(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフィールドで構成される動画像信号を複数のブロックに分割し、当該ブロック単位で、現フィールド内の符号化済み領域予測と、フィールド間の動き補償予測を選択可能な動画像符号化装置において、
前回の強制イントラブロックライン位置を元に強制イントラブロックライン位置を決定する強制イントラブロックライン決定手段と、
前記強制イントラブロックライン位置で、強制的にイントラ符号化を選択するイントラ選択手段と、
現フィールドの任意のブロックラインでベクトル制限ブロックライン位置を決定するベクトル制限ブロックライン決定手段と、
前記ベクトル制限ブロックライン位置で、インター符号化の参照フィールド及び参照領域を強制的に制限するベクトル制限手段と、
前記イントラ選択手段においてイントラ符号化を選択したブロックラインの１つ下のブロックラインを境界として強制的にスライス分割を行うスライス分割手段と、
前記スライス分割手段がスライス分割を行ったブロックラインを跨いで行われるデブロッキングフィルタ処理を強制的に禁止するデブロッキングフィルタ禁止手段と、
を有することを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項２】
前記強制イントラブロックライン決定手段が、現フィールドのパリティと前回の強制イントラブロックライン位置を入力として、現フィールドのパリティがボトムフィールドの場合、前回の強制イントラブロックライン位置の１つ下のラインを現強制イントラブロックラインとすることを特徴とする請求項1記載の動画像符号化装置。
【請求項３】
前記ベクトル制限ブロックライン決定手段が、前回の強制イントラブロックライン位置を入力として、前回の強制イントラブロックライン位置と同一位置のラインをベクトル制限ブロックライン位置とすることを特徴とする請求項1又は請求項２記載の動画像符号化装置。
【請求項４】
前記イントラ選択手段は、前記強制イントラブロックライン決定手段に従って、前記強制イントラブロックライン位置に含まれるマクロブロックに対して強制的にイントラ符号化を選択することを特徴とする請求項1乃至請求項３の何れか１項に記載の動画像符号化装置。
【請求項５】
前記ベクトル制限手段は、現フィールドのパリティと参照フィールドのパリティと参照フィールドのスライス分割位置とベクトル制限ブロックライン位置を入力として、ベクトル制限ブロックライン位置より上のブロックにおいて、参照フィールドのスライス分割位置より上方のみを参照可能とするベクトル制限と、現フィールドのパリティがボトムフィールドかつ参照フィールドのパリティがトップフィールドである場合、ベクトル制限ブロックライン位置と同一位置にある参照フィールドのブロックラインを参照不可とするベクトル制限を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の動画像符号化装置。
【請求項６】
前記スライス分割手段は、現フィールドのパリティと強制イントラブロックライン位置とベクトル制限ブロックライン位置を入力として、現フィールドのパリティがトップフィールドの場合、ベクトル制限ブロックライン位置とその１つ下のブロックラインとを境界としてスライス分割を行い、現フィールドのパリティがボトムフィールドの場合、強制イントラブロックライン位置とその１つ下のブロックラインとを境界としてスライス分割を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の動画像符号化装置。
【請求項７】
複数のフィールドで構成される動画像信号を複数のブロックに分割し、当該ブロック単位で、現フィールド内の符号化済み領域予測と、フィールド間の動き補償予測を選択可能な動画像符号化方法において、
前回の強制イントラブロックライン位置を元に強制イントラブロックライン位置を決定する強制イントラブロックライン決定ステップと、
前記強制イントラブロックライン位置で、強制的にイントラ符号化を選択するイントラ選択ステップと、
現フィールドの任意のブロックラインでベクトル制限ブロックライン位置を決定するベクトル制限ブロックライン決定ステップと、
前記ベクトル制限ブロックライン位置で、インター符号化の参照フィールド及び参照領域を強制的に制限するベクトル制限ステップと、
