知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
▶ ヴェロス メディア インターナショナル リミテッドの特許一覧
(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】6799122
(24)【登録日】2020年11月24日
(45)【発行日】2020年12月9日
(54)【発明の名称】画像符号化方法、画像復号方法および画像復号装置
(51)【国際特許分類】
H04N 19/91 20140101AFI20201130BHJP
【ＦＩ】
H04N19/91
【請求項の数】10
【全頁数】40
(21)【出願番号】特願2019-164567(P2019-164567)
(22)【出願日】2019年9月10日
(62)【分割の表示】特願2017-132865(P2017-132865)の分割
【原出願日】2013年4月8日
(65)【公開番号】特開2020-5300(P2020-5300A)
(43)【公開日】2020年1月9日
【審査請求日】2019年9月10日
(31)【優先権主張番号】61/651,649
(32)【優先日】2012年5月25日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】517189537
【氏名又は名称】ヴェロス メディア インターナショナル リミテッド
【氏名又は名称原語表記】Ｖｅｌｏｓ Ｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｌｉｍｉｔｅｄ
(74)【代理人】
【識別番号】110002952
【氏名又は名称】特許業務法人鷲田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】寺田 健吾
(72)【発明者】
【氏名】柴原 陽司
(72)【発明者】
【氏名】谷川 京子
(72)【発明者】
【氏名】笹井 寿郎
(72)【発明者】
【氏名】杉尾 敏康
(72)【発明者】
【氏名】松延 徹
【審査官】
岩井 健二
(56)【参考文献】
【文献】
Chih-Ming Fu, et al.，Non-CE1: Bug-fix of offset coding in SAO interleaving mode，Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11，２０１２年 ４月２７日，JCTVC-I0168
【文献】
Yu-Wen Huang，BoG report on SAO，Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11，２０１２年 ５月 ４日，JCTVC-I0576
【文献】
Toru Matsunobu, et al.，AHG5/AHG6: Bypass coding for SAO syntax elements，Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11，２０１２年 ７月，JCTVC-J0148r1
【文献】
In Suk Chong, et al.，AHG6/AHG5: Simplified SAO coding，Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11，２０１２年 ７月，JCTVC-J0347-v3
【文献】
In Suk Chong, et al.，AHG6/AHG5: SAO offset coding，Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11，２０１２年 ７月 ３日，JCTVC-J0106
【文献】
Woo-shik Kim, et al.，AhG6: SAO Offset Bypass Coding，Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11，２０１２年 ７月１１日，JCTVC-J0141
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０４Ｎ１９／００−１９／９８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ＳＡＯ（Ｓａｍｐｌｅ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｏｆｆｓｅｔ）値のためのＳＡＯタイプパラメータを決定するステップと、
前記ＳＡＯタイプパラメータを符号化ビットストリームに符号化するステップであって、前記ＳＡＯ値がバンドオフセット値であることを示すステップと、
前記ＳＡＯ値の大きさを示す整数および前記ＳＡＯ値の符号を示す符号パラメータとして表された前記ＳＡＯ値であって、再構成画像の画素値に加算される前記ＳＡＯ値を決定するステップと、
固定確率のバイパス算術符号化を用いて、決定した前記整数を前記符号化ビットストリームに符号化するステップと、
前記固定確率のバイパス算術符号化を用いて、決定した前記符号パラメータを前記符号化ビットストリームに符号化するステップと、
を有する、方法。
前記ＳＡＯタイプパラメータを符号化ビットストリームに符号化するステップであって、前記ＳＡＯ値がバンドオフセット値であることを示すステップと、
前記ＳＡＯ値の大きさを示す整数および前記ＳＡＯ値の符号を示す符号パラメータとして表された前記ＳＡＯ値であって、再構成画像の画素値に加算される前記ＳＡＯ値を決定するステップと、
固定確率のバイパス算術符号化を用いて、決定した前記整数を前記符号化ビットストリームに符号化するステップと、
前記固定確率のバイパス算術符号化を用いて、決定した前記符号パラメータを前記符号化ビットストリームに符号化するステップと、
を有する、方法。
【請求項2】
前記固定確率は、５０％の確率である、
請求項１に記載の方法。
請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記ＳＡＯタイプパラメータは、前記ＳＡＯ値がエッジオフセット値であることを示す、
請求項１に記載の方法。
請求項１に記載の方法。
【請求項4】
装置であって、
少なくとも１つのプロセッサと、
コンピュータプログラムコードを含む少なくとも１つのメモリと、を備え、前記メモリおよび前記コンピュータプログラムコードは、前記少なくとも１つのプロセッサと協働して、前記装置に、
ビットストリームからＳＡＯ（Ｓａｍｐｌｅ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｏｆｆｓｅｔ）タイプパラメータを復号するステップと、
ＳＡＯ値のためのＳＡＯタイプを前記ＳＡＯパラメータから決定するステップであって、前記ＳＡＯタイプパラメータは前記ＳＡＯ値がバンドオフセット値であることを示す、前記ステップと、
固定確率のバイパス算術符号化を用いて、前記ＳＡＯ値の大きさを示す整数を前記ビットストリームから復号するステップと、
前記固定確率のバイパス算術符号化を用いて、前記ＳＡＯ値の符号を示す符号パラメータを前記ビットストリームから復号するステップと、
復号された前記整数と前記符号とを用いて前記ＳＡＯ値を決定するステップと、を行わせる、
装置。
少なくとも１つのプロセッサと、
コンピュータプログラムコードを含む少なくとも１つのメモリと、を備え、前記メモリおよび前記コンピュータプログラムコードは、前記少なくとも１つのプロセッサと協働して、前記装置に、
ビットストリームからＳＡＯ（Ｓａｍｐｌｅ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｏｆｆｓｅｔ）タイプパラメータを復号するステップと、
ＳＡＯ値のためのＳＡＯタイプを前記ＳＡＯパラメータから決定するステップであって、前記ＳＡＯタイプパラメータは前記ＳＡＯ値がバンドオフセット値であることを示す、前記ステップと、
固定確率のバイパス算術符号化を用いて、前記ＳＡＯ値の大きさを示す整数を前記ビットストリームから復号するステップと、
前記固定確率のバイパス算術符号化を用いて、前記ＳＡＯ値の符号を示す符号パラメータを前記ビットストリームから復号するステップと、
復号された前記整数と前記符号とを用いて前記ＳＡＯ値を決定するステップと、を行わせる、
装置。
【請求項5】
前記メモリおよび前記コンピュータプログラムコードは、前記少なくとも１つのプロセッサと協働して、前記装置に、前記ＳＡＯ値を画像のピクセル値に加算させる、
請求項４に記載の装置。
請求項４に記載の装置。
【請求項6】
前記固定確率は、５０％の確率である、
請求項４に記載の装置。
請求項４に記載の装置。
【請求項7】
前記ＳＡＯタイプパラメータは、前記ＳＡＯ値がエッジオフセット値であることを示す、
請求項４に記載の装置。
請求項４に記載の装置。
【請求項8】
ビットストリームからＳＡＯ（Ｓａｍｐｌｅ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｏｆｆｓｅｔ）タイプパラメータを復号するステップと、
ＳＡＯ値のためのＳＡＯタイプを前記ＳＡＯパラメータから決定するステップであって、前記ＳＡＯタイプパラメータは前記ＳＡＯ値がバンドオフセット値であることを示す前記ステップと、
固定確率のバイパス算術符号化を用いて、前記ＳＡＯ値の大きさを示す整数を前記ビットストリームから復号するステップと、
前記固定確率のバイパス算術符号化を用いて、前記ＳＡＯ値の符号を示す符号パラメータを前記ビットストリームから復号するステップと、
復号された前記整数と前記符号とを用いて前記ＳＡＯ値を決定するステップと、
を有する、方法。
ＳＡＯ値のためのＳＡＯタイプを前記ＳＡＯパラメータから決定するステップであって、前記ＳＡＯタイプパラメータは前記ＳＡＯ値がバンドオフセット値であることを示す前記ステップと、
固定確率のバイパス算術符号化を用いて、前記ＳＡＯ値の大きさを示す整数を前記ビットストリームから復号するステップと、
前記固定確率のバイパス算術符号化を用いて、前記ＳＡＯ値の符号を示す符号パラメータを前記ビットストリームから復号するステップと、
復号された前記整数と前記符号とを用いて前記ＳＡＯ値を決定するステップと、
を有する、方法。
【請求項9】
前記ＳＡＯ値を画像のピクセル値に加算する、
請求項８に記載の方法。
請求項８に記載の方法。
【請求項10】
前記ＳＡＯタイプパラメータは、前記ＳＡＯ値がエッジオフセット値であることを示す、
請求項８に記載の方法。
請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像符号化方法、画像復号方法、画像符号化装置、画像復号装置および画像符号化復号装置に関し、特に、ＳＡＯ（Ｓａｍｐｌｅ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｏｆｆｓｅｔ）パラメータの算術符号化処理または算術復号処理を行う画像符号化方法、画像復号方法、画像符号化装置、画像復号装置および画像符号化復号装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、デジタル映像機器の技術進歩が著しく、映像信号（時系列順に並んだ複数の画像）を圧縮符号化し、ＤＶＤあるいはハードディスク等の記録メディアに記録する、または、ネットワークを経由して配信する機会が増えている。映像信号の圧縮符号化の標準規格としては、例えば、Ｈ．２６４／ＡＶＣ（ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ）がある。さらに、次世代の標準規格として、ＨＥＶＣ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）規格が検討されている。
【0003】
現在検討されているＨＥＶＣ規格（非特許文献１）には、ＳＡＯ（Ｓａｍｐｌｅ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｏｆｆｓｅｔ）と呼ばれるオフセット処理がある。ＳＡＯ処理とは、符号列（符号化ビットストリーム）から復号した画像の各画素に対し、オフセット値を加算する処理である。ＳＡＯ処理を実行することにより、符号化による画像劣化を低減し、復号される画像を原画像により近づけることができる。ＨＥＶＣ規格では、ＳＡＯ処理のオフセット値を、算術符号化処理して符号列に付与する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 9th Meeting: Geneva, CH, 27 April - 7 May 2012 JCTVC-I0602_CDTexts_r2.doc, BoG report on integrated text of SAO adoptions on top of JCTVC-I0030,http://phenix.it-sudparis.eu/jct/doc_end_user/documents/9_Geneva/wg11/JCTVC-I0602-v3.zip
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記従来の技術では、画像の符号化及び復号において、処理を高速化させることが望まれている。
【0006】
そこで、本発明は、処理を高速化させることができる画像符号化方法および画像復号方法等を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様に係る画像符号化方法は、入力画像を符号化する画像符号化方法であって、オフセット処理で、前記入力画像に対応する再構成画像の画素値に加算されるオフセット値を、多値信号から２値信号に変換するステップと、前記２値信号に対して、固定確率を用いるバイパス算術符号化処理を行うステップとを有し、前記２値信号の先頭からの１の連続個数が、前記多値信号が示す値となっており、前記多値信号が最大値より小さい場合は、前記２値信号の最後に０が付加されており、前記多値信号が最大値の場合は、前記２値信号の最後に０が付加されていない。
【0008】
また、本発明の一態様に係る画像符号化方法は、入力画像を符号化する画像符号化方法であって、前記入力画像に対応する再構成画像の画素値に適用されるオフセット処理で用いられるオフセット値を２値信号に変換するステップと、前記２値信号に対して、固定確率を用いるバイパス算術符号化処理を行うステップとを有する。
【0009】
