(57)【要約】符号化信号を示すパラメータをコードワードインデックス内へマップすることによって、デコーダがコードワードインデックスから符号化信号を再構成できるようにするエントロピ符号化方法およびシステム。パラメータ空間の制限に起因して、コードワードの符号化が、パラメータに対応してソート順にあるいは連続して並べられていないために非効率的なものとなっているとき、ソーティングステップを利用してパラメータをソートして、異なるグループの中へ入れ、異なるグループ内のパラメータをマップしてコードワードインデックスの中へ入れ、パラメータに対応するコードワードインデックスを連続的にかつソート順に割り当てるようにする。上記ソーティングは、選択値と関連するパラメータの絶対値に基づいて行ってもよい。復号化処理では、上記選択値と関連するコードワードインデックスの値に基づいて、コードワードインデックスをソートして異なるグループの中へ入れる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を符号化して、符号化信号を示す１組のパラメータを出力する方法であって、前記パラメータと或る予測値間の差分をエンコーダにおいてさらにマップして、前記差分またはパラメータの符号化時に使用する複数のコードワードを示す複数のコードワードインデックスに分け、デコーダが前記コードワードに基づいて前記入力信号を再構成できるように為す符号化方法において、
前記差分またはパラメータをソートして、少なくとも第１のグループと第２のグループとに分けるステップと、
前記差分またはパラメータの絶対値と符号とに基づいて前記第１のグループ内の前記差分またはパラメータをマップするステップと、
前記絶対値に基づいて前記第２のグループ内の前記差分またはパラメータをマップするステップと、
を具備することを特徴とする符号化法。
【請求項２】
前記差分またはパラメータの絶対値に基づいて前記ソートを行って、前記第１のグループ内の前記差分またはパラメータの個々の絶対値が或る選択値以下となるように為すことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２のグループ内の前記差分またはパラメータからマップされた前記コードワードインデックスが前記差分またはパラメータの絶対値と前記選択値との和を示すことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記マッピングを実行して、前記差分またはパラメータに対応する前記コードワードインデックスを連続して割り当てるように為すことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記入力信号が、少なくともビデオシーケンスの画像セグメントから導き出されるビデオ信号を示すことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ソートステップがソフトウェアプログラムにより実行されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記マッピングがソフトウェアプログラムにより実行されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記パラメータがビデオ符号化システムの量子化パラメータを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記入力信号がビデオ符号化システムのビデオ信号を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記入力信号がオーディオ符号化システムのオーディオ信号を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記入力信号がデータ符号化システムのデータ信号を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
入力信号を符号化して符号化信号を出力するエントロピエンコーダであり、
前記符号化信号を示す１組のパラメータを出力する手段と、
少なくとも予測値を出力する手段と、
前記パラメータと前記予測値とに応動して前記パラメータと前記予測値間の差分を出力する手段と、
前記差分または前記パラメータに応動して複数のコードワードインデックスを出力する手段とを具備するエンコーダであって、該コードワードインデックスは、前記差分またはパラメータの符号化時に使用する複数のコードワードを示し、デコーダが前記コードワードに基づいて前記入力信号を再構成できるように為すエンコーダにおいて、
前記差分またはパラメータをソートして、少なくとも第１のグループと第２のグループとに分けるソーティング用モジュールと、
