(57)【要約】【課題】外部より入力される符号化ストリームを復号しつつ縮小する場合において、復号処理を高速化すること。【解決手段】画像復号装置は、符号化ストリームを復号する復号処理部と、動き補償をおこなう前に画像データを縮小処理する縮小処理部と、画像データの縮小率に基づいて予測ベクトルを補正する予測ベクトル補正部と、縮小処理された画像データおよび補正された予測ベクトルに基づいて動き補償をおこなう動き補償部とを備える。【選択図】　　　図１
2004129160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変長符号化データおよび予測ベクトルを含む符号化ストリームを可変長復号化するとともに、該可変長復号化したデータから得られる画像データを前記予測ベクトルにしたがって動き補償する画像復号装置であって、
前記動き補償をおこなう前に前記画像データを縮小処理する縮小処理手段と、
前記縮小処理手段による画像データの縮小率に基づいて前記予測ベクトルを補正する予測ベクトル補正手段と、
を備えたことを特徴とする画像復号装置。
【請求項２】
前記縮小処理手段は、前記画像データから画素を間引く縮小処理によって当該画像データを縮小することを特徴とする請求項１に記載の画像復号装置。
【請求項３】
前記縮小処理手段は、前記可変長符号化された画像データに対して離散コサイン変換をおこなって該画像データが周波数成分から実画像成分に変換される前に前記縮小処理をおこなうことを特徴とする請求項１または２に記載の画像復号装置。
【請求項４】
前記縮小処理手段は、前記可変長復号化をおこなう際に前記符号化ストリームから所定の周波数以上の高周波成分を除外することによって前記画像データを縮小処理することを特徴とする請求項１、２または３に記載の画像復号装置。
【請求項５】
前記縮小処理手段は、前記可変長復号化をおこなう際に前記符号化ストリームから該画像データの直流成分のみを取り出すことによって前記画像データを縮小処理することを特徴とする請求項１、２または３に記載の画像復号装置。
【請求項６】
前記予測ベクトル補正手段は、前記縮小処理手段によって複数の縮小率の中から所定の縮小率を選択して前記画像データの縮小処理がおこなわれた際に、該選択された縮小率に対応する補正処理を前記予測ベクトルに対しておこなうことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の画像復号装置。
【請求項７】
外部より入力される前記符号化ストリームを蓄積せずに、前記可変長復号化をおこなう処理部に入力するストリーム入力手段を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の画像復号装置。
【請求項８】
可変長符号化データおよび予測ベクトルを含む符号化ストリームを可変長復号化するとともに、該可変長復号化したデータから得られる画像データを前記予測ベクトルにしたがって動き補償する画像復号装置における画像復号方法であって、
前記動き補償をおこなう前に前記画像データを縮小処理する縮小処理工程と、
前記縮小処理手段による画像データの縮小率に基づいて前記予測ベクトルを補正する予測ベクトル補正工程と、
を含んだことを特徴とする画像復号方法。
【請求項９】
可変長符号化データおよび予測ベクトルを含む符号化ストリームを可変長復号化するとともに、該可変長復号化したデータから得られる画像データを前記予測ベクトルにしたがって動き補償する画像復号装置における画像復号方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記動き補償をおこなう前に前記画像データを縮小処理する縮小処理手順と、
前記縮小処理手段による画像データの縮小率に基づいて前記予測ベクトルを補正する予測ベクトル補正手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像復号プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像復号装置、画像復号方法および画像復号プログラムに関し、特に、外部より入力される符号化ストリームを復号しつつ縮小する場合において、復号処理を高速化することができる画像復号装置、画像復号方法および画像復号プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＭＰＥＧ（エムペグ：ｍｏｖｉｎｇ　　ｐｉｃｔｕｒｅ　　ｅｘｐｅｒｔｓ　　ｇｒｏｕｐ）と呼ばれる圧縮符号化方式により動画像を符号化して得られた符号化ストリームを復号する画像復号装置が知られている。このような画像復号装置で符号化ストリームを復号しつつ縮小する場合、該符号化ストリームを復号した後に縮小処理をおこなっている。
【０００３】
具体的には、この従来技術に係る画像復号装置は、デコーダ（可変長復号部と、逆量子化部と、逆スキャン部と、逆ＤＣＴ部と、動き補償部とを備える復号処理部）において復号処理をおこなうことによって符号化ストリームを画像データに復号し、該画像データに対して縮小処理をおこなう（図１（ａ）参照）。
【０００４】
