(57)【要約】【課題】並列して高速に復号化可能な画像ストリームを効率よく生成する画像符号化装置を提供すること。【解決手段】並列して復号化処理が可能な第１の単位の符号化データを複数含むストリームを出力する画像符号化装置１０１であって、目標符号量に基づいて量子化パラメータを決定し、第１の単位の符号化データの予測符号量を算出する第１符号化部１０２と、決定された量子化パラメータを用いて入力信号を量子化し符号化することで第１の単位の符号化データを生成する第２符号化部１０４と、第１符号化部により算出された予測符号量を用いて、第１の単位の符号化データについての予測開始位置情報を生成し、第２符号化部から得られる、第２の単位分の符号化データを含むストリームの、第２の単位分の符号化データよりストリームの先頭寄りの位置に、第２の単位分の予測開始位置情報を記録して出力する予測開始位置記録部１０５とを備える。【選択図】図１
2008306450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル画像のデータである入力信号を量子化および符号化することにより、並列して復号化処理が可能な第１の単位の符号化データを複数含むストリームを出力する画像符号化装置であって、
所定の目標符号量に基づいて前記量子化に用いられる量子化パラメータを決定し、決定した量子化パラメータによる前記第１の単位の入力信号の一部に対する量子化および符号化の結果の符号量から、前記第１の単位の符号化データの符号量の予測値である予測符号量を算出する第１符号化手段と、
前記第１符号化手段により決定された量子化パラメータを用いて前記入力信号を量子化し符号化することで前記第１の単位の符号化データを生成する第２符号化手段と、
（ａ）前記第２符号化手段から得られる、複数の前記第１の単位からなる第２の単位分の符号化データを含むストリームの、それら符号化データより前記ストリームの先頭寄りの位置に、（ｂ）前記予測符号量を用いて得られる、前記第２の単位分の符号化データそれぞれの、前記ストリームにおける開始位置の予測値を示す予測開始位置情報を記録して出力する記録手段と
を備える画像符号化装置。
【請求項２】
前記記録手段は、前記第１符号化手段により算出された前記第１の単位の符号化データの予測符号量を積算することにより得られる前記予測開始位置情報を前記画像ストリームに記録する
請求項１記載の画像符号化装置。
【請求項３】
前記記録手段は、前記第１符号化手段により算出された前記第１の単位の符号化データの予測符号量を、前記第２の単位分の符号化データの予測開始位置の算出に必要な分だけ含んだ情報を、前記予測開始位置情報として前記画像ストリームに記録する
請求項１記載の画像符号化装置。
【請求項４】
前記第２符号化手段は、
前記第１符号化手段から得られる、前記第１の単位の符号化データの予測符号量と、前記符号化データの実際の符号量とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較の結果、前記実際の符号量が前記予測値より小さい場合、前記符号化データに所定のデータを追加することで前記符号化データの実際の符号量を前記予測符号量以上にする追加手段とを有する
請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像符号化装置。
【請求項５】
前記ディジタル画像は動画像であり、前記第２の単位は前記動画像を構成するフレームであり、前記第１の単位は前記フレームを構成するスライスである
請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像符号化装置。
【請求項６】
前記ディジタル画像は動画像であり、前記第１の単位は前記動画像を構成するフレームであり、前記第２の単位は複数の前記フレームからなるフレーム群である
請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像符号化装置。
【請求項７】
前記第１符号化手段および前記第２符号化手段のそれぞれは、Ｈ.２６４の符号化方式により前記入力信号を符号化する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像符号化装置。
【請求項８】
ディジタル画像の符号化データのストリームを復号化する画像復号化装置であって、
前記ストリームは、並列して復号化処理が可能な第１の単位の符号化データを、複数の前記第１の単位からなる第２の単位分含み、さらに、前記第２の単位分の符号化データそれぞれの前記ストリームにおける開始位置の予測値を示す予測開始位置情報を含み、
前記画像復号化装置は、
前記ストリームの、前記第２の単位分の符号化データより前記ストリームの先頭寄りの位置から、前記予測開始位置情報を読み出す読出手段と、
前記読出手段により読み出された前記予測開始位置情報を用いて特定される予測開始位置を起点とする検索により、前記ストリームにおけるそれぞれの前記第１の単位の符号化データの開始位置を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出されたそれぞれの開始位置で前記ストリームを分割し、前記分割により得られる複数の前記第１の単位の符号化データに対する復号化処理を２以上並列して行う復号化手段と
を備える画像復号化装置。
【請求項９】
前記予測開始位置情報は、前記第２の単位分の符号化データの予測開始位置の算出に必要な分の、前記第１の単位の符号化データの符号量の予測値である予測符号量を示す情報であり、
前記検出手段は、前記予測符号量の積算結果から前記第２の単位分の符号化データの予測開始位置を特定する
請求項８記載の画像復号化装置。
【請求項１０】
前記予測開始位置情報を用いて特定される予測開始位置は、前記第１の単位の符号化データの前記ストリームにおける実際の開始位置、または前記実際の開始位置よりも前記ストリームの先頭寄りの位置であり、
前記検出手段は、前記予測開始位置情報から特定された予測開始位置から、前記ストリームの先頭とは反対方向のみを検索することで、前記符号化データの前記ストリームにおける開始位置を検出する
請求項８または９に記載の画像復号化装置。
【請求項１１】
前記ディジタル画像は動画像であり、前記第２の単位は前記動画像を構成するフレームであり、前記第１の単位は前記フレームを構成するスライスである
請求項８〜１０のいずれか１項に記載の画像復号化装置。
【請求項１２】
前記ディジタル画像は動画像であり、前記第１の単位は前記動画像を構成するフレームであり、前記第２の単位は複数の前記フレームからなるフレーム群である
請求項８〜１０のいずれか１項に記載の画像復号化装置。
【請求項１３】
前記符号化データは、Ｈ.２６４の符号化方式により符号化されたデータである
請求項８〜１０のいずれか１項に記載の画像復号化装置。
【請求項１４】
ディジタル画像のデータである入力信号を量子化および符号化することにより、並列して復号化処理が可能な第１の単位の符号化データを複数含むストリームを生成する画像符号化方法であって、
所定の目標符号量に基づいて前記量子化に用いられる量子化パラメータを決定し、決定した量子化パラメータによる前記第１の単位の入力信号の一部に対する量子化および符号化の結果の符号量から、前記第１の単位の符号化データの符号量の予測値である予測符号量を算出する第１符号化ステップと、
前記第１符号化ステップにおいて決定された量子化パラメータを用いて前記入力信号を量子化し符号化することで前記第１の単位の符号化データを生成する第２符号化ステップと、
（ａ）前記第２符号化ステップにおいて得られる、複数の前記第１の単位からなる第２の単位分の符号化データを含むストリームの、それら符号化データより前記ストリームの先頭寄りの位置に、（ｂ）前記予測符号量を用いて得られる、前記第２の単位分の符号化データそれぞれの、前記ストリームにおける開始位置の予測値を示す予測開始位置情報を記録する記録ステップと