本発明の一態様に係る画像復号方法は、符号化画像を復号する画像復号方法であって、符号化された２値信号であって、前記符号化画像に対応する再構成画像の画素値に適用されるオフセット処理で用いられるオフセット値を示す２値信号に対し、固定確率を用いるバイパス算術復号処理を行うステップと、前記バイパス算術復号処理された前記２値信号を前記オフセット値に変換するステップとを有する。
【0010】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、装置、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【0011】
本発明による画像符号化方法、画像符号化装置、画像復号方法、画像復号装置、および、画像符号化復号装置によれば、処理を高速化させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
（本発明の基礎となった知見）本発明者は、「背景技術」の欄において記載した画像符号化方法等に関し、以下の問題が生じることを見出した。
【0014】
上述したように、ＨＥＶＣ規格では、オフセット処理であるＳＡＯ処理のオフセット値を、算術符号化処理して符号列に付与する。より詳細には、ＨＥＶＣ規格の算術符号化処理では、符号化対象の信号（例えば、ＳＡＯオフセット値）を、多値信号から２値信号に変換し、当該２値信号（ｂｉｎ ｓｔｒｉｎｇ）を算術符号化処理する。
【0015】
ここで、算術符号化処理には２種類あり、（１）適応的なシンボル発生確率を用いて算術符号化処理するコンテキスト算術符号化処理と、（２）シンボル発生確率を、例えば、５０％に固定して算術符号化処理するバイパス（Ｂｙｐａｓｓ）算術符号化処理がある。
【0016】
（１）コンテキスト算術符号化処理では、符号化対象の信号毎にコンテキストが選択される。シンボル発生確率は、コンテキストに対応して決められる。さらに、コンテキスト算術符号化処理では、選択したコンテキストをロードし、そのコンテキストに応じたシンボル発生確率を基に符号化対象の信号の算術符号化処理が行われる。さらに、コンテキスト算術符号化処理では、符号化対象の信号の値に応じて、コンテキストのシンボル発生確率（例えば、１になる確率）を更新するコンテキスト更新処理が行われる。
【0017】
（２）一方、バイパス算術符号化処理では、符号化対象の信号は、コンテキストを用いず、シンボル発生確率を、例えば、５０％に固定して算術符号化処理される。このため、バイパス算術符号化処理では、コンテキストのロードおよびコンテキスト更新処理は行われない。
【0018】
従来、画像符号化装置では、ＳＡＯオフセット値を、コンテキスト算術符号化処理している。これは、ＨＥＶＣ規格（非特許文献１）では、ＳＡＯオフセット値を示す２値信号のシンボル発生確率に偏りがあると考えられているためである。シンボル発生確率に偏りがある場合は、コンテキスト算術符号化処理を用いることで、符号化効率の低下を抑制できる。
【0019】
しかしながら、上述したように、コンテキスト算術符号化処理では、コンテキストのロードおよび更新等の処理が必要であった。また、所定のＳＡＯオフセット値のコンテキスト算術符号化処理において選択されたコンテキストと同じコンテキストが他のＳＡＯオフセット値のコンテキスト算術符号化処理において選択された場合、先に算術符号化処理を開始したＳＡＯオフセット値に対するコンテキストの更新処理が完了するまで、次のＳＡＯオフセット値に対するコンテキスト算術符号化処理を開始することができない。このため、処理が順次的になり、スループットが低下するという問題がある。
【0020】
このような問題を解決するために、本発明の一態様に係る画像符号化方法は、入力画像を符号化する画像符号化方法であって、前記入力画像に対応する再構成画像の画素値に適用されるオフセット処理で用いられるオフセット値を２値信号に変換するステップと、前記２値信号に対して、固定確率を用いるバイパス算術符号化処理を行うステップとを有する。
【0021】
上記構成の画像符号化方法では、バイパス算術符号化処理を用いてＳＡＯオフセット値を算術符号化処理するため、処理を高速化させることができる。
【0022】
後で詳述するが、本発明者らは、ＳＡＯオフセット値を示す２値信号のシンボル発生確率には、あまり偏りがないことを発見した。従って、バイパス算術符号化処理を用いた場合でも、符号化効率が低下しないと考えられる。そこで、本発明者らは、ＳＡＯオフセット値に対する算術符号化処理として、バイパス算術符号化処理を用いた場合でも、符号化効率が低下しないことを実験により確認した。
【0023】
従って、上記構成の画像符号化方法では、符号化効率を低下させることなく、算術符号化処理を高速化させることが可能である。
【0024】
また、本発明の一態様に係る画像復号方法は、符号化画像を復号する画像復号方法であって、符号化された２値信号であって、前記符号化画像に対応する再構成画像の画素値に適用されるオフセット処理で用いられるオフセット値を示す２値信号に対し、固定確率を用いるバイパス算術復号処理を行うステップと、前記バイパス算術復号処理された前記２値信号を前記オフセット値に変換するステップとを有する。
【0025】
また、本発明の一態様に係る画像符号化装置は、制御回路と、前記制御回路に電気的に接続される記憶装置とを備え、入力画像を符号化する画像符号化装置であって、前記制御回路は、前記入力画像に対応する再構成画像の画素値に適用されるオフセット処理で用いられるオフセット値を２値信号に変換するステップと、前記２値信号に対して、固定確率を用いるバイパス算術符号化処理を行うステップとを実行する。
【0026】
また、本発明の一態様に係る画像復号装置は、制御回路と、前記制御回路に電気的に接続される記憶装置とを備え、符号化画像を復号する画像復号装置であって、前記制御回路は、符号化された２値信号であって、前記符号化画像に対応する再構成画像の画素値に適用されるオフセット処理で用いられるオフセット値を示す２値信号に対し、固定確率を用いるバイパス算術復号処理を行うステップと、前記バイパス算術復号処理された前記２値信号を前記オフセット値に変換するステップとを実行する。
【0027】
また、本発明の一態様に係る画像符号化復号装置は、上記画像符号化装置と、上記画像復号装置とを備える。
【0028】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【0029】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【0030】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【0033】
画像符号化装置１００は、入力される画像（入力画像）をブロック毎に符号化して、符号列（符号化ビットストリーム）を生成する装置である。
【0034】
図１に示すように、画像符号化装置１００は、ブロック分割部１０１、減算部１０２、変換部１０３、可変長符号化部（エントロピー符号化部）１０４、逆変換部１０５、加算部１０６、ＳＡＯ処理部１０７、ＳＡＯパラメータ符号化部１１０、フレームメモリ１０８、および、予測部１０９を備えている。
【0035】
ブロック分割部１０１は、入力画像を、複数の画素で構成される複数の予測対象ブロックに分割する。予測対象ブロックは、サイズが可変のブロックであり、例えば、最小のサイズは４×４、最大のサイズは３２×３２である。
【0036】
減算部１０２は、予測対象ブロックから、後述する予測部１０９により予測された予測ブロックを減算して、差分ブロックを算出する。変換部１０３は、差分ブロックを画像領域から周波数領域に変換して周波数係数を導出する変換処理、および、周波数係数を量子化する量子化処理を行う。なお、以降の説明では、量子化された周波数係数を量子化係数と称する。
【0037】
可変長符号化部１０４は、変換部１０３から出力された量子化係数、および、復号に必要な各種情報（予測対象ブロックのパーティション情報、予測の種別、動きベクトル、予測モード（面内予測モード）、および、量子化パラメータ等）に対して、エントロピー符号化を施すことにより、符号列を生成する。
【0038】
逆変換部１０５は、変換部１０３から出力された量子化係数に対し、周波数係数に変換する逆量子化処理、および、周波数係数を周波数領域から画像領域に変換して再構成差分ブロックを導出する逆変換処理を行う。加算部１０６は、後述する予測部１０９により予測された予測ブロックと逆変換部１０５において導出された再構成差分ブロックとを加算して、再構成ブロックを生成する。
【0039】
ＳＡＯ処理部１０７は、後で詳述するが、再構成ブロックに対し、再構成ブロックを構成する各画素の画素値に、各画素の属するカテゴリ（クラス）に対応したＳＡＯオフセット値を加算するＳＡＯ処理（オフセット処理）を行う。ここで、上述した変換部１０３の処理は、不可逆処理であるため、入力画像の予測対象ブロックと再構成ブロックとの間に誤差が生じる。ＳＡＯオフセット値は、当該誤差を補正するための値であり、カテゴリ毎に設定されている。
【0040】
ＳＡＯパラメータ符号化部１１０は、ＳＡＯ処理に用いられる各種パラメータを可変長符号化し、可変長符号化部１０４から出力される符号列に付与する。なお、本実施の形態では、ＳＡＯパラメータとして、上述したＳＡＯオフセット値を示すｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔと、ＳＡＯオフセット値の分類を示すｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘとを例に説明する。
【0041】
図２は、ＳＡＯパラメータ符号化部１１０の構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、ＳＡＯパラメータ符号化部１１０は、ｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘ符号化部１１１と、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ符号化部１１２とを備えている。
【0042】
ｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘ符号化部１１１は、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔの分類を示すｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘを算術符号化処理する。ここで、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔの分類（カテゴリ）には、周囲の画素の状況に応じて値が決まるエッジオフセット値と、自分の画素値がどの領域に属するかに応じて値が決まるバンドオフセット値の２つのカテゴリがある。
【0043】
ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ符号化部１１２は、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔを算術符号化処理する。図３は、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ符号化部１１２の構成の一例を示すブロック図である。
【0044】
ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ符号化部１１２は、図３に示すように、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ２値化部１１３と、算術符号化切替部１１４と、コンテキスト０算術符号化部１１５と、コンテキスト１算術符号化部１１６と、バイパス算術符号化部（図３では「Ｂｙｐａｓｓ算術符号化部」と表記）１１７とを備えている。
【0045】
ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ２値化部１１３は、多値信号であるｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔを２値化する（０と１の信号に変換する）。算術符号化切替部１１４は、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔに適用する算術符号化処理の方法を切り替える。コンテキスト０算術符号化部１１５は、第一のコンテキスト（コンテキスト０）を用いたコンテキスト０算術符号化処理を行う。コンテキスト１算術符号化部１１６は、第二のコンテキスト（コンテキスト１）を用いたコンテキスト１算術符号化処理を行う。バイパス算術符号化部１１７は、固定確率を用いるバイパス算術符号化処理を行う。
【0046】
フレームメモリ１０８は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）あるいはＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置で構成されている。
【0047】
予測部１０９は、インター予測またはイントラ予測により、予測ブロックを生成する。予測部１０９は、インター予測では、予測対象ブロックを用いて動きベクトルを導出し、フレームメモリ１０８に記憶されたＳＡＯ処理後の再構成ブロックと導出した動きベクトルとを用いて予測ブロックを生成する。予測部１０９は、イントラ予測では、予測モードに応じて、フレームメモリ１０８に記憶されたＳＡＯ処理後の再構成ブロックを用いて予測ブロックを生成する。
【0049】
画像符号化装置１００は、先ず、ブロック分割部１０１によって入力画像を複数の予測対象ブロックに分割し、予測対象ブロックを順次、減算部と予測部に出力する（Ｓ１０１）。本実施の形態では、予測対象ブロックのサイズは可変である。入力画像は、画像の特徴を用いて分割される。予測対象ブロックの最小サイズは、本実施の形態では、横４画素×縦４画素である。また、予測対象ブロックの最大サイズは、本実施の形態では、横３２画素×縦３２画素である。
【0050】
画像符号化装置１００は、予測部１０９によって、予測対象ブロックとフレームメモリ１０８に格納されている再構成ブロックとを用いて予測ブロックを生成する（Ｓ１０２）。
【0051】
画像符号化装置１００は、減算部１０２によって、予測対象ブロックから予測ブロックを減算して差分ブロックを生成する（Ｓ１０３）。
【0052】
