(57)【要約】【課題】符号化効率の低下を抑制しつつ、各符号化部間のデータ転送レートを低下させることができる動画像符号化装置を提供する。【解決手段】動画像符号化装置は、ピクチャを垂直方向に互いに隣接する第１及び第２の領域を含む複数の領域に分割する分割部１０と、各領域について、複数のブロックの符号化順序を、第１の領域に含まれ、第１の領域と第２の領域間の境界に隣接する第１のブロックの符号化順序と、第１のブロックを符号化する際に参照される第２の領域に含まれる第２のブロックの符号化順序との差が、第１及び第２の領域の各ブロックをラスタスキャン順で符号化したときのその差よりも少ない第１の符号化順序に設定する符号化順序制御部２３と、互いに異なる領域の各ブロックを第１の符号化順序に従って符号化してその領域の符号化データを生成する複数の符号化部（１１−１〜１１−ｎ）とを有する。【選択図】図４
2016103707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画像に含まれるピクチャを符号化する動画像符号化装置であって、
前記ピクチャを垂直方向に互いに隣接する第１の領域と第２の領域とを少なくとも含む、複数の領域に分割する分割部と、
前記複数の領域のそれぞれについて、当該領域を分割して得られる複数のブロックの符号化順序を、前記第１の領域に含まれる前記複数のブロックのうち、前記第１の領域と前記第２の領域間の境界に隣接する第１のブロックの符号化順序と、当該第１のブロックを符号化する際に参照される前記第２の領域に含まれる第２のブロックの符号化順序との差が、前記第１の領域の前記複数のブロック及び前記第２の領域の前記複数のブロックをラスタスキャン順で符号化したときの前記第１のブロックの符号化順序と前記第２のブロックの符号化順序との差よりも少ない第１の符号化順序に設定する符号化順序制御部と、
前記複数の領域のうちの互いに異なる領域の前記複数のブロックのそれぞれを前記第１の符号化順序に従って符号化して前記領域の符号化データを生成する複数の符号化部と、
前記複数の符号化部のそれぞれから出力された前記領域の前記符号化データを所定の順序で並べて前記ピクチャの符号化データを生成する多重化部と、
を有し、
前記複数の符号化部のうちの前記第１の領域を符号化する第１の符号化部は、前記複数の符号化部のうちの前記第２の領域を符号化する第２の符号化部から転送された、前記ピクチャよりも前に符号化されたピクチャの前記第２のブロックのデータを参照して前記第１のブロックを符号化する、動画像符号化装置。
【請求項２】
前記符号化順序制御部は、
前記ピクチャが符号化順序で直前の第１の他のピクチャを参照して符号化されるか、あるいは、符号化順序で前記ピクチャの直後の第２の他のピクチャが符号化される際に前記ピクチャが参照される場合、前記複数のブロックの符号化順序を前記第１の符号化順序に設定し、一方、前記ピクチャが前記第１の他のピクチャを参照せずに符号化され、かつ、前記第２の他のピクチャが符号化される際に前記ピクチャが参照されない場合、前記複数のブロックの符号化順序を前記ラスタスキャン順に設定し、
前記複数の符号化部のそれぞれは、前記符号化順序制御部により設定された前記符号化順序に従って前記複数のブロックを符号化する、請求項１に記載の動画像符号化装置。
【請求項３】
前記第１の符号化順序は、垂直方向に隣接する二つの前記領域間の境界に隣接する複数のブロック列において、前記複数のブロックのうち、最後に符号化されたブロックに対して水平方向に隣接するブロックよりも左下方に隣接するブロックを優先して符号化する符号化順序である、請求項１または２に記載の動画像符号化装置。
【請求項４】
前記第１の符号化順序は、垂直方向に隣接する二つの前記領域間の境界に隣接する複数のブロック列において、前記複数のブロックのうち、前記領域における水平方向のブロックの数よりも少ない所定個数のブロックを水平方向に沿って連続して符号化した後に左下方のブロックを符号化する符号化順序である、請求項１または２に記載の動画像符号化装置。
【請求項５】
動画像に含まれるピクチャを符号化する動画像符号化方法であって、
前記ピクチャを垂直方向に互いに隣接する第１の領域と第２の領域とを少なくとも含む、複数の領域に分割し、
前記複数の領域のそれぞれについて、当該領域を分割して得られる複数のブロックの符号化順序を、前記第１の領域に含まれる前記複数のブロックのうち、前記第１の領域と前記第２の領域間の境界に隣接する第１のブロックの符号化順序と、当該第１のブロックを符号化する際に参照される前記第２の領域に含まれる第２のブロックの符号化順序との差が、前記第１の領域の前記複数のブロック及び前記第２の領域の前記複数のブロックをラスタスキャン順で符号化したときの前記第１のブロックの符号化順序と前記第２のブロックの符号化順序との差よりも少ない第１の符号化順序に設定し、
複数の符号化部のそれぞれにより、前記複数の領域のうちの互いに異なる領域について前記複数のブロックのそれぞれを前記第１の符号化順序に従って符号化して前記領域の符号化データを生成し、
前記複数の領域のそれぞれについての前記符号化データを所定の順序で並べて前記ピクチャの符号化データを生成する、
ことを含み、
前記複数の符号化部のうちの前記第１の領域を符号化する第１の符号化部は、前記複数の符号化部のうちの前記第２の領域を符号化する第２の符号化部から転送された、前記ピクチャよりも前に符号化されたピクチャの前記第２のブロックのデータを参照して前記第１のブロックを符号化する、
動画像符号化方法。
【請求項６】
動画像に含まれるピクチャを符号化する動画像符号化用コンピュータプログラムであって、
前記ピクチャを垂直方向に互いに隣接する第１の領域と第２の領域とを少なくとも含む、複数の領域に分割し、
前記複数の領域のそれぞれについて、当該領域を分割して得られる複数のブロックの符号化順序を、前記第１の領域に含まれる前記複数のブロックのうち、前記第１の領域と前記第２の領域間の境界に隣接する第１のブロックの符号化順序と、当該第１のブロックを符号化する際に参照される前記第２の領域に含まれる第２のブロックの符号化順序との差が、前記第１の領域の前記複数のブロック及び前記第２の領域の前記複数のブロックをラスタスキャン順で符号化したときの前記第１のブロックの符号化順序と前記第２のブロックの符号化順序との差よりも少ない第１の符号化順序に設定し、
複数の符号化部のそれぞれに、前記複数の領域のうちの互いに異なる領域について前記複数のブロックのそれぞれを前記第１の符号化順序に従って符号化して前記領域の符号化データを生成させ、
前記複数の領域のそれぞれについての前記符号化データを所定の順序で並べて前記ピクチャの符号化データを生成し、
前記複数の符号化部のうちの前記第１の領域を符号化する第１の符号化部は、前記複数の符号化部のうちの前記第２の領域を符号化する第２の符号化部から転送された、前記ピクチャよりも前に符号化されたピクチャの前記第２のブロックのデータを参照して前記第１のブロックを符号化する、
ことをコンピュータに実行させるための動画像符号化用コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ピクチャを複数の領域に分割して領域ごとに符号化する動画像符号化装置、動画像符号化方法及び動画像符号化用コンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
