(57)【要約】【課題】同一の統計的性質をもつマクロブロックから構成されるクラスに対して，クラス内の信号に特化した適応処理によりエントロピ符号化における符号量の削減を図る。【解決手段】符号化対象のマクロブロックを特性に応じて複数のクラスに分類し，各クラスにチューニングされた確率モデル（コンテクストテーブル）を用いて符号化対象シンボルをエントロピ符号化する。コンテクストテーブルについては，フレーム間予測に用いる復号画像を格納する復号画像バッファ１７に関連付けて設けられたコンテクスト情報バッファ１６にマクロブロック単位またはスライス単位で格納し，コンテクストテーブル管理処理部１により復号画像バッファ１７とコンテクスト情報バッファ１６のメモリ領域の管理を同期をとって行う。【選択図】図２
2011055180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号化対象シンボルの条件付き発生確率をモデル化した確率モデル情報を保持するコンテクストテーブルを用いて，動画像符号化における符号化対象データをエントロピ符号化するコンテクスト適応エントロピ符号化方法において，
動画像符号化におけるフレーム間予測に用いる符号化済み画像の復号画像を格納する復号画像バッファと，
前記復号画像バッファに格納される復号画像のフレーム番号に関連付けて，符号化対象となるブロック単位またはその集合であるスライス単位に書き出される前記コンテクストテーブルを格納するコンテクスト情報バッファとを用い，
前記コンテクスト情報バッファ内のメモリ領域の管理を，前記復号画像バッファ内のメモリ領域の管理と同期させて行うコンテクストテーブル管理処理過程と，
符号化対象となるブロックまたはシンボルの符号化対象データを，あらかじめ定められた分類基準に従って複数のクラスに分類した情報を記憶するクラス分類情報記憶手段を参照し，ある符号化単位の符号化開始時に，これから符号化する符号化対象データと同一のクラスに属する符号化済みの符号化対象データの確率モデル情報を用いて，前記コンテクスト情報バッファにおける該当するコンテクストテーブルを初期化するコンテクストテーブル初期値設定過程と，
前記コンテクストテーブル初期値設定過程によって初期化されたコンテクストテーブルが持つ確率モデル情報に従って符号化対象データを符号化し，その符号化結果に従って前記コンテクストテーブルが持つ確率モデル情報を更新するとともに，その更新された確率モデル情報を前記コンテクスト情報バッファにおけるコンテクストテーブルに書き出す符号化過程とを有する
ことを特徴とするコンテクスト適応エントロピ符号化方法。
【請求項２】
請求項１記載のコンテクスト適応エントロピ符号化方法において，
前記コンテクスト情報バッファを，前記復号画像バッファ内のメモリ領域に設け，前記復号画像バッファにおける復号画像格納用のメモリの確保および開放のタイミングに合わせて，対応するコンテクストテーブル格納用のメモリの確保および開放を行う
ことを特徴とするコンテクスト適応エントロピ符号化方法。
【請求項３】
請求項１記載のコンテクスト適応エントロピ符号化方法において，
前記コンテクスト情報バッファを，前記復号画像バッファとは別のメモリ領域に設け，前記復号画像バッファにおける復号画像格納用のメモリの確保および開放のタイミングに合わせて，対応するコンテクストテーブル格納用のメモリの確保および開放を行う
ことを特徴とするコンテクスト適応エントロピ符号化方法。
【請求項４】
符号化対象シンボルの条件付き発生確率をモデル化した確率モデル情報を保持するコンテクストテーブルを用いて，動画像符号化における符号化対象データをエントロピ符号化するコンテクスト適応エントロピ符号化装置において，
動画像符号化におけるフレーム間予測に用いる符号化済み画像の復号画像を格納する復号画像バッファと，
前記復号画像バッファに格納される復号画像のフレーム番号に関連付けて，符号化対象となるブロック単位またはその集合であるスライス単位に書き出される前記コンテクストテーブルを格納するコンテクスト情報バッファと，
前記コンテクスト情報バッファ内のメモリ領域の管理を，前記復号画像バッファ内のメモリ領域の管理と同期させて行うコンテクストテーブル管理処理手段と，
符号化対象となるブロックまたはシンボルの符号化対象データを，あらかじめ定められた分類基準に従って複数のクラスに分類した情報を記憶するクラス分類情報記憶手段と，
