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WO2013175756A1 - 画像符号化方法、画像復号方法、画像符号化装置、画像復号装置及び画像符号化復号装置 - Google Patents

画像符号化方法、画像復号方法、画像符号化装置、画像復号装置及び画像符号化復号装置 Download PDF

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WO2013175756A1
WO2013175756A1 PCT/JP2013/003185 JP2013003185W WO2013175756A1 WO 2013175756 A1 WO2013175756 A1 WO 2013175756A1 JP 2013003185 W JP2013003185 W JP 2013003185W WO 2013175756 A1 WO2013175756 A1 WO 2013175756A1
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WO
WIPO (PCT)
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flag
sao
signal
decoding
processing
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2013/003185
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English (en)
French (fr)
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健吾 寺田
陽司 柴原
京子 谷川
寿郎 笹井
敏康 杉尾
徹 松延
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
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Priority to RU2013158403A priority patent/RU2616166C2/ru
Priority to JP2013548645A priority patent/JP6176614B2/ja
Priority to CN201380001841.8A priority patent/CN103636221B/zh
Priority to MX2013014738A priority patent/MX2013014738A/es
Priority to PH1/2013/502696A priority patent/PH12013502696A1/en
Priority to ES13793180T priority patent/ES3053315T3/es
Priority to AU2013264331A priority patent/AU2013264331B2/en
Priority to KR1020137034313A priority patent/KR101920519B1/ko
Priority to BR112013033830A priority patent/BR112013033830A2/pt
Priority to EP13793180.4A priority patent/EP2858355B1/en
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    • H04N19/186—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a colour or a chrominance component
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    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/80—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation
    • H04N19/82—Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation involving filtering within a prediction loop

Definitions

  • the present invention relates to an image encoding method and an image decoding method, and more particularly to arithmetic coding and arithmetic decoding of Sample Adaptive Offset (SAO) parameters.
  • SAO Sample Adaptive Offset
  • H.264 As an image coding standard, H.264 is used. Although there is H.264 / AVC (MPEG-4 AVC), the High Efficiency Video Coding (HEVC) standard is being considered as a next-generation standard (see, for example, Non-Patent Document 1).
  • JCT-VC Joint Collaborative Team on Video Coding
  • An object of the present invention is to provide an image coding method and an image decoding method capable of reducing the amount of processing while suppressing deterioration of coding efficiency.
  • an image encoding method includes an SAO processing step of performing sample adaptive offset (SAO) processing on a luminance signal, a chrominance Cb signal, and a chrominance Cr signal included in a processing target block.
  • SAO sample adaptive offset
  • a first flag arithmetically coding a first flag indicating whether the SAO parameter indicating the content of the SAO process is the same for the processing target block and the left adjacent block left adjacent to the processing target block;
  • the luminance signal, the chrominance Cb signal, and the chrominance C Arithmetic coded using one context the first flag for the signal.
  • the present invention can provide an image coding method and an image decoding method capable of reducing the amount of processing while suppressing deterioration of coding efficiency.
  • FIG. 1 is a block diagram of an image coding apparatus according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a flowchart of the image coding process according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram of an SAO parameter variable-length coding unit according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart of SAO parameter variable-length coding processing according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram of a sao_merge_left_flag coding unit according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart of sao_merge_left_flag encoding processing according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart of an image coding method according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a block diagram of an image coding apparatus according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a flowchart of the image coding process according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram of an SAO parameter variable-length
  • FIG. 8 is a diagram showing evaluation results of the image coding method according to Embodiment 1.
  • FIG. 9 is a block diagram of an image decoding apparatus according to a second embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart of an image decoding process according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram of an SAO parameter variable-length decoding unit according to a second embodiment.
  • FIG. 12 is a flowchart of SAO parameter variable length decoding processing according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a block diagram of a sao_merge_left_flag decoding unit according to the second embodiment.
  • FIG. 14 is a flowchart of sao_merge_left_flag decoding processing according to the second embodiment.
  • FIG. 14 is a flowchart of sao_merge_left_flag decoding processing according to the second embodiment.
  • FIG. 15 is a flowchart of an image decoding method according to Embodiment 2.
  • FIG. 16 is an overall configuration diagram of a content supply system for realizing content distribution service.
  • FIG. 17 is an overall configuration diagram of a digital broadcasting system.
  • FIG. 18 is a block diagram showing an exemplary configuration of a television.
  • FIG. 19 is a block diagram showing a configuration example of an information reproducing / recording unit for reading and writing information on a recording medium which is an optical disk.
  • FIG. 20 is a view showing an example of the structure of a recording medium which is an optical disc.
  • FIG. 21A shows an example of a mobile phone.
  • FIG. 21B is a block diagram showing a configuration example of a mobile phone.
  • FIG. 22 shows the structure of multiplexed data.
  • FIG. 23 is a view schematically showing how each stream is multiplexed in multiplexed data.
  • FIG. 24 is a diagram showing in more detail how a video stream is stored in a PES packet sequence.
  • FIG. 25 is a diagram showing the structures of TS packets and source packets in multiplexed data.
  • FIG. 26 shows the data structure of the PMT.
  • FIG. 27 shows an internal structure of multiplexed data information.
  • FIG. 28 shows the internal structure of stream attribute information.
  • FIG. 29 shows the steps of identifying video data.
  • FIG. 30 is a block diagram showing a configuration example of an integrated circuit for implementing the moving picture coding method and the moving picture decoding method according to each of the embodiments.
  • FIG. 31 is a diagram showing a configuration for switching the drive frequency.
  • FIG. 32 is a diagram showing the steps of identifying video data and switching the drive frequency.
  • FIG. 33 is a diagram showing an example of a look-up table in which video data standards and drive frequencies are associated with each other.
  • FIG. 34A is a diagram illustrating an example of a configuration in which modules of the signal processing unit are shared.
  • FIG. 34B is a diagram illustrating another example of the configuration for sharing the modules of the signal processing unit.
  • the current HEVC standard includes a process called SAO (Sample Adaptive Offset).
  • SAO Sample Adaptive Offset
  • the SAO process is a process of adding an offset value to each pixel of an image decoded from a code string. Thereby, the original image before encoding can be reproduced more faithfully, and the image quality deterioration due to the encoding can be reduced.
  • the image coding apparatus selects a context for each signal to be coded. Then, the symbol occurrence probability is determined corresponding to the selected context.
  • the inventors have found that the conventional method has a problem that the number of contexts used in arithmetic coding is large, and a memory of a large size must be prepared to save the context.
  • an image encoding method includes an SAO processing step of performing sample adaptive offset (SAO) processing on a luminance signal, a chrominance Cb signal, and a chrominance Cr signal included in a processing target block.
  • SAO sample adaptive offset
  • a first flag arithmetically coding a first flag indicating whether the SAO parameter indicating the content of the SAO process is the same for the processing target block and the left adjacent block left adjacent to the processing target block;
  • the luminance signal, the chrominance Cb signal, and the chrominance C Arithmetic coded using one context the first flag for the signal.
  • the image coding method arithmetically codes the first flag for the luminance signal, the chrominance Cb signal, and the chrominance Cr signal using one context.
  • the image coding method can reduce the number of contexts used as compared to the case where the first flag for the luminance signal, the chrominance Cb signal, and the chrominance Cr signal is arithmetically encoded using different contexts, and The throughput can be reduced.
  • the said image coding method can reduce processing amount, suppressing the fall of coding efficiency.
  • the image coding method may further arithmetically code a second flag indicating whether the SAO parameter is the same for the processing target block and the upper adjacent block above and adjacent to the processing target block.
  • the second flag encoding step, the first flag encoding step and the second flag encoding step including a context used for arithmetic coding of the first flag and an arithmetic coding of the second flag
  • the context may be determined according to the same context determination method.
  • the said image coding method can share a circuit with a 1st flag and a 2nd flag by using the same context determination method with respect to a 1st flag and a 2nd flag. Thereby, simplification of the image coding apparatus can be realized.
  • a luminance first flag which is a first flag for the luminance signal
  • a Cb first flag which is a first flag for the chrominance Cb signal
  • the chrominance Cr signal The Cr first flag, which is the first flag for, may be arithmetically encoded using one context.
  • a single first flag for the luminance signal, the chrominance Cb signal and the chrominance Cr signal may be arithmetically encoded using one context.
  • each pixel included in the processing target block is classified into a plurality of categories, an offset value associated with the classified category is added to each pixel, and the SAO parameter is a category And information indicating an offset value.
  • SAO parameters indicating contents of SAO (Sample Adaptive Offset) processing are the same for the processing target block and the left adjacent block left adjacent to the processing target block.
  • the said image decoding method carries out the arithmetic decoding of the 1st flag for a luminance signal, a colour-difference Cb signal, and a colour-difference Cr signal using one context.
  • the image decoding method can reduce the number of contexts used compared to the case where the first flag for the luminance signal, the chrominance Cb signal, and the chrominance Cr signal is arithmetically decoded using different contexts, and the processing amount Can be reduced.
  • the image decoding method can reduce the amount of processing while suppressing a decrease in coding efficiency.
  • the image decoding method further performs arithmetic decoding of a second flag indicating whether the SAO parameter is the same for the process target block and the upper adjacent block above and adjacent to the process target block.
  • the same context is determined as the context used for arithmetic decoding of the first flag and the context used for arithmetic decoding of the second flag. It may be determined according to the method.
  • the image decoding method can share the circuit with the first flag and the second flag by using the same context determination method for the first flag and the second flag. Thereby, simplification of the image decoding apparatus can be realized.
  • a luminance first flag which is a first flag for the luminance signal
  • a Cb first flag which is a first flag for the chrominance Cb signal
  • the chrominance Cr signal The first flag, the Cr first flag, may be arithmetically decoded using one context.
  • a single first flag for the luminance signal, the chrominance Cb signal, and the chrominance Cr signal may be arithmetically decoded using one context.
  • each pixel included in the processing target block is classified into a plurality of categories, an offset value associated with the classified category is added to each pixel, and the SAO parameter is a category And information indicating an offset value.
  • An image coding apparatus includes a control circuit and a storage device accessible from the control circuit, and the control circuit includes a luminance signal, a chrominance Cb signal, and a chrominance signal included in a processing target block.
  • An SAO processing step of performing SAO (Sample Adaptive Offset) processing on a chrominance Cr signal, and an SAO parameter indicating contents of the SAO processing are the same for the processing target block and a left adjacent block adjacent to the processing target block on the left.
  • the SAO parameter of the processing target block is arithmetically processed. And encoding the SAO parameter encoding step; The grayed encoding step, arithmetic coding using one context the first flag for a luminance signal, color difference Cb signal and a color difference Cr signal.
  • the image coding apparatus arithmetically codes the first flag for the luminance signal, the chrominance Cb signal, and the chrominance Cr signal using one context.
  • the image coding apparatus can reduce the number of contexts used as compared to the case where the first flag for the luminance signal, the chrominance Cb signal and the chrominance Cr signal is arithmetically encoded using different contexts, and The throughput can be reduced.
  • the image coding apparatus can reduce the amount of processing while suppressing a decrease in coding efficiency.
  • An image decoding apparatus includes a control circuit and a storage device accessible from the control circuit, and the control circuit is a SAO parameter indicating the content of SAO (Sample Adaptive Offset) processing.
  • an SAO parameter decoding step of arithmetically decoding the SAO parameter of the process target block, and the first flag obtained by arithmetic decoding The SAO parameter of the processing target block or the left adjacent block
  • the image decoding apparatus arithmetically decodes the luminance signal, the chrominance Cb signal, and the first flag for the chrominance Cr signal using one context.
  • the image decoding apparatus can reduce the number of contexts used compared to the case where the first flag for the luminance signal, the chrominance Cb signal, and the chrominance Cr signal is arithmetically decoded using different contexts, and the processing amount Can be reduced.
  • the image decoding apparatus can reduce the amount of processing while suppressing a decrease in encoding efficiency.
  • An image coding and decoding apparatus includes the image coding apparatus and the image decoding apparatus.
  • Embodiment 1 In the present embodiment, an embodiment of the image coding apparatus will be described.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an image coding apparatus 100 according to the present embodiment.
  • the image coding apparatus 100 shown in FIG. 1 generates a code string 125 (coded bit stream) by coding the input image 121.
  • the image coding apparatus 100 includes a code block division unit 101, a subtraction unit 102, a conversion unit 103, a coefficient variable length coding unit 104, an inverse conversion unit 105, an addition unit 106, and a frame memory 107.
  • a prediction unit 108, an SAO processing unit 109, and an SAO parameter variable length coding unit 110 are provided.
  • Step S101 The code block division unit 101 divides the input image 121 into code blocks 122, and sequentially outputs the code blocks 122 to the subtraction unit 102 and the prediction unit 108.
  • the size of the code block 122 is variable, and the code block division unit 101 divides the input image 121 into code blocks 122 using features of the input image 121.
  • the minimum size of the code block 122 is 4 horizontal pixels ⁇ 4 vertical pixels, and the maximum size is 32 horizontal pixels ⁇ 32 vertical pixels.
  • Step S102 The prediction unit 108 generates a prediction block 129 using the code block 122 and the decoded image 128 stored in the frame memory 107.
  • Step S103 The subtraction unit 102 generates a difference block 123 which is a difference between the code block 122 and the prediction block 129.
  • Step S104 The conversion unit 103 converts the difference block 123 into a frequency coefficient 124.
  • Step S105 The inverse conversion unit 105 restores the difference block 126 by converting the frequency coefficient 124 into pixel data.
  • Step S106 The addition unit 106 generates a decoded block 127 by adding the restored difference block 126 and the prediction block 129.
  • the SAO processing unit 109 determines the SAO parameter 131 and adds the SAO offset value to each pixel of the decoded block 127 according to the determined SAO parameter to generate a decoded block 130, and adds the decoded block 130 as the addition result to the frame. It is stored in the memory 107.
  • the SAO processing unit 109 classifies each pixel into a plurality of categories, and adds an offset value corresponding to the classified category to each pixel. There are multiple classification methods.
  • the SAO processing unit 109 generates sao_type_idx, which is a parameter indicating the used classification method, and sao_offset indicating an offset value as the SAO parameter 131.
  • the SAO processing unit 109 sets sao_merge_left_flag to that effect to 1.
  • Step S108 The SAO parameter variable-length coding unit 110 generates a code string 125 by variable-length coding the SAO parameter 131. Details will be described later.
  • Step S109 The coefficient variable length coding unit 104 generates a code string 125 by performing variable length coding on the frequency coefficient 124.
  • Step S110 Steps S102 to S109 are repeated until encoding of all code blocks in the image to be encoded is completed.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the SAO parameter variable length coding unit 110.
  • the SAO parameter variable-length coding unit 110 includes a sao_merge_left_flag coding unit 141, a sao_type_idx coding unit 142, and a sao_offset coding unit 143.
  • Step S121 The sao_merge_left_flag encoding unit 141 encodes sao_merge_left_flag. Steps S121 to S124 are executed for each of the luminance component Y (luminance signal), the color difference component Cb (color difference Cb signal), and the color difference component Cr (color difference Cr signal). That is, steps S121 to S124 are performed three times.
  • the luminance component Y, the color difference component Cb, and the color difference component Cr will also be referred to as Y, Cb and Cr.
  • Step S122 The SAO parameter variable-length coding unit 110 determines whether sao_merge_left_flag is 1 and, if sao_merge_left_flag is 1, does not encode sao_type_idx and sao_offset, and proceeds to step S125. On the other hand, if sao_merge_left_flag is 0, the SAO parameter variable-length coding unit 110 proceeds to step S123.
  • Step S123 The sao_type_idx encoding unit 142 encodes sao_type_idx.
  • Step S124 The sao_offset encoding unit 143 encodes sao_offset.
  • Step S125 Steps S121 to S124 are repeated until the encoding of the SAO parameters of Y, Cb and Cr is completed.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the sao_merge_left_flag encoding unit 141.
  • the sao_merge_left_flag encoding unit 141 includes a context switching unit 151, a context 0 arithmetic encoding unit 152, and a context 1 arithmetic encoding unit 153.
  • Step S131 The context switching unit 151 determines whether sao_merge_left_flag to be processed is sao_merge_left_flag of luminance component Y, and if sao_merge_left_flag to be processed is sao_merge_left_flag to be luminance component Y, the process proceeds to step S132 and sao_merge_left_flag to be processed is Cb or Cr sao_merge_left_flag If there is, the process proceeds to step S133.
  • Step S132 The context 0 arithmetic coding unit 152 generates a code string by performing arithmetic coding on sao_merge_left_flag using the context 0.
  • Step S133 The context 1 arithmetic coding unit 153 performs arithmetic coding on sao_merge_left_flag using context 1 to generate a code string.
  • the sao_merge_left_flag encoding unit 141 performs arithmetic encoding of sao_merge_left_flag using two types of contexts of context 0 and context 1.
  • the sao_merge_left_flag encoding unit 141 uses context 0 exclusively for sao_merge_left_flag of luminance component Y, but uses context 1 in common for sao_merge_left_flag of chrominance component Cb and sao_merge_left_flag of chrominance component Cr. .
  • the image coding apparatus 100 uses the same context for sao_merge_left_flag of Cb and Cr in arithmetic coding of sao_merge_left_flag. Thereby, the image coding apparatus 100 can reduce the number of contexts and the memory size. Further, context switching between Cb and Cr becomes unnecessary, and determination processing of Cb and Cr can be deleted.
  • the symbol occurrence probability (probability of becoming 1) of sao_merge_left_flag is considered to be different between Cb and Cr, and different contexts are used.
  • the inventor has found through experiments that sao_merge_left_flag of Cb and Cr is correlated, and that coding efficiency is hardly deteriorated even if the context is common.
  • FIG. 7 is a flowchart of an image coding method by the image coding apparatus 100 in this case.
  • the image coding apparatus 100 performs SAO processing on each of the luminance signal, the color difference Cb signal, and the color difference Cr signal included in the processing target block (S141). Specifically, the image coding apparatus 100 classifies each pixel included in the processing target block into a plurality of categories, and adds the offset value associated with the classified category to each pixel. Further, the SAO parameter includes information (sao_type_idx) indicating the category classification method and information (sao_offset) indicating the offset value.
  • the category classification method is, for example, a band offset method of classifying pixels by the value of pixel value, an edge offset method of classifying pixels by edge direction, or the like. Moreover, sao_type_idx may further indicate whether or not to perform SAO processing.
  • the image coding apparatus 100 sets a first flag (sao_merge_left_flag) indicating whether the SAO parameter indicating the content of the SAO process is the same for the processing target block and the left adjacent block adjacent to the processing target block on the left. ) Is arithmetically encoded (S142).
  • the image coding apparatus 100 arithmetically codes the first flag for the luminance signal, the chrominance Cb signal, and the chrominance Cr signal using one context.
  • the context is a table indicating symbol occurrence probability, and is updated according to the actually appearing symbol.
  • the image coding apparatus 100 arithmetically calculates the SAO parameter of the processing target block. It encodes (S144).
  • the image coding apparatus 100 performs SAO processing of the processing target block. Do not arithmetic encode the parameters.
  • FIG. 8 shows the experimental results of the image coding method according to Embodiment 1 (a method using a common context for Cb and Cr) and the method using a common context for Y, Cb and Cr (Modification 1).
  • FIG. The experimental conditions follow the common experimental conditions of the HEVC standardization body. The larger the value, the lower the coding efficiency, and the negative the value, the better the coding efficiency. As shown in FIG. 8, all values are 0.1% or less, and it can be seen that the coding efficiency hardly decreases even if the number of contexts is reduced by using a common context. In addition, in the first modification, a part of the value is ⁇ 0.3%, which indicates that the coding efficiency is improved.
  • the method of the present embodiment or the method of the first modification may be applied to other syntaxes given to the code string, not limited to sao_merge_left_flag. That is, a common variable-length coding unit may be used for sao_merge_left_flag and the other syntaxes.
  • the image coding apparatus 100 uses a flag sao_merge_up_flag indicating whether to copy and use the SAO parameter of an adjacent upper code block, and uses a common context for Cb and Cr for that flag, or Y, A common context may be used for Cb and Cr.