を含む画像符号化方法。
【請求項１５】
ディジタル画像のデータである入力信号を量子化および符号化することにより、並列して復号化処理が可能な第１の単位の符号化データを複数含むストリームを生成するためのプログラムであって、
所定の目標符号量に基づいて前記量子化に用いられる量子化パラメータを決定し、決定した量子化パラメータによる前記第１の単位の入力信号の一部に対する量子化および符号化の結果の符号量から、前記第１の単位の符号化データの符号量の予測値である予測符号量を算出する第１符号化ステップと、
前記第１符号化ステップにおいて決定された量子化パラメータを用いて前記入力信号を量子化し符号化することで前記第１の単位の符号化データを生成する第２符号化ステップと、
（ａ）前記第２符号化ステップにおいて得られる、複数の前記第１の単位からなる第２の単位分の符号化データを含むストリームの、それら符号化データより前記ストリームの先頭寄りの位置に、（ｂ）前記予測符号量を用いて得られる、前記第２の単位分の符号化データそれぞれの、前記ストリームにおける開始位置の予測値を示す予測開始位置情報を記録する記録ステップと
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１６】
ディジタル画像の符号化データのストリームを復号化する画像復号化方法であって、
前記ストリームは、並列して復号化処理が可能な第１の単位の符号化データを、複数の前記第１の単位からなる第２の単位分含み、さらに、前記第２の単位分の符号化データそれぞれの前記ストリームにおける開始位置の予測値を示す予測開始位置情報を含み、
前記画像復号化方法は、
前記ストリームの、前記第２の単位分の符号化データより前記ストリームの先頭寄りの位置から、前記予測開始位置情報を読み出す読出ステップと、
前記読出ステップにおいて読み出された前記予測開始位置情報を用いて特定される予測開始位置を起点とする検索により、前記ストリームにおけるそれぞれの前記第１の単位の符号化データの開始位置を検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて検出されたそれぞれの開始位置で前記ストリームを分割し、前記分割により得られる複数の前記第１の単位の符号化データに対する復号化処理を２以上並列して行う復号化ステップと
を含む画像復号化方法。
【請求項１７】
ディジタル画像の符号化データのストリームを復号化するためのプログラムであって、
前記ストリームは、並列して復号化処理が可能な第１の単位の符号化データを、複数の前記第１の単位からなる第２の単位分含み、さらに、前記第２の単位分の符号化データそれぞれの前記ストリームにおける開始位置の予測値を示す予測開始位置情報を含み、
前記プログラムは、
前記ストリームの、前記第２の単位分の符号化データより前記ストリームの先頭寄りの位置から、前記予測開始位置情報を読み出す読出ステップと、
前記読出ステップにおいて読み出された前記予測開始位置情報を用いて特定される予測開始位置を起点とする検索により、前記ストリームにおけるそれぞれの前記第１の単位の符号化データの開始位置を検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて検出されたそれぞれの開始位置で前記ストリームを分割し、前記分割により得られる複数の前記第１の単位の符号化データに対する復号化処理を２以上並列して行う復号化ステップと
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディジタル画像を符号化し画像ストリームを出力する画像符号化装置、およびその画像ストリームを復号する画像復号化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディジタル画像の符号化処理においては、同じフレームに対して符号化処理を前もって複数回行うことで最終的な符号化の際に発生する符号量を予測し、目標符号量に適した量子化パラメータを決定することが一般的に行われている。
【０００３】
また、符号化されたディジタル画像の復号化処理を行う際、例えば１フレームをスライスと呼ばれる複数の領域に分け、スライスごとの復号化を複数のプロセッサを用いて並列に行うことが一般的になっている。
【０００４】
このように、符号化されたディジタル画像の復号化を複数のプロセッサで並列に行うことにより、復号化処理を高速に行うことが可能である。
【０００５】
例えば、１フレームを１０個のスライスに分割したＨ．２６４方式の画像ストリームに対し、２つのプロセッサで並列に復号化処理を行う場合を想定する。
【０００６】
この場合、１フレーム分の復号化処理において、それぞれのプロセッサは５スライスを処理すればよい。その結果、１つのプロセッサで復号化処理を行う場合の約半分の時間で１フレーム分の復号化処理を完了することができる。
【０００７】
なお、１つのスライスの符号量が可変である場合は、画像ストリームを先頭から検索し、１０個のスライスそれぞれの開始位置を検出する。さらに、その位置情報を基に画像ストリームを分割し復号化処理を並列化することが可能である。
【０００８】
このようにスライスの符号量が可変である場合、画像復号化装置においては、画像ストリームの分割位置、つまりそれぞれのスライスの開始位置を知る必要がある。
【０００９】
そこで、スライスの符号量が可変である場合の復号化処理において、画像復号化装置にスライスの開始位置を高速に検出させるための技術も開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
この技術によれば、各スライスの開始位置を画像ストリーム内に記録しておき、復号化の際にはその情報を参照することで各スライスの先頭を検出することができる。
【特許文献１】特開２００６−３１９９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述のように、画像ストリームに各スライスの開始位置を示す情報を記録する場合、復号時の遅延や処理の複雑化を避けるために、１フレームに含まれる最初のスライス開始位置よりも前、つまり最初のスライスよりも画像ストリームの先頭寄りの位置に、全スライスの開始位置情報が記録されていることが望ましい。
【００１２】
図１０は、従来の画像ストリームにおける開始位置情報の記録位置の一例を示す図である。
【００１３】
図１０に示すように、１フレームに含まれる、Ｓｌｉｃｅ＃０〜Ｓｌｉｃｅ＃１０のそれぞれの開始位置を示す情報を、これらスライスよりも画像ストリームの先頭寄りに記録する。
【００１４】
このような画像ストリームを受け取った画像復号化装置では、画像ストリームに含まれる開始位置情報を参照することで、当該１フレームに含まれる全てのスライスを素早く取得することができる。
【００１５】
ここで、上記従来の画像符号化装置を用いてこのような画像ストリームを生成する場合、画像符号化処理の後段で約１フレーム分の遅延が発生することとなる。
【００１６】
これは、各スライスの開始位置の基礎となる各スライスの符号量が、各スライスの符号化処理が完了した後でしか確定しないからである。図１１を参照しながらこの問題を説明する。
【００１７】
図１１は、図１０に示す画像ストリームを生成するための従来の構成を示す図である。
図１１において、入力端子５０１から入力されたディジタル画像（信号ｉ）は、画像符号化装置５０２によりＨ．２６４方式で符号化される。
【００１８】
この符号化により得られた画像ストリーム（信号ｊ）と各スライスの先頭位置を示す情報（信号ｋ）が画像符号化装置５０２から出力される。
【００１９】
