JP2004135252A - 符号化処理方法、符号化装置及び復号化装置 - Google Patents
符号化処理方法、符号化装置及び復号化装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】符号化効率を低下させることなく、符号化処理における処理負荷を低減する。
【解決手段】本発明は、ＭＢタイプの種類ごとにそれぞれ割り当てられたコード番号の割り当てを、量子化パラメータ値ＱＰに応じて適応的に切り換えるようにしたことにより、２値化テーブルを用いることなく２値化することができると共に、８画素ＭＢタイプの発生頻度の増減にかかわらず、符号化効率を低下させるこなく符号化処理の処理負荷を低減することができる。
【選択図】 図３
【解決手段】本発明は、ＭＢタイプの種類ごとにそれぞれ割り当てられたコード番号の割り当てを、量子化パラメータ値ＱＰに応じて適応的に切り換えるようにしたことにより、２値化テーブルを用いることなく２値化することができると共に、８画素ＭＢタイプの発生頻度の増減にかかわらず、符号化効率を低下させるこなく符号化処理の処理負荷を低減することができる。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は符号化処理方法、符号化装置及び復号化装置に関し、例えば衛星放送やインターネット等のネットワークを介して画像圧縮情報を送受信する送受信システムに適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、送受信システムは、符号化装置では、例えば動画像信号をディジタル化することにより得られる動画像データに対して、所定の画像符号化方式に準拠した符号化処理を施すことにより画像圧縮情報を生成し、これをネットワークを介して画像復号化装置に送信する。
【０００３】
一方、復号化装置では、符号化装置から送信された画像圧縮情報を受信し、その画像圧縮情報に対して、当該符号化装置と同一の画像符号化方式に準拠した復号化処理を施すことにより動画像データを復元するようになされている。
【０００４】
かかる画像符号化方式としては、ＩＳＯ／ＩＥＣの符号化専門家グループ（ＭＰＥＧ）により汎用画像の符号化を目的として標準化されたＭＰＥＧと呼ばれる画像符号化方式と、ＩＴＵ団体によりテレビ会議用画像の符号化を目的として標準化されたＨ．２６と呼ばれる画像符号化方式とが知られている。
【０００５】
また近年における携帯電話機等の携帯端末装置の普及により、一段と高い符号化効率を実現するための画像符号化方式の必要性が示唆されており、これに対応すべく現在では、ＭＰＥＧとＩＴＵ団体とによって、ＪＶＴ（Ｊｏｉｎｔ Ｍｏｄｅｌ ｏｆ Ｅｎｈａｎｃｅｄ−Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）と呼ばれる画像符号化方式（以下、これをＪＶＴ符号化方式と呼ぶ）の標準化が進められている。
【０００６】
このＪＶＴ符号化方式においては、縦横１６×１６画素の画素ブロックであるマクロブロックについて、図１４に示すように、縦横１６×１６画素でなる１組の区割領域ＡＲ１、縦横８×１６画素に区割りされた２組の区割領域ＡＲ２及びＡＲ３、縦横１６×８画素に区割りされた２組の区割領域ＡＲ４及びＡＲ５、縦横８×８画素に区割りされた４組の区割領域ＡＲ６、ＡＲ７、ＡＲ８及びＡＲ９でなる４種類の区割パターンＴＰ１〜ＴＰ４のいずれかを指定することが可能である。
【０００７】
またマクロブロックについて４組の区割領域ＡＲ６、ＡＲ７、ＡＲ８及びＡＲ９でなる区割パターンを指定した際には、当該４組の区割領域ＡＲ６、ＡＲ７、ＡＲ８及びＡＲ９それぞれについて縦横８×８画素でなる１組の区割領域ＡＲ１０、縦横４×８画素に区割りされた２組の区割領域ＡＲ１１及びＡＲ１２、縦横８×４画素に区割りされた２組の区割領域ＡＲ１３及びＡＲ１４、縦横４×４画素に区割りされた４組の区割領域ＡＲ１５、ＡＲ１６、ＡＲ１７及びＡＲ１８でなる４種類のサブ区割パターンＴＰ５〜ＴＰ８のいずれかを指定するようになされている。
【０００８】
この場合、ＪＶＴ符号化方式においては、１つのマクロブロックについて、区割パターンＴＰ１〜ＴＰ３のいずれかを指定するか、あるいは８画素ＭＢタイプとサブ区割パターンＴＰ５〜ＴＰ８のいずれかとの組み合わせを指定することにより得られる区割領域ＡＲ１〜ＡＲ１８ごとに、それぞれ独立して動きベクトルを持つことができる。
【０００９】
これに伴ってＪＶＴ符号化方式においては、かかる区割領域ＡＲ１〜ＡＲ９と、当該区割領域ＡＲ１〜ＡＲ９に対する予測モードとの組み合わせを表すマクロブロックタイプ（以下、これをＭＢタイプと呼ぶ）の種類に応じて、それぞれ異なるバイナリ列を対応付けた２値化テーブルがピクチャタイプごとに詳細に規定されている。
【００１０】
また区割領域ＡＲ１０〜ＡＲ１８と、当該区割領域ＡＲ１０〜ＡＲ１８に対する予測モードとの組み合わせを表すサブマクロブロックタイプ（以下、これをサブＭＢタイプと呼ぶ）の種類に応じて、それぞれ異なるバイナリ列を対応付けた２値化テーブルもピクチャタイプごとに詳細に規定されている。
【００１１】
ここで、Ｐピクチャ、ＳＰピクチャ及びＢピクチャにおけるＭＢタイプの２値化テーブルを表１に示すと共に、サブＭＢタイプの２値化テーブルを表２に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】
表１のＭＢタイプ項目（Ｖａｌｕｅ ｏｆ ｍｂ＿ｔｙｐｅ）及び表２のサブＭＢタイプ項目（Ｖａｌｕｅ ｏｆ ｓｕｂ＿ｍｂ＿ｔｙｐｅ）において、「０」、「１」……はコード番号を表し、当該コード番号に続くかっこ内は、予測モードの態様と区割領域ＡＲ１、ＡＲ２、……、又はＡＲ１８のサイズとを表している。
【００１５】
実際上、符号化装置では、ＪＶＴ符号化方式に規定される符号化処理手法として例えばＣＡＢＡＣ（Ｃｏｎｔｅｘｔ−ｂａｓｅｄ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｌｅｎｇｔｈ Ｃｏｄｉｎｇ）と呼ばれる２値適応算術手法に従い、任意のマクロブロックについて動き予測補償処理が行われた結果得られるＭＢタイプ情報がＰピクチャ、ＳＰピクチャ及びＢピクチャである場合、まずは表１におけるＭＢタイプの２値化テーブルを参照し、当該ＭＢタイプに該当するコード番号に対応するバイナリ列に従って２値化する。
【００１６】
そして符号化装置は、表１においてＭＢタイプに該当するコード番号が「４」又は「２２」である場合、すなわち８画素ＭＢタイプであった場合には、さらに表２におけるサブＭＢタイプの２値化テーブルを参照し、当該サブＭＢタイプに該当するコード番号に対応するバイナリ列に従って２値化した後、出現確率を用いた算術符号化処理を行うことにより符号化データを生成するようになされている（例えば非特許文献１参照）。
【００１７】
【非特許文献１】
ＤＲＡＦＴ ＩＳＯ／ＩＥＣ １４４９６−１０：２００２（Ｅ）
【００１８】
ここで、かかる非特許文献１におけるＪＶＴ符号化方式の２値化に関する部分の日本語訳を記載する。
【００１９】
ＪＶＴ符号化方式に定められているＣＡＢＡＣの符号化方式について説明する。画像圧縮情報における任意のシンタスク要素に関して、まず、過去の履歴に応じて、シンボルに対する適切なモデルが選択される。隣接するシンボルの状態に応じたモデル化をコンテキストモデル化と呼ぶ。
【００２０】
次に、シンボルが２値化されていないものに関しては、２値化が行われる。２値化されたシンボルは、確率推計を用いた適応算術符号化が施される。符号化処理が行われた後、関連するモデルの更新が行われるため、それぞれのモデルは実際の画像圧縮情報の統計に応じた符号化処理を行うことが可能なのである。
【００２１】
以下では、ＪＶＴ符号化方式において規定されている２値化処理（ｂｉｎａｒｉｚａｔｉｏｎ）について述べる。
【００２２】
ｕｎａｒｙ ｃｏｄｅによるｂｉｎａｒｉｚａｔｉｏｎの最初の５ｓｙｍｂｏｌに対する表を表３に示す。
【００２３】
【表３】
【００２４】
Ｃｏｄｅ ｓｙｍｂｏｌ Ｃに対しては、Ｃ個‘１’の最後に‘０’を付けたｂｉｎａｒｙ列が対応する。ｂｉｎの最初のｂｉｔにはｂｉｎ ｎｕｍｂｅｒ＝１が対応し、２番目のｂｉｔにはｂｉｎ ｎｕｍｂｅｒ＝２、と、最後のｂｉｔに行くに従って対応するｂｉｎ ｎｕｍｂｅｒは増えていく。
【００２５】
Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ ｕｎａｒｙ（ＴＵ）ｂｉｎａｒｉｚａｔｉｏｎは有限個のシンボル〔０，……，Ｃｍａｘ〕に対して適用される。ＳｙｍｂｏｌＣ＜Ｃｍａｘ；に対しては表３で規定されたｕｎａｒｙ ｂｉｎａｒｉｚａｔｉｏｎを行い、シンボルＣｍａｘにはＣｍａｘ個の１を割り当てる。Ｂｉｎ ｎｕｍｂｅｒの割り振り方はｕｎａｒｙ ｂｉｎａｒｉｚａｔｉｏｎの場合と同じである。
【００２６】
Ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｅｄ ｕｎａｒｙ／ｋｔｈ−ｏｒｄｅｒ Ｅｘｐ−Ｇｏｌｏｍｂ（ＵＥＧｋ）ｂｉｎａｒｉｚａｔｉｏｎは、Ｃｍａｘ＝Ｕｃｏｆｆ（Ｕｃｏｆｆ．Ｃｕｔ ｏｆｆ ｐａｒａｍｅｔｅｒ）としたｔｒｕｎｃａｔｅｄ ｕｎａｒｙ ｂｉｎａｒｉｚａｔｉｏｎ ｃｏｄｅ（ｐｒｅｆｉｘ ｃｏｄｅ）とｋ次のＥｘｐ−Ｇｏｌｏｍｂ符号（ｓｕｆｆｉｘ ｃｏｄｅ）とが連接されたものが変換後のｂｉｎａｒｙ列となる。ＳｙｍｂｏｌＣがＣ＜Ｕｃｏｆｆの場合ｓｕｆｆｉｘ ｃｏｄｅは無く、Ｃ≧Ｕｃｏｆｆの場合ｓｕｆｆｉｘ ｃｏｄｅはＳｙｍｂｏｌＣ−Ｕｃｏｆｆに対するＥｘｐ−Ｇｏｌｏｍｂ符号となる。
【００２７】
ＳｙｍｂｏｌＳに対するｋ次のＥｘｐ−Ｇｏｌｏｍｂ ｃｏｄｅは表４のように構成される：
【００２８】
【表４】
【００２９】
Ｂｉｎ ｎｕｍｂｅｒは、ｕｎａｒｙ ｃｏｄｅの第１ビット目をｂｉｎ＿ｎｕｍ＝１として、Ｅｘｐ−Ｇｏｌｏｍｂ符号のＬＳＢに向かって１ずつ増えていく。
【００３０】
有限個のシンボル〔０，……，Ｃｍａｘ〕に対し、Ｌ−ｂｉｔ（Ｌ＝ｌｏｇ２｜Ｃｍａｘ｜＋１）のｂｉｎａｒｉｚａｔｉｏｎを適用する。Ｂｉｎ ｎｕｍｂｅｒはＬＳＢをｂｉｎ＿ｎｕｍ＝１とし、ＭＳＢに向かって増えていく。
【００３１】
次に、上記の方法により２値化が行われるｂｉｎに対するコンテキストモデルについて述べる。
【００３２】
一般的なｃｏｎｔｅｘｔ ｖａｒｉａｂｌｅの設定方法を説明するためにＦｉｇｕｒｅ９−２を用いる。ブロックＣに対して隣接する左ブロックと上ブロックにおける同一シンタクス要素のｓｙｍｂｏｌまたはｂｉｎがＡ，Ｂとして図示されている。
【００３３】
コンテキストを決める式の第一番目は以下の通りとなる。
【００３４】
【数１】
【００３５】
この他に、３つのテンプレートが以下のように定義される。
【００３６】
【数２】
【００３７】
表５において２つの隣接シンボルからのコンテキスト変数の求め方を示す。
【００３８】
【表５】
【００３９】
ｃｔｘ＿ｃｂｐ４は表７に示される６つのｂｌｏｃｋ ｔｙｐｅ（Ｌｕｍａ−ＤＣ，Ｌｕｍａ−ＡＣ，Ｃｈｒｏｍａ−Ｕ−ＤＣ，Ｃｈｒｏｍａ−Ｖ−ＤＣ，Ｃｈｒｏｍａ−Ｕ−ＡＣ，Ｃｈｒｏｍａ−Ｖ−ＡＣ）によって決定される。
【００４０】
ｃｔｘ−ａｂｓ−ｍｖｄ−ｈ［１］及びｃｔｘ−ａｂｓ−ｍｖｄ−ｖ［１］の定義は以下の式により与えられる。
【００４１】
【数３】
【００４２】
ｃｏｍｐは水平成分（ｈ）又は垂直成分（ｖ）を意味する。隣接ブロックは異なるマクロブロック分割に属する可能性がある為、以下のような隣接ブロックを特定する為の方法が規定されている。最初に４ｘ４ｂｌｏｃｋの動きベクトルはｏｖｅｒｓａｍｐｌｅされている、つまり、対応するブロックがより粗く分割されていた場合、ｑｕａｄｔｒｅｅにおける親ブロックの動きベクトルを継承しているとみなす。逆に、ｂｌｏｃｋ Ｃが隣接ｂｌｏｃｋより粗く分割されていた場合、隣接ｂｌｏｃｋの左上のｓｕｂ−ｂｌｏｃｋの動きベクトルを対応動きベクトルとする。これらの処理によっり隣接ｂｌｏｃｋにおける対応する値を求めた後、式（３）を用いてコンテキスト変数を得る。
【００４３】
（ｂ１，……，ｂＮ）がｓｙｍｂｏｌＣのｂｉｎａｒｉｚａｔｉｏｎに相当すると仮定した場合、Ｃのｋ番目のｂｉｎに対応するコンテキスト変数は以下のように規定される。
【００４４】
【数４】
【００４５】
ただし、１＜ｋ≦Ｎとする。表６において、この種のコンテキスト変数の与え方の一覧を示す。
【００４６】
【表６】
【００４７】
