JP2003188736A

JP2003188736A - 符号化装置及び復号装置及び符号化・復号装置及び符号化方法及び復号方法及び符号化・復号方法及びプログラム

Info

Publication number: JP2003188736A
Application number: JP2001384809A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Kimura; 智広木村; Masayuki Yoshida; 雅之吉田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-12-18
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2003-07-04
Anticipated expiration: 2021-12-18
Also published as: US20030113030A1; US7209593B2; JP3801501B2

Abstract

(57)【要約】【課題】劣勢シンボルの出現確率が低い場合の符号化
効率を向上させる。【解決手段】区間サイズ（Ａ）と区間境界値（Ｃ）と
を有し、数直線上に設定された設定区間を分割し、出現
シンボルに対応した部分区間を選択し、選択した部分区
間を設定区間に更新するとともに、上記選択した部分区
間に基づいて、有限精度で区間サイズ（Ａ）と区間境界
値（Ｃ）とを更新して区間内座標を符号化する符号化装
置において、学習メモリ３から出力される確率（シンボ
ルの出現確率）４に基づいて、部分区間サイズ（ＬＳ
Ｚ，ｄＬＳＺ）と部分区間境界値とを取得し、補正値算
出器３２は、ｄＬＳＺに基づいて、補正値を算出し、算
出した補正値（ｄＡ，ｄＣ）を正規化された部分区間サ
イズ（ｒＡ）と正規化された部分区間境界値（ｒＣ）と
へ反映させ、部分区間サイズを区間サイズ（Ａ７）とし
て更新し、部分区間境界値を区間境界値（Ｃ８）として
更新するとともに、符号１６を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、情報源データに
対して効率のよい符号化・復号を実現する符号化方法、
復号方法、符号化・復号方法及びこれらの方法を実装し
た装置と生成された符号データに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来例１．情報源データを効率よく符号
化（圧縮）する技術として、算術符号化が近年の国際標
準符号化（ＪＢＩＧ及びＪＰＥＧ）でも採用されてい
る。国際標準算術符号としては、ＩＴＵ−Ｔが規定した
国際標準符号化勧告Ｔ．８２（ＪＢＩＧ）やＴ．８１
（ＪＰＥＧ）に記載されるＱＭ−Ｃｏｄｅｒなどがあ
る。算術符号化の原理は、０．０・・・０以上１．０・
・・０未満の区間を、出現する個々のデータの出現確率
に基づく規則性をもって部分区間に再帰的に分割し、出
現した符号化対象データのシーケンスに対応する部分区
間内の小数値を符号とするものである。算術復号では、
同一規則で再帰的な区間分割を行い、符号値を含む部分
区間に対応するシーケンスを復号データとする。以下、
符号化対象データを２値（０及び１）と仮定する。

【０００３】予測を適用する符号化では、符号化対象は
データ値そのものでなく、予測値との一致・不一致を示
す２値シンボルを与える。以下、一致を優勢シンボル
（値０）、不一致を劣勢シンボル（値１）と呼ぶ。予測
値は、出現しやすいデータ値を学習して保持する。よっ
て、優勢シンボルは確率０．５以上、劣勢シンボルは確
率０．５以下で出現する。その算術符号化の区間分割の
概念図を、図２３に示す。

【０００４】ある符号化対象シンボルに対する算術符号
化手順は、現区間のサイズをＡ、現区間の下界値である
符号をＣ、シンボル値１の出現確率をＰ、シンボル値
０，１に対する部分区間サイズをＡ０，Ａｌ、実際に出
現したシンボル値Ｘとすると、図２４のように示せる。
Ａ，Ｃの初期値は、１．０，０．０とする。図におい
て、部分区間Ａ０，Ａｌはどちらを区間の上位／下位に
配置するかにより符号化演算が異なるため、Ｓ１００３
からＳ１００５で上位部分区間Ａｈ、下位部分区間Ａ
ｌ、下位区間対応シンボルＳｌを対応させ、左側はシン
ボル値０を下位配置、右側はシンボル値１を下位配置の
場合を示す。Ｓ１００６で、シンボルＸが下位配置対応
シンボルＳｌならば、Ｓ１００７で区間Ａを下位部分区
間Ａｌとする。一方、下位配置対応シンボルＳｌでなけ
れば、Ｓ１００８で区間Ａを上位部分区間Ａｈとし、同
時にＳ１００９で区間下界値を示す符号Ｃに下位部分区
間サイズＡｌを加える。

【０００５】また、同様に算術復号手順では、符号Ｃを
現区間の下界値からの変位に更新するものとし、Ｘを復
号シンボル値とすると、図２５のように示せる。Ａの初
期値は、１．０、Ｃの初期値は符号化で得られた符号値
とする。図において、部分区間Ａ０，Ａｌはどちらを区
間の上位／下位に配置するかにより復号演算が異なるた
め、Ｓ１１０３からＳ１００６で上位部分区間Ａｈ、下
位部分区間Ａｌ、上位区間対応シンボルＳｈ、下位区間
対応シンボルＳｌを対応させ、左側はシンボル値０を下
位配置、右側はシンボル値１を下位配置の場合を示す。
Ｓ１１０７で、符号値Ｃが下位部分区間Ａｌより小さけ
れば、Ｓ１１０８で区間Ａを下位部分区間Ａｌ、Ｓ１１
０９で復号シンボルＸを下位区間対応シンボルＳｌとす
る。一方、小さくなければ、Ｓ１１１０で区間Ａを上位
部分区間Ａｈとし、同時にＳ１１１１で区間下界値を示
す符号Ｃに下位部分区間サイズＡｌを減じ、Ｓ１１１２
で復号シンボルＸを上位区間対応シンボルＳｈとする。
なお、復号データ値は、復号シンボル値が０ならば予測
と同じ値、１ならば予測と異なる値（１−予測値）とな
る。

【０００６】上記区間分割規則は、出現確率に比例した
分割を行うことが最も符号化効率が高いことが情報理論
で証明できる。ここに示した手順は乗算型算術符号と呼
ばれ、小数表現精度は無限大とされる。算術符号化は、
２進小数演算で行われ、その過程で区間境界値の小数表
現精度、すなわち有効桁数の増加が実用化を困難にして
いたが、演算でビット値の変化しない小数点に近い上位
部分を演算から外して、演算に一定の有効桁数まで保証
する減算型算術符号により実用に至った。減算型算術符
号化では、乗算型算術符号の区間サイズＡと劣勢シンボ
ルの出現確率値Ｐの乗算値Ａｌを確率Ｐの近似値ＬＳＺ
で置き換え、更新された区間サイズＡは常に０．５以上
となるまで２のべき乗倍に拡大する正規化処理を適用
し、シフト処理により実現する。近似値ＬＳＺは、いく
つかの候補から確率値Ｐに応じて適切な値が適用され、
全体の区間サイズＡ（０．５以上１．０以下）によら
ず、その近似値ＬＳＺが割り当てられる。その減算型算
術符号化の区間分割の概念図を、図２６に示す。

【０００７】減算型算術符号化及び減算型算術復号の手
順は、図２７及び図２８のように示せる。符号化手順の
Ｓ１２０１、復号手順のＳ１３０１において、近似値Ｌ
ＳＺをシンボル値１の部分区間Ａｌとしている。区間サ
イズが更新された後、符号化手順のＳ１２０８，Ｓ１２
１１、復号手順のＳ１３１０，Ｓ１３１４で、すなわち
区間サイズＡを２のべき乗倍に拡大する正規化処理を行
うことで常に０．５以上に保つ。優勢シンボルを処理し
て更新された区間サイズＡが０．５以上を保っていると
きは、正規化処理の拡大は適用する必要はない。

【０００８】正規化処理により区間サイズＡは、０．５
以上１．０未満に保持されるが、近似値ＬＳＺを使用す
ることで部分区間Ａ０，Ａｌの分割比は実際の確率比に
対して誤差をもつ。例えば、図２９に示されるように、
近似値ＬＳＺ＝０．３の場合、最大区間サイズＡ＝１．
０（初期値のみ）、最小区間サイズＡ＝０．５ではＡｌ
の部分区間の比率は０．３，０．６となるように、出現
確率０．５以下の劣勢シンボルに対して優勢シンボルよ
り大きな区間を割り当ててしまうことがある。このよう
に、ＬＳＺがＡ−ＬＳＺより大きくなるとき、ＬＳＺに
優勢シンボルを割り当てる“条件付きＭＰＳ／ＬＰＳ交
換”という手法（日本国特許第２１２８１１５号［特公
平８−３４４３４］）が、国際標準符号化勧告Ｔ．８２
（ＪＢＩＧ）やＴ．８１（ＪＰＥＧ）などに採用されて
いる。

【０００９】“条件付きＭＰＳ／ＬＰＳ交換”を適用し
た減算型算術符号化及び減算型算術復号の手順は、図３
０及び図３１のように示せる。この場合、シンボル値０
の部分区間サイズＡｌは近似値ＬＳＺとするが、部分区
間サイズＡ０との大小関係で、最終的に部分区間Ａ０に
シンボル値１、部分区間Ａｌにシンボル値０を対応させ
ることもある。図３０の符号化手順において、Ｓ１４０
６からＳ１４１１はＸ＝０（優勢シンボル）に対する処
理で、区間Ａを部分区間Ａｌ，Ａｈからより大きい部分
区間に更新する。Ｓ１４１２からＳ１４１７はＸ＝１
（劣勢シンボル）に対する処理で、区間Ａを部分区間Ａ
ｌ，Ａｈからより小さい部分区間に更新する。図３１の
復号手順において、Ｓ１５０６からＳ１４１２は区間Ａ
を下方部分区間Ａｌに更新する処理、Ｓ１５１３からＳ
１５２１は区間Ａを上方部分区間Ａｈに更新する処理で
あり、その更新された部分区間がより大きい部分区間な
らば復号シンボルをＸ＝０（優勢シンボル）、より小さ
い部分区間ならば復号シンボルをＸ＝１（劣勢シンボ
ル）とする。

【００１０】また、減算型算術符号化及び減算型算術復
号では、上記“条件付きＭＰＳ／ＬＰＳ交換”という手
法以外の例として、日本国特許第２１２８１１０号［特
公平８−３４４３２］に記載される部分区間の補正手法
があり、部分区間サイズＡ０が０．５より小さくなると
Ａ０と０．５の平均値に補正し、それに伴って部分区間
サイズＡｌも補正する。これらの補正手法は、いずれも
区間Ａを２つの部分区間Ａ０，Ａｌに分割する時点で適
用される。

【００１１】従来例２．算術符号化では、最終符号値は
最終区間内の任意の座標ととることができる。符号末尾
の特定のビットパターンを削除して符号長をより短くす
るために、符号化終了時に削除された符号末尾の特定ビ
ットパターンを、復号時に符号が足りなければ補足して
復号を続けるという規約による。符号から削除される末
尾の特定ビットパターンは、例えば、バイト単位で扱わ
れ、通常バイト０ｘ００あるいは０ｘＦＦのいずれかと
されるが、前述の国際標準符号化勧告Ｔ．８２ではバイ
ト０ｘ００の連続となっている。ここで、復号終了の判
断は、上記理由により符号長からは判断できない。定長
のデータでない限り復号するシンボル数やライン数を通
知することが必要であるが、事前には通知できないとき
には、終了前にマーカセグメントなどを符号中に付加し
て通知することになる。

【００１２】マーカセグメントは、エスケープバイト
（０ｘＦＦ）と識別バイト、さらに必要に応じてその付
加情報から構成される。ここで、符号化時にマーカセグ
メントと同一値が符号中に発生しないようにするため
に、符号にエスケープバイトが出現すると、その直後に
制御のためのビットやバイトを挿入して識別バイト値の
発生を防ぎ、マーカセグメントを符号から区別できるよ
うにしている。この制御のためのビットまたはバイト
は、復号時に削除して本来の符号値に戻している。

【００１３】また、書籍「Ｔｅｘｔｃｏｍｐｒｅｓｓ
ｉｏｎ」（Ｔｅｘｔｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ／Ｔｉｍ
ｏｔｈｙＣ．Ｂｅｌｌ，ＪｏｈｎＧ．Ｃｌｅａｒ
ｙ，ＩａｎＨ．Ｗｉｔｔｅｎ．，１９９０）によれ
ば、終了を示す専用シンボルを１種増やして最小区間サ
イズの部分区間を常に確保し、符号化終了時にそのシン
ボルを符号化して、その部分区間内の座標を符号に選択
することにより、復号の終了を判断させることができ
る。終了シンボルの符号化は最終シンボルとなるが、そ
れ以前はシンボルの符号化ごとに終了シンボルのための
部分区間は常に切捨てられる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従来の有限精度で実現
される算術符号では、実用化に当たって一定の演算精度
を保持するために、正規化処理を行うが、その処理後の
有効桁数がその時点で一時的に減少し、精度を有効に使
用できていないという課題があった。また、従来の算術
符号では処理したシーケンスの総シンボル数を事前に共
有できないとき、付加情報などを後から通知しないと正
常な復号の終了ができず、また、通知する情報の付加に
より符号長を増加させてしまうという課題があった。ま
た、符号化終了を示す専用シンボルを設定するとすれ
ば、どの部分区間にも割り当てられない区間を常に配分
しなければならず、符号化の性能が低下するという課題
があった。

【００１５】本発明に関わる技術は、劣勢シンボルの出
現確率が低い場合に、シンボルの出現確率を基にして得
た部分区間を新規区間に更新する場合に精度を十分に活
用して、符号化効率を向上させることを目的とする。

【００１６】また、シンボルの出現確率を基にして得た
部分区間と残りの部分区間から区間サイズがより小さい
部分区間を新規区間に更新される場合に精度を十分に活
用して、符号化効率を向上させることを目的とする。

【００１７】さらに、どちらの部分区間にも属さない微
小な部分区間を設け、その内部に符号値を設定すること
によって、終了専用シンボルを設定するより切捨てられ
る区間サイズを小さく抑えられ、符号長を増加させるこ
となく通知でき、符号化と復号で複数の同期処理にも応
用できるということを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る符号化装
置は、区間サイズ（Ａ）と区間境界値（Ｃ）とを有し、
数直線上に設定された設定区間を分割し、出現シンボル
に対応した部分区間を選択し、選択した部分区間を設定
区間に更新するとともに、上記選択した部分区間に基づ
いて、有限精度で区間サイズ（Ａ）と区間境界値（Ｃ）
とを更新して区間内座標を符号化する符号化装置におい
て、シンボルを符号化する毎に区間サイズ（Ａ）と区間
境界値（Ｃ）とを補正することを特徴とする。

【００１９】上記符号化装置は、シンボルの出現状況に
基づいて、シンボルの出現確率を学習し、学習したシン
ボルの出現確率を記憶領域に記憶する確率学習部と、上
記確率学習部において記憶した上記シンボルの出現確率
を用いて、部分区間サイズを取得し、上記部分区間サイ
ズに対応する部分区間境界値を算出する部分区間算出部
と、上記部分区間算出部で取得した部分区間サイズが一
定値以上を保持するように、部分区間サイズを正規化す
る第１の正規化部と、上記第１の正規化部で用いた倍率
と同じ倍率で上記部分区間境界値を正規化する第２の正
規化部と、上記部分区間サイズを補正するサイズ補正値
と、上記部分区間境界値を補正する境界補正値を算出す
る補正値算出部と、上記第１の正規化部で正規化した部
分区間サイズを上記補正値算出部で算出したサイズ補正
値を用いて補正し、補正した部分区間サイズを区間サイ
ズとして出力する区間補正部と、上記第２の正規化部で
正規化した部分区間境界値を上記補正値算出部で算出し
た境界補正値を用いて補正し、補正した部分区間境界値
を区間境界値として出力する区間境界値補正部とを備え
ることを特徴とする。

【００２０】上記符号化装置は、上記設定区間の区間サ
イズを算出した有限精度を前管理精度とし、上記部分区
間サイズを算出する有限精度を現管理精度とし、上記部
分区間算出部は、上記現管理精度が上記前管理精度より
高くなるように設定し、設定した現管理精度に基づい
て、上記設定区間の区間サイズとシンボルの出現確率と
の積を算出して部分区間サイズを取得し、上記補正値算
出部は、上記前管理精度と上記現管理精度との差を追加
精度として算出し、算出した追加精度を用いて、上記サ
イズ補正値と上記境界補正値とを算出することを特徴と
する。

