(57)【要約】本開示は、動きベクトルの符号化または復号において、並列処理により処理効率を向上させることができるようにする画像処理装置および方法に関する。当該ＰＵ１の場合、当該ＰＵ１に対して以下の位置関係で隣接するＰＵであるＢ１、Ｃ１、およびＥ１と、ＣＵにおいて当該ＰＵ１の上に位置するＰＵ０に対して以下の位置関係で隣接するＡ０およびＤ０の動きベクトル情報が用いられる。すなわち、当該ＰＵ１については、Ａ１に相当するＰＵは、ＰＵ０ということになるので、当該ＰＵ１の隣接領域として、Ａ１の代わりに、Ａ０が設定される。本開示は、例えば、画像処理装置に適用することができる。
2013108689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の符号化領域を構成する複数の予測領域の動きベクトルの復号に用いられる予測動きベクトルのうちの空間予測動きベクトルを生成する際に、前記複数の予測領域の空間動きベクトルの生成が並列で行うように、前記符号化領域における予測領域の位置に応じて、空間隣接領域を設定する隣接領域設定部と、
前記隣接領域設定部により設定された空間隣接領域の動きベクトルを用いて、前記予測領域の空間予測ベクトルを生成する予測動きベクトル生成部と、
前記予測領域の予測動きベクトルを用いて、前記予測領域の動きベクトルを復号する動きベクトル復号部と
を備える画像処理装置。
【請求項２】
前記隣接領域設定部は、第１の予測領域が前記符号化領域における右または下に位置する場合、前記第１の予測領域の隣接領域のうち、前記符号化領域における左または上に位置する第２の予測領域となる第１の隣接領域の代わりに、前記第２の予測領域の前記第１の隣接領域を設定する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記隣接領域設定部は、第１の予測領域が前記符号化領域における右または下に位置する場合、前記第１の予測領域の隣接領域のうち、前記第１の隣接領域に隣接する第２の隣接領域の代わりに、前記第２の予測領域の前記第２の隣接領域を設定する
請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記符号化領域が２Ｎ×Ｎの予測領域に分割される場合、前記第１の予測領域は、前記符号化領域における下に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域は、前記符号化領域における上に位置する予測領域であり、前記第１の隣接領域は、予測領域の上に隣接する隣接領域であり、前記第２の隣接領域は、予測領域の右上に隣接する隣接領域である
請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記符号化領域がＮ×２Ｎの予測領域に分割される場合、前記第１の予測領域は、前記符号化領域における右に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域は、前記符号化領域における左に位置する予測領域であり、前記第１の隣接領域は、予測領域の左に隣接する隣接領域であり、前記第２の隣接領域は、予測領域の左下に隣接する隣接領域である
請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記隣接領域設定部は、前記第１の予測領域が前記符号化領域における右および下に位置する場合、前記第１の予測領域の隣接領域のうち、前記符号化領域における左上に接する第２の予測領域となる第１の隣接領域の代わりに、前記第２の予測領域の前記第１の隣接領域を設定する
請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記符号化領域が４×４の予測領域に分割される場合、前記第１の予測領域が、前記符号化領域における右上に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域が、前記符号化領域における左上に位置する予測領域であるとき、前記第１の隣接領域は、予測領域の左に隣接する隣接領域であり、前記第２の隣接領域は、予測領域の左下に隣接する隣接領域であり、
前記第１の予測領域が、前記符号化領域における左下に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域が、前記符号化領域における左上に位置する予測領域であるとき、前記第１の隣接領域は、予測領域の上に隣接する隣接領域であり、前記第２の隣接領域は、予測領域の右上に隣接する隣接領域であり、
前記第１の予測領域が、前記符号化領域における右下に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域は、前記符号化領域における左上に位置する予測領域であるとき、前記第１の隣接領域は、予測領域の左上に隣接する隣接領域である
請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記符号化領域は、Asymmetric Motion Partitionにより複数の予測領域に分割されている
請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項９】
符号化ストリームと、前記空間隣接領域の設定を行うか否かを示すフラグを受け取る受け取り部と、
前記受け取り部により受け取られた符号化ストリームを復号し、前記画像を生成する復号部と
をさらに備え、
前記隣接領域設定部は、前記受け取り部により受け取られたフラグに基づいて、前記空間隣接領域の設定を行う
請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記フラグは、前記符号化領域または前記予測領域毎に設定されている
請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記空間隣接領域の設定を行うか否かは、シーケンスプロファイルまたはレベルに応じて設定されており、
前記隣接領域設定部は、前記シーケンスプロファイルまたはレベルに基づいて、前記空間隣接領域の設定を行う
請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
画像処理装置が、
画像の符号化領域を構成する複数の予測領域の動きベクトルの復号に用いられる予測動きベクトルのうちの空間予測動きベクトルを生成する際に、前記複数の予測領域の空間動きベクトルの生成が並列で行うように、前記符号化領域における予測領域の位置に応じて、空間隣接領域を設定し、
設定された空間隣接領域の動きベクトルを用いて、前記予測領域の空間予測ベクトルを生成し、
前記予測領域の予測動きベクトルを用いて、前記予測領域の動きベクトルを復号する
画像処理方法。
【請求項１３】
画像の符号化領域を構成する複数の予測領域の動きベクトルの符号化に用いられる予測動きベクトルのうちの空間予測動きベクトルを生成する際に、前記複数の予測領域の空間動きベクトルの生成が並列で行うように、前記符号化領域における予測領域の位置に応じて、空間隣接領域を設定する隣接領域設定部と、
前記隣接領域設定部により設定された空間隣接領域の動きベクトルを用いて、前記予測領域の空間予測ベクトルを生成する予測動きベクトル生成部と、
前記予測領域の予測動きベクトルを用いて、前記予測領域の動きベクトルを符号化する動きベクトル符号化部と
を備える画像処理装置。
【請求項１４】
前記隣接領域設定部は、第１の予測領域が前記符号化領域における右または下に位置する場合、前記第１の予測領域の隣接領域のうち、前記符号化領域における左または上に位置する第２の予測領域となる第１の隣接領域の代わりに、前記第２の予測領域の前記第１の隣接領域を設定する
請求項１３に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記隣接領域設定部は、第１の予測領域が前記符号化領域における右または下に位置する場合、前記第１の予測領域の隣接領域のうち、前記第１の隣接領域に隣接する第２の隣接領域の代わりに、前記第２の予測領域の前記第２の隣接領域を設定する
請求項１４に記載の画像処理装置。
【請求項１６】
前記符号化領域が２Ｎ×Ｎの予測領域に分割される場合、前記第１の予測領域は、前記符号化領域における下に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域は、前記符号化領域における上に位置する予測領域であり、前記第１の隣接領域は、予測領域の上に隣接する隣接領域であり、前記第２の隣接領域は、予測領域の右上に隣接する隣接領域である
請求項１５に記載の画像処理装置。
【請求項１７】
前記符号化領域がＮ×２Ｎの予測領域に分割される場合、前記第１の予測領域は、前記符号化領域における右に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域は、前記符号化領域における左に位置する予測領域であり、前記第１の隣接領域は、予測領域の左に隣接する隣接領域であり、前記第２の隣接領域は、予測領域の左下に隣接する隣接領域である
請求項１５に記載の画像処理装置。
【請求項１８】
前記隣接領域設定部は、第１の予測領域が前記符号化領域における右下に位置する場合、前記第１の予測領域の隣接領域のうち、前記符号化領域における左上に位置する第２の予測領域となる第１の隣接領域の代わりに、前記第２の予測領域の前記第１の隣接領域を設定する
請求項１５に記載の画像処理装置。
【請求項１９】
前記符号化領域が４×４の予測領域に分割される場合、前記第１の予測領域が、前記符号化領域における右上に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域が、前記符号化領域における左上に位置する予測領域であるとき、前記第１の隣接領域は、予測領域の左に隣接する隣接領域であり、前記第２の隣接領域は、予測領域の左下に隣接する隣接領域であり、
前記第１の予測領域が、前記符号化領域における左下に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域が、前記符号化領域における左上に位置する予測領域であるとき、前記第１の隣接領域は、予測領域の上に隣接する隣接領域であり、前記第２の隣接領域は、予測領域の右上に隣接する隣接領域であり、
前記第１の予測領域が、前記符号化領域における右下に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域は、前記符号化領域における左上に位置する予測領域であるとき、前記第１の隣接領域は、予測領域の左上に隣接する隣接領域である
請求項１８に記載の画像処理装置。
【請求項２０】
前記符号化領域は、Asymmetric Motion Partitionにより複数の予測領域に分割されている
請求項１５に記載の画像処理装置。
【請求項２１】
前記空間隣接領域の設定を行うか否かを示すフラグを設定する設定部と、
前記画像を符号化し、符号化ストリームを生成する符号化部と、
前記動きベクトル符号化部により符号化された動きベクトル、前記符号化部により生成された符号化ストリーム、および前記設定部により設定されたフラグを伝送する伝送部と
をさらに備え、
前記隣接領域設定部は、前記設定部により設定されたフラグに基づいて、前記空間隣接領域の設定を行う
請求項１５に記載の画像処理装置。
【請求項２２】
前記設定部は、前記符号化領域または前記予測領域毎に前記フラグを設定する
請求項２１に記載の画像処理装置。
【請求項２３】
前記空間隣接領域の設定を行うか否かは、シーケンスプロファイルまたはレベルに応じて設定されており、
前記隣接領域設定部は、前記シーケンスプロファイルまたはレベルに基づいて、前記空間隣接領域の設定を行う
請求項１５に記載の画像処理装置。
【請求項２４】
画像処理装置が、
画像の符号化領域を構成する複数の予測領域の動きベクトルの符号化に用いられる予測動きベクトルのうちの空間予測動きベクトルを生成する際に、前記複数の予測領域の空間動きベクトルの生成が並列で行うように、前記符号化領域における予測領域の位置に応じて、空間隣接領域を設定し、
設定された空間隣接領域の動きベクトルを用いて、前記予測領域の空間予測ベクトルを生成し、
前記予測領域の予測動きベクトルを用いて、前記対象領域の動きベクトルを符号化する
画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は画像処理装置および方法に関し、特に、動きベクトルの符号化または復号において、並列処理により処理効率を向上させることができるようにした画像処理装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像情報をデジタルとして取り扱い、その際、効率の高い情報の伝送、蓄積を目的とし、画像情報特有の冗長性を利用して、離散コサイン変換等の直交変換と動き補償により圧縮する符号化方式を採用して画像を圧縮符号する装置が普及しつつある。この符号化方式には、例えば、MPEG（Moving Picture Experts Group）などがある。【０００３】
特に、MPEG2(ISO/IEC 13818-2)は、汎用画像符号化方式として定義されており、飛び越し走査画像及び順次走査画像の双方、並びに標準解像度画像及び高精細画像を網羅する標準である。例えば、MPEG2は、プロフェッショナル用途及びコンシューマ用途の広範なアプリケーションに現在広く用いられている。MPEG2圧縮方式を用いることにより、例えば720×480画素を持つ標準解像度の飛び越し走査画像であれば4乃至8Mbpsの符号量（ビットレート）が割り当てられる。また、MPEG2圧縮方式を用いることにより、例えば1920×1088画素を持つ高解像度の飛び越し走査画像であれば18乃至22 Mbpsの符号量（ビットレート）が割り当てられる。これにより、高い圧縮率と良好な画質の実現が可能である。【０００４】
MPEG2は主として放送用に適合する高画質符号化を対象としていたが、MPEG1より低い符号量（ビットレート）、つまりより高い圧縮率の符号化方式には対応していなかった。携帯端末の普及により、今後そのような符号化方式のニーズは高まると思われ、これに対応してMPEG4符号化方式の標準化が行われた。画像符号化方式に関しては、1998年12月にISO/IEC 14496-2としてその規格が国際標準に承認された。【０００５】
標準化のスケジュールとしては、2003年3月にはH．264及びMPEG-4 Part10 （Advanced Video Coding、以下AVC方式と称する）という国際標準となっている。【０００６】
さらに、このAVC方式の拡張として、RGBや4:2:2、4:4:4といった、業務用に必要な符号化ツールや、MPEG-2で規定されていた8x8DCTや量子化マトリクスをも含んだFRExt (Fidelity Range Extension) の標準化が2005年2月に完了した。これにより、AVC方式を用いて、映画に含まれるフィルムノイズをも良好に表現することが可能な符号化方式となって、Blu-Ray Disc（商標）等の幅広いアプリケーションに用いられる運びとなった。【０００７】
しかしながら、昨今、ハイビジョン画像の4倍の、4000×2000画素程度の画像を圧縮したい、あるいは、インターネットのような、限られた伝送容量の環境において、ハイビジョン画像を配信したいといった、更なる高圧縮率符号化に対するニーズが高まっている。このため、先述の、ITU-T傘下のVCEG (=Video Coding Expert Group) において、符号化効率の改善に関する検討が継続され行なわれている。【０００８】
かかる符号化効率改善の１つとして、AVC方式におけるメディアン予測を用いた動きベクトルの符号化を改善するため、AVC方式において定義されている、メディアン予測により求められる”Spatial Predictor”に加え、”Temporal Predictor”及び”Spatio-Temporal Predictor”のどれかを、予測動きベクトル情報として、適応的に用いること（以下、MVコンペティション（MVCompetition）とも称する）が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。【０００９】
なお、AVC方式において、予測動きベクトル情報を選択する際には、JM(Joint Model)と呼ばれるAVC方式の参照ソフトウエアに実装されているHigh Complexity ModeまたはLow Complexity Modeによるコスト関数値が用いられている。【００１０】
すなわち、予測動きベクトル情報を用いた場合のコスト関数値が算出され、最適な予測動きベクトル情報の選択が行われる。画像圧縮情報においては、それぞれのブロックに対し、どの予測動きベクトル情報が用いられたかに関する情報を示すフラグ情報が伝送される。【００１１】
ところで、マクロブロックサイズを１６画素×１６画素とするのは、次世代符号化方式の対象となるような、UHD（Ultra High Definition；4000画素×2000画素）といった大きな画枠に対しては、最適ではない恐れがあった。【００１２】
そこで、現在、AVCより更なる符号化効率の向上を目的として、ITU-Tと、ISO/IECの共同の標準化団体であるJCTVC（Joint Collaboration Team - Video Coding）により、HEVC（High Efficiency Video Coding）と呼ばれる符号化方式の標準化が進められている（例えば、非特許文献２参照）。【００１３】
このHEVC方式においては、AVC方式におけるマクロブロックと同様の処理単位としてコーディングユニット（ＣＵ（Coding Unit））が定義されている。このＣＵは、AVC方式のマクロブロックのようにサイズが16×16画素に固定されず、それぞれのシーケンスにおいて、画像圧縮情報中において指定される。また、それぞれのシーケンスにおいては、ＣＵの最大サイズ(ＬＣＵ=Largest Coding Unit)と最小サイズ(ＳＣＵ=Smallest Coding Unit)も規定されている。【００１４】
また、動き情報の符号化方式の１つとして、Motion Partition Mergingと呼ばれる手法（以下、マージモード（Merge mode）とも称する）が提案されている（例えば、非特許文献３参照）。この手法においては、当該ブロックの動き情報が周辺のブロックの動き情報と同一である場合、フラグ情報のみが伝送され、復号の際には、その周辺ブロックの動き情報を用いて当該ブロックの動き情報が再構築される。【００１５】
すなわち、Merge modeにおいても、周辺のブロックから、Spatial Predictor（空間予測動きベクトル）と、Temporal Predictor（時間予測動きベクトル）が求められ、それらの中から最適な予測動きベクトルが決定される。そして、Merge modeにおいては、決定された予測動きベクトルと当該ブロックの動き情報とが同一である場合にフラグ情報のみが伝送される。【００１６】
ところで、上述のMVCompetitionもしくはMerge modeによる動きベクトル符号化または復号処理において、処理対象である当該ＰＵ のSpatial predicorが求められる。このとき、当該ＰＵに隣接するＰＵのうち、所定の位置関係で隣接するＰＵの動きベクトルを、当該ＰＵ のSpatial predicorの候補とすることが提案されている。【００１７】
具体的には、当該ＰＵの左下に隣接するＰＵであるＡ０の動きベクトルと、当該ＰＵの左に隣接するＰＵのうち、Ａ０の上に位置するＰＵであるＡ１の動きベクトルとが候補とされている。また、当該ＰＵの左上に隣接するＰＵであるＢ２の動きベクトルと、当該ＰＵの右上に隣接するＰＵであるＢ０の動きベクトルと、当該ＰＵの上に隣接するＰＵのうち、Ｂ０の左隣に位置するＰＵであるＢ１の動きベクトルとが候補とされている。【００１８】
そして、Ａ０、Ａ１の順、並びに、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２の順にスキャンが行われ、当該ＰＵの動きベクトル情報と、同等の参照フレームを持つ動きベクトル情報を検出した時点でスキャンが終了される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１９】
【非特許文献１】Joel Jung,Guillaume Laroche,"Competition-Based Scheme for Motion Vector Selection and Coding", VCEG-AC06,ITU - Telecommunications Standardization SectorSTUDY GROUP 16 Question 6Video Coding Experts Group (VCEG)29th Meeting: Klagenfurt, Austria, 17-18 July, 2006
【非特許文献２】Thomas Wiegand, Woo-Jin Han, Benjamin Bross, Jens-Rainer Ohm, Gary J. Sullivan, "Working Draft 4 of High-Efficiency Video Coding ", JCTVC-F803, Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC)of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 6th Meeting: Torino, IT, 14-22 July, 2011
【非特許文献３】Martin Winken, Sebastian Bosse, Benjamin Bross, Philipp Helle, Tobias Hinz, Heiner Kirchhoffer, Haricharan Lakshman, Detlev Marpe, Simon Oudin, Matthias Preiss, Heiko Schwarz, Mischa Siekmann, Karsten Suehring, and Thomas Wiegand，”Description of video coding technology proposed by Fraunhofer HHI”，JCTVC-A116,April,2010
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、単一のＣＵが、例えば、２Ｎ×Ｎに分割されている場合、ＣＵの上部に位置するＰＵ０に関する動きベクトル情報が確定しないと、ＣＵの下部に位置するＰＵ１に関する、上述した動きベクトルの符号化または復号を行うことができない。このため、ＰＵ０とＰＵ１に関する動きベクトル情報を並列に処理できなかった。【００２１】
なお、これは、単一のＣＵが、Ｎ×２Ｎに分割されている場合のＰＵについても言えることである。【００２２】
本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、動きベクトルの符号化または復号において、並列処理により処理効率を向上させるものである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本開示の一側面の画像処理装置は、画像の符号化領域を構成する複数の予測領域の動きベクトルの復号に用いられる予測動きベクトルのうちの空間予測動きベクトルを生成する際に、前記複数の予測領域の空間動きベクトルの生成が並列で行うように、前記符号化領域における予測領域の位置に応じて、空間隣接領域を設定する隣接領域設定部と、前記隣接領域設定部により設定された空間隣接領域の動きベクトルを用いて、前記予測領域の空間予測ベクトルを生成する予測動きベクトル生成部と、前記予測領域の予測動きベクトルを用いて、前記予測領域の動きベクトルを復号する動きベクトル復号部とを備える。【００２４】
前記隣接領域設定部は、第１の予測領域が前記符号化領域における右または下に位置する場合、前記第１の予測領域の隣接領域のうち、前記符号化領域における左または上に位置する第２の予測領域となる第１の隣接領域の代わりに、前記第２の予測領域の前記第１の隣接領域を設定することができる。【００２５】
前記隣接領域設定部は、第１の予測領域が前記符号化領域における右または下に位置する場合、前記第１の予測領域の隣接領域のうち、前記第１の隣接領域に隣接する第２の隣接領域の代わりに、前記第２の予測領域の前記第２の隣接領域を設定することができる。【００２６】
前記符号化領域が２Ｎ×Ｎの予測領域に分割される場合、前記第１の予測領域は、前記符号化領域における下に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域は、前記符号化領域における上に位置する予測領域であり、前記第１の隣接領域は、予測領域の上に隣接する隣接領域であり、前記第２の隣接領域は、予測領域の右上に隣接する隣接領域である。【００２７】