前記ソーティング用モジュールと作動して接続されるマッピング用モジュールであって、
前記差分またはパラメータの絶対値と符号とに基づいて、前記第１のグループ内の前記差分またはパラメータをマップし、
前記絶対値に基づいて前記第２のグループ内の前記差分またはパラメータをマップして、前記複数のコードワードインデックスを出力するように為すマッピング用モジュールと、
を具備すること特徴とするエンコーダ。
【請求項１３】
前記差分またはパラメータの絶対値に基づいて前記ソートを行い、前記第１のグループ内の前記差分またはパラメータの個々の絶対値が或る選択値以下となるように為すことを特徴とする、請求項１２に記載のエンコーダ。
【請求項１４】
前記第２のグループ内の前記差分またはパラメータからマップされた前記コードワードインデックスが、前記差分またはパラメータの絶対値と前記選択値との和を示すことを特徴とする、請求項１３に記載のエンコーダ。
【請求項１５】
前記マッピングを実行して、前記差分またはパラメータに対応する前記コードワードインデックスを連続して割り当てるように為すことを特徴とする、請求項１２に記載のエンコーダ。
【請求項１６】
前記入力信号が、ビデオコーダで少なくともビデオシーケンスの画像セグメントから導き出されるビデオ信号を示すエンコーダであって、前記ビデオコーダに設けられることを特徴とする、請求項１２に記載のエンコーダ。
【請求項１７】
１組のコードワードインデックスから符号化信号を再構成するエントロピデコーダであって、
前記符号化信号の予測値を出力する手段と、
前記組のコードワードインデックスを１組のパラメータ差分に変換する手段と、
前記パラメータ差分と前記予測値とに応動して、前記符号化信号を示す１組のパラメータを出力する手段と、
前記組のパラメータに応動して前記符号化信号を出力する手段と、
前記コードワードインデックスをソートして、少なくとも第１のグループと第２のグループとに分けるソーティング用モジュールと、
前記ソーティング用モジュールと作動して接続されるマッピング用モジュールであって、前記コードワードインデックスが偶数か奇数かに基づいて、前記第１のグループ内の前記コードワードインデックスのマッピングを行い、さらに、前記コードワードインデックスと或る選択値間の差分に基づいて、前記第２のグループ内の前記コードワードインデックスのマッピングを行って、前記パラメータ差分を出力するように為すマッピング用モジュールと、
を具備するデコーダ。
【請求項１８】
前記選択値と関係するコードワードインデックスの値に基づいて前記ソーティングを行って、前記コードワードインデックスの各々が前記選択値の２倍以下となるように為すことを特徴とする、請求項１７に記載のデコーダ。
【請求項１９】
前記第２のグループ内の前記コードワードインデックスからマップされた前記パラメータ差分の各々をｐ＝ｍｓｉｇｎ（ｃ）（ｃ−ｎ）から算出し、ｍｓｉｇｎ（ｃ）は絶対値を持つｐの符号であることを特徴とする、請求項１８に記載のデコーダ。
【請求項２０】
ソフトウェアプログラムにより前記ソーティングを実行することを特徴とする、請求項１７に記載のデコーダ。
【請求項２１】
ソフトウェアプログラムにより前記マッピングを実行することを特徴とする、請求項１７に記載のデコーダ。
【請求項２２】
エントロピ符号化および復号化システムであって、
デコーダと、
入力信号を符号化して符号化信号を出力するエンコーダであって、
前記符号化信号を示す１組のパラメータを出力する手段と、
少なくとも予測値を出力する手段と、
前記パラメータと前記予測値とに応動して前記パラメータと前記予測値間の差分を出力する手段と、
前記差分または前記パラメータに応動して複数のコードワードインデックスを出力する手段であって、前記コードワードインデックスが前記差分またはパラメータの符号化時に使用する複数のコードワードを示し、前記デコーダが前記コードワードに基づいて前記入力信号の再構成ができるようにする手段と、を具備するエンコーダと、
を具備するシステムにおいて、
前記差分またはパラメータをソートして、少なくとも第１のグループと第２のグループとに分ける前記エンコーダ内のソーティング用モジュールと、
前記ソーティング用モジュールと作動して接続される、前記エンコーダ内のマッピング用モジュールであって、
前記差分またはパラメータの絶対値と符号とに基づいて前記第１のグループ内の前記差分またはパラメータのマッピングを行い、さらに、
前記絶対値に基づいて前記第２のグループ内の前記差分またはパラメータのマッピングを行って、前記複数のコードワードインデックスを出力するように為すモジュールと、
を具備することを特徴とする符号化および復号化システム。
【請求項２３】