【００２１】上記符号化装置は、上記設定区間の区間サ
イズを算出した有限精度を前管理精度とし、上記部分区
間サイズを算出する有限精度を現管理精度とし、さら
に、上記現管理精度が上記前管理精度より高くなるよう
に算出した複数の部分区間サイズを複数のシンボルの出
現確率に関連づけて保持する部分区間テーブルを備え、
上記部分区間算出部は、上記シンボルの出現確率に基づ
いて、上記部分区間テーブルから部分区間サイズを選択
し、上記補正値算出部は、上記前管理精度と上記現管理
精度との差を追加精度として算出し、算出した追加精度
を用いて、上記サイズ補正値と上記境界補正値とを算出
することを特徴とする。

【００２２】上記部分区間算出部は、上記区間サイズを
少なくとも二つの部分区間サイズに分割し、分割した少
なくとも二つの部分区間サイズに対応するシンボルの出
現確率のうちより、小さいシンボルの出現確率を用いて
部分区間サイズを算出し、上記補正値算出部は、上記部
分区間算出部から出力された部分区間サイズを用いてサ
イズ補正値と境界補正値とを算出することを特徴とす
る。

【００２３】上記部分区間算出部は、上記シンボルの出
現確率に基づいて取得した値を第一の部分区間サイズと
し、上記設定区間の区間サイズと上記第一の部分区間サ
イズとの差を算出して第二の部分区間サイズとし、上記
第一の部分区間サイズと上記第二の部分区間サイズのう
ちより、小さい値の部分区間サイズを通知し、上記補正
値算出部は、上記部分区間算出部から通知された部分区
間サイズと、シンボルの値とを入力し、上記部分区間サ
イズとシンボルの値とを用いて、上記サイズ補正値と部
分境界値を補正する上記境界補正値とを算出することを
特徴とする。

【００２４】上記部分区間算出部は、上記区間サイズを
少なくとも二つの部分区間サイズに分割し、上記補正値
算出部は、上記少なくとも二つの部分区間サイズのどち
らにも配分されない微小区間を確保し、確保した微小区
間を切捨てることを特徴とする。

【００２５】上記微小区間は、符号値を設定され、割込
み処理の同期タイミングを通知するために使用されるこ
とを特徴とする。

【００２６】上記微小区間は、符号値を強制的に設定さ
れ、割込み処理の同期タイミングを通知し、上記符号値
のオフセットにより複数の割込み処理を識別するために
使用されることを特徴とする。

【００２７】この発明に係る復号装置は、区間サイズ
（Ａ）と区間境界値（Ｃ）とを有し、数直線上に設定さ
れた設定区間を分割し、符号値の存在する部分区間を選
択し、有限精度で区間サイズ（Ａ）と区間境界値（Ｃ）
とを更新してシンボルを復号する復号装置において、シ
ンボルを復号する毎に区間サイズ（Ａ）と区間境界値
（Ｃ）とを補正することを特徴とする。

【００２８】上記復号装置は、上記確率学習部において
記憶した上記シンボルの出現確率を用いて、部分区間サ
イズを取得し、上記部分区間サイズに対応する部分区間
境界値を算出する部分区間算出部と、上記部分区間算出
部で算出した部分区間サイズが一定値以上を保持するよ
うに、部分区間サイズを正規化する第１の正規化部と、
上記第１の正規化部で用いた倍率と同じ倍率で上記部分
区間境界値を正規化する第２の正規化部と、上記部分区
間サイズを補正するサイズ補正値と、上記部分区間境界
値を補正する境界補正値を算出する補正値算出部と、上
記第１の正規化部で正規化した部分区間サイズを上記補
正値算出部で算出したサイズ補正値を用いて補正し、補
正した部分区間サイズを区間サイズとして出力する区間
補正部と、上記第１の正規化部で正規化した部分区間サ
イズを上記補正値算出部で算出したサイズ補正値を用い
て補正し、補正した部分区間サイズを区間サイズとして
出力する区間補正部と、上記第２の正規化部で正規化し
た部分区間境界値を上記補正値算出部で算出した境界補
正値を用いて補正し、補正した部分区間境界値を区間境
界値として出力する区間境界値補正部とを備えることを
特徴とする。

【００２９】上記復号装置は、上記設定区間の区間サイ
ズを算出した有限精度を前管理精度とし、上記部分区間
サイズを算出する有限精度を現管理精度とし、上記部分
区間算出部は、上記現管理精度が上記前管理精度より高
くなるように設定し、設定した現管理精度に基づいて、
上記設定区間の区間サイズとシンボルの出現確率との積
を算出して部分区間サイズを取得し、上記補正値算出部
は、上記前管理精度と上記現管理精度との差を追加精度
として算出し、算出した追加精度を用いて、上記サイズ
補正値と上記境界補正値とを算出することを特徴とす
る。

【００３０】上記復号装置は、上記設定区間の区間サイ
ズを算出した有限精度を前管理精度とし、上記部分区間
サイズを算出する有限精度を現管理精度とし、さらに、
上記現管理精度が上記前管理精度より高くなるように算
出した複数の部分区間サイズを複数のシンボルの出現確
率に関連づけて保持する部分区間テーブルを備え、上記
部分区間算出部は、上記シンボルの出現確率に基づい
て、上記部分区間テーブルから部分区間サイズを選択
し、上記補正値算出部は、上記前管理精度と上記現管理
精度との差を追加精度として算出し、算出した追加精度
を用いて、上記サイズ補正値と上記境界補正値とを算出
することを特徴とする。

【００３１】上記部分区間算出部は、上記区間サイズを
少なくとも二つの部分区間サイズに分割し、分割した少
なくとも二つの部分区間サイズに対応するシンボルの出
現確率のうちより、小さいシンボルの出現確率を用いて
部分区間サイズを算出し、上記補正値算出部は、上記部
分区間算出部から出力された部分区間サイズを用いてサ
イズ補正値と境界補正値とを算出することを特徴とす
る。

【００３２】上記部分区間算出部は、上記シンボルの出
現確率に基づいて取得した値を第一の部分区間サイズと
し、上記設定区間の区間サイズと上記第一の部分区間サ
イズとの差を算出して第二の部分区間サイズとし、上記
第一の部分区間サイズと上記第二の部分区間サイズのう
ちより、小さい値の部分区間サイズを通知し、上記補正
値算出部は、上記部分区間算出部から通知された部分区
間サイズと、シンボルの値とを入力し、上記部分区間サ
イズとシンボルの値とを用いて、上記サイズ補正値と部
分境界値を補正する上記境界補正値とを算出することを
特徴とする。

【００３３】上記部分区間算出部は、上記区間サイズを
少なくとも二つの部分区間サイズに分割し、上記補正値
算出部は、上記少なくとも二つの部分区間サイズのどち
らにも配分されない微小区間を確保し、確保した微小区
間を切捨てることを特徴とする。

【００３４】上記微小区間は、符号値を設定され、上記
設定された符号値が検出されることによって、割込み処
理の同期タイミングを通知することを特徴とする。

【００３５】上記微小区間は、符号値を強制的に設定さ
れ、上記符号値が検出されることによって、割込み処理
の同期タイミングを通知し、上記符号値のオフセットに
より複数の割込み処理を識別することを特徴とする。

【００３６】この発明に係る符号化方法は、区間サイズ
（Ａ）と区間境界値（Ｃ）とを有し、数直線上に設定さ
れた設定区間を分割し、出現シンボルに対応した部分区
間を選択し、選択した部分区間を設定区間に更新すると
ともに、上記選択した部分区間に基づいて、有限精度で
区間サイズ（Ａ）と区間境界値（Ｃ）とを更新して区間
内座標を符号化する符号化方法において、シンボルを符
号化する毎に区間サイズ（Ａ）と区間境界値（Ｃ）とを
補正することを特徴とする。

【００３７】上記符号化方法は、シンボルの出現状況に
基づいて、シンボルの出現確率を学習し、学習したシン
ボルの出現確率を記憶領域に記憶する確率学習工程と、
上記確率学習工程において記憶した上記シンボルの出現
確率を用いて、部分区間サイズを取得し、上記部分区間
サイズに対応する部分区間境界値を算出する部分区間算
出工程と、上記部分区間算出工程で取得した部分区間サ
イズが一定値以上を保持するように、部分区間サイズを
正規化する第１の正規化工程と、上記第１の正規化工程
で用いた倍率と同じ倍率で上記部分区間境界値を正規化
する第２の正規化工程と、上記部分区間サイズを補正す
るサイズ補正値と、上記部分区間境界値を補正する境界
補正値を算出する補正値算出工程と、上記第１の正規化
工程で正規化した部分区間サイズを上記補正値算出工程
で算出したサイズ補正値を用いて補正し、補正した部分
区間サイズを区間サイズとして出力する区間補正工程
と、上記第２の正規化工程で正規化した部分区間境界値
を上記補正値算出工程で算出した境界補正値を用いて補
正し、補正した部分区間境界値を区間境界値として出力
する区間境界値補正工程とを備えることを特徴とする。

【００３８】上記符号化方法は、上記設定区間の区間サ
イズを算出した有限精度を前管理精度とし、上記部分区
間サイズを算出する有限精度を現管理精度とし、上記部
分区間算出工程は、上記現管理精度が上記前管理精度よ
り高くなるように設定し、設定した現管理精度に基づい
て、上記設定区間の区間サイズとシンボルの出現確率と
の積を算出して部分区間サイズを取得し、上記補正値算
出工程は、上記前管理精度と上記現管理精度との差を追
加精度として算出し、算出した追加精度を用いて、上記
サイズ補正値と上記境界補正値とを算出することを特徴
とする。

【００３９】上記符号化方法は、上記設定区間の区間サ
イズを算出した有限精度を前管理精度とし、上記部分区
間サイズを算出する有限精度を現管理精度とし、さら
に、上記現管理精度が上記前管理精度より高くなるよう
に算出した複数の部分区間サイズを複数のシンボルの出
現確率に関連づけて保持する部分区間テーブルを備え、
上記部分区間算出工程は、上記シンボルの出現確率に基
づいて、上記部分区間テーブルから部分区間サイズを選
択し、上記補正値算出工程は、上記前管理精度と上記現
管理精度との差を追加精度として算出し、算出した追加
精度を用いて、上記サイズ補正値と上記境界補正値とを
算出することを特徴とする。

【００４０】上記部分区間算出工程は、上記区間サイズ
を少なくとも二つの部分区間サイズに分割し、分割した
少なくとも二つの部分区間サイズに対応するシンボルの
出現確率のうちより、小さいシンボルの出現確率を用い
て部分区間サイズを算出することを特徴とする。

【００４１】上記補正値算出工程は、上記部分区間算出
工程から出力された部分区間サイズを用いてサイズ補正
値と境界補正値とを算出することを特徴とする。

【００４２】上記部分区間算出工程は、上記シンボルの
出現確率に基づいて取得した値を第一の部分区間サイズ
とし、上記設定区間の区間サイズと上記第一の部分区間
サイズとの差を算出して第二の部分区間サイズとし、上
記第一の部分区間サイズと上記第二の部分区間サイズの
うちより、小さい値の部分区間を通知し、上記補正値算
出工程は、上記部分区間算出工程から通知された部分区
間サイズと、シンボルの値とを入力し、上記部分区間サ
イズとシンボルの値とを用いて、上記サイズ補正値と部
分境界値を補正する上記境界補正値とを算出することを
特徴とする。

【００４３】上記部分区間算出工程は、上記区間サイズ
を少なくとも二つの部分区間サイズに分割し、上記補正
値算出工程は、上記少なくとも二つの部分区間サイズの
どちらにも配分されない微小区間を確保し、確保した微
小区間を切捨てることを特徴とする。

【００４４】上記微小区間は、符号値を設定され、割込
み処理の同期タイミングを通知するために使用されるこ
とを特徴とする。

【００４５】上記微小区間は、符号値を強制的に設定さ
れ、割込み処理の同期タイミングを通知し、上記符号値
のオフセットにより複数の割込み処理を識別するために
使用されることを特徴とする。

【００４６】この発明に係る復号方法は、区間サイズ
（Ａ）と区間境界値（Ｃ）とを有し、数直線上に設定さ
れた設定区間を分割し、符号値の存在する部分区間を選
択し、有限精度で区間サイズ（Ａ）と区間境界値（Ｃ）
とを更新してシンボルを復号する復号方法において、シ
ンボルを復号する毎に区間サイズ（Ａ）と区間境界値
（Ｃ）とを補正することを特徴とする。

【００４７】上記復号方法は、上記確率学習工程におい
て記憶した上記シンボルの出現確率を用いて、部分区間
サイズを取得し、上記部分区間サイズに対応する部分区
間境界値を算出する部分区間算出工程と、上記部分区間
算出工程で算出した部分区間サイズが一定値以上を保持
するように、部分区間サイズを正規化する第１の正規化
工程と、上記第１の正規化工程で用いた倍率と同じ倍率
で上記部分区間境界値を正規化する第２の正規化工程
と、上記部分区間サイズを補正するサイズ補正値と、上
記部分区間境界値を補正する境界補正値を算出する補正
値算出工程と、上記第１の正規化工程で正規化した部分
区間サイズを上記補正値算出工程で算出したサイズ補正
値を用いて補正し、補正した部分区間サイズを区間サイ
ズとして出力する区間補正工程と、上記第１の正規化工
程で正規化した部分区間サイズを上記補正値算出工程で
算出したサイズ補正値を用いて補正し、補正した部分区
間サイズを区間サイズとして出力する区間補正工程と、
上記第２の正規化工程で正規化した部分区間境界値を上
記補正値算出工程で算出した境界補正値を用いて補正
し、補正した部分区間境界値を区間境界値として出力す
る区間境界値補正工程とを備えることを特徴とする。

【００４８】上記復号方法は、上記設定区間の区間サイ
ズを算出した有限精度を前管理精度とし、上記部分区間
サイズを算出する有限精度を現管理精度とし、上記部分
区間算出工程は、上記現管理精度が上記前管理精度より
高くなるように設定し、設定した現管理精度に基づい
て、上記設定区間の区間サイズとシンボルの出現確率と
の積を算出して部分区間サイズを取得し、上記補正値算
出工程は、上記前管理精度と上記現管理精度との差を追
加精度として算出し、算出した追加精度を用いて、上記
サイズ補正値と上記境界補正値とを算出することを特徴
とする。

【００４９】上記復号方法は、上記設定区間の区間サイ
ズを算出した有限精度を前管理精度とし、上記部分区間
サイズを算出する有限精度を現管理精度とし、さらに、
上記現管理精度が上記前管理精度より高くなるように算
出した複数の部分区間サイズを複数のシンボルの出現確
率に関連づけて保持する部分区間テーブルを備え、上記
部分区間算出工程は、上記シンボルの出現確率に基づい
て、上記部分区間テーブルから部分区間サイズを選択
し、上記補正値算出工程は、上記前管理精度と上記現管
理精度との差を追加精度として算出し、算出した追加精
度を用いて、上記サイズ補正値と上記境界補正値とを算
出することを特徴とする。

【００５０】上記部分区間算出工程は、上記区間サイズ
を少なくとも二つの部分区間サイズに分割し、分割した
少なくとも二つの部分区間サイズに対応するシンボルの
出現確率のうちより、小さいシンボルの出現確率を用い
て部分区間サイズを算出することを特徴とする。

【００５１】上記補正値算出工程は、上記部分区間算出
工程から出力された部分区間サイズを用いてサイズ補正
値と境界補正値とを算出することを特徴とする。

【００５２】上記部分区間算出工程は、上記シンボルの
出現確率に基づいて取得した値を第一の部分区間サイズ
とし、上記設定区間の区間サイズと上記第一の部分区間
サイズとの差を算出して第二の部分区間サイズとし、上
記第一の部分区間サイズと上記第二の部分区間サイズの
うちより、小さい値の部分区間サイズを通知し、上記補
正値算出工程は、上記部分区間算出工程から通知された
部分区間サイズと、シンボルの値とを入力し、上記部分
区間サイズとシンボルの値とを用いて、上記サイズ補正
値と部分境界値を補正する上記境界補正値とを算出する
ことを特徴とする。

【００５３】上記部分区間算出工程は、上記区間サイズ
を少なくとも二つの部分区間サイズに分割し、上記補正
値算出工程は、上記少なくとも二つの部分区間サイズの
どちらにも配分されない微小区間を確保し、確保した微
小区間を切捨てることを特徴とする。

【００５４】上記微小区間は、符号値を設定され、上記
設定された符号値が検出されることによって、割込み処
理の同期タイミングを通知することを特徴とする。

【００５５】上記微小区間は、符号値を強制的に設定さ
れ、上記符号値が検出されることによって、割込み処理
の同期タイミングを通知し、上記符号値のオフセットに
より複数の割込み処理を識別することを特徴とする。