前記符号化領域がＮ×２Ｎの予測領域に分割される場合、前記第１の予測領域は、前記符号化領域における右に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域は、前記符号化領域における左に位置する予測領域であり、前記第１の隣接領域は、予測領域の左に隣接する隣接領域であり、前記第２の隣接領域は、予測領域の左下に隣接する隣接領域である。【００２８】
前記隣接領域設定部は、前記第１の予測領域が前記符号化領域における右および下に位置する場合、前記第１の予測領域の隣接領域のうち、前記符号化領域における左上に接する第２の予測領域となる第１の隣接領域の代わりに、前記第２の予測領域の前記第１の隣接領域を設定することができる。【００２９】
前記符号化領域が４×４の予測領域に分割される場合、前記第１の予測領域が、前記符号化領域における右上に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域が、前記符号化領域における左上に位置する予測領域であるとき、前記第１の隣接領域は、予測領域の左に隣接する隣接領域であり、前記第２の隣接領域は、予測領域の左下に隣接する隣接領域であり、前記第１の予測領域が、前記符号化領域における左下に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域が、前記符号化領域における左上に位置する予測領域であるとき、前記第１の隣接領域は、予測領域の上に隣接する隣接領域であり、前記第２の隣接領域は、予測領域の右上に隣接する隣接領域であり、前記第１の予測領域が、前記符号化領域における右下に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域は、前記符号化領域における左上に位置する予測領域であるとき、前記第１の隣接領域は、予測領域の左上に隣接する隣接領域である。【００３０】
前記符号化領域は、Asymmetric Motion Partitionにより複数の予測領域に分割されている。【００３１】
符号化ストリームと、前記空間隣接領域の設定を行うか否かを示すフラグを受け取る受け取り部と、前記受け取り部により受け取られた符号化ストリームを復号し、前記画像を生成する復号部とをさらに備え、前記隣接領域設定部は、前記受け取り部により受け取られたフラグに基づいて、前記空間隣接領域の設定を行うことができる。【００３２】
前記フラグは、前記符号化領域または前記予測領域毎に設定されている。【００３３】
前記空間隣接領域の設定を行うか否かは、シーケンスプロファイルまたはレベルに応じて設定されており、前記隣接領域設定部は、前記シーケンスプロファイルまたはレベルに基づいて、前記空間隣接領域の設定を行うことができる。【００３４】
本開示の一側面の画像処理方法は、画像処理装置が、画像の符号化領域を構成する複数の予測領域の動きベクトルの復号に用いられる予測動きベクトルのうちの空間予測動きベクトルを生成する際に、前記複数の予測領域の空間動きベクトルの生成が並列で行うように、前記符号化領域における予測領域の位置に応じて、空間隣接領域を設定し、設定された空間隣接領域の動きベクトルを用いて、前記予測領域の空間予測ベクトルを生成し、前記予測領域の予測動きベクトルを用いて、前記予測領域の動きベクトルを復号する。【００３５】
本開示の他の側面の画像処理装置は、画像の符号化領域を構成する複数の予測領域の動きベクトルの符号化に用いられる予測動きベクトルのうちの空間予測動きベクトルを生成する際に、前記複数の予測領域の空間動きベクトルの生成が並列で行うように、前記符号化領域における予測領域の位置に応じて、空間隣接領域を設定する隣接領域設定部と、前記隣接領域設定部により設定された空間隣接領域の動きベクトルを用いて、前記予測領域の空間予測ベクトルを生成する予測動きベクトル生成部と、前記予測領域の予測動きベクトルを用いて、前記予測領域の動きベクトルを符号化する動きベクトル符号化部とを備える。【００３６】
前記隣接領域設定部は、第１の予測領域が前記符号化領域における右または下に位置する場合、前記第１の予測領域の隣接領域のうち、前記符号化領域における左または上に位置する第２の予測領域となる第１の隣接領域の代わりに、前記第２の予測領域の前記第１の隣接領域を設定することができる。【００３７】
前記隣接領域設定部は、第１の予測領域が前記符号化領域における右または下に位置する場合、前記第１の予測領域の隣接領域のうち、前記第１の隣接領域に隣接する第２の隣接領域の代わりに、前記第２の予測領域の前記第２の隣接領域を設定することができる。【００３８】
前記符号化領域が２Ｎ×Ｎの予測領域に分割される場合、前記第１の予測領域は、前記符号化領域における下に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域は、前記符号化領域における上に位置する予測領域であり、前記第１の隣接領域は、予測領域の上に隣接する隣接領域であり、前記第２の隣接領域は、予測領域の右上に隣接する隣接領域である。【００３９】
前記符号化領域がＮ×２Ｎの予測領域に分割される場合、前記第１の予測領域は、前記符号化領域における右に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域は、前記符号化領域における左に位置する予測領域であり、前記第１の隣接領域は、予測領域の左に隣接する隣接領域であり、前記第２の隣接領域は、予測領域の左下に隣接する隣接領域である。【００４０】
前記隣接領域設定部は、第１の予測領域が前記符号化領域における右下に位置する場合、前記第１の予測領域の隣接領域のうち、前記符号化領域における左上に位置する第２の予測領域となる第１の隣接領域の代わりに、前記第２の予測領域の前記第１の隣接領域を設定することができる。【００４１】
前記符号化領域が４×４の予測領域に分割される場合、前記第１の予測領域が、前記符号化領域における右上に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域が、前記符号化領域における左上に位置する予測領域であるとき、前記第１の隣接領域は、予測領域の左に隣接する隣接領域であり、前記第２の隣接領域は、予測領域の左下に隣接する隣接領域であり、前記第１の予測領域が、前記符号化領域における左下に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域が、前記符号化領域における左上に位置する予測領域であるとき、前記第１の隣接領域は、予測領域の上に隣接する隣接領域であり、前記第２の隣接領域は、予測領域の右上に隣接する隣接領域であり、前記第１の予測領域が、前記符号化領域における右下に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域は、前記符号化領域における左上に位置する予測領域であるとき、前記第１の隣接領域は、予測領域の左上に隣接する隣接領域である。【００４２】
前記符号化領域は、Asymmetric Motion Partitionにより複数の予測領域に分割されている。【００４３】
前記空間隣接領域の設定を行うか否かを示すフラグを設定する設定部と、前記画像を符号化し、符号化ストリームを生成する符号化部と、前記動きベクトル符号化部により符号化された動きベクトル、前記符号化部により生成された符号化ストリーム、および前記設定部により設定されたフラグを伝送する伝送部とをさらに備え、前記隣接領域設定部は、前記設定部により設定されたフラグに基づいて、前記空間隣接領域の設定を行うことができる。【００４４】
前記設定部は、前記符号化領域または前記予測領域毎に前記フラグを設定することができる。【００４５】
前記空間隣接領域の設定を行うか否かは、シーケンスプロファイルまたはレベルに応じて設定されており、前記隣接領域設定部は、前記シーケンスプロファイルまたはレベルに基づいて、前記空間隣接領域の設定を行うことができる。【００４６】
本開示の他の側面の画像処理方法は、画像処理装置が、画像の符号化領域を構成する複数の予測領域の動きベクトルの符号化に用いられる予測動きベクトルのうちの空間予測動きベクトルを生成する際に、前記複数の予測領域の空間動きベクトルの生成が並列で行うように、前記符号化領域における予測領域の位置に応じて、空間隣接領域を設定し、設定された空間隣接領域の動きベクトルを用いて、前記予測領域の空間予測ベクトルを生成し、前記予測領域の予測動きベクトルを用いて、前記対象領域の動きベクトルを符号化する。【００４７】
本開示の一側面においては、画像の符号化領域を構成する複数の予測領域の動きベクトルの復号に用いられる予測動きベクトルのうちの空間予測動きベクトルを生成する際に、前記複数の予測領域の空間動きベクトルの生成が並列で行うように、前記符号化領域における予測領域の位置に応じて、空間隣接領域が設定される。そして、設定された空間隣接領域の動きベクトルを用いて、前記予測領域の空間予測ベクトルが生成され、前記予測領域の予測動きベクトルを用いて、前記予測領域の動きベクトルが復号される。【００４８】
本開示の他の側面においては、画像の符号化領域を構成する複数の予測領域の動きベクトルの符号化に用いられる予測動きベクトルのうちの空間予測動きベクトルを生成する際に、前記複数の予測領域の空間動きベクトルの生成が並列で行うように、前記符号化領域における予測領域の位置に応じて、空間隣接領域が設定される。そして、設定された空間隣接領域の動きベクトルを用いて、前記予測領域の空間予測ベクトルが生成され、前記予測領域の予測動きベクトルを用いて、前記対象領域の動きベクトルが符号化される。【００４９】
なお、上述の画像処理装置は、独立した装置であっても良いし、１つの画像符号化装置または画像復号装置を構成している内部ブロックであってもよい。
【発明の効果】
【００５０】
本開示の一側面によれば、画像を復号することができる。特に、動きベクトルの符号化または復号において、並列処理により処理効率を向上させることができる。【００５１】
本開示の他の側面によれば、画像を符号化することができる。特に、動きベクトルの符号化または復号において、並列処理により処理効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】画像符号化装置の主な構成例を示すブロック図である。
【図２】小数点画素精度の動き予測・補償処理の例を示す図である。
【図３】マクロブロックの例を示す図である。
【図４】メディアンオペレーションについて説明する図である。
【図５】マルチ参照フレームについて説明する図である。
【図６】テンポラルダイレクトモードについて説明する図である。
【図７】動きベクトル符号化方法について説明する図である。
【図８】コーディングユニットの構成例を説明する図である。
【図９】Motion Partition Mergingについて説明する図である。
【図１０】HEVC方式の空間予測動きベクトルの生成方法について説明する図である。
【図１１】HEVC方式の空間予測動きベクトルの生成方法について説明する図である。
【図１２】２Ｎ×Ｎ  ＰＵにおける本技術の空間予測動きベクトルの生成方法について説明する図である。
【図１３】Ｎ×２Ｎ  ＰＵにおける本技術の空間予測動きベクトルの生成方法について説明する図である。
【図１４】２Ｎ×２Ｎ  ＰＵにおける本技術の空間予測動きベクトルの生成方法について説明する図である。
【図１５】HEVC方式のAsymmetric Motion Partitionを説明する図である。
【図１６】動きベクトル符号化部の主な構成例を示すブロック図である。
【図１７】符号化処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図１８】インター動き予測処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図１９】予測動きベクトル生成処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図２０】画像復号装置の主な構成例を示すブロック図である。
【図２１】動きベクトル復号部の主な構成例を示すブロック図である。
【図２２】復号処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図２３】動きベクトル再構築処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図２４】多視点画像符号化方式の例を示す図である。
【図２５】本技術を適用した多視点画像符号化装置の主な構成例を示す図である。
【図２６】本技術を適用した多視点画像復号装置の主な構成例を示す図である。
【図２７】階層画像符号化方式の例を示す図である。
【図２８】本技術を適用した階層画像符号化装置の主な構成例を示す図である。
【図２９】本技術を適用した階層画像復号装置の主な構成例を示す図である。
【図３０】コンピュータの主な構成例を示すブロック図である。
【図３１】テレビジョン装置の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図３２】携帯電話機の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図３３】記録再生装置の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図３４】撮像装置の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図３５】スケーラブル符号化利用の一例を示すブロック図である。
【図３６】スケーラブル符号化利用の他の例を示すブロック図である。
【図３７】スケーラブル符号化利用のさらに他の例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
以下、本開示を実施するための形態（以下実施の形態とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（画像符号化装置）
２．第２の実施の形態（画像復号装置）
３．第３の実施の形態（多視点画像符号化・多視点画像復号装置）
４．第４の実施の形態（階層画像符号化・階層画像復号装置）
５．第５の実施の形態（コンピュータ）
６．応用例
７．スケーラブル符号化の応用例
【００５４】
＜１．第１の実施の形態＞
［画像符号化装置］
図１は、画像符号化装置の主な構成例を示すブロック図である。
【００５５】
図１に示される画像符号化装置１００は、例えば、HEVC（High Efficiency Video Coding）に準ずる方式の予測処理を用いて画像データを符号化する。画像符号化装置１００においては、ＣＵ（符号化領域と称する）を処理単位として符号化が行われる。
【００５６】
図１に示されるように画像符号化装置１００は、A/D変換部１０１、画面並べ替えバッファ１０２、演算部１０３、直交変換部１０４、量子化部１０５、可逆符号化部１０６、蓄積バッファ１０７、逆量子化部１０８、および逆直交変換部１０９を有する。また、画像符号化装置１００は、演算部１１０、デブロックフィルタ１１１、フレームメモリ１１２、選択部１１３、イントラ予測部１１４、動き予測・補償部１１５、予測画像選択部１１６、およびレート制御部１１７を有する。
【００５７】
画像符号化装置１００は、さらに、動きベクトル符号化部１２１および並列処理制御部１２２を有する。
【００５８】
A/D変換部１０１は、入力された画像データをA/D変換し、変換後の画像データ（デジタルデータ）を、画面並べ替えバッファ１０２に供給し、記憶させる。画面並べ替えバッファ１０２は、記憶した表示の順番のフレームの画像を、GOP（Group Of Picture）に応じて、符号化のためのフレームの順番に並べ替え、フレームの順番を並び替えた画像を、演算部１０３に供給する。また、画面並べ替えバッファ１０２は、フレームの順番を並び替えた画像を、イントラ予測部１１４および動き予測・補償部１１５にも供給する。
【００５９】
演算部１０３は、画面並べ替えバッファ１０２から読み出された画像から、予測画像選択部１１６を介してイントラ予測部１１４若しくは動き予測・補償部１１５から供給される予測画像を減算し、その差分情報を直交変換部１０４に出力する。
【００６０】
例えば、インター符号化が行われる画像の場合、演算部１０３は、画面並べ替えバッファ１０２から読み出された画像から、動き予測・補償部１１５から供給される予測画像を減算する。
【００６１】
直交変換部１０４は、演算部１０３から供給される差分情報に対して、離散コサイン変換やカルーネン・レーベ変換等の直交変換を施す。なお、この直交変換の方法は任意である。直交変換部１０４は、その変換係数を量子化部１０５に供給する。
【００６２】
量子化部１０５は、直交変換部１０４から供給される変換係数を量子化する。量子化部１０５は、レート制御部１１７から供給される符号量の目標値に関する情報に基づいて量子化パラメータを設定し、その量子化を行う。なお、この量子化の方法は任意である。量子化部１０５は、量子化された変換係数を可逆符号化部１０６に供給する。
【００６３】
可逆符号化部１０６は、量子化部１０５において量子化された変換係数を任意の符号化方式で符号化する。係数データは、レート制御部１１７の制御の下で量子化されているので、この符号量は、レート制御部１１７が設定した目標値となる（若しくは目標値に近似する）。
【００６４】
また、可逆符号化部１０６は、イントラ予測のモードを示す情報などをイントラ予測部１１４から取得し、インター予測のモードを示す情報や差分動きベクトル情報などを動き予測・補償部１１５から取得する。
【００６５】
可逆符号化部１０６は、これらの各種情報を任意の符号化方式で符号化し、符号化データ（符号化ストリームとも称する）のヘッダ情報の一部とする（多重化する）。可逆符号化部１０６は、符号化して得られた符号化データを蓄積バッファ１０７に供給して蓄積させる。
【００６６】
可逆符号化部１０６の符号化方式としては、例えば、可変長符号化または算術符号化等が挙げられる。可変長符号化としては、例えば、AVC方式で定められているCAVLC（Context-Adaptive Variable Length Coding）などが挙げられる。算術符号化としては、例えば、CABAC（Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding）などが挙げられる。
【００６７】
蓄積バッファ１０７は、可逆符号化部１０６から供給された符号化データを、一時的に保持する。蓄積バッファ１０７は、所定のタイミングにおいて、保持している符号化データを、例えば、後段の図示せぬ記録装置（記録媒体）や伝送路などに出力する。すなわち、蓄積バッファ１０７は、符号化データを伝送する伝送部でもある。
【００６８】
また、量子化部１０５において量子化された変換係数は、逆量子化部１０８にも供給される。逆量子化部１０８は、その量子化された変換係数を、量子化部１０５による量子化に対応する方法で逆量子化する。この逆量子化の方法は、量子化部１０５による量子化処理に対応する方法であればどのような方法であってもよい。逆量子化部１０８は、得られた変換係数を、逆直交変換部１０９に供給する。
【００６９】
逆直交変換部１０９は、逆量子化部１０８から供給された変換係数を、直交変換部１０４による直交変換処理に対応する方法で逆直交変換する。この逆直交変換の方法は、直交変換部１０４による直交変換処理に対応する方法であればどのようなものであってもよい。逆直交変換された出力（復元された差分情報）は、演算部１１０に供給される。
【００７０】
演算部１１０は、逆直交変換部１０９から供給された逆直交変換結果である、復元された差分情報に、予測画像選択部１１６を介してイントラ予測部１１４若しくは動き予測・補償部１１５からの予測画像を加算し、局部的に復号された画像（復号画像）を得る。その復号画像は、デブロックフィルタ１１１またはフレームメモリ１１２に供給される。
【００７１】
デブロックフィルタ１１１は、演算部１１０から供給される復号画像に対して適宜デブロックフィルタ処理を行う。例えば、デブロックフィルタ１１１は、復号画像に対してデブロックフィルタ処理を行うことにより復号画像のブロック歪を除去する。
【００７２】
デブロックフィルタ１１１は、フィルタ処理結果（フィルタ処理後の復号画像）をフレームメモリ１１２に供給する。なお、上述したように、演算部１１０から出力される復号画像は、デブロックフィルタ１１１を介さずにフレームメモリ１１２に供給することができる。つまり、デブロックフィルタ１１１によるフィルタ処理は省略することができる。
【００７３】
フレームメモリ１１２は、供給される復号画像を記憶し、所定のタイミングにおいて、記憶している復号画像を参照画像として、選択部１１３に供給する。
【００７４】
選択部１１３は、フレームメモリ１１２から供給される参照画像の供給先を選択する。例えば、インター予測の場合、選択部１１３は、フレームメモリ１１２から供給される参照画像を動き予測・補償部１１５に供給する。
【００７５】
イントラ予測部１１４は、選択部１１３を介してフレームメモリ１１２から供給される参照画像である処理対象ピクチャ内の画素値を用いて、基本的にプレディクションユニット（ＰＵ）を処理単位として予測画像を生成するイントラ予測（画面内予測）を行う。イントラ予測部１１４は、予め用意された複数のイントラ予測モードでこのイントラ予測を行う。
【００７６】
イントラ予測部１１４は、候補となる全てのイントラ予測モードで予測画像を生成し、画面並べ替えバッファ１０２から供給される入力画像を用いて各予測画像のコスト関数値を評価し、最適なモードを選択する。イントラ予測部１１４は、最適なイントラ予測モードを選択すると、その最適なモードで生成された予測画像を、予測画像選択部１１６に供給する。
【００７７】
また、上述したように、イントラ予測部１１４は、採用されたイントラ予測モードを示すイントラ予測モード情報等を、適宜可逆符号化部１０６に供給し、符号化させる。
【００７８】
動き予測・補償部１１５は、画面並べ替えバッファ１０２から供給される入力画像と、選択部１１３を介してフレームメモリ１１２から供給される参照画像とを用いて、基本的にＰＵを処理単位として、動き予測（インター予測）を行う。以下、ＰＵ（プレディクションユニット：Prediction Unit）を予測領域とも称する。動き予測・補償部１１５は、検出された動きベクトルを動きベクトル符号化部１２１に供給するとともに、検出された動きベクトルに応じて動き補償処理を行い、予測画像（インター予測画像情報）を生成する。動き予測・補償部１１５は、予め用意された複数のインター予測モードでこのようなインター予測を行う。
【００７９】
動き予測・補償部１１５は、インター予測により求められた対象予測領域の動きベクトル情報を、動きベクトル符号化部１２１に供給する。また、動き予測・補償部１１５は、ＰＵ（予測領域）のサイズ情報を、並列処理制御部１２２に供給する。ＰＵのサイズ情報とは、例えば、ＣＵをどのように構成しているＰＵであるかを示す情報、すなわち、ＰＵのパーティションサイズを示す情報である。
【００８０】
動き予測・補償部１１５は、対象予測領域の動きベクトルと、動きベクトル符号化部１２１からの対象予測領域の予測動きベクトルとの差分である差分動きベクトルを生成する。また、動き予測・補償部１１５は、画面並べ替えバッファ１０２から供給される入力画像と、生成した差分動きベクトルの情報などを用いて、各予測画像のコスト関数値を評価し、最適なモードを選択する。動き予測・補償部１１５は、最適なインター予測モードを選択すると、その最適なモードで生成された予測画像を、予測画像選択部１１６に供給する。
【００８１】
動き予測・補償部１１５は、採用されたインター予測モードを示す情報や、符号化データを復号する際に、そのインター予測モードで処理を行うために必要な情報等を可逆符号化部１０６に供給し、符号化させる。必要な情報としては、例えば、生成された差分動きベクトルの情報や予測動きベクトルのインデックスを示すフラグを含む予測動きベクトル情報などがある。
【００８２】
予測画像選択部１１６は、演算部１０３や演算部１１０に供給する予測画像の供給元を選択する。例えば、インター符号化の場合、予測画像選択部１１６は、予測画像の供給元として動き予測・補償部１１５を選択し、その動き予測・補償部１１５から供給される予測画像を演算部１０３や演算部１１０に供給する。
【００８３】
レート制御部１１７は、蓄積バッファ１０７に蓄積された符号化データの符号量に基づいて、オーバーフローあるいはアンダーフローが発生しないように、量子化部１０５の量子化動作のレートを制御する。
【００８４】
動きベクトル符号化部１２１は、動き予測・補償部１１５により求められた動きベクトルを記憶している。動きベクトル符号化部１２１は、対象予測領域の動きベクトルを予測する。すなわち、動きベクトル符号化部１２１は、動きベクトルの符号化または復号のために用いられる予測動きベクトル（predictor)を生成する。
