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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-11-12
(54)【発明の名称】ビデオ符号化復号方法及び装置
(51)【国際特許分類】
H04N 19/12 20140101AFI20241105BHJP
H04N 19/129 20140101ALI20241105BHJP
H04N 19/18 20140101ALI20241105BHJP
H04N 19/46 20140101ALI20241105BHJP
【ＦＩ】
H04N19/12
H04N19/129
H04N19/18
H04N19/46
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024527664
(86)(22)【出願日】2022-11-09
(85)【翻訳文提出日】2024-07-10
(86)【国際出願番号】 CN2022130954
(87)【国際公開番号】W WO2023083225
(87)【国際公開日】2023-05-19
(31)【優先権主張番号】202111333832.1
(32)【優先日】2021-11-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】508219313
【氏名又は名称】杭州海康威視数字技術股▲フン▼有限公司
(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】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】潘 冬萍
(72)【発明者】
【氏名】▲孫▼ ▲ユ▼程
(72)【発明者】
【氏名】▲陳▼ 方▲棟▼
(72)【発明者】
【氏名】曹 小▲強▼
(72)【発明者】
【氏名】魏 ▲亮▼
【テーマコード（参考）】
5C159
【Ｆターム（参考）】
5C159MA04
5C159MA05
5C159MC11
5C159ME01
5C159PP04
5C159RC12
5C159TA17
5C159TA42
5C159TB14
5C159TC04
5C159UA02
5C159UA05
(57)【要約】
本発明は、画像処理の技術分野に関し、従来技術におけるビデオ符号化復号の性能が低い、又は符号化復号アルゴリズムの複雑度が高いという問題を解決するためのビデオ符号化復号方法及び装置を提供する。当該方法は、復号側が復号対象ユニットのビットストリームを得るステップと、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定するステップと、各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得るステップと、前記復号対象ユニットの前記スキャン方式に基づいて、各グループの前記係数ブロック内の係数を１つずつ復元して、前記復号対象ユニットに対応する再構成データブロックを得るステップと、を含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
復号対象ユニットのビットストリームを得るステップと、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定するステップと、
各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得るステップと、
前記復号対象ユニットの前記スキャン方式に基づいて、各グループの前記係数ブロック内の係数を１つずつ復元して、前記復号対象ユニットに対応する再構成データブロックを得るステップと、を含む、
ことを特徴とするビデオ符号化復号方法。
【請求項2】
前記グループ化方式は、固定長のグループ化方式と、係数の配列位置に基づくグループ分けとのうちの少なくとも１つを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記符号化方式は、トランケーテッド・ユーナリコードと、半固定長符号化とのうちの少なくとも１つを含む、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項4】
前記スキャン方式は、水平スキャンと、垂直スキャンとのうちの少なくとも１つを含む、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項5】
前記再構成データブロックは、復号対象画像の元の画素値、前記元の画素値を予測して得られる残差値、前記残差値を量子化して得られる係数、又は前記残差値を変換して得られる変換係数のうちの１つからなるデータブロックである、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項6】
前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定するステップは、前記ビットストリームに基づいて解析して、前記復号対象ユニットのグループ化方式を取得するステップ、又は、
前記復号対象ユニットの予測方式及び／又は変換方式に基づいて、前記グループ化方式を取得するステップを含む、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項7】
各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得るステップは、符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループパラメータを得るステップと、
各グループの前記グループパラメータに基づいて、半固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るステップと、を含み、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項8】
前記符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループパラメータを得るステップは、トランケーテッド・ユーナリコードに対応する復号方式に基づいて復号して、各グループのグループパラメータを得るステップを含む、
ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項9】
前記復号対象ユニットの復号方式がゴロム・ライス符号化又はｋ次指数ゴロム符号化のいずれかである場合、前記復号対象ユニットのグループ化方式を決定することは、、前記復号対象ユニットの予測方式及び／又は変換方式に基づいて、前記復号対象ユニットのグループ化方式を取得することを含む、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項10】
元の画像における符号化対象データブロックを第１のスキャン方式でスキャンして、係数シーケンスを得るステップと、前記係数シーケンスを第１のグループ化方式でグループ化して、複数グループの符号化対象サブシーケンスを得るステップと、
各グループの符号化対象サブシーケンスに対応する係数符号化方式を決定し、１つずつ符号化して符号化済みビットストリームを得るステップと、を含む、
ことを特徴とするビデオ符号化復号方法。
【請求項11】
請求項１～９のいずれか１項に記載の方法を実行するために用いられる、ことを特徴とするビデオ復号装置。
【請求項12】
請求項１０に記載の方法を実行するために用いられる、ことを特徴とするビデオ符号化装置。
【請求項13】
請求項１１に記載の装置と請求項１２に記載の装置とを備える、ことを特徴とするビデオ符号化復号システム。
【請求項14】
メモリに接続されるプロセッサを含むビデオ符号化復号装置であって、前記メモリは、コンピュータプログラム又は命令を記憶するために用いられ、
前記プロセッサは、前記メモリに記憶されたコンピュータプログラム又は命令を実行して、前記装置に請求項１～９のいずれか１項に記載の方法、又は、請求項１０に記載の方法を実行させるために用いられる、
ことを特徴とするビデオ符号化復号装置。
【請求項15】
プロセッサとコンピュータ可読記憶媒体とを含む電子機器であって、前記コンピュータ可読記憶媒体には、前記プロセッサによって実行可能なコンピュータ実行可能命令が記憶され、
前記プロセッサは、前記コンピュータ実行可能命令を実行することで、
復号対象ユニットのビットストリームを取得し、
前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定し、
各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得、
前記復号対象ユニットの前記スキャン方式に基づいて、各グループの前記係数ブロック内の係数を１つずつ復元して、前記復号対象ユニットに対応する再構成データブロックを得るステップを実行するために用いられる、
ことを特徴とする電子機器。
【請求項16】
前記グループ化方式は、固定長のグループ化方式と、係数の配列位置に基づくグループ分けとのうちの少なくとも１つを含む、ことを特徴とする請求項１５に記載の電子機器。
【請求項17】
前記符号化方式は、トランケーテッド・ユーナリコードと、半固定長符号化とのうちの少なくとも１つを含む、ことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の電子機器。
【請求項18】
前記スキャン方式は、水平スキャンと、垂直スキャンとのうちの少なくとも１つを含む、ことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の電子機器。
【請求項19】
前記再構成データブロックは、復号対象画像の元の画素値、前記元の画素値を予測して得られる残差値、前記残差値を量子化して得られる係数、又は前記残差値を変換して得られる変換係数のうちの１つからなるデータブロックである、ことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の電子機器。
【請求項20】
前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定するとき、前記プロセッサは、さらに、前記コンピュータ実行可能命令を実行することで、前記ビットストリームに基づいて解析して、前記復号対象ユニットのグループ化方式を取得するステップ、又は、
前記復号対象ユニットの予測方式及び／又は変換方式に基づいて、前記グループ化方式を取得するステップを実行するために用いられる、
ことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の電子機器。
【請求項21】
各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得るとき、前記プロセッサは、さらに、前記コンピュータ実行可能命令を実行することで、符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループパラメータを得、
各グループの前記グループパラメータに基づいて、半固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るステップを実行するために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む、
ことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の電子機器。
【請求項22】
前記符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループパラメータを得るとき、前記プロセッサは、さらに、前記コンピュータ実行可能命令を実行することで、トランケーテッド・ユーナリコードに対応する復号方式に基づいて復号して、各グループのグループパラメータを得るステップを実行するために用いられる、
ことを特徴とする請求項２１に記載の電子機器。
【請求項23】
前記復号対象ユニットの復号方式がゴロム・ライス符号化又はｋ次指数ゴロム符号化のいずれかである場合、前記復号対象ユニットのグループ化方式を決定するとき、前記プロセッサは、さらに、前記コンピュータ実行可能命令を実行することで、前記復号対象ユニットの予測方式及び／又は変換方式に基づいて、前記復号対象ユニットのグループ化方式を取得することを実行するために用いられる、
ことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の電子機器。
【請求項24】
プロセッサとコンピュータ可読記憶媒体とを含む電子機器であって、前記コンピュータ可読記憶媒体には、前記プロセッサによって実行可能なコンピュータ実行可能命令が記憶され、
前記プロセッサは、前記コンピュータ実行可能命令を実行することで、
元の画像における符号化対象データブロックを第１のスキャン方式でスキャンして、係数シーケンスを得、
前記係数シーケンスを第１のグループ化方式でグループ化して、複数グループの符号化対象サブシーケンスを得、
各グループの符号化対象サブシーケンスに対応する係数符号化方式を決定し、１つずつ符号化して符号化済みビットストリームを得るステップを実行するために用いられる、
ことを特徴とする電子機器。
【請求項25】
プログラム又は命令を含む可読記憶媒体であって、前記プログラム又は命令がプロセッサによって実行されると、請求項１～９のいずれか１項に記載の方法、又は、請求項１０に記載の方法が実行される、ことを特徴とする可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像処理の技術分野に関し、特にビデオ符号化復号方法及び装置に関する。
【背景技術】
【0002】
コンピュータビジョンの分野において、ビデオを効果的に記憶・伝送するために、通常、ビデオ符号化により画像圧縮を行う必要がある。画像圧縮は、主に非可逆圧縮と可逆圧縮（ロスレス圧縮）を含む。このうち、可逆圧縮は、画像データの統計的冗長性を利用した画像圧縮であり、歪みを発生させることなく元の画像データを完全に復元することができる。また、再構成画像と元の画像との間に誤差があり、その誤差が一定の範囲内に制限される場合は、ニアロスレス圧縮（準可逆圧縮）と呼ばれる。ニアロスレス圧縮ではある程度の歪みが生じるが、視覚画像では無視できる程度であるため、ニアロスレス圧縮は可逆圧縮と考えてもよい。
【0003】
現在の可逆圧縮（ニアロスレス圧縮を含む）の符号化復号方式において、例えば、コンテキスト適応型２値算術符号化（Ｃｏｎｔｅｘｔ－ｂａｓｅｄ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｂｉｎａｒｙ Ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ、ＣＡＢＡＣ）圧縮方式は、多くの確率モデル、コンテキストモデリング、２値算術符号化などのアルゴリズムに関連しており、処理プロセスが複雑である。また、ゴロム符号化に基づくＧｏｌｏｍｂ－Ｒｉｃｅ符号化方式では、その符号化過程において冗長な計算が発生し、符号化復号性能が低い。そのため、符号化復号効率が高く、かつアルゴリズムの複雑度が低いビデオ符号化復号方法の提案が急務となっている。
【発明の概要】
【0004】
本発明は、従来技術におけるビデオ符号化復号の性能が低い、又は符号化復号アルゴリズムの複雑度が高いという問題を解決するためのビデオ符号化復号方法及び装置を提供する。
【0005】
上記目的を達成するために、本発明は以下の技術的解決策を採用する。
【0006】
第１の態様において、ビデオ符号化復号方法が提供され、当該方法は、
復号側が復号対象ユニットのビットストリームを得るステップと、
前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定するステップと、
各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得るステップと、
前記復号対象ユニットの前記スキャン方式に基づいて、各グループの前記係数ブロック内の係数を１つずつ復元して、前記復号対象ユニットに対応する再構成データブロックを得るステップと、を含む。
復号側が復号対象ユニットのビットストリームを得るステップと、
前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定するステップと、
各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得るステップと、
前記復号対象ユニットの前記スキャン方式に基づいて、各グループの前記係数ブロック内の係数を１つずつ復元して、前記復号対象ユニットに対応する再構成データブロックを得るステップと、を含む。
【0007】
一実施形態において、グループ化方式は、固定長のグループ化方式と、係数値の大きさに基づいてグループ分けを行う半固定長グループ化と、係数の配列位置に基づくグループ分けとのうちの少なくとも１つを含む。
【0008】
一実施形態において、符号化方式は、ユーナリ（ｕｎａｒｙ）コード、トランケーテッド・ユーナリ（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ ｕｎａｒｙ）コード、トランケーテッド・バイナリ（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ ｂｉｎａｒｙ）コード、固定長符号化、半固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ Ｒｉｃｅ）符号化、ハフマン（Ｈｕｆｆｍａｎ）符号化、及びゴロム・ライス（Ｇｏｌｏｍｂ－Ｒｉｃｅ）符号化のうちの少なくとも１つを含む。
【0009】
一実施形態において、スキャン方式は、ラスタースキャン、ブロックスキャン、水平スキャン、垂直スキャン、往復スキャン、対角スキャン、逆水平スキャン、逆垂直スキャン及びヒルベルトスキャンのうちの少なくとも１つを含む。
【0010】
一実施形態において、再構成データブロックは、復号対象画像の元の画素値、前記元の画素値を予測して得られる残差値、前記残差値を量子化して得られる係数、又は前記残差値を変換して得られる変換係数のうちの１つからなるデータブロックである。
【0011】
一実施形態において、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定するステップは、
符号化側と復号側の事前合意又はコンテキスト情報に基づいて、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを決定するステップ、又は、
前記ビットストリームに基づいて解析して、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを取得するステップ、又は、
前記復号対象ユニットの予測方式、量子化方式及び／又は変換方式に基づいて、前記グループ化方式を取得するステップを含む。
符号化側と復号側の事前合意又はコンテキスト情報に基づいて、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを決定するステップ、又は、
前記ビットストリームに基づいて解析して、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを取得するステップ、又は、
前記復号対象ユニットの予測方式、量子化方式及び／又は変換方式に基づいて、前記グループ化方式を取得するステップを含む。
【0012】
一実施形態において、各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得るステップは、
符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループパラメータを得るステップと、
各グループの前記グループパラメータに基づいて、前記半固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るステップと、を含み、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループパラメータを得るステップと、
各グループの前記グループパラメータに基づいて、前記半固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るステップと、を含み、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0013】
一実施形態において、前記符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループパラメータを得るステップは、
ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、及びゴロム・ライス符号化のうちの少なくとも１つの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、各グループのグループパラメータを得るステップを含む。
ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、及びゴロム・ライス符号化のうちの少なくとも１つの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、各グループのグループパラメータを得るステップを含む。
【0014】
一実施形態において、各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得るステップは、
固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループライスパラメータを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得るステップと、
各グループの前記グループライスパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るステップと、を含み、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループライスパラメータを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得るステップと、
各グループの前記グループライスパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るステップと、を含み、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0015】
一実施形態において、各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得るステップは、
コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得るステップと、
固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得るステップと、
各グループの前記グループライスパラメータと前記グループパラメータ偏差とに基づいて、各グループのグループパラメータを得るステップと、
各グループの前記グループパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るステップと、を含み、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得るステップと、
固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得るステップと、
各グループの前記グループライスパラメータと前記グループパラメータ偏差とに基づいて、各グループのグループパラメータを得るステップと、
各グループの前記グループパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るステップと、を含み、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0016】
一実施形態において、各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得るステップは、
固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループの次数ｋを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得るステップと、
各グループの前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るステップと、を含み、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループの次数ｋを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得るステップと、
各グループの前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るステップと、を含み、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0017】
一実施形態において、各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得るステップは、
コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得るステップと、
固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得るステップと、
前記グループパラメータ偏差に基づいて各グループの次数ｋを更新するステップと、
各グループの更新後の前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るステップと、を含み、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、各グループにおける複数の係数値を含む。
コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得るステップと、
固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得るステップと、
前記グループパラメータ偏差に基づいて各グループの次数ｋを更新するステップと、
各グループの更新後の前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るステップと、を含み、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、各グループにおける複数の係数値を含む。
【0018】
一実施形態において、各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得るステップは、
復号によって得られた１つ以上のグループの係数、予測方式、量子化方式、及び変換方式のうちの少なくとも１つに基づいて、現在のグループの符号化方式を決定するステップと、
前記現在のグループの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、前記現在のグループの係数を得るステップと、を含み、
前記現在のグループの符号化方式は、ゴロム・ライス符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、及び半固定長符号化方式のうちのいくつかの組み合わせである。
復号によって得られた１つ以上のグループの係数、予測方式、量子化方式、及び変換方式のうちの少なくとも１つに基づいて、現在のグループの符号化方式を決定するステップと、
前記現在のグループの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、前記現在のグループの係数を得るステップと、を含み、
前記現在のグループの符号化方式は、ゴロム・ライス符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、及び半固定長符号化方式のうちのいくつかの組み合わせである。
【0019】
一実施形態において、符号化ユニットの複数のグループのうちの少なくとも２つのグループの符号化方式は異なる。
【0020】
一実施形態において、前記復号対象ユニットの復号方式がゴロム・ライス符号化又はｋ次指数ゴロム符号化のいずれかである場合、前記復号対象ユニットのグループ化方式を決定することは、、
前記復号対象ユニットの予測方式、量子化方式及び／又は変換方式に基づいて、前記復号対象ユニットのグループ化方式を取得することを含む。
前記復号対象ユニットの予測方式、量子化方式及び／又は変換方式に基づいて、前記復号対象ユニットのグループ化方式を取得することを含む。
【0021】
本発明の上記実施形態によれば、復号側は、異なる予測方式に基づいて、異なるスキャン方式を導出するとともに、係数グループ化方式を導出することができ、このような係数グループ化は、予測された情報を結合し、グループ化された係数をより均一にすることができる。符号化側は、変化が小さい係数に対して、より小さい符号語（ｃｏｄｅｗｏｒｄ）を割り当てて符号化することができ、それにより、符号化方式が柔軟であり、符号化性能を向上させることができる。また、複数の固定グループ化方式を設計することにより、半固定長符号化方式により適合させることができ、各符号化ブロックに対してよりよい２値化方法を柔軟に選択することができ、符号化アルゴリズムの複雑度が低い。
【0022】
第２の態様によれば、ビデオ符号化復号方法が提供され、当該方法は、
符号化側が元の画像における符号化対象データブロックを第１のスキャン方式でスキャンして、係数シーケンスを得るステップと、
前記係数シーケンスを第１のグループ化方式でグループ化して、複数グループの符号化対象サブシーケンスを得るステップと、
各グループの符号化対象サブシーケンスに対応する係数符号化方式を決定し、１つずつ符号化して符号化済みビットストリームを得るステップと、を含む。
符号化側が元の画像における符号化対象データブロックを第１のスキャン方式でスキャンして、係数シーケンスを得るステップと、
前記係数シーケンスを第１のグループ化方式でグループ化して、複数グループの符号化対象サブシーケンスを得るステップと、
各グループの符号化対象サブシーケンスに対応する係数符号化方式を決定し、１つずつ符号化して符号化済みビットストリームを得るステップと、を含む。
【0023】
一実施形態において、グループ化方式は、固定長のグループ化方式と、係数値の大きさに基づいてグループ分けを行う半固定長グループ化と、係数の配列位置に基づくグループ分けとのうちの少なくとも１つを含む。
【0024】
一実施形態において、符号化方式は、ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、半固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、及びゴロム・ライス符号化のうちの少なくとも１つを含む。
【0025】
一実施形態において、スキャン方式は、ラスタースキャン、ブロックスキャン、水平スキャン、垂直スキャン、往復スキャン、対角スキャン、逆水平スキャン、逆垂直スキャン及びヒルベルトスキャンのうちの少なくとも１つを含む。
【0026】
一実施形態において、符号化対象データブロックは、符号化対象画像の元の画素値、前記元の画素値を予測して得られる残差値、前記残差値を量子化して得られる係数、又は前記残差値を変換して得られる変換係数のうちの１つからなるデータブロックである。
【0027】
第３の態様によれば、ビデオ復号装置が提供され、当該装置は、
復号対象ユニットのビットストリームを得るために用いられる送受信モジュールと、
前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定し、
各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得、
前記復号対象ユニットの前記スキャン方式に基づいて、各グループの前記係数ブロック内の係数を１つずつ復元して、前記復号対象ユニットに対応する再構成データブロックを得るために用いられる処理モジュールと、を含む。
復号対象ユニットのビットストリームを得るために用いられる送受信モジュールと、
前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定し、
各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得、
前記復号対象ユニットの前記スキャン方式に基づいて、各グループの前記係数ブロック内の係数を１つずつ復元して、前記復号対象ユニットに対応する再構成データブロックを得るために用いられる処理モジュールと、を含む。
【0028】
一実施形態において、グループ化方式は、固定長のグループ化方式と、係数値の大きさに基づいてグループ分けを行う半固定長グループ化と、係数の配列位置に基づくグループ分けとのうちの少なくとも１つを含む。
【0029】
一実施形態において、符号化方式は、ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、半固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、及びゴロム・ライス符号化のうちの少なくとも１つを含む。
【0030】
一実施形態において、スキャン方式は、ラスタースキャン、ブロックスキャン、水平スキャン、垂直スキャン、往復スキャン、対角スキャン、逆水平スキャン、逆垂直スキャン及びヒルベルトスキャンのうちの少なくとも１つを含む。
【0031】
一実施形態において、再構成データブロックは、復号対象画像の元の画素値、前記元の画素値を予測して得られる残差値、前記残差値を量子化して得られる係数、又は前記残差値を変換して得られる変換係数のうちの１つからなるデータブロックである。
【0032】
一実施形態において、処理モジュールは、具体的に、
符号化側と復号側の事前合意又はコンテキスト情報に基づいて、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを決定し、又は、
前記ビットストリームに基づいて解析して、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを取得し、又は、
前記復号対象ユニットの予測方式、量子化方式及び／又は変換方式に基づいて、前記グループ化方式を取得するために用いられる。
符号化側と復号側の事前合意又はコンテキスト情報に基づいて、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを決定し、又は、
前記ビットストリームに基づいて解析して、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを取得し、又は、
前記復号対象ユニットの予測方式、量子化方式及び／又は変換方式に基づいて、前記グループ化方式を取得するために用いられる。
【0033】
一実施形態において、処理モジュールは、具体的に、
符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループパラメータを得、
各グループの前記グループパラメータに基づいて、前記半固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループパラメータを得、
各グループの前記グループパラメータに基づいて、前記半固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0034】
一実施形態において、処理モジュールは、具体的に、
ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、及びゴロム・ライス符号化のうちの少なくとも１つの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、各グループのグループパラメータを得るために用いられる。
ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、及びゴロム・ライス符号化のうちの少なくとも１つの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、各グループのグループパラメータを得るために用いられる。
【0035】
一実施形態において、処理モジュールは、具体的に、
固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループライスパラメータを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得、
各グループの前記グループライスパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループライスパラメータを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得、
各グループの前記グループライスパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0036】
一実施形態において、処理モジュールは、具体的に、
コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得、
固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得、
各グループの前記グループライスパラメータと前記グループパラメータ偏差とに基づいて、各グループのグループパラメータを得、
各グループの前記グループパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得、
固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得、
各グループの前記グループライスパラメータと前記グループパラメータ偏差とに基づいて、各グループのグループパラメータを得、
各グループの前記グループパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0037】
一実施形態において、処理モジュールは、具体的に、
固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループの次数ｋを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得、
各グループの前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループの次数ｋを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得、
各グループの前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0038】
一実施形態において、処理モジュールは、具体的に、
コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得、
固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得、
前記グループパラメータ偏差に基づいて各グループの次数ｋを更新し、
各グループの更新後の前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、各グループにおける複数の係数値を含む。
コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得、
固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得、
前記グループパラメータ偏差に基づいて各グループの次数ｋを更新し、
各グループの更新後の前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、各グループにおける複数の係数値を含む。
【0039】
一実施形態において、処理モジュールは、具体的に、
復号によって得られた１つ以上のグループの係数、予測方式、量子化方式、及び変換方式のうちの少なくとも１つに基づいて、現在のグループの符号化方式を決定し、
前記現在のグループの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、前記現在のグループの係数を得るために用いられ、
前記現在のグループの符号化方式は、ゴロム・ライス符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、及び半固定長符号化方式のうちのいくつかの組み合わせである。
復号によって得られた１つ以上のグループの係数、予測方式、量子化方式、及び変換方式のうちの少なくとも１つに基づいて、現在のグループの符号化方式を決定し、
前記現在のグループの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、前記現在のグループの係数を得るために用いられ、
前記現在のグループの符号化方式は、ゴロム・ライス符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、及び半固定長符号化方式のうちのいくつかの組み合わせである。
【0040】
一実施形態において、符号化ユニットの複数のグループのうちの少なくとも２つのグループの符号化方式は異なる。
【0041】
一実施形態において、前記復号対象ユニットの復号方式がゴロム・ライス符号化又はｋ次指数ゴロム符号化のいずれかである場合、処理モジュールは、具体的に、
前記復号対象ユニットの予測方式、量子化方式及び／又は変換方式に基づいて、前記復号対象ユニットのグループ化方式を取得するために用いられる。
前記復号対象ユニットの予測方式、量子化方式及び／又は変換方式に基づいて、前記復号対象ユニットのグループ化方式を取得するために用いられる。
【0042】
第４の態様によれば、ビデオ符号化装置が提供され、当該装置は、送受信モジュール及び処理モジュールを含み、
処理モジュールは、元の画像における符号化対象データブロックを第１のスキャン方式でスキャンして、係数シーケンスを得、前記係数シーケンスを第１のグループ化方式でグループ化して、複数グループの符号化対象サブシーケンスを得、各グループの符号化対象サブシーケンスに対応する係数符号化方式を決定し、１つずつ符号化して符号化済みビットストリームを得るために用いられ、
送受信モジュールは、符号化済みビットストリームを復号側に送信するために用いられる。
処理モジュールは、元の画像における符号化対象データブロックを第１のスキャン方式でスキャンして、係数シーケンスを得、前記係数シーケンスを第１のグループ化方式でグループ化して、複数グループの符号化対象サブシーケンスを得、各グループの符号化対象サブシーケンスに対応する係数符号化方式を決定し、１つずつ符号化して符号化済みビットストリームを得るために用いられ、
送受信モジュールは、符号化済みビットストリームを復号側に送信するために用いられる。
【0043】
一実施形態において、グループ化方式は、固定長のグループ化方式と、係数値の大きさに基づいてグループ分けを行う半固定長グループ化と、係数の配列位置に基づくグループ分けとのうちの少なくとも１つを含む。
【0044】
一実施形態において、符号化方式は、ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、半固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、及びゴロム・ライス符号化のうちの少なくとも１つを含む。
【0045】
一実施形態において、スキャン方式は、ラスタースキャン、ブロックスキャン、水平スキャン、垂直スキャン、往復スキャン、対角スキャン、逆水平スキャン、逆垂直スキャン及びヒルベルトスキャンのうちの少なくとも１つを含む。
【0046】
一実施形態において、符号化対象データブロックは、符号化対象画像の元の画素値、前記元の画素値を予測して得られる残差値、前記残差値を量子化して得られる係数、又は前記残差値を変換して得られる変換係数のうちの１つからなるデータブロックである。
【0047】
第５の態様によれば、符号化復号システムが提供され、当該符号化復号システムは、第３の態様に記載の装置と、第４の態様に記載の装置とを備える。
【0048】
第６の態様によれば、ビデオ符号化復号装置が提供され、当該装置は、メモリに接続されるプロセッサを含み、メモリは、コンピュータプログラム又は命令を記憶するために用いられ、プロセッサは、メモリに記憶されたコンピュータプログラム又は命令を実行して、前記装置に第１の態様に記載の方法を実行させるために用いられる。
【0049】
第７の態様によれば、ビデオ符号化復号装置が提供され、当該装置は、メモリに接続されるプロセッサを含み、メモリは、コンピュータプログラム又は命令を記憶するために用いられ、プロセッサは、メモリに記憶されたコンピュータプログラム又は命令を実行して、前記装置に第２の態様に記載の方法を実行させるために用いられる。
【0050】
第８の態様によれば、第１の態様に記載の方法を実行するための電子機器が提供される。
【0051】
第９の態様によれば、第２の態様に記載の方法を実行するための電子機器が提供される。
【0052】
第１０の態様によれば、プログラム又は命令を含む可読記憶媒体が提供され、前記プログラム又は命令がプロセッサによって実行されると、第１の態様に記載の方法が実行される。
【0053】
第１１の態様によれば、プログラム又は命令を含む可読記憶媒体が提供され、前記プログラム又は命令がプロセッサによって実行されると、第２の態様に記載の方法が実行される。
【0054】
第１２の態様によれば、第１の態様に記載の方法を実行するために用いられる回路が提供される。
【0055】
第１３の態様によれば、第２の態様に記載の方法を実行するために用いられる回路が提供される。
【0056】
第１４の態様によれば、コンピュータアプリケーションプログラムが提供され、前記コンピュータアプリケーションプログラムがコンピュータ又はプロセッサ上で実行されるとき、前記コンピュータ又は前記プロセッサは、第１の態様に記載の方法を実行する。
【0057】
第１５の態様によれば、コンピュータアプリケーションプログラムが提供され、前記コンピュータアプリケーションプログラムがコンピュータ又はプロセッサ上で実行されるとき、前記コンピュータ又は前記プロセッサは、第２の態様に記載の方法を実行する。
【0058】
理解できるように、上記で提供されたビデオ符号化復号装置、ビデオ符号化復号システム、コンピュータ可読記憶媒体又はコンピュータプログラム製品は、いずれも上記で提供された対応する方法によって実施されることができるため、それによって達成できる有益な効果は、上記で提供された対応する方法における有益な効果を参照することができ、ここでは説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【0059】