動画像データは、一般に非常に大きなデータ量を有する。そのため、動画像データを扱う装置は、動画像データを他の装置へ送信しようとする場合、あるいは、動画像データを記憶装置に記憶しようとする場合、動画像データを符号化することにより圧縮する。代表的な動画像の符号化方式として、International Standardization Organization/International Electrotechnical Commission(ISO/IEC)で策定されたMoving Picture Experts Group phase 2（MPEG-2）、MPEG-4、あるいはH.264 MPEG-4 Advanced Video Coding（H.264 MPEG-4 AVC）が広く利用されている。
【０００３】
このような動画像符号化方式は、ピクチャを分割したブロックごとに、動き探索処理と、離散コサイン変換(discrete cosine transform, DCT)などの直交変換処理と、エントロピー符号化処理などを組み合わせることで、圧縮処理を実現している。そのため、動画像データを符号化するための演算量は膨大となる。特に、ISO/IECとITU-Tが共同で標準化しているHigh Efficiency Video Coding(HEVC)は、H.264/MPEG-4 AVCの２倍近い圧縮効率を達成するが、H.264/MPEG-4 AVCと比較して、動画像データを符号化するための演算量はさらに増加している。そのため、クロック周波数が低いプロセッサで、これらの動画像符号化処理を実行するには、動画像データを複数の領域に分割し、領域ごとに異なる符号化器で符号化する並列処理が有用である。
【０００４】
符号化効率の低下を抑制するためには、何れかの領域を符号化対象とする符号化器は、符号化済みのピクチャにおける、符号化対象の領域に対して領域間の境界を挟んで隣接する他の領域の情報を参照できることが好ましい。そこで、画像を分割して得られる各領域に領域処理順位を各々設定し、各領域処理順位に従って各領域を符号化する際に優先度の高い他領域処理順位の領域への符号化情報の利用を可能とする画像符号化装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０２９８５０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、領域処理順位が同じか、低い他領域の符号化情報の利用は禁じられている。そのため、この技術では、領域ごとに分割して符号化することによる符号化効率の低下は、完全には抑制されない。さらに、特許文献１に開示された技術では、符号化器間でのデータ転送レートが遅いと、符号化対象となる領域の符号化時に参照される、符号化済みの他の領域の情報の転送が間に合わず、符号化処理を実行できない待ち時間が長くなるおそれがある。そのため、符号化器間のデータ転送レートを速くするために、符号化器間を接続する信号線の数を増やしたり、回路を駆動するためのクロック周波数の向上といった、回路の工夫が必要となる。その結果、動画像符号化装置のコストが高くなってしまう。
【０００７】
そこで、本明細書は、動画像データに含まれるピクチャを分割した領域ごとに異なる符号化部で符号化する場合に、符号化効率の低下を抑制しつつ、各符号化部間のデータ転送レートを低下させることができる動画像符号化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一つの実施形態によれば、動画像に含まれるピクチャを符号化する動画像符号化装置が提供される。この動画像符号化装置は、ピクチャを垂直方向に互いに隣接する第１の領域と第２の領域とを少なくとも含む、複数の領域に分割する分割部と、複数の領域のそれぞれについて、その領域を分割して得られる複数のブロックの符号化順序を、第１の領域に含まれる複数のブロックのうち、第１の領域と第２の領域間の境界に隣接する第１のブロックの符号化順序と、第１のブロックを符号化する際に参照される第２の領域に含まれる第２のブロックの符号化順序との差が、第１の領域の複数のブロック及び第２の領域の複数のブロックをラスタスキャン順で符号化したときの第１のブロックの符号化順序と第２のブロックの符号化順序との差よりも少ない第１の符号化順序に設定する符号化順序制御部と、複数の領域のうちの互いに異なる領域の複数のブロックのそれぞれを第１の符号化順序に従って符号化してその領域の符号化データを生成する複数の符号化部と、複数の符号化部のそれぞれから出力された領域の符号化データを所定の順序で並べてピクチャの符号化データを生成する多重化部とを有する。
複数の符号化部のうちの第１の領域を符号化する第１の符号化部は、複数の符号化部のうちの第２の領域を符号化する第２の符号化部から転送された、そのピクチャよりも前に符号化されたピクチャの第２のブロックのデータを参照して第１のブロックを符号化する。
【０００９】
本発明の目的及び利点は、請求項において特に指摘されたエレメント及び組み合わせにより実現され、かつ達成される。
上記の一般的な記述及び下記の詳細な記述の何れも、例示的かつ説明的なものであり、請求項のように、本発明を限定するものではないことを理解されたい。
【発明の効果】
【００１０】
本明細書に開示された動画像符号化装置は、動画像データに含まれるピクチャを分割した領域ごとに異なる符号化部で符号化する場合に、符号化効率の低下を抑制しつつ、各符号化部間のデータ転送レートを低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ピクチャの分割の一例を示す図である。
【図２】（ａ）は、図１に示された、垂直方向に沿って互いに隣接する二つの領域に含まれるブロックのうち、領域間の境界に隣接する各ブロックの符号化順序を示す図である。（ｂ）は、（ａ）に示された各ブロックの符号化処理のタイミングと符号化器間での各ブロックの情報の転送のタイミングの関係の一例を示す図である。
【図３】一つの実施形態による動画像符号化装置の概略構成図である。
【図４】符号化部の概略構成図である。
【図５】Group Of Picturesの一例による、各ピクチャの参照関係を示す図である。
【図６】符号化対象ピクチャが符号化順序で直前のピクチャを参照して符号化されるか、あるいは、符号化順序で直後のピクチャの符号化の際に参照される場合における、符号化順序の一例を示す図である。
【図７】（ａ）は、図１に示された、垂直方向に沿って隣接する二つの領域の各ブロックが図６に示される符号化順序で符号化される場合における、領域間の境界に隣接する各ブロックの符号化順序を示す図である。（ｂ）は、図６に示された各ブロックの符号化処理のタイミングと符号化器間での各ブロックの情報の転送のタイミングの関係の一例を示す図である。
【図８】HEVCによる、ピクチャの分割構造の一例を示す図である。
【図９】動画像符号化処理の動作フローチャートである。
【図１０】斜めスキャン順以外に採用可能な符号化順序の一例を示す図である。
【図１１】斜めスキャン順以外に採用可能な符号化順序の他の一例を示す図である。