ここで、かかる「縮小処理」とは、縮小フィルタを用いて画像データの画素を間引く縮小処理であり、従来は、画像復号装置において符号化ストリームの復号処理をおこなった後に縮小処理をおこなっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術は、符号化ストリームを復号した後に縮小処理することにより、復号後に省略されるデータがデコーダ（可変長復号部と、逆量子化部と、逆スキャン部と、逆ＤＣＴ部と、動き補償部とを備える復号処理部）に流れ、復号処理の高速化を妨げるという問題点があった。
【０００６】
すなわち、符号化ストリームには復号後の縮小処理の際に間引かれるデータが含まれており、デコーダ（可変長復号部と、逆量子化部と、逆スキャン部と、逆ＤＣＴ部と、動き補償部とを備える復号処理部）に縮小処理の際に間引かれるデータが流れるので、復号処理の処理速度が遅くなる。また、画像メモリにおいても、縮小処理の際に間引かれるデータが記憶されるので、容量を浪費している。
【０００７】
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、外部より入力される符号化ストリームを復号しつつ縮小する場合において、復号処理を高速化することができる画像復号装置、画像復号方法および画像復号プログラムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、動き補償をおこなう前に画像データを縮小処理し、画像データの縮小率に基づいて予測ベクトルを補正する。
【０００９】
この発明によれば、縮小された画像データがメモリに記憶されることにより、動き補償処理で扱うデータ量が少なくなるので、動き補償処理を高速化することができる。
【００１０】
また、本発明は、画像データから画素を間引く縮小処理によって画像データを縮小する。
【００１１】
この発明によれば、画素を間引かれた画像データがメモリに記憶されることにより、動き補償処理で扱うデータ量が少なくなるので、動き補償処理を高速化することができる。
【００１２】
また、本発明は、可変長符号化された画像データに対して離散コサイン変換をおこなって画像データが周波数成分から実画像成分に変換される前に縮小処理をおこなう。
【００１３】
この発明によれば、画像データが周波数成分である処理段階に縮小処理をおこなうことにより、復号処理をおこなう各処理部で扱うデータ量が少なくなるので、復号処理を高速化することができる。
【００１４】
また、本発明は、可変長復号化をおこなう際に符号化ストリームから所定の周波数以上の高周波成分を除外することによって画像データを縮小処理する。
【００１５】
この発明によれば、可変長復号化処理に際して縮小処理をおこなうことにより、復号処理をおこなう各処理部で扱うデータ量が少なくなるので、復号処理を高速化することができる。
【００１６】
また、本発明は、可変長復号化をおこなう際に符号化ストリームから画像データの直流成分のみを取り出すことによって画像データを縮小処理する。
【００１７】
この発明によれば、可変長復号化処理に際して縮小処理をおこなうことにより、復号処理をおこなう回路量および復号処理をおこなう各処理部で扱うデータ量が少なくなるので、復号処理を高速化することができる。
【００１８】
また、本発明は、複数の縮小率の中から所定の縮小率を選択して画像データの縮小処理がおこなわれた際に、選択された縮小率に対応する補正処理を予測ベクトルに対しておこなう。
【００１９】
この発明によれば、選択された縮小率に基づいて補正処理をおこなうことにより、縮小処理および予測ベクトル補正処理が効率よく動作するので、復号処理を高速化することができる。
【００２０】
また、本発明は、外部より入力される符号化ストリームを蓄積せずに、可変長復号化をおこなう処理部に入力する。
【００２１】
この発明によれば、メモリには、縮小処理された参照画像データおよび表示画像データのみを記憶するので、メモリを効率的に使用することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る画像復号装置、画像復号方法および画像復号プログラムの好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下に本発明に係る画像復号装置の概要および主たる特徴を説明した後に、実施の形態１〜４に係る画像復号装置を説明する。
【００２３】
また、本実施の形態では、本発明をＭＰＥＧ２方式により符号化されたＭＰＥＧ２ビットストリームという符号化ストリームを復号する画像復号装置に適用した場合を説明するが、ＭＰＥＧ１やＭＰＥＧ４など、あらゆる画像符号化方式により符号化された符号化ストリームを復号する場合にも同様に適用することができる。
【００２４】
［概要および主たる特徴］
まず最初に、本発明に係る画像復号装置の概要および主たる特徴を説明する。図１（ｂ）に示す本発明に係る画像復号装置は、概略的には、デコーダ（可変長復号部と、逆量子化部と、逆スキャン部と、逆ＤＣＴ部と、動き補償部とを備える復号処理部）において符号化ストリームを復号しつつ縮小するものである。
【００２５】
ここで、この画像復号装置は、動き補償をおこなう前に符号化ストリームを復号しつつ縮小することに主たる特徴があり、縮小処理されたデータを復号処理において扱うことによって、復号処理を高速化できるようにしている。
【００２６】
この主たる特徴を具体的に説明すると、画像復号装置において、縮小処理部は、動き補償をおこなう前に画像データに対して、画素を間引く縮小処理、所定の周波数以上の高周波成分を除外する縮小処理（図８参照）、または画像データの直流成分のみを取り出す縮小処理（図１１参照）をおこなう。そして、予測ベクトル補正部は、縮小処理部による画像データの縮小率に基づいて予測ベクトルを補正する。