【図1】本発明の一実施形態に係る符号化復号システムのアーキテクチャ図である。
【図2】本発明の一実施形態に係るエンコーダの内部アーキテクチャ図である。
【図3】本発明の一実施形態に係るデコーダの内部アーキテクチャ図である。
【図4A】本発明の一実施形態に係るビデオ符号化復号のフローチャートである。
【図4B】本発明の一実施形態に係るビデオ符号化復号方法のフローチャートである。
【図5】本発明の一実施形態に係るビデオ符号化復号方法における復号対象ユニットの概略図である。
【図6】本発明の一実施形態に係るビデオ符号化復号方法におけるグループ化及びスキャンの概略図である。
【図7】本発明の一実施形態に係るビデオ符号化復号方法における復号対象ユニットにおけるデータ部分の概略図である。
【図8】本発明の一実施形態に係るビデオ符号化復号方法における復号対象ユニットのグループ化方式の概略図である。
【図9】本発明の一実施形態に係るビデオ符号化復号方法における復号対象ユニットのグループ化方式の概略図である。
【図10】本発明の一実施形態に係るビデオ符号化復号装置の概略構成図である。
【図11】本発明の実施例に係る電子機器のハードウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0060】
以下において、「第１」及び「第２」という用語は、説明のためのものに過ぎず、相対的な重要度を示したり暗示したり、また、示された技術的特徴の数を暗示的に示したりするものとして理解されるべきではない。したがって、「第１」、「第２」に限定される特徴は、１つ又は複数の該特徴を明示的又は暗示的に含み得る。本実施例の説明において、特に断らない限り、「複数」とは２つ以上を意味する。
【0061】
なお、本発明において、「例示的な」又は「例えば」という用語は、例、例示又は説明を示すために用いられる。本発明において「例示的な」又は「例えば」と記載されている任意の実施形態又は設計ソリューションは、他の実施形態又は設計ソリューションよりも好ましい又は有利であると解釈されるべきではない。具体的に言えば、「例示的な」又は「例えば」という用語の使用は、関連する概念を具体的に提示することを意図する。
【0062】
以下、本発明の実施例における添付の図面を参照しながら、本発明の実施例における技術案を明確且つ完全に説明する。明らかに、説明された実施例は本発明の一部の実施例に過ぎず、すべての実施例ではない。本発明の実施例に基づいて、当業者が創造的な労働をせずに取得した他のすべての実施例は、本発明の保護範囲に属する。
【0063】
まず、本発明の実施例に関わる技術用語について説明する。
ビデオシーケンス／画像シーケンス：ビデオにおける完全な画像は一般的に「フレーム」と呼ばれ、時系列に並んだ複数のフレームからなるビデオは、ビデオシーケンス（Ｖｉｄｅｏ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）と呼ばれ、又は画像シーケンスと呼ばれてもよい。
ビデオシーケンス／画像シーケンス：ビデオにおける完全な画像は一般的に「フレーム」と呼ばれ、時系列に並んだ複数のフレームからなるビデオは、ビデオシーケンス（Ｖｉｄｅｏ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）と呼ばれ、又は画像シーケンスと呼ばれてもよい。
【0064】
ビデオ符号化技術：ビデオシーケンスには、空間的冗長性、時間的冗長性、視覚的冗長性、情報エントロピー冗長性、構造的冗長性、知識冗長性、重要度冗長性などの一連の冗長情報がある。ビデオシーケンスにおける冗長な情報を可能な限り除去し、ビデオを表すデータ量を削減させるために、ビデオ符号化（Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）技術が提案され、ストレージ容量の削減と伝送帯域幅の節約という効果を達成する。ビデオ符号化技術は、ビデオ圧縮技術とも呼ばれる。
【0065】
ビデオ符号化のプロセスは、通常、予測、変換、量子化、およびエントロピー符号化などのプロセスを含み、エントロピー符号化によって量子化された変換係数を符号化することができる。具体的なプロセスについては後述するため、ここでは説明を省略する。
【0066】
国際汎用範囲において、Ｍｏｔｉｏｎ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ（ＭＰＥＧ）によって策定されたＭＰＥＧ ２及びＭＰＥＧ ４規格におけるＰａｒｔ １０のＡｄｖａｎｃｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ（ＡＶＣ）、国際電気通信連合の電気通信標準化部門（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ－Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ、ＩＴＵ－Ｔ）によって策定されたＨ．２６３、Ｈ．２６４及びＨ．２６５（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ ｓｔａｎｄａｒｄ、ＨＥＶＣとも呼ばれる）などのビデオ圧縮符号化規格がある。
【0067】
なお、ハイブリッド符号化アーキテクチャに基づく符号化アルゴリズムでは、上記の圧縮符号化方式が混在してもよい。
【0068】
残差：ビデオ符号化プロセスでは、予測処理を通じて空間領域及び時間領域の冗長性を除去する必要があり、エンコーダは、予測を通じて予測値を取得し、元の画素値から予測値を減算して残差値を取得する。残差ブロックは、変換、量子化、エントロピー符号化の基本単位である。
【0069】
変換：ビデオ符号化プロセスにおいて、変換とは、空間領域における画素形式で記述された画像を変換領域の画像に変換し、且つ変換係数の形式で表すことを指す。大多数の画像は、平坦な領域と緩やかに変化する領域が多く含まれ、適切な変換プロセスにより、画像エネルギーを空間領域での散乱分布から変換領域での比較的集中した分布に変換させ、信号間の周波数領域の相関を取り除き、量子化処理と合わせてビットストリームを効果的に圧縮することができる。変換処理は、時間領域の画素値を周波数領域に変換することができ、実際の残差ブロックでは低周波成分が大きな割合を占めている、変換によりエネルギーを低周波領域に集中させる。すなわち、変換後の低周波係数の値が大きく、高周波係数の値が小さい。
【0070】
変換係数：変換と量子化後の残差ブロックの係数は変換係数と呼ばれる。残差ブロック内の画素値を係数と呼び、残差が変換された後、左上のものは低周波係数であり、右下のものは高周波係数である。左上から右下に向かって、周波数が大きくなる。
【0071】
２値化：バイナリ化とも呼ばれ、符号化する必要がある符号又は係数を２値化し、２値化された符号又は係数がバイナリ文字列に変換される。異なる２値化方法で同じ係数を符号化して得られたバイナリ文字列は、異なるバイナリ確率モデル及び異なる文字列長さを有する可能性がある。
【0072】
コンテキスト：一般的に、異なるシンタクス要素間は完全に独立しておらず、同じシンタクス要素自体も一定の記憶性を有する。したがって、条件付きエントロピーの理論に基づいて、他の符号化されたシンタクス要素を用いて条件付き符号化を行うことにより、独立符号化や記憶なし符号化に比べて符号化性能をさらに向上させることができる。これらの条件として用いられる符号化されたシンボル情報はコンテキストと呼ばれる。
【0073】
コンテキストモデル：ビデオ符号化復号において、コンテキストに基づいてシンボル確率を更新するプロセスはコンテキストモデルと呼ばれる。特定の適用条件に応じて、同じシンタックス要素で複数のコンテキストモデルを使用して、現在の条件におけるシンボル確率を適応的に更新することにより、ビットレートをさらに圧縮することができる。
【0074】
エントロピー符号化：情報エントロピーの原理に係る可逆符号化方式を指し、ビデオ圧縮の最後の処理モジュールにあり、ビデオシーケンスを表すための一連の要素記号を、伝送又は記憶のためのバイナリビットストリームに変換し、エントロピー符号化モジュールの出力データは、元のビデオ圧縮後の最終ビットストリームである。エントロピー符号化は、これらのビデオ要素記号の統計的冗長性を効果的に除去することができ、ビデオ符号化圧縮効率を保証するための重要なツールの１つである。
【0075】
ラスタースキャン：２次元の矩形ラスターを１次元ラスターにマッピングすることを指す。１次元ラスターの入り口は２次元ラスターの１行目から始まり、その後、２行目、３行目．．．とスキャンしていく。ラスターの行は、左から右にスキャンされる。
【0076】
右上対角スキャン：係数ブロックの右下の最後の係数からスキャンを開始し、係数ブロックの左上の最初の係数で終了することを指す。各小ブロック内のスキャン順序はいずれも右下－右上－左下－左上の順序であり、他の小ブロックはこれと同じである。ブロック間のスキャン順序は係数間のスキャン順序と同じであり、右下－右上－左下－左上である。
【0077】
水平往復スキャン：２次元矩形を１次元列にマッピングすることを指す。１次元列の入り口は２次元矩形の開始行から始まり、２次元矩形全体を１行ずつスキャンする。開始行の行スキャン方向は左から右であり、開始行の隣接行の行スキャン方向は右から左であり、任意の２つの隣接行は反対の行スキャン方向を有する。
【0078】
逆水平スキャン：係数ブロックの右下の最後の係数からスキャンを開始し、係数ブロックの左上の最初の係数で終了することを指す。各係数ブロック内で右から左へ、下から上へスキャンし、ブロック間のスキャン順序は右下ブロック－右上ブロック－左下ブロック－左上ブロックの順序である。
【0079】
逆垂直スキャン：係数ブロックの右下の最後の係数からスキャンを開始し、係数ブロックの左上の最初の係数で終了することを指す。各小ブロック内で下から上へ、右から左へスキャンする。
【0080】
Ｚ－スキャン：一辺の長さが偶数である任意の正方形について、左上、右上、左下、右下の順にスキャンすることを指す。
【0081】
ユーナリ（ｕｎａｒｙ）コード：簡単な２値化方法である。具体的に、非負の整数Ｎについて、そのユーナリコードは、Ｎ個の１と１個の０で表される。
【0082】
トランケーテッド・ユーナリ（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ ｕｎａｒｙ）コード：ユーナリコードのバリエーションである。具体的に、符号化対象シンボルの最大値がＮ＿ｍａｘであることが既知である場合、現在の符号化対象シンボルが非負の整数Ｎであると仮定し、Ｎ＜Ｎ＿ｍａｘであれば、トランケーテッド・ユーナリコードはユーナリコードであり、Ｎ＝Ｎ＿ｍａｘであれば、トランケーテッド・ユーナリコードはＮ個の１である。
【0083】
トランケーテッド・バイナリ（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ ｂｉｎａｒｙ）コード：ｖａｌの相関変数（ｓｔａｇｅ、ｎｕｍ０、ｎｕｍ１及びｔｈｄなど）を計算し、０～（ｔｈｄ－１）について、そのバイナリシンボル列の長さがｓｔａｇｅの固定長符号であり、ｔｈｄ～ｖａｌについて、そのバイナリシンボル列の長さが（ｓｔａｇｅ＋１）の固定長符号である。
【0084】
ランレングス符号化：各値の連続出現回数を符号値として記録する。例えば：０００１１１００１１０１０１００００１１００、圧縮後の出力：３３２２１１１１４２２。
【0085】
固定長符号化：固定符号長を用いて符号化対象係数を符号化する。例えば、８ビットの２進数を用いて符号化するＡＳＣＩＩコードである。
【0086】
半固定長符号化：符号化対象係数を予測方向と残差の大きさに応じてグループ化し、グループ化方式を符号化し、各グループは１つの符号長を符号化し、同じグループ内の係数は同じ固定長を用いて符号化されることを指す。
【0087】
ｋ次指数ゴロム符号化：ｋ次指数ゴロム符号化は、プレフィックス（ｐｒｅｆｉｘ）とサフィックス（ｓｕｆｆｉｘ）との２つの部分を含み、符号化方法は、数字Ｘをバイナリ形式で書いて、最下位ｋ個のビットを除去し、１を加算して、Ｔを求めるステップ１）と、Ｔのビット数を計算し、その前にＴ－１個の０を追加する必要があるステップ２）と、除去された最下位ｋ個のビットをビット列の末尾に追加するステップ３）と、を含む。
【0088】
トランケーテッド・ライス（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ Ｒｉｃｅ）符号化：トランケーテッド・ライス符号化は、プレフィックス（ｐｒｅｆｉｘ）とサフィックス（ｓｕｆｆｉｘ）との２つの部分を含み、最大上限値ｃＭａｘ、ライスパラメータｃＲｉｃｅが既知であり、符号化対象シンボルｃＶａｌを符号化する。
【0089】
ハフマン符号化：すべての係数の出現頻度を統計し、ハフマン木を構築し、確率が大きい係数に短い符号語を割り当て、確率が小さい係数に長い符号語を割り当てる。
【0090】
ゴロム・ライス（Ｇｏｌｏｍｂ－Ｒｉｃｅ）符号化：Ｇｏｌｏｍｂ－ＲｉｃｅはＧｏｌｏｍｂ符号化の１つのバリエーションであり、Ｇｏｌｏｍｂ符号化との違いは、パラメータｍの制限条件が、ｍが２のべき乗でなければならないことである。具体的に、パラメータｍを初期化し、ｍは２のべき乗でなければならず、ｑとｒを計算し、ここで、ｑ＝Ｎ／ｍであり、ｒ＝Ｎ（ｍ－１）であり、ユーナリコードを用いてｑを符号化し、ｒのバイナリビットの下位ｌｏｇ２（ｍ）ビットをｒの符号語とする。
【0091】
以下、ＪＰＥＧ－ＬＳ符号化モデルと組み合わせてゴロム・ライス符号化アルゴリズムを紹介する。
【0092】
ＪＰＥＧ－ＬＳ符号化アルゴリズムにおいて、周囲の再構成画素値を用いてある方向の画素勾配を計算し、現在の画素の予測方向に基づいて１つの勾配値を計算し、又は経験に基づいて、水平方向の勾配値又は垂直方向の勾配値を計算し、勾配を量子化してもよい。
【0093】
ＪＰＥＧ－ＬＳに従って、勾配の閾値パラメータＴ１、Ｔ２及びＴ３を計算する。
【数1】
【0094】
ここで、ｎは画像ビット幅であり、Ｎｅａｒは量子化歪みパラメータである。閾値パラメータＴ１、Ｔ２、Ｔ３に従って、勾配を以下のように量子化する。
【数2】
【0095】
ここで、Ｄｉは勾配計算値を表す。ｉは複数の方向を表す。量子化された勾配に基づいて、対応するコンテキスト・インデックス
を得る。
【数3】
【0096】
インデックス値Ｑの符号ｓｉｇｎと残差補正値Ｃ［Ｑ］（コンテキスト再構成画素の残差を累計計算することによって得られる）とに基づいて適応誤差補正を行う（ＳＡＯのように、予測値を補正する）：
【数4】
【0097】
残差値Ｅｒｒｖａｌの振幅をさらに小さくするために、ニアロスレス圧縮の量子化式は次のようになる。
【数5】
【0098】
ここで、ｓｉｇｎはインデックス値Ｑの符号ｓｉｇｎを表し、このときの予測誤差の値の範囲は±（ｒａｎｇｅ－１）である。
Ｒａｎｇｅ０＝（２ｎ－１）元の画素範囲、
Ｒａｎｇｅ０＝±ｒａｎｇｅ予測残差範囲、
ｒａｎｇｅ１＝－（ｒａｎｇｅ０－Ｎｅａｒ）／（２Ｎｅａｒ＋１）量子化後の極小値、
ｒａｎｇｅ２＝（ｒａｎｇｅ０＋Ｎｅａｒ）／（２Ｎｅａｒ＋１）量子化後の極大値、
ｒａｎｇｅ＝ｒａｎｇｅ２＋１。
Ｒａｎｇｅ０＝（２ｎ－１）元の画素範囲、
Ｒａｎｇｅ０＝±ｒａｎｇｅ予測残差範囲、
ｒａｎｇｅ１＝－（ｒａｎｇｅ０－Ｎｅａｒ）／（２Ｎｅａｒ＋１）量子化後の極小値、
ｒａｎｇｅ２＝（ｒａｎｇｅ０＋Ｎｅａｒ）／（２Ｎｅａｒ＋１）量子化後の極大値、
ｒａｎｇｅ＝ｒａｎｇｅ２＋１。
【0099】
誤差値の範囲を再び圧縮するために、予測誤差Ｅｒｒｖａｌが－ｒａｎｇｅ／２より小さい場合、予測誤差Ｅｒｒｖａｌにｒａｎｇｅ値を加算する。この処理が完了した後、予測誤差Ｅｒｒｖａｌが（１＋ｒａｎｇｅ）／２以上である場合、予測誤差Ｅｒｒｖａｌからｒａｎｇｅ値を減算する必要がある。この処理の後、すべての予測誤差Ｅｒｒｖａｌの値の絶対値が（ｒａｎｇｅ＋１）／２より大きくならない。モジュロ減算の式は以下の通りである。
【数6】
【0100】
最後に、コンテキストに基づいてゴロム符号化のｋ値を推定する。
【0101】
Ａコンテキスト残差絶対値アキュムレータ（すなわち、最初のｎ個の符号化された残差値の絶対値の和）
【0102】
Ｂ＋＝Ｅｒｒｖａｌ＊（２Ｎｅａｒ＋１）コンテキスト再構成値残差アキュムレータ（すなわち、最初のｎ個の符号化された再構成値の和）、予測誤差補正パラメータＣ［Ｑ］を計算するために使用される。Ｎは、コンテキスト環境に対応するカウンタであり、当該コンテキスト環境の出現回数を記憶する。Ｃ［Ｑ］の値は、Ｂ／Ｎの値（補正残差の平均値）が０．５以上増加する毎に１ずつ増加し、Ｂ／Ｎの値が０．５以上減少する毎に１ずつ減少する。一方、計算を局所特徴により一致させるために、閾値Ｎ０を設定することができ、ＮがＮ０より大きい場合、ＮとＡの値が半分になり、同時にＢとＣ［Ｑ］の値も半分になる。
【0103】
ここで、Ｋは、現在の残差分布が幾何学的分布に適合するという仮定の下で導出された期待値として計算される。正の整数ｍをパラメータとして、ｎに対してゴロム符号化を行うことは、ｎ％ｍのバイナリコードとｎ／ｍのユーナリコードとの２つの部分に分けられる。幾何学的分布の符号化される変数に対して、符号化後の平均符号長が最も短くなるように、１つのｍが存在する。ｍの値が２＾ｋであるときのゴロム符号化は、ゴロム・ライス符号化と呼ばれる。ここで、Ｋ＝ｍｉｎ｛ｋ１｜２ｋ１Ｎ＞＝Ａ｝である。
【0104】
残差の元の範囲は±（ｒａｎｇｅ＋１）／２であり、それをマッピングする。
【数7】
【0105】
Ｍｅｒｒｖａｌに対してゴロム・ライス符号化を用いる。
【0106】
一方、平坦な領域、すなわちＤｉ＝０については、ランレングス符号化を直接に用いる。隣接画素ａ＝ｂ＝ｃ＝ｄが検出された場合、すなわち、ｇ１＝ｇ２＝ｇ３＝０である場合、符号化が非常に平坦な領域まで進んだことを示し、ランレングス符号化モードに入る。ランレングスモードにおいて、現在の画素ｘの後の画素がｘと等しいか否かを検出し続け（ニアロスレスモードでは、ｘとの差が許容範囲内にあるか否かを判断する）、それが満たされると、後に検出し続け、同じ値の数（ｘを含む）をランレングス（Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ）として記録する。
【0107】
従来技術において、ＳＲＣＣ（Ｓｃａｎ Ｒｅｇｉｏｎ－ｂａｓｅｄ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｃｏｄｉｎｇ）符号化技術は、主に非可逆符号化において、残差値０が多い係数での符号化を対象としており、可逆符号化やニアロスレス符号化に適用できない。コンテキスト適応型２値算術符号化（Ｃｏｎｔｅｘｔ－ｂａｓｅｄ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｂｉｎａｒｙ Ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ、ＣＡＢＡＣ）の技術プロセスは比較的複雑であり、符号化復号の複雑度が増し、ニアロスレス圧縮に使用することは好ましくない。既存のＧｏｌｏｍｂ－Ｒｉｃｅ符号化及び半固定長符号化は、可逆符号化やニアロスレス符号化に比較的良い効果を有するが、Ｇｏｌｏｍｂ符号化の符号長は、選定された次数ｋに依存し、ｋの値が不正確であると、２値化後の符号長が非常に長くなるため、一般的にｋ値を迅速に更新するポイント毎（Ｐｏｉｎｔｗｉｓｅ）符号化のみに適用する。半固定長符号化は、符号長を一定の範囲内に効果的に制御することができるが、各係数を符号化する前に、これらの係数の符号長を先に符号化する必要があるため、この方法は、一般的にグループ化符号化に適用される。グループ内の係数の数が少なすぎると、この方法は、平均符号長を増加させるが、符号化係数の数を増加させると、係数値の範囲の増加をもたらすことが多い。グループ内の各係数が同じ符号長を使用することにより、グループ内の最大値が大きくなると、平均符号長が長くなる。これらの２つの方式にはいずれもいくつかの不足があるため、これらの２つの符号化方式を組み合わせて、可逆符号化及びニアロスレス符号化に基づく係数符号化方式を提案する。
【0108】
次に、本発明の実施例の実施環境及び応用シーンについて簡単に説明する。本発明で提供されるビデオ符号化復号方法は、図１に示されるビデオ符号化復号システムに適用することができる。
【0109】
以下、本発明の実施例が適用されるシステムアーキテクチャについて説明する。図１は、本発明の一実施例が適用される符号化復号システム（符号化及び復号システムと呼ば得る）１０のアーキテクチャの概略図である。図１に示すように、符号化復号システム１０は、ソース機器１１と、宛先機器１２とを含み得る。ソース機器１１は、画像を符号化するために用いられるため、ビデオ符号化装置と呼ばれてもよい。宛先機器１２は、ソース機器１１により生成された符号化画像データを復号するために用いられるため、ビデオ復号装置と呼ばれてもよい。
【0110】
ソース機器１１及び宛先機器１２は、例えば、デスクトップコンピュータ、モバイルコンピューティングデバイス、ラップトップ（例えば、ラップトップ）コンピュータ、タブレットコンピュータ、セットトップボックス、携帯電話、テレビ、カメラ、ディスプレイデバイス、デジタルメディアプレーヤ、ビデオゲームコンソール、車載コンピュータ、無線通信デバイスなどの様々な装置を含んでもよい。
【0111】
任意選択で、図１のソース機器１１及び宛先機器１２は２つの別個の機器であってもよく、又は、ソース機器１１及び宛先機器１２は同じ機器であってもよく、すなわち、ソース機器１１又は対応する機能、及び宛先機器１２又は対応する機能は、同じ機器に統合されてもよい。
【0112】
ソース機器１１と宛先機器１２との間で通信を行うことができ、例えば、宛先機器１２は、ソース機器１１から符号化画像データを受信してもよい。一例では、ソース機器１１と宛先機器１２との間に１つ又は複数の通信媒体が含まれてもよく、１つ又は複数の通信媒体を介して符号化画像データを伝送する。当該１つ又は複数の通信媒体は、ルータ、スイッチ、基地局又はソース機器１１から宛先機器１２への通信を容易にする他の機器を含んでもよい。
【0113】
図１に示すように、ソース機器１１はエンコーダ１１２を含み、オプションとして、ソース機器１１は、画像プリプロセッサ１１１と、通信インタフェース１１３とをさらに含んでもよい。ここで、画像プリプロセッサ１１１は、受信した符号化対象画像に対して前処理を実行するために用いられる。例えば、画像プリプロセッサ１１１によって実行される前処理は、レタッチ（ｒｅｔｏｕｃｈ）、色フォーマット変換（例えば、ＲＧＢフォーマットからＹＵＶフォーマットへの変換）、色調整又はノイズ除去などを含み得る。エンコーダ１１２は、前処理された画像を受信し、相関予測モード（例えば、本明細書の各実施例における予測モード）を用いて前処理された画像を処理し、符号化画像データを提供するために用いられる。いくつかの実施形態では、エンコーダ１１２は、以下の実施形態における画像符号化プロセスを実行するために用いられてもよい。通信インタフェース１１３は、符号化画像データを宛先機器１２又は任意の他の機器（例えば、メモリ）に伝送して、記憶又は直接再構成するために用いられてもよい。他の機器は、復号又は記憶のための任意の機器であってもよい。また、通信インタフェース１１３は、符号化画像データを適切なフォーマットにカプセル化してから伝送してもよい。
【0114】
任意選択で、上記の画像プリプロセッサ１１１、エンコーダ１１２、及び通信インタフェース１１３は、ソース機器１１内のハードウェアコンポーネントであってもよく、又はソース機器１１内のソフトウェアプログラムであってもよく、本発明の実施例は限定されない。
【0115】
引き続き図１に示すように、宛先機器１２はデコーダ１２２を含み、オプションとして、宛先機器１２は、通信インタフェース１２１と、画像ポストプロセッサ１２３とをさらに含んでもよい。ここで、通信インタフェース１２１は、ソース機器１１又は任意の他のソース機器から符号化画像データを受信するために用いられてもよい。当該任意の他のソース機器は、例えば、記憶機器である。また、通信インタフェース１２１は、通信インタフェース１１３により伝送されたデータをデカプセル化して符号化画像データを取得してもよい。デコーダ１２２は、符号化画像データを受信し、復号画像データ（再構成された画像データ又は再構成済み画像データとも呼ばれる）を出力するために用いられる。いくつかの実施形態では、デコーダ１２２は、以下の実施形態で説明される復号プロセスを実行するために用いられてもよい。
【0116】
画像ポストプロセッサ１２３は、復号画像データに対して後処理を実行して、後処理された画像データを取得するために用いられる。画像ポストプロセッサ１２３によって実行される後処理は、色フォーマット変換（例えば、ＹＵＶフォーマットからＲＧＢフォーマットへの変換）、色調整、レタッチ、又はリサンプリング、又は任意の他の処理を含んでもよく、また、後処理された画像データを表示機器に伝送して表示するために用いられてもよい。
【0117】
同様に、任意選択で、上記の通信インタフェース１２１、デコーダ１２２、及び画像ポストプロセッサ１２３は、宛先機器１２内のハードウェアコンポーネントであってもよく、宛先機器１２内のソフトウェアプログラムであってもよく、本発明の実施例は限定されない。
【0118】
以下、図１におけるエンコーダ及びデコーダの構成を簡単に説明する。
【0119】
図２を参照すると、図２は、本発明の一実施例を実施するためのンコーダ２０の一例の概略ブロック図である。図２において、エンコーダは、予測処理部２０１と、残差演算部２０２と、変換処理部２０３と、量子化部２０４と、エントロピー符号化部２０５と、逆量子化部２０６と、逆変換処理部２０７と、再構成部２０８と、フィルタ部２０９とを含む。任意選択で、エンコーダ２０は、バッファと、復号画像バッファとをさらに含み得る。バッファは、再構成部２０８によって出力された再構成画像ブロックをバッファリングするために用いられ、復号画像バッファは、フィルタ部２０９によって出力されたフィルタリングされた画像ブロックをバッファリングするために用いられる。
【0120】
エンコーダ２０への入力は、画像（符号化対象画像と呼ばれてもよい）の画像ブロックであり、画像ブロックは、現在の画像ブロック又は符号化対象画像ブロックと呼ばれてもよい。エンコーダ２０は、符号化対象画像を複数の画像ブロックに分割するために用いられる分割部（図２では図示せず）をさらに含んでもよい。エンコーダ２０は、符号化対象画像の符号化を完了するためにブロック毎に（ｂｌｏｃｋ－ｂｙ－ｂｌｏｃｋ）符号化するために用いられ、例えば、各画像ブロックに対して符号化プロセスを実行する。
【0121】
予測処理部２０１は、画像ブロック（現在の符号化対象画像の現在の符号化対象画像ブロック、又は、現在の画像ブロックと呼ばれてもよく、画像ブロックの真値として理解され得る）及び再構成済み画像データを受信又は取得し、再構成済み画像データ内の関連データに基づいて現在の画像ブロックを予測して、現在の画像ブロックの予測ブロックを取得するために用いられる。オプションとして、予測処理部２０１は、インター予測部、イントラ予測部、及びモード選択部を含んでもよい。モード選択部は、イントラ予測モード又はインター予測モードを選択するために用いられる。イントラ予測モードが選択される場合、イントラ予測部により予測処理を行う。インター予測モードが選択される場合、インター予測部により予測処理を行う。
【0122】
残差演算部２０２は、画像ブロックの真値と当該画像ブロックの予測ブロックとの間の残差を計算して、残差ブロックを取得するために用いられる。例えば、画素毎に画像ブロックの画素値から予測ブロックの画素値を減算する。
【0123】
変換処理部２０３は、残差ブロックに対して離散コサイン変換（ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｃｏｓｉｎｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、ＤＣＴ）又は離散サイン変換（ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｓｉｎｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、ＤＳＴ）などの変換を実行して、変換領域において変換係数を得るために用いられる。変換係数は、変換残差係数とも呼ばれ得る。当該変換残差係数は、変換領域において残差ブロックを表すことができる。
【0124】
量子化部２０４は、スカラ量子化又はベクトル量子化を適用することによって変換係数を量子化して、量子化された変換係数を得るために用いられる。量子化された変換係数は、量子化された残差係数と呼ばれてもよい。量子化処理により、変換係数の一部又は全部に関連するビット深度が低減される。例えば、ｎビットの変換係数は、量子化時にｍビットの変換係数に切り捨てられてもよく、ｎはｍより大きい。量子化の程度は、量子化パラメータ（ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒ、ＱＰ）を調整することによって変更され得る。例えば、スカラ量子化に対して、異なるスケールを適用して、より細かい量子化又はより粗い量子化を実現することができる。より小さい量子化ステップはより細かい量子化に対応し、より大きい量子化ステップはより粗い量子化に対応する。適切な量子化ステップは、量子化パラメータ（ＱＰ）によって示されてもよい。
【0125】
エントロピー符号化部２０５は、上記の量子化された残差係数に対してエントロピー符号化を行い、符号化ビットストリームの形で符号化画像データ（すなわち、現在の符号化対象画像ブロックの符号化結果）を出力し、次いで、符号化ビットストリームを、デコーダに伝送するか、又は後続のデコーダへの送信又は検索のために記憶するために用いられる。エントロピー符号化部２０５は、現在の画像ブロックの他のシンタックス要素をエントロピー符号化するようにさらに用いられてよく、例えば、予測モードをビットストリームにエントロピー符号化する。エントロピー符号化アルゴリズムは、可変長符号化（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｌｅｎｇｔｈ Ｃｏｄｉｎｇ、ＶＬＣ）アルゴリズム、コンテキスト適応ＶＬＣ（Ｃｏｎｔｅｘｔ Ａｄａｐｔｉｖｅ ＶＬＣ、ＣＡＶＬＣ）アルゴリズム、算術符号化アルゴリズム、コンテキスト適応型２値算術符号化（Ｃｏｎｔｅｘｔ－ｂａｓｅｄ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｂｉｎａｒｙ Ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ、ＣＡＢＡＣ）アルゴリズム、シンタクスベースコンテキスト適応型２値算術符号化（Ｓｙｎｔａｘ－ｂａｓｅｄ Ｃｏｎｔｅｘｔ－ａｄａｐｔｉｖｅ Ｂｉｎａｒｙ Ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ、ＳＢＡＣ）アルゴリズム、及び確率区間分割エントロピー（Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ Ｉｎｔｅｒｖａｌ Ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｅｎｔｒｏｐｙ、ＰＩＰＥ）アルゴリズムを含むが、これに限定されない。
【0126】
逆量子化部２０６は、上記の量子化係数を逆量子化して、逆量子化係数を得るために用いられる。当該逆量子化は、上記の量子化部２０４の逆適用であり、例えば、量子化部２０４と同じ量子化ステップに基づいて、又は、量子化部２０４と同じ量子化ステップを使用して、量子化部２０４によって適用される量子化方式の逆量子化方式を適用する。逆量子化係数は、逆量子化された残差係数と呼ばれてもよい。
【0127】
逆変換処理部２０７は、上記の逆量子化係数に対して逆変換を行うために用いられる。理解すべきものとして、当該逆変換は、上記の変換処理部２０３の逆適用であり、例えば、逆変換は、逆離散コサイン変換（ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｃｏｓｉｎｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、ＤＣＴ）又は逆離散サイン変換（ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｓｉｎｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、ＤＳＴ）を含み、画素領域（又はサンプル領域と呼ばれる）において逆変換ブロックを取得する。逆変換ブロックは、逆変換逆量子化されたブロック又は逆変換残差ブロックと呼ばれてもよい。
【0128】
再構成部２０８は、逆変換ブロック（すなわち、逆変換残差ブロック）を予測ブロックに追加して、サンプル領域において再構成ブロックを取得するために用いられる。再構成部２０８は、加算器であってもよい。例えば、残差ブロックのサンプル値（すなわち、画素値）と予測ブロックのサンプル値とを加算する。当該再構成部２０８によって出力された再構成ブロックは、その後、イントラ予測モードで使用されるなど、他の画像ブロックを予測するために使用されてもよい。
【0129】
フィルタ部２０９（又は「フィルタ」と略称する）は、画素変換を円滑に行い、又は画質を向上させるために、再構成ブロックをフィルタリングして、フィルタリングされたブロックを取得するために用いられる。フィルタ部は、１つ以上のループフィルタ、例えば、デブロッキングフィルタ、サンプル適応オフセット（ｓａｍｐｌｅ－ａｄａｐｔｉｖｅ ｏｆｆｓｅｔ、ＳＡＯ）フィルタ、又は、バイラテラルフィルタ、適応ループフィルタ（ａｄａｐｔｉｖｅ ｌｏｏｐ ｆｉｌｔｅｒ、ＡＬＦ）、鮮鋭化フィルタ又は平滑化フィルタ、又は協調フィルタなどの他のフィルタを表すことを意図しているループフィルタ部であってもよい。任意選択で、当該フィルタ部２０９によって出力されたフィルタリングされたブロックは、その後、インター予測モードで使用されるなど、他の画像ブロックを予測するために使用されてもよい。
【0130】
具体的に、本発明の実施例では、エンコーダ２０は、以下の実施例で説明されるビデオ符号化復号方法を実行するために用いられる。
【0131】
図３を参照すると、図３は、本発明の一実施例を実施するためのデコーダ３０の一例の概略ブロック図である。ビデオデコーダ３０は、例えば、エンコーダ２０によって符号化された符号化画像データ（すなわち、符号化ビットストリーム、例えば、画像ブロックを含む符号化ビットストリーム及び関連するシンタックス要素）を受信して、復号画像を取得するために用いられる。デコーダ３０は、エントロピー復号部３０１、逆量子化部３０２、逆変換処理部３０３、予測処理部３０４、再構成部３０５、及びフィルタ部３０６を含む。いくつかの例では、デコーダ３０は、図２のエンコーダ２０について説明された符号化パスと実質的に逆の復号パスを実行し得る。任意選択で、デコーダ３０は、バッファと、復号画像バッファとをさらに含み得る。バッファは、再構成部３０５によって出力された再構成画像ブロックをバッファリングするために用いられ、復号画像バッファは、フィルタ部３０６によって出力されたフィルタリング画像ブロックをバッファリングするために用いられる。
【0132】
エントロピー復号部３０１は、符号化画像データに対してエントロピー復号を行い、量子化係数及び／又は復号された符号化パラメータ（例えば、復号パラメータは、インター予測パラメータ、イントラ予測パラメータ、フィルタパラメータ、及び／又は他のシンタックス要素のうちの任意の１つ又はすべてを含み得る）を得るために用いられる。エントロピー復号部３０１は、予測処理部が符号化パラメータに基づいて予測処理を行うために、上記の復号された符号化パラメータを予測処理部３０４に転送するためにさらに用いられる。
【0133】
逆量子化部３０２の機能は、エンコーダ２０の逆量子化部２０６の機能と同じであってもよい。逆量子化部３０２は、エントロピー復号部３０１によって復号された量子化係数を逆量子化するために用いられる。
【0134】
逆変換処理部３０３の機能は、エンコーダ２０の逆変換処理部２０７の機能と同じであってもよい。再構成部３０５（例えば、加算器）の機能は、エンコーダ２０の再構成部２０８の機能と同じであってもよい。逆変換処理部３０３は、上記の量子化係数に対して逆変換（例えば、逆ＤＣＴ、逆整数変換、又は概念的に類似する逆変換処理）を行い、逆変換ブロック（逆変換残差ブロックと呼ばれてもよい）を取得するために用いられる。当該逆変換ブロックは、画素領域における現在の画像ブロックの残差ブロックである。
【0135】
予測処理部３０４は、符号化画像データ（例えば、現在の画像ブロックの符号化ビットストリーム）及び再構成済み画像データを受信又は取得するために用いられる。予測処理部３０４は、例えば、エントロピー復号部３０２から予測関連パラメータ及び／又は選択された予測モードに関する情報（すなわち、復号された符号化パラメータ）を受信又は取得し、再構成済み画像データにおける関連データ及び復号された符号化パラメータに基づいて現在の画像ブロックを予測して、現在の画像ブロックの予測ブロックを取得してもよい。任意選択で、予測処理部３０４は、インター予測部、イントラ予測部、及びモード選択部を含んでもよい。モード選択部は、イントラ予測モード又はインター予測モードを選択するために用いられる。イントラ予測モードが選択される場合、イントラ予測部は、予測処理により行う。インター予測モードが選択される場合、インター予測部により予測処理を行う。
【0136】
再構成部３０５は、逆変換ブロック（すなわち、逆変換残差ブロック）を予測ブロックに追加して、サンプル領域において再構成ブロックを取得するために用いられる。例えば、逆変換残差ブロックのサンプル値と予測ブロックのサンプル値とを加算する。
【0137】
フィルタ部３０６は、再構成ブロックをフィルタリングして、フィルタリングされたブロックを取得するために用いられる。当該フィルタリングされたブロックは、復号された画像ブロックである。
【0138】
具体的に、本発明の実施例では、デコーダ３０は、以下の実施例で説明されるビデオ復号方法を実行するために用いられる。
【0139】
なお、本発明の実施例におけるエンコーダ２０及びデコーダ３０では、ある部分の処理結果は、さらに処理された後に次の部分に出力されてもよい。例えば、補間フィルタリング、動きベクトル導出、又はフィルタリングなどの部分の後に、対応する部分の処理結果はＣｌｉｐ又はシフトｓｈｉｆｔなどの動作がさらに実行される。
【0140】
本発明の実施例で提供されるビデオ復号方法、ビデオ符号化方法は、任意の画像又はビデオ画像を圧縮符号化又は復号する機能を有する電子機器によって実行されてもよい。いくつかの実施例では、当該電子機器は、ノートパソコン、タブレットパソコン、デスクトップコンピュータ、ポータブルコンピュータ等であってもよく、本発明の実施例はこれに限定されない。
【0141】
以下では、図１～図３に示すビデオ符号化復号システムに基づいて、本発明はビデオ符号化／復号の可能な実施形態を提供する。図４Ａに示すように、図４Ａは、本発明に係るビデオ符号化／復号のフローチャートであり、当該ビデオ符号化／復号の実施形態は、手順[1]（１）から手順[5]を含み、手順[1]から手順[5]は、上記のエンコーダ２０、デコーダ３０、ソース機器１１、又は宛先機器１２のうちのいずれか１つ以上によって実行され得る。
【0142】
手順[1]：１フレームの画像を互いに重ならない１つ以上の並列符号化ユニット（Ｃｏｄｉｎｇ Ｕｎｉｔ、ＣＵ）に分割する。当該１つ以上の並列符号化ユニットは、図４Ａに示す並列符号化ユニット１及び並列符号化ユニット２のように、互いに依存関係を持たず、完全に並列／独立して符号化及び復号することができる。
【0143】
手順[2]：各並列符号化ユニットについて、それを互いに重ならない１つ以上の独立符号化ユニットに分割してもよい。各独立符号化ユニットは、互いに依存しなくてもよいが、いくつかの並列符号化ユニットのヘッダ情報を共有してもよい。
【0144】
例えば、独立符号化ユニットの幅はｗ＿ｌｃｕであり、高さはｈ＿ｌｃｕである。並列符号化ユニットが１つの独立符号化ユニットに分割される場合、独立符号化ユニットのサイズは並列符号化ユニットと完全に同じである。そうでない場合、独立符号化ユニットの幅は高さよりも大きくなければならない（エッジ領域でない限り）。
【0145】
通常、独立符号化ユニットは、固定のｗ＿ｌｃｕ×ｈ＿ｌｃｕであってもよい。ｗ＿ｌｃｕ及びｈ＿ｌｃｕは、いずれも２のＮ乗（Ｎ≧０）である。例えば、独立符号化ユニットのサイズは、１２８×４、６４×４、３２×４、１６×４、８×４、３２×２、１６×２又は８×２などである。
【0146】
可能な一例として、独立符号化ユニットは、固定の１２８×４であってもよい。並列符号化ユニットのサイズが２５６×８である場合、並列符号化ユニットは４つの独立符号化ユニットに均等に分割されてもよい。並列符号化ユニットのサイズが２８８×１０である場合、並列符号化ユニットは、２つの１２８×４の独立符号化ユニット＋１つの３２×４の独立符号化ユニットの第１／第２行、２つの１２８×２の独立符号化ユニット＋１つの３２×２の独立符号化ユニットの第３行に分割される。
【0147】
なお、独立符号化ユニットは、輝度Ｙ、色度Ｃｂ、色度Ｃｒの３つの成分、又は赤（ｒｅｄ、Ｒ）、緑（ｇｒｅｅｎ、Ｇ）、青（ｂｌｕｅ、Ｂ）の３つの成分を含んでもよいし、これらの成分のうちの１つのみを含んでもよい。独立符号化ユニットが３つの成分を含む場合、これら３つの成分のサイズは完全に同じであっても異なってもよく、具体的には画像の入力フォーマットに関連する。
【0148】
手順[3]：各独立符号化ユニットについて、それを互いに重ならない１つ以上の符号化ユニットに分割してもよい。独立符号化ユニット内の各符号化ユニットは互いに依存してもよく、例えば、複数の符号化ユニットはプリコーディング及びプリデコーディングのために互いに参照してもよい。
【0149】
符号化ユニットと独立符号化ユニットのサイズが同じである場合（すなわち、独立符号化ユニットが１つの符号化ユニットのみに分割される場合）、そのサイズは、手順[2]で説明されるすべてのサイズであってもよい。
【0150】
独立符号化ユニットが互いに重ならない複数の符号化ユニットに分割される場合、その実行可能な分割例として、水平均等分割（符号化ユニットの高さが独立符号化ユニットと同じであるが、幅が異なり、その１／２、１／４、１／８、１／１６などであってもよい）、垂直均等分割（符号化ユニットの幅が独立符号化ユニットと同じであり、高さが異なり、その１／２、１／４、１／８、１／１６などであってもよい）、水平及び垂直均等分割（四分木分割）などがあり、水平均等分割が好ましい。
【0151】
符号化ユニットの幅がｗ＿ｃｕであり、高さがｈ＿ｃｕである場合、その幅は高さよりも大きくなければならない（エッジ領域でない限り）。通常、符号化ユニットは、固定のｗ＿ｃｕ×ｈ＿ｃｕであってもよい。ｗ＿ｃｕ及びｈ＿ｃｕはいずれも２のＮ乗（Ｎは０以上）であってもよく、例えば、１６×４、８×４、１６×２、８×２、８×１、４×１などである。
【0152】
可能な一例として、符号化ユニットは、固定の１６×４であってもよい。独立符号化ユニットのサイズが６４×４である場合、独立符号化ユニットは４つの符号化ユニットに均等に分割されてもよい。独立符号化ユニットのサイズが７２×４である場合、符号化ユニットは、４つの１６×４の独立符号化ユニット＋１つの８×４の独立符号化ユニットに分割される。
【0153】
なお、符号化ユニットは、輝度Ｙ、色度Ｃｂ、色度Ｃｒの３つの成分（又は赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの３つの成分）を含んでもよいし、これらの成分のうちの１つのみを含んでもよい。符号化ユニットが３つの成分を含む場合、これら３つの成分のサイズは完全に同じであっても異なってもよく、具体的には画像の入力フォーマットに関連する。
【0154】
なお、手順[3]は、ビデオ符号化復号方法における任意選択のステップであり、ビデオエンコーダ／デコーダは、手順[2]で得られる独立符号化ユニットの残差係数（又は残差値）を符号化／復号してもよい。
【0155】
手順[4]：符号化ユニットについて、それを互いに重ならない１つ以上の予測グループ（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ、ＰＧ）に分割してもよい。ＰＧはＧｒｏｕｐと略称されてもよい。各ＰＧは、選択された予測モードに従って符号化復号を行い、ＰＧの予測値を取得し、符号化ユニット全体の予測値を構成する。予測値と、符号化ユニットの元の値とに基づいて、符号化ユニットの残差値を取得する。
【0156】
手順[5]：符号化ユニットの残差値に基づいて、符号化ユニットをグループ化し、互いに重ならない１つ以上の残差小ブロック（ｒｅｓｉｄｕａｌ ｂｌｏｃｋ、ＲＢ）を取得し、各ＲＢの残差係数を選択されたモードに従って符号化復号し、残差係数ストリームを形成する。具体的に、残差係数を変換する場合と変換しない場合の２種類に分けられる。
【0157】
ここで、手順[5]における残差係数の符号化復号方法の選択されたモードは、半固定長符号化方法、指数ゴロム（Ｇｏｌｏｍｂ）符号化方法、Ｇｏｌｏｍｂ－Ｒｉｃｅ符号化方法、トランケーテッド・ユーナリコード符号化方法、ランレングス符号化方法、元の残差値を直接符号化するなどのいずれかを含み得るが、これらに限定されない。
【0158】
例えば、ビデオエンコーダは、ＲＢ内の係数を直接に符号化してもよい。
【0159】
また、例えば、ビデオエンコーダは、残差ブロックに対してＤＣＴ、ＤＳＴ、Ｈａｄａｍａｒｄ変換などの変換を行い、変換後の係数に対して符号化を行ってもよい。
【0160】
可能な一例として、ＲＢが小さい場合、ビデオエンコーダは、ＲＢ内の各係数に対して統括的に量子化を直接行ってから、２値化符号化を行ってもよい。ＲＢが大きい場合、ＲＢはさらに複数の係数グループ（ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｇｒｏｕｐ、ＣＧ）に分割され、各ＣＧを統括的に量子化し、その後、２値化符号化を行ってもよい。本発明のいくつかの実施例では、係数グループ（ＣＧ）と量子化グループ（ＱＧ）は同じであってもよい。
【0161】
以下、半固定長符号化方式で残差係数を符号化する部分を例示的に説明する。まず、１つのＲＢブロック内の残差絶対値の最大値を修正最大値（ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｍａｘｉｍｕｍ、ｍｍ）と定義する。次に、当該ＲＢブロック内の残差係数の符号化ビット数を決定する（同じＲＢブロック内の残差係数の符号化ビット数は一致する）。例えば、現在のＲＢブロックのクリティカル限界（ｃｒｉｔｉｃａｌ ｌｉｍｉｔ、ＣＬ）が２であり、現在の残差係数が１である場合、残差係数１を符号化するのに２ビット必要であり、これを０１と表記する。現在のＲＢブロックのＣＬが７である場合、８ビットの残差係数及び１ビットの符号ビットを符号化することを表す。ＣＬの決定は、現在のサブブロックのすべての残差が［－２＾（Ｍ－１）、２＾（Ｍ－１）］の範囲内にあるという条件を満たす最小のＭ値を見つけることである。－２＾（Ｍ－１）と２＾（Ｍ－１）の２つの境界値が同時に存在する場合、Ｍを１増加させる必要があり、すなわち、現在のＲＢブロックのすべての残差を符号化するためにＭ＋１ビットが必要とされる。－２＾（Ｍ－１）と２＾（Ｍ－１）の２つの境界値のうちの１つのみが存在する場合、当該境界値が－２＾（Ｍ－１）であるか２＾（Ｍ－１）であるかを決定するために１つのＴｒａｉｌｉｎｇビットを符号化する必要がある。すべての残差が－２＾（Ｍ－１）又は２＾（Ｍ－１）でない場合、当該Ｔｒａｉｌｉｎｇビットを符号化する必要がない。
