特許 6739770 強化されたＣＡＢＡＣ復号を用いた画像復号装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6739770

(24)【登録日】2020年7月28日

(45)【発行日】2020年8月12日

(54)【発明の名称】強化されたＣＡＢＡＣ復号を用いた画像復号装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 19/91 20140101AFI20200730BHJP

   H04N 19/593 20140101ALI20200730BHJP

   H04N 19/70 20140101ALI20200730BHJP

【ＦＩ】

   H04N19/91

   H04N19/593

   H04N19/70

【請求項の数】3

【外国語出願】

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-112361(P2017-112361)

(22)【出願日】2017年6月7日

(62)【分割の表示】特願2014-520448(P2014-520448)の分割

【原出願日】2012年11月7日

(65)【公開番号】特開2017-184266(P2017-184266A)

(43)【公開日】2017年10月5日

【審査請求日】2017年6月12日

【審判番号】不服2019-6942(P2019-6942/J1)

【審判請求日】2019年5月28日

(31)【優先権主張番号】13/291,015

(32)【優先日】2011年11月7日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】503433420

【氏名又は名称】華為技術有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＨＵＡＷＥＩ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100140534

【弁理士】

【氏名又は名称】木内 敬二

(72)【発明者】

【氏名】ミスラ キラン

(72)【発明者】

【氏名】セガール クリストファー エー．

【合議体】

【審判長】 清水 正一

【審判官】 樫本 剛

【審判官】 川崎 優

(56)【参考文献】

【文献】 Ｋｉｒａｎ Ｍｉｓｒａ ａｎｄ Ａｎｄｒｅｗ Ｓｅｇａｌｌ，”Ｕｓｉｎｇ ＣＡＢＡＣ ｂｙｐａｓｓ ｍｏｄｅ ｆｏｒ ｃｏｄｉｎｇ ｉｎｔｒａ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅ”，Ｊｏｉｎｔ Ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ Ｔｅａｍ ｏｎ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ（ＪＣＴ−ＶＣ） ｏｆ ＩＴＵ−Ｔ ＳＧ１６ ＷＰ３ ａｎｄ ＩＳＯ／ＩＥＣ ＪＴＣ１／ＳＣ２９／ＷＧ１１ ７ｔｈ Ｍｅｅｔｉｎｇ，２０１１．１１．９，ＪＣＴＶＣ−Ｇ７０７，ｐ．１−３

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

H04N 19/00 - 19/98

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

現在ブロックの予測モードを復号する復号装置であって、前記復号装置は、レギュラー復号化エンジンおよびバイパス復号化エンジンを含み、前記レギュラー復号化エンジンは、コンテキストを使用する算術復号化のためのものであり、前記バイパス復号化エンジンは、バイパス復号化プロセスを伴う算術復号化のためのものであり、前記復号装置は、
前記レギュラー復号化エンジンを介してフラグを復号するように構成された復号化手段であって、前記フラグは、第１のリスト内に前記予測モードが含まれるか否かを示し、前記第１のリストは、少なくとも２つの候補予測モードを含み、前記第1のリストは、前記現在ブロックの左側のブロックおよび上側のブロックの予測モードに基づいて生成される、復号化手段と、
前記予測モードが前記第1のリスト内に含まれることを前記フラグの復号された値が示すとき、前記バイパス復号化エンジンを介して復号された第１の情報を使用して、前記第１のリストから前記予測モードを決定するように構成された選択手段と
を含む、
ことを特徴とする復号装置。

【請求項2】

現在ブロックの予測モードを復号する方法であって、
コンテキストを使用する算術復号化プロセスによってフラグを復号するステップであって、前記フラグは、第１のリスト内に前記予測モードが含まれるか否かを示し、前記第１のリストは、少なくとも２つの候補予測モードを含み、前記第1のリストは、前記現在ブロックの左側のブロックおよび上側のブロックの予測モードに基づいて生成される、ステップと、
前記予測モードが前記第1のリスト内に含まれることを前記フラグの復号された値が示すとき、バイパス算術復号化プロセスによって復号された第１の情報を使用して、前記第１のリストから前記予測モードを決定するステップと
を含む
ことを特徴とする方法。

