(57)【要約】  ビット深度に制限を有するエンコーダを利用しつつ、大きなビット深度の画像を符号化する画像符号化装置を提供する。画像符号化装置は、ビット深度が所定の大きさよりも大きい対象画像を符号化する画像符号化装置であって、対象画像をダウンコンバートすることにより、ビット深度が所定の大きさ以下のベース・ビュー画像を生成するダウンコンバータ（１０２）と、ベース・ビュー画像を符号化して、符号化したベース・ビュー画像を復号することにより再構築画像を生成するＭＶＣエンコーダ（１０１）と、ダウンコンバートされる前の対象画像の各画素値の特性と、再構築画像の各画素値の特性との間の各差異から、ビット深度が所定の大きさ以下のノン・ベース・ビュー画像を生成する減算器（１０３）とを備え、ＭＶＣエンコーダ（１０１）は、さらに、ノン・ベース・ビュー画像を符号化する。
2013505647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１画素あたりの情報容量を示すビット深度が所定の大きさよりも大きい対象画像を符号化する画像符号化装置であって、
前記対象画像のビット深度を前記所定の大きさ以下に小さくすることにより、前記対象画像をダウンコンバートして、ビット深度が前記所定の大きさ以下のベース・ビュー画像を生成するダウンコンバータと、
前記ベース・ビュー画像を符号化して、符号化した前記ベース・ビュー画像を復号することにより再構築画像を生成するＭＶＣエンコーダと、
ダウンコンバートされる前の前記対象画像の各画素値の特性と、前記再構築画像の各画素値の特性との間の各差異から、ビット深度が前記所定の大きさ以下のノン・ベース・ビュー画像を生成する減算器とを備え、
前記ＭＶＣエンコーダは、さらに、前記ノン・ベース・ビュー画像を符号化する
画像符号化装置。
【請求項２】
前記ダウンコンバータは、前記対象画像の各画素値をシフトダウンすることにより、前記対象画像をダウンコンバートして、前記ベース・ビュー画像を生成し、
前記減算器は、前記再構築画像のビット深度と、ダウンコンバートされる前の前記対象画像のビット深度とが同じになるように、前記再構築画像の各画素値をシフトアップし、ダウンコンバートされる前の前記対象画像の各画素値と、前記再構築画像のシフトアップされた各画素値との間の前記各差異から、前記ノン・ベース・ビュー画像を生成する
請求項１に記載の画像符号化装置。
【請求項３】
前記ダウンコンバータは、前記対象画像の各画素値を所定の除数で除算することにより、前記対象画像をダウンコンバートして、前記ベース・ビュー画像を生成し、
前記減算器は、前記再構築画像のビット深度と、ダウンコンバートされる前の前記対象画像のビット深度とが同じになるように、前記再構築画像の各画素値を所定の乗数で乗算し、ダウンコンバートされる前の前記対象画像の各画素値と、前記再構築画像の乗算された各画素値との間の前記各差異から、前記ノン・ベース・ビュー画像を生成する
請求項１に記載の画像符号化装置。
【請求項４】
前記減算器は、前記各差異に、前記ノン・ベース・ビュー画像の各画素値を正の値にするための所定の値を加算することにより、前記ノン・ベース・ビュー画像を生成する
請求項２に記載の画像符号化装置。
【請求項５】
前記減算器は、前記各差異に、前記ノン・ベース・ビュー画像のビット深度によって表現される最大画素値の半分を整数に丸めた値を加算することにより、前記ノン・ベース・ビュー画像を生成する
請求項２に記載の画像符号化装置。
【請求項６】
前記ＭＶＣエンコーダは、前記ベース・ビュー画像において動き検出することにより動きベクトルを取得し、取得した前記動きベクトルによる動き予測を用いて前記ベース・ビュー画像を符号化し、前記ベース・ビュー画像を符号化する時に用いられた前記動きベクトルによる動き予測を用いて前記ノン・ベース・ビュー画像を符号化する
請求項１に記載の画像符号化装置。
【請求項７】
前記ＭＶＣエンコーダは、前記ベース・ビュー画像において動き検出することにより第１動きベクトルを取得し、取得した前記第１動きベクトルによる動き予測を用いて前記ベース・ビュー画像を符号化し、前記ベース・ビュー画像を符号化する時に用いられた前記第１動きベクトルの整数部分により示される整数画素位置であって前記ノン・ベース・ビュー画像における整数画素位置から水平方向または垂直方向に１画素を超えない範囲で前記ノン・ベース・ビュー画像において動き検出することにより第２動きベクトルを取得し、取得した前記第２動きベクトルによる動き予測を用いて前記ノン・ベース・ビュー画像を符号化する
請求項１に記載の画像符号化装置。
【請求項８】
前記ＭＶＣエンコーダは、前記ベース・ビュー画像において動き検出することにより第１動きベクトルを取得し、取得した前記第１動きベクトルによる動き予測を用いて前記ベース・ビュー画像を符号化し、取得した前記第１動きベクトルを量子化し、量子化した前記第１動きベクトルを逆量子化し、逆量子化した前記第１動きベクトルにより示される画素位置を含む範囲であって前記ベース・ビュー画像における動き検出の範囲よりも小さい範囲で前記ノン・ベース・ビュー画像において動き検出することにより第２動きベクトルを取得し、取得した前記第２動きベクトルによる動き予測を用いて前記ノン・ベース・ビュー画像を符号化する
請求項１に記載の画像符号化装置。
【請求項９】
前記ＭＶＣエンコーダは、ビュー間予測に用いられる位置ずれベクトルの大きさを０として、ビュー間予測を用いて前記ノン・ベース・ビュー画像を符号化する
請求項１に記載の画像符号化装置。
【請求項１０】
前記ＭＶＣエンコーダは、水平方向または垂直方向に１画素を超えない範囲で位置ずれ検出することによりビュー間予測に用いられる位置ずれベクトルを取得し、ビュー間予測を用いて前記ノン・ベース・ビュー画像を符号化する
請求項１に記載の画像符号化装置。
【請求項１１】
ビットストリームから、１画素あたりの情報容量を示すビット深度が所定の大きさよりも大きい対象画像を復号する画像復号装置であって、
前記ビットストリームから、ビット深度が前記所定の大きさ以下のベース・ビュー画像と、ビット深度が前記所定の大きさ以下のノン・ベース・ビュー画像とを復号するＭＶＣデコーダと、
前記ベース・ビュー画像の各画素値と、前記ノン・ベース・ビュー画像の各画素値とをそれぞれ合成することにより、ビット深度が前記所定の大きさよりも大きい前記対象画像を生成する加算器とを備える
画像復号装置。
【請求項１２】
前記加算器は、前記ベース・ビュー画像のビット深度が、前記対象画像のビット深度と同じになるように、前記ベース・ビュー画像の各画素値をシフトアップし、前記ベース・ビュー画像のシフトアップされた各画素値に、それぞれ、前記ノン・ベース・ビュー画像の各画素値を加算することにより、前記対象画像を生成する
請求項１１に記載の画像復号装置。
【請求項１３】
前記加算器は、前記ベース・ビュー画像のビット深度が、前記対象画像のビット深度と同じになるように、前記ベース・ビュー画像の各画素値を所定の乗数で乗算し、前記ベース・ビュー画像の乗算された各画素値に、それぞれ、前記ノン・ベース・ビュー画像の各画素値を加算することにより、前記対象画像を生成する
請求項１１に記載の画像復号装置。
【請求項１４】
前記加算器は、前記ベース・ビュー画像の乗算された各画素値に、それぞれ、前記ノン・ベース・ビュー画像の各画素値を加算した各値から、符号化時に加算された所定の値を減算することにより、前記対象画像を生成する
請求項１２に記載の画像復号装置。
【請求項１５】
前記加算器は、前記ベース・ビュー画像の乗算された各画素値に、それぞれ、前記ノン・ベース・ビュー画像の各画素値を加算した各値から、前記ノン・ベース・ビュー画像のビット深度で表現される最大画素値の半分を整数に丸めた値を減算することにより、前記対象画像を生成する
請求項１２に記載の画像復号装置。
【請求項１６】
前記加算器は、前記最大画素値の半分を減算した各値について、所定の最小値よりも小さい値を前記所定の最小値に変更し、所定の最大値よりも大きい値を前記所定の最大値に変更することにより、前記対象画像を生成する
請求項１５に記載の画像復号装置。
【請求項１７】
１画素あたりの情報容量を示すビット深度が所定の大きさよりも大きい対象画像を符号化する画像符号化方法であって、
前記対象画像のビット深度を前記所定の大きさ以下に小さくすることにより、前記対象画像をダウンコンバートして、ビット深度が前記所定の大きさ以下のベース・ビュー画像を生成し、
ＭＶＣエンコーダを用いて、前記ベース・ビュー画像を符号化して、符号化した前記ベース・ビュー画像を復号することにより再構築画像を生成し、
ダウンコンバートされる前の前記対象画像の各画素値の特性と、前記再構築画像の各画素値の特性との間の各差異から、ビット深度が前記所定の大きさ以下のノン・ベース・ビュー画像を生成し、
前記ＭＶＣエンコーダを用いて、前記ノン・ベース・ビュー画像を符号化する
画像符号化方法。
【請求項１８】
ビットストリームから、１画素あたりの情報容量を示すビット深度が所定の大きさよりも大きい対象画像を復号する画像復号方法であって、
ＭＶＣデコーダを用いて、前記ビットストリームから、ビット深度が前記所定の大きさ以下のベース・ビュー画像と、ビット深度が前記所定の大きさ以下のノン・ベース・ビュー画像とを復号し、
前記ベース・ビュー画像の各画素値と、前記ノン・ベース・ビュー画像の各画素値とをそれぞれ合成することにより、ビット深度が前記所定の大きさよりも大きい前記対象画像を生成する
画像復号方法。
【請求項１９】
１画素あたりの情報容量を示すビット深度が所定の大きさよりも大きい対象画像を符号化する集積回路であって、
前記対象画像のビット深度を前記所定の大きさ以下に小さくすることにより、前記対象画像をダウンコンバートして、ビット深度が前記所定の大きさ以下のベース・ビュー画像を生成するダウンコンバータと、
前記ベース・ビュー画像を符号化して、符号化した前記ベース・ビュー画像を復号することにより再構築画像を生成するＭＶＣエンコーダと、
ダウンコンバートされる前の前記対象画像の各画素値の特性と、前記再構築画像の各画素値の特性との間の各差異から、ビット深度が前記所定の大きさ以下のノン・ベース・ビュー画像を生成する減算器とを備え、
前記ＭＶＣエンコーダは、さらに、前記ノン・ベース・ビュー画像を符号化する
集積回路。
【請求項２０】
ビットストリームから、１画素あたりの情報容量を示すビット深度が所定の大きさよりも大きい対象画像を復号する集積回路であって、
前記ビットストリームから、ビット深度が前記所定の大きさ以下のベース・ビュー画像と、ビット深度が前記所定の大きさ以下のノン・ベース・ビュー画像とを復号するＭＶＣデコーダと、
前記ベース・ビュー画像の各画素値と、前記ノン・ベース・ビュー画像の各画素値とをそれぞれ合成することにより、ビット深度が前記所定の大きさよりも大きい前記対象画像を生成する加算器とを備える
集積回路。
【請求項２１】
１画素あたりの情報容量を示すビット深度が所定の大きさよりも大きい対象画像を符号化するためのプログラムが記録された、コンピュータ用非一時的コンピュータ読み取り可能記録媒体であって、
前記対象画像のビット深度を前記所定の大きさ以下に小さくすることにより、前記対象画像をダウンコンバートして、ビット深度が前記所定の大きさ以下のベース・ビュー画像を生成し、
ＭＶＣエンコーダを用いて、前記ベース・ビュー画像を符号化して、符号化した前記ベース・ビュー画像を復号することにより再構築画像を生成し、
ダウンコンバートされる前の前記対象画像の各画素値の特性と、前記再構築画像の各画素値の特性との間の各差異から、ビット深度が前記所定の大きさ以下のノン・ベース・ビュー画像を生成し、
前記ＭＶＣエンコーダを用いて、前記ノン・ベース・ビュー画像を符号化する
ことをコンピュータに実行させるプログラムが記録された、コンピュータ用非一時的コンピュータ読み取り可能記録媒体。
【請求項２２】
ビットストリームから、１画素あたりの情報容量を示すビット深度が所定の大きさよりも大きい対象画像を復号するためのプログラムが記録された、コンピュータ用非一時的コンピュータ読み取り可能記録媒体であって、
ＭＶＣデコーダを用いて、前記ビットストリームから、ビット深度が前記所定の大きさ以下のベース・ビュー画像と、ビット深度が前記所定の大きさ以下のノン・ベース・ビュー画像とを復号し、
前記ベース・ビュー画像の各画素値と、前記ノン・ベース・ビュー画像の各画素値とをそれぞれ合成することにより、ビット深度が前記所定の大きさよりも大きい前記対象画像を生成する
ことをコンピュータに実行させるプログラムが記録された、コンピュータ用非一時的コンピュータ読み取り可能記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビット深度が大きい画像を符号化する画像符号化装置、および、ビット深度が大きい画像を復号する画像復号装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディスプレイ装置、撮像装置、画像符号化装置および画像復号装置等の画像処理装置は、画像を画素と呼ばれる単位で処理する。そして、画素は、緑、赤および青（ＲＧＢ）のように、３つの独立した副画素を有する。ディスプレイ装置は、各副画素の強さを制御することにより、画素の色を混成する。各副画素の強さには、様々なレベルがある。レベルの多様性は、ビット深度に依存する。