  • the image coding apparatus 100 uses the second flag (sao_merge_up_flag) indicating whether the SAO parameter indicating the content of the SAO process is the same for the processing target block and the upper adjacent block above and adjacent to the processing target block. Arithmetic coding Also, the image coding apparatus 100 determines the context used for arithmetic coding of the first flag and the context used for arithmetic coding of the second flag according to the same context determination method.
  • the context determination method is, for example, a method of using a common context with Cb and Cr, or a method of using a common context with Y, Cb and Cr, as described above.
  • the image coding apparatus 100 uses sao_type_idx indicating the classification type and sao_offset indicating the SAO offset value as the SAO parameters, but the configuration is not limited thereto.
  • the SAO parameter may further include at least one of a parameter used as auxiliary information for classifying pixels, and sao_offset_sign representing a sign (positive or negative) bit of sao_offset.
  • the image coding apparatus 100 codes the SAO parameter for each code block, but it is not limited thereto.
  • the image coding apparatus 100 may code the SAO parameter in units smaller than the code block, or conversely may code the SAO parameter in units in which a plurality of code blocks are connected.
  • the image coding apparatus 100 may copy and use the SAO parameter of another code block without coding the SAO parameter in the target code block.
  • the code block is 32 ⁇ 32 at the maximum and 4 ⁇ 4 the minimum, the size of the coding block is not limited to this. Also, the code block may have a fixed size.
  • the image coding apparatus 100 includes the luminance first flag which is the first flag for the luminance signal, the Cb first flag which is the first flag for the chrominance Cb signal, and the first for the chrominance Cr signal. Arithmetic coding is performed using one context with the Cr first flag that is the flag.
  • one common sao_merge_left_flag may be generated for Y, Cb and Cr. Even in such a case, a common (one) context is used for sao_merge_left_flag of Y, Cb and Cr as in the above embodiment. That is, the image coding apparatus 100 may arithmetically code a single first flag for the luminance signal, the chrominance Cb signal, and the chrominance Cr signal using one context.
  • processing in the present embodiment may be realized by software. Then, this software may be distributed by downloading or the like. Also, the software may be distributed by being recorded on a recording medium such as a CD-ROM. This applies to the other embodiments in the present specification.
  • an image decoding apparatus 200 that decodes the coded bit stream generated by the image coding apparatus 100 according to the first embodiment will be described.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of image decoding apparatus 200 according to the present embodiment.
  • the image decoding apparatus 200 illustrated in FIG. 9 generates a decoded image 225 by decoding the code string 221.
  • the code string 221 corresponds to, for example, the code string 125 generated by the image coding apparatus 100 described above.
  • the image decoding apparatus 200 includes a coefficient variable length decoding unit 201, an inverse conversion unit 202, an addition unit 203, a decoded block combining unit 204, a frame memory 205, an SAO parameter variable length decoding unit 206, and an SAO processing unit. And 207.
  • Step S201 The SAO parameter variable length decoding unit 206 performs variable length decoding of the SAO parameter 227 from the code string 221.
  • Step S202 The coefficient variable length decoding unit 201 performs variable length decoding on the code string 221 to generate a frequency coefficient 222, and outputs the frequency coefficient 222 to the inverse transform unit 202.
  • Step S203 The inverse conversion unit 202 generates the difference block 223 by converting the frequency coefficient 222 into pixel data.
  • Step S204 The addition unit 203 generates a decoded block 224 by adding the decoded image 226 stored in the frame memory 205 and the difference block 223.
  • Step S205 The SAO processing unit 207 classifies each pixel of the decoded block 224 into categories according to the SAO parameter 227, and generates an decoded block 228 by adding an offset value corresponding to the category to each pixel.
  • Step S206 Steps S201 to S205 are repeated until decoding of all decoded blocks in the image to be decoded is completed.
  • the decoded block combining unit 204 combines the plurality of decoded blocks 228 to generate the decoded image 225, and stores the decoded image 225 as the decoded image 226 in the frame memory 205.
  • FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the SAO parameter variable length decoding unit 206.
  • the SAO parameter variable length decoding unit 206 includes a sao_merge_left_flag decoding unit 241, a sao_type_idx decoding unit 242, and a sao_offset decoding unit 243.
  • FIG. 12 is a diagram showing a flow of SAO parameter variable length decoding processing (S201 in FIG. 10).
  • the SAO parameter variable length decoding process shown in FIG. 12 is the same as the SAO parameter variable length coding process shown in FIG.
  • the SAO parameter variable-length decoding unit 206 does not decode sao_type_idx and sao_offset, but copies the SAO parameter of the already adjacent decoded code block on the left and performs SAO processing.
  • Step S221 The sao_merge_left_flag decoding unit 241 decodes sao_merge_left_flag. Steps S221 to S224 are performed on each of the luminance component Y, the color difference component Cb, and the color difference component Cr. That is, steps S221 to S224 are performed three times.
  • Step S222 The SAO parameter variable-length decoding unit 206 determines whether sao_merge_left_flag is 1, and if sao_merge_left_flag is 1, does not decode sao_type_idx and sao_offset, and the process proceeds to step S225. On the other hand, when sao_merge_left_flag is 0, the SAO parameter variable-length decoding unit 206 proceeds to step S223.
  • Step S223 The sao_type_idx decoding unit 242 decodes sao_type_idx.
  • Step S224 The sao_offset decoding unit 243 decodes sao_offset.
  • Step S225 Steps S221 to S224 are repeated until decoding of the SAO parameters of Y, Cb and Cr is completed.
  • FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the sao_merge_left_flag decoding unit 241. As shown in FIG. As shown in FIG. 13, the sao_merge_left_flag decoding unit 241 includes a context switching unit 251, a context 0 arithmetic decoding unit 252, and a context 1 arithmetic decoding unit 253.
  • FIG. 14 is a diagram showing a flow of sao_merge_left_flag decoding processing (S221 in FIG. 12).
  • the sao_merge_left_flag decoding process shown in FIG. 14 is only that the part of encoding in the sao_merge_left_flag encoding process shown in FIG. 6 of the first embodiment has been changed to decoding.
  • Step S231 The context switching unit 251 determines whether the processing object sao_merge_left_flag is sao_merge_left_flag of the luminance component Y, and if the processing object sao_merge_left_flag is the luminance component Y sao_merge_left_flag, the process goes to step S232, and the processing object sao_merge_left_flag is Cb or Cr sao_merge_left_flag If there is, the process proceeds to step S233.
  • Step S232 The context 0 arithmetic decoding unit 252 generates a code string by performing arithmetic decoding on sao_merge_left_flag using the context 0.
  • Step S233 The context 1 arithmetic decoding unit 253 generates a code string by performing arithmetic decoding on sao_merge_left_flag using the context 1.
  • the sao_merge_left_flag decoding unit 241 performs arithmetic decoding on sao_merge_left_flag using two types of contexts of context 0 and context 1.
  • the sao_merge_left_flag decoding unit 241 uses context 0 exclusively for sao_merge_left_flag of the luminance component Y, but uses context 1 commonly for sao_merge_left_flag of the chrominance component Cb and sao_merge_left_flag of the chrominance component Cr.
  • the image decoding apparatus 200 can achieve the same effect as that of the first embodiment.
  • the image decoding apparatus 200 uses a common context for Cb and Cr, but may use a common context for Y, Cb, and Cr.
  • FIG. 15 is a flowchart of an image decoding method by the image decoding apparatus 200 in this case.
  • the image decoding apparatus 200 indicates whether the SAO parameter indicating the content of the SAO process is the same for the processing target block and the left adjacent block on the left adjacent to the processing target block. Arithmetic decoding of the flag (sao_merge_left_flag) is performed (S241). Here, the image decoding apparatus 200 performs arithmetic decoding on the luminance signal, the chrominance Cb signal, and the first flag for the chrominance Cr signal using one context.
  • the image decoding apparatus 200 Arithmetic decoding is performed on the SAO parameters of the processing target block (S 243).
  • the image decoding apparatus 200 uses the SAO parameter of the processing target block obtained by arithmetic decoding or the SAO parameter of the left adjacent block according to the first flag to use the luminance signal and the color difference Cb included in the processing target block.
  • An SAO process is performed on each of the signal and the chrominance Cr signal (S244).
  • the image decoding apparatus 200 uses the SAO parameter of the processing target block obtained by the arithmetic decoding when the first flag is “0”, and the left adjacent when the second flag is “1”.
  • the SAO parameter includes information (sao_type_idx) indicating the category classification method and information (sao_offset) indicating the offset value.
  • the image decoding apparatus 200 classifies each pixel included in the target block into a plurality of categories using the category classification method indicated by sao_type_idx. Then, the image decoding apparatus 200 adds, to each pixel, an offset value associated with the classified category. This offset value is indicated by sao_offset.
  • the image decoding apparatus 200 determines whether the SAO parameter indicating the content of the SAO process is the same for the processing target block and the upper adjacent block above and adjacent to the processing target block.
  • the second flag (sao_merge_up_flag) may be arithmetically decoded.
  • the image decoding apparatus 200 may determine the context used for arithmetic decoding of the first flag and the context used for arithmetic decoding of the second flag according to the same context determination method.
  • the image decoding apparatus 200 includes a luminance first flag which is a first flag for a luminance signal, a Cb first flag which is a first flag for a chrominance Cb signal, and a first flag for a chrominance Cr signal.
  • a certain Cr first flag may be arithmetically decoded using one context.
  • the image decoding apparatus 200 may arithmetically decode a single first flag for a luminance signal, a chrominance Cb signal, and a chrominance Cr signal using one context.
  • each of the functional blocks can usually be realized by an MPU (microprocessor), a memory, and the like. Further, the processing by each of the functional blocks can usually be realized by software (program), and the software is stored in a storage medium such as a ROM. Then, such software may be distributed by downloading or the like, or may be distributed by being recorded on a recording medium such as a CD-ROM. Of course, it is also possible to realize each functional block by hardware (dedicated circuit).
  • each embodiment may be realized by centralized processing using a single device (system), or may be realized by distributed processing using a plurality of devices. Good.
  • the computer that executes the program may be singular or plural. That is, the computer may perform centralized processing or may perform distributed processing.
  • each processing unit included in the image encoding device and the image decoding device according to the above embodiments is typically realized as an LSI which is an integrated circuit. These may be individually made into one chip, or may be made into one chip so as to include some or all.
  • circuit integration is not limited to LSI's, and implementation using dedicated circuitry or general purpose processors is also possible.
  • a field programmable gate array (FPGA) that can be programmed after LSI fabrication, or a reconfigurable processor that can reconfigure connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.
  • each component may be configured by dedicated hardware or implemented by executing a software program suitable for each component.
  • Each component may be realized by a program execution unit such as a CPU or a processor reading and executing a software program recorded on a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory.
  • the image encoding device and the image decoding device include a control circuit (control circuit) and a storage (electrically accessible from the control circuit) electrically connected to the control circuit.
  • the control circuit includes at least one of dedicated hardware and a program execution unit.
  • the storage device stores a software program to be executed by the program execution unit.
  • the present invention may be the above software program, or may be a non-transitory computer readable recording medium in which the above program is recorded. Further, it goes without saying that the program can be distributed via a transmission medium such as the Internet.
  • division of functional blocks in the block diagram is an example, and a plurality of functional blocks may be realized as one functional block, one functional block may be divided into a plurality of parts, or some functions may be transferred to another function block. May be Also, a single piece of hardware or software may process the functions of a plurality of functional blocks having similar functions in parallel or in time division.
  • the order in which the steps included in the above-described image encoding method or image decoding method are performed is for illustrating the present invention specifically, and may be an order other than the above. . Also, some of the above steps may be performed simultaneously (in parallel) with other steps.
  • Each of the above-described embodiments can be implemented by recording a program for realizing the configuration of the moving picture coding method (image coding method) or the moving picture decoding method (image decoding method) described in each of the above embodiments on a storage medium. It is possible to easily carry out the processing shown in the form in an independent computer system.
  • the storage medium may be a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, an IC card, a semiconductor memory, or the like as long as the program can be recorded.
  • the system is characterized by having an image coding / decoding device including an image coding device using an image coding method and an image decoding device using an image decoding method.
  • Other configurations in the system can be suitably modified as the case may be.
  • FIG. 16 is a diagram showing an overall configuration of a content supply system ex100 for realizing content distribution service.
  • the area for providing communication service is divided into desired sizes, and base stations ex106, ex107, ex108, ex109 and ex110, which are fixed wireless stations, are installed in each cell.
  • This content supply system ex100 includes a computer ex111, a personal digital assistant (PDA) ex112, a camera ex113, a mobile phone ex114, and a game machine ex115 via the Internet service provider ex102 and the telephone network ex104 and the base stations ex106 to the Internet ex101. Each device such as is connected.
  • PDA personal digital assistant
  • content supply system ex100 is not limited to the configuration as shown in FIG. 16, and any element may be combined and connected.
  • each device may be directly connected to the telephone network ex104 without going through the base stations ex106 to ex110, which are fixed wireless stations.
  • the devices may be directly connected to each other via near field communication or the like.
  • the camera ex113 is a device capable of shooting moving images such as a digital video camera
  • the camera ex116 is a device capable of shooting still images and moving images such as a digital camera.
  • the mobile phone ex114 is a GSM (registered trademark) (Global System for Mobile Communications) system, a CDMA (Code Division Multiple Access) system, a W-CDMA (Wideband-Code Division Multiple Access) system, or an LTE (Long Term Evolution) system.
  • the method may be any of HSPA (High Speed Packet Access) mobile phone, PHS (Personal Handyphone System), etc.
  • live distribution and the like become possible by connecting the camera ex113 and the like to the streaming server ex103 through the base station ex109 and the telephone network ex104.
  • live distribution encoding processing is performed on content (for example, a video of a music live, etc.) captured by the user using camera ex113 as described in the above embodiments (that is, according to one aspect of the present invention) Function as the image coding apparatus), and transmits to the streaming server ex103.
  • the streaming server ex 103 streams the content data transmitted to the requested client.
  • the clients include the computer ex 111, the PDA ex 112, the camera ex 113, the mobile phone ex 114, the game machine ex 115 and the like capable of decoding the above-mentioned encoded data.
  • Each device that has received the distributed data decodes and reproduces the received data (that is, it functions as an image decoding apparatus according to an aspect of the present invention).
  • encoding processing of captured data may be performed by the camera ex 113, may be performed by the streaming server ex 103 that performs data transmission processing, or may be performed sharing each other.
  • the decryption processing of the data distributed may be performed by the client, may be performed by the streaming server ex 103, or may be performed sharing each other.
  • not only the camera ex113 but also still images and / or moving image data captured by the camera ex116 may be transmitted to the streaming server ex103 via the computer ex111.
  • the encoding process in this case may be performed by any of the camera ex 116, the computer ex 111, and the streaming server ex 103, or may be performed sharing each other.
  • these encoding / decoding processes are generally processed by the LSI ex 500 that the computer ex 111 or each device has.
  • the LSI ex 500 may be a single chip or a plurality of chips.
  • Software for moving image encoding / decoding is incorporated in any recording medium (CD-ROM, flexible disk, hard disk, etc.) readable by computer ex111 etc., and encoding / decoding processing is performed using the software. May be Furthermore, when the mobile phone ex114 is equipped with a camera, moving image data acquired by the camera may be transmitted. The moving image data at this time is data encoded by the LSI ex 500 included in the mobile phone ex 114.
  • the streaming server ex103 may be a plurality of servers or a plurality of computers, and may process, record, or distribute data in a distributed manner.
  • the client can receive and reproduce the encoded data.
  • the client can receive, decrypt, and reproduce the information transmitted by the user in real time, and even a user who does not have special rights or facilities can realize personal broadcasting.
  • the system for digital broadcasting ex200 also includes at least a moving picture coding apparatus (image coding apparatus) or a moving picture decoding of each of the above embodiments. Any of the devices (image decoding devices) can be incorporated.
  • a moving picture coding apparatus image coding apparatus
  • Any of the devices (image decoding devices) can be incorporated.
  • multiplexed data in which music data and the like are multiplexed with video data is transmitted to the communication or satellite ex202 via radio waves.
  • This video data is data encoded by the moving picture encoding method described in each of the above embodiments (that is, data encoded by the image encoding apparatus according to one aspect of the present invention).
  • the broadcast satellite ex202 receiving this transmits a radio wave for broadcasting, and this radio wave is received by a home antenna ex204 capable of receiving satellite broadcasting.
  • a device such as a television (receiver) ex300 or a set top box (STB) ex217 decodes and reproduces the received multiplexed data (that is, it functions as an image decoding device according to an aspect of the present invention).
  • the reader / recorder ex218 reads and decodes multiplexed data recorded on a recording medium ex215 such as a DVD or BD, or encodes a video signal on the recording medium ex215 and, in some cases, multiplexes it with a music signal and writes it. It is possible to implement the moving picture decoding apparatus or the moving picture coding apparatus described in each of the above embodiments. In this case, the reproduced video signal is displayed on the monitor ex 219, and the video signal can be reproduced in another apparatus or system by the recording medium ex 215 on which the multiplexed data is recorded.
  • the moving picture decoding apparatus may be mounted in the set top box ex217 connected to the cable ex203 for cable television or the antenna ex204 for satellite / terrestrial broadcast, and this may be displayed on the monitor ex219 of the television. At this time, the moving picture decoding apparatus may be incorporated in the television instead of the set top box.
  • FIG. 18 is a diagram showing a television (receiver) ex300 that uses the moving picture decoding method and the moving picture coding method described in each of the above embodiments.
  • the television ex300 acquires a tuner ex301 that acquires or outputs multiplexed data in which audio data is multiplexed into video data via the antenna ex204 that receives the broadcast, the cable ex203, or the like, and demodulates the received multiplexed data.
  • the modulation / demodulation unit ex302 that modulates multiplexed data to be transmitted to the outside, the demodulated multiplexed data is separated into video data and audio data, or the video data and audio data encoded by the signal processing unit ex306 And a multiplexing / demultiplexing unit ex303 that multiplexes
  • the television ex300 decodes the audio data and the video data, or encodes the respective information.
  • the audio signal processing unit ex304, the video signal processing unit ex305 (an image coding apparatus or an image according to an aspect of the present invention And a speaker ex307 for outputting a decoded audio signal, and an output unit ex309 having a display unit ex308 such as a display for displaying a decoded video signal.
  • the television ex300 includes an interface unit ex317 including an operation input unit ex312 and the like that receive an input of a user operation.
  • the television ex300 includes a control unit ex310 that centrally controls each unit, and a power supply circuit unit ex311 that supplies power to each unit.
  • the interface unit ex317 is, besides the operation input unit ex312, a bridge ex313 connected to an external device such as a reader / recorder ex218, a slot unit ex314 for enabling attachment of a recording medium ex216 such as an SD card, external recording such as a hard disk It may have a driver ex 315 for connecting to a medium, a modem ex 316 connected to a telephone network, and the like. Note that the recording medium ex216 can electrically record information by a nonvolatile / volatile semiconductor memory element to be stored.
  • the components of the television ex300 are connected to one another via a synchronization bus.
  • television ex300 decodes multiplexed data acquired from the outside by antenna ex204 and the like and reproduces the multiplexed data.
  • the television ex300 receives the user operation from the remote controller ex220 and the like, and demultiplexes the multiplexed data demodulated by the modulation / demodulation unit ex302 by the multiplexing / demultiplexing unit ex303 based on the control of the control unit ex310 having a CPU or the like. Further, the television ex300 decodes the separated audio data in the audio signal processing unit ex304, and decodes the separated video data in the video signal processing unit ex305 using the decoding method described in each of the above embodiments.
  • the decoded audio signal and video signal are output from the output unit ex309 to the outside. At the time of output, these signals may be temporarily stored in the buffers ex318, ex319, etc. so that the audio signal and the video signal are reproduced synchronously. Also, the television ex300 may read multiplexed data not from broadcast or the like, but from the recording media ex215 and ex216 such as a magnetic / optical disk and an SD card. Next, a configuration will be described in which the television ex300 encodes an audio signal or a video signal and externally transmits the signal or writes the signal to a recording medium or the like.