【請求項3】

現在ブロックの予測モードを符号化する符号化装置であって、前記符号化装置は、レギュラー符号化エンジンおよびバイパス符号化エンジンを含み、前記レギュラー符号化エンジンは、コンテキストを使用する算術符号化のためのものであり、前記バイパス符号化エンジンは、バイパス符号化プロセスを伴う算術符号化のためのものであり、前記符号化装置は、
前記レギュラー符号化エンジンを介してフラグを符号化するように構成された符号化手段であって、前記フラグは、第１のリスト内に前記予測モードが含まれるか否かを示し、前記第１のリストは、少なくとも２つの候補予測モードを含み、前記第1のリストは、前記現在ブロックの左側のブロックおよび上側のブロックの予測モードに基づいて生成される、符号化手段と、
前記予測モードが前記第1のリスト内に含まれることを前記フラグの符号化された値が示すとき、前記バイパス符号化エンジンを介して符号化された第１の情報を使用して、前記第１のリストから前記予測モードを選択するように構成された選択手段と
を含む
ことを特徴とする符号化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、符号化および／または復号に関して強化されたＣＡＢＡＣを用いた画像復号に関する。

【背景技術】

【0002】

Ｈ．２６４／ＡＶＣのような、既存のビデオ符号化規格は、一般に、計算複雑度の増加を代償として比較的高い符号化効率を提供する。計算複雑度が増加するにつれて、符号化および／または復号速度は減少する傾向がある。また、忠実度のさらなる向上への要望が時とともに増加する傾向にあり、必要メモリはますます大きくなり、ますますより複雑な処理が必要とされる傾向にある。

【0003】

図１を参照すると、画像のブロックに関する符号化されたデータを多くの復号装置（デコーダ）が受信する（および符号化装置（エンコーダ）が供給する）。典型的に、画像は、ブロックに分割され、ブロックのそれぞれが何らかの方法で、例えば、離散コサイン変換（ＤＣＴ：ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｃｏｓｉｎｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を用いて符号化されて、復号装置へ供給される。復号装置は、符号化されたブロックを受信し、ブロックのそれぞれを何らかの方法で、例えば、逆離散コサイン変換を用いて復号する。

【0004】

ＭＰＥＧ−４ ｐａｒｔ１０（Ｈ．２６４）のような、ビデオ符号化規格は、限られた周波数帯域幅および／または限られた記憶容量を持つチャネルを通じた送信のためにビデオ・データを圧縮する。これらのビデオ符号化規格は、フレームをより効果的に符号化および復号するために、イントラ予測、空間領域から周波数領域への変換、量子化、エントロピー符号化、動き推定、および動き補償のような、複数の符号化段階を含む。符号化および復号段階の多くは、計算が甚だしく複雑である。

【0005】

コンテキスト適応２値算術符号化（ＣＡＢＡＣ：ｃｏｎｔｅｘｔ ａｄａｐｔｉｖｅ ｂｉｎａｒｙ ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ ｃｏｄｉｎｇ）に基づく符号化／復号技術は、一般に、コンテキスト適応であり、これは、（ｉ）過去に符号化および／または復号された前のシンボルの値に基づいてシンボルを適応的に符号化すること、および（ｉｉ）過去に符号化および／または復号されたシンボルのセットを識別するコンテキストを適応に用いることを意味する。過去のシンボルは、空間的および／または時間的に隣接したブロックに位置することができる。多くの場合、コンテキストは、隣接したブロックのシンボル値に基づく。

【0006】

コンテキスト適応２値算術符号化（ＣＡＢＡＣ）の符号化技術は、以下の段階を用いてシンボルを符号化することを含む。第１段階では、ＣＡＢＡＣは、「バイナライザ（ｂｉｎａｒｉｚｅｒ）」を用いて入力シンボルを２値シンボル列、または「ビン（ｂｉｎ）」へマッピングする。入力シンボルは、ビットに符号化される前に２値化（ｂｉｎａｒｉｚｅ）されるか、別の状況では２値（１または０）シンボル列に変換される非２値（ｎｏ−ｂｉｎａｒｙ）のシンボルである。ビンは、「バイパス符号化エンジン」か、または「レギュラー符号化エンジン」のいずれかを用いてビットに符号化できる。

【0007】

ＣＡＢＡＣにおけるレギュラー符号化エンジンについては、第２段階で確率モデルが選択される。確率モデルは、２値化された入力シンボルの１つ以上のビンを算術符号化するために用いられる。このモデルは、最近符号化されたシンボルの関数であるコンテキストに依存して利用可能な確率モデルのリストから選択できる。確率モデルは、「１」または「０」であるビンの確率を記憶する。第３段階では、選択された確率モデルに従って算術符号化装置が各ビンを符号化する。「０」および「１」に対応する２つの部分範囲がビン毎に存在する。第４段階は、確率モデルをアップデートすることを含む。選択された確率モデルは、実際に符号化されたビン値に基づいてアップデートされる（例えば、ビンが「１」であったとすれば、「１」の頻度数が増やされる）。ＣＡＢＡＣ復号のための復号技術は、処理を逆に行う。

