(57)【要約】  参照ピクチャを決定する参照ピクチャリスト生成ステップと、co-locatedピクチャを決定するco-locatedピクチャ決定ステップと、符号化対象ピクチャに含まれ符号化対象ブロックに隣接する、又はco-locatedピクチャに含まれ符号化対象ブロックに近い対応ブロックの各々について、リストに対応ブロックの動きベクトルを追加する追加ステップと、リストから予測動きベクトルを選択する選択ステップと、符号化対象ブロックの動きベクトルを用いて符号化した符号化対象ブロックの動きベクトルと選択された予測動きベクトルとの差分を符号化する符号化ステップとを含み、符号化ステップにおいて、符号化対象ピクチャが特定のピクチャタイプである場合には、符号化対象ピクチャに含まれる符号化対象ブロックのすべての動きベクトルは、符号化対象ピクチャの属するビューとは異なるビューに属する参照ピクチャを参照して生成される。
2013153778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のピクチャをブロック毎に符号化する画像符号化方法であって、
前記複数のピクチャから符号化対象ピクチャに含まれる符号化対象ブロックの符号化に用いる参照ピクチャを決定し、
前記参照ピクチャの中から、前記符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化するための予測動きベクトルを導出する際に用いる第１ピクチャを決定し、
前記符号化対象ブロックに空間的に隣接する１以上の隣接ブロックの動きベクトル、または、前記第１ピクチャに含まれ前記符号化対象ブロックに空間的に近い位置に位置する１以上の第１ブロックの動きベクトルをリストに追加し、
前記リストに追加された前記動きベクトルのうちの１つを前記予測動きベクトルとして選択し、
前記符号化対象ブロックの動きベクトルを用いて前記符号化対象ブロックを符号化し、前記符号化対象ブロックの前記動きベクトルと、選択された前記予測動きベクトルとの差分を符号化し、
前記符号化対象ブロックと前記差分とを符号化する際には、前記符号化対象ピクチャが特定のピクチャタイプである場合には、前記符号化対象ピクチャに含まれる全てのブロックの前記動きベクトルは、前記符号化対象ピクチャの属するビューとは異なるビューに属する前記参照ピクチャを参照して生成される、
画像符号化方法。
【請求項２】
前記参照ピクチャを決定する際には、前記符号化対象ピクチャが前記特定のピクチャタイプである場合には、前記符号化対象ピクチャの属するビューとは異なるビューに属する前記参照ピクチャのみを用いて前記参照ピクチャリストを生成する、
請求項１に記載の画像符号化方法。
【請求項３】
前記参照ピクチャを決定する際には、前記符号化対象ピクチャが前記特定のピクチャタイプである場合には、前記符号化対象ピクチャの属するビューとは異なるビューに属する前記参照ピクチャのみを用いて前記参照ピクチャリストを生成し、前記符号化対象ピクチャが前記特定のピクチャタイプでない場合には、前記符号化対象ピクチャの属するビューと同一のビューに属する前記参照ピクチャのみを用いて前記参照ピクチャリストを生成する、
請求項１又は２に記載の画像符号化方法。
【請求項４】
前記第１ピクチャを決定する際には、前記符号化対象ピクチャが前記特定のピクチャタイプである場合には、前記参照ピクチャのうち、前記特定のピクチャタイプと同一のピクチャタイプである前記参照ピクチャを前記第１ピクチャとして決定する、
請求項１に記載の画像符号化方法。
【請求項５】
前記第１ピクチャを決定する際には、前記符号化対象ピクチャが前記特定のピクチャタイプである場合には、前記参照ピクチャのうち、前記特定のピクチャタイプと同一のピクチャタイプである前記参照ピクチャを前記第１ピクチャとして決定し、前記符号化対象ピクチャが前記特定のピクチャタイプでない場合には、前記参照ピクチャのうち、前記特定のピクチャタイプと同一ではないピクチャタイプである前記参照ピクチャを前記第１ピクチャとして決定する、
請求項４に記載の画像符号化方法。
【請求項６】
前記特定のピクチャタイプとは、前記符号化対象ピクチャに含まれる全てのブロックが、前記符号化対象ピクチャの属するビューとは異なるビューに属する前記参照ピクチャを用いて符号化するようなピクチャを含む、
請求項１から５のいずれか１項に記載の画像符号化方法。
【請求項７】
複数のピクチャをブロック毎に復号化する画像復号化方法であって、
前記複数のピクチャから復号化対象ピクチャに含まれる復号化対象ブロックの復号化に用いる参照ピクチャを決定し、
前記参照ピクチャの中から、前記復号化対象ブロックの動きベクトルを復号化するための予測動きベクトルを導出する際に用いる第１ピクチャを決定し、
前記復号化対象ブロックに空間的に隣接する１以上の隣接ブロックの動きベクトル、または、前記第１ピクチャに含まれ前記復号化対象ブロックに空間的に近い位置に位置する１以上の第１ブロックの動きベクトルをリストに追加し、
前記リストに追加された前記動きベクトルのうちの１つを前記予測動きベクトルとして選択し、
前記復号化対象ブロックの動きベクトルと、選択された前記予測動きベクトルとの差分を復号化し、復号化された前記差分と、選択された前記予測動きベクトルとを加算することにより前記復号化対象ブロックの前記動きベクトルを取得し、取得された前記動きベクトルを用いて前記復号化対象ブロックを復号化し、
前記差分と前記復号化対象ブロックとを復号化する際には、前記復号化対象ピクチャが特定のピクチャタイプである場合には、前記復号化対象ピクチャに含まれる全てのブロックの前記動きベクトルは、前記復号化対象ピクチャの属するビューとは異なるビューに属する前記参照ピクチャを参照して生成される、
画像復号化方法。
【請求項８】
前記参照ピクチャを決定する際には、前記復号化対象ピクチャが前記特定のピクチャタイプである場合には、前記復号化対象ピクチャの属するビューとは異なるビューに属する前記参照ピクチャのみを用いて前記参照ピクチャリストを生成する、
請求項７に記載の画像復号化方法。
【請求項９】
前記参照ピクチャを決定する際には、前記復号化対象ピクチャが前記特定のピクチャタイプである場合には、前記復号化対象ピクチャの属するビューとは異なるビューに属する前記参照ピクチャのみを用いて前記参照ピクチャリストを生成し、前記復号化対象ピクチャが前記特定のピクチャタイプでない場合には、前記復号化対象ピクチャの属するビューと同一のビューに属する前記参照ピクチャのみを用いて前記参照ピクチャリストを生成する、
請求項７又は８に記載の画像復号化方法。
【請求項１０】
前記第１ピクチャを決定する際には、前記復号化対象ピクチャが前記特定のピクチャタイプである場合には、前記参照ピクチャのうち、前記特定のピクチャタイプと同一のピクチャタイプである前記参照ピクチャを前記第１ピクチャとして決定する、
請求項７に記載の画像復号化方法。
【請求項１１】
前記第１ピクチャを決定する際には、前記復号化対象ピクチャが前記特定のピクチャタイプである場合には、前記参照ピクチャのうち、前記特定のピクチャタイプと同一のピクチャタイプである前記参照ピクチャを前記第１ピクチャとして決定し、前記復号化対象ピクチャが前記特定のピクチャタイプでない場合には、前記参照ピクチャのうち、前記特定のピクチャタイプと同一ではないピクチャタイプである前記参照ピクチャを前記第１ピクチャとして決定する、
請求項１０に記載の画像復号化方法。
【請求項１２】
前記特定のピクチャタイプとは、前記復号化対象ピクチャに含まれる全てのブロックが、前記復号化対象ピクチャの属するビューとは異なるビューに属する前記参照ピクチャを用いて復号化するようなピクチャを含む、
請求項７から１１のいずれか１項に記載の画像復号化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のピクチャをブロック毎に符号化する画像符号化方法、画像復号方法、画像符号化装置および画像復号装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動画像符号化方式であるＨ．２６４（非特許文献１）に係る画像符号化装置は、情報量の圧縮のため、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャの３種類のピクチャタイプを用いる。【０００３】
また、画像符号化装置は、ＢピクチャまたはＰピクチャにおける符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する時に、予測動きベクトル指定モードを用いることが検討されている（非特許文献２）。予測動きベクトル指定モードを用いる画像符号化装置は、符号化対象ブロックに隣接する隣接ブロック等から、予測動きベクトルについての複数の候補を生成する。そして、画像符号化装置は、複数の候補から予測動きベクトルを選択する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｈ．２６４「Ａｄｖａｎｃｅｄ  ｖｉｄｅｏ  ｃｏｄｉｎｇ  ｆｏｒ  ｇｅｎｅｒｉｃ  ａｕｄｉｏｖｉｓｕａｌ  ｓｅｒｖｉｃｅｓ」、２０１０年３月
【非特許文献２】ＪＣＴ−ＶＣ“ＷＤ３：Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ｄｒａｆｔ  ３  ｏｆ  Ｈｉｇｈ−Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ”，  ＪＣＴＶＣ−Ｅ６０３，  Ｍａｒｃｈ  ２０１１．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の予測動きベクトル指定モードでは、ブロックが当該ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化されることが考慮されていない。【０００６】
そこで、本発明は、ブロックが当該ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化される可能性がある場合も、予測動きベクトルをリストから適切に選択することができる画像符号化方法を提供する。
【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、複数のピクチャをブロック毎に符号化する画像符号化方法であって、前記複数のピクチャから符号化対象ピクチャに含まれる符号化対象ブロックの符号化に用いる参照ピクチャを決定し、前記参照ピクチャの中から、前記符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化するための予測動きベクトルを導出する際に用いる第１ピクチャを決定し、前記符号化対象ブロックに空間的に隣接する１以上の隣接ブロックの動きベクトル、または、前記第１ピクチャに含まれ前記符号化対象ブロックに空間的に近い位置に位置する１以上の第１ブロックの動きベクトルをリストに追加し、前記リストに追加された前記動きベクトルのうちの１つを前記予測動きベクトルとして選択し、前記符号化対象ブロックの動きベクトルを用いて前記符号化対象ブロックを符号化し、前記符号化対象ブロックの前記動きベクトルと、選択された前記予測動きベクトルとの差分を符号化し、前記符号化対象ブロックと前記差分とを符号化する際には、前記符号化対象ピクチャが特定のピクチャタイプである場合には、前記符号化対象ピクチャに含まれる全てのブロックの前記動きベクトルは、前記符号化対象ピクチャの属するビューとは異なるビューに属する前記参照ピクチャを参照して生成される。【０００８】
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】
【０００９】
本発明の画像符号化方法により、ブロックが当該ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化される可能性がある場合も、予測動きベクトルがリストから適切に選択される。また、予測動きベクトルを適切に生成される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施の形態１に係る画像符号化装置を示す構成図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る画像符号化装置の主要な構成要素を示す構成図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る隣接ブロックの動きベクトルを示す図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係るｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルを示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１に係る伸縮処理の第１例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態１に係る伸縮処理の第２例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態１に係る参照関係の第１例を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態１に係る参照関係の第２例を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態１に係る参照関係の第３例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態１に係る参照関係の第４例を示す図である。
【図１１】図１１は、実施の形態１に係る画像符号化装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、実施の形態１に係る画像符号化装置の動作の詳細を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、実施の形態１に係る画像符号化装置の動作の変形例を示す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を示す構成図である。
【図１５】図１５は、実施の形態１に係る画像復号装置の主要な構成要素を示す構成図である。
【図１６】図１６は、実施の形態１に係る画像復号装置の動作を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、実施の形態１に係る画像復号装置の動作の詳細を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、実施の形態１に係る画像復号装置の動作の変形例を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、実施の形態１に係る参照関係の第５例を示す図である。
【図２０】図２０は、実施の形態１に係る参照関係の第６例を示す図である。
【図２１】図２１は、実施の形態１に係る対応ブロックの動きベクトルを追加する処理を表すフローチャートの第１例である。
【図２２】図２２は、実施の形態１に係る対応ブロックの動きベクトルを補正してリストに追加する例を示す図である。
【図２３】図２３は、実施の形態１に係る対応ブロックの動きベクトルを追加する処理表すフローチャートの第２例である。
【図２４】図２４は、実施の形態１に係る隣接ブロックの動きベクトルを示す第１図である。
【図２５】図２５は、実施の形態１に係る隣接ブロックの動きベクトルを示す第２図である。
【図２６】図２６は、実施の形態１に係る参照ピクチャリストの生成方法を切り替えるフローチャートの一例である。
【図２７】図２７は、実施の形態１に係るco-locatedピクチャを算出するフローチャートの一例である。
【図２８】図２８は、実施の形態１に係る参照ピクチャリストの生成方法を切り替えるフローチャートの一例である。
【図２９】図２９は、実施の形態１に係るco-locatedピクチャを算出するフローチャートの一例である。
【図３０】図３０は、関連技術における参照ピクチャリストを示す図である。
【図３１】図３１は、関連技術における時間ダイレクトモードを示す図である。
【図３２】図３２は、関連技術における符号化対象ブロックと隣接ブロックとの関係を示す図である。
【図３３】図３３は、関連技術における予測動きベクトルの候補で構成されるリストを示す図である。
【図３４】図３４は、関連技術における画像符号化装置の動作を示す図である。
【図３５】図３５は、関連技術における画像復号装置の動作を示す図である。
【図３６】図３６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３７】図３７は、デジタル放送用システムの全体構成図である。
【図３８】図３８は、テレビの構成例を示すブロック図である。
【図３９】図３９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４０】図４０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４１Ａ】図４１Ａは、携帯電話の一例を示す図である。
【図４１Ｂ】図４１Ｂは、携帯電話の構成例を示すブロック図である。
【図４２】図４２は、多重化データの構成を示す図である。