  • the television ex300 receives the user operation from the remote controller ex220 and the like, and based on the control of the control unit ex310, encodes the audio signal by the audio signal processing unit ex304, and the video signal processing unit ex305 executes the video signal in each of the above embodiments. Coding is performed using the coding method described above.
  • the encoded audio signal and video signal are multiplexed by multiplexer / demultiplexer ex303 and output to the outside. At the time of multiplexing, these signals may be temporarily stored in the buffers ex320, ex321, etc. so that the audio signal and the video signal are synchronized.
  • the buffers ex318, ex319, ex320, and ex321 may have a plurality of buffers as illustrated, or one or more buffers may be shared. Furthermore, besides being illustrated, data may be stored in a buffer as a buffer material to avoid system overflow and underflow, for example, between the modulation / demodulation unit ex302 and the multiplexing / demultiplexing unit ex303.
  • television ex300 In addition to acquiring audio data and video data from broadcasts and recording media, etc., television ex300 is also configured to receive AV input from a microphone or a camera, and performs encoding processing on data acquired from them. It is also good. Although television ex300 is described here as a configuration capable of the above encoding processing, multiplexing, and external output, these processing can not be performed, and only the above reception, decoding processing, and external output are possible. It may be a configuration.
  • the decoding process or the encoding process may be performed by any of the television ex300 and the reader / recorder ex218, or with the television ex300.
  • the reader / recorder ex 218 may share each other.
  • FIG. 19 shows a configuration of an information reproducing / recording unit ex400 in the case of reading or writing data from an optical disc.
  • the information reproducing / recording unit ex400 includes elements ex401, ex402, ex403, ex404, ex405, ex406, and ex407 described below.
  • the optical head ex401 irradiates a laser spot on the recording surface of the recording medium ex215 which is an optical disk to write information, detects reflected light from the recording surface of the recording medium ex215, and reads the information.
  • the modulation recording unit ex402 electrically drives the semiconductor laser incorporated in the optical head ex401 and modulates the laser light according to the recording data.
  • the reproduction / demodulation unit ex403 amplifies the reproduction signal obtained by electrically detecting the reflected light from the recording surface by the photodetector incorporated in the optical head ex401, separates and demodulates the signal component recorded in the recording medium ex215, and Play back information.
  • the buffer ex 404 temporarily holds information to be recorded on the recording medium ex 215 and information reproduced from the recording medium ex 215.
  • the disk motor ex405 rotates the recording medium ex215.
  • the servo control unit ex406 moves the optical head ex401 to a predetermined information track while controlling the rotational drive of the disk motor ex405, and performs the laser spot tracking process.
  • the system control unit ex407 controls the entire information reproducing / recording unit ex400.
  • the system control unit ex407 uses various information held in the buffer ex404, and generates / adds new information as necessary.
  • the modulation recording unit ex402 and the reproduction / demodulation unit This is realized by performing recording and reproduction of information through the optical head ex401 while cooperatively operating the servo control unit ex406.
  • the system control unit ex 407 is configured by, for example, a microprocessor, and executes the processing of reading and writing by executing the program.
  • the optical head ex401 may be configured to perform higher-density recording using near-field light.
  • FIG. 20 shows a schematic view of a recording medium ex 215 which is an optical disc.
  • a guide groove (groove) is formed in a spiral shape on the recording surface of the recording medium ex215, and in the information track ex230, address information indicating the absolute position on the disc is recorded in advance by the change of the groove shape.
  • the address information includes information for specifying the position of the recording block ex231, which is a unit for recording data, and the apparatus for recording and reproduction reproduces the information track ex230 and reads the address information to specify the recording block.
  • the recording medium ex215 includes a data recording area ex233, an inner circumference area ex232, and an outer circumference area ex234.
  • An area used to record user data is data recording area ex233, and inner circumference area ex232 and outer circumference area ex234 arranged on the inner circumference or the outer circumference of data recording area ex233 are used for specific applications other than user data recording. Used.
  • the information reproducing / recording unit ex400 reads / writes encoded audio data, video data, or multiplexed data obtained by multiplexing those data from / to the data recording area ex233 of such a recording medium ex215.
  • an optical disc such as a single layer DVD or BD has been described as an example, but the optical disc is not limited to these, and may be an optical disc having a multilayer structure and capable of recording other than the surface.
  • an optical disc with multi-dimensional recording / reproduction such as recording information in the same place of the disc using light of colors of different wavelengths, recording layers of different information from various angles, etc. It may be
  • the digital broadcasting system ex200 it is possible to receive data from the satellite ex202 and the like by the car ex210 having the antenna ex205 and reproduce a moving image on a display device such as a car navigation system ex211 which the car ex210 has.
  • the configuration of the car navigation system ex211 may be, for example, the configuration shown in FIG. 18 to which a GPS reception unit is added, and the same may be considered for the computer ex111, the mobile phone ex114, and the like.
  • FIG. 21A is a diagram showing a mobile phone ex114 using the moving picture decoding method and the moving picture coding method described in the above embodiment.
  • the mobile phone ex114 is an antenna ex350 for transmitting and receiving radio waves to and from the base station ex110, a video, a camera unit ex365 capable of taking a still image, a video taken by the camera unit ex365, a video received by the antenna ex350, etc.
  • a display unit ex 358 such as a liquid crystal display that displays the decoded data.
  • the cellular phone ex114 further includes a main unit including an operation key unit ex366, an audio output unit ex357 which is a speaker for outputting audio, an audio input unit ex356 which is a microphone for inputting audio, a photographed image, A memory unit ex367 that stores still images, recorded voices, or encoded data such as received images, still images, and mails or decoded data, or an interface unit with a recording medium that similarly stores data A certain slot portion ex364 is provided.
  • the mobile phone ex114 controls the main control unit ex360 that integrally controls each unit of the main body unit including the display unit ex358 and the operation key unit ex366, while the power supply circuit unit ex361, the operation input control unit ex362, and the video signal processing unit ex355 , Camera interface unit ex363, LCD (Liquid Crystal Display) control unit ex359, modulation / demodulation unit ex352, multiplexing / demultiplexing unit ex353, audio signal processing unit ex354, slot unit ex364, and memory unit ex367 are mutually connected via bus ex370 ing.
  • the main control unit ex360 that integrally controls each unit of the main body unit including the display unit ex358 and the operation key unit ex366, while the power supply circuit unit ex361, the operation input control unit ex362, and the video signal processing unit ex355 , Camera interface unit ex363, LCD (Liquid Crystal Display) control unit ex359, modulation / demodulation unit ex352, multiplexing / demultiplexing unit ex353, audio signal processing unit ex354,
  • power supply circuit unit ex361 starts up cellular phone ex114 to an operable state by supplying power from the battery pack to each unit.
  • the cellular phone ex114 converts the audio signal collected by the audio input unit ex356 into a digital audio signal by the audio signal processing unit ex354 in the voice communication mode. This is spread spectrum processed by the modulation / demodulation unit ex 352, subjected to digital-to-analog conversion processing and frequency conversion processing by the transmission / reception unit ex 351, and then transmitted through the antenna ex 350.
  • the cellular phone ex114 In the voice communication mode, the cellular phone ex114 amplifies received data received via the antenna ex350, performs frequency conversion processing and analog-to-digital conversion processing, performs spectrum despreading processing in the modulation / demodulation unit ex352, and performs audio signal processing unit After converting into an analog voice signal by ex 354, this is output from the voice output unit ex 357.
  • main control unit ex360 performs spread spectrum processing on text data in modulation / demodulation unit ex352, performs digital / analog conversion processing and frequency conversion processing in transmission / reception unit ex351, and transmits it to base station ex110 via antenna ex350.
  • substantially the reverse processing is performed on the received data, and the result is output to display unit ex 358.
  • the video signal processing unit ex 355 compresses the video signal supplied from the camera unit ex365 according to the moving picture coding method described in each of the above embodiments.
  • the encoded that is, it functions as an image encoding device according to an aspect of the present invention
  • encoded video data is sent to the multiplexing / demultiplexing unit ex353.
  • the audio signal processing unit ex354 encodes an audio signal collected by the audio input unit ex356 while capturing a video, a still image and the like with the camera unit ex365, and sends the encoded audio data to the multiplexing / demultiplexing unit ex353 Do.
  • the multiplexing / demultiplexing unit ex353 multiplexes the encoded video data supplied from the video signal processing unit ex355 and the encoded audio data supplied from the audio signal processing unit ex354 according to a predetermined method, and the result is obtained.
  • the multiplexed data is subjected to spread spectrum processing by the modulation / demodulation unit (modulation / demodulation circuit unit) ex352, subjected to digital / analog conversion processing and frequency conversion processing by the transmission / reception unit ex351, and then transmitted via the antenna ex350.
  • multiplexed data received via antenna ex350 is decoded
  • the multiplexing / demultiplexing unit ex353 separates the multiplexed data into a bit stream of video data and a bit stream of audio data, and processes the video signal encoded through the synchronization bus ex370 into video signal processing.
  • the encoded audio data is supplied to the unit ex 355 and is supplied to the audio signal processing unit ex 354.
  • the video signal processing unit ex 355 decodes a video signal by decoding according to the moving picture decoding method corresponding to the moving picture coding method described in each of the above embodiments (that is, an image according to one aspect of the present invention) For example, the display unit ex358 displays a video and a still image included in a moving image file linked to a home page via the LCD control unit ex359.
  • the audio signal processing unit ex 354 decodes the audio signal, and the audio output unit ex 357 outputs the audio.
  • the terminal such as the mobile phone ex114 or the like is, like the television ex300, a transmitting terminal of only an encoder and a receiving terminal of only a decoder, in addition to a transmitting / receiving terminal having both an encoder and a decoder.
  • a transmitting terminal of only an encoder and a receiving terminal of only a decoder in addition to a transmitting / receiving terminal having both an encoder and a decoder.
  • reception and transmission of multiplexed data in which music data and the like are multiplexed in the video data in the digital broadcasting system ex200
  • data in which text data related to the video and the like are multiplexed besides audio data It may be video data itself instead of multiplexed data.
  • Embodiment 4 As necessary, the moving picture coding method or apparatus shown in each of the above embodiments and the moving picture coding method or apparatus conforming to different standards such as MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 are switched as appropriate. It is also possible to generate video data.
  • multiplexed data in which audio data and the like are multiplexed with video data is configured to include identification information indicating which standard the video data conforms to.
  • identification information indicating which standard the video data conforms to.
  • the specific configuration of multiplexed data including video data generated by the moving picture coding method or apparatus shown in each of the above embodiments will be described below.
  • the multiplexed data is a digital stream in the MPEG-2 transport stream format.
  • FIG. 22 shows the structure of multiplexed data.
  • multiplexed data is obtained by multiplexing one or more of a video stream, an audio stream, a presentation graphics stream (PG), and an interactive graphics stream.
  • the video stream indicates the main video and subvideo of the movie
  • the audio stream (IG) indicates the subaudio mixing the main audio portion of the movie with the main audio
  • the presentation graphics stream indicates the subtitles of the movie.
  • the main video refers to a normal video displayed on the screen
  • the sub video refers to a video displayed on a small screen in the main video.
  • the interactive graphics stream also shows an interactive screen created by arranging GUI parts on the screen.
  • the video stream is encoded by the moving picture coding method or apparatus shown in each of the above embodiments, or the moving picture coding method or apparatus complying with the conventional standards such as MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 etc. ing.
  • the audio stream is encoded by a method such as Dolby AC-3, Dolby Digital Plus, MLP, DTS, DTS-HD, or linear PCM.
  • Each stream included in multiplexed data is identified by PID. For example, 0x1011 for video streams used for movie images, 0x1100 to 0x111F for audio streams, 0x1200 to 0x121F for presentation graphics, 0x1400 to 0x141F for interactive graphics streams, movie 0x1B00 to 0x1B1F are assigned to the video stream used for the sub video, and 0x1A00 to 0x1A1F are assigned to the audio stream used for the sub audio to be mixed with the main audio.
  • FIG. 23 is a view schematically showing how multiplexed data is multiplexed.
  • a video stream ex235 composed of a plurality of video frames and an audio stream ex238 composed of a plurality of audio frames are converted into PES packet sequences ex236 and ex239, respectively, and converted into TS packets ex237 and ex240.
  • the data of presentation graphics stream ex241 and interactive graphics ex244 are converted to PES packet sequences ex242 and ex245, respectively, and further converted to TS packets ex243 and ex246.
  • the multiplexed data ex247 is configured by multiplexing these TS packets into one stream.
  • FIG. 24 shows in more detail how the video stream is stored in the PES packet sequence.
  • the first row in FIG. 24 shows a video frame sequence of a video stream.
  • the second row shows a PES packet sequence.
  • I picture, B picture and P picture which are a plurality of Video Presentation Units in the video stream are divided for each picture and stored in the payload of the PES packet.
  • Each PES packet has a PES header, and in the PES header, PTS (Presentation Time-Stamp) which is a picture display time and DTS (Decoding Time-Stamp) which is a picture decoding time are stored.
  • PTS Presentation Time-Stamp
  • DTS Decoding Time-Stamp
  • FIG. 25 shows the format of a TS packet that is ultimately written to multiplexed data.
  • the TS packet is a 188-byte fixed-length packet composed of a 4-byte TS header having information such as PID identifying a stream and a 184-byte TS payload storing data, and the PES packet is divided and stored in the TS payload. Ru.
  • 4 bytes of TP_Extra_Header are attached to the TS packet, and a 192 byte source packet is configured and written to multiplexed data.
  • TP_Extra_Header describes information such as ATS (Arrival_Time_Stamp).
  • ATS indicates the transfer start time of the TS packet to the PID filter of the decoder.
  • the source packets are arranged in the multiplexed data as shown in the lower part of FIG. 25, and the number incremented from the beginning of the multiplexed data is called an SPN (source packet number).
  • TS packets included in multiplexed data there are PAT (Program Association Table), PMT (Program Map Table), PCR (Program Clock Reference), etc. in addition to each stream such as video, audio and subtitles.
  • the PAT indicates what is the PID of the PMT used in multiplexed data, and the PID of the PAT itself is registered at 0.
  • the PMT has PIDs of respective streams such as video, audio and subtitles included in multiplexed data and attribute information of streams corresponding to the PIDs, and also has various descriptors relating to multiplexed data.
  • the descriptor includes copy control information for instructing permission or non-permission of copying of multiplexed data.
  • the PCR corresponds to an ATS to which the PCR packet is transferred to the decoder in order to synchronize ATC (Arrival Time Clock), which is the ATS time axis, and STC (System Time Clock), which is the PTS ⁇ DTS time axis. It has STC time information.
  • ATC Arriv Time Clock
  • STC System Time Clock
  • FIG. 26 is a diagram for explaining in detail the data structure of the PMT.
  • a PMT header in which the length of data included in the PMT, etc. is described is placed.
  • a plurality of descriptors related to multiplexed data are arranged.
  • the copy control information etc. is described as a descriptor.
  • a plurality of stream information related to each stream included in the multiplexed data is disposed after the descriptor.
  • the stream information is composed of a stream descriptor in which a stream type, a stream PID, and stream attribute information (frame rate, aspect ratio, etc.) are described in order to identify a stream compression codec and the like.
  • the multiplexed data is recorded together with the multiplexed data information file.
  • the multiplexed data information file is management information of multiplexed data as shown in FIG. 27.
  • the multiplexed data information file has one-to-one correspondence with multiplexed data, and is composed of multiplexed data information, stream attribute information and an entry map.
  • the multiplexed data information is composed of a system rate, a reproduction start time, and a reproduction end time.
  • the system rate indicates the maximum transfer rate of multiplexed data to the PID filter of the system target decoder described later.
  • the interval of ATS included in multiplexed data is set to be equal to or less than the system rate.
  • the playback start time is the PTS of the leading video frame of multiplexed data
  • the playback end time is set to the PTS of the video frame at the end of multiplexed data plus the playback interval of one frame.
  • attribute information on each stream included in multiplexed data is registered for each PID. Attribute information has different information for each video stream, audio stream, presentation graphics stream, and interactive graphics stream.
  • the frame rate is determined by what compression codec the video stream is compressed, the resolution of the individual picture data making up the video stream, the aspect ratio, It has information such as how much it is.
  • the audio stream attribute information is such as what compression codec the audio stream is compressed, what number of channels is included in the audio stream, what language it corresponds to, what sampling frequency is, etc. With the information of These pieces of information are used, for example, to initialize the decoder before the player reproduces.
  • the stream type included in the PMT among the multiplexed data is used.
  • video stream attribute information included in the multiplexed data information is used.
  • the moving picture coding method or apparatus shown in each of the above embodiments for the stream type or video stream attribute information included in PMT.
  • Providing a step or means for setting unique information indicating that the data is video data generated by the method or apparatus. With this configuration, it is possible to distinguish between video data generated by the moving picture coding method or apparatus described in each of the above embodiments and video data conforming to another standard.
  • FIG. 29 shows steps of the moving picture decoding method according to the present embodiment.
  • step exS100 the stream type included in the PMT or the video stream attribute information included in the multiplexed data information is acquired from the multiplexed data.
  • step exS101 it is determined whether the stream type or the video stream attribute information indicates that it is multiplexed data generated by the moving picture coding method or apparatus shown in the above embodiments. Do.
  • step exS102 each of the above implementations is performed. Decoding is performed by the moving picture decoding method shown in the form.
  • the conventional Decoding is performed by a moving image decoding method conforming to the standard.
  • FIG. 30 shows a configuration of an LSI ex 500 formed into one chip.
  • the LSI ex500 includes elements ex501, ex502, ex503, ex504, ex505, ex506, ex507, ex508, and ex509 described below, and the elements are connected via a bus ex510.
  • the power supply circuit unit ex505 starts up to an operable state by supplying power to each unit when the power is on.
  • the LSI ex500 controls the microphone ex117 or the camera ex113 by the AV I / O ex509 based on the control of the control unit ex501 including the CPU ex502, the memory controller ex503, the stream controller ex504, and the drive frequency control unit ex512.
  • the input AV signal is temporarily stored in an external memory ex 511 such as an SDRAM.
  • the accumulated data is divided into plural times according to the processing amount and the processing speed, etc. and sent to the signal processing unit ex507, and the signal processing unit ex507 encodes and / or Signal encoding is performed.
  • the coding process of the video signal is the coding process described in each of the above embodiments.
  • the signal processing unit ex 507 further performs processing such as multiplexing of encoded audio data and encoded video data as needed, and outputs the multiplexed data from the stream I / O ex 506 to the outside.
  • the output multiplexed data is transmitted toward the base station ex 107 or written to the recording medium ex 215. Note that data may be temporarily stored in the buffer ex 508 so as to be synchronized when multiplexing.
  • the memory ex 511 has been described as an external configuration of the LSI ex 500, but may be included in the LSI ex 500.
  • the buffer ex 508 is not limited to one, and may have a plurality of buffers.
  • the LSI ex 500 may be integrated into one chip or a plurality of chips.
  • control unit ex501 includes the CPU ex502, the memory controller ex503, the stream controller ex504, the drive frequency control unit ex512, and the like
  • the configuration of the control unit ex501 is not limited to this.
  • the signal processing unit ex507 may further include a CPU.
  • the processing speed can be further improved by providing the CPU also inside the signal processing unit ex507.
  • the CPU ex 502 may be configured to include the signal processing unit ex 507 or, for example, an audio signal processing unit which is a part of the signal processing unit ex 507.
  • the control unit ex501 includes the signal processing unit ex507 or the CPU ex502 including a part of the signal processing unit ex507.
  • LSI LSI
  • IC system LSI
  • super LSI ultra LSI
  • the method of circuit integration is not limited to LSI's, and implementation using dedicated circuitry or general purpose processors is also possible.
  • a programmable field programmable gate array FPGA
  • a reconfigurable processor that can reconfigure connection and setting of circuit cells in the LSI may be used.
  • Such a programmable logic device typically loads the program that constitutes software or firmware, or reads it from a memory or the like, and the moving picture coding method or moving picture shown in each of the above embodiments.
  • An image decoding method can be implemented.