【図１２】実施形態またはその変形例による動画像符号化装置の各部の機能を実現するコンピュータプログラムが動作することにより、動画像符号化装置として動作するコンピュータの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図を参照しつつ、一つの実施形態による、動画像符号化装置について説明する。この動画像符号化装置は、複数の符号化部を有し、各符号化部が、ピクチャを分割して得られる複数の領域のうちの互いに異なる領域を符号化する。
【００１３】
図１は、ピクチャの分割の一例を示す図である。この例では、ピクチャ１００は、水平方向及び垂直方向の境界１１０、１１１により、４個の矩形状の領域１０１〜１０４で格子状に分割される。さらに、各領域は、それぞれ、符号化の処理単位となる複数のブロック１１２に分割される。この例では、ピクチャ１００の個々のブロック１１２が符号化される際に、符号化済みのピクチャ上の範囲１１３に示される、水平方向に５個、及び垂直方向に３個のブロックが、動き探索などで参照される。したがって、領域ごとに異なる符号化部が符号化処理を実行する場合、符号化済みのピクチャにおける、領域間の境界１１０に隣接する二つのブロック列１１４に含まれる各ブロックの情報が符号化部間で転送される。同様に、領域間の境界１１１を挟んだ４本のブロック列１１５に含まれる各ブロックの情報が符号化部間で転送される。
【００１４】
図２（ａ）は、図１に示された、垂直方向に沿って互いに隣接する二つの領域１０１と１０３に含まれる各ブロックのうち、水平方向の境界１１０に隣接する各ブロックの符号化順序を示す図である。この例では、各領域に含まれる各ブロックは、例えば、HEVCで規定されているように、ラスタスキャン順で符号化される。各領域に含まれるブロックは、符号化済みの他のピクチャの情報を利用して符号化されるインター予測符号化方式により符号化されるとする。この場合、例えば、符号化対象ピクチャの下側の領域１０３に含まれる、左上端のブロック０については、領域１０１に含まれる、ブロック０の真上に位置するブロック１２８からその二つ右側のブロック１３０までが参照される。そのため、符号化対象ピクチャの領域１０３のブロック０の符号化の開始前に、符号化対象ピクチャが参照するピクチャの領域１０１のブロック１２８からブロック１３０までの情報が領域１０３を符号化する符号化部に転送されていることが求められる。同様に、領域１０３のブロック１の符号化の開始前に、符号化対象ピクチャが参照するピクチャの領域１０１のブロック１２８からブロック１３１までの情報が領域１０３を符号化する符号化部に転送されていることが求められる。さらに、領域１０３のブロック１３の符号化の開始前に、符号化対象ピクチャが参照するピクチャの領域１０１のブロック１３９からブロック１４３までの情報が領域１０３を符号化する符号化部に転送されていることが求められる。
【００１５】
図２（ｂ）は、図２（ａ）に示された各ブロックの符号化処理のタイミングと符号化器間での各ブロックの情報の転送のタイミングの関係の一例を示す図である。列２０１に含まれる各セルは、上側の領域１０１の各ブロックのうち、そのセル内に示された符号化順序のブロックの符号化処理のタイミングを表す。また列２０２に含まれる各セルは、領域１０１に含まれる、そのセル内に示された符号化順序のブロックの情報の転送処理のタイミングを表す。そして列２０３に含まれる各セルは、下側の領域１０３の各ブロックのうち、そのセル内に示された符号化順序のブロックの符号化処理のタイミングを表す。
【００１６】
各ピクチャの符号化処理の終了後に、ブロック４個分の符号化処理に要する時間に相当するアイドル時間２０４が設けられるものとする。上記のように、符号化順序で(n+1)番目のピクチャについての領域１０３のブロック１３の符号化が開始される前に、符号化順序でn番目のピクチャについての領域１０１のブロック１４３の情報が領域１０３を符号化する符号化器に転送される必要がある。したがって、この例では、符号化器間での一つのブロックの情報の転送に要する時間が、例えば、一つのブロックの符号化に要する時間Ｔの２倍以下、すなわち、ブロックの情報の転送レートが0.5ブロック/T以上であることが求められる。このように、符号化対象ブロックの符号化順序に比べて、符号化対象ブロックが参照するブロックの符号化順序が遅く、かつ、その符号化順序の差が大きいほど、符号化器間での転送レートを速くすることが求められる。ただし、符号化順序で直前のピクチャを参照しないピクチャ、及び、符号化順序で直後のピクチャにより参照されないピクチャについては、他のピクチャの符号化中に参照されるピクチャの情報が転送されればよいので、この限りでない。
【００１７】
そこで、この動画像符号化装置は、符号化対象のピクチャが、符号化順序で直前のピクチャを参照して符号化されるか、あるいは直後のピクチャの符号化の際に参照される場合、各領域内のブロックの符号化順序をラスタスキャン順と異なる順序に設定する。特に、この動画像符号化装置は、符号化対象ブロックの符号化順序と、符号化対象ブロックが属する領域と異なる領域に属し、符号化対象ブロックが参照するブロック、特に符号化対象ブロックよりも符号化順序が遅いブロックの符号化順序との差を小さくする。これにより、この動画像符号化装置は、符号化器間の転送レートの制約を緩和する。
【００１８】
なお、本実施形態による動画像符号化装置は、HEVCに準拠する動画像符号化方式に従って動画像に含まれる各ピクチャを符号化する。しかし動画像符号化装置は、他の符号化標準、例えば、MPEG-2、MPEG-4あるいはH.264に従って、動画像に含まれる各ピクチャを符号化してもよい。
【００１９】
図３は、一つの実施形態による動画像符号化装置の概略構成図である。動画像符号化装置１は、分割部１０と、複数の符号化部１１−１〜１１−ｎ（ただし、ｎは２以上の整数）と、多重化部１２とを有する。
【００２０】
動画像符号化装置１が有するこれらの各部は、それぞれ別個の回路として形成される。あるいは動画像符号化装置１が有するこれらの各部は、その各部に対応する回路が集積された一つの集積回路として動画像符号化装置１に実装されてもよい。さらに、動画像符号化装置１が有するこれらの各部は、動画像符号化装置１が有する複数のプロセッサ上で実行されるコンピュータプログラムにより実現される、機能モジュールであってもよい。
【００２１】
分割部１０には、動画像符号化装置１全体を制御する制御部（図示せず）により設定されたピクチャの符号化順序に従って、各ピクチャが順次入力される。そして分割部１０は、ピクチャが入力される度に、制御部により与えられたピクチャ分割情報に従って、そのピクチャをｎ個の領域（ただし、ｎは、符号化部の総数）に分割する。各領域は、例えばタイルである。あるいは、各領域は、スライスであってもよい。分割部１０は、ピクチャごとに、そのピクチャを分割して得られる各領域を、それぞれ、符号化部１１−１〜１１−ｎへ出力する。
【００２２】