ここで、１０番目のスライスの先頭位置が確定するのは、９番目のスライスの符号化が完了した後である。従って、画像ストリームに含まれる最初のスライス先頭位置よりも前に、１０スライス分の開始位置情報を記録するために、遅延部５０３によって９番目のスライスの符号化が完了するまで信号ｉを遅延させる。
【００２０】
つまり、従来の画像符号化装置では、１フレーム分の画像ストリームを生成する際に、ほぼ１フレーム分の遅延が生じることになる。
【００２１】
このように、並列して復号化処理を行う画像復号化装置に、高速に画像ストリームを処理させるためには、スライス等の所定の単位の符号化データごとの開始位置を示す情報を、画像ストリームのこれら符号化データよりも前の位置に記録する必要がある。
【００２２】
しかし、このような画像ストリームを生成する画像符号化装置においては、これら符号化データの符号量の確定を持つ必要がある。そのため、これら符号化データを得るための符号化処理の時間だけ遅延が生じることとなる。
【００２３】
本発明は上記課題を考慮し、並列して高速に復号化可能な画像ストリームを効率よく生成する画像符号化装置を提供することを目的とする。
【００２４】
また、本発明はさらに、本発明の画像符号化装置により生成された画像ストリームを効率よく復号化する画像復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】
【００２５】
上記従来の課題を解決するために、本発明の画像符号化装置はディジタル画像のデータである入力信号を量子化および符号化することにより、並列して復号化処理が可能な第１の単位の符号化データを複数含むストリームを出力する画像符号化装置であって、所定の目標符号量に基づいて前記量子化に用いられる量子化パラメータを決定し、決定した量子化パラメータによる前記第１の単位の入力信号の一部に対する量子化および符号化の結果の符号量から、前記第１の単位の符号化データの符号量の予測値である予測符号量を算出する第１符号化手段と、前記第１符号化手段により決定された量子化パラメータを用いて前記入力信号を量子化し符号化することで前記第１の単位の符号化データを生成する第２符号化手段と、（ａ）前記第１符号化手段により算出された予測符号量を用いて、前記第１の単位の符号化データの前記ストリームにおける開始位置の予測値を示す予測開始位置情報を生成し、（ｂ）前記第２符号化手段から得られる、複数の前記第１の単位からなる第２の単位分の符号化データを含むストリームの、前記第２の単位分の符号化データより前記ストリームの先頭寄りの位置に、前記第２の単位分の前記予測開始位置情報を記録して出力する記録手段とを備える。
【００２６】
この構成により、本発明の画像符号化装置は、複数の第１の単位の符号化データを含むストリームを出力する際に、当該ストリームのそれら符号化データよりも前の位置に、第１符号化手段による処理の結果から得られる予測開始位置情報を記録して出力することができる。
【００２７】
つまり、本発明の画像符号化装置は、並列して高速に復号化可能な画像ストリームを効率よく生成することができる。
【００２８】
また、前記記録手段は、前記第１符号化手段により算出された前記第１の単位の符号化データの予測符号量を積算することにより得られる前記予測開始位置情報を前記画像ストリームに記録してもよい。また、前記記録手段は、前記第１符号化手段により算出された前記第１の単位の符号化データの予測符号量を、前記第２の単位分の符号化データの予測開始位置の算出に必要な分だけ含んだ情報を、前記予測開始位置情報として前記画像ストリームに記録してもよい。
【００２９】
つまり、本発明の画像符号化装置は、量子化パラメータの決定に伴って得られる予測符号量を積算することで得られる予測開始位置情報をストリームに記録することができる。また、予測符号量そのものを予測開始位置情報としてストリームに記録することもできる。
【００３０】
また、前記第２符号化手段は、前記第１符号化手段から得られる、前記第１の単位の符号化データの予測符号量と、前記符号化データの実際の符号量とを比較する比較手段と、前記比較手段による比較の結果、前記実際の符号量が前記予測値より小さい場合、前記符号化データに所定のデータを追加することで前記符号化データの実際の符号量を前記予測符号量以上にする追加手段とを有するとしてもよい。
【００３１】
これにより、第１の単位の符号化データの予測符号量以上は、実際の符号量より必ず小さいものとなる。従って、予測開始位置情報に示される各スライスの予測開始位置は、必ずそれぞれの実際の開始位置よりも、先頭寄りの位置となる。
【００３２】
従って、当該画像ストリームを復号化する画像復号化装置は、予測開始位置から先頭とは反対方向のみを検索することで、実際の開始位置を検出することができ、効率的である。
【００３３】
また、本発明の画像復号化装置は、ディジタル画像の符号化データのストリームを復号化する画像復号化装置であって、前記ストリームは、並列して復号化処理が可能な第１の単位の符号化データを、複数の前記第１の単位からなる第２の単位分含み、さらに、前記第２の単位分の符号化データそれぞれの前記ストリームにおける開始位置の予測値を示す予測開始位置情報を含み、前記画像復号化装置は、前記ストリームの、前記第２の単位分の符号化データより前記ストリームの先頭寄りの位置から、前記予測開始位置情報を読み出す読出手段と、前記読出手段により読み出された前記予測開始位置情報を用いて特定される予測開始位置を起点とする検索により、前記ストリームにおけるそれぞれの前記第１の単位の符号化データの開始位置を検出する検出手段と、前記検出手段により検出されたそれぞれの開始位置で前記ストリームを分割し、前記分割により得られる複数の前記第１の単位の符号化データに対する復号化処理を２以上並列して行う復号化手段とを備える。
【００３４】
この構成により、本発明の画像復号化装置は、本発明の画像符号化装置から出力されるストリームを復号化処理の対象とすることができ、当該ストリームに含まれる複数の第１の単位の符号化データの開始位置を、予測開始位置情報に基づいて検出することができる。
【００３５】
これら開始位置は、これら符号化データを並列で復号化するための分割位置となる情報である。つまり、本発明の画像復号化装置は、並列で復号化するために必要な分割位置を、予測開始位置情報を用いて容易に検出することができ、ストリームの復号化を高速にかつ効率よく行うことができる。
【００３６】
また、前記予測開始位置情報は、前記第２の単位分の符号化データの予測開始位置の算出に必要な分の、前記第１の単位の符号化データの符号量の予測値である予測符号量を示す情報であり、前記検出手段は、前記予測符号量の積算結果から前記第２の単位分の符号化データの予測開始位置を特定するとしてもよい。
【００３７】
つまり、ストリームに記録されている予測開始位置情報が、それぞれの予測開始位置そのものではなく、それぞれの予測開始位置を算出する基礎となる予測符号量を示すものであっても、それらを積算することによって、各予測開始位置を特定することができる。
【００３８】
また、前記予測開始位置情報を用いて特定される予測開始位置は、前記第１の単位の符号化データの前記ストリームにおける実際の開始位置、または前記実際の開始位置よりも前記ストリームの先頭寄りの位置であり、前記検出手段は、前記予測開始位置情報から特定された予測開始位置から、前記ストリームの先頭とは反対方向のみを検索することで、前記符号化データの前記ストリームにおける開始位置を検出するとしてもよい。
【００３９】
これにより、本発明の画像復号化装置は、予測開始位置を起点とし、限られた方向にのみ検索することで、第１の単位の符号化データの開始位置を検出することができ、非常に効率的である。
【００４０】