  • FIG. 31 shows a configuration ex800 in the present embodiment.
  • the drive frequency switching unit ex803 sets the drive frequency high. Then, it instructs a decoding processing unit ex801 that executes the moving picture decoding method described in each of the above embodiments to decode video data.
  • the video data is video data conforming to the conventional standard, as compared with the case where the video data is generated by the moving picture coding method or apparatus described in each of the above embodiments, Set the drive frequency low. Then, it instructs the decoding processing unit ex802 conforming to the conventional standard to decode the video data.
  • drive frequency switching unit ex803 includes CPU ex502 and drive frequency control unit ex512 shown in FIG.
  • the decoding processing unit ex801 for executing the moving picture decoding method described in each of the above embodiments and the decoding processing unit ex802 conforming to the conventional standard correspond to the signal processing unit ex507 in FIG.
  • the CPU ex 502 identifies which standard the video data conforms to. Then, based on the signal from CPU ex502, drive frequency control unit ex512 sets the drive frequency. Also, based on the signal from the CPU ex 502, the signal processing unit ex 507 decodes the video data.
  • identification information described in the fourth embodiment for identification of video data, for example, it is conceivable to use the identification information described in the fourth embodiment.
  • the identification information is not limited to that described in the fourth embodiment, and may be any information that can identify which standard the video data conforms to. For example, it is possible to identify which standard the video data conforms to, based on an external signal identifying whether the video data is to be used for a television or to be used for a disc, etc. In this case, identification may be made based on such an external signal. Further, it is conceivable that the selection of the drive frequency in the CPU ex 502 is performed based on a look-up table in which the standard of video data as shown in FIG. 33 is associated with the drive frequency, for example. The look-up table is stored in the buffer ex508 or the internal memory of the LSI, and the CPU ex 502 can select the drive frequency by referring to the look-up table.
  • FIG. 32 shows the steps for implementing the method of the present embodiment.
  • the signal processing unit ex507 acquires identification information from multiplexed data.
  • the CPU ex502 determines, based on the identification information, whether the video data is generated by the encoding method or apparatus described in each of the above embodiments.
  • the CPU ex 502 sends a signal for setting the drive frequency high to the drive frequency control unit ex 512 in step exS 202.
  • the drive frequency control unit ex512 sets the drive frequency to a high drive frequency.
  • the CPU ex 502 drives a signal for setting the drive frequency low in step exS203. It sends to the frequency control unit ex512.
  • the drive frequency control unit ex512 sets the drive frequency lower than that in the case where the video data is generated by the encoding method or apparatus described in each of the above embodiments.
  • the power saving effect can be further enhanced by changing the voltage to be applied to the LSI ex 500 or the device including the LSI ex 500 in conjunction with the switching of the driving frequency. For example, when setting the driving frequency low, it is conceivable to set the voltage to be applied to the device including the LSI ex 500 or the LSI ex 500 lower than when setting the driving frequency high accordingly.
  • the method of setting the drive frequency may set the drive frequency high when the processing amount at the time of decoding is large, and may set the drive frequency low when the processing amount at the time of decoding is small. It is not limited to the method. For example, when the processing amount of decoding video data compliant with the MPEG4-AVC standard is larger than the processing amount of decoding video data generated by the moving picture coding method or apparatus described in each of the above embodiments. It is conceivable that the setting of the driving frequency is reversed to the above.
  • the method of setting the drive frequency is not limited to the configuration in which the drive frequency is lowered.
  • the voltage applied to the LSI ex500 or a device including the LSI ex500 is set high. If it is indicated that the video data conforms to the conventional MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1, etc., it may be considered to set a low voltage to a device including the LSI ex500 or the LSI ex500.
  • the CPU ex502 is stopped.
  • the processing of the CPU ex 502 is temporarily stopped because there is room for processing.
  • the identification information indicates that the video data is generated by the moving picture coding method or apparatus described in each of the above embodiments
  • the CPU ex 502 is temporarily driven if there is an allowance in processing. It is also conceivable to stop it. In this case, it is conceivable to set the stop time shorter than in the case where it is shown that the video data conforms to the conventional standards such as MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1.
  • power saving can be achieved by switching the drive frequency in accordance with the standard to which the video data conforms. Further, in the case where a battery is used to drive the LSI ex500 or a device including the LSI ex500, it is possible to extend the life of the battery with power saving.
  • a plurality of video data conforming to different standards may be input to the devices and systems described above such as a television and a mobile phone.
  • the signal processing unit ex 507 of the LSI ex 500 needs to correspond to a plurality of standards.
  • the circuit scale of the LSI ex500 becomes large, and the cost increases.
  • a decoding processing unit for executing the moving picture decoding method described in each of the above embodiments and a decoding conforming to the conventional standards such as MPEG-2, MPEG4-AVC, VC-1 etc.
  • the configuration is such that a part of the processing unit is shared.
  • An example of this configuration is shown in ex 900 of FIG. 34A.
  • the moving picture decoding method described in each of the above embodiments and the moving picture decoding method conforming to the MPEG4-AVC standard are processed in processing such as entropy coding, dequantization, deblocking filter, motion compensation, etc. Some content is common.
  • the decoding processing unit ex902 corresponding to the MPEG4-AVC standard is shared, and for the other processing content specific to one aspect of the present invention not corresponding to the MPEG4-AVC standard, a dedicated decoding processing unit A configuration in which ex901 is used can be considered.
  • a dedicated decoding processing unit ex 901 is used for entropy decoding, and other dequantization, deblocking filter, motion compensation
  • the common processing content shares the decoding processing unit for executing the moving picture decoding method described in each of the above embodiments, and processing content specific to the MPEG4-AVC standard
  • the configuration may use a dedicated decoding processing unit.
  • ex1000 of FIG. 34B another example of partially sharing the process is illustrated in ex1000 of FIG. 34B.
  • a dedicated decoding processing unit ex1001 corresponding to processing specific to one aspect of the present invention
  • a dedicated decoding processing unit ex1002 corresponding to processing specific to another conventional standard
  • a common decoding processing unit ex1003 corresponding to the processing content common to the moving picture decoding method according to and the moving picture decoding method according to another conventional standard is used.
  • the dedicated decoding processing units ex1001 and ex1002 are not necessarily specialized to processing contents specific to one aspect of the present invention or other conventional standards, and can execute other general-purpose processing, It is also good.
  • the configuration of the present embodiment can be implemented by the LSI ex500.
  • the circuit size of the LSI is reduced by sharing the decoding processing unit with respect to the processing content common to the moving picture decoding method according to one aspect of the present invention and the moving picture decoding method according to the conventional standard. And, it is possible to reduce the cost.
  • the present invention can be applied to an image coding method, an image decoding method, an image coding device and an image decoding device.
  • the present invention is also applicable to high-resolution information display devices or imaging devices such as televisions, digital video recorders, car navigation systems, mobile phones, digital cameras, and digital video cameras, which include an image encoding device.
  • Reference Signs List 100 image coding apparatus 101 code block division unit 102 subtraction unit 103 conversion unit 104 coefficient variable length coding unit 105, 202 inverse conversion unit 106, 203 addition unit 107, 205 frame memory 108 prediction unit 109, 207 SAO processing unit 110 SAO Parameter variable length coding unit 121 input image 122 code block 123, 126, 223 difference block 124, 222 frequency coefficient 125, 221 code string 127, 130, 224, 228 decoded block 128, 225, 226 decoded image 129 predicted block 131, 227 SAO parameters 141 sao_merge_left_flag encoding unit 142 sao_type_idx encoding unit 143 sao_offset encoding unit 151, 251 context switching unit 152 context Qist 0 arithmetic coding unit 153 context 1 arithmetic coding unit 200 image decoding device 201 coefficient variable length decoding unit 204 decoded block combining unit 206 SAO

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

　画像符号化方法は、処理対象ブロックに含まれるＹ信号、Ｃｂ信号及びＣｒ信号にＳＡＯ処理を行うＳＡＯ処理ステップ（Ｓ１４１）と、前記ＳＡＯ処理の内容を示すＳＡＯパラメータが、前記処理対象ブロックと左隣接ブロックとで同じであるか否かを示す第１フラグ（ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ）を算術符号化する第１フラグ符号化ステップ（Ｓ１４２）と、前記処理対象ブロックのＳＡＯパラメータが、前記左隣接ブロックのＳＡＯパラメータと異なる場合（Ｓ１４３でＮｏ）、前記処理対象ブロックのＳＡＯパラメータを算術符号化するＳＡＯパラメータ符号化ステップ（Ｓ１４４）とを含み、前記第１フラグ符号化ステップでは、Ｙ信号、Ｃｂ信号及びＣｒ信号のための前記第１フラグを一つのコンテキストを用いて算術符号化する。

Description

画像符号化方法、画像復号方法、画像符号化装置、画像復号装置及び画像符号化復号装置
　本発明は、画像符号化方法及び画像復号方法に関し、特に、ＳＡＯ（Ｓａｍｐｌｅ　Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｏｆｆｓｅｔ）パラメータの算術符号化及び算術復号に関するものである。
　近年、デジタル映像機器の技術進歩が著しく、映像信号（時系列順に並んだ複数の動画像ピクチャ）を圧縮符号化し、符号化により得られた映像信号を、ＤＶＤ又はハードディスク等の記録メディアに記録したり、ネット上に配信する機会が増えている。画像符号化規格としてはＨ．２６４／ＡＶＣ（ＭＰＥＧ－４　ＡＶＣ）があるが、次世代の標準規格としてＨＥＶＣ（Ｈｉｇｈ　Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　Ｖｉｄｅｏ　Ｃｏｄｉｎｇ）規格が検討されている（例えば、非特許文献１参照）。
Ｊｏｉｎｔ　Ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ　Ｔｅａｍ　ｏｎ　Ｖｉｄｅｏ　Ｃｏｄｉｎｇ　（ＪＣＴ－ＶＣ）　ｏｆ　ＩＴＵ－Ｔ　ＳＧ１６　ＷＰ３　ａｎｄ　ＩＳＯ／ＩＥＣ　ＪＴＣ１／ＳＣ２９／ＷＧ１１　９ｔｈ　Ｍｅｅｔｉｎｇ：　Ｇｅｎｅｖａ，　ＣＨ，　２７　Ａｐｒｉｌ　－　７　Ｍａｙ　２０１２　ＪＣＴＶＣ－Ｉ１００３，　Ｔｉｔｌｅ：　Ｈｉｇｈ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｖｉｄｅｏ　ｃｏｄｉｎｇ　（ＨＥＶＣ）　ｔｅｘｔ　ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｄｒａｆｔ　７　ｈｔｔｐ：／／ｐｈｅｎｉｘ．ｉｔ－ｓｕｄｐａｒｉｓ．ｅｕ／ｊｃｔ／ｄｏｃ＿ｅｎｄ＿ｕｓｅｒ／ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ／９＿Ｇｅｎｅｖａ／ｗｇ１１／ＪＣＴＶＣ－Ｉ１００３－ｖ２．ｚｉｐ
　このような画像符号化方法及び画像復号方法では、符号化効率の劣化を抑制しつつ、処理量を低減できることが望まれている。
　本発明は、符号化効率の劣化を抑制しつつ、処理量を低減できる画像符号化方法及び画像復号方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る画像符号化方法は、処理対象ブロックに含まれる輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号にＳＡＯ（Ｓａｍｐｌｅ　Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｏｆｆｓｅｔ）処理を行うＳＡＯ処理ステップと、前記ＳＡＯ処理の内容を示すＳＡＯパラメータが、前記処理対象ブロックと、前記処理対象ブロックに左隣接する左隣接ブロックとで同じであるか否かを示す第１フラグを算術符号化する第１フラグ符号化ステップと、前記処理対象ブロックのＳＡＯパラメータが、前記左隣接ブロックのＳＡＯパラメータと異なる場合、前記処理対象ブロックのＳＡＯパラメータを算術符号化するＳＡＯパラメータ符号化ステップとを含み、前記第１フラグ符号化ステップでは、輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号のための前記第１フラグを一つのコンテキストを用いて算術符号化する。
　なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
　本発明は、符号化効率の劣化を抑制しつつ、処理量を低減できる画像符号化方法及び画像復号方法を提供できる。