【００８５】
ここで、予測動きベクトルの種類としては、時間予測動きベクトル（temporal predictor）と、空間予測動きベクトル（spacial predictor）とがある。時間予測動きベクトルは、対象予測領域に時間的に隣接する時間隣接領域の動きベクトルを用いて生成される予測動きベクトルである。空間予測動きベクトルは、対象予測領域に空間的に隣接する空間隣接領域の動きベクトルを用いて生成される予測動きベクトルである。
【００８６】
具体的には、動きベクトル符号化部１２１は、対象予測領域に時間的に隣接する時間隣接領域の動きベクトルを用いて、時間予測動きベクトルを生成する。また、動きベクトル符号化部１２１は、対象予測領域に空間的に隣接する空間隣接領域の動きベクトルを用いて、空間予測動きベクトルを生成する。その際、並列処理制御部１２２からの制御信号が指定する隣接領域が用いられて、空間予測動きベクトルが生成される。動きベクトル符号化部１２１は、生成した予測動きベクトルのうち最適とされる最適予測動きベクトルを、動き予測・補償部１１５に供給する。
【００８７】
並列処理制御部１２２は、対象ＰＵの空間隣接ＰＵを設定する。並列処理制御部１２２は、特に、符号化領域（ＣＵ）が複数の予測領域（ＰＵ）で構成される場合、対象予測領域の予測動きベクトル生成処理を並列で行うように、対象ＰＵの空間隣接ＰＵを設定する。なお、対象ＰＵの空間隣接ＰＵを設定することは、予測動きベクトルの生成に用いられる、対象ＰＵの空間隣接ＰＵの動きベクトルを設定することと同義である。
【００８８】
具体的には、並列処理制御部１２２は、動き予測・補償部１１５からのＰＵサイズの情報を参照し、符号化領域における予測領域の位置に応じて、対象ＰＵの空間隣接ＰＵを設定する制御信号（アドレスなど）を、動きベクトル符号化部１２１に供給する。
【００８９】
なお、本実施の形態において、動きベクトルの予測とは、予測動きベクトルを生成する処理を表し、動きベクトルの符号化とは、予測動きベクトルを生成して、生成した予測動きベクトルを用いて、差分動きベクトルを求める処理を表すものとして説明する。すなわち、動きベクトルの符号化処理に、動きベクトルの予測処理が含まれている。同様に、動きベクトルの復号とは、予測動きベクトルを生成して、生成した予測動きベクトルを用いて、動きベクトルを再構築する処理を表すものとして説明する。すなわち、動きベクトルの復号処理に、動きベクトルの予測処理が含まれている。
【００９０】
また、上述した対象予測領域に隣接する隣接領域は、対象領域の周辺に位置する周辺領域でもあり、以下、両者の文言は、同じ領域を意味するものとして説明していく。
【００９１】
［１／４画素精度動き予測］
図２は、AVC方式において規定されている、１／４画素精度の動き予測・補償処理の様子の例を説明する図である。図２において、各四角は、画素を示している。その内、Ａはフレームメモリ１１２に格納されている整数精度画素の位置を示し、b,c,dは、１／２画素精度の位置を示し、e1,e2,e3は１／４画素精度の位置を示している。
【００９２】
以下においては、関数Clip1()を以下の式（１）のように定義する。
【００９３】
【数１】
2013108689.tif 000003
・・・（１）
【００９４】
例えば、入力画像が８ビット精度である場合、式（１）のmax_pixの値は２５５となる。
【００９５】
b及びdの位置における画素値は、６tapのFIRフィルタを用いて、以下の式（２）および式（３）のように生成される。
【００９６】
【数２】
2013108689.tif 000004
・・・（２）
【数３】
2013108689.tif 000005
・・・（３）
【００９７】
cの位置における画素値は、水平方向及び垂直方向に６tapのFIRフィルタを適用し、以下の式（４）乃至式（６）のように生成される。
【００９８】
【数４】
2013108689.tif 000006
・・・（４）
もしくは、
【数５】
2013108689.tif 000007
・・・（５）
【数６】
2013108689.tif 000008
・・・（６）
【００９９】
なお、Clip処理は、水平方向及び垂直方向の積和処理の両方を行った後、最後に１度のみ行われる。
【０１００】
e1乃至e3は、以下の式（７）乃至式（９）のように、線形内挿により生成される。
【０１０１】
【数７】
2013108689.tif 000009
・・・（７）
【数８】
2013108689.tif 000010
・・・（８）
【数９】
2013108689.tif 000011
・・・（９）
【０１０２】
［マクロブロック］
図３は、AVC方式におけるマクロブロックの例を示す図である。
【０１０３】
MPEG2においては、動き予測・補償処理の単位は、フレーム動き補償モードの場合には１６×１６画素を単位として動き予測・補償処理が行なわれる。また、フィールド動き補償モードの場合には第１フィールド、第２フィールドのそれぞれに対し、１６×８画素を単位として動き予測・補償処理が行なわれる。
【０１０４】
これに対し、AVC方式においては、図３に示されるように、１６×１６画素により構成される１つのマクロブロックを、１６×１６、１６×８、８×１６若しくは８×８のいずれかのパーティションに分割することが可能である。また、サブマクロブロック毎に、互いに独立した動きベクトル情報を持つことが可能である。更に、８×８パーティションに関しては、図３に示されるとおり、８×８、８×４、４×８、４×４のいずれかのサブマクロブロックに分割し、それぞれ独立した動きベクトル情報を持つことが可能である。
【０１０５】
しかしながら、AVC方式において、MPEG2の場合と同様に、かかるような動き予測・補償処理が行なわれるようにすると、膨大な動きベクトル情報が生成されてしまう恐れがあった。そして、その生成された動きベクトル情報をこのまま符号化することは、符号化効率の低下を招く恐れがあった。
【０１０６】
［動きベクトルのメディアン予測］
かかる問題を解決する手法として、AVC方式においては、以下のような手法により、動きベクトルの符号化情報の低減が実現されている。
【０１０７】
図４に示される各直線は、動き補償ブロックの境界を示している。また、図４において、Ｅはこれから符号化されようとしている当該動き補償ブロックを示し、Ａ乃至Ｄは、それぞれ、既に符号化済の、Ｅに隣接する動き補償ブロックを示す。
【０１０８】
今、Ｘ＝Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅとして、Ｘに対する動きベクトル情報を、mvxとする。
【０１０９】
まず、動き補償ブロックＡ，Ｂ、およびＣに関する動きベクトル情報を用い、動き補償ブロックＥに対する予測動きベクトル情報pmvEを、メディアンオペレーションにより、以下の式（１０）のように生成する。
【０１１０】
【数１０】
2013108689.tif 000012
・・・（１０）
【０１１１】
動き補償ブロックＣに関する情報が、画枠の端である等の理由により利用不可能（unavailable）である場合、動き補償ブロックＤに関する情報で代用される。
【０１１２】
画像圧縮情報に、動き補償ブロックＥに対する動きベクトル情報として符号化されるデータmvdEは、pmvEを用いて、以下の式（１１）のように生成される。
【０１１３】
【数１１】
2013108689.tif 000013
・・・（１１）
【０１１４】
なお、実際の処理は、動きベクトル情報の水平方向および垂直方向のそれぞれの成分に対して、独立に処理が行なわれる。
【０１１５】
［マルチ参照フレーム］
AVC方式においては、Multi-Reference Frame（マルチ（複数）参照フレーム）という、MPEG2やH.263等、従来の画像符号化方式では規定されていなかった方式が規定されている。
【０１１６】
図５を用いて、AVC方式において規定されている、マルチ参照フレーム（Multi-Reference Frame）を説明する。
【０１１７】
すなわち、MPEG-2やH.263においては、Ｐピクチャの場合、フレームメモリに格納された参照フレーム１枚のみを参照することにより動き予測・補償処理が行われていた。これに対して、AVC方式においては、図５に示されるように、複数の参照フレームがメモリに格納され、マクロブロック毎に、異なるメモリを参照することが可能である。
【０１１８】
［ダイレクトモード］
次に、ダイレクトモードについて説明する。Ｂピクチャにおける動きベクトル情報における情報量は膨大であるが、AVC方式においては、Direct Mode（ダイレクトモード）と称されるモードが用意されている。
【０１１９】
このダイレクトモードにおいて、動きベクトル情報は、画像圧縮情報中には格納されない。画像復号装置においては、周辺ブロックの動きベクトル情報、若しくは、参照フレームにおける処理対象ブロックと同じ位置のブロックであるCo-Locatedブロックの動きベクトル情報から、当該ブロックの動きベクトル情報が算出される。
【０１２０】
ダイレクトモード（Direct Mode）には、Spatial Direct Mode（空間ダイレクトモード）と、Temporal Direct Mode（時間ダイレクトモード）の２種類が存在し、スライス毎に切り替えることが可能である。
【０１２１】
空間ダイレクトモード（Spatial Direct Mode）においては、以下の式（１２）に示されるように、処理対象の動き補償ブロックＥの動きベクトル情報mvEが算出される。
【０１２２】
mvE = pmvE  ・・・（１２）
【０１２３】
すなわち、Median（メディアン）予測により生成された動きベクトル情報が、当該ブロックに適用される。
【０１２４】
以下においては、図６を用いて、時間ダイレクトモード（Temporal Direct Mode）を説明する。
【０１２５】
図６において、L0参照ピクチャにおける、当該ブロックと同じ空間上のアドレスにあるブロックを、Co-Locatedブロックとし、Co-Locatedブロックにおける動きベクトル情報を、mvcolとする。また、当該ピクチャとL0参照ピクチャの時間軸上の距離をTDBとし、L0参照ピクチャとL1参照ピクチャの時間軸上の距離をTDDとする。  
【０１２６】
この時、当該ピクチャにおける、L0の動きベクトル情報mvL0及びL1の動きベクトル情報mvL1は、以下の式（１３）および式（１４）のように算出される。
【０１２７】
【数１２】
2013108689.tif 000014
・・・（１３）
【数１３】
2013108689.tif 000015
・・・（１４）
【０１２８】
なお、AVC画像圧縮情報においては、時間軸上の距離を表す情報TDが存在しないため、POC（Picture Order Count）を用いて、上述した式（１２）および式（１３）の演算が行われるものとする。
【０１２９】
また、AVC画像圧縮情報においては、ダイレクトモード（Direct Mode）は、16×16画素マクロブロック単位、若しくは、8×8画素ブロック単位で定義することが可能である。
【０１３０】
［予測モードの選択］
次に、AVC方式における予測モードの選択について説明する。AVC方式において、より高い符号化効率を達成するには、適切な予測モードの選択が重要である。
【０１３１】
かかる選択方式の例として、JM（Joint Model）と呼ばれるAVC方式の参照ソフトウエア（http://iphome.hhi.de/suehring/tml/index.htm において公開されている）に実装されている方法を挙げることが出来る。
【０１３２】
JMにおいては、以下に述べる、High Complexity Modeと、Low Complexity Modeの２通りのモード判定方法を選択することができる。どちらも、それぞれの予測モードに関するコスト関数値を算出し、これを最小にする予測モードを当該サブマクロブロック、または、当該マクロブロックに対する最適モードとして選択する。
【０１３３】
High Complexity Modeにおけるコスト関数は、以下の式（１５）のように示される。
【０１３４】
Cost(Mode∈Ω) = D + λ＊R  ・・・（１５）
【０１３５】
ここで、Ωは、当該ブロック乃至マクロブロックを符号化するための候補モードの全体集合、Dは、当該予測モードで符号化した場合の、復号画像と入力画像の差分エネルギーである。λは、量子化パラメータの関数として与えられるLagrange未定乗数である。Ｒは、直交変換係数を含んだ、当該モードで符号化した場合の総符号量である。
【０１３６】
つまり、High Complexity Modeでの符号化を行うには、上記パラメータＤ及びＲを算出するため、全ての候補モードにより、一度、仮エンコード処理を行う必要があり、より高い演算量を要する。
【０１３７】
Low Complexity Modeにおけるコスト関数は、以下の式（１６）のように示される。
【０１３８】
Cost(Mode∈Ω) = D + QP2Quant(QP) ＊ HeaderBit  ・・・（１６）
【０１３９】
ここで、Dは、High Complexity Modeの場合と異なり、予測画像と入力画像の差分エネルギーとなる。QP2Quant(QP)は、量子化パラメータQPの関数として与えられ、HeaderBitは、直交変換係数を含まない、動きベクトルや、モードといった、Headerに属する情報に関する符号量である。
【０１４０】
すなわち、Low Complexity Modeにおいては、それぞれの候補モードに関して、予測処理を行う必要があるが、復号画像までは必要ないため、符号化処理まで行う必要はない。このため、High Complexity Modeより低い演算量での実現が可能である。
【０１４１】
［動きベクトルのMVコンペティション］
次に、動きベクトルの符号化について説明する。図４を参照して上述したような、メディアン予測を用いた動きベクトルの符号化を改善するため、非特許文献１では、以下に述べるような方法が提案されている。
【０１４２】
すなわち、AVC方式において定義されている、メディアン予測により求められる”Spatial Predictor（空間予測動きベクトル）”に加え、以下に述べる”Temporal Predictor（時間予測動きベクトル）”及び”Spatio-Temporal Predictor（時間と空間の予測動きベクトル）”のどれかを、予測動きベクトル情報として、適応的に用いることが可能にするものである。この提案の方法は、AVC方式においてMVコンペティション（MVCompetition）と呼ばれている。これに対して、HEVC方式においては、Advanced Motion Vector Prediction(AMVP)と呼ばれており、以下、この提案の方法を、AMVPと称して説明する。
【０１４３】
図７において、”mvcol”を、当該ブロックに対するCo-Locatedブロックに対する動きベクトル情報とする。また、mvtk（ｋ＝０乃至８）をその周辺ブロックの動きベクトル情報であるとして、それぞれの予測動きベクトル情報(Predictor)は、以下の式（１７）乃至（１９）により定義される。なお、当該ブロックに対するCo-Locatedブロックとは、当該ピクチャが参照する参照ピクチャにおいて、xy座標が、当該ブロックと同じであるブロックのことである。
【０１４４】
Temporal Predictor：
【数１４】
2013108689.tif 000016
・・・（１７）
【数１５】
2013108689.tif 000017
・・・（１８）
Spatio-Temporal Predictor：
【数１６】
2013108689.tif 000018
・・・（１９）
【０１４５】
画像符号化装置１００においては、それぞれのブロックに関して、それぞれの予測動きベクトル情報を用いた場合のコスト関数値が算出され、最適な予測動きベクトル情報の選択が行われる。画像圧縮情報においては、それぞれのブロックに対し、どの予測動きベクトル情報が用いられたかに関する情報（インデックス）を示すフラグが伝送される。
【０１４６】
［コーディングユニット］
次に、HEVC方式で規定されているコーディングユニットについて説明する。マクロブロックサイズを１６画素×１６画素とするのは、次世代符号化方式の対象となるような、UHD（Ultra High Definition；４０００画素×２０００画素）といった大きな画枠に対しては、最適ではない。
【０１４７】
そこで、AVC方式においては、図３で上述したようにマクロブロックとサブマクロブロックによる階層構造が規定されているが、例えば、HEVC方式においては、図８に示されるように、コーディングユニット（ＣＵ（Coding Unit））が規定されている。
【０１４８】
ＣＵは、Coding Tree Block（CTB）とも呼ばれ、AVC方式におけるマクロブロックと同様の役割を果たす、ピクチャ単位の画像の部分領域である。後者は、１６×１６画素の大きさに固定されているのに対し、前者の大きさは固定されておらず、それぞれのシーケンスにおいて、画像圧縮情報中において指定されることになる。
【０１４９】
例えば、出力となる符号化データに含まれるシーケンスパラメータセット（SPS（Sequence Parameter Set））において、ＣＵの最大サイズ（ＬＣＵ（Largest Coding Unit））と最小サイズ（（ＳＣＵ（Smallest Coding Unit））が規定される。
【０１５０】
それぞれのＬＣＵ内においては、ＳＣＵのサイズを下回らない範囲で、split-flag=1とすることにより、より小さなサイズのＣＵに分割することができる。図８の例では、ＬＣＵの大きさが１２８であり、最大階層深度が５となる。２Ｎ×２Ｎの大きさのＣＵは、split_flagの値が「１」である時、１つ下の階層となる、Ｎ×Ｎの大きさのＣＵに分割される。
【０１５１】
更に、ＣＵは、イントラ若しくはインター予測の処理単位となる領域（ピクチャ単位の画像の部分領域）であるプレディクションユニット（Prediction Unit（ＰＵ））に分割される。また、ＰＵは、直交変換の処理単位となる領域（ピクチャ単位の画像の部分領域）である、トランスフォームユニット（Transform Unit（ＴＵ））に分割される。現在、HEVC方式においては、４×４及び８×８に加え、１６×１６及び３２×３２直交変換を用いることが可能である。
【０１５２】
インターＰＵにおいては、１つのＣＵの大きさが２Ｎ×２Ｎである場合、２Ｎ×２Ｎ、２Ｎ×Ｎ、Ｎ×２Ｎ、およびＮ×Ｎのいずれかの大きさに分割することが可能である。なお、上述したシーケンスパラメータセットにおいては、inter _4×4_enable_flagが定義されており、この値が０に設定されることで、４×４ブロックサイズのインターＣＵの使用を禁止することが可能である。
【０１５３】
以上のHEVC方式のように、ＣＵを定義し、そのＣＵを単位として各種処理を行うような符号化方式の場合、AVC方式におけるマクロブロックはＬＣＵに相当し、ブロック（サブブロック）はＣＵに相当すると考えることができる。また、AVC方式における動き補償ブロックは、ＰＵに相当すると考えることができる。ただし、ＣＵは、階層構造を有するので、その最上位階層のＬＣＵのサイズは、例えば128×128画素のように、AVC方式のマクロブロックより大きく設定されることが一般的である。
【０１５４】
よって、以下、ＬＣＵは、AVC方式におけるマクロブロックをも含むものとし、ＣＵは、AVC方式におけるブロック（サブブロック）をも含むものとする。
【０１５５】
［動きパーティションのマージ］
次に、HEVC方式におけるマージモードについて説明する。図７を参照して上述した動きベクトルの符号化方式の１つとして、さらに、図９に示されるような、Motion Partition Mergingと呼ばれる手法（マージモード）が提案されている。この手法においては、MergeFlagと、MergeLeftFlagという、２つのflagが、マージモードに関する情報であるマージ情報として伝送される。
【０１５６】
MergeFlag=1は、当該領域Ｘの動き情報が、当該領域の上に隣接する周辺領域Ｔ、若しくは、当該領域の左に隣接する周辺領域Ｌの動き情報と同一であることを示す。この時、マージ情報には、MergeLeftFlagが含められ、伝送される。MergeFlag=0は、当該領域Ｘの動き情報が、周辺領域Ｔおよび周辺領域Ｌのいずれの動き情報とも異なることを示す。この場合、当該領域Ｘの動き情報が伝送される。
【０１５７】
当該領域Ｘの動き情報が、周辺領域Ｌの動き情報と同一である場合、MergeFlag=1、かつ、MergeLeftFlag=1となる。当該領域Ｘの動き情報が、周辺領域Ｔの動き情報と同一である場合、MergeFlag=1、かつ、MergeLeftFlag=0となる。
【０１５８】
すなわち、マージモードにおいても、周辺のブロックから、空間予測動きベクトルと、時間予測動きベクトルが求められ、それらの中から最適な予測動きベクトルが決定される。そして、マージモードにおいては、決定された予測動きベクトルと当該ブロックの動き情報とが同一である場合にフラグ情報のみが伝送される。
【０１５９】
［空間予測動きベクトル(spatial predictor)］
次に、図７を参照して上述したAMVPまたは図９を参照して上述したマージモードにおいて、予測動きベクトル(predictor)の候補として、空間予測動きベクトル(spacial predictor)と時間予測動きベクトル(temporal predictor)とが生成される。そのうちの空間予測動きベクトルの生成処理について、図１０を参照して説明する。
【０１６０】
図１０の例においては、処理の対象領域であるCurrent ＰＵ（当該ＰＵ）と、当該ＰＵに対して、所定の位置関係で隣接するＰＵであるＡ乃至Ｅが示されている。
【０１６１】
Ａは、当該ＰＵの左に隣接するＰＵのうち、１番下に位置するＰＵである。Ｂは、当該ＰＵの上に隣接するＰＵのうち、１番左に位置するＰＵである。Ｃは、当該ＰＵの右上に隣接するＰＵであり、Ｂの左に隣接するＰＵである。Ｄは、当該ＰＵの左下に隣接するＰＵであり、Ａの下に隣接するＰＵである。Ｅは、当該ＰＵの左上に隣接するＰＵである。
【０１６２】
HEVCにおいては、当該ＰＵの空間予測動きベクトルの候補として、Ａ乃至Ｅの隣接ＰＵについて、Ｃ、Ｄ、Ａ、Ｂ、Ｅの順に、以下のスキャン処理を行って、当該ＰＵに対する空間予測動きベクトルの決定が行われる。
【０１６３】
スキャンの手順について説明する。まず、第１に、当該ＰＵの動きベクトル情報と、Listも、参照フレーム情報も同じであるものが存在するか否かの探索のためのスキャンが行われる。第２に、当該ＰＵの動きベクトル情報と、Listは異なるが、参照フレーム情報が同じであるものが存在するか否かの探索のためのスキャンが行われる。
【０１６４】
第３に、当該ＰＵの動きベクトル情報と、Listは同じであるが、参照フレーム情報が異なるものが存在するか否かの探索のためのスキャンが行われる。第４に、当該ＰＵの動きベクトル情報と、Listも、参照フレーム情報も異なるものが存在するか否かの探索のためのスキャンが行われる。
【０１６５】
以上の第１乃至第４のスキャンは、当該ＰＵの動きベクトル情報と同等のものが２つ検出された時点で終了となる。すなわち、第１のスキャンで２つ検出されれば、第２以降のスキャンは行われない。このようにして検出された２つのうち最適なものが、当該ＰＵに対する空間予測動きベクトルとして決定される。
【０１６６】
ところで、単一の符号化領域であるＣＵが、例えば、図１１に示されるように、２つの予測領域であるＰＵで構成される場合、すなわち、ＣＵが２Ｎ×Ｎに分割されている場合がある。以下、図１１に示されるようなＰＵを、２Ｎ×Ｎ  ＰＵと称する。
【０１６７】
この場合においても、上述したように空間予測動きベクトルの決定が行われる。したがって、ＣＵ内において上に位置するＰＵ０に関する動きベクトル情報が確定しないと、ＣＵ内において下に位置するＰＵ１に関する動きベクトルの符号化／復号処理（すなわち、予測動きベクトルの生成）を行うことができなかった。このため、ＰＵ０とＰＵ１に関する動きベクトル情報を、並列に処理できなかった。なお、ＣＵがＮ×２Ｎに分割されている場合（すなわち、Ｎ×２Ｎ  ＰＵの場合）も同様なことがいえた。
【０１６８】
［本技術の空間予測動きベクトルの生成方法］
そこで、動きベクトル符号化部１２１においては、２Ｎ×２Ｎ  ＰＵに関しては、図１０を参照して上述した空間予測動きベクトルの生成方法が適用される。
【０１６９】
これに対して、２Ｎ×Ｎ  ＰＵまたはＮ×２Ｎ  ＰＵに関しては、図１２および図１３に示されるように、ＣＵ内において上または左に位置する第１のＰＵと、ＣＵ内において下または右に位置する第２のＰＵで処理が異なる。
【０１７０】