なお、本発明は、本発明の画像符号化装置の特徴的な構成部を備える集積回路、および本発明の画像復号化装置の特徴的な構成部を備える集積回路として実現することもできる。
【００４１】
さらに、本発明は、本発明の画像符号化装置および画像復号化装置の特徴的な構成部の動作をステップとする方法として実現したり、それらステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現したり、そのプログラムが記録された記録媒体として実現することもできる。そして、そのプログラムをインターネット等の伝送媒体又はＤＶＤ等の記録媒体を介して配信することもできる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明の画像符号化装置は、第１の単位の符号化データを第２の単位分だけ含むストリームを出力する際、第２の単位分の符号化データの予測開始情報を、これら符号化データの前に記録して出力することができる。
【００４３】
つまり、これら符号化データの符号量の確定を待つことなく、これら符号化データの前に予測開始情報が記録されたストリームを出力することができる。
【００４４】
なお、本発明の画像符号化装置は、予測開始情報を得る際に、従来の画像符号化装置でも行われていた、量子化パラメータの決定に伴う量子化および符号化の結果を利用して生成することができる。
【００４５】
この量子化および符号化の結果とは、例えば、従来の画像符号化装置では利用されていなかった、量子化パラメータの決定のために算出された予測符号量である。つまり、本発明の画像復号化装置は、従来利用されていなかった情報を利用することで、有益な情報を効率的に生成することができる。
【００４６】
また、本発明の画像復号化装置は、復号化対象の符号化データよりも前に記録されている予測開始情報に基づいて、それぞれの符号化データの開始位置を検出することができる。
【００４７】
つまり、ストリーム内を無駄に検索することなく高速にそれぞれの符号化データの開始位置を検出することができる。
【００４８】
このように、本発明は、並列して高速に復号化可能な画像ストリームを効率よく生成する画像符号化装置を提供することができる。さらに、本発明の画像符号化装置により生成された画像ストリームを効率よく復号化する画像復号化装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下、本発明の実施の形態の画像符号化装置について図面を参照しながら説明する。
【００５０】
（実施の形態１）
まず、実施の形態１として本発明の画像符号化装置について図１〜図５を用いて説明する。なお、本発明の画像復号化装置については実施の形態２として後述する。
【００５１】
図１は、実施の形態１の画像符号化装置の主要な機能構成を示す機能ブロック図である。
【００５２】
図１に示す画像符号化装置１０１は、ディジタル画像のデータである入力信号を量子化および符号化することにより、並列して復号化処理が可能な第１の単位の符号化データを複数含むストリームを出力する装置である。
【００５３】
本実施の形態において、画像符号化装置１０１に入力されるディジタル画像は動画像であり、複数のフレームを含んでいる。また、１フレームは１０個のスライスで構成され、１スライスは８１６個のマクロブロックで構成されている。
【００５４】
また、ディジタル画像は、事前にバッファリング等されたうえで、マクロブロック毎に画像符号化装置１０１に順次入力される。
【００５５】
画像符号化装置１０１は、このような入力信号に対し、Ｈ．２６４の符号化方式を用いて符号化処理を行い、第１の単位であるスライスの符号化データの連なりを含む画像ストリームを出力する。
【００５６】
また、画像ストリームを出力する際に、各スライスの開始位置の予測値を示す情報である予測開始位置情報を、最初のスライスよりも画像ストリームの先頭寄り、つまり最初のスライスよりも前に記録して出力する。
【００５７】
図１に示すように、画像符号化装置１０１は、第１符号化部１０２と、遅延部１０３と、第２符号化部１０４と、予測開始位置記録部１０５とを備える。
【００５８】
第１符号化部１０２は、所定の目標符号量に基づいて量子化に用いられる量子化パラメータを決定し、決定した量子化パラメータによる、スライスの一部に対する量子化および符号化の結果の符号量から、スライスの符号化データの符号量の予測値である予測符号量を算出する処理部である。
【００５９】
具体的には、第１符号化部１０２は、入力されたディジタル画像（信号ａ）をＨ．２６４方式で符号化した場合の符号量が、所定の目標符号量を超えないように量子化パラメータを決定する。
【００６０】
さらに、決定した量子化パラメータを使ってスライスを量子化した場合の、スライス毎の予測符号量を算出する。
【００６１】
遅延部１０３は、第１符号化部１０２が第２の単位である１フレーム分の入力信号を処理するのに必要な時間だけ、画像符号化装置１０１に入力されたディジタル画像（信号ａ）を遅延させるバッファ等である。
【００６２】
第２符号化部１０４は、第１符号化部１０２により決定された量子化パラメータを用いて、入力信号を量子化しＨ．２６４方式で符号化することでスライスの符号化データを生成する処理部である。
【００６３】
予測開始位置記録部１０５は、予測開始位置情報を生成し、画像ストリームの各スライドよりも先頭に予測開始位置情報を記録する処理部である。
【００６４】
具体的には、予測開始位置記録部１０５は、第２符号化部１０４から得られる、１フレーム分のスライスの符号化データを含むストリームの、それら符号化データより画像ストリームの先頭寄りの位置に、予測開始位置情報を記録して出力する。
【００６５】
なお、予測開始位置情報は、予測符号量を用いて得られる、当該１フレーム分のスライスの符号化データそれぞれの画像ストリームにおける開始位置の予測値を示す情報である。
【００６６】
なお、１フレームは上述のように１０個のスライスから構成されている。つまり、予測開始位置記録部１０５は、１０個のスライスについての予測開始位置情報を、１０個のスライスの符号化データを含む画像ストリームの、それら符号化データより前の位置に記録する。
【００６７】
図２（Ａ）は、実施の形態１における１フレーム分の画像ストリームのデータ構成例を示す図である。
【００６８】
図２（Ａ）に示すように、画像符号化装置１０１から出力される１フレーム分の画像ストリームには、１０個のスライスの符号化データ（Ｓｌｉｃｅ＃０〜Ｓｌｉｃｅ＃９）と、予測開始位置情報とが含まれている。
【００６９】
また、予測開始位置情報は、Ｓｌｉｃｅ＃０〜Ｓｌｉｃｅ＃９よりも画像ストリームの先頭寄りの位置に記録されている。
【００７０】
図２（Ｂ）は、実施の形態１の画像符号化装置１０１から出力される画像ストリームにおける、各スライスの実際の開始位置と予測開始位置との関係を示す模式図である。
【００７１】
図２（Ｂ）に示すように、各スライドの予測開始位置は、それぞれの実際の開始位置よりも、画像ストリームの先頭寄りの位置を示すように第１符号化部１０２により求められる。
【００７２】
これは、予測開始位置を求める際に使用する予測符号量が、実際の符号量よりも小さくなるように算出されることによる。以下に、画像符号化装置１０１における予測符号量の算出方法の概要を説明する。
【００７３】
まず、１フレーム分のディジタル画像が信号ａとして入力端子１０６に入力される。第１符号化部１０２は信号ａをＨ．２６４方式で符号化する。
【００７４】
このとき各マクロブロックに対し、８個の量子化パラメータ（−１２、−６、０、６、１２、１８、２４、３０）の中から、ランダムな順序でかつ各スライス内での発生確率が同じになるように１つの量子化パラメータを選び出す。さらに、その値で量子化し、符号化する。
【００７５】