画像符号化装置１００は、変換部１０３によって、差分ブロックを周波数係数に変換し、周波数係数を量子化係数に変換する（Ｓ１０４）。
【0053】
画像符号化装置１００は、逆変換部１０５によって、量子化係数を逆量子化して周波数係数を導出し、当該周波数係数を周波数領域から画像領域に変換し、再構成差分ブロックを生成する（Ｓ１０５）。
【0054】
画像符号化装置１００は、加算部１０６によって、復元した再構成差分ブロックと予測ブロックとを加算して再構成ブロックを生成する（Ｓ１０６）。
【0055】
画像符号化装置１００は、ＳＡＯ処理部１０７によって、ＳＡＯ処理を行う（Ｓ１０７）。ＳＡＯ処理部１０７は、まず、ＳＡＯ処理に用いるＳＡＯパラメータを決定する。本実施の形態では、ＳＡＯパラメータは、ＳＡＯオフセット値の分類を示すｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘ、および、ＳＡＯオフセット値を示すｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔである。ＳＡＯ処理部１０７は、再構成ブロックを構成する各画素の画素値にＳＡＯオフセット値を加算し、ＳＡＯオフセット値を加算した再構成ブロックをフレームメモリ１０８に格納する。なお、ＳＡＯ処理では、再構成ブロックを構成する各画素は複数のカテゴリに分類され、カテゴリ毎にＳＡＯオフセット値が導出される。各画素を複数のカテゴリに分類するための方法は複数ある。このため、ＳＡＯオフセット値の分類を示すパラメータｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘを用いている。
【0056】
画像符号化装置１００は、ＳＡＯパラメータ符号化部１１０によって、ＳＡＯパラメータを可変長符号化し、可変長符号化部１０４から出力される符号列に付加する（Ｓ１０８）。ＳＡＯパラメータ符号化部１１０の処理については、後で説明する。
【0057】
画像符号化装置１００は、可変長符号化部１０４によって、変換部１０３から出力された量子化係数を可変長符号化し、符号列を出力する（Ｓ１０９）。
【0058】
画像符号化装置１００は、入力画像の全ての予測対象ブロックの符号化が完了するまで、ステップＳ１０２からステップＳ１０９を繰り返し実行する（Ｓ１１０）。
【0061】
ＳＡＯパラメータ符号化部１１０は、ｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘ符号化部１１１において、ｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘを符号化する（Ｓ１１１）。
【0062】
ＳＡＯパラメータ符号化部１１０は、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ符号化部１１２において、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔを符号化する（Ｓ１１２）。
【0063】
＜１−２−２．動作（ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ符号化部の動作）＞本実施の形態のｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ符号化部１１２の動作について、図６Ａを基に説明する。図６Ａは、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ符号化部１１２の処理の一例を示すフローチャートである。
【0064】
ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ符号化部１１２は、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ２値化部１１３によって、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔを多値信号から２値信号（ｂｉｎ ｓｔｒｉｎｇ）に変換する（Ｓ１２１）。
【0065】
ここで、本実施の形態では、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔが０〜７の値を取る場合について説明する。図７は、多値信号と２値信号との対応関係を示す表である。図７からわかるように、２値信号の先頭からの“１”の連続回数が、多値信号が示す値となっている。また、図７では、多値信号が“０”〜“６”の場合は、最後に０が付与されている。多値信号が最大値の“７”の場合は、最後の０が付かないようになっている。ここで、ｂｉｎＩｄｘは２値信号（ｂｉｎ ｓｔｒｉｎｇ）を構成するｂｉｎ（２値信号のうちの１ビット）のインデックスである。ｂｉｎＩｄｘは、先頭が０で以降は１ずつインクリメントした値となっている。２値信号は、ｂｉｎＩｄｘが０のｂｉｎから順に、算術符号化切替部１１４に出力される。
【0066】
ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ符号化部１１２は、算術符号化切替部１１４によって、ｂｉｎＩｄｘの値を判定する（Ｓ１２２、Ｓ１２４、Ｓ１２６）。
【0067】
算術符号化切替部１１４は、ｂｉｎＩｄｘが０である場合は（Ｓ１２２で「Ｙｅｓ」）、ｂｉｎをコンテキスト０算術符号化部１１５に出力する。コンテキスト０算術符号化部１１５は、コンテキスト０を用いてコンテキスト算術符号化処理を行う（Ｓ１２３）。
【0068】
算術符号化切替部１１４は、ｂｉｎＩｄｘが１である場合は（Ｓ１２２で「Ｎｏ」、Ｓ１２４で「Ｙｅｓ」）、ｂｉｎをコンテキスト１算術符号化部１１６に出力する。コンテキスト１算術符号化部１１６は、コンテキスト１を用いてコンテキスト算術符号化処理を行う（Ｓ１２５）。
【0069】
算術符号化切替部１１４は、ｂｉｎＩｄｘが０でも１でもない場合は（Ｓ１２２で「Ｎｏ」、Ｓ１２４で「Ｎｏ」）、ｂｉｎをバイパス算術符号化部１１７に出力する。バイパス算術符号化部１１７は、バイパス算術符号化処理を行う（Ｓ１２６）。
【0070】
なお、バイパス算術符号化部１１７ではコンテキストを用いないため、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ符号化部１１２全体では、本実施の形態では、２種類のコンテキストが用いられることになる。
【0071】
ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ符号化部１１２は、２値信号を構成する全てのｂｉｎの処理が完了するまで（Ｓ１２７）、ステップＳ１２２〜ステップＳ１２７を繰り返し実行する。
【0072】
＜１−３．効果、変形例等＞以上、本実施の形態の画像符号化装置１００は、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔの後半のｂｉｎに対し、バイパス算術符号化処理を行うため、処理を高速化することが可能となる。より具体的には、本実施の形態では、ｂｉｎＩｄｅｘが２以上のｂｉｎに対しては、コンテキスト算術符号化処理ではなくバイパス算術符号化処理が行われる。上述したように、バイ
パス算術符号化処理は、コンテキストのロードおよび更新が不要である。このため、他の予測対象ブロックのＳＡＯオフセット値の算術符号化処理の完了を待つことなく、ＳＡＯオフセット値の算術符号化処理を始めることが可能になり、処理を高速化することが可能である。
【0073】
また、現在検討されているＨＥＶＣ規格（非特許文献１）では、ｂｉｎＩｄｘ１〜６のシンボル発生確率（１になる確率）は同じくらいであり、５０％ではないなんらかの偏りがあると考えられていた。より具体的には、ｂｉｎＩｄｘ１以降が存在する場合（ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔが１以上の場合）は、ｂｉｎＩｄｘ１が０でｂｉｎＩｄｘ２以降は存在しないケース（ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔは１）か、ｂｉｎＩｄｘ１〜６が全て１になるケース（ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔは７）が多いと考えられていた。
【0074】
これに対し、本発明者は、ｂｉｎＩｄｘ１〜６のシンボル発生確率を５０％固定で符号化する実験を行った結果、ほとんど符号化効率は劣化しないことを発見した。つまり、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔは中間の値（２〜６）になるケースも多く、ｂｉｎＩｄｘ１〜６のシンボル発生確率は５０％に近いことがわかった。よって、ｂｉｎＩｄｘ２以降は、コンテキスト算術符号化処理ではなく、バイパス算術符号化処理を用いることによって、符号化効率の低下を抑制した処理高速化が可能となる。
【0075】
＜１−３−１．変形例＞なお、上記実施の形態１では、ｂｉｎＩｄｘ２以降のｂｉｎをバイパス算術符号化処理しているが、これに限るものではない。
【0076】
ここで、図８は、ｂｉｎＩｄｘを構成するｂｉｎと、適用される算術符号化処理との対応を示す表である。図８において、「実施例１」は、上述した実施の形態１におけるｂｉｎと適用される算術符号化処理との対応関係を示している。また、「コンテキスト０」は、コンテキスト０を用いたコンテキスト算術符号化処理を示している。「コンテキスト１」は、コンテキスト１を用いたコンテキスト算術符号化処理を示している。「Ｂｙｐａｓｓ」は、バイパス算術符号化処理を示している。
【0077】
図８の「変更１」は、変形例１を示している。変形例１では、図８に示すように、ｂｉｎＩｄｘ０のｂｉｎをコンテキスト算術符号化処理し、ｂｉｎＩｄｘ１以降のｂｉｎをバイパス算術符号化処理している。変形例１では、図２に示すｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ符号化部１１２は、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ２値化部１１３、算術符号化切替部１１４、コンテキスト０算術符号化部１１５およびバイパス算術符号化部１１７を備えていればよい。言い換えると、コンテキスト１算術符号化部１１６を備えていなくてもよい。
【0079】
図６Ｂは、変形例２におけるｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ符号化部１１２の処理（画像符号化方法）の一例を示すフローチャートである。図６Ｂでは、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔを２値化し（Ｓ１２１、オフセット値を２値信号に変換するステップ）、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔを構成する全てのｂｉｎについて、バイパス算術符号化処理を行う（Ｓ１２６、Ｓ１２７、バイパス算術符号化処理を行うステップ）。なお、変形例２の場合は、全てのｂｉｎをバイパス算術符号化処理するため、最も処理を高速化させることが可能である。
【0080】
また、変形例２では、図２に示すｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ符号化部１１２は、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ２値化部１１３およびバイパス算術符号化部１１７を備えていればよい。言い換えると、算術符号化切替部１１４、コンテキスト０算術符号化部１１５およびコンテキスト１算術符号化部１１６を備えていなくてもよい。
【0081】
さらに、図示しないが、ｂｉｎＩｄｘ０〜２ではコンテキスト算術符号化処理を用い、ｂｉｎＩｄｘ３以降はバイパス算術符号化処理を用いる構成としてもよいことは言うまでもない。
【0083】
図９では、現在のＨＥＶＣ規格（非特許文献１）でＳＡＯオフセット値に対する算術符号化処理を行った場合の符号化効率と、実施の形態１および変形例における符号化効率とを比較した結果を示している。なお、実験条件は、ＨＥＶＣ規格化団体の共通実験条件に従っている。
【0084】
図９では、数値が大きいほど符号化効率が低下していることを示し、負の値であれば符号化効率が向上していることを示す。
【0085】
実施の形態１については、図９の「実施例１」から分かるように、比較結果の数値が−０．１〜０．１％の範囲に収まっている。これは、ＳＡＯオフセット値のｂｉｎＩｄｘ２〜６をコンテキスト算術符号化処理した場合とバイパス算術符号化処理した場合とで、符号化効率がほとんど変わらないことを示している。
【0086】
変形例１については、図９の「変更１」から分かるように、実施の形態１よりも符号化効率は低下するが、０〜０．１％の範囲に収まっており、符号化効率がほとんど変わらないと言える。
【0087】
変形例２についても同様に、図９の「変更２」から分かるように、実施の形態１よりも符号化効率は低下するが、０〜０．１％の範囲に収まっており、符号化効率がほとんど変わらないと言える。
【0088】
以上、符号化効率の実験結果から、ＳＡＯオフセット値の算術符号化処理において、バイパス算術符号化処理を適用すれば、符号化効率をあまり低下させることなく、算術符号化処理の高速化を実現することが可能になる。
【0091】
画像復号装置２００は、入力される符号列（符号化ビットストリーム）を復号して、復号画像（図１０では「画像」と表記）を生成する装置である。
【0092】
図１０に示すように、画像復号装置２００は、可変長復号部２０１、逆変換部２０２、加算部２０３、ＳＡＯパラメータ復号部２１０、ＳＡＯ処理部２０４、復号ブロック結合部２０５、フレームメモリ２０６、および、予測部２０７を備えている。
【0093】
可変長復号部２０１は、画像復号装置２００に入力された符号列をエントロピー復号（可変長復号）することにより、量子化係数、および、復号に必要な各種情報（予測対象ブロックのパーティション情報、予測の種別、動きベクトル、予測モード（面内予測モード）、および、量子化パラメータ等）を取得する。
【0094】
逆変換部２０２は、可変長復号部２０１から出力された量子化係数に対し、周波数係数に変換する逆量子化処理、および、周波数係数を周波数領域から画像領域に変換して差分ブロックを導出する逆変換処理を行う。
【0095】
加算部２０３は、予測部２０７から出力される予測ブロックと、逆変換部２０２から出力された差分ブロックとを加算して、復号ブロックを生成する。