【０００３】
ビット深度は、１画素あたりの情報容量を示し、より具体的には、１副画素あたりのビット数である。例えば、ビット深度が８ビットである場合、各副画素の強さは、２５６（２の８乗）のレベルで表現される。そして、ビット深度が１０ビットである場合、各副画素の強さは、１０２４（２の１０乗）のレベルで表現される。
【０００４】
また、ビット深度が８ビットである場合、１つの画素における３つの副画素のレベルの組み合わせの数は、２５６の３乗（１６，７７７，２１６）である。そして、ビット深度が１０ビットである場合、１つの画素における３つの副画素のレベルの組み合わせの数は、１０２４の３乗（１，０７３，７４１，８２４）である。つまり、ビット深度が１０ビットである場合、再現可能な色の数は、ビット深度が８ビットである場合の６４倍である。
【０００５】
近年、プロフェッショナル向けのディスプレイ装置は、１２ビットまたは１６ビットのビット深度で画像を表示できる。また、消費者向けのディスプレイ装置も、８ビットよりも大きいビット深度で画像を表示できる場合がある。
【０００６】
より多くの色を再現できるディスプレイ装置は、より滑らかな色の遷移、および、より実物に近い色を表示できる。つまり、ビット深度がより大きくなることにより、より滑らかな色の遷移、および、より実物に近い色が、実現できる。したがって、消費者は、画像が、８ビットのビット深度で表示されることよりも、１０ビットのビット深度で表示されることを望む。より大きいビット深度で画像を提示する方法として、特許文献１に記載された方法がある。
【０００７】
なお、８ビットのビット深度で表示される画像は、８ビット画像と呼ばれる。同様に、１０ビットのビット深度で表示される画像は、１０ビット画像と呼ばれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２００８／０４９２７１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、全ての映像アプリケーションが、８ビットよりも大きいビット深度で画像を扱えるわけではない。最高画質のブルーレイ・アプリケーションでさえも、８ビットよりも大きいビット深度で画像を扱えるわけではない。
【００１０】
また、ディスプレイ装置が、１０ビット画像を表示できる能力を有している場合でも、表示するための元画像が８ビット画像として符号化されている場合がある。このような場合、ディスプレイ装置は、滑らかな色の遷移を表示することができず、実物に近い色を表示することができない。また、８ビット画像である元画像が１０ビット画像にアップコンバートされても、アップコンバートされた画像が実物に近い色になるとは限らない。したがって、８ビット画像である元画像を１０ビット画像にアップコンバートすることよりも、元画像が１０ビット画像として符号化されていることが望ましい。
【００１１】
一方、画像が１０ビット画像として符号化された場合、８ビット画像を表示するためのディスプレイ装置は、符号化された１０ビット画像を表示できない。
【００１２】
特許文献１に記載の方法は、クライアント側の環境に応じて、復号方法を変える。これにより、クライアント側の環境に応じた画像の表示が可能になる。しかし、特許文献１に記載の方法は、従来の符号化方法および従来の復号方法との乖離が大きく、実用化が困難である。
【００１３】
そこで、本発明は、ビット深度に制限を有するエンコーダを利用しつつ、大きなビット深度の画像を符号化する画像符号化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明に係る画像符号化装置は、１画素あたりの情報容量を示すビット深度が所定の大きさよりも大きい対象画像を符号化する画像符号化装置であって、前記対象画像のビット深度を前記所定の大きさ以下に小さくすることにより、前記対象画像をダウンコンバートして、ビット深度が前記所定の大きさ以下のベース・ビュー画像を生成するダウンコンバータと、前記ベース・ビュー画像を符号化して、符号化した前記ベース・ビュー画像を復号することにより再構築画像を生成するＭＶＣエンコーダと、ダウンコンバートされる前の前記対象画像の各画素値の特性と、前記再構築画像の各画素値の特性との間の各差異から、ビット深度が前記所定の大きさ以下のノン・ベース・ビュー画像を生成する減算器とを備え、前記ＭＶＣエンコーダは、さらに、前記ノン・ベース・ビュー画像を符号化する。
【００１５】
これにより、ビット深度に制限を有するエンコーダを利用しつつ、大きなビット深度の画像を符号化することが可能になる。
【００１６】
また、前記ダウンコンバータは、前記対象画像の各画素値をシフトダウンすることにより、前記対象画像をダウンコンバートして、前記ベース・ビュー画像を生成し、前記減算器は、前記再構築画像のビット深度と、ダウンコンバートされる前の前記対象画像のビット深度とが同じになるように、前記再構築画像の各画素値をシフトアップし、ダウンコンバートされる前の前記対象画像の各画素値と、前記再構築画像のシフトアップされた各画素値との間の前記各差異から、前記ノン・ベース・ビュー画像を生成してもよい。
【００１７】
これにより、対象画像がダウンコンバートされる時、対象画像の特性の変化が抑制される。また、ダウンコンバートされる前の対象画像の特性と、再構築画像の特性との差異が適正に求められる。さらに、シフト演算により、高速な処理が実現される。
【００１８】
また、前記ダウンコンバータは、前記対象画像の各画素値を所定の除数で除算することにより、前記対象画像をダウンコンバートして、前記ベース・ビュー画像を生成し、前記減算器は、前記再構築画像のビット深度と、ダウンコンバートされる前の前記対象画像のビット深度とが同じになるように、前記再構築画像の各画素値を所定の乗数で乗算し、ダウンコンバートされる前の前記対象画像の各画素値と、前記再構築画像の乗算された各画素値との間の前記各差異から、前記ノン・ベース・ビュー画像を生成してもよい。
【００１９】
これにより、対象画像がダウンコンバートされる時、対象画像の特性の変化が抑制される。また、ダウンコンバートされる前の対象画像の特性と、再構築画像の特性との差異が適正に求められる。
【００２０】
また、前記減算器は、前記各差異に、前記ノン・ベース・ビュー画像の各画素値を正の値にするための所定の値を加算することにより、前記ノン・ベース・ビュー画像を生成してもよい。
【００２１】
これにより、ダウンコンバートされる前の対象画像の特性と、再構築画像の特性との差異から得られた値が、画素値として適正な値に調整される。
【００２２】
また、前記減算器は、前記各差異に、前記ノン・ベース・ビュー画像のビット深度によって表現される最大画素値の半分を整数に丸めた値を加算することにより、前記ノン・ベース・ビュー画像を生成してもよい。
【００２３】
これにより、量子化歪みが含まれない場合、各差異の値は、画素値として許容される範囲の中央の値になる。したがって、量子化歪みが含まれる場合でも、各差異の値が、画素値として許容される範囲になるように、調整される。
【００２４】
また、前記ＭＶＣエンコーダは、前記ベース・ビュー画像において動き検出することにより動きベクトルを取得し、取得した前記動きベクトルによる動き予測を用いて前記ベース・ビュー画像を符号化し、前記ベース・ビュー画像を符号化する時に用いられた前記動きベクトルによる動き予測を用いて前記ノン・ベース・ビュー画像を符号化してもよい。
【００２５】
これにより、動き検出に伴う余分な処理が削減される。したがって、処理速度が向上する。
【００２６】
また、前記ＭＶＣエンコーダは、前記ベース・ビュー画像において動き検出することにより第１動きベクトルを取得し、取得した前記第１動きベクトルによる動き予測を用いて前記ベース・ビュー画像を符号化し、前記ベース・ビュー画像を符号化する時に用いられた前記第１動きベクトルの整数部分により示される整数画素位置であって前記ノン・ベース・ビュー画像における整数画素位置から水平方向または垂直方向に１画素を超えない範囲で前記ノン・ベース・ビュー画像において動き検出することにより第２動きベクトルを取得し、取得した前記第２動きベクトルによる動き予測を用いて前記ノン・ベース・ビュー画像を符号化してもよい。
【００２７】
これにより、処理される情報量が削減される。また、動き検出の範囲が限定されるため、余分な処理が削減される。したがって、処理速度が向上する。また、限定された範囲における動き検出により、動き予測の精度の低下が抑制される。
【００２８】
また、前記ＭＶＣエンコーダは、前記ベース・ビュー画像において動き検出することにより第１動きベクトルを取得し、取得した前記第１動きベクトルによる動き予測を用いて前記ベース・ビュー画像を符号化し、取得した前記第１動きベクトルを量子化し、量子化した前記第１動きベクトルを逆量子化し、逆量子化した前記第１動きベクトルにより示される画素位置を含む範囲であって前記ベース・ビュー画像における動き検出の範囲よりも小さい範囲で前記ノン・ベース・ビュー画像において動き検出することにより第２動きベクトルを取得し、取得した前記第２動きベクトルによる動き予測を用いて前記ノン・ベース・ビュー画像を符号化してもよい。
【００２９】
これにより、処理される情報量が削減され、余分な処理が削減される。また、量子化レベル、および、動き検出の範囲に応じて、動き予測の精度と処理速度とが調整可能になる。
【００３０】
また、前記ＭＶＣエンコーダは、ビュー間予測に用いられる位置ずれベクトルの大きさを０として、ビュー間予測を用いて前記ノン・ベース・ビュー画像を符号化してもよい。
【００３１】
これにより、位置ずれ検出に伴う余分な処理が削減される。したがって、処理速度が向上する。
【００３２】
また、前記ＭＶＣエンコーダは、水平方向または垂直方向に１画素を超えない範囲で位置ずれ検出することによりビュー間予測に用いられる位置ずれベクトルを取得し、ビュー間予測を用いて前記ノン・ベース・ビュー画像を符号化してもよい。
【００３３】
これにより、位置ずれ検出の範囲が限定されるため、余分な処理が削減される。したがって、処理速度が向上する。また、限定された範囲における位置ずれ検出により、ビュー間予測の精度の低下が抑制される。
【００３４】
また、本発明に係る画像復号装置は、ビットストリームから、１画素あたりの情報容量を示すビット深度が所定の大きさよりも大きい対象画像を復号する画像復号装置であって、前記ビットストリームから、ビット深度が前記所定の大きさ以下のベース・ビュー画像と、ビット深度が前記所定の大きさ以下のノン・ベース・ビュー画像とを復号するＭＶＣデコーダと、前記ベース・ビュー画像の各画素値と、前記ノン・ベース・ビュー画像の各画素値とをそれぞれ合成することにより、ビット深度が前記所定の大きさよりも大きい前記対象画像を生成する加算器とを備える画像復号装置であってもよい。
【００３５】
これにより、ビット深度に制限を有するデコーダを利用しつつ、大きなビット深度の画像を復号することが可能になる。
【００３６】
また、前記加算器は、前記ベース・ビュー画像のビット深度が、前記対象画像のビット深度と同じになるように、前記ベース・ビュー画像の各画素値をシフトアップし、前記ベース・ビュー画像のシフトアップされた各画素値に、それぞれ、前記ノン・ベース・ビュー画像の各画素値を加算することにより、前記対象画像を生成してもよい。
【００３７】
これにより、２つの画像が適正に合成されて、大きなビット深度の対象画像が生成される。さらに、シフト演算により、高速な処理が実現される。
【００３８】
また、前記加算器は、前記ベース・ビュー画像のビット深度が、前記対象画像のビット深度と同じになるように、前記ベース・ビュー画像の各画素値を所定の乗数で乗算し、前記ベース・ビュー画像の乗算された各画素値に、それぞれ、前記ノン・ベース・ビュー画像の各画素値を加算することにより、前記対象画像を生成してもよい。
【００３９】
これにより、２つの画像が適正に合成されて、大きなビット深度の対象画像が生成される。
【００４０】
また、前記加算器は、前記ベース・ビュー画像の乗算された各画素値に、それぞれ、前記ノン・ベース・ビュー画像の各画素値を加算した各値から、符号化時に加算された所定の値を減算することにより、前記対象画像を生成してもよい。
【００４１】
これにより、画素値としての調整のために符号化側で加えられた所定の値が減算され、符号化側と復号側との整合性が維持される。
【００４２】
また、前記加算器は、前記ベース・ビュー画像の乗算された各画素値に、それぞれ、前記ノン・ベース・ビュー画像の各画素値を加算した各値から、前記ノン・ベース・ビュー画像のビット深度で表現される最大画素値の半分を整数に丸めた値を減算することにより、前記対象画像を生成してもよい。
【００４３】
これにより、量子化歪みを調整するために符号化側で加えられた値が減算され、符号化側と復号側との整合性が維持される。
【００４４】
また、前記加算器は、前記最大画素値の半分を減算した各値について、所定の最小値よりも小さい値を前記所定の最小値に変更し、所定の最大値よりも大きい値を前記所定の最大値に変更することにより、前記対象画像を生成してもよい。