【００５６】この発明に係る符号化・復号方法は、区間
サイズと区間境界値とを有し、数直線上に設定された設
定区間を分割し、出現シンボルに対応した部分区間を選
択し、選択した部分区間を設定区間に更新するととも
に、上記選択した部分区間に基づいて、有限精度で区間
サイズと区間境界値とを更新して区間内座標を符号化す
る符号化方法と、符号化された座標を有する設定区間を
分割し、符号値の存在する部分区間を選択し、有限精度
で区間サイズと区間境界値とを更新してシンボルを復号
する復号方法とを有する符号化・復号方法において、上
記符号化方法は、シンボルを符号化する毎に、区間サイ
ズと区間境界値とを補正し、上記復号方法は、シンボル
を復号する毎に、区間サイズと区間境界値とを補正する
ことを特徴とする。

【００５７】この発明に係るプログラムは、区間サイズ
と区間境界値とを有し、数直線上に設定された設定区間
を分割し、出現シンボルに対応した部分区間を選択し、
選択した部分区間を設定区間に更新するとともに、上記
選択した部分区間に基づいて、有限精度で区間サイズと
区間境界値とを更新して区間内座標を符号化する符号化
処理を計算機に実行させるプログラムにおいて、シンボ
ルを符号化する毎に、区間サイズと区間境界値とを補正
する補正処理を計算機に実行させるプログラムであるこ
とを特徴とする。

【００５８】上記符号化装置又は方法は、さらに、シン
ボルの出現確率に関連づけて部分区間サイズを複数保持
する部分区間テーブルを備え、上記部分区間算出部（部
分区間算出工程）は、上記シンボルの出現確率に基づい
て、上記部分区間テーブルから部分区間サイズを選択す
ることを特徴とする。

【００５９】上記復号装置又は方法は、さらに、シンボ
ルの出現確率に関連づけて部分区間サイズを複数保持す
る部分区間テーブルを備え、上記部分区間算出部（部分
区間算出工程）は、上記シンボルの出現確率に基づい
て、上記部分区間テーブルから部分区間サイズを選択す
ることを特徴とする。

【００６０】上記部分区間算出部（部分区間算出工程）
は、上記設定区間の区間サイズとシンボルの出現確率と
の積を算出して部分区間サイズを取得することを特徴と
する。

【００６１】上記補正値算出部（補正値算出工程）は、
上記部分区間サイズを縮小させるように、上記サイズ補
正値と上記境界補正値とを算出することを特徴とする。

【００６２】上記補正値算出部（補正値算出工程）は、
補正対象の部分区間サイズを拡大するように、上記サイ
ズ補正値と上記境界補正値とを算出することを特徴とす
る。

【００６３】上記割込み処理は、符号化処理終了を指示
することを特徴とする。

【００６４】上記割込み処理は、符号化変数パラメータ
の初期化を指示することを特徴とする。

【００６５】上記割込み処理は、符号化変数パラメータ
の切替えを指示することを特徴とする。

【００６６】上記割込み処理は、符号化定数パラメータ
の切替えを指示することを特徴とする。

【００６７】上記割込み処理は、エラー検出を指示する
ことを特徴とする。

【００６８】

【発明の実施の形態】実施の形態１．国際標準符号化勧
告Ｔ．８２（ＪＢＩＧ）では、符号化・復号過程の演算
において一定の有効精度として小数点以下Ｎビットに保
つ。このため、確率Ｐを２のＮ乗倍した整数で扱えるよ
うに実装される。よって、最大の確率の区間として２の
Ｎ乗が１．０とみなされ、正規化処理により０．５とみ
なされる２の（Ｎ−１）乗以上に区間サイズを常に保持
するように拡大する。正規化処理が適用されて、仮想的
な小数点が更新される。通常、確率Ｐは区間サイズ１．
０の時の理想分割比率であるため、区間サイズを０．５
以上１．０未満に保持する正規化処理が適用される場合
には、上記勧告Ｔ．８２のように、その拡大サイズの分
布などを考慮した修正確率値を近似値ＬＳＺとすること
があるが、本発明では、修正計算方法を特定せずに、修
正確率値ＬＳＺは、劣勢シンボルの出現確率Ｐを必要な
有効精度で打ち切った値として説明するものとする。

【００６９】近似確率Ｐに正規化処理が適用された値を
ｒＰ、区間の拡大シフト数をＳとすると、次のように示
すことができる。１．０＞ｒＰ＝Ｐ×２^S≧０．５

【００７０】従来のＬＳＺはＰを近似確率として、次の
ようにすべての近似確率の候補を整数化し、その小数部
は打ち切ることでテーブルが構成される。図１における
（Ａ）の小数点以下Ｎビットが整数部として扱われる。ＬＳＺ＝ＩＮＴ（Ｐ×２^N）（ここで、ＩＮＴは整数化
関数）なお、図１において、「＊」及び「＃」は、任意の値を
示しており、「０（零）」または「１」の値を各々がと
り得る。

【００７１】整数化して扱う際の確率０．５をＨＡＬ
Ｆ、確率１．０をＦＵＬＬと記述するものとすれば、整
数化した上記ｒＰの関係式は、次のように表せる。図１
における（Ｂ）に当たる。ＦＵＬＬ＞ＬＳＺ×２^S≧ＨＡＬＦ

【００７２】ここで、図１における（Ａ）において、Ｌ
ＳＺはＦＵＬＬで想定される仮想小数点からＳビットは
ビット値０であり、（Ｂ）において、そのＬＳＺに正規
化処理を適用した値は、有効精度Ｎの下位Ｓビットはビ
ット値０となって、実際の有効精度は（Ｎ−Ｓ）ビット
しか活用できていないことになる。

【００７３】ここで、本発明はＬＳＺに対して正規化処
理適用後のｒＬＳＺでの有効精度をＮビット確保して、
従来の打切り誤差を小さく補正することを可能にする。
正規化処理された図１における（Ｂ）に対して、（Ｃ）
のｄＬＳＺで補正した（Ｄ）の有効精度Ｎビットの正規
化値ｒＬＳＺを得る。ＦＵＬＬ＞ｒＬＳＺ＝ＩＮＴ（Ｐ×２^(N+S)）≧ＨＡＬ
Ｆ

【００７４】本発明のｒＬＳＺが従来に対して補正する
差分ｄＬＳＺは、次のように表せる。ｄＬＳＺ＝ｒＬＳＺ−（ＬＳＺ×２^S）ｄＬＳＺ＝ｒＬＳＺａｎｄ（２^S−１）（“ａｎ
ｄ”は論理積関数）出現確率及び予測値の学習は従来通り行えばよく、本発
明に直接的な関係はない。それら学習関係のパラメータ
を除く区間サイズ及び符号値の演算に直接関わる定数パ
ラメータは、上記式の関係で示されるＬＳＺ，Ｓ，ｒＬ
ＳＺ，ｄＬＳＺであるが、そのうちのいくつかは、他の
パラメータ値から求めれば、テーブルとして持たない構
成もとれる。例えば、ｒＬＳＺとＳの定数テーブルがあ
れば、ＬＳＺはｒＬＳＺを（１／２）^S倍して求めても
よいし、ｄＬＳＺはｒＬＳＺ，ＬＳＺ，Ｓの３定数から
求めたり、ｒＬＳＺ，Ｓの２定数からｒＬＳＺと値２^S
−１との論理積（ＡＮＤ）によるマスク処理で求めても
よい。例えば、図１で（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）
の順で算出することも可能である。

【００７５】この補正値ｄＬＳＺを適用した符号化の概
念を、図２に示す。図において、部分区間サイズの修正
が伴うＬＳＺ区間が、（Ａ）は上方部分区間に配置され
る場合、（Ｂ）は下方部分区間に配置される場合を示し
ている。これらは、上方及び下方に配置される部分区間
サイズＡｈ，Ａｌの修正を示しているが、それに伴って
区間Ａとして更新された部分区間の下界値に合わせて符
号Ｃの修正を行わなければならない。

【００７６】ここで、ｄＬＳＺ分だけＬＳＺを割り当て
る部分区間Ａｌを拡大補正するということは、逆に部分
区間Ａ０をｄＬＳＺ分縮小しなければならないが、その
時点で適用しうる演算精度では対応できないため、部分
区間Ａ０を最小単位１だけ縮小している。最小単位１
は、任意の値をとり、符号化装置の演算精度によって異
なる重みの値をとり得る。図２の場合は、左欄のスケー
ル（目盛り）の一つ分を最小単位として表している。上
記スケールは、０（００００）から８（１０００）の値
をとり、最小単位は、１となっている。最小単位１は、
補正値ｄＬＳＺより大きい値となっている。従って、こ
の縮小分１は、ｄＬＳＺより大きいので、差し引いたど
ちらのシンボルにも割り当てられない区間（灰色部、灰
色部は、図２中網掛けしてある部分である）が発生する
が、それを切り捨てることになっても、微小な区間サイ
ズなので大きな符号化効率の低下を招くことはない。た
だし、切り捨てる区間は、正規化後の値（整数）で考え
れば、２^S （２のＳ乗）−ｄＬＳＺとなる。図２で範囲
ｄＬＳＺ（矢印で挟まれた範囲）は、１＞ｄＬＳＺであ
り、小数で考えるが、「正規化後」の方のｄＬＳＺは整
数で考えていることになる。

【００７７】もちろん、どちらのシンボルにも割り当て
ずに、切り捨てる微小区間を作らずに符号出力が進んで
修正できるようになるまで記憶しながら待ってもよい
が、修正演算が複雑になり、結局は演算精度及び処理負
荷を大きくすることになる。また、部分区間Ａ０は部分
区間Ａｌより基本的にサイズが大きいため最小単位１だ
け縮小されても、符号化効率が大きく低下することはな
い。ｄＬＳＺは０であることもありうるが、そのときに
は部分区間Ａ０の縮小も行う必要はないことになる。

【００７８】例えば、上記勧告Ｔ．８２のような１６ビ
ットのＬＳＺにおいて、最小の値０ｘ０００１の部分区
間が正規化処理により、従来は０ｘ８０００（＝ＨＡＬ
Ｆ）となるところ、本実施の形態によれば、下位１５ビ
ットに補正が適用され０ｘ８０００から０ｘＦＦＦＦと
いう幅をもたせることができ、より厳密な確率値を表現
できることになる。同様に、ＬＳＺが最小値以外の値で
あっても、その正規化処理のシフト数に応じた幅が確保
できるようになる。

【００７９】上記図２の（Ａ）及び（Ｂ）を図２７，図
２８の減算型算術符号化及び復号に導入した手順を、図
３，図４に示す。初期化処理、後処理は、上記勧告Ｔ．
８２に示されるような従来の算術符号化処理、算術復号
処理を行えばよい。符号化手順のＳ１６０１、復号手順
のＳ１７０１の段階で、あらかじめＬＳＺを１だけ拡大
している。ＬＳＺがテーブルならば、予めＬＳＺに１を
加えた値をテーブルに用意することもできる。

【００８０】ＬＳＺテーブルで区間拡大で補正すると
き、ＬＳＺ＋１をテーブルにもってもよい。また、ＬＳ
Ｚテーブルをもたずに符号化／復号処理を実行する際の
一例として、ＬＳＺを設計する際に偶数のみを選択すれ
ば、最下位ビットに１を立てることで加算器を設けずに
実装できる。符号化手順のＳ１２０３からＳ１２０５、
復号手順のＳ１３０３からＳ１３０６で上方／下方配置
シンボルを定義し、左の（Ａ）ならばシンボル０が下
方、右の（Ｂ）ならばシンボル１が下方に配置され、そ
れ以下では（Ａ），（Ｂ）で示された同じ手順を参照す
る。（Ａ−１），（Ａ−２）または（Ｂ−１），（Ｂ−
２）は、補正時に切捨てられる微小区間の上下配置の違
いによる手順を示しており、各いずれかが適用される。
ここに示した手順は、図示された更新すべき部分区間サ
イズ及びその下界値としての符号を求めるものであっ
て、他の等価な演算手順・表記もありうる。

【００８１】図中、破線で囲んだ処理において、ＣＯＤ
Ｅ＿ＬＯＷＥＲ及びＤＥＣＯＤＥ＿ＬＯＷＥＲは、下方
部分区間への符号化と復号、また、ＣＯＤＥ＿ＵＰＰＥ
Ｒ及びＤＥＣＯＤＥ＿ＵＰＰＥＲは、上方部分区間への
符号化と復号を示しており、それ以降に説明する“条件
付きＭＰＳ／ＬＰＳ交換”の符号化及び復号の手順であ
る図３０，図３１に対して同じ処理内容を適用する。

【００８２】図３の符号化手順を実現する符号化装置の
構成の一例を図５（以下、「符号化ブロック図」ともい
う）に、図４の復号手順を実現する復号装置の構成の一
例を図６（以下、「復号ブロック図」ともいう）に示
す。図５，図６の構成において、この実施の形態では、
破線で示す区間サイズＡ７及び更新区間サイズの正規化
処理の拡大シフトビット数ｋ１４のデータ信号線、第２
の比較器１８とその関連の入出力信号線は使用しない場
合を説明する。後述する実施の形態２において、上記点
線部分を利用する実施の形態を説明する。

【００８３】図５は、数直線上の設定区間を分割し、出
現シンボルに対応した部分区間を選択し、選択した部分
区間を設定区間に更新し、上記選択した部分区間に基づ
いて、有限精度で区間サイズ（Ａ）と区間境界値（Ｃ）
とを更新して区間内座標を符号化する算術符号化方式及
び方法を実現する一例を示す構成図である。まず、この
ブロック図を用いて実現する機能を説明し、次に、図５
を用いて、具体的な動作を説明する。なお、図中、例え
ば「演算器１」と示している構成要素は、「第１の演算
器」と記す。

【００８４】この算術符号化方式は、確率学習部、部分
区間算出部、第１の正規化部、第２の正規化部、補正値
算出部、区間補正部、区間境界値補正部とを有する。確
率学習部（確率学習工程）は、コンテクストに対するシ
ンボルの出現状況に基づいて、シンボルの出現確率を学
習し、学習したシンボル１（劣勢シンボル）の出現確率
を記憶領域に記憶する。図５では、学習メモリ３によっ
て実現している。ここで、シンボルは、コンテクストに
対してより出現しやすいデータ値（予測値）と実処理
（符号化、或いは、復号）データ値の一致、不一致を既
に反映しているものとする。

【００８５】部分区間算出部（部分区間算出工程工程）
は、上記確率学習部において記憶した上記シンボルの出
現確率を用いて、部分区間サイズを取得し、上記部分区
間サイズに対応する部分区間境界値を算出する。図５で
は、ＬＳＺ５及びｄＬＳＺ３１、第１の演算器９、第２
の演算器１２、第１の切替器１０、第２の切替器１１に
よって実現している。部分区間算出部で取得する部分区
間サイズは、ＬＳＺとｄＬＳＺとの組み合わせに対応す
る。第１の切替器１０は、入力されたＬＳＺ値に対して
１を加える（図２７のＳ１６０１，図２８のＳ１７０
１）を行う。或いは、このＬＳＺ値は、予め１を加えた
値が用意されているものとする。この実施の形態では、
ＬＳＺ５及びｄＬＳＺ３１とで示す部分区間サイズテー
ブルを用いる場合を説明する。部分区間サイズテーブル
は、複数のシンボルの出現確率それぞれに対応する部分
区間サイズを複数保持し、シンボルの出現確率（図５で
は確率４）が入力された場合、対応する部分区間サイズ
（ＬＳＺ，ｄＬＳＺ）を出力する。

【００８６】状態遷移を導入するならば、メモリは確率
でなく、状態番号（ステート）を管理記憶し、その状態
番号をインデクスとして部分区間サイズテーブルから対
応する部分区間サイズ（ＬＳＺ，ｄＬＳＺ）を出力す
る。或いは、シンボルの出現確率Ｐにより演算して、よ
り厳密に算出する場合には、確率とＡを入力としてＡ×
Ｐの積から、対応する部分区間サイズ（ＬＳＺ，ｄＬＳ
Ｚ）を図１に示す精度に従って求められる。この算出処
理は、図３，図４の処理に先立って行われる。

