(57)【要約】【課題】符号化効率を向上させることができるようにする。【解決手段】垂直基準コスト算出部３３１は、垂直基準符号化部３２１から供給される差分動きベクトル情報の符号量Ivをコスト関数値として算出する。水平基準コスト算出部３３２は、水平基準符号化部３２２から供給される差分動きベクトル情報の符号量Iｈをコスト関数値として算出する。選択部３２４は、垂直基準コスト算出部３３１と水平基準コスト算出部３３２から供給されるコスト関数値（例えば、IvとIh）を互いに比較し、その値が小さい方をメディアン予測の最適予測モードとして選択し、その選択結果を動き予測モード情報として、１ビットで格納する。本発明は、例えば、画像処理装置に適用することができる。【選択図】図９
2012124580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直成分について符号化対象ブロックと最も相関の高い動きベクトル情報を有する前記符号化対象ブロックの近傍ブロックおよび前記符号化対象ブロックの動きベクトル情報の水平成分を用いて、前記符号化対象ブロックに対して探索された動きベクトル情報の符号化を行う第１の方法と、水平成分について符号化対象ブロックと最も相関の高い動きベクトル情報を有する前記符号化対象ブロックの近傍ブロックおよび前記符号化対象ブロックの動きベクトル情報の垂直成分を用いて、前記符号化対象ブロックに対して探索された動きベクトル情報の符号化を行う第２の方法のそれぞれについて、前記符号化の結果を評価する評価値を算出する評価値算出手段と、
前記評価値算出手段により算出された前記評価値に基づいて、前記第１の方法、若しくは前記第２の方法のいずれか一方を選択する選択手段と
を備える画像処理装置。
【請求項２】
前記評価値算出手段は、ブロック毎に前記評価値を算出し、
前記選択手段は、前記ブロック毎に、選択を行う
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記評価値算出手段は、前記評価値として、前記符号化の結果のコスト関数値を算出し、
前記評価値算出手段は、前記第１の方法若しくは前記第２の方法のうち、の前記コスト関数値が小さい方の方法を選択する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記評価値算出手段は、前記符号化された前記符号化対象ブロックの動きベクトル情報の符号量を前記コスト関数値とする
請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第１の方法で符号化を行う垂直基準符号化手段と、
前記第２の方法で符号化を行う水平基準符号化手段と
をさらに備え、
前記選択手段は、前記垂直基準符号化手段による符号化の結果、若しくは、前記水平基準符号化手段による符号化の結果のいずれか一方を選択する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記垂直基準符号化手段は、前記垂直成分について、前記近傍ブロックの動きベクトル情報のメディアンで決定される動きベクトル情報を用いて符号化を行い、
前記水平基準符号化手段は、前記水平成分について、前記近傍ブロックの動きベクトル情報のメディアンで決定される動きベクトル情報を用いて符号化を行う
請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記評価値算出手段は、前記評価値として、前記近傍ブロックの動きベクトルのダイナミックレンジを示すＤＲ値を、垂直成分および水平成分のそれぞれについて算出し、
前記選択手段は、前記評価値算出手段により算出された前記垂直成分の前記ＤＲ値が大きい場合、前記第１の方法を選択し、前記評価値算出手段により算出された前記水平成分の前記ＤＲ値が大きい場合、前記第２の方法を選択する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記選択手段により前記第１の方法が選択された場合、前記第１の方法で符号化を行う垂直基準符号化手段と、
前記選択手段により前記第２の方法が選択された場合、前記第２の方法で符号化を行う水平基準符号化手段と
をさらに備える
請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
画像処理装置の画像処理方法であって、
評価値算出手段が、垂直成分について符号化対象ブロックと最も相関の高い動きベクトル情報を有する前記符号化対象ブロックの近傍ブロックおよび前記符号化対象ブロックの動きベクトル情報の水平成分を用いて、前記符号化対象ブロックに対して探索された動きベクトル情報の符号化を行う第１の方法と、水平成分について符号化対象ブロックと最も相関の高い動きベクトル情報を有する前記符号化対象ブロックの近傍ブロックおよび前記符号化対象ブロックの動きベクトル情報の垂直成分を用いて、前記符号化対象ブロックに対して探索された動きベクトル情報の符号化を行う第２の方法のそれぞれについて、前記符号化の結果を評価する評価値を算出し、
選択手段が、算出された前記評価値に基づいて、前記第１の方法、若しくは前記第２の方法のいずれか一方を選択する
画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置および方法に関し、特に、画像符号化の符号化効率をより向上させることができるようにした画像処理装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像情報をデジタルとして取り扱い、その際、効率の高い情報の伝送、蓄積を目的とし、画像情報特有の冗長性を利用して、離散コサイン変換等の直交変換と動き補償により圧縮するMPEG（Moving Picture Experts Group）などの方式に準拠した装置が、放送局などの情報配信、及び一般家庭における情報受信の双方において普及しつつある。
【０００３】
特に、MPEG2（ISO（International Organization for Standardization）/IEC（International Electrotechnical Commission） 13818-2）は、汎用画像符号化方式として定義されており、飛び越し走査画像及び順次走査画像の双方、並びに標準解像度画像及び高精細画像を網羅する標準で、プロフェッショナル用途及びコンシューマ用途の広範なアプリケーションに現在広く用いられている。MPEG2圧縮方式を用いることにより、例えば７２０×４８０画素を持つ標準解像度の飛び越し走査画像であれば４Mbps乃至８Mbpsの符号量（ビットレート）、１９２０×１０８８画素を持つ高解像度の飛び越し走査画像であれば１８Mbps乃至２２Mbpsの符号量（ビットレート）を割り当てることで、高い圧縮率と良好な画質の実現が可能である。
【０００４】
MPEG2は主として放送用に適合する高画質符号化を対象としていたが、MPEG1より低い符号量（ビットレート）、つまりより高い圧縮率の符号化方式には対応していなかった。携帯端末の普及により、今後そのような符号化方式のニーズは高まると思われ、これに対応してMPEG4符号化方式の標準化が行われた。画像符号化方式に関しては、１９９８年１２月にISO/IEC 14496-2としてその規格が国際標準に承認された。
【０００５】
更に、近年、当初テレビ会議用の画像符号化を目的として、H.26L （ITU-T（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector） Q6/16 VCEG（Video Coding Expert Group））という標準の規格化が進んでいる。H.26LはMPEG2やMPEG4といった従来の符号化方式に比べ、その符号化、復号化により多くの演算量が要求されるものの、より高い符号化効率が実現されることが知られている。また、現在、MPEG4の活動の一環として、このH.26Lをベースに、H.26Lではサポートされない機能をも取り入れ、より高い符号化効率を実現する標準化がJoint Model of Enhanced-Compression Video Codingとして行われている。
【０００６】
標準化のスケジュールとしては、２００３年３月にはH.264及びMPEG-4 Part10 （Advanced Video Coding、以下AVCと記す）という名の元に国際標準となった。
【０００７】
MPEG2においては、動き予測・補償処理の単位は、フレーム動き補償モードの場合には１６×１６画素、フィールド動き補償モードの場合には第１フィールド、第２フィールドのそれぞれに対し、１６×８画素を単位として動き予測・補償処理が行なわれる。
【０００８】
これに対し、AVCにおいては、１６×１６画素により構成される１つのマクロブロックを、１６×１６、１６×８、８×１６若しくは８×８のいずれかのパーティションに分割し、それぞれ独立した動きベクトル情報を持つことが可能である。更に、８×８パーティションに関しては、８×８、８×４、４×８、４×４のいずれかのサブパーティションに分割し、それぞれ独立した動きベクトル情報を持つことが可能である。
【０００９】
AVC画像符号化方式において、かかるような動き予測・補償処理が行なわれることにより、膨大な動きベクトル情報が生成され、これをこのまま符号化することは、符号化効率の低下を招く恐れがあった。
【００１０】
かかる問題を解決する手法として、AVC画像符号化においては、動きベクトルの符号化の際に、隣接する動き補償部ロックの動きベクトル情報を用いてメディアン予測を行うことにより、動きベクトルの符号化情報の低減が実現されている。
【００１１】
このようなメディアン予測を用いた動きベクトルの符号化をさらに改善する（動きベクトルを伝送するのに必要な情報量を減らす）ため、動きベクトルの各成分を別々に送ることが提案されている（例えば非特許文献参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Martin Winken， Sebastian Bosse， Benjamin Bross， Philipp Helle， Tobias Hinz， Heiner Kirchhoffer， Haricharan Lakshman， Detlev Marpe， Simon Oudin， Matthias Preiss， Heiko Schwarz， Mischa Siekmann， Karsten Suehring， and Thomas Wiegand，”Description of video coding technology proposed by Fraunhofer HHI”，JCTVC-A116，April，2010
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、非特許文献に記載の方法の場合、メディアンを利用して近傍ブロックから、動きベクトルの垂直成分が常に先に予測されるが、動きベクトルの、垂直成分若しくは水平成分のどちらを先に予測する方がより高効率であるかは画像の特性に依存するので、この方法が常に符号化効率が良いとは限らなかった。
【００１４】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、画像符号化の符号化効率をより向上させることができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一側面は、垂直成分について符号化対象ブロックと最も相関の高い動きベクトル情報を有する前記符号化対象ブロックの近傍ブロックおよび前記符号化対象ブロックの動きベクトル情報の水平成分を用いて、前記符号化対象ブロックに対して探索された動きベクトル情報の符号化を行う第１の方法と、水平成分について符号化対象ブロックと最も相関の高い動きベクトル情報を有する前記符号化対象ブロックの近傍ブロックおよび前記符号化対象ブロックの動きベクトル情報の垂直成分を用いて、前記符号化対象ブロックに対して探索された動きベクトル情報の符号化を行う第２の方法のそれぞれについて、前記符号化の結果を評価する評価値を算出する評価値算出手段と、前記評価値算出手段により算出された前記評価値に基づいて、前記第１の方法、若しくは前記第２の方法のいずれか一方を選択する選択手段とを備える画像処理装置である。
【００１６】
前記評価値算出手段は、ブロック毎に前記評価値を算出し、前記選択手段は、前記ブロック毎に、選択を行うことができる。
【００１７】
前記評価値算出手段は、前記評価値として、前記符号化の結果のコスト関数値を算出し、前記評価値算出手段は、前記第１の方法若しくは前記第２の方法のうち、の前記コスト関数値が小さい方の方法を選択することができる。
【００１８】
前記評価値算出手段は、前記符号化された前記符号化対象ブロックの動きベクトル情報の符号量を前記コスト関数値とすることができる。
【００１９】
前記第１の方法で符号化を行う垂直基準符号化手段と、前記第２の方法で符号化を行う水平基準符号化手段とをさらに備え、前記選択手段は、前記垂直基準符号化手段による符号化の結果、若しくは、前記水平基準符号化手段による符号化の結果のいずれか一方を選択することができる。
【００２０】
前記垂直基準符号化手段は、前記垂直成分について、前記近傍ブロックの動きベクトル情報のメディアンで決定される動きベクトル情報を用いて符号化を行い、前記水平基準符号化手段は、前記水平成分について、前記近傍ブロックの動きベクトル情報のメディアンで決定される動きベクトル情報を用いて符号化を行うことができる。
【００２１】
前記評価値算出手段は、前記評価値として、前記近傍ブロックの動きベクトルのダイナミックレンジを示すＤＲ値を、垂直成分および水平成分のそれぞれについて算出し、前記選択手段は、前記評価値算出手段により算出された前記垂直成分の前記ＤＲ値が大きい場合、前記第１の方法を選択し、前記評価値算出手段により算出された前記水平成分の前記ＤＲ値が大きい場合、前記第２の方法を選択することができる。
【００２２】
前記選択手段により前記第１の方法が選択された場合、前記第１の方法で符号化を行う垂直基準符号化手段と、前記選択手段により前記第２の方法が選択された場合、前記第２の方法で符号化を行う水平基準符号化手段とをさらに備えることができる。
【００２３】
本発明の一側面は、また、画像処理装置の画像処理方法であって、評価値算出手段が、垂直成分について符号化対象ブロックと最も相関の高い動きベクトル情報を有する前記符号化対象ブロックの近傍ブロックおよび前記符号化対象ブロックの動きベクトル情報の水平成分を用いて、前記符号化対象ブロックに対して探索された動きベクトル情報の符号化を行う第１の方法と、水平成分について符号化対象ブロックと最も相関の高い動きベクトル情報を有する前記符号化対象ブロックの近傍ブロックおよび前記符号化対象ブロックの動きベクトル情報の垂直成分を用いて、前記符号化対象ブロックに対して探索された動きベクトル情報の符号化を行う第２の方法のそれぞれについて、前記符号化の結果を評価する評価値を算出し、選択手段が、算出された前記評価値に基づいて、前記第１の方法、若しくは前記第２の方法のいずれか一方を選択する画像処理方法である。
【００２４】
本発明の一側面においては、垂直成分について符号化対象ブロックと最も相関の高い動きベクトル情報を有する符号化対象ブロックの近傍ブロックおよび符号化対象ブロックの動きベクトル情報の水平成分を用いて、符号化対象ブロックに対して探索された動きベクトル情報の符号化を行う第１の方法と、水平成分について符号化対象ブロックと最も相関の高い動きベクトル情報を有する符号化対象ブロックの近傍ブロックおよび符号化対象ブロックの動きベクトル情報の垂直成分を用いて、符号化対象ブロックに対して探索された動きベクトル情報の符号化を行う第２の方法のそれぞれについて、符号化の結果を評価する評価値が算出され、算出された評価値に基づいて、第１の方法、若しくは第２の方法のいずれか一方が選択される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、画像を処理することができる。特に、符号化効率をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】AVC符号化方式に基づく画像圧縮情報を出力する画像符号化装置を示すブロック図である。
【図２】AVC符号化方式に基づく画像圧縮情報を入力とする画像復号装置を示すブロック図である。
【図３】小数点画素精度の動き予測・補償処理の例を示す図である。
【図４】マクロブロックの例を示す図である。
【図５】メディアンオペレーションの様子の例を説明する図である。
【図６】マルチ参照フレームの例を説明する図である。
【図７】テンポラルダイレクトモードの様子の例を説明する図である。
【図８】本発明を適用した画像符号化装置の主な構成例を示すブロック図である。
【図９】動き予測・補償部と動きベクトル符号化部の主な構成例を示すブロック図である。
【図１０】コスト算出部の主な構成例を示すブロック図である。
【図１１】本発明を適用したメディアン予測符号化の様子を説明する図である。
【図１２】符号化処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図１３】インター動き予測処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図１４】メディアン予測符号化処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図１５】垂直基準符号化処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図１６】水平基準符号化処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図１７】本発明を適用した画像復号装置の主な構成例を示すブロック図である。
【図１８】動き予測・補償部と動きベクトル復号部の主な構成例を示すブロック図である。
【図１９】復号処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図２０】予測処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図２１】インター予測処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図２２】動き予測・補償部と動きベクトル符号化部の他の構成例を示すブロック図である。
【図２３】メディアン予測符号化処理の流れの他の例を説明するフローチャートである。
【図２４】動き予測・補償部と動きベクトル復号部の他の構成例を示すブロック図である。
【図２５】インター予測処理の流れの他の例を説明するフローチャートである。
【図２６】動きベクトル符号化部の、さらに他の構成例を示すブロック図である。
【図２７】メディアン予測符号化制御処理の流れの例を説明するフローチャートである。
【図２８】動き予測・補償部と動きベクトル復号部の、さらに他の構成例を示すブロック図である。
【図２９】インター予測処理の流れの、さらに他の例を説明するフローチャートである。
【図３０】マクロブロックの例を説明する図である。
【図３１】本発明を適用したパーソナルコンピュータの主な構成例を示すブロック図である。
【図３２】本発明を適用したテレビジョン受像機の主な構成例を示すブロック図である。
【図３３】本発明を適用した携帯電話機の主な構成例を示すブロック図である。
【図３４】本発明を適用したハードディスクレコーダの主な構成例を示すブロック図である。
【図３５】本発明を適用したカメラの主な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】
【００２７】
以下、発明を実施するための形態（以下実施の形態とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（画像符号化装置）
２．第２の実施の形態（画像復号装置）
３．第３の実施の形態（画像符号化装置）
４．第４の実施の形態（画像復号装置）
５．第５の実施の形態（画像符号化装置）
６．第６の実施の形態（画像復号装置）
７．第７の実施の形態（パーソナルコンピュータ）
８．第８の実施の形態（テレビジョン受像機）
９．第９の実施の形態（携帯電話機）
１０．第１０の実施の形態（ハードディスクレコーダ）
１１．第１１の実施の形態（カメラ）
【００２８】
＜１．第１の実施の形態＞
［AVC符号化方式の画像符号化装置］
図１は、AVC符号化方式により画像を符号化する画像符号化装置の一実施の形態の構成を表している。
【００２９】