【００４５】
これにより、生成された画素値が許容範囲に調整される。したがって、致命的なエラーが除去される。
【００４６】
また、本発明に係る画像符号化方法は、１画素あたりの情報容量を示すビット深度が所定の大きさよりも大きい対象画像を符号化する画像符号化方法であって、前記対象画像のビット深度を前記所定の大きさ以下に小さくすることにより、前記対象画像をダウンコンバートして、ビット深度が前記所定の大きさ以下のベース・ビュー画像を生成し、ＭＶＣエンコーダを用いて、前記ベース・ビュー画像を符号化して、符号化した前記ベース・ビュー画像を復号することにより再構築画像を生成し、ダウンコンバートされる前の前記対象画像の各画素値の特性と、前記再構築画像の各画素値の特性との間の各差異から、ビット深度が前記所定の大きさ以下のノン・ベース・ビュー画像を生成し、前記ＭＶＣエンコーダを用いて、前記ノン・ベース・ビュー画像を符号化する画像符号化方法であってもよい。
【００４７】
これにより、本発明に係る画像符号化装置が、画像符号化方法として実現される。
【００４８】
また、本発明に係る画像復号方法は、ビットストリームから、１画素あたりの情報容量を示すビット深度が所定の大きさよりも大きい対象画像を復号する画像復号方法であって、ＭＶＣデコーダを用いて、前記ビットストリームから、ビット深度が前記所定の大きさ以下のベース・ビュー画像と、ビット深度が前記所定の大きさ以下のノン・ベース・ビュー画像とを復号し、前記ベース・ビュー画像の各画素値と、前記ノン・ベース・ビュー画像の各画素値とをそれぞれ合成することにより、ビット深度が前記所定の大きさよりも大きい前記対象画像を生成する画像復号方法であってもよい。
【００４９】
これにより、本発明に係る画像復号装置が、画像復号方法として実現される。
【００５０】
また、本発明に係る集積回路は、１画素あたりの情報容量を示すビット深度が所定の大きさよりも大きい対象画像を符号化する集積回路であって、前記対象画像のビット深度を前記所定の大きさ以下に小さくすることにより、前記対象画像をダウンコンバートして、ビット深度が前記所定の大きさ以下のベース・ビュー画像を生成するダウンコンバータと、前記ベース・ビュー画像を符号化して、符号化した前記ベース・ビュー画像を復号することにより再構築画像を生成するＭＶＣエンコーダと、ダウンコンバートされる前の前記対象画像の各画素値の特性と、前記再構築画像の各画素値の特性との間の各差異から、ビット深度が前記所定の大きさ以下のノン・ベース・ビュー画像を生成する減算器とを備え、前記ＭＶＣエンコーダは、さらに、前記ノン・ベース・ビュー画像を符号化する集積回路であってもよい。
【００５１】
これにより、本発明に係る画像符号化装置が、集積回路として実現される。
【００５２】
また、ビットストリームから、１画素あたりの情報容量を示すビット深度が所定の大きさよりも大きい対象画像を復号する集積回路であって、前記ビットストリームから、ビット深度が前記所定の大きさ以下のベース・ビュー画像と、ビット深度が前記所定の大きさ以下のノン・ベース・ビュー画像とを復号するＭＶＣデコーダと、前記ベース・ビュー画像の各画素値と、前記ノン・ベース・ビュー画像の各画素値とをそれぞれ合成することにより、ビット深度が前記所定の大きさよりも大きい前記対象画像を生成する加算器とを備える集積回路であってもよい。
【００５３】
これにより、本発明に係る画像復号装置が、集積回路として実現される。
【００５４】
また、本発明に係る記録媒体は、１画素あたりの情報容量を示すビット深度が所定の大きさよりも大きい対象画像を符号化するためのプログラムが記録された、コンピュータ用非一時的コンピュータ読み取り可能記録媒体であって、前記対象画像のビット深度を前記所定の大きさ以下に小さくすることにより、前記対象画像をダウンコンバートして、ビット深度が前記所定の大きさ以下のベース・ビュー画像を生成し、ＭＶＣエンコーダを用いて、前記ベース・ビュー画像を符号化して、符号化した前記ベース・ビュー画像を復号することにより再構築画像を生成し、ダウンコンバートされる前の前記対象画像の各画素値の特性と、前記再構築画像の各画素値の特性との間の各差異から、ビット深度が前記所定の大きさ以下のノン・ベース・ビュー画像を生成し、前記ＭＶＣエンコーダを用いて、前記ノン・ベース・ビュー画像を符号化することをコンピュータに実行させるプログラムが記録された、コンピュータ用非一時的コンピュータ読み取り可能記録媒体であってもよい。
【００５５】
これにより、本発明に係る画像符号化方法が、その画像符号化方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが記録された記録媒体として実現される。
【００５６】
また、本発明に係る記録媒体は、ビットストリームから、１画素あたりの情報容量を示すビット深度が所定の大きさよりも大きい対象画像を復号するためのプログラムが記録された、コンピュータ用非一時的コンピュータ読み取り可能記録媒体であって、ＭＶＣデコーダを用いて、前記ビットストリームから、ビット深度が前記所定の大きさ以下のベース・ビュー画像と、ビット深度が前記所定の大きさ以下のノン・ベース・ビュー画像とを復号し、前記ベース・ビュー画像の各画素値と、前記ノン・ベース・ビュー画像の各画素値とをそれぞれ合成することにより、ビット深度が前記所定の大きさよりも大きい前記対象画像を生成することをコンピュータに実行させるプログラムが記録された、コンピュータ用非一時的コンピュータ読み取り可能記録媒体であってもよい。
【００５７】
これにより、本発明に係る画像復号方法が、その画像復号方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが記録された記録媒体として実現される。
【発明の効果】
【００５８】
本発明により、ビット深度に制限を有するエンコーダを利用しつつ、大きなビット深度の画像を符号化することが可能になる。
【００５９】
（関連出願についてのクロス・リファレンス）
本出願は、2009年9月22日に出願の米国特許仮出願番号第61/244729号明細書の利益を主張する。上記の出願での開示は、本願明細書に引用したものとする。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】図１は、実施の形態１に係るＭＶＣエンコーダを示す構成図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係るＭＶＣデコーダを示す構成図である。
【図３】図３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４】図４は、実施の形態１に係る画像符号化装置の具体的な構成を示す図である。
【図５】図５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６】図６は、実施の形態１に係る画像復号装置の具体的な構成を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態１に係る画像符号化装置の処理を示すフローチャートである。
【図８】図８は、実施の形態１に係る画像復号装置の処理を示すフローチャートである。
【図９】図９は、実施の形態２に係る画像符号化装置を示す構成図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２に係る画像復号装置を示す構成図である。
【図１１】図１１は、実施の形態３に係る画像符号化装置を示す構成図である。
【図１２】図１２は、実施の形態３に係るＭＶＣエンコーダを示す構成図である。
【図１３】図１３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の一例を示す模式図である。
【図１４】図１４は、携帯電話の外観を示す図である。
【図１５】図１５は、携帯電話の構成例を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、デジタル放送用システムの全体構成の一例を示す模式図である。
【図１７】図１７は、テレビの構成例を示すブロック図である。
【図１８】図１８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１９】図１９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２０】図２０は、各実施の形態に係る画像符号化方法および画像復号方法を実現する集積回路の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
（実施の形態１）
ＭＶＣ（多視点映像符号化：Ｍｕｌｔｉｖｉｅｗ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ）技術において、ひとつのビューは、ベース・ビューとして符号化される。ここで、ベース・ビューは、第１ビューとも呼ばれる。そして、他のビューは、ノン・ベース・ビューとして符号化される。ノン・ベース・ビューは、依存ビューまたは第２ビューとも呼ばれる。
【００６２】
符号化されたベース・ビューのビットストリームは、独立して、復号可能である。例えば、ベース・ビューは、３Ｄ映像の２Ｄバージョンを示すために、用いられる。一方、符号化されたノン・ベース・ビューのビットストリームは、独立して、復号可能ではない。ノン・ベース・ビューは、ベース・ビューとともに復号される必要がある。
【００６３】
ノン・ベース・ビューは、ベース・ビューを強化するために用いられ、ベース・ビューおよびノン・ベース・ビューの両方が用いられることにより、３Ｄ効果が得られる。例えば、左眼の映像に対応したベース・ビューと、右眼の映像に対応したノン・ベース・ビューとを組み合わせることにより、立体的な映像の表示が可能になる。
【００６４】
図１は、実施の形態１に係るＭＶＣエンコーダを示す構成図である。ＭＶＣエンコーダは、多視点映像符号化方法に基づいて、多視点映像を符号化するためのエンコーダである。図１に示されたＭＶＣエンコーダ１０１は、第１エンコーダ１１１、第２エンコーダ１１２およびマルチプレクサ１１３を備える。
【００６５】
第１エンコーダ１１１は、ベース・ビューに対応する画像であるベース・ビュー画像Ｄ１１を受け取る。そして、第１エンコーダ１１１は、ベース・ビュー画像Ｄ１１を符号化することにより、符号化されたベース・ビュー画像Ｄ１１であるベース・ビュー・ビットストリームＤ１４を生成する。また、第１エンコーダ１１１は、符号化されたベース・ビュー画像Ｄ１１を復号することにより、再構築画像Ｄ１３を生成する。再構築画像Ｄ１３は、ビュー間予測に用いられる。
【００６６】
第２エンコーダ１１２は、ノン・ベース・ビューに対応する画像であるノン・ベース・ビュー画像Ｄ１２を受け取る。そして、第２エンコーダ１１２は、ノン・ベース・ビュー画像Ｄ１２を符号化することにより、符号化されたノン・ベース・ビュー画像Ｄ１２であるノン・ベース・ビュー・ビットストリームＤ１５を生成する。このとき、第２エンコーダ１１２は、再構築画像Ｄ１３を参照し、ビュー間予測を用いて、ノン・ベース・ビュー画像Ｄ１２を符号化してもよい。これにより、符号化効率が向上する。
【００６７】
マルチプレクサ１１３は、ベース・ビュー・ビットストリームＤ１４と、ノン・ベース・ビュー・ビットストリームＤ１５とを重畳し、ＭＶＣビットストリームＤ１６を生成する。典型的には、ベース・ビューを示す部分と、ノン・ベース・ビューを示す部分とが交互になるように、マルチプレクサ１１３は、ＭＶＣビットストリームＤ１６を生成する。
【００６８】
このようにして、ＭＶＣエンコーダ１０１は、ベース・ビュー画像Ｄ１１と、ノン・ベース・ビュー画像Ｄ１２とを受け取り、それらを符号化して、ＭＶＣビットストリームＤ１６を生成する。例えば、ＭＶＣエンコーダ１０１は、３Ｄ画像のうち、左眼画像であるベース・ビュー画像Ｄ１１と、右眼画像であるノン・ベース・ビュー画像Ｄ１２とを符号化することにより、符号化された３Ｄ画像をＭＶＣビットストリームＤ１６として、出力できる。
【００６９】
なお、図１に示されたＭＶＣエンコーダ１０１は、一例である。ＭＶＣエンコーダ１０１は、３つ以上のエンコーダを備えて、３つ以上のビューを符号化してもよい。また、１つのエンコーダが、複数のビューを符号化してもよい。また、ＭＶＣエンコーダ１０１は、ベース・ビュー・ビットストリームＤ１４と、ノン・ベース・ビュー・ビットストリームＤ１５とを重畳せずに、それぞれ別々に出力してもよい。この場合、ＭＶＣエンコーダ１０１は、マルチプレクサ１１３を備えなくてもよい。
【００７０】
図２は、実施の形態１に係るＭＶＣデコーダを示す構成図である。ＭＶＣデコーダは、多視点映像符号化方法に基づいて符号化された多視点映像を復号するためのデコーダである。図２に示されたＭＶＣデコーダ２０１は、第１デコーダ２１１、第２デコーダ２１２およびマルチプレクサ２１３を備える。
【００７１】
第１デコーダ２１１は、ベース・ビュー・ビットストリームＤ２１を受け取る。第１デコーダ２１１は、図１に示されたＭＶＣビットストリームＤ１６からベース・ビューの部分をベース・ビュー・ビットストリームＤ２１として、読み取ってもよい。そして、第１デコーダ２１１は、ベース・ビュー・ビットストリームＤ２１から、ベース・ビュー画像Ｄ２３を復号する。