【００８７】第１の正規化部（第１の正規化工程）は、
上記部分区間算出部で取得した部分区間サイズが一定値
以上を保持するように、部分区間サイズを正規化する。
図５では、第１のシフト器１３によって実現し、正規化
した部分区間サイズを「ｒＡ」で示している。この実施
の形態では、２のべき乗によって正規化する場合を用い
ているが、これに限られるわけではない。なお、２のべ
き乗でないときには、シフト器は乗算器になる。第２の
正規化部（第２の正規化工程）は、上記第１の正規化部
で用いた倍率と同じ倍率で上記部分区間算出部で取得し
た部分区間境界値を正規化する。図５では、第２のシフ
ト器１５によって実現し、正規化した部分境界値を「ｒ
Ｃ」で示している。

【００８８】補正値算出部（補正値算出工程）は、上記
部分区間サイズを補正するサイズ補正値と、上記部分区
間境界値を補正する境界補正値を算出する。補正算出部
は、ｄＬＳＺを用いてサイズ補正値と境界補正値とを算
出する。図５では、補正値算出器３２で実現し、サイズ
補正値をｄＡで示し、境界補正値をｄＣで示している。
補正値算出器３２は、シンボル１、ｄＬＳＺ３１とを入
力し、ｄＡ，ｄＣを出力する。

【００８９】区間補正部（区間補正工程）は、上記第１
の正規化部で正規化した部分区間サイズを上記補正値算
出部で算出したサイズ補正値を用いて補正し、補正した
部分区間サイズを出力する。出力された部分区間サイズ
は、区間サイズとして更新され、次の符号化の工程にお
いて、区間サイズとして再帰的に利用される。図５で
は、第３の演算器３５によって実現する。区間境界値補
正部（区間境界値補正工程）は、上記第２の正規化工程
で正規化した部分区間境界値を上記補正値算出工程で算
出した境界補正値を用いて補正し、補正した部分区間境
界値を出力する。出力された部分区間境界値は、区間境
界値として更新され、次の符号化の工程において、区間
境界値として再帰的に利用される。図５では、第４の演
算器３６によって実現する。

【００９０】ここで、正規化処理の拡大倍率を２のべき
乗とすれば、シフト処理で実現できる。また、例えば、
正規化した部分区間サイズｒＡ、部分区間境界値ｒＣに
対して、第３の演算器、第４の演算器を介してサイズ補
正値ｄＡ及び境界補正値ｄＣを加算によって補正せず
に、シフト処理と同時にｒＡ，ｒＣの下位からｄＡ，ｄ
Ｃを１ビットずつ取り込んでいくような実装も可能であ
る。この場合、第３の演算器、第４の演算器は設けず、
サイズ補正値ｄＡ及び境界補正値ｄＣを第１のシフト
器、第２のシフト器に直接入力する構成をとればよい。
また、実装上、正規化処理の途中で符号の例えばバイト
単位の入出力が行われるとき、その時点までに行うべき
補正処理と、その後の残りの補正処理のように複数の段
階に分割して適用しても構わない。

【００９１】「有限精度」は、この明細書では図１に示
す整数部Ｎビットに対応する。利用者が定める任意の制
度である。また、「管理精度」は「有限精度」と同様で
ある。設定区間の区間サイズ（Ａ）を算出した有限精度
を前管理精度とする。また、部分区間サイズを算出する
有限精度を現管理精度とする。図１では、有限精度は、
Ｐの上位Ｎビット（ＬＳＺ相当）に該当し、上記前管理
精度に相当する。

【００９２】また、「有限精度より高い（大きな）精
度」は、図１のＰの上位（Ｎ＋Ｓ）ビットまでを指し、
現管理精度に相当する。現管理精度を用いて取得した部
分区間サイズを正規化することにより、Ｎビットの部分
区間サイズ（ｒＬＳＺ）を取得する。「有限精度より高
い精度」は、最大で（２×Ｎ−１）ビットとなる。すな
わち、シフト数（Ｓ）が最大となるのはＬＳＺ＝１のと
き（Ｎ−１）ビット［最下位ビットの１が最上位ビット
までシフトされる：正規化］となるため、（整数時）Ｌ
ＳＺの精度Ｎビットとその小数点以下ｄＬＳＺの（Ｎ−
１）ビット［上記ＬＳＺ＝１（最下位ビット）と併せて
Ｎビット精度になる］で合わせてＮ＋（Ｎ−１）＝（２
×Ｎ−１）となる。

【００９３】また、「追加精度分の情報」は、有限精度
（Ｎビット）に対して、有限精度よりも下位への追加精
度（Ｓビット）であり、ｄＬＳＺ（あるいはｄＬＳ
Ｚ’）に相当する。また、追加精度は、上記前管理精度
と上記現管理精度の差分に相当する。補正値算出部（補
正値算出工程）は、上記追加精度、すなわち、ｄＬＳＺ
を用いて、サイズ補正値と境界補正値とを算出する。

【００９４】次に、図５を用いて具体的な動作を説明す
る。符号化ブロック図において、符号化シンボル１の入
力と同時にその性質を分類するコンテクスト２が学習メ
モリ３へ入力される。学習メモリ３は、確率４を出力
し、上記確率４に対応する区間サイズＬＳＺ５、補正区
間サイズｄＬＳＺ３１が出力される。ここで同時に必要
により、ＬＳＺ区間の正規化処理の拡大シフトビット数
Ｓが参照される。

【００９５】次に、第１の切替器１０へＬＳＺと第１の
演算器９によって算出されたＡ−ＬＳＺが入力され、シ
ンボル１に対応する部分区間サイズ（以下、「シンボル
１に対応する部分区間サイズ」を「対応区間サイズ」と
もいう）が出力される。また、第２の切替器１１へ下方
に配置される部分区間Ａｌが入力され、符号値Ｃ８から
更新されるシンボル１の対応部分区間下界値（部分区間
境界値）を算出するための変位（ΔＣ）が出力される。
部分区間境界値は、区間境界値（Ｃ）へΔＣの演算を実
施することにより算出する。

【００９６】第１の切替器１０が出力する部分区間サイ
ズは、第１のシフト器１３へ入力される。第１のシフト
器１３は、上記部分区間サイズをＨＡＬＦのサイズを超
えるまで正規化処理でｋ１４ビットだけシフトして上記
部分区間サイズ（ｒＡ）を出力する。同時に、ｋ１４
は、第２のシフト器１５へ入力される。第２のシフト器
１５は、第２の演算器１２から出力される部分区間サイ
ズ（ｒＡ）に対応する下界値（部分区間境界値）（ｒ
Ｃ）を同じビット数ｋ１４だけシフトする。

【００９７】補正値算出器３２は、シンボル１とｄＬＳ
Ｚ３１を入力し、第１のシフト器１３からの出力である
部分区間サイズ（ｒＡ）を補正するサイズ補正値ｄＡ３
３と、第２のシフト器１４からの出力である下界値（部
分区間境界値）（ｒＣ）を補正する境界補正値ｄＣ３４
とを出力する。第３の演算器３５は、第１のシフト器１
３の出力値（部分区間サイズ（ｒＡ））にサイズ補正値
ｄＡ３３を反映させ、反映された値を出力することによ
って区間サイズＡ７を更新する。また、第４の演算器３
６は、第２のシフト器１５の出力値（下界値（部分区間
境界値）（ｒＣ））に境界補正値ｄＣ３４を反映させ、
反映された値を出力するることによって符号値Ｃ８を更
新する。符号Ｃ８は、正規化処理でシフトされたビット
数だけ符号１６を出力する。

【００９８】次に、復号方式及び方法について説明す
る。図６は、数直線上の設定区間を分割し、符号値の存
在する部分区間を選択し、有限精度で区間サイズ（Ａ）
と区間境界値（Ｃ）とを更新してシンボルを復号する復
号方式及び方法を実現する一例を示す構成図である。

【００９９】この復号方式は、確率学習部、部分区間算
出部、第１の正規化部、第２の正規化部、補正値算出
部、区間補正部、区間境界値補正部とを有する。各構成
要素は、符号化方式で説明したものと同様である。図６
において、図５と同じ符号を付したものは、同様である
ので、説明を省略する。また、上記各構成要素と、図６
との対応についても、図５を用いて説明したものと同様
である。なお、図５と図６では、図中に示すように、各
構成要素の接続関係が異なっている。また、図６では、
第１の比較器１７が追加されていること、及び、区間境
界値（Ｃ）が入力されること（図６，Ｃ８）が異なって
いる。第１の比較器１７は、符号値Ｃ８と部分区間Ａｌ
とを比較する。

【０１００】次に、図６を用いて具体的な動作を説明す
る。復号ブロック図において、出力すべきシンボル１の
性質を分類するコンテクスト２が学習メモリ３へ入力さ
れる。学習メモリ３は、確率４を出力し、上記確率４に
対応する区間サイズＬＳＺ５、補正区間サイズｄＬＳＺ
３１が出力される。ここで、同時に必要により、ＬＳＺ
区間の正規化処理の拡大シフトビット数Ｓが参照され
る。次に、第１の比較器１７へ符号値Ｃ８と下方に配置
される部分区間Ａｌが入力され、第１の比較器１７は、
符号値Ｃ８と部分区間Ａｌを比較する。符号値Ｃ８がＡ
ｌより小さければ下方部分区間対応シンボル、Ａｌ以上
であれば上方部分区間対応シンボルが復号シンボル１と
して確定する。第１の切替器１０へＬＳＺと第１の演算
器９によるＡ−ＬＳＺが入力され、シンボル１に対応す
る部分区間サイズが出力される。また、第２の切替器１
１へ下方に配置される部分区間Ａｌが入力され、現区間
Ａ７の下界値から更新されるシンボル１の対応部分区間
下界値（部分区間境界値）への変位（ΔＣ）が出力され
る。

【０１０１】第１の切替器１０が出力する部分区間サイ
ズは、第１のシフト器１３へ入力される。第１のシフト
器１３は、部分区間サイズをＨＡＬＦを超えるまで正規
化処理でｋ１４ビットだけシフトして、部分区間サイズ
（Ａｒ）を出力する。同時に第２のシフト器１５により
同じビット数ｋ１４だけ第２の演算器１２から出力され
る符号値をシフトする。補正値算出器３３は、シンボル
１とｄＬＳＺ３１を入力し、第１のシフト器１３、第２
のシフト器１４の出力である対応区間（ｒＡ）とその下
界値（ｒＣ）とをそれぞれ補正するサイズ補正値ｄＡ３
３と境界補正値ｄＣ３４とを出力する。第３の演算器３
５は、第１のシフト器１３の出力値（部分区間サイズ
（Ａｒ））にサイズ補正値ｄＡ３３を反映させて区間サ
イズＡ７を更新する。また、第４の演算器３６は、第２
のシフト器１５の出力値（下界値（部分区間境界値）
（ｒＣ））に境界補正値ｄＣ３４を反映させて符号値Ｃ
８を更新する。符号Ｃ８は、正規化処理でシフトされた
ビット数だけ符号１６を入力する。

【０１０２】補正値と正規化値の演算器は、部分区間の
配置及び符号化か復号かによって、正規化値へ補正値を
加算あるいは減算する。このときの補正値は、図３，図
４のＣＯＤＥ＿ＬＯＷＥＲ、ＣＯＤＥ＿ＵＰＰＥＲ及び
ＤＥＣＯＤＥ＿ＬＯＷＥＲ、ＤＥＣＯＤＥ＿ＵＰＰＥＲ
を基に算出され、Ａ及びＣはその演算結果を得る。比較
器１は復号のみにあり、符号Ｃと下方部分区間サイズを
比較して、符号Ｃの座標を含む上方部分区間と下方部分
区間のいずれかを選択し、その部分区間に対応するシン
ボルを復号シンボルとする。

【０１０３】なお、補正値算出部が算出するサイズ補正
値（ｄＡ）、境界補正値（ｄＣ）は、具体的には次のよ
うなケースがある。補正しない部分区間への更新であれ
ば、ｄＡ，ｄＣとも０となる。補正対象部分区間への更
新に対しては、ｄＣは図２の切り捨てる灰色部が下方配
置ならば０となる。また、ｄＡは部分区間の上下配置に
関係なく出力され、ｄＡの値が偶然０になることもあり
える。なお、ＬＳＺ部分区間に更新されるとき、ＬＳＺ
は０．５より小さい（つまり、全体区間最大値［１．
０］の半分より小さい）ため、正規化が必ず実行さる。
図５に沿えば、区間サイズは（出現シンボル及び上下配
置により）、Ａｈ（ｏｒＡｌ）×（２^k ）＋ｄＡ（≧２^(N-1) ；正
規化）区間境界値は、（Ｃ＋ΔＣ）×（２^k ）＋ｄＣに更新される（加算による補正の場合）。下方部分区間
であればΔＣ＝０である。また、補正対象部分区間でな
ければ、ｄＡ＝０である。さらに、上記切り捨てる微小
部分区間の配置によっては、ｄＣ＝０のときもありえ
る。

【０１０４】補正値と正規化値の演算器での演算は、部
分区間の配置、符号化、復号のいずれかによって正規化
値へ補正値を加算あるいは減算となる。このときの補正
値は、図３，図４のＣＯＤＥ＿ＬＯＷＥＲ、ＣＯＤＥ＿
ＵＰＰＥＲ及びＤＥＣＯＤＥ＿ＬＯＷＥＲ、ＤＥＣＯＤ
Ｅ＿ＵＰＰＥＲを基に算出され、Ａ及びＣはその演算結
果を得る。第１の比較器１７は復号のみにあり、符号Ｃ
と下方部分区間サイズＡｌを比較して、符号Ｃの座標を
含む上方部分区間と下方部分区間のいずれを選択し、部
分区間に対応するシンボルを復号シンボルとする。

【０１０５】次に、図７及び図８に“条件付きＭＰＳ／
ＬＰＳ交換”を適用した符号化及び復号の手順を示す。
この図７の符号化手順及び図８の復号手順を実現するブ
ロック図を、次の図９及び図１０に示す。ここでの構成
では、破線の区間サイズＡ７及び更新区間サイズの正規
化処理の拡大シフトビット数ｋ１４のデータ信号線、第
２の比較器１８とその関連の入出力信号線は使用しない
ものとする。先に説明した図５及び図６に対して、追加
された比較器２は、上方部分区間と下方部分区間の大小
関係を決定し、切替器１、切替器２が大きい部分区間を
優勢シンボル、小さい区間を劣勢シンボルに対応させ、
更新値を決定する。補正値算出器の出力する補正値は、
図７，図８のＣＯＤＥ＿ＬＯＷＥＲ、ＣＯＤＥ＿ＵＰＰ
ＥＲ及びＤＥＣＯＤＥ＿ＬＯＷＥＲ、ＤＥＣＯＤＥ＿Ｕ
ＰＰＥＲを基に算出され、Ａ及びＣはその演算結果を得
る。

【０１０６】本実施の形態では、ＬＳＺは近似確率値に
よって部分区間サイズテーブルとして、定数テーブル化
（図５及び図６中のＬＳＺ５とｄＬＳＺ６とに相当）さ
れているものとして説明を行ったが、ＬＳＺは出現確率
Ｐと区間サイズＡの有限精度の積として毎度求めて用い
ても構わない。定数テーブルでは正規化処理の拡大シフ
トビット数Ｓもあらかじめ用意できるが、有限精度で乗
算を用いる場合は、その積に対する値Ｓが同時に与えら
れるものとする。このとき、算出値は、図３，図４の処
理手順に先立って毎度用意される。また、上記では、シ
ンボルの出現確率と区間サイズ（Ａ）との積を算出して
部分区間サイズを取得する場合、シンボルの出現確率を
用いて区間サイズテーブルから部分区間サイズを取得す
る場合を説明したが、これらに限られるわけではない。
シンボルの出現確率を用いて算出・検索等によって部分
区間サイズを取得する場合であれば、上記以外の方法で
あってもよい。

【０１０７】また、出現確率ＰによりＬＳＺは最適な値
が選択されるものとして説明したが、定数テーブルで構
成されるとき、その最適判定部はＬＳＺ外部にあっても
よく、入力としては出現確率Ｐでなくステートと通常呼
ばれるテーブル内のデータへのインデクスによる管理が
とられていても構わない。一般に、状態遷移による場合
に適用され、上記勧告Ｔ．８２でも採用されている。ス
テートに基づいて部分区間サイズを取得する場合は、図
５の学習メモリ３からは、確率４の代わりにステートが
出力される。また、部分区間テーブル（図５のＬＳＺ
５、ｄＬＳＺ３１との組み合わせ）は、ステートに対応
させて部分区間サイズ（ＬＳＺとｄＬＳＺとの組み合わ
せ）が保存されることになる。ステートは、シンボルの
出現確率に基づいて決定される値である。従って、ステ
ートを用いて部分区間サイズを取得する場合において
も、部分区間算出部は、シンボルの出現確率を用いて
（基づいて）、部分区間サイズを取得することになる。
また、部分区間テーブルに保存される部分区間サイズ
は、ステートを介してシンボル出現確率に関連付けられ
ているといえる。