変換係数の条件付けの為には、さらに３つの異なるコンテキスト識別子が追加で用いられる。これらのコンテキスト識別子は表７で示されるｃｏｎｔｅｘｔ＿ｃａｔｅｇｏｒｙに依存して決まる。
【００４８】
【表７】
【００４９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、かかるＪＶＴ符号化方式を適用した符号化装置においては、数多くのコード番号を有する２値化テーブルを常時参照しながらＭＢタイプを２値化しているのみならず、当該ＭＢタイプが８画素ＭＢタイプの領域サイズ（縦横８×８画素）であった場合には、表１におけるＭＢタイプの２値化テーブルを参照して２値化した後に、再び表２におけるサブＭＢタイプの２値化テーブルを参照して２値化していることにより、符号化処理における処理負荷が増大してしまうという問題があった。
【００５０】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、符号化効率を低下させるこなく符号化処理の処理負荷を低減し得る符号化処理方法、符号化装置及び復号化装置を提案しようとするものである。
【００５１】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、画素ブロックについて所定の区割パターンが指定されることにより得られる区割領域と、当該区割領域に対する予測モードとの組み合わせを表すマクロブロックタイプに対して２値算術符号化処理を施す符号化処理方法であって、マクロブロックタイプの種類ごとにそれぞれ割り当てられたコード番号に２値コードを適用し、コード番号の割り当てを量子化パラメータ値に応じて切り換えるようにする。
【００５２】
従って、２値化テーブルを用いることなく２値コードによって２値化することができると共に、量子化パラメータ値の変動によってマクロブロックタイプの発生頻度が増加した場合であっても、マクロブロックタイプの種類ごとにそれぞれ割り当てられたコード番号を量子化パラメータ値に応じて切り換えるので、当該増加したマクロブロックタイプへ割り当てられるコード番号に、データ長の長い２値コードが対応してしまうことを回避することができる。
【００５３】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００５４】
（１）送受信システムの構成
図１において、１は全体として送受信システムを示し、送信対象の画像符号化装置２と、受信対象の画像復号化装置３とがインターネット等のネットワーク４を介して接続されることにより構築される。
【００５５】
画像符号化装置２は、ＪＶＴ符号化方式の規定に従って符号化処理を実行し、画像復号化装置３は、当該画像符号化装置２と同様のＪＶＴ符号化方式の規定に従って復号化処理を実行し得るようになされている。
【００５６】
（２）本発明を適用した画像符号化装置の構成
（２−１）画像符号化装置の全体構成
図２に示すように、画像符号化装置２は、外部から供給される動画像信号Ｓ１をＡ／Ｄ変換部５を介して動画像データＤ１を生成し、これを画像並替バッファ６に一旦記憶する。
【００５７】
そして画像符号化装置２は、画像並替バッファ６において動画像データＤ１をフレーム画像単位で圧縮符号化順に並び替え、当該並び替えたフレーム画像をフレームデータＤ２として後段の各回路部に順次送出する。
【００５８】
この場合、画像符号化装置２は、送出対象のフレームデータＤ２がＩピクチャである場合には加算器７だけに送出すると共に、当該フレームデータＤ２がＩピクチャ以外の画像タイプである場合には加算器７及び動き予測補償部８に送出するようになされている。
【００５９】
動き予測補償部８は、画像並替バッファ６から与えられるフレームデータＤ２を縦横１６×１６画素の画素ブロックでなるマクロブロックに分割した後、これらマクロブロックについて、図１４において上述したようにＪＶＴ符号化方式に規定される区割パターンＴＰ１〜ＴＰ３、及び８画素ＭＢタイプとサブ区割パターンＴＰ５〜ＴＰ８との組み合わせのうち例えば区割パターンＴＰ２を指定する。
【００６０】
次いで動き予測補償部８は、かかる指定によって得られる区割領域ＡＲ２及びＡＲ３について、当該領域ＡＲ２及びＡＲ３に対して時間的に過去及び又は未来の参照用ピクチャとのブロックマッチング法により当該領域ＡＲ２及びＡＲ３ごとにそれぞれ動きベクトルＤ３ａを検出する。
【００６１】
そして動き予測補償部８は、動きベクトルＤ３ａに基づいて予測モードを決定し、当該決定した予測モードを実行することにより、フレームメモリ１４に記憶されている参照用ピクチャを動きベクトルＤ３ａに応じて動き補償し、その結果得られる予測データＤ４を加算器７及び１３に送出する。
【００６２】
このとき動き予測補償部８は、動きベクトルＤ３ａを可逆符号化処理部１７に送出すると共に、マクロブロックについて指定した例えば区割パターンＴＰ２と、当該区割パターンＴＰ２に対して実行した予測モードの種類とに基づいてＭＢタイプ情報Ｄ３ｂを生成して可逆符号化処理部１７に送出するようになされている。
【００６３】
このように動き予測補償部８は、従来の符号化方式には規定されていないブロックサイズ（区割パターンＴＰ２、ＴＰ３及びＴＰ５〜ＴＰ８）に基づく動き予測補償を実行し得るようになされている。
【００６４】
加算器７は、動き予測補償部８から予測データＤ４が与えられる場合には、画像並替バッファ６より与えられるフレームデータＤ２（Ｉピクチャ以外の画像タイプ）から当該予測データＤ４を減算することにより、予測残差である差分データＤ５として直交変換部９に送出する。
【００６５】
これに対して加算器７は、予測データＤ４が与えられない場合には、画像並替バッファ６より与えられるフレームデータＤ２（Ｉピクチャ）をそのまま差分データＤ５として直交変換部９に送出する。
【００６６】
直交変換部９は、差分データＤ５に対して離散コサイン変換等の直交変換処理を施すことにより直交変換係数データＤ６を生成し、これを量子化部１０に送出する。
【００６７】
量子化部１０は、直交変換係数データＤ６に対して量子化処理を施すことにより量子化データＤ７を生成し、これを逆量子化部１１及び可逆符号化処理部１７にそれぞれ送出する。
【００６８】
この場合、量子化部１０においては、量子化パラメータ値を決定づけるための量子化制御データＤ８がレート制御部１６によるフィードバック制御に従って与えられており、当該量子化制御データＤ８の量子化パラメータ値に応じて量子化データＤ７を生成し得るようになされている。
【００６９】
逆量子化部１１は、量子化部１０から与えられる量子化データＤ７に対して逆量子化処理を施すことにより、直行変換係数データＤ６に相当する直交変換係数データＤ９を復元し、これを逆直交変換部１２に送出する。
【００７０】
逆直交変換部１２は、逆量子化部１１から与えられる直交変換係数データＤ９に対して逆直交変換処理を施すことにより、差分データＤ５に相当する差分データＤ１０を復元し、これを加算器１３に送出する。
【００７１】
加算器１３は、動き予測補償部８から予測データＤ４が与えられる場合には、逆直行変換部１１より与えられる差分データＤ１０に当該予測データＤ４を加算することにより、フレームデータＤ２に相当するフレームデータＤ１１を復元し、これをデブロックフィルタ１４に送出する。
【００７２】
これに対して加算器１３は、動き予測補償部８から予測データＤ４が与えられない場合には、逆直行変換部１１より与えられる差分データＤ１０をそのままフレームデータＤ１１としてデブロックフィルタ１４に送出する。
【００７３】
デブロックフィルタ１４は、加算器１３から与えられるフレームデータＤ１１のうち互いに隣接するマクロブロック間に歪みが生じている場合には、当該歪み部分をフィルタリングすることにより滑らかにした後、必要に応じて参照用ピクチャとしてフレームメモリ１５に記憶する。
【００７４】
これに対してデブロックフィルタ１４は、フレームデータＤ１１のうち互いに隣接するマクロブロック間に歪みが生じていない場合には、当該フレームデータＤ１１を必要に応じて参照用ピクチャとしてフレームメモリ１５に記憶する。
【００７５】
一方、可逆符号化処理部１７は、量子化部１０から与えられる量子化データＤ７、動き予測補償部８から与えられる動きベクトルＤ３ａ及びＭＢタイプ情報Ｄ３ｂに対してそれぞれ２値適応算術符号化処理を施すことにより量子化符号化データＤ１３、動きベクトル符号化データＤ１４及びＭＢタイプ符号化データＤ１５をそれぞれ生成する。
【００７６】
そして可逆符号化処理部１７は、量子化符号化データＤ１３、動きベクトル符号化データＤ１４及びＭＢタイプ符号化データＤ１５を蓄積バッファ１８に蓄積した後、これらを画像圧縮情報Ｄ１６として送信部（図示せず）及びインターネット４（図１）を順次介して画像復号化装置３に送信するようになされている。
【００７７】
かかる構成に加えて、セマンティクス制御部１９は、量子化部１０から与えられる量子化制御データＤ８に示される所定の量子化パラメータ値（後述する）に応じて、可逆符号化処理部１７において用いられるユナリコード（Ｕｎａｒｙ Ｃｏｄｅ）の割り当てを切換制御するためのコード切換データＤ１７を生成し、これを可逆符号化処理部１７に送出し得るようになされている。
【００７８】
（２−２）可逆符号化処理部の構成
次に、可逆符号化処理部１７の具体的な回路構成について説明する。但し、可逆符号化処理部１７は、量子化データＤ７、動きベクトルＤ３ａ及びＭＢタイプ情報Ｄ３ｂ（図２）に対してそれぞれ別々の処理系列で２値適応算術符号化処理を実行するが、ここでは本発明に係るＭＢタイプ情報Ｄ３ｂに対する処理系列の回路構成について説明する。
【００７９】
図３に示すように、可逆符号化処理部１７は、コンテキストモデル部２０と、２値化部２１と、適応２値算術符号化器２２とによって構成される。
【００８０】
コンテキストモデル部２０は、既に符号化された過去のＭＢタイプ情報に基づいて、動き予測補償部８から与えられる符号化対象のＭＢタイプ情報Ｄ３ｂに対する符号化モードを選択し、当該選択した符号化モードに応じてそれぞれ異なる処理系列に振り分ける。但し、ここでは説明の便宜上、同系列で行うものとして当該ＭＢタイプ情報Ｄ３ｂを２値化部２１に送出する。
【００８１】
２値化部２１は、コンテキストモデル部２０から与えられるＭＢタイプ情報Ｄ３ｂについて、表１及び表２に示した２値化テーブルに代えて、表３に示したユナリコードを適用して２値化する。
【００８２】
このユナリコードにおいては、上述したように、ｎ番目のユナリコードシンボルに対して、ｎ個の‘１，の最後に‘０，を付加してなる単純な規則性を有するバイナリ列が生成される。
【００８３】
実際上、２値化部２１は、コンテキストモデル部２０から供給されるＭＢタイプ情報Ｄ３ｂがＰピクチャである場合、図４（Ａ）に示すように、当該ＭＢタイプの種類に対応させて予め割り当てられているコード番号に、ユナリコードを対応付けた状態（以下、これをＰタイプ第１割当状態と呼ぶ）で、ＰピクチャにおけるＭＢタイプの種類を２値化するようになされている。
【００８４】
従って２値化部２１は、表１に示したＰピクチャにおけるＭＢタイプの２値化テーブルを参照することなくＭＢタイプの種類に応じて２値化することができ、これによりＰピクチャにおけるＭＢタイプの２値化テーブルを参照しない分だけ処理負荷を低減し得るようになされている。
【００８５】
因みに、図４（Ａ）中に示される「Ｉｎｔｒａ」については、イントラ符号化を表しており、区割パターンＴＰ１〜ＴＰ４のいずれもが該当し得る。
【００８６】
ここで、ＪＶＴ符号化方式に規定されているＰピクチャのテスト画像に対してＪＶＴ符号化方式の規定に則って符号化した際に、量子化パラメータ値に応じたＭＢタイプの発生頻度を図５に示す。
【００８７】
図５に示されているように、量子化パラメータ値ＱＰの減少に応じて、コード番号「４」（図４（Ａ））に割り当てられている縦横８×８画素でなるＭＢタイプ（以下、これを８画素ＭＢタイプと呼ぶ）の発生頻度が極端に増加しているのが分かる。これは、量子化パラメータ値ＱＰが小さいほど転送レートが高くなるので発生符号量を多く割り当てることができることによるものである。
【００８８】
従って、２値化部２１は、量子化パラメータ値ＱＰが小さいとき（即ち８画素ＭＢタイプの発生頻度が高いとき）にＰタイプ第１割当状態（図４（Ａ））で２値化し続けると、コード番号「４」に最もデータ長の長いユナリコードが対応していることにより、表１における２値化テーブルを用いて２値化した際に得られるバイナリ列のデータ長よりも長くなってしまうことになり、後段の２値適応算術符号化器２２で算術符号化処理を実行する際の符号化効率が低下してしまう。