【0162】
また、いくつかの特殊な場合、ビデオエンコーダは、残差値ではなく、画像の元の値を直接に符号化してもよい。
【0163】
前述した問題点に基づき、本発明は、ロスレス圧縮符号化フレームワーク及びニアロスレス圧縮符号化フレームワークのためのビデオ符号化復号方法を提供する。当該方法は、元の画素（量子化／非量子化）の値、予測後（量子化／非量子化）の残差係数、又は変換後（量子化／非量子化）の変換係数を以下のように符号化することができる。（１）元の画素、残差係数及び変換係数の間のデータ分布の違いを考慮して、異なるデータについて、その分布特徴に応じて異なる符号化方法を使用する。
【0164】
（２）同時に、データに対して異なるスキャン方式を設計することができ、スキャンの方式はデータの分布を考慮する必要があり、振幅が近い係数をできるだけ一緒に分布させる。
【0165】
（３）スキャンして得られたデータに対して、それをグループ化してもよく、グループ化方式は、データの分布に基づいて不規則グループ化を行ってもよく、直接に固定グループ化を行ってもよい。データの具体的なグループ化状況は、符号化復号の合意によって一致してもよく、コンテキストに基づいて導出してもよく（符号化済みデータに基づいて導出すること、予測係数に基づいて導出すること、符号化済みのパラメータに基づいて導出することを含む）、符号化側からパラメータを伝送することによって得られてもよい。
【0166】
（４）異なるデータ分布に対して、符号化対象データに基づいて直接に符号化を行ってもよく、コンテキストに基づいてパラメータ推定し、符号化対象係数の符号化範囲を推定するか、又は関連する符号化対象係数の値を直接に推定してもよい。その後、推定値の範囲に基づいて、１つのパラメータ補正値を算出し、推定したパラメータをより正確にするために、１つのパラメータ補正値をさらに伝送するか否かを選択してもよい。
【0167】
（５）異なるデータ分布について、コンテキストに基づいてパラメータ推定を行い、次のグループ（各グループの係数の数は１以上であってもよい）の符号化係数の数値範囲を推定し、推定値に基づいて次のグループの係数の符号化方式を選択してもよい。
【0168】
（６）異なるデータ分布について、コンテキストに基づいてパラメータ推定を行い、ビットストリームから１つのパラメータ補正値を解析して、次のグループの符号化パラメータの数値範囲を取得し、数値範囲に基づいて次のグループの係数の符号化方式を選択してもよい。係数の異なる範囲に基づいて、異なる符号化方式又は符号化方法を選択してもよい。
【0169】
（７）時間領域におけるデータ分布が周波数領域におけるデータ分布と異なり、時間領域におけるデータ分布が比較的均一であり、周波数領域におけるデータの大きいエネルギーが低周波数情報に分布するため、変換係数の符号化は、変換後の係数の位置を考慮して特殊にグループ化してもよい。
【0170】
（８）係数を符号化する場合、ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、半固定長符号化、ランレングス符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ゴロム・ライス符号化、ハフマン符号化、算術符号化又は適応可変長符号化などを選択してもよい。係数は、これらの符号化方式の１つ又は組み合わせを使って符号化されてもよい。
【0171】
具体的な実施形態において、符号化係数に対するスキャン方式は、ラスタースキャン、ブロックスキャン、水平スキャン、垂直スキャン、往復（水平／垂直）スキャン、対角（左上、右上、左下、右下）スキャン、逆対角線スキャン、逆水平スキャン、逆垂直スキャン又は１つの固定のスキャンテンプレートに基づくスキャンなどから選択してもよい。
【0172】
全体として、本発明の実施例で提供される全体的な符号化プロセスは、復号プロセスの手順と一致し、ビットストリームに書き込まれる必要があるパラメータは、符号化側におけるビットレート歪み最適化（ｒａｔｅ ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ、ＲＤＯ）によって取得されてもよく、推定によって取得されてもよい。本発明の実施例で提供されるビデオ符号化復号プロセスは、主に、グループ化符号化プロセスと、グループ化符号化不要プロセスとを含む。
【0173】
１、グループ化符号化プロセス：まず、係数を１次元ベクトルに変更し、符号化対象領域が３次元画像である場合、３次元画像を１つ以上の２次元係数ブロックに分割し、符号化対象領域が２次元係数ブロックである場合、符号化対象ブロックを一定のスキャン順序でスキャンし、２次元係数ブロックを１次元係数ベクトルになるようにスキャンする。
【0174】
次に、係数ベクトルを係数の大きさに基づいてグループ化し、振幅が近い係数を同じグループに分ける。いくつかの固定のグループ化方式に基づいて、１次元係数をグループ化し、具体的なグループ化情報を符号化するか、又は、予測方式、変換方式に基づいて、１次元係数のグループ化方式を導出する。同じグループ内の符号化係数は、１つのパラメータ（ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ）を用いてもよく、このパラメータは、後のすべての係数の符号化をガイドすることができる。パラメータ（ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ）は、固定長符号で符号化されてもよく、ユーナリコード又はトランケーテッド・ユーナリコードで符号化されてもよい。そして、ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍに基づいて、ある符号化方式でグループ内の各係数を符号化する。
【0175】
２、グループ化符号化不要プロセス：グループ化方式と同様に、グループ化方法を削除し、係数毎に符号化を行い、各符号化対象係数に対して、コンテキストに基づいて符号化対象係数の値の範囲を導出し、この範囲に基づいて１つの符号化方式を選択して符号化を行ってもよい。
【0176】
以下、本発明の実施例の全体的な復号プロセスを簡単に説明する。ａ）係数に対するスキャン方法を決定する。ｂ）係数のタイプ（元の値、変換係数、予測後の残差係数）を決定する。ｃ）係数の符号化方法を決定する。ｄ）符号化方法に基づいて、ビットストリームから各係数又は各グループの係数に必要なパラメータを復号する。ｅ）係数の符号化方法に基づいて、コンテキスト情報に基づいて予測パラメータを導出する必要があるか否かを決定する。ｆ）予測パラメータが存在する場合、予測パラメータ及びビットストリームにおいて解析されたパラメータに基づいて、係数の符号化方式に基づいて対応する復号を行い、そうでない場合、コンテキスト情報に基づいて予測パラメータを導出する。ｇ）グループが存在する場合、ビットストリームに基づいて、各グループ内の復号係数を元の係数位置に順次戻し、そうでない場合、直接に復号してすべての係数値を得る。
【0177】
復号側のステップａ）、ステップｂ）、及びステップｃ）において決定される方式は、ビットストリームによって解析されてもよく、符号化側と復号側によって合意されてもよく、復号側によって導出されてもよい（現在のブロックのサイズ又は予測方式、変換方式などのパラメータに基づいて決定される）。
【0178】
１、グループ化復号プロセスは、主に次のことを含む。まず、当該ブロックのスキャン方式を決定し、次に、スキャン後の係数のグループ分け方式を決定し、そして、ある復号方式を用いて各グループのパラメータ（ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ）を復号し、ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍに基づいて、ある復号方法を用いてグループ内の各係数値を復号し、最後に、スキャン方式に基づいて、符号化ブロック内の係数を元の配列に復元する。
【0179】
２、グループ化復号不要プロセスは、主に次のことを含む。まず、当該ブロックのスキャン方式を決定し、コンテキストに基づいて現在の符号化係数の範囲を予測し、係数の値の範囲に基づいて、１つの復号方法を選択して復号を行う。
【0180】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施例で提供されるビデオ復号方法、ビデオ符号化方法を詳細に説明する。
【0181】
本発明は、ビデオ復号方法を提供する。図４Ｂは、本発明の実施例で提供されるビデオ符号化復号方法のフローチャートである。当該方法における符号化プロセスは、前述のエンコーダによって実行されてもよく、復号プロセスは、前述のデコーダによって実行されてもよい。当該方法は、以下のステップを含んでもよい。
【0182】
４０１において、符号化側は、元の画像データにおける符号化対象ユニットを第１のスキャン方式でスキャンして係数シーケンスを得る。
【0183】
一実施形態において、符号化側は、元のデータブロックをスキャンし、異なるスキャン方式に基づいて符号化対象係数を取得してもよい。具体的に、第１のスキャン方式は、ラスタースキャン、ブロックスキャン、水平スキャン、垂直スキャン、往復（水平／垂直）スキャン、対角（左上、右上、左下、右下）スキャン、逆水平スキャン、逆垂直スキャン、ヒルベルトスキャン又は１つの固定のスキャンテンプレートに基づくスキャンなどのいずれか１つを含んでもよい。ここで、各スキャン方式の具体的なスキャンプロセスについては、関連技術の説明を参照することができ、本発明ではこれについて限定しない。
【0184】
符号化側は、現在の係数の予測方式や変換方式などに基づいて、１つ以上のスキャン方式を導出してもよい。あるいは、符号化側は、符号化側と復号側の事前合意に基づいて、すべての係数に対して１つのスキャン方式を選択してもよく、これにより、復号側は、事前合意に基づいて当該スキャン方式を決定してもよい。
【0185】
一実施形態において、本発明の実施例におけるビデオ符号化復号方式は、元の画素の符号化、元の画素値を予測して得られる残差値の符号化、元の画素値を予測して得られる残差値を量子化して得られる係数の符号化、予測した残差値を変換して得られる変換係数の符号化、又は予測した残差値を変換して得られる変換係数を量子化して得られる係数の符号化などに適用可能である。以上のいくつかのデータの符号化は、いずれも本発明で提供される実施形態により符号化圧縮されてもよい。
【0186】
すなわち、本発明の実施形態において言及される元のデータブロック、符号化対象ユニット、又は復号して得られる再構成データブロックは、符号化対象画像の元の画素値で構成されるデータブロックであってもよいし、元の画素値を予測して得られる残差値で構成されるデータブロックであってもよいし、前記残差値を量子化して得られる係数で構成されるデータブロックであってもよいし、前記残差値を変換して得られる変換係数で構成されるデータブロックであってもよいし、前記残差値を変換して得られる変換係数をさらに量子化して得られる係数で構成されるデータブロックであってもよい。以下の実施例ではこれについての説明は繰り返さない。
【0187】
一実施形態において、本発明の実施例における符号化対象のデータシーケンスは、様々なサイズの係数ブロックであってよく、例えば、ｍ×ｎのデータブロックであってもよい。ここで、ｍ及びｎの両方は６４以下であり、例えば、符号化対象ユニットは、１６×４の係数ブロック、１６×１の係数ブロック、８×４の係数ブロック、８×２の係数ブロック、又は４×２の係数ブロックである。
【0188】
４０２において、符号化側は、係数シーケンスを第１のグループ化方式でグループ化して、複数グループの符号化対象サブシーケンスを得る。
【0189】
一実施形態において、前記グループ化方式は、固定長のグループ化方式と、係数値の大きさに基づいてグループ分けを行う半固定長グループ化と、係数の配列位置に基づくグループ分けとのうちの少なくとも１つを含む。ここで、複数グループの符号化対象サブシーケンスにおける係数の数は同じであってもよく、異なってもよい。以下、具体的なグループ化方式については、具体的な実施例に基づいて説明し、ここでは説明を省略する。
【0190】
４０３において、符号化側は、各グループの符号化対象サブシーケンスに対応する係数符号化方式を決定し、１つずつ符号化して符号化ビットストリームを得る。
【0191】
一実施形態において、前記符号化方式は、前述のユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、半固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号、及びゴロム・ライス符号化などのうちの少なくとも１つを含み得る。また、上記の符号化方式における複数の符号化方式の組み合わせであってもよい。以下、具体的な実施例に基づいて説明し、ここでは説明を省略する。
【0192】
一実施形態において、符号化対象サブシーケンスに対して決定される符号化方式は同じであってもよく、異なってもよい。以下、具体的な符号化方式については、具体的な実施例に基づいて説明し、ここでは説明を省略する。
【0193】
４０４において、符号化側は、ビットストリームを１つずつ復号側に伝送する。
【0194】
４０５において、復号側は、ビットストリームを取得し、復号対象ユニットのスキャン方式、グループ分け方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定する。
【0195】
復号側は、符号化されたビットストリームを取得し、セグメント毎に復号してもよい。ここで、復号対象ユニットは、符号化されたビットストリームにおける復号側が復号処理を行うデータユニットであってもよい。
【0196】
一実施形態において、復号側は、符号化側と復号側の事前合意又はコンテキスト情報に基づいて、当該復号対象ユニットが使用するスキャン方式、グループ分け方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちの少なくとも１つを決定してもよい。あるいは、復号側は、ビットストリームに基づいて、当該復号対象ユニットが使用するスキャン方式、グループ分け方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちの少なくとも１つを解析してもよい。あるいは、復号側は、当該復号対象ユニットの予測方式、量子化方式及び／又は変換方式に基づいて、各グループに対応するグループ化方式を取得してもよい。以下、具体的な実施例に基づいて説明し、ここでは説明を省略する。
【0197】
４０６において、復号側は、各グループの符号化方式に基づいて１つずつ復号し、復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得る。
【0198】
一実施形態において、復号プロセスは、具体的に、以下のステップを含み得る。１、復号側が、符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループパラメータを得る。一例では、一実施形態において、グループパラメータの復号方式は、具体的に、復号側が、ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、及びゴロム・ライス符号化のうちの少なくとも１つの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、各グループのグループパラメータを得ることを含んでよい。
【0199】
２、復号側は、各グループの前記グループパラメータに基づいて、前記半固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得る。前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0200】
一実施形態において、復号プロセスは、具体的に、以下のステップを含み得る。１、復号側が、固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループライスパラメータを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得る。２、復号側が、各グループの前記グループパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して各グループの複数の係数値を得る。前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループの複数の係数値を含む。
【0201】
一実施形態において、復号プロセスは、具体的に、以下のステップを含み得る。１、復号側が、コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得る。２、復号側が、固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得、各グループのグループライスパラメータとグループパラメータ偏差とに基づいて、各グループのグループパラメータを得る。一例において、グループライスパラメータとグループパラメータ偏差とに基づいて更新して、各グループのグループパラメータを得てもよく、具体的に、グループパラメータ＝グループライスパラメータ＋グループパラメータ偏差である。
【0202】
３、復号側は、各グループのグループパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得る。復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、各グループにおける複数の係数値を含む。
【0203】
一実施形態において、復号プロセスは、具体的に、以下のステップを含み得る。１、復号側が、固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループの次数ｋを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得る。２、復号側が、各グループの前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得る。復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、各グループにおける複数の係数値を含む。
【0204】
一実施形態において、復号プロセスは、具体的に、以下のステップを含み得る。１、復号側が、コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得る。２、復号側が、固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得、グループパラメータ偏差に基づいて各グループの次数ｋを更新する。
【0205】
３、各グループの更新後の前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得る。前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0206】
一実施形態において、復号プロセスは、具体的に、以下のステップを含み得る。１、復号側が、復号によって得られた１つ以上のグループの係数、予測方式、量子化方式、及び変換方式のうちの少なくとも１つに基づいて、現在のグループの符号化方式を決定する。２、復号側が、現在のグループの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、現在のグループの係数を得る。現在のグループの符号化方式は、ゴロム・ライス符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、及び半固定長符号化方式のうちのいくつかの組み合わせであってもよい。以下、具体的な実施例に基づいて説明し、ここでは説明を省略する。
【0207】
一実施形態において、上記のいずれかの符号化復号方式において、符号化ユニットの複数のグループのうちの少なくとも２つのグループの符号化方式は異なる。
【0208】
４０７において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式に基づいて、復号対象ユニットの係数ブロック内の係数を復元して再構成データブロックを得る。
【0209】
復号側は、各グループの係数ブロック内の係数を１つずつ復元して、復号対象ユニットに対応する再構成データブロックを得る。
【0210】
一実施形態において、本発明の実施例に適用可能なスキャン方式は、ラスタースキャン、ブロックスキャン、水平スキャン、垂直スキャン、往復スキャン、対角スキャン、逆水平スキャン、逆垂直スキャン又はヒルベルトスキャンのうちの少なくとも１つを含み得る。
【0211】
本発明の上記実施形態によれば、復号側は、異なる予測方式に基づいて、異なるスキャン方式を導出するとともに、係数グループ化方式を導出することができ、このような係数グループ化は、予測された情報を結合し、グループ化された係数をより均一にすることができる。符号化側は、変化が小さい係数に対して、小さい符号語を割り当てて符号化することができ、それにより、符号化方式が柔軟であり、符号化性能を向上させることができる。また、複数の固定グループ化方式を設計することにより、半固定長符号化方式により適合させることができ、各符号化ブロックに対してよりよい２値化方法を柔軟に選択することができ、符号化アルゴリズムの複雑度が低い。
【0212】
以下、いくつかの具体的な実施例を参照して、本発明の実施例の技術的手段を説明する。
【0213】
実施例１：ステップ１において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式を決定する。
【0214】
ステップ２において、復号側は、符号化側と復号側によって予め設定されたｎ種類のグループ化方式に基づいて、又はビットストリームに基づいて、復号対象ユニットのグループ化方式を解析する。
【0215】
ここで、前記グループ化方式は、固定長のグループ化方式と、係数値の大きさに基づいてグループ分けを行う半固定長グループ化と、係数の配列位置に基づくグループ分けとのうちの少なくとも１つを含み得る。
【0216】
具体的に、固定長のグループ化方式は、例えば、符号化対象ユニット全体を１つのグループとし、又は、復号対象ユニット全体における４つの係数毎に１つのグループとし、又は、符号化対象ユニット全体における３つの係数毎に１つのグループとする。例示的に、符号化対象ユニットは１２行４列のデータユニットであり、すなわち１２×４の符号化対象ユニットであり、４つの係数毎に１つのグループとするグループ化方式の場合、１２×４の符号化対象ユニットを１２グループに分けることができる。３つの係数毎に１つのグループとするグループ化方式の場合、１２×４の符号化対象ユニットを１６グループに分けることができる。符号化対象ユニット全体を１つのグループとするグループ化方式の場合、当該１２×４の符号化対象ユニットをそのまま１つのグループとすることができる。
【0217】
一例では、グループ化方式は、係数の配列位置に基づいてグループ分けを行う方式であってもよい。具体的に、符号化対象ユニット全体の各係数は、配列位置に従って２つのグループ、３つのグループ、４つのグループなどに均等に分割されてもよい。例えば、比率に従って２つのグループに均等に分けられ、例示的に、１２×４の符号化対象ユニットについて、復号対象ユニット全体の係数の数Ｎ＝４８であり、１：１の比率に従って２つのグループに均等に分けられると、１２×４の符号化対象ユニットにおける最初の２４個の係数が１つのグループとされ、残りの最後の２４個の係数が他のグループとされる。
【0218】
一例において、符号化対象ユニット全体における係数は、位置に従って２つのグループ、３つのグループ、４つのグループなどに不均一に分割されてもよい。例示的には、３つのグループに不均一に分割され、且つ分割の割合が２：１：１であってもよい。すなわち、係数の配列位置に従って、１２×４の符号化対象ユニットにおける１～２４の係数をグループ１とし、２５～３６の係数をグループ２とし、３７～４８の係数をグループ３としてもよい。
【0219】
一例において、グループ化方式は、各グループの係数の数に基づいてグループ化してもよい。例えば、符号化対象ユニット全体における２つの隣接係数毎に１つのグループとし、又は、３つの隣接係数毎に１つのグループとし、又は、４つの隣接係数毎に１つのグループとする。
【0220】
一例において、グループ化方式は、符号化対象ユニット全体における係数の配列位置に基づいてａ個の点を間隔ごとに１つのグループとして分けてもよい。例えば、ａが１である場合、符号化対象ユニット全体における係数位置が１点おきの係数を１つのグループとして、２つのグループに分けてもよい。ａが２である場合、符号化対象ユニット全体における係数位置が２点おきの係数を１つのグループとして、３つのグループに分けてもよい。
【0221】
一例において、グループ化方式は、符号化対象ユニットにおける係数値の大きさに基づいてグループ分けを行うことであってもよい。符号化対象ユニットにおける係数値の大きさが予測できないため、一般的に係数値の大きさに基づいてグループ分けを行った後の各グループにおける係数の数が異なるため、このような分割方式は、本発明において半固定長グループ化方式と呼ばれてもよい。
【0222】
例示的に、係数値の大きさによるグループ化は、符号化対象ユニットにおける各係数がｎより大きいか否かを決定してもよい。ｎ以上の係数を１つのグループとし、ｎより小さい係数を１つのグループとしてもよい。あるいは、ｎより大きい係数を１つのグループとし、ｎ以下の係数を１つのグループとしてもよい。
【0223】
ここで、ｎの値は、符号化側と復号側によって事前に合意され、又は、情報のやり取りによって決定され、又は、ビットストリームによって復号して決定され得る。
【0224】
例えば、符号化側と復号側は、ｎ＝２３のような値を事前に合意してもよい。あるいは、復号側は、復号された再構成値又は予測値に基づいて予測し、値ｎを決定してもよい。又は、復号側は、復号された係数値に基づいて予測し、値ｎを決定してもよい。
【0225】
例えば、復号側は、復号された再構成値又は予測値に基づいて予測し、値ｎを決定し、次に、ビットストリームから現在の復号対象ユニットの各グループ内の各係数値がこの予測値ｎより大きいかどうかを解析し、次いで、ｎより大きい係数を１つのグループとし、ｎ以下の係数を１つのグループとしてもよい。
【0226】
さらに、上記の複数のグループ化方式において、符号化対象ユニットにおける係数をグループ化した後、あるグループ内の係数の数が多い場合、二次グループ化を行ってもよい。例えば、符号化対象ユニットにおけるｎより大きい係数を１つのグループに分け、当該グループ内の係数の数が係数の予め設定された数より大きい場合、当該グループに対して二次グループ化を行ってもよい。具体的に、二次グループ化の方式は、上記のいずれか１つのグループ化方式又は複数のグループ化方式の組み合わせに基づいてグループ化を行ってもよい。
【0227】
一例では、符号化対象ユニットにおける係数が変換係数である場合、グループ化方式は、符号化対象ユニット全体における変換システムの直流成分ＤＣ係数を１つのグループとし、交流成分ＡＣ係数を上記のいずれか１つのグループ化方式又は複数のグループ化方式の組み合わせに従ってグループ化してもよい。
【0228】
ステップ３において、復号側は、固定長符号を用いて各グループのパラメータ（ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ）を復号し、その後、各グループのパラメータ（ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ）に基づいて、固定長符号を用いて各グループ内の各係数値を１つずつ復号し、復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得る。
【0229】
ステップ４において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式に基づいて、当該係数ブロック内の係数を復元して、元のデータブロックを得る。
【0230】
一実施形態において、符号化側及び復号側は、上記のいくつかのグループ化方式のうちの１つ又は複数を事前に合意又は設定してもよく、ビデオ符号化復号のプロセスにおいて、符号化側は、符号化対象ユニットの係数状況に基づいて、１つ又は複数のグループ化方式を選択してグループ化符号化を行う。復号側は、ビットストリームによる解析、符号化側とのシグナリングインタラクション、又はコンテキスト予測、導出などの方式によってグループ化方式を決定し、決定されたグループ化方式に基づいてビットストリームに対してグループ化解析を行ってもよい。また、復号側は、復号対象ユニット内の異なる画素の予測方向、予測モード、又は変換モードなどに基づいて、現在の復号対象ユニットにおける係数のグループ化方式を導出してもよい。具体的な例については後述するので、ここでは繰り返さない。
【0231】
一実施形態において、実例１における固定長のグループ化符号化方式又は半固定長のグループ化符号化方式に基づいて、各グループのパラメータ（ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ）に対して符号化及び復号を、以下のいずれか１つの符号化方式、又は複数の符号化方式の組み合わせを用いて行ってもよい。
【0232】
１、ユーナリ（ｕｎａｒｙ）コード：簡単な２値化方法である。具体的に、非負の整数Ｎについて、そのユーナリコードは、Ｎ個の１と１個の０で表される。
【0233】
２、トランケーテッド・ユーナリ（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ ｕｎａｒｙ）コード：ユーナリコードのバリエーションである。具体的に、符号化対象シンボルの最大値がＮ＿ｍａｘであることが既知である場合、現在の符号化対象シンボルが非負の整数Ｎであると仮定し、Ｎ＜Ｎ＿ｍａｘであれば、トランケーテッド・ユーナリコードはユーナリコードであり、Ｎ＝Ｎ＿ｍａｘであれば、トランケーテッド・ユーナリコードはＮ個の１である。
【0234】
３、トランケーテッド・バイナリ（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ ｂｉｎａｒｙ）コード：ｖａｌの相関変数（ｓｔａｇｅ、ｎｕｍ０、ｎｕｍ１及びｔｈｄなど）を計算し、０～（ｔｈｄ－１）について、そのバイナリシンボル列の長さがｓｔａｇｅの固定長符号であり、ｔｈｄ～ｖａｌについて、そのバイナリシンボル列の長さが（ｓｔａｇｅ＋１）の固定長符号である。
【0235】
４、固定長符号化：固定符号長を用いて符号化対象係数を符号化する。例えば、８ビットの２進数を用いて符号化するＡＳＣＩＩコードである。
【0236】
５、ｋ次指数ゴロム符号化：ｋ次指数ゴロム符号化は、プレフィックス（ｐｒｅｆｉｘ）とサフィックス（ｓｕｆｆｉｘ）との２つの部分を含み、符号化方法は、数字Ｘをバイナリ形式で書いて、最下位ｋ個のビットを除去し、１を加算して、Ｔを求めるステップ１）と、Ｔのビット数を計算し、その前にＴ－１個の０を追加する必要があるステップ２）と、除去された最下位ｋ個のビットをビット列の末尾に追加するステップ３）と、を含む。
【0237】
６、トランケーテッド・ライス（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ Ｒｉｃｅ）符号化：トランケーテッド・ライス符号化は、プレフィックス（ｐｒｅｆｉｘ）とサフィックス（ｓｕｆｆｉｘ）との２つの部分を含み、最大上限値ｃＭａｘ、ライスパラメータｃＲｉｃｅが既知であり、符号化対象シンボルｃＶａｌを符号化する。
【0238】
具体的な符号化プロセスは、以下のステップを含む。（１）ｐｒｅｆｉｘを計算し、ｐｒｅｆｉｘ＝ｃＶａｌ＞＞ｃＲｉｃｅ、ｐｒｅｆｉｘに対して、ｃＭａｘ＞＞ｃＲｉｃｅを上限としてトランケーテッド・ユーナリコードで２値化する。（２）ｓｕｆｆｉｘを計算し、ｃＶａｌ＜ｃＭａｘの場合、ｓｕｆｆｉｘ＝ｃＶａｌ－ｐｒｅｆｉｘ＜＜ｃＲｉｃｅ。ｃＶａｌ＞＝ｃＭａｘの場合、サフィックス（ｓｕｆｆｉｘ）なし。ｓｕｆｆｉｘは固定長符号で計算され、ビット数はｃＲｉｃｅである。計算プロセスから分かるように、ｃＲｉｃｅ＝０である場合、トランケーテッド・ライス符号化はトランケーテッド・ユーナリコードに等しい。ここで、記号＞＞は右シフト演算を表し、＜＜は左シフト演算を表す。
【0239】
７、ハフマン符号化：すべての係数の出現頻度を統計し、ハフマン木を構築し、確率が大きい係数に短い符号語を割り当て、確率が小さい係数に長い符号語を割り当てる。
【0240】
８、ゴロム・ライス（Ｇｏｌｏｍｂ－Ｒｉｃｅ）符号化：Ｇｏｌｏｍｂ－ＲｉｃｅはＧｏｌｏｍｂ符号化の１つのバリエーションであり、Ｇｏｌｏｍｂ符号化との違いは、パラメータｍの制限条件が、ｍが２のべき乗でなければならないことである。具体的に、パラメータｍを初期化し、ｍは２のべき乗でなければならず、ｑとｒを計算し、ここで、ｑ＝Ｎ／ｍであり、ｒ＝Ｎ（ｍ－１）であり、ユーナリコードを用いてｑを符号化し、ｒのバイナリビットの下位ｌｏｇ２（ｍ）ビットをｒの符号語とする。
【0241】
また、固定長符号化とトランケーテッド・ユーナリコードとを組み合わせて、以下のいくつかの組み合わせ復号方式を取得してもよい。
【0242】
方式１：トランケーテッド・ユーナリコードに似た方式を使用し、（Ｎ－１）＞＞１より大きいプレフィックスに対して、１で始まり０で終わるトランケーテッド・ユーナリコードで表し、（Ｎ－１）＞＞１より小さいプレフィックスに対して、０で始まり１で終わるトランケーテッド・ユーナリコードで表す。
【0243】
方式２：（Ｎ－１）＞＞１より大きいプレフィックスに対して、１で始まり０で終わるトランケーテッド・ユーナリコードで表し、（Ｎ－１）＞＞１より小さいプレフィックスに対して、０で始まる固定長符号で表す。
【0244】
方式３：（Ｎ－１）＞＞１より大きいプレフィックスに対して、１で始まる固定長符号で表し、（Ｎ－１）＞＞１より小さいプレフィックスに対して、０で始まり１で終わるトランケーテッド・ユーナリコードで表す。
【0245】
方式４：トランケーテッド・ユーナリコードに似た方式を使用し、（Ｎ－１）＞＞１より大きいプレフィックスに対して、０で始まり１で終わるトランケーテッド・ユーナリコードで表し、（Ｎ－１）＞＞１より小さいプレフィックスに対して、１で始まり０で終わるトランケーテッド・ユーナリコードで表す。
【0246】
方式５：（Ｎ－１）＞＞１より大きいプレフィックスに対して、０で始まり１で終わるトランケーテッド・ユーナリコードで表し、（Ｎ－１）＞＞１より小さいプレフィックスに対して、１で始まる固定長符号で表す。
【0247】
方式６：（Ｎ－１）＞＞１より大きいプレフィックスに対して、０で始まる固定長符号で表し、（Ｎ－１）＞＞１より小さいプレフィックスに対して、１で始まり０で終わるトランケーテッド・ユーナリコードで表す。
【0248】
また、一実施形態において、符号化側は、上記のいくつかの符号化方式に基づいて、グループ化方式を符号化してもよい。つまり、実施例１における複数の半固定長グループ化方式に基づいて、符号化側と復号側はｎ種類のグループ化方法を設定してもよく、その後、符号化側は設定に基づいてそのうちの１つの符号化方式を使用して符号化対象ユニットを符号化してもよく、復号側はビットストリームに基づいて復号対象ユニットが使用するグループ化方式を導出し、そのグループ化方式に基づいて復号を行ってもよい。
【0249】
一実施形態において、上記実施例１における半固定長グループ化復号に基づいて、コンテキストモデルと組み合わせて予測値を導出し、さらに復号してもよい。具体的に、復号対象ユニットにおける各グループのグループパラメータ（ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ）について、まず、コンテキストから予測値（ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ＿ｐｒｅｄ）を導出し、次に、前述の実施形態における復号方式を用いて、実際のｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍと予測されたｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ＿ｐｒｅｄとの差（ｇｒｏｕｐ＿ｄｅｌｔａ）を導出し、ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ＝ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ＿ｐｒｅｄ＋ｇｒｏｕｐ＿ｄｅｌｔａに基づいて、復号対象ユニットにおける各グループのグループパラメータ（ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ）を得る。次に、グループパラメータ及び復号アルゴリズムに基づいて復号して、各グループのすべての係数を得る。
【0250】
一実施形態において、半固定長符号化の係数に対して固定長符号化を行う必要がある場合、符号化側は、大きい係数に対して、固定長符号化で元の画素値を直接に符号化し、又は、固定長符号化で再構成画素値を直接に符号化してもよい。
【0251】
例示的に、元の画素値のビット幅が８である場合、係数グループの符号化ビット幅ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ＞＝６、又は、係数グループの符号化ビット幅ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ＞＝７であると、固定長符号を８として元の画素値を直接に符号化し、又は、再構成画素値を符号化してもよく、これにより、符号化復号の性能を向上させることができる。
【0252】
一実施形態において、復号側が復号対象ユニットのグループ化方式を決定することは、復号対象ユニット内の異なる画素の予測方向、予測モード、又は変換モードなどに基づいて、現在の復号対象ユニットにおける係数のグループ化方式を導出することであってもよい。
【0253】
具体的に、復号側は、予測モードに基づいて、復号対象ユニットにおける係数のグループ化方式及び符号化方式を導出してもよい。
【0254】
例えば、現在の１番目の列は１つの予測モードを使用し、その後のすべての列は水平予測モードを使用する。最初の点は、元の値を直接伝送するか、又は前のブロックの再構成値によって予測されてもよい。図５に示すように、１６×４の復号対象ユニットを例として、現在の予測方式による残差を予測した後、以下の図５に示すように、１番目の列のすべての残差値を１つのグループとする。残りの係数ブロック１５×４における各行の残差値を１つのグループとし、１番目のグループ内の係数の数が少なく、グループ化を継続せず、残りは各グループ内でより小さいグループ化を許容する。
【0255】
したがって、ブロック全体は次の順序でスキャンされる。まず、垂直スキャンして１番目のグループの係数を取得し、それを符号化し、水平スキャンして２番目のグループの係数を取得し、２番目のグループの係数を左から右へより小さい小グループに分割してもよく、各グループにおいて異なる符号化方式を使用してもよい。２番目のグループ内の１番目の小グループに対して半固定長を用いて符号化し、第１グループ内で使用されるプレフィックス値の大きさに基づいて、プレフィックスがある閾値より小さい場合、ゴロム・ライスを用いて後のグループの係数を符号化し、プレフィックスがある閾値より大きい場合、ｋ次ゴロムを用いて後のグループの係数を符号化し、ｋ値は前のグループの残差値から導出される。
【0256】
また、復号側は、変換モードに基づいて復号対象ユニットにおける係数のグループ化方式及び符号化方式を導出してもよい。
【0257】
例えば、符号化側は、ＤＣ係数の具体的な位置に基づいて、変換係数を符号化してもよい。すべてのＤＣ係数を１つのグループに分け、すべてのＡＣ係数を１つのグループに分けてもよい。ＤＣ係数の数が多い場合、ＤＣ係数グループをさらに二次グループ化してもよく、ＡＣ係数の数が多い場合、ＡＣ係数グループをさらに二次グループ化してもよい。
【0258】
具体的に、ＤＣ係数の値は、ほとんどの場合、係数が比較的大きいため、ＤＣ係数に対して比較的柔軟な符号化方式を使用してもよい。例えば、より細かいグループ化のｋ次指数ゴロム符号化を用いる。ＤＣ係数の振幅の値が近い場合、ＤＣ係数に対して係数予測を行い、ｋ次指数ゴロムを使用して最初のＤＣ係数を符号化し、残りのＤＣ係数はＤＣ係数の符号及び最初のＤＣ係数との差を符号化すればよい。ＤＣ係数の差の符号化は、半固定長符号化を用いてもよい。
【0259】
具体的に、ＡＣ係数は、一般的に係数の値が小さいため、ＡＣ係数全体を１つのグループとして、半固定長を用いて符号化してもよく、又は、ＡＣ係数を２つのグループ（例えば、右上＋左下を１つのグループとし、右下を１つのグループとする）に分け、各グループに対して半固定長を用いて符号化してもよい。しかし、ＡＣ係数の振幅が大きい場合、右上と左下のＡＣ係数に対して２～３個の係数を１つのグループとし、ゴロム・ライスを用いて符号化し、右下に対して半固定長を用いて符号化してもよい。
【0260】
ここで、符号化対象ユニットに対するスキャン順序は、以下のようにであってもよい。まず、大ブロック全体をＤＣ係数とＡＣ係数に分けてもよい。図６に示すように、１６×４の符号化対象ユニットを例として、変換後の係数分布は図６のようになる可能性がある。ＤＣ係数において、ＤＣ係数全体を１つのグループとして符号化する場合、ＤＣ係数に対してラスタースキャンを使用し、そうでない場合、ヒルベルトスキャンを使用し、距離が近い係数を一緒に符号化する。ＡＣ係数において、すべてのＡＣ係数を１つのグループとすると、ＡＣ係数に対して直接ラスタースキャンを使用し、そうでない場合、まず右上、左下、右下の順にスキャンし、右上、左下、右下内の係数に対してラスタースキャン順序を使用してスキャンする。
【0261】
別の実施例において、１６×４の符号化対象ユニットを例として、変換後の係数分布は図７のようになる可能性がある。係数を２つのブロックに分割し、各ブロック内で変換を行う。図７に示すように、２つのＤＣ係数のみが存在する場合、次のようなグループ分けが存在する。１、２つのＤＣ係数を１つのグループとし、すべてのＡＣ係数を１つのグループに分ける。スキャン順序は、各８×４内でラスタースキャンを使用する。
【0262】
２、２つのＤＣ係数を１つのグループとし、すべてのＡＣ係数を２つのグループに分け、各８×４を１つのグループとする（ＤＣ係数を除く）。スキャン順序は各８×４内でラスタースキャンを使用する。
【0263】
３、２つのＤＣ係数を１つのグループとし、すべてのＡＣ係数を４つのグループに分け、各４×４を１つのグループとする（ＤＣ係数を除く）。各４×４内でラスタースキャンを使用する。
【0264】
４、２つのＤＣ係数を１つのグループとし、すべてのＡＣ係数を８つのグループに分け（８×４内、２列毎に１つのグループとする）、垂直スキャンを使用する。
【0265】
上記のいずれかのグループ化方式に基づいて、一実施例では、符号化側は、ＤＣ係数に対してｋ次指数ゴロム符号化を用い、ＡＣ係数に対して半固定長を用いて符号化してもよい。
【0266】
実施例２：ステップ１において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式を決定する。
【0267】
ステップ２において、復号側は、符号化と復号側によって予め設定されたｎ種類の固定グループ化方式に基づいて、又はビットストリームに基づいて、復号対象ユニットのグループ化方式を解析する。
【0268】
ステップ３において、復号側は、固定長符号を用いて各グループのライスパラメータＣＲｉｃｅを復号し、その後、ゴロム・ライスを用いてグループ内の各係数値を復号する。
【0269】
ステップ４において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式に基づいて、当該係数ブロック内の係数を復元して、元のデータブロックを得る。
【0270】
実施例３：ステップ１において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式を決定する。
【0271】
ステップ２において、復号側は、符号化と復号側によって予め設定されたｎ種類の固定グループ化方式に基づいて、又はビットストリームに基づいて、復号対象ユニットのグループ化方式を解析する。
【0272】
ステップ３において、復号側は、コンテキストに基づいて各グループのライスパラメータＣＲｉｃｅを推定し、その後、ゴロム・ライスを用いてグループ内の各係数値を復号する。
【0273】
ステップ４において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式に基づいて、当該係数ブロック内の係数を復元して、元のデータブロックを得る。
【0274】
実施例４：ステップ１において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式を決定する。
【0275】
ステップ２において、復号側は、符号化と復号側によって予め設定されたｎ種類の固定グループ化方式に基づいて、又はビットストリームに基づいて、復号対象ユニットのグループ化方式を解析する。
【0276】
ステップ３において、復号側は、コンテキストに基づいて各グループのライスパラメータＣＲｉｃｅを推定し、次いで、固定長符号を用いて各グループのパラメータ偏差Ｃを復号し、元のライスパラメータＣＲｉｃｅ＋ＣをライスパラメータＣＲｉｃｅに更新し、すなわちＣＲｉｃｅ＋＝Ｃである。そして、ゴロム・ライスを用いてグループ内の各係数値を復号する。
【0277】
ステップ４において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式に基づいて、当該係数ブロック内の係数を復元して、元のデータブロックを得る。
【0278】
実施例５：ステップ１において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式を決定する。
【0279】
ステップ２において、復号側は、符号化と復号側によって予め設定されたｎ種類の固定グループ化方式に基づいて、又はビットストリームに基づいて、復号対象ユニットのグループ化方式を解析する。
【0280】
ステップ３において、復号側は、各グループのライスパラメータＣＲｉｃｅを決定し、その後、ゴロム・ライス符号化を用いてグループ内の各係数値を復号する。
【0281】