前記差分またはパラメータの絶対値に基づいて前記ソーティングを行い、それによって、前記第１のグループ内の前記差分またはパラメータの各々の絶対値が或る選択値以下となるように為すことを特徴とする、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記第２のグループ内の前記差分またはパラメータからマップされた前記コードワードインデックスが、前記差分またはパラメータの絶対値と前記選択値との和を示すことを特徴とする、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
前記エンコーダでの前記マッピングを実行して、前記差分またはパラメータに対応する前記コードワードインデックスを連続して割り当てるように為すことを特徴とする、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２６】
入力信号の符号化を行って、符号化信号を出力するために用いる、エンコーダで使用するソフトウェアプログラムであって、前記エンコーダが、
前記符号化信号を示す１組のパラメータを出力する手段と、
少なくとも予測値を出力する手段と、
前記パラメータと前記予測値とに応動して前記パラメータと前記予測値間の差分を出力する手段と、
前記差分または前記パラメータに応動して複数のコードワードインデックスを出力する手段であって、前記コードワードインデックスが前記差分またはパラメータの符号化時に使用する複数のコードワードを示し、前記デコーダが前記コードワードに基づいて前記入力信号の再構成ができるようにする手段と、
を具備するように為すソフトウェアプログラムにおいて、
前記差分またはパラメータをソートして、少なくとも第１のグループと第２のグループとに分けるコードと、
コードであって、
前記差分またはパラメータの絶対値と符号とに基づいて、前記第１のグループ内の前記差分またはパラメータのマッピングを行い、
前記絶対値に基づいて、前記第２のグループ内の前記差分またはパラメータのマッピングを行って、前記複数のコードワードインデックスを出力するように為すコードと、
を具備することを特徴とするソフトウェアプログラム。
【請求項２７】
前記差分またはパラメータの絶対値に基づいて前記ソーティングを行い、それによって、前記第１のグループ内の前記差分またはパラメータの各々の絶対値が或る選択値以下となるように為すことを特徴とする、請求項２６に前記ソフトウェアプログラム。
【請求項２８】
前記第２のグループ内の前記差分またはパラメータからマップされた前記コードワードインデックスが、前記差分またはパラメータの絶対値と前記選択値との和を示すことを特徴とする、請求項２７に記載の前記ソフトウェアプログラム。
【請求項２９】
１組のコードワードインデックスから符号化信号を再構成するために用いられる、デコーダで使用するソフトウェアプログラムであって、前記デコーダが、
前記符号化信号の予測値を出力する手段と、
前記組のコードワードインデックスを１組のパラメータ差分に変換する手段と、
前記パラメータ差分と前記予測値とに応動して、前記符号化信号を示す１組のパラメータを出力する手段と、
前記組のパラメータに応動して前記符号化信号を出力する手段と、
を具備するソフトウェアプログラムにおいて、
前記コードワードインデックスをソートして、少なくとも第１のグループと第２のグループとに分けるためのコードと、
前記コードワードインデックスが偶数か奇数かに基づいて、前記第１のグループ内の前記コードワードインデックスのマッピングを行い、さらに、前記コードワードインデックスと或る選択値間の差分に基づいて、前記第２のグループ内の前記コードワードインデックスのマッピングを行って、前記パラメータ差分を出力するように為すためのコードと、
を具備することを特徴とするソフトウェアプログラム。
【請求項３０】
前記選択値と関係するコードワードインデックスの値に基づいて前記ソーティングを行って、前記コードワードインデックスの各々が前記選択値の２倍以下となるように為すことを特徴とする、請求項２９に記載のソフトウェアプログラム。
【請求項３１】
前記第２のグループ内の前記コードワードインデックスからマップされた前記パラメータ差分の各々をｐ＝ｍｓｉｇｎ（ｃ）（ｃ−ｎ）から算出し、ｍｓｉｇｎ（ｃ）は絶対値を持つｐの符号であることを特徴とする、請求項３０に記載のソフトウェアプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、米国仮出願第６０／３７６，１１７号（２００２年４月２６日出願）に基づき、該仮出願に対する優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は、一般に符号化システムに関し、特に、ビデオ符号化および復号化システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
