６×１４４０画素、７１２は１２６４×１４４０画素からなるスライスである。Ｉ小ピクチャについては、デブロックフィルタ制御部３２２は、スライス７１０，７１２が通常のＩスライスとして符号化され、スライス７０８がイントラ８×８のＩスライスとして符号化されるように、イントラ予測部３２０とスイッチ３０３を制御する。
【００９８】
Ｐ小ピクチャについては、スライス７０８がイントラ８×８のＩスライスとして符号化され、スライス７１０が通常のＩスライスとして符号化され、スライス７１２が通常のＰスライスとして符号化されるようにイントラ予測部３２０とスイッチ３０３を制御する。
【００９９】
図３の量子化部３０４の出力である量子化後信号のうちスライス７１０とスライス７１２については可変長符号化するが、スライス７０８については可変長符号化しない。
【０１００】
以上のように、左右に分割する場合も、境界領域が互いに重複するように第１の小画像（左側の６０４と６０６）と第２の小画像（右側の６０８と６１０）とに分割し、それぞれの小画像を重複した境界領域である第１の領域（スライス７０６及びスライス７０８）と第１の領域に隣接する第２の領域（スライス７０４及びスライス７１０）とそれ以外の領域（スライス７０２及びスライス７１２）に区分し、第１の小画像の第１の領域（スライス７０６）と第２の小画像の第２の領域（スライス７１０）とを同じ符号化パラメータを用いて符号化（通常のＩスライスとして、同じ量子化ステップで量子化する）し、第１の小画像の第２の領域（スライス７０４）と第２の小画像の第１の領域（スライス７０８）とを同じ符号化パラメータを用いて符号化(イントラ８×８のＩスライスとして、同じ量子化ステップで量子化する)し、第１の小画像の第２の領域（スライス７０４）と第２の小画像の第１の領域（スライス７０８）とを第２のサイズである８×８画素でＤＣＴを行うようにすることで、上下に分割した場合と同様の効果を得ることができる。
【０１０１】
なお、以上の実施の形態では、上下または左右に均等に２分割するとしたが、均等である必要はなく、また３分割以上としてもよい。また、分割の形状やスライスの形状として矩形となるものとしたが、必ずしも矩形である必要はない。
【０１０２】
＜その他の実施の形態＞
次に、本発明のその他の実施の形態を、図１１を参照して説明する。なお、第一の実施の形態との差異部分のみを説明する。
【０１０３】
第一の実施の形態で入力動画像を上下に分割する場合、Ｐ小ピクチャのスライス４０４をイントラ８×８のＩスライスとして、スライス４０６は通常のＩスライスとして符号化されるように制御した。また、スライス５０２をイントラ８×８のＩスライスとして、スライス５０４は通常のＩスライスとして符号化されるように制御した。
【０１０４】
本実施の形態では、これらのスライスをＰスライスとして符号化されるように制御する。ところで、Ｐスライスの場合、Ｉ小ピクチャとの間でインター予測が行われる。インター予測が行われても、スライス４０４とスライス５０２の予測結果の画素値が等しくなるように、デブロックフィルタ制御部９２２は以下の制御を行う。同様にスライス４０６とスライス５０４の予測結果の画素値が等しくなるように、以下の制御を行う。
【０１０５】
上側の小ピクチャの符号化が行われるエンコーダ部１０４では、スライス５０６に相当する画像領域は存在しない。また、下側の小ピクチャの符号化が行われるエンコーダ部１０６では、スライス４０２に相当する画像は存在しない。
【０１０６】
そこで、デブロックフィルタ制御部９２２はＭＥ部３１６を制御して、スライス４０４，４０６のインター予測に用いる参照範囲をＩ小ピクチャのスライス４０４，４０６内の一部に限定する。同様に、スライス５０２，５０４のインター予測に用いる参照範囲をＩ小ピクチャのスライス５０２，５０４内の一部に限定する。説明の簡単化のため、ここでは、ＭＥに用いる予測信号は整数画素精度のみとする。
【０１０７】
その結果、スライス４０４，４０６のインター予測とスライス５０２，５０４のインター予測とで同一の参照画素が選択される。さらに、スライス４０４とスライス５０２との上端３画素については、デブロックフィルタ処理の有無により画素値が異なるので、それぞれのスライス上端の３画素についても参照範囲から除外する。同様に、スライス４０６とスライス５０４の下端の３画素についてもデブロックフィルタ処理の有無により画素値が異なるので、それぞれのスライス下端の３画素についても参照範囲から除外する。
【０１０８】
インター予測の場合、インター予測に用いたブロックサイズとＤＣＴのブロックサイズとの間に制約はない。そこで、図１１のデブロックフィルタ制御部９２２は、スライス４０４とスライス５０２においてスイッチ３０３でインター予測が選択された場合には、８×８画素のＤＣＴが行われるようにＤＣＴ部３０２を制御する。
【０１０９】
また、デブロックフィルタ制御部９２２は、スライス４０４とスライス５０２において、イントラ予測部３２０で８×８画素のブロックで予測を行うモードに固定されるようにイントラ予測部３２０を制御する。
【０１１０】
以上の結果、スライス４０４とスライス５０２においては、すべての画素に対して８×８画素のＤＣＴが行われる。従って、第一の実施の形態と同様に、デブロックフィルタ処理の影響がスライス４０６内の画素とスライス５０４，５０６内の画素に及ばず、符号化時の参照画像と復号時の参照画像は同一となる。そのため、復号時のインター予測の復号に誤差が生じることがなく、復号画像の画質劣化が生じることもない。
【０１１１】
以上のように、Ｐ小ピクチャのうち、第一の実施の形態でＩスライスとしたスライスを、本実施の形態ではＰスライスとする。Ｐスライスとすることで、インター予測を用いて効率的な圧縮が可能となる。すなわち、同じ出力符号量であればより高画質の復号画を得ることができる。