ここで、復号側は、ビットストリームに基づいてライスパラメータＣＲｉｃｅを導出することができ、その具体的な復号方法は、前述の実施例１のいずれか１つであってもよく、例えば、ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、又はゴロム・ライス符号化などの復号処理である。復号側は、係数値の大きさに基づいて、固定長符号による復号とトランケーテッド・ユーナリコードとを組み合わせてビットストリームを復号し、各グループのグループパラメータを得てもよく、ここでは説明を省略する。
【0282】
ステップ４において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式に基づいて、当該係数ブロック内の係数を復元して、元のデータブロックを得る。
【0283】
実施例６：ステップ１において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式を決定する。
【0284】
ステップ２において、復号側は、符号化と復号側によって予め設定されたｎ種類の固定グループ化方式に基づいて、又はビットストリームに基づいて、復号対象ユニットのグループ化方式を解析する。
【0285】
ステップ３において、復号側は、コンテキストに基づいて各グループのライスパラメータＣＲｉｃｅを推定し、次いで、固定長符号を用いて各グループのパラメータ偏差Ｃを復号し、ライスパラメータＣＲｉｃｅ＋＝Ｃであり、ゴロム・ライス符号化を用いてグループ内の各係数値を復号する。
【0286】
ここで、パラメータ偏差Ｃの復号方式は、前述の実施例１のいずれか１つであってもよく、例えば、ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、又はゴロム・ライス符号化などの復号処理である。復号側は、係数値の大きさに基づいて、固定長符号による復号とトランケーテッド・ユーナリコードとを組み合わせてビットストリームを復号し、各グループのグループパラメータを得てもよく、ここでは説明を省略する。
【0287】
ステップ４において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式に基づいて、当該係数ブロック内の係数を復元して、元のデータブロックを得る。
【0288】
実施例７：ステップ１において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式を決定する。
【0289】
ステップ２において、復号側は、符号化と復号側によって予め設定されたｎ種類の固定グループ化方式に基づいて、又はビットストリームに基づいて、復号対象ユニットのグループ化方式を解析する。
【0290】
ステップ３において、復号側は、固定長符号を用いて各グループの次数ｋを復号し、その後、ｋ次指数ゴロムを用いてグループ内の各係数値を復号する。
【0291】
ステップ４において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式に基づいて、当該係数ブロック内の係数を復元して、元のデータブロックを得る。
【0292】
実施例８：ステップ１において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式を決定する。
【0293】
ステップ２において、復号側は、符号化と復号側によって予め設定されたｎ種類の固定グループ化方式に基づいて、又はビットストリームに基づいて、復号対象ユニットのグループ化方式を解析する。
【0294】
ステップ３において、復号側は、コンテキストに基づいて各グループの次数ｋを推定し、その後、ｋ次指数ゴロムを用いてグループ内の各係数値を復号する。
【0295】
ステップ４において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式に基づいて、当該係数ブロック内の係数を復元して、元のデータブロックを得る。
【0296】
実施例９：ステップ１において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式を決定する。
【0297】
ステップ２において、復号側は、符号化と復号側によって予め設定されたｎ種類の固定グループ化方式に基づいて、又はビットストリームに基づいて、復号対象ユニットのグループ化方式を解析する。
【0298】
ステップ３において、復号側は、コンテキストに基づいて各グループの次数ｋを推定し、次いで、固定長符号を用いて各グループのパラメータ偏差Ｃを復号し、元の次数ｋ＋Ｃを次数ｋに更新し、すなわちｋ＋＝Ｃである。そして、ｋ次指数ゴロムを用いてグループ内の各係数値を復号する。
【0299】
ステップ４において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式に基づいて、当該係数ブロック内の係数を復元して、元のデータブロックを得る。
【0300】
実施例１０：ステップ１において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式を決定する。
【0301】
ステップ２において、復号側は、符号化と復号側によって予め設定されたｎ種類の固定グループ化方式に基づいて、又はビットストリームに基づいて、復号対象ユニットのグループ化方式を解析する。
【0302】
ステップ３において、復号側は、各グループの次数ｋを決定し、その後、ｋ次指数ゴロムを用いてグループ内の各係数値を復号する。
【0303】
ここで、復号側は、ビットストリームに基づいて次数ｋを導出してもよく、その具体的な復号方法は、前述の実施例１のいずれか１つであってもよく、例えば、ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、又はゴロム・ライス符号化などの復号処理である。復号側は、係数値の大きさに基づいて、固定長符号による復号とトランケーテッド・ユーナリコードとを組み合わせてビットストリームを復号し、各グループのグループパラメータを得てもよく、ここでは説明を省略する。
【0304】
ステップ４において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式に基づいて、当該係数ブロック内の係数を復元して、元のデータブロックを得る。
【0305】
実施例１１：ステップ１において、復号側は、周囲の再構成画素値を用いてある方向の画素勾配を計算し、現在の画素の予測方向に基づいて１つの勾配値を計算し、又は経験に基づいて、水平方向の勾配値又は垂直方向の勾配値を計算し、勾配を量子化してもよい。
【0306】
ステップ２において、復号側は、コンテキストに基づいて現在の係数の値の範囲を推定し、値の範囲に基づいてゴロム・ライスのライス係数ｋ値又は指数ゴロムの次数ｋ値を推定する。
【0307】
実施例１２：ステップ１において、符号化側は、コンテキストに基づいて現在の係数の値の範囲を推定し、値の範囲に基づいて１つの符号化方式を選択する。
【0308】
ステップ２において、符号化側は、対応するゴロム符号化方法で現在の係数を符号化する。
【0309】
例示的に、推定された係数の絶対値の範囲が２５以上である場合、ゴロム・ライス符号化のｋ値を推定し、現在の係数をゴロム・ライス符号化で符号化する。推定された係数の絶対値の範囲が２５未満である場合、指数ゴロムのｋ値を推定し、現在の係数を指数ゴロム符号化で符号化する。
【0310】
又は、一例において、推定された係数の絶対値の範囲が２５より大きい場合、指数ゴロム符号化のｋ値を推定し、現在の係数を指数ゴロム符号化で符号化する。推定された係数の絶対値の範囲が２５以下である場合、ゴロム・ライスのｋ値を推定し、現在の係数をゴロム・ライス符号化で符号化する。
【0311】
さらに、係数の値の範囲は、経験値に基づいて他の正の整数値を取ることもでき、本発明の実施例では特に限定されない。
【0312】
実施例１３：ステップ１において、符号化側は、コンテキストに基づいて現在の符号化係数の値を推定する。
【0313】
例示的に、真の値が現在の推定値より大きい場合、１を符号化し、そうでない場合、０を符号化する。ここで、符号値０及び１は、それぞれ１つの符号化方式に対応する。
【0314】
ステップ２において、符号化側は、対応するゴロム符号化方法で現在の係数を符号化する。
【0315】
例示的に、１は指数ゴロム符号化に対応し、０はゴロム・ライス符号化に対応する。符号化値が１である場合、コンテキストに基づいて指数ゴロム符号化のｋ値を推定し、現在の係数を指数ゴロム符号化で符号化する。符号化値が０である場合、ゴロム・ライスのｋ値を推定し、現在の係数をゴロム・ライス符号化で符号化する。
【0316】
又は、一例では、符号化値が０である場合、コンテキストに基づいてゴロム・ライス符号化のｋ値を推定し、そうでない場合、指数ゴロムのｋ値を推定し、現在の係数を対応するゴロム符号化方法で符号化する。
【0317】
実施例１４：ステップ１において、符号化側は、係数を符号化する場合、コンテキストに基づいて現在の符号化係数の１つの推定値ｎを導出し、ビットストリームから現在の符号化係数がｎより小さいか否かを読み出す。
【0318】
ステップ２において、符号化側は、ｎより小さい係数に対して、固定長符号を用いて符号化を行い、ｎより大きい係数に対して、１つのｋ値を推定し、指数ゴロム又はゴロム・ライスを用いて復号し、復号後の値にｎを加算する。
【0319】
実施例１５：ステップ１において、符号化側は、残差係数をグループ化符号化する場合、コンテキストに基づいて１つの推定値ｎを導出し、推定値ｎに基づいて符号化対象係数を２つのグループに分ける。
【0320】
ステップ２において、ｎより小さい係数について、符号化側は、固定長符号を用いて復号し、ｎより大きい係数について、１つのｋ値を推定し、指数ゴロム又はゴロム・ライスを用いて復号し、復号後の値にｎを加算する。
【0321】
又は、ｎより小さい係数について、１つのｋ値を推定し、指数ゴロムを用いて復号し、ｎより大きい係数について、１つのｋ値を推定し、ゴロム・ライスを用いて復号し、復号後の値にｎを加算する。
【0322】
又は、ｎより小さい係数について、１つのｋ値を推定し、ゴロム・ライスを用いて復号し、ｎより大きい係数について、１つのｋ値を推定し、指数ゴロムを用いて復号し、復号後の値にｎを加算する。
【0323】
実施例１６：ステップ１において、符号化側は、残差係数をグループ化符号化する場合、コンテキストに基づいて１つの推定値ｎを導出し、ビットストリームにおいて使用されるトランケーテッド・ユーナリコードに基づいて１つの補正値ｄｅｌｔａを読み出し、ｄｅｌｔａに基づいてｎの値をｎ＋＝ｄｅｌｔａに更新する。ｎの値に基づいて、復号対象ユニットにおける係数を２つのグループに分ける。
【0324】
ステップ２において、ｎより小さい係数について、固定長符号を用いて復号し、ｎより大きい係数について、１つのｋ値を推定し、指数ゴロム又はゴロム・ライスを用いて復号し、復号後の値にｎを加算する。
【0325】
又は、ｎより小さい係数について、１つのｋ値を推定し、指数ゴロムを用いて復号し、ｎより大きい係数について、１つのｋ値を推定し、ゴロム・ライスを用いて復号し、復号後の値にｎを加算する。
【0326】
又は、ｎより小さい係数について、１つのｋ値を推定し、ゴロム・ライスを用いて復号し、ｎより大きい係数について、１つのｋ値を推定し、指数ゴロムを用いて復号し、復号後の値にｎを加算する。
【0327】
実施例１７：ステップ１において、符号化側は、コンテキスト情報に基づいて、ビットストリームからランレングス符号化モードをオンにするか否かを解析する。
【0328】
具体的に、符号化係数に基づいて、又は再構成データにおいて連続する複数の等しい値が存在する場合、ランレングス符号化モードをオンにし、そうでない場合、ランレングス符号化モードをオフにして、前述のいずれかの符号化方式を直接使用する。
【0329】
例示的に、コンテキスト情報は、ａ）復号された再構成画素値の各方向における勾配又は勾配の和の大きさ、ｂ）隣接する予測画素値の各方向における勾配又は勾配の和の大きさ、ｃ）復号された係数の各方向における勾配又は勾配の和の大きさ、ｄ）ａ、ｂ又はｃのうちの２つの勾配の和の大きさを組み合わせて重み付け、ｅ）ａ、ｂ、又はｃのうちの３つの勾配の和の大きさを組み合わせて重み付け、のうちの１つを含んでもよい。
【0330】
実施例１８：半固定長符号化の符号長がグループ化方式及びグループ内の係数の数に関連するため、符号化側が異なる予測方式又は異なる画像コンテンツに基づいて符号化を行う圧縮率又は符号化性能に大きな差がある。そのため、比較的良いグループ化方法、例えば固定サイズのグループ化方式を事前に合意する必要がある。
【0331】
複数の固定ブロック分割を復号する場合、まず、現在の符号化ユニットのブロック分割方法を復号し、その後、固定分割方法に従って復号してもよい。以下、図面及び具体的な実施例を参照しながら説明する。
【0332】
例示的に、符号化対象ユニットを複数の２×２の小ブロックに分けて、１つの符号化グループとしてもよい。１６×４の符号化対象ユニットを例として、グループ内で１つのＣＬを共有する。半固定長を用いて符号化し、最初のＣＬ値に対して固定長を用いて符号化し、符号長は３又は４（画像ビット幅Ｎに関連する）である。２番目のＣＬ値は、コンテキストに基づいて予測して得られたＣＬの差であり、トランケーテッド・ユーナリコードを用いて符号化する。トランケーテッド・ユーナリコードは最長でＮ－１である。
【0333】
図８に示すように、１６×４の符号化対象ユニットを、２×２の小ブロックに固定的に分割するグループ化方式に従って、図８（１）に示１６個の小ブロックにグループ化する。各２×２の小ブロックの間において、ヒルベルトスキャン方式でスキャンしてもよく、例示的に、符号化側が符号化対象ユニットをスキャンする順序は、図８（２）に示すように、番号順０～１５でスキャンしてもよい。
【0334】
ここで、各ＣＬ内でラスタースキャンを行ってもよく、すなわち、各２×２の小ブロック内のスキャン順序は、図８（３）に示すように、番号順０～３でスキャンしてもよい。
【0335】
ＣＬ間は、コンテキスト予測を使用してもよく、ＣＬ０は固定長符号を用いて直接に符号化し、ＣＬ１＝（ＣＬ１－ＣＬ０）であり、トランケーテッド・ユーナリコードを用いて符号化し、ＣＬｎ＝（ＣＬｎ－（ＣＬｎ－２＋ＣＬｎ－１＊３＞＞２））であり、トランケーテッド・ユーナリコードを用いて符号化してもよい。
【0336】
ＣＬｎ－２とＣＬｎ－１の再構成値を検出し、ＣＬｎ－２とＣＬｎ－１の内部のすべての再構成値が等しいか、又はほぼ等しい場合、現在の２×２の小ブロックが前のＣＬｎ－２とＣＬｎ－１の内部の再構成値を直接多重化するかどうかを判断する。一例では、ランレングス符号化を用いて、現在の符号化ブロック内を符号化し、符号化された再構成値の２×２の小ブロックの数を直接使用してもよい。この数を符号化するために固定長符号を用いてもよい。現在の符号化ユニット内の符号化されていないＣＬの数に基づいて、固定長符号長を決定し、最大１５個の未符号化ユニットであるため、固定長符号長は最大４ビット（ｂｉｔ）である。
【0337】
別の実施形態では、図９に示すように、符号化対象ユニットを複数の４×１の小ブロックに分割してもよい。１６×４の符号化対象ユニットを例として、１６×４の符号化対象ユニットを、４×１の小ブロックに固定的に分割するグループ化方式に従って、図９に示す１６個の小ブロックにグループ化してもよい。
【0338】
なお、画像データの複数の成分（輝度値又は色度値）の符号化方法は、一致していてもよいし、一致していなくてもよい。
【0339】
一例において、符号化側による符号化対象ユニットに対する固定ブロック分割方式は、２×１、１×２、１×４、２×４、４×２、２×８、２×１６、４×４、８×４、又は１６×４などであってもよい。本発明は、分割方式を特に限定しない。
【0340】
例示的に、２×２固定ブロック分割復号を例として、復号側の復号プロセスは主に以下のステップを含む。
【0341】
１）現在のブロックが１番目のブロックである場合、固定長符号を用いて０番目のブロックのＣＬ値を復号し、ＣＬ値に基づいて、固定長符号を用いて４つの係数値を復号し、４つの係数値の位置をラスタースキャン順で１番目の２×２の小ブロックに格納する。
【0342】
２）現在のブロックが１番目のブロックでない場合、前のいくつかのブロックの再構成値が等しいかどうか、又はＣＬ値（最初の１つ又は２つのｃｌが０であるかどうか）に基づいて、最初の２つのＣＬ値が０である場合、１つのｆｌａｇ、すなわち、現在のブロックが前の係数値又は再構成値を直接使用するかどうかを解析する。現在のブロックが前の係数値又は再構成値を直接使用する場合、現在のブロックを解析せず、そうでない場合、ステップ３に進み、復号し続ける。
【0343】
３）現在のブロックが１番目のブロックでない場合、トランケーテッド・ユーナリコードを用いて、現在のブロックのＣＬ値と前のブロックのＣＬ値との間の残差値を復号し、現在のブロックのＣＬ値を取得し、固定長符号を用いてブロック内の４つの係数値を復号する。ヒルビットスキャン順に従って、各２×２の小ブロックを順番に格納する。
【0344】
なお、１６×４の符号化対象ユニットは、合計１６個の２×２の小ブロックを解析する必要がある。現在のグループのＣＬ値が画像ビット幅以上である場合、現在のグループは元の値又は再構成値を直接に符号化する。
【0345】
実施例１９：非固定サイズのブロック分割方式で復号を行う場合について、以下、具体的な実施例を組み合わせて説明する。
【0346】
ステップ１において、現在のブロックの予測方式を導出し、現在のブロックにおける各画素の予測モードを取得し、予測モードに基づいてグループ化する。
【0347】
ステップ２において、現在のブロックが予測時に画素をグループ化する場合、予測グループ化方式に従って現在のブロックをグループ化する。そうでない場合、現在のブロックが予測時に点ごとに直接予測する場合、各点の予測方向に従って現在のブロックをグループ化してもよい。
【0348】
ステップ３において、予測順序に基づいて、各グループ内の係数を復号する。予測順序が左上から右下である場合、グループ化後の係数を同じ順序で復号し、予測順序が左から右である場合、グループ化後の係数も同じ順序で復号する。
【0349】
ステップ４において、各グループにおいて変換符号化が使用されるか否かを導出する。
【0350】
ステップ５において、現在のグループにおいて変換符号化が使用される場合、現在のグループが１番目のグループであれば、経験値又は前の符号化ブロックに基づいて次数ｋを導出し、ＤＣ係数に対してｋ次ゴロムを用いて復号し、現在のグループが１番目のグループでなければ、前のグループのＤＣ係数の値に基づいて、現在のグループのＤＣ係数ｋを推定し、ｋ次ゴロムを用いて復号する。
【0351】
１）残りの係数について、ＤＣ係数の値が閾値より大きい場合、ビットストリームから現在のグループの最後の１／２係数（すなわち、高周波数部分の係数）がすべて０であるか否かを解析する。そうである場合、現在のグループの係数における、ＤＣ係数と０係数以外の残りの係数の数を、符号化される必要がある係数の数として決定する。
【0352】
２）係数の数が３未満である場合、残りの係数に対してゴロム・ライスを用いて符号化し、１番目に符号化された係数は量子化ステップとＤＣ係数の値とに基づいてライス係数Ｃを導出し、ゴロム・ライスを用いて復号し、その後の係数は前の係数値の大きさに基づいてライス係数Ｃを導出し、ゴロム・ライスを用いて復号する。係数の数が３より大きい場合、半固定長を用いて符号化し、前のグループの後の１／２係数（すなわち、高周波数部分の係数）に０でない係数が存在すれば、２）に従って処理する。
【0353】
３）ビットストリームから現在のグループの最後の１／４係数（すなわち、高周波数部分の係数）がすべて０であるかどうかを解析し、現在のグループの最後の１／４係数がすべて０である場合、ＤＣ係数及び最後の１／４係数以外の係数を２）に従って処理し、そうでない場合、ＤＣ係数以外のすべての係数を２）に従って処理する。ＤＣ係数の値が閾値より小さい場合、３）に従って処理する。
【0354】
ステップ６において、現在のグループにおいて変換符号化が使用されていない場合、グループ内の係数について、現在のグループ内の係数の量子化ステップを導出し、量子化ステップと前のグループの時間領域における係数値とに基づいて復号を行う。
【0355】
１）まず、現在のグループ内の係数の絶対値の平均値を推定する。２）その後、現在のグループ内のすべての係数の絶対値と推定された平均値との比較結果を復号し、比較結果に基づいて二次グループ化を行い、平均値より大きいものを１つのグループとし、平均値以下のものをもう１つのグループとする。３）二次グループ化した後、グループ内の係数の数に基づいて、平均値より小さいグループの係数の数が４以上であれば、半固定長を用いて復号し、そうでなければ、平均値より小さいグループに対してゴロム・ライスを用いて復号する。
【0356】
平均値より大きいグループの係数について、係数の数が４より大きく、且つ推定された平均値が閾値より小さい場合、半固定長を用いて復号し、そうでない場合、ｋ次指数ゴロムを用いて復号する。ここで、ｋ値とＣ値は、推定された平均値に基づいて推定されてもよく、推定された平均値と復号側で解析された１つのパラメータとに基づいて得られてもよい。
【0357】
実施例２０：ステップ１において、復号側は、グループ化方式を決定した後、現在のグループ内の係数の数ｘが閾値ｍより大きいか否かを決定する。例えば、ｍ＝３０、ｘ＝３２である場合、復号側は、現在のグループ内の係数の数ｘが閾値ｍより大きいと決定する。
【0358】
ステップ２において、復号側は、ビットストリームから最大ｎ個の位置を解析し、このｎ個の位置は、現在のグループにおける、ｎ個の異常値（グループ内の振幅が大きい係数）点の位置を表し（例えば、ｎ＝２）、位置符号化は固定長符号を用いて復号され、符号長はｘ値の大きさに関連する（ｘ＝３２の場合、符号長は５である）。
【0359】
ステップ３において、復号側は、現在のグループの他の位置の係数値を復号する。
【0360】
ここで、現在のグループの他の位置の係数値を復号する方法は、前述の半固定長復号、指数ゴロム復号、ゴロム・ライス復号又はハフマン復号などであってもよい。
【0361】
ステップ４において、復号側は、ｋ次指数ゴロム復号を用いて異常値を復号し、復号後の振幅に他の位置係数値における最大の振幅を加えたものを、当該異常点の振幅とする。
【0362】
実施例２１：ステップ１において、復号側は、グループ化方式を決定した後、現在のグループ内の係数の数ｘが閾値ｍより大きいか否かを決定する。例えば、ｍ＝３０、ｘ＝３２である場合、復号側は、現在のグループ内の係数の数ｘが閾値ｍより大きいと決定する。
【0363】
ステップ２において、復号側は、固定長符号を用いて現在のグループ内の最大の振幅を復号し、最大の振幅の値に基づいて、固定長符号を用いて現在のグループ内の最小の振幅を復号する。最大の振幅と最小の振幅の値の範囲に基づいて、現在のグループ内のすべての係数を復号する。
【0364】
具体的に、最大の振幅が最小の振幅と等しい場合、グループ全体の係数は復号される必要がなく、最大の振幅と最小の振幅との間の差が１である場合、グループ全体の各係数は、復号されるために１ビットの固定長符号のみを必要とし、最大の振幅と最小の振幅との間の差がｎ（例えば、ｎ＝１５）未満である場合、現在のグループ内の残りの位置の係数は、固定長符号を用いて復号されてもよい。例えば、ｎ＝１５の場合、４ビットの固定長符号を用いて復号してもよい。
【0365】
最大の振幅と最小の振幅との間の差がｎより大きい場合、差に基づいて適切な次数ｋを選択し、ｋ次指数ゴロムを用いて現在のグループ内の係数を復号する。
【0366】
上述した本発明の実施例は、互いに組み合わせてもよく、例えば、実施例１における複数の異なるグループ化方式は、他の実施例に適用されてもよく、実施例２における異なる符号化復号アルゴリズムは、他の実施例に適用されてもよく、複数の異なる符号化復号アルゴリズムは、必要に応じて組み合わせて使用されてもよいことに留意されたい。
【0367】
以上の実施形態に基づいて、本発明は、ビデオ符号化装置及び対応するビデオ復号装置をさらに提供し、本発明はビデオ符号化復号装置と呼ばれる。前述の図１から図３を参照すると、図１０に示すように、当該装置１０００は、送受信モジュール１００１及び処理モジュール１００２を含み得る。
【0368】
送受信モジュール１００１は、復号対象ユニットのビットストリームを得るために用いられてもよい。
【0369】
処理モジュール１００２は、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定し、各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得、前記復号対象ユニットの前記スキャン方式に基づいて、各グループの前記係数ブロック内の係数を１つずつ復元して、前記復号対象ユニットに対応する再構成データブロックを得るために用いられてもよい。
【0370】
一実施形態において、グループ化方式は、固定長のグループ化方式と、係数値の大きさに基づいてグループ分けを行う半固定長グループ化と、係数の配列位置に基づくグループ分けとのうちの少なくとも１つを含む。
【0371】
一実施形態において、符号化方式は、ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、半固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、及びゴロム・ライス符号化のうちの少なくとも１つを含む。
【0372】
一実施形態において、スキャン方式は、ラスタースキャン、ブロックスキャン、水平スキャン、垂直スキャン、往復スキャン、対角スキャン、逆水平スキャン、逆垂直スキャン及びヒルベルトスキャンのうちの少なくとも１つを含む。
【0373】
一実施形態において、再構成データブロックは、復号対象画像の元の画素値、前記元の画素値を予測して得られる残差値、前記残差値を量子化して得られる係数、又は前記残差値を変換して得られる変換係数のうちの１つからなるデータブロックである。
【0374】
一実施形態において、処理モジュール１００２は、具体的に、
符号化側と復号側の事前合意又はコンテキスト情報に基づいて、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを決定し、又は、
前記ビットストリームに基づいて解析して、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを取得し、又は、
前記復号対象ユニットの予測方式、量子化方式及び／又は変換方式に基づいて、前記グループ化方式を取得するために用いられる。
符号化側と復号側の事前合意又はコンテキスト情報に基づいて、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを決定し、又は、
前記ビットストリームに基づいて解析して、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを取得し、又は、
前記復号対象ユニットの予測方式、量子化方式及び／又は変換方式に基づいて、前記グループ化方式を取得するために用いられる。
【0375】
一実施形態において、処理モジュール１００２は、具体的に、
符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループパラメータを得、
各グループの前記グループパラメータに基づいて、前記半固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループパラメータを得、
各グループの前記グループパラメータに基づいて、前記半固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0376】
一実施形態において、処理モジュール１００２は、具体的に、
ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、及びゴロム・ライス符号化のうちの少なくとも１つの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、各グループのグループパラメータを得るために用いられる。
ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、及びゴロム・ライス符号化のうちの少なくとも１つの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、各グループのグループパラメータを得るために用いられる。
【0377】
一実施形態において、処理モジュール１００２は、具体的に、
固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループライスパラメータを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得、
各グループの前記グループライスパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループライスパラメータを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得、
各グループの前記グループライスパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0378】
一実施形態において、処理モジュール１００２は、具体的に、
コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得、
固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得、
各グループの前記グループライスパラメータと前記グループパラメータ偏差とに基づいて、各グループのグループパラメータを得、
各グループの前記グループパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得、
固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得、
各グループの前記グループライスパラメータと前記グループパラメータ偏差とに基づいて、各グループのグループパラメータを得、
各グループの前記グループパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0379】
一実施形態において、処理モジュール１００２は、具体的に、
固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループの次数ｋを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得、
各グループの前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループの次数ｋを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得、
各グループの前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0380】
一実施形態において、処理モジュール１００２は、具体的に、
コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得、
固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得、
前記グループパラメータ偏差に基づいて各グループの次数ｋを更新し、
各グループの更新後の前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、各グループにおける複数の係数値を含む。
コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得、
固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得、
前記グループパラメータ偏差に基づいて各グループの次数ｋを更新し、
各グループの更新後の前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、各グループにおける複数の係数値を含む。
【0381】
一実施形態において、処理モジュール１００２は、具体的に、
復号によって得られた１つ以上のグループの係数、予測方式、量子化方式、及び変換方式のうちの少なくとも１つに基づいて、現在のグループの符号化方式を決定し、
前記現在のグループの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、前記現在のグループの係数を得るために用いられ、
前記現在のグループの符号化方式は、ゴロム・ライス符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、及び半固定長符号化方式のうちのいくつかの組み合わせである。
復号によって得られた１つ以上のグループの係数、予測方式、量子化方式、及び変換方式のうちの少なくとも１つに基づいて、現在のグループの符号化方式を決定し、
前記現在のグループの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、前記現在のグループの係数を得るために用いられ、
前記現在のグループの符号化方式は、ゴロム・ライス符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、及び半固定長符号化方式のうちのいくつかの組み合わせである。
【0382】
一実施形態において、符号化ユニットの複数のグループのうちの少なくとも２つのグループの符号化方式は異なる。
【0383】
一実施形態において、前記復号対象ユニットの復号方式がゴロム・ライス符号化又はｋ次指数ゴロム符号化のいずれかである場合、処理モジュール１００２は、具体的に、
前記復号対象ユニットの予測方式、量子化方式及び／又は変換方式に基づいて、前記復号対象ユニットのグループ化方式を取得するために用いられる。
前記復号対象ユニットの予測方式、量子化方式及び／又は変換方式に基づいて、前記復号対象ユニットのグループ化方式を取得するために用いられる。
【0384】
これに対応して、本発明はビデオ符号化装置を提供し、図１０に示すように、当該装置１０００は送受信モジュール１００１及び処理モジュール１００２を含む。
【0385】
ここで、処理モジュール１００２は、元の画像における符号化対象データブロックを第１のスキャン方式でスキャンして、係数シーケンスを得、前記係数シーケンスを第１のグループ化方式でグループ化して、複数グループの符号化対象サブシーケンスを得、各グループの符号化対象サブシーケンスに対応する係数符号化方式を決定し、１つずつ符号化して符号化済みビットストリームを得るために用いられる。
【0386】
送受信モジュール１００１は、符号化済みビットストリームを復号側に送信するために用いられる。
【0387】
一実施形態において、グループ化方式は、固定長のグループ化方式と、係数値の大きさに基づいてグループ分けを行う半固定長グループ化と、係数の配列位置に基づくグループ分けとのうちの少なくとも１つを含む。
【0388】
一実施形態において、符号化方式は、ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、半固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、及びゴロム・ライス符号化のうちの少なくとも１つを含む。
【0389】
一実施形態において、、スキャン方式は、ラスタースキャン、ブロックスキャン、水平スキャン、垂直スキャン、往復スキャン、対角スキャン、逆水平スキャン、逆垂直スキャン及びヒルベルトスキャンのうちの少なくとも１つを含む。
【0390】
一実施形態において、符号化対象データブロックは、符号化対象画像の元の画素値、前記元の画素値を予測して得られる残差値、前記残差値を量子化して得られる係数、又は前記残差値を変換して得られる変換係数のうちの１つからなるデータブロックである。
【0391】
具体的に、本発明において提供されるビデオ符号化復号装置は、図２及び図３に示すエンコーダ及びデコーダによって実現され、図１に示す符号化復号システムを形成してもよい。その装置内部の構造模式図は図１～図３を参照し、ここでは説明を省略する。
【0392】
本発明の実施例で提供される電子機器は、ノートパソコン、タブレットパソコン、デスクトップコンピュータ、ポータブルコンピュータ等であってもよく、本発明の実施例はこれに限定されない。
【0393】
図１１は、本発明の実施例で提供される電子機器のハードウェア構成図である。図１１に示すように、当該電子機器は、プロセッサ１１１及びコンピュータ可読記憶媒体１１２を含む。コンピュータ可読記憶媒体１１２には、プロセッサ１１１によって実行可能なコンピュータ実行可能命令が記憶されており、プロセッサ１１１は、コンピュータ実行可能命令を実行して、本発明の上記のいずれかの実施例に開示された方法を実行する。
【0394】
例えば、プロセッサ１１１は、コンピュータ実行可能命令を実行して、
復号対象ユニットのビットストリームを得るステップと、
前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定するステップと、
各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得るステップと、
前記復号対象ユニットの前記スキャン方式に基づいて、各グループの前記係数ブロック内の係数を１つずつ復元して、前記復号対象ユニットに対応する再構成データブロックを得るステップと、を実行するために用いられる。
復号対象ユニットのビットストリームを得るステップと、
前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定するステップと、
各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得るステップと、
前記復号対象ユニットの前記スキャン方式に基づいて、各グループの前記係数ブロック内の係数を１つずつ復元して、前記復号対象ユニットに対応する再構成データブロックを得るステップと、を実行するために用いられる。
【0395】
例えば、プロセッサ１１１は、コンピュータ実行可能命令を実行して、
元の画像における符号化対象データブロックを第１のスキャン方式でスキャンして、係数シーケンスを得るステップと、
前記係数シーケンスを第１のグループ化方式でグループ化して、複数グループの符号化対象サブシーケンスを得るステップと、
各グループの符号化対象サブシーケンスに対応する係数符号化方式を決定し、１つずつ符号化して符号化済みビットストリームを得るステップと、を実行するために用いられる。
元の画像における符号化対象データブロックを第１のスキャン方式でスキャンして、係数シーケンスを得るステップと、
前記係数シーケンスを第１のグループ化方式でグループ化して、複数グループの符号化対象サブシーケンスを得るステップと、
各グループの符号化対象サブシーケンスに対応する係数符号化方式を決定し、１つずつ符号化して符号化済みビットストリームを得るステップと、を実行するために用いられる。
【0396】
上記の実施例において、全部又は一部をソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア又はそれらの任意の組み合わせによって実現することができる。ソフトウェアプログラムを用いて実現する場合、全部又は一部をコンピュータプログラム製品の形態で実現することができる。コンピュータプログラム製品は、１つ以上のコンピュータ命令を含む。当該コンピュータ命令がコンピュータ上でロード及び実行されるとき、本発明の実施形態に係る手順又は機能は、全部又は部分的に生成される。当該コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータネットワーク、又は他のプログラマブル装置であってもよい。当該コンピュータ命令は、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されてもよく、あるコンピュータ可読記憶媒体から別のコンピュータ可読記憶媒体に送信されてもよい。例えば、当該コンピュータ命令は、有線（例えば、同軸ケーブル、光ファイバ、デジタル加入者線（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｌｉｎｅ、ＤＳＬ））方式、又は無線（例えば、赤外線、無線、マイクロ波など）方式で、ウェブサイト、コンピュータ、サーバ、又はデータセンタから別のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、又はデータセンタに送信されてもよい。当該コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の利用可能な媒体、又は１つ以上の利用可能な媒体を統合したサーバ、データセンタなどのデータ記憶装置であってもよい。当該利用可能な媒体は、磁気媒体（例えば、フロッピーディスク、磁気ディスク、又は磁気テープ）、光媒体（例えば、デジタルビデオディスク（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｉｄｅｏ ｄｉｓｃ、ＤＶＤ））、半導体媒体（例えば、ソリッドステートドライブ（ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｄｒｉｖｅｓ、ＳＳＤ））などであってもよい。
【0397】
以上の実施形態の説明により、当業者は、説明の便宜と簡潔さのために、上記の各機能モジュールの分割のみを例として説明し、実際の応用において、必要に応じて上記の機能を異なる機能モジュールに割り当てて完成させることができ、すなわち、装置の内部構造を異なる機能モジュールに分割して、以上に説明された全部又は一部の機能を完成させることは明らかである。上記のシステム、装置、及びユニットの具体的な動作プロセスについては、前述の方法の実施例における対応するプロセスを参照されたい。
【0398】
本発明で提供されるいくつかの実施例では、開示されたシステム、装置、及び方法が他の形態で実現され得ることは、理解されるべきであろう。前述の装置実施例は、単なる例示的なものに過ぎず、例えば、前述のモジュール又はユニットの分割は、単なる論理的な機能の分割に過ぎず、実際の実施時、他の分割方法が存在してもよく、例えば、複数のユニット又はコンポーネントが別のシステムに組み合わせ又は統合されてもよく、いくつかの特徴が無視され又は実行されなくてもよい。また、表示又は討論される相互結合又は直接結合又は通信接続は、いくつかのインタフェース、装置又はユニットを介した間接結合又は通信接続であってもよく、電気的、機械的又は他の形態であってもよい。
【0399】
分離部品として説明する前記ユニットは、物理的に分離したものであってもなくてもよく、ユニットとして表される部品は、物理ユニットであってもなくてもよく、すなわち、同一の箇所に位置しても、複数のネットワークユニットに配置されてもよい。本実施例に係る技術案の目的を実現するために、実際の必要に応じて前述のユニットから一部又は全部を選択することができる。
【0400】
また、本発明の各実施例における各機能ユニットについては、全てのユニットが１つの処理ユニットに統合されてもよいし、各ユニットが単独で物理的に存在してもよいし、２つ以上のユニットが１つのユニットに統合されてもよい。上記の統合されたユニットは、ハードウェアの形態で実現されてもよく、ソフトウェア機能ユニットの形態で実現されてもよい。
【0401】
上記の統合されたユニットは、ソフトウェア機能ユニットの形態で実現され、かつ独立した製品として販売又は使用される場合、コンピュータ可読記憶媒体に記憶され得る。このような理解に基づいて、本発明に係る技術案は本質的に、換言すれば従来技術に貢献する部分又は当該技術案の全部又は一部が、ソフトウェア製品の形態で具現化されてもよく、当該コンピュータソフトウェア製品は、１つの記憶媒体に格納され、１台のコンピュータデバイス（パーソナルコンピュータ、サーバ、又はネットワークデバイス等であってもよい）又はプロセッサに、本発明の各実施例で説明した方法におけるステップの全部又は一部を実行させるためのいくつかの命令を含む。前述の記憶媒体としては、フラッシュメモリ、リムーバブルハードディスク、読み取り専用メモリ（Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ、ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ、ＲＡＭ）、磁気ディスク又は光ディスクなどの、プログラムコードを記憶可能な様々な媒体が挙げられる。
【0402】
以上は、本発明の具体的な実施形態に過ぎず、本発明の保護範囲はこれに限定されない。本発明に開示された技術的範囲内における任意の変化又は置換は、本発明の保護範囲内に含まれるべきである。したがって、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲に準ずるものとする。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【手続補正書】
【提出日】2024-07-10
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像処理の技術分野に関し、特にビデオ符号化復号方法及び装置に関する。
【背景技術】
【0002】
コンピュータビジョンの分野において、ビデオを効果的に記憶・伝送するために、通常、ビデオ符号化により画像圧縮を行う必要がある。画像圧縮は、主に非可逆圧縮と可逆圧縮（ロスレス圧縮）を含む。このうち、可逆圧縮は、画像データの統計的冗長性を利用した画像圧縮であり、歪みを発生させることなく元の画像データを完全に復元することができる。また、再構成画像と元の画像との間に誤差があり、その誤差が一定の範囲内に制限される場合は、ニアロスレス圧縮（準可逆圧縮）と呼ばれる。ニアロスレス圧縮ではある程度の歪みが生じるが、視覚画像では無視できる程度であるため、ニアロスレス圧縮は可逆圧縮と考えてもよい。
【0003】
現在の可逆圧縮（ニアロスレス圧縮を含む）の符号化復号方式において、例えば、コンテキスト適応型２値算術符号化（Ｃｏｎｔｅｘｔ－ｂａｓｅｄ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｂｉｎａｒｙ Ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ、ＣＡＢＡＣ）圧縮方式は、多くの確率モデル、コンテキストモデリング、２値算術符号化などのアルゴリズムに関連しており、処理プロセスが複雑である。また、ゴロム符号化に基づくＧｏｌｏｍｂ－Ｒｉｃｅ符号化方式では、その符号化過程において冗長な計算が発生し、符号化復号性能が低い。そのため、符号化復号効率が高く、かつアルゴリズムの複雑度が低いビデオ符号化復号方法の提案が急務となっている。
【発明の概要】
【0004】
本発明は、従来技術におけるビデオ符号化復号の性能が低い、又は符号化復号アルゴリズムの複雑度が高いという問題を解決するためのビデオ符号化復号方法及び装置を提供する。