前記イントラ選択ステップにおいてイントラ符号化を選択したブロックラインの１つ下のブロックラインを境界として強制的にスライス分割を行うスライス分割ステップと、
前記スライス分割ステップがスライス分割を行ったブロックラインを跨いで行われるデブロッキングフィルタ処理を強制的に禁止するデブロッキングフィルタ禁止ステップと、
を有することを特徴とする動画像符号化方法。
【請求項８】
前記強制イントラブロックライン決定ステップが、現フィールドのパリティと前回の強制イントラブロックライン位置を入力として、現フィールドのパリティがボトムフィールドの場合、前回の強制イントラブロックライン位置の１つ下のラインを現強制イントラブロックラインとすることを特徴とする請求項７記載の動画像符号化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィールドで構成される動画像の、フィールド内予測符号化及びフィールド間予測符号化を行う動画像符号化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動画像データは、一般に、データ量が大きいので、送信装置から受信装置へ伝送される際、あるいは記憶装置に格納される際などには、高能率符号化が行われる。ここで、「高能率符号化」とは、あるデータ列を他のデータ列に変換する符号化処理であって、そのデータ量を圧縮する処理をいう。
【０００３】
代表的な動画像符号化方式として、ISO/IEC MPEG-2／MPEG-4(以下MPEG-2、MPEG-4と称す)が挙げられる。このような動画像符号化方式を用いてリアルタイム通信を行う場合、符号化から受信側での再生迄の時間を短くすることが必要であり、送信側での符号化と受信側での復号化における遅延を少なくする低遅延化を実現する必要がある。
【０００４】
以下に、特許文献１に基づくMPEG-2の低遅延符号化方式について説明する。MPEG-2は、I,P,Bの3種類のピクチャを規定している。Ｉピクチャは他のピクチャの符号化画像及び、予測を使用せず、自ピクチャ内の情報のみで画像を復元できる（フレーム内符号化）ピクチャである。Ｐピクチャは過去のピクチャから順方向のピクチャ間予測を行い、予測誤差を符号化（フレーム間符号化）したピクチャである。Ｂピクチャは過去と未来のピクチャから双方向のピクチャ間予測を行い、その予測誤差を符号化（フレーム間符号化）したピクチャである。Ｂピクチャは未来のピクチャを予測に用いるため、その符号化に先駆けて、予測に用いられる未来のピクチャを符号化する必要がある。そこで、符号化順にピクチャの並び替えを行う処理が必要となる。
【０００５】
ここで低遅延を実現するための方式では、ピクチャの並び替えの（未来のピクチャを現ピクチャの予測のために先に処理することによる）遅延を省くためにＢピクチャを使用しない。
【０００６】
また、動画像符号化の処理単位はピクチャを16×16画素のブロック（マクロブロック）で行われる。マクロブロックタイプとしては、ピクチャ内符号化を行うイントラマクロブロックと、ピクチャ間符号化を行うインターマクロブロックがある。
【０００７】
このような動画像の符号化にて低遅延を実現するためには、あるマクロブロックを水平方向に並べたマクロブロックライン（スライス）内のデータをすべて、イントラマクロブロックとして符号化するイントラスライスを用い、イントラスライスを適用するマクロブロックラインの位置をピクチャごとにずらしていくことで、一定周期でピクチャ全体をイントラスライスが巡回するため、ピクチャ全体をリフレッシュすることが可能となる。このようなリフレッシュ方法により基本的なにはピクチャをＰピクチャのみの構成とし、Iピクチャを用いないことで、バッファサイズを減少させることができ、バッファによる遅延を軽減することができる。
【０００８】
しかし、この際、Ｐピクチャのイントラスライス以外のスライスのマクロブロックが制限なくベクトルを用いて動き補償を行うと、イントラスライスがピクチャ全体を巡回しても、イントラスライスによるリフレッシュ後のマクロブロックがイントラリフレッシュ前の位置の画像を参照することにより、参照先にてエラーが発生していた場合にエラーが空間方向に伝播してしまい、最悪の場合、エラーが画面に残り続けてしまう、というおそれがある。この問題を解決するため、特許文献２では、イントラスライスで符号化が行われたスライスについて、あらかじめ定められた時間だけ、非ゼロの動きベクトルを用いた動き補償を禁止することにより、エラーが伝播しない方法が開示されている。