図１は、実施の形態１に係る画像符号化装置のブロック図である。 図２は、実施の形態１に係る画像符号化処理のフローチャートである。 図３は、実施の形態１に係るＳＡＯパラメータ可変長符号化部のブロック図である。 図４は、実施の形態１に係るＳＡＯパラメータ可変長符号化処理のフローチャートである。 図５は、実施の形態１に係るｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ符号化部のブロック図である。 図６は、実施の形態１に係るｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ符号化処理のフローチャートである。 図７は、実施の形態１に係る画像符号化方法のフローチャートである。 図８は、実施の形態１に係る画像符号化方法の評価結果を示す図である。 図９は、実施の形態２に係る画像復号装置のブロック図である。 図１０は、実施の形態２に係る画像復号処理のフローチャートである。 図１１は、実施の形態２に係るＳＡＯパラメータ可変長復号部のブロック図である。 図１２は、実施の形態２に係るＳＡＯパラメータ可変長復号処理のフローチャートである。 図１３は、実施の形態２に係るｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ復号部のブロック図である。 図１４は、実施の形態２に係るｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ復号処理のフローチャートである。 図１５は、実施の形態２に係る画像復号方法のフローチャートである。 図１６は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムの全体構成図である。 図１７は、デジタル放送用システムの全体構成図である。 図１８は、テレビの構成例を示すブロック図である。 図１９は、光ディスクである記録メディアに情報の読み書きを行う情報再生／記録部の構成例を示すブロック図である。 図２０は、光ディスクである記録メディアの構造例を示す図である。 図２１Ａは、携帯電話の一例を示す図である。 図２１Ｂは、携帯電話の構成例を示すブロック図である。 図２２は、多重化データの構成を示す図である。 図２３は、各ストリームが多重化データにおいてどのように多重化されているかを模式的に示す図である。 図２４は、ＰＥＳパケット列に、ビデオストリームがどのように格納されるかを更に詳しく示した図である。 図２５は、多重化データにおけるＴＳパケットとソースパケットの構造を示す図である。 図２６は、ＰＭＴのデータ構成を示す図である。 図２７は、多重化データ情報の内部構成を示す図である。 図２８は、ストリーム属性情報の内部構成を示す図である。 図２９は、映像データを識別するステップを示す図である。 図３０は、各実施の形態の動画像符号化方法および動画像復号化方法を実現する集積回路の構成例を示すブロック図である。 図３１は、駆動周波数を切り替える構成を示す図である。 図３２は、映像データを識別し、駆動周波数を切り替えるステップを示す図である。 図３３は、映像データの規格と駆動周波数を対応づけたルックアップテーブルの一例を示す図である。 図３４Ａは、信号処理部のモジュールを共有化する構成の一例を示す図である。 図３４Ｂは、信号処理部のモジュールを共有化する構成の他の一例を示す図である。
　（本発明の基礎となった知見）
　本発明者は、従来の画像符号化方法に関し、以下の問題が生じることを見出した。
　現在のＨＥＶＣ規格（非特許文献１）には、ＳＡＯ（Ｓａｍｐｌｅ　Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｏｆｆｓｅｔ）と呼ばれる処理がある。ＳＡＯ処理は、符号列から復号した画像の各画素に対し、オフセット値を加算する処理である。これにより、符号化する前の原画像をより忠実に再現し、符号化による画質劣化を低減できる。
　また、ＨＥＶＣ規格の算術符号化では、画像符号化装置は、符号化対象の信号毎にコンテキストを選択する。そして、シンボル発生確率は、選択されたコンテキストに対応して決められる。
　しかしながら、従来の方法では算術符号化で用いるコンテキストの数が多く、コンテキストを保存するために大きなサイズのメモリを用意しなければならないという課題があることを本発明者は見出した。
　上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る画像符号化方法は、処理対象ブロックに含まれる輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号にＳＡＯ（Ｓａｍｐｌｅ　Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｏｆｆｓｅｔ）処理を行うＳＡＯ処理ステップと、前記ＳＡＯ処理の内容を示すＳＡＯパラメータが、前記処理対象ブロックと、前記処理対象ブロックに左隣接する左隣接ブロックとで同じであるか否かを示す第１フラグを算術符号化する第１フラグ符号化ステップと、前記処理対象ブロックのＳＡＯパラメータが、前記左隣接ブロックのＳＡＯパラメータと異なる場合、前記処理対象ブロックのＳＡＯパラメータを算術符号化するＳＡＯパラメータ符号化ステップとを含み、前記第１フラグ符号化ステップでは、輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号のための前記第１フラグを一つのコンテキストを用いて算術符号化する。
　これによれば、当該画像符号化方法は、輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号のための第１フラグを一つのコンテキストを用いて算術符号化する。これにより、当該画像符号化方法は、輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号のための第１フラグを異なるコンテキストを用いて算術符号化する場合に比べ、用いられるコンテキストの数を減らせるとともに、処理量を低減できる。このように、当該画像符号化方法は、符号化効率の低下を抑制しつつ、処理量を低減できる。
　例えば、前記画像符号化方法は、さらに、前記ＳＡＯパラメータが、前記処理対象ブロックと、前記処理対象ブロックに上隣接する上隣接ブロックとで同じであるか否かを示す第２フラグを算術符号化する第２フラグ符号化ステップを含み、前記第１フラグ符号化ステップ及び前記第２フラグ符号化ステップでは、前記第１フラグの算術符号化に用いるコンテキストと、前記第２フラグの算術符号化に用いるコンテキストとを、同じコンテキスト決定方法に従い決定してもよい。
　これによれば、当該画像符号化方法は、第１フラグと第２フラグとに対して、同じコンテキスト決定方法を用いることで、第１フラグと第２フラグとで回路を共用できる。これにより、画像符号化装置の簡略化を実現できる。
　例えば、前記第１フラグ符号化ステップでは、前記輝度信号のための第１フラグである輝度第１フラグと、前記色差Ｃｂ信号のための第１フラグであるＣｂ第１フラグと、前記色差Ｃｒ信号のための第１フラグであるＣｒ第１フラグとを、一つのコンテキストを用いて算術符号化してもよい。
　例えば、前記第１フラグ符号化ステップでは、前記輝度信号、前記色差Ｃｂ信号及び前記色差Ｃｒ信号のための単一の第１フラグを一つのコンテキストを用いて算術符号化してもよい。
　例えば、前記ＳＡＯ処理ステップでは、前記処理対象ブロックに含まれる各画素を複数のカテゴリに分類し、各画素に、分類されたカテゴリに対応付けられたオフセット値を加算し、前記ＳＡＯパラメータは、カテゴリの分類方法を示す情報と、オフセット値を示す情報とを含んでもよい。
　また、本発明の一態様に係る画像復号方法は、ＳＡＯ（Ｓａｍｐｌｅ　Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｏｆｆｓｅｔ）処理の内容を示すＳＡＯパラメータが、処理対象ブロックと、前記処理対象ブロックに左隣接する左隣接ブロックとで同じであるか否かを示す第１フラグを算術復号する第１フラグ復号ステップと、前記第１フラグにより、前記処理対象ブロックのＳＡＯパラメータが、前記左隣接ブロックのＳＡＯパラメータと異なることが示される場合、前記処理対象ブロックのＳＡＯパラメータを算術復号するＳＡＯパラメータ復号ステップと、前記第１フラグに従い、算術復号により得られた前記処理対象ブロックのＳＡＯパラメータ、又は、前記左隣接ブロックのＳＡＯパラメータを用いて、前記処理対象ブロックに含まれる輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号にＳＡＯ処理を行うＳＡＯ処理ステップとを含み、前記第１フラグ復号ステップでは、輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号のための前記第１フラグを一つのコンテキストを用いて算術復号する。
　これによれば、当該画像復号方法は、輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号のための第１フラグを一つのコンテキストを用いて算術復号する。これにより、当該画像復号方法は、輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号のための第１フラグを異なるコンテキストを用いて算術復号する場合に比べ、用いられるコンテキストの数を減らせるとともに、処理量を低減できる。このように、当該画像復号方法は、符号化効率の低下を抑制しつつ、処理量を低減できる。
　例えば、前記画像復号方法は、さらに、前記ＳＡＯパラメータが、前記処理対象ブロックと、前記処理対象ブロックに上隣接する上隣接ブロックとで同じであるか否かを示す第２フラグを算術復号する第２フラグ復号ステップを含み、前記第１フラグ復号ステップ及び前記第２フラグ復号ステップでは、前記第１フラグの算術復号に用いるコンテキストと、前記第２フラグの算術復号に用いるコンテキストとを、同じコンテキスト決定方法に従い決定してもよい。
　これによれば、当該画像復号方法は、第１フラグと第２フラグとに対して、同じコンテキスト決定方法を用いることで、第１フラグと第２フラグとで回路を共用できる。これにより、画像復号装置の簡略化を実現できる。
　例えば、前記第１フラグ復号ステップでは、前記輝度信号のための第１フラグである輝度第１フラグと、前記色差Ｃｂ信号のための第１フラグであるＣｂ第１フラグと、前記色差Ｃｒ信号のための第１フラグであるＣｒ第１フラグとを、一つのコンテキストを用いて算術復号してもよい。
　例えば、前記第１フラグ復号ステップでは、前記輝度信号、前記色差Ｃｂ信号及び前記色差Ｃｒ信号のための単一の第１フラグを一つのコンテキストを用いて算術復号してもよい。
　例えば、前記ＳＡＯ処理ステップでは、前記処理対象ブロックに含まれる各画素を複数のカテゴリに分類し、各画素に、分類されたカテゴリに対応付けられたオフセット値を加算し、前記ＳＡＯパラメータは、カテゴリの分類方法を示す情報と、オフセット値を示す情報とを含んでもよい。
　また、本発明の一態様に係る画像符号化装置は、制御回路と、前記制御回路からアクセス可能な記憶装置とを備え、前記制御回路は、処理対象ブロックに含まれる輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号にＳＡＯ（Ｓａｍｐｌｅ　Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｏｆｆｓｅｔ）処理を行うＳＡＯ処理ステップと、前記ＳＡＯ処理の内容を示すＳＡＯパラメータが、前記処理対象ブロックと、前記処理対象ブロックに左隣接する左隣接ブロックとで同じであるか否かを示す第１フラグを算術符号化する第１フラグ符号化ステップと前記処理対象ブロックのＳＡＯパラメータが、前記左隣接ブロックのＳＡＯパラメータと異なる場合、前記処理対象ブロックのＳＡＯパラメータを算術符号化するＳＡＯパラメータ符号化ステップとを実行し、前記第１フラグ符号化ステップでは、輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号のための前記第１フラグを一つのコンテキストを用いて算術符号化する。
　これによれば、当該画像符号化装置は、輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号のための第１フラグを一つのコンテキストを用いて算術符号化する。これにより、当該画像符号化装置は、輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号のための第１フラグを異なるコンテキストを用いて算術符号化する場合に比べ、用いられるコンテキストの数を減らせるとともに、処理量を低減できる。このように、当該画像符号化装置は、符号化効率の低下を抑制しつつ、処理量を低減できる。
　また、本発明の一態様に係る画像復号装置は、制御回路と、前記制御回路からアクセス可能な記憶装置とを備え、前記制御回路は、ＳＡＯ（Ｓａｍｐｌｅ　Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｏｆｆｓｅｔ）処理の内容を示すＳＡＯパラメータが、処理対象ブロックと、前記処理対象ブロックに左隣接する左隣接ブロックとで同じであるか否かを示す第１フラグを算術復号する第１フラグ復号ステップと、前記第１フラグにより、前記処理対象ブロックのＳＡＯパラメータが、前記左隣接ブロックのＳＡＯパラメータと異なることが示される場合、前記処理対象ブロックのＳＡＯパラメータを算術復号するＳＡＯパラメータ復号ステップと、前記第１フラグに従い、算術復号により得られた前記処理対象ブロックのＳＡＯパラメータ、又は、前記左隣接ブロックのＳＡＯパラメータを用いて、前記処理対象ブロックに含まれる輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号にＳＡＯ処理を行うＳＡＯ処理ステップとを実行し、前記第１フラグ復号ステップでは、輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号のための前記第１フラグを一つのコンテキストを用いて算術復号する。
　これによれば、当該画像復号装置は、輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号のための第１フラグを一つのコンテキストを用いて算術復号する。これにより、当該画像復号装置は、輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号のための第１フラグを異なるコンテキストを用いて算術復号する場合に比べ、用いられるコンテキストの数を減らせるとともに、処理量を低減できる。このように、当該画像復号装置は、符号化効率の低下を抑制しつつ、処理量を低減できる。
　また、本発明の一態様に係る画像符号化復号装置は、前記画像符号化装置と、前記画像復号装置とを備える。
　なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
　以下、画像符号化装置、及び画像復号装置の実施の形態について図面を参照して説明する。
　なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　（実施の形態１）
　本実施の形態では、画像符号化装置の実施の形態について説明する。
　＜全体構成＞
　図１は、本実施の形態に係る画像符号化装置１００の構成を示すブロック図である。
　図１に示す画像符号化装置１００は、入力画像１２１を符号化することで符号列１２５（符号化ビットストリーム）を生成する。この画像符号化装置１００は、符号ブロック分割部１０１と、減算部１０２と、変換部１０３と、係数可変長符号化部１０４と、逆変換部１０５と、加算部１０６と、フレームメモリ１０７と、予測部１０８と、ＳＡＯ処理部１０９と、ＳＡＯパラメータ可変長符号化部１１０とを備える。
　＜動作（全体）＞
　次に、図２を参照しつつ、符号化処理全体の流れについて説明する。
　（ステップＳ１０１）
　符号ブロック分割部１０１は、入力画像１２１を符号ブロック１２２に分割し、符号ブロック１２２を順次、減算部１０２及び予測部１０８に出力する。この時、符号ブロック１２２のサイズは可変であり、符号ブロック分割部１０１は、入力画像１２１の特徴を用いて入力画像１２１を符号ブロック１２２に分割する。例えば、符号ブロック１２２の最小サイズは横４画素×縦４画素であり、最大サイズは横３２画素×縦３２画素である。
　（ステップＳ１０２）
　予測部１０８は、符号ブロック１２２と、フレームメモリ１０７に格納されている復号画像１２８とを用いて予測ブロック１２９を生成する。
　（ステップＳ１０３）
　減算部１０２は、符号ブロック１２２と予測ブロック１２９との差分である差分ブロック１２３を生成する。
　（ステップＳ１０４）
　変換部１０３は、差分ブロック１２３を周波数係数１２４に変換する。
　（ステップＳ１０５）
　逆変換部１０５は、周波数係数１２４を画素データに変換することで差分ブロック１２６を復元する。
　（ステップＳ１０６）
　加算部１０６は、復元された差分ブロック１２６と予測ブロック１２９とを加算することで復号ブロック１２７を生成する。
　（ステップＳ１０７）
　ＳＡＯ処理部１０９は、ＳＡＯパラメータ１３１を決定し、決定したＳＡＯパラメータに従い、復号ブロック１２７の各画素にＳＡＯオフセット値を加算することで復号ブロック１３０を生成し、加算結果である復号ブロック１３０をフレームメモリ１０７に格納する。
　具体的には、ＳＡＯ処理部１０９は、オフセット加算時において、各画素を複数のカテゴリに分類し、各画素に、分類されたカテゴリに対応したオフセット値を加算する。この分類方法は複数存在する。ＳＡＯ処理部１０９は、ＳＡＯパラメータ１３１として、用いられた分類方法を示すパラメータであるｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘと、オフセット値を示すｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔとを生成する。また、ＳＡＯ処理部１０９は、これらのＳＡＯパラメータ１３１が既に符号化済みの左の符号ブロックのＳＡＯパラメータ１３１と同じである場合はその旨を示すｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇを１に設定する。
　（ステップＳ１０８）
　ＳＡＯパラメータ可変長符号化部１１０は、ＳＡＯパラメータ１３１を可変長符号化することで符号列１２５を生成する。詳細は後述する。
　（ステップＳ１０９）
　係数可変長符号化部１０４は、周波数係数１２４を可変長符号化することで符号列１２５を生成する。
　（ステップＳ１１０）
　符号化対象画像内の全符号ブロックの符号化が完了するまでステップＳ１０２からステップＳ１０９が繰り返えされる。
　以降、ＳＡＯパラメータ可変長符号化部１１０について詳細に説明する。
　＜ＳＡＯパラメータ可変長符号化部１１０の構成＞
　図３は、ＳＡＯパラメータ可変長符号化部１１０の構成を示すブロック図である。図３に示すように、ＳＡＯパラメータ可変長符号化部１１０は、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ符号化部１４１と、ｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘ符号化部１４２と、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ符号化部１４３とを備える。
　＜動作（可変長符号化）＞
　次に、図４を参照しつつ、ＳＡＯパラメータ可変長符号化処理（図２のＳ１０８）の流れを説明する。
　（ステップＳ１２１）
　ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ符号化部１４１は、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇを符号化する。なお、ステップＳ１２１～ステップＳ１２４は輝度成分Ｙ（輝度信号）、色差成分Ｃｂ（色差Ｃｂ信号）、及び色差成分Ｃｒ（色差Ｃｒ信号）のそれぞれに対して実行される。つまりステップＳ１２１～ステップＳ１２４は３回実行される。なお、以下では、輝度成分Ｙ、色差成分Ｃｂ、及び色差成分Ｃｒを、Ｙ、Ｃｂ及びＣｒとも記す。
　（ステップＳ１２２）
　ＳＡＯパラメータ可変長符号化部１１０は、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇが１かどうかを判定し、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇが１の場合はｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘ、及びｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔを符号化せず、ステップＳ１２５へ進む。一方、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇが０の場合は、ＳＡＯパラメータ可変長符号化部１１０は、ステップＳ１２３へ進む。
　（ステップＳ１２３）
　ｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘ符号化部１４２は、ｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘを符号化する。
　（ステップＳ１２４）
　ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ符号化部１４３は、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔを符号化する。
　（ステップＳ１２５）
　Ｙ、Ｃｂ及びＣｒのＳＡＯパラメータの符号化が完了するまでステップＳ１２１からステップＳ１２４が繰り返えされる。
　以降、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ符号化部１４１について詳細に説明する。
　＜ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ符号化部１４１の構成＞
　図５は、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ符号化部１４１の構成を示すブロック図である。図５に示すように、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ符号化部１４１は、コンテキスト切替部１５１と、コンテキスト０算術符号化部１５２と、コンテキスト１算術符号化部１５３とを備える。
　＜動作（ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ符号化）＞
　次に、図６を参照しつつ、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ符号化処理（図４のＳ１２１）を詳細に説明する。
　（ステップＳ１３１）
　コンテキスト切替部１５１は、処理対象のｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇが輝度成分Ｙのｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇかどうかを判定し、処理対象のｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇが輝度成分Ｙのｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇであればステップＳ１３２へ、処理対象のｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇがＣｂ又はＣｒのｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇであればステップＳ１３３へ進む。
　（ステップＳ１３２）
　コンテキスト０算術符号化部１５２は、コンテキスト０を用いてｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇを算術符号化することで符号列を生成する。
　（ステップＳ１３３）
　コンテキスト１算術符号化部１５３は、コンテキスト１を用いてｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇを算術符号化することで符号列を生成する。本実施の形態では、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ符号化部１４１は、コンテキスト０及びコンテキスト１の２種類のコンテキストを用いてｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇを算術符号化する。また、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ符号化部１４１は、輝度成分Ｙのｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇに対してはコンテキスト０を専用で使用するが、色差成分Ｃｂのｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇと色差成分Ｃｒのｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇとに対してはコンテキスト１を共通で使用する。
　＜効果＞
　以上、本実施の形態に係る画像符号化装置１００は、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇの算術符号化において、ＣｂとＣｒとのｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇに対して同じコンテキストを用いる。これにより、画像符号化装置１００は、コンテキスト数を削減し、メモリサイズを削減することができる。また、ＣｂとＣｒとでコンテキストの切り替えが不要となるとともに、ＣｂとＣｒとの判定処理を削除することができる。なお、現在のＨＥＶＣ規格（非特許文献１）ではＣｂとＣｒとではｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇのシンボル発生確率（１になる確率）は異なると考えられており、別々のコンテキストが用いられている。これに対して、本発明者は、実験により、ＣｂとＣｒとのｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇは相関があり、コンテキストを共通にしてもほとんど符号化効率は劣化しないことを発見した。
　なお、上記説明では、画像符号化装置１００は、ＣｂとＣｒとで共通のコンテキストを用いているが、Ｙ、Ｃｂ及びＣｒで共通のコンテキストを用いてもよい。図７は、この場合の画像符号化装置１００による画像符号化方法のフローチャートである。
　図７に示すように、画像符号化装置１００は、処理対象ブロックに含まれる輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号の各々にＳＡＯ処理を行う（Ｓ１４１）。具体的には、画像符号化装置１００は、処理対象ブロックに含まれる各画素を複数のカテゴリに分類し、各画素に、分類されたカテゴリに対応付けられたオフセット値を加算する。また、ＳＡＯパラメータは、カテゴリの分類方法を示す情報（ｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘ）と、オフセット値を示す情報（ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ）とを含む。また、カテゴリの分類方法とは、例えば、画素値の値で画素を分類するバンドオフセット方法、及び、エッジ方向で画素を分類するエッジオフセット方法等である。また、ｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘは、さらに、ＳＡＯ処理を行うか否かを示してもよい。
　次に、画像符号化装置１００は、ＳＡＯ処理の内容を示すＳＡＯパラメータが、処理対象ブロックと、処理対象ブロックに左隣接する左隣接ブロックとで同じであるか否かを示す第１フラグ（ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ）を算術符号化する（Ｓ１４２）。ここで、画像符号化装置１００は、輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号のための第１フラグを一つのコンテキストを用いて算術符号化する。なお、コンテキストとは、シンボル発生確率を示すテーブルであり、実際に出現したシンボルに応じて更新される。
　処理対象ブロックのＳＡＯパラメータが、左隣接ブロックのＳＡＯパラメータと異なる場合、つまり、第１フラグが「０」の場合（Ｓ１４３でＮｏ）、画像符号化装置１００は、処理対象ブロックのＳＡＯパラメータを算術符号化する（Ｓ１４４）。
　一方、処理対象ブロックのＳＡＯパラメータが、左隣接ブロックのＳＡＯパラメータと同じ場合、つまり、第１フラグが０「１」の場合（Ｓ１４３でＹｅｓ）、画像符号化装置１００は、処理対象ブロックのＳＡＯパラメータを算術符号化しない。