【0005】
上記目的を達成するために、本発明は以下の技術的解決策を採用する。
【0006】
第１の態様において、ビデオ画像復号方法が提供され、当該方法は、
復号側が復号対象ユニットのビットストリームを得るステップと、
前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定するステップと、
各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得るステップと、
前記復号対象ユニットの前記スキャン方式に基づいて、各グループの前記係数ブロック内の係数を１つずつ復元して、前記復号対象ユニットに対応する再構成データブロックを得るステップと、を含む。
復号側が復号対象ユニットのビットストリームを得るステップと、
前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定するステップと、
各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得るステップと、
前記復号対象ユニットの前記スキャン方式に基づいて、各グループの前記係数ブロック内の係数を１つずつ復元して、前記復号対象ユニットに対応する再構成データブロックを得るステップと、を含む。
【0007】
一実施形態において、グループ化方式は、固定長のグループ化方式と、係数値の大きさに基づいてグループ分けを行う半固定長グループ化と、係数の配列位置に基づくグループ分けとのうちの少なくとも１つを含む。
【0008】
一実施形態において、符号化方式は、ユーナリ（ｕｎａｒｙ）コード、トランケーテッド・ユーナリ（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ ｕｎａｒｙ）コード、トランケーテッド・バイナリ（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ ｂｉｎａｒｙ）コード、固定長符号化、半固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ Ｒｉｃｅ）符号化、ハフマン（Ｈｕｆｆｍａｎ）符号化、及びゴロム・ライス（Ｇｏｌｏｍｂ－Ｒｉｃｅ）符号化のうちの少なくとも１つを含む。
【0009】
一実施形態において、スキャン方式は、ラスタースキャン、ブロックスキャン、水平スキャン、垂直スキャン、往復スキャン、対角スキャン、逆水平スキャン、逆垂直スキャン及びヒルベルトスキャンのうちの少なくとも１つを含む。
【0010】
一実施形態において、スキャン方式は、垂直スキャンを含む。
【0011】
一実施形態において、再構成データブロックは、復号対象画像の元の画素値、前記元の画素値を予測して得られる残差値、前記残差値を量子化して得られる係数、又は前記残差値を変換して得られる変換係数のうちの１つからなるデータブロックである。
【0012】
一実施形態において、再構成データブロックは、復号対象画像の元の画素値、前記元の画素値を予測して得られる残差値、前記残差値を量子化して得られる係数のうちの１つからなるデータブロックである。
【0013】
一実施形態において、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定するステップは、
符号化側と復号側の事前合意又はコンテキスト情報に基づいて、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを決定するステップ、又は、
前記ビットストリームに基づいて解析して、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを取得するステップ、又は、
前記復号対象ユニットの予測方式、量子化方式及び／又は変換方式に基づいて、前記グループ化方式を取得するステップを含む。
符号化側と復号側の事前合意又はコンテキスト情報に基づいて、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを決定するステップ、又は、
前記ビットストリームに基づいて解析して、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを取得するステップ、又は、
前記復号対象ユニットの予測方式、量子化方式及び／又は変換方式に基づいて、前記グループ化方式を取得するステップを含む。
【0014】
一実施形態において、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定するステップは、
符号化側と復号側の事前合意に基づいて、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを決定するステップ、又は、
前記ビットストリームに基づいて解析して、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを取得するステップ、又は、
前記符号化側と前記復号側の事前合意に基づいて、少なくとも１つのタイプの前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定し、前記少なくとも１つのタイプの前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式に基づいて、前記ビットストリームに基づいて解析して、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを取得するステップを含む。
符号化側と復号側の事前合意に基づいて、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを決定するステップ、又は、
前記ビットストリームに基づいて解析して、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを取得するステップ、又は、
前記符号化側と前記復号側の事前合意に基づいて、少なくとも１つのタイプの前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定し、前記少なくとも１つのタイプの前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式に基づいて、前記ビットストリームに基づいて解析して、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを取得するステップを含む。
【0015】
一実施形態において、各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得るステップは、
符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループパラメータを得るステップと、
各グループの前記グループパラメータに基づいて、前記半固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るステップと、を含み、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループパラメータを得るステップと、
各グループの前記グループパラメータに基づいて、前記半固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るステップと、を含み、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0016】
一実施形態において、前記符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループパラメータを得るステップは、
ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、及びゴロム・ライス符号化のうちの少なくとも１つの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、各グループのグループパラメータを得るステップを含む。
ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、及びゴロム・ライス符号化のうちの少なくとも１つの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、各グループのグループパラメータを得るステップを含む。
【0017】
一実施形態において、各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得るステップは、
固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループライスパラメータを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得るステップと、
各グループの前記グループライスパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るステップと、を含み、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループライスパラメータを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得るステップと、
各グループの前記グループライスパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るステップと、を含み、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0018】
一実施形態において、各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得るステップは、
コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得るステップと、
固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得るステップと、
各グループの前記グループライスパラメータと前記グループパラメータ偏差とに基づいて、各グループのグループパラメータを得るステップと、
各グループの前記グループパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るステップと、を含み、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得るステップと、
固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得るステップと、
各グループの前記グループライスパラメータと前記グループパラメータ偏差とに基づいて、各グループのグループパラメータを得るステップと、
各グループの前記グループパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るステップと、を含み、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0019】
一実施形態において、各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得るステップは、
固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループの次数ｋを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得るステップと、
各グループの前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るステップと、を含み、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループの次数ｋを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得るステップと、
各グループの前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るステップと、を含み、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0020】
一実施形態において、各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得るステップは、
コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得るステップと、
固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得るステップと、
前記グループパラメータ偏差に基づいて各グループの次数ｋを更新するステップと、
各グループの更新後の前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るステップと、を含み、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、各グループにおける複数の係数値を含む。
コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得るステップと、
固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得るステップと、
前記グループパラメータ偏差に基づいて各グループの次数ｋを更新するステップと、
各グループの更新後の前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るステップと、を含み、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、各グループにおける複数の係数値を含む。
【0021】
一実施形態において、各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得るステップは、
復号によって得られた１つ以上のグループの係数、予測方式、量子化方式、及び変換方式のうちの少なくとも１つに基づいて、現在のグループの符号化方式を決定するステップと、
前記現在のグループの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、前記現在のグループの係数を得るステップと、を含み、
前記現在のグループの符号化方式は、ゴロム・ライス符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、及び半固定長符号化方式のうちのいくつかの組み合わせである。
復号によって得られた１つ以上のグループの係数、予測方式、量子化方式、及び変換方式のうちの少なくとも１つに基づいて、現在のグループの符号化方式を決定するステップと、
前記現在のグループの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、前記現在のグループの係数を得るステップと、を含み、
前記現在のグループの符号化方式は、ゴロム・ライス符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、及び半固定長符号化方式のうちのいくつかの組み合わせである。
【0022】
一実施形態において、符号化ユニットの複数のグループのうちの少なくとも２つのグループの符号化方式は異なる。
【0023】
一実施形態において、前記復号対象ユニットの復号方式がゴロム・ライス符号化又はｋ次指数ゴロム符号化のいずれかである場合、前記復号対象ユニットのグループ化方式を決定することは、、
前記復号対象ユニットの予測方式、量子化方式及び／又は変換方式に基づいて、前記復号対象ユニットのグループ化方式を取得することを含む。
前記復号対象ユニットの予測方式、量子化方式及び／又は変換方式に基づいて、前記復号対象ユニットのグループ化方式を取得することを含む。
【0024】
本発明の上記実施形態によれば、復号側は、異なる予測方式に基づいて、異なるスキャン方式を導出するとともに、係数グループ化方式を導出することができ、このような係数グループ化は、予測された情報を結合し、グループ化された係数をより均一にすることができる。符号化側は、変化が小さい係数に対して、より小さい符号語（ｃｏｄｅｗｏｒｄ）を割り当てて符号化することができ、それにより、符号化方式が柔軟であり、符号化性能を向上させることができる。また、複数の固定グループ化方式を設計することにより、半固定長符号化方式により適合させることができ、各符号化ブロックに対してよりよい２値化方法を柔軟に選択することができ、符号化アルゴリズムの複雑度が低い。
【0025】
第２の態様によれば、ビデオ画像符号化方法が提供され、当該方法は、
符号化側が元の画像における符号化対象データブロックを第１のスキャン方式でスキャンして、係数シーケンスを得るステップと、
前記係数シーケンスを第１のグループ化方式でグループ化して、複数グループの符号化対象サブシーケンスを得るステップと、
各グループの符号化対象サブシーケンスに対応する係数符号化方式を決定し、１つずつ符号化して符号化済みビットストリームを得るステップと、を含む。
符号化側が元の画像における符号化対象データブロックを第１のスキャン方式でスキャンして、係数シーケンスを得るステップと、
前記係数シーケンスを第１のグループ化方式でグループ化して、複数グループの符号化対象サブシーケンスを得るステップと、
各グループの符号化対象サブシーケンスに対応する係数符号化方式を決定し、１つずつ符号化して符号化済みビットストリームを得るステップと、を含む。
【0026】
一実施形態において、グループ化方式は、固定長のグループ化方式と、係数値の大きさに基づいてグループ分けを行う半固定長グループ化と、係数の配列位置に基づくグループ分けとのうちの少なくとも１つを含む。
【0027】
一実施形態において、符号化方式は、ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、半固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、及びゴロム・ライス符号化のうちの少なくとも１つを含む。
【0028】
一実施形態において、スキャン方式は、ラスタースキャン、ブロックスキャン、水平スキャン、垂直スキャン、往復スキャン、対角スキャン、逆水平スキャン、逆垂直スキャン及びヒルベルトスキャンのうちの少なくとも１つを含む。
【0029】
一実施形態において、符号化対象データブロックは、符号化対象画像の元の画素値、前記元の画素値を予測して得られる残差値、前記残差値を量子化して得られる係数、又は前記残差値を変換して得られる変換係数のうちの１つからなるデータブロックである。
【0030】
第３の態様によれば、ビデオ画像復号装置が提供され、当該装置は、
復号対象ユニットのビットストリームを得るために用いられる送受信モジュールと、
前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定し、
各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得、
前記復号対象ユニットの前記スキャン方式に基づいて、各グループの前記係数ブロック内の係数を１つずつ復元して、前記復号対象ユニットに対応する再構成データブロックを得るために用いられる処理モジュールと、を含む。
復号対象ユニットのビットストリームを得るために用いられる送受信モジュールと、
前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定し、
各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得、
前記復号対象ユニットの前記スキャン方式に基づいて、各グループの前記係数ブロック内の係数を１つずつ復元して、前記復号対象ユニットに対応する再構成データブロックを得るために用いられる処理モジュールと、を含む。
【0031】
一実施形態において、グループ化方式は、固定長のグループ化方式と、係数値の大きさに基づいてグループ分けを行う半固定長グループ化と、係数の配列位置に基づくグループ分けとのうちの少なくとも１つを含む。
【0032】
一実施形態において、符号化方式は、ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、半固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、及びゴロム・ライス符号化のうちの少なくとも１つを含む。
【0033】
一実施形態において、スキャン方式は、ラスタースキャン、ブロックスキャン、水平スキャン、垂直スキャン、往復スキャン、対角スキャン、逆水平スキャン、逆垂直スキャン及びヒルベルトスキャンのうちの少なくとも１つを含む。
【0034】
一実施形態において、再構成データブロックは、復号対象画像の元の画素値、前記元の画素値を予測して得られる残差値、前記残差値を量子化して得られる係数、又は前記残差値を変換して得られる変換係数のうちの１つからなるデータブロックである。
【0035】
一実施形態において、処理モジュールは、具体的に、
符号化側と復号側の事前合意又はコンテキスト情報に基づいて、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを決定し、又は、
前記ビットストリームに基づいて解析して、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを取得し、又は、
前記復号対象ユニットの予測方式、量子化方式及び／又は変換方式に基づいて、前記グループ化方式を取得するために用いられる。
符号化側と復号側の事前合意又はコンテキスト情報に基づいて、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを決定し、又は、
前記ビットストリームに基づいて解析して、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを取得し、又は、
前記復号対象ユニットの予測方式、量子化方式及び／又は変換方式に基づいて、前記グループ化方式を取得するために用いられる。
【0036】
一実施形態において、処理モジュールは、具体的に、
符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループパラメータを得、
各グループの前記グループパラメータに基づいて、前記半固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループパラメータを得、
各グループの前記グループパラメータに基づいて、前記半固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0037】
一実施形態において、処理モジュールは、具体的に、
ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、及びゴロム・ライス符号化のうちの少なくとも１つの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、各グループのグループパラメータを得るために用いられる。
ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、及びゴロム・ライス符号化のうちの少なくとも１つの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、各グループのグループパラメータを得るために用いられる。
【0038】
一実施形態において、処理モジュールは、具体的に、
固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループライスパラメータを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得、
各グループの前記グループライスパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループライスパラメータを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得、
各グループの前記グループライスパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0039】
一実施形態において、処理モジュールは、具体的に、
コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得、
固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得、
各グループの前記グループライスパラメータと前記グループパラメータ偏差とに基づいて、各グループのグループパラメータを得、
各グループの前記グループパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得、
固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得、
各グループの前記グループライスパラメータと前記グループパラメータ偏差とに基づいて、各グループのグループパラメータを得、
各グループの前記グループパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0040】
一実施形態において、処理モジュールは、具体的に、
固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループの次数ｋを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得、
各グループの前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループの次数ｋを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得、
各グループの前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0041】
一実施形態において、処理モジュールは、具体的に、
コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得、
固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得、
前記グループパラメータ偏差に基づいて各グループの次数ｋを更新し、
各グループの更新後の前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、各グループにおける複数の係数値を含む。
コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得、
固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得、
前記グループパラメータ偏差に基づいて各グループの次数ｋを更新し、
各グループの更新後の前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、各グループにおける複数の係数値を含む。
【0042】
一実施形態において、処理モジュールは、具体的に、
復号によって得られた１つ以上のグループの係数、予測方式、量子化方式、及び変換方式のうちの少なくとも１つに基づいて、現在のグループの符号化方式を決定し、
前記現在のグループの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、前記現在のグループの係数を得るために用いられ、
前記現在のグループの符号化方式は、ゴロム・ライス符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、及び半固定長符号化方式のうちのいくつかの組み合わせである。
復号によって得られた１つ以上のグループの係数、予測方式、量子化方式、及び変換方式のうちの少なくとも１つに基づいて、現在のグループの符号化方式を決定し、
前記現在のグループの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、前記現在のグループの係数を得るために用いられ、
前記現在のグループの符号化方式は、ゴロム・ライス符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、及び半固定長符号化方式のうちのいくつかの組み合わせである。
【0043】
一実施形態において、符号化ユニットの複数のグループのうちの少なくとも２つのグループの符号化方式は異なる。
【0044】
一実施形態において、前記復号対象ユニットの復号方式がゴロム・ライス符号化又はｋ次指数ゴロム符号化のいずれかである場合、処理モジュールは、具体的に、
前記復号対象ユニットの予測方式、量子化方式及び／又は変換方式に基づいて、前記復号対象ユニットのグループ化方式を取得するために用いられる。
前記復号対象ユニットの予測方式、量子化方式及び／又は変換方式に基づいて、前記復号対象ユニットのグループ化方式を取得するために用いられる。
【0045】
第４の態様によれば、ビデオ画像符号化装置が提供され、当該装置は、送受信モジュール及び処理モジュールを含み、
処理モジュールは、元の画像における符号化対象データブロックを第１のスキャン方式でスキャンして、係数シーケンスを得、前記係数シーケンスを第１のグループ化方式でグループ化して、複数グループの符号化対象サブシーケンスを得、各グループの符号化対象サブシーケンスに対応する係数符号化方式を決定し、１つずつ符号化して符号化済みビットストリームを得るために用いられ、
送受信モジュールは、符号化済みビットストリームを復号側に送信するために用いられる。
処理モジュールは、元の画像における符号化対象データブロックを第１のスキャン方式でスキャンして、係数シーケンスを得、前記係数シーケンスを第１のグループ化方式でグループ化して、複数グループの符号化対象サブシーケンスを得、各グループの符号化対象サブシーケンスに対応する係数符号化方式を決定し、１つずつ符号化して符号化済みビットストリームを得るために用いられ、
送受信モジュールは、符号化済みビットストリームを復号側に送信するために用いられる。
【0046】
一実施形態において、グループ化方式は、固定長のグループ化方式と、係数値の大きさに基づいてグループ分けを行う半固定長グループ化と、係数の配列位置に基づくグループ分けとのうちの少なくとも１つを含む。
【0047】
一実施形態において、符号化方式は、ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、半固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、及びゴロム・ライス符号化のうちの少なくとも１つを含む。
【0048】
一実施形態において、スキャン方式は、ラスタースキャン、ブロックスキャン、水平スキャン、垂直スキャン、往復スキャン、対角スキャン、逆水平スキャン、逆垂直スキャン及びヒルベルトスキャンのうちの少なくとも１つを含む。
【0049】
一実施形態において、符号化対象データブロックは、符号化対象画像の元の画素値、前記元の画素値を予測して得られる残差値、前記残差値を量子化して得られる係数、又は前記残差値を変換して得られる変換係数のうちの１つからなるデータブロックである。
【0050】
第５の態様によれば、符号化復号システムが提供され、当該符号化復号システムは、第３の態様に記載の装置と、第４の態様に記載の装置とを備える。
【0051】
第６の態様によれば、ビデオ画像復号装置が提供され、当該装置は、メモリに接続されるプロセッサを含み、メモリは、コンピュータプログラム又は命令を記憶するために用いられ、プロセッサは、メモリに記憶されたコンピュータプログラム又は命令を実行して、前記装置に第１の態様に記載の方法を実行させるために用いられる。
【0052】
第７の態様によれば、ビデオ画像符号化装置が提供され、当該装置は、メモリに接続されるプロセッサを含み、メモリは、コンピュータプログラム又は命令を記憶するために用いられ、プロセッサは、メモリに記憶されたコンピュータプログラム又は命令を実行して、前記装置に第２の態様に記載の方法を実行させるために用いられる。
【0053】
第８の態様によれば、第１の態様に記載の方法を実行するための電子機器が提供される。
【0054】
第９の態様によれば、第２の態様に記載の方法を実行するための電子機器が提供される。
【0055】
第１０の態様によれば、プログラム又は命令を含む可読記憶媒体が提供され、前記プログラム又は命令がプロセッサによって実行されると、第１の態様に記載の方法が実行される。
【0056】
第１１の態様によれば、プログラム又は命令を含む可読記憶媒体が提供され、前記プログラム又は命令がプロセッサによって実行されると、第２の態様に記載の方法が実行される。
【0057】
第１２の態様によれば、第１の態様に記載の方法を実行するために用いられる回路が提供される。
【0058】
第１３の態様によれば、第２の態様に記載の方法を実行するために用いられる回路が提供される。
【0059】
第１４の態様によれば、コンピュータアプリケーションプログラムが提供され、前記コンピュータアプリケーションプログラムがコンピュータ又はプロセッサ上で実行されるとき、前記コンピュータ又は前記プロセッサは、第１の態様に記載の方法を実行する。
【0060】
第１５の態様によれば、コンピュータアプリケーションプログラムが提供され、前記コンピュータアプリケーションプログラムがコンピュータ又はプロセッサ上で実行されるとき、前記コンピュータ又は前記プロセッサは、第２の態様に記載の方法を実行する。
【0061】
第１６の態様によれば、ビデオ画像復号方法が提供され、当該方法は、
復号対象ユニットのビットストリームを得るステップと、
前記復号対象ユニットのスキャン方式を決定するステップと、
前記ビットストリームに基づいて、前記復号対象ユニットのグループ化方式を解析するステップと、
前記ビットストリームに基づいて復号し、各グループのグループパラメータを得るステップと、
各グループの前記グループパラメータに基づいて復号して、各グループにおける複数の係数値を得るステップと、を含み、
前記復号対象ユニットの前記スキャン方式に基づいて、前記復号対象ユニットに対応する前記係数ブロック内の係数を復元して、前記復号対象ユニットに対応する再構成データブロックを得るステップと、を含み、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
復号対象ユニットのビットストリームを得るステップと、
前記復号対象ユニットのスキャン方式を決定するステップと、
前記ビットストリームに基づいて、前記復号対象ユニットのグループ化方式を解析するステップと、
前記ビットストリームに基づいて復号し、各グループのグループパラメータを得るステップと、
各グループの前記グループパラメータに基づいて復号して、各グループにおける複数の係数値を得るステップと、を含み、
前記復号対象ユニットの前記スキャン方式に基づいて、前記復号対象ユニットに対応する前記係数ブロック内の係数を復元して、前記復号対象ユニットに対応する再構成データブロックを得るステップと、を含み、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0062】
一実施形態において、スキャン方式は、垂直スキャンを含む。
【0063】
一実施形態において、前記グループ化方式は、固定長のグループ化方式又は係数の配列位置に基づくグループ化方式を含み、前記固定長のグループ化方式は、復号対象ユニット全体を１つのグループとすること、又は、復号対象ユニット全体における４つの係数毎に１つのグループとすることを含み、前記係数の配列位置に基づくグループ化方式は、復号対象ユニット全体の係数を位置に応じて不均等にグループ化すること、又は、復号対象ユニット全体の係数を位置に応じて均等にグループ化することを含む。
【0064】
一実施形態において、前記ビットストリームに基づいて復号し、各グループのグループパラメータを得るステップは、
係数値の大きさに基づいて、固定長符号とトランケーテッド・ユーナリコードとを組み合わせて前記ビットストリームを復号し、各グループのグループパラメータを得るステップを含む。
係数値の大きさに基づいて、固定長符号とトランケーテッド・ユーナリコードとを組み合わせて前記ビットストリームを復号し、各グループのグループパラメータを得るステップを含む。
【0065】
一実施形態において、各グループの前記グループパラメータに基づいて復号して、各グループにおける複数の係数値を得るステップは、
各グループの前記グループパラメータに基づいて、固定長符号を用いて復号して、各グループにおける複数の係数値を得るステップを含む。
各グループの前記グループパラメータに基づいて、固定長符号を用いて復号して、各グループにおける複数の係数値を得るステップを含む。
【0066】
第１７の態様によれば、ビデオ画像符号化方法が提供され、当該方法は、
元の画像における符号化対象データブロックを第１のスキャン方式でスキャンして、係数シーケンスを得るステップと、
前記係数シーケンスを第１のグループ化方式でグループ化して、複数グループの符号化対象サブシーケンスを得るステップと、
各グループの符号化対象サブシーケンスに対応する係数符号化方式を決定し、１つずつ符号化して符号化済みビットストリームを得るステップと、を含み、
前記第１のスキャン方式は、垂直スキャンを含み、前記第１のグループ化方式は、固定長のグループ化方式又は係数の配列位置に基づくグループ化方式を含み、前記固定長のグループ化方式は、符号化対象データブロック全体を１つのグループとすること、又は、符号化対象データブロック全体における４つの係数毎に１つのグループとすることを含み、前記係数の配列位置に基づくグループ化方式は、符号化対象データブロック全体の係数を位置に応じて不均等にグループ化すること、又は、符号化対象データブロック全体の係数を位置に応じて均等にグループ化することを含む。
元の画像における符号化対象データブロックを第１のスキャン方式でスキャンして、係数シーケンスを得るステップと、
前記係数シーケンスを第１のグループ化方式でグループ化して、複数グループの符号化対象サブシーケンスを得るステップと、
各グループの符号化対象サブシーケンスに対応する係数符号化方式を決定し、１つずつ符号化して符号化済みビットストリームを得るステップと、を含み、
前記第１のスキャン方式は、垂直スキャンを含み、前記第１のグループ化方式は、固定長のグループ化方式又は係数の配列位置に基づくグループ化方式を含み、前記固定長のグループ化方式は、符号化対象データブロック全体を１つのグループとすること、又は、符号化対象データブロック全体における４つの係数毎に１つのグループとすることを含み、前記係数の配列位置に基づくグループ化方式は、符号化対象データブロック全体の係数を位置に応じて不均等にグループ化すること、又は、符号化対象データブロック全体の係数を位置に応じて均等にグループ化することを含む。
【0067】
第１８の態様によれば、ビデオ画像復号装置が提供され、当該装置は、
復号対象ユニットのビットストリームを得るために用いられる送受信モジュールと、
前記復号対象ユニットのスキャン方式を決定し、前記ビットストリームに基づいて、前記復号対象ユニットのグループ化方式を解析し、前記ビットストリームに基づいて復号し、各グループのグループパラメータを得、各グループの前記グループパラメータに基づいて復号して、各グループにおける複数の係数値を得、前記復号対象ユニットの前記スキャン方式に基づいて、前記復号対象ユニットに対応する前記係数ブロック内の係数を復元して、前記復号対象ユニットに対応する再構成データブロックを得るために用いられる処理モジュールと、を含み、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
復号対象ユニットのビットストリームを得るために用いられる送受信モジュールと、
前記復号対象ユニットのスキャン方式を決定し、前記ビットストリームに基づいて、前記復号対象ユニットのグループ化方式を解析し、前記ビットストリームに基づいて復号し、各グループのグループパラメータを得、各グループの前記グループパラメータに基づいて復号して、各グループにおける複数の係数値を得、前記復号対象ユニットの前記スキャン方式に基づいて、前記復号対象ユニットに対応する前記係数ブロック内の係数を復元して、前記復号対象ユニットに対応する再構成データブロックを得るために用いられる処理モジュールと、を含み、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0068】
第１９の態様によれば、ビデオ画像符号化装置が提供され、当該装置は、
元の画像における符号化対象データブロックを第１のスキャン方式でスキャンして、係数シーケンスを得、前記係数シーケンスを第１のグループ化方式でグループ化して、複数グループの符号化対象サブシーケンスを得、各グループの符号化対象サブシーケンスに対応する係数符号化方式を決定し、１つずつ符号化して符号化済みビットストリームを得るために用いられる処理モジュールと、
前記符号化済みビットストリームを復号側に送信するために用いられる送受信モジュールと、を含み、
前記第１のスキャン方式は、垂直スキャンを含み、前記第１のグループ化方式は、固定長のグループ化方式又は係数の配列位置に基づくグループ化方式を含み、前記固定長のグループ化方式は、符号化対象データブロック全体を１つのグループとすること、又は、符号化対象データブロック全体における４つの係数毎に１つのグループとすることを含み、前記係数の配列位置に基づくグループ化方式は、符号化対象データブロック全体の係数を位置に応じて不均等にグループ化すること、又は、符号化対象データブロック全体の係数を位置に応じて均等にグループ化することを含む。
元の画像における符号化対象データブロックを第１のスキャン方式でスキャンして、係数シーケンスを得、前記係数シーケンスを第１のグループ化方式でグループ化して、複数グループの符号化対象サブシーケンスを得、各グループの符号化対象サブシーケンスに対応する係数符号化方式を決定し、１つずつ符号化して符号化済みビットストリームを得るために用いられる処理モジュールと、
前記符号化済みビットストリームを復号側に送信するために用いられる送受信モジュールと、を含み、
前記第１のスキャン方式は、垂直スキャンを含み、前記第１のグループ化方式は、固定長のグループ化方式又は係数の配列位置に基づくグループ化方式を含み、前記固定長のグループ化方式は、符号化対象データブロック全体を１つのグループとすること、又は、符号化対象データブロック全体における４つの係数毎に１つのグループとすることを含み、前記係数の配列位置に基づくグループ化方式は、符号化対象データブロック全体の係数を位置に応じて不均等にグループ化すること、又は、符号化対象データブロック全体の係数を位置に応じて均等にグループ化することを含む。
【0069】
第２０の態様によれば、プロセッサとメモリとを含む電子機器が提供され、
前記メモリは、コンピュータ命令を記憶するために用いられ、
前記プロセッサは、前記メモリから前記コンピュータ命令を呼び出して、第１５の態様から第１６の態様に記載の方法を実行するために用いられる。
前記メモリは、コンピュータ命令を記憶するために用いられ、
前記プロセッサは、前記メモリから前記コンピュータ命令を呼び出して、第１５の態様から第１６の態様に記載の方法を実行するために用いられる。
【0070】
第２１の態様によれば、コンピュータプログラム又は命令を記憶するコンピュータ可読記憶媒体が提供され、
前記コンピュータプログラム又は命令が電子機器によって実行されると、第１５の態様から第１６の態様に記載の方法が実行される。
前記コンピュータプログラム又は命令が電子機器によって実行されると、第１５の態様から第１６の態様に記載の方法が実行される。
【0071】
理解できるように、上記で提供されたビデオ符号化復号装置、ビデオ符号化復号システム、コンピュータ可読記憶媒体又はコンピュータプログラム製品は、いずれも上記で提供された対応する方法によって実施されることができるため、それによって達成できる有益な効果は、上記で提供された対応する方法における有益な効果を参照することができ、ここでは説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【0072】
【図1】本発明の一実施形態に係る符号化復号システムのアーキテクチャ図である。
【図2】本発明の一実施形態に係るエンコーダの内部アーキテクチャ図である。
【図3】本発明の一実施形態に係るデコーダの内部アーキテクチャ図である。
【図4A】本発明の一実施形態に係るビデオ符号化復号のフローチャートである。
【図4B】本発明の一実施形態に係るビデオ符号化復号方法のフローチャートである。
【図5】本発明の一実施形態に係るビデオ符号化復号方法における復号対象ユニットの概略図である。
【図6】本発明の一実施形態に係るビデオ符号化復号方法におけるグループ化及びスキャンの概略図である。
【図7】本発明の一実施形態に係るビデオ符号化復号方法における復号対象ユニットにおけるデータ部分の概略図である。
【図8】本発明の一実施形態に係るビデオ符号化復号方法における復号対象ユニットのグループ化方式の概略図である。
【図9】本発明の一実施形態に係るビデオ符号化復号方法における復号対象ユニットのグループ化方式の概略図である。
【図10】本発明の一実施形態に係るビデオ符号化復号装置の概略構成図である。
【図11】本発明の実施例に係る電子機器のハードウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0073】
以下において、「第１」及び「第２」という用語は、説明のためのものに過ぎず、相対的な重要度を示したり暗示したり、また、示された技術的特徴の数を暗示的に示したりするものとして理解されるべきではない。したがって、「第１」、「第２」に限定される特徴は、１つ又は複数の該特徴を明示的又は暗示的に含み得る。本実施例の説明において、特に断らない限り、「複数」とは２つ以上を意味する。
【0074】
なお、本発明において、「例示的な」又は「例えば」という用語は、例、例示又は説明を示すために用いられる。本発明において「例示的な」又は「例えば」と記載されている任意の実施形態又は設計ソリューションは、他の実施形態又は設計ソリューションよりも好ましい又は有利であると解釈されるべきではない。具体的に言えば、「例示的な」又は「例えば」という用語の使用は、関連する概念を具体的に提示することを意図する。
【0075】
以下、本発明の実施例における添付の図面を参照しながら、本発明の実施例における技術案を明確且つ完全に説明する。明らかに、説明された実施例は本発明の一部の実施例に過ぎず、すべての実施例ではない。本発明の実施例に基づいて、当業者が創造的な労働をせずに取得した他のすべての実施例は、本発明の保護範囲に属する。
【0076】
まず、本発明の実施例に関わる技術用語について説明する。