ある符号化単位の符号化開始時に，前記クラス分類情報記憶手段を参照し，これから符号化する符号化対象データと同一のクラスに属する符号化済みの符号化対象データの確率モデル情報を用いて，前記コンテクスト情報バッファにおける該当するコンテクストテーブルを初期化するコンテクストテーブル初期値設定手段と，
前記コンテクストテーブル初期値設定手段によって初期化されたコンテクストテーブルが持つ確率モデル情報に従って符号化対象データを符号化し，その符号化結果に従って前記コンテクストテーブルが持つ確率モデル情報を更新するとともに，その更新された確率モデル情報を前記コンテクスト情報バッファにおけるコンテクストテーブルに書き出す符号化手段とを備える
ことを特徴とするコンテクスト適応エントロピ符号化装置。
【請求項５】
復号対象シンボルの条件付き発生確率をモデル化した確率モデル情報を保持するコンテクストテーブルを用いて，動画像復号における復号対象データをエントロピ復号するコンテクスト適応エントロピ復号方法において，
動画像復号におけるフレーム間予測に用いる復号済みの復号画像を格納する復号画像バッファと，
前記復号画像バッファに格納される復号画像のフレーム番号に関連付けて，復号対象となるブロック単位またはその集合であるスライス単位に書き出される前記コンテクストテーブルを格納するコンテクスト情報バッファとを用い，
前記コンテクスト情報バッファ内のメモリ領域の管理を，前記復号画像バッファ内のメモリ領域の管理と同期させて行うコンテクストテーブル管理処理過程と，
復号対象となるブロックまたはシンボルの復号対象データを，あらかじめ定められた分類基準に従って複数のクラスに分類した情報を記憶するクラス分類情報記憶手段を参照し，ある復号単位の復号開始時に，これから復号する復号対象データと同一のクラスに属する復号済みの復号対象データの確率モデル情報を用いて，前記コンテクスト情報バッファにおける該当するコンテクストテーブルを初期化するコンテクストテーブル初期値設定過程と，
前記コンテクストテーブル初期値設定過程によって初期化されたコンテクストテーブルが持つ確率モデル情報に従って復号対象データを復号し，その復号結果に従って前記コンテクストテーブルが持つ確率モデル情報を更新するとともに，その更新された確率モデル情報を前記コンテクスト情報バッファにおけるコンテクストテーブルに書き出す復号過程とを有する
ことを特徴とするコンテクスト適応エントロピ復号方法。
【請求項６】
請求項５記載のコンテクスト適応エントロピ復号方法において，
前記コンテクスト情報バッファを，前記復号画像バッファ内のメモリ領域に設け，前記復号画像バッファにおける復号画像格納用のメモリの確保および開放のタイミングに合わせて，対応するコンテクストテーブル格納用のメモリの確保および開放を行う
ことを特徴とするコンテクスト適応エントロピ復号方法。
【請求項７】
請求項５記載のコンテクスト適応エントロピ復号方法において，
前記コンテクスト情報バッファを，前記復号画像バッファとは別のメモリ領域に設け，前記復号画像バッファにおける復号画像格納用のメモリの確保および開放のタイミングに合わせて，対応するコンテクストテーブル格納用のメモリの確保および開放を行う
ことを特徴とするコンテクスト適応エントロピ復号方法。
【請求項８】
復号対象シンボルの条件付き発生確率をモデル化した確率モデル情報を保持するコンテクストテーブルを用いて，動画像復号における復号対象データをエントロピ復号するコンテクスト適応エントロピ復号装置において，
動画像復号におけるフレーム間予測に用いる復号済みの復号画像を格納する復号画像バッファと，
前記復号画像バッファに格納される復号画像のフレーム番号に関連付けて，復号対象となるブロック単位またはその集合であるスライス単位に書き出される前記コンテクストテーブルを格納するコンテクスト情報バッファと，
前記コンテクスト情報バッファ内のメモリ領域の管理を，前記復号画像バッファ内のメモリ領域の管理と同期させて行うコンテクストテーブル管理処理手段と，
復号対象となるブロックまたはシンボルの復号対象データを，あらかじめ定められた分類基準に従って複数のクラスに分類した情報を記憶するクラス分類情報記憶手段と，
ある復号単位の復号開始時に，前記クラス分類情報記憶手段を参照し，これから復号する復号対象データと同一のクラスに属する復号済みの復号対象データの確率モデル情報を用いて，前記コンテクスト情報バッファにおける該当するコンテクストテーブルを初期化するコンテクストテーブル初期値設定手段と，