符号化部１１−１〜１１−ｎは、それぞれ、互いに独立して、入力された領域を符号化することで、符号化データを生成する。例えば、動画像符号化部１が４個の符号化部１１−１〜１１−４を有する場合、例えば、符号化部１１−１は、図１に示される領域１０１を符号化する。同様に、符号化部１１−２〜１１−４は、それぞれ、領域１０２〜１０４を符号化する。符号化部１１−１〜１１−ｎは、符号化データを多重化部１２へ出力する。さらに、符号化部１１−１〜１１−ｎは、互いにバスといった信号線で接続されており、符号化済みのピクチャについて、他の符号化部で参照されるブロックのデータが符号化器間で転送される。なお、符号化部１１−１〜１１−ｎの詳細については後述する。
【００２３】
多重化部１２は、符号化部１１−１〜１１−ｎから受け取った、各領域の符号化データを、ラスタスキャン順に並べるとともに、HEVCに準拠した所定のヘッダ情報を付加することで、一つのピクチャの符号化データを生成する。そして多重化部１２は、ピクチャの符号化順序に従って、各ピクチャの符号化データを出力する。
【００２４】
以下、符号化部１１−１〜１１−ｎの詳細について説明する。なお、符号化部１１−１〜１１−ｎは、同一の構成及び同一の機能を有するので、以下では、符号化部１１−１について説明する。
【００２５】
符号化部１１−１は、入力された符号化対象のピクチャの領域内に含まれる複数のブロックを、そのピクチャの参照関係に応じて設定される符号化順序に従ってブロックごとに符号化する。
【００２６】
図４は、符号化部１１−１の概略構成図である。符号化部１１−１は、インターフェース部２１と、記憶部２２と、制御部２３と、符号化器２４とを有する。そして符号化器２４は、符号化モード決定部２５と、予測符号化部２６と、エントロピー符号化部２７とを有する。
【００２７】
インターフェース部２１は、符号化部１１−１を、他の符号化部、分割部１０及び多重化部１２と接続するためのインターフェース回路を有する。そしてインターフェース部２１は、分割部１０から受け取った、符号化対象となる領域のデータを制御部２３に渡す。またインターフェース部２１は、他の符号化部から受け取った、既に符号化されたピクチャを復号することで得られる参照ピクチャのうちの符号化器２４が参照する領域のデータを制御部２３に渡す。さらに、インターフェース部２１は、符号化器２４が符号化対象となる領域のデータを符号化することで得られた符号化データを多重化部１２へ出力する。さらに、インターフェース部２１は、符号化器２４が符号化対象となる領域のデータを符号化した後に復号して得られる、その符号化対象領域に対応する参照ピクチャ上の領域のうちの参照されるブロックのデータを、他の符号化部へ出力する。
【００２８】
記憶部２２は、例えば、揮発性の半導体メモリを有する。そして記憶部２２は、符号化対象の領域を符号化するために利用される情報を記憶する。そのような情報は、例えば、参照ピクチャのうちの符号化器２４が参照する領域（以下、単に参照領域と呼ぶ）のデータ、符号化対象のピクチャの符号化対象の領域のデータを符号化した後に復号して得られる参照領域のデータ、及び、動きベクトルなどを含む。記憶部２２は、符号化対象ピクチャが参照する可能性がある、予め定められた所定枚数分の参照ピクチャについての参照領域のデータを記憶し、参照領域の枚数がその所定枚数を超えると、符号化順序が古い参照領域から順に破棄する。
【００２９】
制御部２３は、符号化部１１−１の各部を制御する。そして制御部２３は、例えば、インターフェース部２１を介して受け取った、他の符号化部からの符号化済みのピクチャについての参照領域のデータを記憶部２２に記憶させる。
また制御部２３は、符号化順序制御部の一例であり、符号化対象領域内の各ブロックの符号化順序を、符号化対象ピクチャの参照関係に基づいて決定する。そして制御部２３は、符号化対象領域を複数のブロックに分割し、その符号化順序に従って、各ブロックを順次符号化器２４へ入力する。さらに、制御部２３は、符号化対象領域を復号して得られたその領域内の各ブロックのうち、他の符号化部により参照されるブロックのデータをインターフェース部２１を介して他の符号化部へ転送する。
【００３０】
図５は、Group Of Pictures(GOP)の一例による、各ピクチャの参照関係を示す図である。図５に示されるGOP５００において、各矢印５０１の根元は、参照元のピクチャを表し、各矢印５０１の先端は参照先のピクチャを表す。そしてピクチャの番号0〜16は、そのピクチャの符号化順序を表す。この例では、ピクチャ0、1、2、9、10は、符号化順序で直後のピクチャを符号化する際に参照される。またピクチャ1、2、3、10、11は、符号化順序で直前のピクチャを参照して符号化される。これらのピクチャについては、符号化対象ピクチャと参照ピクチャとが符号化順序において連続しているため、各符号化部が領域内の各ブロックをラスタスキャン順に符号化すると、図２（ｂ）に示されるように、符号化部間での転送レートの制約が厳しくなる。
【００３１】
そこで制御部２３は、GOPなど、各ピクチャの参照関係を表す情報を、符号化部と別個に設けられた制御部（図示せず）から取得する。制御部２３は、その情報を参照して、符号化対象ピクチャが符号化順序で直前のピクチャを参照して符号化されるか、あるいは、符号化順序で直後のピクチャの符号化の際に参照されるか否かを判定する。そして制御部２３は、符号化対象ピクチャが符号化順序で直前のピクチャを参照して符号化されるか、あるいは、符号化順序で直後のピクチャの符号化の際に参照される場合、各ブロックの符号化順序を、ラスタスキャン順以外の順序に設定する。すなわち、制御部２３は、垂直方向に隣接する領域間境界に隣接する各ブロックの符号化順序と、そのブロックで参照され、かつ他方の領域内のブロックの符号化順序との差がラスタスキャン順で適用される場合のその差よりも小さくなる符号化順序に設定する。
【００３２】
図６は、符号化対象ピクチャが符号化順序で直前のピクチャを参照して符号化されるか、あるいは、符号化順序で直後のピクチャの符号化の際に参照される場合における、符号化順序の一例を示す図である。図６に示される、一つの符号化部で符号化される領域６００の各ブロックには、そのブロックの符号化順序が示される。また矢印６０１は、符号化順序を表す。図６に示される例では、各ブロックは、右上から左下へ向かう斜め方向に沿って順次符号化される。すなわち、最後に符号化されたブロックに対して水平方向に隣接するブロックよりも、左下方に隣接するブロックの方が優先して符号化される。以下では、図６に示される符号化順序を、便宜上、斜めスキャン順と呼ぶ。なお、斜めスキャン順が適用される場合には、符号化対象のブロックの右斜め上方に位置するブロックが既に符号化されている。そのため、制御部２３は、インター予測符号化モードが適用される場合には、準拠する動画像符号化規格に従った予測ベクトルを制限なく用いることができる。また、制御部２３は、イントラ予測符号化モードが適用される場合には、符号化対象ブロックが参照可能な画素範囲を準拠する動画像符号化規格に従って確保できるので、採用可能なイントラ予測モードの制限を無くすことができる。これにより、制御部２３は、符号化効率の低下を抑制できる。
【００３３】