ビデオシーケンス／画像シーケンス：ビデオにおける完全な画像は一般的に「フレーム」と呼ばれ、時系列に並んだ複数のフレームからなるビデオは、ビデオシーケンス（Ｖｉｄｅｏ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）と呼ばれ、又は画像シーケンスと呼ばれてもよい。
ビデオシーケンス／画像シーケンス：ビデオにおける完全な画像は一般的に「フレーム」と呼ばれ、時系列に並んだ複数のフレームからなるビデオは、ビデオシーケンス（Ｖｉｄｅｏ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）と呼ばれ、又は画像シーケンスと呼ばれてもよい。
【0077】
ビデオ符号化技術：ビデオシーケンスには、空間的冗長性、時間的冗長性、視覚的冗長性、情報エントロピー冗長性、構造的冗長性、知識冗長性、重要度冗長性などの一連の冗長情報がある。ビデオシーケンスにおける冗長な情報を可能な限り除去し、ビデオを表すデータ量を削減させるために、ビデオ符号化（Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）技術が提案され、ストレージ容量の削減と伝送帯域幅の節約という効果を達成する。ビデオ符号化技術は、ビデオ圧縮技術とも呼ばれる。
【0078】
ビデオ符号化のプロセスは、通常、予測、変換、量子化、およびエントロピー符号化などのプロセスを含み、エントロピー符号化によって量子化された変換係数を符号化することができる。具体的なプロセスについては後述するため、ここでは説明を省略する。
【0079】
国際汎用範囲において、Ｍｏｔｉｏｎ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ（ＭＰＥＧ）によって策定されたＭＰＥＧ ２及びＭＰＥＧ ４規格におけるＰａｒｔ １０のＡｄｖａｎｃｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ（ＡＶＣ）、国際電気通信連合の電気通信標準化部門（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ－Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ、ＩＴＵ－Ｔ）によって策定されたＨ．２６３、Ｈ．２６４及びＨ．２６５（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ ｓｔａｎｄａｒｄ、ＨＥＶＣとも呼ばれる）などのビデオ圧縮符号化規格がある。
【0080】
なお、ハイブリッド符号化アーキテクチャに基づく符号化アルゴリズムでは、上記の圧縮符号化方式が混在してもよい。
【0081】
残差：ビデオ符号化プロセスでは、予測処理を通じて空間領域及び時間領域の冗長性を除去する必要があり、エンコーダは、予測を通じて予測値を取得し、元の画素値から予測値を減算して残差値を取得する。残差ブロックは、変換、量子化、エントロピー符号化の基本単位である。
【0082】
変換：ビデオ符号化プロセスにおいて、変換とは、空間領域における画素形式で記述された画像を変換領域の画像に変換し、且つ変換係数の形式で表すことを指す。大多数の画像は、平坦な領域と緩やかに変化する領域が多く含まれ、適切な変換プロセスにより、画像エネルギーを空間領域での散乱分布から変換領域での比較的集中した分布に変換させ、信号間の周波数領域の相関を取り除き、量子化処理と合わせてビットストリームを効果的に圧縮することができる。変換処理は、時間領域の画素値を周波数領域に変換することができ、実際の残差ブロックでは低周波成分が大きな割合を占めている、変換によりエネルギーを低周波領域に集中させる。すなわち、変換後の低周波係数の値が大きく、高周波係数の値が小さい。
【0083】
変換係数：変換と量子化後の残差ブロックの係数は変換係数と呼ばれる。残差ブロック内の画素値を係数と呼び、残差が変換された後、左上のものは低周波係数であり、右下のものは高周波係数である。左上から右下に向かって、周波数が大きくなる。
【0084】
２値化：バイナリ化とも呼ばれ、符号化する必要がある符号又は係数を２値化し、２値化された符号又は係数がバイナリ文字列に変換される。異なる２値化方法で同じ係数を符号化して得られたバイナリ文字列は、異なるバイナリ確率モデル及び異なる文字列長さを有する可能性がある。
【0085】
コンテキスト：一般的に、異なるシンタクス要素間は完全に独立しておらず、同じシンタクス要素自体も一定の記憶性を有する。したがって、条件付きエントロピーの理論に基づいて、他の符号化されたシンタクス要素を用いて条件付き符号化を行うことにより、独立符号化や記憶なし符号化に比べて符号化性能をさらに向上させることができる。これらの条件として用いられる符号化されたシンボル情報はコンテキストと呼ばれる。
【0086】
コンテキストモデル：ビデオ符号化復号において、コンテキストに基づいてシンボル確率を更新するプロセスはコンテキストモデルと呼ばれる。特定の適用条件に応じて、同じシンタックス要素で複数のコンテキストモデルを使用して、現在の条件におけるシンボル確率を適応的に更新することにより、ビットレートをさらに圧縮することができる。
【0087】
エントロピー符号化：情報エントロピーの原理に係る可逆符号化方式を指し、ビデオ圧縮の最後の処理モジュールにあり、ビデオシーケンスを表すための一連の要素記号を、伝送又は記憶のためのバイナリビットストリームに変換し、エントロピー符号化モジュールの出力データは、元のビデオ圧縮後の最終ビットストリームである。エントロピー符号化は、これらのビデオ要素記号の統計的冗長性を効果的に除去することができ、ビデオ符号化圧縮効率を保証するための重要なツールの１つである。
【0088】
ラスタースキャン：２次元の矩形ラスターを１次元ラスターにマッピングすることを指す。１次元ラスターの入り口は２次元ラスターの１行目から始まり、その後、２行目、３行目．．．とスキャンしていく。ラスターの行は、左から右にスキャンされる。
【0089】
右上対角スキャン：係数ブロックの右下の最後の係数からスキャンを開始し、係数ブロックの左上の最初の係数で終了することを指す。各小ブロック内のスキャン順序はいずれも右下－右上－左下－左上の順序であり、他の小ブロックはこれと同じである。ブロック間のスキャン順序は係数間のスキャン順序と同じであり、右下－右上－左下－左上である。
【0090】
水平往復スキャン：２次元矩形を１次元列にマッピングすることを指す。１次元列の入り口は２次元矩形の開始行から始まり、２次元矩形全体を１行ずつスキャンする。開始行の行スキャン方向は左から右であり、開始行の隣接行の行スキャン方向は右から左であり、任意の２つの隣接行は反対の行スキャン方向を有する。
【0091】
逆水平スキャン：係数ブロックの右下の最後の係数からスキャンを開始し、係数ブロックの左上の最初の係数で終了することを指す。各係数ブロック内で右から左へ、下から上へスキャンし、ブロック間のスキャン順序は右下ブロック－右上ブロック－左下ブロック－左上ブロックの順序である。
【0092】
逆垂直スキャン：係数ブロックの右下の最後の係数からスキャンを開始し、係数ブロックの左上の最初の係数で終了することを指す。各小ブロック内で下から上へ、右から左へスキャンする。
【0093】
Ｚ－スキャン：一辺の長さが偶数である任意の正方形について、左上、右上、左下、右下の順にスキャンすることを指す。
【0094】
ユーナリ（ｕｎａｒｙ）コード：簡単な２値化方法である。具体的に、非負の整数Ｎについて、そのユーナリコードは、Ｎ個の１と１個の０で表される。
【0095】
トランケーテッド・ユーナリ（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ ｕｎａｒｙ）コード：ユーナリコードのバリエーションである。具体的に、符号化対象シンボルの最大値がＮ＿ｍａｘであることが既知である場合、現在の符号化対象シンボルが非負の整数Ｎであると仮定し、Ｎ＜Ｎ＿ｍａｘであれば、トランケーテッド・ユーナリコードはユーナリコードであり、Ｎ＝Ｎ＿ｍａｘであれば、トランケーテッド・ユーナリコードはＮ個の１である。
【0096】
トランケーテッド・バイナリ（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ ｂｉｎａｒｙ）コード：ｖａｌの相関変数（ｓｔａｇｅ、ｎｕｍ０、ｎｕｍ１及びｔｈｄなど）を計算し、０～（ｔｈｄ－１）について、そのバイナリシンボル列の長さがｓｔａｇｅの固定長符号であり、ｔｈｄ～ｖａｌについて、そのバイナリシンボル列の長さが（ｓｔａｇｅ＋１）の固定長符号である。
【0097】
ランレングス符号化：各値の連続出現回数を符号値として記録する。例えば：０００１１１００１１０１０１００００１１００、圧縮後の出力：３３２２１１１１４２２。
【0098】
固定長符号化：固定符号長を用いて符号化対象係数を符号化する。例えば、８ビットの２進数を用いて符号化するＡＳＣＩＩコードである。
【0099】
半固定長符号化：符号化対象係数を予測方向と残差の大きさに応じてグループ化し、グループ化方式を符号化し、各グループは１つの符号長を符号化し、同じグループ内の係数は同じ固定長を用いて符号化されることを指す。
【0100】
ｋ次指数ゴロム符号化：ｋ次指数ゴロム符号化は、プレフィックス（ｐｒｅｆｉｘ）とサフィックス（ｓｕｆｆｉｘ）との２つの部分を含み、符号化方法は、数字Ｘをバイナリ形式で書いて、最下位ｋ個のビットを除去し、１を加算して、Ｔを求めるステップ１）と、Ｔのビット数を計算し、その前にＴ－１個の０を追加する必要があるステップ２）と、除去された最下位ｋ個のビットをビット列の末尾に追加するステップ３）と、を含む。
【0101】
トランケーテッド・ライス（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ Ｒｉｃｅ）符号化：トランケーテッド・ライス符号化は、プレフィックス（ｐｒｅｆｉｘ）とサフィックス（ｓｕｆｆｉｘ）との２つの部分を含み、最大上限値ｃＭａｘ、ライスパラメータｃＲｉｃｅが既知であり、符号化対象シンボルｃＶａｌを符号化する。
【0102】
ハフマン符号化：すべての係数の出現頻度を統計し、ハフマン木を構築し、確率が大きい係数に短い符号語を割り当て、確率が小さい係数に長い符号語を割り当てる。
【0103】
ゴロム・ライス（Ｇｏｌｏｍｂ－Ｒｉｃｅ）符号化：Ｇｏｌｏｍｂ－ＲｉｃｅはＧｏｌｏｍｂ符号化の１つのバリエーションであり、Ｇｏｌｏｍｂ符号化との違いは、パラメータｍの制限条件が、ｍが２のべき乗でなければならないことである。具体的に、パラメータｍを初期化し、ｍは２のべき乗でなければならず、ｑとｒを計算し、ここで、ｑ＝Ｎ／ｍであり、ｒ＝Ｎ（ｍ－１）であり、ユーナリコードを用いてｑを符号化し、ｒのバイナリビットの下位ｌｏｇ２（ｍ）ビットをｒの符号語とする。
【0104】
以下、ＪＰＥＧ－ＬＳ符号化モデルと組み合わせてゴロム・ライス符号化アルゴリズムを紹介する。
【0105】
ＪＰＥＧ－ＬＳ符号化アルゴリズムにおいて、周囲の再構成画素値を用いてある方向の画素勾配を計算し、現在の画素の予測方向に基づいて１つの勾配値を計算し、又は経験に基づいて、水平方向の勾配値又は垂直方向の勾配値を計算し、勾配を量子化してもよい。
【0106】
ＪＰＥＧ－ＬＳに従って、勾配の閾値パラメータＴ１、Ｔ２及びＴ３を計算する。
【数1】
【0107】
ここで、ｎは画像ビット幅であり、Ｎｅａｒは量子化歪みパラメータである。閾値パラメータＴ１、Ｔ２、Ｔ３に従って、勾配を以下のように量子化する。
【数2】
【0108】
ここで、Ｄｉは勾配計算値を表す。ｉは複数の方向を表す。量子化された勾配に基づいて、対応するコンテキスト・インデックス
を得る。
【数3】
【0109】
インデックス値Ｑの符号ｓｉｇｎと残差補正値Ｃ［Ｑ］（コンテキスト再構成画素の残差を累計計算することによって得られる）とに基づいて適応誤差補正を行う（ＳＡＯのように、予測値を補正する）：
【数4】
【0110】
残差値Ｅｒｒｖａｌの振幅をさらに小さくするために、ニアロスレス圧縮の量子化式は次のようになる。
【数5】
【0111】
ここで、ｓｉｇｎはインデックス値Ｑの符号ｓｉｇｎを表し、このときの予測誤差の値の範囲は±（ｒａｎｇｅ－１）である。
Ｒａｎｇｅ０＝（２ｎ－１）元の画素範囲、
Ｒａｎｇｅ０＝±ｒａｎｇｅ予測残差範囲、
ｒａｎｇｅ１＝－（ｒａｎｇｅ０－Ｎｅａｒ）／（２Ｎｅａｒ＋１）量子化後の極小値、
ｒａｎｇｅ２＝（ｒａｎｇｅ０＋Ｎｅａｒ）／（２Ｎｅａｒ＋１）量子化後の極大値、
ｒａｎｇｅ＝ｒａｎｇｅ２＋１。
Ｒａｎｇｅ０＝（２ｎ－１）元の画素範囲、
Ｒａｎｇｅ０＝±ｒａｎｇｅ予測残差範囲、
ｒａｎｇｅ１＝－（ｒａｎｇｅ０－Ｎｅａｒ）／（２Ｎｅａｒ＋１）量子化後の極小値、
ｒａｎｇｅ２＝（ｒａｎｇｅ０＋Ｎｅａｒ）／（２Ｎｅａｒ＋１）量子化後の極大値、
ｒａｎｇｅ＝ｒａｎｇｅ２＋１。
【0112】
誤差値の範囲を再び圧縮するために、予測誤差Ｅｒｒｖａｌが－ｒａｎｇｅ／２より小さい場合、予測誤差Ｅｒｒｖａｌにｒａｎｇｅ値を加算する。この処理が完了した後、予測誤差Ｅｒｒｖａｌが（１＋ｒａｎｇｅ）／２以上である場合、予測誤差Ｅｒｒｖａｌからｒａｎｇｅ値を減算する必要がある。この処理の後、すべての予測誤差Ｅｒｒｖａｌの値の絶対値が（ｒａｎｇｅ＋１）／２より大きくならない。モジュロ減算の式は以下の通りである。
【数6】
【0113】
最後に、コンテキストに基づいてゴロム符号化のｋ値を推定する。
【0114】
Ａコンテキスト残差絶対値アキュムレータ（すなわち、最初のｎ個の符号化された残差値の絶対値の和）
【0115】
Ｂ＋＝Ｅｒｒｖａｌ＊（２Ｎｅａｒ＋１）コンテキスト再構成値残差アキュムレータ（すなわち、最初のｎ個の符号化された再構成値の和）、予測誤差補正パラメータＣ［Ｑ］を計算するために使用される。Ｎは、コンテキスト環境に対応するカウンタであり、当該コンテキスト環境の出現回数を記憶する。Ｃ［Ｑ］の値は、Ｂ／Ｎの値（補正残差の平均値）が０．５以上増加する毎に１ずつ増加し、Ｂ／Ｎの値が０．５以上減少する毎に１ずつ減少する。一方、計算を局所特徴により一致させるために、閾値Ｎ０を設定することができ、ＮがＮ０より大きい場合、ＮとＡの値が半分になり、同時にＢとＣ［Ｑ］の値も半分になる。
【0116】
ここで、Ｋは、現在の残差分布が幾何学的分布に適合するという仮定の下で導出された期待値として計算される。正の整数ｍをパラメータとして、ｎに対してゴロム符号化を行うことは、ｎ％ｍのバイナリコードとｎ／ｍのユーナリコードとの２つの部分に分けられる。幾何学的分布の符号化される変数に対して、符号化後の平均符号長が最も短くなるように、１つのｍが存在する。ｍの値が２＾ｋであるときのゴロム符号化は、ゴロム・ライス符号化と呼ばれる。ここで、Ｋ＝ｍｉｎ｛ｋ１｜２ｋ１Ｎ＞＝Ａ｝である。
【0117】
残差の元の範囲は±（ｒａｎｇｅ＋１）／２であり、それをマッピングする。
【数7】
【0118】
Ｍｅｒｒｖａｌに対してゴロム・ライス符号化を用いる。
【0119】
一方、平坦な領域、すなわちＤｉ＝０については、ランレングス符号化を直接に用いる。隣接画素ａ＝ｂ＝ｃ＝ｄが検出された場合、すなわち、ｇ１＝ｇ２＝ｇ３＝０である場合、符号化が非常に平坦な領域まで進んだことを示し、ランレングス符号化モードに入る。ランレングスモードにおいて、現在の画素ｘの後の画素がｘと等しいか否かを検出し続け（ニアロスレスモードでは、ｘとの差が許容範囲内にあるか否かを判断する）、それが満たされると、後に検出し続け、同じ値の数（ｘを含む）をランレングス（Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ）として記録する。
【0120】
従来技術において、ＳＲＣＣ（Ｓｃａｎ Ｒｅｇｉｏｎ－ｂａｓｅｄ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｃｏｄｉｎｇ）符号化技術は、主に非可逆符号化において、残差値０が多い係数での符号化を対象としており、可逆符号化やニアロスレス符号化に適用できない。コンテキスト適応型２値算術符号化（Ｃｏｎｔｅｘｔ－ｂａｓｅｄ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｂｉｎａｒｙ Ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ、ＣＡＢＡＣ）の技術プロセスは比較的複雑であり、符号化復号の複雑度が増し、ニアロスレス圧縮に使用することは好ましくない。既存のＧｏｌｏｍｂ－Ｒｉｃｅ符号化及び半固定長符号化は、可逆符号化やニアロスレス符号化に比較的良い効果を有するが、Ｇｏｌｏｍｂ符号化の符号長は、選定された次数ｋに依存し、ｋの値が不正確であると、２値化後の符号長が非常に長くなるため、一般的にｋ値を迅速に更新するポイント毎（Ｐｏｉｎｔｗｉｓｅ）符号化のみに適用する。半固定長符号化は、符号長を一定の範囲内に効果的に制御することができるが、各係数を符号化する前に、これらの係数の符号長を先に符号化する必要があるため、この方法は、一般的にグループ化符号化に適用される。グループ内の係数の数が少なすぎると、この方法は、平均符号長を増加させるが、符号化係数の数を増加させると、係数値の範囲の増加をもたらすことが多い。グループ内の各係数が同じ符号長を使用することにより、グループ内の最大値が大きくなると、平均符号長が長くなる。これらの２つの方式にはいずれもいくつかの不足があるため、これらの２つの符号化方式を組み合わせて、可逆符号化及びニアロスレス符号化に基づく係数符号化方式を提案する。
【0121】
次に、本発明の実施例の実施環境及び応用シーンについて簡単に説明する。本発明で提供されるビデオ符号化復号方法は、図１に示されるビデオ符号化復号システムに適用することができる。
【0122】
以下、本発明の実施例が適用されるシステムアーキテクチャについて説明する。図１は、本発明の一実施例が適用される符号化復号システム（符号化及び復号システムと呼ば得る）１０のアーキテクチャの概略図である。図１に示すように、符号化復号システム１０は、ソース機器１１と、宛先機器１２とを含み得る。ソース機器１１は、画像を符号化するために用いられるため、ビデオ符号化装置と呼ばれてもよい。宛先機器１２は、ソース機器１１により生成された符号化画像データを復号するために用いられるため、ビデオ復号装置と呼ばれてもよい。
【0123】
ソース機器１１及び宛先機器１２は、例えば、デスクトップコンピュータ、モバイルコンピューティングデバイス、ラップトップ（例えば、ラップトップ）コンピュータ、タブレットコンピュータ、セットトップボックス、携帯電話、テレビ、カメラ、ディスプレイデバイス、デジタルメディアプレーヤ、ビデオゲームコンソール、車載コンピュータ、無線通信デバイスなどの様々な装置を含んでもよい。
【0124】
任意選択で、図１のソース機器１１及び宛先機器１２は２つの別個の機器であってもよく、又は、ソース機器１１及び宛先機器１２は同じ機器であってもよく、すなわち、ソース機器１１又は対応する機能、及び宛先機器１２又は対応する機能は、同じ機器に統合されてもよい。
【0125】
ソース機器１１と宛先機器１２との間で通信を行うことができ、例えば、宛先機器１２は、ソース機器１１から符号化画像データを受信してもよい。一例では、ソース機器１１と宛先機器１２との間に１つ又は複数の通信媒体が含まれてもよく、１つ又は複数の通信媒体を介して符号化画像データを伝送する。当該１つ又は複数の通信媒体は、ルータ、スイッチ、基地局又はソース機器１１から宛先機器１２への通信を容易にする他の機器を含んでもよい。
【0126】
図１に示すように、ソース機器１１はエンコーダ１１２を含み、オプションとして、ソース機器１１は、画像プリプロセッサ１１１と、通信インタフェース１１３とをさらに含んでもよい。ここで、画像プリプロセッサ１１１は、受信した符号化対象画像に対して前処理を実行するために用いられる。例えば、画像プリプロセッサ１１１によって実行される前処理は、レタッチ（ｒｅｔｏｕｃｈ）、色フォーマット変換（例えば、ＲＧＢフォーマットからＹＵＶフォーマットへの変換）、色調整又はノイズ除去などを含み得る。エンコーダ１１２は、前処理された画像を受信し、相関予測モード（例えば、本明細書の各実施例における予測モード）を用いて前処理された画像を処理し、符号化画像データを提供するために用いられる。いくつかの実施形態では、エンコーダ１１２は、以下の実施形態における画像符号化プロセスを実行するために用いられてもよい。通信インタフェース１１３は、符号化画像データを宛先機器１２又は任意の他の機器（例えば、メモリ）に伝送して、記憶又は直接再構成するために用いられてもよい。他の機器は、復号又は記憶のための任意の機器であってもよい。また、通信インタフェース１１３は、符号化画像データを適切なフォーマットにカプセル化してから伝送してもよい。
【0127】
任意選択で、上記の画像プリプロセッサ１１１、エンコーダ１１２、及び通信インタフェース１１３は、ソース機器１１内のハードウェアコンポーネントであってもよく、又はソース機器１１内のソフトウェアプログラムであってもよく、本発明の実施例は限定されない。
【0128】
引き続き図１に示すように、宛先機器１２はデコーダ１２２を含み、オプションとして、宛先機器１２は、通信インタフェース１２１と、画像ポストプロセッサ１２３とをさらに含んでもよい。ここで、通信インタフェース１２１は、ソース機器１１又は任意の他のソース機器から符号化画像データを受信するために用いられてもよい。当該任意の他のソース機器は、例えば、記憶機器である。また、通信インタフェース１２１は、通信インタフェース１１３により伝送されたデータをデカプセル化して符号化画像データを取得してもよい。デコーダ１２２は、符号化画像データを受信し、復号画像データ（再構成された画像データ又は再構成済み画像データとも呼ばれる）を出力するために用いられる。いくつかの実施形態では、デコーダ１２２は、以下の実施形態で説明される復号プロセスを実行するために用いられてもよい。
【0129】
画像ポストプロセッサ１２３は、復号画像データに対して後処理を実行して、後処理された画像データを取得するために用いられる。画像ポストプロセッサ１２３によって実行される後処理は、色フォーマット変換（例えば、ＹＵＶフォーマットからＲＧＢフォーマットへの変換）、色調整、レタッチ、又はリサンプリング、又は任意の他の処理を含んでもよく、また、後処理された画像データを表示機器に伝送して表示するために用いられてもよい。
【0130】
同様に、任意選択で、上記の通信インタフェース１２１、デコーダ１２２、及び画像ポストプロセッサ１２３は、宛先機器１２内のハードウェアコンポーネントであってもよく、宛先機器１２内のソフトウェアプログラムであってもよく、本発明の実施例は限定されない。
【0131】
以下、図１におけるエンコーダ及びデコーダの構成を簡単に説明する。
【0132】
図２を参照すると、図２は、本発明の一実施例を実施するためのンコーダ２０の一例の概略ブロック図である。図２において、エンコーダは、予測処理部２０１と、残差演算部２０２と、変換処理部２０３と、量子化部２０４と、エントロピー符号化部２０５と、逆量子化部２０６と、逆変換処理部２０７と、再構成部２０８と、フィルタ部２０９とを含む。任意選択で、エンコーダ２０は、バッファと、復号画像バッファとをさらに含み得る。バッファは、再構成部２０８によって出力された再構成画像ブロックをバッファリングするために用いられ、復号画像バッファは、フィルタ部２０９によって出力されたフィルタリングされた画像ブロックをバッファリングするために用いられる。
【0133】
エンコーダ２０への入力は、画像（符号化対象画像と呼ばれてもよい）の画像ブロックであり、画像ブロックは、現在の画像ブロック又は符号化対象画像ブロックと呼ばれてもよい。エンコーダ２０は、符号化対象画像を複数の画像ブロックに分割するために用いられる分割部（図２では図示せず）をさらに含んでもよい。エンコーダ２０は、符号化対象画像の符号化を完了するためにブロック毎に（ｂｌｏｃｋ－ｂｙ－ｂｌｏｃｋ）符号化するために用いられ、例えば、各画像ブロックに対して符号化プロセスを実行する。
【0134】
予測処理部２０１は、画像ブロック（現在の符号化対象画像の現在の符号化対象画像ブロック、又は、現在の画像ブロックと呼ばれてもよく、画像ブロックの真値として理解され得る）及び再構成済み画像データを受信又は取得し、再構成済み画像データ内の関連データに基づいて現在の画像ブロックを予測して、現在の画像ブロックの予測ブロックを取得するために用いられる。オプションとして、予測処理部２０１は、インター予測部、イントラ予測部、及びモード選択部を含んでもよい。モード選択部は、イントラ予測モード又はインター予測モードを選択するために用いられる。イントラ予測モードが選択される場合、イントラ予測部により予測処理を行う。インター予測モードが選択される場合、インター予測部により予測処理を行う。
【0135】
残差演算部２０２は、画像ブロックの真値と当該画像ブロックの予測ブロックとの間の残差を計算して、残差ブロックを取得するために用いられる。例えば、画素毎に画像ブロックの画素値から予測ブロックの画素値を減算する。
【0136】
変換処理部２０３は、残差ブロックに対して離散コサイン変換（ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｃｏｓｉｎｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、ＤＣＴ）又は離散サイン変換（ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｓｉｎｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、ＤＳＴ）などの変換を実行して、変換領域において変換係数を得るために用いられる。変換係数は、変換残差係数とも呼ばれ得る。当該変換残差係数は、変換領域において残差ブロックを表すことができる。
【0137】
量子化部２０４は、スカラ量子化又はベクトル量子化を適用することによって変換係数を量子化して、量子化された変換係数を得るために用いられる。量子化された変換係数は、量子化された残差係数と呼ばれてもよい。量子化処理により、変換係数の一部又は全部に関連するビット深度が低減される。例えば、ｎビットの変換係数は、量子化時にｍビットの変換係数に切り捨てられてもよく、ｎはｍより大きい。量子化の程度は、量子化パラメータ（ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒ、ＱＰ）を調整することによって変更され得る。例えば、スカラ量子化に対して、異なるスケールを適用して、より細かい量子化又はより粗い量子化を実現することができる。より小さい量子化ステップはより細かい量子化に対応し、より大きい量子化ステップはより粗い量子化に対応する。適切な量子化ステップは、量子化パラメータ（ＱＰ）によって示されてもよい。
【0138】
エントロピー符号化部２０５は、上記の量子化された残差係数に対してエントロピー符号化を行い、符号化ビットストリームの形で符号化画像データ（すなわち、現在の符号化対象画像ブロックの符号化結果）を出力し、次いで、符号化ビットストリームを、デコーダに伝送するか、又は後続のデコーダへの送信又は検索のために記憶するために用いられる。エントロピー符号化部２０５は、現在の画像ブロックの他のシンタックス要素をエントロピー符号化するようにさらに用いられてよく、例えば、予測モードをビットストリームにエントロピー符号化する。エントロピー符号化アルゴリズムは、可変長符号化（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｌｅｎｇｔｈ Ｃｏｄｉｎｇ、ＶＬＣ）アルゴリズム、コンテキスト適応ＶＬＣ（Ｃｏｎｔｅｘｔ Ａｄａｐｔｉｖｅ ＶＬＣ、ＣＡＶＬＣ）アルゴリズム、算術符号化アルゴリズム、コンテキスト適応型２値算術符号化（Ｃｏｎｔｅｘｔ－ｂａｓｅｄ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｂｉｎａｒｙ Ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ、ＣＡＢＡＣ）アルゴリズム、シンタクスベースコンテキスト適応型２値算術符号化（Ｓｙｎｔａｘ－ｂａｓｅｄ Ｃｏｎｔｅｘｔ－ａｄａｐｔｉｖｅ Ｂｉｎａｒｙ Ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ、ＳＢＡＣ）アルゴリズム、及び確率区間分割エントロピー（Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ Ｉｎｔｅｒｖａｌ Ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｅｎｔｒｏｐｙ、ＰＩＰＥ）アルゴリズムを含むが、これに限定されない。
【0139】
逆量子化部２０６は、上記の量子化係数を逆量子化して、逆量子化係数を得るために用いられる。当該逆量子化は、上記の量子化部２０４の逆適用であり、例えば、量子化部２０４と同じ量子化ステップに基づいて、又は、量子化部２０４と同じ量子化ステップを使用して、量子化部２０４によって適用される量子化方式の逆量子化方式を適用する。逆量子化係数は、逆量子化された残差係数と呼ばれてもよい。
【0140】
逆変換処理部２０７は、上記の逆量子化係数に対して逆変換を行うために用いられる。理解すべきものとして、当該逆変換は、上記の変換処理部２０３の逆適用であり、例えば、逆変換は、逆離散コサイン変換（ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｃｏｓｉｎｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、ＤＣＴ）又は逆離散サイン変換（ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｓｉｎｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、ＤＳＴ）を含み、画素領域（又はサンプル領域と呼ばれる）において逆変換ブロックを取得する。逆変換ブロックは、逆変換逆量子化されたブロック又は逆変換残差ブロックと呼ばれてもよい。
【0141】
再構成部２０８は、逆変換ブロック（すなわち、逆変換残差ブロック）を予測ブロックに追加して、サンプル領域において再構成ブロックを取得するために用いられる。再構成部２０８は、加算器であってもよい。例えば、残差ブロックのサンプル値（すなわち、画素値）と予測ブロックのサンプル値とを加算する。当該再構成部２０８によって出力された再構成ブロックは、その後、イントラ予測モードで使用されるなど、他の画像ブロックを予測するために使用されてもよい。
【0142】
フィルタ部２０９（又は「フィルタ」と略称する）は、画素変換を円滑に行い、又は画質を向上させるために、再構成ブロックをフィルタリングして、フィルタリングされたブロックを取得するために用いられる。フィルタ部は、１つ以上のループフィルタ、例えば、デブロッキングフィルタ、サンプル適応オフセット（ｓａｍｐｌｅ－ａｄａｐｔｉｖｅ ｏｆｆｓｅｔ、ＳＡＯ）フィルタ、又は、バイラテラルフィルタ、適応ループフィルタ（ａｄａｐｔｉｖｅ ｌｏｏｐ ｆｉｌｔｅｒ、ＡＬＦ）、鮮鋭化フィルタ又は平滑化フィルタ、又は協調フィルタなどの他のフィルタを表すことを意図しているループフィルタ部であってもよい。任意選択で、当該フィルタ部２０９によって出力されたフィルタリングされたブロックは、その後、インター予測モードで使用されるなど、他の画像ブロックを予測するために使用されてもよい。
【0143】
具体的に、本発明の実施例では、エンコーダ２０は、以下の実施例で説明されるビデオ符号化復号方法を実行するために用いられる。
【0144】
図３を参照すると、図３は、本発明の一実施例を実施するためのデコーダ３０の一例の概略ブロック図である。ビデオデコーダ３０は、例えば、エンコーダ２０によって符号化された符号化画像データ（すなわち、符号化ビットストリーム、例えば、画像ブロックを含む符号化ビットストリーム及び関連するシンタックス要素）を受信して、復号画像を取得するために用いられる。デコーダ３０は、エントロピー復号部３０１、逆量子化部３０２、逆変換処理部３０３、予測処理部３０４、再構成部３０５、及びフィルタ部３０６を含む。いくつかの例では、デコーダ３０は、図２のエンコーダ２０について説明された符号化パスと実質的に逆の復号パスを実行し得る。任意選択で、デコーダ３０は、バッファと、復号画像バッファとをさらに含み得る。バッファは、再構成部３０５によって出力された再構成画像ブロックをバッファリングするために用いられ、復号画像バッファは、フィルタ部３０６によって出力されたフィルタリング画像ブロックをバッファリングするために用いられる。
【0145】
エントロピー復号部３０１は、符号化画像データに対してエントロピー復号を行い、量子化係数及び／又は復号された符号化パラメータ（例えば、復号パラメータは、インター予測パラメータ、イントラ予測パラメータ、フィルタパラメータ、及び／又は他のシンタックス要素のうちの任意の１つ又はすべてを含み得る）を得るために用いられる。エントロピー復号部３０１は、予測処理部が符号化パラメータに基づいて予測処理を行うために、上記の復号された符号化パラメータを予測処理部３０４に転送するためにさらに用いられる。
【0146】
逆量子化部３０２の機能は、エンコーダ２０の逆量子化部２０６の機能と同じであってもよい。逆量子化部３０２は、エントロピー復号部３０１によって復号された量子化係数を逆量子化するために用いられる。
【0147】
逆変換処理部３０３の機能は、エンコーダ２０の逆変換処理部２０７の機能と同じであってもよい。再構成部３０５（例えば、加算器）の機能は、エンコーダ２０の再構成部２０８の機能と同じであってもよい。逆変換処理部３０３は、上記の量子化係数に対して逆変換（例えば、逆ＤＣＴ、逆整数変換、又は概念的に類似する逆変換処理）を行い、逆変換ブロック（逆変換残差ブロックと呼ばれてもよい）を取得するために用いられる。当該逆変換ブロックは、画素領域における現在の画像ブロックの残差ブロックである。
【0148】
予測処理部３０４は、符号化画像データ（例えば、現在の画像ブロックの符号化ビットストリーム）及び再構成済み画像データを受信又は取得するために用いられる。予測処理部３０４は、例えば、エントロピー復号部３０２から予測関連パラメータ及び／又は選択された予測モードに関する情報（すなわち、復号された符号化パラメータ）を受信又は取得し、再構成済み画像データにおける関連データ及び復号された符号化パラメータに基づいて現在の画像ブロックを予測して、現在の画像ブロックの予測ブロックを取得してもよい。任意選択で、予測処理部３０４は、インター予測部、イントラ予測部、及びモード選択部を含んでもよい。モード選択部は、イントラ予測モード又はインター予測モードを選択するために用いられる。イントラ予測モードが選択される場合、イントラ予測部は、予測処理により行う。インター予測モードが選択される場合、インター予測部により予測処理を行う。
【0149】
再構成部３０５は、逆変換ブロック（すなわち、逆変換残差ブロック）を予測ブロックに追加して、サンプル領域において再構成ブロックを取得するために用いられる。例えば、逆変換残差ブロックのサンプル値と予測ブロックのサンプル値とを加算する。
【0150】
フィルタ部３０６は、再構成ブロックをフィルタリングして、フィルタリングされたブロックを取得するために用いられる。当該フィルタリングされたブロックは、復号された画像ブロックである。
【0151】
具体的に、本発明の実施例では、デコーダ３０は、以下の実施例で説明されるビデオ復号方法を実行するために用いられる。
【0152】
なお、本発明の実施例におけるエンコーダ２０及びデコーダ３０では、ある部分の処理結果は、さらに処理された後に次の部分に出力されてもよい。例えば、補間フィルタリング、動きベクトル導出、又はフィルタリングなどの部分の後に、対応する部分の処理結果はＣｌｉｐ又はシフトｓｈｉｆｔなどの動作がさらに実行される。
【0153】
本発明の実施例で提供されるビデオ復号方法、ビデオ符号化方法は、任意の画像又はビデオ画像を圧縮符号化又は復号する機能を有する電子機器によって実行されてもよい。いくつかの実施例では、当該電子機器は、ノートパソコン、タブレットパソコン、デスクトップコンピュータ、ポータブルコンピュータ等であってもよく、本発明の実施例はこれに限定されない。
【0154】
以下では、図１～図３に示すビデオ符号化復号システムに基づいて、本発明はビデオ符号化／復号の可能な実施形態を提供する。図４Ａに示すように、図４Ａは、本発明に係るビデオ符号化／復号のフローチャートであり、当該ビデオ符号化／復号の実施形態は、手順[1]（１）から手順[5]を含み、手順[1]から手順[5]は、上記のエンコーダ２０、デコーダ３０、ソース機器１１、又は宛先機器１２のうちのいずれか１つ以上によって実行され得る。
【0155】
手順[1]：１フレームの画像を互いに重ならない１つ以上の並列符号化ユニット（Ｃｏｄｉｎｇ Ｕｎｉｔ、ＣＵ）に分割する。当該１つ以上の並列符号化ユニットは、図４Ａに示す並列符号化ユニット１及び並列符号化ユニット２のように、互いに依存関係を持たず、完全に並列／独立して符号化及び復号することができる。
【0156】
手順[2]：各並列符号化ユニットについて、それを互いに重ならない１つ以上の独立符号化ユニットに分割してもよい。各独立符号化ユニットは、互いに依存しなくてもよいが、いくつかの並列符号化ユニットのヘッダ情報を共有してもよい。
【0157】
例えば、独立符号化ユニットの幅はｗ＿ｌｃｕであり、高さはｈ＿ｌｃｕである。並列符号化ユニットが１つの独立符号化ユニットに分割される場合、独立符号化ユニットのサイズは並列符号化ユニットと完全に同じである。そうでない場合、独立符号化ユニットの幅は高さよりも大きくなければならない（エッジ領域でない限り）。
【0158】
通常、独立符号化ユニットは、固定のｗ＿ｌｃｕ×ｈ＿ｌｃｕであってもよい。ｗ＿ｌｃｕ及びｈ＿ｌｃｕは、いずれも２のＮ乗（Ｎ≧０）である。例えば、独立符号化ユニットのサイズは、１２８×４、６４×４、３２×４、１６×４、８×４、３２×２、１６×２又は８×２などである。
【0159】
可能な一例として、独立符号化ユニットは、固定の１２８×４であってもよい。並列符号化ユニットのサイズが２５６×８である場合、並列符号化ユニットは４つの独立符号化ユニットに均等に分割されてもよい。並列符号化ユニットのサイズが２８８×１０である場合、並列符号化ユニットは、２つの１２８×４の独立符号化ユニット＋１つの３２×４の独立符号化ユニットの第１／第２行、２つの１２８×２の独立符号化ユニット＋１つの３２×２の独立符号化ユニットの第３行に分割される。
【0160】
なお、独立符号化ユニットは、輝度Ｙ、色度Ｃｂ、色度Ｃｒの３つの成分、又は赤（ｒｅｄ、Ｒ）、緑（ｇｒｅｅｎ、Ｇ）、青（ｂｌｕｅ、Ｂ）の３つの成分を含んでもよいし、これらの成分のうちの１つのみを含んでもよい。独立符号化ユニットが３つの成分を含む場合、これら３つの成分のサイズは完全に同じであっても異なってもよく、具体的には画像の入力フォーマットに関連する。
【0161】
手順[3]：各独立符号化ユニットについて、それを互いに重ならない１つ以上の符号化ユニットに分割してもよい。独立符号化ユニット内の各符号化ユニットは互いに依存してもよく、例えば、複数の符号化ユニットはプリコーディング及びプリデコーディングのために互いに参照してもよい。
【0162】
符号化ユニットと独立符号化ユニットのサイズが同じである場合（すなわち、独立符号化ユニットが１つの符号化ユニットのみに分割される場合）、そのサイズは、手順[2]で説明されるすべてのサイズであってもよい。
【0163】
独立符号化ユニットが互いに重ならない複数の符号化ユニットに分割される場合、その実行可能な分割例として、水平均等分割（符号化ユニットの高さが独立符号化ユニットと同じであるが、幅が異なり、その１／２、１／４、１／８、１／１６などであってもよい）、垂直均等分割（符号化ユニットの幅が独立符号化ユニットと同じであり、高さが異なり、その１／２、１／４、１／８、１／１６などであってもよい）、水平及び垂直均等分割（四分木分割）などがあり、水平均等分割が好ましい。
【0164】
符号化ユニットの幅がｗ＿ｃｕであり、高さがｈ＿ｃｕである場合、その幅は高さよりも大きくなければならない（エッジ領域でない限り）。通常、符号化ユニットは、固定のｗ＿ｃｕ×ｈ＿ｃｕであってもよい。ｗ＿ｃｕ及びｈ＿ｃｕはいずれも２のＮ乗（Ｎは０以上）であってもよく、例えば、１６×４、８×４、１６×２、８×２、８×１、４×１などである。
【0165】
可能な一例として、符号化ユニットは、固定の１６×４であってもよい。独立符号化ユニットのサイズが６４×４である場合、独立符号化ユニットは４つの符号化ユニットに均等に分割されてもよい。独立符号化ユニットのサイズが７２×４である場合、符号化ユニットは、４つの１６×４の独立符号化ユニット＋１つの８×４の独立符号化ユニットに分割される。
【0166】
なお、符号化ユニットは、輝度Ｙ、色度Ｃｂ、色度Ｃｒの３つの成分（又は赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの３つの成分）を含んでもよいし、これらの成分のうちの１つのみを含んでもよい。符号化ユニットが３つの成分を含む場合、これら３つの成分のサイズは完全に同じであっても異なってもよく、具体的には画像の入力フォーマットに関連する。
【0167】
なお、手順[3]は、ビデオ符号化復号方法における任意選択のステップであり、ビデオエンコーダ／デコーダは、手順[2]で得られる独立符号化ユニットの残差係数（又は残差値）を符号化／復号してもよい。
【0168】
手順[4]：符号化ユニットについて、それを互いに重ならない１つ以上の予測グループ（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ、ＰＧ）に分割してもよい。ＰＧはＧｒｏｕｐと略称されてもよい。各ＰＧは、選択された予測モードに従って符号化復号を行い、ＰＧの予測値を取得し、符号化ユニット全体の予測値を構成する。予測値と、符号化ユニットの元の値とに基づいて、符号化ユニットの残差値を取得する。
【0169】
手順[5]：符号化ユニットの残差値に基づいて、符号化ユニットをグループ化し、互いに重ならない１つ以上の残差小ブロック（ｒｅｓｉｄｕａｌ ｂｌｏｃｋ、ＲＢ）を取得し、各ＲＢの残差係数を選択されたモードに従って符号化復号し、残差係数ストリームを形成する。具体的に、残差係数を変換する場合と変換しない場合の２種類に分けられる。
【0170】
ここで、手順[5]における残差係数の符号化復号方法の選択されたモードは、半固定長符号化方法、指数ゴロム（Ｇｏｌｏｍｂ）符号化方法、Ｇｏｌｏｍｂ－Ｒｉｃｅ符号化方法、トランケーテッド・ユーナリコード符号化方法、ランレングス符号化方法、元の残差値を直接符号化するなどのいずれかを含み得るが、これらに限定されない。
【0171】
例えば、ビデオエンコーダは、ＲＢ内の係数を直接に符号化してもよい。
【0172】
また、例えば、ビデオエンコーダは、残差ブロックに対してＤＣＴ、ＤＳＴ、Ｈａｄａｍａｒｄ変換などの変換を行い、変換後の係数に対して符号化を行ってもよい。
【0173】
可能な一例として、ＲＢが小さい場合、ビデオエンコーダは、ＲＢ内の各係数に対して統括的に量子化を直接行ってから、２値化符号化を行ってもよい。ＲＢが大きい場合、ＲＢはさらに複数の係数グループ（ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｇｒｏｕｐ、ＣＧ）に分割され、各ＣＧを統括的に量子化し、その後、２値化符号化を行ってもよい。本発明のいくつかの実施例では、係数グループ（ＣＧ）と量子化グループ（ＱＧ）は同じであってもよい。
【0174】
以下、半固定長符号化方式で残差係数を符号化する部分を例示的に説明する。まず、１つのＲＢブロック内の残差絶対値の最大値を修正最大値（ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｍａｘｉｍｕｍ、ｍｍ）と定義する。次に、当該ＲＢブロック内の残差係数の符号化ビット数を決定する（同じＲＢブロック内の残差係数の符号化ビット数は一致する）。例えば、現在のＲＢブロックのクリティカル限界（ｃｒｉｔｉｃａｌ ｌｉｍｉｔ、ＣＬ）が２であり、現在の残差係数が１である場合、残差係数１を符号化するのに２ビット必要であり、これを０１と表記する。現在のＲＢブロックのＣＬが７である場合、８ビットの残差係数及び１ビットの符号ビットを符号化することを表す。ＣＬの決定は、現在のサブブロックのすべての残差が［－２＾（Ｍ－１）、２＾（Ｍ－１）］の範囲内にあるという条件を満たす最小のＭ値を見つけることである。－２＾（Ｍ－１）と２＾（Ｍ－１）の２つの境界値が同時に存在する場合、Ｍを１増加させる必要があり、すなわち、現在のＲＢブロックのすべての残差を符号化するためにＭ＋１ビットが必要とされる。－２＾（Ｍ－１）と２＾（Ｍ－１）の２つの境界値のうちの１つのみが存在する場合、当該境界値が－２＾（Ｍ－１）であるか２＾（Ｍ－１）であるかを決定するために１つのＴｒａｉｌｉｎｇビットを符号化する必要がある。すべての残差が－２＾（Ｍ－１）又は２＾（Ｍ－１）でない場合、当該Ｔｒａｉｌｉｎｇビットを符号化する必要がない。
【0175】
また、いくつかの特殊な場合、ビデオエンコーダは、残差値ではなく、画像の元の値を直接に符号化してもよい。
【0176】
前述した問題点に基づき、本発明は、ロスレス圧縮符号化フレームワーク及びニアロスレス圧縮符号化フレームワークのためのビデオ符号化復号方法を提供する。当該方法は、元の画素（量子化／非量子化）の値、予測後（量子化／非量子化）の残差係数、又は変換後（量子化／非量子化）の変換係数を以下のように符号化することができる。（１）元の画素、残差係数及び変換係数の間のデータ分布の違いを考慮して、異なるデータについて、その分布特徴に応じて異なる符号化方法を使用する。
【0177】
（２）同時に、データに対して異なるスキャン方式を設計することができ、スキャンの方式はデータの分布を考慮する必要があり、振幅が近い係数をできるだけ一緒に分布させる。
【0178】
（３）スキャンして得られたデータに対して、それをグループ化してもよく、グループ化方式は、データの分布に基づいて不規則グループ化を行ってもよく、直接に固定グループ化を行ってもよい。データの具体的なグループ化状況は、符号化復号の合意によって一致してもよく、コンテキストに基づいて導出してもよく（符号化済みデータに基づいて導出すること、予測係数に基づいて導出すること、符号化済みのパラメータに基づいて導出することを含む）、符号化側からパラメータを伝送することによって得られてもよい。
【0179】
（４）異なるデータ分布に対して、符号化対象データに基づいて直接に符号化を行ってもよく、コンテキストに基づいてパラメータ推定し、符号化対象係数の符号化範囲を推定するか、又は関連する符号化対象係数の値を直接に推定してもよい。その後、推定値の範囲に基づいて、１つのパラメータ補正値を算出し、推定したパラメータをより正確にするために、１つのパラメータ補正値をさらに伝送するか否かを選択してもよい。
【0180】
（５）異なるデータ分布について、コンテキストに基づいてパラメータ推定を行い、次のグループ（各グループの係数の数は１以上であってもよい）の符号化係数の数値範囲を推定し、推定値に基づいて次のグループの係数の符号化方式を選択してもよい。
