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技術 動画像符号化装置、動画像符号化方法、動画像符号化プログラム、動画像復号化装置、動画像復号化方法、動画像復号化プログラム、録画装置、および再生装置

出願人 パナソニック株式会社
発明者 寺田健吾中嶋廣二
出願日 2011年5月13日 (9年9ヶ月経過) 出願番号 2011-107996
公開日 2012年12月6日 (8年2ヶ月経過) 公開番号 2012-239098
状態 拒絶査定
技術分野 TV信号の圧縮,符号化方式
主要キーワード 使用確率 デジタル映像機器 左ブロック 処理高 時間距離 符号化タイミング 確定済み 蓄積再生装置
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2012年12月6日)のものです。
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図面 (9)

課題

符号量を削減す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、動画像ピクチャ内の各符号化ブロックによって参照される複数の参照ピクチャのそれぞれに、当該各参照ピクチャ参照ピクチャ番号の符号化に係る符号ビット割り当てる符号ビット割当部(114)と、符号化ブロック動きベクトルを算出するとともに、当該動きベクトルの算出に係る参照ピクチャを特定する動き推定部(115)と、算出された動きベクトルと特定された参照ピクチャとを用いて、動き補償処理を行う動き補償部(116)と、算出された動きベクトルと、特定された参照ピクチャに割り当てられた符号ビットとを符号化する符号変換部(106)とを備え、符号ビット割当部(114)は、参照頻度がより高い参照ピクチャに符号量が小さい符号ビットを優先的に割り当てる。

概要

背景

近年、デジタル映像機器の技術進歩は著しく、ビデオカメラテレビチューナから入力された映像信号時系列順に並んだ複数の動画像ピクチャ)を圧縮符号化し、DVD(Digital Versatile Disc)やハードディスク等の記録メディアに記録する機会が増えている。映像信号を符号化する際、符号量を少なくするために動き補償処理が行われることが多い。動き補償処理とは、前または後の少なくともいずれかの動画像ピクチャ(参照ピクチャ)から、現在の動画像ピクチャを予測し、その予測ピクチャとの差分を符号化する手法である。近年のH.264等の動画像符号化規格では、さらなる符号量削減を実現するために、ピクチャ内各符号化ブロックによって使用される参照ピクチャを、複数の参照ピクチャの中から選択できるようにしており、参照ピクチャ番号によって、使用される参照ピクチャを識別するようにしている。

しかし、動画像符号化において、複数の参照ピクチャを用いる場合には、1枚の参照ピクチャを用いる場合に比べて課題がある。例えば、参照ピクチャ番号の符号化が必要であるため、参照ピクチャが複数存在する場合は、参照ピクチャが1枚の場合に比べて、符号化する参照ピクチャ番号の数が多いため、符号量が増加してしまうことが挙げられる。

H.264の動画像符号化規格では、頻繁に使用される参照ピクチャに小さい符号ビット割り当て、その符号ビットを基に、参照ピクチャ番号の符号化を行う仕組みがある。この仕組みにより、参照ピクチャ番号の符号量の増加を抑えることができる。しかし、複雑な映像を符号化する場合、使用される参照ピクチャが頻繁に変化するため、細かな頻度各参照ピクチャの符号ビットの割り当てを変えるべきであるが、どの参照ピクチャにどのような符号ビットを割り当てるかという情報を符号列に追加する必要がある。したがって、その情報の符号化に係る符号量が増大してしまうことになる。

そこで、この課題を解決する技術として、符号化ブロック毎に使用される参照ピクチャを予測し、予測した参照ピクチャの参照ピクチャ番号と、動き補償処理で実際に使用される参照ピクチャの参照ピクチャ番号との差分を符号化することによって、参照ピクチャ番号の符号量を削減しているものがある(例えば、特許文献1参照)。

概要

符号量を削減することができる動画像符号化装置を提供する。動画像符号化装置は、動画像ピクチャ内の各符号化ブロックによって参照される複数の参照ピクチャのそれぞれに、当該各参照ピクチャの参照ピクチャ番号の符号化に係る符号ビットを割り当てる符号ビット割当部(114)と、符号化ブロックの動きベクトルを算出するとともに、当該動きベクトルの算出に係る参照ピクチャを特定する動き推定部(115)と、算出された動きベクトルと特定された参照ピクチャとを用いて、動き補償処理を行う動き補償部(116)と、算出された動きベクトルと、特定された参照ピクチャに割り当てられた符号ビットとを符号化する符号変換部(106)とを備え、符号ビット割当部(114)は、参照頻度がより高い参照ピクチャに符号量が小さい符号ビットを優先的に割り当てる。

目的

本発明は、符号量を削減することができる動画像符号化装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数の動画像ピクチャを順次符号化する動画像符号化装置であって、動画像ピクチャに含まれる各符号化ブロックによって参照される複数の参照ピクチャのそれぞれに、当該各参照ピクチャ参照ピクチャ番号の符号化に係る符号ビット割り当てる符号ビット割当部と、入力される符号化ブロックに対して、前記複数の参照ピクチャと前記符号ビットとを用いて動き推定処理を行い、当該符号化ブロックの動きベクトルを算出するとともに、当該動きベクトルの算出に係る参照ピクチャを特定する動き推定部と、前記算出された動きベクトルと前記特定された参照ピクチャとを用いて、動き補償処理を行う動き補償部と、前記算出された動きベクトルと、前記特定された参照ピクチャに割り当てられた符号ビットとを符号化する符号変換部とを備え、前記符号ビット割当部は、参照頻度がより高い参照ピクチャに符号量が小さい符号ビットを優先的に割り当てることを特徴とする動画像符号化装置。

請求項2

請求項1の動画像符号化装置において、前記符号ビット割当部は、符号化済みブロックによって参照された各参照ピクチャに関する、前記参照頻度を含む情報から、当該各参照ピクチャの使用確率を算出し、当該使用確率が高い順に、符号ビットを符号量が小さい順に割り当てることを特徴とする動画像符号化装置。

請求項3

請求項1の動画像符号化装置において、複数の参照ピクチャを格納する第1および第2の記憶部をさらに備え、前記第1の記憶部は、前記第2の記憶部よりも高速アクセスが可能に構成されており、前記符号ビット割当部は、前記符号ビットの割り当て対象となる参照ピクチャに、前記第1の記憶部に存在する確率が高い順に、符号ビットを符号量が小さい順に割り当てることを特徴とする動画像符号化装置。

請求項4

請求項2の動画像符号化装置において、複数の参照ピクチャを格納する第1および第2の記憶部をさらに備え、前記第1の記憶部は、前記第2の記憶部よりも高速アクセスが可能に構成されており、前記符号ビット割当部は、前記使用確率が同一または近似の参照ピクチャについて、前記第1の記憶部に存在する確率が高い順に、符号ビットを符号量が小さい順に割り当てることを特徴とする動画像符号化装置。