【００８９】
ここで、量子化パラメータ値ＱＰと、８画素ＭＢタイプと、ユナリコードのデータ長との関係をまとめてみると、量子化パラメータ値ＱＰ（図５）が大きければ８画素ＭＢタイプの発生頻度が低くなり、当該発生頻度が低ければ８画素ＭＢタイプに対するユナリコードのデータ長が長くても符号化効率の低下しない関係にある。
【００９０】
これに対して量子化パラメータ値ＱＰ（図５）が小さければ８画素ＭＢタイプの発生頻度が高くなり、当該発生頻度が高ければ８画素ＭＢタイプに対するユナリコードのデータ長が長いと符号化効率の低下してしまう関係にある。
【００９１】
すなわち、８画素ＭＢタイプの発生頻度と、当該８画素ＭＢタイプに対するユナリコードのデータ長とにおける増減に所定の相関関係が成立しており、従って図５中において、８画素ＭＢタイプに対する発生頻度のほぼ中間にあたる量子化パラメータ値「３２」を指標とすれば、コード番号「４」に対してユナリコードにより生成されるデータ長が符号化効率の低下に起因するか否かの指標とし得る。
【００９２】
また、量子化パラメータ値の変動に応じて、ＭＢタイプの種類ごとの発生頻度がそれぞれ変化しているので、切換後におけるＭＢタイプの種類ごとの発生頻度に応じた全体としてのユナリコードのデータ長に比して、切換前におけるＭＢタイプの種類ごとの発生頻度に応じた全体としてのユナリコードのデータ長のほうが短くなる場合もある。
【００９３】
かかる関係の平均的な値となる量子化パラメータ値Ｑとして「３２」を指標とする。
【００９４】
また、量子化パラメータ値ＱＰ（図５）が小さいとき、量子化パラメータ値ＱＰの変動に応じて発生頻度の増減が大きい縦横１６×８画素でなるＭＢタイプの発生頻度については、低くなっているのが分かる。つまり、８画素ＭＢタイプの発生頻度が高くなれば、縦横１６×８画素でなるＭＢタイプの発生頻度が低くなっており、この増減の相関関係の中間となる量子化パラメータ値ＱＰとして「３２」を指標とする。
【００９５】
そこで、２値化部２１は、量子化パラメータ値ＱＰとして「３２」未満の場合には、８画素ＭＢタイプに割り当てられていたコード番号「４」（図４（Ａ））の割り当てを、図４（Ｂ）に示すように「１」に切り換え、これに伴ってコード番号「１」及び「２」の割り当てをそれぞれ「２」及び「４」（図５（Ｂ））に切り換えた状態（以下、これをＰピクチャ第２割当状態と呼ぶ）とし、当該コード番号「４」に対するユナリコードのデータ長を変更する。
【００９６】
従って２値化部２１は、量子化パラメータ値ＱＰが「３２」未満であっても、８画素ＭＢタイプに割り当てられたコード番号「４」に対応するユナリコードのデータ長が極端に長くなることを回避することができ、その結果、当該８画素ＭＢタイプにを符号化する際における符号化効率の低下を防止し得るようになされている。
【００９７】
このように２値化部２１は、量子化パラメータＱＰが「３２」以上の場合にはＰピクチャ第１割当状態に従ってＭＢタイプ情報Ｄ３ｂを２値化し、これに対して「３２」未満の場合にはＰピクチャ第２割当状態に従ってＭＢタイプ情報Ｄ３ｂを２値化することにより、ＭＢタイプＴＰ４の発生頻度に係わらず、２値化処理自体の処理負荷を低減し、かつ符号化効率の低下を防止し得るようになされている。
【００９８】
一方、２値化部２１は、コンテキストモデル部２０から供給されるＭＢタイプ情報Ｄ３ｂがＢピクチャである場合、Ｐピクチャと同様に、図６に示すように、当該ＭＢタイプの種類に対応させて予め割り当てられているコード番号に、ユナリコードを割り当てた状態（以下、これをＢタイプ第１割当状態と呼ぶ）で、ＰピクチャにおけるＭＢタイプの種類を２値化する。
【００９９】
従って２値化部２１は、表１に示したＢピクチャのＭＢタイプに対する２値化テーブルを参照しない分だけ処理負荷を低減し得るようになされている。
【０１００】
この場合、２値化部２１は、Ｐピクチャよりもはるかにコード数が多いＢピクチャのＭＢタイプの２値化テーブルを参照しない分だけ、Ｐピクチャよりも一段と処理負荷を低減し得るようになされている。
【０１０１】
ここで、図７に示すように、Ｐピクチャと同様に、量子化パラメータ値ＱＰの減少に応じて、コード番号「２２」（図６）に割り当てられている８画素ＭＢタイプの発生頻度が極端に増加しているのが分かる。
【０１０２】
従って２値化部２１は、Ｐピクチャと同様に、量子化パラメータ値ＱＰが「３２」未満の場合には、８画素ＭＢタイプに割り当てられていたコード番号「２２」（図６）の割り当てを、図８に示すようにコード番号「４」へ切り換え、これに伴ってＭＢタイプＴＰ２及びＴＰ３に対応するユナリコードシンボルの割り当てを１つずつ繰り下げた状態（以下、これをＢタイプ第２割当状態と呼ぶ）とし、当該コード番号「２２」に対応するユナリコードのデータ長を変更するようになされている。
【０１０３】
そして２値化部２１は、かかる割当状態（以下、これをＢタイプ第２割当状態と呼ぶ）で２値化処理を実行することにより、ＢピクチャにおけるＭＢタイプの種類に応じたバイナリ列を生成する。
【０１０４】
この場合、２値化部２１は、Ｂタイプ第１割当状態（図６）における８画素ＭＢタイプに対するユナリコードのデータ長と、Ｂタイプ第１割当状態（図８）における８画素ＭＢタイプに対するユナリコードのデータ長との差分が大きいので、当該Ｂタイプ第１割当状態からＢタイプ第２割当状態へ切り換えることにより、８画素ＭＢタイプに対するユナリコードのデータ長を極端に短くすることができ、その結果、当該ユナリコードを符号化する際の符号化効率の低下をＰピクチャに比して一段と防止し得るようになされている。
【０１０５】
また、２値化部２１は、コンテキストモデル部２０から供給されるＭＢタイプ情報Ｄ３ｂがＰピクチャ又はＢピクチャにおけるサブＭＢタイプＴＰ５〜ＴＰ８を示している場合には、当該サブＭＢタイプの種類に対応させて予め割り当てられているコード番号（表２）に、ユナリコードを割り当てることによりサブＭＢタイプの種類を２値化する。
【０１０６】
従って２値化部２１は、表２におけるサブＭＢタイプの２値化テーブルを参照することなく、サブＭＢタイプＴＰ５〜ＴＰ８を２値化することができ、これにより当該２値化テーブルを参照しない分だけ処理負荷を低減し得るようになされている。
【０１０７】
ここで、Ｐピクチャ及びＢピクチャにおける量子化パラメータ値ＱＰに応じたサブＭＢタイプの発生頻度について図９及び図１０に示すように、ＭＢタイプ（図５及び図７）とは異なり、量子化パラメータ値に変動があっても、コード番号「３」（図１０）及び「１２」（図１０）に相当する縦横４×４画素でなるサブＭＢタイプの発生頻度の増減差が小さいのが分かる。
【０１０８】
従って２値化部２１は、サブＭＢタイプについては、量子化パラメータ値ＱＰに応じてサブＭＢタイプの種類にそれぞれ予め割り当てられているコード番号をあえて切り換えなくても、縦横４×４画素でなるサブＭＢタイプに対するユナリコードのデータ長が極端に長くはならないので、符号化効率の低下を招くことなく符号化し得るようになされている。
【０１０９】
このようにして２値化部２１は、コンテックスモデル部２０から供給されるＭＢタイプ情報Ｄ３ｂに対してユナリコードに基づく２値化処理を施すことにより２値化データＤ２１生成し、これを２値適応算術符号化器２２に送出する。
【０１１０】
実際上、２値化部２１は、セマンティクス制御部１９（図２）から供給されるコード切換データＤ１７に基づいて、量子化パラメータ値ＱＰ「３２」を境界としてコード番号の割り当てを切り換えるようになされている。
【０１１１】
２値適応算術符号化器２２は、２値化部２１から供給された２値化データＤ２１に対して、例えばアルスメディックコーディングと呼ばれる２値適応算術符号化処理を施すことによりＭＢタイプ符号化データＤ２２を生成し、これを蓄積バッファ１８（図２）に送出する。
【０１１２】
因みに、可逆符号化処理部１７においては、Ｐピクチャ及びＢピクチャにおけるＭＢタイプとサブＭＢタイプとをそれぞれ別々の処理系列でコンテキストモデル化処理、２値化処理及び２値適応算術符号化処理を行っているので、同一のユナリコードを共用しても誤認等がおこらないようになされている。
【０１１３】
（２−３）符号化処理手順
次に、可逆符号化処理部１７における符号化処理手順について図１１に示すフローチャートを用いて説明するが、ここでは本発明に係るＰピクチャ及びＢピクチャのＭＢタイプのうち、Ｐピクチャ及びＢピクチャのＭＢタイプについて説明する。すなわち可逆符号化処理部１７は、ルーチンＲＴ１の開始ステップから続くステップＳＰ１へ移る。
【０１１４】
ステップＳＰ１において可逆符号化処理部１７は、符号化対象のＰピクチャにおけるＭＢタイプ情報Ｄ３ｂを受け付けたか否かを判断する。ここで否定結果が得られると、当該ＭＢタイプ情報Ｄ３ｂを待ち受ける。
【０１１５】
これに対して肯定結果が得られると、このことはＰピクチャにおけるＭＢタイプ情報Ｄ３ｂを受け付けたこと、即ちＰピクチャにおけるＭＢタイプ情報Ｄ３ｂを、対応する処理系列に入力したことを表しており、このとき可逆符号化処理部１７は、次のステップＳＰ２へ移る。
【０１１６】
ステップＳＰ２において可逆符号化処理部１７は、ＰピクチャにおけるＭＢタイプ情報Ｄ３ｂに対してコンテキストモデル化処理を施すことにより符号化モードを選択し、次のステップＳＰ３へ移る。
【０１１７】
ステップＳＰ３において可逆符号化処理部１７は、セマンティクス制御回路１９（図２）から与えられるコード切換データＤ１７を受け取ったか否かを判断する。
【０１１８】
ここで否定結果が得られると、このことはレート制御部１６から供給される量子化制御データＤ８（図２）の量子化パラメータ値ＱＰ（図５）が「３２」以上の状態から「３２」未満の状態へ移行していない、あるいは「３２」未満の状態から「３２」以上の状態へ移行していないことを表しており、このとき可逆符号化処理部１７は、次のステップＳＰ５へ移る。
【０１１９】
これに対して肯定結果が得られると、このことはレート制御部１６から供給される量子化制御データＤ８（図２）の量子化パラメータ値ＱＰ（図５）が「３２」以上の状態から「３２」未満の状態へ移行した、あるいは「３２」未満の状態から「３２」以上の状態へ移行したことを表しており、このとき可逆符号化処理部１７は、次のステップＳＰ４へ移る。
【０１２０】
ステップＳＰ４において可逆符号化処理部１７は、ＭＢタイプの各種類に対するコード番号の割り当て状態がＰピクチャ第１割当状態（図４（Ａ））であった場合には、当該割り当てをＰピクチャ第２割当状態（図４（Ｂ））に切り換え、これに対してＰピクチャ第２割当状態（図４（Ｂ））であった場合には、当該割り当てをＰピクチャ第１割当状態（図４（Ｂ））に切り換え、次のステップＳＰ５へ移る。
【０１２１】
ステップＳＰ５において可逆符号化処理部１７は、今現在ＭＢタイプの種類ごとに割り当てられている割当状態で２値化処理を実行することにより、ＰピクチャにおけるＭＢタイプの種類に応じたユナリコードを２値化データＤ２１として生成し、次のステップＳＰ６へ移る。
【０１２２】
ステップＳＰ６において可逆符号化処理部１７は、ステップＳＰ５で生成した２値化データＤ２１に対して２値適応算術符号化処理を実行することによりＭＢタイプ符号化データＤ２２を生成し、これを蓄積バッファ１８に送出した後、ステップＳＰ１に戻る。
【０１２３】
このように可逆符号化処理部１７は、コード切換データＤ１７に応じてＭＢタイプに対するコード番号の割り当てを適応的に切り換えることにより、符号化処理の処理負荷を低減し、かつ、符号化効率の低下を防止し得るようになされている。
【０１２４】
（３）本発明を適用した画像復号化装置の構成
（３−１）画像復号化装置の全体構成
図１２に示すように、画像復号化装置３は、インターネット（図１）及び受信部（図示せず）を順次介して受信した画像圧縮情報Ｄ１６（図２）を蓄積バッファ３７に蓄積し、当該蓄積した画像圧縮情報Ｄ１６を参照することにより量子化制御データＤ８を認識し、これをセマンティクス制御部３２に送出する。
【０１２５】
セマンティクス制御部３２は、蓄積バッファ３１から与えられる量子化制御データＤ８の量子化パラメータ値に応じてコード切換データＤ２４を生成し、これを復号側可逆符号化処理部３３に送出し得るようになされている。
【０１２６】
復号側可逆符号化処理部３３は、蓄積バッファ３１に蓄積された画像圧縮情報Ｄ１６を量子化符号化データＤ１３、動きベクトル符号化データＤ１４及びＭＢタイプ符号化データＤ１５としてそれぞれ読み出す。