【図４３】図４３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４４】図４４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４５】図４５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４６】図４６は、ＰＭＴのデータ構成を示す図である。
【図４７】図４７は、多重化データ情報の内部構成を示す図である。
【図４８】図４８は、ストリーム属性情報の内部構成を示す図である。
【図４９】図４９は、映像データを識別するステップを示す図である。
【図５０】図５０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５１】図５１は、駆動周波数を切り替える構成を示す図である。
【図５２】図５２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５３】図５３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５４Ａ】図５４Ａ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５４Ｂ】図５４Ｂ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】
【００１１】
（本発明の基礎となった知見）
本発明者は、「背景技術」の欄において記載した画像符号化方法に関し、以下の問題が生じることを見出した。
【００１２】
一般に、画像符号化装置は、動画像を符号化する時、動画像が有する空間方向および時間方向の冗長性を削減することにより、動画像の情報量を圧縮する。この時、画像符号化装置は、空間方向の冗長性を削減する方法として、イントラ予測（面内予測、または、ピクチャ内予測とも呼ばれる）を用いる。また、画像符号化装置は、時間方向の冗長性を削減する方法として、インター予測（面間予測、または、ピクチャ間予測とも呼ばれる）を用いる。
【００１３】
例えば、画像符号化装置は、符号化対象ピクチャをインター予測で符号化する時、表示順で符号化対象ピクチャの前方または後方の符号化済みピクチャを参照ピクチャとして用いる。そして、画像符号化装置は、動き検出により動きベクトルを導出する。そして、画像符号化装置は、動きベクトルを用いて動き補償を実行することにより、予測画像データを生成する。そして、画像符号化装置は、生成された予測画像データと、符号化対象ピクチャの画像データとの差分を符号化することにより、時間方向の冗長性を取り除く。
【００１４】
また、画像符号化装置は、動き検出の際、符号化対象ピクチャ内の符号化対象ブロックと、参照ピクチャ内のブロックとの差分を算出する。この時、画像符号化装置は、参照ピクチャ内の複数のブロックのうち、最も差分の小さいブロックを参照ブロックと決定する。そして、画像符号化装置は、符号化対象ブロックおよび参照ブロックを用いて、動きベクトルを検出する。
【００１５】
既に標準化された動画像符号化方式であるＨ．２６４（非特許文献１）に係る画像符号化装置は、情報量の圧縮のため、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャの３種類のピクチャタイプを用いる。
【００１６】
Ｈ．２６４に係る画像符号化装置は、Ｉピクチャをイントラ予測で符号化する。また、画像符号化装置は、Ｐピクチャをインター予測で符号化する。画像符号化装置は、Ｐピクチャの符号化の際、表示順で当該Ｐピクチャの前方または後方にある既に符号化済みの１つのピクチャを参照する。すなわち、画像符号化装置は、片方向予測を用いて、Ｐピクチャを符号化する。
【００１７】
また、画像符号化装置は、Ｂピクチャをインター予測で符号化する。画像符号化装置は、Ｂピクチャの符号化の際、表示順で当該Ｂピクチャの前方または後方にある既に符号化済みの２つのピクチャを参照する。すなわち、画像符号化装置は、双方向予測を用いて、Ｂピクチャを符号化する。
【００１８】
なお、双方向予測の表現は、前方および後方の両方から、それぞれ１つの参照ピクチャを参照して、画像データを予測することのみを意味する場合がある。また、双方向予測の表現は、前方および後方のいずれか一方から、２つの参照ピクチャを参照して、画像データを予測することも含む場合がある。後者の場合、双方向予測は、双予測と表現される場合もある。
【００１９】
画像符号化装置は、インター予測の際、参照ピクチャを特定するための参照ピクチャリストを生成する。画像符号化装置は、参照ピクチャリストにおいて、インター予測で参照される参照ピクチャに、参照ピクチャインデックスを割り当てる。なお、画像符号化装置は、Ｂピクチャの符号化の際、２つのピクチャを参照する。したがって、画像符号化装置は、２つの参照ピクチャリストＬ０、Ｌ１を保持する。
【００２０】
図３０は、参照ピクチャリストの例を示す。図３０に示された参照ピクチャリストＬ０、Ｌ１は、双方向予測における２つの参照ピクチャリストの例である。
【００２１】
画像符号化装置は、参照ピクチャリストＬ０において、表示順で２番目の参照ピクチャに、０の参照ピクチャインデックスを割り当てる。また、画像符号化装置は、表示順で１番目の参照ピクチャに、１の参照ピクチャインデックスを割り当てる。そして、画像符号化装置は、表示順で０番目の参照ピクチャに、２の参照ピクチャインデックスを割り当てる。つまり、画像符号化装置は、符号化対象ピクチャに表示順で近い順に、参照ピクチャインデックスを割り当てる。
【００２２】
一方、画像符号化装置は、参照ピクチャリストＬ１において、表示順で２番目の参照ピクチャに、０の参照ピクチャインデックスを割り当てる。また、画像符号化装置は、表示順で１番目の参照ピクチャに、２の参照ピクチャインデックスを割り当てる。そして、画像符号化装置は、表示順で０番目の参照ピクチャに、１の参照ピクチャインデックスを割り当てる。
【００２３】
このように、画像符号化装置は、同じ参照ピクチャに対して、参照ピクチャリスト毎に異なる参照ピクチャインデックスを割り当ててもよい。また、画像符号化装置は、同じ参照ピクチャに対して、同じ参照ピクチャインデックスを割り当ててもよい。
【００２４】
また、参照ピクチャリストＬ０が、第１予測方向に対応し、参照ピクチャリストＬ１が、第２予測方向に対応してもよい。ここで、第１予測方向および第２予測方向は、それぞれ、前方および後方のいずれか一方であって、互いに異なる。典型的には、参照ピクチャリストＬ０が、表示順で符号化対象ピクチャの前方にある参照ピクチャを特定するために用いられる。そして、参照ピクチャリストＬ１が、表示順で符号化対象ピクチャの後方にある参照ピクチャを特定するために用いられる。
【００２５】
また、インター予測には、符号化対象ブロックの画像データを予測するための複数の符号化モードがある。符号化モードは、インター予測またはイントラ予測を示すだけではなく、インター予測またはイントラ予測に含まれる詳細なモードを示す場合がある。画像符号化装置は、複数の符号化モードから、符号化対象ブロックの画像データの予測に適用するための符号化モードを選択する。
【００２６】
例えば、画像符号化装置は、表示順で符号化対象ピクチャの前方または後方にある２つのピクチャを参照して予測画像を生成する双方向予測を符号化モードとして選択する。また、例えば、画像符号化装置は、表示順で符号化対象ピクチャの前方または後方にある１つのピクチャを参照して予測画像を生成する片方向予測を符号化モードとして選択する。また、画像符号化装置は、時間ダイレクトモードと呼ばれる符号化モードを選択する。
【００２７】
図３１は、時間ダイレクトモードを示す図である。図３１は、時間ダイレクトモードで得られた動きベクトルを用いて、ピクチャＢ２の符号化対象ブロックを符号化する場合を示している。
【００２８】
この場合、画像符号化装置は、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの符号化の際に用いられた動きベクトルｖｂを利用する。ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックは、表示順でピクチャＢ２の後方の参照ピクチャであるピクチャＰ３内に含まれる。また、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの位置は、符号化対象ブロックの位置に一致する。ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルｖｂは、ピクチャＰ１を指し示している。
【００２９】
画像符号化装置は、動きベクトルｖｂに対して平行な２つの動きベクトルｖａ１、ｖａ２を用いて、前方の参照ピクチャであるピクチャＰ１と、後方の参照ピクチャであるピクチャＰ３との両方から、符号化対象ブロックに対応する２つの参照ブロックを特定する。そして、画像符号化装置は、双方向予測により、符号化対象ブロックを符号化する。
【００３０】
すなわち、画像符号化装置は、ピクチャＰ１については動きベクトルｖａ１を用い、ピクチャＰ３については動きベクトルｖａ２を用いる。そして、画像符号化装置は、２つの参照ブロックを特定し、双方向予測によって符号化対象ブロックを符号化する。
【００３１】
２つの動きベクトルｖａ１、ｖａ２は、動きベクトルｖｂに対して平行である。画像符号化装置は、３つのピクチャＰ１、Ｂ２、Ｐ３間の時間的な距離の比率に応じて、動きベクトルｖｂを伸縮することにより、２つの動きベクトルｖａ１、ｖａ２を取得する。
【００３２】
また、ＢピクチャまたはＰピクチャにおける符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する時に予測動きベクトル指定モードを用いることが検討されている（非特許文献２）。予測動きベクトル指定モードを用いる画像符号化装置は、符号化対象ブロックに隣接する隣接ブロック等から、予測動きベクトルについての複数の候補を生成する。そして、画像符号化装置は、複数の候補から予測動きベクトルを選択する。
【００３３】
そして、画像符号化装置は、選択された予測動きベクトルを用いて、符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する。また、画像符号化装置は、選択された予測動きベクトルのインデックス（予測動きベクトルインデックスとも呼ばれる）をビットストリームに追加する。これにより、画像復号装置は、復号時に同一の予測動きベクトルを選択できる。
【００３４】
図３２は、予測動きベクトル指定モードを説明するための図であって、符号化対象ブロックと隣接ブロックとの関係を示す図である。図３２において、隣接ブロックＡは、符号化対象ブロックの左に隣接する符号化済みブロックである。隣接ブロックＢは、符号化対象ブロックの上に隣接する符号化済みブロックである。隣接ブロックＣは、符号化対象ブロックの右上に隣接する符号化済みブロックである。隣接ブロックＤは、符号化対象ブロックの左下に隣接する符号化済みブロックである。
【００３５】
隣接ブロックＡは、動きベクトルｍｖＡを有する。すなわち、隣接ブロックＡは、動きベクトルｍｖＡを用いて、符号化されている。また、隣接ブロックＢは、動きベクトルｍｖＢを有する。すなわち、隣接ブロックＢは、動きベクトルｍｖＢを用いて、符号化されている。また、隣接ブロックＣは、イントラ予測で符号化されている。したがって、隣接ブロックＣは、動きベクトルを有しない。また、隣接ブロックＤは、動きベクトルｍｖＤを有する。すなわち、隣接ブロックＤは、動きベクトルｍｖＤを用いて、符号化されている。
【００３６】
画像符号化装置は、複数の動きベクトルｍｖＡ、ｍｖＢ、ｍｖＤ等から、予測動きベクトルを選択する。また、画像符号化装置は、時間ダイレクトモードによる動きベクトルを予測動きベクトルとして選択する場合がある。時間ダイレクトモードによる動きベクトルは、符号化対象ブロックについてのｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックから得られる。
【００３７】
画像符号化装置は、複数の候補の中から、符号化対象ブロックの動きベクトルを最も効率よく符号化できる予測動きベクトルを選択する。例えば、画像符号化装置は、符号化対象ブロックの動きベクトルに最も近い候補を予測動きベクトルとして選択する。そして、画像符号化装置は、選択された予測動きベクトルを表すインデックスをビットストリームに追加する。
【００３８】
より具体的には、例えば、画像符号化装置は、符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する際に、隣接ブロックＡの動きベクトルｍｖＡを予測動きベクトルとして選択する。そして、画像符号化装置は、複数のインデックス値のうち、動きベクトルｍｖＡを用いたことを示すインデックス値をビットストリームに追加する。これにより、画像符号化装置は、符号化対象ブロックの動きベクトルの情報量を削減できる。
【００３９】
図３３は、予測動きベクトルの候補で構成されるリストの例を示す。また、画像符号化装置は、利用できない候補（以下、利用不可候補と記載する）をリストから削除する。また、画像符号化装置は、他の候補と同じ値を有する候補（以下、重複候補）をリストから削除する。候補の数が減少することで、インデックスの符号量が減少する。
【００４０】
例えば、隣接ブロックがイントラ予測で符号化されたブロックである場合、当該隣接ブロックは動きベクトルを有していない。この場合、画像符号化装置は、当該隣接ブロックからは予測動きベクトルを得ることができない。そのため、この場合、画像符号化装置は、当該隣接ブロックについての候補をリストから削除する。
【００４１】
また、隣接ブロックが、スライスの外側、または、ピクチャの外側である場合、画像符号化装置は、当該隣接ブロックから予測動きベクトルを取得できない。また、隣接ブロックが、まだ符号化されていない場合、画像符号化装置は、当該隣接ブロックから予測動きベクトルを取得できない。このような場合、画像符号化装置は、当該隣接ブロックについての候補をリストから削除する。
【００４２】
図３３の例では、隣接ブロックＣがイントラ予測で符号化されているため、３のインデックス値で特定される候補は、利用不可候補である。したがって、画像符号化装置は、リストから当該候補を削除する。
【００４３】
また、隣接ブロックＤの動きベクトルｍｖＤは、隣接ブロックＡの動きベクトルｍｖＡに一致している。したがって、４のインデックス値で特定される候補は、リストから削除される。最終的に、候補の数は３となる。
【００４４】
図３４は、画像符号化装置の動作を示すフローチャートである。まず、画像符号化装置は、複数の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加する（Ｓ８１）。対応ブロックは、隣接ブロックまたはｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロック等である。
【００４５】
次に、画像符号化装置は、リストから、重複候補および利用不可候補を削除する（Ｓ８２）。次に、画像符号化装置は、リストから予測動きベクトルを選択する（Ｓ８３）。次に、画像符号化装置は、選択された予測動きベクトルに対応するインデックスを符号化する。また、画像符号化装置は、選択された予測動きベクトルと、動きベクトルとの差分を符号化する（Ｓ８４）。
【００４６】
図３５は、画像復号装置の動作を示すフローチャートである。画像復号装置は、複数の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加する（Ｓ９１）。
【００４７】
次に、画像復号装置は、リストから重複候補および利用不可候補を削除する（Ｓ９２）。次に、画像復号装置は、画像符号化装置によって符号化されたインデックスおよび差分を復号する。（Ｓ９３）。画像復号装置は、復号されたインデックスによって予測動きベクトルを選択する（Ｓ９４）。そして、画像復号装置は、予測動きベクトルと差分とを加算することにより、動きベクトルを復元する。そして、画像復号装置は、復元された動きベクトルを用いて、復号対象ブロックを復号する。
【００４８】
しかしながら、従来の予測動きベクトル指定モードでは、ブロックが当該ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化されることが考慮されていない。例えば、ＭＶＣ（Ｍｕｌｔｉｖｉｅｗ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ：多視点映像符号化）に係る画像符号化装置は、ベースビューのピクチャを参照して、ノンベースビューのピクチャを符号化する場合がある。この時、参照関係を有する２つのピクチャ（ベースビューのピクチャ、および、ノンベースビューのピクチャ）は、時間的に一致する。
【００４９】
より具体的には、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックが参照ピクチャを用いて符号化され、かつ、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックと参照ピクチャとが、互いに異なるビューに属している場合がある。このような場合、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックに時間的に一致する参照ピクチャを用いて符号化される。