図１に示される画像符号化装置１００は、AVC規格に基づいた符号化方式で画像を符号化し、出力する装置である。図１に示されるように、画像符号化装置１００は、A／D変換部１０１、画面並べ替えバッファ１０２、演算部１０３、直交変換部１０４、量子化部１０５、可逆符号化部１０６、および蓄積バッファ１０７を有する。また、画像符号化装置１００は、逆量子化部１０８、逆直交変換部１０９、演算部１１０、デブロックフィルタ１１１、フレームメモリ１１２、選択部１１３、イントラ予測部１１４、動き予測・補償部１１５、選択部１１６、およびレート制御部１１７を有する。
【００３０】
A/D変換部１０１は、入力された画像データをA/D変換し、画面並べ替えバッファ１０２に出力し、記憶させる。画面並べ替えバッファ１０２は、記憶した表示の順番のフレームの画像を、GOP（Group of Picture）構造に応じて、符号化のためのフレームの順番に並べ替える。画面並べ替えバッファ１０２は、フレームの順番を並び替えた画像を、演算部１０３に供給する。また、画面並べ替えバッファ１０２は、フレームの順番を並び替えた画像を、イントラ予測部１１４および動き予測・補償部１１５にも供給する。
【００３１】
演算部１０３は、画面並べ替えバッファ１０２から読み出された画像から、選択部１１６を介してイントラ予測部１１４若しくは動き予測・補償部１１５から供給される予測画像を減算し、その差分情報を直交変換部１０４に出力する。
【００３２】
例えば、イントラ符号化が行われる画像の場合、演算部１０３は、画面並べ替えバッファ１０２から読み出された画像から、イントラ予測部１１４から供給される予測画像を減算する。また、例えば、インター符号化が行われる画像の場合、演算部１０３は、画面並べ替えバッファ１０２から読み出された画像から、動き予測・補償部１１５から供給される予測画像を減算する。
【００３３】
直交変換部１０４は、演算部１０３から供給される差分情報に対して、離散コサイン変換、カルーネン・レーベ変換等の直交変換を施し、その変換係数を量子化部１０５に供給する。
【００３４】
量子化部１０５は、直交変換部１０４が出力する変換係数を量子化する。量子化部１０５は、レート制御部１１７から供給される符号量の目標値に関する情報に基づいて量子化パラメータを設定し、量子化を行う。量子化部１０５は、量子化された変換係数を可逆符号化部１０６に供給する。
【００３５】
可逆符号化部１０６は、その量子化された変換係数に対して、可変長符号化、算術符号化等の可逆符号化を施す。係数データは、レート制御部１１７の制御の下で量子化されているので、この符号量は、レート制御部１１７が設定した目標値となる（若しくは目標値に近似する）。
【００３６】
可逆符号化部１０６は、イントラ予測を示す情報などをイントラ予測部１１４から取得し、インター予測モードを示す情報や動きベクトル情報などを動き予測・補償部１１５から取得する。なお、イントラ予測（画面内予測）を示す情報は、以下、イントラ予測モード情報とも称する。また、インター予測（画面間予測）を示す情報モードを示す情報は、以下、インター予測モード情報とも称する。
【００３７】
可逆符号化部１０６は、量子化された変換係数を符号化するとともに、フィルタ係数、イントラ予測モード情報、インター予測モード情報、および量子化パラメータなどの各種情報を、符号化データのヘッダ情報の一部とする（多重化する）。可逆符号化部１０６は、符号化して得られた符号化データを蓄積バッファ１０７に供給して蓄積させる。
【００３８】
例えば、可逆符号化部１０６においては、可変長符号化または算術符号化等の可逆符号化処理が行われる。可変長符号化としては、H．264/AVC方式で定められているCAVLC（Context-Adaptive Variable Length Coding）などがあげられる。算術符号化としては、CABAC（Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding）などがあげられる。
【００３９】
蓄積バッファ１０７は、可逆符号化部１０６から供給された符号化データを、一時的に保持し、所定のタイミングにおいて、H．264/AVC方式で符号化された符号化画像として、例えば、後段の図示せぬ記録装置や伝送路などに出力する。
【００４０】
また、量子化部１０５において量子化された変換係数は、逆量子化部１０８にも供給される。逆量子化部１０８は、その量子化された変換係数を、量子化部１０５による量子化に対応する方法で逆量子化する。逆量子化部１０８は、得られた変換係数を、逆直交変換部１０９に供給する。
【００４１】
逆直交変換部１０９は、供給された変換係数を、直交変換部１０４による直交変換処理に対応する方法で逆直交変換する。逆直交変換された出力（復元された差分情報）は、演算部１１０に供給される。
【００４２】
演算部１１０は、逆直交変換部１０９より供給された逆直交変換結果、すなわち、復元された差分情報に、選択部１１６を介してイントラ予測部１１４若しくは動き予測・補償部１１５から供給される予測画像を加算し、局部的に復号された画像（復号画像）を得る。
【００４３】
例えば、差分情報が、イントラ符号化が行われる画像に対応する場合、演算部１１０は、その差分情報にイントラ予測部１１４から供給される予測画像を加算する。また、例えば、差分情報が、インター符号化が行われる画像に対応する場合、演算部１１０は、その差分情報に動き予測・補償部１１５から供給される予測画像を加算する。
【００４４】
その加算結果は、デブロックフィルタ１１１またはフレームメモリ１１２に供給される。
【００４５】
デブロックフィルタ１１１は、適宜デブロックフィルタ処理を行うことにより復号画像のブロック歪を除去するとともに、例えばウィナーフィルタ（Wiener Filter）を用いて適宜ループフィルタ処理を行うことにより画質改善を行う。デブロックフィルタ１１１は、各画素をクラス分類し、クラスごとに適切なフィルタ処理を施す。デブロックフィルタ１１１は、そのフィルタ処理結果をフレームメモリ１１２に供給する。
【００４６】
フレームメモリ１１２は、所定のタイミングにおいて、蓄積されている参照画像を、選択部１１３を介してイントラ予測部１１４または動き予測・補償部１１５に出力する。
【００４７】
例えば、イントラ符号化が行われる画像の場合、フレームメモリ１１２は、参照画像を、選択部１１３を介してイントラ予測部１１４に供給する。また、例えば、インター符号化が行われる場合、フレームメモリ１１２は、参照画像を、選択部１１３を介して動き予測・補償部１１５に供給する。
【００４８】
選択部１１３は、フレームメモリ１１２から供給される参照画像がイントラ符号化を行う画像である場合、その参照画像をイントラ予測部１１４に供給する。また、選択部１１３は、フレームメモリ１１２から供給される参照画像がインター符号化を行う画像である場合、その参照画像を動き予測・補償部１１５に供給する。
【００４９】
イントラ予測部１１４は、画面内の画素値を用いて予測画像を生成するイントラ予測（画面内予測）を行う。イントラ予測部１１４は、複数のモード（イントラ予測モード）によりイントラ予測を行う。
【００５０】
H.264画像情報符号化方式において、輝度信号に対しては、イントラ4×4予測モード、イントラ8×8予測モード及びイントラ16×16予測モードが定義されており、また、色差信号に関しては、それぞれのマクロブロックごとに、輝度信号とは独立した予測モードを定義することが可能である。イントラ4×4予測モードについては、それぞれの4×4輝度ブロックに対して、イントラ8×8予測モードについては、それぞれの8×8輝度ブロックに対して、１つのイントラ予測モードが定義されることになる。イントラ16×16予測モード、並びに、色差信号に対しては、１つのマクロブロックに対して、それぞれ１つの予測モードが定義されることになる。
【００５１】
イントラ予測部１１４は、全てのイントラ予測モードで予測画像を生成し、各予測画像を評価し、最適なモードを選択する。イントラ予測部１１４は、最適なイントラ予測モードを選択すると、その最適なモードで生成された予測画像を、選択部１１６を介して演算部１０３や演算部１１０に供給する。
【００５２】
また、上述したように、イントラ予測部１１４は、採用したイントラ予測モードを示すイントラ予測モード情報等の情報を、適宜可逆符号化部１０６に供給する。
【００５３】
動き予測・補償部１１５は、インター符号化が行われる画像について、画面並べ替えバッファ１０２から供給される入力画像と、選択部１１３を介してフレームメモリ１１２から供給される参照画像とを用いて、動き予測を行い、検出された動きベクトルに応じて動き補償処理を行い、予測画像（インター予測画像情報）を生成する。
【００５４】
動き予測・補償部１１５は、候補となる全てのインター予測モードのインター予測処理を行い、予測画像を生成する。動き予測・補償部１１５は、生成された予測画像を、選択部１１６を介して演算部１０３や演算部１１０に供給する。
【００５５】
また、動き予測・補償部１１５は、採用されたインター予測モードを示すインター予測モード情報や、算出した動きベクトルを示す動きベクトル情報を可逆符号化部１０６に供給する。
【００５６】
選択部１１６は、イントラ符号化を行う画像の場合、イントラ予測部１１４の出力を演算部１０３や演算部１１０に供給し、インター符号化を行う画像の場合、動き予測・補償部１１５の出力を演算部１０３や演算部１１０に供給する。
【００５７】
レート制御部１１７は、蓄積バッファ１０７に蓄積された圧縮画像に基づいて、オーバーフローあるいはアンダーフローが発生しないように、量子化部１０５の量子化動作のレートを制御する。
【００５８】
［AVC符号化方式の画像復号装置］
図２は、離散コサイン変換若しくはカルーネン・レーベ変換等の直交変換と動き補償により画像圧縮を実現する画像復号装置の主な構成例を示すブロック図である。図２に示される画像復号装置２００は、画像符号化装置１００に対応する復号装置である。
【００５９】
画像符号化装置１００より符号化された符号化データは、例えば、所定の伝送路を介して、この画像符号化装置１００に対応する画像復号装置２００に供給され、復号される。
【００６０】
図２に示されるように、画像復号装置２００は、蓄積バッファ２０１、可逆復号部２０２、逆量子化部２０３、逆直交変換部２０４、演算部２０５、デブロックフィルタ２０６、画面並べ替えバッファ２０７、およびD/A変換部２０８を有する。また、画像復号装置２００は、フレームメモリ２０９、選択部２１０、イントラ予測部２１１、動き予測・補償部２１２、および選択部２１３を有する。
【００６１】
蓄積バッファ２０１は、伝送されてきた符号化データを蓄積する。この符号化データは、画像符号化装置１００により符号化されたものである。可逆復号部２０２は、蓄積バッファ２０１から所定のタイミングで読み出された符号化データを、図１の可逆符号化部１０６の符号化方式に対応する方式で復号する。
【００６２】
また、当該フレームがイントラ符号化されたものである場合、符号化データのヘッダ部にはイントラ予測モード情報が格納されている。可逆復号部２０２は、このイントラ予測モード情報も復号し、その情報をイントラ予測部２１１に供給する。これに対して、当該フレームがインター符号化されたものである場合、符号化データのヘッダ部には動きベクトル情報が格納されている。可逆復号部２０２は、この動きベクトル情報も復号し、その情報を動き予測・補償部２１２に供給する。
【００６３】
逆量子化部２０３は、可逆復号部２０２により復号されて得られた係数データ（量子化係数）を、図１の量子化部１０５の量子化方式に対応する方式で逆量子化する。つまり、逆量子化部２０３は、図１の逆量子化部１０８と同様の方法で量子化係数の逆量子化を行う。
【００６４】
逆量子化部２０３は、逆量子化された係数データ、つまり、直交変換係数を、逆直交変換部２０４に供給する。逆直交変換部２０４は、図１の直交変換部１０４の直交変換方式に対応する方式（図１の逆直交変換部１０９と同様の方式）で、その直交変換係数を逆直交変換し、画像符号化装置１００において直交変換される前の残差データに対応する復号残差データを得る。
【００６５】
逆直交変換されて得られた復号残差データは、演算部２０５に供給される。また、演算部２０５には、選択部２１３を介して、イントラ予測部２１１若しくは動き予測・補償部２１２から予測画像が供給される。
【００６６】
演算部２０５は、その復号残差データと予測画像とを加算し、画像符号化装置１００の演算部１０３により予測画像が減算される前の画像データに対応する復号画像データを得る。演算部２０５は、その復号画像データをデブロックフィルタ２０６に供給する。
【００６７】
デブロックフィルタ２０６は、供給された復号画像のブロック歪を除去した後、画面並べ替えバッファ２０７に供給する。
【００６８】
画面並べ替えバッファ２０７は、画像の並べ替えを行う。すなわち、図１の画面並べ替えバッファ１０２により符号化の順番のために並べ替えられたフレームの順番が、元の表示の順番に並べ替えられる。D/A変換部２０８は、画面並べ替えバッファ２０７から供給された画像をD/A変換し、図示せぬディスプレイに出力し、表示させる。
【００６９】
デブロックフィルタ２０６の出力は、さらに、フレームメモリ２０９に供給される。
【００７０】
フレームメモリ２０９、選択部２１０、イントラ予測部２１１、動き予測・補償部２１２、および選択部２１３は、画像符号化装置１００のフレームメモリ１１２、選択部１１３、イントラ予測部１１４、動き予測・補償部１１５、および選択部１１６にそれぞれ対応する。
【００７１】
選択部２１０は、インター処理される画像と参照される画像をフレームメモリ２０９から読み出し、動き予測・補償部２１２に供給する。また、選択部２１０は、イントラ予測に用いられる画像をフレームメモリ２０９から読み出し、イントラ予測部２１１に供給する。
【００７２】
イントラ予測部２１１には、ヘッダ情報を復号して得られたイントラ予測モードを示す情報等が可逆復号部２０２から適宜供給される。イントラ予測部２１１は、この情報に基づいて、フレームメモリ２０９から取得した参照画像から予測画像を生成し、生成した予測画像を選択部２１３に供給する。
【００７３】
動き予測・補償部２１２は、ヘッダ情報を復号して得られた情報（予測モード情報、動きベクトル情報、参照フレーム情報、フラグ、および各種パラメータ等）を可逆復号部２０２から取得する。
【００７４】
動き予測・補償部２１２は、可逆復号部２０２から供給されるそれらの情報に基づいて、フレームメモリ２０９から取得した参照画像から予測画像を生成し、生成した予測画像を選択部２１３に供給する。
【００７５】
選択部２１３は、動き予測・補償部２１２またはイントラ予測部２１１により生成された予測画像を選択し、演算部２０５に供給する。
【００７６】
［少数画素精度の動き予測・補償処理］
MPEG2等の符号化方式においては、線形内挿処理により、１／２画素精度の動き予測・補償処理を行っているが、AVC符号化方式においては、これが、６タップのFIRフィルタを用いた１／４画素精度の動き予測・補償処理を行っており、これにより、符号化効率が向上している。
【００７７】
図３は、AVC符号化方式において規定されている、１／４画素精度の動き予測・補償処理の様子の例を説明する図である。図３において、各四角は、画素を示している。その内、Ａはフレームメモリ１１２に格納されている整数精度画素の位置を示し、b，c，dは、１／２画素精度の位置を示し、e1，e2，e3は１／４画素精度の位置を示している。
【００７８】
以下においては、関数Clip1()を以下の式（１）のように定義する。
【００７９】
【数１】
2012124580.tif 000003
・・・（１）
【００８０】
例えば、入力画像が８ビット精度である場合、式（１）のmax_pixの値は２５５となる。
【００８１】
b及びdの位置における画素値は、６tapのFIRフィルタを用いて、以下の式（２）および式（３）のように生成される。
【００８２】
【数２】
2012124580.tif 000004
・・・（２）
【数３】
2012124580.tif 000005
・・・（３）
【００８３】
cの位置における画素値は、水平方向及び垂直方向に６tapのFIRフィルタを適用し、以下の式（４）乃至式（６）のように生成される。
【００８４】
【数４】
2012124580.tif 000006
・・・（４）
もしくは、
【数５】
2012124580.tif 000007
・・・（５）
【数６】
2012124580.tif 000008
・・・（６）
【００８５】
なお、Clip処理は、水平方向及び垂直方向の積和処理の両方を行った後、最後に１度のみ行われる。
【００８６】
e1乃至e3は、以下の式（７）乃至式（９）のように、線形内挿により生成される。
【００８７】
【数７】
2012124580.tif 000009
・・・（７）
【数８】
2012124580.tif 000010
・・・（８）
【数９】
2012124580.tif 000011
・・・（９）
【００８８】
［動き予測・補償処理］
また、MPEG2においては、動き予測・補償処理の単位は、フレーム動き補償モードの場合には１６×１６画素、フィールド動き補償モードの場合には第１フィールド、第２フィールドのそれぞれに対し、１６×８画素を単位として動き予測・補償処理が行なわれる。
【００８９】
これに対し、AVCにおいては、図４に示されるように、１６×１６画素により構成される１つのマクロブロックを、１６×１６、１６×８、８×１６若しくは８×８のいずれかのパーティションに分割し、サブマクロブロック毎に、互いに独立した動きベクトル情報を持つことが可能である。更に、８×８パーティションに関しては、図５に示されるとおり、８×８、８×４、４×８、４×４のいずれかのサブマクロブロックに分割し、それぞれ独立した動きベクトル情報を持つことが可能である。
【００９０】
しかしながら、AVC画像符号化方式において、MPEG2の場合と同様に、かかるような動き予測・補償処理が行なわれるようにすると、膨大な動きベクトル情報が生成されてしまう恐れがあった。そして、その生成された動きベクトル情報をこのまま符号化することは、符号化効率の低下を招く恐れがあった。
【００９１】
かかる問題を解決する手法として、AVC画像符号化においては、以下のような手法により、動きベクトルの符号化情報の低減が実現されている。
【００９２】
図５に示される各直線は、動き補償ブロックの境界を示している。また、図５において、Ｅはこれから符号化されようとしている当該動き補償ブロックを示し、Ａ乃至Ｄは、それぞれ、既に符号化済の、Ｅに隣接する動き補償ブロックを示す。
【００９３】
今、Ｘ＝Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅとして、Ｘに対する動きベクトル情報を、mvxとする。
【００９４】
まず、動き補償ブロックＡ，Ｂ、およびＣに関する動きベクトル情報を用い、動き補償ブロックＥに対する予測動きベクトル情報pmvEを、メディアンオペレーションにより、以下の式（１０）のように生成する。
【００９５】
【数１０】
2012124580.tif 000012
・・・（１０）
【００９６】
動き補償ブロックＣに関する情報が、画枠の端である等の理由により“unavailable”である場合、動き補償ブロックＤに関する情報で代用される。
【００９７】
画像圧縮情報に、動き補償ブロックＥに対する動きベクトル情報として符号化されるデータmvdEは、pmvEを用いて、以下の式（１１）のように生成される。
【００９８】
【数１１】
2012124580.tif 000013
・・・（１１）
【００９９】
なお、実際の処理は、動きベクトル情報の水平方向および垂直方向のそれぞれの成分に対して、独立に処理が行なわれる。
【０１００】
また、AVCにおいては、Multi-Reference Frame（マルチ（複数）参照フレーム）という、MPEG2やH.263等、従来の画像符号化方式では規定されていなかった方式が規定されている。
【０１０１】
図６を用いて、AVCにおいて規定されている、マルチ参照フレーム（Multi-Reference Frame）を説明する。
【０１０２】
すなわち、MPEG2やH.263においては、Ｐピクチャの場合、フレームメモリに格納された参照フレーム１枚のみを参照することにより動き予測・補償処理が行われていたが、AVCにおいては、図６に示されるように、複数の参照フレームがメモリに格納され、マクロブロック毎に、異なるメモリを参照することが可能である。
【０１０３】
ところで、Ｂピクチャにおける動きベクトル情報における情報量は膨大であるが、AVCにおいては、Direct Mode（ダイレクトモード）と称されるモードが用意されている。
【０１０４】
このダイレクトモード（Direct Mode）において、動きベクトル情報は、画像圧縮情報中には格納されない。画像復号装置においては、周辺ブロックの動きベクトル情報、若しくは、参照フレームにおける処理対象ブロックと同じ位置のブロックであるco-locatedブロックの動きベクトル情報から、当該ブロックの動きベクトル情報が算出される。
【０１０５】