【００７２】
第２デコーダ２１２は、ノン・ベース・ビュー・ビットストリームＤ２２を受け取る。第２デコーダ２１２は、図１に示されたＭＶＣビットストリームＤ１６からノン・ベース・ビューの部分をノン・ベース・ビュー・ビットストリームＤ２２として、読み取ってもよい。そして、第２デコーダ２１２は、ノン・ベース・ビュー・ビットストリームＤ２２から、ノン・ベース・ビュー画像Ｄ２４を復号する。このとき、第２デコーダ２１２は、ベース・ビュー画像Ｄ２３を参照し、ビュー間予測を用いて、ノン・ベース・ビュー画像Ｄ２４を復号してもよい。
【００７３】
マルチプレクサ２１３は、ベース・ビュー画像Ｄ２３と、ノン・ベース・ビュー画像Ｄ２４とを重畳し、画像シーケンスＤ２５を生成する。典型的には、ベース・ビューを示す部分と、ノン・ベース・ビューを示す部分とが交互になるように、マルチプレクサ２１３は、画像シーケンスＤ２５を生成する。
【００７４】
このようにして、ＭＶＣデコーダ２０１は、ベース・ビュー・ビットストリームＤ２１と、ノン・ベース・ビュー・ビットストリームＤ２２とを受け取り、それらから、ベース・ビュー画像Ｄ２３と、ノン・ベース・ビュー画像Ｄ２４とを復号し、画像シーケンスＤ２５を生成する。
【００７５】
例えば、ＭＶＣデコーダ２０１は、左眼に対応するベース・ビュー・ビットストリームＤ２１、および、右眼に対応するノン・ベース・ビュー・ビットストリームＤ２２から、左眼画像であるベース・ビュー画像Ｄ２３、および、右眼画像であるノン・ベース・ビュー画像Ｄ２４を復号する。そして、ＭＶＣデコーダ２０１は、それらを組み合わせた画像シーケンスＤ２５を３Ｄ画像として出力できる。
【００７６】
なお、図２に示されたＭＶＣデコーダ２０１は、図１に示されたＭＶＣエンコーダ１０１と同様に、一例である。ＭＶＣデコーダ２０１は、３つ以上のデコーダを備えて、３つ以上のビューを復号してもよい。また、１つのデコーダが、複数のビューを復号してもよい。また、ＭＶＣデコーダ２０１は、ベース・ビュー画像Ｄ２３と、ノン・ベース・ビュー画像Ｄ２４とを重畳せずに、それぞれ別々に出力してもよい。この場合、ＭＶＣデコーダ２０１は、マルチプレクサ２１３を備えなくてもよい。
【００７７】
また、ＭＶＣデコーダ２０１は、図１に示されたＭＶＣビットストリームＤ１６をベース・ビューの部分とノン・ベース・ビューの部分とに分離するデマルチプレクサを備えてもよい。
【００７８】
図１に示されたＭＶＣエンコーダ１０１および図２に示されたＭＶＣデコーダ２０１は、典型的なＭＶＣエンコーダおよびＭＶＣデコーダである。そのため、ＭＶＣエンコーダ１０１およびＭＶＣデコーダ２０１は、８ビットを超えるビット深度の画像を符号化または復号することができない。そこで、実施の形態１に係る画像符号化装置および画像復号装置は、追加の構成要素を備える。
【００７９】
図３は、図１に示されたＭＶＣエンコーダ１０１を有する画像符号化装置を示す構成図である。図３に示された画像符号化装置は、ＭＶＣエンコーダ１０１、ダウンコンバータ１０２および減算器１０３を備える。
【００８０】
ダウンコンバータ１０２は、符号化の対象画像である１０ビット画像Ｄ３１をダウンコンバートすることにより、８ビット画像であるベース・レイヤー画像Ｄ３２を生成する。
【００８１】
ＭＶＣエンコーダ１０１は、ベース・レイヤー画像Ｄ３２をベース・ビュー画像として符号化する。そして、ＭＶＣエンコーダ１０１は、符号化されたベース・レイヤー画像Ｄ３２を復号することにより、８ビット画像である再構築画像Ｄ３３を生成する。
【００８２】
減算器１０３は、１０ビット画像Ｄ３１の特性と再構築画像Ｄ３３の特性との差異から、ベース・レイヤー画像Ｄ３２を１０ビット画像に拡張するためのエンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４を生成する。ここで用いられる各画像の特性は、例えば、画素値の大きさを示す情報である。
【００８３】
ＭＶＣエンコーダ１０１は、さらに、エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４をノン・ベース・ビュー画像として符号化する。そして、ＭＶＣエンコーダ１０１は、符号化されたベース・レイヤー画像Ｄ３２、および、符号化されたエンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４を、ＭＶＣビットストリームＤ３５として、出力する。
【００８４】
図４は、図３に示された画像符号化装置をより具体的に示す図である。以下、図４を用いて、実施の形態１に係る画像符号化装置を具体的に説明する。
【００８５】
ダウンコンバータ１０２は、１０ビット画像Ｄ３１をダウンコンバートすることにより、８ビット画像であるベース・レイヤー画像Ｄ３２を生成する。より具体的には、ダウンコンバータ１０２は、式１に示される演算により、１０ビット画像Ｄ３１をダウンコンバートする。
【００８６】
Ｂ（ｘ，ｙ）＝（Ｓ（ｘ，ｙ）＋２）＞＞２；      （式１）
【００８７】
ここで、（ｘ，ｙ）は、画素位置を示す。Ｂ（ｘ，ｙ）は、ベース・レイヤー画像Ｄ３２の画素値を示す。Ｓ（ｘ，ｙ）は、１０ビット画像Ｄ３１の画素値を示す。記号「＞＞」は、右シフト演算を示す。
【００８８】
つまり、まず、ダウンコンバータ１０２は、１０ビット画像Ｄ３１の各画素値に２を足す。そして、ダウンコンバータ１０２は、各画素値を２ビット右にシフトする。これにより、各画素値の下位２ビットが四捨五入され、８ビットのベース・レイヤー画像Ｄ３２が生成される。
【００８９】
ＭＶＣエンコーダ１０１の第１エンコーダ１１１は、ベース・レイヤー画像Ｄ３２をベース・ビュー画像として符号化することにより、ベース・レイヤー・ビットストリームＤ３６を生成する。そして、第１エンコーダ１１１は、符号化されたベース・レイヤー画像Ｄ３２を復号することにより再構築画像Ｄ３３を生成する。
【００９０】
減算器１０３は、１０ビット画像Ｄ３１と再構築画像Ｄ３３との差分から、エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４を生成する。より具体的には、減算器１０３は、式２に示される演算により、１０ビット画像Ｄ３１と再構築画像Ｄ３３との差分を求める。
【００９１】
Ｅ（ｘ，ｙ）＝Ｓ（ｘ，ｙ）−（Ｂｒ（ｘ，ｙ）＜＜２）＋１２８；      （式２）
【００９２】
ここで、（ｘ，ｙ）は、画素位置を示す。Ｅ（ｘ，ｙ）は、エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４の画素値を示す。Ｓ（ｘ，ｙ）は、１０ビット画像Ｄ３１の画素値を示す。Ｂｒ（ｘ，ｙ）は、再構築画像Ｄ３３の画素値を示す。記号「＜＜」は、左シフト演算を示す。
【００９３】
つまり、まず、減算器１０３は、再構築画像Ｄ３３の各画素値を２ビット左にシフトする。これにより、再構築画像Ｄ３３のビット深度が１０ビットに変換される。次に、減算器１０３は、１０ビット画像Ｄ３１の各画素値から、左にシフトされた各画素値を減算する。そして、減算器１０３は、減算した結果に１２８を足す。
【００９４】
ここで、減算器１０３は、減算した結果に１２８を足しているが、１２８に限られず、エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４のビット深度によって表現される最大画素値の半分を整数に丸めた値を加算してもよい。また、減算器１０３は、減算した結果に、エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４の各画素値を正の値にするための他の値を足してもよい。
【００９５】
さらに、減算器１０３は、８ビット画像の範囲［０，２５５］にＥ（ｘ，ｙ）をクリップしてもよい。つまり、減算器１０３は、０よりも小さい画素値を０に変換し、２５５よりも大きい画素値を２５５に変換してもよい。
【００９６】
例えば、再構築画像Ｄ３３に量子化歪みが含まれる場合があるが、量子化歪みは、８ビット画像の画素値の範囲［０，２５５］に基づいて、大きくても［−３２，３１］の範囲内であると想定される。そして、この量子化歪みは、左シフト演算によって４倍になった場合でも、［−１２８，１２７］の範囲内であり、Ｓ（ｘ，ｙ）−（Ｂｒ（ｘ，ｙ）＜＜２）によって示される値の範囲は、［−１２８，１２７］の範囲内であると想定される。
【００９７】
したがって、減算器１０３が、上記の差分に１２８を加えた後、８ビット画像の範囲［０，２５５］にＥ（ｘ，ｙ）をクリップしても、その影響は、異常値に限定される。よって、減算器１０３は、８ビット画像の範囲［０，２５５］にＥ（ｘ，ｙ）をクリップすることにより、致命的なエラーのみを除去または隠蔽することができる。
【００９８】
ＭＶＣエンコーダ１０１の第２エンコーダ１１２は、減算器１０３によって生成されたエンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４をノン・ベース・ビュー画像として符号化する。これにより、第２エンコーダ１１２は、エンハンスメント・レイヤー・ビットストリームＤ３７を生成する。このとき、第２エンコーダ１１２は、再構築画像Ｄ３３を参照し、ビュー間予測を用いて、エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４を符号化してもよい。
【００９９】
なお、再構築画像Ｄ３３とエンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４との間に相関関係は、ほとんどない可能性が高い。しかし、ビュー間予測の利用は制限されず、第２エンコーダ１１２は、ビュー間予測を用いて、エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４を符号化してもよい。
【０１００】
そして、ＭＶＣエンコーダ１０１のマルチプレクサ１１３は、ベース・レイヤー・ビットストリームＤ３６、および、エンハンスメント・レイヤー・ビットストリームＤ３７を重畳して、ＭＶＣビットストリームＤ３５を生成する。
【０１０１】
図５は、図２に示されたＭＶＣデコーダ２０１を有する画像復号装置を示す構成図である。図５に示された画像復号装置は、ＭＶＣデコーダ２０１および加算器２０２を備える。
【０１０２】
ＭＶＣデコーダ２０１は、ベース・レイヤー・ビットストリームＤ５１からベース・レイヤー画像を復号する。また、ＭＶＣデコーダ２０１は、エンハンスメント・レイヤー・ビットストリームＤ５２からエンハンスメント・レイヤー画像を復号する。そして、ＭＶＣデコーダ２０１は、画像シーケンスＤ５３を生成する。
【０１０３】
加算器２０２は、画像シーケンスＤ５３に含まれるベース・レイヤー画像Ｄ５４と、画像シーケンスＤ５３に含まれるエンハンスメント・レイヤー画像Ｄ５５とを合成することにより、復号の対象画像である１０ビット画像Ｄ５６を生成する。
【０１０４】
図６は、図５に示された画像復号装置をより具体的に示す図である。以下、図６を用いて、実施の形態１に係る画像復号装置を具体的に説明する。
【０１０５】
ＭＶＣデコーダ２０１の第１デコーダ２１１は、ベース・レイヤー・ビットストリームＤ５１からベース・レイヤー画像Ｄ５４を復号する。
【０１０６】
ＭＶＣデコーダ２０１の第２デコーダ２１２は、エンハンスメント・レイヤー・ビットストリームＤ５２からエンハンスメント・レイヤー画像Ｄ５５を復号する。このとき、第２デコーダ２１２は、ベース・レイヤー画像Ｄ５４を参照し、ビュー間予測を用いて、エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ５５を復号してもよい。
【０１０７】
ＭＶＣデコーダ２０１のマルチプレクサ２１３は、ベース・レイヤー画像Ｄ５４およびエンハンスメント・レイヤー画像Ｄ５５から、画像シーケンスＤ５３を生成する。
【０１０８】
加算器２０２は、画像シーケンスＤ５３に含まれるベース・レイヤー画像Ｄ５４と、画像シーケンスＤ５３に含まれるエンハンスメント・レイヤー画像Ｄ５５とを合成することにより、１０ビット画像Ｄ５６を生成する。より具体的には、加算器２０２は、式３に示される演算により、ベース・レイヤー画像Ｄ５４とエンハンスメント・レイヤー画像Ｄ５５とを合成する。
【０１０９】
Ｖ（ｘ，ｙ）＝（Ｂｒ（ｘ，ｙ）＜＜２）＋（Ｅ（ｘ，ｙ）−１２８）；      （式３）
【０１１０】
ここで、（ｘ，ｙ）は、画素位置を示す。Ｖ（ｘ，ｙ）は、１０ビット画像Ｄ５６の画素値を示す。Ｂｒ（ｘ，ｙ）は、ベース・レイヤー画像Ｄ５４の画素値を示す。Ｅ（ｘ，ｙ）は、エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ５５の画素値を示す。記号「＜＜」は、左シフト演算を示す。
【０１１１】
つまり、まず、加算器２０２は、ベース・レイヤー画像Ｄ５４の各画素値を２ビット左にシフトする。これにより、ベース・レイヤー画像Ｄ５４のビット深度が１０ビットに変換される。次に、加算器２０２は、エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ５５の各画素値から１２８を引く。次に、加算器２０２は、１０ビットに変換されたベース・レイヤー画像Ｄ５４の各画素値に、１２８が引かれたエンハンスメント・レイヤー画像Ｄ５５の各画素値を加算する。