【0096】
ＳＡＯパラメータ復号部２１０は、ＳＡＯ処理に用いられる各種パラメータを、符号列から復号する。なお、本実施の形態では、ＳＡＯパラメータとして、ＳＡＯオフセット値を示すｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔと、ＳＡＯオフセット値の分類を示すｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘとを例に説明する。
【0097】
図１１は、ＳＡＯパラメータ復号部２１０の構成の一例を示すブロック図である。図１１に示すように、ＳＡＯパラメータ復号部２１０は、ｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘを算術復号処理するｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘ復号部２１１と、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔを算術復号処理するｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ復号部２１２とを備えている。
【0098】
図１２は、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ復号部２１２の構成の一例を示すブロック図である。図１２に示すように、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ復号部２１２は、算術復号切替部２１３と、コンテキスト０算術復号部２１４と、コンテキスト１算術復号部２１５と、バイパス算術復号部（図１２では「Ｂｙｐａｓｓ算術復号部」と表記）２１６と、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ多値化部２１７とを備えている。
【0099】
算術復号切替部２１３は、符号列に適用する算術復号処理の方法を切り替える。コンテキスト０算術復号部２１４は、第一のコンテキスト（コンテキスト０）を用いたコンテキスト０算術復号処理を行う。コンテキスト１算術復号部２１５は、第二のコンテキスト（コンテキスト１）を用いたコンテキスト１算術復号処理を行う。バイパス算術復号部２１６は、固定確率を用いるバイパス算術復号処理を行う。ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ多値化部２１７は、コンテキスト０算術復号部２１４およびコンテキスト１算術復号部２１５およびバイパス算術復号部２１６から出力された２値信号のｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔを多値化して、多値のｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔを導出する。
【0100】
ＳＡＯ処理部２０４は、後で詳述するが、加算部２０３から出力された復号ブロックに対し、復号ブロックを構成する各画素の画素値に、ＳＡＯオフセット値を加算するＳＡＯ処理（オフセット処理）を行う。
【0101】
復号ブロック結合部２０５は、ＳＡＯ処理後の複数の復号ブロックを結合させて、復号画像を復元する。さらに、復号ブロック結合部２０５は、フレームメモリ２０６に復号画像を記憶する。
【0102】
フレームメモリ２０６は、ＲＡＭあるいはＲＯＭ等の記憶装置で構成されている。
【0103】
予測部２０７は、インター予測またはイントラ予測により、予測ブロックを生成する。予測部２０７で用いられる予測方法は、予測部１０９と同じである。
【0105】
画像復号装置２００は、符号列が入力されると、ＳＡＯパラメータ復号部２１０によって、ＳＡＯパラメータを可変長復号する（Ｓ２０１）。
【0106】
画像復号装置２００は、可変長復号部２０１によって、符号列を可変長復号して量子化係数を取得し、当該量子化係数を逆変換部２０２へ出力する（Ｓ２０２）。
【0107】
画像復号装置２００は、逆変換部２０２によって、量子化係数に対する逆量子化処理を実行して周波数係数を取得し、取得した周波数係数に対する逆変換処理を実行して差分ブロックを生成する（Ｓ２０３）。
【0108】
画像復号装置２００は、予測部２０７によって、フレームメモリ２０６に格納されている復号画像から予測ブロックを生成する。さらに、画像復号装置２００は、加算部２０３によって、予測部２０７から出力された予測ブロックと、逆変換部２０２から出力された差分ブロックを加算して復号ブロックを生成する（Ｓ２０４）。
【0109】
画像復号装置２００は、ＳＡＯ処理部２０４によって、ＳＡＯ処理を行う（Ｓ２０５）。ＳＡＯ処理部２０４は、ＳＡＯ処理において、ＳＡＯパラメータに従い、復号ブロックの各画素をカテゴリに分類し、カテゴリ毎に対応したオフセット値を加算する。ＳＡＯパラメータにはカテゴリを示すパラメータｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘとオフセット値を示すパラメータｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔがある。
【0110】
画像復号装置２００は、符号化画像に含まれる全ての復号ブロックの復号が完了するまで、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０５を繰り返し実行する（Ｓ２０６）。
【0111】
画像復号装置２００は、復号ブロック結合部２０５によって、復号された復号ブロックを結合することにより復号画像を生成すると共に、フレームメモリ２０６に当該復号画像を格納する（Ｓ２０７）。
【0114】
ＳＡＯパラメータ復号部２１０は、ｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘ復号部２１１において、ｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘを復号する（Ｓ２１１）。
【0115】
ＳＡＯパラメータ復号部２１０は、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ復号部２１２において、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔを復号する（Ｓ２１２）。
【0116】
＜２−２−２．動作（ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ復号部２１２の動作）＞本実施の形態のｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ復号部２１２の動作について、図１５Ａを基に説明する。図１５Ａは、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ復号部２１２の処理の一例を示すフローチャートである。
【0117】
ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ復号部２１２は、算術復号切替部２１３によって、復号対象のｂｉｎのｂｉｎＩｄｘ値を判定する（Ｓ２２１、Ｓ２２３、Ｓ２２５）。
【0118】
算術復号切替部２１３は、ｂｉｎＩｄｘが０である場合は（Ｓ２２１で「Ｙｅｓ」）、復号対象のｂｉｎをコンテキスト０算術復号部２１４に出力する。コンテキスト０算術復号部２１４は、コンテキスト０を用いてコンテキスト算術復号処理を行う（Ｓ２２２）。
【0119】
算術復号切替部２１３は、ｂｉｎＩｄｘが１である場合は（Ｓ２２１で「Ｎｏ」、Ｓ２２３で「Ｙｅｓ」）、復号対象のｂｉｎをコンテキスト１算術復号部２１５に出力する。コンテキスト１算術復号部２１５は、コンテキスト１を用いてコンテキスト算術復号処理を行う（Ｓ２２４）。
【0120】
算術復号切替部２１３は、ｂｉｎＩｄｘが０でも１でもない場合は（Ｓ２２１で「Ｎｏ」、Ｓ２２３で「Ｎｏ」）、復号対象のｂｉｎをバイパス算術復号部２１６に出力する。バイパス算術復号部２１６は、バイパス算術復号処理を行う。
【0121】
ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ復号部２１２は、算術復号したｂｉｎの値が０、もしくはｂｉｎＩｄｘが６のｂｉｎを復号するまでステップＳ２２１〜ステップＳ２２６を繰り返し実行する（Ｓ２２６）。
【0122】
ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ復号部２１２は、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ多値化部２１７によって、復号されたｂｉｎからなる２値信号を多値信号に変換する（Ｓ２２７）。なお、２値信号と多値信号との対応関係は、実施の形態１の図７と同じである。
【0123】
＜２−３．効果等＞以上、本実施の形態の画像復号装置２００は、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔの後半のｂｉｎに対し、バイパス算術復号処理を行うため、処理を高速化することが可能となる。
【0124】
＜２−３−１．変形例＞なお、上記実施の形態２では、ｂｉｎＩｄｘ２以降のｂｉｎをバイパス算術復号処理しているが、これに限るものではない。実施の形態１と同様に、ｂｉｎＩｄｘ１以降のｂｉｎをバイパス算術復号処理しても良いし（変形例１）、全てのｂｉｎをバイパス算術復号処理してもよい（変形例２）。
【0125】
実施の形態２の変形例１では、ｂｉｎＩｄｘ０のｂｉｎをコンテキスト算術復号処理し、ｂｉｎＩｄｘ１以降のｂｉｎをバイパス算術復号処理している。これは、図８に示す実施の形態１の変形例１の符号化処理に対応する復号処理である。当該変形例１では、図１２に示すｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ復号部２１２は、ｂｉｎＩｄｘ１以降のｂｉｎをバイパス算術復号処理するため、算術復号切替部２１３、コンテキスト０算術復号部２１４、バイパス算術復号部２１６、および、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ多値化部２１７を備えていればよい。言い換えると、実施の形態２の変形例１のｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ復号部２１２は、コンテキスト１算術復号部２１５を備えていなくてもよい。
【0126】
実施の形態２の変形例２では、全てのｂｉｎＩｄｘのｂｉｎをバイパス算術復号処理している。これは、図８に示す実施の形態１の変形例２の符号化処理に対応する復号処理である。
【0127】
図１５Ｂは、実施の形態２の変形例２におけるｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ復号部２１２の処理（画像復号方法）の一例を示すフローチャートである。図１５Ｂでは、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔを構成する全てのｂｉｎについて、バイパス算術復号処理を行い（Ｓ２２５、Ｓ２２６、バイパス算術復号処理を行うステップ）、復号されたｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔを多値化する（Ｓ２２７、２値信号をオフセット値に変換するステップ）。なお、当該変形例２の場合は、全てのｂｉｎをバイパス算術復号処理するため、最も処理を高速化させることが可能である。
【0128】
また、当該変形例２では、図１２に示すｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ復号部２１２は、全てのｂｉｎをバイパス算術復号処理するため、バイパス算術復号部２１６、および、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ多値化部２１７を備えていればよい。言い換えると、実施の形態２の変形例２のｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ復号部２１２は、算術復号切替部２１３、コンテキスト０算術復号部２１４、および、コンテキスト１算術復号部２１５を備えていなくてもよい。
【0129】
さらに、図示しないが、実施の形態１と同様に、ｂｉｎＩｄｘ０〜２ではコンテキスト算術符号を用い、ｂｉｎＩｄｘ３以降はバイパス算術符号を用いる構成としてもよいことは言うまでもない。
【0130】
（実施の形態１および実施の形態２の他の変形例）（１）上記実施の形態１および実施の形態２（変形例を含む）では、ＳＡＯパラメータとして、ＳＡＯオフセット値の分類を示すｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘとＳＡＯオフセット値を示すｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔとを用いているが、これに限るものではない。他のＳＡＯパラメータとしては、例えば、例えば、画素を分類分けする補助情報となるパラメータを追加してもよい。
【0131】
（２）また、上記実施の形態１（変形例を含む）では、予測対象ブロック毎にＳＡＯパラメータを符号化しているが、これに限るものではない。符号化は、予測対象ブロック単位ではなく、予測対象ブロックよりも小さい単位でＳＡＯパラメータを符号化してもよいし、逆に予測対象ブロックを複数連結した単位でＳＡＯパラメータを符号化してもよい。また、予測対象ブロックではＳＡＯパラメータを符号化せず、別のブロックの値をコピーして使う構成にしてもよい。
【0132】
この場合、実施の形態２（変形例を含む）の画像復号装置２００は、画像符号化装置１００におけるＳＡＯパラメータの符号化のサイズに応じて、符号化されたＳＡＯパラメータを復号する。
【0133】
（３）また、上記実施の形態１および実施の形態２（変形例を含む）では、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔは、０〜７の値としているが、これに限られるものではなく、８以上の値をとる構成としてもよい。また、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔは、負の値を取ってもよく、その場合は符号ビットを表すｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ｓｉｇｎを設けてもよい。