【００５０】
この場合、動きベクトルについて時間的な距離が０であるため、画像符号化装置は、時間的な距離に基づいて、動きベクトルを伸縮することができない。したがって、画像符号化装置は、時間ダイレクトモードによる動きベクトルを取得することができない。そのため、ブロックが当該ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化される可能性がある場合、画像符号化装置は、特殊なフラグ等により動作を切り替える必要がある。しかし、特殊なフラグ等による動作の切り替えは、符号化効率の観点からも、非効率である。
【００５１】
そこで、本発明は、ブロックが当該ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化される可能性がある場合も、予測動きベクトルをリストから適切に選択することができる画像符号化方法を提供することを目的とする。また、異なるビューに属するピクチャを参照することだけが許可されるようなピクチャを定義し、そのピクチャ内のすべての処理対象ブロックは、異なるビューに属するピクチャのみを用いて符号化、または復号化することによって、予測動きベクトルを適切に生成することができる画像符号化方法を提供することを目的とする。
【００５２】
このような問題を解決するために、本発明の一態様に係る画像符号化方法は、複数のピクチャをブロック毎に符号化する画像符号化方法であって、前記複数のピクチャから符号化対象ピクチャに含まれる符号化対象ブロックの符号化に用いる参照ピクチャを決定し、前記参照ピクチャの中から、前記符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化するための予測動きベクトルを導出する際に用いる第１ピクチャを決定し、前記符号化対象ブロックに空間的に隣接する１以上の隣接ブロックの動きベクトル、または、前記第１ピクチャに含まれ前記符号化対象ブロックに空間的に近い位置に位置する１以上の第１ブロックの動きベクトルをリストに追加し、前記リストに追加された前記動きベクトルのうちの１つを前記予測動きベクトルとして選択し、前記符号化対象ブロックの動きベクトルを用いて前記符号化対象ブロックを符号化し、前記符号化対象ブロックの前記動きベクトルと、選択された前記予測動きベクトルとの差分を符号化し、前記符号化対象ブロックと前記差分とを符号化する際には、前記符号化対象ピクチャが特定のピクチャタイプである場合には、前記符号化対象ピクチャに含まれる全てのブロックの前記動きベクトルは、前記符号化対象ピクチャの属するビューとは異なるビューに属する前記参照ピクチャを参照して生成される。
【００５３】
これによれば、ブロックが当該ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化される可能性がある場合も、予測動きベクトルがリストから適切に選択される。また、異なるビューに属するピクチャを参照することだけが許可されるようなピクチャを定義し、そのピクチャ内のすべての処理対象ブロックは、異なるビューに属するピクチャのみを用いて符号化、または復号化することによって、予測動きベクトルを適切に生成することができる。
【００５４】
例えば、前記参照ピクチャを決定する際には、前記符号化対象ピクチャが前記特定のピクチャタイプである場合には、前記符号化対象ピクチャの属するビューとは異なるビューに属する前記参照ピクチャのみを用いて前記参照ピクチャリストを生成するとしてもよい。
【００５５】
例えば、前記参照ピクチャを決定する際には、前記符号化対象ピクチャが前記特定のピクチャタイプである場合には、前記符号化対象ピクチャの属するビューとは異なるビューに属する前記参照ピクチャのみを用いて前記参照ピクチャリストを生成し、前記符号化対象ピクチャが前記特定のピクチャタイプでない場合には、前記符号化対象ピクチャの属するビューと同一のビューに属する前記参照ピクチャのみを用いて前記参照ピクチャリストを生成するとしてもよい。
【００５６】
例えば、前記第１ピクチャを決定する際には、前記符号化対象ピクチャが前記特定のピクチャタイプである場合には、前記参照ピクチャのうち、前記特定のピクチャタイプと同一のピクチャタイプである前記参照ピクチャを前記第１ピクチャとして決定するとしてもよい。
【００５７】
例えば、前記第１ピクチャを決定する際には、前記符号化対象ピクチャが前記特定のピクチャタイプである場合には、前記参照ピクチャのうち、前記特定のピクチャタイプと同一のピクチャタイプである前記参照ピクチャを前記第１ピクチャとして決定し、前記符号化対象ピクチャが前記特定のピクチャタイプでない場合には、前記参照ピクチャのうち、前記特定のピクチャタイプと同一ではないピクチャタイプである前記参照ピクチャを前記第１ピクチャとして決定するとしてもよい。
【００５８】
例えば、前記特定のピクチャタイプとは、前記符号化対象ピクチャに含まれる全てのブロックが、前記符号化対象ピクチャの属するビューとは異なるビューに属する前記参照ピクチャを用いて符号化するようなピクチャを含むとしてもよい。
【００５９】
また、本発明の一態様に係る画像復号化方法は、複数のピクチャをブロック毎に復号化する画像復号化方法であって、前記複数のピクチャから復号化対象ピクチャに含まれる復号化対象ブロックの復号化に用いる参照ピクチャを決定し、前記参照ピクチャの中から、前記復号化対象ブロックの動きベクトルを復号化するための予測動きベクトルを導出する際に用いる第１ピクチャを決定し、前記復号化対象ブロックに空間的に隣接する１以上の隣接ブロックの動きベクトル、または、前記第１ピクチャに含まれ前記復号化対象ブロックに空間的に近い位置に位置する１以上の第１ブロックの動きベクトルをリストに追加し、前記リストに追加された前記動きベクトルのうちの１つを前記予測動きベクトルとして選択し、前記復号化対象ブロックの動きベクトルと、選択された前記予測動きベクトルとの差分を復号化し、復号化された前記差分と、選択された前記予測動きベクトルとを加算することにより前記復号化対象ブロックの前記動きベクトルを取得し、取得された前記動きベクトルを用いて前記復号化対象ブロックを復号化し、前記差分と前記復号化対象ブロックとを復号化する際には、前記復号化対象ピクチャが特定のピクチャタイプである場合には、前記復号化対象ピクチャに含まれる全てのブロックの前記動きベクトルは、前記復号化対象ピクチャの属するビューとは異なるビューに属する前記参照ピクチャを参照して生成される。
【００６０】
例えば、前記参照ピクチャを決定する際には、前記復号化対象ピクチャが前記特定のピクチャタイプである場合には、前記復号化対象ピクチャの属するビューとは異なるビューに属する前記参照ピクチャのみを用いて前記参照ピクチャリストを生成するとしてもよい。
【００６１】
例えば、前記参照ピクチャを決定する際には、前記復号化対象ピクチャが前記特定のピクチャタイプである場合には、前記復号化対象ピクチャの属するビューとは異なるビューに属する前記参照ピクチャのみを用いて前記参照ピクチャリストを生成し、前記復号化対象ピクチャが前記特定のピクチャタイプでない場合には、前記復号化対象ピクチャの属するビューと同一のビューに属する前記参照ピクチャのみを用いて前記参照ピクチャリストを生成するとしてもよい。
【００６２】
例えば、前記第１ピクチャを決定する際には、前記復号化対象ピクチャが前記特定のピクチャタイプである場合には、前記参照ピクチャのうち、前記特定のピクチャタイプと同一のピクチャタイプである前記参照ピクチャを前記第１ピクチャとして決定するとしてもよい。
【００６３】
例えば、前記第１ピクチャを決定する際には、前記復号化対象ピクチャが前記特定のピクチャタイプである場合には、前記参照ピクチャのうち、前記特定のピクチャタイプと同一のピクチャタイプである前記参照ピクチャを前記第１ピクチャとして決定し、前記復号化対象ピクチャが前記特定のピクチャタイプでない場合には、前記参照ピクチャのうち、前記特定のピクチャタイプと同一ではないピクチャタイプである前記参照ピクチャを前記第１ピクチャとして決定するとしてもよい。
【００６４】
例えば、前記特定のピクチャタイプとは、前記復号化対象ピクチャに含まれる全てのブロックが、前記復号化対象ピクチャの属するビューとは異なるビューに属する前記参照ピクチャを用いて復号化するようなピクチャを含むとしてもよい。
【００６５】
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または記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【００６６】
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。
【００６７】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態に係る画像符号化装置を示す構成図である。図１に示された画像符号化装置は、符号化部１０１、インター予測制御部１２１およびピクチャタイプ決定部１２４を備える。また、符号化部１０１は、減算部１０２、直交変換部１０３、量子化部１０４、可変長符号化部１０５、逆量子化部１０６、逆直交変換部１０７、加算部１０８、ブロックメモリ１０９、イントラ予測部１１０、フレームメモリ１１１、インター予測部１１２およびスイッチ１１３を備える。
【００６８】
減算部１０２は、入力画像データから予測画像データを減算して、予測誤差データを出力する。直交変換部１０３は、予測誤差データに対し、画像領域から、周波数領域への変換を行う。量子化部１０４は、周波数領域に変換された予測誤差データに対し、量子化処理を行う。
【００６９】
逆量子化部１０６は、量子化部１０４により、量子化処理された予測誤差データに対し、逆量子化処理を行う。逆直交変換部１０７は、逆量子化処理された予測誤差データに対し、周波数領域から、画像領域への変換を行う。加算部１０８は、予測誤差データと予測画像データとを加算して、再構築画像データを出力する。ブロックメモリ１０９は、再構築画像データをブロック単位で保存するためのメモリである。フレームメモリ１１１は、再構築画像データをフレーム単位で保存するためのメモリである。
【００７０】
イントラ予測部１１０は、ブロックメモリ１０９に保存されているブロック単位の再構築画像データを用いて、イントラ予測を実行する。これにより、イントラ予測部１１０は、符号化対象ブロックについての予測画像データを生成する。インター予測部１１２は、フレームメモリ１１１に保存されているフレーム単位の再構築画像データと、動き検出により導出した動きベクトルとを用いて、インター予測を実行する。これにより、インター予測部１１２は、符号化対象ブロックについての予測画像データを生成する。スイッチ１１３は、イントラ予測またはインター予測に符号化モードを切り替える。
【００７１】
ピクチャタイプ決定部１２４は、Ｉピクチャ、Ｂピクチャ、Ｐピクチャのいずれのピクチャタイプで入力画像データを符号化するかを決定し、ピクチャタイプ情報を生成する。
【００７２】
インター予測制御部１２１は、１以上の候補から、予測動きベクトルを選択する。インター予測制御部１２１で実行される処理については、後で詳細に述べる。
【００７３】
可変長符号化部１０５は、量子化処理された予測誤差データ、予測動きベクトルを示すインデックス、予測動きベクトルと動きベクトルとの差分（差分動きベクトルまたは差分ベクトルとも呼ばれる）、および、ピクチャタイプ情報等に対して、可変長符号化処理を行う。これにより、可変長符号化部１０５は、ビットストリームを生成する。
【００７４】
なお、図１は、本実施の形態に係る画像符号化装置の一例を示す構成図である。具体的な構成の態様は、図１に示された構成に限られない。例えば、ピクチャタイプが予め定められている場合、ピクチャタイプ決定部１２４は無くてもよい。また、符号化部１０１は、複数の構成要素で構成される必要はない。また、符号化部１０１は、周波数変換、量子化、逆周波数変換、逆量子化およびイントラ予測等を実行せずに、画像を符号化してもよい。
【００７５】
図２は、図１に示された画像符号化装置の主要な構成要素を示す構成図である。図２に示された画像符号化装置は、符号化部１０１およびインター予測制御部１２１を備える。また、インター予測制御部１２１は、追加部１３１および選択部１３２を備える。
【００７６】
追加部１３１は、１以上の対応ブロック（第１ブロック）のそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルを選択的にリストに追加する。すなわち、追加部１３１は、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加するか否かを選択し、追加するとして選択された動きベクトルをリストに追加する。追加部１３１は、１以上の対応ブロックにおける１以上の動きベクトルの全てをリストに追加してもよいし、１以上の対応ブロックにおける１以上の動きベクトルの一部をリストに追加してもよい。
【００７７】
また、対応ブロックは、隣接ブロックまたはｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロック等である。具体的には、対応ブロックは、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ブロックでもよい。また、対応ブロックは、符号化対象ピクチャとは異なる１以上のピクチャに含まれ符号化対象ブロックに空間的に一致するブロックでもよい。
【００７８】
選択部１３２は、リストから、予測動きベクトルを選択する。具体的には、選択部１３２は、符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する時に用いられる動きベクトルを予測動きベクトルとして選択する。
【００７９】
符号化対象ブロックの動きベクトルは、予測動きベクトルと区別するために、カレント動きベクトル、または、現動きベクトルとも呼ばれる。また、対応ブロックの動きベクトル、隣接ブロックの動きベクトル、および、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルは、それぞれ、対応動きベクトル、隣接動きベクトル、および、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ動きベクトルとも呼ばれる。
【００８０】
符号化部１０１は、符号化対象ブロックの動きベクトルを用いて符号化対象ブロックを符号化する。また、符号化部１０１は、符号化対象ブロックの動きベクトルと選択部１３２で選択された予測動きベクトルとの差分を符号化する。
【００８１】
これにより、画像符号化装置は、予測動きベクトルをリストから選択し、予測動きベクトルを動きベクトルの符号化に用いることができる。
【００８２】
図３は、本実施の形態に係る隣接ブロックの動きベクトルを示す図である。図３には、複数のピクチャＢ０〜Ｂ４が表示順で示されている。
【００８３】
動きベクトルＭｖＬ０は、符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０は、符号化対象ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定される参照ピクチャインデックスである。
【００８４】
動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎは、隣接ブロックの符号化に用いられた動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ｎは、隣接ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定された参照ピクチャインデックスである。
【００８５】
例えば、追加部１３１は、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎをリストに追加する。そして、選択部１３２は、リストから動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎを選択する。そして、符号化部１０１は、選択された動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎと、符号化対象ブロックの動きベクトルＭｖＬ０との差分を符号化する。また、符号化部１０１は、選択された動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎを示すインデックスを符号化する。これにより、動きベクトルＭｖＬ０の符号化効率が向上する。
【００８６】
図４は、本実施の形態に係るｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルを示す図である。図４には、図３と同様に、複数のピクチャＢ０〜Ｂ４が表示順で示されている。
【００８７】
動きベクトルＭｖＬ０は、図３と同様に、符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０は、図３と同様に、符号化対象ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定される参照ピクチャインデックスである。
【００８８】