【０１０８】一般に、あらかじめ用意された部分区間テ
ーブル（ＬＳＺテーブル）を使用する場合、状態遷移に
よる確率推定を行い、それぞれ状態固有のシンボル出現
確率が決まっていて、実際に滞在する状態の出現確率を
符号化／復号に適用する。この場合は、部分区間テーブ
ルへ「状態番号」（「ステート」）が入力されて、ＬＳ
ＺとｄＬＳＺとが選択されることになる。状態遷移によ
る確率推定は、確率の変動に従い滞在する状態（番号）
を更新していく。一般に、劣勢シンボルが発生したとき
（必ず）劣勢シンボルの出現確率を大きくし、０．５を
超えるとき予測値を反転し、０．５より小さい確率を記
憶する。優勢シンボルが発生したときは、必ずしも状態
は遷移せず、区間サイズが０．５未満になって正規化処
理が伴うとき（国際標準勧告Ｔ．８２）あるいは状態固
有の所定数の優勢シンボルが発生したとき（状態、或い
は、コンテクスト毎に発生数のカウンタを持つ）などが
適用される。また、シンボルは、細かくは「データ値」
と「予測値」の一致（優勢シンボル）、不一致（劣勢シ
ンボル）でシンボルが決定される。

【０１０９】但し、本発明に関わる部分区間サイズの補
正は、正規化処理の拡大が行われないときに行っても構
わない。一般に、補正の対象部分区間に小さい方の部分
区間を選択すれば、必ず正規化処理を伴う。また、更新
される区間Ａに対してＬＳＺ区間が選択される場合に常
に補正するものとして説明を行ったが、正規化処理の拡
大シフトビット数Ｓによる制限を設け、規定値以上なら
ば補正を実行し、規定値未満ならば補正を実行しないと
いう条件を適用してもよい。

【０１１０】また、図１の定数パラメータＬＳＺ，Ｓ，
ｒＬＳＺ，ｄＬＳＺには前述の関係があるため、少なく
ともいずれか２つがあれば、他のパラメータは求めるこ
とができる。従って、上記ブロック図は一例であって、
ＬＳＺ及びｄＬＳＺとして直接値をもっていない構造で
あっても構わない。なお、正規化処理の終了条件を０．
５≦Ａ＜１．０としたが、０．５＜Ａ≦１．０としても
構わないが、区間サイズＡが補正を適用して１．０を超
えないようにしなければならない。

【０１１１】以上のように、この実施の形態の符号化方
式及び方法は、数直線上の区間を分割し、出現シンボル
に対応した部分区間を選択して、区間サイズ（Ａ）と区
間境界値（Ｃ）を管理・更新して区間内座標を符号とす
る算術符号化方式及び方法において、・シンボルの出現状況から出現確率を学習する確率学習
部、・シンボルの出現確率から部分区間サイズを得る部分区
間サイズ算出部（ＬＳＺ）、・更新された部分区間サイズが一定値以上を保持するよ
うに区間サイズを２のべき乗倍に正規化する第１の正規
化部（シフト器１）、・第１の正規化部と同じ拡大倍率で区間境界値を正規化
する第２の正規化部（シフト器２）、・区間サイズと区間境界値の補正すべきサイズを算出す
る補正値算出部（補正値算出器）、・正規化された区間サイズを補正する区間補正部（演算
器１）、・上記区間補正部の区間サイズ補正適用に伴って正規化
された区間境界値を補正する区間境界値補正部（演算器
２）、とを備えることを特徴とする。

【０１１２】また、この実施の形態の復号方式及び方法
は、数直線上の区間を分割し、符号値の存在する部分区
間を選択して、有限精度で区間サイズ（Ａ）と区間境界
値（Ｃ）を管理・更新してシンボルを復号する算術復号
方式及び方法において、・シンボルの出現状況から出現確率を学習する確率学習
部、・シンボルの出現確率から部分区間サイズを得る部分区
間サイズ算出部（ＬＳＺ）、・更新された部分区間サイズが一定値以上を保持するよ
うに区間サイズを２のべき乗倍に正規化する第１の正規
化部（シフト器１）、・第１の正規化部と同じ倍率で拡大して区間境界値を正
規化する第２の正規化部（シフト器２）、・区間サイズと区間境界値の補正すべきサイズを算出す
る補正値算出部（補正値算出器）、・正規化された区間サイズを補正する区間補正部（演算
器１）、・上記区間補正部の区間サイズ補正適用に伴って正規化
された区間境界値を補正する区間境界値補正部（演算器
２）、とを備えることを特徴とする。

【０１１３】また、部分区間サイズ算出部は、全体区間
サイズとシンボルの出現確率の積として部分区間サイズ
を算出し、残りの区間サイズを他方の部分区間サイズと
することを特徴とする。

【０１１４】部分区間サイズ算出部は、全体区間サイズ
とシンボルの出現確率の積として部分区間サイズを区間
サイズの管理精度より大きな精度で算出し、その追加精
度分の情報は補正値算出部の補正値算出に用いられるこ
とを特徴とする（乗算：［ＬＳＺ＋］ｄＬＳＺ相当）。

【０１１５】部分区間サイズ算出部は、シンボルの出現
確率を基に分類される部分区間サイズの候補から最適な
部分区間サイズを選択し、残りの区間サイズを他方の部
分区間サイズとすることを特徴とする。

【０１１６】部分区間サイズ算出部は、シンボルの出現
確率を基に分類される部分区間サイズの候補を区間サイ
ズの管理精度より大きな精度で用意し、その追加精度分
の情報は補正値算出部の補正値算出に用いられることを
特徴とする（［ＬＳＺ＋］ｄＬＳＺ）。

【０１１７】部分区間サイズ算出部は、シンボル出現確
率が小さい方の値を用いて部分区間サイズを算出するこ
とを特徴とする。

【０１１８】補正値算出部は、部分区間サイズ算出部が
シンボルの確率を基に算出した部分区間に対して、正規
化された区間サイズと区間境界値の補正値を算出するこ
とを特徴とする。

【０１１９】実施の形態２．一方、実施の形態１がシン
ボル１の部分区間Ａｌを拡大して補正していたのに対
し、実施の形態２では、部分区間Ａｌを縮小して補正す
るものとする。ここで、部分区間Ａ０の縮小分をＬＳＺ
にあらかじめ反映させたＬＳＺ’を導入することによっ
ても同様な補正を実現することができる。このとき、補
正区間サイズｄＬＳＺは、実施の形態１のＬＳＺの拡大
補正分ではなく、ＬＳＺ’からの縮小補正分（ｄＬＳ
Ｚ’とする）をもつことで、補正適用時の部分区間Ａ０
（＝Ａ−ＬＳＺ’）側への演算負荷はより小さくなり、
演算もより容易になる。その定義を次に示す。ＬＳＺ’＝ＩＮＴ（Ｐ×２^N）＋１（＝ＬＳＺ＋１）ｄＬＳＺ’＝（ＬＳＺ’×２^S）−ｒＬＳＺこの実施の形態では、ｄＬＳＺ’が切り捨てる微小区間
となる。

【０１２０】この補正値ｄＬＳＺを適用した符号化の概
念を、図１１に示す。上記図１１の（Ｃ）または（Ｄ）
を図２７，図２８の減算型算術符号化及び復号に導入し
た手順を、図１２，図１３に示す。符号化手順のＳ２０
０１、復号手順のＳ２１０１では、あらかじめＬＳＺを
１だけ拡大したＬＳＺ’を定数化している。符号化手順
のＳ１２０３からＳ１２０５、復号手順のＳ１３０３か
らＳ１３０６で上方／下方配置シンボルを定義し、左の
（Ｃ）ならばシンボル０が下方、右の（Ｄ）ならばシン
ボル１が下方に配置され、それ以下では（Ｃ），（Ｄ）
で示された同じ手順を参照する。（Ｃ−１），（Ｃ−
２）または（Ｄ−１），（Ｄ−２）は、補正時に切り捨
てられる微小区間の上下配置の違いによる手順を示して
いる。ここに示した手順は、図示された更新すべき部分
区間サイズ及びその下界値としての符号を求めるもので
あって、他の等価な演算手順・表記もありうる。

【０１２１】図中、破線で囲んだ処理において、ＣＯＤ
Ｅ＿ＬＯＷＥＲ及びＤＥＣＯＤＥ＿ＬＯＷＥＲは、下方
部分区間への符号化と復号、また、ＣＯＤＥ＿ＵＰＰＥ
Ｒ及びＤＥＣＯＤＥ＿ＵＰＰＥＲは上方部分区間への符
号化と復号を示している。この図１２の符号化手順及び
図１３の復号手順を実現するブロック図は、先の図５及
び図６と、図の説明上直接関係のないＬＳＺ，ｄＬＳＺ
及び算出される補正値の具体的数値と補正演算（加減）
が異なる以外は、形状的には同一構成が可能である。こ
こでは、破線のデータＡ及びｋ、比較器２は使用しない
ものとする。ＬＳＺ及びｄＬＳＺは、ＬＳＺ’及びｄＬ
ＳＺ’とし、補正値は同様に補正値算出器が出力し、図
１２、図１３のＣＯＤＥ＿ＬＯＷＥＲ、ＣＯＤＥ＿ＵＰ
ＰＥＲ及びＤＥＣＯＤＥ＿ＬＯＷＥＲ、ＤＥＣＯＤＥ＿
ＵＰＰＥＲを基に算出され、Ａ及びＣはその演算結果を
得る。

【０１２２】また、実施の形態１においてすでに説明し
た“条件付きＭＰＳ／ＬＰＳ交換”の符号化及び復号の
手順である図７、図８対して、本実施の形態２の図１
２、図１３に示すＣＯＤＥ＿ＬＯＷＥＲ、ＣＯＤＥ＿Ｕ
ＰＰＥＲ、及びＤＥＣＯＤＥ＿ＬＯＷＥＲ、ＤＥＣＯＤ
Ｅ＿ＵＰＰＥＲを置き換えることで適用することが可能
である。その符号化手順及び復号手順を実現するブロッ
ク図は、先の図９及び図１０と、ＬＳＺ，ｄＬＳＺ及び
算出される補正値の具体的数値と補正演算（加減）が異
なる以外は、形状的に同一構成が可能である。ここで
は、破線のデータＡ及びｋ、比較器２は使用しないもの
とする。ＬＳＺ及びｄＬＳＺは、ＬＳＺ’及びｄＬＳ
Ｚ’とし、補正値は同様に補正値算出器が出力し、図１
２，図１３のＣＯＤＥ＿ＬＯＷＥＲ、ＣＯＤＥ＿ＵＰＰ
ＥＲ及びＤＥＣＯＤＥ＿ＬＯＷＥＲ、ＤＥＣＯＤＥ＿Ｕ
ＰＰＥＲを基に算出され、Ａ及びＣはその演算結果を得
る。

【０１２３】実施の形態３．実施の形態１のｄＬＳＺと
実施の形態２のｄＬＳＺ’の関係は、ｄＬＳＺの上位桁
であるＬＳＺの正規化処理の拡大シフトビット数Ｓから
次のように表せる。ｄＬＳＺの有効精度もＳビットとな
る。ｄＬＳＺ＋ｄＬＳＺ’＝２^Sここで、ＬＳＺが大き
い、すなわちＨＡＬＦに近いほどシフトビット数Ｓは小
さくなるが、一方で、Ａ−ＬＳＺをサイズにもつ区間
（以下、非ＬＳＺ区間という）は小さくなるため、その
正規化処理の拡大シフトビット数は多くなる。このと
き、実施の形態１及び実施の形態２で切り捨てていた微
小区間、すなわち、（１−ｄＬＳＺ）、あるいは、ｄＬ
ＳＺ’を非ＬＳＺ区間に正規化処理が発生してビット０
となる下位ビットへ補正分として還元することによっ
て、より多くの有効精度の活用を図り、符号化効率を向
上させる。この際、実施の形態１及び実施の形態２で補
正していたＬＳＺ区間は、補正を除外する。両方の部分
区間を補正すると、正規化処理実行前に正しく復号判定
ができなくなる。

【０１２４】原理的には、区間Ａが最小のＨＡＬＦであ
るとき、ＬＳＺ区間サイズが最大であれば非ＬＳＺ区間
サイズは１となりうる。よって、非ＬＳＺ区間の正規化
処理の拡大シフトビット数は（Ｎ−１）ビットとなる
が、このとき、上記ＬＳＺの正規化処理の拡大シフトビ
ット数Ｓより大きくなっている。よって、実施の形態１
で適用したｄＬＳＺの有効精度では対応しきれないた
め、シンボル１の出現確率Ｐに対して、ＬＳＺで小数点
以下Ｎビット、ｄＬＳＺでさらにそれ以下の（Ｎ−１）
ビットまで参照できるのが望ましい。もちろん、Ｓビッ
トまでをｄＬＳＺ、それ以下を独立に参照する形式でも
構わない。

【０１２５】ＬＳＺ区間、非ＬＳＺ区間の正規化処理の
拡大シフトビット数をＳ，Ｔとする。一般的には、ＬＳ
Ｚ区間サイズは非ＬＳＺ区間サイズより小さいため、Ｓ
≧Ｔとなるが、ここでＳ≧ＴならばＬＳＺ区間を補正
し、Ｓ＜Ｔならば非ＬＳＺ区間を補正して、より大きな
精度が低減されてしまう部分区間に対して補正を有効に
活用する場合について説明する。符号化及び復号では、
処理過程で常に部分区間の分割が同一に再現されるの
で、このような適応的な補正対象区間の切替えは適用可
能である。

【０１２６】図１４は、適応的補正と部分区間閾値を示
す。図１４に示されるサイズ１の区間は、正規化処理後
は１×２^Sまたは１×２^Tに相当し、ｄＬＳＺ，ｄＬＳ
Ｚ’より大きいので、一方を補正して差し引かれたどち
らのシンボルにも割り当てられない区間（灰色部）は切
り捨てる。図中、（Ａ）では上方部分区間、（Ｂ）では
下方部分区間がより小さい部分区間であり、それぞれｄ
ｈ，ｄｌで補正し、Ｔｈが２つの部分区間の境界値とす
る。ここでは、ＡｈとＡｌの大小関係に（Ａ），（Ｂ）
とも等号を含めているが、実際はどちらか一方に決める
ものとする。ただし、このような判定を正規化処理の拡
大シフトビット数Ｓ，Ｔで判定してもよく、Ｓ＝Ｔなら
ばＬＳＺ区間を優先するなど一方に決めておく。また、
Ｓ＝Ｔならば、切り捨てる微小区間が小さくなる方を選
択したり、或いは、その逆であってもよい。

【０１２７】原理的にはＬＳＺ区間、非ＬＳＺ区間とも
同時に補正を適用できる。しかし、両方を常に補正対象
とすると、復号時に現状保持される符号の精度の段階で
は、シンボルの判定が確定しきれない事態が起こりう
る。このため、どちらか一方のみを補正するものとす
る。ここで、仮に両方の部分区間に補正を適用する場合
に正常な復号シンボル判定を行うには、補正の及ぶ範囲
まで精度を高めるしかない。

【０１２８】図１５に、補正値ｄＬＳＺの精度を拡張し
たｅＬＳＺの概念図を示す。非ＬＳＺ区間に対する補正
値ｄＬＳＺ’は、参照時の区間サイズによりＴ値が異な
るため、ｄＬＳＺをその最大精度２Ｎ−１（または２
Ｎ）ビットで管理する。ｄＬＳＺ’はｄＬＳＺの各ビッ
トを反転させて、下位Ｔビットを得る。ｅＬＳＺをｄＬ
ＳＺと同精度の上位Ｎ桁を整数と仮定し、整数として適
用すべき補正値ｄＬＳＺ及びｄＬＳＺ’の算出式を次に
示す。図中の下位Ｔビットの反転に排他的論理和（ＥＯ
Ｒ）を適用し、上位（Ｎ−Ｔ）ビットはビット値０のま
ま保持する。ｄＬＳＺ＝ＩＮＴ（ｅＬＳＺ）ｄＬＳＺ’＝ＥＯＲ（ＩＮＴ（ｅＬＳＺ×２^T-S），２
^T−１）（ここで、ＥＯＲは排他的論理和関数）