【０１２７】
次いで復号側可逆符号化処理部３３は、量子化符号化データＤ１３、動きベクトル符号化データＤ１４及びＭＢタイプ符号化データＤ１５に対して２値適応算術符号化処理を施すことにより、量子化データＤ７、動きベクトルＤ３ａ及びＭＢタイプ情報Ｄ３ｂ（図２）に相当する量子化データＤ２５、動きベクトル情報Ｄ２６及びＭＢタイプ情報Ｄ２７をそれぞれ復元する。
【０１２８】
そして復号側可逆符号化処理部３３、量子化データＤ２５を逆量子化部３４に送出すると共に、動きベクトル情報Ｄ２６及びＭＢタイプ情報Ｄ２７を動き予測補償部３７に送出する。
【０１２９】
逆量子化部３４は、復号側可逆符号化処理部３３から与えられる量子化データＤ２５に対して逆量子化処理を施すことにより、直交変換係数データＤ６（図２）に相当する直交変換係数データＤ２８を復元し、これを逆直交変換部３５に送出する。
【０１３０】
逆直交変換部３５は、逆量子化部３４から与えられる直交変換係数データＤ２８に対して逆直交変換処理を施すことにより、差分データＤ５（図２）に相当する差分データＤ２９を復元し、これを加算器３６に送出する。
【０１３１】
一方、動き予測補償部３７は、復号側可逆符号化処理部３３から与えられる動きベクトル情報Ｄ２６及びＭＢタイプ情報Ｄ２７に基づいて予測モードを実行することにより、フレームメモリ３８に記憶されている参照用ピクチャを動きベクトルに応じて動き補償し、その結果得られる予測データＤ３０を加算器３６に送出する。
【０１３２】
加算器３６は、動き予測補償部３７から予測データＤ３０が与えられる場合には、逆直行変換部３５より与えられる差分データＤ２９に当該予測データＤ３０を加算することにより、フレームデータＤ２（図２）に相当するフレームデータＤ３１を復元し、これをデブロックフィルタ３９に送出する。
【０１３３】
これに対して加算器３６は、動き予測補償部３７から予測データＤ３０が与えられない場合には、逆直行変換部３５より与えられる差分データＤ２９をそのままフレームデータＤ３１としてデブロックフィルタ３９に送出する。
【０１３４】
デブロックフィルタ３９は、加算器３６から与えられるフレームデータＤ３１のうち互いに隣接するマクロブロック間に歪みが生じている場合には、当該歪み部分をフィルタリングすることにより滑らかにし、その結果得られる補正フレームデータＤ３２を生成し、これを画像並替バッファ４０に一旦記憶すると共に、当該補正フレームデータＤ３２を参照用ピクチャとして必要に応じてフレームメモリ３８に記憶する。
【０１３５】
これに対してデブロックフィルタ３９は、フレームデータＤ３１のうち互いに隣接するマクロブロック間に歪みが生じていない場合には、当該フレームデータＤ３１を補正フレームデータＤ３２として画像並替バッファ４０に一旦記憶すると共に、当該フレームデータＤ３１を必要に応じて参照用ピクチャとしてフレームメモリ３８に記憶する。
【０１３６】
画像復号化装置３は、画像並替バッファ４０に順次記憶された補正フレームデータＤ３２を送出順に並び替えた後、動画像データＤ３３としてＤ／Ａ変換部４１に送出し、当該Ｄ／Ａ変換部４１を介して得られる動画像信号Ｓ２を外部に送出するようになされている。
【０１３７】
（３−２）復号側可逆符号化処理部の構成
次に、図１３に示す復号側可逆復号化処理部３３の回路構成について説明するが、上述した可逆符号化処理部１７と同様の処理を行っていることにより、ここでは簡単に説明する。
【０１３８】
但し、復号側可逆復号化処理部３３は、量子化符号化データＤ１３、動きベクトル符号化データＤ１４及びＭＢタイプ符号化データＤ１５（図１２）に対してそれぞれ別々の処理系列で２値適応算術符号化処理を実行するが、ここでは本発明に係るＭＢタイプ情報Ｄ３ｂに対する処理系列の回路構成について説明する。
【０１３９】
復号側可逆符号化処理部３３は、ＭＢタイプ符号化データＤ１５に対して２値適応算術符号化処理を実行することにより、２値化データＤ２１（図３）に相当する２値化データＤ３５を生成し、これを２値化部５１に送出する。
【０１４０】
２値化部５１は、復号側可逆符号化処理部３３から与えられる２値化データＤ２１に対してユナリコードに基づく逆２値化処理を施すことにより、ＭＢタイプ情報Ｄ３ｂ（図３）に相当するＭＢタイプ情報Ｄ３６を生成し、これをコンテキストモデル部５２を介してＭＢタイプ情報Ｄ２７として動き予測補償部３７に送出するようになされている。
【０１４１】
ここで、２値化部５１は、セマンティクス制御回路１９から与えられるコード切換データＤ５１を受け取ると、量子化パラメータ値ＱＰに応じてＭＢタイプに対するユナリコードのコード番号の割り当てを適応的に切り換えることにより、当該２値化処理自体の負荷処理を低減し、かつ符号化効率の低下を防止し得るようになされている。
【０１４２】
以上の構成において、画像符号化装置２は、動き予測補償部８から与えられるＭＢタイプ情報Ｄ３ｂを２値化する際に、当該ＭＢタイプ情報Ｄ３ｂに示されるＭＢタイプと、当該ＭＢタイプＴＰ１〜ＴＰ４をさらに細分するサブＭＢタイプとの各タイプに分けて２値化する。
【０１４３】
この場合、画像符号化装置２は、ＭＢタイプ及びサブＭＢタイプに定められているコード番号に、ＪＶＴ符号化方式において本来ＭＢタイプ情報Ｄ３ｂ以外に用いられているユナリコードを割り当てることにより２値化するようにした。
【０１４４】
これにより画像符号化装置２は、ＪＶＴ符号化方式で規定されている表１及び表２に示した２値化テーブルを参照しない分だけ処理負荷を低減することができ、また、特にＭＢタイプについては表２における２値化テーブルを用いて２値化する場合に比して極端にデータ列の短い状態で２値化することができるので、当該サブＭＢタイプを符号化する際の符号化効率を向上し得るようになされている。
【０１４５】
さらに、画像符号化装置２は、ＭＢタイプについて２値化する際には、量子化パラメータ値ＱＰとして「３２」指標として、８画素ＭＢタイプに割り当てるコード番号を、第１割当状態（図４（Ａ）又は図６）から第２割当状態（図４（Ｂ）又は図８）あるいは第２割当状態から第１割当状態へ適応的に切り換えることにより、当該コード番号に対するユナリコードのデータ長を変更し、当該８画素ＭＢタイプの発生頻度の増減にかかわらず、符号化効率を低下させるこなく符号化処理の処理負荷を低減することができる。
【０１４６】
以上の構成によれば、ＭＢタイプの種類ごとにそれぞれ割り当てられたコード番号の割り当てを、量子化パラメータ値ＱＰに応じて適応的に切り換えるようにしたことにより、２値化テーブルを用いることなく２値化することができると共に、８画素ＭＢタイプの発生頻度の増減にかかわらず、符号化効率を低下させるこなく符号化処理の処理負荷を低減することができる。
【０１４７】
なお上述の実施の形態においては、画像としての動画像信号を圧縮符号化することにより得られる画像圧縮情報を送受信する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、静止画像信号を圧縮符号化することにより得られる画像圧縮情報を送受信するようにしても良い。
【０１４８】
また上述の実施の形態においては、所定の区割パターンとして４種類の区割パターンＴＰ１〜ＴＰ４に従ってマクロブロックを区割りする場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばマクロブロックを縦横１６×４画素に区割りされた４組の領域等、この他種々の領域に区割りされた区割パターンに従ってマクロブロックを区割りするようにしても良い。
【０１４９】
さらに上述の実施の形態においては、２値コードとしてのユナリコードを用いる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、単純な生成則であればこの他種々の２値コードを用いるようにしても良い。
【０１５０】
さらに上述の実施の形態においては、符号化装置としての可逆符号化処理部１７及びが図３について上述したハードウェア構成によって符号化処理を実行する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、当該ハードウェア構成に代えて、図１１について上述した符号化処理手順を実行する符号化処理プログラムによって符号化処理を実行するようにしても良い。
【０１５１】
この場合、可逆符号化処理部１７は、内部ＲＯＭ（図示せず）等に格納した符号化処理プログラムを内部ＲＡＭ（図示せず）に展開することにより符号化処理手順を実行するようにしても良く、また当該符号化処理プログラムが格納されたプログラム媒体をインストールすることにより符号化処理手順を実行するようにしても良い。
【０１５２】
かかるプログラム媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等のパッケージメディアのみならず、半導体メモリや磁気ディスク等で実現しても良い。またこれらプログラム媒体にプログラムを格納する手段としては、ローカルエリアネットワークやインターネット、ディジタル衛星放送等の有線又は無線通信媒体を利用してもよく、ルータやモデム等の各種インターフェイスを介して格納するようにしても良い。
【０１５３】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、画素ブロックについて所定の区割パターンが指定されることにより得られる区割領域と、当該区割領域に対する予測モードとの組み合わせを表すマクロブロックタイプに対して２値算術符号化処理を施す符号化処理方法であって、マクロブロックタイプの種類ごとにそれぞれ割り当てられたコード番号に２値コードを適用し、コード番号の割り当てを量子化パラメータ値に応じて切り換えるようにした。
【０１５４】
従って、２値化テーブルを用いることなく２値コードによって２値化することができると共に、量子化パラメータ値の変動によってマクロブロックタイプの発生頻度が増加した場合であっても、マクロブロックタイプの種類ごとにそれぞれ割り当てられたコード番号を量子化パラメータ値に応じて切り換えるので、当該増加したマクロブロックタイプへ割り当てられるコード番号に、データ長の長い２値コードが対応してしまうことを回避することができ、かくして、符号化効率を低下させることなく符号化処理の処理負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像送受信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】画像符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図３】可逆符号化処理部の構成を示すブロック図である。
【図４】ＰピクチャのＭＢタイプに対するユナリコードの割当状態を示す略線図である。
【図５】Ｐピクチャにおける量子化パラメータに応じたＭＢタイプの発生頻度を示す略線図である。
【図６】ＢピクチャのＭＢタイプに対するユナリコードの割当状態（１）を示す略線図である。
【図７】Ｂピクチャにおける量子化パラメータに応じたＭＢタイプの発生頻度を示す略線図である。
【図８】ＢピクチャのＭＢタイプに対するユナリコードの割当状態（２）を示す略線図である。
【図９】Ｐピクチャにおける量子化パラメータに応じたサブＭＢタイプの発生頻度を示す略線図である。
【図１０】Ｂピクチャにおける量子化パラメータに応じたサブＭＢタイプの発生頻度を示す略線図である。
【図１１】符号化処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】画像復号化装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】復号側符号化処理部の構成を示すブロック図である。
【図１４】区割タイプを示す略線図である。
【符号の説明】
２……画像符号化装置、３……画像復号化装置、８、３７……動き予測補償部、１７、３３……可逆符号化処理部、１９、３２……セマンティクス制御部、２０、５２……コンテキストモデル部、２１、５１……２値化部、２２、５０……適応２値算術符号化部。
【発明の属する技術分野】
本発明は符号化処理方法、符号化装置及び復号化装置に関し、例えば衛星放送やインターネット等のネットワークを介して画像圧縮情報を送受信する送受信システムに適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、送受信システムは、符号化装置では、例えば動画像信号をディジタル化することにより得られる動画像データに対して、所定の画像符号化方式に準拠した符号化処理を施すことにより画像圧縮情報を生成し、これをネットワークを介して画像復号化装置に送信する。