図７（ａ）は、図１に示された、垂直方向に沿って隣接する二つの領域１０１と１０３の各ブロックが図６に示される符号化順序で符号化される場合における、領域間の境界１１０を挟んで隣接する各ブロックの符号化順序を示す図である。この場合、符号化対象ピクチャの下側の領域１０３内の左上端のブロック０の符号化開始前に、符号化対象ピクチャが参照するピクチャの上側の領域１０１内のブロック４４、５３、６２の情報が領域１０３を符号化する符号化部に転送されていることが求められる。同様に、領域１０３内のブロック１の符号化開始前に、ブロック１の上側に隣接する領域１０１内のブロック５３、その左側のブロック４４、及び右側の二つのブロック６２、７１の情報が領域１０３を符号化する符号化部に転送されていることが求められる。また同様に、領域１０３内のブロック８１の符号化開始前に、領域１０１内のブロック１４０を中心とする５個のブロック１３３、１３７、１４０、１４２、１４３の情報が領域１０３を符号化する符号化器に転送されていることが求められる。
【００３４】
図７（ｂ）は、図６に示された各ブロックの符号化処理のタイミングと符号化部間での各ブロックの情報の転送のタイミングの関係の一例を示す図である。列７０１に含まれる各セルは、上側の領域１０１の各ブロックのうち、そのセル内に示された符号化順序のブロックの符号化処理のタイミングを表す。また列７０２に含まれる各セルは、領域１０１に含まれる、そのセル内に示された符号化順序のブロックの情報の転送処理のタイミングを表す。そして列７０３に含まれる各セルは、下側の領域１０３の各ブロックのうち、そのセル内に示された符号化順序のブロックの符号化処理のタイミングを表す。
【００３５】
図２（ｂ）と同様に、各ピクチャの符号化処理の終了後に、ブロック４個分の符号化処理に要する時間に相当するアイドル時間７０４が設けられるものとする。上記のように、符号化順序で(n+1)番目のピクチャについての領域１０３の各ブロックの符号化順序と、そのブロックが参照する領域１０１のブロックの符号化順序の差がラスタスキャン順で各ブロックが符号化される場合におけるその差よりも小さくなっている。そのため、この例では、符号化器間での一つのブロックの情報の転送に要する時間は、例えば、一つのブロックの符号化に要する時間Ｔの５倍、すなわち、ブロックの情報の転送レートが0.2ブロック/Tであってもよい。この転送レートでも、符号化部は、領域１０３の各ブロックを遅滞無く符号化できる。
【００３６】
なお、斜めスキャン順が適用される場合、水平方向に隣接する二つの領域については、その領域間の境界に隣接する各ブロックの符号化順序と、そのブロックが参照するブロックの符号化順序の差は、ラスタスキャン順が適用される場合よりも大きくなる。しかし、水平方向に隣接する二つの領域についてのブロック間の符号化順序の差は、垂直方向に隣接する二つの領域についてのブロック間の符号化順序の差よりも小さい。そのため、斜めスキャン順が適用されたとしても、水平方向に隣接する二つの領域についての符号化部間でのブロックの情報の転送レートは、垂直方向に隣接する二つの領域についての符号化部間でのブロックの情報の転送レートよりも遅くてよい。
【００３７】
再度図５を参照すると、ピクチャ0〜3及び9〜11以外のピクチャ4〜8及び12〜16については、符号化順序で直後のピクチャを符号化する際に参照されず、かつ、符号化順序で直前のピクチャを参照せずに符号化される。したがって、ピクチャ4〜8及び12〜16については、符号化順序でその前の少なくとも１枚のピクチャが符号化されている間に、参照されるピクチャの情報が転送されればよいので、符号化部間でのブロックの情報の転送レートは低くてもよい。また、領域内の各ブロックがラスタスキャン順で符号化される場合、各ブロックについて、直交変換係数に対する量子化幅を設定する量子化パラメータの値を、例えば、デブロッキングフィルタの強度を決定するために後続のブロックが参照できる。そのため、図６に示されるような符号化順序で領域内の各ブロックを符号化するよりも、ラスタスキャン順で各ブロックを符号化する方が、その領域について符号量が少なくなる。
【００３８】
そこで、制御部２３は、符号化対象ピクチャが符号化順序で直後のピクチャを符号化する際に参照されず、かつ、符号化順序で直前のピクチャを参照せずに符号化される場合、各ブロックの符号化順序をラスタスキャン順に設定する。
【００３９】
制御部２３は、符号化対象ピクチャの符号化対象の領域をブロック単位で分割し、各ブロックを設定した符号化順序に従って、順次符号化器２４へ出力する。なお、本実施形態では、動画像符号化装置１は、HEVCに準拠しているので、ブロックはCoding Tree Unit(CTU)とすることができる。
【００４０】
符号化器２４は、制御部２３から入力された各ブロックを順次符号化して、符号化データストリームを生成する。
【００４１】
本実施形態では、動画像符号化装置１は、HEVCに従って各ピクチャを符号化する。そのため、上記のように、各ブロックはCTUとすることができる。そこで、CTUの構造について説明する。
【００４２】
図８は、HEVCによる、ピクチャの分割構造の一例を示す図である。図８に示されるように、ピクチャ８００は、符号化ブロックCTU単位で分割される。CTU８０１のサイズは、64x64〜16x16画素の中から選択できる。ただし、CTU８０１のサイズは、シーケンス単位で一定とされる。
【００４３】
CTU８０１は、さらに、四分木構造で複数のCoding Unit（CU）８０２に分割される。一つのCTU８０１内の各CU８０２は、Zスキャン順に符号化される。CU８０２のサイズは可変であり、そのサイズは、CU分割モード8x8〜64x64画素の中から選択される。CU８０２は、符号化モードであるイントラ予測符号化モードとインター予測符号化モードを選択する単位となる。なお、イントラ予測符号化モードは、符号化対象ピクチャの符号化済みの領域の情報を利用して、符号化対象のブロックを符号化するモードである。一方、インター予測符号化モードは、既に符号化された他のピクチャの情報を利用して、符号化対象ピクチャ上の符号化対象ブロックを符号化するモードである。CU８０２は、Prediction Unit（PU）８０３単位またはTransform Unit（TU）８０４単位で個別に処理される。PU８０３は、符号化モードに応じた予測が行われる単位となる。例えば、PU８０３は、イントラ予測符号化モードでは、予測モードが適用される単位となり、インター予測符号化モードでは、動き補償を行う単位となる。PU８０３のサイズは、例えば、インター予測符号化では、PU分割モードPartMode =2Nx2N, NxN, 2NxN, Nx2N, 2NxU, 2NxnD, nRx2N, nLx2Nの中から選択できる。一方、TU８０４は、直交変換の単位であり、TU８０４のサイズは、4x4画素〜32x32画素の中から選択される。TU８０４は、四分木構造で分割され、Zスキャン順に処理される。
【００４４】
符号化モード決定部２５は、符号化対象CTUを分割するCU、PU及びTUのサイズ及び予測ブロックの生成方法を規定する予測条件を決定する。予測条件は、例えば、イントラ予測符号化モードが適用される場合、予測モードを含む。また、予測条件は、例えば、インター予測符号化モードが適用される場合、動きベクトルの予測ベクトルの生成方法を規定するベクトルモードなどを含む。符号化モード決定部２５は、例えば、図示しない制御部から取得した、符号化対象CUが含まれる符号化対象のピクチャのタイプを示す情報に基づいて、そのCTUの符号化モードを決定する。符号化対象のピクチャのタイプが、イントラ予測符号化モードのみの適用が可能なIピクチャであれば、符号化モード決定部２５は、適用される符号化モードとしてイントラ予測符号化モードを選択する。また、符号化対象のピクチャのタイプがPピクチャまたはBピクチャであれば、符号化モード決定部２５は、例えば、適用される符号化モードとして、インター予測符号化モード及びイントラ予測符号化モードの何れかを選択する。なお、Pピクチャは、片方向のインター予測符号化を適用可能なピクチャであり、Bピクチャは、双方向及び片方向のインター予測符号化を適用可能なピクチャである。