ダイレクトモード（Direct Mode）には、Spatial Direct Mode（空間ダイレクトモード）と、Temporal Direct Mode（時間ダイレクトモード）の２種類が存在し、スライス毎に切り替えることが可能である。
【０１０６】
空間ダイレクトモード（Spatial Direct Mode）においては、以下の式（１２）に示されるように、処理対象動き補償ブロックＥの動きベクトル情報mvEが算出される。
【０１０７】
mvE = pmvE  ・・・（１２）
【０１０８】
すなわち、Median（メディアン）予測により生成された動きベクトル情報が、当該ブロックに適用される。
【０１０９】
以下においては、図７を用いて、時間ダイレクトモード（Temporal Direct Mode）を説明する。
【０１１０】
図７において、L0参照ピクチャにおける、当該ブロックと同じ空間上のアドレスにあるブロックを、Co-Locatedブロックとし、Co-Locatedブロックにおける動きベクトル情報を、mvcolとする。また、当該ピクチャとL0参照ピクチャの時間軸上の距離をTDBとし、L0参照ピクチャとL1参照ピクチャの時間軸上の距離をTDDとする。
【０１１１】
この時、当該ピクチャにおける、L0の動きベクトル情報mvL0及びL1の動きベクトル情報mvL1は、以下の式（１３）および式（１４）のように算出される。
【０１１２】
【数１２】
2012124580.tif 000014
・・・（１３）
【数１３】
2012124580.tif 000015
・・・（１４）
【０１１３】
なお、AVC画像圧縮情報においては、時間軸上の距離を表す情報TDが存在しないため、POC（Picture Order Count）を用いて、上述した式（１３）および式（１４）の演算が行われるものとする。
【０１１４】
また、AVC画像圧縮情報においては、ダイレクトモード（Direct Mode）は、16×16画素マクロブロック単位、若しくは、8×8画素ブロック単位で定義することが可能である。
【０１１５】
［予測モードの選択］
ところで、AVC符号化方式において、より高い符号化効率を達成するには、適切な予測モードの選択が重要である。
【０１１６】
かかる選択方式の例として、JM（Joint Model）と呼ばれるH.264/MPEG4 AVCの参照ソフトウエア（http://iphome.hhi.de/suehring/tml/index.htm において公開されている）に実装されている方法を挙げることが出来る。
【０１１７】
JMにおいては、以下に述べる、High Complexity Modeと、Low Complexity Modeの２通りのモード判定方法を選択することができる。どちらも、それぞれの予測モードに関するコスト関数値を算出し、これを最小にする予測モードを当該サブマクロブロック、または、当該マクロブロックに対する最適モードとして選択する。
【０１１８】
High Complexity Modeにおけるコスト関数は、以下の式（１５）のように示される。
【０１１９】
Cost(Mode  ) = D + λ*R  ・・・（１５）
【０１２０】
ここで、Ωは、当該ブロック乃至マクロブロックを符号化するための候補モードの全体集合、Ｄは、当該予測モードで符号化した場合の、復号画像と入力画像の差分エネルギーである。λは、量子化パラメータの関数として与えられるLagrange未定乗数である。Ｒは、直交変換係数を含んだ、当該モードで符号化した場合の総符号量である。
【０１２１】
つまり、High Complexity Modeでの符号化を行うには、上記パラメータＤ及びＲを算出するため、全ての候補モードにより、一度、仮エンコード処理を行う必要があり、より高い演算量を要する。
【０１２２】
Low Complexity Modeにおけるコスト関数は、以下の式（１６）のように示される。
【０１２３】
Cost(Mode  ) = D + QP2Quant(QP) * HeaderBit  ・・・（１６）
【０１２４】
ここで、Ｄは、High Complexity Modeの場合と異なり、予測画像と入力画像の差分エネルギーとなる。QP2Quant(QP)は、量子化パラメータQPの関数として与えられ、HeaderBitは、直交変換係数を含まない、動きベクトルや、モードといった、Headerに属する情報に関する符号量である。
【０１２５】
すなわち、Low Complexity Modeにおいては、それぞれの候補モードに関して、予測処理を行う必要があるが、復号画像までは必要ないため、符号化処理まで行う必要はない。このため、High Complexity Modeより低い演算量での実現が可能である。
【０１２６】
［メディアン予測］
ところで、図５に示されるような、メディアン予測を用いた動きベクトルの符号化を改善する（動きベクトルを伝送するのに必要な情報量を減らす）ため、上述した非特許文献などにおいては、動きベクトルの各成分を別々に送ることが提案されている。
【０１２７】
具体的には、以下のように処理される。
【０１２８】
１．メディアンを利用して、近傍ブロックＡ，Ｂ、およびＣから垂直方向の動きベクトルを予測する。
２．当該ブロックで実際に求めた垂直方向の動きベクトルと、１．においてメディアンを利用して求めた垂直方向の動きベクトルの差分を算出し、符号化する。
３．当該ブロックの垂直方向の動きベクトルと、近傍ブロックＡ，Ｂ、およびＣの垂直方向の各動きベクトルとの差分絶対値を算出し、最小となる近傍ブロックを特定する。
４．３．において特定した近傍ブロックから水平方向の動きベクトルを予測する。
【０１２９】
この手法では、メディアンを利用して近傍ブロックから、常に垂直方向の動きベクトルを先に予測しているが、実際には、画像の特性により、垂直方向の動きベクトルを先に予測する方が水平方向の動きベクトルを先に予測するよりも、常に符号化効率が良いとは限らなかった。
【０１３０】
［画像符号化装置］
図８は、本発明を適用した画像処理装置としての画像符号化装置の一実施の形態の構成を表している。
【０１３１】
図８に示される画像符号化装置３００は、画像を符号化する装置であり、基本的に図１に示されるAVC符号化方式で画像を符号化する画像符号化装置１００と同様の構成を有し、同様の処理を行う。
【０１３２】
ただし、画像符号化装置３００は、メディアンを用いた動きベクトルの予測において、動きベクトルの各成分を別々に符号化して伝送する際に、垂直成分と水平成分のどちらを先に符号化するかを選択することにより、画像符号化装置１００の場合よりも、符号化効率を向上させることができる。画像符号化装置３００は、各モードの符号化によって得られる符号化結果の符号化効率を評価する評価値に基づいて、この選択を行う。
【０１３３】
図８に示される画像符号化装置３００は、画像符号化装置１００の構成に加え、さらに動きベクトル符号化部３０１を有する。
【０１３４】
動きベクトル符号化部３０１は、動き予測・補償部１１５がメディアンを用いたインター動き予測を行う際に、動きベクトルの符号化を行う。その際、動きベクトル符号化部３０１は、例えば符号化する画像の内容（符号化効率を評価する評価値）に応じて、動きベクトルの、先に符号化する成分を選択する。
【０１３５】
［動き予測・補償部および動きベクトル符号化部］
図９は、動き予測・補償部１１５と動きベクトル符号化部３０１の内部の構成例を示すブロック図である。
【０１３６】
図９に示されるように、動き予測・補償部１１５は、動き探索部３１１、コスト関数算出部３１２、モード判定部３１３、動き補償部３１４、および動きベクトルバッファ３１５を有する。
【０１３７】
動き探索部３１１は、画面並べ替えバッファ１０２からの入力画像画素値と、フレームメモリ１１２からの参照画像画素値が入力される。動き探索部３１１は、全てのブロックサイズについて全てのインター予測モードの動き探索処理を行い、探索した当該ブロックの動きベクトル情報、入力画像画素値、および参照画像画素値をコスト関数算出部３１２に供給する。
【０１３８】
ただし、メディアンを用いて予測符号化を行うモードについての処理は、動きベクトル符号化部３０１において行う。動き探索部３１１は、各インター予測モードについて探索した当該ブロックの動きベクトル情報を、動きベクトル符号化部３０１に供給する。
【０１３９】
コスト関数算出部３１２には、動き探索部３１１から、各インター予測モードの動きベクトル情報、入力画像画素値、および参照画像画素値が供給される。コスト関数算出部８２は、供給された情報を用いて、予測画像を生成し、各インター予測モードに対するコスト関数値を算出する。コスト関数算出部３１２は、各インター予測モードに対する動きベクトル情報、動き予測モード情報、およびコスト関数値をモード判定部３１３に供給する。
【０１４０】
また、コスト関数算出部３１２には、動きベクトル符号化部３０１から、動きベクトル情報、動きベクトル符号化部３０１において生成された差分動きベクトル情報、その動き予測モード情報、およびそのコスト関数値が供給される。コスト関数算出部３１２は、それらの情報もモード判定部３１３に供給する。
【０１４１】
モード判定部３１３は、各インター予測モードのうち、どのモードを用いるのが最適かの判定に用いる符号化効率の評価値として、例えば、各インター予測モードに対するコスト関数値を用いる。つまり、モード判定部３１３は、最も小さいコスト関数値のインター予測モードを、最適予測モードとする。そして、モード判定部３１３は、最適予測モード情報、その動きベクトル情報（および差分動きベクトル情報）、並びに、そのコスト関数値を、動き補償部３１４に供給する。
【０１４２】
動き補償部３１４は、モード判定部３１３からの最適予測モードに対応する当該ブロックの動きベクトルを用いて、フレームメモリ１１２からの参照画像に補償を行うことで、最適予測モードの予測画像を生成する。そして、動き補償部３１４は、最適予測モードの予測画像とコスト関数値を、選択部１１６に出力する。
【０１４３】
選択部１１６により最適インターモードの予測画像が選択された場合には、それを示す信号が選択部１１６から供給される。これに対応して、動き補償部３１４は、最適インターモード情報や動きベクトル情報（若しくは差分動きベクトル情報）を、復号側へ送るために、可逆符号化部１０６に供給する。また、動き補償部３１４は、次のブロックに対する処理において周辺ブロックの動きベクトルとして利用するために、当該ブロックの動きベクトル情報を、動きベクトルバッファ３１５に格納する。
【０１４４】
なお、選択部１１６により最適インターモードの予測画像が選択されなかった場合（すなわち、イントラ予測画像が選択された場合）、動きベクトル情報として０ベクトルが動きベクトルバッファ３１５に格納される。
【０１４５】
動きベクトルバッファ３１５には、最適予測モードの各ブロックの動きベクトル情報が格納されている。格納されている動きベクトル情報は、次以降のブロックにおける予測動きベクトル情報を生成するために、周辺動きベクトル情報として、コスト関数算出部３１２や動きベクトル符号化部３０１に供給される。
【０１４６】
図９に示されるように、動きベクトル符号化部３０１は、垂直基準符号化部３２１、水平基準符号化部３２２、コスト算出部３２３、および選択部３２４を有する。
【０１４７】
垂直基準符号化部３２１は、後述するように垂直成分を基準とするメディアン予測を行い、周辺ブロックの動きベクトル情報を用いて予測動きベクトル情報を生成し、その予測動きベクトル情報と、探索された当該動きブロックの動きベクトル情報との差分である差分動きベクトル情報を生成する。水平基準符号化部３２２は、水平成分を基準とするメディアン予測を行い、周辺ブロックの動きベクトル情報を用いて予測動きベクトル情報を生成し、その予測動きベクトル情報と、探索された当該動きブロックの動きベクトル情報との差分である差分動きベクトル情報を生成する。つまり、動きベクトル符号化部３０１は、垂直成分を基準とするモードと、水平成分を基準とするモードの両方で（複数のモードで）メディアン予測を行い、差分動きベクトル情報を生成する。
【０１４８】
垂直基準符号化部３２１および水平基準符号化部３２２は、各モードのメディアン予測により生成した差分動きベクトル情報と、動き探索部３１１から取得した当該ブロックの動きベクトル情報をコスト算出部３２３に供給する。
【０１４９】
コスト算出部３２３は、各モードについてコスト関数値を算出する。図９に示されるように、コスト算出部３２３は、垂直基準コスト算出部３３１と水平基準コスト算出部３３２を有する。
【０１５０】
垂直基準符号化部３２１は、垂直成分を基準とするモードのメディアン予測により生成した差分動きベクトル情報と、動き探索部３１１から取得した当該ブロックの動きベクトル情報を垂直基準コスト算出部３３１に供給する。
【０１５１】
垂直基準コスト算出部３３１は、垂直基準符号化部３２１から供給される差分動きベクトル情報の符号量Ivをコスト関数値として算出する。なお、垂直基準コスト算出部３３１が、垂直基準符号化部３２１から供給される差分動きベクトル情報および動きベクトル情報、画面並べ替えバッファ１０２から供給される入力画像画素値、並びに、フレームメモリ１１２から供給される参照画像画素値を用いて、予測画像を生成し、コスト関数値を算出するようにしてもよい。垂直基準コスト算出部３３１は、算出したコスト関数値、垂直成分を基準とするモードであることを示す動き予測モード情報、並びに、当該ブロックの動きベクトル情報および差分動きベクトル情報を、選択部３２４に供給する。
【０１５２】
また、水平基準符号化部３２２は、水平成分を基準とするモードのメディアン予測により生成した差分動きベクトル情報と、動き探索部３１１から取得した当該ブロックの動きベクトル情報を水平基準コスト算出部３３２に供給する。
【０１５３】
水平基準コスト算出部３３２は、水平基準符号化部３２２から供給される差分動きベクトル情報の符号量Iｈをコスト関数値として算出する。なお、水平基準コスト算出部３３２は、水平基準符号化部３２２から供給される差分動きベクトル情報および動きベクトル情報、画面並べ替えバッファ１０２から供給される入力画像画素値、並びに、フレームメモリ１１２から供給される参照画像画素値を用いて、予測画像を生成し、コスト関数値を算出するようにしてもよい。水平基準コスト算出部３３２は、算出したコスト関数値、水平成分を基準とするモードであることを示す動き予測モード情報、並びに、当該ブロックの動きベクトル情報および差分動きベクトル情報を、選択部３２４に供給する。
【０１５４】
選択部３２４は、垂直基準コスト算出部３３１と水平基準コスト算出部３３２から供給されるコスト関数値（例えば、IvとIh）を互いに比較し、その値が小さい方をメディアン予測の最適予測モードとして選択し、その選択結果を動き予測モード情報として、１ビットで格納する。選択部３２４は、選択したモードの、コスト関数値、動き予測モード情報、差分動きベクトル情報、および動きベクトル情報をコスト関数算出部３１２に供給する。
【０１５５】
［垂直基準符号化部および水平基準符号化部］
図１０は、垂直基準符号化部３２１および水平基準符号化部３２２の主な構成例を示すブロック図である。
【０１５６】
垂直基準符号化部３２１は、垂直成分を基準としてメディアン予測を行い、差分動きベクトル情報を生成する。垂直成分を基準とする方法とは、メディアン予測において、周辺ブロックの垂直方向の動きベクトルを用いて、水平方向の動き予測に用いる周辺ブロックを特定する方法である。
【０１５７】
図１０に示されるように、垂直基準符号化部３２１は、垂直成分予測符号化部３４１、最小判定部３４２、および水平成分差分符号化部３４３を有する。
【０１５８】
垂直成分予測符号化部３４１は、複数の周辺ブロックの動きベクトルの垂直成分から、メディアン予測により、垂直方向の動きベクトルを予測し、その予測動きベクトルと当該ブロックの動きベクトルとの差分を求め、符号化する。垂直成分予測符号化部３４１は、それを差分動きベクトル情報の垂直成分として、周辺ブロックおよび当該ブロックの動きベクトル情報とともに、最小判定部３４２に供給する。
【０１５９】
図１０に示されるように、垂直成分予測符号化部３４１は、垂直成分メディアン予測部３５１と垂直成分差分符号化部３５２を有する。垂直成分メディアン予測部３５１は、メディアン予測により、動きベクトルバッファ３１５から取得した周辺ブロックの動きベクトル情報の垂直成分から、垂直方向の動きベクトルを予測する（予測動きベクトルの垂直成分を生成する）。垂直成分メディアン予測部３５１は、生成した予測動きベクトルの垂直成分、周辺ブロックの動きベクトル、および、動き探索部３１１から供給された当該ブロックの動きベクトルを、垂直成分差分符号化部３５２に供給する。
【０１６０】
垂直成分差分符号化部３５２は、垂直成分について、予測動きベクトル情報と当該ブロックの動きベクトル情報との差分を算出し、符号化する。垂直成分差分符号化部３５２は、それを差分動きベクトル情報の垂直成分として、周辺ブロックおよび当該ブロックの動きベクトル情報とともに、最小判定部３４２に供給する。
【０１６１】
最小判定部３４２は、各周辺ブロックの動きベクトルの垂直成分と、当該ブロックの動きベクトルの垂直成分との差分を求め、各差分を比較し、その差分値が最小となる周辺ブロックを特定する。最小判定部３４２は、特定した周辺ブロックの動きベクトル、当該ブロックの動きベクトル、および差分動きベクトル情報の垂直成分を水平成分差分符号化部３４３に供給する。
【０１６２】
水平成分差分符号化部３４３は、水平成分について、最小判定部３４２により特定された周辺ブロックの動きベクトル情報と当該ブロックの動きベクトル情報との差分を算出し、符号化する。水平成分差分符号化部３４３は、それを差分動きベクトル情報の水平成分として、差分動きベクトル情報の垂直成分、および、当該ブロックの動きベクトル情報とともに、垂直基準コスト算出部３３１に供給する。
【０１６３】
水平基準符号化部３２２は、水平成分を基準としてメディアン予測を行い、差分動きベクトル情報を生成する。水平成分を基準とする方法とは、メディアン予測において、周辺ブロックの水平方向の動きベクトルを用いて、垂直方向の動き予測に用いる周辺ブロックを特定する方法である。
【０１６４】
つまり、垂直基準符号化部３２１による垂直成分を基準とする方法と、基準とする成分が異なること以外、基本的に同様の処理が行われる。
【０１６５】
図１０に示されるように、水平基準符号化部３２２は、水平成分予測符号化部３６１、最小判定部３６２、および垂直成分差分符号化部３６３を有する。
【０１６６】
水平成分予測符号化部３６１は、複数の周辺ブロックの動きベクトルの水平成分から、メディアン予測により、水平方向の動きベクトルを予測し、その予測動きベクトルと当該ブロックの動きベクトルとの差分を求め、符号化する。水平成分予測符号化部３６１は、それを差分動きベクトル情報の水平成分として、周辺ブロックおよび当該ブロックの動きベクトル情報とともに、最小判定部３６２に供給する。
【０１６７】
図１０に示されるように、水平成分予測符号化部３６１は、水平成分メディアン予測部３７１と水平成分差分符号化部３７２を有する。水平成分メディアン予測部３７１は、メディアン予測により、動きベクトルバッファ３１５から取得した周辺ブロックの動きベクトル情報の水平成分から、水平方向の動きベクトルを予測する（予測動きベクトルの水平成分を生成する）。水平成分メディアン予測部３７１は、生成した予測動きベクトルの水平成分、周辺ブロックの動きベクトル、および、動き探索部３１１から供給された当該ブロックの動きベクトルを、水平成分差分符号化部３７２に供給する。
【０１６８】
水平成分差分符号化部３７２は、水平成分について、予測動きベクトル情報と当該ブロックの動きベクトル情報との差分を算出し、符号化する。水平成分差分符号化部３７２は、それを差分動きベクトル情報の水平成分として、周辺ブロックおよび当該ブロックの動きベクトル情報とともに、最小判定部３６２に供給する。
【０１６９】
最小判定部３６２は、各周辺ブロックの動きベクトルの水平成分と、当該ブロックの動きベクトルの水平成分との差分を求め、各差分を比較し、その差分値が最小となる周辺ブロックを特定する。最小判定部３６２は、特定した周辺ブロックの動きベクトル、当該ブロックの動きベクトル、および差分動きベクトル情報の水平成分を垂直成分差分符号化部３６３に供給する。
【０１７０】
垂直成分差分符号化部３６３は、垂直成分について、最小判定部３６２により特定された周辺ブロックの動きベクトル情報と当該ブロックの動きベクトル情報との差分を算出し、符号化する。垂直成分差分符号化部３６３は、それを差分動きベクトル情報の垂直成分として、差分動きベクトル情報の水平成分、および、当該ブロックの動きベクトル情報とともに、水平基準コスト算出部３３２に供給する。
【０１７１】
［差分動きベクトル情報の算出方法］
差分動きベクトル情報の算出方法について、より具体的に説明する。図１１は、当該ブロックと周辺ブロック（近傍ブロック）の配置例、並びに、各ブロックの動きベクトルの例を示す図である。
【０１７２】