図１２のＡは、ＰＵが２Ｎ×Ｎの場合に、ＣＵ内において上に位置する第１のＰＵであるＰＵ０の空間予測ベクトルの生成で参照される隣接領域を示す図である。ＰＵ０においては、図１０を参照して上述した空間予測動きベクトルの生成方法が適用される。すなわち、当該ＰＵ０に対して、以下の位置関係で隣接するＰＵであるＡ０乃至Ｅ０の動きベクトル情報が候補とされて、当該ＰＵ０の予測動きベクトルが決定される。
【０１７１】
Ａ０は、当該ＰＵ０の左に隣接するＰＵのうち、１番下に位置するＰＵである。Ｂ０は、当該ＰＵ０の上に隣接するＰＵのうち、１番左に位置するＰＵである。Ｃ０は、当該ＰＵの右上に隣接するＰＵであり、Ｂ０の左に隣接するＰＵである。Ｄ０は、当該ＰＵ０の左下に隣接するＰＵであり、Ａ０の下に隣接するＰＵである。Ｅ０は、当該ＰＵ０の左上に隣接するＰＵである。
【０１７２】
図１２のＢは、ＰＵが２Ｎ×Ｎの場合に、ＣＵ内において下に位置する第２のＰＵであるＰＵ１の空間予測ベクトルの生成で参照される隣接領域を示す図である。当該ＰＵ１の場合、当該ＰＵ１に対して以下の位置関係で隣接するＰＵであるＡ１、Ｄ１、およびＥ１と、ＣＵにおいて当該ＰＵ１の上に位置するＰＵ０に対して以下の位置関係で隣接するＢ０およびＣ０の動きベクトル情報が用いられる。
【０１７３】
Ａ１は、当該ＰＵ１の左に隣接するＰＵのうち、１番下に位置するＰＵである。Ｂ０は、当該ＰＵ１の上に位置するＰＵ０の上に隣接するＰＵのうち、１番左に位置するＰＵである。Ｃ０は、当該ＰＵ１の上に位置する当該ＰＵ０の右上に隣接するＰＵであり、Ｂ０の左に隣接するＰＵである。Ｄ１は、当該ＰＵ１の左下に隣接するＰＵであり、Ａ１の下に隣接するＰＵである。Ｅ１は、当該ＰＵ１の左上に隣接するＰＵである。
【０１７４】
すなわち、当該ＰＵ１については、Ｂ１に相当するＰＵは、ＰＵ０ということになるので、当該ＰＵ１の処理を行うとき、ＰＵ０の処理が終了するのを待たなければならず、並列処理を行う妨げとなる。そこで、当該ＰＵ１の隣接領域として、Ｂ１の代わりに、Ｂ０が設定される。なお、さらに、当該ＰＵ１の隣接領域として、Ｂ１に隣接するＣ１の代わりに、Ｂ０に隣接するＣ０を設定するようにしてもよい。
【０１７５】
図１３のＡは、ＰＵがＮ×２Ｎの場合に、ＣＵ内において左に位置する第１のＰＵであるＰＵ０の空間予測ベクトルの生成で参照される隣接領域を示す図である。ＰＵ０においては、図１０を参照して上述した空間予測動きベクトルの生成方法が適用される。すなわち、当該ＰＵ０に対して、以下の位置関係で隣接するＰＵであるＡ０乃至Ｅ０の動きベクトル情報が候補とされて、当該ＰＵ０の予測動きベクトルが決定される。
【０１７６】
Ａ０は、当該ＰＵ０の左に隣接するＰＵのうち、１番下に位置するＰＵである。Ｂ０は、当該ＰＵ０の上に隣接するＰＵのうち、１番左に位置するＰＵである。Ｃ０は、当該ＰＵの右上に隣接するＰＵであり、Ｂ０の左に隣接するＰＵである。Ｄ０は、当該ＰＵ０の左下に隣接するＰＵであり、Ａ０の下に隣接するＰＵである。Ｅ０は、当該ＰＵ０の左上に隣接するＰＵである。
【０１７７】
図１３のＢは、ＰＵが２Ｎ×Ｎの場合に、ＣＵ内において右に位置する第２のＰＵであるＰＵ１の空間予測ベクトルの生成で参照される隣接領域を示す図である。当該ＰＵ１の場合、当該ＰＵ１に対して以下の位置関係で隣接するＰＵであるＢ１、Ｃ１、およびＥ１と、ＣＵにおいて当該ＰＵ１の上に位置するＰＵ０に対して以下の位置関係で隣接するＡ０およびＤ０の動きベクトル情報が用いられる。
【０１７８】
Ａ０は、当該ＰＵ１の上に位置するＰＵ０の左に隣接するＰＵのうち、１番下に位置するＰＵである。Ｂ１は、当該ＰＵ１の上に隣接するＰＵのうち、１番左に位置するＰＵである。Ｃ１は、当該ＰＵ１の右上に隣接するＰＵであり、Ｂ１の左に隣接するＰＵである。Ｄ０は、当該ＰＵ１の上に位置するＰＵ０の左下に隣接するＰＵであり、Ａ０の下に隣接するＰＵである。Ｅ１は、当該ＰＵ１の左上に隣接するＰＵである。
【０１７９】
すなわち、当該ＰＵ１については、Ａ１に相当するＰＵは、ＰＵ０ということになるので、当該ＰＵ１の処理を行うとき、ＰＵ０の処理が終了するのを待たなければならず、並列処理を行う妨げとなる。そこで、当該ＰＵ１の隣接領域として、Ａ１の代わりに、Ａ０が設定される。なお、さらに、当該ＰＵ１の隣接領域として、Ａ１に隣接するＤ１の代わりに、Ａ０に隣接するＤ０を設定するようにしてもよい。
【０１８０】
以上のように、ＰＵのサイズ（２Ｎ×Ｎ，Ｎ×２Ｎ，２Ｎ×２Ｎ）に応じて、隣接領域を設定することにより、ＣＵ内における複数のＰＵでの動きベクトルを用いた並列処理を行うことができるようになり、処理効率を向上することができる。
【０１８１】
なお、HEVCにおいては、ＣＵサイズが４×４の場合のみ、Ｎ×Ｎ  ＰＵによる予測が可能である。ただし、これは、シーケンスパラメータセットにおけるinter_4×4_enable_flagの値が１であるときに限る。
【０１８２】
この場合の空間予測動きベクトルの生成は、ＣＵ内における位置に応じて、図１４に示されるように行われる。
【０１８３】
図１４のＡは、ＰＵがＮ×Ｎの場合に、ＣＵ内において左上に位置する第１のＰＵであるＰＵ０の空間予測ベクトルの生成で参照される隣接領域を示す図である。ＰＵ０においては、図１０を参照して上述した空間予測動きベクトルの生成方法が適用される。すなわち、当該ＰＵ０に対して、以下の位置関係で隣接するＰＵであるＡ０乃至Ｅ０の動きベクトル情報が候補とされて、当該ＰＵ０の予測動きベクトルが決定される。
【０１８４】
Ａ０は、当該ＰＵ０の左に隣接するＰＵのうち、１番下に位置するＰＵである。Ｂ０は、当該ＰＵ０の上に隣接するＰＵのうち、１番左に位置するＰＵである。Ｃ０は、当該ＰＵの右上に隣接するＰＵであり、Ｂ０の左に隣接するＰＵである。Ｄ０は、当該ＰＵ０の左下に隣接するＰＵであり、Ａ０の下に隣接するＰＵである。Ｅ０は、当該ＰＵ０の左上に隣接するＰＵである。
【０１８５】
図１４のＢは、ＰＵがＮ×Ｎの場合に、ＣＵ内において右上に位置する第２のＰＵであるＰＵ１の空間予測ベクトルの生成で参照される隣接領域を示す図である。当該ＰＵ１の場合、当該ＰＵ１に対して以下の位置関係で隣接するＰＵであるＢ１、Ｃ１、およびＥ１と、ＣＵにおいて当該ＰＵ１の上に位置するＰＵ０に対して以下の位置関係で隣接するＡ０およびＤ０の動きベクトル情報が用いられる。
【０１８６】
Ａ０は、当該ＰＵ１の上に位置するＰＵ０の左に隣接するＰＵのうち、１番下に位置するＰＵである。Ｂ１は、当該ＰＵ１の上に隣接するＰＵのうち、１番左に位置するＰＵである。Ｃ１は、当該ＰＵ１の右上に隣接するＰＵであり、Ｂ１の左に隣接するＰＵである。Ｄ０は、当該ＰＵ１の上に位置するＰＵ０の左下に隣接するＰＵであり、Ａ０の下に隣接するＰＵである。Ｅ１は、当該ＰＵ１の左上に隣接するＰＵである。
【０１８７】
すなわち、図１４のＢの例は、図１３のＢの例と同じであり、当該ＰＵ１については、Ａ１に相当するＰＵは、ＰＵ０ということになるので、当該ＰＵ１の処理を行うとき、ＰＵ０の処理が終了するのを待たなければならず、並列処理を行う妨げとなる。そこで、当該ＰＵ１の隣接領域として、Ａ１の代わりに、Ａ０が設定される。なお、さらに、当該ＰＵ１の隣接領域として、Ａ１に隣接するＤ１の代わりに、Ａ０に隣接するＤ０を設定するようにしてもよい。
【０１８８】
図１４のＣは、ＰＵがＮ×Ｎの場合に、ＣＵ内において左下に位置する第２のＰＵであるＰＵ２の空間予測ベクトルの生成で参照される隣接領域を示す図である。当該ＰＵ２の場合、当該ＰＵ２に対して以下の位置関係で隣接するＰＵであるＡ２、Ｄ２、およびＥ２と、ＣＵにおいて当該ＰＵ２の上に位置するＰＵ０に対して以下の位置関係で隣接するＢ０およびＣ０の動きベクトル情報が用いられる。
【０１８９】
Ａ２は、当該ＰＵ２の左に隣接するＰＵのうち、１番下に位置するＰＵである。Ｂ０は、当該ＰＵ２の上に位置するＰＵ０の上に隣接するＰＵのうち、１番左に位置するＰＵである。Ｃ０は、当該ＰＵ２の上に位置する当該ＰＵ０の右上に隣接するＰＵであり、Ｂ０の左に隣接するＰＵである。Ｄ２は、当該ＰＵ２の左下に隣接するＰＵであり、Ａ２の下に隣接するＰＵである。Ｅ２は、当該ＰＵ２の左上に隣接するＰＵである。
【０１９０】
すなわち、図１４のＣの例は、図１２のＢの例と同じであり、当該ＰＵ２については、Ｂ２に相当するＰＵは、ＰＵ０ということになるので、当該ＰＵ２の処理を行うとき、ＰＵ０の処理が終了するのを待たなければならず、並列処理を行う妨げとなる。そこで、当該ＰＵ２の隣接領域として、Ｂ２の代わりに、Ｂ０が設定される。なお、さらに、当該ＰＵ２の隣接領域として、Ｂ２に隣接するＣ２の代わりに、Ｂ０に隣接するＣ０を設定するようにしてもよい。
【０１９１】
図１４のＤは、ＰＵがＮ×Ｎの場合に、ＣＵ内において右下に位置する第２のＰＵであるＰＵ３の空間予測ベクトルの生成で参照される隣接領域を示す図である。当該ＰＵ３の場合、ＣＵにおいて当該ＰＵ３の左に位置するＰＵ２に対して以下の位置関係で隣接するＰＵであるＡ２、およびＤ２が用いられる。また、ＣＵにおいて当該ＰＵ３の上に位置するＰＵ１に対して以下の位置関係で隣接するＢ１およびＣ１の動きベクトル情報が用いられる。さらに、ＣＵにおいて当該ＰＵ３の左上に位置するＰＵ０に対して以下の位置関係で隣接するＥ０の動きベクトル情報が用いられる。
【０１９２】
Ａ２は、当該ＰＵ３の左に位置するＰＵ２の左に隣接するＰＵのうち、１番下に位置するＰＵである。Ｂ１は、当該ＰＵ３の上に位置するＰＵ１の上に隣接するＰＵのうち、１番左に位置するＰＵである。Ｃ１は、当該ＰＵ３の上に位置するＰＵ１の右上に隣接するＰＵであり、Ｂ１の左に隣接するＰＵである。Ｄ２は、当該ＰＵ３の左に位置するＰＵ２の左下に隣接するＰＵであり、Ａ２の下に隣接するＰＵである。Ｅ２は、当該ＰＵ３の左上に位置するＰＵ０の左上に隣接するＰＵである。
【０１９３】
すなわち、図１４のＤの例は、図１２のＢの例と図１３のＢの例を含む例であり、当該ＰＵ３については、Ｂ３に相当するＰＵは、ＰＵ１ということになり、Ａ３に相当するＰＵは、ＰＵ２ということになり、Ｅ３に相当するＰＵは、ＰＵ０ということになる。このため、当該ＰＵ３の処理を行うとき、ＰＵ０、ＰＵ１、およびＰＵ２の処理が終了するのを待たなければならず、並列処理を行う妨げとなる。
【０１９４】
そこで、当該ＰＵ２の隣接領域として、Ｂ３の代わりにＢ１が設定され、Ａ３の代わりにＡ２が設定され、Ｅ３の代わりにＥ０が設定される。なお、さらに、当該ＰＵ３の隣接領域として、Ｂ３に隣接するＣ３の代わりに、Ｂ１に隣接するＣ１を設定し、Ａ３に隣接するＤ３の代わりに、Ａ２に隣接するＤ２を設定するようにしてもよい。
【０１９５】
以上のように、ＰＵがＮ×Ｎの場合にも、本技術は適用することができる。
【０１９６】
さらに、HEVCにおいては、図１５に示されるように、ＣＵを構成する複数のＰＵのサイズがそれぞれ異なるAMP(Asymmetric Motion Partition)が定められている。本技術は、このAMPの場合にも適用することが可能である。
【０１９７】
［動きベクトル符号化部の構成例］
図１６は、動きベクトル符号化部１２１の主な構成例を示すブロック図である。
【０１９８】
図１６の例の動きベクトル符号化部１２１は、空間隣接動きベクトルバッファ１５１、時間隣接動きベクトルバッファ１５２、候補予測動きベクトル生成部１５３、コスト関数値算出部１５４、および最適予測動きベクトル決定部１５５を含むように構成される。
【０１９９】
動き予測・補償部１１５から、決定された最適予測モードの動きベクトルの情報が、空間隣接動きベクトルバッファ１５１、および時間隣接動きベクトルバッファ１５２に供給される。また、動き予測・補償部１１５により探索された各予測モードの動きベクトルの情報は、コスト関数値算出部１５４に供給される。
【０２００】
ここで、並列処理制御部１２２は、動き予測・補償部１１５からのＰＵサイズの情報を参照し、符号化領域における予測領域の位置に応じて、対象ＰＵの空間隣接ＰＵを設定する制御信号（アドレスなど）を、空間隣接動きベクトルバッファ１５１に供給する。これにより、動きベクトル符号化部１２１を構成する各部は、符号化領域（ＣＵ）が複数の予測領域（ＰＵ）で構成される場合、対象予測領域の予測動きベクトル生成処理を並列で行う。
【０２０１】
空間隣接動きベクトルバッファ１５１は、ラインバッファで構成される。空間隣接動きベクトルバッファ１５１は、動き予測・補償部１１５からの動きベクトル情報を、空間的に隣接する空間隣接領域の動きベクトルの情報として蓄積する。空間隣接動きベクトルバッファ１５１は、当該ＰＵに空間的に隣接する空間隣接ＰＵに対して求められた動きベクトルを示す情報を読み出す。このとき、空間隣接動きベクトルバッファ１５１は、並列処理制御部１２２からの制御信号（アドレス）が示すＰＵの動きベクトルを示す情報を読み出す。空間隣接動きベクトルバッファ１５１は、読み出した情報（空間隣接動きベクトル情報）を、候補予測動きベクトル生成部１５３に供給する。
【０２０２】
時間隣接動きベクトルバッファ１５２は、メモリで構成される。時間隣接動きベクトルバッファ１５２は、動き予測・補償部１１５からの動きベクトル情報を、時間的に隣接する時間隣接領域の動きベクトルの情報として蓄積する。なお、時間的に隣接する領域とは、時間軸上異なるピクチャにおいて、当該領域（当該ＰＵ）と同じ空間上のアドレスにある領域(すなわち、Co-located ＰＵ)のことである。
【０２０３】
時間隣接動きベクトルバッファ１５２は、当該ＰＵに時間的に隣接する時間隣接ＰＵに対して求められた動きベクトルを示す情報を読み出し、読み出した情報（時間隣接動きベクトル情報）を、候補予測動きベクトル生成部１５３に供給する。
【０２０４】
候補予測動きベクトル生成部１５３は、図７または図９を参照して上述したAMVPまたはマージモードによる方法に基づき、空間隣接動きベクトルバッファ１５１からの空間隣接動きベクトル情報を参照して、当該ＰＵの候補となる空間予測動きベクトルを生成する。候補予測動きベクトル生成部１５３は、生成した空間予測動きベクトルを示す情報を、候補予測動きベクトル情報として、コスト関数値算出部１５４に供給する。
【０２０５】
候補予測動きベクトル生成部１５３は、AMVPまたはマージモードによる方法に基づいて、時間隣接動きベクトルバッファ１５２からの時間隣接動きベクトル情報を参照して、当該ＰＵの候補となる時間予測動きベクトルを生成する。候補予測動きベクトル生成部１５３は、生成した時間予測動きベクトルの情報を、候補予測動きベクトル情報として、コスト関数値算出部１５４に供給する。
【０２０６】
コスト関数値算出部１５４は、各候補予測動きベクトルに関するコスト関数値を算出し、算出したコスト関数値を、候補予測動きベクトル情報とともに最適予測動きベクトル決定部１５５に供給する。
【０２０７】
最適予測動きベクトル決定部１５５は、コスト関数値算出部１５４からのコスト関数値を最小とする候補予測動きベクトルを、当該ＰＵに対する最適予測動きベクトルであるとして、その情報を、動き予測・補償部１１５に供給する。
【０２０８】
なお、動き予測・補償部１１５は、最適予測動きベクトル決定部１５５からの最適予測動きベクトルの情報を用い、動きベクトルとの差分である差分動きベクトルを生成して、各予測モードについてコスト関数値を算出する。動き予測・補償部１１５は、そのうち、コスト関数値を最小とする予測モードを、インター最適予測モードに決定する。
【０２０９】
動き予測・補償部１１５は、インター最適予測モードの予測画像を、予測画像選択部１１６に供給する。動き予測・補償部１１５は、インター最適予測モードの動きベクトルを、空間隣接動きベクトルバッファ１５１、および時間隣接動きベクトルバッファ１５２に供給する。また、動き予測・補償部１１５は、生成した差分動きベクトル情報を、可逆符号化部１０６に供給し、符号化させる。
【０２１０】
［符号化処理の流れ］
次に、以上のような画像符号化装置１００により実行される各処理の流れについて説明する。最初に、図１７のフローチャートを参照して、符号化処理の流れの例を説明する。
【０２１１】
ステップＳ１０１において、A/D変換部１０１は入力された画像をA/D変換する。ステップＳ１０２において、画面並べ替えバッファ１０２は、A/D変換された画像を記憶し、各ピクチャの表示する順番から符号化する順番への並べ替えを行う。ステップＳ１０３において、イントラ予測部１１４は、イントラ予測モードのイントラ予測処理を行う。
【０２１２】
ステップＳ１０４において、動き予測・補償部１１５、動きベクトル符号化部１２１、および並列処理制御部１２２は、インター予測モードでの動き予測や動き補償を行うインター動き予測処理を行う。このインター動き予測処理についての詳細は、図１８を参照して後述する。
【０２１３】
ステップＳ１０４の処理により、当該ＰＵの動きベクトルが探索され、当該ＰＵの各予測動きベクトルが生成される。予測動きベクトルのうち、空間予測動きベクトルについては、ＣＵが複数のＰＵで構成される場合、ＣＵにおけるＰＵの位置に応じて設定された空間隣接ＰＵの動きベクトル情報が候補とされて、空間予測動きベクトルが生成される。そして、生成された時間予測動きベクトルおよび空間予測動きベクトルから、当該ＰＵに最適な予測動きベクトルが決定され、最適インター予測モードが決定され、最適インター予測モードの予測画像が生成される。
【０２１４】
決定された最適インター予測モードの予測画像とコスト関数値は、動き予測・補償部１１５から予測画像選択部１１６に供給される。また、決定された最適インター予測モードの情報や最適とされた予測動きベクトルに関する情報、予測動きベクトルと動きベクトルの差分を示す情報も、可逆符号化部１０６に供給され、後述するステップＳ１１４において、可逆符号化される。
【０２１５】
ステップＳ１０５において、予測画像選択部１１６は、イントラ予測部１１４および動き予測・補償部１１５から出力された各コスト関数値に基づいて、最適なモードを決定する。つまり、予測画像選択部１１６は、イントラ予測部１１４により生成された予測画像と、動き予測・補償部１１５により生成された予測画像のいずれか一方を選択する。
【０２１６】
ステップＳ１０６において、演算部１０３は、ステップＳ１０２の処理により並び替えられた画像と、ステップＳ１０５の処理により選択された予測画像との差分を演算する。差分データは元の画像データに較べてデータ量が低減される。したがって、画像をそのまま符号化する場合に較べて、データ量を圧縮することができる。
【０２１７】
ステップＳ１０７において、直交変換部１０４は、ステップＳ１０６の処理により生成された差分情報を直交変換する。具体的には、離散コサイン変換、カルーネン・レーベ変換等の直交変換が行われ、変換係数が出力される。
【０２１８】
ステップＳ１０８において、量子化部１０５は、レート制御部１１７からの量子化パラメータを用いて、ステップＳ１０７の処理により得られた直交変換係数を量子化する。
【０２１９】
ステップＳ１０８の処理により量子化された差分情報は、次のようにして局部的に復号される。すなわち、ステップＳ１０９において、逆量子化部１０８は、ステップＳ１０８の処理により生成された量子化された直交変換係数（量子化係数とも称する）を量子化部１０５の特性に対応する特性で逆量子化する。ステップＳ１１０において、逆直交変換部１０９は、ステップＳ１０９の処理により得られた直交変換係数を、直交変換部１０４の特性に対応する特性で逆直交変換する。
【０２２０】
ステップＳ１１１において、演算部１１０は、予測画像を局部的に復号された差分情報に加算し、局部的に復号された画像（演算部１０３への入力に対応する画像）を生成する。ステップＳ１１２においてデブロックフィルタ１１１は、ステップＳ１１１の処理により得られた局部的な復号画像に対して、デブロックフィルタ処理を適宜行う。
【０２２１】
ステップＳ１１３において、フレームメモリ１１２は、ステップＳ１１２の処理によりデブロックフィルタ処理が施された復号画像を記憶する。なお、フレームメモリ１１２にはデブロックフィルタ１１１によりフィルタ処理されていない画像も演算部１１０から供給され、記憶される。
【０２２２】
ステップＳ１１４において、可逆符号化部１０６は、ステップＳ１０８の処理により量子化された変換係数を符号化する。すなわち、差分画像に対して、可変長符号化や算術符号化等の可逆符号化が行われる。
【０２２３】
また、このとき、可逆符号化部１０６は、ステップＳ１０５の処理により選択された予測画像の予測モードに関する情報を符号化し、差分画像を符号化して得られる符号化データに付加する。つまり、可逆符号化部１０６は、イントラ予測部１１４から供給される最適イントラ予測モード情報、または、動き予測・補償部１１５から供給される最適インター予測モードに応じた情報なども符号化し、符号化データに付加する。
【０２２４】
なお、ステップＳ１０６の処理によりインター予測モードの予測画像が選択された場合には、ステップＳ１０５において算出された差分動きベクトルの情報や予測動きベクトルのインデックスを示すフラグも符号化される。
【０２２５】
ステップＳ１１５において蓄積バッファ１０７は、ステップＳ１１４の処理により得られた符号化データを蓄積する。蓄積バッファ１０７に蓄積された符号化データは、適宜読み出され、伝送路や記録媒体を介して復号側に伝送される。
【０２２６】
ステップＳ１１６においてレート制御部１１７は、ステップＳ１１５の処理により蓄積バッファ１０７に蓄積された符号化データの符号量（発生符号量）に基づいて、オーバーフローあるいはアンダーフローが発生しないように、量子化部１０５の量子化動作のレートを制御する。
【０２２７】
ステップＳ１１６の処理が終了すると、符号化処理が終了される。
【０２２８】
［インター動き予測処理の流れ］
次に、図１８のフローチャートを参照して、図１７のステップＳ１０４において実行されるインター動き予測処理の流れの例を説明する。
【０２２９】
ステップＳ１５１において、動き予測・補償部１１５は、各インター予測モードについて動き探索を行う。動き予測・補償部１１５により探索された動きベクトル情報は、コスト関数値算出部１５４に供給される。
【０２３０】
ステップＳ１５２において、候補予測動きベクトル生成部１５３は、図７または図９を参照して上述したAMVPまたはマージモードによる方法に基づいて、当該ＰＵの候補となる予測動きベクトルを生成する。予測動きベクトル生成処理の詳細な説明は、図１９を参照して後述される。
【０２３１】
ステップＳ１５２の処理により、空間隣接動きベクトルバッファ１５１からの空間隣接動きベクトル情報を参照して、当該ＰＵの候補となる空間予測動きベクトルが生成される。このとき、ＣＵが複数のＰＵで構成される場合、ＣＵにおけるＰＵの位置に応じて設定された空間隣接ＰＵの動きベクトル情報が候補とされて、空間予測動きベクトルが生成される。また、時間隣接動きベクトルバッファ１５２からの時間隣接動きベクトル情報を参照して、当該ＰＵの候補となる時間予測動きベクトルが生成される。
【０２３２】
生成された空間予測動きベクトルおよび調整された時間予測動きベクトルのうち、最適なものが、最適予測動きベクトルとして決定されて、動き予測・補償部１１５に供給される。
【０２３３】
動き予測・補償部１１５は、ステップＳ１５３において、各インター予測モードに関するコスト関数値を算出する。
【０２３４】
すなわち、動き予測・補償部１１５は、最適予測動きベクトル決定部１５５からの最適予測動きベクトルと、動きベクトルとの差分である差分動きベクトルを生成する。そして、動き予測・補償部１１５は、生成した差分動きベクトル情報や、画面並べ替えバッファ１０２からの入力画像などを用いて、上述した式（１５）または式（１６）により、各インター予測モードに関するコスト関数値を算出する。なお、マージモードの場合には差分動きベクトルは生成されない。
【０２３５】
ステップＳ１５４において、動き予測・補償部１１５は、各予測モードのうち、コスト関数値を最小とする予測モードを、最適インター予測モードに決定する。動き予測・補償部１１５は、ステップＳ１５５において、最適インター予測モードの予測画像を生成し、予測画像選択部１１６に供給する。
【０２３６】
ステップＳ１５６において、動き予測・補償部１１５は、最適インター予測モードに関する情報を、可逆符号化部１０６に供給し、最適インター予測モードに関する情報を符号化させる。
【０２３７】
なお、最適インター予測モードに関する情報は、例えば、最適インター予測モードの情報、最適インター予測モードの差分動きベクトル情報、最適インター予測モードの参照ピクチャ情報、および予測動きベクトルに関する情報などである。予測動きベクトルに関する情報には、例えば、予測動きベクトルのインデックスを示すフラグなどが含まれる。
【０２３８】
ステップＳ１５６の処理に対応して、供給されたこれらの情報は、図１７のステップＳ１１４において、符号化される。
【０２３９】
［予測動きベクトル生成処理の流れ］
次に、図１９のフローチャートを参照して、図１８のステップＳ１５２の予測動きベクトル生成処理について説明する。なお、図１９の例においては、空間予測動きベクトルの生成処理についてのみ記載されるが、実際には、時間予測動きベクトル情報も生成され、コスト関数値が算出されて、その中から、最適予測動きベクトルが決定される。また、図１９の例においては、Ｎ×Ｎ  ＰＵについての記載は省略されている。