【００４５】
符号化モード決定部２５は、CU、PU及びTUの適用可能なサイズと適用可能な予測条件の組み合わせのそれぞれについて、符号化対象CTUの符号化されたデータ量の推定値である符号化コストを算出する。例えば、符号化モード決定部２５は、インター予測符号化モードについては、CTUを分割するCU、PU及びTUのサイズ及びベクトルモードの組み合わせごとに符号化コストを算出する。また、イントラ予測符号化モードについては、符号化モード決定部２５は、CTUを分割するCU、PU及びTUのサイズ及び予測モードの組み合わせごとに符号化コストを算出する。
【００４６】
符号化モード決定部２５は、例えば、着目する組み合わせの符号化コストを算出するために、次式に従って、その組み合わせに含まれるTUごとに、画素差分絶対値和SADを算出する。
SAD=Σ|OrgPixel-PredPixel|
ここで、OrgPixelは符号化対象ピクチャの着目するブロック、例えば、TUに含まれる画素の値であり、PredPixelは、着目するブロックに対応する予測ブロックに含まれる画素の値である。予測ブロックは、着目する組み合わせに含まれる予測条件に従って、符号化済みの参照ピクチャまたは符号化済みの他のブロックから生成される。
【００４７】
符号化モード決定部２５は、着目する組み合わせについて、次式に従って符号化コストCostを算出する。
Cost = ΣSAD+λR
ここで、ΣSADは、符号化対象のCTUに含まれる各TUについて算出されたSADの総和である。またRは、動きベクトル、予測モードを表すフラグなど、直交変換係数以外の予測条件に関する項目についての符号量の推定値である。そしてλは定数である。
【００４８】
なお、符号化モード決定部２５は、SADの代わりに、着目するブロックと予測ブロックとの差分画像をアダマール変換した後の各画素の絶対値和SATDなどを算出してもよい。
【００４９】
そして符号化モード決定部２５は、符号化コストが最小となるように、符号化対象CTU内のCU単位で符号化モードを選択する。さらに、符号化モード決定部２５は、各CU内の各PU及びTUの組み合わせごとに符号化コストが最小となる予測条件を選択する。
【００５０】
符号化モード決定部２５は、選択したCU、PU及びTUのサイズ、符号化モード及び予測条件の組み合わせを予測符号化部２６に通知する。
【００５１】
予測符号化部２６は、符号化モード決定部２５により選択されたCU、PU及びTUのサイズの組み合わせに従って、符号化対象CTUをCUごとに分割する。そして予測符号化部２６は、符号化対象CTU内の各CUについて、符号化モード決定部２５により決定された符号化モードに従って、そのCU内のPUごとに予測ブロックを生成し、その予測ブロックとPU間の予測誤差を量子化することで、各CUの符号化データを生成する。
【００５２】
予測符号化部２６は、符号化モード決定部２５によって選択された符号化モードに従って予測ブロックを生成する。予測符号化部２６は、着目するCUがインター予測符号化される場合、そのCU内のPUごとに、そのPUについて求められた動きベクトルに基づいて参照領域を動き補償することで予測ブロックを生成する。
【００５３】
その際、予測符号化部２６は、そのCUに含まれるPUのそれぞれと参照領域との間でブロックマッチングを実行する。そして予測符号化部２６は、PUのそれぞれについて、そのPUと最も一致する参照領域及びその参照領域上の位置を決定することにより、動きベクトルを求める。
【００５４】
また予測符号化部２６は、着目するCUがイントラ予測符号化される場合、そのCUに含まれる各PUについて、そのPUに隣接するブロックから予測ブロックを生成する。その際、予測符号化部２６は、例えば、HEVCに規定されている各種の予測モードのうち、符号化モード決定部２５により決定された予測モードに従って予測ブロックを生成する。
【００５５】
予測符号化部２６は、符号化対象CTU内のCUごとに、そのCUに含まれる各PUと、予測ブロックとの差分演算を実行する。そして予測符号化部２６は、その差分演算により得られたPU内の各画素に対応する差分値を、予測誤差信号とする。
【００５６】
予測符号化部２６は、符号化対象CTU内のCUごとに、予測誤差信号を、そのCUに含まれるTU単位で直交変換することにより、予測誤差信号の水平方向の周波数成分及び垂直方向の周波数成分を表す周波数信号を求める。例えば、予測符号化部２６は、直交変換処理として、離散コサイン変換（Discrete Cosine Transform、DCT）を予測誤差信号に対して実行することにより、周波数信号として、TUごとのDCT係数の組を得る。
【００５７】
次に、予測符号化部２６は、周波数信号を量子化することにより、その周波数信号の量子化係数を算出する。この量子化処理は、一定区間に含まれる信号値を一つの信号値で表す処理である。そしてその一定区間は、量子化幅と呼ばれる。例えば、予測符号化部２６は、周波数信号から、量子化幅に相当する所定数の下位ビットを切り捨てることにより、その周波数信号を量子化する。量子化幅は、量子化パラメータによって決定される。例えば、予測符号化部２６は、量子化パラメータの値に対する量子化幅の値を表す関数にしたがって、使用される量子化幅を決定する。またその関数は、量子化パラメータの値に対する単調増加関数とすることができ、予め設定される。
【００５８】
あるいは、水平方向及び垂直方向の周波数成分のそれぞれに対応する量子化幅を規定する量子化マトリクスが、予め複数準備され、予測符号化部２６が有するメモリに記憶される。そして予測符号化部２６は、量子化パラメータにしたがって、それら量子化マトリクスのうちの特定の量子化マトリクスを選択する。そして予測符号化部２６は、選択された量子化マトリクスを参照して、周波数信号の各周波数成分に対する量子化幅を決定してもよい。
【００５９】
また予測符号化部２６は、HEVCなどの動画像符号化規格に対応した様々な量子化パラメータ決定方法の何れかに従って量子化パラメータを決定すればよい。予測符号化部２６は、例えば、MPEG-2の標準テストモデル5に関する量子化パラメータの算出方法を用いることができる。なお、MPEG-2の標準テストモデル5に関する量子化パラメータの算出方法に関しては、例えば、http://www.mpeg.org/MPEG/MSSG/tm5/Ch10/Ch10.htmlで特定されるURLを参照されたい。
【００６０】
予測符号化部２６は、量子化処理を実行することにより、周波数信号の各周波数成分を表すために使用されるビットの数を削減できるので、符号化対象CTUに含まれる情報量を低減できる。予測符号化部２６は、量子化係数を符号化データとしてエントロピー符号化部２７へ出力する。
【００６１】