【0008】

ＣＡＢＡＣにおけるバイパス符号化エンジンについては、第２段階は、計算コストが高いコンテキスト推定および確率アップデート段階が省略されたビンからビットへの変換を含む。バイパス符号化エンジンは、入力ビンに関して一定の確率分布を仮定する。ＣＡＢＡＣ復号のための復号技術は、処理を逆に行う。

【0009】

ＣＡＢＡＣは、概念的に２つのステップを用いてシンボルを符号化する。第１のステップにおいて、ＣＡＢＡＣは、入力シンボルのビンへの２値化を行う。第２のステップにおいて、ＣＡＢＡＣは、バイパス符号化エンジンか、またはレギュラー符号化エンジンのいずれかを用いてビンのビットへの変換を行う。結果として生じる符号化されたビット値は、ビットストリームで復号装置へ供給される。
ＣＡＢＡＣは、概念的に２つのステップを用いてシンボルを復号する。第１のステップにおいて、ＣＡＢＡＣは、入力ビットをビン値へ変換するために、バイパス復号エンジンか、またはレギュラー（regular）復号エンジンのいずれかを用いる。第２のステップにおいて、ＣＡＢＡＣは、送信されたシンボル値をビン値へ復元するために逆２値化（ｄｅ−ｂｉｎａｒｉｚａｔｉｏｎ）を行う。復元されたシンボルは、本質的に非２値であろう。復元されたシンボルは、復号装置の残りの様態に用いられる。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0010】

【非特許文献1】Toru Kumakura(外2名), "Fixing the number of mpm candidates", Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 JCTVC-F340, ITU-T, 2011.07.22, p.1-8

【非特許文献2】Hisao Sasai(外1名), "Fixed Probability coding for Intra Mode Coding", Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 JCTVC-F426, ITU-T, 2011.07.22, p.1-4

【非特許文献3】Vadim Seregin(外1名), "Utilisation of CABAC equal probability mode for intra modes coding", Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 JCTVC-F376, ITU-T, 2011.07.22, p.1-3

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

前述のように、ＣＡＢＡＣの符号化および／または復号処理は、少なくとも２つの異なる動作モードを含む。第１のモードでは、確率モデルは、実際に符号化されたビン値に基づいてアップデートされ、一般に「レギュラー符号化モード」と呼ばれる。レギュラー符号化モードは、関連する計算が複雑であり、終了までにかなり時間がかかるのに加えて、いくつか逐次的な直列動作を必要とする。第２のモードでは、確率モデルは、実際に符号化されたビン値に基づいてアップデートされず、一般に「バイパス（bypass）符号化モード」と呼ばれる。第２のモードでは、ビンを復号するために（おそらく一定の確率より他に）確率モデルは存在せず、従って確率モデルをアップデートする必要がなく、システムの計算複雑度が低減される。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明のある様態は、動画像を復号する復号装置（デコーダ）を提供し、
（ａ）前記復号装置は、複数の画素を表す動画像のブロックを表すビットストリームを受信し、
（ｂ）前記復号装置は、コンテキスト適応２値算術符号化により符号化された前記ビットストリームを復号し、
（ｃ）前記復号装置は、少なくとも２つの復号モードを用いて前記ビットストリームを復号し、前記第１のモードは、復号されている現シンタックス要素に基づく確率推定に基づいて前記ビットストリームを復号し、前記第２のモードは、復号されている前記現シンタックス要素に基づく確率推定に基づかないで前記ビットストリームを復号し、
（ｄ）前記復号装置は、前記第１のモードを用いてイントラ予測モードを復号するために、イントラ予測モードのリストを用いるべきかどうかを示すデータを復号し、
（ｅ）前記復号装置は、前記第２のモードを用いて対象ブロックのイントラ予測モードを示すデータを復号する、復号装置であって、 イントラ予測モードの前記リストは、前に決定されたイントラ予測モードに基づいて決定される。

【発明の効果】

【0013】

本発明の先述および他の目的、特徴、ならびに利点は、本発明の以下の詳細な説明を添付図面と併せて考察したときにさらに容易に理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】符号化装置および復号装置を示す。

【図2】符号化装置を示す。

【図3】復号装置を示す。

【図4】ＣＡＢＡＣに関するコンテキスト復号を示す。

【図5】ＣＡＢＡＣに関するバイパス復号を示す。

【図6】バイパス復号モードを用いて符号化されたシンボルのサブセット、およびレギュラー復号モードを用いて符号化されたシンボルの別のサブセットを持つビットストリームを示す。