【０１２９】ｅＬＳＺの精度が上記最大精度まで構成上
設定できなければ、不足する下位にビット値０があるも
のとしてこの式を適用する。ここでは、整数化された補
正値ｄＬＳＺとｄＬＳＺ’は正規化処理でＳビット、Ｔ
ビットの拡大シフト適用後の重みをもった整数であっ
て、本実施の形態３の最初の式（ｄＬＳＺ＋ｄＬＳＺ’
＝２^S）を満たすものではないことに注意する必要があ
る。さらに、各区間サイズの正規化処理の拡大シフトビ
ット数であるＳ値、Ｔ値は、等しければ表現精度が同一
であるため無駄なく配分可能であるが、一般には異なる
ため重みを合わせて再び加え合わせても、次式のような
桁落ち誤差に起因する微小な切捨てｅが発生するのは避
けられない。よって、反転は減算より実装の簡易性が優
るため、Ｓ＝Ｔも含めて上記反転値を使う例として説明
を行う。

【０１３０】ｄＬＳＺ＋ｄＬＳＺ’＋ｅ＝２^S 上記式において、“ｅ”は誤差分である。ｄＬＳＺとｄ
ＬＳＺ’とは、ＬＳＺ区間、非ＬＳＺ区間の補正値と再
定義して、その正規化のシフト数が異なる。シフト数の
小さい値における精度ならば大きい値の精度が生かせな
くなるため、それぞれのシフト数に合わせて補正値を設
定すると誤差値ｅが発生する。例えば、ＬＳＺ区間、非
ＬＳＺ区間の正規化の拡大数がそれぞれ４，１だとすれ
ば（ＬＳＺの最下位ビットまでを整数と見て小数点位置
を合わせて４桁で示すと）、仮にｄＬＳＺを．０１１
０、ｄＬＳＺ’を．１ｏｏｏとなるとする。「１ｏｏ
ｏ」において、‘ｏ’は正規化で取り込まれない０（ゼ
ロ）を示す。この２つの値を足し合わせても、１．００
００（あるいは、反転でｄＬＳＺ’値を生成するとすれ
ば．１１１１）とはならない。この１．００００が２の
Ｓ乗に当たる。この不足分（誤差）を“ｅ”と表現す
る。ここでは、ｄＬＳＺ＝．０１１０，ｄＬＳＺ’＝．
１ｏｏｏ，ｅ＝．００１０（足して１．００００の場
合）となる。

【０１３１】図１６は、適応的補正の概念図を表す。図
１６の（Ｅ）または（Ｆ）について、減算型算術符号化
及び復号に導入した手順を、図１７，図１８に示す。こ
こでは、より小さい部分区間を補正するため、同時に先
の実施の形態１及び実施の形態２のような“条件付きＭ
ＰＳ／ＬＰＳ交換”を適用するものとして説明する。ま
た、該当部分区間が上方部分区間か下方部分区間か、ま
た、補正の適用が上位側か、下位側かで説明する。図１
７のＳ２２０１，Ｓ２２０２、図１８のＳ２３０１，Ｓ
２３０２でＬＳＺ部分区間（Ａｌ）、非ＬＳＺ部分区間
（Ａ０）と補正対象のサイズ１の区間に分割し、符号化
ではＳ２２０４，Ｓ２２０５，Ｓ２２１０，Ｓ２２１
１、復号ではＳ２３０４，Ｓ２３０５，Ｓ２３１１，Ｓ
２３１２で、サイズ１の区間を上方あるいは下方のより
小さい部分区間にまとめる。

【０１３２】続いて同時に、補正サイズｄＡ、各部分区
間の正規化処理シフトビット数Ｎｈ、Ｎｌと対応シンボ
ルＳｈ，Ｓｌを設定する。補正は、より小さい部分区間
に適用されるので、“条件付きＭＰＳ／ＬＰＳ交換”に
より劣勢シンボルに対して行うことになり、補正サイズ
ｄＡはＬＳＺ部分区間ならばｄＬＳＺ、非ＬＳＺ部分区
間ならばｄＬＳＺ’となる。正規化処理の拡大シフトビ
ット数は、下方部分区間ならばＳｌ、上方部分区間なら
ばＳｈとなり、劣勢シンボルに対して、符号化でＳ２２
２４，Ｓ２２２５及びＳ２２３４，Ｓ２２３５、復号で
Ｓ２３２５，Ｓ２３２６及びＳ２３３５，Ｓ２３３６で
補正を行う。ここで、補正は、より小さい部分区間に適
用すると説明したが、例えば、部分区間サイズに大差な
く、ＮｈとＮｌを比較して等しければ、ＬＳＺ区間を対
象とするようにしても構わない。以上の実施の形態にお
いて、符号化処理及び復号処理における初期化処理や後
処理は、通常処理でも構わない。

【０１３３】以上のように、この実施の形態の補正値算
出部は、部分区間サイズ算出部が算出したより小さい部
分区間に対して、正規化された区間サイズと区間境界値
の補正値を算出することを特徴とする。

【０１３４】補正値算出部は、補正対象の区間サイズを
縮小させることによって正規化された区間サイズと区間
境界値の補正値を算出することを特徴とする。

【０１３５】また、補正値算出部は、補正対象の区間サ
イズを拡大させることによって正規化された区間サイズ
と区間境界値の補正値を算出することを特徴とする。

【０１３６】また、補正値算出部は、部分区間のどちら
にも配分されない微小区間を確保し、切り捨てることを
特徴とする。

【０１３７】実施の形態４．先に説明した実施の形態
１、実施の形態２、実施の形態３における通常処理にお
いて、補正によって切り捨てられる微小区間内には符号
値は割り当てられることはない。すなわち、実施の形態
１から３では、区間サイズ（Ａ）を、Ａｈ，Ａｌ，切捨
てる区間の３つに分けている。その内、Ａｈ，Ａｌのい
ずれかに符号値を設定しているため、切り捨てる区間に
符号値が設定されることはなかった。そこで、符号化処
理で意図的に切捨て区間に符号値を設定すれば、復号処
理時にその区間内に符号値が存在すれば検出することが
できる。その検出を符号化処理と復号処理との間で割込
み処理の同期に使用し、例えば、符号化処理、復号処理
の終了、あるいは途中での変数テーブルの初期化実行に
使用することができる。

【０１３８】図１９は、割込み処理の符号化の一例を示
すフローチャート図である。このような割込み処理を実
現するために、符号化では図１７に対応させて図１９で
説明する。図中、Ｓ２２０１〜Ｓ２２０６，Ｓ２２１０
〜Ｓ２２１２は、図１７と同一処理である。Ｓ２４０
１，Ｓ２４０２では、補正対象部分区間の正規化処理の
拡大シフトビット数ＳまたはＴをＮに設定する。Ｓ２４
１１でより小さい部分区間を選択し、ここでは、ｏｆｆ
ｓｅｔを０として切捨て区間の下界値に符号値Ｃを更新
し、その区間サイズを設定した後、Ｓ２４１６で区間サ
イズＡ、符号値Ｃを正規化処理し、Ｓ２４１７で割込み
処理を実行する。

【０１３９】また、復号では、図１８におけるＳ２３２
１〜Ｓ２３２７をＤＥＣＯＤＥ＿ＬＯＷＥＲ、Ｓ２３３
１〜Ｓ２３３７をＤＥＣＯＤＥ＿ＵＰＰＥＲとして、図
１８の上記部分に対応処理として、図２０，図２１を用
いて説明する。図２０のＳ２５０１〜Ｓ２５１０は、図
１８のＳ２３２１〜Ｓ２３２７に対応する。図２１のＳ
２６０１〜Ｓ２６１０は、図１８のＳ２３３１〜Ｓ２３
３７に対応する。Ｓ２５１１〜Ｓ２５１７、Ｓ２６１１
〜Ｓ２６１７は、区間Ａと符号値Ｃの更新及び正規化処
理を行い、Ｓ２５０７，Ｓ２６０７で検出された割込み
処理を実行する。

【０１４０】ここで、割込み処理をＬＳＺ部分区間、非
ＬＳＺ部分区間の小さい方の補正に対して行うものとし
て説明を行ったが、実施の形態１、実施の形態２のよう
にＬＳＺ区間のみに補正を適用する場合であっても、そ
の切捨て区間に符号値を同様に設定して割込み処理の同
期をとることができる。最も一般的な同期動作は、シン
ボルの終了、変数パラメータテーブルの初期化・再初期
化・切替え、また、定数パラメータテーブルの切替えな
どであり、先に説明した割込み処理の通知を介してタイ
ミングを合わせる。また、適当なインターバルでのエラ
ー検出や、無効シンボルとしての意図的挿入によるデー
タ内容の撹乱などにも使用できる。

【０１４１】さらに、その同期検出後のいくつかのシン
ボルで同期動作内容を識別できるような情報を付加する
こともできる。先に説明したブロック図である図５，図
６，図９，図１０の学習メモリ、ＬＳＺ，ｄＬＳＺテー
ブル部を制御する割込み制御部３７を設けたブロック図
を、図２２に示す。図２２は、割込み制御の一例を表す
図である。ここでは、切捨て区間内の割込み識別子とし
て、ｏｆｆｓｅｔ３８で割込み処理種別を示す。一例と
して、変数パラメータの初期化あるいは切替え、定数パ
ラメータの切替え、エラー検出、データ撹乱、処理終了
等がある。具体的には、ｎ個の学習メモリ（変数）の切
替え、初期化、ｍ個のＬＳＺ，ｄＬＳＺテーブル（定
数）の切替え、処理の終了を通知する。ｏｆｆｓｅｔの
値は、図１９のＳ２４１２，Ｓ２４１４、図２０のＳ２
５１１，Ｓ２５１４、図２１のＳ２６１１，Ｓ２６１４
に記載したｏｆｆｓｅｔを使用する。

【０１４２】例えば、先に説明した図１６で切捨て区間
である灰色部の下界値をオフセット０として処理終了、
１をテーブルリセットというような意味付けをしておい
て通知する。この意味付けは、符号化側、復号側で同一
情報として共有する。図１６に示すオフセットは、適用
すべき割込み処理における複数の割込み処理の選択、切
替えにおいてオフセットを利用している。ここでいうオ
フセットは、「割込み処理番号」のようなものである
が、図１６の灰色区間サイズ（切捨て区間のサイズ）が
十分大きければ１対１対応でなく、例えば、０〜３が終
了、４〜７がテーブルリセットなど（灰色部分区間下界
値から符号値までのオフセット下位２ビットを無視［切
捨て］する例）と、灰色の部分区間サイズをあらかじめ
定義された割込み処理数により均等に割り当てても構わ
ないし、不均等でも構わない。

【０１４３】符号値を切捨て区間内に設定したならば、
その切捨て区間を正常な区間とみなして正規化処理を実
行し、割込み処理を行った後、符号化あるいは復号を継
続することができる。同期処理内容の種別まで通知する
必要がないならば、符号はその区間内の値で構わないた
め、従来の最終符号値決定処理を適用することができ
る。従来の最終符号値決定処理は、最終区間内に符号値
の末尾にできるだけ長くビット値０またはビット値１が
連続する値を選択して構わない。しかし、切捨て区間内
のオフセットによって複数の同期処理を区別する際に
は、符号化終了時の符号値の決定に際し、オフセットが
変わらないように、その符号値のまま送出する必要があ
る。

【０１４４】また、別の一例として切捨て区間に符号値
を設定して割込みによる同期タイミングを通知するため
の符号化と復号の手順を示す。符号化では、図１９のＩ
ＮＴＥＲＲＵＰＴ手順に示したように、符号値を切捨て
区間を含んだ上方部分区間または下方部分区間の下界値
に更新して正規化処理を行い、その後、切捨て区間の下
界値に符号値を設定し、必要であれば同時に割込み処理
の種別を示すオフセットを加える。オフセットを加えた
とき、切捨て区間の上界値を超えないようにしなければ
ならないが、オフセットを加えることによって、あらか
じめ上界値を超えてしまうことがわかっていれば、補正
値を小さめに設定しておけばよい。正規化処理のシフト
数がＮ、オフセットの最大値がｗであれば、あらかじめ
補正値の最大値を２^N −ｗとしてそれ以下の値を設定す
ればよい。オフセットを使用する場合は、先に説明した
ように最終符号値を他の区間内の座標に変更せずそのま
ま出力しなければならない。

【０１４５】復号では、図１８のＤＥＣＯＤＥ手順と、
図２０のＤＥＣＯＤＥ＿ＬＯＷＥＲ手順及び図２１のＤ
ＥＣＯＤＥ＿ＵＰＰＥＲ手順で示したように、符号値が
指し示す切捨て区間を含んだ上方部分区間または下方部
分区間に更新して正規化処理を行い、その後、補正が加
わったときの区間サイズＡと符号値Ｃを比較する。割込
みと判定されるのは、区間における補正の適用位置が下
方であれば、符号値が切捨て区間サイズより小さく、上
方であれば符号値が補正が加わったときの区間サイズよ
り大きくなっている場合であり、切捨て区間の下界値か
らの変位がオフセットとなる。割込みがなく、通常の復
号を行う際には、区間サイズから切捨て区間サイズを差
し引くと同時に、区間における補正の適用位置が下方で
あれば、符号値から切捨て区間サイズを減じ、上方であ
れば符号値の変更は必要ない。

【０１４６】割込み種別の通知は、正規化処理のシフト
数Ｎが小さいときには種別を示せるだけの切捨て区間サ
イズを確保するのが難しいため、オフセットによらなく
ても構わない。例えば、割込みがあることだけ通知し、
その直後に種別を表せるビット数だけ、その種別値を符
号に埋め込んだり、あるいは１ビットずつ符号化して通
知してもよい。割り込み種別値を符号化する場合、通常
のように符号化してもよいし、例えば確率１／２の代表
値であるＬＳＺ区間とその非ＬＳＺ区間によって符号化
したり、あるいは区間Ａを１／２に等分割して２つのＡ
／２区間によって符号化しても構わない。また、正規化
処理のシフト数Ｎから判断し、規定のオフセット分の切
捨て区間サイズが確保できないときだけ割込み種別値を
符号化し、確保できるときには割込み種別をオフセット
値によって通知する方法を採用する応用方式も考えられ
る。

【０１４７】以上のように、本発明では減算型算術符号
化及び減算型算術復号において、一方の部分区間サイズ
として割り当てられる定数が正規化されたときに切り捨
てられている確率値の表現精度（有効精度）を補償する
ことにより符号化効率を向上させるものである。このよ
うな精度補償の概念は説明した通りであるが、符号化及
び復号の手順は一例であって、区間及び符号の更新には
他の等価な演算手順・表記もありうるが、その表現が本
発明の本質に関わるものではない。また、算術符号化及
び算術復号で通常行われるキャリー制御あるいはボロー
制御は、実装上の問題であって、これも本発明の本質に
関わるものではない。また、本発明では、正規化処理後
の補正処理を２値算術符号について説明を行ったが、多
値算術符号についても適用できる。

【０１４８】また、精度補償のための補正後に通常では
符号を割り当てられることのない切り捨てられる微小区
間に符号値を定義することにより、復号終了の通知を行
うことができる。

【０１４９】本実施の形態による割込みによって、各種
の処理を符号化と復号との間で同期をとって実行できる
ことを説明したが、従来の算術符号で符号中に挿入して
いたマーカセグメントによる符号終端をはじめとする情
報の通知方法をとらなくても実現できるようになる。例
えば、従来の国際標準符号化勧告Ｔ．８２ではマーカセ
グメントとして種別を示す２バイト（および必要であれ
ばその実情報）を挿入しなければならなかったが、本実
施の形態によれば種別を示すために割込み処理で要する
付加データ量は２バイトより少なくてすみ、かつ実情報
まで合わせて同時に通知できることもある。また、従来
のようなマーカセグメントが不要となれば、符号中にマ
ーカセグメントと同一値が発生しないようにするために
ビットやバイトを挿入する制御も必要としなくなる。た
だし、符号化処理演算によって出力済みの上位への桁上
がり（キャリー）有無の通知手段としてビット挿入（ビ
ットスタッフィング）を採用することがあるが、この桁
上がり有無の通知のためのビット挿入制御とマーカセグ
メントの確保のための挿入制御とは目的を区別して考え
なければならない。本実施の形態による割込みの一例と
して、上記のような上位への桁上がりが発生したという
情報を割込み処理を使用して通知することもできる。