動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの符号化に用いられた動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ｃｏｌは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定された参照ピクチャインデックスである。
【００８９】
動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌは、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離と、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離との比率で伸縮された動きベクトルである。また、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌと動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌとは、平行である。例えば、ｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌは、式１によって導出される。
【００９０】
sMvL0_Col=MvL0_Col*(POC(RefL0)-curPOC)/(POC(RefL0_Col)-colPOC)  ・・・（式１）
【００９１】
ここで、ｃｕｒＰＯＣは、符号化対象ピクチャの表示順を示す。ｃｏｌＰＯＣは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックを含むピクチャの表示順を示す。ＰＯＣ（ｒ）は、参照ピクチャインデックスｒで特定される参照ピクチャの表示順である。これにより、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌが得られる。
【００９２】
例えば、追加部１３１は、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌを伸縮させることにより、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌを取得する。そして、追加部１３１は、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌをリストに追加する。そして、選択部１３２は、リストから動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌを選択する。
【００９３】
そして、符号化部１０１は、選択された動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌと、符号化対象ブロックの動きベクトルＭｖＬ０との差分を符号化する。また、符号化部１０１は、選択された動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｃｏｌを示すインデックスを符号化する。これにより、動きベクトルＭｖＬ０の符号化効率が向上する。
【００９４】
図５は、本実施の形態に係る伸縮処理の第１例を示す図である。本実施の形態に係る画像符号化装置は、時間ダイレクトモードと同様に、隣接ブロックの動きベクトルを伸縮して、予測動きベクトルとして用いてもよい。図５は、隣接ブロックの動きベクトルの伸縮処理を示す。図５には、図３と同様に、複数のピクチャＢ０〜Ｂ４が表示順で示されている。
【００９５】
動きベクトルＭｖＬ０は、図３と同様に、符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０は、図３と同様に、符号化対象ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定される参照ピクチャインデックスである。
【００９６】
動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎは、図３と同様に、隣接ブロックの符号化に用いられた動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ｎは、図３と同様に、隣接ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定された参照ピクチャインデックスである。
【００９７】
動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎは、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離と、隣接ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離との比率で伸縮された動きベクトルである。また、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎと動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎとは、平行である。例えば、ｓＭｖＬ０＿Ｎは、式２によって導出される。
【００９８】
sMvL0_N=MvL0_N*(POC(RefL0)-curPOC)/(POC(RefL0_N)-curPOC)  ・・・（式２）
【００９９】
ここで、ｃｕｒＰＯＣは、符号化対象ピクチャの表示順を示す。ＰＯＣ（ｒ）は、参照ピクチャインデックスｒで特定される参照ピクチャの表示順である。これにより、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎが得られる。
【０１００】
例えば、追加部１３１は、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎを伸縮させることにより、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎを取得する。そして、追加部１３１は、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎをリストに追加する。そして、選択部１３２は、リストから動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎを選択する。
【０１０１】
そして、符号化部１０１は、選択された動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎと、符号化対象ブロックの動きベクトルＭｖＬ０との差分を符号化する。また、符号化部１０１は、選択された動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎを示すインデックスを符号化する。これにより、動きベクトルＭｖＬ０の符号化効率が向上する。
【０１０２】
図６は、本実施の形態に係る伸縮処理の第２例を示す図である。図３、図４、図５では、参照ピクチャリストＬ０を用いる例が示されている。しかし、本実施の形態に係る画像符号化装置は、参照ピクチャリストＬ１を用いる場合でも、同様に、対応ブロックの動きベクトルを予測動きベクトルとして用いることができる。
【０１０３】
さらに、本実施の形態に係る画像符号化装置は、参照ピクチャリストＬ１によるインター予測の動きベクトルを、参照ピクチャリストＬ０によるインター予測の予測動きベクトルとして用いてもよい。例えば、画像符号化装置は、後方向予測の動きベクトルを前方向予測の予測動きベクトルとして用いてもよい。図６は、このような場合の例を示す。図６には、図３と同様に、複数のピクチャＢ０〜Ｂ４が表示順で示されている。
【０１０４】
動きベクトルＭｖＬ０は、図３と同様に、符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０は、図３と同様に、符号化対象ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定される参照ピクチャインデックスである。
【０１０５】
動きベクトルＭｖＬ１＿Ｎは、隣接ブロックの符号化に用いられた動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ１＿Ｎは、隣接ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ１で指定された参照ピクチャインデックスである。
【０１０６】
動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎは、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離と、隣接ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離との比率で伸縮された動きベクトルである。また、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎと動きベクトルＭｖＬ１＿Ｎとは、平行である。例えば、ｓＭｖＬ０＿Ｎは、式３によって導出される。
【０１０７】
sMvL0_N=MvL1_N*(POC(RefL0)-curPOC)/(POC(RefL1_N)-curPOC)  ・・・（式３）
【０１０８】
ここで、ｃｕｒＰＯＣは、符号化対象ピクチャの表示順を示す。ＰＯＣ（ｒ）は、参照ピクチャインデックスｒで特定される参照ピクチャの表示順である。これにより、動きベクトルｓＭｖＬ０＿Ｎが得られる。
【０１０９】
このように予測方向が反対である場合でも、画像符号化装置は、動きベクトルを伸縮し、伸縮された動きベクトルを予測動きベクトルとして用いることができる。
【０１１０】
図７は、本実施の形態に係る参照関係の第１例を示す図である。図７には、ベースビューとノンベースビューとの２つのビューが示されている。２つのビューは、それぞれ、複数のピクチャで構成される。例えば、２つのビューは、視点の異なる２つの映像である。本実施の形態に係る画像符号化装置は、多視点映像を符号化するＭＶＣの機能を有していてもよい。
【０１１１】
ＭＶＣの機能を有する画像符号化装置は、ベースビューのピクチャを参照して、ノンベースビューのピクチャを符号化することができる。画像符号化装置がベースビューのピクチャを参照してノンベースビューのピクチャを符号化する場合、参照されるピクチャの表示順と、符号化されるピクチャの表示順とは、一致する。
【０１１２】
図７には、ベースビューにおける複数のピクチャＢ００〜Ｂ０４、および、ノンベースビューにおける複数のピクチャＢ１０〜Ｂ１４が、表示順で示されている。
【０１１３】
動きベクトルＭｖＬ０は、符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０は、符号化対象ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定される参照ピクチャインデックスである。
【０１１４】
動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎは、隣接ブロックの符号化に用いられた動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ｎは、隣接ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定された参照ピクチャインデックスである。
【０１１５】
図７の例では、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離と、隣接ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離とが異なる。したがって、式２に従って、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎは、伸縮される必要がある。しかし、図７の例では、隣接ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が、０である。したがって、式２の分母が０になるため、追加部１３１は、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎを伸縮することができない。
【０１１６】
そこで、このような場合、追加部１３１は、当該隣接ブロックによる動きベクトルをリストに追加しない。これにより、追加部１３１は、当該隣接ブロックから、予測動きベクトルを算出しなくてよい。また、これにより、当該隣接ブロックによる動きベクトルは、選択部１３２によって選択されない。したがって、本実施の形態に係る画像符号化装置は、問題なく動作を継続できる。
【０１１７】
図８は、本実施の形態に係る参照関係の第２例を示す図である。図８には、図７と同様に、ベースビューとノンベースビューとの２つのビューが示されている。また、ベースビューにおける複数のピクチャＢ００〜Ｂ０４、および、ノンベースビューにおける複数のピクチャＢ１０〜Ｂ１４が、表示順で示されている。
【０１１８】
動きベクトルＭｖＬ０は、図７と同様に、符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０は、図７と同様に、符号化対象ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定される参照ピクチャインデックスである。
【０１１９】
動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎは、図７と同様に、隣接ブロックの符号化に用いられた動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ｎは、図７と同様に、隣接ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定された参照ピクチャインデックスである。
【０１２０】
図８の例では、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離と、隣接ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離とが異なる。したがって、式２に従って、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎは、伸縮される必要がある。しかし、図８の例では、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が、０である。したがって、式２の分子が０になるため、追加部１３１は、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎを適切に伸縮することができない。
【０１２１】
そこで、このような場合、追加部１３１は、当該隣接ブロックによる動きベクトルをリストに追加しない。これにより、追加部１３１は、当該隣接ブロックから、予測動きベクトルを算出しなくてよい。また、これにより、当該隣接ブロックによる動きベクトルは、選択部１３２によって選択されない。したがって、本実施の形態に係る画像符号化装置は、問題なく動作を継続できる。
【０１２２】
図９は、本実施の形態に係る参照関係の第３例を示す図である。図９には、図７と同様に、ベースビューとノンベースビューとの２つのビューが示されている。また、ベースビューにおける複数のピクチャＢ００〜Ｂ０４、および、ノンベースビューにおける複数のピクチャＢ１０〜Ｂ１４が、表示順で示されている。
【０１２３】
動きベクトルＭｖＬ０は、図７と同様に、符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０は、図７と同様に、符号化対象ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定される参照ピクチャインデックスである。
【０１２４】
動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌは、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの符号化に用いられた動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ｃｏｌは、隣接ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定された参照ピクチャインデックスである。
【０１２５】
図９の例では、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離と、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離とが異なる。したがって、式１に従って、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌは、伸縮される必要がある。しかし、図９の例では、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が、０である。したがって、式１の分母が０になるため、追加部１３１は、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌを伸縮することができない。