【０００３】
一方、復号化装置では、符号化装置から送信された画像圧縮情報を受信し、その画像圧縮情報に対して、当該符号化装置と同一の画像符号化方式に準拠した復号化処理を施すことにより動画像データを復元するようになされている。
【０００４】
かかる画像符号化方式としては、ＩＳＯ／ＩＥＣの符号化専門家グループ（ＭＰＥＧ）により汎用画像の符号化を目的として標準化されたＭＰＥＧと呼ばれる画像符号化方式と、ＩＴＵ団体によりテレビ会議用画像の符号化を目的として標準化されたＨ．２６と呼ばれる画像符号化方式とが知られている。
【０００５】
また近年における携帯電話機等の携帯端末装置の普及により、一段と高い符号化効率を実現するための画像符号化方式の必要性が示唆されており、これに対応すべく現在では、ＭＰＥＧとＩＴＵ団体とによって、ＪＶＴ（Ｊｏｉｎｔ Ｍｏｄｅｌ ｏｆ Ｅｎｈａｎｃｅｄ−Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）と呼ばれる画像符号化方式（以下、これをＪＶＴ符号化方式と呼ぶ）の標準化が進められている。
【０００６】
このＪＶＴ符号化方式においては、縦横１６×１６画素の画素ブロックであるマクロブロックについて、図１４に示すように、縦横１６×１６画素でなる１組の区割領域ＡＲ１、縦横８×１６画素に区割りされた２組の区割領域ＡＲ２及びＡＲ３、縦横１６×８画素に区割りされた２組の区割領域ＡＲ４及びＡＲ５、縦横８×８画素に区割りされた４組の区割領域ＡＲ６、ＡＲ７、ＡＲ８及びＡＲ９でなる４種類の区割パターンＴＰ１〜ＴＰ４のいずれかを指定することが可能である。
【０００７】
またマクロブロックについて４組の区割領域ＡＲ６、ＡＲ７、ＡＲ８及びＡＲ９でなる区割パターンを指定した際には、当該４組の区割領域ＡＲ６、ＡＲ７、ＡＲ８及びＡＲ９それぞれについて縦横８×８画素でなる１組の区割領域ＡＲ１０、縦横４×８画素に区割りされた２組の区割領域ＡＲ１１及びＡＲ１２、縦横８×４画素に区割りされた２組の区割領域ＡＲ１３及びＡＲ１４、縦横４×４画素に区割りされた４組の区割領域ＡＲ１５、ＡＲ１６、ＡＲ１７及びＡＲ１８でなる４種類のサブ区割パターンＴＰ５〜ＴＰ８のいずれかを指定するようになされている。
【０００８】
この場合、ＪＶＴ符号化方式においては、１つのマクロブロックについて、区割パターンＴＰ１〜ＴＰ３のいずれかを指定するか、あるいは８画素ＭＢタイプとサブ区割パターンＴＰ５〜ＴＰ８のいずれかとの組み合わせを指定することにより得られる区割領域ＡＲ１〜ＡＲ１８ごとに、それぞれ独立して動きベクトルを持つことができる。
【０００９】
これに伴ってＪＶＴ符号化方式においては、かかる区割領域ＡＲ１〜ＡＲ９と、当該区割領域ＡＲ１〜ＡＲ９に対する予測モードとの組み合わせを表すマクロブロックタイプ（以下、これをＭＢタイプと呼ぶ）の種類に応じて、それぞれ異なるバイナリ列を対応付けた２値化テーブルがピクチャタイプごとに詳細に規定されている。
【００１０】
また区割領域ＡＲ１０〜ＡＲ１８と、当該区割領域ＡＲ１０〜ＡＲ１８に対する予測モードとの組み合わせを表すサブマクロブロックタイプ（以下、これをサブＭＢタイプと呼ぶ）の種類に応じて、それぞれ異なるバイナリ列を対応付けた２値化テーブルもピクチャタイプごとに詳細に規定されている。
【００１１】
ここで、Ｐピクチャ、ＳＰピクチャ及びＢピクチャにおけるＭＢタイプの２値化テーブルを表１に示すと共に、サブＭＢタイプの２値化テーブルを表２に示す。
【００１２】
【表１】
【表２】
表１のＭＢタイプ項目（Ｖａｌｕｅ ｏｆ ｍｂ＿ｔｙｐｅ）及び表２のサブＭＢタイプ項目（Ｖａｌｕｅ ｏｆ ｓｕｂ＿ｍｂ＿ｔｙｐｅ）において、「０」、「１」……はコード番号を表し、当該コード番号に続くかっこ内は、予測モードの態様と区割領域ＡＲ１、ＡＲ２、……、又はＡＲ１８のサイズとを表している。
【００１５】
実際上、符号化装置では、ＪＶＴ符号化方式に規定される符号化処理手法として例えばＣＡＢＡＣ（Ｃｏｎｔｅｘｔ−ｂａｓｅｄ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｌｅｎｇｔｈ Ｃｏｄｉｎｇ）と呼ばれる２値適応算術手法に従い、任意のマクロブロックについて動き予測補償処理が行われた結果得られるＭＢタイプ情報がＰピクチャ、ＳＰピクチャ及びＢピクチャである場合、まずは表１におけるＭＢタイプの２値化テーブルを参照し、当該ＭＢタイプに該当するコード番号に対応するバイナリ列に従って２値化する。
【００１６】
そして符号化装置は、表１においてＭＢタイプに該当するコード番号が「４」又は「２２」である場合、すなわち８画素ＭＢタイプであった場合には、さらに表２におけるサブＭＢタイプの２値化テーブルを参照し、当該サブＭＢタイプに該当するコード番号に対応するバイナリ列に従って２値化した後、出現確率を用いた算術符号化処理を行うことにより符号化データを生成するようになされている（例えば非特許文献１参照）。
【００１７】
【非特許文献１】
ＤＲＡＦＴ ＩＳＯ／ＩＥＣ １４４９６−１０：２００２（Ｅ）
【００１８】
ここで、かかる非特許文献１におけるＪＶＴ符号化方式の２値化に関する部分の日本語訳を記載する。
【００１９】
ＪＶＴ符号化方式に定められているＣＡＢＡＣの符号化方式について説明する。画像圧縮情報における任意のシンタスク要素に関して、まず、過去の履歴に応じて、シンボルに対する適切なモデルが選択される。隣接するシンボルの状態に応じたモデル化をコンテキストモデル化と呼ぶ。
【００２０】
次に、シンボルが２値化されていないものに関しては、２値化が行われる。２値化されたシンボルは、確率推計を用いた適応算術符号化が施される。符号化処理が行われた後、関連するモデルの更新が行われるため、それぞれのモデルは実際の画像圧縮情報の統計に応じた符号化処理を行うことが可能なのである。
【００２１】
以下では、ＪＶＴ符号化方式において規定されている２値化処理（ｂｉｎａｒｉｚａｔｉｏｎ）について述べる。
【００２２】
ｕｎａｒｙ ｃｏｄｅによるｂｉｎａｒｉｚａｔｉｏｎの最初の５ｓｙｍｂｏｌに対する表を表３に示す。
【００２３】
【表３】
Ｃｏｄｅ ｓｙｍｂｏｌ Ｃに対しては、Ｃ個‘１’の最後に‘０’を付けたｂｉｎａｒｙ列が対応する。ｂｉｎの最初のｂｉｔにはｂｉｎ ｎｕｍｂｅｒ＝１が対応し、２番目のｂｉｔにはｂｉｎ ｎｕｍｂｅｒ＝２、と、最後のｂｉｔに行くに従って対応するｂｉｎ ｎｕｍｂｅｒは増えていく。
【００２５】
Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ ｕｎａｒｙ（ＴＵ）ｂｉｎａｒｉｚａｔｉｏｎは有限個のシンボル〔０，……，Ｃｍａｘ〕に対して適用される。ＳｙｍｂｏｌＣ＜Ｃｍａｘ；に対しては表３で規定されたｕｎａｒｙ ｂｉｎａｒｉｚａｔｉｏｎを行い、シンボルＣｍａｘにはＣｍａｘ個の１を割り当てる。Ｂｉｎ ｎｕｍｂｅｒの割り振り方はｕｎａｒｙ ｂｉｎａｒｉｚａｔｉｏｎの場合と同じである。
【００２６】
Ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｅｄ ｕｎａｒｙ／ｋｔｈ−ｏｒｄｅｒ Ｅｘｐ−Ｇｏｌｏｍｂ（ＵＥＧｋ）ｂｉｎａｒｉｚａｔｉｏｎは、Ｃｍａｘ＝Ｕｃｏｆｆ（Ｕｃｏｆｆ．Ｃｕｔ ｏｆｆ ｐａｒａｍｅｔｅｒ）としたｔｒｕｎｃａｔｅｄ ｕｎａｒｙ ｂｉｎａｒｉｚａｔｉｏｎ ｃｏｄｅ（ｐｒｅｆｉｘ ｃｏｄｅ）とｋ次のＥｘｐ−Ｇｏｌｏｍｂ符号（ｓｕｆｆｉｘ ｃｏｄｅ）とが連接されたものが変換後のｂｉｎａｒｙ列となる。ＳｙｍｂｏｌＣがＣ＜Ｕｃｏｆｆの場合ｓｕｆｆｉｘ ｃｏｄｅは無く、Ｃ≧Ｕｃｏｆｆの場合ｓｕｆｆｉｘ ｃｏｄｅはＳｙｍｂｏｌＣ−Ｕｃｏｆｆに対するＥｘｐ−Ｇｏｌｏｍｂ符号となる。
【００２７】
ＳｙｍｂｏｌＳに対するｋ次のＥｘｐ−Ｇｏｌｏｍｂ ｃｏｄｅは表４のように構成される：
【００２８】
【表４】
Ｂｉｎ ｎｕｍｂｅｒは、ｕｎａｒｙ ｃｏｄｅの第１ビット目をｂｉｎ＿ｎｕｍ＝１として、Ｅｘｐ−Ｇｏｌｏｍｂ符号のＬＳＢに向かって１ずつ増えていく。
【００３０】
有限個のシンボル〔０，……，Ｃｍａｘ〕に対し、Ｌ−ｂｉｔ（Ｌ＝ｌｏｇ２｜Ｃｍａｘ｜＋１）のｂｉｎａｒｉｚａｔｉｏｎを適用する。Ｂｉｎ ｎｕｍｂｅｒはＬＳＢをｂｉｎ＿ｎｕｍ＝１とし、ＭＳＢに向かって増えていく。
【００３１】
次に、上記の方法により２値化が行われるｂｉｎに対するコンテキストモデルについて述べる。
【００３２】
一般的なｃｏｎｔｅｘｔ ｖａｒｉａｂｌｅの設定方法を説明するためにＦｉｇｕｒｅ９−２を用いる。ブロックＣに対して隣接する左ブロックと上ブロックにおける同一シンタクス要素のｓｙｍｂｏｌまたはｂｉｎがＡ，Ｂとして図示されている。
【００３３】
コンテキストを決める式の第一番目は以下の通りとなる。
【００３４】
【数１】
この他に、３つのテンプレートが以下のように定義される。
【００３６】
【数２】
表５において２つの隣接シンボルからのコンテキスト変数の求め方を示す。
【００３８】
【表５】
ｃｔｘ＿ｃｂｐ４は表７に示される６つのｂｌｏｃｋ ｔｙｐｅ（Ｌｕｍａ−ＤＣ，Ｌｕｍａ−ＡＣ，Ｃｈｒｏｍａ−Ｕ−ＤＣ，Ｃｈｒｏｍａ−Ｖ−ＤＣ，Ｃｈｒｏｍａ−Ｕ−ＡＣ，Ｃｈｒｏｍａ−Ｖ−ＡＣ）によって決定される。
【００４０】
ｃｔｘ−ａｂｓ−ｍｖｄ−ｈ［１］及びｃｔｘ−ａｂｓ−ｍｖｄ−ｖ［１］の定義は以下の式により与えられる。
【００４１】
【数３】
ｃｏｍｐは水平成分（ｈ）又は垂直成分（ｖ）を意味する。隣接ブロックは異なるマクロブロック分割に属する可能性がある為、以下のような隣接ブロックを特定する為の方法が規定されている。最初に４ｘ４ｂｌｏｃｋの動きベクトルはｏｖｅｒｓａｍｐｌｅされている、つまり、対応するブロックがより粗く分割されていた場合、ｑｕａｄｔｒｅｅにおける親ブロックの動きベクトルを継承しているとみなす。逆に、ｂｌｏｃｋ Ｃが隣接ｂｌｏｃｋより粗く分割されていた場合、隣接ｂｌｏｃｋの左上のｓｕｂ−ｂｌｏｃｋの動きベクトルを対応動きベクトルとする。これらの処理によっり隣接ｂｌｏｃｋにおける対応する値を求めた後、式（３）を用いてコンテキスト変数を得る。
【００４３】
（ｂ１，……，ｂＮ）がｓｙｍｂｏｌＣのｂｉｎａｒｉｚａｔｉｏｎに相当すると仮定した場合、Ｃのｋ番目のｂｉｎに対応するコンテキスト変数は以下のように規定される。
【００４４】
【数４】
ただし、１＜ｋ≦Ｎとする。表６において、この種のコンテキスト変数の与え方の一覧を示す。
【００４６】
【表６】
変換係数の条件付けの為には、さらに３つの異なるコンテキスト識別子が追加で用いられる。これらのコンテキスト識別子は表７で示されるｃｏｎｔｅｘｔ＿ｃａｔｅｇｏｒｙに依存して決まる。
【００４８】
【表７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、かかるＪＶＴ符号化方式を適用した符号化装置においては、数多くのコード番号を有する２値化テーブルを常時参照しながらＭＢタイプを２値化しているのみならず、当該ＭＢタイプが８画素ＭＢタイプの領域サイズ（縦横８×８画素）であった場合には、表１におけるＭＢタイプの２値化テーブルを参照して２値化した後に、再び表２におけるサブＭＢタイプの２値化テーブルを参照して２値化していることにより、符号化処理における処理負荷が増大してしまうという問題があった。
【００５０】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、符号化効率を低下させるこなく符号化処理の処理負荷を低減し得る符号化処理方法、符号化装置及び復号化装置を提案しようとするものである。
【００５１】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、画素ブロックについて所定の区割パターンが指定されることにより得られる区割領域と、当該区割領域に対する予測モードとの組み合わせを表すマクロブロックタイプに対して２値算術符号化処理を施す符号化処理方法であって、マクロブロックタイプの種類ごとにそれぞれ割り当てられたコード番号に２値コードを適用し、コード番号の割り当てを量子化パラメータ値に応じて切り換えるようにする。
【００５２】