【特許文献１】特開昭６０−１６２３９２号公報
【特許文献２】特公平０６−１０１８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
背景度術で説明した特許文献１及び特許文献２のイントラスライスと動きベクトル制限を行う方式を動画像符号化の国際標準ITU-T H.264(以下 H.264)に適用しようとする場合、H.264の符号化方式固有の問題のため、エラーの空間方向への伝播が防げない、という問題があった。以下に、MPEG-2とH.264の符号化方式の相違とH.264固有の課題について説明する。
【００１０】
MPEG-2では、イントラスライスを生成する場合、スライスヘッダ上にIntraSliceというシンタックスが存在するため、このフラグをオンにすることで指定されたスライスを構成するマクロブロックがすべてイントラマクロブロックで構成することを指定できる。しかしながら、H.264ではこのシンタックスが存在しないため、イントラスライスを生成することができない。これをイントラスライス問題と呼ぶことにする。
【００１１】
次にMPEG-2のイントラマクロブロックの生成方式は、マクロブロックを８×８のサブブロックに分割し、そこに含まれる画素にDCT（離散コサイン変換）を行っているのに対し、H.264のイントラマクロブロックの生成方式では複数モードの画面内予測符号化によってブロック間の画素相関を用いる方式を採用することによりさらに圧縮率を向上している。すなわち、イントラマクロブロックの符号化においても符号化対象ブロックの周辺画素から予測画像を作成し、予測画像との差である予測誤差に直交変換を行っている。ここで、MPEG-2においてイントスライスを用いた場合、イントラマクロブロックラインの上下でスライス分割を行うことになるが、イントラ予測効率は、イントラ符号化が予測を用いないため、スライス分割に関係なく一定となる。しかしながら、H.264では、イントラ符号化に周辺画素からの予測を用いた符号化を行うことが可能であり、イントラマクロブロックラインの上下でスライス分割を行うと、規格上スライスを跨いだ周辺画素からの予測画像作成は禁止されているため、周辺画素からの予測で例えば上方から予測を行う予測モードが制限を受けることになる。この場合、イントラ予測効率は、スライス分割によって減少してしまう。これをイントラ予測効率問題と呼ぶことにする。
【００１２】
また、H.264では、ブロック歪を低減させる目的で符号化処理中のマクロブロックと周辺マクロブロック境界間でデブロッキングフィルタをかけることが規定されている。ここで、イントラマクロブロックより上の領域はリフレッシュ済の領域であり、下の領域はリフレッシュが完了していない劣化領域である。この劣化領域にあるマクロブロックとイントラマクロブロック境界でデブロッキングフィルタをかけてしまうと、劣化領域からの画素成分が、リフレッシュ領域に流れ込んでしまうためにリフレッシュ領域が劣化してしまう問題が発生する。これをデブロッキングフィルタ問題と呼ぶことにする。
【００１３】
更に、MPEG-2では、Pピクチャにおいて過去のピクチャから順方向動き予測を行う際に、過去のピクチャにおけるリフレッシュ領域からのみ動きベクトルを生成するというベクトル制限を行っている。ここでH.264において、輝度成分の動きベクトルから色差成分の動きベクトルを生成する方法が規定されている。これらは、動きベクトルの参照元フィールドと参照先フィールドのパリティに依存し、それぞれ、両フールドが同じパリティの場合、前者がトップフィールドで後者がボトムフィールドの場合、及び前者がボトムフィールドで後者がトップフィールドの場合、の３種類の場合で、計算方法が異なる。ここで、参照元がボトムフィールドで参照先がトップフィールドの場合の計算式を以下に示す。
MVCy=MVy/2+1/4
ただし、MVCyは色差ベクトルY方向成分、MVyは輝度ベクトルY方向成分である。
ここで、MVｙ=0のとき、MVCy=1/4となり、輝度ベクトルが、ゼロベクトルであるにもかかわらず、色差ベクトルが正のベクトルとなり、同一位置より下方を参照することとなってしまう。本来、輝度におけるゼロベクトルの位置ではリフレッシュ領域内であるため参照を許可されるはずだが、上記のように色差は下方（劣化領域）を参照してしまうために、劣化領域からの画素成分が、リフレッシュ領域に流れ込んでしまうためにリフレッシュ領域が劣化してしまう問題が発生する。これをベクトル問題と呼ぶことにする。