　図８は、実施の形態１に係る画像符号化方法（Ｃｂ及びＣｒで共通のコンテキストを用いる手法）、及び、Ｙ、Ｃｂ及びＣｒで共通のコンテキストを用いる手法（変形例１）の実験結果を示す図である。実験条件はＨＥＶＣ規格化団体の共通実験条件に従っている。数値が大きいほど符号化効率が低下していることを示し、値が負であれば符号化効率が向上していることを示す。図８に示すように、全ての値が０．１％以下であり、共通のコンテキストを用いることでコンテキスト数を削減しても符号化効率はほとんど低下しないことが分かる。また、変形例１においては一部の値が－０．３％であり、符号化効率が向上していることが分かる。これはＹ、Ｃｂ及びＣｒのｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇは相関があるためにシンボル発生確率が符号化の早い段階で最適な値に収束したためと考えられる。また、Ｙ、Ｃｂ及びＣｒで共通のコンテキストを用いることにより、Ｙかどうかの判定処理を削減することができるので処理量を削減できる。また、コンテキスト数もさらに減らすことができる。
　また、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇに限らず、符号列に付与される他のｓｙｎｔａｘに対し、本実施の形態の方法又は上記変形例１の方法を適用してもよい。つまり、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇと、当該他のｓｙｎｔａｘとに対して共通の可変長符号化部が用いられてもよい。例えば、画像符号化装置１００は、隣接する上の符号ブロックのＳＡＯパラメータをコピーして使用するかどうかを示すフラグｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｕｐ＿ｆｌａｇを用い、そのフラグに対しＣｂ及びＣｒで共通のコンテキストを使う、又はＹ、Ｃｂ及びＣｒで共通のコンテキストを使ってもよい。このように、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｕｐ＿ｆｌａｇとｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇとで算術符号化の際のコンテキスト選択手法を統一にすることによって、コンテキストの削減だけでなく、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｕｐ＿ｆｌａｇとｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇとで共通の可変長符号化部を使うことによる装置の簡略化を実現できる。
　つまり、画像符号化装置１００は、ＳＡＯ処理の内容を示すＳＡＯパラメータが、処理対象ブロックと、処理対象ブロックに上隣接する上隣接ブロックとで同じであるか否かを示す第２フラグ（ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｕｐ＿ｆｌａｇ）を算術符号化する。また、画像符号化装置１００は、第１フラグの算術符号化に用いるコンテキストと、第２フラグの算術符号化に用いるコンテキストとを、同じコンテキスト決定方法に従い決定する。ここで、コンテキスト決定方法とは、例えば、上述したように、Ｃｂ及びＣｒで共通のコンテキストを使用する方法、又は、Ｙ、Ｃｂ及びＣｒで共通のコンテキストを使用する方法である。
　また、上記説明では、画像符号化装置１００は、ＳＡＯパラメータとして、分類種別を示すｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘと、ＳＡＯオフセット値を示すｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔとを用いているが、その限りではない。例えば、ＳＡＯパラメータは、さらに、画素を分類分けするための補助情報として用いられるパラメータ、及び、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔの符号（正負）ビットを表すｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ＿ｓｉｇｎの少なくとも一方を含んでもよい。
　また、上記説明では、画像符号化装置１００は、符号ブロック毎にＳＡＯパラメータを符号化しているが、その限りではない。画像符号化装置１００は、符号ブロックよりも小さい単位でＳＡＯパラメータを符号化してもよいし、逆に符号ブロックを複数連結した単位でＳＡＯパラメータを符号化してもよい。また、画像符号化装置１００は、対象符号ブロックではＳＡＯパラメータを符号化せず、別の符号ブロックのＳＡＯパラメータをコピーして使用してもよい。
　また、上記説明では、符号ブロックは最大３２×３２、かつ最小４×４であるが、符号化ブロックのサイズはこれに限定されない。また、符号ブロックは固定サイズでもよい。
　また、上記説明では、Ｙ、Ｃｂ及びＣｒのそれぞれに対して、個別のｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇが生成される例を述べた。つまり、画像符号化装置１００は、輝度信号のための第１フラグである輝度第１フラグと、色差Ｃｂ信号のための第１フラグであるＣｂ第１フラグと、色差Ｃｒ信号のための第１フラグであるＣｒ第１フラグとを、一つのコンテキストを用いて算術符号化する。これに対して、Ｙ、Ｃｂ及びＣｒに対して共通の一つのｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇが生成されてもよい。このような場合でも、上記実施の形態と同様に、Ｙ、Ｃｂ及びＣｒのｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇに対して、共通の（一つの）コンテキストが用いられる。つまり、画像符号化装置１００は、輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号のための単一の第１フラグを一つのコンテキストを用いて算術符号化してもよい。
　更に、本実施の形態における処理は、ソフトウェアで実現してもよい。そして、このソフトウェアをダウンロード等により配布してもよい。また、このソフトウェアをＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体に記録して流布してもよい。なお、このことは、本明細書における他の実施の形態においても該当する。
　（実施の形態２）
　本実施の形態では、実施の形態１に係る画像符号化装置１００により生成された符号化ビットストリームを復号する画像復号装置２００について説明する。
　＜全体構成＞
　図９は、本実施の形態に係る画像復号装置２００の構成を示すブロック図である。
　図９に示す画像復号装置２００は、符号列２２１を復号することで復号画像２２５を生成する。ここで符号列２２１は、例えば、上述した画像符号化装置１００により生成された符号列１２５に対応する。この画像復号装置２００は、係数可変長復号部２０１と、逆変換部２０２と、加算部２０３と、復号ブロック結合部２０４と、フレームメモリ２０５と、ＳＡＯパラメータ可変長復号部２０６と、ＳＡＯ処理部２０７とを備える。
　＜動作（全体）＞
　次に、図１０を参照しつつ、復号処理全体の流れを説明する。
　（ステップＳ２０１）
　ＳＡＯパラメータ可変長復号部２０６は、符号列２２１からＳＡＯパラメータ２２７を可変長復号する。
　（ステップＳ２０２）
　係数可変長復号部２０１は、符号列２２１を可変長復号することで周波数係数２２２を生成し、周波数係数２２２を逆変換部２０２へ出力する。
　（ステップＳ２０３）
　逆変換部２０２は、周波数係数２２２を画素データに変換することで差分ブロック２２３を生成する。
　（ステップＳ２０４）
　加算部２０３は、フレームメモリ２０５に格納してある復号画像２２６と差分ブロック２２３とを加算することで復号ブロック２２４を生成する。
　（ステップＳ２０５）
　ＳＡＯ処理部２０７は、ＳＡＯパラメータ２２７に従い、復号ブロック２２４の各画素をカテゴリに分類し、各画素にカテゴリに対応したオフセット値を加算することで、復号ブロック２２８を生成する。
　（ステップＳ２０６）
　復号対象画像内の全復号ブロックの復号が完了するまでステップＳ２０１～ステップＳ２０５が繰り返えされる。
　（ステップＳ２０７）
　復号ブロック結合部２０４は、複数の復号ブロック２２８を結合することによって復号画像２２５を生成すると共に、フレームメモリ２０５に復号画像２２５を復号画像２２６として格納する。
　以降、ＳＡＯパラメータ可変長復号部２０６について詳細に説明する。
　＜ＳＡＯパラメータ可変長復号部２０６の構成＞
　図１１は、ＳＡＯパラメータ可変長復号部２０６の構成を示すブロック図である。図１１に示すように、ＳＡＯパラメータ可変長復号部２０６は、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ復号部２４１と、ｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘ復号部２４２と、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ復号部２４３とを備える。
　＜動作（ＳＡＯパラメータ可変長復号）＞
　図１２は、ＳＡＯパラメータ可変長復号処理（図１０のＳ２０１）の流れを示す図である。図１２に示すＳＡＯパラメータ可変長復号処理は、実施の形態１の図４に示すＳＡＯパラメータ可変長符号化処理における符号化の部分が復号に変わっただけである。ＳＡＯパラメータ可変長復号部２０６は、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇが１の場合はｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘ及びｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔを復号しないが、既に復号済みの左隣接の符号ブロックのＳＡＯパラメータをコピーしてＳＡＯ処理を実施する。
　（ステップＳ２２１）
　ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ復号部２４１は、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇを復号する。なお、ステップＳ２２１～ステップＳ２２４は輝度成分Ｙ、色差成分Ｃｂ、及び色差成分Ｃｒのそれぞれに対して実行される。つまりステップＳ２２１～ステップＳ２２４は３回実行される。
　（ステップＳ２２２）
　ＳＡＯパラメータ可変長復号部２０６は、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇが１かどうかを判定し、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇが１の場合はｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘ、及びｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔを復号せず、ステップＳ２２５へ進む。一方、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇが０の場合は、ＳＡＯパラメータ可変長復号部２０６は、ステップＳ２２３へ進む。
　（ステップＳ２２３）
　ｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘ復号部２４２は、ｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘを復号する。
　（ステップＳ２２４）
　ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ復号部２４３は、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔを復号する。
　（ステップＳ２２５）
　Ｙ、Ｃｂ及びＣｒのＳＡＯパラメータの復号が完了するまでステップＳ２２１からステップＳ２２４が繰り返えされる。
　以降、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ復号部２４１について詳細に説明する。
　＜ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ復号部２４１の構成＞
　図１３は、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ復号部２４１の構成を示すブロック図である。図１３に示すように、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ復号部２４１は、コンテキスト切替部２５１と、コンテキスト０算術復号部２５２と、コンテキスト１算術復号部２５３とを備える。
　＜動作（ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ復号）＞
　図１４は、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ復号処理（図１２のＳ２２１）の流れを示す図である。図１４に示すｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ復号処理は、実施の形態１の図６に示すｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ符号化処理における符号化の部分が復号に変わっただけである。
　（ステップＳ２３１）
　コンテキスト切替部２５１は、処理対象のｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇが輝度成分Ｙのｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇかどうかを判定し、処理対象のｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇが輝度成分Ｙのｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇであればステップＳ２３２へ、処理対象のｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇがＣｂ又はＣｒのｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇであればステップＳ２３３へ進む。
　（ステップＳ２３２）
　コンテキスト０算術復号部２５２は、コンテキスト０を用いてｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇを算術復号することで符号列を生成する。
　（ステップＳ２３３）
　コンテキスト１算術復号部２５３は、コンテキスト１を用いてｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇを算術復号することで符号列を生成する。本実施の形態では、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ復号部２４１は、コンテキスト０及びコンテキスト１の２種類のコンテキストを用いてｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇを算術復号する。また、ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ復号部２４１は、輝度成分Ｙのｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇに対してはコンテキスト０を専用で使用するが、色差成分Ｃｂのｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇと色差成分Ｃｒのｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇとに対してはコンテキスト１を共通で使用する。
　＜効果＞
　以上により、本実施の形態に係る画像復号装置２００は、上記実施の形態１と同様の効果を実現できる。
　なお、本実施の形態に係る画像復号装置２００に対しても、上記実施の形態１と同様の変形例を適用できる。
　例えば、上記説明では、画像復号装置２００は、ＣｂとＣｒとで共通のコンテキストを用いているが、Ｙ、Ｃｂ及びＣｒで共通のコンテキストを用いてもよい。図１５は、この場合の画像復号装置２００による画像復号方法のフローチャートである。
　図１５に示すように、画像復号装置２００は、ＳＡＯ処理の内容を示すＳＡＯパラメータが、処理対象ブロックと、処理対象ブロックに左隣接する左隣接ブロックとで同じであるか否かを示す第１フラグ（ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ）を算術復号する（Ｓ２４１）。ここで、画像復号装置２００は、輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号のための第１フラグを一つのコンテキストを用いて算術復号する。
　第１フラグにより、処理対象ブロックのＳＡＯパラメータが、左隣接ブロックのＳＡＯパラメータと異なることが示される場合、つまり、第１フラグが「０」の場合（Ｓ２４２でＮｏ）、画像復号装置２００は、処理対象ブロックのＳＡＯパラメータを算術復号する（Ｓ２４３）。
　次に、画像復号装置２００は、第１フラグに従い、算術復号により得られた処理対象ブロックのＳＡＯパラメータ、又は、左隣接ブロックのＳＡＯパラメータを用いて、処理対象ブロックに含まれる輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号の各々にＳＡＯ処理を行う（Ｓ２４４）。具体的には、画像復号装置２００は、第１フラグが「０」の場合、算術復号により得られた処理対象ブロックのＳＡＯパラメータを用い、第２フラグが「１」の場合には、左隣接ブロックのＳＡＯパラメータを用いる。また、ＳＡＯパラメータは、カテゴリの分類方法を示す情報（ｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘ）と、オフセット値を示す情報（ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ）とを含む。画像復号装置２００は、ｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘで示されるにカテゴリの分類方法を用いて、対象ブロックに含まれる各画素を複数のカテゴリに分類する。そして、画像復号装置２００は、各画素に、分類されたカテゴリに対応付けられたオフセット値を加算する。このオフセット値は、ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔで示される。
　なお、実施の形態１と同様に、画像復号装置２００は、ＳＡＯ処理の内容を示すＳＡＯパラメータが、処理対象ブロックと、処理対象ブロックに上隣接する上隣接ブロックとで同じであるか否かを示す第２フラグ（ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｕｐ＿ｆｌａｇ）を算術復号してもよい。この場合、画像復号装置２００は、第１フラグの算術復号に用いるコンテキストと、第２フラグの算術復号に用いるコンテキストとを、同じコンテキスト決定方法に従い決定してもよい。
　また、画像復号装置２００は輝度信号のための第１フラグである輝度第１フラグと、色差Ｃｂ信号のための第１フラグであるＣｂ第１フラグと、色差Ｃｒ信号のための第１フラグであるＣｒ第１フラグとを、一つのコンテキストを用いて算術復号してもよい。
　また、画像復号装置２００は、輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号のための単一の第１フラグを一つのコンテキストを用いて算術復号してもよい。
　以上の各実施の形態において、機能ブロックの各々は、通常、ＭＰＵ（マイクロプロセッサ）及びメモリ等によって実現可能である。また、機能ブロックの各々による処理は、通常、ソフトウェア（プログラム）によって実現することができ、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されている。そして、このようなソフトウェアをダウンロード等により配布してもよいし、ＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体に記録して配布してもよい。なお、各機能ブロックをハードウェア（専用回路）によって実現することも、当然、可能である。
　また、各実施の形態において説明した処理は、単一の装置（システム）を用いて集中処理することによって実現してもよく、あるいは、複数の装置を用いて分散処理することによって実現してもよい。また、上記プログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、当該コンピュータは、集中処理を行ってもよく、あるいは分散処理を行ってもよい。
　以上、実施の形態に係る画像符号化装置に及び画像復号装置ついて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
　また、上記実施の形態に係る画像符号化装置及び画像復号装置に含まれる各処理部は典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。
　また、集積回路化はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
　上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ又はプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスク又は半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
　言い換えると、画像符号化装置及び画像復号装置は、制御回路（ｃｏｎｔｒｏｌ　ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）と、当該制御回路に電気的に接続された（当該制御回路からアクセス可能な）記憶装置（ｓｔｏｒａｇｅ）とを備える。制御回路は、専用のハードウェア及びプログラム実行部の少なくとも一方を含む。また、記憶装置は、制御回路がプログラム実行部を含む場合には、当該プログラム実行部により実行されるソフトウェアプログラムを記憶する。
　さらに、本発明は上記ソフトウェアプログラムであってもよいし、上記プログラムが記録された非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体であってもよい。また、上記プログラムは、インターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。
　また、上記で用いた数字は、全て本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。
　また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。
　また、上記の画像符号化方法又は画像復号方法に含まれるステップが実行される順序は、本発明を具体的に説明するために例示するためのものであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時（並列）に実行されてもよい。
　以上、本発明の一つ又は複数の態様に係る画像符号化装置及び画像復号装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
　（実施の形態３）
　上記各実施の形態で示した動画像符号化方法（画像符号化方法）または動画像復号化方法（画像復号方法）の構成を実現するためのプログラムを記憶メディアに記録することにより、上記各実施の形態で示した処理を独立したコンピュータシステムにおいて簡単に実施することが可能となる。記憶メディアは、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード、半導体メモリ等、プログラムを記録できるものであればよい。
　さらにここで、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法（画像符号化方法）や動画像復号化方法（画像復号方法）の応用例とそれを用いたシステムを説明する。当該システムは、画像符号化方法を用いた画像符号化装置、及び画像復号方法を用いた画像復号装置からなる画像符号化復号装置を有することを特徴とする。システムにおける他の構成について、場合に応じて適切に変更することができる。
　図１６は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムex１００の全体構成を示す図である。通信サービスの提供エリアを所望の大きさに分割し、各セル内にそれぞれ固定無線局である基地局ex１０６、ex１０７、ex１０８、ex１０９、ex１１０が設置されている。
　このコンテンツ供給システムex１００は、インターネットex１０１にインターネットサービスプロバイダex１０２および電話網ex１０４、および基地局ex１０６からex１１０を介して、コンピュータex１１１、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）ex１１２、カメラex１１３、携帯電話ex１１４、ゲーム機ex１１５などの各機器が接続される。
　しかし、コンテンツ供給システムex１００は図１６のような構成に限定されず、いずれかの要素を組合せて接続するようにしてもよい。また、固定無線局である基地局ex１０６からex１１０を介さずに、各機器が電話網ex１０４に直接接続されてもよい。また、各機器が近距離無線等を介して直接相互に接続されていてもよい。
　カメラex１１３はデジタルビデオカメラ等の動画撮影が可能な機器であり、カメラex１１６はデジタルカメラ等の静止画撮影、動画撮影が可能な機器である。また、携帯電話ex１１４は、ＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile Communications）方式、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式、Ｗ－ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）方式、若しくはＬＴＥ（Long Term Evolution）方式、ＨＳＰＡ(High Speed Packet Access)の携帯電話機、またはＰＨＳ（Personal Handyphone System）等であり、いずれでも構わない。
　コンテンツ供給システムex１００では、カメラex１１３等が基地局ex１０９、電話網ex１０４を通じてストリーミングサーバex１０３に接続されることで、ライブ配信等が可能になる。ライブ配信では、ユーザがカメラex１１３を用いて撮影するコンテンツ（例えば、音楽ライブの映像等）に対して上記各実施の形態で説明したように符号化処理を行い（即ち、本発明の一態様に係る画像符号化装置として機能する）、ストリーミングサーバex１０３に送信する。一方、ストリーミングサーバex１０３は要求のあったクライアントに対して送信されたコンテンツデータをストリーム配信する。クライアントとしては、上記符号化処理されたデータを復号化することが可能な、コンピュータex１１１、ＰＤＡex１１２、カメラex１１３、携帯電話ex１１４、ゲーム機ex１１５等がある。配信されたデータを受信した各機器では、受信したデータを復号化処理して再生する（即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する）。