例えば、上述のように１スライスが８１６個のマクロブロックで構成される場合、上記８個の量子化パラメータのそれぞれは、１スライスにつき１０２個のマクロブロックの量子化に用いられる。
【００７６】
このようにして１フレーム分の符号化が終わった後、８個の量子化パラメータ毎に係数部分で発生した符号量を合計し、それぞれ８倍する。
【００７７】
これにより、量子化パラメータ毎に１フレームあたりで発生する予測符号量を算出する。次に８個の予測符号量と１フレームあたりの目標符号量とを比較する。この比較の結果、予測符号量が所定の目標符号量以下でかつ最大となる量子化パラメータを選び、信号ｂとして第２符号化部１０４に出力する。
【００７８】
つまり、第２符号化部１０４における量子化に用いられる量子化パラメータが第１符号化部１０２により決定され、第２符号化部１０４へ渡される。
【００７９】
なお、目標符号量は、例えば、画像符号化装置１０１が出力する画像ストリームに要求されるビットレートに基づいて決定される値である。
【００８０】
さらに、第１符号化部１０２は、量子化パラメータの決定の際に既に得られている、決定された量子化パラメータを用いて求められた各マクロブロックの符号量をスライス毎に合計し、それぞれ８倍する。
【００８１】
これにより、決定された量子化パラメータを用いて量子化した場合のスライス毎の予測符号量を得ることができる。また、第１符号化部１０２は、各スライスの予測符号量を信号ｃとして予測開始位置記録部１０５に出力する。
【００８２】
ここで、このようにして得られた予測符号量は、ランダムに選ばれたマクロブロックの係数部分のみに発生した符号量から予測されている。
【００８３】
また、実際に発生する符号量はほとんどを係数部分で占めている。そのため、係数部分のみでの予測は精度が高く、係数部分以外に発生する符号量も考慮すると、予測符号量は実際に発生する符号量よりも小さいといえる。
【００８４】
これにより、各スライスの符号化データについての予測開始位置は、図２（Ｂ）に示すように、各スライスの符号化データよりも前の位置を示すことになる。
【００８５】
なお、先頭のスライス、つまり、図２（Ｂ）におけるＳｌｉｃｅ＃０の予測開始位置については、予測開始位置情報を含むヘッダ部分の長に基づく所定の値が与えられる。
【００８６】
このような予測開始位置情報を有する画像ストリームを受け取った画像復号化装置は、予測開始位置情報に示されるそれぞれの予測開始位置を基点として、その後方、つまり、画像ストリームの先頭とは反対方向のみを検索すればよい。
【００８７】
従って、画像復号化装置は、各スライスの符号化データの開始位置、すなわち画像ストリームの分割位置を容易にかつ高速に検出することができる。
【００８８】
以上のように、第１符号化部１０２は、決定した量子化パラメータによるスライスの一部に対する量子化および符号化の結果からスライス全体の予測符号量を算出する。
【００８９】
なお、このような予測符号量の算出は、量子化パラメータの決定のために、従来の画像符号化装置においても行われているが、算出された予測符号量は量子化パラメータ決定後には破棄される。
【００９０】
しかし、本実施の形態の画像符号化装置１０１は、量子化パラメータの決定に伴って得られる予測符号量を用いて各スライスについての予測開始位置情報を生成することができる。
【００９１】
つまり、本実施の形態の画像符号化装置１０１は、１フレーム分の各スライスの開始位置に関する情報を得るために、１フレーム分の符号化処理を待つ必要はない。さらに、この情報を画像ストリームの各スライスよりも前の位置に記録することができる。
【００９２】
このように、本実施の形態の画像符号化装置１０１は、画像復号化装置が高速に復号化可能な画像ストリームを、効率よく生成し、出力することができる。
【００９３】
図３は、実施の形態１の画像符号化装置１０１の動作の流れを示すフロー図である。
図３を用いて、画像符号化装置１０１が１フレーム分の画像ストリームを生成し出力する際の動作の流れを説明する。なお本説明中の“信号ａ”等は図１に準拠している。
【００９４】
第１符号化部１０２は、１フレーム分の入力信号（信号ａ）に対し第１の符号化処理を行う（Ｓ１）。具体的には、第１符号化部１０２は、上述のように量子化パラメータを決定し、第２符号化部１０４へ出力する。ここで、この決定された量子化パラメータをＱＰ１とする。
【００９５】
また、第１符号化部１０２は、ＱＰ１を用いた場合の各スライス（Ｓｌｉｃｅ＃０〜Ｓｌｉｃｅ＃９）の予測符号量（信号ｃ）を、予測開始位置記録部１０５へ出力する。
【００９６】
次に、第２符号化部１０４は、１フレーム分の入力信号（信号ａ）を遅延部１０３から受け取り、第２の符号化処理を行う（Ｓ２）。
【００９７】
具体的には、第２符号化部１０４は、第１符号化部１０２により決定された量子化パラメータＱＰ１を用いてスライスごとに量子化し、Ｈ．２６４方式で符号化する。
【００９８】
また、この符号化処理により得られる画像ストリーム（信号ｄ）を予測開始位置記録部１０５に出力する。
【００９９】
次に、予測開始位置記録部１０５は、画像ストリームのＳｌｉｃｅ＃０より前に予測開始位置情報を記録し（Ｓ３）、出力する（Ｓ４）。
【０１００】
具体的には、予測開始位置記録部１０５は、第１符号化部１０２から受け取ったスライス毎の予測符号量を積算することで各スライスの予測開始位置を算出する。
【０１０１】
例えば、上述のようにＳｌｉｃｅ＃０の開始位置として与えられる所定の値をαとする。また、Ｓｌｉｃｅ＃０の予測符号量をβ、Ｓｌｉｃｅ＃１の予測符号量をγとする。この場合、Ｓｌｉｃｅ＃０、Ｓｌｉｃｅ＃１およびＳｌｉｃｅ＃２の予測開始位置は、この順に“α、α＋β、α＋β＋γ”となる。
【０１０２】
予測開始位置記録部１０５は、このように、予測符号量の積算結果から各スライスについての予測開始位置情報を生成する。
【０１０３】
また、第２符号化部１０４から受け取る画像ストリーム内の最初のスライスより前、つまりＳｌｉｃｅ＃０よりも前に全スライスの予測開始位置を順番に記録し出力する。
【０１０４】
このようにして、１フレーム分の各スライスの予測開始位置を示す予測開始位置情報が記録された画像ストリーム（信号ｅ）が画像符号化装置１０１から出力される。
【０１０５】
図４は、実施の形態１における予測開始位置記録部１０５による予測開始位置情報の記録動作を示す模式図である。
【０１０６】
図４（Ａ）に示すように、予測開始位置記録部１０５は、第１符号化部１０２から得た各スライスの予測符号量からＳｌｉｃｅ＃０〜Ｓｌｉｃｅ＃９それぞれの開始位置の予測値を示す予測開始位置情報を生成する。
【０１０７】
また、当該予測開始位置情報を、第２符号化部１０４から出力される最初のスライスの符号化データであるＳｌｉｃｅ＃０の符号化データよりも前に記録する。
【０１０８】
その後、図４（Ｂ）に示すように、第１符号化部１０２から順次出力されるＳｌｉｃｅ＃１以降のそれぞれのスライスの符号化データがＳｌｉｃｅ＃０に連なって予測開始位置記録部１０５から出力される。
【０１０９】
このようにして、各スライスの予測開始位置情報が記録された１フレーム分の画像ストリームが画像符号化装置１０１から出力される。
【０１１０】
また、画像符号化装置１０１は、このような動作を映画または音楽番組等のディジタルコンテンツを構成する各フレームについて行うことにより、当該ディジタルコンテンツを符号化し画像ストリームとして出力することができる。
【０１１１】
上述のように、本実施の形態の画像符号化装置１０１は、並列して復号化可能な単位ごとの符号化データについての予測開始位置情報を、画像ストリームに記録して出力することができる。
【０１１２】
また、予測開始位置情報は、これら符号化データよりも画像ストリームの先頭寄りの位置に記録される。
【０１１３】