【０１２６】
そこで、このような場合、追加部１３１は、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックによる動きベクトルをリストに追加しない。これにより、追加部１３１は、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックから、予測動きベクトルを算出しなくてよい。また、これにより、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックによる動きベクトルは、選択部１３２によって選択されない。したがって、本実施の形態に係る画像符号化装置は、問題なく動作を継続できる。
【０１２７】
図１０は、本実施の形態に係る参照関係の第４例を示す図である。図１０には、図９と同様に、ベースビューとノンベースビューとの２つのビューが示されている。また、ベースビューにおける複数のピクチャＢ００〜Ｂ０４、および、ノンベースビューにおける複数のピクチャＢ１０〜Ｂ１４が、表示順で示されている。
【０１２８】
動きベクトルＭｖＬ０は、図９と同様に、符号化対象ブロックの符号化に用いられる動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０は、図９と同様に、符号化対象ブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定される参照ピクチャインデックスである。
【０１２９】
動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌは、図９と同様に、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの符号化に用いられた動きベクトルである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ｃｏｌは、図９と同様に、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの符号化の際に、参照ピクチャリストＬ０で指定された参照ピクチャインデックスである。
【０１３０】
図１０の例では、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離と、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離とが異なる。したがって、式１に従って、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌは、伸縮される必要がある。しかし、図１０の例では、符号化対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離が、０である。したがって、式１の分子が０になるため、追加部１３１は、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌを適切に伸縮することができない。
【０１３１】
そこで、このような場合、追加部１３１は、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックによる動きベクトルをリストに追加しない。これにより、追加部１３１は、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックから、予測動きベクトルを算出しなくてよい。また、これにより、当該ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックによる動きベクトルは、選択部１３２によって選択されない。したがって、本実施の形態に係る画像符号化装置は、問題なく動作を継続できる。
【０１３２】
なお、図７〜図１０において、参照ピクチャリストＬ０が用いられる場合が示されている。しかし、参照ピクチャリストＬ１が用いられる場合も同様である。また、参照ピクチャリストＬ１によるインター予測の動きベクトルが、参照ピクチャリストＬ０によるインター予測の予測動きベクトルとして用いられる場合も同様である。また、図７〜図１０の例では、複数のビューが示されているが、画像符号化装置は、ＭＶＣの場合に限られず、１つのビューにおいて同様の処理を適用してもよい。
【０１３３】
図１１は、図２に示された画像符号化装置の動作を示すフローチャートである。まず、追加部１３１は、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルを選択的にリストに追加する（Ｓ１１）。１以上の対応ブロックのそれぞれは、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ブロック、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符号化対象ブロックに空間的に一致するブロックである。
【０１３４】
（ｉ）追加部１３１は、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックが、対応ブロックの動きベクトルを用いて対応ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化された場合、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加しない。（ｉｉ）追加部１３１は、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、符号化対象ブロックが、符号化対象ブロックの動きベクトルを用いて符号化対象ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化される場合、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加しない。追加部１３１は、（ｉ）および（ｉｉ）の２つの制限のうち、一方のみを適用してもよい。
【０１３５】
次に、選択部１３２は、リストから、符号化対象ブロックの動きベクトルを符号化する時に用いられる動きベクトルを予測動きベクトルとして選択する（Ｓ１２）。次に、符号化部１０１は、符号化対象ブロックの動きベクトルを用いて符号化対象ブロックを符号化する。また、符号化部１０１は、符号化対象ブロックの動きベクトルと、選択された予測動きベクトルとの差分を符号化する（Ｓ１３）。これにより、符号化対象ブロックおよび動きベクトルが符号化される。
【０１３６】
図１２は、図１１に示された動作の詳細を示すフローチャートである。図１２には、図１１に示された追加処理（Ｓ１１）が、具体的に、示されている。
【０１３７】
まず、追加部１３１は、符号化対象ブロックとその参照ブロックとが、時間的に一致するか否かを判定する（Ｓ２１）。そして、符号化対象ブロックとその参照ブロックとが時間的に一致する場合（Ｓ２１でＹｅｓ）、追加部１３１は、視差ベクトルをリストに追加する（Ｓ２２）。視差ベクトルは、視差の大きさと方向を示す動きベクトルである。例えば、視差ベクトルは、ベースビューにおけるピクチャと、ノンベースビューにおけるピクチャとの画像のずれを示す。
【０１３８】
追加部１３１は、過去に用いられた視差ベクトルをリストに追加してもよい。すなわち、追加部１３１は、過去にベースビューが参照された時に用いられた動きベクトルをリストに追加してもよい。また、追加部１３１は、過去に用いられた視差ベクトルの平均等の統計によって、リストに追加するための視差ベクトルを算出してもよい。
【０１３９】
一方、符号化対象ブロックとその参照ブロックとが時間的に一致しない場合（Ｓ２１でＮｏ）、追加部１３１は、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックとその参照ピクチャとが時間的に一致するか否かを判定する（Ｓ２３）。そして、対応ブロックとその参照ピクチャとが時間的に一致しない場合（Ｓ２３でＮｏ）、追加部１３１は、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加する（Ｓ２４）。この時、追加部１３１は、対応ブロックの動きベクトルを伸縮し、伸縮された動きベクトルをリストに追加してもよい。
【０１４０】
次に、追加部１３１は、リストから、重複候補および利用不可候補を削除する（Ｓ２５）。これにより、適切なリストが生成される。
【０１４１】
なお、符号化部１０１は、視差ベクトルをヘッダに付加してもよい。例えば、符号化部１０１は、符号化ストリームの全体のヘッダに、シーケンスパラメータセット（ＳＰＳ：Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ  Ｓｅｔ）として、視差ベクトルを付加してもよい。
【０１４２】
また、符号化部１０１は、符号化ストリーム内のピクチャのヘッダに、ピクチャパラメータセット（ＰＰＳ：Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ  Ｓｅｔ）として、視差ベクトルを付加してもよい。符号化部１０１は、符号化ストリーム内のスライスのヘッダに、スライスヘッダとして、視差ベクトルを付加してもよい。
【０１４３】
また、追加部１３１は、視差ベクトルに限らず、所定のベクトルをリストに追加してもよい。そして、符号化部１０１は、符号化ストリームのヘッダに、シーケンスパラメータセット、ピクチャパラメータセットまたはスライスヘッダとして、所定のベクトルを付加してもよい。
【０１４４】
図１３は、図１１に示された動作の変形例を示すフローチャートである。まず、追加部１３１は、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルを選択的にリストに追加する（Ｓ３１）。
【０１４５】
ここで、少なくとも１つの動きベクトルがリストに追加された場合（Ｓ３１でＹｅｓ）、選択部１３２は、予測動きベクトルをリストから選択するか否かを決定する（Ｓ３２）。この時、選択部１３２は、予測動きベクトルを選択してもよいし、選択しなくてもよい。例えば、選択部１３２は、符号化対象ブロックの動きベクトルに近い動きベクトルがリストに存在しない場合、リストから予測動きベクトルを選択しなくてもよい。
【０１４６】
予測動きベクトルが選択された場合（Ｓ３２でＹｅｓ）、符号化部１０１は、符号化対象ブロックの動きベクトルを用いて、符号化対象ブロックを符号化する。また、符号化部１０１は、符号化対象ブロックの動きベクトルと、選択された予測動きベクトルとの差分を符号化する（Ｓ３３）。
【０１４７】
動きベクトルがリストに全く追加されなかった場合（Ｓ３１でＮｏ）、または、予測動きベクトルが選択されなかった場合（Ｓ３２でＮｏ）、予測動きベクトルの大きさが０であるとみなされる。すなわち、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の差分は、符号化対象ブロックの動きベクトルに等しいとみなされる。
【０１４８】
この場合、予測動きベクトルが選択された場合と同様に、符号化部１０１は、符号化対象ブロックの動きベクトルを用いて、符号化対象ブロックを符号化する。一方、符号化部１０１は、符号化対象ブロックの動きベクトルを差分として符号化する（Ｓ３４）。これにより、動きベクトルがリストに全く追加されなかった場合（Ｓ３１でＮｏ）、または、予測動きベクトルが選択されなかった場合（Ｓ３２でＮｏ）でも、画像符号化装置は、問題なく動作を継続できる。
【０１４９】
なお、動きベクトルがリストに全く追加されなかった場合（Ｓ３１でＮｏ）、または、予測動きベクトルが選択されなかった場合（Ｓ３２でＮｏ）、予測動きベクトルは、予め定められた動きベクトルであるとみなされてもよい。
【０１５０】
以上のように、画像符号化装置は、ブロックが当該ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化される可能性がある場合でも、予測動きベクトルをリストから適切に選択することができる。上述では、画像符号化装置が示されているが、画像復号装置も、同様の手順で、予測動きベクトルをリストから適切に選択することができる。
【０１５１】
図１４は、本実施の形態に係る画像復号装置を示す構成図である。図１４に示された画像復号装置は、復号部２０１およびインター予測制御部２２１を備える。復号部２０１は、可変長復号部２０５、逆量子化部２０６、逆直交変換部２０７、加算部２０８、ブロックメモリ２０９、イントラ予測部２１０、フレームメモリ２１１、インター予測部２１２およびスイッチ２１３を備える。
【０１５２】
可変長復号部２０５は、入力されたビットストリームに対し、可変長復号処理を行い、ピクチャタイプ情報、予測動きベクトルインデックス、予測誤差データ等を復号する。逆量子化部２０６は、予測誤差データに対し、逆量子化処理を行う。逆直交変換部２０７は、逆量子化処理を行った予測誤差データを、周波数領域から、画像領域へ変換する。加算部２０８は、予測画像データと、予測誤差データとを加算することにより、復号画像データを生成する。
【０１５３】
ブロックメモリ２０９は、復号画像データを、ブロック単位で保存するためのメモリである。フレームメモリ２１１は、復号画像データをフレーム単位で保存するためのメモリである。
【０１５４】
イントラ予測部２１０は、ブロックメモリに保存されているブロック単位の復号画像データを用いて、イントラ予測を実行することにより、復号対象ブロックの予測画像データを生成する。インター予測部２１２は、フレームメモリに保存されているフレーム単位の復号画像データを用いて、インター予測を実行することにより、復号対象ブロックの予測画像データを生成する。スイッチ２１３は、イントラ予測またはインター予測に符号化モードを切り替える。
【０１５５】
インター予測制御部２２１は、リストから予測動きベクトルを選択する。インター予測制御部２２１で実行される処理は、符号化側のインター予測制御部１２１で実行される処理と同様である。つまり、上述の符号化処理において、符号化の部分を復号に変更することにより、インター予測制御部２２１が実現される。なお、インター予測制御部２２１は、可変長復号部２０５によって復号されたインデックスを用いて、リストから予測動きベクトルを選択する。
【０１５６】
図１４には、本実施の形態に係る画像復号装置の構成の一例が示されているが、具体的な構成の態様は、図１４に示された構成に限られない。例えば、復号部２０１は、複数の構成要素で構成される必要はない。また、復号部２０１は、逆周波数変換、逆量子化およびイントラ予測等を実行せずに、画像を復号してもよい。
【０１５７】
図１５は、図１４に示された画像復号装置の主要な構成要素を示す構成図である。図１５に示された画像復号装置は、復号部２０１およびインター予測制御部２２１を備える。また、インター予測制御部２２１は、追加部２３１および選択部２３２を備える。
【０１５８】
追加部２３１は、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルを選択的にリストに追加する。すなわち、追加部２３１は、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加するか否かを選択し、追加するとして選択された動きベクトルをリストに追加する。追加部２３１は、１以上の対応ブロックにおける１以上の動きベクトルの全てをリストに追加してもよいし、１以上の対応ブロックにおける１以上の動きベクトルの一部をリストに追加してもよい。
【０１５９】
また、対応ブロックは、隣接ブロックまたはｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロック等である。具体的には、対応ブロックは、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ブロックでもよい。また、対応ブロックは、復号対象ピクチャとは異なる１以上のピクチャに含まれ復号対象ブロックに空間的に一致するブロックでもよい。
【０１６０】
選択部２３２は、リストから、予測動きベクトルを選択する。具体的には、選択部２３２は、復号対象ブロックの動きベクトルを復号する時に用いられる動きベクトルを予測動きベクトルとして選択する。復号対象ブロックの動きベクトルは、予測動きベクトルと区別するために、カレント動きベクトル、または、現動きベクトルとも呼ばれる。
【０１６１】
復号部２０１は、復号対象ブロックの動きベクトルと、選択部２３２で選択された予測動きベクトルとの差分を復号する。そして、復号部２０１は、復号された差分と、選択部で選択された動きベクトルとを加算することにより復号対象ブロックの動きベクトルを取得する。そして、復号部２０１は、復号対象ブロックの動きベクトルを用いて復号対象ブロックを復号する。
【０１６２】
これにより、画像復号装置は、予測動きベクトルをリストから選択し、予測動きベクトルを動きベクトルの復号に用いることができる。
【０１６３】
図１６は、図１５に示された画像復号装置の動作を示すフローチャートである。まず、追加部２３１は、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルを選択的にリストに追加する（Ｓ４１）。１以上の対応ブロックのそれぞれは、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ブロック、または、復号対象ピクチャとは異なるピクチャに含まれ復号対象ブロックに空間的に一致するブロックである。