【００２７】
したがって、本発明に係る画像復号装置は、上記した従来技術の例で言えば、図１または図５に示すように、動き補償をおこなう前に符号化ストリームを復号しつつ縮小することができる。これによって、上記した主たる特徴のように、外部より入力される符号化ストリームを復号しつつ縮小する場合において、復号処理を高速化することが可能になる。
【００２８】
さらに、この画像復号装置は、外部より入力される符号化ストリームを蓄積せずに、可変長復号化部に逐次入力することに特徴があり、メモリには、縮小処理された参照画像データおよび表示画像データのみを記憶することによって、メモリを効率的に使用できるようにしている。
【００２９】
なお、本発明に係る画像復号装置は、携帯電話やＰＤＡ（携帯情報端末）などの小さな表示装置を備える電子機器に適用されるものであり、地上波デジタル放送などのネットワークを介して入力された符号化ストリームを復号しつつ縮小し、該復号しつつ縮小された画像を表示装置に表示する場合に好適に実施される。
【００３０】
（実施の形態１）
実施の形態１では、外部より入力される符号化ストリームを復号しつつ縮小する場合において、動き補償をおこなう前に縮小処理をおこなう本発明に係る画像復号装置について説明する。なお、ここでは、実施の形態１に係る画像復号装置の構成を説明した後に、この画像復号装置による各種処理の手順を説明する。
【００３１】
＜実施の形態１に係る画像復号装置の構成＞
本実施の形態１に係る画像復号装置における各部の構成を説明する。図２は、本実施の形態１に係る画像復号装置の構成を示すブロック図である。この画像復号装置は、同図に示すように、ストリームバッファ制御部１１と、デコーダ制御部１２と、デコーダ２０と、メモリ３０とを備える。
【００３２】
また、デコーダ２０は、同図に示すように、可変長復号化部２１と、逆量子化部２２と、逆スキャン部２３と、逆ＤＣＴ部２４と、縮小処理部２５と、動き補償部２６とを備える。
【００３３】
ストリームバッファ制御部１１は、デコーダ制御部１２の指示に基づいて、符号化ストリームの入力時刻のばらつきを均一化して、デコーダ２０に符号化ストリームを入力する処理部である。具体的には、圧縮符号化方式により動画像を符号化して得られた符号化ストリームを、一時的にメモリ３０に蓄積して、符号化ストリームの入力時刻のばらつきを均一化してデコーダ２０に入力する。
【００３４】
デコーダ制御部１２は、ストリームバッファ制御部１１を介して、メモリ３０から符号化ストリームをデコーダ２０に出力する処理部である。
【００３５】
デコーダ２０は、概略的に、ストリームバッファ制御部１１から入力された符号化ストリームをデコーダ制御部１２の指示に基づいて復号してメモリ３０に出力する処理部である。この復号処理は、可変長復号化部２１、逆量子化部２２、逆スキャン部２３、逆ＤＣＴ部２４、縮小処理部２５および動き補償部２６の各処理部による処理を経ておこなわれる。
【００３６】
メモリ３０は、符号化ストリームおよび各処理段階を経て復号された画像データをともに記憶する記憶手段である。具体的には、符号化ストリームを記憶する領域と、デコーダ２０の各処理段階を経て復号された画像データを記憶する領域とを備える。
【００３７】
以下に、デコーダ２０の各処理部の処理を説明する。可変長復号化部２１は、符号化ストリームに含まれる可変長復号化データを復号して量子化ＤＣＴ係数を復元する処理部である。具体的には、ストリームバッファ制御部１１から入力された符号化ストリームをデコーダ制御部１２の指示に従い、マクロブロックを分離し、各マクロブロックの量子化ＤＣＴ係数を復号し、復号した量子化ＤＣＴ係数を逆量子化部２２に出力する。
【００３８】
なお、可変長復号化部２１は、予測モードや予測ベクトルなどのパラメータの復号もおこない、復号した予測モードおよび予測ベクトルを動き補償部２６に出力する。
【００３９】
逆量子化部２２は、可変長復号化部２１から入力された量子化ＤＣＴ係数を逆量子化してＤＣＴ係数を復号し、復号したＤＣＴ係数を逆スキャン部２３に出力する処理部である。
【００４０】
逆スキャン部２３は、逆量子化部２２から入力されたＤＣＴ係数を逆スキャンし、逆スキャンしたＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ部２４に出力する処理部である。なお、図２においては、逆量子化処理をおこなった後に逆スキャン処理をおこなう場合の構成を示しているが、必ずしもこの順序にしたがう必要はなく、逆スキャン処理をおこなった後に逆量子化処理をおこなう構成でもよい。
【００４１】
逆ＤＣＴ部２４は、逆スキャン部２３から入力されたＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ変換して符号化前の実画像成分である画像データ（画素値を持つデータ）を復号し、復号した画像データを縮小処理部２５に出力する処理部である。
【００４２】
縮小処理部２５は、縮小フィルタを用いて逆ＤＣＴ部２４から入力された画像データの画素を間引いて縮小処理し、縮小処理した画像データを動き補償部２６に出力する処理部である。
【００４３】