これにより、画像ストリームを復号化する復号化装置は、画像ストリームから予測開始位置情報を読み出すことで、並列して復号化可能な単位に分割する位置を容易に検出することができる。
【０１１４】
また、第１符号化部１０２は、量子化パラメータの決定に伴って得られる予測符号量を予測開始位置記録部１０５に出力する。つまり、第２符号化部１０４による符号化処理の完了を待つことなく、予測符号量を出力することができる。
【０１１５】
つまり、従来のように、１フレーム分の画像ストリームを出力するために１フレーム分遅延が生じるようなことがない。
【０１１６】
このように、本実施の形態の画像符号化装置１０１は、並列して高速に復号化可能な画像ストリームを効率よく生成することができる。
【０１１７】
なお、本実施の形態の画像符号化装置１０１が採用する上述の符号量の予測および制御の方法は一つの例である。つまり、実際に発生する符号量以下の値を精度よく予測・制御できる方法であれば、どのような方法を用いても良い。
【０１１８】
また、予測開始位置記録部１０５は、予測開始位置情報としてＳｌｉｃｅ＃０〜Ｓｌｉｃｅ＃９の全スライスの符号化データの予測開始位置を画像ストリームに記録するとした。
【０１１９】
しかし、Ｓｌｉｃｅ＃０よりも前の部分であるヘッダ部分は通常は非常に短いものである。そのため、１フレーム分の画像ストリームにおける最初のスライスであるＳｌｉｃｅ＃０の符号化データの予測開始位置が画像ストリームに記録されていない場合であっても、画像復号化装置は容易にＳｌｉｃｅ＃０の符号化データの開始位置を検出することができる。
【０１２０】
つまり、Ｓｌｉｃｅ＃０についての開始位置の予測値を示す情報が予測開始位置情報に含まれていない場合には、画像復号化装置は、Ｓｌｉｃｅ＃０の符号化データの予測開始位置は当該画像ストリームの先頭であると擬制することができ、この場合であっても実質的な問題は発生しない。
【０１２１】
そこで、予測開始位置記録部１０５は、Ｓｌｉｃｅ＃０符号化データの予測開始位置を出力しなくてもよい。
【０１２２】
例えば、予測開始位置記録部１０５は、Ｓｌｉｃｅ＃１、Ｓｌｉｃｅ＃２の予測符号量がβ、γであるとすると、Ｓｌｉｃｅ＃１〜Ｓｌｉｃｅ＃９それぞれの符号化データの予測開始位置として“β、β＋γ、・・・”を画像ストリームに記録する。また、例えばＳｌｉｃｅ＃０についての予測開始位置を省略している旨を予測開始位置情報に含ませる。
【０１２３】
この場合、この画像ストリームを受け取った画像復号化装置は、Ｓｌｉｃｅ＃０についての予測開始位置が省略されている旨が予測開始位置情報に含まれていることにより、または、Ｓｌｉｃｅ＃０の符号化データの予測開始位置が予測開始位置情報に含まれていないことにより、Ｓｌｉｃｅ＃０の符号化データの開始位置を、当該フレーム分の画像ストリームの先頭から検索する。
【０１２４】
さらに、この検索により検出されたＳｌｉｃｅ＃０の開始位置を示す値を“β、β＋γ、・・・”のそれぞれに加算する。
【０１２５】
このような手順により、画像復号化装置はＳｌｉｃｅ＃０〜Ｓｌｉｃｅ＃９それぞれの符号化データの予測開始位置を導くことができる。
【０１２６】
つまり、予測開始位置記録部１０５は、１フレーム分の予測開始位置情報として、先頭のＳｌｉｃｅ＃０を除くＳｌｉｃｅ＃１〜Ｓｌｉｃｅ＃９それぞれについての開始位置の予測値を示す情報を画像ストリームに記録してもよい。
【０１２７】
また、予測開始位置情報は、スライス等の並列して復号化可能な単位の、画像ストリームにおける開始位置の予測値を示す情報であればよい。そこで、例えば、各スライスの予測符号量そのものを予測開始位置情報として画像ストリームに記録してもよい。
【０１２８】
例えば、予測開始位置記録部１０５は、１フレーム分の予測開始位置情報として、最後のＳｌｉｃｅ＃９を除くＳｌｉｃｅ＃０〜Ｓｌｉｃｅ＃８それぞれの予測符号量を画像ストリームに記録する。
【０１２９】
この場合、画像復号化装置は、Ｓｌｉｃｅ＃０の開始位置については、上述のように容易に検出することができる。また、Ｓｌｉｃｅ＃１〜Ｓｌｉｃｅ＃９のそれぞれについては、予測符号量を積算することでそれぞれの予測開始位置を算出することができる。
【０１３０】
つまり、予測開始位置記録部１０５は、各スライスの符号化データの予測符号量を、１フレーム分の符号化データの予測開始位置の算出に必要な分だけ含んだ情報を、予測開始位置情報として画像ストリームに記録してもよい。
【０１３１】
また、本実施の形態では、第１の単位をスライスとし第２の単位をフレームとしている。つまり、１フレーム分の画像ストリームに１０スライス分の予測開始位置情報を記録するとしている。
【０１３２】
しかしながら、第１の単位および第２の単位はそれぞれ別の単位でもよい。例えば、第１の単位をフレームとし、第２の単位を所定のフレーム数で構成されたフレーム群としてもよい。
【０１３３】
この場合、フレーム群を含む画像ストリームの、当該フレーム群よりも前に各フレームについての予測開始位置情報を記録すればよい。
【０１３４】
このように本実施の形態の画像符号化装置１０１における第１の単位は、復号化の際に処理を並列化できる単位であれば、どのような単位でもよい。また、第２の単位は、第１の単位の２以上の整数倍の単位であればよい。
【０１３５】
例えば、画像復号化装置がＮ個（Ｎは２以上の整数）のプロセッサにより復号化処理をＮ個並列して行うことができる場合を想定する。
【０１３６】
この場合、画像符号化装置１０１は、例えばＮスライス分の符号化データを含み、かつ、これら符号化データよりも前に少なくとも当該Ｎスライス分の予測開始位置情報を記録した画像ストリームを出力する。
【０１３７】
これにより、当該画像復号化装置は、自身の有するＮ個全てのプロセッサを使用して、復号化処理を並列して行うことができる。
【０１３８】
また、本実施の形態の画像符号化装置１０１は、符号化方式としてＨ．２６４を採用している。しかしながら、符号化方式は特定のものに限定されることはない。例えばＭＰＥＧ−２等、復号化の際に復号化処理を並列化できる画像ストリームを生成可能な符号化方式であれば、どのような符号化方式でも良い。
【０１３９】
また、第１符号化部１０２は、予測符号量を算出する際、上述のようにランダムに選択したマクロブロックの係数部分のみに発生した符号量から算出する。これにより、予測符号量を実際に発生する符号量よりも小さいものとしている。
【０１４０】
ここで、上記のマクロブロックのランダムな選択の際に、その選択に偏りが生じたことなどを起因とし、予測符号量が実際に発生する符号量よりも小さくならない場合も考えられる。
【０１４１】
つまり、予測開始位置情報に示されるいずれかのスライスの予測開始位置が、当該スライスの符号化データよりも前の位置を示さない場合が考えられる。
【０１４２】
そこで、例えば、第２符号化部１０４が、スライスの符号化データの予測符号量が実際の符号量より必ず小さくなるように、実際の符号量を調整してもよい。
【０１４３】
図５は、実施の形態１の画像符号化装置１０１が、実際の符号量を調整する機能を有する場合の機能ブロック図である。
【０１４４】
図５に示すように、第２符号化部１０４は、比較部１０７と追加部１０８とを有している。また、第１符号化部１０２は、第２符号化部１０４へ、量子化パラメータ（信号ｂ）のみならず、スライス毎の予測符号量（信号ｃ）も出力している。
【０１４５】
比較部１０７は、第１符号化部１０２から得られる、スライスの符号化データの予測符号量と、当該スライスの符号化データの実際の符号量とを比較する処理部である。
【０１４６】
追加部１０８は、比較部１０７による比較の結果、実際の符号量が予測符号量より小さい場合、当該スライスの符号化データに所定のデータを追加することで前記符号化データの実際の符号量を予測符号量以上にする処理部である。
【０１４７】