【0181】
（６）異なるデータ分布について、コンテキストに基づいてパラメータ推定を行い、ビットストリームから１つのパラメータ補正値を解析して、次のグループの符号化パラメータの数値範囲を取得し、数値範囲に基づいて次のグループの係数の符号化方式を選択してもよい。係数の異なる範囲に基づいて、異なる符号化方式又は符号化方法を選択してもよい。
【0182】
（７）時間領域におけるデータ分布が周波数領域におけるデータ分布と異なり、時間領域におけるデータ分布が比較的均一であり、周波数領域におけるデータの大きいエネルギーが低周波数情報に分布するため、変換係数の符号化は、変換後の係数の位置を考慮して特殊にグループ化してもよい。
【0183】
（８）係数を符号化する場合、ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、半固定長符号化、ランレングス符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ゴロム・ライス符号化、ハフマン符号化、算術符号化又は適応可変長符号化などを選択してもよい。係数は、これらの符号化方式の１つ又は組み合わせを使って符号化されてもよい。
【0184】
具体的な実施形態において、符号化係数に対するスキャン方式は、ラスタースキャン、ブロックスキャン、水平スキャン、垂直スキャン、往復（水平／垂直）スキャン、対角（左上、右上、左下、右下）スキャン、逆対角線スキャン、逆水平スキャン、逆垂直スキャン又は１つの固定のスキャンテンプレートに基づくスキャンなどから選択してもよい。
【0185】
全体として、本発明の実施例で提供される全体的な符号化プロセスは、復号プロセスの手順と一致し、ビットストリームに書き込まれる必要があるパラメータは、符号化側におけるビットレート歪み最適化（ｒａｔｅ ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ、ＲＤＯ）によって取得されてもよく、推定によって取得されてもよい。本発明の実施例で提供されるビデオ符号化復号プロセスは、主に、グループ化符号化プロセスと、グループ化符号化不要プロセスとを含む。
【0186】
１、グループ化符号化プロセス：まず、係数を１次元ベクトルに変更し、符号化対象領域が３次元画像である場合、３次元画像を１つ以上の２次元係数ブロックに分割し、符号化対象領域が２次元係数ブロックである場合、符号化対象ブロックを一定のスキャン順序でスキャンし、２次元係数ブロックを１次元係数ベクトルになるようにスキャンする。
【0187】
次に、係数ベクトルを係数の大きさに基づいてグループ化し、振幅が近い係数を同じグループに分ける。いくつかの固定のグループ化方式に基づいて、１次元係数をグループ化し、具体的なグループ化情報を符号化するか、又は、予測方式、変換方式に基づいて、１次元係数のグループ化方式を導出する。同じグループ内の符号化係数は、１つのパラメータ（ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ）を用いてもよく、このパラメータは、後のすべての係数の符号化をガイドすることができる。パラメータ（ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ）は、固定長符号で符号化されてもよく、ユーナリコード又はトランケーテッド・ユーナリコードで符号化されてもよい。そして、ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍに基づいて、ある符号化方式でグループ内の各係数を符号化する。
【0188】
２、グループ化符号化不要プロセス：グループ化方式と同様に、グループ化方法を削除し、係数毎に符号化を行い、各符号化対象係数に対して、コンテキストに基づいて符号化対象係数の値の範囲を導出し、この範囲に基づいて１つの符号化方式を選択して符号化を行ってもよい。
【0189】
以下、本発明の実施例の全体的な復号プロセスを簡単に説明する。ａ）係数に対するスキャン方法を決定する。ｂ）係数のタイプ（元の値、変換係数、予測後の残差係数）を決定する。ｃ）係数の符号化方法を決定する。ｄ）符号化方法に基づいて、ビットストリームから各係数又は各グループの係数に必要なパラメータを復号する。ｅ）係数の符号化方法に基づいて、コンテキスト情報に基づいて予測パラメータを導出する必要があるか否かを決定する。ｆ）予測パラメータが存在する場合、予測パラメータ及びビットストリームにおいて解析されたパラメータに基づいて、係数の符号化方式に基づいて対応する復号を行い、そうでない場合、コンテキスト情報に基づいて予測パラメータを導出する。ｇ）グループが存在する場合、ビットストリームに基づいて、各グループ内の復号係数を元の係数位置に順次戻し、そうでない場合、直接に復号してすべての係数値を得る。
【0190】
復号側のステップａ）、ステップｂ）、及びステップｃ）において決定される方式は、ビットストリームによって解析されてもよく、符号化側と復号側によって合意されてもよく、復号側によって導出されてもよい（現在のブロックのサイズ又は予測方式、変換方式などのパラメータに基づいて決定される）。
【0191】
１、グループ化復号プロセスは、主に次のことを含む。まず、当該ブロックのスキャン方式を決定し、次に、スキャン後の係数のグループ分け方式を決定し、そして、ある復号方式を用いて各グループのパラメータ（ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ）を復号し、ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍに基づいて、ある復号方法を用いてグループ内の各係数値を復号し、最後に、スキャン方式に基づいて、符号化ブロック内の係数を元の配列に復元する。
【0192】
２、グループ化復号不要プロセスは、主に次のことを含む。まず、当該ブロックのスキャン方式を決定し、コンテキストに基づいて現在の符号化係数の範囲を予測し、係数の値の範囲に基づいて、１つの復号方法を選択して復号を行う。
【0193】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施例で提供されるビデオ復号方法、ビデオ符号化方法を詳細に説明する。
【0194】
本発明は、ビデオ復号方法を提供する。図４Ｂは、本発明の実施例で提供されるビデオ符号化復号方法のフローチャートである。当該方法における符号化プロセスは、前述のエンコーダによって実行されてもよく、復号プロセスは、前述のデコーダによって実行されてもよい。当該方法は、以下のステップを含んでもよい。
【0195】
４０１において、符号化側は、元の画像データにおける符号化対象ユニットを第１のスキャン方式でスキャンして係数シーケンスを得る。
【0196】
一実施形態において、符号化側は、元のデータブロックをスキャンし、異なるスキャン方式に基づいて符号化対象係数を取得してもよい。具体的に、第１のスキャン方式は、ラスタースキャン、ブロックスキャン、水平スキャン、垂直スキャン、往復（水平／垂直）スキャン、対角（左上、右上、左下、右下）スキャン、逆水平スキャン、逆垂直スキャン、ヒルベルトスキャン又は１つの固定のスキャンテンプレートに基づくスキャンなどのいずれか１つを含んでもよい。ここで、各スキャン方式の具体的なスキャンプロセスについては、関連技術の説明を参照することができ、本発明ではこれについて限定しない。
【0197】
符号化側は、現在の係数の予測方式や変換方式などに基づいて、１つ以上のスキャン方式を導出してもよい。あるいは、符号化側は、符号化側と復号側の事前合意に基づいて、すべての係数に対して１つのスキャン方式を選択してもよく、これにより、復号側は、事前合意に基づいて当該スキャン方式を決定してもよい。
【0198】
一実施形態において、本発明の実施例におけるビデオ符号化復号方式は、元の画素の符号化、元の画素値を予測して得られる残差値の符号化、元の画素値を予測して得られる残差値を量子化して得られる係数の符号化、予測した残差値を変換して得られる変換係数の符号化、又は予測した残差値を変換して得られる変換係数を量子化して得られる係数の符号化などに適用可能である。以上のいくつかのデータの符号化は、いずれも本発明で提供される実施形態により符号化圧縮されてもよい。
【0199】
すなわち、本発明の実施形態において言及される元のデータブロック、符号化対象ユニット、又は復号して得られる再構成データブロックは、符号化対象画像の元の画素値で構成されるデータブロックであってもよいし、元の画素値を予測して得られる残差値で構成されるデータブロックであってもよいし、前記残差値を量子化して得られる係数で構成されるデータブロックであってもよいし、前記残差値を変換して得られる変換係数で構成されるデータブロックであってもよいし、前記残差値を変換して得られる変換係数をさらに量子化して得られる係数で構成されるデータブロックであってもよい。以下の実施例ではこれについての説明は繰り返さない。
【0200】
一実施形態において、本発明の実施例における符号化対象のデータシーケンスは、様々なサイズの係数ブロックであってよく、例えば、ｍ×ｎのデータブロックであってもよい。ここで、ｍ及びｎの両方は６４以下であり、例えば、符号化対象ユニットは、１６×４の係数ブロック、１６×１の係数ブロック、８×４の係数ブロック、８×２の係数ブロック、又は４×２の係数ブロックである。
【0201】
４０２において、符号化側は、係数シーケンスを第１のグループ化方式でグループ化して、複数グループの符号化対象サブシーケンスを得る。
【0202】
一実施形態において、前記グループ化方式は、固定長のグループ化方式と、係数値の大きさに基づいてグループ分けを行う半固定長グループ化と、係数の配列位置に基づくグループ分けとのうちの少なくとも１つを含む。ここで、複数グループの符号化対象サブシーケンスにおける係数の数は同じであってもよく、異なってもよい。以下、具体的なグループ化方式については、具体的な実施例に基づいて説明し、ここでは説明を省略する。
【0203】
４０３において、符号化側は、各グループの符号化対象サブシーケンスに対応する係数符号化方式を決定し、１つずつ符号化して符号化ビットストリームを得る。
【0204】
一実施形態において、前記符号化方式は、前述のユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、半固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号、及びゴロム・ライス符号化などのうちの少なくとも１つを含み得る。また、上記の符号化方式における複数の符号化方式の組み合わせであってもよい。以下、具体的な実施例に基づいて説明し、ここでは説明を省略する。
【0205】
一実施形態において、符号化対象サブシーケンスに対して決定される符号化方式は同じであってもよく、異なってもよい。以下、具体的な符号化方式については、具体的な実施例に基づいて説明し、ここでは説明を省略する。
【0206】
４０４において、符号化側は、ビットストリームを１つずつ復号側に伝送する。
【0207】
４０５において、復号側は、ビットストリームを取得し、復号対象ユニットのスキャン方式、グループ分け方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定する。
【0208】
復号側は、符号化されたビットストリームを取得し、セグメント毎に復号してもよい。ここで、復号対象ユニットは、符号化されたビットストリームにおける復号側が復号処理を行うデータユニットであってもよい。
【0209】
一実施形態において、復号側は、符号化側と復号側の事前合意又はコンテキスト情報に基づいて、当該復号対象ユニットが使用するスキャン方式、グループ分け方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちの少なくとも１つを決定してもよい。あるいは、復号側は、ビットストリームに基づいて、当該復号対象ユニットが使用するスキャン方式、グループ分け方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちの少なくとも１つを解析してもよい。あるいは、復号側は、当該復号対象ユニットの予測方式、量子化方式及び／又は変換方式に基づいて、各グループに対応するグループ化方式を取得してもよい。以下、具体的な実施例に基づいて説明し、ここでは説明を省略する。
【0210】
４０６において、復号側は、各グループの符号化方式に基づいて１つずつ復号し、復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得る。
【0211】
一実施形態において、復号プロセスは、具体的に、以下のステップを含み得る。１、復号側が、符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループパラメータを得る。一例では、一実施形態において、グループパラメータの復号方式は、具体的に、復号側が、ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、及びゴロム・ライス符号化のうちの少なくとも１つの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、各グループのグループパラメータを得ることを含んでよい。
【0212】
２、復号側は、各グループの前記グループパラメータに基づいて、前記半固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得る。前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0213】
一実施形態において、復号プロセスは、具体的に、以下のステップを含み得る。１、復号側が、固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループライスパラメータを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得る。２、復号側が、各グループの前記グループパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して各グループの複数の係数値を得る。前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループの複数の係数値を含む。
【0214】
一実施形態において、復号プロセスは、具体的に、以下のステップを含み得る。１、復号側が、コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得る。２、復号側が、固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得、各グループのグループライスパラメータとグループパラメータ偏差とに基づいて、各グループのグループパラメータを得る。一例において、グループライスパラメータとグループパラメータ偏差とに基づいて更新して、各グループのグループパラメータを得てもよく、具体的に、グループパラメータ＝グループライスパラメータ＋グループパラメータ偏差である。
【0215】
３、復号側は、各グループのグループパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得る。復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、各グループにおける複数の係数値を含む。
【0216】
一実施形態において、復号プロセスは、具体的に、以下のステップを含み得る。１、復号側が、固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループの次数ｋを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得る。２、復号側が、各グループの前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得る。復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、各グループにおける複数の係数値を含む。
【0217】
一実施形態において、復号プロセスは、具体的に、以下のステップを含み得る。１、復号側が、コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得る。２、復号側が、固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得、グループパラメータ偏差に基づいて各グループの次数ｋを更新する。
【0218】
３、各グループの更新後の前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得る。前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0219】
一実施形態において、復号プロセスは、具体的に、以下のステップを含み得る。１、復号側が、復号によって得られた１つ以上のグループの係数、予測方式、量子化方式、及び変換方式のうちの少なくとも１つに基づいて、現在のグループの符号化方式を決定する。２、復号側が、現在のグループの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、現在のグループの係数を得る。現在のグループの符号化方式は、ゴロム・ライス符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、及び半固定長符号化方式のうちのいくつかの組み合わせであってもよい。以下、具体的な実施例に基づいて説明し、ここでは説明を省略する。
【0220】
一実施形態において、上記のいずれかの符号化復号方式において、符号化ユニットの複数のグループのうちの少なくとも２つのグループの符号化方式は異なる。
【0221】
４０７において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式に基づいて、復号対象ユニットの係数ブロック内の係数を復元して再構成データブロックを得る。
【0222】
復号側は、各グループの係数ブロック内の係数を１つずつ復元して、復号対象ユニットに対応する再構成データブロックを得る。
【0223】
一実施形態において、本発明の実施例に適用可能なスキャン方式は、ラスタースキャン、ブロックスキャン、水平スキャン、垂直スキャン、往復スキャン、対角スキャン、逆水平スキャン、逆垂直スキャン又はヒルベルトスキャンのうちの少なくとも１つを含み得る。
【0224】
本発明の上記実施形態によれば、復号側は、異なる予測方式に基づいて、異なるスキャン方式を導出するとともに、係数グループ化方式を導出することができ、このような係数グループ化は、予測された情報を結合し、グループ化された係数をより均一にすることができる。符号化側は、変化が小さい係数に対して、小さい符号語を割り当てて符号化することができ、それにより、符号化方式が柔軟であり、符号化性能を向上させることができる。また、複数の固定グループ化方式を設計することにより、半固定長符号化方式により適合させることができ、各符号化ブロックに対してよりよい２値化方法を柔軟に選択することができ、符号化アルゴリズムの複雑度が低い。
【0225】
以下、いくつかの具体的な実施例を参照して、本発明の実施例の技術的手段を説明する。
【0226】
実施例１：ステップ１において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式を決定する。
【0227】
ステップ２において、復号側は、符号化側と復号側によって予め設定されたｎ種類のグループ化方式に基づいて、又はビットストリームに基づいて、復号対象ユニットのグループ化方式を解析する。
【0228】
ここで、前記グループ化方式は、固定長のグループ化方式と、係数値の大きさに基づいてグループ分けを行う半固定長グループ化と、係数の配列位置に基づくグループ分けとのうちの少なくとも１つを含み得る。
【0229】
具体的に、固定長のグループ化方式は、例えば、符号化対象ユニット全体を１つのグループとし、又は、復号対象ユニット全体における４つの係数毎に１つのグループとし、又は、符号化対象ユニット全体における３つの係数毎に１つのグループとする。例示的に、符号化対象ユニットは１２行４列のデータユニットであり、すなわち１２×４の符号化対象ユニットであり、４つの係数毎に１つのグループとするグループ化方式の場合、１２×４の符号化対象ユニットを１２グループに分けることができる。３つの係数毎に１つのグループとするグループ化方式の場合、１２×４の符号化対象ユニットを１６グループに分けることができる。符号化対象ユニット全体を１つのグループとするグループ化方式の場合、当該１２×４の符号化対象ユニットをそのまま１つのグループとすることができる。
【0230】
一例では、グループ化方式は、係数の配列位置に基づいてグループ分けを行う方式であってもよい。具体的に、符号化対象ユニット全体の各係数は、配列位置に従って２つのグループ、３つのグループ、４つのグループなどに均等に分割されてもよい。例えば、比率に従って２つのグループに均等に分けられ、例示的に、１２×４の符号化対象ユニットについて、復号対象ユニット全体の係数の数Ｎ＝４８であり、１：１の比率に従って２つのグループに均等に分けられると、１２×４の符号化対象ユニットにおける最初の２４個の係数が１つのグループとされ、残りの最後の２４個の係数が他のグループとされる。
【0231】
一例において、符号化対象ユニット全体における係数は、位置に従って２つのグループ、３つのグループ、４つのグループなどに不均一に分割されてもよい。例示的には、３つのグループに不均一に分割され、且つ分割の割合が２：１：１であってもよい。すなわち、係数の配列位置に従って、１２×４の符号化対象ユニットにおける１～２４の係数をグループ１とし、２５～３６の係数をグループ２とし、３７～４８の係数をグループ３としてもよい。
【0232】
一例において、グループ化方式は、各グループの係数の数に基づいてグループ化してもよい。例えば、符号化対象ユニット全体における２つの隣接係数毎に１つのグループとし、又は、３つの隣接係数毎に１つのグループとし、又は、４つの隣接係数毎に１つのグループとする。
【0233】
一例において、グループ化方式は、符号化対象ユニット全体における係数の配列位置に基づいてａ個の点を間隔ごとに１つのグループとして分けてもよい。例えば、ａが１である場合、符号化対象ユニット全体における係数位置が１点おきの係数を１つのグループとして、２つのグループに分けてもよい。ａが２である場合、符号化対象ユニット全体における係数位置が２点おきの係数を１つのグループとして、３つのグループに分けてもよい。
【0234】
一例において、グループ化方式は、符号化対象ユニットにおける係数値の大きさに基づいてグループ分けを行うことであってもよい。符号化対象ユニットにおける係数値の大きさが予測できないため、一般的に係数値の大きさに基づいてグループ分けを行った後の各グループにおける係数の数が異なるため、このような分割方式は、本発明において半固定長グループ化方式と呼ばれてもよい。
【0235】
例示的に、係数値の大きさによるグループ化は、符号化対象ユニットにおける各係数がｎより大きいか否かを決定してもよい。ｎ以上の係数を１つのグループとし、ｎより小さい係数を１つのグループとしてもよい。あるいは、ｎより大きい係数を１つのグループとし、ｎ以下の係数を１つのグループとしてもよい。
【0236】
ここで、ｎの値は、符号化側と復号側によって事前に合意され、又は、情報のやり取りによって決定され、又は、ビットストリームによって復号して決定され得る。
【0237】
例えば、符号化側と復号側は、ｎ＝２３のような値を事前に合意してもよい。あるいは、復号側は、復号された再構成値又は予測値に基づいて予測し、値ｎを決定してもよい。又は、復号側は、復号された係数値に基づいて予測し、値ｎを決定してもよい。
【0238】
例えば、復号側は、復号された再構成値又は予測値に基づいて予測し、値ｎを決定し、次に、ビットストリームから現在の復号対象ユニットの各グループ内の各係数値がこの予測値ｎより大きいかどうかを解析し、次いで、ｎより大きい係数を１つのグループとし、ｎ以下の係数を１つのグループとしてもよい。
【0239】
さらに、上記の複数のグループ化方式において、符号化対象ユニットにおける係数をグループ化した後、あるグループ内の係数の数が多い場合、二次グループ化を行ってもよい。例えば、符号化対象ユニットにおけるｎより大きい係数を１つのグループに分け、当該グループ内の係数の数が係数の予め設定された数より大きい場合、当該グループに対して二次グループ化を行ってもよい。具体的に、二次グループ化の方式は、上記のいずれか１つのグループ化方式又は複数のグループ化方式の組み合わせに基づいてグループ化を行ってもよい。
【0240】
一例では、符号化対象ユニットにおける係数が変換係数である場合、グループ化方式は、符号化対象ユニット全体における変換システムの直流成分ＤＣ係数を１つのグループとし、交流成分ＡＣ係数を上記のいずれか１つのグループ化方式又は複数のグループ化方式の組み合わせに従ってグループ化してもよい。
【0241】
ステップ３において、復号側は、固定長符号を用いて各グループのパラメータ（ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ）を復号し、その後、各グループのパラメータ（ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ）に基づいて、固定長符号を用いて各グループ内の各係数値を１つずつ復号し、復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得る。
【0242】
ステップ４において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式に基づいて、当該係数ブロック内の係数を復元して、元のデータブロックを得る。
【0243】
一実施形態において、符号化側及び復号側は、上記のいくつかのグループ化方式のうちの１つ又は複数を事前に合意又は設定してもよく、ビデオ符号化復号のプロセスにおいて、符号化側は、符号化対象ユニットの係数状況に基づいて、１つ又は複数のグループ化方式を選択してグループ化符号化を行う。復号側は、ビットストリームによる解析、符号化側とのシグナリングインタラクション、又はコンテキスト予測、導出などの方式によってグループ化方式を決定し、決定されたグループ化方式に基づいてビットストリームに対してグループ化解析を行ってもよい。また、復号側は、復号対象ユニット内の異なる画素の予測方向、予測モード、又は変換モードなどに基づいて、現在の復号対象ユニットにおける係数のグループ化方式を導出してもよい。具体的な例については後述するので、ここでは繰り返さない。
【0244】
一実施形態において、実例１における固定長のグループ化符号化方式又は半固定長のグループ化符号化方式に基づいて、各グループのパラメータ（ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ）に対して符号化及び復号を、以下のいずれか１つの符号化方式、又は複数の符号化方式の組み合わせを用いて行ってもよい。
【0245】
１、ユーナリ（ｕｎａｒｙ）コード：簡単な２値化方法である。具体的に、非負の整数Ｎについて、そのユーナリコードは、Ｎ個の１と１個の０で表される。
【0246】
２、トランケーテッド・ユーナリ（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ ｕｎａｒｙ）コード：ユーナリコードのバリエーションである。具体的に、符号化対象シンボルの最大値がＮ＿ｍａｘであることが既知である場合、現在の符号化対象シンボルが非負の整数Ｎであると仮定し、Ｎ＜Ｎ＿ｍａｘであれば、トランケーテッド・ユーナリコードはユーナリコードであり、Ｎ＝Ｎ＿ｍａｘであれば、トランケーテッド・ユーナリコードはＮ個の１である。
【0247】
３、トランケーテッド・バイナリ（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ ｂｉｎａｒｙ）コード：ｖａｌの相関変数（ｓｔａｇｅ、ｎｕｍ０、ｎｕｍ１及びｔｈｄなど）を計算し、０～（ｔｈｄ－１）について、そのバイナリシンボル列の長さがｓｔａｇｅの固定長符号であり、ｔｈｄ～ｖａｌについて、そのバイナリシンボル列の長さが（ｓｔａｇｅ＋１）の固定長符号である。
【0248】
４、固定長符号化：固定符号長を用いて符号化対象係数を符号化する。例えば、８ビットの２進数を用いて符号化するＡＳＣＩＩコードである。
【0249】
５、ｋ次指数ゴロム符号化：ｋ次指数ゴロム符号化は、プレフィックス（ｐｒｅｆｉｘ）とサフィックス（ｓｕｆｆｉｘ）との２つの部分を含み、符号化方法は、数字Ｘをバイナリ形式で書いて、最下位ｋ個のビットを除去し、１を加算して、Ｔを求めるステップ１）と、Ｔのビット数を計算し、その前にＴ－１個の０を追加する必要があるステップ２）と、除去された最下位ｋ個のビットをビット列の末尾に追加するステップ３）と、を含む。
【0250】
６、トランケーテッド・ライス（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ Ｒｉｃｅ）符号化：トランケーテッド・ライス符号化は、プレフィックス（ｐｒｅｆｉｘ）とサフィックス（ｓｕｆｆｉｘ）との２つの部分を含み、最大上限値ｃＭａｘ、ライスパラメータｃＲｉｃｅが既知であり、符号化対象シンボルｃＶａｌを符号化する。
【0251】
具体的な符号化プロセスは、以下のステップを含む。（１）ｐｒｅｆｉｘを計算し、ｐｒｅｆｉｘ＝ｃＶａｌ＞＞ｃＲｉｃｅ、ｐｒｅｆｉｘに対して、ｃＭａｘ＞＞ｃＲｉｃｅを上限としてトランケーテッド・ユーナリコードで２値化する。（２）ｓｕｆｆｉｘを計算し、ｃＶａｌ＜ｃＭａｘの場合、ｓｕｆｆｉｘ＝ｃＶａｌ－ｐｒｅｆｉｘ＜＜ｃＲｉｃｅ。ｃＶａｌ＞＝ｃＭａｘの場合、サフィックス（ｓｕｆｆｉｘ）なし。ｓｕｆｆｉｘは固定長符号で計算され、ビット数はｃＲｉｃｅである。計算プロセスから分かるように、ｃＲｉｃｅ＝０である場合、トランケーテッド・ライス符号化はトランケーテッド・ユーナリコードに等しい。ここで、記号＞＞は右シフト演算を表し、＜＜は左シフト演算を表す。
【0252】
７、ハフマン符号化：すべての係数の出現頻度を統計し、ハフマン木を構築し、確率が大きい係数に短い符号語を割り当て、確率が小さい係数に長い符号語を割り当てる。
【0253】
８、ゴロム・ライス（Ｇｏｌｏｍｂ－Ｒｉｃｅ）符号化：Ｇｏｌｏｍｂ－ＲｉｃｅはＧｏｌｏｍｂ符号化の１つのバリエーションであり、Ｇｏｌｏｍｂ符号化との違いは、パラメータｍの制限条件が、ｍが２のべき乗でなければならないことである。具体的に、パラメータｍを初期化し、ｍは２のべき乗でなければならず、ｑとｒを計算し、ここで、ｑ＝Ｎ／ｍであり、ｒ＝Ｎ（ｍ－１）であり、ユーナリコードを用いてｑを符号化し、ｒのバイナリビットの下位ｌｏｇ２（ｍ）ビットをｒの符号語とする。
【0254】
また、固定長符号化とトランケーテッド・ユーナリコードとを組み合わせて、以下のいくつかの組み合わせ復号方式を取得してもよい。
【0255】
方式１：トランケーテッド・ユーナリコードに似た方式を使用し、（Ｎ－１）＞＞１より大きいプレフィックスに対して、１で始まり０で終わるトランケーテッド・ユーナリコードで表し、（Ｎ－１）＞＞１より小さいプレフィックスに対して、０で始まり１で終わるトランケーテッド・ユーナリコードで表す。
【0256】
方式２：（Ｎ－１）＞＞１より大きいプレフィックスに対して、１で始まり０で終わるトランケーテッド・ユーナリコードで表し、（Ｎ－１）＞＞１より小さいプレフィックスに対して、０で始まる固定長符号で表す。
【0257】
方式３：（Ｎ－１）＞＞１より大きいプレフィックスに対して、１で始まる固定長符号で表し、（Ｎ－１）＞＞１より小さいプレフィックスに対して、０で始まり１で終わるトランケーテッド・ユーナリコードで表す。
【0258】
方式４：トランケーテッド・ユーナリコードに似た方式を使用し、（Ｎ－１）＞＞１より大きいプレフィックスに対して、０で始まり１で終わるトランケーテッド・ユーナリコードで表し、（Ｎ－１）＞＞１より小さいプレフィックスに対して、１で始まり０で終わるトランケーテッド・ユーナリコードで表す。
【0259】
方式５：（Ｎ－１）＞＞１より大きいプレフィックスに対して、０で始まり１で終わるトランケーテッド・ユーナリコードで表し、（Ｎ－１）＞＞１より小さいプレフィックスに対して、１で始まる固定長符号で表す。
【0260】
方式６：（Ｎ－１）＞＞１より大きいプレフィックスに対して、０で始まる固定長符号で表し、（Ｎ－１）＞＞１より小さいプレフィックスに対して、１で始まり０で終わるトランケーテッド・ユーナリコードで表す。
【0261】
また、一実施形態において、符号化側は、上記のいくつかの符号化方式に基づいて、グループ化方式を符号化してもよい。つまり、実施例１における複数の半固定長グループ化方式に基づいて、符号化側と復号側はｎ種類のグループ化方法を設定してもよく、その後、符号化側は設定に基づいてそのうちの１つの符号化方式を使用して符号化対象ユニットを符号化してもよく、復号側はビットストリームに基づいて復号対象ユニットが使用するグループ化方式を導出し、そのグループ化方式に基づいて復号を行ってもよい。
【0262】
一実施形態において、上記実施例１における半固定長グループ化復号に基づいて、コンテキストモデルと組み合わせて予測値を導出し、さらに復号してもよい。具体的に、復号対象ユニットにおける各グループのグループパラメータ（ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ）について、まず、コンテキストから予測値（ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ＿ｐｒｅｄ）を導出し、次に、前述の実施形態における復号方式を用いて、実際のｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍと予測されたｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ＿ｐｒｅｄとの差（ｇｒｏｕｐ＿ｄｅｌｔａ）を導出し、ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ＝ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ＿ｐｒｅｄ＋ｇｒｏｕｐ＿ｄｅｌｔａに基づいて、復号対象ユニットにおける各グループのグループパラメータ（ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ）を得る。次に、グループパラメータ及び復号アルゴリズムに基づいて復号して、各グループのすべての係数を得る。
【0263】
一実施形態において、半固定長符号化の係数に対して固定長符号化を行う必要がある場合、符号化側は、大きい係数に対して、固定長符号化で元の画素値を直接に符号化し、又は、固定長符号化で再構成画素値を直接に符号化してもよい。
【0264】
例示的に、元の画素値のビット幅が８である場合、係数グループの符号化ビット幅ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ＞＝６、又は、係数グループの符号化ビット幅ｇｒｏｕｐ＿ｐａｒａｍ＞＝７であると、固定長符号を８として元の画素値を直接に符号化し、又は、再構成画素値を符号化してもよく、これにより、符号化復号の性能を向上させることができる。
【0265】
一実施形態において、復号側が復号対象ユニットのグループ化方式を決定することは、復号対象ユニット内の異なる画素の予測方向、予測モード、又は変換モードなどに基づいて、現在の復号対象ユニットにおける係数のグループ化方式を導出することであってもよい。
【0266】
具体的に、復号側は、予測モードに基づいて、復号対象ユニットにおける係数のグループ化方式及び符号化方式を導出してもよい。
【0267】
例えば、現在の１番目の列は１つの予測モードを使用し、その後のすべての列は水平予測モードを使用する。最初の点は、元の値を直接伝送するか、又は前のブロックの再構成値によって予測されてもよい。図５に示すように、１６×４の復号対象ユニットを例として、現在の予測方式による残差を予測した後、以下の図５に示すように、１番目の列のすべての残差値を１つのグループとする。残りの係数ブロック１５×４における各行の残差値を１つのグループとし、１番目のグループ内の係数の数が少なく、グループ化を継続せず、残りは各グループ内でより小さいグループ化を許容する。
【0268】
したがって、ブロック全体は次の順序でスキャンされる。まず、垂直スキャンして１番目のグループの係数を取得し、それを符号化し、水平スキャンして２番目のグループの係数を取得し、２番目のグループの係数を左から右へより小さい小グループに分割してもよく、各グループにおいて異なる符号化方式を使用してもよい。２番目のグループ内の１番目の小グループに対して半固定長を用いて符号化し、第１グループ内で使用されるプレフィックス値の大きさに基づいて、プレフィックスがある閾値より小さい場合、ゴロム・ライスを用いて後のグループの係数を符号化し、プレフィックスがある閾値より大きい場合、ｋ次ゴロムを用いて後のグループの係数を符号化し、ｋ値は前のグループの残差値から導出される。
【0269】
また、復号側は、変換モードに基づいて復号対象ユニットにおける係数のグループ化方式及び符号化方式を導出してもよい。
【0270】
例えば、符号化側は、ＤＣ係数の具体的な位置に基づいて、変換係数を符号化してもよい。すべてのＤＣ係数を１つのグループに分け、すべてのＡＣ係数を１つのグループに分けてもよい。ＤＣ係数の数が多い場合、ＤＣ係数グループをさらに二次グループ化してもよく、ＡＣ係数の数が多い場合、ＡＣ係数グループをさらに二次グループ化してもよい。
【0271】
具体的に、ＤＣ係数の値は、ほとんどの場合、係数が比較的大きいため、ＤＣ係数に対して比較的柔軟な符号化方式を使用してもよい。例えば、より細かいグループ化のｋ次指数ゴロム符号化を用いる。ＤＣ係数の振幅の値が近い場合、ＤＣ係数に対して係数予測を行い、ｋ次指数ゴロムを使用して最初のＤＣ係数を符号化し、残りのＤＣ係数はＤＣ係数の符号及び最初のＤＣ係数との差を符号化すればよい。ＤＣ係数の差の符号化は、半固定長符号化を用いてもよい。
【0272】
具体的に、ＡＣ係数は、一般的に係数の値が小さいため、ＡＣ係数全体を１つのグループとして、半固定長を用いて符号化してもよく、又は、ＡＣ係数を２つのグループ（例えば、右上＋左下を１つのグループとし、右下を１つのグループとする）に分け、各グループに対して半固定長を用いて符号化してもよい。しかし、ＡＣ係数の振幅が大きい場合、右上と左下のＡＣ係数に対して２～３個の係数を１つのグループとし、ゴロム・ライスを用いて符号化し、右下に対して半固定長を用いて符号化してもよい。
【0273】
ここで、符号化対象ユニットに対するスキャン順序は、以下のようにであってもよい。まず、大ブロック全体をＤＣ係数とＡＣ係数に分けてもよい。図６に示すように、１６×４の符号化対象ユニットを例として、変換後の係数分布は図６のようになる可能性がある。ＤＣ係数において、ＤＣ係数全体を１つのグループとして符号化する場合、ＤＣ係数に対してラスタースキャンを使用し、そうでない場合、ヒルベルトスキャンを使用し、距離が近い係数を一緒に符号化する。ＡＣ係数において、すべてのＡＣ係数を１つのグループとすると、ＡＣ係数に対して直接ラスタースキャンを使用し、そうでない場合、まず右上、左下、右下の順にスキャンし、右上、左下、右下内の係数に対してラスタースキャン順序を使用してスキャンする。
【0274】
別の実施例において、１６×４の符号化対象ユニットを例として、変換後の係数分布は図７のようになる可能性がある。係数を２つのブロックに分割し、各ブロック内で変換を行う。図７に示すように、２つのＤＣ係数のみが存在する場合、次のようなグループ分けが存在する。１、２つのＤＣ係数を１つのグループとし、すべてのＡＣ係数を１つのグループに分ける。スキャン順序は、各８×４内でラスタースキャンを使用する。
【0275】
２、２つのＤＣ係数を１つのグループとし、すべてのＡＣ係数を２つのグループに分け、各８×４を１つのグループとする（ＤＣ係数を除く）。スキャン順序は各８×４内でラスタースキャンを使用する。
【0276】
３、２つのＤＣ係数を１つのグループとし、すべてのＡＣ係数を４つのグループに分け、各４×４を１つのグループとする（ＤＣ係数を除く）。各４×４内でラスタースキャンを使用する。
【0277】
４、２つのＤＣ係数を１つのグループとし、すべてのＡＣ係数を８つのグループに分け（８×４内、２列毎に１つのグループとする）、垂直スキャンを使用する。
【0278】
上記のいずれかのグループ化方式に基づいて、一実施例では、符号化側は、ＤＣ係数に対してｋ次指数ゴロム符号化を用い、ＡＣ係数に対して半固定長を用いて符号化してもよい。
【0279】
実施例２：ステップ１において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式を決定する。
【0280】
ステップ２において、復号側は、符号化と復号側によって予め設定されたｎ種類の固定グループ化方式に基づいて、又はビットストリームに基づいて、復号対象ユニットのグループ化方式を解析する。
【0281】
ステップ３において、復号側は、固定長符号を用いて各グループのライスパラメータＣＲｉｃｅを復号し、その後、ゴロム・ライスを用いてグループ内の各係数値を復号する。
【0282】
ステップ４において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式に基づいて、当該係数ブロック内の係数を復元して、元のデータブロックを得る。
【0283】
実施例３：ステップ１において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式を決定する。
【0284】
ステップ２において、復号側は、符号化と復号側によって予め設定されたｎ種類の固定グループ化方式に基づいて、又はビットストリームに基づいて、復号対象ユニットのグループ化方式を解析する。
【0285】
ステップ３において、復号側は、コンテキストに基づいて各グループのライスパラメータＣＲｉｃｅを推定し、その後、ゴロム・ライスを用いてグループ内の各係数値を復号する。
【0286】
ステップ４において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式に基づいて、当該係数ブロック内の係数を復元して、元のデータブロックを得る。
【0287】
実施例４：ステップ１において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式を決定する。
【0288】
ステップ２において、復号側は、符号化と復号側によって予め設定されたｎ種類の固定グループ化方式に基づいて、又はビットストリームに基づいて、復号対象ユニットのグループ化方式を解析する。
【0289】
ステップ３において、復号側は、コンテキストに基づいて各グループのライスパラメータＣＲｉｃｅを推定し、次いで、固定長符号を用いて各グループのパラメータ偏差Ｃを復号し、元のライスパラメータＣＲｉｃｅ＋ＣをライスパラメータＣＲｉｃｅに更新し、すなわちＣＲｉｃｅ＋＝Ｃである。そして、ゴロム・ライスを用いてグループ内の各係数値を復号する。
【0290】
ステップ４において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式に基づいて、当該係数ブロック内の係数を復元して、元のデータブロックを得る。
【0291】
実施例５：ステップ１において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式を決定する。
【0292】
ステップ２において、復号側は、符号化と復号側によって予め設定されたｎ種類の固定グループ化方式に基づいて、又はビットストリームに基づいて、復号対象ユニットのグループ化方式を解析する。
【0293】
ステップ３において、復号側は、各グループのライスパラメータＣＲｉｃｅを決定し、その後、ゴロム・ライス符号化を用いてグループ内の各係数値を復号する。
【0294】
ここで、復号側は、ビットストリームに基づいてライスパラメータＣＲｉｃｅを導出することができ、その具体的な復号方法は、前述の実施例１のいずれか１つであってもよく、例えば、ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、又はゴロム・ライス符号化などの復号処理である。復号側は、係数値の大きさに基づいて、固定長符号による復号とトランケーテッド・ユーナリコードとを組み合わせてビットストリームを復号し、各グループのグループパラメータを得てもよく、ここでは説明を省略する。
【0295】
ステップ４において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式に基づいて、当該係数ブロック内の係数を復元して、元のデータブロックを得る。
【0296】
実施例６：ステップ１において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式を決定する。
【0297】
ステップ２において、復号側は、符号化と復号側によって予め設定されたｎ種類の固定グループ化方式に基づいて、又はビットストリームに基づいて、復号対象ユニットのグループ化方式を解析する。
【0298】
ステップ３において、復号側は、コンテキストに基づいて各グループのライスパラメータＣＲｉｃｅを推定し、次いで、固定長符号を用いて各グループのパラメータ偏差Ｃを復号し、ライスパラメータＣＲｉｃｅ＋＝Ｃであり、ゴロム・ライス符号化を用いてグループ内の各係数値を復号する。
【0299】
ここで、パラメータ偏差Ｃの復号方式は、前述の実施例１のいずれか１つであってもよく、例えば、ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、又はゴロム・ライス符号化などの復号処理である。復号側は、係数値の大きさに基づいて、固定長符号による復号とトランケーテッド・ユーナリコードとを組み合わせてビットストリームを復号し、各グループのグループパラメータを得てもよく、ここでは説明を省略する。
【0300】
ステップ４において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式に基づいて、当該係数ブロック内の係数を復元して、元のデータブロックを得る。
【0301】
実施例７：ステップ１において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式を決定する。
【0302】
ステップ２において、復号側は、符号化と復号側によって予め設定されたｎ種類の固定グループ化方式に基づいて、又はビットストリームに基づいて、復号対象ユニットのグループ化方式を解析する。
【0303】
ステップ３において、復号側は、固定長符号を用いて各グループの次数ｋを復号し、その後、ｋ次指数ゴロムを用いてグループ内の各係数値を復号する。
【0304】