図１１に示されるように、この中で、ブロックＡ、ブロックＢ、およびブロックＣを周辺ブロック（近傍ブロック）とし、各周辺ブロックの動きベクトル情報は、Ａ（−５，３）、Ｂ（３，４）、Ｃ（３，２）であるとし、当該ブロックの実際の動きベクトル情報は、（３，３）であるとする。
【０１７３】
非特許文献に記載の方法の場合、先に垂直成分の予測動きベクトル情報が、周辺ブロックＡ乃至Ｃから、メディアン（median）によって生成されるので、
（垂直成分の予測動きベクトル）＝３
となる。
【０１７４】
そして、次に、当該ブロックの垂直成分の動きベクトル情報と、周辺ブロックＡ、Ｂ、Ｃの垂直成分の動きベクトル情報の差分絶対値が算出され、
（ブロックＡとの差分絶対値）＝０
（ブロックＢとの差分絶対値）＝１
（ブロックＣとの差分絶対値）＝１
となる。そして、差分絶対値の最小となる周辺ブロックは、
Min（Ａ，Ｂ，Ｃ）＝Ａ
となる。
【０１７５】
さらに、Min（Ａ，Ｂ，Ｃ）＝Ａの水平成分の動きベクトル情報から、当該ブロックに対する水平成分の予測動きベクトル情報が生成され、
（水平成分の予測動きベクトル）＝−５
となる。
【０１７６】
したがって、当該ブロックの水平成分の動きベクトル情報との差分が８となる。つまり、他の周辺ブロックの水平成分で予測する場合（ブロックＢの場合の差分：０、ブロックＣの場合の差分：０）に比べて、動きベクトルの差分が大きくなり、符号化効率が悪くなってしまう。
【０１７７】
このように非特許文献に記載の方法の場合、常に垂直成分を基に、当該ブロックの動きベクトル情報が符号化されるため、当該ブロックの、特に水平成分の動きベクトル情報の符号化が最適であるとは限らない。これに対して、動きベクトル符号化部３０１は、垂直成分・水平成分を、それぞれ基に当該ブロックの動きベクトル情報を符号化し、その符号化量を比較して、その小さい方の方式を選択して符号化するため、１ビットの動き予測モード情報の追加で、当該ブロックの動きベクトル情報の両成分に対して、効率の良い符号化を実現することができる。
【０１７８】
例えば、図１１の例において水平成分を基準としてメディアン予測を行うとする。この場合、まず、水平成分の予測動きベクトル情報がメディアン（median）によって生成されるので、
（水平成分の予測動きベクトル）＝３
となる。
【０１７９】
次に、当該ブロックの水平成分の動きベクトル情報と、近傍ブロックＡ、Ｂ、Ｃの水平成分の動きベクトル情報の差分絶対値が算出され、
（ブロックＡとの差分絶対値）＝５
（ブロックＢとの差分絶対値）＝０
（ブロックＣとの差分絶対値）＝０
となる。そして、差分絶対値の最小となる周辺ブロックは、
Min（Ａ，Ｂ，Ｃ）＝Ｂ若しくはＣ
となる。
【０１８０】
したがって、Min(Ａ，Ｂ，Ｃ)＝Ｂ or Ｃの水平成分の動きベクトル情報から、当該ブロックに対する水平成分の予測動きベクトル情報は、
（Ｂの水平成分の予測動きベクトル）＝１
（Ｃの水平成分の予測動きベクトル）＝１
となる。すなわち、近傍ブロックがＢ、Ｃのいずれの場合でも、当該ブロックの水平成分の動きベクトル情報との差分が１となり、上述した垂直成分を基準とする場合よりも差分動きベクトル情報が小さくなり、コスト関数値が小さくなる。
【０１８１】
つまり、図１１に示される例の場合、動きベクトル符号化部３０１は、コスト関数値がより小さな水平成分を基準とするモードを選択することができる。
【０１８２】
特に、図１１に示される例のように、各周辺（近傍）ブロックの動きベクトルの向きや大きさのばらつきが大きい場合、その効果が大きくなる。
【０１８３】
例えば、動画像内において移動や変形を行う物体（動物体）とその周辺の境界部分（例えば周辺ブロックに動物体の画像とその動物体周辺の画像の両方が含まれるような場合）においては、各周辺（近傍）ブロックの動きベクトルの向きや大きさが揃い難い（ばらつきが大きくなりやすい）。
【０１８４】
例えば複数の激しい動きを含む動画像においては、このような部分が多く含まれる可能性が高い。また、画像が複雑な（例えば高周波成分を多く含むような）テクスチャが動く（移動や変形を行う）ような動画像にも、このような部分が多く含まれる可能性が高い。
【０１８５】
さらに、画像内の平坦部分（例えば低周波成分を多く含むような部分）においても、ノイズの発生等により動きベクトルが不安定となり易く、このような部分が多く含まれる可能性が高い。
【０１８６】
このような場合、従来の方法のように垂直成分を必ず基準とする方法では、上述したように、符号化効率が低減する恐れがあるが、動きベクトル符号化部３０１は、コスト関数値を算出し、その値に基づいてモードを選択するので、確実に符号化効率を向上させることができる。
【０１８７】
［符号化処理の流れ］
次に、以上のような画像符号化装置３００により実行される各処理の流れについて説明する。最初に、図１２のフローチャートを参照して、符号化処理の流れの例を説明する。
【０１８８】
ステップＳ３０１において、A/D変換部１０１は入力された画像をA/D変換する。ステップＳ３０２において、画面並べ替えバッファ１０２は、A/D変換された画像を記憶し、各ピクチャの表示する順番から符号化する順番への並べ替えを行う。
【０１８９】
ステップＳ３０３において、イントラ予測部１１４は、イントラ予測モードのイントラ予測処理を行う。ステップＳ３０４において、動き予測・補償部１１５は、インター予測モードでの動き予測や動き補償を行うインター動き予測処理を行う。
【０１９０】
ステップＳ３０５において、選択部１１６は、イントラ予測部１１４および動き予測・補償部１１５から出力された各コスト関数値に基づいて、最適予測モードを決定する。つまり、選択部１１６は、イントラ予測部１１４により生成された予測画像と、動き予測・補償部１１５により生成された予測画像のいずれか一方を選択する。
【０１９１】
また、このいずれの予測画像が選択されたかを示す選択情報は、イントラ予測部１１４および動き予測・補償部１１５のうち、予測画像が選択された方に供給される。最適イントラ予測モードの予測画像が選択された場合、イントラ予測部１１４は、最適イントラ予測モードを示す情報（すなわち、イントラ予測モード情報）を、可逆符号化部１０６に供給する。
【０１９２】
最適インター予測モードの予測画像が選択された場合、動き予測・補償部１１５は、最適インター予測モードを示す情報と、必要に応じて、最適インター予測モードに応じた情報を可逆符号化部１０６に出力する。最適インター予測モードに応じた情報としては、動きベクトル情報やフラグ情報、参照フレーム情報などがあげられる。例えば、メディアン予測を用いるモードが最適インター予測モードとして選択される場合、垂直成分を基準とするモードか水平成分を基準とするモードかを示す情報も可逆符号化部１０６に供給される。
【０１９３】
ステップＳ３０６において、演算部１０３は、ステップＳ３０２の処理により並び替えられた画像と、ステップＳ３０５において選択された予測画像との差分を演算する。差分データは元の画像データに較べてデータ量が低減される。したがって、画像をそのまま符号化する場合に較べて、データ量を圧縮することができる。
【０１９４】
ステップＳ３０７において、直交変換部１０４は，ステップＳ３０６の処理により生成された差分情報を直交変換する。具体的には、離散コサイン変換、カルーネン・レーベ変換等の直交変換が行われ、変換係数が出力される。ステップＳ３０８において、量子化部１０５は、ステップＳ３０７の処理により得られた直交変換係数を量子化する。
【０１９５】
ステップＳ３０８の処理により量子化された差分情報は、次のようにして局部的に復号される。すなわち、ステップＳ３０９において、逆量子化部１０８は、ステップＳ３０８の処理により生成された量子化された直交変換係数（量子化係数とも称する）を量子化部１０５の特性に対応する特性で逆量子化する。ステップＳ３１０において、逆直交変換部１０９は、ステップＳ３０７の処理により得られた直交変換係数を、直交変換部１０４の特性に対応する特性で逆直交変換する。
【０１９６】
ステップＳ３１１において、演算部１１０は、予測画像を局部的に復号された差分情報に加算し、局部的に復号された画像（演算部１０３への入力に対応する画像）を生成する。ステップＳ３１２においてデブロックフィルタ１１１は、ステップＳ３１０の処理により生成された画像をフィルタリングする。これによりブロック歪みが除去される。
【０１９７】
ステップＳ３１３において、フレームメモリ１１２は、ステップＳ３１１の処理によりブロック歪みが除去された画像を記憶する。なお、フレームメモリ１１２にはデブロックフィルタ１１１によりフィルタ処理されていない画像も演算部１１０から供給され、記憶される。
【０１９８】
ステップＳ３１４において、可逆符号化部１０６は、ステップＳ３０８の処理により量子化された変換係数を符号化する。すなわち、差分画像（インターの場合、２次差分画像）に対して、可変長符号化や算術符号化等の可逆符号化が行われる。
【０１９９】
なお、可逆符号化部１０６は、ステップＳ３０８において算出された量子化パラメータを符号化し、符号化データに付加する。
【０２００】
また、可逆符号化部１０６は、ステップＳ３０５の処理により選択された予測画像の予測モードに関する情報を符号化し、差分画像を符号化して得られる符号化データに付加する。つまり、可逆符号化部１０６は、イントラ予測部１１４から供給されるイントラ予測モード情報、または、動き予測・補償部１１５から供給される最適インター予測モードに応じた情報なども符号化し、符号化データに付加する。
【０２０１】
ステップＳ３１５において蓄積バッファ１０７は、可逆符号化部１０６から出力される符号化データを蓄積する。蓄積バッファ１０７に蓄積された符号化データは、適宜読み出され、伝送路を介して復号側に伝送される。
【０２０２】
ステップＳ３１６においてレート制御部１１７は、ステップＳ３１５の処理により蓄積バッファ１０７に蓄積された圧縮画像に基づいて、オーバーフローあるいはアンダーフローが発生しないように、量子化部１０５の量子化動作のレートを制御する。
【０２０３】
ステップＳ３１６の処理が終了すると、符号化処理が終了される。
【０２０４】
［インター動き予測処理の流れ］
次に、図１３のフローチャートを参照して、図１２のステップＳ３０４において実行されるインター動き予測処理の流れの例を説明する。
【０２０５】
インター動き予測処理が開始されると、ステップＳ３３１において、動き探索部３１１は、各ブロックサイズ（例えば図４を参照して説明した、１６×１６画素乃至４×４画素からなる８種類のブロックサイズ）の各インター予測モードに対して動きベクトルと参照画像をそれぞれ決定する。
【０２０６】
そして、コスト関数算出部３１２は、ステップＳ３３２において、各インター予測モードについて、決定した動きベクトルに基づいて参照画像に補償処理を行い、予測画像を生成する。
【０２０７】
ステップＳ３３３において、動きベクトル符号化部３０１は、メディアン予測を用いて差分動きベクトル情報を生成するメディアン予測符号化処理を行う。
【０２０８】
ステップＳ３３４において、コスト関数算出部３１２は、供給された情報を用いて、各インター予測モードに対するコスト関数値を算出する。
【０２０９】
ステップＳ３３５において、モード判定部３１３は、候補の全インター予測モードのコスト関数値を比較し、最小のコスト関数値のインター予測モードを、最適インター予測モードとして決定する。
【０２１０】
ステップＳ３３６において、動き補償部３１４は、最適インター予測モードの動きベクトルに基づいて、フレームメモリ１１２からの参照画像に補償処理を行い、予測画像を生成する。動き補償部３１４は、最適予測モードの予測画像とコスト関数値を、選択部１１６に出力し、インター動き予測処理を終了し、処理を図１２のステップＳ３０４に戻し、ステップＳ３０５以降の処理を実行させる。
【０２１１】
［メディアン予測符号化処理の流れ］
次に、図１４のフローチャートを参照して、図１３のステップＳ３３３において実行されるメディアン予測符号化処理の流れの例を説明する。
【０２１２】
メディアン予測符号化処理が開始されると、動き探索部３１１は、ステップＳ３５１において、当該ブロックの動きを検出する。
【０２１３】
ステップＳ３５２において、垂直基準符号化部３２１は、垂直成分を基準とするモードでメディアン予測を行う垂直基準符号化処理を行う。垂直基準符号化処理が終了すると、垂直基準コスト算出部３３１は、ステップＳ３５３において、垂直基準符号化のコスト関数値を算出する。例えば、垂直基準コスト算出部３３１は、垂直基準符号化処理により生成された差分動きベクトル情報の符号量を、垂直基準符号化のコスト関数値として算出する。
【０２１４】
ステップＳ３５４において、水平基準符号化部３２２は、水平成分を基準とするモードでメディアン予測を行う水平基準符号化処理を行う。水平基準符号化処理が終了すると、水平基準コスト算出部３３２は、ステップＳ３５５において、水平基準符号化のコスト関数値を算出する。例えば、水平基準コスト算出部３３２は、水平基準符号化処理により生成された差分動きベクトル情報の符号量を、水平基準符号化のコスト関数値として算出する。
【０２１５】
ステップＳ３５６において、選択部３２４は、ステップＳ３５３において算出された垂直基準符号化のコスト関数値と、ステップＳ３５５において算出された水平基準符号化のコスト関数値とを比較し、その値が小さい方のモードを最適なモードとして選択する。モードを選択すると選択部３２４は、メディアン予測符号化処理を終了し、処理を図１３のステップＳ３３３に戻し、ステップＳ３３４以降の処理を実行させる。
【０２１６】
［垂直基準符号化処理の流れ］
次に、図１５のフローチャートを参照して、図１４のステップＳ３５２において実行される垂直基準符号化処理の流れの例を説明する。
【０２１７】
垂直基準符号化処理が開始されると、垂直成分メディアン予測部３５１は、ステップＳ３７１において、垂直成分について、メディアンによる動きベクトルの予測を行う。
【０２１８】
ステップＳ３７２において、垂直成分差分符号化部３５２は、垂直成分について、当該ブロックの動きベクトルと、ステップＳ３７１の予測結果（垂直方向の予測結果）との差分を求め、符号化する。
【０２１９】
ステップＳ３７３において、最小判定部３４２は、垂直成分について、当該ブロックの動きベクトルとの差分絶対値が最小となる動きベクトルを有する周辺（近傍）ブロックを特定する。
【０２２０】
ステップＳ３７４において、水平成分差分符号化部３４３は、水平成分について、特定された周辺（近傍）ブロックの動きベクトルと、当該ブロックの動きベクトルとの差分絶対値を符号化する。
【０２２１】
ステップＳ３７４の処理を終了すると、水平成分差分符号化部３４３は、垂直基準符号化処理を終了し、処理を図１４のステップＳ３５２に戻し、ステップＳ３５３以降の処理を実行させる。
【０２２２】
［水平基準符号化処理の流れ］
次に、図１６のフローチャートを参照して、図１４のステップＳ３５４において実行される水平基準符号化処理の流れの例を説明する。この処理は、垂直成分の代わりに水平成分を基準とすること以外、垂直基準符号化処理（図１５）と基本的に同様の処理が行われる。
【０２２３】
水平基準符号化処理が開始されると、水平成分メディアン予測部３７１は、ステップＳ３８１において、水平成分について、メディアンによる動きベクトルの予測を行う。
【０２２４】
ステップＳ３８２において、水平成分差分符号化部３７２は、水平成分について、当該ブロックの動きベクトルと、ステップＳ３８１の予測結果（水平方向の予測結果）との差分を求め、符号化する。
【０２２５】
ステップＳ３８３において、最小判定部３６２は、水平成分について、当該ブロックの動きベクトルとの差分絶対値が最小となる動きベクトルを有する周辺（近傍）ブロックを特定する。
【０２２６】
ステップＳ３８４において、垂直成分差分符号化部３６３は、垂直成分について、特定された周辺（近傍）ブロックの動きベクトルと、当該ブロックの動きベクトルとの差分絶対値を符号化する。
【０２２７】
ステップＳ３８４の処理を終了すると、垂直成分差分符号化部３６３は、水平基準符号化処理を終了し、処理を図１４のステップＳ３５４に戻し、ステップＳ３５５以降の処理を実行させる。
【０２２８】
以上のように、動きベクトル符号化部３０１は、各処理を実行することで、垂直成分を基準とするか水平成分を基準とするかを選択する。つまり、動きベクトル符号化部３０１は、基準とする成分については、メディアン予測により動きベクトルの予測を行い、差分動きベクトル情報を求め、基準としない成分については、基準とする成分において、当該ブロックの動きベクトルの差分絶対値が最小となる周辺ブロックの動きベクトルを予測動きベクトルとし、差分動きベクトル情報を求める。そして、動きベクトル符号化部３０１は、このような処理を、垂直成分および水平成分をそれぞれ基準として行い、それぞれのコスト関数値を算出し、値が小さい方を最適モードとして選択する。
【０２２９】
このようにすることにより、動きベクトル符号化部３０１は、メディアン予測による符号化の符号化効率を向上させることができる。
【０２３０】
＜２．第２の実施の形態＞
［画像復号装置］
次に、以上のような画像符号化装置３００により符号化された符号化データを復号する（画像符号化装置３００に対応する）画像復号装置について説明する。図１７は、本発明を適用した画像処理装置としての画像復号装置の一実施の形態の構成を表している。
【０２３１】
図１７に示される画像復号装置４００は、画像符号化装置３００において画像が符号化された符号化データを復号する装置であり、基本的に図２に示されるAVC符号化方式の画像復号装置２００と同様の構成を有し、同様の処理を行う。
【０２３２】
ただし、画像復号装置４００は、復号する符号化データが、垂直成分を基準とするメディアン予測を用いて生成された符号化データであるか、若しくは、水平成分を基準とするメディアン予測を用いて生成された符号化データであるかを判断し、各モードに応じた復号を行う。
【０２３３】
図１７に示されるように、画像復号装置４００は、画像復号装置２００の構成に加え、さらに動きベクトル復号部４０１を有する。
【０２３４】
動きベクトル復号部４０１は、メディアンを用いたインター動き予測の動きベクトルの復号を行う。その際、動きベクトル復号部４０１は、画像符号化装置３００（すなわち、動きベクトル符号化部３０１）により基準とされた成分を特定し、その成分を基準として（動きベクトル符号化部３０１と同じ成分を基準として）復号を行う。
【０２３５】
［動き予測・補償部および動きベクトル復号部］
図１８は、動き予測・補償部２１２と動きベクトル復号部４０１の内部の構成例を示すブロック図である。なお、図１８においては、説明の便宜上、メディアン予測モードに関する構成のみを示す。
【０２３６】
図１８に示されるように、動き予測・補償部１１５は、モードバッファ４１１、差分動きベクトル情報バッファ４１２、動き補償部４１３、および動きベクトルバッファ４１４を有する。
【０２３７】
モードバッファ４１１は、可逆復号部２０２が符号化データを可逆復号して得られた当該ブロックの、動き予測モードに関する情報を記憶し、所定のタイミングにおいてそれを動きベクトル復号部４０１に供給する。
【０２３８】
差分動きベクトル情報バッファ４１２は、可逆復号部２０２が符号化データを可逆復号して得られた当該ブロックの差分動きベクトル情報を記憶し、所定のタイミングにおいてそれを動きベクトル復号部４０１に供給する。
【０２３９】
動き補償部４１３は、動きベクトル復号部４０１において復号されて得られた当該ブロックの動きベクトル情報を用いて、フレームメモリ２０９から供給される参照画像画素値に対して動き補償を行い、予測画像を生成する。動き補償部４１３は、生成した予測画像画素値を選択部２１３に供給する。
【０２４０】
動きベクトルバッファ４１４は、動きベクトル復号部４０１において復号されて得られた当該ブロックの動きベクトル情報を記憶し、それを、次以降のブロックに対する処理において周辺（近傍）ブロックの動きベクトル情報として動きベクトル復号部４０１に適宜供給する。
【０２４１】
図１８に示されるように、動きベクトル復号部４０１は、モード判定部４２１、垂直基準復号部４２２、および水平基準復号部４２３を有する。
【０２４２】
モード判定部４２１は、モードバッファ４１１から供給される動き予測モードに関する情報に基づいて、符号化の際に、垂直成分を基準としてメディアン予測が行われたか、水平成分を基準としてメディアン予測が行われたかを判定する。符号化の際に垂直成分を基準としてメディアン予測が行われたと判定された場合、モード判定部４２１は、垂直基準復号部４２２を動作させる。また、符号化の際に水平成分を基準としてメディアン予測が行われたと判定された場合、モード判定部４２１は、水平基準復号部４２３を動作させる。
【０２４３】