なお、上記の所定のデータとは、例えば、復号化処理に実質的に悪影響を与えないダミーデータである。
【０１４８】
図６は、図５に示す第２符号化部１０４の動作の流れを示すフロー図である。
図６を用いて、図５に示す第２符号化部１０４が１フレーム分の画像ストリームを処理する際の動作の流れを説明する。なお本説明中の“信号ｂ”等は図５に準拠している。
【０１４９】
第２符号化部１０４は、第１符号化部１０２から、量子化パラメータ（ＱＰ１）を信号ｂにより取得し（Ｓ１０）、さらに各スライスの予測符号量（信号ｃ）を取得する（Ｓ１１）。
【０１５０】
第２符号化部１０４は、遅延部１０３から１フレーム分の入力信号（信号ａ）を受け取る。さらに、信号ａに含まれる最初のスライスに対しＱＰ１を用いてスライス毎に量子化を行い（Ｓ１２）、Ｈ．２６４方式の符号化処理を行う（Ｓ１３）。
【０１５１】
比較部１０７は、上記符号化処理により得られたスライスの実際の符号量と、第１符号化部１０２から取得した当該スライスの予測符号量とを比較する（Ｓ１４）。
【０１５２】
比較の結果、実際の符号量が、予測符号量より小さい場合（Ｓ１４でＹｅｓ）、追加部１０８は、当該実際の符号量が、予測符号量以上になるようにダミーデータを追加し（Ｓ１５）、予測開始位置記録部１０５に出力する。
【０１５３】
また、比較の結果、実際の符号量が、予測符号量以上である場合（Ｓ１４でＮｏ）、第２符号化部１０４は、当該スライスの符号化データを予測開始位置記録部１０５に出力する（Ｓ１６）。
【０１５４】
第２符号化部１０４は、他のスライスの入力信号についても量子化（Ｓ１２）から予測開始位置記録部１０５への符号化データの出力（Ｓ１６）までの処理を行う。これにより、各スライスの符号化データが連なった画像ストリーム（信号ｄ）が予測開始位置記録部１０５に入力される。
【０１５５】
このように、図５に示す画像符号化装置１０１によれば、第２符号化部１０４から出力される各スライスの符号化データのそれぞれの符号量は、必ず予測符号量以上の値となる。
【０１５６】
従って、予測開始位置記録部１０５により画像ストリームに記録されるそれぞれの予測開始位置は、必ず実際の開始位置と同一または前の位置を示すことになる。
【０１５７】
つまり、このような画像ストリームを復号化する画像復号化装置は、それぞれの予測開始位置から後方のみを検索することで、確実に各スライスの符号化データの先頭位置を検出することができる。
【０１５８】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２として本発明の画像復号化装置について図７〜図９を用いて説明する。
【０１５９】
図７は、実施の形態２の画像復号化装置の主要な機能構成を示す機能ブロック図である。
【０１６０】
なお、本実施の形態において画像復号化装置２０１が復号化の対象とする画像ストリームは、実施の形態１の画像符号化装置１０１から出力された、Ｈ．２６４方式で符号化された画像ストリームである（図２（Ａ）および図２（Ｂ）参照）。
【０１６１】
この画像ストリームは、並列して復号化処理が可能な第１の単位の符号化データを、複数の第１の単位からなる第２の単位分含み、さらに、第２の単位分の符号化データそれぞれの、当該画像ストリームにおける開始位置の予測値を示す予測開始位置情報を含む。
【０１６２】
本実施の形態においては、第１の単位はスライスであり、第２の単位はフレームである。また、１フレームに含まれる全スライス（Ｓｌｉｃｅ＃０〜Ｓｌｉｃｅ＃９）についての予測開始位置情報が、最初のスライスの符号化データよりも前に記録されている。
【０１６３】
また、この予測開始位置情報は、各スライスの符号化データの予測開始位置が実際の開始位置よりも画像ストリームの先頭寄りの位置となるように求められている。
【０１６４】
画像復号化装置２０１は、この予測開始位置情報を用いて各スライスの開始位置を効率よく検出し、スライス単位の復号化処理を並列して行う。これにより、画像ストリームを高速に復号化することができる。また、復号化処理により得られたディジタル画像を出力することができる。
【０１６５】
図７に示すように、画像復号化装置２０１は、予測開始位置読出部２０２と、遅延部２０３と、復号化部２０４とを備える。
【０１６６】
予測開始位置読出部２０２は、入力端子２０５から入力される画像ストリーム（信号ｆ）から予測開始位置情報を読み出す処理部である。
【０１６７】
具体的には、入力された画像ストリームの、１フレーム分の符号化データより前、つまり、画像ストリームの先頭寄りの位置から、予測開始位置情報を読み出す。また、予測開始位置情報に示されるそれぞれの予測開始位置（信号ｇ）をスライス順に、復号化部２０４に出力する。
【０１６８】
遅延部２０３は、入力された画像ストリーム（信号ｆ）を予測開始位置読出部２０２の処理に必要な時間だけ遅延させるバッファ等である。
【０１６９】
復号化部２０４は、本発明の画像復号化装置における検出手段が有する開始位置検出機能と、本発明の画像復号化装置における復号化手段が有する画像ストリームに対する並列復号化機能とを備える処理部である。
【０１７０】
具体的には、復号化部２０４は、予測開始位置読出部２０２により読み出された予測開始位置情報を用いて特定される予測開始位置を起点とする検索により、画像ストリームにおけるそれぞれのスライスの符号化データの開始位置を検出する。
【０１７１】
さらに、検出されたそれぞれの開始位置で画像ストリームを分割し、当該分割により得られる複数のスライスの符号化データに対する復号化処理を２以上並列して行う。復号化処理により得られたディジタル画像（信号ｈ）は表示装置等に出力される。
【０１７２】
上記のように構成された本実施の形態の画像復号化装置２０１の動作について説明する。
【０１７３】
図８は、実施の形態２の画像復号化装置２０１の動作の流れを示すフロー図である。
図８を用いて、画像復号化装置２０１が１フレーム分の画像ストリームを復号化処理する際の動作の流れを説明する。なお本説明中の“信号ｆ”等は図７に準拠している。
【０１７４】
まず、１フレーム分の画像ストリーム（信号ｆ）が入力端子２０５に入力される。予測開始位置読出部２０２は、画像ストリーム（信号ｆ）から１フレームに含まれる全スライスについての予測開始位置情報を読み出す（Ｓ３０）。
【０１７５】
予測開始位置読出部２０２は、各スライスの符号化データの予測開始位置（信号ｇ）をスライス順に復号化部２０４に出力する。
【０１７６】
なお、予測開始位置情報にＳｌｉｃｅ＃０についての予測開始位置が省略されている旨が含まれている場合、その旨も合わせて復号化部２０４に通知する。
【０１７７】
復号化部２０４は、遅延部２０３から入力される画像ストリーム（信号ｆ）とそれぞれの予測開始位置（信号ｇ）とを入力とし、スライス毎に並列化して復号処理を行う。
【０１７８】
具体的には、それぞれの予測開始位置は実際の開始位置よりも前を示していることから、画像ストリーム（信号ｆ）において、それぞれの予測開始位置を起点として後ろに向かって各スライスの符号化データの開始位置を検索する。
【０１７９】
なお、Ｓｌｉｃｅ＃０についての予測開始位置が省略されている旨が復号化部２０４から通知された場合、または、Ｓｌｉｃｅ＃０の符号化データの予測開始位置が復号化部２０４から入力されなかった場合、復号化部２０４は、Ｓｌｉｃｅ＃０については、当該画像ストリームの先頭から後ろに向かっての開始位置を検索する。
【０１８０】
復号化部２０４は、このようにして並列処理のための分割位置である各スライドの符号化データの開始位置を効率よく検出（Ｓ３１）する。
【０１８１】
復号化部２０４はさらに、検出した各開始位置で画像ストリーム（信号ｆ）を分割し（Ｓ３２）、並列復号化が可能な単位であるスライスごとの符号化データを得る。
【０１８２】
このようにして得られたスライスごとの符号化データは、２以上のプロセッサで並列して復号化処理される（Ｓ３３）。