一般的ビデオコーデックは動き補償予測および予測誤差符号化に基づくものである。ビデオフレーム間の動きの解析と符号化、並びに、上記動き情報を利用する画像セグメントの再構成を行うことにより動き補償予測値が得られる。予測誤差符号化を利用して、動き補償化済みの画像セグメントと原画像の対応するセグメント間の差分が符号化される。予測誤差符号化の精度は、利用可能な帯域幅と符号化対象ビデオの要求品質に応じて調整が可能である。一般的な離散余弦変換（ＤＣＴ）ベースのシステムでは、この調整は、ＤＣＴ係数の量子化時に用いる量子化パラメータ（ＱＰ）の変更により行われる。
【０００４】
一般に、符号化システムでは、符号化信号を表す１組のパラメータが出力される。これらのパラメータに対してエントロピ符号化が施され、次いで該パラメータはデコーダへ送信され、符号化信号の復号化と再構成とが行われる。エントロピエンコーダの圧縮パフォーマンスの向上を図るために、エンコーダとデコーダの双方に関連する利用可能な情報から得られるパラメータ予測がしばしば行われる。この予測を行うことにより、エントロピエンコーダは、実際のパラメータ値と予測パラメータ値間の小さな分散差分のみを符号化して、この分散差分をコードゲインの中へ導入する必要がある。この符号化プロセスが図１に例示されている。
【０００５】
図１に図示のように、ビデオシーケンス内の画像セグメントを示す入力信号がパラメータ作成ブロックへ出力され、このブロックで入力信号を表す１組のパラメータが作成される。パラメータ作成ブロックにより形成されたパラメータに基づいて、パラメータ予測ブロックを利用して、動き補償予測画像セグメントを表すセットパラメータが出力される。次いで、減算用モジュールを用いて実際のパラメータと予測パラメータ間の差分が計算され、パラメータ差分値ｐが出力される。パラメータ差分値ｐはエントロピエンコーダにより符号化されて１組のコードワードが出力され、デコーダは上記コードワードから入力信号の再構成を行うことが可能となる。
【０００６】
一般的なケースでは、最も蓋然性の高いパラメータ差分は０であり、この小さな差分のほうが、予測子から得られるさらに大きな偏差に比べると常に蓋然性が高いことがエントロピエンコーダによって想定されている。したがって、エントロピエンコーダは、次式を用いて、尤度の降順にコードワードインデックスに対するパラメータ差分のマッピングを行うことができる。
ｃ＝２ａｂｓ（ｐ）−ｓｉｇｎ（ｐ）                                  （１）
ここで、ａｂｓ（ｐ）はパラメータ差分ｐの絶対値を示し、ｓｉｇｎ（ｐ）はパラメータ差分ｐの符号値であり、ｃはコードワードインデックスである。さらに詳細には、
【数１】
2005524300.tif 000003
となる。
【０００７】
デコーダで、以下のように逆マッピングを行うことによりパラメータ差分ｐを簡単に再構成できることがわかる：
ｐ＝ｉｓｉｇｎ（ｃ)(ｃ＋ｏｄｄ（ｃ））／２                          （２）
ここで、ｉｓｉｇｎ（ｃ）は、ｃが偶数か奇数かにより決定される。さらに詳細には、
【数２】
2005524300.tif 000004
となり、ｃが奇数であればｏｄｄ（ｃ）は１であり、奇数でなければ０である。
【０００８】
上記式を用いると、コードワードインデックスｃに対するパラメータ差分ｐのマッピングは以下のように見える：
【数３】
2005524300.tif 000005
現在、コードワードインデックスは尤度の降順に対応づけられているが、これらのコードワードインデックスは例えば指数ゴーロム符号を用いて効率的に符号化することができる。
【０００９】
符号化パラメータが制限範囲内にあるとき、上記符号化の結果は望ましくないものとなる。例えば、パラメータの範囲（上記のようなパラメータ差分）ｐが−６と１の間の値しか持つことができない場合、式１を用いるコードワードインデックスｃに対してｐのマッピングを行うことにより以下の値が得られる。
【数４】
2005524300.tif 000006
このマッピングは圧縮パフォーマンスの著しい低下につながる。というのは、コードワードインデックス３、５、７、…が決して使用されないからである。
【００１０】
上記非効率な符号化に対する従来技術による解決方法は、単純なモジュロ算術または円形マッピング法を利用して、有効なインデックスに対して未使用インデックスのマッピングを行うものである。このアプローチは、オーバーフローしているインデックス（下記の例の３、５、７．．．）をパラメータ空間のもう一方の端部にマップするものである。したがって、インデックス１２、１０、８はそれぞれ３、５、７にマップされる。
【００１１】
上記方法の利点として計算が単純であることが挙げられるが、一方で、部分的にしか最適のパフォーマンスが生じないことになる。というのは、パラメータ空間の他方の端からの低い尤度のパラメータが、３と５などの小さな（すなわち高い尤度の）コードワードインデックスにマップされるからである。下記の表は、パラメータが、−６から１までの有効値を持つ場合のこの種のマッピングを説明するものである。