【0134】
（４）また、上記実施の形態１（変形例を含む）では、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔを符号化する場合について説明したが、これに限るものではない。符号列に付与する他のｓｙｎｔａｘに対する符号化において、上記実施の形態１（変形例を含む）のＳＡＯパラメータの符号化方法を用いてもよい。さらに、複数のｓｙｎｔａｘに対する符号化に、上記実施の形態１およびその変形例１のＳＡＯパラメータの符号化方法を適用し、且つ、コンテキストの用い方（コンテキストを利用するｂｉｎの数およびｂｉｎＩｄｘ）を統一すれば、複数のｓｙｎｔａｘに対する符号化で同じ可変長符号化部を利用可能になる。これにより、装置構成を簡素化することが可能になる。
【0135】
なお、上記実施の形態１およびその変形例１および変形例２のＳＡＯパラメータの符号化方法を適用するｓｙｎｔａｘとしては、例えば、現在のＨＥＶＣ規格（非特許文献１）においては、参照画像のインデックスを示すｒｅｆ＿ｉｄｘ、動きベクトル等のコピー元を示すｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘ、画面内予測モードを示すｍｐｍ＿ｉｄｘ、あるいは、ｉｎｔｒａ＿ｃｈｒｏｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅ等が考えられる。
【0136】
なお、この場合は、実施の形態２（変形例を含む）の画像復号装置２００についても、ＳＡＯパラメータの符号化方法を適用したｓｙｎｔａｘに対し、ＳＡＯパラメータの復号方法を適用して復号する。
【0137】
（５）また、上記実施の形態１および実施の形態２（変形例を含む）では、予測対象ブロックのサイズは、最大３２×３２、最小４×４としたが、これに限るものではない。また、上記実施の形態１および実施の形態２（変形例を含む）では、予測対象ブロックのサイズが可変である場合について説明したが、予測対象ブロックのサイズは固定されていてもよい。
【0138】
（６）更に、上記実施の形態１および実施の形態２（変形例を含む）における処理は、ソフトウェアで実現してもよい。そして、このソフトウェアをダウンロード等により配布してもよい。また、このソフトウェアをＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に記録して流布してもよい。なお、このことは、本明細書における他の実施例においても該当する。
【0139】
（７）上記実施の形態１および実施の形態２（変形例を含む）において、機能ブロックの各々は、通常、ＭＰＵ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。
【0140】
（８）また、上記実施の形態１および実施の形態２（変形例を含む）において説明した処理は、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く、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。
【0141】
（９）上記実施の形態１および実施の形態２（変形例を含む）において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）またはプロセッサ等のプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することにより、実現されても良い。
【0142】
言い換えると、画像符号化装置１００および画像復号装置２００は、制御回路（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｉｒｃｕｉｔ）と、当該制御回路に電気的に接続された（当該制御回路からアクセス可能な）記憶装置（Ｓｔａｇｅ）とを備える。制御回路は、専用のハードウェアおよびプログラム実行部の少なくとも一方を含む。また、記憶装置は、制御回路がプログラム実行部を含む場合には、当該プログラム実行部により実行されるソフトウェアプログラムを記憶する。
【0143】
本発明は、上記実施の形態１および実施の形態２（変形例を含む）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。
【0144】
（実施の形態３）上記各実施の形態で示した動画像符号化方法（画像符号化方法）または動画像復号化方法（画像復号方法）の構成を実現するためのプログラムを記憶メディアに記録することにより、上記各実施の形態で示した処理を独立したコンピュータシステムにおいて簡単に実施することが可能となる。記憶メディアは、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード、半導体メモリ等、プログラムを記録できるものであればよい。
【0145】
さらにここで、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法（画像符号化方法）や動画像復号化方法（画像復号方法）の応用例とそれを用いたシステムを説明する。当該システムは、画像符号化方法を用いた画像符号化装置、及び画像復号方法を用いた画像復号装置からなる画像符号化復号装置を有することを特徴とする。システムにおける他の構成について、場合に応じて適切に変更することができる。
【0146】
図１６は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムex１００の全体構成を示す図である。通信サービスの提供エリアを所望の大きさに分割し、各セル内にそれぞれ固定無線局である基地局ex１０６、ex１０７、ex１０８、ex１０９、ex１１０が設置されている。
【0147】
このコンテンツ供給システムex１００は、インターネットex１０１にインターネットサービスプロバイダex１０２および電話網ex１０４、および基地局ex１０６からex１１０を介して、コンピュータex１１１、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）ex１１２、カメラex１１３、携帯電話ex１１４、ゲーム機ex１１５などの各機器が接続される。
【0148】
しかし、コンテンツ供給システムex１００は図１６のような構成に限定されず、いずれかの要素を組合せて接続するようにしてもよい。また、固定無線局である基地局ex１０６からex１１０を介さずに、各機器が電話網ex１０４に直接接続されてもよい。また、各機器が近距離無線等を介して直接相互に接続されていてもよい。
【0149】
カメラex１１３はデジタルビデオカメラ等の動画撮影が可能な機器であり、カメラex１１６はデジタルカメラ等の静止画撮影、動画撮影が可能な機器である。また、携帯電話ex１１４は、ＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile Communications）方式、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）方式、若しくはＬＴＥ（Long Term Evolution）方式、ＨＳＰＡ(High Speed Packet Access)の携帯電話機、またはＰＨＳ（Personal Handyphone System）等であり、いずれでも構わない。
【0150】
コンテンツ供給システムex１００では、カメラex１１３等が基地局ex１０９、電話網ex１０４を通じてストリーミングサーバex１０３に接続されることで、ライブ配信等が可能になる。ライブ配信では、ユーザがカメラex１１３を用いて撮影するコンテンツ（例えば、音楽ライブの映像等）に対して上記各実施の形態で説明したように符号化処理を行い（即ち、本発明の一態様に係る画像符号化装置として機能する）、ストリーミングサーバex１０３に送信する。一方、ストリーミングサーバex１０３は要求のあったクライアントに対して送信されたコンテンツデータをストリーム配信する。クライアントとしては、上記符号化処理されたデータを復号化することが可能な、コンピュータex１１１、ＰＤＡex１１２、カメラex１１３、携帯電話ex１１４、ゲーム機ex１１５等がある。配信されたデータを受信した各機器では、受信したデータを復号化処理して再生する（即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する）。
【0151】
なお、撮影したデータの符号化処理はカメラex１１３で行っても、データの送信処理をするストリーミングサーバex１０３で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。同様に配信されたデータの復号化処理はクライアントで行っても、ストリーミングサーバex１０３で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。また、カメラex１１３に限らず、カメラex１１６で撮影した静止画像および／または動画像データを、コンピュータex１１１を介してストリーミングサーバex１０３に送信してもよい。この場合の符号化処理はカメラex１１６、コンピュータex１１１、ストリーミングサーバex１０３のいずれで行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。
【0152】
また、これら符号化・復号化処理は、一般的にコンピュータex１１１や各機器が有するＬＳＩex５００において処理する。ＬＳＩex５００は、ワンチップであっても複数チップからなる構成であってもよい。なお、動画像符号化・復号化用のソフトウェアをコンピュータex１１１等で読み取り可能な何らかの記録メディア（ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスクなど）に組み込み、そのソフトウェアを用いて符号化・復号化処理を行ってもよい。さらに、携帯電話ex１１４がカメラ付きである場合には、そのカメラで取得した動画データを送信してもよい。このときの動画データは携帯電話ex１１４が有するＬＳＩex５００で符号化処理されたデータである。
【0153】
また、ストリーミングサーバex１０３は複数のサーバや複数のコンピュータであって、データを分散して処理したり記録したり配信するものであってもよい。
【0154】
以上のようにして、コンテンツ供給システムex１００では、符号化されたデータをクライアントが受信して再生することができる。このようにコンテンツ供給システムex１００では、ユーザが送信した情報をリアルタイムでクライアントが受信して復号化し、再生することができ、特別な権利や設備を有さないユーザでも個人放送を実現できる。
【0155】
なお、コンテンツ供給システムex１００の例に限らず、図１７に示すように、デジタル放送用システムex２００にも、上記各実施の形態の少なくとも動画像符号化装置（画像符号化装置）または動画像復号化装置（画像復号装置）のいずれかを組み込むことができる。具体的には、放送局ex２０１では映像データに音楽データなどが多重化された多重化データが電波を介して通信または衛星ex２０２に伝送される。この映像データは上記各実施の形態で説明した動画像符号化方法により符号化されたデータである（即ち、本発明の一態様に係る画像符号化装置によって符号化されたデータである）。これを受けた放送衛星ex２０２は、放送用の電波を発信し、この電波を衛星放送の受信が可能な家庭のアンテナex２０４が受信する。受信した多重化データを、テレビ（受信機）ex３００またはセットトップボックス（ＳＴＢ）ex２１７等の装置が復号化して再生する（即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する）。
【0156】
また、ＤＶＤ、ＢＤ等の記録メディアex２１５に記録した多重化データを読み取り復号化する、または記録メディアex２１５に映像信号を符号化し、さらに場合によっては音楽信号と多重化して書き込むリーダ／レコーダex２１８にも上記各実施の形態で示した動画像復号化装置または動画像符号化装置を実装することが可能である。この場合、再生された映像信号はモニタex２１９に表示され、多重化データが記録された記録メディアex２１５により他の装置やシステムにおいて映像信号を再生することができる。また、ケーブルテレビ用のケーブルex２０３または衛星／地上波放送のアンテナex２０４に接続されたセットトップボックスex２１７内に動画像復号化装置を実装し、これをテレビのモニタex２１９で表示してもよい。このときセットトップボックスではなく、テレビ内に動画像復号化装置を組み込んでもよい。
【0157】
図１８は、上記各実施の形態で説明した動画像復号化方法および動画像符号化方法を用いたテレビ（受信機）ex３００を示す図である。テレビex３００は、上記放送を受信するアンテナex２０４またはケーブルex２０３等を介して映像データに音声データが多重化された多重化データを取得、または出力するチューナex３０１と、受信した多重化データを復調する、または外部に送信する多重化データに変調する変調／復調部ex３０２と、復調した多重化データを映像データと、音声データとに分離する、または信号処理部ex３０６で符号化された映像データ、音声データを多重化する多重／分離部ex３０３を備える。
【0158】
また、テレビex３００は、音声データ、映像データそれぞれを復号化する、またはそれぞれの情報を符号化する音声信号処理部ex３０４、映像信号処理部ex３０５（本発明の一態様に係る画像符号化装置または画像復号装置として機能する）を有する信号処理部ex３０６と、復号化した音声信号を出力するスピーカex３０７、復号化した映像信号を表示するディスプレイ等の表示部ex３０８を有する出力部ex３０９とを有する。さらに、テレビex３００は、ユーザ操作の入力を受け付ける操作入力部ex３１２等を有するインタフェース部ex３１７を有する。さらに、テレビex３００は、各部を統括的に制御する制御部ex３１０、各部に電力を供給する電源回路部ex３１１を有する。インタフェース部ex３１７は、操作入力部ex３１２以外に、リーダ／レコーダex２１８等の外部機器と接続されるブリッジex３１３、ＳＤカード等の記録メディアex２１６を装着可能とするためのスロット部ex３１４、ハードディスク等の外部記録メディアと接続するためのドライバex３１５、電話網と接続するモデムex３１６等を有していてもよい。なお記録メディアex２１６は、格納する不揮発性／揮発性の半導体メモリ素子により電気的に情報の記録を可能としたものである。テレビex３００の各部は同期バスを介して互いに接続されている。