請求項5

請求項1乃至4のいずれか1つの動画像符号化装置と、前記動画像符号化装置へ動画像ピクチャを入力する画像入力部と、前記符号変換部によって符号化された符号列記録媒体に記録するメディア記録部とを備えていることを特徴とする録画装置

請求項6

複数の動画像ピクチャを順次符号化する動画像符号化方法であって、動画像ピクチャに含まれる各符号化ブロックによって参照される複数の参照ピクチャに、当該参照ピクチャの参照ピクチャ番号の符号化に係る符号ビットを割り当てる第1のステップと、入力される符号化ブロックに対して、前記複数の参照ピクチャと前記符号ビットとを用いて動き推定処理を行い、当該符号化ブロックの動きベクトルを算出するとともに、当該動きベクトルの算出に係る参照ピクチャを特定する第2のステップと、前記算出された動きベクトルと前記特定された参照ピクチャとを用いて、動き補償処理を行う第3のステップと、前記算出された動きベクトルと、前記特定された参照ピクチャに割り当てられた符号ビットとを符号化する第4のステップとを備え、前記第1のステップでは、参照頻度がより高い参照ピクチャに符号量が小さい符号ビットが優先的に割り当てられることを特徴とする動画像符号化方法。

請求項7

請求項6の動画像符号化方法をコンピュータに実行させることを特徴とする動画像符号化プログラム

請求項8

複数の動画像ピクチャを順次復号化する動画像復号化装置であって、動画像ピクチャに含まれる各復号化ブロックによって参照される複数の参照ピクチャに、当該参照ピクチャの参照ピクチャ番号の復号化に係る符号ビットを割り当てる符号ビット割当部と、前記符号ビットに基づいて、入力される復号化ブロックによって参照される参照ピクチャの参照ピクチャ番号を復号化する参照ピクチャ番号復号部と、前記復号された参照ピクチャ番号によって識別される参照ピクチャを用いて、動き補償処理を行う動き補償部とを備え、前記符号ビット割当部は、参照頻度がより高い参照ピクチャに符号量が小さい符号ビットを優先的に割り当てることを特徴とする動画像復号化装置。

請求項9

請求項8の動画像復号化装置において、前記符号ビット割当部は、復号化済みブロックによって参照された各参照ピクチャに関する、前記参照頻度を含む情報から、当該各参照ピクチャの使用確率を算出し、当該使用確率が高い順に、符号ビットを符号量が小さい順に割り当てることを特徴とする動画像復号化装置。

請求項10

請求項8の動画像復号化装置において、複数の参照ピクチャを格納する第1および第2の記憶部とをさらに備え、前記第1の記憶部は、前記第2の記憶部よりも高速アクセスが可能に構成されており、前記符号ビット割当部は、前記符号ビットの割り当て対象となる参照ピクチャに、前記第1の記憶部に存在する確率が高い順に、符号ビットを符号量が小さい順に割り当てることを特徴とする動画像復号化装置。

請求項11

請求項9の動画像復号化装置において、複数の参照ピクチャを格納する第1および第2の記憶部とをさらに備え、前記第1の記憶部は、前記第2の記憶部よりも高速アクセスが可能に構成されており、前記符号ビット割当部は、前記使用確率が同一または近似の参照ピクチャについて、前記第1の記憶部に存在する確率が高い順に、符号ビットを符号量が小さい順に割り当てることを特徴とする動画像復号化装置。

請求項12

請求項8乃至11のいずれか1つの動画像復号化装置と、前記動画像復号化装置へ符号例を入力する符号列入力部と、前記動画像復号化装置によって、前記各参照ピクチャの符号ビットを用いて復号された動画像ピクチャを表示するピクチャ表示部とを備えていることを特徴とする再生装置

請求項13

複数の動画像ピクチャを順次復号化する動画像復号化方法であって、動画像ピクチャに含まれる各復号化ブロックによって参照される複数の参照ピクチャに、当該参照ピクチャの参照ピクチャ番号の復号化に係る符号ビットを割り当てる第1のステップと、前記符号ビットに基づいて、入力される復号化ブロックによって参照される参照ピクチャの参照ピクチャ番号を復号化する第2のステップと、前記復号化された参照ピクチャ番号によって識別される参照ピクチャを用いて、動き補償処理を行う第3のステップとを備え、前記第1のステップでは、参照頻度がより高い参照ピクチャに符号量が小さい符号ビットが優先的に割り当てられることを特徴とする動画像復号化方法。

請求項14

請求項13の動画像復号化方法をコンピュータに実行させることを特徴とする動画像復号化プログラム

技術分野

0001

本発明は、動画像ピクチャを符号化または復号化する装置及び方法に関し、更に詳しくは、参照ピクチャ番号の符号化、復号化技術に関するものである。

背景技術

0002

近年、デジタル映像機器の技術進歩は著しく、ビデオカメラテレビチューナから入力された映像信号時系列順に並んだ複数の動画像ピクチャ)を圧縮符号化し、DVD(Digital Versatile Disc)やハードディスク等の記録メディアに記録する機会が増えている。映像信号を符号化する際、符号量を少なくするために動き補償処理が行われることが多い。動き補償処理とは、前または後の少なくともいずれかの動画像ピクチャ(参照ピクチャ)から、現在の動画像ピクチャを予測し、その予測ピクチャとの差分を符号化する手法である。近年のH.264等の動画像符号化規格では、さらなる符号量削減を実現するために、ピクチャ内各符号化ブロックによって使用される参照ピクチャを、複数の参照ピクチャの中から選択できるようにしており、参照ピクチャ番号によって、使用される参照ピクチャを識別するようにしている。

0003

しかし、動画像符号化において、複数の参照ピクチャを用いる場合には、1枚の参照ピクチャを用いる場合に比べて課題がある。例えば、参照ピクチャ番号の符号化が必要であるため、参照ピクチャが複数存在する場合は、参照ピクチャが1枚の場合に比べて、符号化する参照ピクチャ番号の数が多いため、符号量が増加してしまうことが挙げられる。

0004

H.264の動画像符号化規格では、頻繁に使用される参照ピクチャに小さい符号ビット割り当て、その符号ビットを基に、参照ピクチャ番号の符号化を行う仕組みがある。この仕組みにより、参照ピクチャ番号の符号量の増加を抑えることができる。しかし、複雑な映像を符号化する場合、使用される参照ピクチャが頻繁に変化するため、細かな頻度各参照ピクチャの符号ビットの割り当てを変えるべきであるが、どの参照ピクチャにどのような符号ビットを割り当てるかという情報を符号列に追加する必要がある。したがって、その情報の符号化に係る符号量が増大してしまうことになる。