ステップ４において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式に基づいて、当該係数ブロック内の係数を復元して、元のデータブロックを得る。
【0305】
実施例８：ステップ１において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式を決定する。
【0306】
ステップ２において、復号側は、符号化と復号側によって予め設定されたｎ種類の固定グループ化方式に基づいて、又はビットストリームに基づいて、復号対象ユニットのグループ化方式を解析する。
【0307】
ステップ３において、復号側は、コンテキストに基づいて各グループの次数ｋを推定し、その後、ｋ次指数ゴロムを用いてグループ内の各係数値を復号する。
【0308】
ステップ４において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式に基づいて、当該係数ブロック内の係数を復元して、元のデータブロックを得る。
【0309】
実施例９：ステップ１において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式を決定する。
【0310】
ステップ２において、復号側は、符号化と復号側によって予め設定されたｎ種類の固定グループ化方式に基づいて、又はビットストリームに基づいて、復号対象ユニットのグループ化方式を解析する。
【0311】
ステップ３において、復号側は、コンテキストに基づいて各グループの次数ｋを推定し、次いで、固定長符号を用いて各グループのパラメータ偏差Ｃを復号し、元の次数ｋ＋Ｃを次数ｋに更新し、すなわちｋ＋＝Ｃである。そして、ｋ次指数ゴロムを用いてグループ内の各係数値を復号する。
【0312】
ステップ４において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式に基づいて、当該係数ブロック内の係数を復元して、元のデータブロックを得る。
【0313】
実施例１０：ステップ１において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式を決定する。
【0314】
ステップ２において、復号側は、符号化と復号側によって予め設定されたｎ種類の固定グループ化方式に基づいて、又はビットストリームに基づいて、復号対象ユニットのグループ化方式を解析する。
【0315】
ステップ３において、復号側は、各グループの次数ｋを決定し、その後、ｋ次指数ゴロムを用いてグループ内の各係数値を復号する。
【0316】
ここで、復号側は、ビットストリームに基づいて次数ｋを導出してもよく、その具体的な復号方法は、前述の実施例１のいずれか１つであってもよく、例えば、ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、又はゴロム・ライス符号化などの復号処理である。復号側は、係数値の大きさに基づいて、固定長符号による復号とトランケーテッド・ユーナリコードとを組み合わせてビットストリームを復号し、各グループのグループパラメータを得てもよく、ここでは説明を省略する。
【0317】
ステップ４において、復号側は、復号対象ユニットのスキャン方式に基づいて、当該係数ブロック内の係数を復元して、元のデータブロックを得る。
【0318】
実施例１１：ステップ１において、復号側は、周囲の再構成画素値を用いてある方向の画素勾配を計算し、現在の画素の予測方向に基づいて１つの勾配値を計算し、又は経験に基づいて、水平方向の勾配値又は垂直方向の勾配値を計算し、勾配を量子化してもよい。
【0319】
ステップ２において、復号側は、コンテキストに基づいて現在の係数の値の範囲を推定し、値の範囲に基づいてゴロム・ライスのライス係数ｋ値又は指数ゴロムの次数ｋ値を推定する。
【0320】
実施例１２：ステップ１において、符号化側は、コンテキストに基づいて現在の係数の値の範囲を推定し、値の範囲に基づいて１つの符号化方式を選択する。
【0321】
ステップ２において、符号化側は、対応するゴロム符号化方法で現在の係数を符号化する。
【0322】
例示的に、推定された係数の絶対値の範囲が２５以上である場合、ゴロム・ライス符号化のｋ値を推定し、現在の係数をゴロム・ライス符号化で符号化する。推定された係数の絶対値の範囲が２５未満である場合、指数ゴロムのｋ値を推定し、現在の係数を指数ゴロム符号化で符号化する。
【0323】
又は、一例において、推定された係数の絶対値の範囲が２５より大きい場合、指数ゴロム符号化のｋ値を推定し、現在の係数を指数ゴロム符号化で符号化する。推定された係数の絶対値の範囲が２５以下である場合、ゴロム・ライスのｋ値を推定し、現在の係数をゴロム・ライス符号化で符号化する。
【0324】
さらに、係数の値の範囲は、経験値に基づいて他の正の整数値を取ることもでき、本発明の実施例では特に限定されない。
【0325】
実施例１３：ステップ１において、符号化側は、コンテキストに基づいて現在の符号化係数の値を推定する。
【0326】
例示的に、真の値が現在の推定値より大きい場合、１を符号化し、そうでない場合、０を符号化する。ここで、符号値０及び１は、それぞれ１つの符号化方式に対応する。
【0327】
ステップ２において、符号化側は、対応するゴロム符号化方法で現在の係数を符号化する。
【0328】
例示的に、１は指数ゴロム符号化に対応し、０はゴロム・ライス符号化に対応する。符号化値が１である場合、コンテキストに基づいて指数ゴロム符号化のｋ値を推定し、現在の係数を指数ゴロム符号化で符号化する。符号化値が０である場合、ゴロム・ライスのｋ値を推定し、現在の係数をゴロム・ライス符号化で符号化する。
【0329】
又は、一例では、符号化値が０である場合、コンテキストに基づいてゴロム・ライス符号化のｋ値を推定し、そうでない場合、指数ゴロムのｋ値を推定し、現在の係数を対応するゴロム符号化方法で符号化する。
【0330】
実施例１４：ステップ１において、符号化側は、係数を符号化する場合、コンテキストに基づいて現在の符号化係数の１つの推定値ｎを導出し、ビットストリームから現在の符号化係数がｎより小さいか否かを読み出す。
【0331】
ステップ２において、符号化側は、ｎより小さい係数に対して、固定長符号を用いて符号化を行い、ｎより大きい係数に対して、１つのｋ値を推定し、指数ゴロム又はゴロム・ライスを用いて復号し、復号後の値にｎを加算する。
【0332】
実施例１５：ステップ１において、符号化側は、残差係数をグループ化符号化する場合、コンテキストに基づいて１つの推定値ｎを導出し、推定値ｎに基づいて符号化対象係数を２つのグループに分ける。
【0333】
ステップ２において、ｎより小さい係数について、符号化側は、固定長符号を用いて復号し、ｎより大きい係数について、１つのｋ値を推定し、指数ゴロム又はゴロム・ライスを用いて復号し、復号後の値にｎを加算する。
【0334】
又は、ｎより小さい係数について、１つのｋ値を推定し、指数ゴロムを用いて復号し、ｎより大きい係数について、１つのｋ値を推定し、ゴロム・ライスを用いて復号し、復号後の値にｎを加算する。
【0335】
又は、ｎより小さい係数について、１つのｋ値を推定し、ゴロム・ライスを用いて復号し、ｎより大きい係数について、１つのｋ値を推定し、指数ゴロムを用いて復号し、復号後の値にｎを加算する。
【0336】
実施例１６：ステップ１において、符号化側は、残差係数をグループ化符号化する場合、コンテキストに基づいて１つの推定値ｎを導出し、ビットストリームにおいて使用されるトランケーテッド・ユーナリコードに基づいて１つの補正値ｄｅｌｔａを読み出し、ｄｅｌｔａに基づいてｎの値をｎ＋＝ｄｅｌｔａに更新する。ｎの値に基づいて、復号対象ユニットにおける係数を２つのグループに分ける。
【0337】
ステップ２において、ｎより小さい係数について、固定長符号を用いて復号し、ｎより大きい係数について、１つのｋ値を推定し、指数ゴロム又はゴロム・ライスを用いて復号し、復号後の値にｎを加算する。
【0338】
又は、ｎより小さい係数について、１つのｋ値を推定し、指数ゴロムを用いて復号し、ｎより大きい係数について、１つのｋ値を推定し、ゴロム・ライスを用いて復号し、復号後の値にｎを加算する。
【0339】
又は、ｎより小さい係数について、１つのｋ値を推定し、ゴロム・ライスを用いて復号し、ｎより大きい係数について、１つのｋ値を推定し、指数ゴロムを用いて復号し、復号後の値にｎを加算する。
【0340】
実施例１７：ステップ１において、符号化側は、コンテキスト情報に基づいて、ビットストリームからランレングス符号化モードをオンにするか否かを解析する。
【0341】
具体的に、符号化係数に基づいて、又は再構成データにおいて連続する複数の等しい値が存在する場合、ランレングス符号化モードをオンにし、そうでない場合、ランレングス符号化モードをオフにして、前述のいずれかの符号化方式を直接使用する。
【0342】
例示的に、コンテキスト情報は、ａ）復号された再構成画素値の各方向における勾配又は勾配の和の大きさ、ｂ）隣接する予測画素値の各方向における勾配又は勾配の和の大きさ、ｃ）復号された係数の各方向における勾配又は勾配の和の大きさ、ｄ）ａ、ｂ又はｃのうちの２つの勾配の和の大きさを組み合わせて重み付け、ｅ）ａ、ｂ、又はｃのうちの３つの勾配の和の大きさを組み合わせて重み付け、のうちの１つを含んでもよい。
【0343】
実施例１８：半固定長符号化の符号長がグループ化方式及びグループ内の係数の数に関連するため、符号化側が異なる予測方式又は異なる画像コンテンツに基づいて符号化を行う圧縮率又は符号化性能に大きな差がある。そのため、比較的良いグループ化方法、例えば固定サイズのグループ化方式を事前に合意する必要がある。
【0344】
複数の固定ブロック分割を復号する場合、まず、現在の符号化ユニットのブロック分割方法を復号し、その後、固定分割方法に従って復号してもよい。以下、図面及び具体的な実施例を参照しながら説明する。
【0345】
例示的に、符号化対象ユニットを複数の２×２の小ブロックに分けて、１つの符号化グループとしてもよい。１６×４の符号化対象ユニットを例として、グループ内で１つのＣＬを共有する。半固定長を用いて符号化し、最初のＣＬ値に対して固定長を用いて符号化し、符号長は３又は４（画像ビット幅Ｎに関連する）である。２番目のＣＬ値は、コンテキストに基づいて予測して得られたＣＬの差であり、トランケーテッド・ユーナリコードを用いて符号化する。トランケーテッド・ユーナリコードは最長でＮ－１である。
【0346】
図８に示すように、１６×４の符号化対象ユニットを、２×２の小ブロックに固定的に分割するグループ化方式に従って、図８（１）に示１６個の小ブロックにグループ化する。各２×２の小ブロックの間において、ヒルベルトスキャン方式でスキャンしてもよく、例示的に、符号化側が符号化対象ユニットをスキャンする順序は、図８（２）に示すように、番号順０～１５でスキャンしてもよい。
【0347】
ここで、各ＣＬ内でラスタースキャンを行ってもよく、すなわち、各２×２の小ブロック内のスキャン順序は、図８（３）に示すように、番号順０～３でスキャンしてもよい。
【0348】
ＣＬ間は、コンテキスト予測を使用してもよく、ＣＬ０は固定長符号を用いて直接に符号化し、ＣＬ１＝（ＣＬ１－ＣＬ０）であり、トランケーテッド・ユーナリコードを用いて符号化し、ＣＬｎ＝（ＣＬｎ－（ＣＬｎ－２＋ＣＬｎ－１＊３＞＞２））であり、トランケーテッド・ユーナリコードを用いて符号化してもよい。
【0349】
ＣＬｎ－２とＣＬｎ－１の再構成値を検出し、ＣＬｎ－２とＣＬｎ－１の内部のすべての再構成値が等しいか、又はほぼ等しい場合、現在の２×２の小ブロックが前のＣＬｎ－２とＣＬｎ－１の内部の再構成値を直接多重化するかどうかを判断する。一例では、ランレングス符号化を用いて、現在の符号化ブロック内を符号化し、符号化された再構成値の２×２の小ブロックの数を直接使用してもよい。この数を符号化するために固定長符号を用いてもよい。現在の符号化ユニット内の符号化されていないＣＬの数に基づいて、固定長符号長を決定し、最大１５個の未符号化ユニットであるため、固定長符号長は最大４ビット（ｂｉｔ）である。
【0350】
別の実施形態では、図９に示すように、符号化対象ユニットを複数の４×１の小ブロックに分割してもよい。１６×４の符号化対象ユニットを例として、１６×４の符号化対象ユニットを、４×１の小ブロックに固定的に分割するグループ化方式に従って、図９に示す１６個の小ブロックにグループ化してもよい。
【0351】
なお、画像データの複数の成分（輝度値又は色度値）の符号化方法は、一致していてもよいし、一致していなくてもよい。
【0352】
一例において、符号化側による符号化対象ユニットに対する固定ブロック分割方式は、２×１、１×２、１×４、２×４、４×２、２×８、２×１６、４×４、８×４、又は１６×４などであってもよい。本発明は、分割方式を特に限定しない。
【0353】
例示的に、２×２固定ブロック分割復号を例として、復号側の復号プロセスは主に以下のステップを含む。
【0354】
１）現在のブロックが１番目のブロックである場合、固定長符号を用いて０番目のブロックのＣＬ値を復号し、ＣＬ値に基づいて、固定長符号を用いて４つの係数値を復号し、４つの係数値の位置をラスタースキャン順で１番目の２×２の小ブロックに格納する。
【0355】
２）現在のブロックが１番目のブロックでない場合、前のいくつかのブロックの再構成値が等しいかどうか、又はＣＬ値（最初の１つ又は２つのｃｌが０であるかどうか）に基づいて、最初の２つのＣＬ値が０である場合、１つのｆｌａｇ、すなわち、現在のブロックが前の係数値又は再構成値を直接使用するかどうかを解析する。現在のブロックが前の係数値又は再構成値を直接使用する場合、現在のブロックを解析せず、そうでない場合、ステップ３に進み、復号し続ける。
【0356】
３）現在のブロックが１番目のブロックでない場合、トランケーテッド・ユーナリコードを用いて、現在のブロックのＣＬ値と前のブロックのＣＬ値との間の残差値を復号し、現在のブロックのＣＬ値を取得し、固定長符号を用いてブロック内の４つの係数値を復号する。ヒルビットスキャン順に従って、各２×２の小ブロックを順番に格納する。
【0357】
なお、１６×４の符号化対象ユニットは、合計１６個の２×２の小ブロックを解析する必要がある。現在のグループのＣＬ値が画像ビット幅以上である場合、現在のグループは元の値又は再構成値を直接に符号化する。
【0358】
実施例１９：非固定サイズのブロック分割方式で復号を行う場合について、以下、具体的な実施例を組み合わせて説明する。
【0359】
ステップ１において、現在のブロックの予測方式を導出し、現在のブロックにおける各画素の予測モードを取得し、予測モードに基づいてグループ化する。
【0360】
ステップ２において、現在のブロックが予測時に画素をグループ化する場合、予測グループ化方式に従って現在のブロックをグループ化する。そうでない場合、現在のブロックが予測時に点ごとに直接予測する場合、各点の予測方向に従って現在のブロックをグループ化してもよい。
【0361】
ステップ３において、予測順序に基づいて、各グループ内の係数を復号する。予測順序が左上から右下である場合、グループ化後の係数を同じ順序で復号し、予測順序が左から右である場合、グループ化後の係数も同じ順序で復号する。
【0362】
ステップ４において、各グループにおいて変換符号化が使用されるか否かを導出する。
【0363】
ステップ５において、現在のグループにおいて変換符号化が使用される場合、現在のグループが１番目のグループであれば、経験値又は前の符号化ブロックに基づいて次数ｋを導出し、ＤＣ係数に対してｋ次ゴロムを用いて復号し、現在のグループが１番目のグループでなければ、前のグループのＤＣ係数の値に基づいて、現在のグループのＤＣ係数ｋを推定し、ｋ次ゴロムを用いて復号する。
【0364】
１）残りの係数について、ＤＣ係数の値が閾値より大きい場合、ビットストリームから現在のグループの最後の１／２係数（すなわち、高周波数部分の係数）がすべて０であるか否かを解析する。そうである場合、現在のグループの係数における、ＤＣ係数と０係数以外の残りの係数の数を、符号化される必要がある係数の数として決定する。
【0365】
２）係数の数が３未満である場合、残りの係数に対してゴロム・ライスを用いて符号化し、１番目に符号化された係数は量子化ステップとＤＣ係数の値とに基づいてライス係数Ｃを導出し、ゴロム・ライスを用いて復号し、その後の係数は前の係数値の大きさに基づいてライス係数Ｃを導出し、ゴロム・ライスを用いて復号する。係数の数が３より大きい場合、半固定長を用いて符号化し、前のグループの後の１／２係数（すなわち、高周波数部分の係数）に０でない係数が存在すれば、２）に従って処理する。
【0366】
３）ビットストリームから現在のグループの最後の１／４係数（すなわち、高周波数部分の係数）がすべて０であるかどうかを解析し、現在のグループの最後の１／４係数がすべて０である場合、ＤＣ係数及び最後の１／４係数以外の係数を２）に従って処理し、そうでない場合、ＤＣ係数以外のすべての係数を２）に従って処理する。ＤＣ係数の値が閾値より小さい場合、３）に従って処理する。
【0367】
ステップ６において、現在のグループにおいて変換符号化が使用されていない場合、グループ内の係数について、現在のグループ内の係数の量子化ステップを導出し、量子化ステップと前のグループの時間領域における係数値とに基づいて復号を行う。
【0368】
１）まず、現在のグループ内の係数の絶対値の平均値を推定する。２）その後、現在のグループ内のすべての係数の絶対値と推定された平均値との比較結果を復号し、比較結果に基づいて二次グループ化を行い、平均値より大きいものを１つのグループとし、平均値以下のものをもう１つのグループとする。３）二次グループ化した後、グループ内の係数の数に基づいて、平均値より小さいグループの係数の数が４以上であれば、半固定長を用いて復号し、そうでなければ、平均値より小さいグループに対してゴロム・ライスを用いて復号する。
【0369】
平均値より大きいグループの係数について、係数の数が４より大きく、且つ推定された平均値が閾値より小さい場合、半固定長を用いて復号し、そうでない場合、ｋ次指数ゴロムを用いて復号する。ここで、ｋ値とＣ値は、推定された平均値に基づいて推定されてもよく、推定された平均値と復号側で解析された１つのパラメータとに基づいて得られてもよい。
【0370】
実施例２０：ステップ１において、復号側は、グループ化方式を決定した後、現在のグループ内の係数の数ｘが閾値ｍより大きいか否かを決定する。例えば、ｍ＝３０、ｘ＝３２である場合、復号側は、現在のグループ内の係数の数ｘが閾値ｍより大きいと決定する。
【0371】
ステップ２において、復号側は、ビットストリームから最大ｎ個の位置を解析し、このｎ個の位置は、現在のグループにおける、ｎ個の異常値（グループ内の振幅が大きい係数）点の位置を表し（例えば、ｎ＝２）、位置符号化は固定長符号を用いて復号され、符号長はｘ値の大きさに関連する（ｘ＝３２の場合、符号長は５である）。
【0372】
ステップ３において、復号側は、現在のグループの他の位置の係数値を復号する。
【0373】
ここで、現在のグループの他の位置の係数値を復号する方法は、前述の半固定長復号、指数ゴロム復号、ゴロム・ライス復号又はハフマン復号などであってもよい。
【0374】
ステップ４において、復号側は、ｋ次指数ゴロム復号を用いて異常値を復号し、復号後の振幅に他の位置係数値における最大の振幅を加えたものを、当該異常点の振幅とする。
【0375】
実施例２１：ステップ１において、復号側は、グループ化方式を決定した後、現在のグループ内の係数の数ｘが閾値ｍより大きいか否かを決定する。例えば、ｍ＝３０、ｘ＝３２である場合、復号側は、現在のグループ内の係数の数ｘが閾値ｍより大きいと決定する。
【0376】
ステップ２において、復号側は、固定長符号を用いて現在のグループ内の最大の振幅を復号し、最大の振幅の値に基づいて、固定長符号を用いて現在のグループ内の最小の振幅を復号する。最大の振幅と最小の振幅の値の範囲に基づいて、現在のグループ内のすべての係数を復号する。
【0377】
具体的に、最大の振幅が最小の振幅と等しい場合、グループ全体の係数は復号される必要がなく、最大の振幅と最小の振幅との間の差が１である場合、グループ全体の各係数は、復号されるために１ビットの固定長符号のみを必要とし、最大の振幅と最小の振幅との間の差がｎ（例えば、ｎ＝１５）未満である場合、現在のグループ内の残りの位置の係数は、固定長符号を用いて復号されてもよい。例えば、ｎ＝１５の場合、４ビットの固定長符号を用いて復号してもよい。
【0378】
最大の振幅と最小の振幅との間の差がｎより大きい場合、差に基づいて適切な次数ｋを選択し、ｋ次指数ゴロムを用いて現在のグループ内の係数を復号する。
【0379】
上述した本発明の実施例は、互いに組み合わせてもよく、例えば、実施例１における複数の異なるグループ化方式は、他の実施例に適用されてもよく、実施例２における異なる符号化復号アルゴリズムは、他の実施例に適用されてもよく、複数の異なる符号化復号アルゴリズムは、必要に応じて組み合わせて使用されてもよいことに留意されたい。
【0380】
以上の実施形態に基づいて、本発明は、ビデオ符号化装置及び対応するビデオ復号装置をさらに提供し、本発明はビデオ符号化復号装置と呼ばれる。前述の図１から図３を参照すると、図１０に示すように、当該装置１０００は、送受信モジュール１００１及び処理モジュール１００２を含み得る。
【0381】
送受信モジュール１００１は、復号対象ユニットのビットストリームを得るために用いられてもよい。
【0382】
処理モジュール１００２は、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定し、各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得、前記復号対象ユニットの前記スキャン方式に基づいて、各グループの前記係数ブロック内の係数を１つずつ復元して、前記復号対象ユニットに対応する再構成データブロックを得るために用いられてもよい。
【0383】
一実施形態において、グループ化方式は、固定長のグループ化方式と、係数値の大きさに基づいてグループ分けを行う半固定長グループ化と、係数の配列位置に基づくグループ分けとのうちの少なくとも１つを含む。
【0384】
一実施形態において、符号化方式は、ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、半固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、及びゴロム・ライス符号化のうちの少なくとも１つを含む。
【0385】
一実施形態において、スキャン方式は、ラスタースキャン、ブロックスキャン、水平スキャン、垂直スキャン、往復スキャン、対角スキャン、逆水平スキャン、逆垂直スキャン及びヒルベルトスキャンのうちの少なくとも１つを含む。
【0386】
一実施形態において、再構成データブロックは、復号対象画像の元の画素値、前記元の画素値を予測して得られる残差値、前記残差値を量子化して得られる係数、又は前記残差値を変換して得られる変換係数のうちの１つからなるデータブロックである。
【0387】
一実施形態において、処理モジュール１００２は、具体的に、
符号化側と復号側の事前合意又はコンテキスト情報に基づいて、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを決定し、又は、
前記ビットストリームに基づいて解析して、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを取得し、又は、
前記復号対象ユニットの予測方式、量子化方式及び／又は変換方式に基づいて、前記グループ化方式を取得するために用いられる。
符号化側と復号側の事前合意又はコンテキスト情報に基づいて、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを決定し、又は、
前記ビットストリームに基づいて解析して、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを取得し、又は、
前記復号対象ユニットの予測方式、量子化方式及び／又は変換方式に基づいて、前記グループ化方式を取得するために用いられる。
【0388】
一実施形態において、処理モジュール１００２は、具体的に、
符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループパラメータを得、
各グループの前記グループパラメータに基づいて、前記半固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループパラメータを得、
各グループの前記グループパラメータに基づいて、前記半固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0389】
一実施形態において、処理モジュール１００２は、具体的に、
ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、及びゴロム・ライス符号化のうちの少なくとも１つの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、各グループのグループパラメータを得るために用いられる。
ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、及びゴロム・ライス符号化のうちの少なくとも１つの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、各グループのグループパラメータを得るために用いられる。
【0390】
一実施形態において、処理モジュール１００２は、具体的に、
固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループライスパラメータを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得、
各グループの前記グループライスパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループのグループライスパラメータを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得、
各グループの前記グループライスパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0391】
一実施形態において、処理モジュール１００２は、具体的に、
コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得、
固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得、
各グループの前記グループライスパラメータと前記グループパラメータ偏差とに基づいて、各グループのグループパラメータを得、
各グループの前記グループパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
コンテキストモデルに基づいて、各グループのグループライスパラメータを得、
固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得、
各グループの前記グループライスパラメータと前記グループパラメータ偏差とに基づいて、各グループのグループパラメータを得、
各グループの前記グループパラメータに基づいて、ゴロム・ライス符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0392】
一実施形態において、処理モジュール１００２は、具体的に、
固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループの次数ｋを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得、
各グループの前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
固定長符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループの次数ｋを得、又は、コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得、
各グループの前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、前記各グループにおける複数の係数値を含む。
【0393】
一実施形態において、処理モジュール１００２は、具体的に、
コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得、
固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得、
前記グループパラメータ偏差に基づいて各グループの次数ｋを更新し、
各グループの更新後の前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、各グループにおける複数の係数値を含む。
コンテキストモデルに基づいて、各グループの次数ｋを得、
固定長符号化アルゴリズム又はトランケーテッド・ユーナリコードに従って復号して、各グループのグループパラメータ偏差を得、
前記グループパラメータ偏差に基づいて各グループの次数ｋを更新し、
各グループの更新後の前記次数ｋに基づいて、ｋ次指数ゴロム符号化アルゴリズムに従って復号して、各グループにおける複数の係数値を得るために用いられ、
前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックは、各グループにおける複数の係数値を含む。
【0394】
一実施形態において、処理モジュール１００２は、具体的に、
復号によって得られた１つ以上のグループの係数、予測方式、量子化方式、及び変換方式のうちの少なくとも１つに基づいて、現在のグループの符号化方式を決定し、
前記現在のグループの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、前記現在のグループの係数を得るために用いられ、
前記現在のグループの符号化方式は、ゴロム・ライス符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、及び半固定長符号化方式のうちのいくつかの組み合わせである。
復号によって得られた１つ以上のグループの係数、予測方式、量子化方式、及び変換方式のうちの少なくとも１つに基づいて、現在のグループの符号化方式を決定し、
前記現在のグループの符号化方式に対応する復号方式に基づいて復号して、前記現在のグループの係数を得るために用いられ、
前記現在のグループの符号化方式は、ゴロム・ライス符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、及び半固定長符号化方式のうちのいくつかの組み合わせである。
【0395】
一実施形態において、符号化ユニットの複数のグループのうちの少なくとも２つのグループの符号化方式は異なる。
【0396】
一実施形態において、前記復号対象ユニットの復号方式がゴロム・ライス符号化又はｋ次指数ゴロム符号化のいずれかである場合、処理モジュール１００２は、具体的に、
前記復号対象ユニットの予測方式、量子化方式及び／又は変換方式に基づいて、前記復号対象ユニットのグループ化方式を取得するために用いられる。
前記復号対象ユニットの予測方式、量子化方式及び／又は変換方式に基づいて、前記復号対象ユニットのグループ化方式を取得するために用いられる。
【0397】
これに対応して、本発明はビデオ符号化装置を提供し、図１０に示すように、当該装置１０００は送受信モジュール１００１及び処理モジュール１００２を含む。
【0398】
ここで、処理モジュール１００２は、元の画像における符号化対象データブロックを第１のスキャン方式でスキャンして、係数シーケンスを得、前記係数シーケンスを第１のグループ化方式でグループ化して、複数グループの符号化対象サブシーケンスを得、各グループの符号化対象サブシーケンスに対応する係数符号化方式を決定し、１つずつ符号化して符号化済みビットストリームを得るために用いられる。
【0399】
送受信モジュール１００１は、符号化済みビットストリームを復号側に送信するために用いられる。
【0400】
一実施形態において、グループ化方式は、固定長のグループ化方式と、係数値の大きさに基づいてグループ分けを行う半固定長グループ化と、係数の配列位置に基づくグループ分けとのうちの少なくとも１つを含む。
【0401】
一実施形態において、符号化方式は、ユーナリコード、トランケーテッド・ユーナリコード、トランケーテッド・バイナリコード、固定長符号化、半固定長符号化、ｋ次指数ゴロム符号化、トランケーテッド・ライス符号化、ハフマン符号化、及びゴロム・ライス符号化のうちの少なくとも１つを含む。
【0402】
一実施形態において、、スキャン方式は、ラスタースキャン、ブロックスキャン、水平スキャン、垂直スキャン、往復スキャン、対角スキャン、逆水平スキャン、逆垂直スキャン及びヒルベルトスキャンのうちの少なくとも１つを含む。
【0403】
一実施形態において、符号化対象データブロックは、符号化対象画像の元の画素値、前記元の画素値を予測して得られる残差値、前記残差値を量子化して得られる係数、又は前記残差値を変換して得られる変換係数のうちの１つからなるデータブロックである。
【0404】
具体的に、本発明において提供されるビデオ符号化復号装置は、図２及び図３に示すエンコーダ及びデコーダによって実現され、図１に示す符号化復号システムを形成してもよい。その装置内部の構造模式図は図１～図３を参照し、ここでは説明を省略する。
【0405】
本発明の実施例で提供される電子機器は、ノートパソコン、タブレットパソコン、デスクトップコンピュータ、ポータブルコンピュータ等であってもよく、本発明の実施例はこれに限定されない。
【0406】
図１１は、本発明の実施例で提供される電子機器のハードウェア構成図である。図１１に示すように、当該電子機器は、プロセッサ１１１及びコンピュータ可読記憶媒体１１２を含む。コンピュータ可読記憶媒体１１２には、プロセッサ１１１によって実行可能なコンピュータ実行可能命令が記憶されており、プロセッサ１１１は、コンピュータ実行可能命令を実行して、本発明の上記のいずれかの実施例に開示された方法を実行する。
【0407】
例えば、プロセッサ１１１は、コンピュータ実行可能命令を実行して、
復号対象ユニットのビットストリームを得るステップと、
前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定するステップと、
各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得るステップと、
前記復号対象ユニットの前記スキャン方式に基づいて、各グループの前記係数ブロック内の係数を１つずつ復元して、前記復号対象ユニットに対応する再構成データブロックを得るステップと、を実行するために用いられる。
復号対象ユニットのビットストリームを得るステップと、
前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定するステップと、
各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得るステップと、
前記復号対象ユニットの前記スキャン方式に基づいて、各グループの前記係数ブロック内の係数を１つずつ復元して、前記復号対象ユニットに対応する再構成データブロックを得るステップと、を実行するために用いられる。
【0408】
例えば、プロセッサ１１１は、コンピュータ実行可能命令を実行して、
元の画像における符号化対象データブロックを第１のスキャン方式でスキャンして、係数シーケンスを得るステップと、
前記係数シーケンスを第１のグループ化方式でグループ化して、複数グループの符号化対象サブシーケンスを得るステップと、
各グループの符号化対象サブシーケンスに対応する係数符号化方式を決定し、１つずつ符号化して符号化済みビットストリームを得るステップと、を実行するために用いられる。
元の画像における符号化対象データブロックを第１のスキャン方式でスキャンして、係数シーケンスを得るステップと、
前記係数シーケンスを第１のグループ化方式でグループ化して、複数グループの符号化対象サブシーケンスを得るステップと、
各グループの符号化対象サブシーケンスに対応する係数符号化方式を決定し、１つずつ符号化して符号化済みビットストリームを得るステップと、を実行するために用いられる。
【0409】
上記の実施例において、全部又は一部をソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア又はそれらの任意の組み合わせによって実現することができる。ソフトウェアプログラムを用いて実現する場合、全部又は一部をコンピュータプログラム製品の形態で実現することができる。コンピュータプログラム製品は、１つ以上のコンピュータ命令を含む。当該コンピュータ命令がコンピュータ上でロード及び実行されるとき、本発明の実施形態に係る手順又は機能は、全部又は部分的に生成される。当該コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータネットワーク、又は他のプログラマブル装置であってもよい。当該コンピュータ命令は、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されてもよく、あるコンピュータ可読記憶媒体から別のコンピュータ可読記憶媒体に送信されてもよい。例えば、当該コンピュータ命令は、有線（例えば、同軸ケーブル、光ファイバ、デジタル加入者線（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｌｉｎｅ、ＤＳＬ））方式、又は無線（例えば、赤外線、無線、マイクロ波など）方式で、ウェブサイト、コンピュータ、サーバ、又はデータセンタから別のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、又はデータセンタに送信されてもよい。当該コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の利用可能な媒体、又は１つ以上の利用可能な媒体を統合したサーバ、データセンタなどのデータ記憶装置であってもよい。当該利用可能な媒体は、磁気媒体（例えば、フロッピーディスク、磁気ディスク、又は磁気テープ）、光媒体（例えば、デジタルビデオディスク（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｉｄｅｏ ｄｉｓｃ、ＤＶＤ））、半導体媒体（例えば、ソリッドステートドライブ（ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｄｒｉｖｅｓ、ＳＳＤ））などであってもよい。
【0410】
以上の実施形態の説明により、当業者は、説明の便宜と簡潔さのために、上記の各機能モジュールの分割のみを例として説明し、実際の応用において、必要に応じて上記の機能を異なる機能モジュールに割り当てて完成させることができ、すなわち、装置の内部構造を異なる機能モジュールに分割して、以上に説明された全部又は一部の機能を完成させることは明らかである。上記のシステム、装置、及びユニットの具体的な動作プロセスについては、前述の方法の実施例における対応するプロセスを参照されたい。
【0411】
本発明で提供されるいくつかの実施例では、開示されたシステム、装置、及び方法が他の形態で実現され得ることは、理解されるべきであろう。前述の装置実施例は、単なる例示的なものに過ぎず、例えば、前述のモジュール又はユニットの分割は、単なる論理的な機能の分割に過ぎず、実際の実施時、他の分割方法が存在してもよく、例えば、複数のユニット又はコンポーネントが別のシステムに組み合わせ又は統合されてもよく、いくつかの特徴が無視され又は実行されなくてもよい。また、表示又は討論される相互結合又は直接結合又は通信接続は、いくつかのインタフェース、装置又はユニットを介した間接結合又は通信接続であってもよく、電気的、機械的又は他の形態であってもよい。
【0412】
分離部品として説明する前記ユニットは、物理的に分離したものであってもなくてもよく、ユニットとして表される部品は、物理ユニットであってもなくてもよく、すなわち、同一の箇所に位置しても、複数のネットワークユニットに配置されてもよい。本実施例に係る技術案の目的を実現するために、実際の必要に応じて前述のユニットから一部又は全部を選択することができる。
【0413】
また、本発明の各実施例における各機能ユニットについては、全てのユニットが１つの処理ユニットに統合されてもよいし、各ユニットが単独で物理的に存在してもよいし、２つ以上のユニットが１つのユニットに統合されてもよい。上記の統合されたユニットは、ハードウェアの形態で実現されてもよく、ソフトウェア機能ユニットの形態で実現されてもよい。
【0414】
上記の統合されたユニットは、ソフトウェア機能ユニットの形態で実現され、かつ独立した製品として販売又は使用される場合、コンピュータ可読記憶媒体に記憶され得る。このような理解に基づいて、本発明に係る技術案は本質的に、換言すれば従来技術に貢献する部分又は当該技術案の全部又は一部が、ソフトウェア製品の形態で具現化されてもよく、当該コンピュータソフトウェア製品は、１つの記憶媒体に格納され、１台のコンピュータデバイス（パーソナルコンピュータ、サーバ、又はネットワークデバイス等であってもよい）又はプロセッサに、本発明の各実施例で説明した方法におけるステップの全部又は一部を実行させるためのいくつかの命令を含む。前述の記憶媒体としては、フラッシュメモリ、リムーバブルハードディスク、読み取り専用メモリ（Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ、ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ、ＲＡＭ）、磁気ディスク又は光ディスクなどの、プログラムコードを記憶可能な様々な媒体が挙げられる。
【0415】
以上は、本発明の具体的な実施形態に過ぎず、本発明の保護範囲はこれに限定されない。本発明に開示された技術的範囲内における任意の変化又は置換は、本発明の保護範囲内に含まれるべきである。したがって、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲に準ずるものとする。
【手続補正2】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
復号対象ユニットのビットストリームを得るステップと、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定するステップと、
各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得るステップと、
前記復号対象ユニットの前記スキャン方式に基づいて、各グループの前記係数ブロック内の係数を１つずつ復元して、前記復号対象ユニットに対応する再構成データブロックを得るステップと、を含む、
ことを特徴とするビデオ画像復号方法。
【請求項2】
前記スキャン方式は、垂直スキャンを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記再構成データブロックは、復号対象画像の元の画素値、前記元の画素値を予測して得られる残差値、又は前記残差値を量子化して得られる係数のうちの１つからなるデータブロックである、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定するステップは、符号化側と復号側の事前合意に基づいて、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを決定するステップ、又は、
前記ビットストリームに基づいて解析して、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを取得するステップ、又は、
前記符号化側と前記復号側の事前合意に基づいて、少なくとも1つのタイプの前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定し、前記少なくとも1つのタイプの前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式に基づいて、前記ビットストリームに基づいて解析して、前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式のうちのの少なくとも１つを取得するステップを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項5】
元の画像における符号化対象データブロックを第１のスキャン方式でスキャンして、係数シーケンスを得るステップと、前記係数シーケンスを第１のグループ化方式でグループ化して、複数グループの符号化対象サブシーケンスを得るステップと、
各グループの符号化対象サブシーケンスに対応する係数符号化方式を決定し、１つずつ符号化して符号化済みビットストリームを得るステップと、を含む、
ことを特徴とするビデオ画像符号化方法。
【請求項6】
復号対象ユニットのビットストリームを得るために用いられる送受信モジュールと、
前記復号対象ユニットのスキャン方式、グループ化方式、及び各グループに対応する符号化方式を決定し、各グループの符号化方式に基づいて復号し、前記復号対象ユニットに対応する係数ブロックを得、前記復号対象ユニットの前記スキャン方式に基づいて、各グループの前記係数ブロック内の係数を１つずつ復元して、前記復号対象ユニットに対応する再構成データブロックを得るために用いられる処理モジュールと、を含む、
ことを特徴とするビデオ画像復号装置。
【請求項7】
元の画像における符号化対象データブロックを第１のスキャン方式でスキャンして、係数シーケンスを得、前記係数シーケンスを第１のグループ化方式でグループ化して、複数グループの符号化対象サブシーケンスを得、各グループの符号化対象サブシーケンスに対応する係数符号化方式を決定し、１つずつ符号化して符号化済みビットストリームを得るために用いられる処理モジュールを含む、
ことを特徴とするビデオ画像符号化装置。
【請求項8】
請求項６に記載の装置と請求項７に記載の装置とを備える、ことを特徴とするビデオ符号化復号システム。
【請求項9】
メモリに接続されるプロセッサを含むビデオ符号化復号装置であって、前記メモリは、コンピュータプログラム又は命令を記憶するために用いられ、
前記プロセッサは、前記メモリに記憶されたコンピュータプログラム又は命令を実行して、前記装置に請求項１～５のいずれか１項に記載の方法を実行させるために用いられる、
ことを特徴とするビデオ符号化復号装置。
【請求項10】
請求項１～５のいずれか１項に記載の方法を実行するために用いられる、ことを特徴とする電子機器。
【請求項11】
プログラム又は命令を含む可読記憶媒体であって、前記プログラム又は命令がプロセッサによって実行されると、請求項１～５のいずれか１項に記載の方法が実行される、ことを特徴とする可読記憶媒体。
【国際調査報告】