【数５】
2005524300.tif 000007
【００１２】
したがって、符号化用として指数ゴーロム符号を利用することが効率のよい処理とはならなくなる場合がある。
【００１３】
したがって、パラメータ差分またはパラメータの制限範囲に関係なくパラメータ差分またはパラメータからコードワードインデックスへのマッピングを行うことが最適となる符号化方法およびシステムの提供が好都合で、望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
コードワードインデックス内に隙間が生じないようにし、さらに、このコードワードインデックスがソート順にマップされるようにして、符号化パラメータが制限範囲内にあるとき、圧縮パフォーマンスの向上を図ることが本発明の主要な目的である。この目的の達成は、パラメータ差分またはパラメータ自体をソートすることによりに可能となる。エントロピ符号化に先行して、パラメータ差分またはパラメータをソートして、少なくとも第１のグループと第２のグループとに分けて、パラメータ差分（またはパラメータ）の絶対値が或る選択値以下の場合、パラメータ差分（またはパラメータ）を第１のグループに入れるようにし、そうでない場合、第２のグループに入れるようにする。第１のグループ内のパラメータ差分（またはパラメータ）のマッピングは上記絶対値とパラメータ差分とに基づいて行われる。第２のグループ内のパラメータ差分（またはパラメータ）のマッピングはパラメータ差分（またはパラメータ）の絶対値に基づいて行われる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
したがって、本発明の第１の態様によれば、入力信号を符号化して、符号化信号を示す１組のパラメータを出力し、上記パラメータと或る予測値間の差分をエンコーダでさらにマップして、複数のコードワードを示す複数のコードワードインデックスであって、上記差分またはパラメータの符号化時に使用するコードワードインデックスに変え、上記コードワードに基づいてデコーダが入力信号を再構成できるようにする方法が提供され、上記符号化方法は、
上記差分またはパラメータをソートして、少なくとも第１のグループと第２のグループとに分けるステップと、
上記差分またはパラメータの絶対値と符号とに基づいて、上記第１のグループ内の上記差分またはパラメータをマップするステップと、
上記絶対値に基づいて上記第２のグループ内の上記差分またはパラメータをマップするステップと、を具備することを特徴とする。
【００１６】
上記差分またはパラメータの絶対値に基づいて上記ソートを行って、上記第１のグループ内の上記差分またはパラメータの個々の絶対値が或る選択値以下となるようにする。上記第２のグループ内の差分またはパラメータからマップされた上記コードワードインデックスは上記差分またはパラメータの絶対値と上記選択値との和を示す。
【００１７】
上記パラメータはビデオ符号化システムでは量子化パラメータとしてもよい。
【００１８】
上記入力信号はビデオ符号化システムではビデオ信号としてもよい。
【００１９】
上記入力信号はオーディオ符号化システムではオーディオ信号としてもよい。
【００２０】
上記入力信号は、送信または記憶を行うためのデータ符号化時のデータ信号としてもよい。
【００２１】
好適には、前記マッピングを実行して、前記差分またはパラメータに対応する前記コードワードインデックスを連続して割り当てるようにすることが望ましい。
【００２２】
本発明の第２の態様によれば、入力信号を符号化して符号化信号を出力するエントロピエンコーダが提供され、上記エンコーダは、
上記符号化信号を示す１組のパラメータを出力する手段と、
少なくとも予測値を出力する手段と、
上記パラメータと上記予測値とに応動して上記パラメータと上記予測値間の差分を出力する手段と、
上記差分またはパラメータをソートして、少なくとも第１のグループと第２のグループとに分けるソーティング用モジュールと、
上記ソーティング用モジュールと作動して接続されるマッピング用モジュールであって、
上記差分またはパラメータの絶対値と符号とに基づいて、上記第１のグループ内の上記差分またはパラメータをマップし、
上記絶対値に基づいて上記第２のグループ内の上記差分またはパラメータをマップして、前記複数のコードワードインデックスを出力するように為すマッピング用モジュールと、を具備する。
【００２３】
ビデオ信号の符号化用として上記エンコーダをビデオコーダに実装してもよい。
【００２４】
オーディオ信号の符号化用として上記エンコーダをオーディオコーダに実装してもよい。
【００２５】