【図7】バイパス復号モードおよびレギュラー復号モードを用いた復号技術を示す。

【図8】イントラ符号化されることに対応するシンタックス要素タイプを有するブロックのシンボルに関する復号技術を示す。

【図9】ＣＡＢＡＣに基づく符号化装置を示す。

【図10】ＣＡＢＡＣに基づく復号装置を示す。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図２を参照すると、例示的な符号化装置（エンコーダ）２００は、ＣＡＢＡＣを含みうるエントロピー符号化部２６０を含み、符号化装置２００のいくつかの異なる他の様態からの入力を受信する。エントロピー符号化部２６０への１つの入力としては、サンプル適応オフセット（ＳＡＯ：ｓａｍｐｌｅ ａｄａｐｔｉｖｅ ｏｆｆｓｅｔ）部２３５からのＳＡＯ情報である。エントロピー符号化部２６０への他の入力としては、適応ループフィルタ２４５からのＡＬＦ（ａｄａｐｔｉｖｅ ｌｏｏｐ ｆｉｌｔｅｒ）情報である。エントロピー符号化部２６０への他の入力としては、動き推定／動き補償（ＭＥ／ＭＣ：ｍｏｔｉｏｎ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ／ｍｏｔｉｏｎ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）部２３０からのインターモード情報である。エントロピー符号化部２６０への他の入力としては、イントラ予測部２７０からのイントラモード情報である。また、エントロピー符号化部２６０への他の入力としては、量子化部３１０からの残差である。エントロピー符号化部２６０は、符号化されたビットストリームを供給する。エントロピー符号化部２６０へ供給されたこの情報は、ビットストリームに符号化される。ＳＡＯ部２３５は、サンプルを適応ループフィルタ２４５へ供給し、適応ループフィルタ２４５は、復元されたサンプル２２５を参照フレームバッファ２２０へ供給し、参照フレームバッファ２２０は、データを動き推定／動き補償（ＭＥ／ＭＣ）部２３０へ供給する。デブロッキングフィルタ２５０からのデブロッキングされたサンプル２４０は、ＳＡＯ部２３５へ供給される。多くの符号化装置と同様に、符号化装置は、イントラ予測部２７０をさらに含むことができ、予測されたサンプル２８０は、イントラ予測部２７０とＭＥ／ＭＣ部２３０との間で選択される。減算器２９０は、予測されたサンプル２８０を入力から減算する。符号化装置２００は、変換部３００、逆量子化部３２０、逆変換部３３０、および再構築部３４０も含むことができる。

【0016】

図３を参照すると、図２の符号化装置に関連する復号装置４００は、ＣＡＢＡＣを含みうるエントロピー復号部４５０を含むことができる。エントロピー復号部４５０は、符号化されたビットストリーム４４０を受信し、データを復号装置４００の別の様態へ供給する。エントロピー復号部４５０は、イントラモード情報４５５をイントラ予測部４６０へ供給する。エントロピー復号部４５０は、インターモード情報４６５をＭＣ部４３０へ供給する。エントロピー復号部４５０は、ＡＬＦ情報４９５を適応ループフィルタ４１５へ供給する。エントロピー復号部４５０は、ＳＡＯ情報４７５をＳＡＯ部４１０へ供給する。エントロピー復号部４５０は、符号化された残差４８５を逆量子化部４７０へ供給し、逆量子化部４７０は、データを逆変換部４８０へ供給し、逆変換部４８０は、データを再構築部４９０へ供給し、再構築部４９０は、データをイントラ予測部４６０および／またはデブロッキングフィルタ５００へ供給する。サンプル適応オフセット（ＳＡＯ）部４１０は、サンプルを適応ループフィルタ４１５へ供給し、適応ループフィルタ４１５は、復元されたサンプル４４５を参照フレームバッファ４２０へ供給し、参照フレームバッファ４２０は、データを動き補償（ＭＣ）部４３０へ供給する。デブロッキングフィルタ５００は、デブロッキングされたサンプル５１０をＳＡＯ部４１０へ供給する。

【0017】

図４を参照すると、ビン５７０を復号するためにＣＡＢＡＣレギュラー復号エンジンを用い、かつ隣接コンテキストを用いたときに、確率モデルを選択する説明図が示される。コンテキストは、復号されたシンボルＣｔｘｔＡ５７２および復号されたシンボルＣｔｘｔＢ５７４の関数として決定される。ＣｔｘｔＡは、ラインバッファ５７６に記憶されていたものである。このコンテキストが５７０を復号するために用いられる確率モデルを決定する。対照的に、図５を参照すると、シンボル５８０を復号するためにＣＡＢＡＣバイパス復号エンジンを用いたときに確率モードを選択する説明図が示される。選択される確率モードは、コンテキスト情報には依存しない。図６を参照すると、ビットストリーム５９０は、バイパス符号化エンジンを用いて符号化された２値化シンタックス要素５９２のセットと、ＣＡＢＡＣにおける確率モデルのアップデートを必要とするためレギュラー符号化エンジンを用いて符号化された２値化シンタックス要素５９４のセットを含む。また、バイパス符号化モードを用いたときに、ラインバッファは必要でなくなり、必要メモリ量は削減され、確率モデルのアップデートは行われず、ＣＡＢＡＣのスループットは向上する。