従って、２値化テーブルを用いることなく２値コードによって２値化することができると共に、量子化パラメータ値の変動によってマクロブロックタイプの発生頻度が増加した場合であっても、マクロブロックタイプの種類ごとにそれぞれ割り当てられたコード番号を量子化パラメータ値に応じて切り換えるので、当該増加したマクロブロックタイプへ割り当てられるコード番号に、データ長の長い２値コードが対応してしまうことを回避することができる。
【００５３】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００５４】
（１）送受信システムの構成
図１において、１は全体として送受信システムを示し、送信対象の画像符号化装置２と、受信対象の画像復号化装置３とがインターネット等のネットワーク４を介して接続されることにより構築される。
【００５５】
画像符号化装置２は、ＪＶＴ符号化方式の規定に従って符号化処理を実行し、画像復号化装置３は、当該画像符号化装置２と同様のＪＶＴ符号化方式の規定に従って復号化処理を実行し得るようになされている。
【００５６】
（２）本発明を適用した画像符号化装置の構成
（２−１）画像符号化装置の全体構成
図２に示すように、画像符号化装置２は、外部から供給される動画像信号Ｓ１をＡ／Ｄ変換部５を介して動画像データＤ１を生成し、これを画像並替バッファ６に一旦記憶する。
【００５７】
そして画像符号化装置２は、画像並替バッファ６において動画像データＤ１をフレーム画像単位で圧縮符号化順に並び替え、当該並び替えたフレーム画像をフレームデータＤ２として後段の各回路部に順次送出する。
【００５８】
この場合、画像符号化装置２は、送出対象のフレームデータＤ２がＩピクチャである場合には加算器７だけに送出すると共に、当該フレームデータＤ２がＩピクチャ以外の画像タイプである場合には加算器７及び動き予測補償部８に送出するようになされている。
【００５９】
動き予測補償部８は、画像並替バッファ６から与えられるフレームデータＤ２を縦横１６×１６画素の画素ブロックでなるマクロブロックに分割した後、これらマクロブロックについて、図１４において上述したようにＪＶＴ符号化方式に規定される区割パターンＴＰ１〜ＴＰ３、及び８画素ＭＢタイプとサブ区割パターンＴＰ５〜ＴＰ８との組み合わせのうち例えば区割パターンＴＰ２を指定する。
【００６０】
次いで動き予測補償部８は、かかる指定によって得られる区割領域ＡＲ２及びＡＲ３について、当該領域ＡＲ２及びＡＲ３に対して時間的に過去及び又は未来の参照用ピクチャとのブロックマッチング法により当該領域ＡＲ２及びＡＲ３ごとにそれぞれ動きベクトルＤ３ａを検出する。
【００６１】
そして動き予測補償部８は、動きベクトルＤ３ａに基づいて予測モードを決定し、当該決定した予測モードを実行することにより、フレームメモリ１４に記憶されている参照用ピクチャを動きベクトルＤ３ａに応じて動き補償し、その結果得られる予測データＤ４を加算器７及び１３に送出する。
【００６２】
このとき動き予測補償部８は、動きベクトルＤ３ａを可逆符号化処理部１７に送出すると共に、マクロブロックについて指定した例えば区割パターンＴＰ２と、当該区割パターンＴＰ２に対して実行した予測モードの種類とに基づいてＭＢタイプ情報Ｄ３ｂを生成して可逆符号化処理部１７に送出するようになされている。
【００６３】
このように動き予測補償部８は、従来の符号化方式には規定されていないブロックサイズ（区割パターンＴＰ２、ＴＰ３及びＴＰ５〜ＴＰ８）に基づく動き予測補償を実行し得るようになされている。
【００６４】
加算器７は、動き予測補償部８から予測データＤ４が与えられる場合には、画像並替バッファ６より与えられるフレームデータＤ２（Ｉピクチャ以外の画像タイプ）から当該予測データＤ４を減算することにより、予測残差である差分データＤ５として直交変換部９に送出する。
【００６５】
これに対して加算器７は、予測データＤ４が与えられない場合には、画像並替バッファ６より与えられるフレームデータＤ２（Ｉピクチャ）をそのまま差分データＤ５として直交変換部９に送出する。
【００６６】
直交変換部９は、差分データＤ５に対して離散コサイン変換等の直交変換処理を施すことにより直交変換係数データＤ６を生成し、これを量子化部１０に送出する。
【００６７】
量子化部１０は、直交変換係数データＤ６に対して量子化処理を施すことにより量子化データＤ７を生成し、これを逆量子化部１１及び可逆符号化処理部１７にそれぞれ送出する。
【００６８】
この場合、量子化部１０においては、量子化パラメータ値を決定づけるための量子化制御データＤ８がレート制御部１６によるフィードバック制御に従って与えられており、当該量子化制御データＤ８の量子化パラメータ値に応じて量子化データＤ７を生成し得るようになされている。
【００６９】
逆量子化部１１は、量子化部１０から与えられる量子化データＤ７に対して逆量子化処理を施すことにより、直行変換係数データＤ６に相当する直交変換係数データＤ９を復元し、これを逆直交変換部１２に送出する。
【００７０】
逆直交変換部１２は、逆量子化部１１から与えられる直交変換係数データＤ９に対して逆直交変換処理を施すことにより、差分データＤ５に相当する差分データＤ１０を復元し、これを加算器１３に送出する。
【００７１】
加算器１３は、動き予測補償部８から予測データＤ４が与えられる場合には、逆直行変換部１１より与えられる差分データＤ１０に当該予測データＤ４を加算することにより、フレームデータＤ２に相当するフレームデータＤ１１を復元し、これをデブロックフィルタ１４に送出する。
【００７２】
これに対して加算器１３は、動き予測補償部８から予測データＤ４が与えられない場合には、逆直行変換部１１より与えられる差分データＤ１０をそのままフレームデータＤ１１としてデブロックフィルタ１４に送出する。
【００７３】
デブロックフィルタ１４は、加算器１３から与えられるフレームデータＤ１１のうち互いに隣接するマクロブロック間に歪みが生じている場合には、当該歪み部分をフィルタリングすることにより滑らかにした後、必要に応じて参照用ピクチャとしてフレームメモリ１５に記憶する。
【００７４】
これに対してデブロックフィルタ１４は、フレームデータＤ１１のうち互いに隣接するマクロブロック間に歪みが生じていない場合には、当該フレームデータＤ１１を必要に応じて参照用ピクチャとしてフレームメモリ１５に記憶する。
【００７５】
一方、可逆符号化処理部１７は、量子化部１０から与えられる量子化データＤ７、動き予測補償部８から与えられる動きベクトルＤ３ａ及びＭＢタイプ情報Ｄ３ｂに対してそれぞれ２値適応算術符号化処理を施すことにより量子化符号化データＤ１３、動きベクトル符号化データＤ１４及びＭＢタイプ符号化データＤ１５をそれぞれ生成する。
【００７６】
そして可逆符号化処理部１７は、量子化符号化データＤ１３、動きベクトル符号化データＤ１４及びＭＢタイプ符号化データＤ１５を蓄積バッファ１８に蓄積した後、これらを画像圧縮情報Ｄ１６として送信部（図示せず）及びインターネット４（図１）を順次介して画像復号化装置３に送信するようになされている。
【００７７】
かかる構成に加えて、セマンティクス制御部１９は、量子化部１０から与えられる量子化制御データＤ８に示される所定の量子化パラメータ値（後述する）に応じて、可逆符号化処理部１７において用いられるユナリコード（Ｕｎａｒｙ Ｃｏｄｅ）の割り当てを切換制御するためのコード切換データＤ１７を生成し、これを可逆符号化処理部１７に送出し得るようになされている。
【００７８】
（２−２）可逆符号化処理部の構成
次に、可逆符号化処理部１７の具体的な回路構成について説明する。但し、可逆符号化処理部１７は、量子化データＤ７、動きベクトルＤ３ａ及びＭＢタイプ情報Ｄ３ｂ（図２）に対してそれぞれ別々の処理系列で２値適応算術符号化処理を実行するが、ここでは本発明に係るＭＢタイプ情報Ｄ３ｂに対する処理系列の回路構成について説明する。
【００７９】
図３に示すように、可逆符号化処理部１７は、コンテキストモデル部２０と、２値化部２１と、適応２値算術符号化器２２とによって構成される。
【００８０】
コンテキストモデル部２０は、既に符号化された過去のＭＢタイプ情報に基づいて、動き予測補償部８から与えられる符号化対象のＭＢタイプ情報Ｄ３ｂに対する符号化モードを選択し、当該選択した符号化モードに応じてそれぞれ異なる処理系列に振り分ける。但し、ここでは説明の便宜上、同系列で行うものとして当該ＭＢタイプ情報Ｄ３ｂを２値化部２１に送出する。
【００８１】
２値化部２１は、コンテキストモデル部２０から与えられるＭＢタイプ情報Ｄ３ｂについて、表１及び表２に示した２値化テーブルに代えて、表３に示したユナリコードを適用して２値化する。
【００８２】
このユナリコードにおいては、上述したように、ｎ番目のユナリコードシンボルに対して、ｎ個の‘１，の最後に‘０，を付加してなる単純な規則性を有するバイナリ列が生成される。
【００８３】
実際上、２値化部２１は、コンテキストモデル部２０から供給されるＭＢタイプ情報Ｄ３ｂがＰピクチャである場合、図４（Ａ）に示すように、当該ＭＢタイプの種類に対応させて予め割り当てられているコード番号に、ユナリコードを対応付けた状態（以下、これをＰタイプ第１割当状態と呼ぶ）で、ＰピクチャにおけるＭＢタイプの種類を２値化するようになされている。
【００８４】
従って２値化部２１は、表１に示したＰピクチャにおけるＭＢタイプの２値化テーブルを参照することなくＭＢタイプの種類に応じて２値化することができ、これによりＰピクチャにおけるＭＢタイプの２値化テーブルを参照しない分だけ処理負荷を低減し得るようになされている。
【００８５】
因みに、図４（Ａ）中に示される「Ｉｎｔｒａ」については、イントラ符号化を表しており、区割パターンＴＰ１〜ＴＰ４のいずれもが該当し得る。
【００８６】
ここで、ＪＶＴ符号化方式に規定されているＰピクチャのテスト画像に対してＪＶＴ符号化方式の規定に則って符号化した際に、量子化パラメータ値に応じたＭＢタイプの発生頻度を図５に示す。
【００８７】
図５に示されているように、量子化パラメータ値ＱＰの減少に応じて、コード番号「４」（図４（Ａ））に割り当てられている縦横８×８画素でなるＭＢタイプ（以下、これを８画素ＭＢタイプと呼ぶ）の発生頻度が極端に増加しているのが分かる。これは、量子化パラメータ値ＱＰが小さいほど転送レートが高くなるので発生符号量を多く割り当てることができることによるものである。
【００８８】
従って、２値化部２１は、量子化パラメータ値ＱＰが小さいとき（即ち８画素ＭＢタイプの発生頻度が高いとき）にＰタイプ第１割当状態（図４（Ａ））で２値化し続けると、コード番号「４」に最もデータ長の長いユナリコードが対応していることにより、表１における２値化テーブルを用いて２値化した際に得られるバイナリ列のデータ長よりも長くなってしまうことになり、後段の２値適応算術符号化器２２で算術符号化処理を実行する際の符号化効率が低下してしまう。
【００８９】
ここで、量子化パラメータ値ＱＰと、８画素ＭＢタイプと、ユナリコードのデータ長との関係をまとめてみると、量子化パラメータ値ＱＰ（図５）が大きければ８画素ＭＢタイプの発生頻度が低くなり、当該発生頻度が低ければ８画素ＭＢタイプに対するユナリコードのデータ長が長くても符号化効率の低下しない関係にある。
【００９０】
これに対して量子化パラメータ値ＱＰ（図５）が小さければ８画素ＭＢタイプの発生頻度が高くなり、当該発生頻度が高ければ８画素ＭＢタイプに対するユナリコードのデータ長が長いと符号化効率の低下してしまう関係にある。
【００９１】
すなわち、８画素ＭＢタイプの発生頻度と、当該８画素ＭＢタイプに対するユナリコードのデータ長とにおける増減に所定の相関関係が成立しており、従って図５中において、８画素ＭＢタイプに対する発生頻度のほぼ中間にあたる量子化パラメータ値「３２」を指標とすれば、コード番号「４」に対してユナリコードにより生成されるデータ長が符号化効率の低下に起因するか否かの指標とし得る。
【００９２】
また、量子化パラメータ値の変動に応じて、ＭＢタイプの種類ごとの発生頻度がそれぞれ変化しているので、切換後におけるＭＢタイプの種類ごとの発生頻度に応じた全体としてのユナリコードのデータ長に比して、切換前におけるＭＢタイプの種類ごとの発生頻度に応じた全体としてのユナリコードのデータ長のほうが短くなる場合もある。
【００９３】
かかる関係の平均的な値となる量子化パラメータ値Ｑとして「３２」を指標とする。
【００９４】