【0159】
まず、テレビex３００がアンテナex２０４等により外部から取得した多重化データを復号化し、再生する構成について説明する。テレビex３００は、リモートコントローラex２２０等からのユーザ操作を受け、ＣＰＵ等を有する制御部ex３１０の制御に基づいて、変調／復調部ex３０２で復調した多重化データを多重／分離部ex３０３で分離する。さらにテレビex３００は、分離した音声データを音声信号処理部ex３０４で復号化し、分離した映像データを映像信号処理部ex３０５で上記各実施の形態で説明した復号化方法を用いて復号化する。復号化した音声信号、映像信号は、それぞれ出力部ex３０９から外部に向けて出力される。出力する際には、音声信号と映像信号が同期して再生するよう、バッファex３１８、ex３１９等に一旦これらの信号を蓄積するとよい。また、テレビex３００は、放送等からではなく、磁気／光ディスク、ＳＤカード等の記録メディアex２１５、ex２１６から多重化データを読み出してもよい。次に、テレビex３００が音声信号や映像信号を符号化し、外部に送信または記録メディア等に書き込む構成について説明する。テレビex３００は、リモートコントローラex２２０等からのユーザ操作を受け、制御部ex３１０の制御に基づいて、音声信号処理部ex３０４で音声信号を符号化し、映像信号処理部ex３０５で映像信号を上記各実施の形態で説明した符号化方法を用いて符号化する。符号化した音声信号、映像信号は多重／分離部ex３０３で多重化され外部に出力される。多重化する際には、音声信号と映像信号が同期するように、バッファex３２０、ex３２１等に一旦これらの信号を蓄積するとよい。なお、バッファex３１８、ex３１９、ex３２０、ex３２１は図示しているように複数備えていてもよいし、１つ以上のバッファを共有する構成であってもよい。さらに、図示している以外に、例えば変調／復調部ex３０２や多重／分離部ex３０３の間等でもシステムのオーバフロー、アンダーフローを避ける緩衝材としてバッファにデータを蓄積することとしてもよい。
【0160】
また、テレビex３００は、放送等や記録メディア等から音声データ、映像データを取得する以外に、マイクやカメラのＡＶ入力を受け付ける構成を備え、それらから取得したデータに対して符号化処理を行ってもよい。なお、ここではテレビex３００は上記の符号化処理、多重化、および外部出力ができる構成として説明したが、これらの処理を行うことはできず、上記受信、復号化処理、外部出力のみが可能な構成であってもよい。
【0161】
また、リーダ／レコーダex２１８で記録メディアから多重化データを読み出す、または書き込む場合には、上記復号化処理または符号化処理はテレビex３００、リーダ／レコーダex２１８のいずれで行ってもよいし、テレビex３００とリーダ／レコーダex２１８が互いに分担して行ってもよい。
【0162】
一例として、光ディスクからデータの読み込みまたは書き込みをする場合の情報再生／記録部ex４００の構成を図１９に示す。情報再生／記録部ex４００は、以下に説明する要素ex４０１、ex４０２、ex４０３、ex４０４、ex４０５、ex４０６、ex４０７を備える。光ヘッドex４０１は、光ディスクである記録メディアex２１５の記録面にレーザスポットを照射して情報を書き込み、記録メディアex２１５の記録面からの反射光を検出して情報を読み込む。変調記録部ex４０２は、光ヘッドex４０１に内蔵された半導体レーザを電気的に駆動し記録データに応じてレーザ光の変調を行う。再生復調部ex４０３は、光ヘッドex４０１に内蔵されたフォトディテクタにより記録面からの反射光を電気的に検出した再生信号を増幅し、記録メディアex２１５に記録された信号成分を分離して復調し、必要な情報を再生する。バッファex４０４は、記録メディアex２１５に記録するための情報および記録メディアex２１５から再生した情報を一時的に保持する。ディスクモータex４０５は記録メディアex２１５を回転させる。サーボ制御部ex４０６は、ディスクモータex４０５の回転駆動を制御しながら光ヘッドex４０１を所定の情報トラックに移動させ、レーザスポットの追従処理を行う。システム制御部ex４０７は、情報再生／記録部ex４００全体の制御を行う。上記の読み出しや書き込みの処理はシステム制御部ex４０７が、バッファex４０４に保持された各種情報を利用し、また必要に応じて新たな情報の生成・追加を行うと共に、変調記録部ex４０２、再生復調部ex４０３、サーボ制御部ex４０６を協調動作させながら、光ヘッドex４０１を通して、情報の記録再生を行うことにより実現される。システム制御部ex４０７は例えばマイクロプロセッサで構成され、読み出し書き込みのプログラムを実行することでそれらの処理を実行する。
【0163】
以上では、光ヘッドex４０１はレーザスポットを照射するとして説明したが、近接場光を用いてより高密度な記録を行う構成であってもよい。
【0164】
図２０に光ディスクである記録メディアex２１５の模式図を示す。記録メディアex２１５の記録面には案内溝（グルーブ）がスパイラル状に形成され、情報トラックex２３０には、予めグルーブの形状の変化によってディスク上の絶対位置を示す番地情報が記録されている。この番地情報はデータを記録する単位である記録ブロックex２３１の位置を特定するための情報を含み、記録や再生を行う装置において情報トラックex２３０を再生し番地情報を読み取ることで記録ブロックを特定することができる。また、記録メディアex２１５は、データ記録領域ex２３３、内周領域ex２３２、外周領域ex２３４を含んでいる。ユーザデータを記録するために用いる領域がデータ記録領域ex２３３であり、データ記録領域ex２３３より内周または外周に配置されている内周領域ex２３２と外周領域ex２３４は、ユーザデータの記録以外の特定用途に用いられる。情報再生／記録部ex４００は、このような記録メディアex２１５のデータ記録領域ex２３３に対して、符号化された音声データ、映像データまたはそれらのデータを多重化した多重化データの読み書きを行う。
【0165】
以上では、１層のＤＶＤ、ＢＤ等の光ディスクを例に挙げ説明したが、これらに限ったものではなく、多層構造であって表面以外にも記録可能な光ディスクであってもよい。また、ディスクの同じ場所にさまざまな異なる波長の色の光を用いて情報を記録したり、さまざまな角度から異なる情報の層を記録したりなど、多次元的な記録／再生を行う構造の光ディスクであってもよい。
【0166】
また、デジタル放送用システムex２００において、アンテナex２０５を有する車ex２１０で衛星ex２０２等からデータを受信し、車ex２１０が有するカーナビゲーションex２１１等の表示装置に動画を再生することも可能である。なお、カーナビゲーションex２１１の構成は例えば図１８に示す構成のうち、ＧＰＳ受信部を加えた構成が考えられ、同様なことがコンピュータex１１１や携帯電話ex１１４等でも考えられる。
【0167】
図２１Ａは、上記実施の形態で説明した動画像復号化方法および動画像符号化方法を用いた携帯電話ex１１４を示す図である。携帯電話ex１１４は、基地局ex１１０との間で電波を送受信するためのアンテナex３５０、映像、静止画を撮ることが可能なカメラ部ex３６５、カメラ部ex３６５で撮像した映像、アンテナex３５０で受信した映像等が復号化されたデータを表示する液晶ディスプレイ等の表示部ex３５８を備える。携帯電話ex１１４は、さらに、操作キー部ex３６６を有する本体部、音声を出力するためのスピーカ等である音声出力部ex３５７、音声を入力するためのマイク等である音声入力部ex３５６、撮影した映像、静止画、録音した音声、または受信した映像、静止画、メール等の符号化されたデータもしくは復号化されたデータを保存するメモリ部ex３６７、又は同様にデータを保存する記録メディアとのインタフェース部であるスロット部ex３６４を備える。
【0168】
さらに、携帯電話ex１１４の構成例について、図２１Ｂを用いて説明する。携帯電話ex１１４は、表示部ex３５８及び操作キー部ex３６６を備えた本体部の各部を統括的に制御する主制御部ex３６０に対して、電源回路部ex３６１、操作入力制御部ex３６２、映像信号処理部ex３５５、カメラインタフェース部ex３６３、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）制御部ex３５９、変調／復調部ex３５２、多重／分離部ex３５３、音声信号処理部ex３５４、スロット部ex３６４、メモリ部ex３６７がバスex３７０を介して互いに接続されている。
【0169】
電源回路部ex３６１は、ユーザの操作により終話及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ex１１４を動作可能な状態に起動する。
【0170】
携帯電話ex１１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する主制御部ex３６０の制御に基づいて、音声通話モード時に音声入力部ex３５６で収音した音声信号を音声信号処理部ex３５４でデジタル音声信号に変換し、これを変調／復調部ex３５２でスペクトラム拡散処理し、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して送信する。また携帯電話ex１１４は、音声通話モード時にアンテナex３５０を介して受信した受信データを増幅して周波数変換処理およびアナログデジタル変換処理を施し、変調／復調部ex３５２でスペクトラム逆拡散処理し、音声信号処理部ex３５４でアナログ音声信号に変換した後、これを音声出力部ex３５７から出力する。
【0171】
さらにデータ通信モード時に電子メールを送信する場合、本体部の操作キー部ex３６６等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は操作入力制御部ex３６２を介して主制御部ex３６０に送出される。主制御部ex３６０は、テキストデータを変調／復調部ex３５２でスペクトラム拡散処理をし、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して基地局ex１１０へ送信する。電子メールを受信する場合は、受信したデータに対してこのほぼ逆の処理が行われ、表示部ex３５８に出力される。
【0172】
データ通信モード時に映像、静止画、または映像と音声を送信する場合、映像信号処理部ex３５５は、カメラ部ex３６５から供給された映像信号を上記各実施の形態で示した動画像符号化方法によって圧縮符号化し（即ち、本発明の一態様に係る画像符号化装置として機能する）、符号化された映像データを多重／分離部ex３５３に送出する。また、音声信号処理部ex３５４は、映像、静止画等をカメラ部ex３６５で撮像中に音声入力部ex３５６で収音した音声信号を符号化し、符号化された音声データを多重／分離部ex３５３に送出する。
【0173】
多重／分離部ex３５３は、映像信号処理部ex３５５から供給された符号化された映像データと音声信号処理部ex３５４から供給された符号化された音声データを所定の方式で多重化し、その結果得られる多重化データを変調／復調部（変調／復調回路部）ex３５２でスペクトラム拡散処理をし、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理及び周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して送信する。
【0174】
データ通信モード時に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、または映像およびもしくは音声が添付された電子メールを受信する場合、アンテナex３５０を介して受信された多重化データを復号化するために、多重／分離部ex３５３は、多重化データを分離することにより映像データのビットストリームと音声データのビットストリームとに分け、同期バスex３７０を介して符号化された映像データを映像信号処理部ex３５５に供給するとともに、符号化された音声データを音声信号処理部ex３５４に供給する。映像信号処理部ex３５５は、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法に対応した動画像復号化方法によって復号化することにより映像信号を復号し（即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する）、ＬＣＤ制御部ex３５９を介して表示部ex３５８から、例えば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映像、静止画が表示される。また音声信号処理部ex３５４は、音声信号を復号し、音声出力部ex３５７から音声が出力される。
【0175】
また、上記携帯電話ex１１４等の端末は、テレビex３００と同様に、符号化器・復号化器を両方持つ送受信型端末の他に、符号化器のみの送信端末、復号化器のみの受信端末という３通りの実装形式が考えられる。さらに、デジタル放送用システムex２００において、映像データに音楽データなどが多重化された多重化データを受信、送信するとして説明したが、音声データ以外に映像に関連する文字データなどが多重化されたデータであってもよいし、多重化データではなく映像データ自体であってもよい。
【0176】
このように、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法あるいは動画像復号化方法を上述したいずれの機器・システムに用いることは可能であり、そうすることで、上記各実施の形態で説明した効果を得ることができる。
【0177】
また、本発明はかかる上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形または修正が可能である。
【0178】
（実施の形態４）上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置と、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１など異なる規格に準拠した動画像符号化方法または装置とを、必要に応じて適宜切替えることにより、映像データを生成することも可能である。