【００１４】
本発明の目的は、以上の問題を解決し、動画符号化方式H.264を用いた低遅延符号化を実現する動画像符号化装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、上述した課題を解決するために以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、フィールド符号化モードを用いた動画像符号化装置において、強制イントラブロックライン位置を決定する強制イントラブロックライン決定手段と、強制イントラブロックライン位置で、強制的にイントラ符号化を選択するイントラ選択手段と、現フィールドの任意のブロックラインでベクトル制限ブロックライン位置を決定するベクトル制限ブロックライン決定手段と、ベクトル制限ブロックライン位置で、インター符号化の参照フィールド及び参照領域を強制的に制限するベクトル制限手段と、イントラ選択手段においてイントラ符号化を選択したブロックラインの１つ下のブロックラインを境界として強制的にスライス分割を行うスライス分割手段と、スライス分割手段がスライス分割を行ったブロックラインを跨いで行われるデブロッキングフィルタ処理を強制的に禁止するデブロッキングフィルタ禁止手段とを備えている。
【００１６】
本発明に係る動画像符号化装置では、前記強制イントラブロックライン決定手段が、現フィールドのパリティと前回の強制イントラブロックライン位置を入力として、パリティがボトムフィールドの場合、前回の強制イントラブロックライン位置の１つ下のラインを現強制イントラブロックライン位置とする手段を備えている。
【００１７】
本発明に係る動画像符号化装置では、前記ベクトル制限ブロックライン決定手段が、前回の強制イントラブロックライン位置を入力として、前回の強制イントラブロックライン位置と同一位置のラインをベクトル制限ブロックライン位置とする手段を備えている。
【００１８】
本発明に係る動画像符号化装置では、前記イントラ選択手段は、前記強制イントラブロックライン決定手段に従って、前記強制イントラブロックライン位置に含まれるマクロブロックに対して強制的にイントラ符号化を選択する手段を備えている。
【００１９】
本発明に係る動画像符号化装置では、前記ベクトル制限手段は、現フィールドのパリティと参照フィールドのパリティと参照フィールドのスライス分割位置とベクトル制限ブロックライン位置を入力として、ベクトル制限ブロックライン位置より上のブロックにおいて、参照フィールドのスライス分割位置より上方のみを参照可能とするベクトル制限と、現フィールドのパリティがボトムフィールドかつ参照フィールドのパリティがトップフィールドである場合、ベクトル制限ブロックライン位置と同一位置にある参照フィールドのブロックラインを参照不可とするベクトル制限を行う手段を備えている。
【００２０】
本発明に係る動画像符号化装置では、前記スライス分割手段は、現フィールドのパリティと強制イントラブロックライン位置とベクトル制限ブロックライン位置を入力として、現フィールドのパリティがトップフィールドの場合、ベクトル制限ブロックライン位置とその１つ下のブロックラインとを境界としてスライス分割を行い、現フィールドのパリティがボトムフィールドの場合、強制イントラブロックライン位置とその１つ下のブロックラインとを境界としてスライス分割を行う手段を備えている。
なお、本発明は、以上の機能を実現させるプログラムであってもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、複数のフィールドで構成される動画像信号を符号化する動画符号化方式（H.264）を用いた場合の低遅延化を実現する動画像符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】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図１〜図１５に基づいて説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施例に係る動画符号化装置１００の全体構成について説明する図である。