また、量子化パラメータ値ＱＰ（図５）が小さいとき、量子化パラメータ値ＱＰの変動に応じて発生頻度の増減が大きい縦横１６×８画素でなるＭＢタイプの発生頻度については、低くなっているのが分かる。つまり、８画素ＭＢタイプの発生頻度が高くなれば、縦横１６×８画素でなるＭＢタイプの発生頻度が低くなっており、この増減の相関関係の中間となる量子化パラメータ値ＱＰとして「３２」を指標とする。
【００９５】
そこで、２値化部２１は、量子化パラメータ値ＱＰとして「３２」未満の場合には、８画素ＭＢタイプに割り当てられていたコード番号「４」（図４（Ａ））の割り当てを、図４（Ｂ）に示すように「１」に切り換え、これに伴ってコード番号「１」及び「２」の割り当てをそれぞれ「２」及び「４」（図５（Ｂ））に切り換えた状態（以下、これをＰピクチャ第２割当状態と呼ぶ）とし、当該コード番号「４」に対するユナリコードのデータ長を変更する。
【００９６】
従って２値化部２１は、量子化パラメータ値ＱＰが「３２」未満であっても、８画素ＭＢタイプに割り当てられたコード番号「４」に対応するユナリコードのデータ長が極端に長くなることを回避することができ、その結果、当該８画素ＭＢタイプにを符号化する際における符号化効率の低下を防止し得るようになされている。
【００９７】
このように２値化部２１は、量子化パラメータＱＰが「３２」以上の場合にはＰピクチャ第１割当状態に従ってＭＢタイプ情報Ｄ３ｂを２値化し、これに対して「３２」未満の場合にはＰピクチャ第２割当状態に従ってＭＢタイプ情報Ｄ３ｂを２値化することにより、ＭＢタイプＴＰ４の発生頻度に係わらず、２値化処理自体の処理負荷を低減し、かつ符号化効率の低下を防止し得るようになされている。
【００９８】
一方、２値化部２１は、コンテキストモデル部２０から供給されるＭＢタイプ情報Ｄ３ｂがＢピクチャである場合、Ｐピクチャと同様に、図６に示すように、当該ＭＢタイプの種類に対応させて予め割り当てられているコード番号に、ユナリコードを割り当てた状態（以下、これをＢタイプ第１割当状態と呼ぶ）で、ＰピクチャにおけるＭＢタイプの種類を２値化する。
【００９９】
従って２値化部２１は、表１に示したＢピクチャのＭＢタイプに対する２値化テーブルを参照しない分だけ処理負荷を低減し得るようになされている。
【０１００】
この場合、２値化部２１は、Ｐピクチャよりもはるかにコード数が多いＢピクチャのＭＢタイプの２値化テーブルを参照しない分だけ、Ｐピクチャよりも一段と処理負荷を低減し得るようになされている。
【０１０１】
ここで、図７に示すように、Ｐピクチャと同様に、量子化パラメータ値ＱＰの減少に応じて、コード番号「２２」（図６）に割り当てられている８画素ＭＢタイプの発生頻度が極端に増加しているのが分かる。
【０１０２】
従って２値化部２１は、Ｐピクチャと同様に、量子化パラメータ値ＱＰが「３２」未満の場合には、８画素ＭＢタイプに割り当てられていたコード番号「２２」（図６）の割り当てを、図８に示すようにコード番号「４」へ切り換え、これに伴ってＭＢタイプＴＰ２及びＴＰ３に対応するユナリコードシンボルの割り当てを１つずつ繰り下げた状態（以下、これをＢタイプ第２割当状態と呼ぶ）とし、当該コード番号「２２」に対応するユナリコードのデータ長を変更するようになされている。
【０１０３】
そして２値化部２１は、かかる割当状態（以下、これをＢタイプ第２割当状態と呼ぶ）で２値化処理を実行することにより、ＢピクチャにおけるＭＢタイプの種類に応じたバイナリ列を生成する。
【０１０４】
この場合、２値化部２１は、Ｂタイプ第１割当状態（図６）における８画素ＭＢタイプに対するユナリコードのデータ長と、Ｂタイプ第１割当状態（図８）における８画素ＭＢタイプに対するユナリコードのデータ長との差分が大きいので、当該Ｂタイプ第１割当状態からＢタイプ第２割当状態へ切り換えることにより、８画素ＭＢタイプに対するユナリコードのデータ長を極端に短くすることができ、その結果、当該ユナリコードを符号化する際の符号化効率の低下をＰピクチャに比して一段と防止し得るようになされている。
【０１０５】
また、２値化部２１は、コンテキストモデル部２０から供給されるＭＢタイプ情報Ｄ３ｂがＰピクチャ又はＢピクチャにおけるサブＭＢタイプＴＰ５〜ＴＰ８を示している場合には、当該サブＭＢタイプの種類に対応させて予め割り当てられているコード番号（表２）に、ユナリコードを割り当てることによりサブＭＢタイプの種類を２値化する。
【０１０６】
従って２値化部２１は、表２におけるサブＭＢタイプの２値化テーブルを参照することなく、サブＭＢタイプＴＰ５〜ＴＰ８を２値化することができ、これにより当該２値化テーブルを参照しない分だけ処理負荷を低減し得るようになされている。
【０１０７】
ここで、Ｐピクチャ及びＢピクチャにおける量子化パラメータ値ＱＰに応じたサブＭＢタイプの発生頻度について図９及び図１０に示すように、ＭＢタイプ（図５及び図７）とは異なり、量子化パラメータ値に変動があっても、コード番号「３」（図１０）及び「１２」（図１０）に相当する縦横４×４画素でなるサブＭＢタイプの発生頻度の増減差が小さいのが分かる。
【０１０８】
従って２値化部２１は、サブＭＢタイプについては、量子化パラメータ値ＱＰに応じてサブＭＢタイプの種類にそれぞれ予め割り当てられているコード番号をあえて切り換えなくても、縦横４×４画素でなるサブＭＢタイプに対するユナリコードのデータ長が極端に長くはならないので、符号化効率の低下を招くことなく符号化し得るようになされている。
【０１０９】
このようにして２値化部２１は、コンテックスモデル部２０から供給されるＭＢタイプ情報Ｄ３ｂに対してユナリコードに基づく２値化処理を施すことにより２値化データＤ２１生成し、これを２値適応算術符号化器２２に送出する。
【０１１０】
実際上、２値化部２１は、セマンティクス制御部１９（図２）から供給されるコード切換データＤ１７に基づいて、量子化パラメータ値ＱＰ「３２」を境界としてコード番号の割り当てを切り換えるようになされている。
【０１１１】
２値適応算術符号化器２２は、２値化部２１から供給された２値化データＤ２１に対して、例えばアルスメディックコーディングと呼ばれる２値適応算術符号化処理を施すことによりＭＢタイプ符号化データＤ２２を生成し、これを蓄積バッファ１８（図２）に送出する。
【０１１２】
因みに、可逆符号化処理部１７においては、Ｐピクチャ及びＢピクチャにおけるＭＢタイプとサブＭＢタイプとをそれぞれ別々の処理系列でコンテキストモデル化処理、２値化処理及び２値適応算術符号化処理を行っているので、同一のユナリコードを共用しても誤認等がおこらないようになされている。
【０１１３】
（２−３）符号化処理手順
次に、可逆符号化処理部１７における符号化処理手順について図１１に示すフローチャートを用いて説明するが、ここでは本発明に係るＰピクチャ及びＢピクチャのＭＢタイプのうち、Ｐピクチャ及びＢピクチャのＭＢタイプについて説明する。すなわち可逆符号化処理部１７は、ルーチンＲＴ１の開始ステップから続くステップＳＰ１へ移る。
【０１１４】
ステップＳＰ１において可逆符号化処理部１７は、符号化対象のＰピクチャにおけるＭＢタイプ情報Ｄ３ｂを受け付けたか否かを判断する。ここで否定結果が得られると、当該ＭＢタイプ情報Ｄ３ｂを待ち受ける。
【０１１５】
これに対して肯定結果が得られると、このことはＰピクチャにおけるＭＢタイプ情報Ｄ３ｂを受け付けたこと、即ちＰピクチャにおけるＭＢタイプ情報Ｄ３ｂを、対応する処理系列に入力したことを表しており、このとき可逆符号化処理部１７は、次のステップＳＰ２へ移る。
【０１１６】
ステップＳＰ２において可逆符号化処理部１７は、ＰピクチャにおけるＭＢタイプ情報Ｄ３ｂに対してコンテキストモデル化処理を施すことにより符号化モードを選択し、次のステップＳＰ３へ移る。
【０１１７】
ステップＳＰ３において可逆符号化処理部１７は、セマンティクス制御回路１９（図２）から与えられるコード切換データＤ１７を受け取ったか否かを判断する。
【０１１８】
ここで否定結果が得られると、このことはレート制御部１６から供給される量子化制御データＤ８（図２）の量子化パラメータ値ＱＰ（図５）が「３２」以上の状態から「３２」未満の状態へ移行していない、あるいは「３２」未満の状態から「３２」以上の状態へ移行していないことを表しており、このとき可逆符号化処理部１７は、次のステップＳＰ５へ移る。
【０１１９】
これに対して肯定結果が得られると、このことはレート制御部１６から供給される量子化制御データＤ８（図２）の量子化パラメータ値ＱＰ（図５）が「３２」以上の状態から「３２」未満の状態へ移行した、あるいは「３２」未満の状態から「３２」以上の状態へ移行したことを表しており、このとき可逆符号化処理部１７は、次のステップＳＰ４へ移る。
【０１２０】
ステップＳＰ４において可逆符号化処理部１７は、ＭＢタイプの各種類に対するコード番号の割り当て状態がＰピクチャ第１割当状態（図４（Ａ））であった場合には、当該割り当てをＰピクチャ第２割当状態（図４（Ｂ））に切り換え、これに対してＰピクチャ第２割当状態（図４（Ｂ））であった場合には、当該割り当てをＰピクチャ第１割当状態（図４（Ｂ））に切り換え、次のステップＳＰ５へ移る。
【０１２１】
ステップＳＰ５において可逆符号化処理部１７は、今現在ＭＢタイプの種類ごとに割り当てられている割当状態で２値化処理を実行することにより、ＰピクチャにおけるＭＢタイプの種類に応じたユナリコードを２値化データＤ２１として生成し、次のステップＳＰ６へ移る。
【０１２２】
ステップＳＰ６において可逆符号化処理部１７は、ステップＳＰ５で生成した２値化データＤ２１に対して２値適応算術符号化処理を実行することによりＭＢタイプ符号化データＤ２２を生成し、これを蓄積バッファ１８に送出した後、ステップＳＰ１に戻る。
【０１２３】
このように可逆符号化処理部１７は、コード切換データＤ１７に応じてＭＢタイプに対するコード番号の割り当てを適応的に切り換えることにより、符号化処理の処理負荷を低減し、かつ、符号化効率の低下を防止し得るようになされている。
【０１２４】
（３）本発明を適用した画像復号化装置の構成
（３−１）画像復号化装置の全体構成
図１２に示すように、画像復号化装置３は、インターネット（図１）及び受信部（図示せず）を順次介して受信した画像圧縮情報Ｄ１６（図２）を蓄積バッファ３７に蓄積し、当該蓄積した画像圧縮情報Ｄ１６を参照することにより量子化制御データＤ８を認識し、これをセマンティクス制御部３２に送出する。
【０１２５】
セマンティクス制御部３２は、蓄積バッファ３１から与えられる量子化制御データＤ８の量子化パラメータ値に応じてコード切換データＤ２４を生成し、これを復号側可逆符号化処理部３３に送出し得るようになされている。
【０１２６】
復号側可逆符号化処理部３３は、蓄積バッファ３１に蓄積された画像圧縮情報Ｄ１６を量子化符号化データＤ１３、動きベクトル符号化データＤ１４及びＭＢタイプ符号化データＤ１５としてそれぞれ読み出す。
【０１２７】
次いで復号側可逆符号化処理部３３は、量子化符号化データＤ１３、動きベクトル符号化データＤ１４及びＭＢタイプ符号化データＤ１５に対して２値適応算術符号化処理を施すことにより、量子化データＤ７、動きベクトルＤ３ａ及びＭＢタイプ情報Ｄ３ｂ（図２）に相当する量子化データＤ２５、動きベクトル情報Ｄ２６及びＭＢタイプ情報Ｄ２７をそれぞれ復元する。
【０１２８】
そして復号側可逆符号化処理部３３、量子化データＤ２５を逆量子化部３４に送出すると共に、動きベクトル情報Ｄ２６及びＭＢタイプ情報Ｄ２７を動き予測補償部３７に送出する。
【０１２９】
逆量子化部３４は、復号側可逆符号化処理部３３から与えられる量子化データＤ２５に対して逆量子化処理を施すことにより、直交変換係数データＤ６（図２）に相当する直交変換係数データＤ２８を復元し、これを逆直交変換部３５に送出する。
【０１３０】
逆直交変換部３５は、逆量子化部３４から与えられる直交変換係数データＤ２８に対して逆直交変換処理を施すことにより、差分データＤ５（図２）に相当する差分データＤ２９を復元し、これを加算器３６に送出する。
【０１３１】
一方、動き予測補償部３７は、復号側可逆符号化処理部３３から与えられる動きベクトル情報Ｄ２６及びＭＢタイプ情報Ｄ２７に基づいて予測モードを実行することにより、フレームメモリ３８に記憶されている参照用ピクチャを動きベクトルに応じて動き補償し、その結果得られる予測データＤ３０を加算器３６に送出する。
【０１３２】
加算器３６は、動き予測補償部３７から予測データＤ３０が与えられる場合には、逆直行変換部３５より与えられる差分データＤ２９に当該予測データＤ３０を加算することにより、フレームデータＤ２（図２）に相当するフレームデータＤ３１を復元し、これをデブロックフィルタ３９に送出する。