送信または記憶を行うためのデータ信号の符号化用として上記エンコーダをデータコーダに実装してもよい。
【００２６】
本発明の第３の態様によれば、１組のコードワードインデックスから符号化信号を再構成するエントロピデコーダが提供され、前記デコーダは、
上記符号化信号の予測値を出力する手段と、
上記組のコードワードインデックスを１組のパラメータ差分に変換する手段と、
上記パラメータ差分と上記予測値とに応動して、上記符号化信号を示す１組のパラメータを出力する手段と、
上記組のパラメータに応動して上記符号化信号を出力する手段と、を具備し、上記デコーダは、
上記コードワードインデックスをソートして、少なくとも第１のグループと第２のグループとに分けるソーティング用モジュールと、
上記ソーティング用モジュールと作動して接続されるマッピング用モジュールであって、上記コードワードインデックスが偶数か奇数かに基づいて、上記第１のグループ内の上記コードワードインデックスのマッピングを行い、さらに、上記コードワードインデックスと或る選択値間の差分に基づいて、上記第２のグループのコードワードインデックスのマッピングを行って、上記パラメータ差分を出力するように為すマッピング用モジュールと、を具備することを特徴とする。
【００２７】
上記選択値と関係するコードワードインデックスの値に基づいて上記ソーティングを行って、第１のグループ内の上記コードワードインデックスの各々が上記選択値の２倍以下となるようにする。
【００２８】
本発明の第４の態様によれば、エントロピ符号化および復号化システムは、
デコーダと、
入力信号を符号化して符号化信号を出力するエンコーダであって、
上記符号化信号を示す１組のパラメータを出力する手段と、
少なくとも予測値を出力する手段と、
上記パラメータと上記予測値とに応動して上記パラメータと上記予測値間の差分を出力する手段と、
上記差分または上記パラメータに応動して複数のコードワードインデックスを出力する手段であって、上記コードワードインデックスが、上記差分またはパラメータの符号化時に使用する複数のコードワードを示し、上記デコーダが上記コードワードに基づいて上記入力信号の再構成ができるようにする手段とを具備する。上記符号化および復号化システムは、
上記差分またはパラメータをソートして、少なくとも第１のグループと第２のグループとに分ける上記エンコーダ内のソーティング用モジュールと、
上記ソーティング用モジュールと作動して接続される上記エンコーダ内のマッピング用モジュールであって、
上記差分またはパラメータの絶対値と符号とに基づいて上記第１のグループ内の上記差分またはパラメータのマッピングを行い、さらに、
上記絶対値に基づいて、上記第２のグループ内の上記差分またはパラメータのマッピングを行って、前記複数のコードワードインデックスを出力するように為すモジュールと、を具備することを特徴とする。
【００２９】
上記差分またはパラメータの絶対値に基づいて上記ソートを行って、上記第１のグループ内の上記差分またはパラメータの個々の絶対値が或る選択値以下となるようにする。上記第２のグループ内の上記差分またはパラメータからマップされた上記コードワードインデックスは、上記差分またはパラメータの絶対値と上記選択値との和を示す。
【００３０】
本発明の第５の態様によれば、入力信号の符号化を行って、符号化信号を出力するために用いる、エンコーダで使用するソフトウェアプログラムが提供され、上記エンコーダは、
上記符号化信号を示す１組のパラメータを出力する手段と、
少なくとも予測値を出力する手段と、
上記パラメータと上記予測値とに応動して上記パラメータと上記予測値間の差分を出力する手段と、
上記差分または上記パラメータに応動して複数のコードワードインデックスを出力する手段であって、上記コードワードインデックスが上記差分またはパラメータの符号化時に使用する複数のコードワードを示し、上記デコーダが上記コードワードに基づいて上記入力信号の再構成ができるようにする手段と、を具備し、上記ソフトウェアプログラムは、
上記差分またはパラメータをソートして、少なくとも第１のグループと第２のグループとに分けるコードと、
コードであって、
上記差分またはパラメータの絶対値と符号とに基づいて、上記第１のグループ内の上記差分またはパラメータと、
上記絶対値に基づいて上記第２のグループ内の上記差分またはパラメータのマッピングを行って、前記複数のコードワードインデックスを出力するためのコードと、を具備することを特徴とする。
【００３１】
上記差分またはパラメータの絶対値に基づいて上記ソートを行って、上記第１のグループ内の上記差分またはパラメータの個々の絶対値が或る選択値以下となるようにする。上記第２のグループ内の上記差分またはパラメータからマップされた上記コードワードインデックスは、上記差分またはパラメータの絶対値と上記選択値との和を示す。
【００３２】