また予測符号化部２６は、符号化対象CTU内の各TUの量子化係数から、そのブロックよりも後のブロックを符号化するための参照領域を生成する。そのために、予測符号化部２６は、量子化係数に、量子化パラメータにより決定された量子化幅に相当する所定数を乗算することにより、量子化係数を逆量子化する。この逆量子化により、符号化対象CTU内の各TUの周波数信号、例えば、DCT係数の組が復元される。その後、予測符号化部２６は、復元された周波数信号をTUごとに逆直交変換処理する。例えば、予測符号化部２６がDCTを用いて周波数信号を算出している場合、予測符号化部２６は、復元された周波数信号に対して逆DCT処理を実行する。逆量子化処理及び逆直交変換処理を量子化信号に対して実行することにより、符号化前の予測誤差信号と同程度の情報を有する予測誤差信号が再生される。
【００６２】
予測符号化部２６は、予測ブロックの各画素値に、その画素に対応する再生された予測誤差信号を加算する。これらの処理を各PUについて実行することにより、予測符号化部２６は、その後に符号化されるPU、CTUなどに対する予測ブロックを生成するために利用される参照ブロックを生成する。
予測符号化部２６は、参照ブロックを生成する度に、その参照ブロックを、記憶部２２に記憶する。
【００６３】
なお、記憶部２２は、順次生成された参照ブロックを一時的に記憶する。各ブロックの符号化順序にしたがって、一つの符号化器により符号化される領域に含まれる全ての参照ブロックを結合することで、後続するブロックまたはピクチャの符号化の際に参照される参照領域のデータが得られる。
【００６４】
さらに、予測符号化部２６は、各参照ブロックに対して、デブロッキングフィルタ処理などのループ内フィルタ処理を実行してもよい。
【００６５】
エントロピー符号化部２７は、予測符号化部２６から出力された量子化信号及び動きベクトルの予測誤差信号などをエントロピー符号化することで符号化データを生成する。なお、エントロピー符号化部２７は、エントロピー符号化方式として、Context-based Adaptive Variable Length Coding (CAVLC)といったハフマン符号化処理あるいはContext-based Adaptive Binary Arithmetic Coding(CABAC)といった算術符号化処理を用いることができる。エントロピー符号化部２７により得られた符号化データは、インターフェース部２１を介して多重化部１２へ出力される。
【００６６】
図９は、動画像符号化装置１による動画像符号化処理の動作フローチャートである。動画像符号化装置１はピクチャごとに、下記の動作フローチャートに従ってピクチャを符号化する。
【００６７】
分割部１０は、符号化対象ピクチャを複数の領域に分割する（ステップＳ１０１）。各領域は、符号化部１１−１〜１１−ｎの何れかに入力される。各符号化部１１−１〜１１−ｎの制御部２３は、符号化対象ピクチャが、符号化順序で直前のピクチャを参照して符号化されるか、あるいは、符号化順序で直後のピクチャの符号化の際に参照されるか否か判定する（ステップＳ１０２）。
【００６８】
符号化対象ピクチャが、符号化順序で直前のピクチャを参照して符号化されるか、あるいは、符号化順序で直後のピクチャの符号化の際に参照される場合（ステップＳ１０２−Ｙｅｓ）、制御部２３は、符号化順序を斜めスキャン順に設定する（ステップＳ１０３）。一方、符号化対象ピクチャが、符号化順序で直前のピクチャを参照せず、かつ、符号化順序で直後のピクチャに参照されない場合（ステップＳ１０２−Ｎｏ）、制御部２３は、符号化順序をラスタスキャン順に設定する（ステップＳ１０４）。
【００６９】
ステップＳ１０３またはＳ１０４の後、制御部２３は、領域をブロック単位で分割し、各ブロックを設定した符号化順序に従って符号化器２４に入力する（ステップＳ１０５）。符号化部１１−１〜１１−ｎのそれぞれの符号化器２４は、符号化順序に従って設定される着目ブロックを符号化する（ステップＳ１０６）。そして符号化部１１−１〜１１−ｎは、それぞれ、着目ブロックが他の符号化部で参照される場合、符号化した着目ブロックを復号することで得られるデータを他の符号化部へ転送する（ステップＳ１０７）。さらに、符号化部１１−１〜１１−ｎは、着目ブロックの符号化データを、ラスタスキャン順で多重化部１２へ出力する。符号化部１１−１〜１１−ｎは、それぞれ、符号化対象の領域内の全てのブロックについて符号化が完了したか否か判定する（ステップＳ１０８）。符号化されていないブロックが残っている場合（ステップＳ１０８−Ｎｏ）、符号化部１１−１〜１１−ｎは、符号化されていないブロックのうち、符号化順序で先頭のブロックを着目ブロックとして、ステップＳ１０６以降の処理を繰り返す。
【００７０】
一方、全てのブロックについて符号化が完了している場合（ステップＳ１０８−Ｙｅｓ）、多重化部１２は、符号化部１１−１〜１１−ｎから受け取った、各領域の符号化データを、所定の順序、例えば、ラスタスキャン順に並べ、HEVCに準拠した所定のヘッダ情報を付加することで、一つのピクチャの符号化データを生成する（ステップＳ１０９）。そして多重化部１２は、ピクチャの順序に従って、各ピクチャの符号化データを出力する。
ステップＳ１０９の後、動画像符号化装置１は、動画像符号化処理を終了する。
【００７１】
以上に説明してきたように、この動画像符号化装置は、ピクチャを複数の領域に分割し、領域ごとに異なる符号化部を用いて符号化する。そして各符号化器は、符号化済みの参照領域のデータを符号化部間で転送して互いに共有する。そのため、この動画像符号化装置は、符号化対象ピクチャについて、既に符号化されているピクチャに関しては、領域間の境界を越えて参照できるので、符号化効率の低下を抑制できる。また各符号化部は、符号化対象の領域を複数のブロックに分割し、ブロックごとに符号化する。その際、垂直方向に隣接する二つの領域の一方に属し、領域間の境界に隣接する各ブロックの符号化順序と、そのブロックが参照する他方の領域に属するブロックの符号化順序との差がラスタスキャン順が適用される場合のその差より小さい符号化順序が設定される。そのため、この動画像符号化装置は、符号化部間でのデータ転送のレートを低下させることができる。
【００７２】
なお、変形例によれば、各符号化部の制御部は、符号化対象ピクチャ及び符号化順序で直前又は直後のピクチャ間の参照関係に関わらず、領域内の各ブロックの符号化順序を、斜めスキャン順としてもよい。この場合、制御部は、符号化対象ピクチャの参照関係を参照せずに各ブロックの符号化順序を決定できるので、符号化順序の決定に要する演算量が削減される。
【００７３】
他の変形例によれば、各符号化部の制御部は、各ブロックの符号化順序をラスタスキャン順以外の順序に設定する場合、図６に示される斜めスキャン順以外の符号化順序に設定してもよい。
【００７４】
図１０は、斜めスキャン順以外に採用可能な符号化順序の一例を示す図である。図１０において、各矢印１００１は、符号化順序を表す。図１０に示される例では、水平方向の領域間の境界１００２の上側に位置する領域１０１において、上半分に含まれる各ブロックはラスタスキャン順に符号化され、下半分に含まれる各ブロックは斜めスキャン順に符号化される。逆に、水平方向の領域間の境界１００２の下側に位置する領域１０３において、上半分に含まれる各ブロックは斜めスキャン順に符号化され、下半分に含まれる各ブロックはラスタスキャン順に符号化される。