【０２４０】
動き予測・補償部１１５から、処理対象のＰＵのパーティションサイズ（２Ｎ×２Ｎ  ＰＵ）を示す情報が並列処理制御部１２２に供給される。
【０２４１】
ステップＳ１７１において、並列処理制御部１２２は、２Ｎ×２Ｎ  ＰＵに対して、動きベクトル情報が参照される隣接領域を設定する。並列処理制御部１２２は、例えば、図１０に示されるＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを隣接領域として設定し、そのアドレスを制御信号として、空間隣接動きベクトルバッファ１５１に供給する。
【０２４２】
空間隣接動きベクトルバッファ１５１は、並列処理制御部１２２からの制御信号（アドレス）が示すＰＵの動きベクトルを示す情報を読み出し、読み出した動きベクトルを示す情報を、候補予測動きベクトル生成部１５３に供給する。
【０２４３】
ステップＳ１７２において、候補予測動きベクトル生成部１５３は、２Ｎ×２Ｎ  ＰＵに対する空間予測動きベクトルを生成し、決定する。
【０２４４】
すなわち、候補予測動きベクトル生成部１５３は、図１０のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの空間隣接動きベクトル情報を参照して、スキャン処理を行い、２Ｎ×２Ｎ  ＰＵの候補となる空間予測動きベクトルを生成して、決定する。候補予測動きベクトル生成部１５３は、決定した空間予測動きベクトルの情報を、候補予測動きベクトル情報として、コスト関数値算出部１５４に供給する。
【０２４５】
ステップＳ１７３において、コスト関数値算出部１５４は、２Ｎ×２Ｎ  ＰＵの候補予測動きベクトルに関するコスト関数値を算出し、算出したコスト関数値を、候補予測動きベクトルの情報とともに最適予測動きベクトル決定部１５５に供給する。
【０２４６】
動き予測・補償部１１５から、処理対象のＰＵのパーティションサイズ（２Ｎ×Ｎ／Ｎ×２Ｎ  ＰＵ）を示す情報が並列処理制御部１２２に供給される。
【０２４７】
ステップＳ１７４において、並列処理制御部１２２は、並列処理で、２Ｎ×Ｎ／Ｎ×２Ｎ  ＰＵに対して、動きベクトル情報が参照される隣接領域を設定する。
【０２４８】
２Ｎ×Ｎ  ＰＵの場合、第１のＰＵであるＰＵ０に対して、並列処理制御部１２２は、例えば、図１２のＡに示されるＡ０，Ｂ０，Ｃ０，Ｄ０，Ｅ０を隣接領域として設定し、そのアドレスを制御信号として、空間隣接動きベクトルバッファ１５１に供給する。これと並列して、第２のＰＵであるＰＵ1に対して、並列処理制御部１２２は、例えば、図１２のＢに示されるＡ1，Ｂ０，Ｃ０，Ｄ1，Ｅ1を隣接領域として設定し、そのアドレスを制御信号として、空間隣接動きベクトルバッファ１５１に供給する。
【０２４９】
Ｎ×２Ｎ  ＰＵの場合、第１のＰＵであるＰＵ０に対して、並列処理制御部１２２は、例えば、図１３のＡに示されるＡ０，Ｂ０，Ｃ０，Ｄ０，Ｅ０を隣接領域として設定し、そのアドレスを制御信号として、空間隣接動きベクトルバッファ１５１に供給する。これと並列して、第２のＰＵであるＰＵ1に対して、並列処理制御部１２２は、例えば、図１３のＢに示されるＡ０，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ０，Ｅ1を隣接領域として設定し、そのアドレスを制御信号として、空間隣接動きベクトルバッファ１５１に供給する。
【０２５０】
空間隣接動きベクトルバッファ１５１は、並列処理制御部１２２からの制御信号（アドレス）が示すＰＵの動きベクトルを示す情報を読み出し、読み出した動きベクトルを示す情報を、候補予測動きベクトル生成部１５３に供給する。
【０２５１】
ステップＳ１７５において、候補予測動きベクトル生成部１５３は、並列処理で、２Ｎ×Ｎ／Ｎ×２Ｎ  ＰＵに対する空間予測動きベクトルを生成し、決定する。
【０２５２】
すなわち、２Ｎ×Ｎ  ＰＵの場合、候補予測動きベクトル生成部１５３は、図１２のＡのＡ０，Ｂ０，Ｃ０，Ｄ０，Ｅ０の空間隣接動きベクトル情報を参照して、スキャン処理を行い、２Ｎ×Ｎ  ＰＵ０の候補となる空間予測動きベクトルを生成して、決定する。これと並列して、候補予測動きベクトル生成部１５３は、図１２のＢのＡ１，Ｂ０，Ｃ０，Ｄ１，Ｅ１の空間隣接動きベクトル情報を参照して、スキャン処理を行い、２Ｎ×Ｎ  ＰＵ１の候補となる空間予測動きベクトルを生成して、決定する。
【０２５３】
Ｎ×２Ｎ  ＰＵの場合、候補予測動きベクトル生成部１５３は、図１３のＡのＡ０，Ｂ０，Ｃ０，Ｄ０，Ｅ０の空間隣接動きベクトル情報を参照して、スキャン処理を行い、Ｎ×２Ｎ  ＰＵ０の候補となる空間予測動きベクトルを生成して、決定する。これと並列して、候補予測動きベクトル生成部１５３は、図１３のＢのＡ０，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ０，Ｅ１の空間隣接動きベクトル情報を参照して、スキャン処理を行い、Ｎ×２Ｎ  ＰＵ１の候補となる空間予測動きベクトルを生成して、決定する。
【０２５４】
候補予測動きベクトル生成部１５３は、決定した空間予測動きベクトルの情報を、候補予測動きベクトル情報として、コスト関数値算出部１５４に供給する。
【０２５５】
ステップＳ１７６において、コスト関数値算出部１５４は、２Ｎ×Ｎ／Ｎ×２Ｎ  ＰＵの候補予測動きベクトルに関するコスト関数値を算出し、算出したコスト関数値を、候補予測動きベクトルの情報とともに最適予測動きベクトル決定部１５５に供給する。
【０２５６】
ステップＳ１７７において、最適予測動きベクトル決定部１５５は、候補予測動きベクトルの中から、最適予測動きベクトルを決定する。すなわち、最適予測動きベクトル決定部１５５は、コスト関数値算出部１５４からのコスト関数値を最小とする候補予測動きベクトルを、当該ＰＵに対する最適予測動きベクトルに決定し、その情報を、動き予測・補償部１１５に供給する。
【０２５７】
以上のように、画像符号化装置１００においては、符号化領域（ＣＵ）が複数の予測領域（ＰＵ）で構成される場合、符号化領域における予測領域の位置に応じて、動きベクトルを参照する隣接領域が設定される。これにより、ＰＵの予測動きベクトル生成処理を並列で行うことができ、処理効率を向上させることができる。
【０２５８】
＜２．第２の実施の形態＞
［画像復号装置］
次に、以上のように符号化された符号化データ（符号化ストリーム）の復号について説明する。図２０は、図１の画像符号化装置１００に対応する画像復号装置の主な構成例を示すブロック図である。
【０２５９】
図２０に示される画像復号装置２００は、画像符号化装置１００が生成した符号化データを、その符号化方法に対応する復号方法で復号する。なお、画像復号装置２００は、画像符号化装置１００と同様に、プレディクションユニット（ＰＵ）毎にインター予測を行うものとする。
【０２６０】
図２０に示されるように画像復号装置２００は、蓄積バッファ２０１、可逆復号部２０２、逆量子化部２０３、逆直交変換部２０４、演算部２０５、デブロックフィルタ２０６、画面並べ替えバッファ２０７、およびD/A変換部２０８を有する。また、画像復号装置２００は、フレームメモリ２０９、選択部２１０、イントラ予測部２１１、動き予測・補償部２１２、および選択部２１３を有する。
【０２６１】
さらに、画像復号装置２００は、動きベクトル復号部２２１、および並列処理制御部２２２を有する。
【０２６２】
蓄積バッファ２０１は、伝送されてきた符号化データを受け取る受け取り部でもある。蓄積バッファ２０１は、伝送されてきた符号化データを受け取って、蓄積し、所定のタイミングにおいてその符号化データを可逆復号部２０２に供給する。符号化データには、予測モード情報、動きベクトル差分情報、および予測動きベクトル情報などの復号に必要な情報が付加されている。可逆復号部２０２は、蓄積バッファ２０１より供給された、図１の可逆符号化部１０６により符号化された情報を、可逆符号化部１０６の符号化方式に対応する方式で復号する。可逆復号部２０２は、復号して得られた差分画像の量子化された係数データを、逆量子化部２０３に供給する。
【０２６３】
また、可逆復号部２０２は、最適な予測モードにイントラ予測モードが選択されたかインター予測モードが選択されたかを判定する。可逆復号部２０２は、その最適な予測モードに関する情報を、イントラ予測部２１１および動き予測・補償部２１２の内、選択されたと判定したモードの方に供給する。つまり、例えば、画像符号化装置１００において最適な予測モードとしてインター予測モードが選択された場合、その最適な予測モードに関する情報が動き予測・補償部２１２に供給される。
【０２６４】
さらに、可逆復号部２０２は、動きベクトル差分情報、および予測動きベクトル情報などの動きベクトルの復号に必要な情報を、動きベクトル復号部２２１に供給する。なお、図２０においては図示されていないが、可逆復号部２０２からのＰＵのパーティションサイズ情報は、並列処理制御部２２２に供給される。
【０２６５】
逆量子化部２０３は、可逆復号部２０２により復号されて得られた量子化された係数データを、図１の量子化部１０５の量子化方式に対応する方式で逆量子化し、得られた係数データを逆直交変換部２０４に供給する。
【０２６６】
逆直交変換部２０４は、図１の直交変換部１０４の直交変換方式に対応する方式で逆量子化部２０３から供給される係数データを逆直交変換する。逆直交変換部２０４は、この逆直交変換処理により、画像符号化装置１００において直交変換される前の残差データに対応する復号残差データを得る。逆直交変換されて得られた復号残差データは、演算部２０５に供給される。また、演算部２０５には、選択部２１３を介して、イントラ予測部２１１若しくは動き予測・補償部２１２から予測画像が供給される。
【０２６７】
演算部２０５は、その復号残差データと予測画像とを加算し、画像符号化装置１００の演算部１０３により予測画像が減算される前の画像データに対応する復号画像データを得る。演算部２０５は、その復号画像データをデブロックフィルタ２０６に供給する。
【０２６８】
デブロックフィルタ２０６は、供給された復号画像に対して、デブロックフィルタ処理を適宜施し、それを画面並べ替えバッファ２０７に供給する。デブロックフィルタ２０６は、ループフィルタ２０６は、復号画像に対してデブロックフィルタ処理を行うことにより復号画像のブロック歪を除去する。
【０２６９】
デブロックフィルタ２０６は、フィルタ処理結果（フィルタ処理後の復号画像）を画面並べ替えバッファ２０７およびフレームメモリ２０９に供給する。なお、演算部２０５から出力される復号画像は、デブロックフィルタ２０６を介さずに画面並べ替えバッファ２０７やフレームメモリ２０９に供給することができる。つまり、デブロックフィルタ２０６によるフィルタ処理は省略することができる。
【０２７０】
画面並べ替えバッファ２０７は、画像の並べ替えを行う。すなわち、図１の画面並べ替えバッファ１０２により符号化の順番のために並べ替えられたフレームの順番が、元の表示の順番に並べ替えられる。D/A変換部２０８は、画面並べ替えバッファ２０７から供給された画像をD/A変換し、図示せぬディスプレイに出力し、表示させる。
【０２７１】
フレームメモリ２０９は、供給される復号画像を記憶し、所定のタイミングにおいて、若しくは、イントラ予測部２１１や動き予測・補償部２１２等の外部の要求に基づいて、記憶している復号画像を参照画像として、選択部２１０に供給する。
【０２７２】
選択部２１０は、フレームメモリ２０９から供給される参照画像の供給先を選択する。選択部２１０は、イントラ符号化された画像を復号する場合、フレームメモリ２０９から供給される参照画像をイントラ予測部２１１に供給する。また、選択部２１０は、インター符号化された画像を復号する場合、フレームメモリ２０９から供給される参照画像を動き予測・補償部２１２に供給する。
【０２７３】
イントラ予測部２１１には、ヘッダ情報を復号して得られたイントラ予測モードを示す情報等が可逆復号部２０２から適宜供給される。イントラ予測部２１１は、図１のイントラ予測部１１４において用いられたイントラ予測モードで、フレームメモリ２０９から取得した参照画像を用いてイントラ予測を行い、予測画像を生成する。イントラ予測部２１１は、生成した予測画像を選択部２１３に供給する。
【０２７４】
動き予測・補償部２１２は、ヘッダ情報を復号して得られた情報（最適予測モード情報、参照画像情報等）を可逆復号部２０２から取得する。
【０２７５】
動き予測・補償部２１２は、可逆復号部２０２から取得された最適予測モード情報が示すインター予測モードで、フレームメモリ２０９から取得した参照画像を用いてインター予測を行い、予測画像を生成する。なお、このとき、動き予測・補償部２１２は、動きベクトル復号部２２１により再構築された動きベクトル情報を用いて、インター予測を行う。
【０２７６】
選択部２１３は、イントラ予測部２１１からの予測画像または動き予測・補償部２１２からの予測画像を、演算部２０５に供給する。そして、演算部２０５においては、動きベクトルが用いられて生成された予測画像と逆直交変換部２０４からの復号残差データ（差分画像情報）とが加算されて元の画像が復号される。すなわち、動き予測・補償部２１２、可逆復号部２０２、逆量子化部２０３、逆直交変換部２０４、演算部２０５は、動きベクトルを用いて、符号化データを復号し、元の画像を生成する復号部でもある。
【０２７７】
動きベクトル復号部２２１は、ヘッダ情報を復号して得られた情報のうち、予測動きベクトルのインデックスの情報と差分動きベクトルの情報を可逆復号部２０２から取得する。ここで、予測動きベクトルのインデックスとは、それぞれのＰＵに対して、時空間に隣接する隣接領域のうち、どの隣接領域の動きベクトルにより動きベクトルの予測処理（予測動きベクトルの生成）が行われているかを示す情報である。差分動きベクトルに関する情報は、差分動きベクトルの値を示す情報である。
【０２７８】
動きベクトル復号部２２１は、予測動きベクトルが時間予測動きベクトルである場合、予測動きベクトルのインデックスが示す隣接ＰＵの動きベクトルを用いて、予測動きベクトルを再構築する。予測動きベクトルが空間予測動きベクトルである場合、動きベクトル復号部２２１は、並列処理制御部１２２からの制御信号が指定する隣接ＰＵのうち、予測動きベクトルのインデックスが示す隣接ＰＵの動きベクトルを用いて、予測動きベクトルを再構築する。
【０２７９】
動きベクトル復号部２２１は、再構築した予測動きベクトルと、可逆復号部２０２からの差分動きベクトルを加算することで、動きベクトルを再構築する。
【０２８０】
並列処理制御部２２２は、図１の並列処理制御部１２２と基本的に同様に構成され、対象ＰＵの空間隣接ＰＵを設定する。並列処理制御部２２２は、特に、符号化領域（ＣＵ）が複数の予測領域（ＰＵ）で構成される場合、対象予測領域の予測動きベクトル生成処理を並列で行うように、対象ＰＵの空間隣接ＰＵを設定する。なお、対象ＰＵの空間隣接ＰＵを設定することは、予測動きベクトルの生成に用いられる、対象ＰＵの空間隣接ＰＵの動きベクトルを設定することと同義である。
【０２８１】
具体的には、並列処理制御部２２２は、動き予測・補償部２１２からのＰＵサイズの情報を参照し、符号化領域における予測領域の位置に応じて、対象ＰＵの空間隣接ＰＵを設定する制御信号（アドレスなど）を、動きベクトル復号部２２１に供給する。
【０２８２】
なお、動きベクトル復号部２２１および並列処理制御部２２２における、本技術に関連する基本的な動作原理は、図１の動きベクトル符号化部１２１および並列処理制御部１２２と同様である。ただし、図１の画像符号化装置１００においては、候補となるＰＵとして、２Ｎ×ＮおよびＮ×２Ｎがあり、その空間予測動きベクトルの生成を行う場合、本技術による方法が適用される。
【０２８３】
一方、図２０の画像復号装置２００においては、当該ＰＵに対して、どのような予測動きベクトルが決定されたかに関する情報が、符号化側から伝送されている。その符号化の際に、ＣＵが、２Ｎ×Ｎ／Ｎ×２Ｎ  ＰＵにより符号化されており、空間予測動きベクトルが適用されている場合、本技術による方法が適用される。
【０２８４】
［動きベクトル復号部の構成例］
図２１は、動きベクトル復号部２２１の主な構成例を示すブロック図である。
【０２８５】
図２１の例において、動きベクトル復号部２２１は、予測動きベクトル情報バッファ２５１、差分動きベクトル情報バッファ２５２、予測動きベクトル再構築部２５３、および動きベクトル再構築部２５４を含むように構成される。動きベクトル復号部２２１は、さらに、空間隣接動きベクトルバッファ２５５、および時間隣接動きベクトルバッファ２５６も含むように構成される。
【０２８６】
予測動きベクトル情報バッファ２５１は、可逆復号部２０２により復号された対象領域（ＰＵ）の予測動きベクトルのインデックスなどを含む情報（以下、予測動きベクトルの情報と称する）を蓄積する。予測動きベクトル情報バッファ２５１は、当該ＰＵの予測動きベクトル情報を読み出し、読み出した情報を、予測動きベクトル再構築部２５３に供給する。
【０２８７】
差分動きベクトル情報バッファ２５２は、可逆復号部２０２により復号された対象領域（ＰＵ）の差分動きベクトルの情報を蓄積する。差分動きベクトル情報バッファ２５２は、対象ＰＵの差分動きベクトルの情報を読み出し、読み出した情報を、動きベクトル再構築部２５４に供給する。
【０２８８】
予測動きベクトル再構築部２５３は、予測動きベクトル情報バッファ２５１からの情報が示す当該ＰＵの予測動きベクトルが、空間予測動きベクトルであるか、時間予測動きベクトルであるかを判定する。
【０２８９】
当該ＰＵの予測動きベクトルが、時間予測動きベクトルである場合、予測動きベクトル再構築部２５３は、時間隣接動きベクトルバッファ２５６に、予測動きベクトル情報バッファ２５１からの情報が示す当該ＰＵの動きベクトル情報を読み出させる。そして、予測動きベクトル再構築部２５３は、読み出された動きベクトル情報を用い、AMVPまたはマージモードによる方法に基づいて、当該ＰＵの予測動きベクトルを生成して、再構築する。予測動きベクトル再構築部２５３は、再構築した予測動きベクトルの情報を、動きベクトル再構築部２５４に供給する。
【０２９０】
当該ＰＵの予測動きベクトルが、空間予測動きベクトルである場合、予測動きベクトル再構築部２５３は、空間隣接動きベクトルバッファ２５５に、予測動きベクトル情報バッファ２５１からのインデックスが示す当該ＰＵの動きベクトル情報を読み出させる。そして、予測動きベクトル再構築部２５３は、読み出された動きベクトル情報を用い、AMVPまたはマージモードによる方法に基づいて、当該ＰＵの予測動きベクトルを生成して、再構築する。予測動きベクトル再構築部２５３は、再構築した予測動きベクトルの情報を、動きベクトル再構築部２５４に供給する。
【０２９１】
動きベクトル再構築部２５４は、差分動きベクトル情報バッファ２５２からの情報が示す当該ＰＵの差分動きベクトルと、予測動きベクトル再構築部２５３からの当該ＰＵの予測動きベクトルとを加算することで、動きベクトルを再構築する。動きベクトル再構築部２５４は、再構築された動きベクトルの情報を、動き予測・補償部２１２、空間隣接動きベクトルバッファ２５５、および時間隣接動きベクトルバッファ２５６に供給する。
【０２９２】
なお、動き予測・補償部２１２は、この動きベクトル再構築部２５４により再構築された動きベクトルを用いて、可逆復号部２０２から取得された最適予測モード情報が示すインター予測モードで、参照画像を用いてインター予測を行い、予測画像を生成する。
【０２９３】
ここで、並列処理制御部２２２は、可逆復号部２０２からのＰＵのパーティションサイズの情報を参照し、符号化領域における予測領域の位置に応じて、対象ＰＵの空間隣接ＰＵを設定する制御信号（アドレスなど）を、空間隣接動きベクトルバッファ２５５に供給する。これにより、動きベクトル復号部２２１を構成する各部は、符号化領域（ＣＵ）が複数の予測領域（ＰＵ）で構成される場合、対象予測領域の予測動きベクトル生成処理を並列で行う。
【０２９４】
空間隣接動きベクトルバッファ２５５は、図１６の空間隣接動きベクトルバッファ１５１と同様に、ラインバッファで構成されている。空間隣接動きベクトルバッファ２５５は、動きベクトル再構築部２５４により再構築された動きベクトル情報を、同じピクチャ内の以降のＰＵの予測動きベクトル情報のための空間隣接動きベクトル情報として蓄積する。空間隣接動きベクトルバッファ２５５は、並列処理制御部１２２からの制御信号（アドレス）が示すＰＵのうち、予測動きベクトル再構築部２５３からのインデックスが対応するＰＵの動きベクトル情報を読み出す。
【０２９５】
時間隣接動きベクトルバッファ２５６は、図１６の時間隣接動きベクトルバッファ１５２と同様に、メモリで構成されている。時間隣接動きベクトルバッファ２５６は、動きベクトル再構築部２５４により再構築された動きベクトル情報を、異なるピクチャのＰＵの予測動きベクトル情報のための時間隣接動きベクトル情報として蓄積する。時間隣接動きベクトルバッファ２５６は、予測動きベクトル再構築部２５３からのインデックスが対応するＰＵの動きベクトル情報を読み出す。
【０２９６】
［復号処理の流れ］
次に、以上のような画像復号装置２００により実行される各処理の流れについて説明する。最初に、図２２のフローチャートを参照して、復号処理の流れの例を説明する。
【０２９７】
復号処理が開始されると、ステップＳ２０１において、蓄積バッファ２０１は、伝送されてきた符号化ストリームを蓄積する。ステップＳ２０２において、可逆復号部２０２は、蓄積バッファ２０１から供給される符号化ストリーム（符号化された差分画像情報）を復号する。すなわち、図１の可逆符号化部１０６により符号化されたＩピクチャ、Ｐピクチャ、並びにＢピクチャが復号される。
【０２９８】
このとき、ヘッダ情報などの符号化ストリームに含められた差分画像情報以外の各種情報も復号される。可逆復号部２０２は、例えば、予測モード情報、差分動きベクトルの情報、および予測動きベクトルのインデックスを含む情報などを取得する。可逆復号部２０２は、取得した情報を、対応する部に供給する。
【０２９９】
ステップＳ２０３において、逆量子化部２０３は、ステップＳ２０２の処理により得られた、量子化された直交変換係数を逆量子化する。なお、この逆量子化処理には、後述するステップＳ２０８の処理により得られる量子化パラメータが用いられる。ステップＳ２０４において逆直交変換部２０４は、ステップＳ２０３において逆量子化された直交変換係数を逆直交変換する。
【０３００】
ステップＳ２０５において、可逆復号部２０２は、ステップＳ２０２において復号した最適な予測モードに関する情報に基づいて、処理対象の符号化データがイントラ符号化されているか否かを判定する。イントラ符号化されていると判定された場合、処理は、ステップＳ２０６に進む。
【０３０１】
ステップＳ２０６において、イントラ予測部２１１は、イントラ予測モード情報を取得する。ステップＳ２０７において、イントラ予測部２１１は、ステップＳ２０６において取得したイントラ予測モード情報を用いてイントラ予測を行い、予測画像を生成する。
【０３０２】
また、ステップＳ２０６において、処理対象の符号化データがイントラ符号化されていない、すなわち、インター符号化されていると判定された場合、処理は、ステップＳ２０８に進む。
【０３０３】
ステップＳ２０８において、動きベクトル復号部２２１２は、動きベクトル再構築処理を行う。この動きベクトル再構築処理についての詳細は、図２３を参照して後述する。
【０３０４】
ステップＳ２０８の処理により、復号された予測動きベクトルに関する情報が参照されて、当該ＰＵの予測動きベクトルが再構築される。その際、当該ＰＵの予測動きベクトルが空間予測動きベクトルである場合に、ＣＵが複数のＰＵで構成されるとき、ＣＵにおけるＰＵの位置に応じて設定された空間隣接ＰＵの動きベクトル情報が用いられて予測動きベクトルが再構築される。そして、再構築された当該ＰＵの予測動きベクトルが用いられて、動きベクトルが再構築され、再構築された動きベクトルは、動き予測・補償部２１２に供給される。
【０３０５】
ステップＳ２０９において、動き予測・補償部２１２は、ステップＳ２０８の処理により再構築された動きベクトルを用いて、インター動き予測処理を行い、予測画像を生成する。生成した予測画像は、選択部２１３に供給される。
【０３０６】
ステップＳ２１０において、選択部２１３は、ステップＳ２０７またはステップＳ２０９において生成された予測画像を選択する。ステップＳ２１１において、演算部２０５は、ステップＳ２０４において逆直交変換されて得られた差分画像情報に、ステップＳ２１０において選択された予測画像を加算する。これにより元の画像が復号される。すなわち、動きベクトルが用いられて、予測画像が生成され、生成された予測画像と逆直交変換部２０４からの差分画像情報とが加算されて元の画像が復号される。
【０３０７】