図１に示すように、本実施形態における動画像符号化装置１００は、予測誤差信号生成手段１０１、直交変換手段１０２、量子化手段１０３、エントロピー符号化手段１０４、逆量子化手段１０５、逆直交変換手段１０６、復号画像生成手段１０７、デブロッキングフィルタ手段１０８、復号画像記憶手段１０９、イントラ予測画像生成手段１１０、インター予測画像生成手段１１１、動きベクトル計算手段１１２、符号化制御及びヘッダ生成手段１１３及び予測画像選択手段１１４を有している。各機能部についての概略を以下に説明する。
【００２４】
予測誤差信号生成手段１０１は、入力された動画像データの現ピクチャを１６×１６ピクセル（画素）のブロック（以降、マクロブロック（ＭＢ）という）に分割されたマクロブロックデータ（以降、ブロックデータともいう）を得て、そのマクロブロックデータと、予測画像選択手段１１４から供給される予測画像ピクチャのマクロブロックデータとにより、予測誤差信号を生成する。予測誤差信号生成手段１０１は、生成された予測誤差信号を直交変換手段１０２に渡す。
【００２５】
直交変換手段１０２は、入力された予測誤差信号を直交変換処理する。直交変換手段１０２は、直交変換処理によって水平及び垂直方向の周波数成分に分離された信号を量子化手段１０３に供給する。量子化手段１０３は、直交変換手段１０２の出力を量子化する。量子化手段１０３は、符号化することによって当該予測誤差信号の符号量を低減し、エントロピー符号化手段１０４及び逆量子化手段１０５に供給する。
【００２６】
エントロピー符号化手段１０４は、量子化手段１０３からの出力をエントロピー符号化（可変長符号化）して出力する。エントロピー符号化とは、シンボルの出現頻度に応じて可変長の符号を割り当てる方式をいう。
【００２７】
逆量子化手段１０５は、量子化手段１０３の出力を逆量子化してから逆直交変換手段１０６に供給する。逆直交変換手段１０６は、逆量子化手段１０５の出力を逆直交変換処理してから復号画像生成手段１０７に供給する。これら逆量子化手段１０５及び逆直交変換手段１０６によって復号化処理が行われることにより、符号化前の予測誤差信号と同程度の信号が得られる。
【００２８】
復号画像生成手段１０７は、インター予測画像生成手段１１１で動き補償されたピクチャのブロックデータと、逆量子化手段１０５、及び逆直交変換手段１０６により復号処理された予測誤差信号とを加算することにより、現画像データピクチャの予測されるブロックデータを再生し、デブロッキングフィルタ手段１０８に渡す。
【００２９】
デブロッキングフィルタ手段１０８は、復号画像生成手段１０７の出力である復号画像に対し、ブロック歪を低減するためのフィルタをかけ、復号画像記憶手段１０９に渡す。
【００３０】
復号画像記憶手段１０９は、渡されたブロックデータを新たな参照ピクチャのデータとして記憶し、イントラ予測画像生成手段１１０、インター予測画像生成手段１１１及び動きベクトル計算手段１１２に供給する。
【００３１】
イントラ予測画像生成手段１１０は、同ピクチャのすでに符号化された周辺画素から予測画像を生成する。
【００３２】
一方、インター予測画像生成手段１１１は、復号画像記憶手段１０９から得た参照ピクチャのデータを動きベクトル計算手段１１２から提供される動きベクトルで動き補償することにより、動き補償された参照ピクチャとしてのブロックデータを生成する。
【００３３】
動きベクトル計算手段１１２は、現画像データピクチャにおけるブロックデータと、復号画像記憶部１０９から得る既に符号化された参照ピクチャのブロックデータを用いて、動きベクトルを求める。動きベクトルとは、ブロック単位で参照ピクチャから現ピクチャに最も類似している位置を探索するブロックマッチング技術を用いて求められるブロック単位の空間的なずれを示す値である。動きベクトル計算手段１１２は、求めた動きベクトルをインター予測画像生成手段１１１に渡す。
【００３４】
イントラ予測画像生成手段１１０とインター予測画像生成手段１１１から出力されたブロックデータは、予測画像選択手段１１４に入力され、どちらか一方の予測画像を選択することができる。選択されたブロックデータは、予測誤差信号生成手段１０１に供給される。
【００３５】
また、符号化制御及びヘッダ生成手段１１３について、符号化の全体制御とヘッダ生成を行う。イントラ予測画像生成手段１１０に対して、スライス分割有無の通知、デブロッキングフィルタ手段１０８に対して、デブロッキングフィルタ有無の通知、動きベクトル計算手段１１２に対して参照画制限通知などを行い、その制御結果を用いて、H.264のヘッダ情報を生成するものである。生成されたヘッダ情報はエントロピー符号化手段１０４に渡され、画像データ，動きベクトルデータとともにストリームとして出力される。