垂直基準復号部４２２は、モード判定部４２１の指示に基づいて動作する。垂直基準復号部４２２は、差分動きベクトル情報バッファ４１２から当該ブロックの差分動きベクトル情報を取得する。また、垂直基準復号部４２２は、動きベクトルバッファ４１４から周辺（近隣）ブロックの動きベクトル情報を取得する。垂直基準復号部４２２は、その周辺ブロックの動きベクトル情報を用いて、差分動きベクトル情報を、垂直成分を基準として復号し、当該ブロックの動きベクトル情報を得る。
【０２４４】
この場合、当該ブロックの差分動きベクトル情報は、符号化の際に垂直成分を基準としてメディアン予測が行われているので、垂直基準復号部４２２は、その符号化の手順に応じた手順で差分動きベクトル情報を復号し、当該ブロックの動きベクトル情報を得る。
【０２４５】
当該ブロックの動きベクトル情報を得ると、垂直基準復号部４２２は、その動きベクトル情報を、動き補償部４１３および動きベクトルバッファ４１４に供給する。動き補償部４１３に供給された動きベクトル情報は、予測画像の生成に利用される。動きベクトルバッファ４１４に供給された動きベクトル情報は、次以降のブロックに対する復号処理において、周辺（近傍）ブロックの動きベクトル情報として利用される。
【０２４６】
水平基準復号部４２３は、モード判定部４２１の指示に基づいて動作する。水平基準復号部４２３は、差分動きベクトル情報バッファ４１２から当該ブロックの差分動きベクトル情報を取得する。また、水平基準復号部４２３は、動きベクトルバッファ４１４から周辺（近隣）ブロックの動きベクトル情報を取得する。水平基準復号部４２３は、その周辺ブロックの動きベクトル情報を用いて、差分動きベクトル情報を、水平成分を基準として復号し、当該ブロックの動きベクトル情報を得る。
【０２４７】
この場合、当該ブロックの差分動きベクトル情報は、符号化の際に水平成分を基準としてメディアン予測が行われているので、水平基準復号部４２３は、その符号化の手順に応じた手順で差分動きベクトル情報を復号し、当該ブロックの動きベクトル情報を得る。
【０２４８】
当該ブロックの動きベクトル情報を得ると、水平基準復号部４２３は、その動きベクトル情報を、動き補償部４１３および動きベクトルバッファ４１４に供給する。動き補償部４１３に供給された動きベクトル情報は、予測画像の生成に利用される。動きベクトルバッファ４１４に供給された動きベクトル情報は、次以降のブロックに対する復号処理において、周辺（近傍）ブロックの動きベクトル情報として利用される。
【０２４９】
つまり、動きベクトル復号部４０１は、画像符号化装置３００から供給される動き予測モードに関する情報を参照して、復号すべき差分動きベクトル情報を、画像符号化装置３００がその差分動きベクトル情報を生成した際の予測モードに応じた方法で復号する。したがって、画像復号装置４００は、画像符号化装置３００が画像を符号化して生成した符号化データを適切に復号することができ、符号化効率の向上を実現することができる。
【０２５０】
［復号処理の流れ］
次に、以上のような画像復号装置４００により実行される各処理の流れについて説明する。最初に、図１９のフローチャートを参照して、復号処理の流れの例を説明する。
【０２５１】
復号処理が開始されると、ステップＳ４０１において、蓄積バッファ２０１は、伝送されてきた符号化データを蓄積する。ステップＳ４０２において、可逆復号部２０２は、蓄積バッファ２０１から供給される符号化データを復号する。すなわち、図８の可逆符号化部１０６により符号化されたＩピクチャ、Ｐピクチャ、並びにＢピクチャが復号される。
【０２５２】
このとき、動きベクトル情報、参照フレーム情報、予測モード情報（イントラ予測モード、またはインター予測モード）、並びに、フラグや量子化パラメータ等の情報も復号される。
【０２５３】
予測モード情報がイントラ予測モード情報である場合、予測モード情報は、イントラ予測部２１１に供給される。予測モード情報がインター予測モード情報である場合、予測モード情報と対応する動きベクトル情報は、動き予測・補償部２１２に供給される。
【０２５４】
ステップＳ４０３において、逆量子化部２０３は、可逆復号部２０２により復号されて得られた、量子化された直交変換係数を、図８の量子化部１０５による量子化処理に対応する方法で逆量子化する。ステップＳ４０４において逆直交変換部２０４は逆量子化部２０３により逆量子化されて得られた直交変換係数を、図８の直交変換部１０４による直交変換処理に対応する方法で逆直交変換する。これにより図８の直交変換部１０４の入力（演算部１０３の出力）に対応する差分情報が復号されたことになる。
【０２５５】
ステップＳ４０５において、演算部２０５は、ステップＳ４０４の処理により得られた差分情報に、予測画像を加算する。これにより元の画像データが復号される。
【０２５６】
ステップＳ４０６において、デブロックフィルタ２０６は、ステップＳ４０５の処理により得られた復号画像を適宜フィルタリングする。これにより適宜復号画像からブロック歪みが除去される。
【０２５７】
ステップＳ４０７において、フレームメモリ２０９は、フィルタリングされた復号画像を記憶する。
【０２５８】
ステップＳ４０８において、イントラ予測部２１１、または動き予測・補償部２１２は、可逆復号部２０２から供給される予測モード情報に対応して、それぞれ画像の予測処理を行う。
【０２５９】
すなわち、可逆復号部２０２からイントラ予測モード情報が供給された場合、イントラ予測部２１１は、イントラ予測モードのイントラ予測処理を行う。また、可逆復号部２０２からインター予測モード情報が供給された場合、動き予測・補償部２１２は、インター予測モードの動き予測処理を行う。
【０２６０】
ステップＳ４０９において、選択部２１３は予測画像を選択する。すなわち、選択部２１３には、イントラ予測部２１１により生成された予測画像、若しくは、動き予測・補償部２１２により生成された予測画像が供給される。選択部２１３は、その予測画像が供給された側を選択し、その予測画像を演算部２０５に供給する。この予測画像は、ステップＳ４０５の処理により差分情報に加算される。
【０２６１】
ステップＳ４１０において、画面並べ替えバッファ２０７は、復号画像データのフレームの並べ替えを行う。すなわち、復号画像データの、画像符号化装置１００の画面並べ替えバッファ１０２（図８）により符号化のために並べ替えられたフレームの順序が、元の表示の順序に並べ替えられる。
【０２６２】
ステップＳ４１１において、D/A変換部２０８は、画面並べ替えバッファ２０７においてフレームが並べ替えられた復号画像データをD/A変換する。この復号画像データが図示せぬディスプレイに出力され、その画像が表示される。
【０２６３】
［予測処理の流れ］
次に、図２０のフローチャートを参照して、図１９のステップＳ４０８において実行される予測処理の詳細な流れの例を説明する。
【０２６４】
予測処理が開始されると、可逆復号部２０２は、ステップＳ４３１において、復号した予測モード情報に基づいて、符号化データがイントラ符号化されているか否かを判定する。
【０２６５】
イントラ符号化されていると判定された場合、可逆復号部２０２は、処理をステップＳ４３２に進める。ステップＳ４３２において、イントラ予測部２１１は、可逆復号部２０２より、イントラ予測モード情報等、予測画像の生成に必要な情報を取得する。ステップＳ４３３において、イントラ予測部２１１は、フレームメモリ２０９から参照画像を取得し、イントラ予測モードのイントラ予測処理を行って、予測画像を生成する。
【０２６６】
予測画像を生成すると、イントラ予測部２１１は、生成した予測画像を、選択部２１３を介して演算部２０５に供給し、予測処理を終了して、処理を図１９のステップＳ４０８に戻し、ステップＳ４０９以降の処理を実行させる。
【０２６７】
また、図２０のステップＳ４３１において、インター符号化されていると判定された場合、可逆復号部２０２は、処理をステップＳ４３４に進める。
【０２６８】
ステップＳ４３４において、動き予測・補償部２１２は、インター予測処理を行い、符号化の際に採用されたインター予測モードで予測画像を生成する。
【０２６９】
予測画像を生成すると、動き予測・補償部２１２は、生成した予測画像を、選択部２１３を介して演算部２０５に供給し、予測処理を終了して、処理を図１９のステップＳ４０８に戻し、ステップＳ４０９以降の処理を実行させる。
【０２７０】
［インター予測処理の流れ］
次に、図２１のフローチャートを参照して、図２０のステップＳ４３４において実行されるインター予測処理の流れの例を説明する。
【０２７１】
インター予測処理が開始されると、可逆復号部２０２は、ステップＳ４５１において、モード情報を復号する。そのモード情報をモードバッファ４１１を介して取得すると、モード判定部４２１は、ステップＳ４５２において、そのモード情報に基づいて、差分動きベクトル情報生成の際の予測モードが垂直成分を基準とする垂直基準モードであるか否かを判定する。
【０２７２】
垂直基準モードであると判定された場合、モード判定部４２１は、処理をステップＳ４５３に進める。ステップＳ４５３において、垂直基準復号部４２２は、垂直成分を基準とする方法で差分動きベクトル情報を復号する。差分動きベクトル情報を復号し、当該ブロックの動きベクトル情報を得ると、垂直基準復号部４２２は、処理をステップＳ４５５に進める。
【０２７３】
また、ステップＳ４５２において、モード情報に基づいて、差分動きベクトル情報生成の際の予測モードが水平成分を基準とする水平基準モードであると判定された場合、モード判定部４２１は、処理をステップＳ４５４に進める。ステップＳ４５４において、水平基準復号部４２３は、水平成分を基準とする方法で差分動きベクトル情報を復号する。差分動きベクトル情報を復号し、当該ブロックの動きベクトル情報を得ると、水平基準復号部４２３は、処理をステップＳ４５５に進める。
【０２７４】
ステップＳ４５５において、動き補償部４１３は、垂直基準復号部４２２若しくは水平基準復号部４２３により生成された当該ブロックの動きベクトル情報を用いて、フレームメモリ２０９から供給される参照画像に対して動き補償を行い、予測画像を生成する。
【０２７５】
予測画像が生成されると、動き補償部４１３は、インター予測処理を終了し、処理を図２０のステップＳ４３４に戻し、予測処理を終了させる。
【０２７６】
以上のように各種処理を実行することにより、画像復号装置４００は、符号化効率の向上を実現することができる。
【０２７７】
＜３．第３の実施の形態＞
［動き予測・補償部および動きベクトル符号化部］
図２２は、画像符号化装置５００（図示せず）が有する動き予測・補償部および動きベクトル符号化部の他の構成例を示すブロック図である。画像符号化装置５００は、上述した画像符号化装置３００と基本的に同様の構成を有し、同様の処理を行う画像符号化装置である。ただし、図２２に示されるように、画像符号化装置５００は、動きベクトル符号化部３０１の代わりに、動きベクトル符号化部５０１を有する。
【０２７８】
この画像符号化装置５００は、メディアン予測における予測モード選択を、コスト関数値の代わりに周辺（近傍）ブロックの動きベクトルのばらつきに基づいて行う。図２２の動きベクトル符号化部５０１は、周辺ブロックの動きベクトルのばらつきを示すパラメータとして、各周辺ブロックの動きベクトルのＤＲ値（ダイナミックレンジ）を用いる。
【０２７９】
ＤＲ値とは、各動きベクトルの成分毎の範囲である。例えば、図１１の場合、周辺ブロックの動きベクトルは、Ａ（―５，３）、Ｂ（３，４）、Ｃ（３，２）であるので、水平成分のＤＲ値は、「８」（３−（−５））となり、垂直成分のＤＲ値は、「２」（４−２）となる。つまり、各動きベクトルが存在する範囲（動きベクトル間の拡がり）が大きいほどＤＲ値は大きな値をとる。
【０２８０】
動きベクトル符号化部５０１は、各周辺（近傍）ブロックの動きベクトルの垂直成分と水平成分のそれぞれについてＤＲ値を算出し、その値に基づいて基準とする成分の選択を行う。より具体的には、動きベクトル符号化部５０１は、ＤＲ値が大きい方の成分を基準として差分ベクトル情報の生成を行う。
【０２８１】
動きベクトル符号化部５０１は、ＤＲ算出部５１１、選択部５１２、垂直基準符号化部３２１、および水平基準符号化部３２２を有する。
【０２８２】
ＤＲ算出部５１１は、動きベクトルバッファ３１５から供給される周辺（近傍）ブロックの動きベクトル情報の垂直成分と水平成分のそれぞれについて、値のばらつき（範囲の大きさ）を示すＤＲ値を算出し、選択部５１２に供給する。
【０２８３】
選択部５１２は、垂直成分のＤＲ値と水平成分のＤＲ値とを比較し、その値が大きい方を基準とする成分として選択し、垂直基準符号化部３２１若しくは水平基準符号化部３２２を選択する。
【０２８４】
図１１の例の場合、水平成分の方がＤＲ値が大きいので、選択部５１２は、水平成分を基準とするモードを選択する。すなわち、選択部５１２は、水平基準符号化部３２２を動作させ、水平成分を基準とする予測モードで差分動きベクトル情報を生成させる。
【０２８５】
ＤＲ値が小さいほど、各動きベクトルのばらつきが小さいことを示す。つまり、ＤＲ値がより大きい成分（ばらつきが大きな成分）を基準とすることにより、各周辺ブロックの動きベクトルの基準としない成分のばらつきを小さくすることができる。上述したように、メディアン予測においては、動き予測ベクトルの基準としない成分は、基準とする成分に基づいて設定される。したがって、基準としない成分のばらつきを小さくするようにメディアン予測を行うことにより、選択されるブロックによって、予測動きベクトル情報と当該ブロックの動きベクトル情報との差分絶対値が大きく変化しないようにすることができる。
【０２８６】
したがって、図１１の例のブロックＡのように、垂直基準符号化部３２１または水平基準符号化部３２２が、動きベクトルの差分が大きなブロックを選択するリスクを低減させることができる。図１１の例の場合、第１の実施の形態において上述したように、水平成分を基準とすることにより、垂直成分を基準とする場合よりも符号化効率を向上させることができる。このように、動きベクトル符号化部５０１は、ＤＲ値に基づいて基準とする成分を選択することにより、符号化効率を向上させることができる。
【０２８７】
また、動きベクトル符号化部５０１は、コスト関数値の代わりに、コスト関数値の算出よりも処理が容易なＤＲ値の算出を行えばよい。また、動きベクトル符号化部５０１は、算出したＤＲ値に基づいて先にモードの選択を行うことができるので、差分動きベクトル情報の生成を、垂直成分を基準とするモード、若しくは、水平成分を基準とするモードのいずれか一方のみで行えばよい。したがって、動きベクトル符号化部５０１は、第１の実施の形態の動きベクトル符号化部３０１の場合よりも、処理の負荷を低減させることができる。
【０２８８】
ただし、本実施の形態において説明したＤＲ値に基づいて予測モードを選択する方法の場合、上述したように、非特許文献に記載の方法のように常に垂直成分を基準とする場合よりも符号化効率を向上させることができるが、必ず符号化効率が最も良くなるようにすることができるとは限らない。したがって、コスト関数値を算出する動きベクトル符号化部３０１の方が、ＤＲ値を算出する動きベクトル符号化部５０１よりも確実に符号量を低減させることができる。
【０２８９】
なお、本実施の形態において説明したＤＲ値に基づいて予測モードを選択する方法の場合、予測モードを示す情報（垂直成分を基準とするか水平成分を基準とするかを示す情報）を復号側に伝送する必要がなく、その分、符号化効率を向上させることができる。
【０２９０】
なお、周辺ブロックの動きベクトルのばらつきを示すパラメータは、どのようなものであってもよく、ＤＲ値以外であってもよい。例えば、各周辺ブロックの動きベクトルの分散であってもよいし、それ以外であってもよい。つまり、ＤＲ算出部５１１が、ＤＲ値の代わりに、動きベクトルのばらつきを示すＤＲ値以外の値を算出し、それを選択部５１２に供給するようにしてもよい。
【０２９１】
［メディアン予測符号化処理の流れ］
この場合も、符号化処理およびインター動き予測処理は、図１２および図１３のフローチャートを参照して説明した、第１の実施の形態の場合と同様に行われる。
【０２９２】
図２３のフローチャートを参照して、この場合のメディアン予測符号化処理の流れの例を説明する。
【０２９３】
動き探索部３１１は、ステップＳ５５１において、当該ブロックの動きを検出し、動きベクトルを生成する。
【０２９４】
ＤＲ値算出部５１１は、ステップＳ５５２において、垂直成分について、近傍ブロックの動きベクトル情報のＤＲ値を算出し、ステップＳ５５３において、水平成分について、同様に近傍ブロックの動きベクトル情報のＤＲ値を算出する。
【０２９５】
ステップＳ５５４において、選択部５１２は、ステップＳ５５２およびステップＳ５５３において算出された各成分についてのＤＲ値を比較し、最適な動き予測モードを選択する。つまり、選択部５１２は、ＤＲ値が大きい方の成分を基準とするメディアン予測モードを選択する。
【０２９６】
ステップＳ５５５において、垂直基準符号化部３２１若しくは水平基準符号化部３２２のうち、ステップＳ５５４において選択されたモードに対応する方は、選択されたモードでメディアンを用いた動きベクトルの予測符号化を行い、差分動きベクトル情報を生成する。
【０２９７】
ステップＳ５５５の処理が終了すると、動きベクトル符号化部５０１は、メディアン予測符号化処理を終了し、処理を図１３のステップＳ３３３に戻し、ステップＳ３３４以降の処理を実行させる。
【０２９８】
以上のような処理を行うことにより、動きベクトル符号化部５０１は、より容易に符号化効率を向上させることができる。
【０２９９】
＜４．第４の実施の形態＞
［動き予測・補償部および動きベクトル復号部］
第３の実施の形態の画像符号化装置５００（図示せず）に対応する画像復号装置６００（図示せず）について説明する。画像符号化装置５００により符号化された符号化データは、画像復号装置６００により、正しく復号することができる。
【０３００】
画像復号装置６００は、第２の実施の形態において説明した画像復号装置４００と基本的に同様の構成を有し、同様の処理を行うが、図２４に示されるように、動きベクトル復号部４０１の代わりに、動きベクトル復号部６０１を有する。
【０３０１】
第３の実施の形態において上述したように画像符号化装置５００は、メディアン予測において、垂直成分若しくは水平成分のいずれを基準としたかを示すモード情報を、画像復号装置６００に供給しない。したがって、動きベクトル復号部６０１は、画像符号化装置５００の場合と同様に、周辺（近傍）ブロックの動きベクトル情報から成分毎のＤＲ値を算出し、画像符号化装置５００において採用されたモードの推定を行う。
【０３０２】
図２４に示されるように、動きベクトル復号部６０１は、ＤＲ値算出部６２１、モード判定部６２２、垂直基準復号部４２２、および水平基準復号部４２３を有する。
【０３０３】
ＤＲ値算出部６２１は、ＤＲ算出部５１１（図２２）の場合と同様に、動きベクトルバッファ４１４から周辺ブロックの動きベクトル情報を取得し、垂直成分および水平成分のそれぞれについて、ＤＲ値を算出する。モード判定部６２２は、選択部５１２（図２２）の場合と同様に、ＤＲ値算出部６２１により算出されたＤＲ値に基づいて、画像符号化装置５００において、垂直成分を基準とするモード、若しくは、水平成分を基準とするモードのいずれが選択されたかを判定（推定）し、推定したモードで差分動きベクトル情報を復号する。
【０３０４】
つまり、モード判定部６２２は、垂直基準復号部４２２若しくは水平基準復号部４２３のうち、推定したモードに対応する方を動作させ、差分動きベクトル情報バッファ４１２から取得した差分動きベクトル情報を復号する。
【０３０５】
［インター予測処理の流れ］
この場合のインター予測処理の流れの例を、図２５のフローチャートを参照して説明する。
【０３０６】
インター予測処理が開始されると、ＤＲ値算出部６２１は、ステップＳ６５１において、周辺（近傍）ブロックの動きベクトル情報の成分毎のＤＲ値を算出する。
【０３０７】
ステップＳ６５２において、モード判定部６２２は、ステップＳ６５１において算出された各成分のＤＲ値を比較し、垂直成分のＤＲ値の方が水平成分のＤＲ値より大きいか否かを判定する。垂直成分の方が大きいと判定された場合、モード判定部６２２は、処理をステップＳ６５３に進める。ステップＳ６５３において、垂直基準復号部４２２は、垂直成分を基準として差分動きベクトル情報を復号する。ステップＳ６５３の処理が終了すると、垂直基準復号部４２２は、処理をステップＳ６５５に進める。
【０３０８】
また、ステップＳ６５２において、垂直成分のＤＲ値の方が水平成分のＤＲ値より大きくないと判定された場合、モード判定部６２２は、処理をステップＳ６５４に進める。ステップＳ６５４において、水平基準復号部４２３は、水平成分を基準として差分動きベクトル情報を復号する。ステップＳ６５４の処理が終了すると、水平基準復号部４２３は、処理をステップＳ６５５に進める。
【０３０９】
ステップＳ６５５において、動き補償部４１３は、ステップＳ６５３若しくはステップＳ６５４において得られた当該ブロックの動きベクトル情報を用いて動き補償を行い、予測画像を生成する。