【０１１２】
ここで、加算器２０２は、各画素値から１２８を引いているが、１２８に限られず、エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ５５のビット深度によって表現される最大画素値の半分を整数に丸めた値を引いてもよい。また、加算器２０２は、各画素値から符号化時に加算された値を引いてもよい。
【０１１３】
さらに、加算器２０２は、１０ビット画像として許容される範囲にＶ（ｘ，ｙ）をクリップする。例えば、加算器２０２は、式４および式５に示される演算により、Ｖ（ｘ，ｙ）をクリップする。
【０１１４】
Ｖ（ｘ，ｙ）＝Ｖ（ｘ，ｙ）＞ｍａｘＶ１０？ｍａｘＶ１０：Ｖ（ｘ，ｙ）；  （式４）
Ｖ（ｘ，ｙ）＝Ｖ（ｘ，ｙ）＜ｍｉｎＶ１０？ｍｉｎＶ１０：Ｖ（ｘ，ｙ）；  （式５）
【０１１５】
ここで、ｍａｘＶ１０およびｍｉｎＶ１０は、それぞれ、１０ビット画像として、許容される最大値および最小値である。典型的には、ｍａｘＶ１０は、１０２３であり、ｍｉｎＶ１０は、０である。しかし、ｍａｘＶ１０およびｍｉｎＶ１０に、その他の値が設定されてもよい。
【０１１６】
加算器２０２は、上述の処理を実行することにより、１０ビット画像Ｄ５６を生成する。
【０１１７】
図７は、図３に示された画像符号化装置の処理を示すフローチャートである。
【０１１８】
まず、ダウンコンバータ１０２は、１０ビット画像Ｄ３１をダウンコンバートすることにより、８ビット画像であるベース・レイヤー画像Ｄ３２を生成する（Ｓ１０１）。
【０１１９】
次に、ＭＶＣエンコーダ１０１は、ベース・レイヤー画像Ｄ３２をベース・ビュー画像として符号化する（Ｓ１０２）。そして、ＭＶＣエンコーダ１０１は、符号化されたベース・レイヤー画像Ｄ３２を復号することにより再構築画像Ｄ３３を生成する。
【０１２０】
次に、減算器１０３は、１０ビット画像Ｄ３１と再構築画像Ｄ３３との差分から、エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４を生成する（Ｓ１０３）。
【０１２１】
次に、ＭＶＣエンコーダ１０１は、エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４をノン・ベース・ビュー画像として符号化する（Ｓ１０４）。そして、ＭＶＣエンコーダ１０１は、符号化されたベース・レイヤー画像Ｄ３２、および、符号化されたエンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４を、ＭＶＣビットストリームＤ３５として、出力する。
【０１２２】
図８は、図５に示された画像復号装置の処理を示すフローチャートである。
【０１２３】
まず、ＭＶＣデコーダ２０１は、ベース・レイヤー・ビットストリームＤ５１からベース・レイヤー画像を復号する（Ｓ２０１）。
【０１２４】
次に、ＭＶＣデコーダ２０１は、エンハンスメント・レイヤー・ビットストリームＤ５２からエンハンスメント・レイヤー画像を復号する（Ｓ２０２）。そして、ＭＶＣデコーダ２０１は、画像シーケンスＤ５３を生成する。
【０１２５】
次に、加算器２０２は、画像シーケンスＤ５３に含まれるベース・レイヤー画像Ｄ５４と、画像シーケンスＤ５３に含まれるエンハンスメント・レイヤー画像Ｄ５５とを加算することにより、１０ビット画像Ｄ５６を生成する（Ｓ２０３）。
【０１２６】
以上のように、実施の形態１に係る画像符号化装置は、１０ビット画像をダウンコンバートすることにより、８ビット画像を生成する。そして、画像符号化装置は、８ビット画像をベース・ビュー画像として符号化する。また、画像符号化装置は、１０ビット画像と８ビット画像との差分値を８ビットのノン・ベース・ビュー画像として符号化する。これにより、１０ビット画像が、８ビット画像であるベース・ビュー画像と、８ビット画像であるノン・ベース・ビュー画像とに分割されて符号化される。
【０１２７】
また、実施の形態１に係る画像符号化装置は、１０ビット画像と８ビット画像との差分の算出に、符号化されたベース・ビュー画像の再構築画像を用いる。これにより、画像符号化装置は、１０ビット画像の符号化において、８ビット画像の符号化における量子化歪みを吸収することができる。
【０１２８】
また、実施の形態１に係る画像復号装置は、８ビット画像であるベース・ビュー画像と、８ビット画像であるノン・ベース・ビュー画像とを復号する。そして、画像復号装置は、復号されたベース・ビュー画像とノン・ベース・ビュー画像とを合成することにより、１０ビット画像を生成する。
【０１２９】
また、実施の形態１に係る画像復号装置は、ベース・ビュー画像のみを復号することにより、８ビット画像を生成することもできる。これにより、８ビット画像のみを表示できるディスプレイ装置との互換性が維持される。
【０１３０】
また、実施の形態１において示されたＭＶＣエンコーダ１０１およびＭＶＣデコーダ２０１は、それぞれ単独で、１０ビット画像を符号化または復号する能力を持つ必要がない。ＭＶＣエンコーダ１０１およびＭＶＣデコーダ２０１にそのような能力がない場合でも、実施の形態１に係る画像符号化装置および画像復号装置は、１０ビット画像を符号化または復号できる。したがって、より大きいビット深度の画像を処理する画像符号化装置または画像復号装置を開発するための費用および期間が、抑制される。
【０１３１】
また、実施の形態１において示されたＭＶＣエンコーダ１０１およびＭＶＣデコーダ２０１は、当然、３Ｄ画像の符号化または復号に利用することもできる。
【０１３２】
なお、実施の形態１において、８ビット画像および１０ビット画像が、例として示されたが、ビット深度は、８ビットまたは１０ビットに限られない。ビット深度が８ビットおよび１０ビットとは異なる組み合わせであっても、画像符号化装置および画像復号装置は、ＭＶＣエンコーダ１０１およびＭＶＣデコーダ２０１が符号化または復号できるビット深度よりも大きいビット深度の画像を符号化または復号できる。
【０１３３】
また、実施の形態１において示された各計算式は、一例であって、他の計算式が用いられてもよい。特に、右シフト演算は、所定の除数で除算することと同じである。また、左シフト演算は、所定の乗数で乗算することと同じである。また、ダウンコンバータ１０２がダウンコンバートする時に画素値の下位ビットを四捨五入する例が示されたが、ダウンコンバータ１０２は画素値の下位ビットを切捨てしてもよいし、切り上げしてもよい。
【０１３４】
また、ベース・レイヤー画像およびエンハンスメント・レイヤー画像は、同じ画像、つまり、同じビューに基づく画像である。よって、実施の形態１では、これらの画像は、ベース・ビュー画像およびノン・ベース・ビュー画像と区別して表現されている。しかし、ＭＶＣエンコーダ１０１およびＭＶＣデコーダ２０１は、ベース・レイヤー画像をベース・ビュー画像として、エンハンスメント・レイヤー画像をノン・ベース・ビュー画像として、用いる。したがって、これらの画像は、ベース・ビュー画像およびノン・ベース・ビュー画像として表現されてもよい。
【０１３５】
（実施の形態２）
実施の形態２に係る画像符号化装置および画像復号装置は、２つの１０ビット画像を用いて、１０ビット画像による３Ｄ表示を可能にする。
【０１３６】
図９は、実施の形態２に係る画像符号化装置を示す構成図である。図９に示された画像符号化装置は、ＭＶＣエンコーダ９０１、第１ダウンコンバータ９０２、第１減算器９０３、第２ダウンコンバータ９０４および第２減算器９０５を備える。そして、画像符号化装置は、１０ビット・ベース・ビュー画像Ｄ９１および１０ビット・ノン・ベース・ビュー画像Ｄ９５の２つの１０ビット画像を符号化する。
【０１３７】
第１ダウンコンバータ９０２は、１０ビット・ベース・ビュー画像Ｄ９１をダウンコンバートすることにより、８ビットのベース・ビュー・ベース・レイヤー画像Ｄ９２を生成する。なお、１０ビット・ベース・ビュー画像Ｄ９１は、例えば、左眼用の画像に対応する。
【０１３８】
ＭＶＣエンコーダ９０１は、８ビットのベース・ビュー・ベース・レイヤー画像Ｄ９２を符号化する。そして、符号化された８ビットのベース・ビュー・ベース・レイヤー画像Ｄ９２を復号することにより、再構築画像Ｄ９３を生成する。
【０１３９】
第１減算器９０３は、１０ビット・ベース・ビュー画像Ｄ９１と再構築画像Ｄ９３との差分を求めることにより、８ビットのベース・ビュー・エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ９４を生成する。
【０１４０】
ＭＶＣエンコーダ９０１は、ベース・ビュー・エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ９４をノン・ベース・ビュー画像として符号化する。
【０１４１】
第２ダウンコンバータ９０４は、１０ビット・ノン・ベース・ビュー画像Ｄ９５をダウンコンバートすることにより、８ビットのノン・ベース・ビュー・ベース・レイヤー画像Ｄ９６を生成する。なお、１０ビット・ノン・ベース・ビュー画像Ｄ９５は、例えば、右眼用の画像に対応する。
【０１４２】
ＭＶＣエンコーダ９０１は、８ビットのノン・ベース・ビュー・ベース・レイヤー画像Ｄ９６を符号化する。そして、符号化された８ビットのノン・ベース・ビュー・ベース・レイヤー画像Ｄ９６を復号することにより、再構築画像Ｄ９７を生成する。
【０１４３】
第２減算器９０５は、１０ビット・ノン・ベース・ビュー画像Ｄ９５と再構築画像Ｄ９７との差分を求めることにより、８ビットのノン・ベース・ビュー・エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ９８を生成する。
【０１４４】
ＭＶＣエンコーダ９０１は、ノン・ベース・ビュー・エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ９８をノン・ベース・ビュー画像として符号化する。
【０１４５】
そして、ＭＶＣエンコーダ９０１は、符号化されたベース・ビュー・ベース・レイヤー画像Ｄ９２、符号化されたベース・ビュー・エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ９４、符号化されたノン・ベース・ビュー・ベース・レイヤー画像Ｄ９６、符号化されたノン・ベース・ビュー・エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ９８を重畳して、ＭＶＣビットストリームＤ９９を生成する。
【０１４６】
図１０は、実施の形態２に係る画像復号装置を示す構成図である。図１０に示された画像復号装置は、ＭＶＣデコーダ１００１、第１加算器１００２および第２加算器１００３を備える。
【０１４７】
ＭＶＣデコーダ１００１は、ベース・ビュー・ベース・レイヤー・ビットストリームＤ１０１からベース・ビュー・ベース・レイヤー画像を復号する。また、ＭＶＣデコーダ１００１は、ベース・ビュー・エンハンスメント・レイヤー・ビットストリームＤ１０２からベース・ビュー・エンハンスメント・レイヤー画像を復号する。
【０１４８】
また、ＭＶＣデコーダ１００１は、ノン・ベース・ビュー・ベース・レイヤー・ビットストリームＤ１０３からノン・ベース・ビュー・ベース・レイヤー画像を復号する。また、ＭＶＣデコーダ１００１は、ノン・ベース・ビュー・エンハンスメント・レイヤー・ビットストリームＤ１０４からノン・ベース・ビュー・エンハンスメント・レイヤー画像を復号する。
【０１４９】
ＭＶＣデコーダ１００１は、図９で示されたＭＶＣビットストリームＤ９９から、ベース・ビュー、ノン・ベース・ビュー、ベース・レイヤーまたはエンハンスメント・レイヤーに対応する各ビットストリームを取得して、各ビットストリームを復号してもよい。そして、ＭＶＣデコーダ１００１は、復号された画像を画像シーケンスＤ１０５として重畳する。
【０１５０】
第１加算器１００２は、画像シーケンスＤ１０５のうち、ベース・ビュー・ベース・レイヤー画像Ｄ１０６およびベース・ビュー・エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ１０７を加算することにより、１０ビット・ベース・ビュー画像Ｄ１１０を生成する。
【０１５１】
第２加算器１００３は、画像シーケンスＤ１０５のうち、ノン・ベース・ビュー・ベース・レイヤー画像Ｄ１０８およびノン・ベース・ビュー・エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ１０９を加算することにより、１０ビット・ノン・ベース・ビュー画像Ｄ１１１を生成する。
【０１５２】
８ビット２Ｄディスプレイ１００４は、画像シーケンスＤ１０５に含まれるベース・ビュー・ベース・レイヤー画像Ｄ１０６を表示することにより、８ビットの２Ｄ画像を表示する。
【０１５３】
１０ビット２Ｄディスプレイ１００５は、第１加算器１００２により生成された１０ビット・ベース・ビュー画像Ｄ１１０を表示することにより、１０ビットの２Ｄ画像を表示する。
【０１５４】