本発明の第６の態様によれば、１組のコードワードインデックスから符号化信号を再構成するために用いられる、デコーダで使用するソフトウェアプログラムが提供され、上記デコーダは、
上記符号化信号の予測値を出力する手段と、
上記組のコードワードインデックスを１組のパラメータ差分に変換する手段と、
上記パラメータ差分と上記予測値とに応動して、上記符号化信号を示す１組のパラメータを出力する手段と、
上記組のパラメータに応動して上記符号化信号を出力する手段と、を具備し、上記ソフトウェアプログラムは、
上記コードワードインデックスをソートして、少なくとも第１のグループと第２のグループとに分けるためのコードと、
上記コードワードインデックスが偶数か奇数かに基づいて、上記第１のグループ内の上記コードワードインデックスのマッピングを行い、さらに、上記コードワードインデックスと或る選択値間の差分に基づいて、上記第２のグループ内の上記コードワードインデックスのマッピングを行って、上記パラメータ差分を出力するためのコードと、を具備することを特徴とする。
【００３３】
上記選択値と関係するコードワードインデックスの値に基づいて上記ソーティングを行って、上記コードワードインデックスの各々が上記選択値の２倍以下となるようにする。上記第２のグループ内の上記コードワードインデックスからマップされた上記パラメータ差分の各々を、ｐ＝ｍｓｉｇｎ（ｃ）（ｃ−ｎ）から算出し、ｍｓｉｇｎ（ｃ）は絶対値を持つｐの符号とする。
【００３４】
図２および図３と関連して行う以下の説明を読むとき、本発明は明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明は、パラメータ差分空間を２つの部分に分割するものである。第１の部分は、ｎ（ｎは最小絶対値または最大の許容されるパラメータ差分ｐの絶対値のいずれか小さい方の値）以下の絶対値を持つパラメータ差分ｐから構成される。第２の部分にはその他すべての有効なパラメータ差分ｐが含まれる。
【００３６】
パラメータ差分ｐの第１の部分は、式１を用いてコードワードインデックスに対して最適にマップされる。第２の部分に対する最適マッピングは第１の部分のインデックス数を起点とする線形マッピングである。エンコーダでのマッピングは下記の式により示される。
【数６】
2005524300.tif 000008
コードワードインデックスｃがデコーダへ伝えられると、パラメータ差分またはパラメータは以下のように逆マッピングを用いて再構成することができる：
【数７】
2005524300.tif 000009
ここで、ｉｓｉｇｎ（ｃ）は、偶数のｃ値の場合−１に等しく、偶数でない場合、＋１に等しい。また、ｍｓｉｇｎ（ｃ）は最大絶対値を持つｐの符号である。
【００３７】
パラメータ差分空間が−６から１までの範囲、すなわちｐの値が−６、−５、−４、−３、−２、−１、０、１である本例では、ｎ＝１となる。式３を用いた場合のマッピング結果を以下の表に示す。
【数８】
2005524300.tif 000010
この表でわかるように、ｃはｐの絶対値の増加関数である。すなわち、予測値からの偏差が増加するとき、コードワードインデックスｃも増加する。これによって、指数ゴーロム符号などの一般的な可変長コード（ＶＬＣＳ）の効率の良い利用が可能となる。
【００３８】
式３と式４とに関連して記載のような上記符号化方法を実行するために、図２に図示のようなエントロピ符号化モジュールにはソーティング用モジュールが備えられている。したがって、エントロピ符号化を行う前に、選択値ｎを基準にしてパラメータ差分またはパラメータのソートを行うことが可能となる。図２に図示のように、ビデオ符号化／復号化システム１はエンコーダ１０とデコーダ５０とを備える。画像セグメントを示すビデオ信号１００がパラメータ作成ブロック２０へ出力されると、符号化信号を示す１組のパラメータ１２０が得られる。過去の画像セグメントと、現在の画像セグメントとを示すパラメータに基づいて、パラメータ予測ブロック２２は１組の予測パラメータ１２２を出力する。参照番号１２４によって示されるパラメータ差分ｐは、減算用モジュール２４から計算される。パラメータ差分ｐはソートを行うソーティング用モジュール２６へ送られる。同時に、パラメータ予測ブロック２２により或る選択値ｎがソーティング用モジュール２６へ出力される。好適には、ソフトウェアプログラム２７により上記ソーティングを実行することが望ましい。
【００３９】