【００３６】
本発明の機能ブロック間のデータの流れを図２に示す。図２では、符号化制御及びヘッダ生成手段２０１（図１の符号化制御及びヘッダ生成手段１１３に対応）、予測画像選択手段２０２（図１の予測画像選択手段１１４に対応）、動きベクトル計算手段２０３（図１の動きベクトル計算手段１１２に対応）に対して、以下で述べる動画像符号化方式H.264における低遅延符号化で必要な機能を備えるものである。
【００３７】
本実施形態における符号化制御及びヘッダ生成手段２０１は、図２及び図３に示すように強制イントラブロックライン決定手段３０１とベクトル制限ブロックライン決定手段３０２とスライス分割手段３０３とデブロッキングフィルタ禁止手段３０４を備える。以下に、それぞれの機能について詳しく述べる。
【００３８】
強制イントラブロックライン決定手段３０１は、図２及び図４に示すように現フィールドのパリティ４０１と前回の強制イントラブロックライン位置４０２を入力として、予測画像選択手段２０２に対し強制イントラ信号４０３を出力する。また、スライス分割手段３０３及び符号化制御及びヘッダ制御手段２０１に対し、強制イントラブロックライン位置４０４を出力する。
【００３９】
強制イントラブロックライン決定手段３０１は、図５のように、現フィールドのパリティがボトムフィールドの場合、前回の強制イントラブロックライン位置５０１がN-1番目のラインとすると、その１つ下のNラインを現在の強制イントラブロックライン位置５０２とする。符号化中のマクロブロックが、強制イントラブロックライン位置５０２に含まれる場合、予測画像選択手段２０２に対し強制イントラ信号４０３を出力する。また、スライス分割手段３０３に対し、強制イントラブロックライン位置４０４を出力する。ただし、前回の強制イントラブロックライン位置５０１がピクチャの下限に達していた場合は、ピクチャの先頭ブロックラインを現在の強制イントラブロックライン位置５０２とする。
【００４０】
ベクトル制限ブロックライン決定手段３０２は、図６に示すように前回の強制イントラブロックライン位置４０２及び現フィールドのパリティ４０１を入力として、動きベクトル計算手段２０３に対しベクトル制限ブロックライン位置６０２を出力する。同様に、スライス分割手段３０３に対し、ベクトル制限ブロックライン位置６０２を出力する。
ベクトル制限ブロックライン決定手段３０２は、図７に示すように、現ピクチャがトップフィールドの場合、前回のボトムフィールドに存在する強制イントラブロックライン位置７０１がN-1番目のラインとすると、現ピクチャの同一位置のN-1ラインをベクトル制限ブロックライン位置７０２とする。現ピクチャがボトムフィールドの場合、前回のボトムフィールドに存在する強制イントラブロックライン位置７０３がN-1番目のラインとすると、同一位置のN-1ラインをベクトル制限ブロックライン位置７０４とする。ここで、現ピクチャの符号化中のマクロブロックが、上記ベクトル制限ブロックライン位置より上にある場合、動きベクトル計算手段２０３に対しベクトル制限ブロックライン位置６０２を出力する。同様に、スライス分割手段３０３に対し、ベクトル制限ブロックライン位置６０２を出力する。
【００４１】
スライス分割手段３０３は、図８に示すように現フィールドのパリティ４０１とベクトル制限ブロックライン位置６０２と強制イントラブロックライン位置４０４を入力として、イントラ予測画像生成手段１１０にスライス分割位置８０４を出力する。また、デブロッキングフィルタ禁止手段３０４及び符号化制御及びヘッダ制御手段２０１に対して、スライス分割位置８０４を出力する。
【００４２】
スライス分割手段３０３は、図９に示すように現フィールドのパリティがトップフィールドの場合、ベクトル制限ブロックライン位置９０１とその１つ下のブロックラインとを境界としてスライス分割を行う。また、現フィールドのパリティがボトムフィールドの場合、強制イントラブロックライン位置９０３とその１つ下のブロックラインとを境界としてスライス分割を行い、イントラ予測画像生成手段にスライス分割位置９０２及び９０４を出力する。同様に、デブロッキングフィルタ禁止手段に対して、スライス分割位置９０２及び９０４を出力する。ただし、スライス分割位置９０２及び９０４がピクチャの下限に達していれば、スライス分割をする必要はない。