動き補償部２６は、縮小処理部２５から入力された画像データ（縮小データ）と、可変長復号化部２１から入力された予測モードおよび予測ベクトルとに基づいて、動き補償をおこない、動き補償をおこなった画像データをメモリ３０に書き込む処理部であり、機能概念的に、予測ベクトル補正部２６ａと補償処理部２６ｂとから構成される。
【００４４】
このうち、動き補償部２６の予測ベクトル補正部２６ａは、縮小処理部２５による画像データの縮小率に基づいて予測ベクトルを補正する処理部である。具体的には、動き補償処理の際に用いられる予測ベクトルは、縮小率に基づいていない参照データ（メモリ３０に記憶された参照データとして用いられる画像データ）に基づいたものであるので、縮小処理部２５による縮小率に基づいた参照データに予測ベクトルを補正する。
【００４５】
動き補償部２６の補償処理部２６ｂは、予測ベクトル補正部２６ａによって補正された予測ベクトルおよび可変長復号部２１から入力された予測モードに基づいて、動き補償をおこない、動き補償をおこなった画像データをメモリ３０に書き込む処理部である。
【００４６】
このメモリ３０に書き込まれた画像データは、表示出力に利用されるとともに、他の画像の参照データとして利用される。すなわち、縮小処理部２５から入力されるマクロブロックが動き補償を使用している場合には、動き補償部２６の補償処理部２６ｂは、予測ベクトル補正部２６ａによって補正された予測ベクトルにしたがって、その画像データが輝度データであれば、メモリ３０の画像バッファから参照画素の輝度データを読み込み、その画像データが色差データであれば、メモリ３０の画像バッファから参照画素の色差データを読み込む。そして、読み込んだ参照画像データを縮小処理部２５から入力された画像データに加算することにより動き補償をおこない、かかる動き補償をおこなった画像データをメモリ３０に書き込む。なお、補償処理部２６ｂは、メモリ３０に記憶された参照データ（縮小データ）で動き補償をおこなうことになり、所定の座標の参照データを得ることができないので、近隣の画像データ間で補完（３次補完法または面積平均法など）して動き補償をおこなう。
【００４７】
ここで、縮小処理部および予測ベクトル補正部の構成は、実施の形態１に限定されない。変形例として、図４に示すように、縮小処理部による画像データの縮小率に基づいて、予測ベクトル補正部の補正処理をおこなうように整合することもできる。
【００４８】
＜実施の形態１に係る各種処理の手順＞
次に、本実施の形態１に係る画像復号装置による各種処理の手順を説明する。図３は、実施の形態１に係る復号処理の手順を示すフローチャートである。同図に示すように、デコーダ制御部１２は、ストリームバッファ制御部１１を介して、メモリ３０から符号化ストリームを可変長復号化部２１に出力する（ステップＳ３０１）。
【００４９】
続いて、可変長復号化部２１は、符号化ストリームに含まれる予測モードおよび予測ベクトルを復元（ステップＳ３０２）し、また符号化ストリームに含まれる可変長符号化データを復号して量子化ＤＣＴ係数を復元する（ステップＳ３０３）。
【００５０】
そして、逆量子化部２２は、可変長復号化部２１によって復元された量子化ＤＣＴ係数を逆量子化してＤＣＴ係数を復号する（ステップＳ３０４）。逆スキャン部２３は、逆量子化部２２によって復号されたＤＣＴ係数を逆スキャンして逆スキャンしたＤＣＴ係数を復号する（ステップＳ３０５）。
【００５１】
続いて、逆ＤＣＴ部２４は、逆スキャン部２３によって復号された逆スキャンしたＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ変換して符号化前の実画像成分である画像データ（画素値を持つデータ）を復号する（ステップＳ３０６）。
【００５２】
ここで、縮小処理部２５は、縮小フィルタを用いて逆ＤＣＴ部２４から入力された画像データの画素を間引いて縮小する（ステップＳ３０７）。そして、動き補償部２６の予測ベクトル補正部２６ａは、縮小処理部２５による画像データの縮小率に基づいて予測ベクトルを補正する（ステップＳ３０８）。具体的には、動き補償処理の際に用いられる予測ベクトルは、縮小率に基づいていない参照データ（メモリ３０に記憶された参照データとして用いられる画像データ）に基づいたものであるので、縮小処理部２５による縮小率に基づいた参照データに予測ベクトルを補正する。
【００５３】
続いて、動き補償部２６の補償処理部２６ｂは、予測ベクトル補正部２６ａによって補正された予測ベクトルおよび可変長復号部２１から入力された予測モードに基づいて、動き補償をおこない、動き補償をおこなった画像データをメモリ３０に書き込む（ステップＳ３０９）。
【００５４】
すなわち、縮小処理部２５から入力されるマクロブロックが動き補償を使用している場合には、動き補償部２６の補償処理部２６ｂは、予測ベクトル補正部２６ａによって補正された予測ベクトルにしたがって、その画像データが輝度データであれば、メモリ３０の画像バッファから参照画素の輝度データを読み込み、その画像データが色差データであれば、メモリ３０の画像バッファから参照画素の色差データを読み込む。そして、読み込んだ参照画像データを縮小処理部２５から入力された画像データに加算することにより動き補償をおこない、かかる動き補償をおこなった画像データをメモリ３０に書き込む。なお、補償処理部２６ｂは、メモリ３０に記憶された参照データ（縮小データ）で動き補償をおこなうことになり、所定の座標の参照データを得ることができないので、近隣の画像データ間で補完（３次補完法または面積平均法など）して動き補償をおこなう。