【0018】

ＣＡＢＡＣは、可能な符号化構成の複雑なセットに基づいて動画像を復号する。例えば、符号化構成は、動き補償されたブロックおよびイントラ予測ブロックを含むことがある。動き補償された動画像ブロックの符号化および復号は、比較的複雑になりがちであり、一般に、ＣＡＢＡＣレギュラー符号化エンジンによって加わる複雑さから利益を享受する傾向がある。複雑さの一端は、復号技術に加えて、シンボルが依存する情報の記憶ならびにシンボルを符号化および／または復号するたびに確率モデル・メカニズムをアップデートする必要性にある。イントラ予測された動画像ブロックの符号化および復号は、比較的より複雑ではなく、ＣＡＢＡＣレギュラー符号化エンジンによって加わる複雑さから享受する利益は、それほど大きくない傾向がある。この場合、バイパス符号化モードは、圧縮効率に有意な影響を与えることなく、さらなる記憶、コンテキストの決定、および確率モデルのアップデートの必要性を減少させる傾向がある。特に、ビットストリームにおけるいくつかのシンボルは、２値化後に０または１の値のビンを概して等しい尤度で含む。なお、それと同時に、かかるシンボルは、ＣＡＢＡＣレギュラー符号化エンジンのコンテキスト適応によって有意な圧縮の利益をもたらすことはない。有意な圧縮の利益がこのように欠如するのは、おそらくそれらの確率分布が急速に変動するためであろう。

【0019】

図７を参照すると、一実施形態において、復号装置４００のエントロピー復号４５０の一部として含まれるＣＡＢＡＣは、ビットストリーム６００に由来したビットを受信する。イントラ符号化されたブロック６１０に属するシンタックス要素、またはシンボルに関して、符号化効率への効果が追加される計算複雑度を正当化しない場合には、その特定のシンボルが、バイパス復号エンジンを用いるのに適しているかどうかが判定されるとよい（ステップ６２０）。イントラ符号化されたブロック６１０に属するシンタックス要素またはシンボルが、バイパス復号エンジンを用いるのに適していれば、２値化シンボルは、バイパス復号モード６３０を用いて復号される。イントラ符号化されたブロック６１０に属するシンタックス要素またはシンボルが、バイパス復号エンジンを用いるのに適していなければ、２値化シンボルは、レギュラー復号モード６４０を用いて復号される。

【0020】

図８を参照すると、ＣＡＢＡＣは、復号すべきシンボル５７０をビットストリームから受信する。対象ブロック（current block）の左側のブロックに属するシンボル５７４は、すでに復号済みであり、左側のブロックに関する予測モードがＭｌｅｆｔ６５０として決定されている。ここで予測モードは、すでに復号済みのデータを用いてブロック内の画素値を予測するための方法を特定する。同様に、対象ブロックの上側のブロックに属するシンボル５７２は、すでに復号済みであり、上側のブロックに関する予測モードがＭａｂｏｖｅ６５２として決定されている。ほとんどの状況において、対象ブロックに関する予測モードは、明示的にビットストリームで送信されないが、代わりに、前述のＭｌｅｆｔおよびＭａｂｏｖｅのような、すでに決定された予測モードの尤度（likelifood）に基づいて決定される。従って、ある関数は、Ｍｌｉｓｔ＝ｆ（Ｍｌｅｆｔ，Ｍａｂｏｖｅ）として参照される、プロバブルモード（ｐｒоｂａｂｌｅ ｍоｄｅｓ：確からしいモード）のリストを、Ｍｌｅｆｔ６５０およびＭａｂｏｖｅ６５２に基づくｆ（Ｍｌｅｆｔ，Ｍａｂｏｖｅ）６５４を用いて発生させる。結果は、プロバブルモードのリストＭｌｉｓｔ６５６である。