８ビット３Ｄディスプレイ１００６は、画像シーケンスＤ１０５に含まれる、ベース・ビュー・ベース・レイヤー画像Ｄ１０６およびノン・ベース・ビュー・ベース・レイヤー画像Ｄ１０８を組み合わせて表示することにより、８ビットの３Ｄ画像を表示する。この時、例えば、ベース・ビュー・ベース・レイヤー画像Ｄ１０６は、左眼用の画像に対応し、ノン・ベース・ビュー・ベース・レイヤー画像Ｄ１０８は、右眼用の画像に対応する。
【０１５５】
１０ビット３Ｄディスプレイ１００７は、第１加算器１００２により生成された１０ビット・ベース・ビュー画像Ｄ１１０、および、第２加算器１００３により生成された１０ビット・ノン・ベース・ビュー画像Ｄ１１１を組み合わせて表示することにより、１０ビットの３Ｄ画像を表示する。この時、例えば、１０ビット・ベース・ビュー画像Ｄ１１０は、左眼用の画像に対応し、１０ビット・ノン・ベース・ビュー画像Ｄ１１１は、右眼用の画像に対応する。
【０１５６】
以上のように、実施の形態２に係る画像符号化装置および画像復号装置は、２つの１０ビット画像を用いて、１０ビット画像による３Ｄ表示を可能にする。また、上述の構成によって、８ビット画像の２Ｄ表示、８ビット画像の３Ｄ表示、および、１０ビット画像の２Ｄ表示等のように、様々な表示が実現可能である。
【０１５７】
（実施の形態３）
実施の形態３に係る画像符号化装置は、動き予測およびビュー間予測を用いて、１０ビット画像を符号化する。
【０１５８】
図１１は、実施の形態３に係る画像符号化装置を示す構成図である。図１１に示された画像符号化装置は、ＭＶＣエンコーダ１１０１、ダウンコンバータ１０２および減算器１０３を備える。図３に示された実施の形態１に係る画像符号化装置と比較して、ＭＶＣエンコーダ１１０１に変更が加えられている。その他の構成要素は、実施の形態１に係る画像符号化装置と同様である。
【０１５９】
図１２は、図１１に示されたＭＶＣエンコーダ１１０１を示す構成図である。図１２に示されたＭＶＣエンコーダ１１０１は、第１エンコーダ１１１１、第２エンコーダ１１１２およびマルチプレクサ１１３を備える。第１エンコーダ１１１１、第２エンコーダ１１１２およびマルチプレクサ１１３は、それぞれ、図４に示された第１エンコーダ１１１、第２エンコーダ１１２およびマルチプレクサ１１３と同様の動作をする。
【０１６０】
すなわち、第１エンコーダ１１１１は、ベース・レイヤー画像Ｄ３２をベース・ビュー画像として符号化することにより、ベース・レイヤー・ビットストリームＤ３６を生成する。そして、第１エンコーダ１１１１は、符号化されたベース・レイヤー画像Ｄ３２を復号することにより再構築画像Ｄ３３を生成する。
【０１６１】
また、第２エンコーダ１１１２は、エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４をノン・ベース・ビュー画像として符号化することにより、エンハンスメント・レイヤー・ビットストリームＤ３７を生成する。
【０１６２】
また、マルチプレクサ１１３は、ベース・レイヤー・ビットストリームＤ３６、および、エンハンスメント・レイヤー・ビットストリームＤ３７を重畳して、ＭＶＣビットストリームＤ３５を生成する。
【０１６３】
実施の形態３に係る第１エンコーダ１１１１は、ベース・レイヤー画像Ｄ３２を符号化する時、動き予測を利用する。同様に、第２エンコーダ１１１２は、エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４を符号化する時、動き予測を利用する。また、第２エンコーダ１１１２は、エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４を符号化する時、ビュー間予測を利用する。
【０１６４】
そのため、第１エンコーダ１１１１は、動き予測に用いられる動きベクトルを検出するための動き検出部１１２１を備える。同様に、第２エンコーダ１１１２は、動き予測に用いられる動きベクトルを検出するための動き検出部１１２２を備える。さらに、第２エンコーダ１１１２は、ビュー間予測に用いられる位置ずれベクトルを検出するための位置ずれ検出部１１２３を備える。
【０１６５】
動き予測のため、動き検出部１１２１は、動き予測に用いられる動きベクトルを検出する。第１エンコーダ１１１１は、動き検出部１１２１によって検出された動きベクトルを用いて、ベース・レイヤー画像Ｄ３２を符号化する。
【０１６６】
ここで、ベース・レイヤー画像Ｄ３２とエンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４とは、同じ１０ビット画像Ｄ３１から生成された画像であり、それらの画像に含まれる動きの情報も同じであると考えられる。したがって、第１エンコーダ１１１１と、第２エンコーダ１１１２は、同じ動きベクトルを利用してもよい。
【０１６７】
つまり、第２エンコーダ１１１２は、動きベクトルの情報Ｄ３８を取得することにより、動き検出部１１２１によって検出された動きベクトルを用いて、エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４を符号化してもよい。この場合、第２エンコーダ１１１２の動き検出部１１２２は、無くてもよい。
【０１６８】
しかし、エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４は、再構築画像Ｄ３３に依存して生成されたため、量子化歪みを含む。したがって、第２エンコーダ１１１２の動き検出部１１２２は、動き検出部１１２１によって検出された動きベクトルを用いて、通常より小さい範囲で動き検出してもよい。
【０１６９】
例えば、動き検出部１１２２は、動き検出部１１２１によって検出された動きベクトルの整数部分の情報Ｄ３８を取得し、情報Ｄ３８により特定される整数画素位置であってエンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４の整数画素位置から水平方向または垂直方向に１画素を超えない範囲で、エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４の動きベクトルを検出してもよい。
【０１７０】
また、第１エンコーダ１１１１は、動き検出部１１２１によって検出された動きベクトルを量子化して、量子化した動きベクトルの情報Ｄ３８を第２エンコーダ１１１２に通知してもよい。第２エンコーダ１１１２は、量子化された動きベクトルを逆量子化する。そして、動き検出部１１２２は、逆量子化された動きベクトルにより示される画素位置を含む、ベース・レイヤー画像Ｄ３２における動き検出の範囲よりも小さい範囲で、エンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４の動きベクトルを検出してもよい。
【０１７１】
これらにより、処理される情報量が削減される。また、動き検出の範囲が限定されるため、余分な処理が削減される。したがって、処理速度が向上する。
【０１７２】
さらに、ビュー間予測のため、位置ずれ検出部１１２３は、位置ずれベクトルを検出する。ビュー間予測とは、ベース・ビュー画像からノン・ベース・ビュー画像の予測処理を行うことである。典型的には、視差によって、ベース・ビュー画像とノン・ベース・ビュー画像との間に位置ずれがある。位置ずれ検出部１１２３は、この位置ずれを位置ずれベクトルとして検出する。また、実施の形態３において、位置ずれ検出部１１２３は、再構築画像Ｄ３３およびエンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４を用いて、それらの位置ずれを検出する。
【０１７３】
ここで、再構築画像Ｄ３３とエンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４とは、同じ１０ビット画像Ｄ３１から生成された画像であり、位置ずれはないと考えられる。したがって、第２エンコーダ１１１２は、位置ずれベクトルを（０，０）として、つまり、大きさが０である位置ずれベクトルを、ビュー間予測に用いてもよい。
【０１７４】
しかし、再構築画像Ｄ３３およびエンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４は、量子化歪みを含む。したがって、位置ずれ検出部１１２３は、通常よりも小さい範囲で位置ずれ検出してもよい。例えば、位置ずれ検出部１１２３は、再構築画像Ｄ３３とエンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４との差が水平方向または垂直方向に１画素を超えない範囲で、位置ずれ検出することにより、ビュー間予測に用いられる位置ずれベクトルを取得してもよい。
【０１７５】
ここで、再構築画像Ｄ３３とエンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４との関係は、１０ビット画像Ｄ３１の上位８ビットと下位２ビットとの関係にほぼ等しい。したがって、それらの間に相関は無いと考えられる。そのため、ビュー間予測による効果が得られない可能性がある。よって、上述のように、ビュー間予測は、限定的に行われることが好ましい。これらにより、余分な処理が削減され、処理速度が向上する。
【０１７６】
なお、量子化歪みによって、再構築画像Ｄ３３とエンハンスメント・レイヤー画像Ｄ３４との間の位置ずれが存在する場合でも、量子化歪みによる位置ずれは、１画素を超えないと想定される。また、小数精度のみの位置ずれ検出の制限は、比較的簡潔な制限であり、実装の複雑化が抑制される。したがって、位置ずれ検出は、１画素を超えない範囲に制限されることが、好ましい。同様の理由で、動き検出は、１画素を超えない範囲に制限されることが、好ましい。
【０１７７】
（実施の形態４）
上記実施の形態で示した画像符号化方法または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。
【０１７８】
さらにここで、上記実施の形態で示した画像符号化方法および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。
【０１７９】
図１３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〜ｅｘ１１０が設置されている。
【０１８０】
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〜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。
【０１８１】
しかし、コンテンツ供給システムｅｘ１００は図１３のような構成に限定されず、いずれかの要素を組み合わ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〜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。
【０１８２】
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（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）方式、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式、もしくは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。
【０１８３】
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）に対して上記実施の形態で説明したように符号化処理を行い、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処理して再生する。
【０１８４】
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。
【０１８５】
また、これら符号化処理および復号処理は、一般的にコンピュータｅｘ１１１および各機器が有するＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）ｅｘ５００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、画像符号化用および画像復号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処理および復号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。
【０１８６】
また、ストリーミングサーバｅｘ１０３は複数のサーバまたは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。
【０１８７】
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し、再生することができ、特別な権利または設備を有さないユーザでも個人放送を実現できる。
【０１８８】
このコンテンツ供給システムを構成する各機器の符号化、復号には上記実施の形態で示した画像符号化方法あるいは画像復号方法を用いるようにすればよい。