【００７５】
図１１は、斜めスキャン順以外に採用可能な符号化順序の他の一例を示す図である。図１１において、各矢印１１０１は、符号化順序を表す。また各ブロック１１０２内の数値は、そのブロックの符号化順序を表す。この例では、図６に示される斜めスキャン順よりも、水平方向に対する符号化順序の向きが緩やかとなっている。すなわち、領域における水平方向のブロックの数よりも少ない所定個数のブロックが水平方向に沿って連続して符号化された後に左下方のブロックが符号化される。この場合、斜めスキャン順が適用される場合よりも、符号化処理対象となるブロックが次のブロックに移行する際における、各符号化部での記憶部に対するアクセス量が抑制される。その結果として、斜めスキャン順が適用される場合よりも、各符号化部での符号化処理に要する時間が短縮される。
【００７６】
なお、図１０に示される、斜めスキャン順が適用される部分領域において、図１１に示される符号化順序が適用されてもよい。また、垂直方向に隣接する二つの領域のうちの一方について、図６に示される斜めスキャン順が適用され、他方について、図１１に示される符号化順序が適用されてもよい。
【００７７】
さらにまた、符号化対象ピクチャが垂直方向にのみ分割され、水平方向には分割されない場合には、各符号化部の制御部は、各ブロックの符号化順序を、符号化対象ブロックの垂直方向に隣接するブロックを次の符号化対象ブロックとする符号化順序としてもよい。
【００７８】
さらに他の変形例によれば、符号化順序制御部は、各符号化部とは独立して設けられてもよい。この場合には、符号化順序制御部は、ピクチャごとに符号化順序を設定し、設定した符号化順序を表す情報を、各符号化部へ通知する。そして各符号化部の制御部は、符号化対象の領域をブロック単位に分割し、通知された符号化順序に従って各ブロックを符号化器へ渡す。
【００７９】
また他の変形例によれば、動画像符号化装置が他の符号化方式に準拠する場合、領域を分割する単位となるブロックは、予測ブロックの生成単位、あるいは直交変換の単位となるブロックであってもよい。
【００８０】
図１２は、上記の実施形態またはその変形例による動画像符号化装置の各部の機能を実現するコンピュータプログラムが動作することにより、動画像符号化装置として動作するコンピュータの構成図である。
【００８１】
コンピュータ１００は、ユーザインターフェース部１０１と、通信インターフェース部１０２と、記憶部１０３と、記憶媒体アクセス装置１０４と、プロセッサ１０５とを有する。プロセッサ１０５は、ユーザインターフェース部１０１、通信インターフェース部１０２、記憶部１０３及び記憶媒体アクセス装置１０４と、例えば、バスを介して接続される。
【００８２】
ユーザインターフェース部１０１は、例えば、キーボードとマウスなどの入力装置と、液晶ディスプレイといった表示装置とを有する。または、ユーザインターフェース部１０１は、タッチパネルディスプレイといった、入力装置と表示装置とが一体化された装置を有してもよい。そしてユーザインターフェース部１０１は、例えば、ユーザの操作に応じて、符号化する動画像を選択する操作信号をプロセッサ１０５へ出力する。またユーザインターフェース部１０１は、プロセッサ１０５から受け取った、復号された動画像データを表示してもよい。
【００８３】
通信インターフェース部１０２は、コンピュータ１００を、動画像を生成する装置、例えば、ビデオカメラと接続するための通信インターフェース及びその制御回路を有してもよい。そのような通信インターフェースは、例えば、Universal Serial Bus（ユニバーサル・シリアル・バス、USB）とすることができる。
【００８４】
さらに、通信インターフェース部１０２は、イーサネット（登録商標）などの通信規格に従った通信ネットワークに接続するための通信インターフェース及びその制御回路を有してもよい。
【００８５】
この場合には、通信インターフェース部１０２は、通信ネットワークに接続された他の機器から、符号化する動画像を取得し、その動画像をプロセッサ１０５へ渡す。また通信インターフェース部１０２は、プロセッサ１０５から受け取った、符号化動画像データを通信ネットワークを介して他の機器へ出力してもよい。
【００８６】
記憶部１０３は、例えば、読み書き可能な半導体メモリと読み出し専用の半導体メモリとを有する。そして記憶部１０３は、プロセッサ１０５上で実行される、動画像符号化処理を実行するためのコンピュータプログラム、及びこれらの処理の途中または結果として生成されるデータを記憶する。
【００８７】
記憶媒体アクセス装置１０４は、例えば、磁気ディスク、半導体メモリカード及び光記憶媒体といった記憶媒体１０６にアクセスする装置である。記憶媒体アクセス装置１０４は、例えば、記憶媒体１０６に記憶されたプロセッサ１０５上で実行される、動画像符号化処理用のコンピュータプログラムを読み込み、プロセッサ１０５に渡す。
【００８８】
プロセッサ１０５は、上記の実施形態または変形例による動画像符号化処理用コンピュータプログラムを実行することにより、符号化動画像データを生成する。そのために、プロセッサ１０５は、複数の演算ユニットを有していてもよい。そして各演算ユニットが、それぞれ、一つの符号化部として動作してもよい。そしてプロセッサ１０５は、生成された符号化動画像データを記憶部１０３に保存し、または通信インターフェース部１０２を介して他の機器へ出力する。
【００８９】
なお、動画像符号化装置１の各部の機能をプロセッサ上で実行可能なコンピュータプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な媒体に記録された形で提供されてもよい。ただし、そのような記録媒体には、搬送波は含まれない。
【００９０】
ここに挙げられた全ての例及び特定の用語は、読者が、本発明及び当該技術の促進に対する本発明者により寄与された概念を理解することを助ける、教示的な目的において意図されたものであり、本発明の優位性及び劣等性を示すことに関する、本明細書の如何なる例の構成、そのような特定の挙げられた例及び条件に限定しないように解釈されるべきものである。本発明の実施形態は詳細に説明されているが、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。
【符号の説明】
【００９１】
１    動画像符号化装置
１０    分割部
１１−１〜１１−ｎ    符号化部
１２    多重化部
２１    インターフェース部
２２    記憶部
２３    制御部（符号化順序制御部）
２４    符号化器
２５    符号化モード決定部
２６    予測符号化部
２７    エントロピー符号化部
１００    コンピュータ
１０１    ユーザインターフェース部
１０２    通信インターフェース部
１０３    記憶部
１０４    記憶媒体アクセス装置
１０５    プロセッサ
１０６    記憶媒体
【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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