【０１３３】
これに対して加算器３６は、動き予測補償部３７から予測データＤ３０が与えられない場合には、逆直行変換部３５より与えられる差分データＤ２９をそのままフレームデータＤ３１としてデブロックフィルタ３９に送出する。
【０１３４】
デブロックフィルタ３９は、加算器３６から与えられるフレームデータＤ３１のうち互いに隣接するマクロブロック間に歪みが生じている場合には、当該歪み部分をフィルタリングすることにより滑らかにし、その結果得られる補正フレームデータＤ３２を生成し、これを画像並替バッファ４０に一旦記憶すると共に、当該補正フレームデータＤ３２を参照用ピクチャとして必要に応じてフレームメモリ３８に記憶する。
【０１３５】
これに対してデブロックフィルタ３９は、フレームデータＤ３１のうち互いに隣接するマクロブロック間に歪みが生じていない場合には、当該フレームデータＤ３１を補正フレームデータＤ３２として画像並替バッファ４０に一旦記憶すると共に、当該フレームデータＤ３１を必要に応じて参照用ピクチャとしてフレームメモリ３８に記憶する。
【０１３６】
画像復号化装置３は、画像並替バッファ４０に順次記憶された補正フレームデータＤ３２を送出順に並び替えた後、動画像データＤ３３としてＤ／Ａ変換部４１に送出し、当該Ｄ／Ａ変換部４１を介して得られる動画像信号Ｓ２を外部に送出するようになされている。
【０１３７】
（３−２）復号側可逆符号化処理部の構成
次に、図１３に示す復号側可逆復号化処理部３３の回路構成について説明するが、上述した可逆符号化処理部１７と同様の処理を行っていることにより、ここでは簡単に説明する。
【０１３８】
但し、復号側可逆復号化処理部３３は、量子化符号化データＤ１３、動きベクトル符号化データＤ１４及びＭＢタイプ符号化データＤ１５（図１２）に対してそれぞれ別々の処理系列で２値適応算術符号化処理を実行するが、ここでは本発明に係るＭＢタイプ情報Ｄ３ｂに対する処理系列の回路構成について説明する。
【０１３９】
復号側可逆符号化処理部３３は、ＭＢタイプ符号化データＤ１５に対して２値適応算術符号化処理を実行することにより、２値化データＤ２１（図３）に相当する２値化データＤ３５を生成し、これを２値化部５１に送出する。
【０１４０】
２値化部５１は、復号側可逆符号化処理部３３から与えられる２値化データＤ２１に対してユナリコードに基づく逆２値化処理を施すことにより、ＭＢタイプ情報Ｄ３ｂ（図３）に相当するＭＢタイプ情報Ｄ３６を生成し、これをコンテキストモデル部５２を介してＭＢタイプ情報Ｄ２７として動き予測補償部３７に送出するようになされている。
【０１４１】
ここで、２値化部５１は、セマンティクス制御回路１９から与えられるコード切換データＤ５１を受け取ると、量子化パラメータ値ＱＰに応じてＭＢタイプに対するユナリコードのコード番号の割り当てを適応的に切り換えることにより、当該２値化処理自体の負荷処理を低減し、かつ符号化効率の低下を防止し得るようになされている。
【０１４２】
以上の構成において、画像符号化装置２は、動き予測補償部８から与えられるＭＢタイプ情報Ｄ３ｂを２値化する際に、当該ＭＢタイプ情報Ｄ３ｂに示されるＭＢタイプと、当該ＭＢタイプＴＰ１〜ＴＰ４をさらに細分するサブＭＢタイプとの各タイプに分けて２値化する。
【０１４３】
この場合、画像符号化装置２は、ＭＢタイプ及びサブＭＢタイプに定められているコード番号に、ＪＶＴ符号化方式において本来ＭＢタイプ情報Ｄ３ｂ以外に用いられているユナリコードを割り当てることにより２値化するようにした。
【０１４４】
これにより画像符号化装置２は、ＪＶＴ符号化方式で規定されている表１及び表２に示した２値化テーブルを参照しない分だけ処理負荷を低減することができ、また、特にＭＢタイプについては表２における２値化テーブルを用いて２値化する場合に比して極端にデータ列の短い状態で２値化することができるので、当該サブＭＢタイプを符号化する際の符号化効率を向上し得るようになされている。
【０１４５】
さらに、画像符号化装置２は、ＭＢタイプについて２値化する際には、量子化パラメータ値ＱＰとして「３２」指標として、８画素ＭＢタイプに割り当てるコード番号を、第１割当状態（図４（Ａ）又は図６）から第２割当状態（図４（Ｂ）又は図８）あるいは第２割当状態から第１割当状態へ適応的に切り換えることにより、当該コード番号に対するユナリコードのデータ長を変更し、当該８画素ＭＢタイプの発生頻度の増減にかかわらず、符号化効率を低下させるこなく符号化処理の処理負荷を低減することができる。
【０１４６】
以上の構成によれば、ＭＢタイプの種類ごとにそれぞれ割り当てられたコード番号の割り当てを、量子化パラメータ値ＱＰに応じて適応的に切り換えるようにしたことにより、２値化テーブルを用いることなく２値化することができると共に、８画素ＭＢタイプの発生頻度の増減にかかわらず、符号化効率を低下させるこなく符号化処理の処理負荷を低減することができる。
【０１４７】
なお上述の実施の形態においては、画像としての動画像信号を圧縮符号化することにより得られる画像圧縮情報を送受信する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、静止画像信号を圧縮符号化することにより得られる画像圧縮情報を送受信するようにしても良い。
【０１４８】
また上述の実施の形態においては、所定の区割パターンとして４種類の区割パターンＴＰ１〜ＴＰ４に従ってマクロブロックを区割りする場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばマクロブロックを縦横１６×４画素に区割りされた４組の領域等、この他種々の領域に区割りされた区割パターンに従ってマクロブロックを区割りするようにしても良い。
【０１４９】
さらに上述の実施の形態においては、２値コードとしてのユナリコードを用いる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、単純な生成則であればこの他種々の２値コードを用いるようにしても良い。
【０１５０】
さらに上述の実施の形態においては、符号化装置としての可逆符号化処理部１７及びが図３について上述したハードウェア構成によって符号化処理を実行する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、当該ハードウェア構成に代えて、図１１について上述した符号化処理手順を実行する符号化処理プログラムによって符号化処理を実行するようにしても良い。
【０１５１】
この場合、可逆符号化処理部１７は、内部ＲＯＭ（図示せず）等に格納した符号化処理プログラムを内部ＲＡＭ（図示せず）に展開することにより符号化処理手順を実行するようにしても良く、また当該符号化処理プログラムが格納されたプログラム媒体をインストールすることにより符号化処理手順を実行するようにしても良い。
【０１５２】
かかるプログラム媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等のパッケージメディアのみならず、半導体メモリや磁気ディスク等で実現しても良い。またこれらプログラム媒体にプログラムを格納する手段としては、ローカルエリアネットワークやインターネット、ディジタル衛星放送等の有線又は無線通信媒体を利用してもよく、ルータやモデム等の各種インターフェイスを介して格納するようにしても良い。
【０１５３】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、画素ブロックについて所定の区割パターンが指定されることにより得られる区割領域と、当該区割領域に対する予測モードとの組み合わせを表すマクロブロックタイプに対して２値算術符号化処理を施す符号化処理方法であって、マクロブロックタイプの種類ごとにそれぞれ割り当てられたコード番号に２値コードを適用し、コード番号の割り当てを量子化パラメータ値に応じて切り換えるようにした。
【０１５４】
従って、２値化テーブルを用いることなく２値コードによって２値化することができると共に、量子化パラメータ値の変動によってマクロブロックタイプの発生頻度が増加した場合であっても、マクロブロックタイプの種類ごとにそれぞれ割り当てられたコード番号を量子化パラメータ値に応じて切り換えるので、当該増加したマクロブロックタイプへ割り当てられるコード番号に、データ長の長い２値コードが対応してしまうことを回避することができ、かくして、符号化効率を低下させることなく符号化処理の処理負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像送受信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】画像符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図３】可逆符号化処理部の構成を示すブロック図である。
【図４】ＰピクチャのＭＢタイプに対するユナリコードの割当状態を示す略線図である。
【図５】Ｐピクチャにおける量子化パラメータに応じたＭＢタイプの発生頻度を示す略線図である。
【図６】ＢピクチャのＭＢタイプに対するユナリコードの割当状態（１）を示す略線図である。
【図７】Ｂピクチャにおける量子化パラメータに応じたＭＢタイプの発生頻度を示す略線図である。
【図８】ＢピクチャのＭＢタイプに対するユナリコードの割当状態（２）を示す略線図である。
【図９】Ｐピクチャにおける量子化パラメータに応じたサブＭＢタイプの発生頻度を示す略線図である。
【図１０】Ｂピクチャにおける量子化パラメータに応じたサブＭＢタイプの発生頻度を示す略線図である。
【図１１】符号化処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】画像復号化装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】復号側符号化処理部の構成を示すブロック図である。
【図１４】区割タイプを示す略線図である。
【符号の説明】
２……画像符号化装置、３……画像復号化装置、８、３７……動き予測補償部、１７、３３……可逆符号化処理部、１９、３２……セマンティクス制御部、２０、５２……コンテキストモデル部、２１、５１……２値化部、２２、５０……適応２値算術符号化部。
Claims (5)
- 画素ブロックについて所定の区割パターンが指定されることにより得られる区割領域と、当該区割領域に対する予測モードとの組み合わせを表すマクロブロックタイプに対して２値算術符号化処理を施す符号化処理方法であって、
上記マクロブロックタイプの種類ごとにそれぞれ割り当てられたコード番号に、２値コードを適用する２値コード適用ステップと、
上記コード番号の割り当てを、量子化パラメータ値に応じて切り換える切換ステップと
を具えることを特徴とする符号化処理方法。 - 上記量子化パラメータ値は、最も小さい最小区割領域の発生頻度と、当該最小区割領域に係るマクロブロックタイプに割り当てられたコード番号に対する上記２値コードのデータ長とにおける増減の相関関係がほぼ中間となる値である
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化処理方法。 - 上記量子化パラメータ値は、「３２」である
ことを特徴とする請求項２に記載の符号化処理方法。 - 画素ブロックについて所定の区割パターンが指定されることにより得られる区割領域と、当該区割領域に対する予測モードとの組み合わせを表すマクロブロックタイプに対して２値算術符号化処理を施す符号化装置であって、
上記マクロブロックタイプの種類ごとにそれぞれ割り当てられたコード番号に、２値コードを適用する２値コード適用手段と、
上記コード番号の割り当てを、量子化パラメータ値に応じて切り換える切換手段と
を具えることを特徴とする符号化装置。 - 画素ブロックについて所定の区割パターンが指定されることにより得られる区割領域と、当該区割領域に対する予測モードとの組み合わせを表すマクロブロックタイプに対して２値算術符号化処理を施す復号化装置であって、
所定の２値コードに基づいて、上記マクロブロックタイプのコード番号に割り当てられた上記マクロブロックタイプの種類に変換する変換手段と、
上記コード番号の割り当てを、量子化パラメータ値に応じて切り換える切換手段と
を具えることを特徴とする復号化装置。
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