【０１８９】
その一例として携帯電話ｅｘ１１４について説明する。
【０１９０】
図１４は、上記実施の形態で説明した画像符号化方法と画像復号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ｅｘ６０１、ＣＣＤカメラ等の映像、静止画を撮ることが可能なカメラ部ｅｘ６０３、カメラ部ｅｘ６０３で撮影した映像、アンテナｅｘ６０１で受信した映像等が復号されたデータを表示する液晶ディスプレイ等の表示部ｅｘ６０２、操作キーｅｘ６０４群から構成される本体部、音声出力をするためのスピーカ等の音声出力部ｅｘ６０８、音声入力をするためのマイク等の音声入力部ｅｘ６０５、撮影した動画もしくは静止画のデータ、受信したメールのデータ、動画のデータもしくは静止画のデータ等、符号化されたデータまたは復号されたデータを保存するための記録メディアｅｘ６０７、携帯電話ｅｘ１１４に記録メディアｅｘ６０７を装着可能とするためのスロット部ｅｘ６０６を有している。記録メディアｅｘ６０７はＳＤカード等のプラスチックケース内に電気的に書換えおよび消去が可能な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭの一種であるフラッシュメモリ素子を格納したものである。
【０１９１】
さらに、携帯電話ｅｘ１１４について図１５を用いて説明する。携帯電話ｅｘ１１４は表示部ｅｘ６０２および操作キーｅｘ６０４を備えた本体部の各部を統括的に制御するようになされた主制御部ｅｘ７１１に対して、電源回路部ｅｘ７１０、操作入力制御部ｅｘ７０４、画像符号化部ｅｘ７１２、カメラインターフェース部ｅｘ７０３、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）制御部ｅｘ７０２、画像復号部ｅｘ７０９、多重分離部ｅｘ７０８、記録再生部ｅｘ７０７、変復調回路部ｅｘ７０６および音声処理部ｅｘ７０５が同期バスｅｘ７１３を介して互いに接続されている。
【０１９２】
電源回路部ｅｘ７１０は、ユーザの操作により終話およ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カメラ付デジタル携帯電話ｅｘ１１４を動作可能な状態に起動する。
【０１９３】
携帯電話ｅｘ１１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等でなる主制御部ｅｘ７１１の制御に基づいて、音声通話モード時に音声入力部ｅｘ６０５で集音した音声信号を音声処理部ｅｘ７０５によってデジタル音声データに変換し、これを変復調回路部ｅｘ７０６でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部ｅｘ７０１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ｅｘ６０１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ｅｘ６０１で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、変復調回路部ｅｘ７０６でスペクトラム逆拡散処理し、音声処理部ｅｘ７０５によってアナログ音声データに変換した後、音声出力部ｅｘ６０８を介してこれを出力する。
【０１９４】
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ｅｘ６０４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ｅｘ７０４を介して主制御部ｅｘ７１１に送出される。主制御部ｅｘ７１１は、テキストデータを変復調回路部ｅｘ７０６でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部ｅｘ７０１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ｅｘ６０１を介して基地局ｅｘ１１０へ送信する。
【０１９５】
データ通信モード時に画像データを送信する場合、カメラ部ｅｘ６０３で撮像された画像データを、カメラインターフェース部ｅｘ７０３を介して画像符号化部ｅｘ７１２に供給する。また、画像データを送信しない場合には、カメラ部ｅｘ６０３で撮像した画像データをカメラインターフェース部ｅｘ７０３およびＬＣＤ制御部ｅｘ７０２を介して表示部ｅｘ６０２に直接表示することも可能である。
【０１９６】
画像符号化部ｅｘ７１２は、本願発明で説明した画像符号化装置を備えた構成であり、カメラ部ｅｘ６０３から供給された画像データを上記実施の形態で示した画像符号化装置に用いた符号化方法によって圧縮符号化することにより符号化画像データに変換し、これを多重分離部ｅｘ７０８に送出する。また、このとき同時に携帯電話ｅｘ１１４は、カメラ部ｅｘ６０３で撮像中に音声入力部ｅｘ６０５で集音した音声を、音声処理部ｅｘ７０５を介してデジタルの音声データとして多重分離部ｅｘ７０８に送出する。
【０１９７】
多重分離部ｅｘ７０８は、画像符号化部ｅｘ７１２から供給された符号化画像データと音声処理部ｅｘ７０５から供給された音声データと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復調回路部ｅｘ７０６でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部ｅｘ７０１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ｅｘ６０１を介して送信する。
【０１９８】
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、アンテナｅｘ６０１を介して基地局ｅｘ１１０から受信した受信データを変復調回路部ｅｘ７０６でスペクトラム逆拡散処理し、その結果得られる多重化データを多重分離部ｅｘ７０８に送出する。
【０１９９】
また、アンテナｅｘ６０１を介して受信された多重化データを復号するには、多重分離部ｅｘ７０８は、多重化データを分離することにより画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ｅｘ７１３を介して当該符号化画像データを画像復号部ｅｘ７０９に供給すると共に当該音声データを音声処理部ｅｘ７０５に供給する。
【０２００】
次に、画像復号部ｅｘ７０９は、本願で説明した画像復号装置を備えた構成であり、画像データのビットストリームを上記実施の形態で示した符号化方法に対応した復号方法で復号することにより再生動画像データを生成し、これを、ＬＣＤ制御部ｅｘ７０２を介して表示部ｅｘ６０２に供給し、これにより、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動画データが表示される。このとき同時に音声処理部ｅｘ７０５は、音声データをアナログ音声データに変換した後、これを音声出力部ｅｘ６０８に供給し、これにより、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音声データが再生される。
【０２０１】
なお、上記システムの例に限られず、最近は衛星、地上波によるデジタル放送が話題となっており、図１６に示すようにデジタル放送用システムにも上記実施の形態の少なくとも画像符号化装置または画像復号装置を組み込むことができる。具体的には、放送局ｅｘ２０１では音声データ、映像データまたはそれらのデータが多重化されたビットストリームが電波を介して通信または放送衛星ｅｘ２０２に伝送される。これを受けた放送衛星ｅｘ２０２は、放送用の電波を発信し、衛星放送受信設備をもつ家庭のアンテナｅｘ２０４はこの電波を受信し、テレビ（受信機）ｅｘ３００またはセットトップボックス（ＳＴＢ）ｅｘ２１７などの装置はビットストリームを復号してこれを再生する。また、記録媒体であるＣＤおよびＤＶＤ等の記録メディアｅｘ２１５、ｅｘ２１６に記録した画像データと、音声データが多重化されたビットストリームを読み取り、復号するリーダ／レコーダｅｘ２１８にも上記実施の形態で示した画像復号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内に画像復号装置を実装し、これをテレビのモニタｅｘ２１９で再生する構成も考えられる。このときセットトップボックスではなく、テレビ内に画像復号装置を組み込んでも良い。また、アンテナｅｘ２０５を有する車ｅｘ２１０で、衛星ｅｘ２０２または基地局等から信号を受信し、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。
【０２０２】
また、ＤＶＤ、ＢＤ等の記録メディアｅｘ２１５に記録した音声データ、映像データまたはそれらのデータが多重化された符号化ビットストリームを読み取り復号する、または、記録メディアｅｘ２１５に、音声データ、映像データまたはそれらのデータを符号化し、多重化データとして記録するリーダ／レコーダｅｘ２１８にも上記実施の形態で示した画像復号装置または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に表示される。また、符号化ビットストリームが記録された記録メディアｅｘ２１５により、他の装置およびシステム等は、映像信号を再生することができる。例えば、他の再生装置ｅｘ２１２は、符号化ビットストリームがコピーされた記録メディアｅｘ２１４を用いて、モニタｅｘ２１３に映像信号を再生することができる。
【０２０３】
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内に画像復号装置を実装し、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、テレビ内に画像復号装置を組み込んでもよい。
【０２０４】
図１７は、上記実施の形態で説明した画像復号方法および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等を介して映像情報のビットストリームを取得、または、出力するチューナｅｘ３０１と、受信した符号化データを復調する、または、生成された符号化データを外部に送信するために変調する変調／復調部ｅｘ３０２と、復調した映像データと音声データとを分離する、または、符号化された映像データと音声データとを多重化する多重／分離部ｅｘ３０３を備える。また、テレビｅｘ３００は、音声データ、映像データそれぞれを復号する、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を有する信号処理部ｅｘ３０６と、復号された音声信号を出力するスピーカｅｘ３０７、復号され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等を有するインターフェース部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。インターフェース部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。
【０２０５】
まず、テレビｅｘ３００がアンテナｅｘ２０４等により外部から取得したデータを復号し、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で復調した映像データ、音声データを多重／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で復号し、分離した映像データを映像信号処理部ｅｘ３０５で上記実施の形態で説明した復号方法を用いて復号する。復号した音声信号、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から符号化された符号化ビットストリームを読み出してもよい。次に、テレビｅｘ３００が音声信号および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〜ｅｘ３２１は図示しているように複数備えていてもよいし、一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と多重／分離部ｅｘ３０３との間等でもシステムのオーバフローおよび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。
【０２０６】
また、テレビｅｘ３００は、放送および記録メディア等から音声データおよび映像データを取得する以外に、マイクおよびカメラの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、これらのすべての処理を行うことはできず、上記受信、復号処理、および、外部出力のうちいずれかのみが可能な構成であってもよい。
【０２０７】
また、リーダ／レコーダｅｘ２１８で記録メディアから符号化ビットストリームを読み出す、または、書き込む場合には、上記復号処理または符号化処理はテレビｅｘ３００およびリーダ／レコーダｅｘ２１８のうちいずれかで行ってもよいし、テレビｅｘ３００とリーダ／レコーダｅｘ２１８とが互いに分担して行ってもよい。