【０１６４】
（ｉ）追加部２３１は、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックが、対応ブロックの動きベクトルを用いて対応ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して復号された場合、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加しない。（ｉｉ）追加部２３１は、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、復号対象ブロックが、復号対象ブロックの動きベクトルを用いて復号対象ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して復号される場合、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加しない。追加部２３１は、（ｉ）および（ｉｉ）の２つの制限のうち、一方のみを適用してもよい。
【０１６５】
次に、選択部２３２は、リストから、復号対象ブロックの動きベクトルを復号する時に用いられる動きベクトルを予測動きベクトルとして選択する（Ｓ４２）。
【０１６６】
次に、復号部２０１は、復号対象ブロックの動きベクトルと、選択部２３２で選択された予測動きベクトルとの差分を復号する。そして、復号部２０１は、復号された差分と、選択部２３２で選択された動きベクトルとを加算することにより復号対象ブロックの動きベクトルを取得する。そして、復号部２０１は、復号対象ブロックの動きベクトルを用いて復号対象ブロックを復号する（Ｓ４３）。これにより、復号対象ブロックが復号される。
【０１６７】
図１７は、図１６に示された動作の詳細を示すフローチャートである。図１７には、図１６に示された追加処理（Ｓ４１）が、具体的に、示されている。
【０１６８】
まず、追加部２３１は、復号対象ブロックとその参照ブロックとが、時間的に一致するか否かを判定する（Ｓ５１）。そして、復号対象ブロックとその参照ブロックとが時間的に一致する場合（Ｓ５１でＹｅｓ）、追加部２３１は、視差ベクトルをリストに追加する（Ｓ５２）。
【０１６９】
追加部２３１は、過去に用いられた視差ベクトルをリストに追加してもよい。すなわち、追加部２３１は、過去にベースビューが参照された時に用いられた動きベクトルをリストに追加してもよい。また、追加部２３１は、過去に用いられた視差ベクトルの平均等の統計によって、リストに追加するための視差ベクトルを算出してもよい。
【０１７０】
一方、復号対象ブロックとその参照ブロックとが時間的に一致しない場合（Ｓ５１でＮｏ）、追加部２３１は、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックとその参照ピクチャとが時間的に一致するか否かを判定する（Ｓ５３）。そして、対応ブロックとその参照ピクチャとが時間的に一致しない場合（Ｓ５３でＮｏ）、追加部２３１は、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加する（Ｓ５４）。この時、追加部２３１は、対応ブロックの動きベクトルを伸縮し、伸縮された動きベクトルをリストに追加してもよい。
【０１７１】
次に、追加部２３１は、リストから、重複候補および利用不可候補を削除する（Ｓ５５）。これにより、適切なリストが生成される。
【０１７２】
なお、復号部２０１は、符号化ストリームに含まれるヘッダに付加された視差ベクトルを取得してもよい。例えば、復号部２０１は、符号化ストリームの全体のヘッダであるシーケンスパラメータセットから視差ベクトルを取得してもよい。また、復号部２０１は、符号化ストリームに含まれるピクチャのヘッダであるピクチャパラメータセットから、視差ベクトルを取得してもよい。復号部２０１は、符号化ストリームに含まれるスライスのヘッダであるスライスヘッダから、視差ベクトルを取得してもよい。
【０１７３】
また、追加部２３１は、視差ベクトルに限らず、所定のベクトルをリストに追加してもよい。そして、復号部２０１は、符号化ストリームのヘッダ（シーケンスパラメータセット、ピクチャパラメータセットまたはスライスヘッダ等）から、所定のベクトルを取得してもよい。
【０１７４】
図１８は、図１６に示された動作の変形例を示すフローチャートである。まず、追加部２３１は、１以上の対応ブロックのそれぞれについて、対応ブロックの動きベクトルを選択的にリストに追加する（Ｓ６１）。
【０１７５】
ここで、少なくとも１つの動きベクトルがリストに追加された場合（Ｓ６１でＹｅｓ）、選択部２３２は、予測動きベクトルをリストから選択するか否かを決定する（Ｓ６２）。例えば、選択部２３２は、予測動きベクトルを示すインデックスが符号化されていない場合、すなわち、符号化ストリームにインデックスが存在しない場合、選択部２３２は、予測動きベクトルをリストから選択しない。
【０１７６】
予測動きベクトルが選択された場合（Ｓ６２でＹｅｓ）、復号部２０１は、復号対象ブロックの動きベクトルと、選択部２３２で選択された予測動きベクトルとの差分を復号する。そして、復号部２０１は、復号された差分と、選択部２３２で選択された動きベクトルとを加算することにより復号対象ブロックの動きベクトルを取得する。そして、復号部２０１は、復号対象ブロックの動きベクトルを用いて、復号対象ブロックを復号する（Ｓ６３）。
【０１７７】
動きベクトルがリストに全く追加されなかった場合（Ｓ６１でＮｏ）、または、予測動きベクトルが選択されなかった場合（Ｓ６２でＮｏ）、予測動きベクトルの大きさが０であるとみなされる。すなわち、復号対象ブロックの動きベクトルと、予測動きベクトルとの差分は、復号対象ブロックの動きベクトルに等しいとみなされる。
【０１７８】
この場合、復号部２０１は、復号対象ブロックの動きベクトルを差分として復号する。そして、復号部２０１は、復号された動きベクトルを用いて、復号対象ブロックを復号する（Ｓ６４）。これにより、動きベクトルがリストに全く追加されなかった場合（Ｓ６１でＮｏ）、または、予測動きベクトルが選択されなかった場合（Ｓ６２でＮｏ）でも、画像復号装置は、問題なく動作を継続できる。
【０１７９】
なお、動きベクトルがリストに全く追加されなかった場合（Ｓ６１でＮｏ）、または、予測動きベクトルが選択されなかった場合（Ｓ６２でＮｏ）、予測動きベクトルは、予め定められた動きベクトルであるとみなされてもよい。
【０１８０】
以上のように、画像復号装置は、ブロックが当該ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して復号される場合でも、予測動きベクトルをリストから適切に選択することができる。
【０１８１】
なお、上述では、対応ブロックの動きベクトルがリストに追加されている。しかし、複数の対応ブロックにおける複数の動きベクトルの平均値および中央値等が、リストに追加されてもよい。この場合、画像符号化装置の追加部１３１および画像復号装置の追加部２３１は、平均値および中央値等を算出して、リストに追加する。また、２つの追加部１３１、２３１は、対応ブロックとその参照ピクチャとが時間的に一致するような対応ブロックを除く複数の対応ブロックから、複数の動きベクトルの平均値および中央値等を算出してもよい。
【０１８２】
また、上述では、処理対象ブロック（符号化対象ブロックまたは復号対象ブロック）と処理対象ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致する場合、対応ブロックの動きベクトルをリストへ追加することが制限されている。あるいは、対応ブロックと対応ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致する場合、対応ブロックの動きベクトルをリストへ追加することが制限されている。
【０１８３】
しかし、処理対象ブロックと処理対象ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致する場合、かつ、対応ブロックと対応ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致する場合、対応ブロックの動きベクトルを伸縮する必要がない。したがって、このような場合、画像符号化装置の追加部１３１および画像復号装置の追加部２３１は、対応ブロックの動きベクトルをそのままリストへ追加してもよい。以下、このような場合の例を具体的に示す。
【０１８４】
図１９は、本実施の形態に係る参照関係の第５例を示す図である。図１９には、図７〜図１０と同様に、ベースビューとノンベースビューとの２つのビューが示されている。また、ベースビューにおける複数のピクチャＢ００〜Ｂ０４、および、ノンベースビューにおける複数のピクチャＢ１０〜Ｂ１４が、表示順で示されている。
【０１８５】
図１９の例では、処理対象ブロックの参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０と、隣接ブロックの参照ピクチャインデックスＲｅｆＬ０＿Ｎとが一致している。この場合、処理対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離と、隣接ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離とが一致している。したがって、隣接ブロックの動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎを伸縮する必要がない。したがって、この場合、画像符号化装置の追加部１３１および画像復号装置の追加部２３１は、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｎをそのままリストへ追加してもよい。
【０１８６】
図２０は、本実施の形態に係る参照関係の第６例を示す図である。図２０には、図７〜図１０と同様に、ベースビューとノンベースビューとの２つのビューが示されている。また、ベースビューにおける複数のピクチャＢ００〜Ｂ０４、および、ノンベースビューにおける複数のピクチャＢ１０〜Ｂ１４が、表示順で示されている。
【０１８７】
図２０の例では、処理対象ブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離と、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックからその参照ピクチャまでの時間的な距離とが一致している。したがって、ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄブロックの動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌを伸縮する必要がない。したがって、この場合、画像符号化装置の追加部１３１および画像復号装置の追加部２３１は、動きベクトルＭｖＬ０＿Ｃｏｌをそのままリストに追加してもよい。
【０１８８】
図１９および図２０の例では、処理対象ブロックと処理対象ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致し、かつ、対応ブロックと対応ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致している。上述の通り、このような場合、画像符号化装置の追加部１３１および画像復号装置の追加部２３１は、対応ブロックの動きベクトルをそのままリストへ追加してもよい。
【０１８９】
図２１は、処理対象ブロックと処理対象ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致し、かつ、対応ブロックと対応ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致している場合に、画像復号装置の追加部２３１が、対応ブロックの動きベクトルを追加する例を表すフローの一例である。なお、本実施の形態では、復号化時に画像復号装置の追加部２３１に適用する例を示すが、符号化時に画像符号化装置の追加部１３１にも適用可能である。なお、本実施の形態において、処理対象ブロックと処理対象ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致しているかどうかの判定は、処理対象ブロックが含まれるピクチャの表示順であるPOC（Picture Order Count）と、処理対象ブロックの参照ピクチャの表示順であるPOCが一致しているかどうかで判定するようにしても構わない。
【０１９０】
以下、図２１について説明する。画像復号装置は、ステップＳ２１０１で、復号対象ブロックと復号対象ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致するかどうかを判定する。ステップＳ２１０１の判定結果が偽（Ｎｏ）ならば、画像復号装置は、ステップＳ２１０２において、対応ブロックと対応ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致するかどうかを判定する。ステップＳ２１０２の判定結果が偽ならば、画像復号装置は、ステップＳ２１０３において、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加する。一方、ステップＳ２１０２の判定結果が真（Ｙｅｓ）ならば、画像復号装置は、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加しない。ステップＳ２１０１の判定結果が真ならば、ステップＳ２１０４において、画像復号装置は、対応ブロックと対応ブロックの参照ピクチャとか時間的に一致するかどうかを判定する。ステップＳ２１０４の判定結果が真ならば、画像復号装置は、ステップＳ２１０５において、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加する。ステップＳ２１０４の判定結果が偽ならば、画像復号装置は、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加しない。対応ブロックのすべてに対して処理を終えると、画像復号装置は、ステップＳ２１０６において重複候補および利用不可能候補をリストから削除する。このように、ステップＳ２１０１の判定結果が真、つまり、復号対象ブロックと復号対象ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致し、かつ、ステップＳ２１０４の判定結果が真、つまり、対応ブロックと対応ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致する場合に、画像復号装置は、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加するようにしても構わない。これにより、符号化効率を向上することができる。
【０１９１】
なお、本実施の形態では、図２１のステップＳ２１０５において、対応ブロックの動きベクトルをそのままリストに追加するとしたが、リストに追加する際に、復号対象ブロックの含まれるピクチャと、復号対象ブロックの参照ピクチャと、対応ブロックの含まれるピクチャと、対応ブロックの参照ピクチャと、各ビューに対するカメラパラメータ等の値とを用いて、対応ブロックの動きベクトルをスケーリング等の補正を行った後に、リストに追加するようにしても構わない。例えば、図２２の例では、対応ブロックの動きベクトルを、ノンベースビュー２とノンベースビュー１との間隔から、ベースビューとノンベースビュー２との間隔に補正して（例えば、対応ブロックの動きベクトルを２倍にして）、リストに追加するようにしても構わない。このように、リストに追加する際に、動きベクトルを補正することにより符号化を向上することができる。
【０１９２】
また、なお、本実施の形態では、図２１のＳ２１０５において、リストに追加する際に、復号対象ブロックの含まれるピクチャと、復号対象ブロックの参照ピクチャと、対応ブロックの含まれるピクチャと、対応ブロックの参照ピクチャと、各ビューに対するカメラパラメータ等の値を用いて、対応ブロックの動きベクトルをスケーリング等の補正を行った後に、リストに追加する例を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、図２３のようにしてもよい。つまり、ステップＳ２３０４において、対応ブロックと対応ブロックの参照ピクチャとが時間的に一致すると判定されたならば、ステップＳ２３０５において、復号対象ブロックを含むピクチャと対応ブロックを含むピクチャとが同一ビューに含まれる、かつ、復号対象ブロックの参照ピクチャと対応ブロックの参照ピクチャとが同一ビューに含まれるかどうかを判定する。ステップＳ２３０４の判定結果が真ならば、ステップＳ２３０６において、対応ブロックの動きベクトルをそのままリストに追加し、偽ならば、対応ブロックの動きベクトルを追加しないようにしても構わない。このように、復号対象ブロックを含むピクチャと対応ブロックを含むピクチャとが同一ビューに含まれる、かつ、復号対象ブロックの参照ピクチャと対応ブロックの参照ピクチャとが同一ビューに含まれる際、つまり、対応ブロックの動きベクトルにスケーリング等の補正が必要でない場合に、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加するようにすることによって、処理量を抑えつつ、符号化効率を向上することができる。