【０３１０】
ステップＳ６５５の処理が終了すると、動きベクトル復号部６０１は、インター予測処理を終了し、処理を図２０のステップＳ４３４に戻し、予測処理を終了させる。
【０３１１】
以上のように、動きベクトル復号部６０１は、動きベクトル符号化部５０１により生成された差分動きベクトル情報を適切に復号し、符号化効率の向上を実現することができる。
【０３１２】
＜５．第５の実施の形態＞
［動きベクトル符号化部］
なお、第１の実施の形態において説明した、メディアン予測においてコスト関数値を算出する方法と、第３の実施の形態において説明した、メディアン予測においてＤＲ値を算出する方法の両方を併用するようにしてもよい。
【０３１３】
この場合の画像符号化装置７００（図示せず）は、基本的に図８の画像符号化装置３００と同様の構成を有し、同様の処理を行うが、動きベクトル符号化部３０１の代わりに動きベクトル符号化部７０１を有する。
【０３１４】
図２６は、その場合の動きベクトル符号化部の主な構成例を示すブロック図である。図２６に示されるように、動きベクトル符号化部７０１は、動きベクトル符号化部３０１、動きベクトル符号化部５０１、および制御部７１１を有する。
【０３１５】
動きベクトル符号化部３０１は、例えば図９を参照して説明したように、コスト関数値を算出し、そのコスト関数値の大きさに基づいて、垂直成分を基準とするか、水平成分を基準とするかを選択するコスト算出モードで差分動きベクトル情報を生成する。
【０３１６】
動きベクトル符号化部５０１は、例えば図２２を参照して説明したように、ＤＲ値を算出し、そのＤＲ値の大きさに基づいて、垂直成分を基準とするか、水平成分を基準とするかを選択するＤＲ値算出モードで差分動きベクトル情報を生成する。
【０３１７】
制御部７１１は、最初、確実に符号化効率を向上させることができる動きベクトル符号化部３０１を制御して、差分動きベクトル情報を算出させる。それと並行して、制御部７１１は、動きベクトル符号化部５０１も制御し、差分動きベクトル情報を生成させる。制御部７１１は、両者において選択されるモード（垂直成分を基準とするか、若しくは、水平成分を基準とするか）を比較し、動きベクトル符号化部３０１と動きベクトル符号化部５０１のモード選択結果が所定の基準以上一致し、両者のモード選択結果が安定して一致すると判定される場合、動きベクトル符号化部３０１の処理を停止させ、動きベクトル符号化部５０１に差分動きベクトル情報を生成させ、処理の負荷を軽減させる。
【０３１８】
つまり、制御部７１１は、最初、より確実なコスト算出モードで開始し、結果に問題が無い場合、より負荷が少ないDR値算出モードに切り替えるように、動きベクトル符号化部３０１および動きベクトル符号化部５０１を制御する。
【０３１９】
制御部７１１は、このような制御を、例えばGOP等の、動画像の時系列方向の所定のデータ単位毎に行う。すなわち、例えばGOPが終了すると、制御部７１１は、制御をリセットし、次のGOPの先頭において、動きベクトル符号化部３０１を動作させる。
【０３２０】
このようにすることにより、動きベクトル符号化部７０１は、より確実かつ容易に符号化効率を向上させることができる。
【０３２１】
なお、モード選択結果の一致度を判定する基準は、任意である。例えば、制御部７１１が、フレーム画像毎に、所定のブロック数以上、モード選択結果が一致するか否かを判定するようにしてもよい。また、制御部７１１が、モード選択結果が一致するブロックの平均値や、連続数等、任意の統計量を用いて判定を行うようにしてもよい。
【０３２２】
また、以上においては、モードの切り替えは、モード選択の一致不一致により制御されるように説明したが、これに限らず、どのような基準により制御されるようにしてもよい。例えば、符号量の大きさに基づいて制御されるようにしてもよい。
【０３２３】
［メディアン予測符号化制御処理の流れ］
次に、図２７のフローチャートを参照して、制御部７１１が実行するメディアン予測符号化制御処理の流れの例を説明する。
【０３２４】
メディアン予測符号化制御処理が開始されると、制御部７１１は、ステップＳ７０１において、動きベクトル符号化部３０１を制御し、コスト関数値を算出するモードでメディアン予測符号化処理（図１４）を行わせる。
【０３２５】
ステップＳ７０２において、制御部７１１は、動きベクトル符号化部５０１を制御し、ＤＲ値を算出するモードでメディアン予測符号化処理（図２３）を行わせる。
【０３２６】
ステップＳ７０３において、制御部７１１は、ステップＳ７０１において算出された、コスト関数値を算出するモードのメディアン予測符号化処理結果を出力する。ステップＳ７０４において、制御部７１１は、ステップＳ７０１およびステップＳ７０２の両モードの予測結果の一致をカウントする。
【０３２７】
ステップＳ７０５において、制御部７１１は、予測結果が所定の基準以上に一致したか否かを判定し、一致していないと判定した場合、処理をステップＳ７０１に戻し、それ以降の処理を繰り返す。
【０３２８】
また、ステップＳ７０５において、両モードの予測結果が所定の基準以上に一致したと判定された場合、制御部７１１は、処理をステップＳ７０６に進める。
【０３２９】
ステップＳ７０６において、制御部７１１は、以降のブロックについてコスト値を算出するモードを終了させ、ＤＲ値を算出するモードでのみメディアン予測符号化処理を行わせる。
【０３３０】
ステップＳ７０７において、制御部７１１は、コスト値を算出するモードの終了を、コスト関数算出部３１２に通知する。このモードが最適予測モードとして採用される場合、この通知が、復号側に供給される。
【０３３１】
ステップＳ７０７の処理が終了すると、制御部７１１は、メディアン予測符号化制御処理を終了する。なお、制御部７１１は、このメディアン予測符号化制御処理を所定のデータ単位毎に繰り返し実行する。
【０３３２】
以上のように制御部７１１がメディアン予測符号化制御処理を行うことにより、動きベクトル符号化部７０１は、より確実かつ容易に符号化効率を向上させることができる。
【０３３３】
＜６．第６の実施の形態＞
［動き予測・補償部および動きベクトル復号部］
第５の実施の形態の画像符号化装置７００（図示せず）が生成した符号化データは、画像復号装置８００（図示せず）が復号する。この画像復号装置８００は、基本的に図１７の画像復号装置４００と同様の構成を有し、同様の処理を行うが、動きベクトル復号部４０１の代わりに動きベクトル復号部８０１を有する。
【０３３４】
図２８は、動きベクトル復号部８０１の主な構成例を示すブロック図である。図２８に示されるように、動きベクトル復号部８０１は、モード判定部８２１および動きベクトル復号部４０１、および、動きベクトル復号部６０１を有する。
【０３３５】
画像符号化装置７００から画像復号装置８００へは、コスト算出モードとＤＲ値算出モードのいずれのモードで符号化が行われたかを示す動き予測モードに関する情報が供給される。
【０３３６】
モード判定部８２１は、その動き予測モードに関する情報をモードバッファ４１１を介して可逆復号部２０２から取得すると、その情報に基づいて、符号化がコスト算出モードとＤＲ値算出モードのいずれのモードで行われたかを判定する。
【０３３７】
動きベクトル復号部４０１は、コスト算出モードで、動きベクトル符号化部３０１により生成された差分動きベクトル情報を復号する。動きベクトル復号部６０１は、ＤＲ値算出モードで、動きベクトル符号化部５０１により生成された差分動きベクトル情報を復号する。各モードの復号については、第２の実施の形態および第４の実施の形態において上述したのでその説明を省略する。
【０３３８】
各モードで算出された当該ブロックの動きベクトル情報は、動き補償部４１３や動きベクトルバッファ４１４に供給され、動き補償処理や、他のブロックに対する処理において利用される。
【０３３９】
このように、動きベクトル復号部８０１は、動きベクトル符号化部７０１において生成された差分動きベクトル情報を正しく復号することができる。
【０３４０】
［インター予測処理の流れ］
この場合のインター予測処理の流れの例を、図２９のフローチャートを参照して説明する。
【０３４１】
インター予測処理が開始されると、ステップＳ８５１において、可逆復号部２０２は、モード情報を復号する。ステップＳ８５２において、モード判定部８２１は、ステップＳ８５１において復号されたモード情報に基づいて、コスト関数値を算出するメディアン予測モードであるか否かを判定する。コスト関数値を算出するモードであると判定された場合、動きベクトル復号部４０１は、ステップＳ８５３において、コスト関数値を算出するモードでインター予測処理（図２１）を行う。
【０３４２】
ステップＳ８５２においてＤＲ値を算出するモードであると判定された場合、動きベクトル復号部６０１は、ステップＳ８５４において、ＤＲ値を算出するモードでインター予測処理（図２５）を行う。
【０３４３】
ステップＳ８５５において、動き補償部４１３は、ステップＳ８５３若しくはステップＳ８５４において復号された当該ブロックの動きベクトル情報を用いて予測画像を生成する。ステップＳ８５５の処理が終了されると、動きベクトル復号部８０１は、インター予測処理を終了し、処理を図２０のステップＳ４２４に戻し、予測処理を終了する。
【０３４４】
以上のように、動きベクトル復号部８０１は、動きベクトル符号化部７０１により生成された差分動きベクトル情報を適切に復号し、符号化効率の向上を実現することができる。
【０３４５】
以上において、水平成分・垂直成分を、それぞれ基に当該ブロックの動きベクトル情報を符号化する際に、medianによる予測結果を利用していたが、これに限らず、例えば、median＋co-located（異なる時間における当該ブロックと同じ位置にあるマクロブロック若しくはブロックの動きベクトル情報）に利用することも可能である。
【０３４６】
また、以上においては、各モードの符号化によって得られる符号化結果の符号化効率を評価する評価値の例として、コスト関数値（差分動きベクトルの符号量）やDR値を用いて説明したが、この評価値は任意であり、符号化効率を評価するものであれば、どのようなパラメータであってもよい。例えば、各モードで生成された動きベクトルを用いて算出されたMC残差の全部または一部をコスト関数値として比較するようにしてもよい。
【０３４７】
［拡張マクロブロック］
なお、上記説明においては、マクロブロックの大きさが、１６×１６画素の場合について説明してきたが、本発明は、拡張されたマクロブロックサイズに対しても適用することが可能である。
【０３４８】
図３０は、拡張されたマクロブロックサイズの例を示す図である。
【０３４９】
図３０の上段には、左から、３２×３２画素、３２×１６画素、１６×３２画素、および１６×１６画素のブロック（パーティション）に分割された３２×３２画素で構成されるマクロブロックが順に示されている。図３０の中段には、左から、１６×１６画素、１６×８画素、８×１６画素、および８×８画素のブロックに分割された１６×１６画素で構成されるブロックが順に示されている。また、図３０の下段には、左から、８×８画素、８×４画素、４×８画素、および４×４画素のブロックに分割された８×８画素のブロックが順に示されている。
【０３５０】
すなわち、３２×３２画素のマクロブロックは、図３０の上段に示される３２×３２画素、３２×１６画素、１６×３２画素、および１６×１６画素のブロックでの処理が可能である。
【０３５１】
また、上段の右側に示される１６×１６画素のブロックは、H．264/AVC方式と同様に、中段に示される１６×１６画素、１６×８画素、８×１６画素、および８×８画素のブロックでの処理が可能である。
【０３５２】
さらに、中段の右側に示される８×８画素のブロックは、H．264/AVC方式と同様に、下段に示される８×８画素、８×４画素、４×８画素、および４×４画素のブロックでの処理が可能である。
【０３５３】
このような階層構造を採用することにより、拡張されたマクロブロックサイズにおいては、１６×１６画素のブロック以下に関してH．264/AVC方式と互換性を保ちながら、そのスーパーセットとして、より大きなブロックが定義されている。
【０３５４】
以上のように提案される拡張されたマクロブロックサイズにも、本発明を適用することができる。
【０３５５】
なお、上記説明においては、予測動きベクトル情報として、メディアン予測による空間予測動きベクトル情報（Spatial Predictor）を用いて説明したが、予測動きベクトル情報としては、時間予測動きベクトル情報（Temporal Predictor）および時空間予測動きベクトル情報（Spatial-Temporal Predictor）、あるいは、その他の予測動きベクトル情報を用いるようにしてもよい。
【０３５６】
以上においては、符号化方式としてH．264/AVC方式をベースに用いるようにしたが、これに限らない。すなわち、本発明は、差分処理を用いた動きベクトル情報符号化処理を行う、その他の符号化方式／復号方式にも適用することができる。
【０３５７】
なお、本発明は、例えば、MPEG、H．26x等の様に、離散コサイン変換等の直交変換と動き補償によって圧縮された画像情報（ビットストリーム）を、衛星放送、ケーブルテレビジョン、インターネット、または携帯電話機などのネットワークメディアを介して受信する際に用いられる画像符号化装置および画像復号装置に適用することができる。また、本発明は、光、磁気ディスク、およびフラッシュメモリのような記憶メディア上で処理する際に用いられる画像符号化装置および画像復号装置に適用することができる。さらに、本発明は、それらの画像符号化装置および画像復号装置などに含まれる動き予測補償装置にも適用することができる。
【０３５８】
＜７．第７の実施の形態＞
［パーソナルコンピュータ］
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。この場合、例えば、図３１に示されるようなパーソナルコンピュータとして構成されるようにしてもよい。
【０３５９】
図３１において、パーソナルコンピュータ９００のCPU（Central Processing Unit）９０１は、ROM（Read Only Memory）９０２に記憶されているプログラム、または記憶部９１３からRAM（Random Access Memory）９０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM９０３にはまた、CPU９０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【０３６０】
CPU９０１、ROM９０２、およびRAM９０３は、バス９０４を介して相互に接続されている。このバス９０４にはまた、入出力インタフェース９１０も接続されている。
【０３６１】
入出力インタフェース９１０には、キーボード、マウスなどよりなる入力部９１１、CRT（Cathode Ray Tube）やLCD（Liquid Crystal Display）などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部９１２、ハードディスクなどより構成される記憶部９１３、モデムなどより構成される通信部９１４が接続されている。通信部９１４は、インターネットを含むネットワークを介しての通信処理を行う。
【０３６２】
入出力インタフェース９１０にはまた、必要に応じてドライブ９１５が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア９２１が適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部９１３にインストールされる。
【０３６３】
上述した一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
【０３６４】
この記録媒体は、例えば、図３１に示されるように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを配信するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM（Compact Disc - Read Only Memory），DVD（Digital Versatile Disc）を含む）、光磁気ディスク（MD（Mini Disc）を含む）、若しくは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア９２１により構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに配信される、プログラムが記録されているROM９０２や、記憶部９１３に含まれるハードディスクなどで構成される。
【０３６５】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
【０３６６】
また、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０３６７】
また、本明細書において、システムとは、複数のデバイス（装置）により構成される装置全体を表すものである。
【０３６８】
また、以上において、１つの装置（または処理部）として説明した構成を分割し、複数の装置（または処理部）として構成するようにしてもよい。逆に、以上において複数の装置（または処理部）として説明した構成をまとめて１つの装置（または処理部）として構成されるようにしてもよい。また、各装置（または各処理部）の構成に上述した以外の構成を付加するようにしてももちろんよい。さらに、システム全体としての構成や動作が実質的に同じであれば、ある装置（または処理部）の構成の一部を他の装置（または他の処理部）の構成に含めるようにしてもよい。つまり、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０３６９】
例えば、上述した画像符号化装置や画像復号装置は、任意の電子機器に適用することができる。以下にその例について説明する。
【０３７０】
＜８．第８の実施の形態＞
［テレビジョン受像機］
図３２は、本発明を適用した画像復号装置４００、画像復号装置６００、若しくは、画像復号装置８００を用いるテレビジョン受像機の主な構成例を示すブロック図である。
【０３７１】
図３２に示されるテレビジョン受像機１０００は、地上波チューナ１０１３、ビデオデコーダ１０１５、映像信号処理回路１０１８、グラフィック生成回路１０１９、パネル駆動回路１０２０、および表示パネル１０２１を有する。
【０３７２】
地上波チューナ１０１３は、地上アナログ放送の放送波信号を、アンテナを介して受信し、復調し、映像信号を取得し、それをビデオデコーダ１０１５に供給する。ビデオデコーダ１０１５は、地上波チューナ１０１３から供給された映像信号に対してデコード処理を施し、得られたデジタルのコンポーネント信号を映像信号処理回路１０１８に供給する。
【０３７３】
映像信号処理回路１０１８は、ビデオデコーダ１０１５から供給された映像データに対してノイズ除去などの所定の処理を施し、得られた映像データをグラフィック生成回路１０１９に供給する。
【０３７４】
グラフィック生成回路１０１９は、表示パネル１０２１に表示させる番組の映像データや、ネットワークを介して供給されるアプリケーションに基づく処理による画像データなどを生成し、生成した映像データや画像データをパネル駆動回路１０２０に供給する。また、グラフィック生成回路１０１９は、項目の選択などにユーザにより利用される画面を表示するための映像データ（グラフィック）を生成し、それを番組の映像データに重畳したりすることによって得られた映像データをパネル駆動回路１０２０に供給するといった処理も適宜行う。
【０３７５】
パネル駆動回路１０２０は、グラフィック生成回路１０１９から供給されたデータに基づいて表示パネル１０２１を駆動し、番組の映像や上述した各種の画面を表示パネル１０２１に表示させる。
【０３７６】
表示パネル１０２１はLCD（Liquid Crystal Display）などよりなり、パネル駆動回路１０２０による制御に従って番組の映像などを表示させる。
【０３７７】
また、テレビジョン受像機１０００は、音声A/D（Analog/Digital)変換回路１０１４、音声信号処理回路１０２２、エコーキャンセル／音声合成回路１０２３、音声増幅回路１０２４、およびスピーカ１０２５も有する。
【０３７８】
地上波チューナ１０１３は、受信した放送波信号を復調することにより、映像信号だけでなく音声信号も取得する。地上波チューナ１０１３は、取得した音声信号を音声A/D変換回路１０１４に供給する。
【０３７９】
音声A/D変換回路１０１４は、地上波チューナ１０１３から供給された音声信号に対してA/D変換処理を施し、得られたデジタルの音声信号を音声信号処理回路１０２２に供給する。
【０３８０】