【０２０８】
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１８に示す。情報再生／記録部ｅｘ４００は、以下に説明する要素ｅｘ４０１〜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。上記の読み出しおよび書き込みの処理は、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および追加を行うと共に、変調記録部ｅｘ４０２、再生復調部ｅｘ４０３およびサーボ制御部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。
【０２０９】
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。
【０２１０】
図１９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、あらかじ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、記録および再生を行う装置は、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の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符号化データの読み書きを行う。
【０２１１】
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するなど、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。
【０２１２】
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１７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および携帯電話ｅｘ１１４等でも考えられる。また、上記携帯電話ｅｘ１１４等の端末は、テレビｅｘ３００と同様に、符号化器および復号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。
【０２１３】
このように、上記実施の形態で示した画像符号化方法あるいは画像復号方法を上述したいずれの機器およびシステムに用いることは可能であり、そうすることで、上記実施の形態で説明した効果を得ることができる。
【０２１４】
また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形または修正が可能である。
【０２１５】
（実施の形態５）
上記各実施の形態で示した画像符号化方法および装置、画像復号方法および装置は、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２０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〜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。
【０２１６】
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およびストリームコントローラｅｘ５０４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およびカメラｅｘ１１３等からＡＶ信号の入力を受け付ける。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、処理量および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に送られる。信号処理部ｅｘ５０７は、音声信号の符号化および／または映像信号の符号化を行う。ここで映像信号の符号化処理は、上記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。この出力されたビットストリームは、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。
【０２１７】
また、例えば復号処理を行う場合には、ＬＳＩｅｘ５００は、制御部ｅｘ５０１の制御に基づいて、ストリームＩ／Ｏｅｘ５０６によって基地局ｅｘ１０７を介して得た符号化データ、または、記録メディアｅｘ２１５から読み出して得た符号化データを一旦メモリｅｘ５１１等に蓄積する。制御部ｅｘ５０１の制御に基づいて、蓄積したデータは、処理量および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に送られる。信号処理部ｅｘ５０７は、音声データの復号および／または映像データの復号を行う。ここで映像信号の復号処理は、上記実施の形態で説明した復号処理である。さらに、場合により復号された音声信号と復号された映像信号を同期して再生できるようそれぞれの信号を一旦バッファｅｘ５０８等に蓄積するとよい。復号された出力信号は、メモリｅｘ５１１等を適宜介しながら、携帯電話ｅｘ１１４、ゲーム機ｅｘ１１５およびテレビｅｘ３００等の各出力部から出力される。
【０２１８】
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も一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。
【０２１９】
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。
【０２２０】
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、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。
【０２２１】
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。
【０２２２】
以上、本発明に係る符号化方法、符号化装置、復号方法および復号装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を当該実施の形態に施した形態、および、異なる実施の形態における構成要素およびステップ等を組み合わせて構築される別の形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０２２３】
本発明に係る画像符号化装置および画像復号装置は、例えば、テレビ、デジタルビデオレコーダー、カーナビゲーション、携帯電話、デジタルカメラ、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】
【０２２４】
１０１、９０１、１１０１  ＭＶＣエンコーダ
１０２  ダウンコンバータ
１０３  減算器
１１１、１１１１  第１エンコーダ
１１２、１１１２  第２エンコーダ
１１３、２１３  マルチプレクサ
２０１、１００１  ＭＶＣデコーダ
２０２  加算器
２１１  第１デコーダ
２１２  第２デコーダ
９０２  第１ダウンコンバータ
９０３  第１減算器
９０４  第２ダウンコンバータ
９０５  第２減算器
１００２  第１加算器
１００３  第２加算器
１００４  ８ビット２Ｄディスプレイ
１００５  １０ビット２Ｄディスプレイ
１００６  ８ビット３Ｄディスプレイ
１００７  １０ビット３Ｄディスプレイ
１１２１、１１２２  動き検出部
１１２３  位置ずれ検出部
Ｄ１１、Ｄ２３  ベース・ビュー画像
Ｄ１２、Ｄ２４  ノン・ベース・ビュー画像
Ｄ１３、Ｄ３３、Ｄ９３、Ｄ９７  再構築画像
Ｄ１４、Ｄ２１  ベース・ビュー・ビットストリーム
Ｄ１５、Ｄ２２  ノン・ベース・ビュー・ビットストリーム
Ｄ１６、Ｄ３５、Ｄ９９  ＭＶＣビットストリーム
Ｄ２５、Ｄ５３、Ｄ１０５  画像シーケンス
Ｄ３１、Ｄ５６  １０ビット画像
Ｄ３２、Ｄ５４  ベース・レイヤー画像
Ｄ３４、Ｄ５５  エンハンスメント・レイヤー画像
Ｄ３６、Ｄ５１  ベース・レイヤー・ビットストリーム
Ｄ３７、Ｄ５２  エンハンスメント・レイヤー・ビットストリーム
Ｄ３８  情報
Ｄ９１、Ｄ１１０  １０ビット・ベース・ビュー画像
Ｄ９２、Ｄ１０６  ベース・ビュー・ベース・レイヤー画像
Ｄ９４、Ｄ１０７  ベース・ビュー・エンハンスメント・レイヤー画像
Ｄ９５、Ｄ１１１  １０ビット・ノン・ベース・ビュー画像
Ｄ９６、Ｄ１０８  ノン・ベース・ビュー・ベース・レイヤー画像
Ｄ９８、Ｄ１０９  ノン・ベース・ビュー・エンハンスメント・レイヤー画像
Ｄ１０１  ベース・ビュー・ベース・レイヤー・ビットストリーム
Ｄ１０２  ベース・ビュー・エンハンスメント・レイヤー・ビットストリーム
Ｄ１０３  ノン・ベース・ビュー・ベース・レイヤー・ビットストリーム
Ｄ１０４  ノン・ベース・ビュー・エンハンスメント・レイヤー・ビットストリーム
ｅｘ１００  コンテンツ供給システム
ｅｘ１０１  インターネット
ｅｘ１０２  インターネットサービスプロバイダ
ｅｘ１０３  ストリーミングサーバ
ｅｘ１０４  電話網
ｅｘ１０６、ｅｘ１０７、ｅｘ１０８、ｅｘ１０９、ｅｘ１１０  基地局
ｅｘ１１１  コンピュータ
ｅｘ１１２  ＰＤＡ
ｅｘ１１３、ｅｘ１１６  カメラ
ｅｘ１１４  カメラ付デジタル携帯電話（携帯電話）
ｅｘ１１５  ゲーム機
ｅｘ１１７  マイク
ｅｘ２００  デジタル放送用システム
ｅｘ２０１  放送局
ｅｘ２０２  放送衛星（衛星）
ｅｘ２０３  ケーブル
ｅｘ２０４、ｅｘ２０５、ｅｘ６０１  アンテナ
ｅｘ２１０  車
ｅｘ２１１  カーナビゲーション（カーナビ）
ｅｘ２１２  再生装置
ｅｘ２１３、ｅｘ２１９  モニタ
ｅｘ２１４、ｅｘ２１５、ｅｘ２１６、ｅｘ６０７  記録メディア
ｅｘ２１７  セットトップボックス（ＳＴＢ）
ｅｘ２１８  リーダ／レコーダ
ｅｘ２２０  リモートコントローラ
ｅｘ２３０  情報トラック
ｅｘ２３１  記録ブロック
ｅｘ２３２  内周領域
ｅｘ２３３  データ記録領域
ｅｘ２３４  外周領域
ｅｘ３００  テレビ
ｅｘ３０１  チューナ
ｅｘ３０２  変調／復調部
ｅｘ３０３  多重／分離部
ｅｘ３０４  音声信号処理部
ｅｘ３０５  映像信号処理部
ｅｘ３０６、ｅｘ５０７  信号処理部
ｅｘ３０７  スピーカ
ｅｘ３０８、ｅｘ６０２  表示部
ｅｘ３０９  出力部
ｅｘ３１０、ｅｘ５０１  制御部
ｅｘ３１１、ｅｘ５０５、ｅｘ７１０  電源回路部
ｅｘ３１２  操作入力部
ｅｘ３１３  ブリッジ
ｅｘ３１４、ｅｘ６０６  スロット部
ｅｘ３１５  ドライバ
ｅｘ３１６  モデム
ｅｘ３１７  インターフェース部
ｅｘ３１８、ｅｘ３１９、ｅｘ３２０、ｅｘ３２１、ｅｘ４０４、ｅｘ５０８  バッファ
ｅｘ４００  情報再生／記録部
ｅｘ４０１  光ヘッド
ｅｘ４０２  変調記録部
ｅｘ４０３  再生復調部
ｅｘ４０５  ディスクモータ
ｅｘ４０６  サーボ制御部
ｅｘ４０７  システム制御部
ｅｘ５００  ＬＳＩ
ｅｘ５０２  ＣＰＵ
ｅｘ５０３  メモリコントローラ
ｅｘ５０４  ストリームコントローラ
ｅｘ５０６  ストリームＩ／Ｏ
ｅｘ５０９  ＡＶ  Ｉ／Ｏ
ｅｘ５１０  バス
ｅｘ５１１  メモリ
ｅｘ６０３  カメラ部
ｅｘ６０４  操作キー
ｅｘ６０５  音声入力部
ｅｘ６０８  音声出力部
ｅｘ７０１  送受信回路部
ｅｘ７０２  ＬＣＤ制御部
ｅｘ７０３  カメラインターフェース部（カメラＩ／Ｆ部）
ｅｘ７０４  操作入力制御部
ｅｘ７０５  音声処理部
ｅｘ７０６  変復調回路部
ｅｘ７０７  記録再生部
ｅｘ７０８  多重分離部
ｅｘ７０９  画像復号部
ｅｘ７１１  主制御部
ｅｘ７１２  画像符号化部
ｅｘ７１３  同期バス
【図１】
2013505647.tif 000003
【図２】
2013505647.tif 000004
【図３】
2013505647.tif 000005
【図４】
2013505647.tif 000006
【図５】
2013505647.tif 000007
【図６】
2013505647.tif 000008
【図７】
2013505647.tif 000009
【図８】
2013505647.tif 000010
【図９】
2013505647.tif 000011
【図１０】
2013505647.tif 000012
【図１１】
2013505647.tif 000013
【図１２】
2013505647.tif 000014
【図１３】
2013505647.tif 000015
【図１４】
2013505647.tif 000016
【図１５】
2013505647.tif 000017
【図１６】
2013505647.tif 000018
【図１７】
2013505647.tif 000019
【図１８】
2013505647.tif 000020
【図１９】
2013505647.tif 000021
【図２０】
2013505647.tif 000022
【国際調査報告】
2013505647.tif 000023
2013505647.tif 000024