【０１８３】
復号化処理により得られたディジタル画像（信号ｈ）は、画像復号化装置２０１から出力され例えばテレビ等の表示装置に表示される。
【０１８４】
図９は、実施の形態２の画像復号化装置２０１が各スライスの開始位置を検出する際の検索方向および範囲を示す模式図である。
【０１８５】
上述のように、画像復号化装置２０１が復号化の対象とする画像ストリームには予測開始位置情報が記録されている。また。予測開始位置情報に示される各スライスの符号化データの開始位置のそれぞれは、実際の開始位置よりも前の位置である。
【０１８６】
従って、画像復号化装置２０１は、各スライスの符号化データの開始位置を検出する際、図９に示すように、予測開始位置から後方かつ実際の開始位置までを検索すればよい。
【０１８７】
従って、画像復号化装置２０１は、容易にかつ高速に各スライスの符号化データの開始位置を検出することができる。
【０１８８】
つまり、画像復号化装置２０１は、並列して復号化可能な単位の符号化データを画像ストリームから容易にかつ高速に取り出すことができ、効率よく復号化処理を行うことができる。
【０１８９】
なお、実施の形態１の説明で述べたように、予測開始位置情報に示される予測開始位置が、その予測開始位置に対応する実際の開始位置よりも前の位置ではない場合も考えられる。
【０１９０】
そこで、画像復号化装置２０１は、このような場合にも対応可能な手順で各スライスの符号化データの開始位置を検出してもよい。
【０１９１】
例えば、あるスライスの符号化データの開始位置を検出する際、まず、当該符号化データについての予測開始位置から後方の所定の距離のみを検索する。これにより、ほとんどの場合は、実際の開始位置が検出されることになる。
【０１９２】
しかし、この検索により実際の開始位置が見つからなかった場合、当該予測開始位置から前に向かって検索する。これにより、必ず当該符号化データの実際の開始位置を検出することができる。
【０１９３】
また、本実施の形態では、画像ストリームには、予測開始位置情報として、各スライスの符号化データの開始位置の予測値が記録されているとした。
【０１９４】
しかしながら、予測開始位置情報として、各スライスの符号化データの予測符号量が記録されていてもよい。
【０１９５】
この場合、例えば、復号化部２０４が、予測開始位置情報に含まれる各スライスの符号化データについての予測符号量を積算することで、各スライスの符号化データの開始位置を算出することができる。
【０１９６】
つまり、予測開始位置情報は、１フレーム分の符号化データの予測開始位置の算出に必要な分の、スライスの符号化データの予測符号量を示す情報であってもよい。
【０１９７】
また、あるスライスの符号化データの実際の開始位置に当該符号化データの予測符号量を加算することで、次の予測開始位置を求めてもよい。
【０１９８】
例えば、Ｓｌｉｃｅ＃１の符号化データの実際の開始位置に、Ｓｌｉｃｅ＃１についての予測符号量を加算することで、Ｓｌｉｃｅ＃２の符号化データの予測開始位置が求まる。
【０１９９】
次に、Ｓｌｉｃｅ＃２の符号化データの予測開始位置に基づいて検出された実際の開始位置に、Ｓｌｉｃｅ＃２についての予測符号量を加算する。これにより、Ｓｌｉｃｅ＃３の符号化データの予測開始位置が求まる。
【０２００】
このようにして、ある符号化データの実際の開始位置に対するその符号化データの予測符号量の加算を繰り返すことでも、各スライスの符号化データの予測開始位置を順次求めることができる。
【０２０１】
また、本実施の形態では、第１の単位をスライスであり、第２の単位をフレームであるとしている。しかしながら、第１の単位および第２の単位はそれぞれ別の単位でもよい。例えば、第１の単位がフレームであり、第２の単位が所定の数のフレームで構成されるフレーム群であってもよい。
【０２０２】
つまり、画像復号化装置２０１が復号化処理の対象とする画像ストリームに、フレーム群が含まれており、かつ、当該フレーム群よりも前に各フレームについての予測開始位置情報が記録されていてもよい。
【０２０３】
このように本実施の形態の画像復号化装置２０１における第１の単位は、復号化の際に処理を並列化できる単位であれば、どのような単位でもよい。
【０２０４】
また、第２の単位は、第１の単位の２以上の整数倍の単位であればよい。ここで、画像復号化装置２０１は復号化処理を２以上並列して行う機能を有している。
【０２０５】
そのため、少なくとも、２スライス分の符号化データよりも前にこれら２スライスについての予測開始位置情報が記録された画像ストリームであれば、効率よく復号化処理を並列して行うことができる。
【０２０６】
また、本実施の形態の画像復号化装置２０１は、Ｈ．２６４方式で符号化された画像ストリームを復号化処理の対象としている。
【０２０７】
しかしながら、画像ストリームが生成された際の符号化方式は特定のものに限定されることはない。例えば、ＭＰＥＧ−２等、復号化の際に復号化処理を並列化できる画像ストリームであれば、どのような符号化方式でもよい。
【産業上の利用可能性】
【０２０８】
本発明の画像符号化装置によれば、効率よく並列して復号化処理を行うことが可能な画像ストリームを、不要な遅延を発生させることなく効率よく生成し出力することができる。そのため、カメラレコーダおよび高速に復号化処理を行わなくてはならないソフトデコーダ等に画像ストリームを提供する装置として有用である。
【０２０９】
また、本発明の画像復号化装置によれば、画像ストリームの分割位置を効率よく検出することができる。そのため、復号化処理を並列して高速に行うことができる。従って本発明は、カメラレコーダおよび高速に復号化処理を行わなくてはならないソフトデコーダ等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２１０】
【図１】実施の形態１の画像符号化装置の主要な機能構成を示す機能ブロック図である。
【図２】（Ａ）は、実施の形態１における１フレーム分の画像ストリームのデータ構成例を示す図であり、（Ｂ）は、実施の形態１の画像ストリームにおける、各スライスの実際の開始位置と予測開始位置との関係を示す模式図である。
【図３】実施の形態１の画像符号化装置の動作の流れを示すフロー図である。
【図４】（Ａ）は、実施の形態１における予測開始位置記録部による予測開始位置情報の記録動作を示す第１の模式図であり、（Ｂ）は、第２の模式図である。
【図５】実施の形態１の画像符号化装置が、実際の符号量を調整する機能を有する場合の機能ブロック図である。
【図６】図５に示す第２符号化部の動作の流れを示すフロー図である。
【図７】実施の形態２の画像復号化装置の主要な機能構成を示す機能ブロック図である。
【図８】実施の形態２の画像復号化装置の動作の流れを示すフロー図である。
【図９】実施の形態２の画像復号化装置が各スライスの開始位置を検出する際の検索方向および範囲を示す模式図である。
【図１０】従来の画像ストリームにおける開始位置情報の記録位置の一例を示す図である。
【図１１】図１０に示す画像ストリームを生成するための従来の構成を示す図である。
【符号の説明】
【０２１１】
１０１    画像符号化装置
１０２    第１符号化部
１０３    遅延部
１０４    第２符号化部
１０５    予測開始位置記録部
１０６    入力端子
１０７    比較部
１０８    追加部
２０１    画像復号化装置
２０２    予測開始位置読出部
２０３    遅延部
２０４    復号化部
２０５    入力端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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