【０１５０】実施の形態５．上記符号化装置・復号装
置、及び、上記符号化方法・復号方法は、汎用の計算機
で実行されるプログラムによって実現することができ
る。また、上記プログラムは、計算機で読み取り可能な
記録媒体に記録することが可能である。記録媒体に記録
されたプログラムは、計算機に読み込まれ（ロード）さ
れ、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
Ｕｎｉｔ）によって実行される。上記プログラムは、下
記の動作を計算機に実施させる。以下では、シンボルを
符号化するプログラムを符号化プログラム、シンボルを
復号するプログラムを復号プログラムとして説明する。

【０１５１】符号化プログラムは、区間サイズ（Ａ）と
区間境界値（Ｃ）とを有し、数直線上に設定された設定
区間を分割し、出現シンボルに対応した部分区間を選択
し、選択した部分区間を設定区間に更新するとともに、
上記選択した部分区間に基づいて、有限精度で区間サイ
ズ（Ａ）と区間境界値（Ｃ）とを更新して区間内座標を
符号化する符号化処理において、シンボルを符号化する
度に、すなわち、シンボルの符号化処理がすむ（終了す
る）ごとに、区間サイズ（Ａ）と区間境界値（Ｃ）とを
補正する補正処理を計算機に実行させる。

【０１５２】また、符号化プログラムは、具体的に下記
の処理を計算機に実行させる。（１）シンボルの出現状況に基づいて、シンボルの出現
確率を学習し、学習したシンボルの出現確率を記憶領域
に記憶する確率学習処理。（２）上記確率学習処理において記憶した上記シンボル
の出現確率を用いて、部分区間サイズを取得し、上記部
分区間サイズに対応する部分区間境界値を算出する部分
区間算出処理。（３）上記部分区間算出処理で取得した部分区間サイズ
が一定値以上を保持するように、部分区間サイズを正規
化する第１の正規化処理。（４）上記第１の正規化処理で用いた倍率と同じ倍率で
上記部分区間境界値を正規化する第２の正規化処理。

【０１５３】（５）上記部分区間サイズを補正するサイ
ズ補正値と、上記部分区間境界値を補正する境界補正値
を算出する補正値算出処理。（６）上記第１の正規化処理で正規化した部分区間サイ
ズを上記補正値算出処理で算出したサイズ補正値を用い
て補正し、補正した部分区間サイズを区間サイズとして
出力する区間補正処理。（７）上記第２の正規化処理で正規化した部分区間境界
値を上記補正値算出処理で算出した境界補正値を用いて
補正し、補正した部分区間境界値を区間境界値として出
力する区間境界値補正処理。

【０１５４】復号プログラムは、区間サイズ（Ａ）と区
間境界値（Ｃ）とを有し、数直線上に設定された設定区
間を分割し、符号値の存在する部分区間を選択し、有限
精度で区間サイズ（Ａ）と区間境界値（Ｃ）とを更新し
てシンボルを復号する復号処理において、シンボルを復
号する度に、すなわち、シンボルの復号処理がすむ（終
了する）ごとに、区間サイズ（Ａ）と区間境界値（Ｃ）
とを補正する補正処理を計算機に実行させる。

【０１５５】また、復号プログラムは、具体的に下記の
処理を計算機に実行させる。（１）上記確率学習処理において記憶した上記シンボル
の出現確率を用いて、部分区間サイズを取得し、上記部
分区間サイズに対応する部分区間境界値を算出する部分
区間算出処理。（２）上記部分区間算出処理で算出した部分区間サイズ
が一定値以上を保持するように、部分区間サイズを正規
化する第１の正規化処理。（３）上記第１の正規化処理で用いた倍率と同じ倍率で
上記部分区間境界値を正規化する第２の正規化処理。（４）上記部分区間サイズを補正するサイズ補正値と、
上記部分区間境界値を補正する境界補正値を算出する補
正値算出処理。

【０１５６】（５）上記第１の正規化処理で正規化した
部分区間サイズを上記補正値算出処理で算出したサイズ
補正値を用いて補正し、補正した部分区間サイズを区間
サイズとして出力する区間補正処理。（６）上記第１の正規化処理で正規化した部分区間サイ
ズを上記補正値算出処理で算出したサイズ補正値を用い
て補正し、補正した部分区間サイズを区間サイズとして
出力する区間補正処理。（７）上記第２の正規化処理で正規化した部分区間境界
値を上記補正値算出処理で算出した境界補正値を用いて
補正し、補正した部分区間境界値を区間境界値として出
力する区間境界値補正処理。

【０１５７】また、上記符号化装置・復号装置における
処理の実行と、符号化方法・復号方法の実行とによっ
て、あるいは、符号化プログラム・復号プログラムを実
行させることによって、区間サイズと区間境界値が、シ
ンボルの符号化／復号処理毎に補正された符号データが
生成される。

【０１５８】本実施の形態に関わる機能の実装は、実施
の形態１から実施の形態４による装置機能のすべてをプ
ログラムで実装するだけでなく、これらの装置を構成す
る機能の一部をプログラムで実現したハードウェアとソ
フトウェアを組み合わせた実装形態、あるいは機能の全
部あるいは一部をコアとしてＣＰＵ内部に組み込んだシ
ステムＬＳＩとその制御および残りの機能をライブラリ
ソフトウェアとして供給されたミドルウェアを組み合わ
せた実装形態をとっても構わない。

【０１５９】実施の形態６．上記符号化装置・復号装
置、及び、上記符号化方法・復号方法により扱われる符
号データの利用は、伝送・蓄積を問わない。また、その
伝送については、無線、有線などの伝送路、アナログや
ディジタル、変復調、多重化などの伝送方式、伝送速
度、接続プロトコルやインタフェースを問わない。さら
に、その蓄積については、読出し専用あるいは読出し及
び追記・書換え可能な半導体や記憶媒体、チップ、カー
ドやディスクなどの形状、固定式や移動・取外し式など
の据付け形態、電気・磁気や光学式などの記録方式、記
録密度、記憶容量を問わない。

【０１６０】

【発明の効果】この発明の符号化装置及び方法、復号装
置及び方法において、補正値を算出して、算出した補正
値を用いて区間サイズを補正することによってより精度
の高い符号化・復号が可能となる。

【０１６１】また、部分区間サイズをシンボルの出現確
率と区間サイズとを用いて算出することにより、部分区
間サイズを逐次算出することができるとともに、区間サ
イズに対応する部分区間サイズを取得することができ
る。

【０１６２】また、追加精度を用いて補正値を算出する
ことにより、高精度の符号化・復号が可能となる。

【０１６３】また、部分区間テーブルを用いることによ
り、複数の部分区間サイズの候補から、シンボルの出現
確率に基づいて、最適な部分区間サイズを取得すること
ができる。

【０１６４】また、シンボルの出現確率のうち、低い小
さい値を用いて、部分区間サイズを算出することによ
り、シンボルの出現確率の低い小さい値を反映した部分
区間サイズを取得することができる。

【０１６５】部分区間サイズを用いて補正値を算出する
ことにより、符号化・復号過程で取得した部分区間サイ
ズに適応した補正値を算出することができる。

【０１６６】取得した部分区間サイズのうち、より小さ
い部分区間サイズを用いて補正値を算出することによ
り、小区間の補正が可能となり、より高い精度の符号化
・復号が可能となる。

【０１６７】また、実施の形態１によれば、部分区間サ
イズを縮小するように補正値を算出し、部分区間サイズ
を縮小することによって、符号化・復号の精度を高める
ことが可能なる。

【０１６８】また、実施の形態１によれば、部分区間サ
イズを拡大するように補正値を算出し、部分区間サイズ
を拡大することによって、符号化・復号の精度を高める
ことが可能なる。

【０１６９】設定区間に部分区間に含まれない微小区間
を設定することによって、微小の補正を可能とすること
ができる。

【０１７０】微小区間を割込みの通知に利用することに
よって、符号化・復号の処理において、同期をとること
が可能となる。

【０１７１】割込み処理として、処理終了、変数パラメ
ータ初期化指示、変数パラメータ切替指示定数パラメー
タ切替指示、エラー検出指示等を通知することを可能と
する。

【０１７２】微小区間により、複数の割込み処理を識別
することを可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｐ，ＬＳＺ，ｄＬＳＺ，ｒＬＳＺの定義を示
す図。