　なお、撮影したデータの符号化処理はカメラex１１３で行っても、データの送信処理をするストリーミングサーバex１０３で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。同様に配信されたデータの復号化処理はクライアントで行っても、ストリーミングサーバex１０３で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。また、カメラex１１３に限らず、カメラex１１６で撮影した静止画像および／または動画像データを、コンピュータex１１１を介してストリーミングサーバex１０３に送信してもよい。この場合の符号化処理はカメラex１１６、コンピュータex１１１、ストリーミングサーバex１０３のいずれで行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。
　また、これら符号化・復号化処理は、一般的にコンピュータex１１１や各機器が有するＬＳＩex５００において処理する。ＬＳＩex５００は、ワンチップであっても複数チップからなる構成であってもよい。なお、動画像符号化・復号化用のソフトウェアをコンピュータex１１１等で読み取り可能な何らかの記録メディア（ＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスクなど）に組み込み、そのソフトウェアを用いて符号化・復号化処理を行ってもよい。さらに、携帯電話ex１１４がカメラ付きである場合には、そのカメラで取得した動画データを送信してもよい。このときの動画データは携帯電話ex１１４が有するＬＳＩex５００で符号化処理されたデータである。
　また、ストリーミングサーバex１０３は複数のサーバや複数のコンピュータであって、データを分散して処理したり記録したり配信するものであってもよい。
　以上のようにして、コンテンツ供給システムex１００では、符号化されたデータをクライアントが受信して再生することができる。このようにコンテンツ供給システムex１００では、ユーザが送信した情報をリアルタイムでクライアントが受信して復号化し、再生することができ、特別な権利や設備を有さないユーザでも個人放送を実現できる。
　なお、コンテンツ供給システムex１００の例に限らず、図１７に示すように、デジタル放送用システムex２００にも、上記各実施の形態の少なくとも動画像符号化装置（画像符号化装置）または動画像復号化装置（画像復号装置）のいずれかを組み込むことができる。具体的には、放送局ex２０１では映像データに音楽データなどが多重化された多重化データが電波を介して通信または衛星ex２０２に伝送される。この映像データは上記各実施の形態で説明した動画像符号化方法により符号化されたデータである（即ち、本発明の一態様に係る画像符号化装置によって符号化されたデータである）。これを受けた放送衛星ex２０２は、放送用の電波を発信し、この電波を衛星放送の受信が可能な家庭のアンテナex２０４が受信する。受信した多重化データを、テレビ（受信機）ex３００またはセットトップボックス（ＳＴＢ）ex２１７等の装置が復号化して再生する（即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する）。
　また、ＤＶＤ、ＢＤ等の記録メディアex２１５に記録した多重化データを読み取り復号化する、または記録メディアex２１５に映像信号を符号化し、さらに場合によっては音楽信号と多重化して書き込むリーダ／レコーダex２１８にも上記各実施の形態で示した動画像復号化装置または動画像符号化装置を実装することが可能である。この場合、再生された映像信号はモニタex２１９に表示され、多重化データが記録された記録メディアex２１５により他の装置やシステムにおいて映像信号を再生することができる。また、ケーブルテレビ用のケーブルex２０３または衛星／地上波放送のアンテナex２０４に接続されたセットトップボックスex２１７内に動画像復号化装置を実装し、これをテレビのモニタex２１９で表示してもよい。このときセットトップボックスではなく、テレビ内に動画像復号化装置を組み込んでもよい。
　図１８は、上記各実施の形態で説明した動画像復号化方法および動画像符号化方法を用いたテレビ（受信機）ex３００を示す図である。テレビex３００は、上記放送を受信するアンテナex２０４またはケーブルex２０３等を介して映像データに音声データが多重化された多重化データを取得、または出力するチューナex３０１と、受信した多重化データを復調する、または外部に送信する多重化データに変調する変調／復調部ex３０２と、復調した多重化データを映像データと、音声データとに分離する、または信号処理部ex３０６で符号化された映像データ、音声データを多重化する多重／分離部ex３０３を備える。
　また、テレビex３００は、音声データ、映像データそれぞれを復号化する、またはそれぞれの情報を符号化する音声信号処理部ex３０４、映像信号処理部ex３０５（本発明の一態様に係る画像符号化装置または画像復号装置として機能する）を有する信号処理部ex３０６と、復号化した音声信号を出力するスピーカex３０７、復号化した映像信号を表示するディスプレイ等の表示部ex３０８を有する出力部ex３０９とを有する。さらに、テレビex３００は、ユーザ操作の入力を受け付ける操作入力部ex３１２等を有するインタフェース部ex３１７を有する。さらに、テレビex３００は、各部を統括的に制御する制御部ex３１０、各部に電力を供給する電源回路部ex３１１を有する。インタフェース部ex３１７は、操作入力部ex３１２以外に、リーダ／レコーダex２１８等の外部機器と接続されるブリッジex３１３、ＳＤカード等の記録メディアex２１６を装着可能とするためのスロット部ex３１４、ハードディスク等の外部記録メディアと接続するためのドライバex３１５、電話網と接続するモデムex３１６等を有していてもよい。なお記録メディアex２１６は、格納する不揮発性／揮発性の半導体メモリ素子により電気的に情報の記録を可能としたものである。テレビex３００の各部は同期バスを介して互いに接続されている。
　まず、テレビex３００がアンテナex２０４等により外部から取得した多重化データを復号化し、再生する構成について説明する。テレビex３００は、リモートコントローラex２２０等からのユーザ操作を受け、ＣＰＵ等を有する制御部ex３１０の制御に基づいて、変調／復調部ex３０２で復調した多重化データを多重／分離部ex３０３で分離する。さらにテレビex３００は、分離した音声データを音声信号処理部ex３０４で復号化し、分離した映像データを映像信号処理部ex３０５で上記各実施の形態で説明した復号化方法を用いて復号化する。復号化した音声信号、映像信号は、それぞれ出力部ex３０９から外部に向けて出力される。出力する際には、音声信号と映像信号が同期して再生するよう、バッファex３１８、ex３１９等に一旦これらの信号を蓄積するとよい。また、テレビex３００は、放送等からではなく、磁気／光ディスク、ＳＤカード等の記録メディアex２１５、ex２１６から多重化データを読み出してもよい。次に、テレビex３００が音声信号や映像信号を符号化し、外部に送信または記録メディア等に書き込む構成について説明する。テレビex３００は、リモートコントローラex２２０等からのユーザ操作を受け、制御部ex３１０の制御に基づいて、音声信号処理部ex３０４で音声信号を符号化し、映像信号処理部ex３０５で映像信号を上記各実施の形態で説明した符号化方法を用いて符号化する。符号化した音声信号、映像信号は多重／分離部ex３０３で多重化され外部に出力される。多重化する際には、音声信号と映像信号が同期するように、バッファex３２０、ex３２１等に一旦これらの信号を蓄積するとよい。なお、バッファex３１８、ex３１９、ex３２０、ex３２１は図示しているように複数備えていてもよいし、１つ以上のバッファを共有する構成であってもよい。さらに、図示している以外に、例えば変調／復調部ex３０２や多重／分離部ex３０３の間等でもシステムのオーバフロー、アンダーフローを避ける緩衝材としてバッファにデータを蓄積することとしてもよい。
　また、テレビex３００は、放送等や記録メディア等から音声データ、映像データを取得する以外に、マイクやカメラのＡＶ入力を受け付ける構成を備え、それらから取得したデータに対して符号化処理を行ってもよい。なお、ここではテレビex３００は上記の符号化処理、多重化、および外部出力ができる構成として説明したが、これらの処理を行うことはできず、上記受信、復号化処理、外部出力のみが可能な構成であってもよい。
　また、リーダ／レコーダex２１８で記録メディアから多重化データを読み出す、または書き込む場合には、上記復号化処理または符号化処理はテレビex３００、リーダ／レコーダex２１８のいずれで行ってもよいし、テレビex３００とリーダ／レコーダex２１８が互いに分担して行ってもよい。
　一例として、光ディスクからデータの読み込みまたは書き込みをする場合の情報再生／記録部ex４００の構成を図１９に示す。情報再生／記録部ex４００は、以下に説明する要素ex４０１、ex４０２、ex４０３、ex４０４、ex４０５、ex４０６、ex４０７を備える。光ヘッドex４０１は、光ディスクである記録メディアex２１５の記録面にレーザスポットを照射して情報を書き込み、記録メディアex２１５の記録面からの反射光を検出して情報を読み込む。変調記録部ex４０２は、光ヘッドex４０１に内蔵された半導体レーザを電気的に駆動し記録データに応じてレーザ光の変調を行う。再生復調部ex４０３は、光ヘッドex４０１に内蔵されたフォトディテクタにより記録面からの反射光を電気的に検出した再生信号を増幅し、記録メディアex２１５に記録された信号成分を分離して復調し、必要な情報を再生する。バッファex４０４は、記録メディアex２１５に記録するための情報および記録メディアex２１５から再生した情報を一時的に保持する。ディスクモータex４０５は記録メディアex２１５を回転させる。サーボ制御部ex４０６は、ディスクモータex４０５の回転駆動を制御しながら光ヘッドex４０１を所定の情報トラックに移動させ、レーザスポットの追従処理を行う。システム制御部ex４０７は、情報再生／記録部ex４００全体の制御を行う。上記の読み出しや書き込みの処理はシステム制御部ex４０７が、バッファex４０４に保持された各種情報を利用し、また必要に応じて新たな情報の生成・追加を行うと共に、変調記録部ex４０２、再生復調部ex４０３、サーボ制御部ex４０６を協調動作させながら、光ヘッドex４０１を通して、情報の記録再生を行うことにより実現される。システム制御部ex４０７は例えばマイクロプロセッサで構成され、読み出し書き込みのプログラムを実行することでそれらの処理を実行する。
　以上では、光ヘッドex４０１はレーザスポットを照射するとして説明したが、近接場光を用いてより高密度な記録を行う構成であってもよい。
　図２０に光ディスクである記録メディアex２１５の模式図を示す。記録メディアex２１５の記録面には案内溝（グルーブ）がスパイラル状に形成され、情報トラックex２３０には、予めグルーブの形状の変化によってディスク上の絶対位置を示す番地情報が記録されている。この番地情報はデータを記録する単位である記録ブロックex２３１の位置を特定するための情報を含み、記録や再生を行う装置において情報トラックex２３０を再生し番地情報を読み取ることで記録ブロックを特定することができる。また、記録メディアex２１５は、データ記録領域ex２３３、内周領域ex２３２、外周領域ex２３４を含んでいる。ユーザデータを記録するために用いる領域がデータ記録領域ex２３３であり、データ記録領域ex２３３より内周または外周に配置されている内周領域ex２３２と外周領域ex２３４は、ユーザデータの記録以外の特定用途に用いられる。情報再生／記録部ex４００は、このような記録メディアex２１５のデータ記録領域ex２３３に対して、符号化された音声データ、映像データまたはそれらのデータを多重化した多重化データの読み書きを行う。
　以上では、１層のＤＶＤ、ＢＤ等の光ディスクを例に挙げ説明したが、これらに限ったものではなく、多層構造であって表面以外にも記録可能な光ディスクであってもよい。また、ディスクの同じ場所にさまざまな異なる波長の色の光を用いて情報を記録したり、さまざまな角度から異なる情報の層を記録したりなど、多次元的な記録／再生を行う構造の光ディスクであってもよい。
　また、デジタル放送用システムex２００において、アンテナex２０５を有する車ex２１０で衛星ex２０２等からデータを受信し、車ex２１０が有するカーナビゲーションex２１１等の表示装置に動画を再生することも可能である。なお、カーナビゲーションex２１１の構成は例えば図１８に示す構成のうち、ＧＰＳ受信部を加えた構成が考えられ、同様なことがコンピュータex１１１や携帯電話ex１１４等でも考えられる。
　図２１Ａは、上記実施の形態で説明した動画像復号化方法および動画像符号化方法を用いた携帯電話ex１１４を示す図である。携帯電話ex１１４は、基地局ex１１０との間で電波を送受信するためのアンテナex３５０、映像、静止画を撮ることが可能なカメラ部ex３６５、カメラ部ex３６５で撮像した映像、アンテナex３５０で受信した映像等が復号化されたデータを表示する液晶ディスプレイ等の表示部ex３５８を備える。携帯電話ex１１４は、さらに、操作キー部ex３６６を有する本体部、音声を出力するためのスピーカ等である音声出力部ex３５７、音声を入力するためのマイク等である音声入力部ex３５６、撮影した映像、静止画、録音した音声、または受信した映像、静止画、メール等の符号化されたデータもしくは復号化されたデータを保存するメモリ部ex３６７、又は同様にデータを保存する記録メディアとのインタフェース部であるスロット部ex３６４を備える。
　さらに、携帯電話ex１１４の構成例について、図２１Ｂを用いて説明する。携帯電話ex１１４は、表示部ex３５８及び操作キー部ex３６６を備えた本体部の各部を統括的に制御する主制御部ex３６０に対して、電源回路部ex３６１、操作入力制御部ex３６２、映像信号処理部ex３５５、カメラインタフェース部ex３６３、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）制御部ex３５９、変調／復調部ex３５２、多重／分離部ex３５３、音声信号処理部ex３５４、スロット部ex３６４、メモリ部ex３６７がバスex３７０を介して互いに接続されている。
　電源回路部ex３６１は、ユーザの操作により終話及び電源キーがオン状態にされると、バッテリパックから各部に対して電力を供給することにより携帯電話ex１１４を動作可能な状態に起動する。
　携帯電話ex１１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する主制御部ex３６０の制御に基づいて、音声通話モード時に音声入力部ex３５６で収音した音声信号を音声信号処理部ex３５４でデジタル音声信号に変換し、これを変調／復調部ex３５２でスペクトラム拡散処理し、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して送信する。また携帯電話ex１１４は、音声通話モード時にアンテナex３５０を介して受信した受信データを増幅して周波数変換処理およびアナログデジタル変換処理を施し、変調／復調部ex３５２でスペクトラム逆拡散処理し、音声信号処理部ex３５４でアナログ音声信号に変換した後、これを音声出力部ex３５７から出力する。
　さらにデータ通信モード時に電子メールを送信する場合、本体部の操作キー部ex３６６等の操作によって入力された電子メールのテキストデータは操作入力制御部ex３６２を介して主制御部ex３６０に送出される。主制御部ex３６０は、テキストデータを変調／復調部ex３５２でスペクトラム拡散処理をし、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して基地局ex１１０へ送信する。電子メールを受信する場合は、受信したデータに対してこのほぼ逆の処理が行われ、表示部ex３５８に出力される。
　データ通信モード時に映像、静止画、または映像と音声を送信する場合、映像信号処理部ex３５５は、カメラ部ex３６５から供給された映像信号を上記各実施の形態で示した動画像符号化方法によって圧縮符号化し（即ち、本発明の一態様に係る画像符号化装置として機能する）、符号化された映像データを多重／分離部ex３５３に送出する。また、音声信号処理部ex３５４は、映像、静止画等をカメラ部ex３６５で撮像中に音声入力部ex３５６で収音した音声信号を符号化し、符号化された音声データを多重／分離部ex３５３に送出する。
　多重／分離部ex３５３は、映像信号処理部ex３５５から供給された符号化された映像データと音声信号処理部ex３５４から供給された符号化された音声データを所定の方式で多重化し、その結果得られる多重化データを変調／復調部（変調／復調回路部）ex３５２でスペクトラム拡散処理をし、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理及び周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して送信する。
　データ通信モード時にホームページ等にリンクされた動画像ファイルのデータを受信する場合、または映像およびもしくは音声が添付された電子メールを受信する場合、アンテナex３５０を介して受信された多重化データを復号化するために、多重／分離部ex３５３は、多重化データを分離することにより映像データのビットストリームと音声データのビットストリームとに分け、同期バスex３７０を介して符号化された映像データを映像信号処理部ex３５５に供給するとともに、符号化された音声データを音声信号処理部ex３５４に供給する。映像信号処理部ex３５５は、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法に対応した動画像復号化方法によって復号化することにより映像信号を復号し（即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する）、ＬＣＤ制御部ex３５９を介して表示部ex３５８から、例えばホームページにリンクされた動画像ファイルに含まれる映像、静止画が表示される。また音声信号処理部ex３５４は、音声信号を復号し、音声出力部ex３５７から音声が出力される。
　また、上記携帯電話ex１１４等の端末は、テレビex３００と同様に、符号化器・復号化器を両方持つ送受信型端末の他に、符号化器のみの送信端末、復号化器のみの受信端末という３通りの実装形式が考えられる。さらに、デジタル放送用システムex２００において、映像データに音楽データなどが多重化された多重化データを受信、送信するとして説明したが、音声データ以外に映像に関連する文字データなどが多重化されたデータであってもよいし、多重化データではなく映像データ自体であってもよい。
　このように、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法あるいは動画像復号化方法を上述したいずれの機器・システムに用いることは可能であり、そうすることで、上記各実施の形態で説明した効果を得ることができる。
　また、本発明はかかる上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形または修正が可能である。
　（実施の形態４）
　上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置と、ＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ、ＶＣ－１など異なる規格に準拠した動画像符号化方法または装置とを、必要に応じて適宜切替えることにより、映像データを生成することも可能である。
　ここで、それぞれ異なる規格に準拠する複数の映像データを生成した場合、復号する際に、それぞれの規格に対応した復号方法を選択する必要がある。しかしながら、復号する映像データが、どの規格に準拠するものであるか識別できないため、適切な復号方法を選択することができないという課題を生じる。
　この課題を解決するために、映像データに音声データなどを多重化した多重化データは、映像データがどの規格に準拠するものであるかを示す識別情報を含む構成とする。上記各実施の形態で示す動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを含む多重化データの具体的な構成を以下説明する。多重化データは、ＭＰＥＧ－２トランスポートストリーム形式のデジタルストリームである。
　図２２は、多重化データの構成を示す図である。図２２に示すように多重化データは、ビデオストリーム、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム（ＰＧ）、インタラクティブグラフィックスストリームのうち、１つ以上を多重化することで得られる。ビデオストリームは映画の主映像および副映像を、オーディオストリーム（ＩＧ）は映画の主音声部分とその主音声とミキシングする副音声を、プレゼンテーショングラフィックスストリームは、映画の字幕をそれぞれ示している。ここで主映像とは画面に表示される通常の映像を示し、副映像とは主映像の中に小さな画面で表示する映像のことである。また、インタラクティブグラフィックスストリームは、画面上にＧＵＩ部品を配置することにより作成される対話画面を示している。ビデオストリームは、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置、従来のＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ、ＶＣ－１などの規格に準拠した動画像符号化方法または装置によって符号化されている。オーディオストリームは、ドルビーＡＣ－３、Ｄｏｌｂｙ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｐｌｕｓ、ＭＬＰ、ＤＴＳ、ＤＴＳ－ＨＤ、または、リニアＰＣＭのなどの方式で符号化されている。
　多重化データに含まれる各ストリームはＰＩＤによって識別される。例えば、映画の映像に利用するビデオストリームには０ｘ１０１１が、オーディオストリームには０ｘ１１００から０ｘ１１１Ｆまでが、プレゼンテーショングラフィックスには０ｘ１２００から０ｘ１２１Ｆまでが、インタラクティブグラフィックスストリームには０ｘ１４００から０ｘ１４１Ｆまでが、映画の副映像に利用するビデオストリームには０ｘ１Ｂ００から０ｘ１Ｂ１Ｆまで、主音声とミキシングする副音声に利用するオーディオストリームには０ｘ１Ａ００から０ｘ１Ａ１Ｆが、それぞれ割り当てられている。
　図２３は、多重化データがどのように多重化されるかを模式的に示す図である。まず、複数のビデオフレームからなるビデオストリームex２３５、複数のオーディオフレームからなるオーディオストリームex２３８を、それぞれＰＥＳパケット列ex２３６およびex２３９に変換し、ＴＳパケットex２３７およびex２４０に変換する。同じくプレゼンテーショングラフィックスストリームex２４１およびインタラクティブグラフィックスex２４４のデータをそれぞれＰＥＳパケット列ex２４２およびex２４５に変換し、さらにＴＳパケットex２４３およびex２４６に変換する。多重化データex２４７はこれらのＴＳパケットを１本のストリームに多重化することで構成される。
　図２４は、ＰＥＳパケット列に、ビデオストリームがどのように格納されるかをさらに詳しく示している。図２４における第１段目はビデオストリームのビデオフレーム列を示す。第２段目は、ＰＥＳパケット列を示す。図２４の矢印ｙｙ１，ｙｙ２，ｙｙ３，ｙｙ４に示すように、ビデオストリームにおける複数のＶｉｄｅｏ　Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ　ＵｎｉｔであるＩピクチャ、Ｂピクチャ、Ｐピクチャは、ピクチャ毎に分割され、ＰＥＳパケットのペイロードに格納される。各ＰＥＳパケットはＰＥＳヘッダを持ち、ＰＥＳヘッダには、ピクチャの表示時刻であるＰＴＳ（Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ　Ｔｉｍｅ－Ｓｔａｍｐ）やピクチャの復号時刻であるＤＴＳ（Ｄｅｃｏｄｉｎｇ　Ｔｉｍｅ－Ｓｔａｍｐ）が格納される。
　図２５は、多重化データに最終的に書き込まれるＴＳパケットの形式を示している。ＴＳパケットは、ストリームを識別するＰＩＤなどの情報を持つ４ＢｙｔｅのＴＳヘッダとデータを格納する１８４ＢｙｔｅのＴＳペイロードから構成される１８８Ｂｙｔｅ固定長のパケットであり、上記ＰＥＳパケットは分割されＴＳペイロードに格納される。ＢＤ－ＲＯＭの場合、ＴＳパケットには、４ＢｙｔｅのＴＰ＿Ｅｘｔｒａ＿Ｈｅａｄｅｒが付与され、１９２Ｂｙｔｅのソースパケットを構成し、多重化データに書き込まれる。ＴＰ＿Ｅｘｔｒａ＿ＨｅａｄｅｒにはＡＴＳ（Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐ）などの情報が記載される。ＡＴＳは当該ＴＳパケットのデコーダのＰＩＤフィルタへの転送開始時刻を示す。多重化データには図２５下段に示すようにソースパケットが並ぶこととなり、多重化データの先頭からインクリメントする番号はＳＰＮ（ソースパケットナンバー）と呼ばれる。
　また、多重化データに含まれるＴＳパケットには、映像・音声・字幕などの各ストリーム以外にもＰＡＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　Ｔａｂｌｅ）、ＰＭＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ　Ｍａｐ　Ｔａｂｌｅ）、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ　Ｃｌｏｃｋ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）などがある。ＰＡＴは多重化データ中に利用されるＰＭＴのＰＩＤが何であるかを示し、ＰＡＴ自身のＰＩＤは０で登録される。ＰＭＴは、多重化データ中に含まれる映像・音声・字幕などの各ストリームのＰＩＤと各ＰＩＤに対応するストリームの属性情報を持ち、また多重化データに関する各種ディスクリプタを持つ。ディスクリプタには多重化データのコピーを許可・不許可を指示するコピーコントロール情報などがある。ＰＣＲは、ＡＴＳの時間軸であるＡＴＣ（Ａｒｒｉｖａｌ　Ｔｉｍｅ　Ｃｌｏｃｋ）とＰＴＳ・ＤＴＳの時間軸であるＳＴＣ（Ｓｙｓｔｅｍ　Ｔｉｍｅ　Ｃｌｏｃｋ）の同期を取るために、そのＰＣＲパケットがデコーダに転送されるＡＴＳに対応するＳＴＣ時間の情報を持つ。
　図２６はＰＭＴのデータ構造を詳しく説明する図である。ＰＭＴの先頭には、そのＰＭＴに含まれるデータの長さなどを記したＰＭＴヘッダが配置される。その後ろには、多重化データに関するディスクリプタが複数配置される。上記コピーコントロール情報などが、ディスクリプタとして記載される。ディスクリプタの後には、多重化データに含まれる各ストリームに関するストリーム情報が複数配置される。ストリーム情報は、ストリームの圧縮コーデックなどを識別するためストリームタイプ、ストリームのＰＩＤ、ストリームの属性情報（フレームレート、アスペクト比など）が記載されたストリームディスクリプタから構成される。ストリームディスクリプタは多重化データに存在するストリームの数だけ存在する。
　記録媒体などに記録する場合には、上記多重化データは、多重化データ情報ファイルと共に記録される。
　多重化データ情報ファイルは、図２７に示すように多重化データの管理情報であり、多重化データと１対１に対応し、多重化データ情報、ストリーム属性情報とエントリマップから構成される。
　多重化データ情報は図２７に示すようにシステムレート、再生開始時刻、再生終了時刻から構成されている。システムレートは多重化データの、後述するシステムターゲットデコーダのＰＩＤフィルタへの最大転送レートを示す。多重化データ中に含まれるＡＴＳの間隔はシステムレート以下になるように設定されている。再生開始時刻は多重化データの先頭のビデオフレームのＰＴＳであり、再生終了時刻は多重化データの終端のビデオフレームのＰＴＳに１フレーム分の再生間隔を足したものが設定される。