ステップＳ２１２において、デブロックフィルタ２０６は、ステップＳ２１１において得られた復号画像に対して、デブロックフィルタ処理を適宜行う。
【０３０８】
ステップＳ２１３において、画面並べ替えバッファ２０７は、ステップＳ２１２においてフィルタ処理された画像の並べ替えを行う。すなわち画像符号化装置１００の画面並べ替えバッファ１０２により符号化のために並べ替えられたフレームの順序が、元の表示の順序に並べ替えられる。
【０３０９】
ステップＳ２１４において、D/A変換部２０８は、ステップＳ２１３においてフレームの順序が並べ替えられた画像をD/A変換する。この画像が図示せぬディスプレイに出力され、画像が表示される。
【０３１０】
ステップＳ２１５において、フレームメモリ２０９は、ステップＳ２１２においてフィルタ処理された画像を記憶する。
【０３１１】
ステップＳ２１５の処理が終了すると、復号処理が終了される。
【０３１２】
［動きベクトル再構築処理の流れ］
次に、図２３のフローチャートを参照して、図２２のステップＳ２０８において実行される動きベクトル再構築処理の流れの例を説明する。なお、この動きベクトル再構築処理は、符号化側から送信されて可逆復号部２０２により復号された情報を用いて、動きベクトルを復号する処理である。
【０３１３】
図２２のステップＳ２０２において、可逆復号部２０２は、復号されたパラメータの情報などを取得し、取得した情報を、対応する部に供給してくる。
【０３１４】
ステップＳ２５１において、差分動きベクトル情報バッファ２５２は、可逆復号部２０２からの差分動きベクトル情報を取得し、取得した情報を、動きベクトル再構築部２５４に供給する。
【０３１５】
ステップＳ２５２において、予測動きベクトル情報バッファ２５１は、可逆復号部２０２から予測動きベクトル情報を取得し、取得した情報を、予測動きベクトル再構築部２５３に供給する。このとき、並列処理制御部２２２は、可逆復号部２０２からＰＵサイズ（パーティションサイズ）を示す情報を取得する。
【０３１６】
ステップＳ２５３において、並列処理制御部２２２は、取得したＰＵサイズを参照して、当該ＰＵが２Ｎ×２Ｎ  ＰＵであるか否かを判定する。ステップＳ２５３において、２Ｎ×２Ｎ  ＰＵであると判定された場合、処理は、ステップＳ２５４に進む。
【０３１７】
ステップＳ２５４において、並列処理制御部２２２は、２Ｎ×２Ｎ  ＰＵに対して、動きベクトル情報が参照される隣接領域を設定する。並列処理制御部２２２は、例えば、図１０に示されるＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを隣接領域として設定し、そのアドレスを制御信号として、空間隣接動きベクトルバッファ２５５に供給する。
【０３１８】
ステップＳ２５５において、予測動きベクトル再構築部２５３は、予測動きベクトルを再構築する。
【０３１９】
すなわち、予測動きベクトル再構築部２５３は、予測動きベクトル情報バッファ２５１からの予測動きベクトル情報（インデックス）を、空間隣接動きベクトルバッファ２５５に供給する。空間隣接動きベクトルバッファ２５５は、並列処理制御部２２２から設定された隣接領域のうち、予測動きベクトル再構築部２５３からのインデックスが示す隣接領域の動きベクトル情報を読み出し、予測動きベクトル再構築部２５３に供給する。予測動きベクトル再構築部２５３は、空間隣接動きベクトルバッファ２５５から読み出された動きベクトル情報を用い、AMVPまたはマージモードによる方法に基づいて、当該ＰＵの空間予測動きベクトルを生成して、再構築する。再構築された予測動きベクトル情報は、動きベクトル再構築部２５４に供給される。
【０３２０】
一方、ステップＳ２５３において、２Ｎ×２Ｎ  ＰＵではない、すなわち、２Ｎ×ＮまたはＮ×２Ｎ  ＰＵであると判定された場合、処理は、ステップＳ２５６に進む。
【０３２１】
ステップＳ２５６において、並列処理制御部２２２は、２Ｎ×ＮまたはＮ×２Ｎ  ＰＵに対して、第１のＰＵおよび第２のＰＵの並列処理で、動きベクトル情報が参照される隣接領域を設定する。
【０３２２】
２Ｎ×Ｎ  ＰＵの場合、第１のＰＵであるＰＵ０に対して、並列処理制御部２２２は、例えば、図１２のＡに示されるＡ０，Ｂ０，Ｃ０，Ｄ０，Ｅ０を隣接領域として設定し、そのアドレスを制御信号として、空間隣接動きベクトルバッファ２５５に供給する。これと並列して、第２のＰＵであるＰＵ1に対して、並列処理制御部２２２は、例えば、図１２のＢに示されるＡ1，Ｂ０，Ｃ０，Ｄ1，Ｅ1を隣接領域として設定し、そのアドレスを制御信号として、空間隣接動きベクトルバッファ２５５に供給する。
【０３２３】
Ｎ×２Ｎ  ＰＵの場合、第１のＰＵであるＰＵ０に対して、並列処理制御部２２２は、例えば、図１３のＡに示されるＡ０，Ｂ０，Ｃ０，Ｄ０，Ｅ０を隣接領域として設定し、そのアドレスを制御信号として、空間隣接動きベクトルバッファ２５５に供給する。これと並列して、第２のＰＵであるＰＵ1に対して、並列処理制御部２２２は、例えば、図１３のＢに示されるＡ０，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ０，Ｅ1を隣接領域として設定し、そのアドレスを制御信号として、空間隣接動きベクトルバッファ２５５に供給する。
【０３２４】
ステップＳ２５５において、予測動きベクトル再構築部２５３は、第１のＰＵおよび第２のＰＵの並列処理で、予測動きベクトルを再構築する。
【０３２５】
すなわち、予測動きベクトル再構築部２５３は、予測動きベクトル情報バッファ２５１からの予測動きベクトル情報（インデックス）を、空間隣接動きベクトルバッファ２５５に供給する。空間隣接動きベクトルバッファ２５５は、並列処理制御部２２２から設定された隣接領域のうち、予測動きベクトル再構築部２５３からのインデックスが示す隣接領域の動きベクトル情報を読み出し、予測動きベクトル再構築部２５３に供給する。予測動きベクトル再構築部２５３は、空間隣接動きベクトルバッファ２５５から読み出された動きベクトル情報を用い、AMVPまたはマージモードによる方法に基づいて、当該ＰＵの空間予測動きベクトルを生成して、再構築する。再構築された予測動きベクトル情報は、動きベクトル再構築部２５４に供給される。この処理は、第１のＰＵおよび第２のＰＵに対して並列処理で行われるので、第１のＰＵおよび第２のＰＵの予測動きベクトル情報が一度に動きベクトル再構築部２５３に供給される。
【０３２６】
ステップＳ２５７において、動きベクトル再構築部２５４は、当該ＰＵの動きベクトルを再構築する。
【０３２７】
すなわち、動きベクトル再構築部２５４は、差分動きベクトル情報バッファ２５２からの情報が示す当該ＰＵの差分動きベクトルと、予測動きベクトル再構築部２５３からの当該ＰＵの予測動きベクトルとを加算することで、動きベクトルを再構築する。動きベクトル再構築部２５４は、再構築された動きベクトルを示す情報を、動き予測・補償部２１２、空間隣接動きベクトルバッファ２５５、および時間隣接動きベクトルバッファ２５６に供給する。
【０３２８】
なお、図２３においては、AMVPによる方法の場合が示されている。マージモードの場合には、差分動きベクトル情報は符号化側から送られてこないので、ステップＳ２５１はスキップされる。また、マージモードの場合、ステップＳ２５７においては、予測動きベクトル再構築部２５３からの当該ＰＵの予測動きベクトルが、当該ＰＵの動きベクトルとなる。
【０３２９】
また、図２３の例においては、空間予測動きベクトルの生成処理についてのみ記載されるが、実際には、予測動きベクトル情報が時間予測動きベクトルを示すか、空間予測動きベクトルを示すかが判定される。そして、予測動きベクトル情報が時間予測動きベクトルを示す場合には、時間予測動きベクトル情報が再構築されて、動きベクトルが再構築される。さらに、図２３の例においては、Ｎ×Ｎ  ＰＵについての記載は省略されている。
【０３３０】
以上のように各処理を行うことにより、画像復号装置２００は、画像符号化装置１００が符号化した符号化データを正しく復号することができ、処理効率の向上を実現させることができる。
【０３３１】
すなわち、画像復号装置２００においても、符号化領域（ＣＵ）が複数の予測領域（ＰＵ）で構成される場合、符号化領域における予測領域の位置に応じて、動きベクトルを参照する隣接領域が設定される。これにより、ＰＵの予測動きベクトル再構築処理を並列で行うことができ、処理効率を向上させることができる。
【０３３２】
なお、上記説明においては、並列処理制御部１２２および並列処理制御部２２２が常に動作する例を説明したが、例えば、符号化側の並列処理制御部１２２において、並列処理制御（隣接領域設定）のオン、オフを設定し、オンの場合のみ、並列処理制御（隣接領域設定）が動作するようにしてもよい。
【０３３３】
この符号化側での設定は、例えば、可逆符号化部１０６により、符号化ストリームのシーケンスパラメータセットなどのシンタクス要素において、オン／オフフラグとして設定され、蓄積バッファ１０７より、復号側に伝送される。そして、このオン／オフフラグは、復号側において、蓄積バッファ２０１により受け取られ、可逆復号部２０２により取得されて、各並列処理制御部２２２に供給される。並列処理制御部２２２において、供給されたフラグに基づいてオン、オフが設定され、オンの場合のみ、並列処理制御（隣接領域設定）が動作される。
【０３３４】
また、このオン／オフフラグは、ＣＵまたはＰＵのサイズに応じて設定されるようにしてもよい。すなわち、ＣＵおよびＰＵがより小さく分割される場合、より多くのブロックに対する動きベクトル情報を処理する必要があり、これを並列処理により実現することは、実時間処理可能である回路を構築するのに大きな恩恵がある。
【０３３５】
一方、より大きなＣＵまたはＰＵについては、図１２および図１３に示したように、離れた箇所の動きベクトル情報を隣接情報として用いることとなり、当該ＰＵに対する動き情報との相関が低くなる恐れがあり、符号化効率の低下につながる恐れがある。
【０３３６】
また、並列処理の必要性は、より大きなサイズのシーケンスに対してより高い。このため、上述したようにフラグを伝送するのではなく、符号化ストリームのシーケンスのプロファイルまたはレベルに応じて設定するようにしてもよい。
【０３３７】
なお、上記説明においては、HEVCに準ずる場合を例に説明してきたが、本技術は、AMVPやマージモードによる動きベクトル情報の符号化処理および復号処理を行う装置であれば、他の符号化方式を用いる装置でも適用することができる。
【０３３８】
また、本技術は、例えば、MPEG、H．26x等の様に、離散コサイン変換等の直交変換と動き補償によって圧縮された画像情報（ビットストリーム）を、衛星放送、ケーブルテレビジョン、インターネット、または携帯電話機などのネットワークメディアを介して受信する際に用いられる画像符号化装置および画像復号装置に適用することができる。また、本技術は、光、磁気ディスク、およびフラッシュメモリのような記憶メディア上で処理する際に用いられる画像符号化装置および画像復号装置に適用することができる。さらに、本技術は、それらの画像符号化装置および画像復号装置などに含まれる動き予測補償装置にも適用することができる。
【０３３９】
＜３．第３の実施の形態＞
［多視点画像符号化・多視点画像復号への適用］
上述した一連の処理は、多視点画像符号化・多視点画像復号に適用することができる。図２４は、多視点画像符号化方式の一例を示す。
【０３４０】
図２４に示されるように、多視点画像は、複数の視点の画像を含み、その複数の視点のうちの所定の１つの視点の画像が、ベースビューの画像に指定されている。ベースビューの画像以外の各視点の画像は、ノンベースビューの画像として扱われる。
【０３４１】
図２４のような多視点画像符号化を行う場合、各ビュー（同一ビュー）において、上述した並列処理制御（隣接領域設定）のオン／オフフラグを設定することができる。また、各ビュー(異なるビュー)において、他のビューで設定された並列処理制御のオン／オフフラグを共有することもできる。
【０３４２】
この場合、ベースビューにおいて設定された並列処理制御のオン／オフフラグが、少なくとも１つのノンベースビューで用いられる。あるいは、例えば、ノンベースビュー(view_id=i)において設定された並列処理制御のオン／オフフラグが、ベースビューおよびノンベースビュー(view_id=j)の少なくともどちらか一方で用いられる。
【０３４３】
これにより、動きベクトルの符号化または復号において、並列処理により処理効率を向上させることができる。
【０３４４】
［多視点画像符号化装置］
図２５は、上述した多視点画像符号化を行う多視点画像符号化装置を示す図である。図２５に示されるように、多視点画像符号化装置６００は、符号化部６０１、符号化部６０２、および多重化部６０３を有する。
【０３４５】
符号化部６０１は、ベースビュー画像を符号化し、ベースビュー画像符号化ストリームを生成する。符号化部６０２は、ノンベースビュー画像を符号化し、ノンベースビュー画像符号化ストリームを生成する。多重化部６０３は、符号化部６０１において生成されたベースビュー画像符号化ストリームと、符号化部６０２において生成されたノンベースビュー画像符号化ストリームとを多重化し、多視点画像符号化ストリームを生成する。
【０３４６】
この多視点画像符号化装置６００の符号化部６０１および符号化部６０２に対して、画像符号化装置１００（図１）を適用することができる。この場合、多視点画像符号化装置６００は、符号化部６０１が設定した並列処理制御のオン／オフフラグと、符号化部６０２が設定した並列処理制御のオン／オフフラグとを設定して伝送させる。
【０３４７】
なお、上述したように符号化部６０１が設定した並列処理制御のオン／オフフラグを、符号化部６０１および符号化部６０２で共有して用いるように設定して伝送させるようにしてもよい。逆に、符号化部６０２がまとめて設定した並列処理制御のオン／オフフラグを、符号化部６０１および符号化部６０２で共有して用いるように設定して伝送させるようにしてもよい。
【０３４８】
［多視点画像復号装置］
図２６は、上述した多視点画像復号を行う多視点画像復号装置を示す図である。図２６に示されるように、多視点画像復号装置６１０は、逆多重化部６１１、復号部６１２、および復号部６１３を有する。
【０３４９】
逆多重化部６１１は、ベースビュー画像符号化ストリームとノンベースビュー画像符号化ストリームとが多重化された多視点画像符号化ストリームを逆多重化し、ベースビュー画像符号化ストリームと、ノンベースビュー画像符号化ストリームとを抽出する。復号部６１２は、逆多重化部６１１により抽出されたベースビュー画像符号化ストリームを復号し、ベースビュー画像を得る。復号部６１３は、逆多重化部６１１により抽出されたノンベースビュー画像符号化ストリームを復号し、ノンベースビュー画像を得る。
【０３５０】
この多視点画像復号装置６１０の復号部６１２および復号部６１３に対して、画像復号装置２００（図２０）を適用することができる。この場合、多視点画像復号装置６１０は、符号化部６０１が設定し、復号部６１２が復号した並列処理制御のオン／オフフラグと、符号化部６０２が設定し、復号部６１３が復号した並列処理制御のオン／オフフラグを用いて処理を行う。
【０３５１】
なお、上述したように符号化部６０１（または、符号化部６０２）が設定した並列処理制御のオン／オフフラグを、符号化部６０１および符号化部６０２で共有して用いるように設定して伝送されている場合がある。この場合、多視点画像復号装置６１０においては、符号化部６０１（または、符号化部６０２）が設定し、復号部６１２（または復号部６１３）が復号した並列処理制御のオン／オフフラグを用いて処理が行われる。
【０３５２】
＜４．第４の実施の形態＞
［階層画像符号化・階層画像復号への適用］
上述した一連の処理は、階層画像符号化・階層画像復号に適用することができる。図２７は、多視点画像符号化方式の一例を示す。
【０３５３】
図２７に示されるように、階層画像は、複数の階層(解像度)の画像を含み、その複数の解像度のうちの所定の１つの階層の画像が、ベースレイヤの画像に指定されている。ベースレイヤの画像以外の各階層の画像は、ノンベースレイヤの画像として扱われる。
【０３５４】
図２７のような階層画像符号化(空間スケーラビリティ)を行う場合、各レイヤ(同一レイヤ)において、上述した並列処理制御（隣接領域設定）のオン／オフフラグを設定することができる。また、各レイヤ(異なるレイヤ)において、他のレイヤで設定された並列処理制御のオン／オフフラグを共有することができる。
【０３５５】
この場合、ベースレイヤにおいて設定された並列処理制御のオン／オフフラグが、少なくとも１つのノンベースレイヤで用いられる。あるいは、例えば、ノンベースレイヤ(layer _id=i)において設定された並列処理制御のオン／オフフラグが、ベースレイヤおよびノンベースレイヤ(layer_id=j)の少なくともどちらか一方で用いられる。
【０３５６】
これにより、動きベクトルの符号化または復号において、並列処理により処理効率を向上させることができる。
【０３５７】
［階層画像符号化装置］
図２８は、上述した階層画像符号化を行う階層画像符号化装置を示す図である。図２８に示されるように、階層画像符号化装置６２０は、符号化部６２１、符号化部６２２、および多重化部６２３を有する。
【０３５８】
符号化部６２１は、ベースレイヤ画像を符号化し、ベースレイヤ画像符号化ストリームを生成する。符号化部６２２は、ノンベースレイヤ画像を符号化し、ノンベースレイヤ画像符号化ストリームを生成する。多重化部６２３は、符号化部６２１において生成されたベースレイヤ画像符号化ストリームと、符号化部６２２において生成されたノンベースレイヤ画像符号化ストリームとを多重化し、階層画像符号化ストリームを生成する。
【０３５９】
この階層画像符号化装置６２０の符号化部６２１および符号化部６２２に対して、画像符号化装置１００（図１）を適用することができる。この場合、階層画像符号化装置６２０は、符号化部６２１が設定した並列処理制御のオン／オフフラグと、符号化部６０２が設定した並列処理制御のオン／オフフラグとを設定して伝送させる。
【０３６０】
なお、上述したように符号化部６２１が設定した並列処理制御のオン／オフフラグを、符号化部６２１および符号化部６２２で共有して用いるように設定して伝送させるようにしてもよい。逆に、符号化部６２２が設定した並列処理制御のオン／オフフラグを、符号化部６２１および符号化部６２２で共有して用いるように設定して伝送させるようにしてもよい。
【０３６１】
［階層画像復号装置］
図２９は、上述した階層画像復号を行う階層画像復号装置を示す図である。図２９に示されるように、階層画像復号装置６３０は、逆多重化部６３１、復号部６３２、および復号部６３３を有する。
【０３６２】
逆多重化部６３１は、ベースレイヤ画像符号化ストリームとノンベースレイヤ画像符号化ストリームとが多重化された階層画像符号化ストリームを逆多重化し、ベースレイヤ画像符号化ストリームと、ノンベースレイヤ画像符号化ストリームとを抽出する。復号部６３２は、逆多重化部６３１により抽出されたベースレイヤ画像符号化ストリームを復号し、ベースレイヤ画像を得る。復号部６３３は、逆多重化部６３１により抽出されたノンベースレイヤ画像符号化ストリームを復号し、ノンベースレイヤ画像を得る。
【０３６３】
この階層画像復号装置６３０の復号部６３２および復号部６３３に対して、画像復号装置２００（図２０）を適用することができる。この場合、階層画像復号装置６３０は、符号化部６２１が設定し、復号部６３２が復号した並列処理制御のオン／オフフラグと、符号化部６２２が設定し、復号部６３３が復号した並列処理制御のオン／オフフラグを用いて処理を行う。
【０３６４】
なお、上述したように符号化部６２１（または、符号化部６２２）が設定した並列処理制御のオン／オフフラグを、符号化部６２１および符号化部６２２で共有して用いるように設定して伝送されている場合がある。この場合、階層画像復号装置６３０においては、符号化部６２１（または、符号化部６２２）が設定し、復号部６３２（または、復号部６３３）が復号した並列処理制御のオン／オフフラグを用いて処理が行われる。
【０３６５】
＜５．第５の実施の形態＞
［コンピュータ］
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。
【０３６６】
図３０において、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。
【０３６７】
コンピュータ８００において、CPU（Central Processing Unit）８０１，ROM（Read Only Memory）８０２，RAM（Random Access Memory）８０３は、バス８０４により相互に接続されている。
【０３６８】
バス８０４には、さらに、入出力インタフェース８０５が接続されている。入出力インタフェース８０５には、入力部８０６、出力部８０７、記憶部５０８、通信部５０９、及びドライブ８１０が接続されている。
【０３６９】
入力部８０６は、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる。出力部８０７は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記憶部８０８は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部８０９は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ８１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブルメディア８１１を駆動する。
【０３７０】
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU８０１が、例えば、記憶部８０８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース８０５及びバス８０４を介して、RAM８０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
【０３７１】
コンピュータ８００（CPU８０１）が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディア８１１に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。
【０３７２】
コンピュータでは、プログラムは、リムーバブルメディア８１１をドライブ８１０に装着することにより、入出力インタフェース８０５を介して、記憶部８０８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部８０９で受信し、記憶部８０８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM８０２や記憶部８０８に、あらかじめインストールしておくことができる。
【０３７３】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
【０３７４】
また、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０３７５】
また、本明細書において、システムとは、複数のデバイス（装置）により構成される装置全体を表すものである。
【０３７６】
また、以上において、１つの装置（または処理部）として説明した構成を分割し、複数の装置（または処理部）として構成するようにしてもよい。逆に、以上において複数の装置（または処理部）として説明した構成をまとめて１つの装置（または処理部）として構成されるようにしてもよい。また、各装置（または各処理部）の構成に上述した以外の構成を付加するようにしてももちろんよい。さらに、システム全体としての構成や動作が実質的に同じであれば、ある装置（または処理部）の構成の一部を他の装置（または他の処理部）の構成に含めるようにしてもよい。つまり、本技術は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０３７７】
上述した実施形態に係る画像符号化装置及び画像復号装置は、衛星放送、ケーブルＴＶなどの有線放送、インターネット上での配信、及びセルラー通信による端末への配信などにおける送信機若しくは受信機、光ディスク、磁気ディスク及びフラッシュメモリなどの媒体に画像を記録する記録装置、又は、これら記憶媒体から画像を再生する再生装置などの様々な電子機器に応用され得る。以下、４つの応用例について説明する。
【０３７８】
＜６．応用例＞
［第１の応用例：テレビジョン受像機］
図３１は、上述した実施形態を適用したテレビジョン装置の概略的な構成の一例を示している。テレビジョン装置９００は、アンテナ９０１、チューナ９０２、デマルチプレクサ９０３、デコーダ９０４、映像信号処理部９０５、表示部９０６、音声信号処理部９０７、スピーカ９０８、外部インタフェース９０９、制御部９１０、ユーザインタフェース９１１、及びバス９１２を備える。