【図２】ｄＬＳＺを導入した符号化概念図。

【図３】ｄＬＳＺを導入した符号化手順を示す図。

【図４】ｄＬＳＺを導入した復号手順を示す図。

【図５】補正を導入した符号化ブロック図。

【図６】補正を導入した復号ブロック図。

【図７】ｄＬＳＺを導入した“条件付きＭＰＳ／ＬＰ
Ｓ交換”符号化手順を示す図。

【図８】ｄＬＳＺを導入した“条件付きＭＰＳ／ＬＰ
Ｓ交換”復号手順を示す図。

【図９】補正を導入した“条件付きＭＰＳ／ＬＰＳ交
換”符号化ブロック図。

【図１０】補正を導入した“条件付きＭＰＳ／ＬＰＳ
交換”復号ブロック図。

【図１１】ｄＬＳＺ’を導入した符号化概念図。

【図１２】ｄＬＳＺ’を導入した符号化手順を示す
図。

【図１３】ｄＬＳＺ’を導入した復号手順を示す図。

【図１４】適応的補正と部分区間閾値を示す図。

【図１５】ｅＬＳＺの定義を示す図。

【図１６】適応的補正の概念図。

【図１７】適応的補正を導入した符号化手順を示す
図。

【図１８】適応的補正を導入した復号手順を示す図。

【図１９】割込み処理の符号化を示す図。

【図２０】ＤＥＣＯＤＥ＿ＬＯＷＥＲ処理を示す図。

【図２１】ＤＥＣＯＤＥ＿ＵＰＰＥＲ処理を示す図。

【図２２】割込み制御を示す図。

【図２３】乗算型算術符号化の区間分割の概念図。

【図２４】乗算型算術符号化手順を示す図。

【図２５】乗算型算術復号手順を示す図。

【図２６】減算型算術符号化の区間分割の概念図。

【図２７】減算型算術符号化手順を示す図。

【図２８】減算型算術復号手順を示す図。

【図２９】 “条件付きＭＰＳ／ＬＰＳ交換”の概念を
示す図。

【図３０】 “条件付きＭＰＳ／ＬＰＳ交換”減算型算
術符号化手順を示す図。

【図３１】 “条件付きＭＰＳ／ＬＰＳ交換”減算型算
術復号手順を示す図。

【符号の説明】

１シンボル、２コンテクスト、３学習メモリ、４
確率Ｐ、５ＬＳＺテーブル、６Ｓテーブル（拡大
シフト数）、７Ａレジスタ（区間サイズ）、８Ｃレ
ジスタ（区間境界値）、９第１の演算器、１０第１
の切替器、１１第２の切替器、１２第２の演算器、１
３第１のシフト器、１４シフト数ｋ（正規化するビ
ット数）、１５第２のシフト器、１６符号、１７
第１の比較器、１８第２の比較器、３１ｄＬＳＺテ
ーブル、３２補正値算出器、３３補正値ｄＡ、３４
補正値ｄＣ、３５第３の演算器、３６第４の演算
器、３７割込み制御部、３８割込み識別子ｏｆｆｓ
ｅｔ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C059 ME11 PP01 TA00 TC00 TD07 TD10 TD11 UA02 UA05 UA39 5C078 AA04 BA21 CA01 DA01 DA06 5J064 AA02 BA10 BB06 BC01 BC03 BC08 BC28 BC29 BD01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】区間サイズと区間境界値とを有し、数直
線上に設定された設定区間を分割し、出現シンボルに対
応した部分区間を選択し、選択した部分区間を設定区間
に更新するとともに、上記選択した部分区間に基づい
て、有限精度で区間サイズと区間境界値とを更新して区
間内座標を符号化する符号化装置において、シンボルを符号化する度に、区間サイズと区間境界値と
を補正することを特徴とする符号化装置。
【請求項２】上記符号化装置は、シンボルの出現状況に基づいて、シンボルの出現確率を
学習し、学習したシンボルの出現確率を記憶領域に記憶
する確率学習部と、上記確率学習部において記憶した上記シンボルの出現確
率を用いて、部分区間サイズを取得し、上記部分区間サ
イズに対応する部分区間境界値を算出する部分区間算出
部と、上記部分区間算出部で取得した部分区間サイズが一定値
以上を保持するように、部分区間サイズを正規化する第
１の正規化部と、上記第１の正規化部で用いた倍率と同じ倍率で上記部分
区間境界値を正規化する第２の正規化部と、上記部分区間サイズを補正するサイズ補正値と、上記部
分区間境界値を補正する境界補正値を算出する補正値算
出部と、上記第１の正規化部で正規化した部分区間サイズを上記
補正値算出部で算出したサイズ補正値を用いて補正し、
補正した部分区間サイズを区間サイズとして出力する区
間補正部と、上記第２の正規化部で正規化した部分区間境界値を上記
補正値算出部で算出した境界補正値を用いて補正し、補
正した部分区間境界値を区間境界値として出力する区間
境界値補正部とを備えることを特徴とする請求項１記載
の符号化装置。
【請求項３】上記符号化装置は、上記設定区間の区間
サイズを算出した有限精度を前管理精度とし、上記部分
区間サイズを算出する有限精度を現管理精度とし、上記部分区間算出部は、上記現管理精度が上記前管理精
度より高くなるように設定し、設定した現管理精度に基
づいて、上記設定区間の区間サイズとシンボルの出現確
率との積を算出して部分区間サイズを取得し、上記補正値算出部は、上記前管理精度と上記現管理精度
との差を追加精度として算出し、算出した追加精度を用
いて、上記サイズ補正値と上記境界補正値とを算出する
ことを特徴とする請求項２記載の符号化装置。
【請求項４】上記符号化装置は、上記設定区間の区間
サイズを算出した有限精度を前管理精度とし、上記部分
区間サイズを算出する有限精度を現管理精度とし、さらに、上記現管理精度が上記前管理精度より高くなる
ように算出した複数の部分区間サイズを複数のシンボル
の出現確率に関連づけて保持する部分区間テーブルを備
え、上記部分区間算出部は、上記シンボルの出現確率に基づ
いて、上記部分区間テーブルから部分区間サイズを選択
し、上記補正値算出部は、上記前管理精度と上記現管理精度
との差を追加精度として算出し、算出した追加精度を用
いて、上記サイズ補正値と上記境界補正値とを算出する
ことを特徴とする請求項２記載の符号化装置。
【請求項５】上記部分区間算出部は、上記区間サイズ
を少なくとも二つの部分区間サイズに分割し、分割した
少なくとも二つの部分区間サイズに対応するシンボルの
出現確率のうちより、小さいシンボルの出現確率を用い
て部分区間サイズを算出し、上記補正値算出部は、上記部分区間算出部から出力され
た部分区間サイズを用いてサイズ補正値と境界補正値と
を算出することを特徴とする請求項２記載の符号化装
置。
【請求項６】上記部分区間算出部は、上記シンボルの
出現確率に基づいて取得した値を第一の部分区間サイズ
とし、上記設定区間の区間サイズと上記第一の部分区間
サイズとの差を算出して第二の部分区間サイズとし、上
記第一の部分区間サイズと上記第二の部分区間サイズの
うちより、小さい値の部分区間サイズを通知し、上記補正値算出部は、上記部分区間算出部から通知され
た部分区間サイズと、シンボルの値とを入力し、上記部
分区間サイズとシンボルの値とを用いて、上記サイズ補
正値と部分境界値を補正する上記境界補正値とを算出す
ることを特徴とする請求項２記載の符号化装置。
【請求項７】上記部分区間算出部は、上記区間サイズ
を少なくとも二つの部分区間サイズに分割し、上記補正値算出部は、上記少なくとも二つの部分区間サ
イズのどちらにも配分されない微小区間を確保し、確保
した微小区間を切捨てることを特徴とする請求項２記載
の符号化装置。
【請求項８】上記微小区間は、符号値を設定され、割
込み処理の同期タイミングを通知するために使用される
ことを特徴とする請求項７記載の符号化装置。
【請求項９】上記微小区間は、符号値を強制的に設定
され、割込み処理の同期タイミングを通知し、上記符号
値のオフセットにより複数の割込み処理を識別するため
に使用されることを特徴とする請求項７記載の符号化装
置。
【請求項１０】区間サイズと区間境界値とを有し、数
直線上に設定された設定区間を分割し、符号値の存在す
る部分区間を選択し、有限精度で区間サイズと区間境界
値とを更新してシンボルを復号する復号装置において、シンボルを復号する度に、区間サイズと区間境界値とを
補正することを特徴とする復号装置。
【請求項１１】上記復号装置は、上記確率学習部において記憶した上記シンボルの出現確
率を用いて、部分区間サイズを取得し、上記部分区間サ
イズに対応する部分区間境界値を算出する部分区間算出
部と、上記部分区間算出部で算出した部分区間サイズが一定値
以上を保持するように、部分区間サイズを正規化する第
１の正規化部と、上記第１の正規化部で用いた倍率と同じ倍率で上記部分
区間境界値を正規化する第２の正規化部と、上記部分区間サイズを補正するサイズ補正値と、上記部
分区間境界値を補正する境界補正値を算出する補正値算
出部と、上記第１の正規化部で正規化した部分区間サイズを上記
補正値算出部で算出したサイズ補正値を用いて補正し、
補正した部分区間サイズを区間サイズとして出力する区
間補正部と、上記第１の正規化部で正規化した部分区間サイズを上記
補正値算出部で算出したサイズ補正値を用いて補正し、
補正した部分区間サイズを区間サイズとして出力する区
間補正部と、上記第２の正規化部で正規化した部分区間境界値を上記
補正値算出部で算出した境界補正値を用いて補正し、補
正した部分区間境界値を区間境界値として出力する区間
境界値補正部とを備えることを特徴とする請求項１０記
載の復号装置。
【請求項１２】上記復号装置は、上記設定区間の区間
サイズを算出した有限精度を前管理精度とし、上記部分
区間サイズを算出する有限精度を現管理精度とし、上記部分区間算出部は、上記現管理精度が上記前管理精
度より高くなるように設定し、設定した現管理精度に基
づいて、上記設定区間の区間サイズとシンボルの出現確
率との積を算出して部分区間サイズを取得し、上記補正値算出部は、上記前管理精度と上記現管理精度
との差を追加精度として算出し、算出した追加精度を用
いて、上記サイズ補正値と上記境界補正値とを算出する
ことを特徴とする請求項１１記載の復号装置。
【請求項１３】上記復号装置は、上記設定区間の区間
サイズを算出した有限精度を前管理精度とし、上記部分
区間サイズを算出する有限精度を現管理精度とし、さらに、上記現管理精度が上記前管理精度より高くなる
ように算出した複数の部分区間サイズを複数のシンボル
の出現確率に関連づけて保持する部分区間テーブルを備
え、上記部分区間算出部は、上記シンボルの出現確率に基づ
いて、上記部分区間テーブルから部分区間サイズを選択
し、上記補正値算出部は、上記前管理精度と上記現管理精度
との差を追加精度として算出し、算出した追加精度を用
いて、上記サイズ補正値と上記境界補正値とを算出する
ことを特徴とする請求項１１記載の復号装置。
【請求項１４】上記部分区間算出部は、上記区間サイ
ズを少なくとも二つの部分区間サイズに分割し、分割し
た少なくとも二つの部分区間サイズに対応するシンボル
の出現確率のうちより、小さいシンボルの出現確率を用
いて部分区間サイズを算出し、上記補正値算出部は、上記部分区間算出部から出力され
た部分区間サイズを用いてサイズ補正値と境界補正値と
を算出することを特徴とする請求項１１記載の復号装
置。
【請求項１５】上記部分区間算出部は、上記シンボル
の出現確率に基づいて取得した値を第一の部分区間サイ
ズとし、上記設定区間の区間サイズと上記第一の部分区
間サイズとの差を算出して第二の部分区間サイズとし、
上記第一の部分区間サイズと上記第二の部分区間サイズ
のうちより、小さい値の部分区間サイズを通知し、上記補正値算出部は、上記部分区間算出部から通知され
た部分区間サイズと、シンボルの値とを入力し、上記部
分区間サイズとシンボルの値とを用いて、上記サイズ補
正値と部分境界値を補正する上記境界補正値とを算出す
ることを特徴とする請求項１１記載の復号装置。
【請求項１６】上記部分区間算出部は、上記区間サイ
ズを少なくとも二つの部分区間サイズに分割し、上記補正値算出部は、上記少なくとも二つの部分区間サ
イズのどちらにも配分されない微小区間を確保し、確保
した微小区間を切捨てることを特徴とする請求項１１記
載の復号装置。
【請求項１７】上記微小区間は、符号値を設定され、
上記設定された符号値が検出されることによって、割込
み処理の同期タイミングを通知することを特徴とする請
求項１６記載の復号装置。
【請求項１８】上記微小区間は、符号値を強制的に設
定され、上記符号値が検出されることによって、割込み
処理の同期タイミングを通知し、上記符号値のオフセッ
トにより複数の割込み処理を識別することを特徴とする
請求項１６記載の復号装置。
【請求項１９】区間サイズと区間境界値とを有し、数
直線上に設定された設定区間を分割し、出現シンボルに
対応した部分区間を選択し、選択した部分区間を設定区
間に更新するとともに、上記選択した部分区間に基づい
て、有限精度で区間サイズと区間境界値とを更新して区
間内座標を符号化する符号化装置と、符号化された座標
を有する設定区間を分割し、符号値の存在する部分区間
を選択し、有限精度で区間サイズと区間境界値とを更新
してシンボルを復号する復号装置とを有する符号化・復
号装置において、上記符号化装置は、シンボルを符号化する度に、区間サ
イズと区間境界値とを補正し、上記復号装置は、シンボルを復号する度に、区間サイズ
と区間境界値とを補正することを特徴とする符号化・復
号装置。
【請求項２０】区間サイズと区間境界値とを有し、数
直線上に設定された設定区間を分割し、出現シンボルに
対応した部分区間を選択し、選択した部分区間を設定区
間に更新するとともに、上記選択した部分区間に基づい
て、有限精度で区間サイズと区間境界値とを更新して区
間内座標を符号化する符号化方法において、シンボルを符号化する度に、区間サイズと区間境界値と
を補正することを特徴とする符号化方法。
【請求項２１】上記符号化方法は、シンボルの出現状況に基づいて、シンボルの出現確率を
学習し、学習したシンボルの出現確率を記憶領域に記憶
する確率学習工程と、上記確率学習工程において記憶した上記シンボルの出現
確率を用いて、部分区間サイズを取得し、上記部分区間
サイズに対応する部分区間境界値を算出する部分区間算
出工程と、上記部分区間算出工程で取得した部分区間サイズが一定
値以上を保持するように、部分区間サイズを正規化する
第１の正規化工程と、上記第１の正規化工程で用いた倍率と同じ倍率で上記部
分区間境界値を正規化する第２の正規化工程と、上記部分区間サイズを補正するサイズ補正値と、上記部
分区間境界値を補正する境界補正値を算出する補正値算
出工程と、上記第１の正規化工程で正規化した部分区間サイズを上
記補正値算出工程で算出したサイズ補正値を用いて補正
し、補正した部分区間サイズを区間サイズとして出力す
る区間補正工程と、上記第２の正規化工程で正規化した部分区間境界値を上
記補正値算出工程で算出した境界補正値を用いて補正
し、補正した部分区間境界値を区間境界値として出力す
る区間境界値補正工程とを備えることを特徴とする請求
項２０記載の符号化方法。
【請求項２２】上記符号化方法は、上記設定区間の区
間サイズを算出した有限精度を前管理精度とし、上記部
分区間サイズを算出する有限精度を現管理精度とし、上記部分区間算出工程は、上記現管理精度が上記前管理
精度より高くなるように設定し、設定した現管理精度に
基づいて、上記設定区間の区間サイズとシンボルの出現
確率との積を算出して部分区間サイズを取得し、上記補正値算出工程は、上記前管理精度と上記現管理精
度との差を追加精度として算出し、算出した追加精度を
用いて、上記サイズ補正値と上記境界補正値とを算出す
ることを特徴とする請求項２１記載の符号化方法。
【請求項２３】上記符号化方法は、上記設定区間の区
間サイズを算出した有限精度を前管理精度とし、上記部
分区間サイズを算出する有限精度を現管理精度とし、さらに、上記現管理精度が上記前管理精度より高くなる
ように算出した複数の部分区間サイズを複数のシンボル
の出現確率に関連づけて保持する部分区間テーブルを備
え、上記部分区間算出工程は、上記シンボルの出現確率に基
づいて、上記部分区間テーブルから部分区間サイズを選
択し、上記補正値算出工程は、上記前管理精度と上記現管理精
度との差を追加精度として算出し、算出した追加精度を
用いて、上記サイズ補正値と上記境界補正値とを算出す
ることを特徴とする請求項２１記載の符号化方法。
【請求項２４】上記部分区間算出工程は、上記区間サ
イズを少なくとも二つの部分区間サイズに分割し、分割
した少なくとも二つの部分区間サイズに対応するシンボ
ルの出現確率のうちより、小さいシンボルの出現確率を
用いて部分区間サイズを算出し、上記補正値算出工程は、上記部分区間算出工程から出力
された部分区間サイズを用いてサイズ補正値と境界補正
値とを算出することを特徴とする請求項２１記載の符号
化方法。
【請求項２５】上記部分区間算出工程は、上記シンボ
ルの出現確率に基づいて取得した値を第一の部分区間サ
イズとし、上記設定区間の区間サイズと上記第一の部分
区間サイズとの差を算出して第二の部分区間サイズと
し、上記第一の部分区間サイズと上記第二の部分区間サ
イズのうちより、小さい値の部分区間サイズを通知し、上記補正値算出工程は、上記部分区間算出工程から通知
された部分区間サイズと、シンボルの値とを入力し、上
記部分区間サイズとシンボルの値とを用いて、上記サイ
ズ補正値と部分境界値を補正する上記境界補正値とを算
出することを特徴とする請求項２１記載の符号化方法。
【請求項２６】上記部分区間算出工程は、上記区間サ
イズを少なくとも二つの部分区間サイズに分割し、上記補正値算出工程は、上記少なくとも二つの部分区間
サイズのどちらにも配分されない微小区間を確保し、確
保した微小区間を切捨てることを特徴とする請求項２１
記載の符号化方法。
【請求項２７】上記微小区間は、符号値を設定され、
割込み処理の同期タイミングを通知するために使用され
ることを特徴とする請求項２６記載の符号化方法。
【請求項２８】上記微小区間は、符号値を強制的に設
定され、割込み処理の同期タイミングを通知し、上記符
号値のオフセットにより複数の割込み処理を識別するた
めに使用されることを特徴とする請求項２６記載の符号
化方法。
【請求項２９】区間サイズと区間境界値とを有し、数
直線上に設定された設定区間を分割し、符号値の存在す
る部分区間を選択し、有限精度で区間サイズと区間境界
値とを更新してシンボルを復号する復号方法において、シンボルを復号する度に、区間サイズと区間境界値とを
補正することを特徴とする復号方法。
【請求項３０】上記復号方法は、上記確率学習工程において記憶した上記シンボルの出現
確率を用いて、部分区間サイズを取得し、上記部分区間
サイズに対応する部分区間境界値を算出する部分区間算
出工程と、上記部分区間算出工程で算出した部分区間サイズが一定
値以上を保持するように、部分区間サイズを正規化する
第１の正規化工程と、上記第１の正規化工程で用いた倍率と同じ倍率で上記部
分区間境界値を正規化する第２の正規化工程と、上記部分区間サイズを補正するサイズ補正値と、上記部
分区間境界値を補正する境界補正値を算出する補正値算
出工程と、上記第１の正規化工程で正規化した部分区間サイズを上
記補正値算出工程で算出したサイズ補正値を用いて補正
し、補正した部分区間サイズを区間サイズとして出力す
る区間補正工程と、上記第１の正規化工程で正規化した部分区間サイズを上
記補正値算出工程で算出したサイズ補正値を用いて補正
し、補正した部分区間サイズを区間サイズとして出力す
る区間補正工程と、上記第２の正規化工程で正規化した部分区間境界値を上
記補正値算出工程で算出した境界補正値を用いて補正
し、補正した部分区間境界値を区間境界値として出力す
る区間境界値補正工程とを備えることを特徴とする請求
項２９記載の復号方法。
【請求項３１】上記復号方法は、上記設定区間の区間
サイズを算出した有限精度を前管理精度とし、上記部分
区間サイズを算出する有限精度を現管理精度とし、上記部分区間算出工程は、上記現管理精度が上記前管理
精度より高くなるように設定し、設定した現管理精度に
基づいて、上記設定区間の区間サイズとシンボルの出現
確率との積を算出して部分区間サイズを取得し、上記補正値算出工程は、上記前管理精度と上記現管理精
度との差を追加精度として算出し、算出した追加精度を
用いて、上記サイズ補正値と上記境界補正値とを算出す
ることを特徴とする請求項３０記載の復号方法。
【請求項３２】上記復号方法は、上記設定区間の区間
サイズを算出した有限精度を前管理精度とし、上記部分
区間サイズを算出する有限精度を現管理精度とし、さらに、上記現管理精度が上記前管理精度より高くなる
ように算出した複数の部分区間サイズを複数のシンボル
の出現確率に関連づけて保持する部分区間テーブルを備
え、上記部分区間算出工程は、上記シンボルの出現確率に基
づいて、上記部分区間テーブルから部分区間サイズを選
択し、上記補正値算出工程は、上記前管理精度と上記現管理精
度との差を追加精度として算出し、算出した追加精度を
用いて、上記サイズ補正値と上記境界補正値とを算出す
ることを特徴とする請求項３０記載の復号方法。
【請求項３３】上記部分区間算出工程は、上記区間サ
イズを少なくとも二つの部分区間サイズに分割し、分割
した少なくとも二つの部分区間サイズに対応するシンボ
ルの出現確率のうちより、小さいシンボルの出現確率を
用いて部分区間サイズを算出し、上記補正値算出工程は、上記部分区間算出工程から出力
された部分区間サイズを用いてサイズ補正値と境界補正
値とを算出することを特徴とする請求項３０記載の復号
方法。
【請求項３４】上記部分区間算出工程は、上記シンボ
ルの出現確率に基づいて取得した値を第一の部分区間サ
イズとし、上記設定区間の区間サイズと上記第一の部分
区間サイズとの差を算出して第二の部分区間サイズと
し、上記第一の部分区間サイズと上記第二の部分区間サ
イズのうちより、小さい値の部分区間サイズを通知し、上記補正値算出工程は、上記部分区間算出工程から通知
された部分区間サイズと、シンボルの値とを入力し、上
記部分区間サイズとシンボルの値とを用いて、上記サイ
ズ補正値と部分境界値を補正する上記境界補正値とを算
出することを特徴とする請求項３０記載の復号方法。
【請求項３５】上記部分区間算出工程は、上記区間サ
イズを少なくとも二つの部分区間サイズに分割し、上記補正値算出工程は、上記少なくとも二つの部分区間
サイズのどちらにも配分されない微小区間を確保し、確
保した微小区間を切捨てることを特徴とする請求項３０
記載の復号方法。
【請求項３６】上記微小区間は、符号値を設定され、
上記設定された符号値が検出されることによって、割込
み処理の同期タイミングを通知することを特徴とする請
求項３５記載の復号方法。
【請求項３７】上記微小区間は、符号値を強制的に設
定され、上記符号値が検出されることによって、割込み
処理の同期タイミングを通知し、上記符号値のオフセッ
トにより複数の割込み処理を識別することを特徴とする
請求項３５記載の復号方法。
【請求項３８】区間サイズと区間境界値とを有し、数
直線上に設定された設定区間を分割し、出現シンボルに
対応した部分区間を選択し、選択した部分区間を設定区
間に更新するとともに、上記選択した部分区間に基づい
て、有限精度で区間サイズと区間境界値とを更新して区
間内座標を符号化する符号化方法と、符号化された座標
を有する設定区間を分割し、符号値の存在する部分区間
を選択し、有限精度で区間サイズと区間境界値とを更新
してシンボルを復号する復号方法とを有する符号化・復
号方法において、上記符号化方法は、シンボルを符号化する毎に、区間サ
イズと区間境界値とを補正し、上記復号方法は、シンボルを復号する毎に、区間サイズ
と区間境界値とを補正することを特徴とする符号化・復
号方法。
【請求項３９】区間サイズと区間境界値とを有し、数
直線上に設定された設定区間を分割し、出現シンボルに
対応した部分区間を選択し、選択した部分区間を設定区
間に更新するとともに、上記選択した部分区間に基づい
て、有限精度で区間サイズと区間境界値とを更新して区
間内座標を符号化する符号化処理を計算機に実行させる
プログラムにおいて、シンボルを符号化する毎に、区間サイズと区間境界値と
を補正する補正処理を計算機に実行させるプログラム。