0005

そこで、この課題を解決する技術として、符号化ブロック毎に使用される参照ピクチャを予測し、予測した参照ピクチャの参照ピクチャ番号と、動き補償処理で実際に使用される参照ピクチャの参照ピクチャ番号との差分を符号化することによって、参照ピクチャ番号の符号量を削減しているものがある(例えば、特許文献1参照)。

先行技術

0006

特開2007−60694号公報

発明が解決しようとする課題

0007

しかしながら、従来の技術では、予測した参照ピクチャ番号と動き補償処理で実際に使用される参照ピクチャ番号とが近似している場合、つまり予測が当たった場合は符号量を削減できるが、逆に予測が外れてしまった場合は符号量が増加してしまう。

0008

かかる点に鑑みて、本発明は、符号量を削減することができる動画像符号化装置を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0009

上記課題を解決するため本発明によって次のような解決手段を講じた。例えば、複数の動画像ピクチャを順次符号化する動画像符号化装置は、動画像ピクチャに含まれる各符号化ブロックによって参照される複数の参照ピクチャのそれぞれに、当該各参照ピクチャの参照ピクチャ番号の符号化に係る符号ビットを割り当てる符号ビット割当部と、入力される符号化ブロックに対して、複数の参照ピクチャと符号ビットとを用いて動き推定処理を行い、当該符号化ブロックの動きベクトルを算出するとともに、当該動きベクトルの算出に係る参照ピクチャを特定する動き推定部と、算出された動きベクトルと特定された参照ピクチャとに基づいて、動き補償処理を行う動き補償部と、算出された動きベクトルと、特定された参照ピクチャに割り当てられた符号ビットとを符号化する符号変換部とを備えている。そして、符号ビット割当部は、参照頻度がより高い参照ピクチャに符号量が小さい符号ビットを割り当てる。

0010

これによると、符号ビット割当部によって、参照頻度が相対的に高い参照ピクチャに、小さい符号量の符号ビットが優先して割り当てられる。つまり、どの参照ピクチャにどのような符号ビットを割り当てるかという情報が不要となり、符号量の増加なしで各参照ピクチャに小さい符号ビットを割り当てることができる。これにより、小さい符号ビットの参照ピクチャを使用する符号化ブロックが多くなるため、参照ピクチャ番号の符号量を削減することができる。

0011

具体的に、符号ビット割当部は、符号化済みブロックによって参照された各参照ピクチャに関する、参照頻度を含む情報から、当該各参照ピクチャの使用確率を算出し、当該使用確率が高い参照ピクチャの順に、符号ビットを符号量が小さい順に割り当てる。

0012

これによると、使用確率が高い順に、全参照ピクチャに符号ビットが割り当てられる。したがって、予測が外れて使用確率が最も高い参照ピクチャが使われなかった場合でも、比較的使用確率が高い参照ピクチャが使用される場合が多くなるため、符号量の大幅な増加が抑制される。また、符号化済みブロックの情報を使って各参照ピクチャに符号ビットを割り当てるため、割り当てのための付加情報を符号列内に追加する必要がなく、付加情報による符号量増加は発生しない。

0013

また、上記動画像符号化装置は、複数の参照ピクチャを格納する第1および第2の記憶部をさらに備えていてもよい。そして、第1の記憶部は、第2の記憶部よりも高速アクセスが可能に構成されており、符号ビット割当部は、符号ビットの割り当て対象となる参照ピクチャに、第1の記憶部に存在する確率が高い順に、符号ビットを符号量が小さい順に割り当てるようにする。

0014

これによると、第1の記憶部に存在する確率が高い参照ピクチャには、符号量が小さい符号ビットが割り当てられるため、第1の記憶部に存在する参照ピクチャが動き推定部で選ばれやすくなる。したがって、第1の記憶部に存在する参照ピクチャが選ばれることによって、動き補償処理において、第1の記憶部から参照ピクチャを高速に取得することがでるようになるため、動き補償処理、ひいては符号化処理を高速化することができる。

0015

あるいは、上記動画像符号化装置は、複数の参照ピクチャを格納する第1および第2の記憶部をさらに備え、第1の記憶部は、第2の記憶部よりも高速アクセスが可能に構成されており、符号ビット割当部は、使用確率が同一または近似の参照ピクチャについて、第1の記憶部に存在する確率が高い順に、符号ビットを符号量が小さい順に割り当てるようにしてもよい。

0016

これによると、使用確率が高く、第1の記憶部に存在する確率が高い参照ピクチャほど動き推定部で選ばれやすくなる。したがって、動き推定部で選ばれやすい参照ピクチャについて、その参照ピクチャの参照ピクチャ番号の符号量を削減できるとともに、符号化処理を高速化することができる。

0017

また、録画装置は、上記動画像符号化装置と、動画像符号化装置へ動画像ピクチャを入力する画像入力部と、符号変換部によって符号化された符号列を記録媒体に記録するメディア記録部とを備えている。

0018

これによると、録画装置において、映像信号を少ない符号量、少ない処理量で記録することができる。

0019

あるいは、複数の動画像ピクチャを順次復号化する動画像復号化装置は、動画像ピクチャに含まれる各復号化ブロックによって参照される複数の参照ピクチャに、当該参照ピクチャの参照ピクチャ番号の復号化に係る符号ビットを割り当てる符号ビット割当部と、符号ビットに基づいて、入力される復号化ブロックによって参照される参照ピクチャの参照ピクチャ番号を復号化する参照ピクチャ番号復号部と、復号された参照ピクチャ番号によって識別される参照ピクチャを用いて動き補償処理を行う動き補償部とを備えている。そして、符号ビット割当部は、参照頻度がより高い参照ピクチャに符号量が小さい符号ビットを割り当てる。

0020

これによると、上記動画像符号化装置で符号化された動画像ピクチャの復号化に適した動画像復号化装置を提供することができる。

0021

また、再生装置は、上記動画像復号化装置と、動画像復号化装置へ符号例を入力する符号列入力部と、動画像復号化装置によって、各参照ピクチャの符号ビットを用いて復号された、動画像ピクチャを表示するピクチャ表示部とを備えている。

0022

これによると、上記動画像復号化装置で復号化された動画像ピクチャの閲覧が可能な再生装置を提供することができる。

発明の効果

0023

本発明によると、符号量を削減することができる動画像符号化装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

0024

第1の実施形態に係る動画像符号化装置を備えた録画装置の構成を示すブロック図である。
符号化ブロックの周辺4ブロックと参照ピクチャとの関係の例を示す図である。
符号化ブロックの周辺4ブロックと参照ピクチャ番号との関係を示す図である。
参照ピクチャと参照ピクチャに関する情報との関係を示す図である。
符号化ブロックの符号化処理を示すフローチャートの例である。
第2の実施形態に係る動画像復号化装置を備えた再生装置の構成を示すブロック図である。
参照ピクチャ番号の復号化を説明するための図である。
復号化ブロックの復号化処理を示すフローチャートの例である。