【００５５】
最後に、全符号化ストリームの復号が終了である場合（ステップＳ３１０肯定）は、処理を終了する。また、まだ符号化ストリームの復号が途中である場合（ステップＳ３１０否定）には、上記のステップＳ３０１〜Ｓ３０９の処理を実行する。
【００５６】
上述してきたように、本実施の形態１に係る画像復号装置は、外部より入力される符号化ストリームを復号しつつ縮小する場合において、動き補償をおこなう前に縮小処理をおこなうことにより、縮小された画像データがメモリに記憶されることとなるので、動き補償処理を高速化することができる。
【００５７】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２では、可変長復号化をおこなう際に符号化ストリームから所定の周波数以上の高周波成分を除外することによって縮小処理をおこなう本発明に係る画像復号装置について説明する。なお、ここでは、実施の形態２に係る画像復号装置の構成を説明した後に、画像復号装置による各種処理の手順を説明する。
【００５８】
＜実施の形態２に係る画像復号装置の構成＞
本実施の形態２に係る画像復号装置における各部の構成を説明する。またここでは、実施の形態１と機能概念的に差異のある処理部を説明し、同様の処理部については説明を省略する。この画像復号装置は、図６に示すように、ストリームバッファ制御部１１と、デコーダ制御部１２と、デコーダ４０と、メモリ３０とを備える（ストリームバッファ制御部１１、デコーダ制御部１２およびメモリ３０については、実施の形態１と同様の処理をおこなう。）。
【００５９】
また、デコーダ４０は、同図に示すように、可変長復号化部４１と、逆量子化部２２と、逆スキャン部２３と、逆ＤＣＴ部２４と、動き補償部２６とを備える（逆量子化部２２、逆スキャン部２３、逆ＤＣＴ部２４および動き補償部２６については、実施の形態１と同様の処理をおこなう。）。
【００６０】
可変長復号化部４１は、符号化ストリームに含まれる可変長復号化データを復号して量子化ＤＣＴ係数を復元する処理部であり、機能概念的に縮小処理部４１ａを備える。具体的には、ストリームバッファ制御部１１から入力された符号化ストリームをデコーダ制御部１２の指示に従い、マクロブロックを分離し、各マクロブロックの量子化ＤＣＴ係数を復号する。なお、予測モードや予測ベクトルなどのパラメータの復号もおこない、復号した予測モードおよび予測ベクトルを動き補償部２６に出力する。
【００６１】
可変長復号化部４１の縮小処理部４１ａは、可変長復号化部４１によって復号された量子化ＤＣＴ係数から所定の周波数以上の高周波成分を除外することによって縮小処理する処理部である。具体的には、図８に示すように（この処理段階において量子化ＤＣＴ係数は一次元のデータ列であるが概念を説明するために図示のように表す）、ＤＣＴ係数の高周波成分を除外して、ＤＣ係数および所定の低周波ＡＣ成分を抽出して逆量子化部２２に出力する（抽出対象である低周波ＡＣ成分は図示のものに限定されない）。
【００６２】
＜実施の形態２に係る各種の処理の手順＞
次に、本実施の形態２に係る画像復号装置による各種処理の手順を説明する。図７は、実施の形態２に係る画像復号装置の手順を示すフローチャートである。同図に示すように、デコーダ制御部１２は、ストリームバッファ制御部１１を介して、メモリ３０から符号化ストリームを可変長復号化部４１に出力する（ステップＳ７０１）。
【００６３】
続いて、可変長復号化部４１は、符号化ストリームに含まれる予測モードおよび予測ベクトルを復元（ステップＳ７０２）し、また符号化ストリームに含まれる可変長符号化データを復号して量子化ＤＣＴ係数を復元する（ステップＳ７０３）。
【００６４】
可変長復号化部４１の縮小処理部４１ａは、可変長復号化部４１によって復号された量子化ＤＣＴ係数から所定の周波数以上の高周波成分を除外することによって縮小処理し、所定の量子化ＤＣＴ係数を逆量子化部に出力する（ステップＳ７０４）。具体的には、図８に示すように（この処理段階において量子化ＤＣＴ係数は一次元のデータ列であるが概念を説明するために図示のように表す）、ＤＣＴ係数の高周波成分を除外して、ＤＣ係数および所定の低周波ＡＣ成分を抽出して逆量子化部２２に出力する。
【００６５】
そして、逆量子化部２２は、可変長復号化部４１の縮小処理部４１ａによって出力された所定の量子化ＤＣＴ係数を逆量子化してＤＣＴ係数を復号する（ステップＳ７０５）。逆スキャン部２３は、逆量子化部２２によって復号されたＤＣＴ係数を逆スキャンして逆スキャンしたＤＣＴ係数を復号する（ステップＳ７０６）。
【００６６】
続いて、逆ＤＣＴ部２４は、逆スキャン部２３によって復号された逆スキャンしたＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ変換して符号化前の実画像成分である画像データ（画素値を持つデータ）を復号する（ステップＳ７０７）。
【００６７】
そして、動き補償部２６の予測ベクトル補正部２６ａは、可変長復号化部４１の縮小処理部４１ａによる画像データの縮小率に基づいて予測ベクトルを補正する（ステップＳ７０８）。具体的には、動き補償処理の際に用いられる予測ベクトルは、縮小率に基づいていない参照データ（メモリ３０に記憶された参照データとして用いられる画像データ）に基づいたものであるので、可変長復号化部４１の縮小処理部４１ａによる画像データの縮小率に基づいた参照データに予測ベクトルを補正する。