【０１１２】
なお、以上の実施の形態では、ＩピクチャとＰピクチャを符号化する場合を示したが、Ｂピクチャを符号化する場合もＰピクチャと同様に符号化することができる。
【０１１３】
すなわち、図４、図５のスライス４０４がイントラ８×８のＩスライスとして符号化され、スライス４０６が通常のＩスライスとして符号化され、スライス５０２がイントラ８×８のＩスライスとして符号化され、スライス５０４が通常のＩスライスとして符号化されるように制御する。他のスライスについてはＢスライスとする。
【０１１４】
あるいは、スライス４０４，４０６，５０２，５０４をＢスライスとしてもよい。その場合、上述のＰ小ピクチャの場合と同様に、インター予測に用いる参照範囲を限定する。そしてスライス４０４とスライス５０２においてスイッチ３０３でインター予測が選択された場合には、８×８画素のＤＣＴが行われるようにＤＣＴ部３０２を制御する。
【０１１５】
また上記の実施の形態では、量子化ステップを固定として符号化したが、可変としてもよい。ただし、その場合、スライス４０４と５０２との対応するブロックで同じ量子化パラメータを用いる必要がある。はじめにスライス５０２の量子化を行って、ＭＢごとに決定された量子化パラメータをエンコーダ部１０６から１０４に伝送する。そして、エンコーダ１０４でスライス４０４の対応するＭＢの量子化を行う際に、伝送された量子化パラメータを用いることで、同じ量子化パラメータで量子化を行う。同様に、スライス４０６と５０４とで同じ量子化パラメータで量子化を行う。
【０１１６】
量子化ステップを可変とすることで、効率的な圧縮が可能となる。すなわち、同じ出力符号量であればより高画質の復号画を得ることができるという効果が得られる。
【０１１７】
また、ＭＥに用いる予測信号として、１／２画素精度または１／４画素精度の信号を用いてもよい。予測精度が高まり、効率的な圧縮が可能となる。
【０１１８】
なお、上記の全ての実施の形態では、スライス４０６と５０２については可変長符号化しないものとしたが、可変長符号化した上で符号結合部１０８で符号データを破棄するようにしてもよい。
【０１１９】
また、エンコーダ部１０４と１０６とを独立に動作させるものとしたが、エンコーダ部１０４でエンコーダ部１０６の結果を利用するようにしてもよい。スライス５０２，５０４の加算器３１１の出力データをエンコーダ部１０４に伝送するようにすることで、エンコーダ部１０４ではスライス４０４，４０６についての演算を省略できる。その結果、消費電力を削減できるという利点がある。
【０１２０】
上記した動画像符号化処理は、コンピュータプログラムによって実行されてもよい。上述した動画像符号化プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、ＣＤ−ＲＯＭ(Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ(例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ(Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ(Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ(Random Access Memory））を含む。
【０１２１】
また、動画像符号化プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、雑音除去プログラムをコンピュータに供給できる。
【０１２２】
また、コンピュータが上述の実施の形態の機能を実現する動画像符号化プログラムを実行することにより、上述の実施の形態の機能が実現される場合だけでなく、この動画像符号化プログラムが、コンピュータ上で稼動しているＯＳ(Operating System)もしくはアプリケーションソフトウェアと共同して、上述の実施の形態の機能を実現する場合も、本発明の実施の形態に含まれる。
【符号の説明】
【０１２３】
１００  動画像符号化装置
１０２  画像分割部
１０４，１０６  エンコーダ部
１０８  符号結合部
１１０  入力信号
１１２  出力符号
２０２  入力画像
２０４  分割後の上側画像のうち重複しない領域
２０６  分割後の上側画像のうち重複する領域
２０８  分割後の下側画像のうち重複する領域
２１０  分割後の下側画像のうち重複しない領域
３０１  減算器
３０２  ＤＣＴ部
３０３  スイッチ
３０４  量子化部
３０６  可変長符号化部
３０８  逆量子化部
３１０  逆ＤＣＴ部
３１１  加算器
３１２  デブロックフィルタ部
３１４  メモリ部
３１６  ＭＥ部
３１８  ＭＣ部
３２０  イントラ予測部
３２２  デブロックフィルタ制御部
３３０  入力信号
３３２  出力符号
４０２，４０４，４０６，５０２，５０４，５０６  スライス
６０２  入力画像
６０４  分割後の上側画像のうち重複しない領域
６０６  分割後の上側画像のうち重複する領域
６０８  分割後の下側画像のうち重複する領域
６１０  分割後の下側画像のうち重複しない領域
７０２，７０４，７０６，７０８，７１０，７１２  スライス
９０４  エンコーダ部
９２２  デブロックフィルタ制御部
【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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