実施例

0025

<第1の実施形態>
図1は、第1の実施形態に係る動画像符号化装置を備えた録画装置の構成を示すブロック図である。この録画装置は、例えばビデオカメラであり、画像入力部であるカメラ部101から、順次入力される動画像ピクチャを、過去に符号化した5枚の参照ピクチャを選択的に用いた動き補償によって順次符号化し、符号化された符号列を記録媒体に記録する装置である。録画装置では、参照ピクチャ毎に参照ピクチャ番号符号ビットが割り当てられ、割り当てられた参照ピクチャ番号符号ビットに基づいて、動き補償で使用される参照ピクチャを示す参照ピクチャ番号が符号化される。参照ピクチャ番号符号ビットとは、参照ピクチャ毎に割り当てられる符号ビットであって、参照ピクチャ番号を符号化する際に用いられる符号ビットである。この録画装置は、カメラ部101と、ブロック分割部102と、減算部103と、直交変換部104と、量子化部105と、符号変換部106と、メディア記録部107と、逆量子化部108と、逆直交変換部109と、加算部110と、第1の記憶部であるキャッシュメモリ111と、第2の記憶部であるフレームメモリ112と、周辺情報格納メモリ113と、符号ビット割当部114と、動き推定部115と、動き補償部116とを備える。

0026

カメラ部101は、映像を撮影して符号化ピクチャを生成する。そして、符号化ピクチャをブロック分割部102へ順次出力する。

0027

ブロック分割部102は、符号化ピクチャを所定サイズの符号化ブロックに分割し、ピクチャ内の左上の符号化ブロックからラスタスキャン順に符号化ブロックを順次出力する。

0028

減算部103は、ブロック分割部102から出力された符号化ブロックと、動き補償部116で生成された予測ブロックとの差分を計算し、計算結果予測誤差ブロックとして直交変換部104に出力する。

0029

直交変換部104は、予測誤差ブロックに対して直交変換を施すことによって周波数成分に変換し、直交変換後のブロックを量子化部105へ出力する。

0030

量子化部105は、直交変換後のブロックを量子化し、量子化後のブロックを符号変換部106及び逆量子化部108へ出力する。

0031

符号変換部106は、量子化後のブロック、動きベクトル、および参照ピクチャ番号符号ビットを符号化し、符号列を出力する。ここで、参照ピクチャ番号符号ビットは可変長に符号化される。具体的には、参照ピクチャ番号符号ビットが小さい値であるほど少ない符号量で符号化される。

0032

メディア記録部107は、符号変換部106からの符号列を、CD(Compact Disc)、DVD、Blu−ray Disc(登録商標)、SD(Secure Digital)カード、ハードディスク等の記録メディアに記録する。

0033

逆量子化部108は、量子化後のブロックを逆量子化し、逆量子化後のブロックを逆直交変換部109に出力する。

0034

逆直交変換部109は、逆量子化後のブロックに対して逆直交変換を施し、逆直交変換後のブロックを加算部110に出力する。

0035

加算部110は、逆直交変換後のブロックと、動き補償部116の出力である予測ブロックとを加算することによって復号ブロックを生成する。復号ブロックは、キャッシュメモリ111に出力される。

0036

キャッシュメモリ111は、復号ブロックを格納し、複数の復号ブロックで参照ピクチャを生成する。参照ピクチャは、動き補償部116および動き推定部115に出力される。動き補償部116および動き推定部115に出力される参照ピクチャがキャッシュメモリ111に存在しない場合、キャッシュメモリ111は、フレームメモリ112から該当する参照ピクチャを取得する。また、キャッシュメモリ111の容量が不足し、復号ブロックまたはフレームメモリ112からの参照ピクチャを格納できない場合、一定期間使用していない参照ピクチャをフレームメモリ112に移動させる。

0037

フレームメモリ112は、キャッシュメモリ111からの参照ピクチャを格納するとともに、動き補償部116および動き推定部115が必要とした参照ピクチャがキャッシュメモリ111に存在しない場合は、該当する参照ピクチャをキャッシュメモリ111に移動させる。フレームメモリ112に対するアクセス速度は、キャッシュメモリ111に対するアクセス速度よりも遅いが、フレームメモリ112は、キャッシュメモリ111よりも大容量である。

0038

周辺情報格納メモリ113は、動き推定部115からの符号化ブロックによって参照されるピクチャの参照ピクチャ番号を順次格納し、次に符号化される符号化ブロックの周辺のブロックによって参照されるピクチャの参照ピクチャ番号を符号ビット割当部114に出力する。ここで、符号化ブロックの周辺のブロックとは、符号化ブロックの左上ブロック、上ブロック、右上ブロック、左ブロックを指し、それら周辺4ブロックは符号化ブロックが符号化される時点では既に符号化済みである。また、動き推定部115によって、周辺4ブロックの参照ピクチャ番号は確定済みである。

0039

符号ビット割当部114は、符号化ブロックの周辺4ブロックの参照ピクチャ番号を受け、その情報を用いて各参照ピクチャに参照ピクチャ番号符号ビットを割り当てる。割り当てられた参照ピクチャ番号符号ビットは動き推定部115に出力される。

0040

符号ビット割当部114は、符号ビットを割り当てるために、まず、既に符号化済みである、符号化ブロックの周辺4ブロック(左上ブロック、上ブロック、右上ブロック、左ブロック)の参照ピクチャ番号を周辺情報格納メモリ113から取得する。取得された参照ピクチャ番号で示される参照ピクチャのうち、周辺4ブロックでの使用回数(参照頻度)が多い参照ピクチャは、符号化ブロックでも選択される可能性が高い(使用確率が高い)と判断される。したがって、参照ピクチャの使用回数が多い順、つまり使用確率が高い順に、小さい参照ピクチャ番号符号ビットが割り当てられる。使用回数が同じである場合、または使用回数が近似している場合は、キャッシュメモリ111に存在する確率が高い順、つまり符号化順が後のブロックで使用された参照ピクチャに小さい参照ピクチャ番号符号ビットが割り当てられる。

0041

周辺4ブロックで使用されていない参照ピクチャが複数ある場合は、符号化ブロックが存在する符号化ピクチャとの時間距離が短い参照ピクチャほど、小さい参照ピクチャ番号符号ビットが割り当てられる。

0042

具体的な例を、図2図3図4に示す。図2は、符号化ブロックの周辺4ブロックによって使用される参照ピクチャの例を示す図である。例えば、図2において、左上ブロックは、参照ピクチャ番号が“2”である参照ピクチャCを使用し、上ブロックは、参照ピクチャ番号が“1”である参照ピクチャBを使用したことを示す。