【００６８】
続いて、動き補償部２６の補償処理部２６ｂは、予測ベクトル補正部２６ａによって補正された予測ベクトルおよび可変長復号部４１から入力された予測モードに基づいて、動き補償をおこない、動き補償をおこなった画像データをメモリ３０に書き込む（ステップＳ７０９）。
【００６９】
すなわち、逆ＤＣＴ部２４から入力されるマクロブロックが動き補償を使用している場合には、動き補償部２６の補償処理部２６ｂは、予測ベクトル補正部２６ａによって補正された予測ベクトルにしたがって、その画像データが輝度データであれば、メモリ３０の画像バッファから参照画素の輝度データを読み込み、その画像データが色差データであれば、メモリ３０の画像バッファから参照画素の色差データを読み込む。そして、読み込んだ参照画像データを逆ＤＣＴ部２４から入力された画像データに加算することにより動き補償をおこない、かかる動き補償をおこなった画像データをメモリ３０に書き込む。なお、補償処理部２６ｂは、メモリ３０に記憶された参照データ（縮小データ）で動き補償をおこなうことになり、所定の座標の参照データを得ることができないので、近隣の画像データ間で補完（３次補完法または面積平均法など）して動き補償をおこなう。
【００７０】
最後に、全符号化ストリームの復号が終了である場合（ステップＳ７１０肯定）は、処理を終了する。また、まだ符号化ストリームの復号が途中である場合（ステップＳ７１０否定）には、上記のステップＳ７０１〜Ｓ７０９の処理を実行する。
【００７１】
上述してきたように、本実施の形態２に係る画像復号装置は、可変長復号化をおこなう際に符号化ストリームから所定の周波数以上の高周波成分を除外することによって縮小処理をおこなうので、復号処理をおこなう各処理部で扱うデータ量が少なくなり、復号処理を高速化することができる。
【００７２】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３では、可変長復号化をおこなう際に符号化ストリームから画像データの直流成分のみを取り出すことによって縮小処理をおこなう本発明に係る画像復号装置について説明する。なお、ここでは、実施の形態３に係る画像復号装置の構成を説明した後に、この画像復号装置による各種処理の手順を説明する。
【００７３】
＜実施の形態３に係る画像復号装置の構成＞
本実施の形態３に係る画像復号装置における各部の構成を説明する。またここでは、実施の形態１または実施の形態２と機能概念的に差異のある処理部を説明し、同様の処理部については説明を省略する。この画像復号装置は、図９に示すように、ストリームバッファ制御部１１と、デコーダ制御部１２と、デコーダ５０と、メモリ３０とを備える（ストリームバッファ制御部１１、デコーダ制御部１２およびメモリ３０については、実施の形態２と同様の処理をおこなう。）。
【００７４】
また、デコーダ５０は、同図に示すように、可変長復号化部５１と、逆量子化部２２と、動き補償部２６とを備える（逆量子化部２２および動き補償部２６については、実施の形態２と同様の処理をおこなう。）。
【００７５】
可変長復号化部５１は、符号化ストリームに含まれる可変長復号化データを復号して量子化ＤＣＴ係数を復元する処理部であり、機能概念的に縮小処理部５１ａを備える。具体的には、ストリームバッファ制御部１１から入力された符号化ストリームをデコーダ制御部１２の指示に従い、マクロブロックを分離し、各マクロブロックの量子化ＤＣＴ係数を復号する。なお、予測モードや予測ベクトルなどのパラメータの復号もおこない、復号した予測モードおよび予測ベクトルを動き補償部２６に出力する。
【００７６】
可変長復号化部５１の縮小処理部５１ａは、可変長復号化部５１によって復号された量子化ＤＣＴ係数から直流成分のみを取り出すことによって縮小処理する処理部である。具体的には、図１１に示すように（この処理段階において量子化ＤＣＴ係数は一次元のデータ列であるが概念を説明するために図示のように表す）、ＤＣＴ係数の高周波成分を除外して、ＤＣ係数を抽出して逆量子化部２２に出力する。
【００７７】
＜実施の形態３に係る各種の処理の手順＞
次に、本実施の形態３に係る画像復号装置による各種処理の手順を説明する。図１０は、実施の形態３に係る画像復号装置の手順を示すフローチャートである。同図に示すように、デコーダ制御部１２は、ストリームバッファ制御部１１を介して、メモリ３０から符号化ストリームを可変長復号化部５１に出力する（ステップＳ９０１）。
【００７８】
続いて、可変長復号化部５１は、符号化ストリームに含まれる予測モードおよび予測ベクトルを復元（ステップＳ９０２）し、また符号化ストリームに含まれる可変長符号化データを復号して量子化ＤＣＴ係数を復元する（ステップＳ９０３）。
【００７９】
可変長復号化部５１の縮小処理部５１ａは、可変長復号化部５１によって復号された量子化ＤＣＴ係数から直流成分（量子化ＤＣ係数）のみを取り出すことによって縮小処理し、量子化ＤＣ係数を逆量子化部に出力する（ステップＳ９０４）。具体的には、図１１に示すように（この処理段階において量子化ＤＣＴ係数は一次元のデータ列であるが概念を説明するために図示のように表す）、ＤＣＴ係数の高周波成分を除外して、ＤＣ係数を抽出して逆量子化部２２に出力する。
【００８０】
そして、逆量子化部２２は、可変長復号化部５１の縮小処理部５１ａによって出力された量子化ＤＣ係数を逆量子化して実画像成分であるＤＣ係数（画像データと等価）を復号する（ステップＳ９０５）。