【0021】

一実施形態において、関数によって発生したプロバブルモードのリストＭｌｉｓｔ６５６は、ｆ（Ｍｌｅｆｔ，Ｍａｂｏｖｅ）６５４を用いてモーストプロバブルモード（ｍｏｓｔ ｐｒоｂａｂｌｅ ｍоｄｅｓ：最も確からしいモード）のリストを発生させ、予測モードの（別の状況では単一のリストに組み合わされる）２つのリストを含み、第１のリストは「モーストプロバブルモード」を含み、第２のリストは「非モーストプロバブルモード」を含む。ビットストリームから、システムは、レギュラー復号エンジン６５７を用いることが適しているか否かを示すＭＰＭ＿ＦＬＡＧビット６５５を選択し、結果として、対象ブロックに関する予測モードが（典型的に「１」でシグナリングされる）「モーストプロバブルモード・リスト」中にあるか、または（典型的に「０」でシグナリングされる）「非モーストプロバブルモード・リスト」中にあるかどうかを示すＭＰＭ＿ＦＬＡＧ６６０のような、シンタックス要素を選択する。対象ブロックに関するＭＰＭ＿ＦＬＡＧ６６０との比較６５８は、適切な予測モードが「モーストプロバブルモード・リスト」６６２中にあるか、あるいは「非モーストプロバブルモード・リスト」６６４中にあるかどうかを判定するために用いられる。対象ブロックに関するＭＰＭ＿ＦＬＡＧ６６０が、予測モードが「モーストプロバブルモード・リスト」６６２中にあることを示し、かつ単一の予測モードのみが「モーストプロバブルモード・リスト」中に存在する場合には、その予測モードが、対象ブロックに関して選択された予測モード６７４である。選択された予測モード６７４は、選択されたモード６７５として出力される。対象ブロックに関するＭＰＭ＿ＦＬＡＧ６６０が、予測モードが「モーストプロバブルモード・リスト」６６２中にあることを示し、かつ２つの予測モードのみが「モーストプロバブルモード・リスト」インデックス中に存在する場合には、ＭＰＭ＿ＩＮＤＥＸインデックス６７０を用いて、２つの予測モードから選択された予測モード６７４をシグナリングし、選択されたモード６７５を出力する。ＭＰＭ＿ＩＮＤＥＸインデックス６７０は、バイパス復号エンジン６７３を用いることが適しているか否かを示す、ＭＰＭ＿ＩＮＤＥＸビット６７１を選択することにより、システムがビットストリームから決定する。結果としてＭＰＭ＿Ｉｎｄｅｘインデックス６７０を出力する。「モーストプロバブルモード・リスト」のエントリのうちから選択する（ステップ６６２）処理は、追加された異なるモードを区別するために、ＭＰＭ＿ＩＮＤＥＸインデックス６７０へ追加のビットを割り当てることによって拡張できる。

【0022】

先述のように、ビットストリームにおける過去のビンに基づいて、ＣＡＢＡＣは、現ビンが「１」または「０」となる確率を決定できる。「モーストプロバブルリスト内」および「非モーストプロバブルリスト内」からの選択は、ＣＡＢＡＣの符号化効率に有意な影響を与える決定であり、従ってアップデートされた確率を有することが有益である。

【0023】

対象ブロックに関するＭＰＭ_ＦＬＡＧ６６０が、予測モードが「非モーストプロバブルモード・リスト」６６４中にあることを示し、かつ単一の予測モードのみが「非モーストプロバブルモード・リスト」６６４中に存在する場合には、その予測モードが、対象ブロックに関して選択された予測モード６８０である。対象ブロックに関するＭＰＭ_ＦＬＡＧ６６０が、予測モードが「非モーストプロバブルモード・リスト」６６４中にあることを示し、かつ２つの予測モードのみが「非モーストプロバブルモード・リスト」中に存在する場合には、ＲＥＭ＿ＩＮＴＲＡ＿ＰＲＥＤ＿ＭＯＤＥインデックス６９０を用いて、２つの予測モードから選択された予測モード６８０を通知し、選択されたモード６７５を出力する。ＲＥＭ＿ＩＮＴＲＡ＿ＰＲＥＤ＿ＭＯＤＥインデックス６９０はバイパス復号エンジン６９３を用いることが適しているか否かを示しており、システムによって、ビットストリームから、ＲＥＭ＿ＩＮＴＲＡ＿ＰＲＥＤ＿ＭＯＤＥビット６９１を選択することにより決定され、結果としてＲＥＭ＿ＩＮＴＲＡ＿ＰＲＥＤ＿ＭＯＤＥインデックス６９０が提供される。対象ブロックに関するＭＰＭ＿ＦＬＡＧ６６０が、予測モードが「非モーストプロバブルモード・リスト」６６４中にあることを示し、かつ４つの予測モードのみが「非モーストプロバブルモード・リスト」インデックスに存在する場合には、２ビットのＲＥＭ＿ＩＮＴＲＡ＿ＰＲＥＤ＿ＭＯＤＥインデックス６９０を用いて、４つの予測モードから選択された予測モード６８０を通知し、選択されたモード６７５を出力する。対象ブロックに関するＭＰＭ＿ＦＬＡＧ６６０が、予測モードが「非モーストプロバブルモード・リスト」中にあることを示し、かつ８つの予測モードのみが「非モーストプロバブルモード・リスト」インデックス中に存在する場合には、３ビットのＲＥＭ＿ＩＮＴＲＡ＿ＰＲＥＤ＿ＭＯＤＥインデックス６９０を用いて、８つの予測モードから選択された予測モード６８０を通知し、選択されたモード６７５を出力する。非モーストプロバブルモード・リストからモードを選択するこの処理は、異なるモードを区別するために、ＲＥＭ＿ＩＮＴＲＡ＿ＰＲＥＤ＿ＭＯＤＥインデックスへ追加のビットを割り当てることによって拡張できる。