0043

図3は、図2に示す符号化ブロックの周辺4ブロックのそれぞれが使用する参照ピクチャの参照ピクチャ番号を示す図である。図3によると、符号化ブロックの左上ブロックおよび右上ブロックはともに、参照ピクチャ番号が“2”の参照ピクチャを使用したことがわかる。

0044

図4は、図2に示す5枚の参照ピクチャに対して参照ピクチャ番号符号ビットを割り当てた例を示す図である。図4において、周辺4ブロックでの使用回数は、符号化ブロックの左上ブロック、上ブロック、右上ブロック、および左ブロックのそれぞれによって、各参照ピクチャが使用された回数を示す。例えば、参照ピクチャCは、左上ブロックと右上ブロックによって使用されているため(図2参照)、使用回数は“2”となる。

0045

また、使用ブロック符号化順には、符号化タイミングが後である周辺ブロックによって使用される参照ピクチャほど、小さい値が設定される。例えば、符号化ブロックの直前に符号化された左ブロックによって参照ピクチャDが使用されたので、参照ピクチャDについての、使用ブロック符号化順の値は最も小さくなる。参照ピクチャCは、左上ブロック、右上ブロックによって使用されているが(図2参照)、この場合は符号化が後の右上ブロックを優先する。したがって、上ブロックによって使用されている参照ピクチャBよりも参照ピクチャCの方が使用ブロック符号化順の値は小さくなる。参照ピクチャAおよび参照ピクチャEはともに、周辺ブロックによって使用されていないため、使用ブロック符号化順の値を設定しなくてもよい。

0046

また、符号化ピクチャとの時間距離は、カメラ部101からの入力順における符号化ピクチャと、各参照ピクチャとの時間的な距離を示す。例えば、参照ピクチャAは符号化ピクチャの直前のピクチャであるため、時間距離は“1”となるのに対し、参照ピクチャEは符号化ピクチャの5枚前のピクチャであるため、時間距離は“5”となる。

0047

参照ピクチャ番号符号ビットの割り当てについて、図4を用いて説明する。符号ビット割当部114は、まず、周辺4ブロックでの使用回数に基づいて、使用回数が多い参照ピクチャは符号化ブロックでも選択される可能性が高い(使用確率が高い)と判断する。したがって、参照ピクチャCが周辺4ブロックでの使用回数が最も多いため、参照ピクチャ番号符号ビットは最も小さい値である“0”が割り当てられる。つまり、参照ピクチャ番号“2”の符号ビットは“0”となる。

0048

符号ビット割当部114は、周辺4ブロックでの使用回数が同じ場合、使用ブロック符号化順を参照し、この値が小さい方、つまり最近使用された参照ピクチャの方がキャッシュメモリ111に存在する確率が高いと判断する。これにより、参照ピクチャBと参照ピクチャDとは、周辺4ブロックでの使用回数が同じであるが、使用ブロック符号化順の値が小さい参照ピクチャDに小さい参照ピクチャ番号符号ビット“1”が割り当てられる。

0049

また、符号ビット割当部114は、周辺4ブロックでの使用回数が“0”である参照ピクチャについて、符号化ピクチャとの時間距離が短い方が符号化ブロックでの使用確率が高いと判断する。したがって、参照ピクチャAと参照ピクチャEとは、周辺4ブロックによって使用されていないが、符号化ピクチャとの時間距離が短い参照ピクチャAに小さい参照ピクチャ番号符号ビット“3”が割り当てられる。以上により、図4に示すように、各参照ピクチャに、参照ピクチャ番号符号ビットが割り当てられる。

0050

動き推定部115は、符号化ブロック、各参照ピクチャおよびその参照ピクチャ番号符号ビットを用いて、符号化ブロックの動きベクトルを算出するとともに、符号化ブロックによって使用される参照ピクチャを決定する。具体的に、動き推定部115は、各参照ピクチャと符号化ブロックとでブロックマッチング探索を行い、参照ピクチャの画素と符号化ブロックとの差分絶対値和である予測誤差値、動きベクトル符号量、および参照ピクチャ番号符号ビットの3つの総和が最小になるように、動きベクトルを算出するとともに、参照ピクチャを特定する。そして、動き推定部115は、動きベクトルと、決定した参照ピクチャに対応する参照ピクチャ番号と、その参照ピクチャに割り当てられた参照ピクチャ番号符号ビットとを出力する。

0051

動き補償部116は、動き推定部115からの動きベクトルと参照ピクチャ番号を用いて参照ピクチャ番号が示す参照ピクチャから予測ブロックを生成する。

0052

次に、本実施形態に係る動画像符号化装置による、符号化ブロックの符号化フローについて、図5を用いて説明する。なお、図5において、各処理とその処理を行う構成要素とを関連づけて記載している。
(ステップS101)
まず、ブロック分割部102において、符号化ピクチャが分割されて、符号化ブロックが生成される。符号化ブロックは、減算部103と動き推定部115とに出力される。次に、ステップS102へ進む。

0053

(ステップS102)
符号ビット割当部114において、周辺4ブロックの参照ピクチャ番号を用いて各参照ピクチャに符号ビットが割り当てられる。割り当てられた符号ビットは、動き推定部115に出力される。周辺4ブロックの参照ピクチャ番号は周辺情報格納メモリ113から取得される。次に、ステップS103へ進む。

0054

(ステップS103)
動き推定部115において、各参照ピクチャと符号化ブロックとでブロックマッチング探索が行われ、予測誤差値、動きベクトル符号量、および参照ピクチャ番号符号ビットの3つの総和が最小になるように動きベクトル、および参照ピクチャが決定される。決定された参照ピクチャに対応する参照ピクチャ番号は、動き補償部116と周辺情報格納メモリ113とに出力される。また、決定された参照ピクチャに対応する参照ピクチャ番号符号ビットは、符号変換部106に出力される。また、決定された動きベクトルは、動き補償部116と符号変換部106とに出力される。また、参照ピクチャは、キャッシュメモリ111から取得される。もし該当の参照ピクチャがキャッシュメモリ111に存在しない場合は、フレームメモリ112内の該当参照ピクチャがキャッシュメモリ111に読み込まれた後に、キャッシュメモリ111から取得される。キャッシュメモリ111の容量が一杯で該当の参照ピクチャをキャッシュメモリ111に読み込めない場合は、キャッシュメモリ111内で一定期間使用していない参照ピクチャをフレームメモリ112に移動させる。そして、キャッシュメモリ111内に空き容量ができた後に、該当の参照ピクチャがキャッシュメモリ111に読み込まれるようにする。次に、ステップS104へ進む。