【０３７９】
チューナ９０２は、アンテナ９０１を介して受信される放送信号から所望のチャンネルの信号を抽出し、抽出した信号を復調する。そして、チューナ９０２は、復調により得られた符号化ビットストリームをデマルチプレクサ９０３へ出力する。即ち、チューナ９０２は、画像が符号化されている符号化ストリームを受信する、テレビジョン装置９００における伝送手段としての役割を有する。
【０３８０】
デマルチプレクサ９０３は、符号化ビットストリームから視聴対象の番組の映像ストリーム及び音声ストリームを分離し、分離した各ストリームをデコーダ９０４へ出力する。また、デマルチプレクサ９０３は、符号化ビットストリームからEPG（Electronic Program Guide）などの補助的なデータを抽出し、抽出したデータを制御部９１０に供給する。なお、デマルチプレクサ９０３は、符号化ビットストリームがスクランブルされている場合には、デスクランブルを行ってもよい。
【０３８１】
デコーダ９０４は、デマルチプレクサ９０３から入力される映像ストリーム及び音声ストリームを復号する。そして、デコーダ９０４は、復号処理により生成される映像データを映像信号処理部９０５へ出力する。また、デコーダ９０４は、復号処理により生成される音声データを音声信号処理部９０７へ出力する。
【０３８２】
映像信号処理部９０５は、デコーダ９０４から入力される映像データを再生し、表示部９０６に映像を表示させる。また、映像信号処理部９０５は、ネットワークを介して供給されるアプリケーション画面を表示部９０６に表示させてもよい。また、映像信号処理部９０５は、映像データについて、設定に応じて、例えばノイズ除去などの追加的な処理を行ってもよい。さらに、映像信号処理部９０５は、例えばメニュー、ボタン又はカーソルなどのGUI（Graphical User Interface）の画像を生成し、生成した画像を出力画像に重畳してもよい。
【０３８３】
表示部９０６は、映像信号処理部９０５から供給される駆動信号により駆動され、表示デバイス（例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ又はOELD（Organic ElectroLuminescence Display）（有機ELディスプレイ）など）の映像面上に映像又は画像を表示する。
【０３８４】
音声信号処理部９０７は、デコーダ９０４から入力される音声データについてD/A変換及び増幅などの再生処理を行い、スピーカ９０８から音声を出力させる。また、音声信号処理部９０７は、音声データについてノイズ除去などの追加的な処理を行ってもよい。
【０３８５】
外部インタフェース９０９は、テレビジョン装置９００と外部機器又はネットワークとを接続するためのインタフェースである。例えば、外部インタフェース９０９を介して受信される映像ストリーム又は音声ストリームが、デコーダ９０４により復号されてもよい。即ち、外部インタフェース９０９もまた、画像が符号化されている符号化ストリームを受信する、テレビジョン装置９００における伝送手段としての役割を有する。
【０３８６】
制御部９１０は、CPUなどのプロセッサ、並びにRAM及びROMなどのメモリを有する。メモリは、CPUにより実行されるプログラム、プログラムデータ、EPGデータ、及びネットワークを介して取得されるデータなどを記憶する。メモリにより記憶されるプログラムは、例えば、テレビジョン装置９００の起動時にCPUにより読み込まれ、実行される。CPUは、プログラムを実行することにより、例えばユーザインタフェース９１１から入力される操作信号に応じて、テレビジョン装置９００の動作を制御する。
【０３８７】
ユーザインタフェース９１１は、制御部９１０と接続される。ユーザインタフェース９１１は、例えば、ユーザがテレビジョン装置９００を操作するためのボタン及びスイッチ、並びに遠隔制御信号の受信部などを有する。ユーザインタフェース９１１は、これら構成要素を介してユーザによる操作を検出して操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部９１０へ出力する。
【０３８８】
バス９１２は、チューナ９０２、デマルチプレクサ９０３、デコーダ９０４、映像信号処理部９０５、音声信号処理部９０７、外部インタフェース９０９及び制御部９１０を相互に接続する。
【０３８９】
このように構成されたテレビジョン装置９００において、デコーダ９０４は、上述した実施形態に係る画像復号装置の機能を有する。それにより、テレビジョン装置９００での画像の復号に際して、動きベクトルの復号において、並列処理により処理効率を向上させることができることができる。
【０３９０】
［第２の応用例：携帯電話機］
図３２は、上述した実施形態を適用した携帯電話機の概略的な構成の一例を示している。携帯電話機９２０は、アンテナ９２１、通信部９２２、音声コーデック９２３、スピーカ９２４、マイクロホン９２５、カメラ部９２６、画像処理部９２７、多重分離部９２８、記録再生部９２９、表示部９３０、制御部９３１、操作部９３２、及びバス９３３を備える。
【０３９１】
アンテナ９２１は、通信部９２２に接続される。スピーカ９２４及びマイクロホン９２５は、音声コーデック９２３に接続される。操作部９３２は、制御部９３１に接続される。バス９３３は、通信部９２２、音声コーデック９２３、カメラ部９２６、画像処理部９２７、多重分離部９２８、記録再生部９２９、表示部９３０、及び制御部９３１を相互に接続する。
【０３９２】
携帯電話機９２０は、音声通話モード、データ通信モード、撮影モード及びテレビ電話モードを含む様々な動作モードで、音声信号の送受信、電子メール又は画像データの送受信、画像の撮像、及びデータの記録などの動作を行う。
【０３９３】
音声通話モードにおいて、マイクロホン９２５により生成されるアナログ音声信号は、音声コーデック９２３に供給される。音声コーデック９２３は、アナログ音声信号を音声データへ変換し、変換された音声データをA/D変換し圧縮する。そして、音声コーデック９２３は、圧縮後の音声データを通信部９２２へ出力する。通信部９２２は、音声データを符号化及び変調し、送信信号を生成する。そして、通信部９２２は、生成した送信信号を、アンテナ９２１を介して基地局（図示せず）へ送信する。また、通信部９２２は、アンテナ９２１を介して受信される無線信号を増幅し及び周波数変換し、受信信号を取得する。そして、通信部９２２は、受信信号を復調及び復号して音声データを生成し、生成した音声データを音声コーデック９２３へ出力する。音声コーデック９２３は、音声データを伸張し及びD/A変換し、アナログ音声信号を生成する。そして、音声コーデック９２３は、生成した音声信号をスピーカ９２４に供給して音声を出力させる。
【０３９４】
また、データ通信モードにおいて、例えば、制御部９３１は、操作部９３２を介するユーザによる操作に応じて、電子メールを構成する文字データを生成する。また、制御部９３１は、文字を表示部９３０に表示させる。また、制御部９３１は、操作部９３２を介するユーザからの送信指示に応じて電子メールデータを生成し、生成した電子メールデータを通信部９２２へ出力する。通信部９２２は、電子メールデータを符号化及び変調し、送信信号を生成する。そして、通信部９２２は、生成した送信信号を、アンテナ９２１を介して基地局（図示せず）へ送信する。また、通信部９２２は、アンテナ９２１を介して受信される無線信号を増幅し及び周波数変換し、受信信号を取得する。そして、通信部９２２は、受信信号を復調及び復号して電子メールデータを復元し、復元した電子メールデータを制御部９３１へ出力する。制御部９３１は、表示部９３０に電子メールの内容を表示させると共に、電子メールデータを記録再生部９２９の記憶媒体に記憶させる。
【０３９５】
記録再生部９２９は、読み書き可能な任意の記憶媒体を有する。例えば、記憶媒体は、RAM又はフラッシュメモリなどの内蔵型の記憶媒体であってもよく、ハードディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、USB（Unallocated Space Bitmap）メモリ、又はメモリカードなどの外部装着型の記憶媒体であってもよい。
【０３９６】
また、撮影モードにおいて、例えば、カメラ部９２６は、被写体を撮像して画像データを生成し、生成した画像データを画像処理部９２７へ出力する。画像処理部９２７は、カメラ部９２６から入力される画像データを符号化し、符号化ストリームを記憶再生部９２９の記憶媒体に記憶させる。
【０３９７】
また、テレビ電話モードにおいて、例えば、多重分離部９２８は、画像処理部９２７により符号化された映像ストリームと、音声コーデック９２３から入力される音声ストリームとを多重化し、多重化したストリームを通信部９２２へ出力する。通信部９２２は、ストリームを符号化及び変調し、送信信号を生成する。そして、通信部９２２は、生成した送信信号を、アンテナ９２１を介して基地局（図示せず）へ送信する。また、通信部９２２は、アンテナ９２１を介して受信される無線信号を増幅し及び周波数変換し、受信信号を取得する。これら送信信号及び受信信号には、符号化ビットストリームが含まれ得る。そして、通信部９２２は、受信信号を復調及び復号してストリームを復元し、復元したストリームを多重分離部９２８へ出力する。多重分離部９２８は、入力されるストリームから映像ストリーム及び音声ストリームを分離し、映像ストリームを画像処理部９２７、音声ストリームを音声コーデック９２３へ出力する。画像処理部９２７は、映像ストリームを復号し、映像データを生成する。映像データは、表示部９３０に供給され、表示部９３０により一連の画像が表示される。音声コーデック９２３は、音声ストリームを伸張し及びD/A変換し、アナログ音声信号を生成する。そして、音声コーデック９２３は、生成した音声信号をスピーカ９２４に供給して音声を出力させる。
【０３９８】
このように構成された携帯電話機９２０において、画像処理部９２７は、上述した実施形態に係る画像符号化装置及び画像復号装置の機能を有する。それにより、携帯電話機９２０での画像の符号化及び復号に際して、動きベクトルの符号化または復号において、並列処理により処理効率を向上させることができる。
【０３９９】
［第３の応用例：記録再生装置］
図３３は、上述した実施形態を適用した記録再生装置の概略的な構成の一例を示している。記録再生装置９４０は、例えば、受信した放送番組の音声データ及び映像データを符号化して記録媒体に記録する。また、記録再生装置９４０は、例えば、他の装置から取得される音声データ及び映像データを符号化して記録媒体に記録してもよい。また、記録再生装置９４０は、例えば、ユーザの指示に応じて、記録媒体に記録されているデータをモニタ及びスピーカ上で再生する。このとき、記録再生装置９４０は、音声データ及び映像データを復号する。
【０４００】
記録再生装置９４０は、チューナ９４１、外部インタフェース９４２、エンコーダ９４３、HDD（Hard Disk Drive）９４４、ディスクドライブ９４５、セレクタ９４６、デコーダ９４７、OSD（On-Screen Display）９４８、制御部９４９、及びユーザインタフェース９５０を備える。
【０４０１】
チューナ９４１は、アンテナ（図示せず）を介して受信される放送信号から所望のチャンネルの信号を抽出し、抽出した信号を復調する。そして、チューナ９４１は、復調により得られた符号化ビットストリームをセレクタ９４６へ出力する。即ち、チューナ９４１は、記録再生装置９４０における伝送手段としての役割を有する。
【０４０２】
外部インタフェース９４２は、記録再生装置９４０と外部機器又はネットワークとを接続するためのインタフェースである。外部インタフェース９４２は、例えば、IEEE1394インタフェース、ネットワークインタフェース、USBインタフェース、又はフラッシュメモリインタフェースなどであってよい。例えば、外部インタフェース９４２を介して受信される映像データ及び音声データは、エンコーダ９４３へ入力される。即ち、外部インタフェース９４２は、記録再生装置９４０における伝送手段としての役割を有する。
【０４０３】
エンコーダ９４３は、外部インタフェース９４２から入力される映像データ及び音声データが符号化されていない場合に、映像データ及び音声データを符号化する。そして、エンコーダ９４３は、符号化ビットストリームをセレクタ９４６へ出力する。
【０４０４】
HDD９４４は、映像及び音声などのコンテンツデータが圧縮された符号化ビットストリーム、各種プログラムおよびその他のデータを内部のハードディスクに記録する。また、HDD９４４は、映像及び音声の再生時に、これらデータをハードディスクから読み出す。
【０４０５】
ディスクドライブ９４５は、装着されている記録媒体へのデータの記録及び読み出しを行う。ディスクドライブ９４５に装着される記録媒体は、例えばDVDディスク（DVD-Video、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW等）又はBlu-ray（登録商標）ディスクなどであってよい。
【０４０６】
セレクタ９４６は、映像及び音声の記録時には、チューナ９４１又はエンコーダ９４３から入力される符号化ビットストリームを選択し、選択した符号化ビットストリームをHDD９４４又はディスクドライブ９４５へ出力する。また、セレクタ９４６は、映像及び音声の再生時には、HDD９４４又はディスクドライブ９４５から入力される符号化ビットストリームをデコーダ９４７へ出力する。
【０４０７】
デコーダ９４７は、符号化ビットストリームを復号し、映像データ及び音声データを生成する。そして、デコーダ９４７は、生成した映像データをOSD９４８へ出力する。また、デコーダ９０４は、生成した音声データを外部のスピーカへ出力する。
【０４０８】
OSD９４８は、デコーダ９４７から入力される映像データを再生し、映像を表示する。また、OSD９４８は、表示する映像に、例えばメニュー、ボタン又はカーソルなどのGUIの画像を重畳してもよい。
【０４０９】
制御部９４９は、CPUなどのプロセッサ、並びにRAM及びROMなどのメモリを有する。メモリは、CPUにより実行されるプログラム、及びプログラムデータなどを記憶する。メモリにより記憶されるプログラムは、例えば、記録再生装置９４０の起動時にCPUにより読み込まれ、実行される。CPUは、プログラムを実行することにより、例えばユーザインタフェース９５０から入力される操作信号に応じて、記録再生装置９４０の動作を制御する。
【０４１０】
ユーザインタフェース９５０は、制御部９４９と接続される。ユーザインタフェース９５０は、例えば、ユーザが記録再生装置９４０を操作するためのボタン及びスイッチ、並びに遠隔制御信号の受信部などを有する。ユーザインタフェース９５０は、これら構成要素を介してユーザによる操作を検出して操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部９４９へ出力する。
【０４１１】
このように構成された記録再生装置９４０において、エンコーダ９４３は、上述した実施形態に係る画像符号化装置の機能を有する。また、デコーダ９４７は、上述した実施形態に係る画像復号装置の機能を有する。それにより、記録再生装置９４０での画像の符号化及び復号に際して、動きベクトルの符号化または復号において、並列処理により処理効率を向上させることができる。
【０４１２】
［第４の応用例：撮像装置］
図３４は、上述した実施形態を適用した撮像装置の概略的な構成の一例を示している。撮像装置９６０は、被写体を撮像して画像を生成し、画像データを符号化して記録媒体に記録する。
【０４１３】
撮像装置９６０は、光学ブロック９６１、撮像部９６２、信号処理部９６３、画像処理部９６４、表示部９６５、外部インタフェース９６６、メモリ９６７、メディアドライブ９６８、OSD９６９、制御部９７０、ユーザインタフェース９７１、及びバス９７２を備える。
【０４１４】
光学ブロック９６１は、撮像部９６２に接続される。撮像部９６２は、信号処理部９６３に接続される。表示部９６５は、画像処理部９６４に接続される。ユーザインタフェース９７１は、制御部９７０に接続される。バス９７２は、画像処理部９６４、外部インタフェース９６６、メモリ９６７、メディアドライブ９６８、OSD９６９、及び制御部９７０を相互に接続する。
【０４１５】
光学ブロック９６１は、フォーカスレンズ及び絞り機構などを有する。光学ブロック９６１は、被写体の光学像を撮像部９６２の撮像面に結像させる。撮像部９６２は、CCD（Charge Coupled Device）又はCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などのイメージセンサを有し、撮像面に結像した光学像を光電変換によって電気信号としての画像信号に変換する。そして、撮像部９６２は、画像信号を信号処理部９６３へ出力する。
【０４１６】
信号処理部９６３は、撮像部９６２から入力される画像信号に対してニー補正、ガンマ補正、色補正などの種々のカメラ信号処理を行う。信号処理部９６３は、カメラ信号処理後の画像データを画像処理部９６４へ出力する。
【０４１７】
画像処理部９６４は、信号処理部９６３から入力される画像データを符号化し、符号化データを生成する。そして、画像処理部９６４は、生成した符号化データを外部インタフェース９６６又はメディアドライブ９６８へ出力する。また、画像処理部９６４は、外部インタフェース９６６又はメディアドライブ９６８から入力される符号化データを復号し、画像データを生成する。そして、画像処理部９６４は、生成した画像データを表示部９６５へ出力する。また、画像処理部９６４は、信号処理部９６３から入力される画像データを表示部９６５へ出力して画像を表示させてもよい。また、画像処理部９６４は、OSD９６９から取得される表示用データを、表示部９６５へ出力する画像に重畳してもよい。
【０４１８】
OSD９６９は、例えばメニュー、ボタン又はカーソルなどのGUIの画像を生成して、生成した画像を画像処理部９６４へ出力する。
【０４１９】
外部インタフェース９６６は、例えばUSB入出力端子として構成される。外部インタフェース９６６は、例えば、画像の印刷時に、撮像装置９６０とプリンタとを接続する。また、外部インタフェース９６６には、必要に応じてドライブが接続される。ドライブには、例えば、磁気ディスク又は光ディスクなどのリムーバブルメディアが装着され、リムーバブルメディアから読み出されるプログラムが、撮像装置９６０にインストールされ得る。さらに、外部インタフェース９６６は、LAN又はインターネットなどのネットワークに接続されるネットワークインタフェースとして構成されてもよい。即ち、外部インタフェース９６６は、撮像装置９６０における伝送手段としての役割を有する。
【０４２０】
メディアドライブ９６８に装着される記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、又は半導体メモリなどの、読み書き可能な任意のリムーバブルメディアであってよい。また、メディアドライブ９６８に記録媒体が固定的に装着され、例えば、内蔵型ハードディスクドライブ又はSSD（Solid State Drive）のような非可搬性の記憶部が構成されてもよい。
【０４２１】
制御部９７０は、CPUなどのプロセッサ、並びにRAM及びROMなどのメモリを有する。メモリは、CPUにより実行されるプログラム、及びプログラムデータなどを記憶する。メモリにより記憶されるプログラムは、例えば、撮像装置９６０の起動時にCPUにより読み込まれ、実行される。CPUは、プログラムを実行することにより、例えばユーザインタフェース９７１から入力される操作信号に応じて、撮像装置９６０の動作を制御する。
【０４２２】
ユーザインタフェース９７１は、制御部９７０と接続される。ユーザインタフェース９７１は、例えば、ユーザが撮像装置９６０を操作するためのボタン及びスイッチなどを有する。ユーザインタフェース９７１は、これら構成要素を介してユーザによる操作を検出して操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部９７０へ出力する。
【０４２３】
このように構成された撮像装置９６０において、画像処理部９６４は、上述した実施形態に係る画像符号化装置及び画像復号装置の機能を有する。それにより、撮像装置９６０での画像の符号化及び復号に際して、動きベクトルの符号化または復号において、並列処理により処理効率を向上させることができる。
【０４２４】
＜７．スケーラブル符号化の応用例＞
［第１のシステム］
次に、図３５を参照して、図２７乃至図２９を参照して上述したスケーラブル符号化（階層符号化）されたスケーラブル符号化データの具体的な利用例について説明する。スケーラブル符号化は、例えば、図３５に示される例のように、伝送するデータの選択のために利用される。
【０４２５】
図３５に示されるデータ伝送システム１０００において、配信サーバ１００２は、スケーラブル符号化データ記憶部１００１に記憶されているスケーラブル符号化データを読み出し、ネットワーク１００３を介して、パーソナルコンピュータ１００４、AV機器１００５、タブレットデバイス１００６、および携帯電話機１００７等の端末装置に配信する。
【０４２６】
その際、配信サーバ１００２は、端末装置の能力や通信環境等に応じて、適切な品質の符号化データを選択して伝送する。配信サーバ１００２が不要に高品質なデータを伝送しても、端末装置において高画質な画像を得られるとは限らず、遅延やオーバフローの発生要因となる恐れがある。また、不要に通信帯域を占有したり、端末装置の負荷を不要に増大させたりしてしまう恐れもある。逆に、配信サーバ１００２が不要に低品質なデータを伝送しても、端末装置において十分な画質の画像を得ることができない恐れがある。そのため、配信サーバ１００２は、スケーラブル符号化データ記憶部１００１に記憶されているスケーラブル符号化データを、適宜、端末装置の能力や通信環境等に対して適切な品質の符号化データとして読み出し、伝送する。
【０４２７】
例えば、スケーラブル符号化データ記憶部１００１は、スケーラブルに符号化されたスケーラブル符号化データ（BL+EL）１０１１を記憶するとする。このスケーラブル符号化データ（BL+EL）１０１１は、ベースレイヤとエンハンスメントレイヤの両方を含む符号化データであり、復号することにより、ベースレイヤの画像およびエンハンスメントレイヤの画像の両方を得ることができるデータである。
【０４２８】
配信サーバ１００２は、データを伝送する端末装置の能力や通信環境等に応じて、適切なレイヤを選択し、そのレイヤのデータを読み出す。例えば、配信サーバ１００２は、処理能力の高いパーソナルコンピュータ１００４やタブレットデバイス１００６に対しては、高品質なスケーラブル符号化データ（BL+EL）１０１１をスケーラブル符号化データ記憶部１００１から読み出し、そのまま伝送する。これに対して、例えば、配信サーバ１００２は、処理能力の低いAV機器１００５や携帯電話機１００７に対しては、スケーラブル符号化データ（BL+EL）１０１１からベースレイヤのデータを抽出し、スケーラブル符号化データ（BL+EL）１０１１と同じコンテンツのデータであるが、スケーラブル符号化データ（BL+EL）１０１１よりも低品質なスケーラブル符号化データ（BL）１０１２として伝送する。
【０４２９】
このようにスケーラブル符号化データを用いることにより、データ量を容易に調整することができるので、遅延やオーバフローの発生を抑制したり、端末装置や通信媒体の負荷の不要な増大を抑制したりすることができる。また、スケーラブル符号化データ（BL+EL）１０１１は、レイヤ間の冗長性が低減されているので、各レイヤの符号化データを個別のデータとする場合よりもそのデータ量を低減させることができる。したがって、スケーラブル符号化データ記憶部１００１の記憶領域をより効率よく使用することができる。
【０４３０】
なお、パーソナルコンピュータ１００４乃至携帯電話機１００７のように、端末装置には様々な装置を適用することができるので、端末装置のハードウエアの性能は、装置によって異なる。また、端末装置が実行するアプリケーションも様々であるので、そのソフトウエアの能力も様々である。さらに、通信媒体となるネットワーク１００３も、例えばインターネットやLAN（Local Area Network）等、有線若しくは無線、またはその両方を含むあらゆる通信回線網を適用することができ、そのデータ伝送能力は様々である。さらに、他の通信等によっても変化する恐れがある。
【０４３１】
そこで、配信サーバ１００２は、データ伝送を開始する前に、データの伝送先となる端末装置と通信を行い、端末装置のハードウエア性能や、端末装置が実行するアプリケーション（ソフトウエア）の性能等といった端末装置の能力に関する情報、並びに、ネットワーク１００３の利用可能帯域幅等の通信環境に関する情報を得るようにしてもよい。そして、配信サーバ１００２が、ここで得た情報を基に、適切なレイヤを選択するようにしてもよい。