ここで、符号化制御及びヘッダ生成手段２０１において、スライス分割が発生し、デブロッキングフィルタをスライス境界にかけないという情報をH.264のヘッダ情報として生成する。正確には、H.264のスライスヘッダ情報を生成し、シンタックスであるfirst#mb#in#sliceにスライス分割位置先頭のマクロブロック番号を設定する。またdisable#deblocking#filter#idcに２（スライス境界にデブロッキングフィルタをかけない意）を設定する。
【００４３】
デブロッキングフィルタ禁止手段３０４は、図１０に示すようにスライス分割手段３０３で得られたスライス分割位置８０４を入力として、デブロッキングフィルタ手段に対し、フィルタ禁止信号１００２を出力する。
【００４４】
デブロッキングフィルタ禁止手段３０４は、図１１に示すように符号化中のマクロブロックが、スライス分割境界１１０１を含む場合、デブロッキングフィルタ手段１０８に対し、フィルタ禁止信号１００２を出力する。
【００４５】
本実施形態における予測画像選択手段２０２は、図１２に示すようなイントラ選択手段１２００を備える。イントラ選択手段１２００は、スイッチ制御手段１２０１を備え、強制イントラブロックライン決定手段３０１が出力した強制イントラ信号４０３を入力とし、強制イントラ信号４０３により指示されたマクロブロックに対して強制的にイントラ予測を選択し、イントラ予測画像生成手段１１０の出力を受信する。
【００４６】
本実施形態における動きベクトル計算手段２０３は、図１３に示すようなベクトル制限手段１３００を備える。ベクトル制限手段は、現フィールドのパリティ４０１と参照フィールドのパリティ１３０２と参照フィールドのスライス分割位置１３０３とベクトル制限ブロックライン位置を入力６０２として、インター予測画像生成手段１１１に対して、ベクトルデータ１３０５を出力する。
ベクトル制限手段１３００は、図１４に示すように、ベクトル制限ブロックライン位置１４０４を含む上方のベクトル制限対象ブロック１４０３において、参照フィールドのスライス分割位置１４０１より上方のみを参照可能とする。さらに、現フィールドのパリティがボトムフィールドかつ参照フィールドのパリティがトップフィールドである場合、ベクトル制限ブロックライン位置１４０４と同一位置にある参照フィールドのブロックライン１４０２を参照不可とする。
本実施形態における動きベクトル計算手段２０３は、スライス分割手段３０３からスライス分割位置８０４を受信し、スライス境界の下のマクロブロックに対し、スライス境界を越えて予測を行う予測モードを禁止する。これはH.264の規格によるものである。
本実施形態におけるデブロッキングフィルタ手段１０８は、デブロッキングフィルタ禁止手段３０４からフィルタ禁止信号１００２を受信し、スライス境界を跨ぐフィルタ処理を禁止する。
上記実施例から生成されるビットストリームの構成例を図１５に示す。図１５のビデオシーケンスは、ビットストリーム１５００を繰り返すことで構成される。本ビットストリーム１５００では、イントラスライスによるリフレッシュをボトムフィールドの画像にのみ行い、トップフィールドの参照先をボトムフィールドのリフレッシュが完了している領域とすることで、結果的にトップフィールドについてもリフレッシュを行ったと同様の作用がえられる事になる。また、このビットストリームはH.264の規格に準拠している。すなわち、H.264に対応した動画像復号装置であれば、特別な処理や装置を追加する必要がなく、ストリームの再生が可能である。
【００４７】
次に、発明が解決しようとする課題との関係について説明する。イントラスライス問題について、本実施例における強制イントラブロックライン決定手段３０１及びイントラ選択手段１２００により、任意のマクロブロックラインを強制的にイントラマクロブロックで構成することによって、イントラスライスと同等のものを生成可能である。イントラ予測効率問題について、本実施例におけるスライス分割手段３０３により、スライス境界を強制イントラブロックライン位置の下に設定することによって、強制イントラブロックラインに含まれるイントラマクロブロックについては、予測モードの制限を受けることはない。デブロッキングフィルタ問題について、デブロッキングフィルタ禁止手段３０４により、スライス境界を跨ぐフィルタ処理を禁止することで、劣化領域からの画素成分が、リフレッシュ領域に流れ込むのを防いでいる。ベクトル問題について、本実施例におけるベクトル制限ブロックライン決定手段３０２及びベクトル制限手段１３００により、現フィールドのパリティがボトムフィールドかつ参照フィールドのパリティがトップフィールドである場合、問題となる領域を参照不可とすることにより、劣化領域からの画素成分が、リフレッシュ領域に流れ込むのを防いでいる。