音声信号処理回路１０２２は、音声A/D変換回路１０１４から供給された音声データに対してノイズ除去などの所定の処理を施し、得られた音声データをエコーキャンセル／音声合成回路１０２３に供給する。
【０３８１】
エコーキャンセル／音声合成回路１０２３は、音声信号処理回路１０２２から供給された音声データを音声増幅回路１０２４に供給する。
【０３８２】
音声増幅回路１０２４は、エコーキャンセル／音声合成回路１０２３から供給された音声データに対してD/A変換処理、増幅処理を施し、所定の音量に調整した後、音声をスピーカ１０２５から出力させる。
【０３８３】
さらに、テレビジョン受像機１０００は、デジタルチューナ１０１６およびMPEGデコーダ１０１７も有する。
【０３８４】
デジタルチューナ１０１６は、デジタル放送（地上デジタル放送、BS（Broadcasting Satellite）／CS（Communications Satellite）デジタル放送）の放送波信号を、アンテナを介して受信し、復調し、MPEG-TS（Moving Picture Experts Group-Transport Stream）を取得し、それをMPEGデコーダ１０１７に供給する。
【０３８５】
MPEGデコーダ１０１７は、デジタルチューナ１０１６から供給されたMPEG-TSに施されているスクランブルを解除し、再生対象（視聴対象）になっている番組のデータを含むストリームを抽出する。MPEGデコーダ１０１７は、抽出したストリームを構成する音声パケットをデコードし、得られた音声データを音声信号処理回路１０２２に供給するとともに、ストリームを構成する映像パケットをデコードし、得られた映像データを映像信号処理回路１０１８に供給する。また、MPEGデコーダ１０１７は、MPEG-TSから抽出したEPG（Electronic Program Guide)データを図示せぬ経路を介してCPU１０３２に供給する。
【０３８６】
テレビジョン受像機１０００は、このように映像パケットをデコードするMPEGデコーダ１０１７として、上述した画像復号装置４００、画像復号装置６００、若しくは画像復号装置８００を用いる。なお、放送局等より送信されるMPEG-TSは、画像符号化装置３００、画像符号化装置５００、若しくは、画像符号化装置７００によって符号化されている。
【０３８７】
MPEGデコーダ１０１７は、画像復号装置４００、画像復号装置６００、若しくは画像復号装置８００の場合と同様に、メディアン予測において垂直成分を基準とするか水平成分を基準とするかを、放送局（画像符号化装置３００、画像符号化装置５００、若しくは、画像符号化装置７００）に応じて適切に決定する。したがって、MPEGデコーダ１０１７は、符号化効率の向上を実現することができる。
【０３８８】
MPEGデコーダ１０１７から供給された映像データは、ビデオデコーダ１０１５から供給された映像データの場合と同様に、映像信号処理回路１０１８において所定の処理が施され、グラフィック生成回路１０１９において、生成された映像データ等が適宜重畳され、パネル駆動回路１０２０を介して表示パネル１０２１に供給され、その画像が表示される。
【０３８９】
MPEGデコーダ１０１７から供給された音声データは、音声A/D変換回路１０１４から供給された音声データの場合と同様に、音声信号処理回路１０２２において所定の処理が施され、エコーキャンセル／音声合成回路１０２３を介して音声増幅回路１０２４に供給され、D/A変換処理や増幅処理が施される。その結果、所定の音量に調整された音声がスピーカ１０２５から出力される。
【０３９０】
また、テレビジョン受像機１０００は、マイクロホン１０２６、およびA/D変換回路１０２７も有する。
【０３９１】
A/D変換回路１０２７は、音声会話用のものとしてテレビジョン受像機１０００に設けられるマイクロホン１０２６により取り込まれたユーザの音声の信号を受信し、受信した音声信号に対してA/D変換処理を施し、得られたデジタルの音声データをエコーキャンセル／音声合成回路１０２３に供給する。
【０３９２】
エコーキャンセル／音声合成回路１０２３は、テレビジョン受像機１０００のユーザ（ユーザＡ）の音声のデータがA/D変換回路１０２７から供給されている場合、ユーザＡの音声データを対象としてエコーキャンセルを行い、他の音声データと合成するなどして得られた音声のデータを、音声増幅回路１０２４を介してスピーカ１０２５より出力させる。
【０３９３】
さらに、テレビジョン受像機１０００は、音声コーデック１０２８、内部バス１０２９、SDRAM（Synchronous Dynamic Random Access Memory)１０３０、フラッシュメモリ１０３１、CPU１０３２、USB（Universal Serial Bus) I/F１０３３、およびネットワークI/F１０３４も有する。
【０３９４】
A/D変換回路１０２７は、音声会話用のものとしてテレビジョン受像機１０００に設けられるマイクロホン１０２６により取り込まれたユーザの音声の信号を受信し、受信した音声信号に対してA/D変換処理を施し、得られたデジタルの音声データを音声コーデック１０２８に供給する。
【０３９５】
音声コーデック１０２８は、A/D変換回路１０２７から供給された音声データを、ネットワーク経由で送信するための所定のフォーマットのデータに変換し、内部バス１０２９を介してネットワークI/F１０３４に供給する。
【０３９６】
ネットワークI/F１０３４は、ネットワーク端子１０３５に装着されたケーブルを介してネットワークに接続される。ネットワークI/F１０３４は、例えば、そのネットワークに接続される他の装置に対して、音声コーデック１０２８から供給された音声データを送信する。また、ネットワークI/F１０３４は、例えば、ネットワークを介して接続される他の装置から送信される音声データを、ネットワーク端子１０３５を介して受信し、それを、内部バス１０２９を介して音声コーデック１０２８に供給する。
【０３９７】
音声コーデック１０２８は、ネットワークI/F１０３４から供給された音声データを所定のフォーマットのデータに変換し、それをエコーキャンセル／音声合成回路１０２３に供給する。
【０３９８】
エコーキャンセル／音声合成回路１０２３は、音声コーデック１０２８から供給される音声データを対象としてエコーキャンセルを行い、他の音声データと合成するなどして得られた音声のデータを、音声増幅回路１０２４を介してスピーカ１０２５より出力させる。
【０３９９】
SDRAM１０３０は、CPU１０３２が処理を行う上で必要な各種のデータを記憶する。
【０４００】
フラッシュメモリ１０３１は、CPU１０３２により実行されるプログラムを記憶する。フラッシュメモリ１０３１に記憶されているプログラムは、テレビジョン受像機１０００の起動時などの所定のタイミングでCPU１０３２により読み出される。フラッシュメモリ１０３１には、デジタル放送を介して取得されたEPGデータ、ネットワークを介して所定のサーバから取得されたデータなども記憶される。
【０４０１】
例えば、フラッシュメモリ１０３１には、CPU１０３２の制御によりネットワークを介して所定のサーバから取得されたコンテンツデータを含むMPEG-TSが記憶される。フラッシュメモリ１０３１は、例えばCPU１０３２の制御により、そのMPEG-TSを、内部バス１０２９を介してMPEGデコーダ１０１７に供給する。
【０４０２】
MPEGデコーダ１０１７は、デジタルチューナ１０１６から供給されたMPEG-TSの場合と同様に、そのMPEG-TSを処理する。このようにテレビジョン受像機１０００は、映像や音声等よりなるコンテンツデータを、ネットワークを介して受信し、MPEGデコーダ１０１７を用いてデコードし、その映像を表示させたり、音声を出力させたりすることができる。
【０４０３】
また、テレビジョン受像機１０００は、リモートコントローラ１０５１から送信される赤外線信号を受光する受光部１０３７も有する。
【０４０４】
受光部１０３７は、リモートコントローラ１０５１からの赤外線を受光し、復調して得られたユーザ操作の内容を表す制御コードをCPU１０３２に出力する。
【０４０５】
CPU１０３２は、フラッシュメモリ１０３１に記憶されているプログラムを実行し、受光部１０３７から供給される制御コードなどに応じてテレビジョン受像機１０００の全体の動作を制御する。CPU１０３２とテレビジョン受像機１０００の各部は、図示せぬ経路を介して接続されている。
【０４０６】
USB I/F１０３３は、USB端子１０３６に装着されたUSBケーブルを介して接続される、テレビジョン受像機１０００の外部の機器との間でデータの送受信を行う。ネットワークI/F１０３４は、ネットワーク端子１０３５に装着されたケーブルを介してネットワークに接続し、ネットワークに接続される各種の装置と音声データ以外のデータの送受信も行う。
【０４０７】
テレビジョン受像機１０００は、MPEGデコーダ１０１７として画像復号装置４００、画像復号装置６００、若しくは画像復号装置８００を用いることにより、アンテナを介して受信する放送波信号や、ネットワークを介して取得するコンテンツデータの符号化効率の向上を実現することができる。
【０４０８】
＜９．第９の実施の形態＞
［携帯電話機］
図３３は、本発明を適用した画像符号化装置３００および画像復号装置４００、画像符号化装置５００および画像復号装置６００、または、画像符号化装置７００および画像復号装置８００を用いる携帯電話機の主な構成例を示すブロック図である。
【０４０９】
図３３に示される携帯電話機１１００は、各部を統括的に制御するようになされた主制御部１１５０、電源回路部１１５１、操作入力制御部１１５２、画像エンコーダ１１５３、カメラI/F部１１５４、LCD制御部１１５５、画像デコーダ１１５６、多重分離部１１５７、記録再生部１１６２、変復調回路部１１５８、および音声コーデック１１５９を有する。これらは、バス１１６０を介して互いに接続されている。
【０４１０】
また、携帯電話機１１００は、操作キー１１１９、CCD（Charge Coupled Devices）カメラ１１１６、液晶ディスプレイ１１１８、記憶部１１２３、送受信回路部１１６３、アンテナ１１１４、マイクロホン（マイク）１１２１、およびスピーカ１１１７を有する。
【０４１１】
電源回路部１１５１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携帯電話機１１００を動作可能な状態に起動する。
【０４１２】
携帯電話機１１００は、CPU、ROMおよびRAM等でなる主制御部１１５０の制御に基づいて、音声通話モードやデータ通信モード等の各種モードで、音声信号の送受信、電子メールや画像データの送受信、画像撮影、またはデータ記録等の各種動作を行う。
【０４１３】
例えば、音声通話モードにおいて、携帯電話機１１００は、マイクロホン（マイク）１１２１で集音した音声信号を、音声コーデック１１５９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１１５８でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部１１６３でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理する。携帯電話機１１００は、その変換処理により得られた送信用信号を、アンテナ１１１４を介して図示しない基地局へ送信する。基地局へ伝送された送信用信号（音声信号）は、公衆電話回線網を介して通話相手の携帯電話機に供給される。
【０４１４】
また、例えば、音声通話モードにおいて、携帯電話機１１００は、アンテナ１１１４で受信した受信信号を送受信回路部１１６３で増幅し、さらに周波数変換処理およびアナログデジタル変換処理し、変復調回路部１１５８でスペクトラム逆拡散処理し、音声コーデック１１５９によってアナログ音声信号に変換する。携帯電話機１１００は、その変換して得られたアナログ音声信号をスピーカ１１１７から出力する。
【０４１５】
更に、例えば、データ通信モードにおいて電子メールを送信する場合、携帯電話機１１００は、操作キー１１１９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を、操作入力制御部１１５２において受け付ける。携帯電話機１１００は、そのテキストデータを主制御部１１５０において処理し、LCD制御部１１５５を介して、画像として液晶ディスプレイ１１１８に表示させる。
【０４１６】
また、携帯電話機１１００は、主制御部１１５０において、操作入力制御部１１５２が受け付けたテキストデータやユーザ指示等に基づいて電子メールデータを生成する。携帯電話機１１００は、その電子メールデータを、変復調回路部１１５８でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部１１６３でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理する。携帯電話機１１００は、その変換処理により得られた送信用信号を、アンテナ１１１４を介して図示しない基地局へ送信する。基地局へ伝送された送信用信号（電子メール）は、ネットワークおよびメールサーバ等を介して、所定のあて先に供給される。
【０４１７】
また、例えば、データ通信モードにおいて電子メールを受信する場合、携帯電話機１１００は、基地局から送信された信号を、アンテナ１１１４を介して送受信回路部１１６３で受信し、増幅し、さらに周波数変換処理およびアナログデジタル変換処理する。携帯電話機１１００は、その受信信号を変復調回路部１１５８でスペクトラム逆拡散処理して元の電子メールデータを復元する。携帯電話機１１００は、復元された電子メールデータを、LCD制御部１１５５を介して液晶ディスプレイ１１１８に表示する。
【０４１８】
なお、携帯電話機１１００は、受信した電子メールデータを、記録再生部１１６２を介して、記憶部１１２３に記録する（記憶させる）ことも可能である。
【０４１９】
この記憶部１１２３は、書き換え可能な任意の記憶媒体である。記憶部１１２３は、例えば、RAMや内蔵型フラッシュメモリ等の半導体メモリであってもよいし、ハードディスクであってもよいし、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、USBメモリ、またはメモリカード等のリムーバブルメディアであってもよい。もちろん、これら以外のものであってもよい。
【０４２０】
さらに、例えば、データ通信モードにおいて画像データを送信する場合、携帯電話機１１００は、撮像によりCCDカメラ１１１６で画像データを生成する。CCDカメラ１１１６は、レンズや絞り等の光学デバイスと光電変換素子としてのCCDを有し、被写体を撮像し、受光した光の強度を電気信号に変換し、被写体の画像の画像データを生成する。CCDカメラ１１１６は、その画像データを、カメラI/F部１１５４を介して、画像エンコーダ１１５３で符号化し、符号化画像データに変換する。
【０４２１】
携帯電話機１１００は、このような処理を行う画像エンコーダ１１５３として、上述した画像符号化装置３００、画像符号化装置５００、若しくは、画像符号化装置７００を用いる。画像エンコーダ１１５３は、画像符号化装置３００、画像符号化装置５００、若しくは、画像符号化装置７００の場合と同様に、メディアン予測において、垂直成分を基準とするか、水平成分を基準とするかを適宜選択する。このようにすることにより、画像エンコーダ１１５３は、符号化効率を向上させることができる。
【０４２２】
なお、携帯電話機１１００は、このとき同時に、CCDカメラ１１１６で撮像中にマイクロホン（マイク）１１２１で集音した音声を、音声コーデック１１５９においてアナログデジタル変換し、さらに符号化する。
【０４２３】
携帯電話機１１００は、多重分離部１１５７において、画像エンコーダ１１５３から供給された符号化画像データと、音声コーデック１１５９から供給されたデジタル音声データとを、所定の方式で多重化する。携帯電話機１１００は、その結果得られる多重化データを、変復調回路部１１５８でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部１１６３でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理する。携帯電話機１１００は、その変換処理により得られた送信用信号を、アンテナ１１１４を介して図示しない基地局へ送信する。基地局へ伝送された送信用信号（画像データ）は、ネットワーク等を介して、通信相手に供給される。
【０４２４】
なお、画像データを送信しない場合、携帯電話機１１００は、CCDカメラ１１１６で生成した画像データを、画像エンコーダ１１５３を介さずに、LCD制御部１１５５を介して液晶ディスプレイ１１１８に表示させることもできる。
【０４２５】
また、例えば、データ通信モードにおいて、簡易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、携帯電話機１１００は、基地局から送信された信号を、アンテナ１１１４を介して送受信回路部１１６３で受信し、増幅し、さらに周波数変換処理およびアナログデジタル変換処理する。携帯電話機１１００は、その受信信号を変復調回路部１１５８でスペクトラム逆拡散処理して元の多重化データを復元する。携帯電話機１１００は、多重分離部１１５７において、その多重化データを分離して、符号化画像データと音声データとに分ける。
【０４２６】
携帯電話機１１００は、画像デコーダ１１５６において符号化画像データをデコードすることにより、再生動画像データを生成し、これを、LCD制御部１１５５を介して液晶ディスプレイ１１１８に表示させる。これにより、例えば、簡易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液晶ディスプレイ１１１８に表示される。
【０４２７】
携帯電話機１１００は、このような処理を行う画像デコーダ１１５６として、上述した画像復号装置４００、画像復号装置６００、若しくは画像復号装置８００を用いる。つまり、画像デコーダ１１５６は、画像復号装置４００、画像復号装置６００、若しくは画像復号装置８００の場合と同様に、メディアン予測において垂直成分を基準とするか水平成分を基準とするかを、画像符号化装置３００、画像符号化装置５００、若しくは、画像符号化装置７００に応じて適切に決定する。したがって、画像デコーダ１１５６は、符号化効率の向上を実現することができる。
【０４２８】
このとき、携帯電話機１１００は、同時に、音声コーデック１１５９において、デジタルの音声データをアナログ音声信号に変換し、これをスピーカ１１１７より出力させる。これにより、例えば、簡易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。
【０４２９】
なお、電子メールの場合と同様に、携帯電話機１１００は、受信した簡易ホームページ等にリンクされたデータを、記録再生部１１６２を介して、記憶部１１２３に記録する（記憶させる）ことも可能である。
【０４３０】
また、携帯電話機１１００は、主制御部１１５０において、撮像されてCCDカメラ１１１６で得られた２次元コードを解析し、２次元コードに記録された情報を取得することができる。
【０４３１】
さらに、携帯電話機１１００は、赤外線通信部１１８１で赤外線により外部の機器と通信することができる。
【０４３２】
携帯電話機１１００は、画像エンコーダ１１５３として画像符号化装置３００、画像符号化装置５００、若しくは、画像符号化装置７００を用いることにより、例えばCCDカメラ１１１６において生成された画像データを符号化して伝送する際に、符号化効率を向上させることができる。
【０４３３】
また、携帯電話機１１００は、画像デコーダ１１５６として画像復号装置４００、画像復号装置６００、若しくは画像復号装置８００を用いることにより、例えば、簡易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（符号化データ）の符号化効率の向上を実現させることができる。
【０４３４】
なお、以上において、携帯電話機１１００が、CCDカメラ１１１６を用いるように説明したが、このCCDカメラ１１１６の代わりに、CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）を用いたイメージセンサ（CMOSイメージセンサ）を用いるようにしてもよい。この場合も、携帯電話機１１００は、CCDカメラ１１１６を用いる場合と同様に、被写体を撮像し、被写体の画像の画像データを生成することができる。
【０４３５】
また、以上においては携帯電話機１１００として説明したが、例えば、PDA（Personal Digital Assistants）、スマートフォン、UMPC（Ultra Mobile Personal Computer）、ネットブック、ノート型パーソナルコンピュータ等、この携帯電話機１１００と同様の撮像機能や通信機能を有する装置であれば、どのような装置であっても携帯電話機１１００の場合と同様に、本発明を適用した画像符号化装置および画像復号装置を適用することができる。