【0024】

前述のように、ビットストリームにおける過去のビンに基づいて、ＣＡＢＡＣは、現ビンが「１」または「０」となる確率を決定できる。前述のように、「モーストプロバブルモード・リスト」および「非モーストプロバブルモード・リスト内」からの選択は、ＣＡＢＡＣの符号化効率に有意な影響を与える決定であり、従ってアップデートされた確率を有することが有益である。しかしながら、「非モーストプロバブルモード・リスト」６６４内の可能性からの選択は、ＣＡＢＡＣの符号化効率に与える影響が限られており、確率はアップデートされるべきではなく、システムの計算複雑度は低減される。ほとんどの場合、アップデートされない特定の２値化シンボルに割り当てられる確率は５０％である。

【0025】

図９を参照すると、ＣＡＢＡＣに基づく例示的な符号化装置は、通常は非２値であるシンタックス要素値７００を受信する。バイナライザ７１０は、シンタックス要素値７００を受信し、シンタックス要素タイプ７２０に基づいて、２値列（ｂｉｎａｒｙ ｓｔｒｉｎｇ）７３０を発生させる。シンタックス要素タイプ７２０は、例えば、対象ブロックのイントラ予測モードに関して導出された索引語（ｉｎｄｅｘ ｔｅｒｍ）に対応する入力値、または対象ブロックのイントラ予測モードに関して導出されたフラグに対応する入力値をシグナリングする。セレクタ７４０は、１つ以上の入力に基づいて、バイパス符号化エンジン７５０か、またはレギュラー符号化エンジン７６０を用いるべきかどうかを選択する。セレクタ７４０への１つの入力としては、シンタックス要素タイプ７２０を含む。セレクタ７４０への他の入力としては、スライス・タイプ７７０を含む。スライス・タイプ７７０は、例えば、Ｉスライス（イントラ予測スライス）、Ｐスライス（前方予測スライス）、および／またはＢスライス（双方向予測スライス）を含む。セレクタ７４０への他の入力としては、量子化パラメータ７８０である。２値化されたシンタックス要素値の統計的な振舞いは、例えば、ビットストリームのビットレートにしばしば関係する量子化パラメータに基づいて変化することがある。セレクタ７４０への他の入力としては、結果として生じるビットストリーム８００から収集された統計データ７９０である。収集された統計データ７９０によって、符号化効率をさらに改善するためにビットストリームに基づいて符号化の仕方を修正することが容易になる。セレクタ７４０が、１つ以上の入力に基づいて、バイパス符号化モード８１０を選択すれば、２値列７３０は、ビットストリーム８００を発生させるためにバイパス符号化エンジン７５０を用いて符号化される。セレクタ７４０が１つ以上の入力に基づいてレギュラー符号化モード８２０を選択した場合には、２値列７３０が算術符号化装置であるレギュラー符号化エンジン７６０へ供給される。加えて、現確率推定８５０が、空間的および／または時間的に隣接したシンタックス要素値８４０と、過去に符号化された２値シンボルに基づいて、コンテキスト・モデラ８３０によりレギュラー符号化エンジンへ入力として供給される。レギュラー符号化エンジン７６０は、ビットストリーム８００を発生させる。レギュラー符号化エンジン７６０の出力は、コンテキスト・モデラ８３０の確率をアップデートするために用いられる。セレクタ７４０は、ビットストリーム８００にどの符号化されたビットが含まれるべきかを示すために用いることもできる。