【００８１】
そして、動き補償部２６の予測ベクトル補正部２６ａは、可変長復号化部５１の縮小処理部５１ａによる画像データの縮小率に基づいて、動き補償処理をおこなうように予測ベクトルを補正する（ステップＳ９０６）。具体的には、動き補償処理の際に用いられる予測ベクトルは、縮小率に基づいていない参照データ（メモリ３０に記憶された参照データとして用いられる画像データ）に基づいたものであるので、可変長復号化部５１の縮小処理部５１ａによる縮小率に基づいた参照データに予測ベクトルを補正する。
【００８２】
続いて、動き補償部２６の補償処理部２６ｂは、予測ベクトル補正部２６ａによって補正された予測ベクトルおよび可変長復号部５１から入力された予測モードに基づいて、動き補償をおこない、動き補償をおこなった画像データをメモリ３０に書き込む（ステップＳ９０７）。
【００８３】
すなわち、逆量子化部２２から入力されるマクロブロックが動き補償を使用している場合には、動き補償部２６の補償処理部２６ｂは、予測ベクトル補正部２６ａによって補正された予測ベクトルにしたがって、その画像データが輝度データであれば、メモリ３０の画像バッファから参照画素の輝度データを読み込み、その画像データが色差データであれば、メモリ３０の画像バッファから参照画素の色差データを読み込む。そして、読み込んだ参照画像データを逆量子化部２２から入力された画像データに加算することにより動き補償をおこない、かかる動き補償をおこなった画像データをメモリ３０に書き込む。なお、補償処理部２６ｂは、メモリ３０に記憶された参照データ（縮小データ）で動き補償をおこなうことになり、所定の座標の参照データを得ることができないので、近隣の画像データ間で補完（３次補完法または面積平均法など）して動き補償をおこなう。
【００８４】
最後に、全符号化ストリームの復号が終了である場合（ステップＳ９０８肯定）は、処理を終了する。また、まだ符号化ストリームの復号が途中である場合（ステップＳ９０８否定）には、上記のステップＳ９０１〜Ｓ９０７の処理を実行する。
【００８５】
上述してきたように、本実施の形態３に係る画像復号装置は、可変長復号化をおこなう際に符号化ストリームから画像データの直流成分のみを取り出すことによって縮小処理をおこなうので、復号処理をおこなう回路量および復号処理をおこなう各処理部で扱うデータ量が少なくなり、復号処理を高速化することができる。
【００８６】
なお、本実施の形態１〜３では、符号化ストリームを記憶する記憶領域と、各処理段階を経て復号された画像データを記憶する記憶領域との２つに記憶領域を分けられたメモリを備える画像復号装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、符号化ストリームを記憶するメモリ（ストリームバッファ）および各処理段階を経て復号された画像データを記憶するメモリ（画像メモリ）をそれぞれ独立したメモリとして備える画像復号装置についても同様に適用することができる。
【００８７】
（実施の形態４）
実施の形態１〜３では、外部より入力される符号化ストリームをメモリに蓄積し、該符号化ストリームの入力時刻のばらつきを均一化した後に復号しつつ縮小する本発明に係る画像復号装置について説明してきた。本実施の形態４では、外部より入力される符号化ストリームを蓄積せずに、可変長復号化部に逐次入力する本発明に係る画像復号装置について説明する。
【００８８】
本来、外部より入力される符号化ストリームのデータ量と比較して復号された画像データのデータ量が多いので、符号化ストリームの入力時刻と復号画像の表示時刻のずれを均一化するために符号化ストリームをストリームバッファに蓄積する必要がある。ところで、外部より入力される符号化ストリームを復号しつつ縮小する場合には、メモリには縮小された画像が記憶されることになる。この場合には、復号された画像データのデータ量は、符号化ストリームのデータ量と同等になるか、もしくは符号化ストリームのデータ量よりも少なくなる。
【００８９】
このため、ストリームバッファに符号化ストリームを蓄積しなくても、画像バッファに縮小された画像を蓄積することにより、符号化ストリームの入力時刻と復号画像の表示時刻のずれを均一化できる。そこで、本実施の形態４では、外部より入力される符号化ストリームをストリームバッファに蓄積せずに、可変長復号化部に逐次入力するようにしている。
【００９０】
図１２は、本実施の形態４に係る画像復号装置の構成を示すブロック図である。この画像復号装置は、同図に示すように、実施の形態１に示す画像復号装置に比較して、ストリームバッファ制御部、デコーダ制御部１２およびメモリ３０に代えて、ストリーム入力部６１を備える点が相違する。つまり、外部より入力される符号化ストリームを蓄積せずに、可変長復号化部に逐次入力するストリーム入力部６１を備える。
【００９１】
このように、本実施の形態４に係る画像復号装置は、外部より入力される符号化ストリームを復号しつつ縮小する場合に、外部より入力される符号化ストリームを蓄積せずに、可変長復号化部に逐次入力することにより、メモリには、縮小処理された参照画像データおよび表示画像データのみを記憶するので、メモリを効率的に使用することができる。
【００９２】