　ストリーム属性情報は図２８に示すように、多重化データに含まれる各ストリームについての属性情報が、ＰＩＤ毎に登録される。属性情報はビデオストリーム、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム、インタラクティブグラフィックスストリーム毎に異なる情報を持つ。ビデオストリーム属性情報は、そのビデオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、ビデオストリームを構成する個々のピクチャデータの解像度がどれだけであるか、アスペクト比はどれだけであるか、フレームレートはどれだけであるかなどの情報を持つ。オーディオストリーム属性情報は、そのオーディオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、そのオーディオストリームに含まれるチャンネル数は何であるか、何の言語に対応するか、サンプリング周波数がどれだけであるかなどの情報を持つ。これらの情報は、プレーヤが再生する前のデコーダの初期化などに利用される。
　本実施の形態においては、上記多重化データのうち、ＰＭＴに含まれるストリームタイプを利用する。また、記録媒体に多重化データが記録されている場合には、多重化データ情報に含まれる、ビデオストリーム属性情報を利用する。具体的には、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置において、ＰＭＴに含まれるストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報に対し、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示す固有の情報を設定するステップまたは手段を設ける。この構成により、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成した映像データと、他の規格に準拠する映像データとを識別することが可能になる。
　また、本実施の形態における動画像復号化方法のステップを図２９に示す。ステップexＳ１００において、多重化データからＰＭＴに含まれるストリームタイプ、または、多重化データ情報に含まれるビデオストリーム属性情報を取得する。次に、ステップexＳ１０１において、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された多重化データであることを示しているか否かを判断する。そして、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものであると判断された場合には、ステップexＳ１０２において、上記各実施の形態で示した動画像復号方法により復号を行う。また、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が、従来のＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ、ＶＣ－１などの規格に準拠するものであることを示している場合には、ステップexＳ１０３において、従来の規格に準拠した動画像復号方法により復号を行う。
　このように、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報に新たな固有値を設定することにより、復号する際に、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法または装置で復号可能であるかを判断することができる。従って、異なる規格に準拠する多重化データが入力された場合であっても、適切な復号化方法または装置を選択することができるため、エラーを生じることなく復号することが可能となる。また、本実施の形態で示した動画像符号化方法または装置、または、動画像復号方法または装置を、上述したいずれの機器・システムに用いることも可能である。
　（実施の形態５）
　上記各実施の形態で示した動画像符号化方法および装置、動画像復号化方法および装置は、典型的には集積回路であるＬＳＩで実現される。一例として、図３０に１チップ化されたＬＳＩex５００の構成を示す。ＬＳＩex５００は、以下に説明する要素ex５０１、ex５０２、ex５０３、ex５０４、ex５０５、ex５０６、ex５０７、ex５０８、ex５０９を備え、各要素はバスex５１０を介して接続している。電源回路部ex５０５は電源がオン状態の場合に各部に対して電力を供給することで動作可能な状態に起動する。
　例えば符号化処理を行う場合には、ＬＳＩex５００は、ＣＰＵex５０２、メモリコントローラex５０３、ストリームコントローラex５０４、駆動周波数制御部ex５１２等を有する制御部ex５０１の制御に基づいて、ＡＶ　Ｉ／Ｏex５０９によりマイクex１１７やカメラex１１３等からＡＶ信号を入力する。入力されたＡＶ信号は、一旦ＳＤＲＡＭ等の外部のメモリex５１１に蓄積される。制御部ex５０１の制御に基づいて、蓄積したデータは処理量や処理速度に応じて適宜複数回に分けるなどされ信号処理部ex５０７に送られ、信号処理部ex５０７において音声信号の符号化および／または映像信号の符号化が行われる。ここで映像信号の符号化処理は上記各実施の形態で説明した符号化処理である。信号処理部ex５０７ではさらに、場合により符号化された音声データと符号化された映像データを多重化するなどの処理を行い、ストリームＩ／Ｏex５０６から外部に出力する。この出力された多重化データは、基地局ex１０７に向けて送信されたり、または記録メディアex２１５に書き込まれたりする。なお、多重化する際には同期するよう、一旦バッファex５０８にデータを蓄積するとよい。
　なお、上記では、メモリex５１１がＬＳＩex５００の外部の構成として説明したが、ＬＳＩex５００の内部に含まれる構成であってもよい。バッファex５０８も１つに限ったものではなく、複数のバッファを備えていてもよい。また、ＬＳＩex５００は１チップ化されてもよいし、複数チップ化されてもよい。
　また、上記では、制御部ex５０１が、ＣＰＵex５０２、メモリコントローラex５０３、ストリームコントローラex５０４、駆動周波数制御部ex５１２等を有するとしているが、制御部ex５０１の構成は、この構成に限らない。例えば、信号処理部ex５０７がさらにＣＰＵを備える構成であってもよい。信号処理部ex５０７の内部にもＣＰＵを設けることにより、処理速度をより向上させることが可能になる。また、他の例として、ＣＰＵex５０２が信号処理部ex５０７、または信号処理部ex５０７の一部である例えば音声信号処理部を備える構成であってもよい。このような場合には、制御部ex５０１は、信号処理部ex５０７、またはその一部を有するＣＰＵex５０２を備える構成となる。
　なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
　また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。このようなプログラマブル・ロジック・デバイスは、典型的には、ソフトウェア又はファームウェアを構成するプログラムを、ロードする又はメモリ等から読み込むことで、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法、又は動画像復号化方法を実行することができる。
　さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
　（実施の形態６）
　上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを復号する場合、従来のＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ、ＶＣ－１などの規格に準拠する映像データを復号する場合に比べ、処理量が増加することが考えられる。そのため、ＬＳＩex５００において、従来の規格に準拠する映像データを復号する際のＣＰＵex５０２の駆動周波数よりも高い駆動周波数に設定する必要がある。しかし、駆動周波数を高くすると、消費電力が高くなるという課題が生じる。
　この課題を解決するために、テレビex３００、ＬＳＩex５００などの動画像復号化装置は、映像データがどの規格に準拠するものであるかを識別し、規格に応じて駆動周波数を切替える構成とする。図３１は、本実施の形態における構成ex８００を示している。駆動周波数切替え部ex８０３は、映像データが、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものである場合には、駆動周波数を高く設定する。そして、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行する復号処理部ex８０１に対し、映像データを復号するよう指示する。一方、映像データが、従来の規格に準拠する映像データである場合には、映像データが、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものである場合に比べ、駆動周波数を低く設定する。そして、従来の規格に準拠する復号処理部ex８０２に対し、映像データを復号するよう指示する。
　より具体的には、駆動周波数切替え部ex８０３は、図３０のＣＰＵex５０２と駆動周波数制御部ex５１２から構成される。また、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行する復号処理部ex８０１、および、従来の規格に準拠する復号処理部ex８０２は、図３０の信号処理部ex５０７に該当する。ＣＰＵex５０２は、映像データがどの規格に準拠するものであるかを識別する。そして、ＣＰＵex５０２からの信号に基づいて、駆動周波数制御部ex５１２は、駆動周波数を設定する。また、ＣＰＵex５０２からの信号に基づいて、信号処理部ex５０７は、映像データの復号を行う。ここで、映像データの識別には、例えば、実施の形態４で記載した識別情報を利用することが考えられる。識別情報に関しては、実施の形態４で記載したものに限られず、映像データがどの規格に準拠するか識別できる情報であればよい。例えば、映像データがテレビに利用されるものであるか、ディスクに利用されるものであるかなどを識別する外部信号に基づいて、映像データがどの規格に準拠するものであるか識別可能である場合には、このような外部信号に基づいて識別してもよい。また、ＣＰＵex５０２における駆動周波数の選択は、例えば、図３３のような映像データの規格と、駆動周波数とを対応付けたルックアップテーブルに基づいて行うことが考えられる。ルックアップテーブルを、バッファex５０８や、ＬＳＩの内部メモリに格納しておき、ＣＰＵex５０２がこのルックアップテーブルを参照することにより、駆動周波数を選択することが可能である。
　図３２は、本実施の形態の方法を実施するステップを示している。まず、ステップexＳ２００では、信号処理部ex５０７において、多重化データから識別情報を取得する。次に、ステップexＳ２０１では、ＣＰＵex５０２において、識別情報に基づいて映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものであるか否かを識別する。映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものである場合には、ステップexＳ２０２において、駆動周波数を高く設定する信号を、ＣＰＵex５０２が駆動周波数制御部ex５１２に送る。そして、駆動周波数制御部ex５１２において、高い駆動周波数に設定される。一方、従来のＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ、ＶＣ－１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、ステップexＳ２０３において、駆動周波数を低く設定する信号を、ＣＰＵex５０２が駆動周波数制御部ex５１２に送る。そして、駆動周波数制御部ex５１２において、映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものである場合に比べ、低い駆動周波数に設定される。
　さらに、駆動周波数の切替えに連動して、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を変更することにより、省電力効果をより高めることが可能である。例えば、駆動周波数を低く設定する場合には、これに伴い、駆動周波数を高く設定している場合に比べ、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を低く設定することが考えられる。
　また、駆動周波数の設定方法は、復号する際の処理量が大きい場合に、駆動周波数を高く設定し、復号する際の処理量が小さい場合に、駆動周波数を低く設定すればよく、上述した設定方法に限らない。例えば、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ規格に準拠する映像データを復号する処理量の方が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置により生成された映像データを復号する処理量よりも大きい場合には、駆動周波数の設定を上述した場合の逆にすることが考えられる。
　さらに、駆動周波数の設定方法は、駆動周波数を低くする構成に限らない。例えば、識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合には、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を高く設定し、従来のＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ、ＶＣ－１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を低く設定することも考えられる。また、他の例としては、識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合には、ＣＰＵex５０２の駆動を停止させることなく、従来のＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ、ＶＣ－１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、処理に余裕があるため、ＣＰＵex５０２の駆動を一時停止させることも考えられる。識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合であっても、処理に余裕があれば、ＣＰＵex５０２の駆動を一時停止させることも考えられる。この場合は、従来のＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ、ＶＣ－１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合に比べて、停止時間を短く設定することが考えられる。
　このように、映像データが準拠する規格に応じて、駆動周波数を切替えることにより、省電力化を図ることが可能になる。また、電池を用いてＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置を駆動している場合には、省電力化に伴い、電池の寿命を長くすることが可能である。
　（実施の形態７）
　テレビや、携帯電話など、上述した機器・システムには、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力される場合がある。このように、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力された場合にも復号できるようにするために、ＬＳＩex５００の信号処理部ex５０７が複数の規格に対応している必要がある。しかし、それぞれの規格に対応する信号処理部ex５０７を個別に用いると、ＬＳＩex５００の回路規模が大きくなり、また、コストが増加するという課題が生じる。
　この課題を解決するために、上記各実施の形態で示した動画像復号方法を実行するための復号処理部と、従来のＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ、ＶＣ－１などの規格に準拠する復号処理部とを一部共有化する構成とする。この構成例を図３４Ａのex９００に示す。例えば、上記各実施の形態で示した動画像復号方法と、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ規格に準拠する動画像復号方法とは、エントロピー符号化、逆量子化、デブロッキング・フィルタ、動き補償などの処理において処理内容が一部共通する。共通する処理内容については、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ規格に対応する復号処理部ex９０２を共有し、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ規格に対応しない、本発明の一態様に特有の他の処理内容については、専用の復号処理部ex９０１を用いるという構成が考えられる。特に、本発明の一態様は、エントロピー復号に特徴を有していることから、例えば、エントロピー復号については専用の復号処理部ex９０１を用い、それ以外の逆量子化、デブロッキング・フィルタ、動き補償のいずれか、または、全ての処理については、復号処理部を共有することが考えられる。復号処理部の共有化に関しては、共通する処理内容については、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行するための復号処理部を共有し、ＭＰＥＧ４－ＡＶＣ規格に特有の処理内容については、専用の復号処理部を用いる構成であってもよい。
　また、処理を一部共有化する他の例を図３４Ｂのex１０００に示す。この例では、本発明の一態様に特有の処理内容に対応した専用の復号処理部ex１００１と、他の従来規格に特有の処理内容に対応した専用の復号処理部ex１００２と、本発明の一態様に係る動画像復号方法と他の従来規格の動画像復号方法とに共通する処理内容に対応した共用の復号処理部ex１００３とを用いる構成としている。ここで、専用の復号処理部ex１００１、ex１００２は、必ずしも本発明の一態様、または、他の従来規格に特有の処理内容に特化したものではなく、他の汎用処理を実行できるものであってもよい。また、本実施の形態の構成を、ＬＳＩex５００で実装することも可能である。
　このように、本発明の一態様に係る動画像復号方法と、従来の規格の動画像復号方法とで共通する処理内容について、復号処理部を共有することにより、ＬＳＩの回路規模を小さくし、かつ、コストを低減することが可能である。
　本発明は、画像符号化方法、画像復号方法、画像符号化装置及び画像復号装置に適用できる。また、本発明は、画像符号化装置を備える、テレビ、デジタルビデオレコーダー、カーナビゲーション、携帯電話、デジタルカメラ、及びデジタルビデオカメラ等の高解像度の情報表示機器又は撮像機器に利用可能である。
　１００　画像符号化装置
　１０１　符号ブロック分割部
　１０２　減算部
　１０３　変換部
　１０４　係数可変長符号化部
　１０５、２０２　逆変換部
　１０６、２０３　加算部
　１０７、２０５　フレームメモリ
　１０８　予測部
　１０９、２０７　ＳＡＯ処理部
　１１０　ＳＡＯパラメータ可変長符号化部
　１２１　入力画像
　１２２　符号ブロック
　１２３、１２６、２２３　差分ブロック
　１２４、２２２　周波数係数
　１２５、２２１　符号列
　１２７、１３０、２２４、２２８　復号ブロック
　１２８、２２５、２２６　復号画像
　１２９　予測ブロック
　１３１、２２７　ＳＡＯパラメータ
　１４１　ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ符号化部
　１４２　ｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘ符号化部
　１４３　ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ符号化部
　１５１、２５１　コンテキスト切替部
　１５２　コンテキスト０算術符号化部
　１５３　コンテキスト１算術符号化部
　２００　画像復号装置
　２０１　係数可変長復号部
　２０４　復号ブロック結合部
　２０６　ＳＡＯパラメータ可変長復号部
　２４１　ｓａｏ＿ｍｅｒｇｅ＿ｌｅｆｔ＿ｆｌａｇ復号部
　２４２　ｓａｏ＿ｔｙｐｅ＿ｉｄｘ復号部
　２４３　ｓａｏ＿ｏｆｆｓｅｔ復号部
　２５２　コンテキスト０算術復号部
　２５３　コンテキスト１算術復号部

Claims (13)

  1. 　処理対象ブロックに含まれる輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号にＳＡＯ（Ｓａｍｐｌｅ　Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｏｆｆｓｅｔ）処理を行うＳＡＯ処理ステップと、
    　前記ＳＡＯ処理の内容を示すＳＡＯパラメータが、前記処理対象ブロックと、前記処理対象ブロックに左隣接する左隣接ブロックとで同じであるか否かを示す第１フラグを算術符号化する第１フラグ符号化ステップと、
    　前記処理対象ブロックのＳＡＯパラメータが、前記左隣接ブロックのＳＡＯパラメータと異なる場合、前記処理対象ブロックのＳＡＯパラメータを算術符号化するＳＡＯパラメータ符号化ステップとを含み、
    　前記第１フラグ符号化ステップでは、輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号のための前記第１フラグを一つのコンテキストを用いて算術符号化する
    　画像符号化方法。
  2. 　前記画像符号化方法は、さらに、
    　前記ＳＡＯパラメータが、前記処理対象ブロックと、前記処理対象ブロックに上隣接する上隣接ブロックとで同じであるか否かを示す第２フラグを算術符号化する第２フラグ符号化ステップを含み、
    　前記第１フラグ符号化ステップ及び前記第２フラグ符号化ステップでは、前記第１フラグの算術符号化に用いるコンテキストと、前記第２フラグの算術符号化に用いるコンテキストとを、同じコンテキスト決定方法に従い決定する
    　請求項１記載の画像符号化方法。
  3. 　前記第１フラグ符号化ステップでは、前記輝度信号のための第１フラグである輝度第１フラグと、前記色差Ｃｂ信号のための第１フラグであるＣｂ第１フラグと、前記色差Ｃｒ信号のための第１フラグであるＣｒ第１フラグとを、一つのコンテキストを用いて算術符号化する
    　請求項１又は２記載の画像符号化方法。
  4. 　前記第１フラグ符号化ステップでは、前記輝度信号、前記色差Ｃｂ信号及び前記色差Ｃｒ信号のための単一の第１フラグを一つのコンテキストを用いて算術符号化する
    　請求項１又は２記載の画像符号化方法。
  5. 　前記ＳＡＯ処理ステップでは、
    　前記処理対象ブロックに含まれる各画素を複数のカテゴリに分類し、
    　各画素に、分類されたカテゴリに対応付けられたオフセット値を加算し、
    　前記ＳＡＯパラメータは、カテゴリの分類方法を示す情報と、オフセット値を示す情報とを含む
    　請求項１～４のいずれか１項に記載の画像符号化方法。
  6. 　ＳＡＯ（Ｓａｍｐｌｅ　Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｏｆｆｓｅｔ）処理の内容を示すＳＡＯパラメータが、処理対象ブロックと、前記処理対象ブロックに左隣接する左隣接ブロックとで同じであるか否かを示す第１フラグを算術復号する第１フラグ復号ステップと、
    　前記第１フラグにより、前記処理対象ブロックのＳＡＯパラメータが、前記左隣接ブロックのＳＡＯパラメータと異なることが示される場合、前記処理対象ブロックのＳＡＯパラメータを算術復号するＳＡＯパラメータ復号ステップと、
    　前記第１フラグに従い、算術復号により得られた前記処理対象ブロックのＳＡＯパラメータ、又は、前記左隣接ブロックのＳＡＯパラメータを用いて、前記処理対象ブロックに含まれる輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号にＳＡＯ処理を行うＳＡＯ処理ステップとを含み、
    　前記第１フラグ復号ステップでは、輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号のための前記第１フラグを一つのコンテキストを用いて算術復号する
    　画像復号方法。
  7. 　前記画像復号方法は、さらに、
    　前記ＳＡＯパラメータが、前記処理対象ブロックと、前記処理対象ブロックに上隣接する上隣接ブロックとで同じであるか否かを示す第２フラグを算術復号する第２フラグ復号ステップを含み、
    　前記第１フラグ復号ステップ及び前記第２フラグ復号ステップでは、前記第１フラグの算術復号に用いるコンテキストと、前記第２フラグの算術復号に用いるコンテキストとを、同じコンテキスト決定方法に従い決定する
    　請求項６記載の画像復号方法。
  8. 　前記第１フラグ復号ステップでは、前記輝度信号のための第１フラグである輝度第１フラグと、前記色差Ｃｂ信号のための第１フラグであるＣｂ第１フラグと、前記色差Ｃｒ信号のための第１フラグであるＣｒ第１フラグとを、一つのコンテキストを用いて算術復号する
    　請求項６又は７記載の画像復号方法。
  9. 　前記第１フラグ復号ステップでは、前記輝度信号、前記色差Ｃｂ信号及び前記色差Ｃｒ信号のための単一の第１フラグを一つのコンテキストを用いて算術復号する
    　請求項６又は７記載の画像復号方法。
  10. 　前記ＳＡＯ処理ステップでは、
    　前記処理対象ブロックに含まれる各画素を複数のカテゴリに分類し、
    　各画素に、分類されたカテゴリに対応付けられたオフセット値を加算し、
    　前記ＳＡＯパラメータは、カテゴリの分類方法を示す情報と、オフセット値を示す情報とを含む
    　請求項６～９のいずれか１項に記載の画像復号方法。
  11. 　制御回路と、
    　前記制御回路からアクセス可能な記憶装置とを備え、
    　前記制御回路は、
    　処理対象ブロックに含まれる輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号にＳＡＯ（Ｓａｍｐｌｅ　Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｏｆｆｓｅｔ）処理を行うＳＡＯ処理ステップと、
    　前記ＳＡＯ処理の内容を示すＳＡＯパラメータが、前記処理対象ブロックと、前記処理対象ブロックに左隣接する左隣接ブロックとで同じであるか否かを示す第１フラグを算術符号化する第１フラグ符号化ステップと、
    　前記処理対象ブロックのＳＡＯパラメータが、前記左隣接ブロックのＳＡＯパラメータと異なる場合、前記処理対象ブロックのＳＡＯパラメータを算術符号化するＳＡＯパラメータ符号化ステップとを実行し、
    　前記第１フラグ符号化ステップでは、輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号のための前記第１フラグを一つのコンテキストを用いて算術符号化する
    　画像符号化装置。
  12. 　制御回路と、
    　前記制御回路からアクセス可能な記憶装置とを備え、
    　前記制御回路は、
    　ＳＡＯ（Ｓａｍｐｌｅ　Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｏｆｆｓｅｔ）処理の内容を示すＳＡＯパラメータが、処理対象ブロックと、前記処理対象ブロックに左隣接する左隣接ブロックとで同じであるか否かを示す第１フラグを算術復号する第１フラグ復号ステップと、
    　前記第１フラグにより、前記処理対象ブロックのＳＡＯパラメータが、前記左隣接ブロックのＳＡＯパラメータと異なることが示される場合、前記処理対象ブロックのＳＡＯパラメータを算術復号するＳＡＯパラメータ復号ステップと、
    　前記第１フラグに従い、算術復号により得られた前記処理対象ブロックのＳＡＯパラメータ、又は、前記左隣接ブロックのＳＡＯパラメータを用いて、前記処理対象ブロックに含まれる輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号にＳＡＯ処理を行うＳＡＯ処理ステップとを実行し、
    　前記第１フラグ復号ステップでは、輝度信号、色差Ｃｂ信号及び色差Ｃｒ信号のための前記第１フラグを一つのコンテキストを用いて算術復号する
    　画像復号装置。
  13. 　請求項１１記載の画像符号化装置と、
    　請求項１２記載の画像復号装置とを備える
    　画像符号化復号装置。
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