【0026】

図１０を参照すると、ビットストリーム８００は、ＣＡＢＡＣに基づく復号装置によって受信される。セレクタ８１０は、ビットストリーム８００からの１つ以上の入力に基づいて、バイパス復号エンジン８２０か、またはレギュラー復号エンジン８３０を用いるべきかどうかを選択する。セレクタ８１０への１つの入力としては、シンタックス要素タイプ７２０を含む。セレクタ８１０への他の入力としては、スライス・タイプ７７０を含む。セレクタ８１０への他の入力としては、量子化パラメータ７８０を含む。セレクタ８１０への他の入力としては、収集された統計データ７９０である。セレクタ８１０が１つ以上の入力に基づいてバイパス復号モード８４０を選択した場合、ビットストリーム８００は、２値の復号されたビット８５０を発生させるためにバイパス復号エンジン８２０を用いて復号される。セレクタ８１０が１つ以上の入力に基づいてレギュラー復号モード８６０を選択した場合、ビットストリーム８００は、算術復号装置のエンジンであるレギュラー復号エンジン８３０へ供給される。加えて、現確率推定８７５が、空間的および／または時間的に隣接したシンタックス要素値８８０に基づいて、コンテキスト・モデラ８７０によりレギュラー復号エンジンへ入力として供給される。レギュラー復号エンジン８３０は、２値の復号されたビット８９０を発生させる。レギュラー復号エンジン８３０の出力は、コンテキスト・モデラ８７０の確率をアップデートするために用いられる。セレクタ８１０は、どの２値の復号されたビット８５０、８９０がデバイナライザ（ｄｅｂｉｎａｒｉｚｅｒ）９００へ供給されるべきかを示すために用いることもできる。デバイナライザ９００は、２値の復号された入力をシンタックス要素タイプ７２０とともに受信して、非２値のシンタックス要素値９１０を供給する。

【0027】

本発明の様態は、動画像を復号する復号装置を提供し、
（ａ）復号装置は、複数の画素を表す動画像のブロックを表す量子化された係数を含んだビットストリームを受信し、
（ｂ）復号装置は、コンテキスト適応２値算術符号化を用いてビットストリームを復号し、
（ｃ）コンテキスト適応２値算術符号化は、少なくとも復号されている現シンタックス要素に空間的および時間的に隣接するシンタックス要素値の少なくとも１つに基づく確率推定に基づいてビットストリームを復号する第１のモードと、第２のモードは、復号されている現シンタックス要素への他のシンタックス要素に基づく確率推定に基づかないでビットストリームを復号する第２のモードを含み、 （ｄ）コンテキスト適応２値算術符号化は、現シンタックス要素がイントラ符号化されている場合に第１のモードを用い、プロバブルモードの第１のセットおよびプロバブルモードの第２のセットから選択して、現シンタックス要素を復号し、プロバブルモードの第１のセットは、プロバブルモードの第２のセットより尤度が高く、
（ｅ）コンテキスト適応２値算術符号化は、現シンタックス要素がイントラ符号化されている場合、かつプロバブルモードの第２のセットの１つのうちから選択する場合に、第２のモードを用いて現シンタックス要素を復号する。

【0028】

別の様態によれば、第１のモードは、復号することに基づいて確率推定をアップデートすることを含む。

【0029】

別の様態によれば、プロバブルモードの第１のセットは、少なくとも２つのモードを含む。

【0030】

別の様態によれば、プロバブルモードの第１のセットは、単一のモードを含む。

【0031】

別の様態によれば、プロバブルモードの第２のセットは、少なくとも２つのモードを含む。

【0032】

別の様態によれば、プロバブルモードの第２のセットは、単一のモードを含む。

【0033】

別の様態によれば、ビットストリームは、プロバブルモードの第１のセットおよびプロバブルモードの第２のセットの間で選択することを示すためのフラグを含む。

【0034】

別の様態によれば、ビットストリームは、複数のプロバブルモードの第１のセットのうちからの選択を示すためのインデックスを含む。

【0035】

別の様態によれば、ビットストリームは、複数のプロバブルモードの第２のセットのうちからの選択を示すためのインデックスを含む。

【0036】

別の様態によれば、プロバブルモードの第１のセットおよびプロバブルモードの第２のセットからの選択は、さらにシンタックス要素タイプに基づく。

【0037】

別の様態によれば、プロバブルモードの第１のセットおよびプロバブルモードの第２のセットからの選択は、さらにスライス・タイプに基づく。

【0038】

別の様態によれば、プロバブルモードの第１のセットおよびプロバブルモードの第２のセットからの選択は、さらに量子化パラメータに基づく。

【0039】

別の様態によれば、プロバブルモードの第１のセットおよびプロバブルモードの第２のセットからの選択は、さらに、復号されたビットストリームの収集された統計データに基づく。

【0040】

前述の明細書に使用された用語および表現は、限定ではなく、説明の用語として本明細書に用いられ、かかる用語および表現の使用には図示され、説明される特徴またはその部分の等価物を除外する意図はなく、本発明の範囲は、添付される特許請求の範囲によってのみ規定され、限定されることが理解される。

【符号の説明】

【0041】

８１０……セレクタ
８２０……バイパス復号エンジン
８３０……標準復号エンジン
８７０……コンテキスト・モデラ
９００……デバイナライザ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】