なお、本実施の形態４では、実施の形態１において、ストリーム入力部を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。同様にして、実施の形態２または３においても、ストリーム入力部を適用することができる。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、地上波デジタル放送などのネットワークを介して入力された符号化ストリームを復号しつつ縮小し、該復号しつつ縮小した画像データを小さい表示装置に表示する際に、動き補償をおこなう前に画像データを縮小処理し、画像データの縮小率に基づいて予測ベクトルを補正することとしたので、縮小された画像データがメモリに記憶される。これにより、動き補償処理で扱うデータ量が少なくなるので、動き補償処理を高速化することができる。
【００９４】
また、本発明によれば、画像データから画素を間引く縮小処理によって画像データを縮小することとしたので、画素を間引く縮小処理をされた画像データがメモリに記憶される。これにより、動き補償処理で扱うデータ量が少なくなるので、動き補償処理を高速化することができる。
【００９５】
また、本発明によれば、可変長符号化された画像データに対して離散コサイン変換をおこなって画像データが周波数成分から実画像成分に変換される前に縮小処理をおこなうこととしたので、画像データが周波数成分である処理段階に縮小処理をおこなうことができる。これにより、復号処理をおこなう各処理部で扱うデータ量が少なくなるので、復号処理を高速化することができる。
【００９６】
また、本発明によれば、可変長復号化をおこなう際に符号化ストリームから所定の周波数以上の高周波成分を除外することによって画像データを縮小処理することとしたので、可変長復号化処理に際して縮小処理をおこなうことができる。これにより、復号処理をおこなう各処理部で扱うデータ量が少なくなるので、復号処理を高速化することができる。
【００９７】
また、本発明によれば、可変長復号化をおこなう際に符号化ストリームから画像データの直流成分のみを取り出すことによって画像データを縮小処理することとしたので、逆スキャン処理および逆離散コサイン変換処理を省略することができる。これにより、復号処理をおこなう回路量および復号処理をおこなう各処理部で扱うデータ量が少なくなるので、復号処理を高速化することができる。
【００９８】
また、本発明によれば、複数の縮小率の中から所定の縮小率を選択して画像データの縮小処理がおこなわれた際に、選択された縮小率に対応する補正処理を予測ベクトルに対しておこなうこととしたので、選択された縮小率に基づいて補正処理をおこなうことができる。これにより、縮小処理および予測ベクトル補正処理が効率よく動作するので、復号処理を高速化することができる。
【００９９】
また、本発明によれば、外部より入力される符号化ストリームを蓄積せずに、可変長復号化をおこなう処理部に入力することとしたので、可変長復号化部に外部より入力される符号化ストリームを逐次入力できる。これにより、メモリには、縮小処理された参照画像データおよび表示画像データのみを記憶するので、メモリを効率的に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像復号装置の概要および特徴を説明するための図である。
【図２】実施の形態１に係る画像復号装置の構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１に係る画像復号処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】縮小処理および予測ベクトル補正処理の変形例を説明するための図である。
【図５】実施の形態２または３に係る画像復号装置の概念図である。
【図６】実施の形態２に係る画像復号装置の構成を示すブロック図である。
【図７】実施の形態２に係る画像復号処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態２に係る縮小処理を説明するための図である。
【図９】実施の形態３に係る画像復号装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】実施の形態３に係る画像復号処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態３に係る縮小処理を説明するための図である。
【図１２】実施の形態４に係る画像復号装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１　ストリームバッファ制御部
１２　デコーダ制御部
２０、４０、５０　デコーダ
２１、４１、５１　可変長復号化部
２２　逆量子化部
２３　逆スキャン部
２４　逆ＤＣＴ部
２５、４１ａ、５１ａ　縮小処理部
２６　動き補償部
２６ａ　予測ベクトル補正部
２６ｂ　補償処理部
３０　メモリ
６１　ストリーム入力部
【図１】
2004129160.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2004129160.tif 000010
【図９】
2004129160.tif 000011
【図１０】
2004129160.tif 000012
【図１１】
2004129160.tif 000013
【図１２】
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