【０４３２】
なお、レイヤの抽出は、端末装置において行うようにしてもよい。例えば、パーソナルコンピュータ１００４が、伝送されたスケーラブル符号化データ（BL+EL）１０１１を復号し、ベースレイヤの画像を表示しても良いし、エンハンスメントレイヤの画像を表示しても良い。また、例えば、パーソナルコンピュータ１００４が、伝送されたスケーラブル符号化データ（BL+EL）１０１１から、ベースレイヤのスケーラブル符号化データ（BL）１０１２を抽出し、記憶したり、他の装置に転送したり、復号してベースレイヤの画像を表示したりするようにしてもよい。
【０４３３】
もちろん、スケーラブル符号化データ記憶部１００１、配信サーバ１００２、ネットワーク１００３、および端末装置の数はいずれも任意である。また、以上においては、配信サーバ１００２がデータを端末装置に伝送する例について説明したが、利用例はこれに限定されない。データ伝送システム１０００は、スケーラブル符号化された符号化データを端末装置に伝送する際、端末装置の能力や通信環境等に応じて、適切なレイヤを選択して伝送するシステムであれば、任意のシステムに適用することができる。
【０４３４】
そして、以上のような図３５のようなデータ伝送システム１０００においても、図２７乃至図２９を参照して上述した階層符号化・階層復号への適用と同様に本技術を適用することにより、図２７乃至図２９を参照して上述した効果と同様の効果を得ることができる。
【０４３５】
［第２のシステム］
また、スケーラブル符号化は、例えば、図３６に示される例のように、複数の通信媒体を介する伝送のために利用される。
【０４３６】
図３６に示されるデータ伝送システム１１００において、放送局１１０１は、地上波放送１１１１により、ベースレイヤのスケーラブル符号化データ（BL）１１２１を伝送する。また、放送局１１０１は、有線若しくは無線またはその両方の通信網よりなる任意のネットワーク１１１２を介して、エンハンスメントレイヤのスケーラブル符号化データ（EL）１１２２を伝送する（例えばパケット化して伝送する）。
【０４３７】
端末装置１１０２は、放送局１１０１が放送する地上波放送１１１１の受信機能を有し、この地上波放送１１１１を介して伝送されるベースレイヤのスケーラブル符号化データ（BL）１１２１を受け取る。また、端末装置１１０２は、ネットワーク１１１２を介した通信を行う通信機能をさらに有し、このネットワーク１１１２を介して伝送されるエンハンスメントレイヤのスケーラブル符号化データ（EL）１１２２を受け取る。
【０４３８】
端末装置１１０２は、例えばユーザ指示等に応じて、地上波放送１１１１を介して取得したベースレイヤのスケーラブル符号化データ（BL）１１２１を、復号してベースレイヤの画像を得たり、記憶したり、他の装置に伝送したりする。
【０４３９】
また、端末装置１１０２は、例えばユーザ指示等に応じて、地上波放送１１１１を介して取得したベースレイヤのスケーラブル符号化データ（BL）１１２１と、ネットワーク１１１２を介して取得したエンハンスメントレイヤのスケーラブル符号化データ（EL）１１２２とを合成して、スケーラブル符号化データ（BL+EL）を得たり、それを復号してエンハンスメントレイヤの画像を得たり、記憶したり、他の装置に伝送したりする。
【０４４０】
以上のように、スケーラブル符号化データは、例えばレイヤ毎に異なる通信媒体を介して伝送させることができる。したがって、負荷を分散させることができ、遅延やオーバフローの発生を抑制することができる。
【０４４１】
また、状況に応じて、伝送に使用する通信媒体を、レイヤ毎に選択することができるようにしてもよい。例えば、データ量が比較的多いベースレイヤのスケーラブル符号化データ（BL）１１２１を帯域幅の広い通信媒体を介して伝送させ、データ量が比較的少ないエンハンスメントレイヤのスケーラブル符号化データ（EL）１１２２を帯域幅の狭い通信媒体を介して伝送させるようにしてもよい。また、例えば、エンハンスメントレイヤのスケーラブル符号化データ（EL）１１２２を伝送する通信媒体を、ネットワーク１１１２とするか、地上波放送１１１１とするかを、ネットワーク１１１２の利用可能帯域幅に応じて切り替えるようにしてもよい。もちろん、任意のレイヤのデータについて同様である。
【０４４２】
このように制御することにより、データ伝送における負荷の増大を、より抑制することができる。
【０４４３】
もちろん、レイヤ数は任意であり、伝送に利用する通信媒体の数も任意である。また、データ配信先となる端末装置１１０２の数も任意である。さらに、以上においては、放送局１１０１からの放送を例に説明したが、利用例はこれに限定されない。データ伝送システム１１００は、スケーラブル符号化された符号化データを、レイヤを単位として複数に分割し、複数の回線を介して伝送するシステムであれば、任意のシステムに適用することができる。
【０４４４】
そして、以上のような図３６のデータ伝送システム１１００においても、図２７乃至図２９を参照して上述した階層符号化・階層復号への適用と同様に本技術を適用することにより、図２７乃至図２９を参照して上述した効果と同様の効果を得ることができる。
【０４４５】
［第３のシステム］
また、スケーラブル符号化は、例えば、図３７に示される例のように、符号化データの記憶に利用される。
【０４４６】
図３７に示される撮像システム１２００において、撮像装置１２０１は、被写体１２１１を撮像して得られた画像データをスケーラブル符号化し、スケーラブル符号化データ（BL+EL）１２２１として、スケーラブル符号化データ記憶装置１２０２に供給する。
【０４４７】
スケーラブル符号化データ記憶装置１２０２は、撮像装置１２０１から供給されるスケーラブル符号化データ（BL+EL）１２２１を、状況に応じた品質で記憶する。例えば、通常時の場合、スケーラブル符号化データ記憶装置１２０２は、スケーラブル符号化データ（BL+EL）１２２１からベースレイヤのデータを抽出し、低品質でデータ量の少ないベースレイヤのスケーラブル符号化データ（BL）１２２２として記憶する。これに対して、例えば、注目時の場合、スケーラブル符号化データ記憶装置１２０２は、高品質でデータ量の多いスケーラブル符号化データ（BL+EL）１２２１のまま記憶する。
【０４４８】
このようにすることにより、スケーラブル符号化データ記憶装置１２０２は、必要な場合のみ、画像を高画質に保存することができるので、画質劣化による画像の価値の低減を抑制しながら、データ量の増大を抑制することができ、記憶領域の利用効率を向上させることができる。
【０４４９】
例えば、撮像装置１２０１が監視カメラであるとする。撮像画像に監視対象（例えば侵入者）が写っていない場合（通常時の場合）、撮像画像の内容は重要でない可能性が高いので、データ量の低減が優先され、その画像データ（スケーラブル符号化データ）は、低品質に記憶される。これに対して、撮像画像に監視対象が被写体１２１１として写っている場合（注目時の場合）、その撮像画像の内容は重要である可能性が高いので、画質が優先され、その画像データ（スケーラブル符号化データ）は、高品質に記憶される。
【０４５０】
なお、通常時であるか注目時であるかは、例えば、スケーラブル符号化データ記憶装置１２０２が、画像を解析することにより判定しても良い。また、撮像装置１２０１が判定し、その判定結果をスケーラブル符号化データ記憶装置１２０２に伝送するようにしてもよい。
【０４５１】
なお、通常時であるか注目時であるかの判定基準は任意であり、判定基準とする画像の内容は任意である。もちろん、画像の内容以外の条件を判定基準とすることもできる。例えば、収録した音声の大きさや波形等に応じて切り替えるようにしてもよいし、所定の時間毎に切り替えるようにしてもよいし、ユーザ指示等の外部からの指示によって切り替えるようにしてもよい。
【０４５２】
また、以上においては、通常時と注目時の２つの状態を切り替える例を説明したが、状態の数は任意であり、例えば、通常時、やや注目時、注目時、非常に注目時等のように、３つ以上の状態を切り替えるようにしてもよい。ただし、この切り替える状態の上限数は、スケーラブル符号化データのレイヤ数に依存する。
【０４５３】
また、撮像装置１２０１が、スケーラブル符号化のレイヤ数を、状態に応じて決定するようにしてもよい。例えば、通常時の場合、撮像装置１２０１が、低品質でデータ量の少ないベースレイヤのスケーラブル符号化データ（BL）１２２２を生成し、スケーラブル符号化データ記憶装置１２０２に供給するようにしてもよい。また、例えば、注目時の場合、撮像装置１２０１が、高品質でデータ量の多いベースレイヤのスケーラブル符号化データ（BL+EL）１２２１を生成し、スケーラブル符号化データ記憶装置１２０２に供給するようにしてもよい。
【０４５４】
以上においては、監視カメラを例に説明したが、この撮像システム１２００の用途は任意であり、監視カメラに限定されない。
【０４５５】
そして、以上のような図３７の撮像システム１２００においても、図２７乃至図２９を参照して上述した階層符号化・階層復号への適用と同様に本技術を適用することにより、図２７乃至図２９を参照して上述した効果と同様の効果を得ることができる。
【０４５６】
なお、本明細書では、予測動きベクトルのコードナンバ、差分動きベクトル情報、予測動きベクトル情報、および並列処理制御のオン／オフフラグなどの各種情報が、符号化ストリームに多重化されて、符号化側から復号側へ伝送される例について説明した。しかしながら、これら情報を伝送する手法はかかる例に限定されない。例えば、これら情報は、符号化ビットストリームに多重化されることなく、符号化ビットストリームと関連付けられた別個のデータとして伝送され又は記録されてもよい。ここで、「関連付ける」という用語は、ビットストリームに含まれる画像（スライス若しくはブロックなど、画像の一部であってもよい）と当該画像に対応する情報とを復号時にリンクさせ得るようにすることを意味する。即ち、情報は、画像（又はビットストリーム）とは別の伝送路上で伝送されてもよい。また、情報は、画像（又はビットストリーム）とは別の記録媒体（又は同一の記録媒体の別の記録エリア）に記録されてもよい。さらに、情報と画像（又はビットストリーム）とは、例えば、複数フレーム、１フレーム、又はフレーム内の一部分などの任意の単位で互いに関連付けられてよい。
【０４５７】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示はかかる例に限定されない。本開示の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【０４５８】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）  画像の符号化領域を構成する複数の予測領域の動きベクトルの復号に用いられる予測動きベクトルのうちの空間予測動きベクトルを生成する際に、前記複数の予測領域の空間動きベクトルの生成が並列で行うように、前記符号化領域における予測領域の位置に応じて、空間隣接領域を設定する隣接領域設定部と、
前記隣接領域設定部により設定された空間隣接領域の動きベクトルを用いて、前記予測領域の空間予測ベクトルを生成する予測動きベクトル生成部と、
前記予測領域の予測動きベクトルを用いて、前記予測領域の動きベクトルを復号する動きベクトル復号部と
を備える画像処理装置。
（２）  前記隣接領域設定部は、第１の予測領域が前記符号化領域における右または下に位置する場合、前記第１の予測領域の隣接領域のうち、前記符号化領域における左または上に位置する第２の予測領域となる第１の隣接領域の代わりに、前記第２の予測領域の前記第１の隣接領域を設定する
前記（１）に記載の画像処理装置。
（３）  前記隣接領域設定部は、第１の予測領域が前記符号化領域における右または下に位置する場合、前記第１の予測領域の隣接領域のうち、前記第１の隣接領域に隣接する第２の隣接領域の代わりに、前記第２の予測領域の前記第２の隣接領域を設定する
前記（２）に記載の画像処理装置。
（４）  前記符号化領域が２Ｎ×Ｎの予測領域に分割される場合、前記第１の予測領域は、前記符号化領域における下に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域は、前記符号化領域における上に位置する予測領域であり、前記第１の隣接領域は、予測領域の上に隣接する隣接領域であり、前記第２の隣接領域は、予測領域の右上に隣接する隣接領域である
前記（３）に記載の画像処理装置。
（５）  前記符号化領域がＮ×２Ｎの予測領域に分割される場合、前記第１の予測領域は、前記符号化領域における右に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域は、前記符号化領域における左に位置する予測領域であり、前記第１の隣接領域は、予測領域の左に隣接する隣接領域であり、前記第２の隣接領域は、予測領域の左下に隣接する隣接領域である
前記（３）に記載の画像処理装置。
（６）  前記隣接領域設定部は、前記第１の予測領域が前記符号化領域における右および下に位置する場合、前記第１の予測領域の隣接領域のうち、前記符号化領域における左上に接する第２の予測領域となる第１の隣接領域の代わりに、前記第２の予測領域の前記第１の隣接領域を設定する
前記（３）に記載の画像処理装置。
（７）  前記符号化領域が４×４の予測領域に分割される場合、前記第１の予測領域が、前記符号化領域における右上に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域が、前記符号化領域における左上に位置する予測領域であるとき、前記第１の隣接領域は、予測領域の左に隣接する隣接領域であり、前記第２の隣接領域は、予測領域の左下に隣接する隣接領域であり、
前記第１の予測領域が、前記符号化領域における左下に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域が、前記符号化領域における左上に位置する予測領域であるとき、前記第１の隣接領域は、予測領域の上に隣接する隣接領域であり、前記第２の隣接領域は、予測領域の右上に隣接する隣接領域であり、
前記第１の予測領域が、前記符号化領域における右下に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域は、前記符号化領域における左上に位置する予測領域であるとき、前記第１の隣接領域は、予測領域の左上に隣接する隣接領域である
前記（６）に記載の画像処理装置。
（８）  前記符号化領域は、Asymmetric Motion Partitionにより複数の予測領域に分割されている
前記（１）乃至（５）のいずれかに記載の画像処理装置。
（９）  符号化ストリームと、前記空間隣接領域の設定を行うか否かを示すフラグを受け取る受け取り部と、
前記受け取り部により受け取られた符号化ストリームを復号し、前記画像を生成する復号部と
をさらに備え、
前記隣接領域設定部は、前記受け取り部により受け取られたフラグに基づいて、前記空間隣接領域の設定を行う
前記（１）乃至（８）のいずれかに記載の画像処理装置。
（１０）    前記フラグは、前記符号化領域または前記予測領域毎に設定されている
前記（９）に記載の画像処理装置。
（１１）    前記空間隣接領域の設定を行うか否かは、シーケンスプロファイルまたはレベルに応じて設定されており、
前記隣接領域設定部は、前記シーケンスプロファイルまたはレベルに基づいて、前記空間隣接領域の設定を行う
前記（１）乃至（１０）のいずれかに記載の画像処理装置。
（１２）  画像処理装置が、
画像の符号化領域を構成する複数の予測領域の動きベクトルの復号に用いられる予測動きベクトルのうちの空間予測動きベクトルを生成する際に、前記複数の予測領域の空間動きベクトルの生成が並列で行うように、前記符号化領域における予測領域の位置に応じて、空間隣接領域を設定し、
設定された空間隣接領域の動きベクトルを用いて、前記予測領域の空間予測ベクトルを生成し、
前記予測領域の予測動きベクトルを用いて、前記予測領域の動きベクトルを復号する
画像処理方法。
（１３）  画像の符号化領域を構成する複数の予測領域の動きベクトルの符号化に用いられる予測動きベクトルのうちの空間予測動きベクトルを生成する際に、前記複数の予測領域の空間動きベクトルの生成が並列で行うように、前記符号化領域における予測領域の位置に応じて、空間隣接領域を設定する隣接領域設定部と、
前記隣接領域設定部により設定された空間隣接領域の動きベクトルを用いて、前記予測領域の空間予測ベクトルを生成する予測動きベクトル生成部と、
前記予測領域の予測動きベクトルを用いて、前記予測領域の動きベクトルを符号化する動きベクトル符号化部と
を備える画像処理装置。
（１４）  前記隣接領域設定部は、第１の予測領域が前記符号化領域における右または下に位置する場合、前記第１の予測領域の隣接領域のうち、前記符号化領域における左または上に位置する第２の予測領域となる第１の隣接領域の代わりに、前記第２の予測領域の前記第１の隣接領域を設定する
前記（１３）に記載の画像処理装置。
（１５）  前記隣接領域設定部は、第１の予測領域が前記符号化領域における右または下に位置する場合、前記第１の予測領域の隣接領域のうち、前記第１の隣接領域に隣接する第２の隣接領域の代わりに、前記第２の予測領域の前記第２の隣接領域を設定する
前記（１４）に記載の画像処理装置。
（１６）  前記符号化領域が２Ｎ×Ｎの予測領域に分割される場合、前記第１の予測領域は、前記符号化領域における下に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域は、前記符号化領域における上に位置する予測領域であり、前記第１の隣接領域は、予測領域の上に隣接する隣接領域であり、前記第２の隣接領域は、予測領域の右上に隣接する隣接領域である
前記（１５）に記載の画像処理装置。
（１７）  前記符号化領域がＮ×２Ｎの予測領域に分割される場合、前記第１の予測領域は、前記符号化領域における右に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域は、前記符号化領域における左に位置する予測領域であり、前記第１の隣接領域は、予測領域の左に隣接する隣接領域であり、前記第２の隣接領域は、予測領域の左下に隣接する隣接領域である
前記（１５）に記載の画像処理装置。
（１８）  前記隣接領域設定部は、第１の予測領域が前記符号化領域における右下に位置する場合、前記第１の予測領域の隣接領域のうち、前記符号化領域における左上に位置する第２の予測領域となる第１の隣接領域の代わりに、前記第２の予測領域の前記第１の隣接領域を設定する
前記（１５）に記載の画像処理装置。
（１９）  前記符号化領域が４×４の予測領域に分割される場合、前記第１の予測領域が、前記符号化領域における右上に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域が、前記符号化領域における左上に位置する予測領域であるとき、前記第１の隣接領域は、予測領域の左に隣接する隣接領域であり、前記第２の隣接領域は、予測領域の左下に隣接する隣接領域であり、
前記第１の予測領域が、前記符号化領域における左下に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域が、前記符号化領域における左上に位置する予測領域であるとき、前記第１の隣接領域は、予測領域の上に隣接する隣接領域であり、前記第２の隣接領域は、予測領域の右上に隣接する隣接領域であり、
前記第１の予測領域が、前記符号化領域における右下に位置する予測領域であり、前記第２の予測領域は、前記符号化領域における左上に位置する予測領域であるとき、前記第１の隣接領域は、予測領域の左上に隣接する隣接領域である
前記（１８）に記載の画像処理装置。
（２０）  前記符号化領域は、Asymmetric Motion Partitionにより複数の予測領域に分割されている
前記（１５）に記載の画像処理装置。
（２１）  前記空間隣接領域の設定を行うか否かを示すフラグを設定する設定部と、
前記画像を符号化し、符号化ストリームを生成する符号化部と、
前記動きベクトル符号化部により符号化された動きベクトル、前記符号化部により生成された符号化ストリーム、および前記設定部により設定されたフラグを伝送する伝送部と
をさらに備え、
前記隣接領域設定部は、前記設定部により設定されたフラグに基づいて、前記空間隣接領域の設定を行う
前記（１３）乃至（２０）のいずれかに記載の画像処理装置。
（２２）    前記設定部は、前記符号化領域または前記予測領域毎に前記フラグを設定する
前記（２１）に記載の画像処理装置。
（２３）  前記空間隣接領域の設定を行うか否かは、シーケンスプロファイルまたはレベルに応じて設定されており、
前記隣接領域設定部は、前記シーケンスプロファイルまたはレベルに基づいて、前記空間隣接領域の設定を行う
前記（１３）乃至（２２）のいずれかに記載の画像処理装置。
（２４）  画像処理装置が、
画像の符号化領域を構成する複数の予測領域の動きベクトルの符号化に用いられる予測動きベクトルのうちの空間予測動きベクトルを生成する際に、前記複数の予測領域の空間動きベクトルの生成が並列で行うように、前記符号化領域における予測領域の位置に応じて、空間隣接領域を設定し、
設定された空間隣接領域の動きベクトルを用いて、前記予測領域の空間予測ベクトルを生成し、
前記予測領域の予測動きベクトルを用いて、前記対象領域の動きベクトルを符号化する
画像処理方法。
【符号の説明】
【０４５９】
１００  画像符号化装置，  １０６  可逆符号化部，  １１５  動き予測・補償部，  １２１  動きベクトル符号化部，  １２２  並列処理制御部，  １５１  空間隣接動きベクトルバッファ，  １５２  時間隣接動きベクトルバッファ，  １５３  候補予測動きベクトル生成部，  １５４  コスト関数値算出部，  １５５  最適予測動きベクトル決定部，  ２００  画像復号装置，  ２０２  可逆復号部，    ２１２  動き予測・補償部，  ２２１  動きベクトル復号部，  ２２２  並列処理制御部，  ２５１  予測動きベクトル情報バッファ，  ２５２    差分動きベクトル情報バッファ，  ２５３  予測動きベクトル再構築部，  ２５４  動きベクトル再構築部，  ２５５  空間隣接動きベクトルバッファ，  ２５６  時間隣接動きベクトルバッファ
【図１】
2013108689.tif 000019
【図２】
2013108689.tif 000020
【図３】
2013108689.tif 000021
【図４】
2013108689.tif 000022
【図５】
2013108689.tif 000023
【図６】
2013108689.tif 000024
【図７】
2013108689.tif 000025
【図８】
2013108689.tif 000026
【図９】
2013108689.tif 000027
【図１０】
2013108689.tif 000028
【図１１】
2013108689.tif 000029
【図１２】
2013108689.tif 000030
【図１３】
2013108689.tif 000031
【図１４】
2013108689.tif 000032
【図１５】
2013108689.tif 000033
【図１６】
2013108689.tif 000034
【図１７】
2013108689.tif 000035
【図１８】
2013108689.tif 000036
【図１９】
2013108689.tif 000037
【図２０】
2013108689.tif 000038
【図２１】
2013108689.tif 000039
【図２２】
2013108689.tif 000040
【図２３】
2013108689.tif 000041
【図２４】
2013108689.tif 000042
【図２５】
2013108689.tif 000043
【図２６】
2013108689.tif 000044
【図２７】
2013108689.tif 000045
【図２８】
2013108689.tif 000046
【図２９】
2013108689.tif 000047
【図３０】
2013108689.tif 000048
【図３１】
2013108689.tif 000049
【図３２】
2013108689.tif 000050
【図３３】
2013108689.tif 000051
【図３４】
2013108689.tif 000052
【図３５】
2013108689.tif 000053
【図３６】
2013108689.tif 000054
【図３７】
2013108689.tif 000055
【国際調査報告】
2013108689.tif 000056
2013108689.tif 000057
2013108689.tif 000058
2013108689.tif 000059