【0179】
ここで、それぞれ異なる規格に準拠する複数の映像データを生成した場合、復号する際に、それぞれの規格に対応した復号方法を選択する必要がある。しかしながら、復号する映像データが、どの規格に準拠するものであるか識別できないため、適切な復号方法を選択することができないという課題を生じる。
【0180】
この課題を解決するために、映像データに音声データなどを多重化した多重化データは、映像データがどの規格に準拠するものであるかを示す識別情報を含む構成とする。上記各実施の形態で示す動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを含む多重化データの具体的な構成を以下説明する。多重化データは、ＭＰＥＧ−２トランスポートストリーム形式のデジタルストリームである。
【0181】
図２２は、多重化データの構成を示す図である。図２２に示すように多重化データは、ビデオストリーム、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム（ＰＧ）、インタラクティブグラフィックスストリームのうち、１つ以上を多重化することで得られる。ビデオストリームは映画の主映像および副映像を、オーディオストリーム（ＩＧ）は映画の主音声部分とその主音声とミキシングする副音声を、プレゼンテーショングラフィックスストリームは、映画の字幕をそれぞれ示している。ここで主映像とは画面に表示される通常の映像を示し、副映像とは主映像の中に小さな画面で表示する映像のことである。また、インタラクティブグラフィックスストリームは、画面上にＧＵＩ部品を配置することにより作成される対話画面を示している。ビデオストリームは、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠した動画像符号化方法または装置によって符号化されている。オーディオストリームは、ドルビーＡＣ−３、Ｄｏｌｂｙ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｌｕｓ、ＭＬＰ、ＤＴＳ、ＤＴＳ−ＨＤ、または、リニアＰＣＭのなどの方式で符号化されている。
【0182】
多重化データに含まれる各ストリームはＰＩＤによって識別される。例えば、映画の映像に利用するビデオストリームには０ｘ１０１１が、オーディオストリームには０ｘ１１００から０ｘ１１１Ｆまでが、プレゼンテーショングラフィックスには０ｘ１２００から０ｘ１２１Ｆまでが、インタラクティブグラフィックスストリームには０ｘ１４００から０ｘ１４１Ｆまでが、映画の副映像に利用するビデオストリームには０ｘ１Ｂ００から０ｘ１Ｂ１Ｆまで、主音声とミキシングする副音声に利用するオーディオストリームには０ｘ１Ａ００から０ｘ１Ａ１Ｆが、それぞれ割り当てられている。
【0183】
図２３は、多重化データがどのように多重化されるかを模式的に示す図である。まず、複数のビデオフレームからなるビデオストリームex２３５、複数のオーディオフレームからなるオーディオストリームex２３８を、それぞれＰＥＳパケット列ex２３６およびex２３９に変換し、ＴＳパケットex２３７およびex２４０に変換する。同じくプレゼンテーショングラフィックスストリームex２４１およびインタラクティブグラフィックスex２４４のデータをそれぞれＰＥＳパケット列ex２４２およびex２４５に変換し、さらにＴＳパケットex２４３およびex２４６に変換する。多重化データex２４７はこれらのＴＳパケットを１本のストリームに多重化することで構成される。
【0184】
図２４は、ＰＥＳパケット列に、ビデオストリームがどのように格納されるかをさらに詳しく示している。図２４における第１段目はビデオストリームのビデオフレーム列を示す。第２段目は、ＰＥＳパケット列を示す。図２４の矢印ｙｙ１，ｙｙ２，ｙｙ３，ｙｙ４に示すように、ビデオストリームにおける複数のＶｉｄｅｏ Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ ＵｎｉｔであるＩピクチャ、Ｂピクチャ、Ｐピクチャは、ピクチャ毎に分割され、ＰＥＳパケットのペイロードに格納される。各ＰＥＳパケットはＰＥＳヘッダを持ち、ＰＥＳヘッダには、ピクチャの表示時刻であるＰＴＳ（Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ−Ｓｔａｍｐ）やピクチャの復号時刻であるＤＴＳ（Ｄｅｃｏｄｉｎｇ Ｔｉｍｅ−Ｓｔａｍｐ）が格納される。
【0185】
図２５は、多重化データに最終的に書き込まれるＴＳパケットの形式を示している。ＴＳパケットは、ストリームを識別するＰＩＤなどの情報を持つ４ＢｙｔｅのＴＳヘッダとデータを格納する１８４ＢｙｔｅのＴＳペイロードから構成される１８８Ｂｙｔｅ固定長のパケットであり、上記ＰＥＳパケットは分割されＴＳペイロードに格納される。ＢＤ−ＲＯＭの場合、ＴＳパケットには、４ＢｙｔｅのＴＰ＿Ｅｘｔｒａ＿Ｈｅａｄｅｒが付与され、１９２Ｂｙｔｅのソースパケットを構成し、多重化データに書き込まれる。ＴＰ＿Ｅｘｔｒａ＿ＨｅａｄｅｒにはＡＴＳ（Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐ）などの情報が記載される。ＡＴＳは当該ＴＳパケットのデコーダのＰＩＤフィルタへの転送開始時刻を示す。多重化データには図２５下段に示すようにソースパケットが並ぶこととなり、多重化データの先頭からインクリメントする番号はＳＰＮ（ソースパケットナンバー）と呼ばれる。
【0186】
また、多重化データに含まれるＴＳパケットには、映像・音声・字幕などの各ストリーム以外にもＰＡＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ）、ＰＭＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｍａｐ Ｔａｂｌｅ）、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）などがある。ＰＡＴは多重化データ中に利用されるＰＭＴのＰＩＤが何であるかを示し、ＰＡＴ自身のＰＩＤは０で登録される。ＰＭＴは、多重化データ中に含まれる映像・音声・字幕などの各ストリームのＰＩＤと各ＰＩＤに対応するストリームの属性情報を持ち、また多重化データに関する各種ディスクリプタを持つ。ディスクリプタには多重化データのコピーを許可・不許可を指示するコピーコントロール情報などがある。ＰＣＲは、ＡＴＳの時間軸であるＡＴＣ（Ａｒｒｉｖａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）とＰＴＳ・ＤＴＳの時間軸であるＳＴＣ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）の同期を取るために、そのＰＣＲパケットがデコーダに転送されるＡＴＳに対応するＳＴＣ時間の情報を持つ。
【0187】
図２６はＰＭＴのデータ構造を詳しく説明する図である。ＰＭＴの先頭には、そのＰＭＴに含まれるデータの長さなどを記したＰＭＴヘッダが配置される。その後ろには、多重化データに関するディスクリプタが複数配置される。上記コピーコントロール情報などが、ディスクリプタとして記載される。ディスクリプタの後には、多重化データに含まれる各ストリームに関するストリーム情報が複数配置される。ストリーム情報は、ストリームの圧縮コーデックなどを識別するためストリームタイプ、ストリームのＰＩＤ、ストリームの属性情報（フレームレート、アスペクト比など）が記載されたストリームディスクリプタから構成される。ストリームディスクリプタは多重化データに存在するストリームの数だけ存在する。
【0188】
記録媒体などに記録する場合には、上記多重化データは、多重化データ情報ファイルと共に記録される。
【0189】
多重化データ情報ファイルは、図２７に示すように多重化データの管理情報であり、多重化データと１対１に対応し、多重化データ情報、ストリーム属性情報とエントリマップから構成される。
【0190】
多重化データ情報は図２７に示すようにシステムレート、再生開始時刻、再生終了時刻から構成されている。システムレートは多重化データの、後述するシステムターゲットデコーダのＰＩＤフィルタへの最大転送レートを示す。多重化データ中に含まれるＡＴＳの間隔はシステムレート以下になるように設定されている。再生開始時刻は多重化データの先頭のビデオフレームのＰＴＳであり、再生終了時刻は多重化データの終端のビデオフレームのＰＴＳに１フレーム分の再生間隔を足したものが設定される。
【0191】
ストリーム属性情報は図２８に示すように、多重化データに含まれる各ストリームについての属性情報が、ＰＩＤ毎に登録される。属性情報はビデオストリーム、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム、インタラクティブグラフィックスストリーム毎に異なる情報を持つ。ビデオストリーム属性情報は、そのビデオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、ビデオストリームを構成する個々のピクチャデータの解像度がどれだけであるか、アスペクト比はどれだけであるか、フレームレートはどれだけであるかなどの情報を持つ。オーディオストリーム属性情報は、そのオーディオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、そのオーディオストリームに含まれるチャンネル数は何であるか、何の言語に対応するか、サンプリング周波数がどれだけであるかなどの情報を持つ。これらの情報は、プレーヤが再生する前のデコーダの初期化などに利用される。
【0192】
本実施の形態においては、上記多重化データのうち、ＰＭＴに含まれるストリームタイプを利用する。また、記録媒体に多重化データが記録されている場合には、多重化データ情報に含まれる、ビデオストリーム属性情報を利用する。具体的には、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置において、ＰＭＴに含まれるストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報に対し、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示す固有の情報を設定するステップまたは手段を設ける。この構成により、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成した映像データと、他の規格に準拠する映像データとを識別することが可能になる。
【0193】
また、本実施の形態における動画像復号化方法のステップを図２９に示す。ステップexＳ１００において、多重化データからＰＭＴに含まれるストリームタイプ、または、多重化データ情報に含まれるビデオストリーム属性情報を取得する。次に、ステップexＳ１０１において、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された多重化データであることを示しているか否かを判断する。そして、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものであると判断された場合には、ステップexＳ１０２において、上記各実施の形態で示した動画像復号方法により復号を行う。また、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠するものであることを示している場合には、ステップexＳ１０３において、従来の規格に準拠した動画像復号方法により復号を行う。
【0194】
このように、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報に新たな固有値を設定することにより、復号する際に、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法または装置で復号可能であるかを判断することができる。従って、異なる規格に準拠する多重化データが入力された場合であっても、適切な復号化方法または装置を選択することができるため、エラーを生じることなく復号することが可能となる。また、本実施の形態で示した動画像符号化方法または装置、または、動画像復号方法または装置を、上述したいずれの機器・システムに用いることも可能である。
【0195】
（実施の形態５）上記各実施の形態で示した動画像符号化方法および装置、動画像復号化方法および装置は、典型的には集積回路であるＬＳＩで実現される。一例として、図３０に１チップ化されたＬＳＩex５００の構成を示す。ＬＳＩex５００は、以下に説明する要素ex５０１、ex５０２、ex５０３、ex５０４、ex５０５、ex５０６、ex５０７、ex５０８、ex５０９を備え、各要素はバスex５１０を介して接続している。電源回路部ex５０５は電源がオン状態の場合に各部に対して電力を供給することで動作可能な状態に起動する。
【0196】
例えば符号化処理を行う場合には、ＬＳＩex５００は、ＣＰＵex５０２、メモリコントローラex５０３、ストリームコントローラex５０４、駆動周波数制御部ex５１２等を有する制御部ex５０１の制御に基づいて、ＡＶ Ｉ／Ｏex５０９によりマイクex１１７やカメラex１１３等からＡＶ信号を入力する。入力されたＡＶ信号は、一旦ＳＤＲＡＭ等の外部のメモリex５１１に蓄積される。制御部ex５０１の制御に基づいて、蓄積したデータは処理量や処理速度に応じて適宜複数回に分けるなどされ信号処理部ex５０７に送られ、信号処理部ex５０７において音声信号の符号化および／または映像信号の符号化が行われる。ここで映像信号の符号化処理は上記各実施の形態で説明した符号化処理である。信号処理部ex５０７ではさらに、場合により符号化された音声データと符号化された映像データを多重化するなどの処理を行い、ストリームＩ／Ｏex５０６から外部に出力する。この出力された多重化データは、基地局ex１０７に向けて送信されたり、または記録メディアex２１５に書き込まれたりする。なお、多重化する際には同期するよう、一旦バッファex５０８にデータを蓄積するとよい。
【0197】
なお、上記では、メモリex５１１がＬＳＩex５００の外部の構成として説明したが、ＬＳＩex５００の内部に含まれる構成であってもよい。バッファex５０８も１つに限ったものではなく、複数のバッファを備えていてもよい。また、ＬＳＩex５００は１チップ化されてもよいし、複数チップ化されてもよい。