0055

(ステップS104)
動き補償部116において、動き推定部115によって決定された、動きベクトルと参照ピクチャとを用いて予測ブロックが生成される。参照ピクチャは、参照ピクチャ番号に従って、キャッシュメモリ111から取得されるが、参照ピクチャ番号に該当する参照ピクチャがキャッシュメモリ111に存在しない場合は、ステップS103と同様の方法で対応する。次に、ステップS105へ進む。

0056

(ステップS105)
減算部103において、符号化ブロックと予測ブロックとの差分が算出されて、予測誤差ブロックが生成される。予測誤差ブロックは、直交変換部104に出力される。次に、ステップS106へ進む。

0057

(ステップS106)
直交変換部104において、予測誤差ブロックに対して直交変換が施され、直交変換後のブロックが量子化部105に出力される。次に、ステップS107へ進む。

0058

(ステップS107)
量子化部105において、直交変換後のブロックが量子化され、量子化後のブロックが符号変換部106および逆量子化部108に出力される。次に、ステップS108へ進む。

0059

(ステップS108)
符号変換部106において、量子化後のブロック、動きベクトル、および参照ピクチャ番号符号ビットが符号化され、符号列が出力される。次に、ステップS109へ進む。

0060

(ステップS109)
逆量子化部108において、量子化後のブロックが逆量子化され、逆量子化後のブロックが逆直交変換部109に出力される。次に、ステップS110へ進む。

0061

(ステップS110)
逆直交変換部109において、逆量子化後のブロックに対して逆直交変換が施され、逆直交変換後のブロックが加算部110に出力される。次に、ステップS111へ進む。

0062

(ステップS111)
加算部110において、逆直交変換後のブロックと動き補償部116の出力である予測ブロックとを加算することによって、復号ブロックが生成される。生成された復号ブロックは、キャッシュメモリ111に格納される。キャッシュメモリ111に復号ブロックを格納できる程度の空き容量がなければ、一定期間使用されていない参照ピクチャがフレームメモリ112に移動され、空き容量が確保されてから復号ブロックがキャッシュメモリ111に格納される。次に、ステップS112へ進む。

0063

(ステップS112)
全符号化ブロックについて処理が完了した場合(S112のYes肢)には、フローを抜ける。一方、処理が完了していない場合(S112のNo肢)には、S101に戻る。

0064

以上、本実施形態によれば、動き補償部116で使用される確率の高い参照ピクチャに小さい符号ビットを割り当てることができるため、結果的に、小さい符号ビットが割り当てられた参照ピクチャを使用する符号化ブロックが多くなり、参照ピクチャ番号の符号量を削減することができる。

0065

また、使用確率が高い順に全参照ピクチャに符号ビットが割り当てられるため、予測が外れて使用確率が最も高い参照ピクチャが使われなかった場合でも、2番目、3番目に使用確率が高い参照ピクチャが使用される場合が多くなるため、符号量の増加が少なくて済む。

0066

また、周辺ブロックの情報を使って参照ピクチャ番号の符号ビットが割り当てられるため、符号ビットを割り当てるための付加情報を符号列内に追加する必要がなく、付加情報による符号量増加は発生しない。

0067

また、予測誤差値、動きベクトル符号量、参照ピクチャ番号符号ビットの3つの総和が最小になるように、動き推定部115によって、動きベクトルおよび参照ピクチャが決定される。これにより、参照ピクチャ番号符号ビットが小さい参照ピクチャは、参照ピクチャ番号符号ビットが大きい参照ピクチャよりも選ばれやすくなる。つまり、キャッシュメモリ111に存在する可能性が高い参照ピクチャに、符号量が小さい符号ビットが割り当てられることで、動き推定部115においてキャッシュメモリ111に存在する可能性が高い参照ピクチャが選ばれやすくなる。キャッシュメモリ111に存在する参照ピクチャが選ばれれば、動き補償処理において、フレームメモリ112からキャッシュメモリ111への参照ピクチャの移動が不要となるため、動き補償処理を高速化することができる。

0068

一般的に、キャッシュメモリを使用する場合には、キャッシュヒット率の低下に伴う、処理速度の低下等の問題がある。キャッシュメモリは、通常のメモリよりも高速にアクセス可能であるが、容量が小さい。アクセス対象のデータはキャッシュメモリにロードされ、一定期間使用されなかったデータはキャッシュメモリから追い出される。アクセス対象のデータがキャッシュメモリに存在しない場合、そのデータをキャッシュメモリにロードする必要がある。例えば、参照ピクチャが1枚の場合、1度参照ピクチャをキャッシュメモリにロードしておけば、以降の符号化ブロックが処理される際に、その参照ピクチャをキャッシュメモリにロードする必要はない。ところが、複数の参照ピクチャが使用される場合、各符号化ブロックで使用される参照ピクチャが異なると、符号化ブロック毎の参照ピクチャをキャッシュメモリにロードする必要がある。つまり、参照ピクチャが多くなるほど、キャッシュヒット率が低下する可能性が高くなり、処理時間が長くなってしまうおそれがある。

0069

特許文献1では、このようなキャッシュヒット率の低下について対策がなされておらず、例えば、予測した参照ピクチャがキャッシュメモリに存在しない場合、予測した参照ピクチャを用いて符号化を行えば、符号量を削減することはできるが、ヒットミスとなる。つまり、処理時間が長くなる。逆に、処理時間を短縮するために、予測した参照ピクチャではなく、キャッシュメモリに存在する参照ピクチャを用いて符号化を行うと、キャッシュヒットとなるが、符号量が増加してしまう。すなわち、特許文献1の技術では、符号量の削減と処理時間の短縮とは、互いにトレードオフの関係にある。

0070

これに対して、本実施形態では、上述したように、符号量の削減および動き補償処理の高速化が可能である。

0071

また、複数の参照ピクチャについて、それぞれの使用確率がほぼ同じである場合、キャッシュメモリ111に存在する確率が高い参照ピクチャほど、動き推定部115において選ばれやすくすることができる。使用確率が高く、キャッシュメモリ111に存在する参照ピクチャが選ばれれば、参照ピクチャ番号の符号量を削減できるとともに、参照ピクチャを高速に取得可能になる。したがって、使用確率が同程度の参照ピクチャが複数あっても、符号量削減と処理高速化とを両立させることができる。

0072

また、カメラ部101からの入力順で前方向のピクチャを参照ピクチャとしているが、後方向のピクチャを参照ピクチャとしてもよく、2つの参照ピクチャの平均を参照ピクチャとしてもよい。

0073

また、ピクチャ内の左上の符号化ブロックからラスタスキャン順に符号化する構成として説明したが、その限りではなく、H.264動画像符号化規格のASO(Arbitrary Slice Order)やFMO(Flexible Macroblock Ordering)のように任意の順序で符号化してもよい。