【０４３６】
＜１０．第１０の実施の形態＞
［ハードディスクレコーダ］
図３４は、本発明を適用した画像符号化装置および画像復号装置を用いるハードディスクレコーダの主な構成例を示すブロック図である。
【０４３７】
図３４に示されるハードディスクレコーダ（HDDレコーダ）１２００は、チューナにより受信された、衛星や地上のアンテナ等より送信される放送波信号（テレビジョン信号）に含まれる放送番組のオーディオデータとビデオデータを、内蔵するハードディスクに保存し、その保存したデータをユーザの指示に応じたタイミングでユーザに提供する装置である。
【０４３８】
ハードディスクレコーダ１２００は、例えば、放送波信号よりオーディオデータとビデオデータを抽出し、それらを適宜復号し、内蔵するハードディスクに記憶させることができる。また、ハードディスクレコーダ１２００は、例えば、ネットワークを介して他の装置からオーディオデータやビデオデータを取得し、それらを適宜復号し、内蔵するハードディスクに記憶させることもできる。
【０４３９】
さらに、ハードディスクレコーダ１２００は、例えば、内蔵するハードディスクに記録されているオーディオデータやビデオデータを復号してモニタ１２６０に供給し、モニタ１２６０の画面にその画像を表示させ、モニタ１２６０のスピーカよりその音声を出力させることができる。また、ハードディスクレコーダ１２００は、例えば、チューナを介して取得された放送波信号より抽出されたオーディオデータとビデオデータ、または、ネットワークを介して他の装置から取得したオーディオデータやビデオデータを復号してモニタ１２６０に供給し、モニタ１２６０の画面にその画像を表示させ、モニタ１２６０のスピーカよりその音声を出力させることもできる。
【０４４０】
もちろん、この他の動作も可能である。
【０４４１】
図３４に示されるように、ハードディスクレコーダ１２００は、受信部１２２１、復調部１２２２、デマルチプレクサ１２２３、オーディオデコーダ１２２４、ビデオデコーダ１２２５、およびレコーダ制御部１２２６を有する。ハードディスクレコーダ１２００は、さらに、EPGデータメモリ１２２７、プログラムメモリ１２２８、ワークメモリ１２２９、ディスプレイコンバータ１２３０、OSD（On Screen Display）制御部１２３１、ディスプレイ制御部１２３２、記録再生部１２３３、D/Aコンバータ１２３４、および通信部１２３５を有する。
【０４４２】
また、ディスプレイコンバータ１２３０は、ビデオエンコーダ１２４１を有する。記録再生部１２３３は、エンコーダ１２５１およびデコーダ１２５２を有する。
【０４４３】
受信部１２２１は、リモートコントローラ（図示せず）からの赤外線信号を受信し、電気信号に変換してレコーダ制御部１２２６に出力する。レコーダ制御部１２２６は、例えば、マイクロプロセッサなどにより構成され、プログラムメモリ１２２８に記憶されているプログラムに従って、各種の処理を実行する。レコーダ制御部１２２６は、このとき、ワークメモリ１２２９を必要に応じて使用する。
【０４４４】
通信部１２３５は、ネットワークに接続され、ネットワークを介して他の装置との通信処理を行う。例えば、通信部１２３５は、レコーダ制御部１２２６により制御され、チューナ（図示せず）と通信し、主にチューナに対して選局制御信号を出力する。
【０４４５】
復調部１２２２は、チューナより供給された信号を、復調し、デマルチプレクサ１２２３に出力する。デマルチプレクサ１２２３は、復調部１２２２より供給されたデータを、オーディオデータ、ビデオデータ、およびEPGデータに分離し、それぞれ、オーディオデコーダ１２２４、ビデオデコーダ１２２５、またはレコーダ制御部１２２６に出力する。
【０４４６】
オーディオデコーダ１２２４は、入力されたオーディオデータをデコードし、記録再生部１２３３に出力する。ビデオデコーダ１２２５は、入力されたビデオデータをデコードし、ディスプレイコンバータ１２３０に出力する。レコーダ制御部１２２６は、入力されたEPGデータをEPGデータメモリ１２２７に供給し、記憶させる。
【０４４７】
ディスプレイコンバータ１２３０は、ビデオデコーダ１２２５またはレコーダ制御部１２２６より供給されたビデオデータを、ビデオエンコーダ１２４１により、例えばNTSC（National Television Standards Committee）方式のビデオデータにエンコードし、記録再生部１２３３に出力する。また、ディスプレイコンバータ１２３０は、ビデオデコーダ１２２５またはレコーダ制御部１２２６より供給されるビデオデータの画面のサイズを、モニタ１２６０のサイズに対応するサイズに変換し、ビデオエンコーダ１２４１によってNTSC方式のビデオデータに変換し、アナログ信号に変換し、ディスプレイ制御部１２３２に出力する。
【０４４８】
ディスプレイ制御部１２３２は、レコーダ制御部１２２６の制御のもと、OSD（On Screen Display）制御部１２３１が出力したOSD信号を、ディスプレイコンバータ１２３０より入力されたビデオ信号に重畳し、モニタ１２６０のディスプレイに出力し、表示させる。
【０４４９】
モニタ１２６０にはまた、オーディオデコーダ１２２４が出力したオーディオデータが、D/Aコンバータ１２３４によりアナログ信号に変換されて供給されている。モニタ１２６０は、このオーディオ信号を内蔵するスピーカから出力する。
【０４５０】
記録再生部１２３３は、ビデオデータやオーディオデータ等を記録する記憶媒体としてハードディスクを有する。
【０４５１】
記録再生部１２３３は、例えば、オーディオデコーダ１２２４より供給されるオーディオデータを、エンコーダ１２５１によりエンコードする。また、記録再生部１２３３は、ディスプレイコンバータ１２３０のビデオエンコーダ１２４１より供給されるビデオデータを、エンコーダ１２５１によりエンコードする。記録再生部１２３３は、そのオーディオデータの符号化データとビデオデータの符号化データとをマルチプレクサにより合成する。記録再生部１２３３は、その合成データをチャネルコーディングして増幅し、そのデータを、記録ヘッドを介してハードディスクに書き込む。
【０４５２】
記録再生部１２３３は、再生ヘッドを介してハードディスクに記録されているデータを再生し、増幅し、デマルチプレクサによりオーディオデータとビデオデータに分離する。記録再生部１２３３は、デコーダ１２５２によりオーディオデータおよびビデオデータをデコードする。記録再生部１２３３は、復号したオーディオデータをD/A変換し、モニタ１２６０のスピーカに出力する。また、記録再生部１２３３は、復号したビデオデータをD/A変換し、モニタ１２６０のディスプレイに出力する。
【０４５３】
レコーダ制御部１２２６は、受信部１２２１を介して受信されるリモートコントローラからの赤外線信号により示されるユーザ指示に基づいて、EPGデータメモリ１２２７から最新のEPGデータを読み出し、それをOSD制御部１２３１に供給する。OSD制御部１２３１は、入力されたEPGデータに対応する画像データを発生し、ディスプレイ制御部１２３２に出力する。ディスプレイ制御部１２３２は、OSD制御部１２３１より入力されたビデオデータをモニタ１２６０のディスプレイに出力し、表示させる。これにより、モニタ１２６０のディスプレイには、EPG（電子番組ガイド）が表示される。
【０４５４】
また、ハードディスクレコーダ１２００は、インターネット等のネットワークを介して他の装置から供給されるビデオデータ、オーディオデータ、またはEPGデータ等の各種データを取得することができる。
【０４５５】
通信部１２３５は、レコーダ制御部１２２６に制御され、ネットワークを介して他の装置から送信されるビデオデータ、オーディオデータ、およびEPGデータ等の符号化データを取得し、それをレコーダ制御部１２２６に供給する。レコーダ制御部１２２６は、例えば、取得したビデオデータやオーディオデータの符号化データを記録再生部１２３３に供給し、ハードディスクに記憶させる。このとき、レコーダ制御部１２２６および記録再生部１２３３が、必要に応じて再エンコード等の処理を行うようにしてもよい。
【０４５６】
また、レコーダ制御部１２２６は、取得したビデオデータやオーディオデータの符号化データを復号し、得られるビデオデータをディスプレイコンバータ１２３０に供給する。ディスプレイコンバータ１２３０は、ビデオデコーダ１２２５から供給されるビデオデータと同様に、レコーダ制御部１２２６から供給されるビデオデータを処理し、ディスプレイ制御部１２３２を介してモニタ１２６０に供給し、その画像を表示させる。
【０４５７】
また、この画像表示に合わせて、レコーダ制御部１２２６が、復号したオーディオデータを、D/Aコンバータ１２３４を介してモニタ１２６０に供給し、その音声をスピーカから出力させるようにしてもよい。
【０４５８】
さらに、レコーダ制御部１２２６は、取得したEPGデータの符号化データを復号し、復号したEPGデータをEPGデータメモリ１２２７に供給する。
【０４５９】
以上のようなハードディスクレコーダ１２００は、ビデオデコーダ１２２５、デコーダ１２５２、およびレコーダ制御部１２２６に内蔵されるデコーダとして画像復号装置４００、画像復号装置６００、若しくは画像復号装置８００を用いる。つまり、ビデオデコーダ１２２５、デコーダ１２５２、およびレコーダ制御部１２２６に内蔵されるデコーダは、画像復号装置４００、画像復号装置６００、若しくは画像復号装置８００の場合と同様に、メディアン予測において垂直成分を基準とするか水平成分を基準とするかを、画像符号化装置３００、画像符号化装置５００、若しくは、画像符号化装置７００に応じて適切に決定する。したがって、ビデオデコーダ１２２５、デコーダ１２５２、およびレコーダ制御部１２２６に内蔵されるデコーダは、符号化効率の向上を実現することができる。
【０４６０】
したがって、ハードディスクレコーダ１２００は、例えば、チューナや通信部１２３５が受信するビデオデータ（符号化データ）や、記録再生部１２３３が再生するビデオデータ（符号化データ）の符号化効率の向上を実現させることができる。
【０４６１】
また、ハードディスクレコーダ１２００は、エンコーダ１２５１として画像符号化装置３００、画像符号化装置５００、若しくは、画像符号化装置７００を用いる。したがって、エンコーダ１２５１は、画像符号化装置３００、画像符号化装置５００、若しくは、画像符号化装置７００の場合と同様に、メディアン予測において、垂直成分を基準とするか、水平成分を基準とするかを適宜選択する。このようにすることにより、エンコーダ１２５１は、符号化効率を向上させることができる。
【０４６２】
したがって、ハードディスクレコーダ１２００は、例えば、ハードディスクに記録する符号化データを生成する際に、符号化効率を向上させることができる。
【０４６３】
なお、以上においては、ビデオデータやオーディオデータをハードディスクに記録するハードディスクレコーダ１２００について説明したが、もちろん、記録媒体はどのようなものであってもよい。例えばフラッシュメモリ、光ディスク、またはビデオテープ等、ハードディスク以外の記録媒体を適用するレコーダであっても、上述したハードディスクレコーダ１２００の場合と同様に、本発明を適用した画像符号化装置３００および画像復号装置４００、画像符号化装置５００および画像復号装置６００、または、画像符号化装置７００および画像復号装置８００を適用することができる。
【０４６４】
＜１１．第１１の実施の形態＞
［カメラ］
図３５は、本発明を適用した画像符号化装置および画像復号装置を用いるカメラの主な構成例を示すブロック図である。
【０４６５】
図３５に示されるカメラ１３００は、被写体を撮像し、被写体の画像をLCD１３１６に表示させたり、それを画像データとして、記録メディア１３３３に記録したりする。
【０４６６】
レンズブロック１３１１は、光（すなわち、被写体の映像）を、CCD/CMOS１３１２に入射させる。CCD/CMOS１３１２は、CCDまたはCMOSを用いたイメージセンサであり、受光した光の強度を電気信号に変換し、カメラ信号処理部１３１３に供給する。
【０４６７】
カメラ信号処理部１３１３は、CCD/CMOS１３１２から供給された電気信号を、Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂの色差信号に変換し、画像信号処理部１３１４に供給する。画像信号処理部１３１４は、コントローラ１３２１の制御の下、カメラ信号処理部１３１３から供給された画像信号に対して所定の画像処理を施したり、その画像信号をエンコーダ１３４１で符号化したりする。画像信号処理部１３１４は、画像信号を符号化して生成した符号化データを、デコーダ１３１５に供給する。さらに、画像信号処理部１３１４は、オンスクリーンディスプレイ（OSD）１３２０において生成された表示用データを取得し、それをデコーダ１３１５に供給する。
【０４６８】
以上の処理において、カメラ信号処理部１３１３は、バス１３１７を介して接続されるDRAM（Dynamic Random Access Memory）１３１８を適宜利用し、必要に応じて画像データや、その画像データが符号化された符号化データ等をそのDRAM１３１８に保持させる。
【０４６９】
デコーダ１３１５は、画像信号処理部１３１４から供給された符号化データを復号し、得られた画像データ（復号画像データ）をLCD１３１６に供給する。また、デコーダ１３１５は、画像信号処理部１３１４から供給された表示用データをLCD１３１６に供給する。LCD１３１６は、デコーダ１３１５から供給された復号画像データの画像と表示用データの画像を適宜合成し、その合成画像を表示する。
【０４７０】
オンスクリーンディスプレイ１３２０は、コントローラ１３２１の制御の下、記号、文字、または図形からなるメニュー画面やアイコンなどの表示用データを、バス１３１７を介して画像信号処理部１３１４に出力する。
【０４７１】
コントローラ１３２１は、ユーザが操作部１３２２を用いて指令した内容を示す信号に基づいて、各種処理を実行するとともに、バス１３１７を介して、画像信号処理部１３１４、DRAM１３１８、外部インタフェース１３１９、オンスクリーンディスプレイ１３２０、およびメディアドライブ１３２３等を制御する。FLASH ROM１３２４には、コントローラ１３２１が各種処理を実行する上で必要なプログラムやデータ等が格納される。
【０４７２】
例えば、コントローラ１３２１は、画像信号処理部１３１４やデコーダ１３１５に代わって、DRAM１３１８に記憶されている画像データを符号化したり、DRAM１３１８に記憶されている符号化データを復号したりすることができる。このとき、コントローラ１３２１は、画像信号処理部１３１４やデコーダ１３１５の符号化・復号方式と同様の方式によって符号化・復号処理を行うようにしてもよいし、画像信号処理部１３１４やデコーダ１３１５が対応していない方式により符号化・復号処理を行うようにしてもよい。
【０４７３】
また、例えば、操作部１３２２から画像印刷の開始が指示された場合、コントローラ１３２１は、DRAM１３１８から画像データを読み出し、それを、バス１３１７を介して外部インタフェース１３１９に接続されるプリンタ１３３４に供給して印刷させる。
【０４７４】
さらに、例えば、操作部１３２２から画像記録が指示された場合、コントローラ１３２１は、DRAM１３１８から符号化データを読み出し、それを、バス１３１７を介してメディアドライブ１３２３に装着される記録メディア１３３３に供給して記憶させる。
【０４７５】
記録メディア１３３３は、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、または半導体メモリ等の、読み書き可能な任意のリムーバブルメディアである。記録メディア１３３３は、もちろん、リムーバブルメディアとしての種類も任意であり、テープデバイスであってもよいし、ディスクであってもよいし、メモリカードであってもよい。もちろん、非接触ICカード等であっても良い。
【０４７６】
また、メディアドライブ１３２３と記録メディア１３３３を一体化し、例えば、内蔵型ハードディスクドライブやSSD（Solid State Drive）等のように、非可搬性の記憶媒体により構成されるようにしてもよい。
【０４７７】
外部インタフェース１３１９は、例えば、USB入出力端子などで構成され、画像の印刷を行う場合に、プリンタ１３３４と接続される。また、外部インタフェース１３１９には、必要に応じてドライブ１３３１が接続され、磁気ディスク、光ディスク、あるいは光磁気ディスクなどのリムーバブルメディア１３３２が適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて、FLASH ROM１３２４にインストールされる。
【０４７８】
さらに、外部インタフェース１３１９は、LANやインターネット等の所定のネットワークに接続されるネットワークインタフェースを有する。コントローラ１３２１は、例えば、操作部１３２２からの指示に従って、DRAM１３１８から符号化データを読み出し、それを外部インタフェース１３１９から、ネットワークを介して接続される他の装置に供給させることができる。また、コントローラ１３２１は、ネットワークを介して他の装置から供給される符号化データや画像データを、外部インタフェース１３１９を介して取得し、それをDRAM１３１８に保持させたり、画像信号処理部１３１４に供給したりすることができる。
【０４７９】
以上のようなカメラ１３００は、デコーダ１３１５として上述した画像復号装置４００、画像復号装置６００、若しくは画像復号装置８００を用いる。つまり、デコーダ１３１５は、上述した画像復号装置４００、画像復号装置６００、若しくは画像復号装置８００の場合と同様に、メディアン予測において垂直成分を基準とするか水平成分を基準とするかを、符号化側（画像符号化装置３００、画像符号化装置５００、若しくは、画像符号化装置７００）に応じて適切に決定する。したがって、デコーダ１３１５は、符号化効率の向上を実現することができる。
【０４８０】
したがって、カメラ１３００は、例えば、CCD/CMOS１３１２において生成される画像データや、DRAM１３１８または記録メディア１３３３から読み出すビデオデータの符号化データや、ネットワークを介して取得するビデオデータの符号化データの符号化効率の向上を実現させることができる。
【０４８１】
また、カメラ１３００は、エンコーダ１３４１として画像符号化装置３００、画像符号化装置５００、若しくは、画像符号化装置７００を用いる。エンコーダ１３４１は、画像符号化装置３００、画像符号化装置５００、若しくは、画像符号化装置７００の場合と同様に、メディアン予測において、垂直成分を基準とするか、水平成分を基準とするかを適宜選択する。このようにすることにより、エンコーダ１３４１は、符号化効率を向上させることができる。
【０４８２】
したがって、カメラ１３００は、例えば、DRAM１３１８や記録メディア１３３３に記録する符号化データや、他の装置に提供する符号化データを生成する際に、符号化効率を向上させることができる。
【０４８３】
なお、コントローラ１３２１が行う復号処理に画像復号装置４００、画像復号装置６００、若しくは画像復号装置８００の復号方法を適用するようにしてもよい。同様に、コントローラ１３２１が行う符号化処理に画像符号化装置３００、画像符号化装置５００、若しくは、画像符号化装置７００の符号化方法を適用するようにしてもよい。
【０４８４】
また、カメラ１３００が撮像する画像データは動画像であってもよいし、静止画像であってもよい。
【０４８５】
もちろん、本発明を適用した画像符号化装置および画像復号装置は、上述した装置以外の装置やシステムにも適用可能である。
【符号の説明】
【０４８６】
３００  画像符号化装置，  ３０１  動きベクトル符号化部，  ３２１  垂直基準符号化部，  ３２２  水平基準符号化部，  ３２３  コスト算出部，  ３２４  選択部，  ４００  画像復号装置，  ４０１  動きベクトル復号部，  ４２１  モード判定部，  ４２２  垂直基準復号部，  ４２３  水平基準復号部
【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】
2012124580.tif 000023
【図９】
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【図１０】
2012124580.tif 000025
【図１１】
2012124580.tif 000026
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2012124580.tif 000029
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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