【0198】
また、上記では、制御部ex５０１が、ＣＰＵex５０２、メモリコントローラex５０３、ストリームコントローラex５０４、駆動周波数制御部ex５１２等を有するとしているが、制御部ex５０１の構成は、この構成に限らない。例えば、信号処理部ex５０７がさらにＣＰＵを備える構成であってもよい。信号処理部ex５０７の内部にもＣＰＵを設けることにより、処理速度をより向上させることが可能になる。また、他の例として、ＣＰＵex５０２が信号処理部ex５０７、または信号処理部ex５０７の一部である例えば音声信号処理部を備える構成であってもよい。このような場合には、制御部ex５０１は、信号処理部ex５０７、またはその一部を有するＣＰＵex５０２を備える構成となる。
【0199】
なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【0200】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。このようなプログラマブル・ロジック・デバイスは、典型的には、ソフトウェア又はファームウェアを構成するプログラムを、ロードする又はメモリ等から読み込むことで、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法、又は動画像復号化方法を実行することができる。
【0201】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
【0202】
（実施の形態６）上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを復号する場合、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データを復号する場合に比べ、処理量が増加することが考えられる。そのため、ＬＳＩex５００において、従来の規格に準拠する映像データを復号する際のＣＰＵex５０２の駆動周波数よりも高い駆動周波数に設定する必要がある。しかし、駆動周波数を高くすると、消費電力が高くなるという課題が生じる。
【0203】
この課題を解決するために、テレビex３００、ＬＳＩex５００などの動画像復号化装置は、映像データがどの規格に準拠するものであるかを識別し、規格に応じて駆動周波数を切替える構成とする。図３１は、本実施の形態における構成ex８００を示している。駆動周波数切替え部ex８０３は、映像データが、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものである場合には、駆動周波数を高く設定する。そして、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行する復号処理部ex８０１に対し、映像データを復号するよう指示する。一方、映像データが、従来の規格に準拠する映像データである場合には、映像データが、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものである場合に比べ、駆動周波数を低く設定する。そして、従来の規格に準拠する復号処理部ex８０２に対し、映像データを復号するよう指示する。
【0204】
より具体的には、駆動周波数切替え部ex８０３は、図３０のＣＰＵex５０２と駆動周波数制御部ex５１２から構成される。また、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行する復号処理部ex８０１、および、従来の規格に準拠する復号処理部ex８０２は、図３０の信号処理部ex５０７に該当する。ＣＰＵex５０２は、映像データがどの規格に準拠するものであるかを識別する。そして、ＣＰＵex５０２からの信号に基づいて、駆動周波数制御部ex５１２は、駆動周波数を設定する。また、ＣＰＵex５０２からの信号に基づいて、信号処理部ex５０７は、映像データの復号を行う。ここで、映像データの識別には、例えば、実施の形態４で記載した識別情報を利用することが考えられる。識別情報に関しては、実施の形態４で記載したものに限られず、映像データがどの規格に準拠するか識別できる情報であればよい。例えば、映像データがテレビに利用されるものであるか、ディスクに利用されるものであるかなどを識別する外部信号に基づいて、映像データがどの規格に準拠するものであるか識別可能である場合には、このような外部信号に基づいて識別してもよい。また、ＣＰＵex５０２における駆動周波数の選択は、例えば、図３３のような映像データの規格と、駆動周波数とを対応付けたルックアップテーブルに基づいて行うことが考えられる。ルックアップテーブルを、バッファex５０８や、ＬＳＩの内部メモリに格納しておき、ＣＰＵex５０２がこのルックアップテーブルを参照することにより、駆動周波数を選択することが可能である。
【0205】
図３２は、本実施の形態の方法を実施するステップを示している。まず、ステップexＳ２００では、信号処理部ex５０７において、多重化データから識別情報を取得する。次に、ステップexＳ２０１では、ＣＰＵex５０２において、識別情報に基づいて映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものであるか否かを識別する。映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものである場合には、ステップexＳ２０２において、駆動周波数を高く設定する信号を、ＣＰＵex５０２が駆動周波数制御部ex５１２に送る。そして、駆動周波数制御部ex５１２において、高い駆動周波数に設定される。一方、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、ステップexＳ２０３において、駆動周波数を低く設定する信号を、ＣＰＵex５０２が駆動周波数制御部ex５１２に送る。そして、駆動周波数制御部ex５１２において、映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものである場合に比べ、低い駆動周波数に設定される。
【0206】
さらに、駆動周波数の切替えに連動して、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を変更することにより、省電力効果をより高めることが可能である。例えば、駆動周波数を低く設定する場合には、これに伴い、駆動周波数を高く設定している場合に比べ、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を低く設定することが考えられる。
【0207】
また、駆動周波数の設定方法は、復号する際の処理量が大きい場合に、駆動周波数を高く設定し、復号する際の処理量が小さい場合に、駆動周波数を低く設定すればよく、上述した設定方法に限らない。例えば、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に準拠する映像データを復号する処理量の方が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置により生成された映像データを復号する処理量よりも大きい場合には、駆動周波数の設定を上述した場合の逆にすることが考えられる。
【0208】
さらに、駆動周波数の設定方法は、駆動周波数を低くする構成に限らない。例えば、識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合には、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を高く設定し、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を低く設定することも考えられる。また、他の例としては、識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合には、ＣＰＵex５０２の駆動を停止させることなく、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、処理に余裕があるため、ＣＰＵex５０２の駆動を一時停止させることも考えられる。識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合であっても、処理に余裕があれば、ＣＰＵex５０２の駆動を一時停止させることも考えられる。この場合は、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合に比べて、停止時間を短く設定することが考えられる。
【0209】
このように、映像データが準拠する規格に応じて、駆動周波数を切替えることにより、省電力化を図ることが可能になる。また、電池を用いてＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置を駆動している場合には、省電力化に伴い、電池の寿命を長くすることが可能である。
【0210】
（実施の形態７）テレビや、携帯電話など、上述した機器・システムには、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力される場合がある。このように、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力された場合にも復号できるようにするために、ＬＳＩex５００の信号処理部ex５０７が複数の規格に対応している必要がある。しかし、それぞれの規格に対応する信号処理部ex５０７を個別に用いると、ＬＳＩex５００の回路規模が大きくなり、また、コストが増加するという課題が生じる。
【0211】
この課題を解決するために、上記各実施の形態で示した動画像復号方法を実行するための復号処理部と、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する復号処理部とを一部共有化する構成とする。この構成例を図３４Ａのex９００に示す。例えば、上記各実施の形態で示した動画像復号方法と、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に準拠する動画像復号方法とは、エントロピー符号化、逆量子化、デブロッキング・フィルタ、動き補償などの処理において処理内容が一部共通する。共通する処理内容については、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に対応する復号処理部ex９０２を共有し、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に対応しない、本発明の一態様に特有の他の処理内容については、専用の復号処理部ex９０１を用いるという構成が考えられる。復号処理部の共有化に関しては、共通する処理内容については、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行するための復号処理部を共有し、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に特有の処理内容については、専用の復号処理部を用いる構成であってもよい。
【0212】
また、処理を一部共有化する他の例を図３４Ｂのex１０００に示す。この例では、本発明の一態様に特有の処理内容に対応した専用の復号処理部ex１００１と、他の従来規格に特有の処理内容に対応した専用の復号処理部ex１００２と、本発明の一態様に係る動画像復号方法と他の従来規格の動画像復号方法とに共通する処理内容に対応した共用の復号処理部ex１００３とを用いる構成としている。ここで、専用の復号処理部ex１００１、ex１００２は、必ずしも本発明の一態様、または、他の従来規格に特有の処理内容に特化したものではなく、他の汎用処理を実行できるものであってもよい。また、本実施の形態の構成を、ＬＳＩex５００で実装することも可能である。
【0213】
このように、本発明の一態様に係る動画像復号方法と、従来の規格の動画像復号方法とで共通する処理内容について、復号処理部を共有することにより、ＬＳＩの回路規模を小さくし、かつ、コストを低減することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【0214】
本発明は、符号化効率をほとんど低減させることなく、処理を高速化することができるという効果を奏し、例えば、蓄積、伝送、通信など様々な用途に利用可能である。例えば、本発明は、テレビ、デジタルビデオレコーダー、カーナビゲーション、携帯電話、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等の高解像度の情報表示機器や撮像機器に利用可能であり、利用価値が高い。
【符号の説明】
【0215】
１００ 画像符号化装置１０１ ブロック分割部
１０２ 減算部
１０３ 変換部
１０４ 可変長符号化部
１０５、２０２ 逆変換部
１０６、２０３ 加算部
１０７、２０４ ＳＡＯ処理部
１０８、２０６ フレームメモリ
１０９、２０７ 予測部
１１０ ＳＡＯパラメータ符号化部
１１１ ｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘ符号化部
１１２ ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ符号化部
１１３ ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ２値化部
１１４ 算術符号化切替部
１１５ コンテキスト０算術符号化部
１１６ コンテキスト１算術符号化部
１１７ バイパス算術符号化部
２００ 画像復号装置
２０１ 可変長復号部
２０５ 復号ブロック結合部
２１０ ＳＡＯパラメータ復号部
２１１ ｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘ復号部
２１２ ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ復号部
２１３ 算術復号切替部
２１４ コンテキスト０算術復号部
２１５ コンテキスト１算術復号部
２１６ バイパス算術復号部
２１７ ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ多値化部