0074

また、周辺ブロックでの使用回数が多い順に、小さい参照ピクチャ番号符号ビットを設定したが、周辺ブロックの参照ピクチャ番号の平均値または中央値に近い参照ピクチャ番号の順に、小さい参照ピクチャ番号符号ビットを設定してもよい。

0075

また、周辺ブロックとして符号化ブロックの左上ブロック、上ブロック、右上ブロック、左ブロックの4ブロックを使用したが、左ブロックのみ、または4ブロック以上の周辺ブロックを用いてもよく、周辺だけでなくピクチャ全体の情報を用いてもよい。

0076

また、同一ピクチャ内のブロックを周辺ブロックとして使用したが、直前ピクチャのブロックであって、そのブロックのピクチャ内の位置が、符号化ブロックと同じ位置であるブロック等、別ピクチャのブロックの情報を用いて参照ピクチャ番号符号ビットを設定してもよい。

0077

また、参照ピクチャ番号符号ビットの割り当ての際に、周辺ブロックの参照ピクチャ番号だけでなく動きベクトルを用いてもよい。例えば、周辺ブロックの中で、その周辺ブロックのそれぞれに係る動きベクトルの中央または平均に最も近い動きベクトルが算出されたブロックの参照ピクチャ番号を基点として、その参照ピクチャ番号に近い順に、小さい参照ピクチャ番号符号ビットを設定してもよい。

0078

また、最も使用回数が多い参照ピクチャに、最も小さい参照ピクチャ番号符号ビットを割り当てて、その他の参照ピクチャには、符号化ピクチャに時間的に近い順に、小さい参照ピクチャ番号符号ビットを割り当ててもよい。

0079

また、H.264の動画像符号化規格のように、符号列内で参照ピクチャ番号符号ビットを指定する方法と組み合わせてもよい。例えば、最も小さい参照ピクチャ番号符号ビットが割り当てられる参照ピクチャ以外は、符号列内で指定した参照ピクチャ番号符号ビットを用いて割り当ててもよい。

0080

また、割り当てられた参照ピクチャ番号符号ビットについて、有効とするかあるいは無効とするかを、符号列内の特定ビットによって切り替えてもよい。また、符号列内の特定ビットによって、上述した複数種類割り当て方法のいずれを用いるかを切り替えてもよい。

0081

また、本実施形態では、ビデオカメラを例にして説明したが、カメラ付き携帯電話や、DVDレコーダ等の蓄積再生装置等にも適用可能である。

0082

<第2の実施形態>
図6は、第2の実施形態に係る動画像復号化装置を備えた再生装置の構成を示すブロック図である。この再生装置は、例えばDVDレコーダであり、メディアから順次読み出される符号列を、過去に復号化した5枚の参照ピクチャを選択的に用いた動き補償によって順次復号化する装置である。再生装置では、参照ピクチャ毎に参照ピクチャ番号符号ビットが割り当てられ、割り当てられた参照ピクチャ番号符号ビットに基づいて、符号列内の参照ピクチャ番号が復号される。この再生装置は、符号列入力部であるメディア読取部201と、復号変換部202と、逆量子化部203と、逆直交変換部204と、加算部205と、ピクチャ表示部206と、キャッシュメモリ207と、フレームメモリ208と、周辺情報格納メモリ209と、符号ビット割当部210と、参照ピクチャ番号復号部211と、動き補償部212とを備える。

0083

メディア読取部201は、CD、DVD、Blu−ray Disc、SDカード、およびハードディスク等の記録メディア内の符号例を読み取り、復号変換部202に出力する。

0084

復号変換部202は、符号列を復号化し、復号化ブロック、動きベクトル、参照ピクチャ番号符号ビットを出力する。ここで、参照ピクチャ番号符号ビットは可変長に復号化される。つまり、参照ピクチャ番号符号ビットが小さい値であるほど少ない符号量で復号化される。

0085

逆量子化部203は、復号化ブロックを逆量子化し、逆量子化後のブロックを逆直交変換部204に出力する。

0086

逆直交変換部204は、逆量子化後のブロックに対して逆直交変換を施し、逆直交変換後のブロックを加算部205へ出力する。

0087

加算部205は、逆直交変換後のブロックと、動き補償部212の出力である予測ブロックとを加算することによって復号ブロックを生成する。加算部205は、復号ブロックを、ピクチャ表示部206およびキャッシュメモリ207に出力する。

0088

ピクチャ表示部206は、加算部205からの復号ブロックを、テレビ等のディスプレイに表示する。

0089

キャッシュメモリ207は、復号ブロックを格納し、複数の復号ブロックで参照ピクチャを生成する。参照ピクチャは、動き補償部212に出力される。動き補償部212へ出力される参照ピクチャがキャッシュメモリ207に存在しない場合、キャッシュメモリ207は、フレームメモリ208から該当する参照ピクチャを取得する。また、キャッシュメモリ207の容量が不足し、復号ブロック、またはフレームメモリ208からの参照ピクチャを格納できない場合、一定期間使用していない参照ピクチャをフレームメモリ208に移動させる。

0090

フレームメモリ208は、キャッシュメモリ207からの参照ピクチャを格納するとともに、動き補償部212が必要とした参照ピクチャがキャッシュメモリ207に存在しない場合は、該当する参照ピクチャをキャッシュメモリ207へ移動させる。フレームメモリ208に対するアクセス速度は、キャッシュメモリ207に対するアクセス速度よりも遅いが、フレームメモリ208は、キャッシュメモリ207よりも大容量である。

0091

周辺情報格納メモリ209は、参照ピクチャ番号復号部211からの復号化ブロックによって参照されるピクチャの参照ピクチャ番号を順次格納し、次に復号化する復号化ブロックの周辺のブロックによって参照されるピクチャの参照ピクチャ番号を符号ビット割当部210に出力する。ここで、復号化ブロックの周辺のブロックとは、復号化ブロックの左上ブロック、上ブロック、右上ブロック、左ブロックを指し、それら周辺4ブロックは復号化ブロックを復号化する時点では既に復号化済みである。また、参照ピクチャ番号復号部211によって、周辺4ブロックの参照ピクチャ番号は復号済みである。

0092

符号ビット割当部210は、復号化ブロックの周辺4ブロックの参照ピクチャ番号を受け、その情報を用いて各参照ピクチャに参照ピクチャ番号符号ビットを割り当てる。割り当てられた参照ピクチャ番号符号ビットは、参照ピクチャ番号復号部211に出力される。符号ビットの割り当て方法に関しては、第1の実施形態と同様に、周辺ブロックでの使用回数、使用ブロック符号化順、および復号化ピクチャとの時間距離が用いられる(図4参照)。