以上に説明したように、動画符号化方式H.264を用いた低遅延符号化を実現する動画像符号化装置を提供することができる。
【００４８】
また、以上で説明した直交変換手段は離散コサイン変換等の同等の処理が可能な代替可能であり、エントロピー符号化手段も可変長符号化，算術符号化等同等な機能を実現可能なものと代替可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本実施形態に係る動画像符号化装置の全体構成を示す図である。
【図２】本実施例に係る本発明機能及びデータの流れを示す図である。
【図３】本実施例に係る符号化制御及びヘッダ生成手段の構成を示す図である。
【図４】本実施例に係る強制イントラブロックライン決定手段の構成を示す図である。
【図５】本実施例に係る強制イントラブロックライン決定手段の動作を示す図である。
【図６】本実施例に係るベクトル制限ブロックライン決定手段の構成を示す図である。
【図７】本実施例に係るベクトル制限ブロックライン決定手段の動作を示す図である。
【図８】本実施例に係るスライス分割手段の構成を示す図である。
【図９】本実施例に係るスライス分割手段の動作を示す図である。
【図１０】本実施例に係るデブロッキングフィルタ禁止手段の構成を示す図である。
【図１１】本実施例に係るデブロッキングフィルタ禁止手段の動作を示す図である。
【図１２】本実施例のイントラ選択手段の構成及び動作を示す図である。
【図１３】本実施例に係るベクトル制限手段の構成を示す図である。
【図１４】本実施例に係るベクトル制限手段の動作を示す図である。
【図１５】本実施例に係る生成されるビットストリームの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１００  動画像符号化装置
１０１  予測誤差信号生成手段
１０２  直交変換手段
１０３  量子化手段
１０４  エントロピー符号化手段
１０５  逆量子化手段
１０６  逆直交変換手段
１０７  復号画像生成手段
１０８  デブロッキングフィルタ手段
１０９  復号画像記憶手段
１１０  イントラ予測画像生成手段
１１１  インター予測画像生成手段
１１２  動きベクトル計算手段
１１３  符号化制御及びヘッダ生成手段
１１４  予測画像選択手段
２０１  符号化制御及びヘッダ生成手段
２０２  予測画像選択手段
２０３  動きベクトル計算手段
３０１  強制イントラブロックライン決定手段
３０２  ベクトル制限ブロックライン決定手段
３０３  スライス分割手段
３０４  デブロッキングフィルタ禁止手段
４０１  現フィールドのパリティ
４０２  前回の強制イントラブロックライン位置
４０３  強制イントラ信号
４０４  強制イントラブロックライン位置
５０１  前回の強制イントラブロックライン位置
５０２  現在の強制イントラブロックライン位置
６０２  ベクトル制限ブロックライン位置
７０１  前回の強制イントラブロックライン位置
７０２  トップフィールドベクトル制限ブロックライン位置
７０３  前回の強制イントラブロックライン位置
７０４  トップフィールドベクトル制限ブロックライン位置
８０４  スライス分割位置
９０１  ベクトル制限ブロックライン位置
９０２  トップフィールドスライス分割位置
９０３  強制イントラブロックライン位置
９０４  ボトムフィールドスライス分割位置
１００２  フィルタ禁止信号
１１０１  デブロッキングフィルタ禁止位置
１２００  イントラ選択手段
１２０１  スイッチ制御手段
１３００  ベクトル制限手段
１３０２  参照フィールドのパリティ
１３０３  参照フィールドのスライス分割位置
１３０５  ベクトルデータ
１４０１  参照フィールドのスライス分割位置
１４０２  参照不可である参照フィールドのブロックライン
１４０３  ベクトル制限対象ブロック
１４０４  ベクトル制限ブロックライン位置
１５００  ビットストリーム
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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