パラメータ差分ｐがｎ以下であれば、当該パラメータ差分ｐは第１のグループ１２６の中へ入れられ、その結果当該パラメータ差分ｐに対応するコードワードインデックスｃが２ａｂｓ（ｐ）−ｓｉｇｎ（ｐ）に基づいてマップされる。例えば、ｎ＝１の場合、第１のグループにはｐ＝−１、０、１が含まれる。ｐ＝−１の場合、ｃ＝２となる。というのは、符号値（−１）＝０だからである。同様に、ｐ＝０の場合、ｃ＝０となる。ｐ＝１の場合、符号値（ｐ）＝１かつｃ＝１となる。しかし、ｐの絶対値がｎより大きい場合、ｐが第２のグループ１２７の中へ入れられ、それによって当該ｐに対応するコードワードインデックスｃはａｂｓ（ｐ）＋ｎに基づいてマップされるようになる。好適には、コードワードインデックスを示す信号１２８を出力するエントロピ符号化ブロック２８においてソフトウェアプログラム２９により上記マッピングを構成することが望ましい。
【００４０】
デコーダ５０では、同一のパラメータ予測ブロック６６を利用して図３に図示のようにパラメータｎを出力し、それによってコードワードインデックスｃからｐ内への逆マッピングの実行が可能となる。図３に図示のように、デコーダ５０は、式４に基づいてコードワードインデックスｃのソーティングを行うソータ６０を備える。好適には、ソフトウェアプログラム６１により上記ソーティングを実行することが望ましい。ｃが２ｎ以下であれば、当該ｃは第１のグループ１６０に入れられ、それによって、ｐ＝ｉｓｉｇｎ（ｃ）［ｃ＋ｏｄｄ（ｃ）］／２に基づいて逆マッピング用モジュール６２によりパラメータ差分ｐの算出が可能となる。ｃが２ｃより大きければ、当該ｃは第２のグループ１６１に入れられ、それによって、ｐ＝ｍｓｉｇｎ（ｃ）（ｃ−ｎ）に基づいて逆マッピング用モジュール６２によりｐの算出が可能となる。好適には、ソフトウェアプログラム６３により上記マッピングを実行することが望ましい。参照番号１６２が示すパラメータ差分ｐは、加算用モジュール６４によって予測済みパラメータ１６６と加算され、１組のパラメータ１６４が得られる。これらのパラメータはエントロピデコーダ６８により復号化される。
【００４１】
本発明の好ましい実施形態では、ビデオ符号化システムの量子化パラメータ（ＱＰ）の符号化と復号化とが行われる。本実施形態では、ＱＰは０から３１の範囲にわたる。新たなＱＰを送信する場合、新たなＱＰと一番最近送信されたＱＰ間の差分が計算され、式３を用いてコードワードインデックスが得られる。このコードワードインデックスの受信後、デコーダは式４を適用してＱＰ差分を得る。最後に、前回のＱＰ値に対して受信済みのＱＰ差分を加算することにより新たなＱＰ値が得られる。
【００４２】
本発明は以下の種々の方法で実現することが可能である：
−  式３と式４を種々の方法で書き込んで同一のマッピングの生成が可能である。例えば、符号値（ｐ）を別様に定義して、０以下のｐに対しては符号値（ｐ）＝０とし、そうでないｐに対しては符号値（ｐ）＝１としてもよい。さらに、ｐをソートして、以下のような３つのグループにしてもよい。
c=0                             （ｐ＝０）
c=2abs(p) - sign(p)             （０＜ａｂｓ（ｐ）≦ｎ）
c=abs(p) + n                    （ａｂｓ（ｐ）＞ｎ）
−  正と負双方のパラメータ（またはパラメータ差分）が有効値でかつ同じ絶対値を有する場合、式３と式４は、負のパラメータよりも先に正のパラメータのマッピングを行う。上記を逆に行ってもよい。
−  パラメータ差分に加えて、本発明によって説明したアプローチを用いて絶対パラメータ値の符号化を行うことも可能である。
−  パラメータ空間を連続したものにする必要はない。例えば、別の手段により０値を示すようにしてもよいし、式３と式４とに適宜修正を施してもよい。
−  上記アプローチはＶＬＣ符号化に限定されるものではなく、算術符号化などの別のエントロピ符号化法を利用することも可能である。
【００４３】
以上ビデオ符号化に関して本発明を開示した。しかし、オーディオ符号化と静止画像符号化時に同じ方法を利用することが可能である。この同じ方法は、送信または記憶を行うためのデータ符号化の際に利用することも可能である。
【００４４】
したがって、本発明の好ましい実施形態と関連して本発明について説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の形態と細部における上述の説明並びに種々の別の変更、省略および偏向が可能であることは当業者の理解するところであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】従来技術のエンコーダを示すブロック図である。
【図２】エントロピ符号化および復号化システムにおける本発明に基づくエンコーダを示すブロック図である。
【図３】本発明に基づくデコーダを示すブロック図である。
【図１】
2005524300.tif 000011
【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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