0093

参照ピクチャ番号復号部211は、符号ビット割当部210からの各参照ピクチャの参照ピクチャ番号符号ビットを用いて、復号変換部202からの復号化ブロックの参照ピクチャ番号符号ビットから参照ピクチャ番号を復号する。

0094

具体的には、符号ビット割当部210で割り当てられた参照ピクチャ番号符号ビットと、復号変換部202から入力された参照ピクチャ番号符号ビットとのマッチング処理を行い、マッチした参照ピクチャの参照ピクチャ番号を取得する。

0095

図7は、参照ピクチャ番号の復号化を説明するための図である。より具体的に、図7を用いて説明する。図7の(a)は、符号ビット割当部210からの各参照ピクチャ、各参照ピクチャの参照ピクチャ番号、および各参照ピクチャ番号符号ビットとの関係を示す図である。図7(b)は、復号変換部202からの復号化ブロックの参照ピクチャ番号符号ビットを示す図である。図7(c)は、復号化された参照ピクチャ番号を示す図である。図7(b)に示す、復号化ブロックの参照ピクチャ番号符号ビットが“0”である参照ピクチャは、図7(a)に示す参照ピクチャCであり、参照ピクチャCの参照ピクチャ番号である“2”が復号化された参照ピクチャ番号となる(図7(c))。

0096

動き補償部212は、動きベクトルと参照ピクチャ番号とを用いて、参照ピクチャ番号が示す参照ピクチャから予測ブロックを生成する。

0097

次に、本実施形態に係る動画像復号化装置による、復号化ブロックの復号化フローについて、図8を用いて説明する。なお、図8において、各処理とその処理を行う構成要素とを関連づけて記載している。

0098

(ステップS201)
まず、復号変換部202において、符号例内の復号化ブロック、動きベクトル、および参照ピクチャ番号符号ビットが復号される。そして、復号化ブロックは逆量子化部203に、動きベクトルは動き補償部212に、参照ピクチャ番号符号ビットは参照ピクチャ番号復号部211に、それぞれ出力される。次に、ステップS202へ進む。

0099

(ステップS202)
符号ビット割当部210において、周辺4ブロックの参照ピクチャ番号を用いて、各参照ピクチャに符号ビットが割り当てられる。符号ビットは、参照ピクチャ番号復号部211に出力される。周辺4ブロックの参照ピクチャ番号は、周辺情報格納メモリ209から取得される。次に、ステップS203へ進む。

0100

(ステップS203)
参照ピクチャ番号復号部211において、ステップS202で割り当てられた各参照ピクチャの参照ピクチャ番号符号ビットと、復号変換部202から入力された復号化ブロックの参照ピクチャ番号符号ビットとがマッチング処理される。マッチした参照ピクチャの参照ピクチャ番号は、動き補償部212および周辺情報格納メモリ209に出力される。次に、ステップS204へ進む。

0101

(ステップS204)
動き補償部212において、復号変換部202からの復号化ブロックの動きベクトルと、参照ピクチャ番号復号部211からの復号化ブロックの参照ピクチャ番号とを用いて、予測ブロックが生成される。参照ピクチャはキャッシュメモリ207から取得されるが、該当する参照ピクチャがキャッシュメモリ207に存在しない場合は、第1の実施形態と同様の方法で対応する。次に、ステップS205へ進む。

0102

(ステップS205)
逆量子化部203において、復号化ブロックが逆量子化され、逆量子化後のブロックが逆直交変換部204に出力される。次に、ステップS206へ進む。

0103

(ステップS206)
逆直交変換部204において、逆量子化後のブロックに対して逆直交変換が施されて、逆直交変換後のブロックが加算部205に出力される。次に、ステップS207へ進む。

0104

(ステップS207)
加算部205において、逆直交変換後のブロックと動き補償部212からの出力である予測ブロックとを加算することによって、復号ブロックが生成される。復号ブロックは、ピクチャ表示部206とキャッシュメモリ207とに出力される。キャッシュメモリ207に復号ブロックを格納できる程度の空き容量がなければ、一定期間使用されていない参照ピクチャがフレームメモリ208に移動され、空き容量が確保されてから復号ブロックがキャッシュメモリに格納される。次に、ステップS208へ進む。

0105

(ステップS208)
全復号化ブロックについて処理が完了した場合(S208のYes肢)には、フローを抜ける。一方、処理が完了していない場合(S208のNo肢)には、S201に戻る。

0106

以上、本実施形態によれば、第1の実施形態に係る動画像符号化装置で符号化された符号列の復号化に適した動画像復号化装置を提供することができる。つまり、第1の実施形態に係る動画像符号化装置によって符号量が削減された符号列を復号することができる。

0107

また、キャッシュメモリ207に存在する可能性が高い参照ピクチャに、小さい符号ビットを割り当てることによって、キャッシュメモリ207に存在する参照ピクチャの使用頻度が高くなる。そのため、フレームメモリ208からキャッシュメモリ207への参照ピクチャの移動回数が少なくなり、処理を高速化することができる。

0108

なお、本実施形態では、DVDレコーダを例にして説明したが、符号列を通信回線電波によって取得するテレビ等の動画像再生装置等にも適用可能である。

0109

上記各実施形態において、5枚の参照ピクチャを用いた場合について説明したが、参照ピクチャの枚数は任意である。また、キャッシュメモリを用いる構成にしているが、その限りではなく、フレームメモリのみを用いてもよい。この場合、加算部、動き補償部はフレームメモリに直接アクセスすればよい。

0110

また、上記各実施形態における機能ブロックの各々は、通常、MPU(Micro-Processing Unit)やメモリ等によって実現可能である。また、機能ブロックの各々による処理は、通常、ソフトウェアプログラム)によって実現することができ、当該ソフトウェアはROM(Read Only Memory)等の記録媒体に記録されている。そして、このようなソフトウェアをダウンロード等により配布してもよいし、CD−ROMなどの記録媒体に記録して配布してもよい。なお、各機能ブロックをハードウェア専用回路)によって実現することも、当然、可能である。

0111

また、上記各実施形態において説明した処理を、単一の装置(システム)を用いて集中処理することによって実現してもよい。あるいは、複数の装置を用いて分散処理することによって実現してもよい。また、上記処理を実現するプログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、あるいは分散処理を行ってもよい。

0112

また、本発明は、上記各実施形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。

0113

本発明にかかる動画像符号化、復号化装置は、動画像ピクチャを少ない符号量及び処理量で符号化、復号化することができるため、ビデオカメラ、カメラ付き携帯電話、DVDレコーダ、テレビ等に有用である。

0114

106符号変換部
111,207キャッシュメモリ
112,208フレームメモリ
114,210符号ビット割当部
115動き推定部
116,212動き補償部
201メディア読取部
202復号変換部
211参照ピクチャ番号復号部

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