【０１９３】
なお、本実施の形態は、符号化対象ブロックの隣接ブロックから予測動きベクトル候補を生成し、符号化対象ブロックの動きベクトルの符号化を行う予測動きベクトル指定モードを用いた例を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、図３３のように作成した予測動きベクトル候補および参照ピクチャインデックスから予測動きベクトルを選択し、選択した予測動きベクトルを動きベクトルとして直接予測画像を生成することで、動きベクトル差分をビットストリームに付加しないようにしても構わない（ダイレクトモード、スキップモード、又はマージモードなど）。
【０１９４】
なお、本実施の形態における画像符号化装置および画像復号装置は、ブロックが当該ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化または復号化される可能性がある場合に、対応ブロックの動きベクトルを補正する際のスケーリング計算時に分母、または、分子が０となるような場合は、対応ブロックの動きベクトルをリストに追加しない等の処理によって、問題なく処理を継続できるようにしたが、必ずしもこの方法に限らない。例えば、図２４に示すように、異なるビューに属するピクチャを参照（以下、インタービュー参照）することだけが許可されるようなピクチャ（以下、インタービューピクチャ）を定義し、インタービューピクチャ内のすべての処理対象ブロックは、インタービュー参照のみを用いて符号化、または復号化されるようにしても構わない。つまり、インタービューピクチャ内のすべての処理対象ブロックは、同一ビューに属するピクチャを参照（以下、インター参照）しないように制限される（インタービューピクチャでは、同一ビューのピクチャを参照ピクチャリストに含めないように制御してもよい。例えば、ＲＰＳで異なるビューに属する参照ピクチャのみを参照ピクチャリストに加えるように制御する）。また、インタービューピクチャを符号化、または復号化するために用いるco-locatedブロックの属するco-locatedピクチャ（第１ピクチャ）は、参照ピクチャのうち、インタービューピクチャの中から選択するように制限される。なお、インタービューピクチャかどうかは、新たなNAL unit typeを定義して区別するようにしても構わない（NAL unit typeに追加するようにしてもよい。）。また、インタービューピクチャの場合は、時間ダイレクトによる予測動きベクトル生成を常に行わないようにしても構わない。また、双方向予測画像生成時に、表示順の差に応じて重み加算平均を行うWeighted Predictionに関しても、ブロックが当該ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化または復号化される可能性がある場合に、スケーリング計算時の分母、または、分子が０となる場合があるため、インタービューピクチャの場合には、Weighted Predictionを用いないようにしても構わない。以上のようにすると、隣接ブロックの動きベクトルを候補に入れる際に、隣接ブロックの参照ピクチャの表示順と符号化対象ブロックの参照ピクチャの表示順が常に等しくなるので、スケーリング計算が発生せず、問題なく動作を継続できる。
【０１９５】
一方、インタービューピクチャ以外のピクチャ（以下、インターピクチャ）は、図２５に示すように、インター参照のみを用いて符号化、または復号化される。つまり、インターピクチャ内のすべての処理対象ブロックは、異なるビューに属するピクチャを参照しないように制限される。また、インターピクチャを符号化、または、復号化するために用いるco-locatedブロックの属するco-locatedピクチャは、参照ピクチャのうち、インターピクチャの中から選択するように制限される（インタービューピクチャでは、異なるビューのピクチャを参照ピクチャリストに含めないように制御してもよい。例えば、ＲＰＳで同一ビューに属する参照ピクチャのみを参照ピクチャリストに加えるように制御する。）。
【０１９６】
図２６は、本実施の形態における画像符号化装置において、符号化対象ピクチャがインタービューピクチャかどうかに基づいて、参照ピクチャリストの生成方法を切り替えるフローの一例である。画像符号化装置は、ステップＳ２６０１で、符号化対象ピクチャがインタービューピクチャであるかどうかを、NAL unit typeから判定する。ステップＳ２６０１の判定結果が偽ならば、画像符号化装置は、ステップＳ２６０２において、符号化対象ピクチャと同一ビューに属するピクチャを参照ピクチャリストに追加して、参照ピクチャリストを生成する。つまり、符号化対象ピクチャがインターピクチャの場合は、参照ピクチャリストに同一ビューの参照ピクチャのみ含まれるようになり、インタービュー参照の発生を防ぐことができる。ステップＳ２６０１の判定結果が真ならば、画像符号化装置は、ステップＳ２６０３において、符号化対象ピクチャと異なるビューに属するピクチャを参照ピクチャリストに追加して、参照ピクチャリストを生成する。つまり、符号化対象ピクチャがインタービューピクチャの場合は、参照ピクチャリストに異なるビューの参照ピクチャのみ含まれるようになり、インター参照の発生を防ぐことができる。画像符号化装置は、ステップＳ２６０４で、作成した参照ピクチャリストを用いて符号化対象ピクチャを符号化する。このように、参照ピクチャリストの生成方法を、符号化対象ピクチャがインタービューピクチャかどうかに基づいて切り替えることにより、符号化対象ピクチャがインタービューピクチャの場合はインター参照の発生を防ぎ、符号化対象ピクチャがインターピクチャの場合は、インタービュー参照の発生を防ぐようにしても構わない。
【０１９７】
また、図２７は、本実施の形態における画像符号化装置において、符号化対象ピクチャを符号化するためco-locatedピクチャを算出するフローの一例である。参照可能な参照ピクチャインデックスｒ（ｒは０からNumRefIdx-1までの値）に対し、ステップＳ２７０１とステップＳ２７０２との処理を繰り返すことによって、co-locatedピクチャの参照ピクチャインデックスを選択する。なお、ここで、NumRefIdxは、符号化対象ピクチャの参照可能な参照ピクチャ枚数を表す。ステップＳ２７０１では、符号化対象ピクチャがインタービューピクチャでかつ、参照ピクチャインデックスｒで特定される参照ピクチャがインタービューピクチャかどうかを判定する。ステップＳ２７０１の判定結果が真ならば、ステップＳ２７０４において、参照ピクチャインデックスｒで特定される参照ピクチャをco-locatedピクチャに指定する。ステップＳ２７０１の判定結果が偽ならば、画像符号化装置は、ステップＳ２７０２において、符号化対象ピクチャがインターピクチャでかつ、参照ピクチャインデックスｒで特定される参照ピクチャがインターピクチャかどうかを判定する。ステップＳ２７０２の判定結果が真ならば、ステップＳ２７０４において、参照ピクチャインデックスｒで特定される参照ピクチャをco-locatedピクチャに指定する。画像符号化装置は、ステップＳ２７０３で、符号化対象ピクチャのピクチャタイプに合うco-locatedピクチャが見つからなかったとして、時間ダイレクトによる予測動きベクトル生成を行わない。このように、co-locatedピクチャの選択方法を、符号化対象ピクチャがインタービューピクチャかどうかに基づいて切り替えることにより、符号化対象ピクチャがインタービュー参照の場合には、co-locatedピクチャも必ずインタービュー参照となるように制御し、符号化対象ピクチャがインター参照の場合には、co-locatedピクチャも必ずインター参照となるように制御するようにしても構わない。
【０１９８】
図２８は、本実施の形態における画像復号装置において、復号化対象ピクチャがインタービューピクチャかどうかに基づいて、参照ピクチャリストの生成方法を切り替えるフローの一例である。画像復号装置は、ステップＳ２８０１で、復号化対象ピクチャがインタービューピクチャであるかどうかを、NAL unit typeから判定する。ステップＳ２８０１の判定結果が偽ならば、画像復号装置は、ステップＳ２８０２において、復号化対象ピクチャと同一ビューに属するピクチャを参照ピクチャリストに追加して、参照ピクチャリストを生成する。つまり、復号化対象ピクチャがインターピクチャの場合は、参照ピクチャリストに同一ビューの参照ピクチャのみ含まれるようになり、インタービュー参照の発生を防ぐことができる。ステップＳ２８０１の判定結果が真ならば、画像復号装置は、ステップＳ２８０３において、復号化対象ピクチャと異なるビューに属するピクチャを参照ピクチャリストに追加して、参照ピクチャリストを生成する。つまり、復号化対象ピクチャがインタービューピクチャの場合は、参照ピクチャリストに異なるビューの参照ピクチャのみ含まれるようになり、インター参照の発生を防ぐことができる。画像復号装置は、ステップＳ２８０４で、作成した参照ピクチャリストを用いて復号化対象ピクチャを復号化する。このように、参照ピクチャリストの生成方法を、復号化対象ピクチャがインタービューピクチャかどうかに基づいて切り替えることにより、復号化対象ピクチャがインタービューピクチャの場合はインター参照の発生を防ぎ、復号化対象ピクチャがインターピクチャの場合は、インタービュー参照の発生を防ぐようにして生成したビットストリームを適切に復号することができる。
【０１９９】
また、図２９は、本実施の形態における画像復号装置において、復号化対象ピクチャを復号化するためco-locatedピクチャを算出するフローの一例である。画像復号装置は、ステップＳ２９０１で、SPS、PPS、またはスライスヘッダ等のヘッダから、co-locatedピクチャを指定するためのフラグ等を復号する。画像復号装置は、ステップＳ２９０２で、復号化対象ブロックがインタービューピクチャかどうかをNAL unit type等から判定する。ステップＳ２９０２の判定結果が真ならば、ステップＳ２９０３において、ステップＳ２９０１で指定されたco-locatedピクチャがインタービューピクチャかどうかを判定する。ステップＳ２９０３の判定結果が真ならば、画像復号装置は、ステップＳ２９０６において、ステップＳ２９０１で指定されたco-locateピクチャを用いて復号化対象ピクチャを復号する。ステップＳ２９０３の判定結果が偽ならば、ステップＳ２９０４において、ビットストリームがコンフォーマンス違反であることを検出して、通知を行う。なお、コンフォーマンス違反を通知する方法は、どのような方法であっても構わないし、必ずしも通知する必要はない。画像復号装置は、ステップＳ２９０５では、処理を継続させるために、co-locatedピクチャにインタービューピクチャである参照ピクチャを割り当て直す。例えば、表示順で復号化対象ピクチャに最も近いインタービューピクチャを、co-locatedピクチャに割り当て直すことが考えられる。または、時間ダイレクトによる予測動きベクトルを行わないように制御しても構わない。ステップＳ２９０２の判定結果が偽の場合、つまり、復号化対象ピクチャがインターピクチャの場合は、ステップＳ２９０７において、ステップＳ２９０１で指定されたco-locatedピクチャがインターピクチャかどうかを判定する。ステップＳ２９０７の判定結果が真ならば、ステップＳ２９０６において、ステップＳ２９０１で指定されたco-locateピクチャを用いて復号化対象ピクチャを復号する。ステップＳ２９０７の判定結果が偽ならば、ステップＳ２９０８において、ビットストリームがコンフォーマンス違反であることを検出して、通知を行う。なお、コンフォーマンス違反を通知する方法は、どのような方法であっても構わないし、必ずしも通知する必要はない。画像復号装置は、ステップＳ２９０９では、処理を継続させるために、co-locatedピクチャにインターピクチャである参照ピクチャを割り当て直す。例えば、表示順で復号化対象ピクチャに最も近いインターピクチャを、co-locatedピクチャに割り当て直すことが考えられる。または、時間ダイレクトによる予測動きベクトルを行わないように制御しても構わない。
【０２００】
以上説明したインタービューピクチャを用いれば、ブロックが当該ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化または復号化される可能性がある場合でも、図１９や図２０のように、スケーリングを用いずに予測動きベクトルを算出することができるようになるため、問題なく処理を継続できるようになり、予測動きベクトルを適切に生成することができる。
【０２０１】
なお、本実施の形態では、符号化または復号化対象ピクチャが異なるビューのピクチャを参照する場合、例えば、ノンベースビューに含まれるピクチャを復号するような場合を例として説明したが、必ずしもこれには限らず、例えば、符号化または復号化対象ピクチャが異なるレイヤのピクチャを参照する場合に、本実施の例を適用するようにしても構わない。例えば、SVC（Scalable  Video  Coding）等に適用することが考えられる。SVCでも、異なるレイヤに属する参照ピクチャを参照して予測画像を生成する場合があり、MVCと同様に、スケーリングの分子または分母が０となり、処理が継続できない場合が発生する可能性がある。そこで、本実施の形態を適用することにより、問題なく処理を継続できるようにすることができる。例えば、インタービューピクチャと同様に、レイヤ間参照ピクチャを定義し、レイヤ間参照ピクチャは、異なるレイヤに属するピクチャを参照する（以下、レイヤ間参照）ことだけが許可されるようなピクチャとし、レイヤ間参照ピクチャ内のすべての処理対象ブロックは、レイヤ間参照のみを用いて符号化、または復号化される。つまり、レイヤ間参照ピクチャ内のすべての処理対象ブロックは、同一レイヤに属するピクチャを参照しない。また、レイヤ間参照ピクチャを符号化、または復号化するために用いるco-locatedブロックの属するco-locatedピクチャは、参照可能なレイヤ間参照ピクチャの中から選択するようにする。なお、レイヤ間参照ピクチャかどうかは、新たなNAL unit typeを定義して区別するようにしても構わない。また、レイヤ間参照ピクチャの場合は、時間ダイレクトによる予測動きベクトル生成を常に行わないようにしても構わない。また、双方向予測画像生成時に、表示順の差に応じて重み加算平均を行うWeighted Predictionに関しても、ブロックが当該ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化または復号化される可能性がある場合に、スケーリング計算時の分母、または、分子が０となる場合があるため、レイヤ間参照ピクチャの場合には、Weighted Predictionを用いないようにしても構わない。
【０２０２】
一方、レイヤ間参照ピクチャ以外のピクチャ（以下、インターピクチャ）は、インター参照のみを用いて符号化、または復号化される。つまり、インターピクチャ内のすべての処理対象ブロックは、異なるレイヤに属するピクチャを参照しない。また、インターピクチャを符号化、または、復号化するために用いるco-locatedブロックの属するco-locatedピクチャは、参照可能なインターピクチャの中から選択するようにする。
【０２０３】
以上説明したレイヤ間参照ピクチャを用いれば、ブロックが当該ブロックに時間的に一致するピクチャを参照して符号化または復号化される可能性がある場合でも、図１９や図２０のように、スケーリングを用いずに予測動きベクトルを算出することができるようになるため、問題なく処理を継続できるようになり、予測動きベクトルを適切に生成することができる。
【０２０４】
以上、本発明に係る画像符号化装置および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、本発明は実施の形態に限定されるものではない。実施の形態に対して当業者が思いつく変形を施して得られる形態、および、実施の形態における構成要素を任意に組み合わせて実現される別の形態も本発明に含まれる。
【０２０５】
例えば、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。また、処理を実行する順番が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。
【０２０６】
また、本発明は、画像符号化装置および画像復号装置として実現できるだけでなく、画像符号化装置および画像復号装置を構成する処理手段をステップとする方法として実現できる。そして、本発明は、それらの方法に含まれるステップを、コンピュータに実行させるためのプログラムとして実現できる。さらに、本発明は、そのプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現できる。
【０２０７】
また、画像符号化装置および画像復号装置に含まれる複数の構成要素は、集積回路であるＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）として実現されてもよい。これらの構成要素は、個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩまたはウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０２０８】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、または、ＬＳＩ内部の回路セルの接続および設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【０２０９】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて、画像符号化装置および画像復号装置に含まれる構成要素の集積回路化を行ってもよい。
【０２１０】
（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。
【０２１１】
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。
【０２１２】
図３６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。
【０２１３】
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。
【０２１４】
しかし、コンテンツ供給システムex１００は図３６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。
【０２１５】
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。
【０２１６】
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、本開示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、本開示の一態様に係る画像復号装置として機能する）。
【０２１７】
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。
【０２１８】
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。
【０２１９】
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。
【０２２０】
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。
【０２２１】
なお、コンテンツ供給システムex１００の例に限らず、図３７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、本開示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、本開示の一態様に係る画像復号装置として機能する）。
【０２２２】
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。
【０２２３】
図３８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。
【０２２４】
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（本開示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。
【０２２５】
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。
【０２２６】
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。
【０２２７】
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。
【０２２８】
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３９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。
【０２２９】
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。
【０２３０】
図４０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。
【０２３１】
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。
【０２３２】
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３８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。
【０２３３】
図４１Ａ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。
【０２３４】
さらに、携帯電話ex１１４の構成例について、図４１Ｂ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。
【０２３５】
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。
【０２３６】
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。
【０２３７】
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。
【０２３８】
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、本開示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。
【０２３９】
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。
【０２４０】
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、本開示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。
【０２４１】
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。
【０２４２】
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。
【０２４３】
また、本開示の上記各実施の形態では、種々の変形または修正が可能である。
【０２４４】
（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。
【０２４５】
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。
【０２４６】
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。
【０２４７】
図４２は、多重化データの構成を示す図である。図４２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。
【０２４８】
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。
【０２４９】
図４３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。
【０２５０】
図４４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４４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４４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。
【０２５１】
図４５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４５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。
【０２５２】
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。
【０２５３】
図４６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。
【０２５４】
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。
【０２５５】
多重化データ情報ファイルは、図４７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。
【０２５６】
多重化データ情報は図４７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。
【０２５７】
ストリーム属性情報は図４８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。
【０２５８】
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。
【０２５９】
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４９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。
【０２６０】
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。
【０２６１】
（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５０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。
【０２６２】
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。
【０２６３】
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。
【０２６４】
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。
【０２６５】
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。
【０２６６】
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。
【０２６７】
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。
【０２６８】
（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。
【０２６９】
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５１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。
【０２７０】
より具体的には、駆動周波数切替え部ex８０３は、図５０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５０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５３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。
【０２７１】
図５２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。
【０２７２】
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。
【０２７３】
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。
【０２７４】
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。
【０２７５】
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。
【０２７６】
（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。
【０２７７】
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５４Ａ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、本開示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、本開示の一態様は、逆量子化に特徴を有していることから、例えば、逆量子化については専用の復号処理部ex９０１を用い、それ以外のエントロピー復号、デブロッキング・フィルタ、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。
【０２７８】
また、処理を一部共有化する他の例を図５４Ｂのex１０００に示す。この例では、本開示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、本開示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、必ずしも本開示の一態様、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。
【０２７９】
このように、本開示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】
【０２８０】
本発明に係る画像符号化方法および画像復号方法は、例えば、テレビジョン受像機、デジタルビデオレコーダー、カーナビゲーション、携帯電話、デジタルカメラ、または、デジタルビデオカメラ等に利用可能である。
【符号の説明】
【０２８１】
１０１  符号化部
１０２  減算部
１０３  直交変換部
１０４  量子化部
１０５  可変長符号化部
１０６、２０６  逆量子化部
１０７、２０７  逆直交変換部
１０８、２０８  加算部
１０９、２０９  ブロックメモリ
１１０、２１０  イントラ予測部
１１１、２１１  フレームメモリ
１１２、２１２  インター予測部
１１３、２１３  スイッチ
１２１、２２１  インター予測制御部
１２４  ピクチャタイプ決定部
１３１、２３１  追加部
１３２、２３２  選択部
２０１  復号部
２０５  可変長復号部
【図１】
2013153778.tif 000003
【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２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
2013153778.tif 000030
【図２９】
2013153778.tif 000031
【図３０】
2013153778.tif 000032
【図３１】
2013153778.tif 000033
【図３２】
2013153778.tif 000034
【図３３】
2013153778.tif 000035
【図３４】
2013153778.tif 000036
【図３５】
2013153778.tif 000037
【図３６】
2013153778.tif 000038
【図３７】
2013153778.tif 000039
【図３８】
2013153778.tif 000040
【図３９】
2013153778.tif 000041
【図４０】
2013153778.tif 000042
【図４１Ａ】
2013153778.tif 000043
【図４１Ｂ】
2013153778.tif 000044
【図４２】
2013153778.tif 000045
【図４３】
2013153778.tif 000046
【図４４】
2013153778.tif 000047
【図４５】
2013153778.tif 000048
【図４６】
2013153778.tif 000049
【図４７】
2013153778.tif 000050
【図４８】
2013153778.tif 000051
【図４９】
2013153778.tif 000052
【図５０】
2013153778.tif 000053
【図５１】
2013153778.tif 000054
【図５２】
2013153778.tif 000055
【図５３】
2013153778.tif 000056
【図５４Ａ】
2013153778.tif 000057
【図５４Ｂ】
2013153778.tif 000058
【国際調査報告】
2013153778.tif 000059
2013153778.tif 000060
2013153778.tif 000061
2013153778.tif 000062