前記コンテクストテーブル初期値設定手段によって初期化されたコンテクストテーブルが持つ確率モデル情報に従って復号対象データを復号し，その復号結果に従って前記コンテクストテーブルが持つ確率モデル情報を更新するとともに，その更新された確率モデル情報を前記コンテクスト情報バッファにおけるコンテクストテーブルに書き出す復号手段とを備える
ことを特徴とするコンテクスト適応エントロピ復号装置。
【請求項９】
請求項１，請求項２または請求項３記載のコンテクスト適応エントロピ符号化方法を，コンピュータに実行させるためのコンテクスト適応エントロピ符号化プログラム。
【請求項１０】
請求項５，請求項６または請求項７記載のコンテクスト適応エントロピ復号方法を，コンピュータに実行させるためのコンテクスト適応エントロピ復号プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，高能率画像信号符号化におけるコンテクスト適応エントロピ符号化，復号技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｈ．２６４／ＡＶＣ等の代表的な動画像符号化方式に対応した動画像符号化装置の構成例を，図１２に示す。
【０００３】
この動画像符号化装置は，例えばＹ，Ｃｂ，Ｃｒが各１０ビット／チャネルのＹＣｂＣｒフォーマットの画像信号を入力する。符号化対象の画像信号が入力されると，減算器１１０では，入力画像信号（被予測信号）と，予測信号との差分が算出される。変換・量子化部１１１では，算出された差分信号に対して，ＤＣＴ変換等の直交変換と，その変換係数に対する量子化が行われる。量子化された変換係数は，エントロピー符号化部１１９へ出力され，また逆量子化・逆変換部１１２へ送られる。
【０００４】
逆量子化・逆変換部１１２では，量子化された変換係数に対する逆量子化および逆変換が行われ，その出力と予測信号とが加算器１１３により加算されて復号信号が求められる。復号信号に対し，デブロックフィルタ１１４によりブロックノイズを低減するフィルタ処理が施され，結果の信号が，後のインター予測（フレーム間予測）における参照信号としてフレームメモリ１１５に格納される。
【０００５】
イントラ予測部１１６では，他の符号化済みフレームを参照しないフレーム内予測により，予測信号が生成される。一方，インター予測部１１８では，動き検出部１１７によって検出された動きベクトルに従って，フレームメモリ１１５に格納されている他の符号化・復号済みの信号を用いて，予測信号が生成される。
【０００６】
エントロピー符号化部１１９は，量子化された変換係数，動きベクトルその他の符号化情報をエントロピー符号化し，符号化ストリームを出力する。符号化制御部１００は，発生符号量の制御その他の全体の符号化の制御を行う。
【０００７】
図１３は，従来の代表的な動画像復号装置の構成例を示す。この動画像復号装置は，図１２に示す動画像符号化装置によって符号化された符号化ストリームを入力し，入力信号をエントロピ復号部２００によって復号する。復号された量子化変換係数は，逆量子化・逆変換部２１１によって逆量子化と逆ＤＣＴ変換等の逆変換処理が行われ，変換結果の予測残差信号が加算器２１４に出力される。
【０００８】
また，エントロピ復号部２００で復号された予測モード情報がイントラ予測部２１２，インター予測部２１３に出力され，イントラ予測の場合にはイントラ予測部２１２により，フレーム内予測による予測信号が生成され，インター予測の場合には，インター予測部２１３により，フレームメモリ２１６に格納されている既に復号された復号画像を参照してフレーム間予測の予測信号が生成される。
【０００９】
イントラ予測部２１２またはインター予測部２１３が出力する予測信号は，加算器２１４に出力され，加算器２１４にて逆量子化・逆変換部２１１の出力である予測残差信号に加算される。加算器２１４の出力信号は，デブロックフィルタ２１５によりブロックノイズを低減するフィルタ処理が施され，結果が復号画像として出力される。また，復号画像は，後のフレーム間予測復号における参照画像としてフレームメモリ２１６に格納される。復号制御部２１０は，全体の復号制御を行う。
【００１０】
図１２に示すような動画像符号化装置では，量子化されたＤＣＴ係数や動きベクトルなどの各種の符号化シンボル（これをシンタックス・エレメントという）を，エントロピ符号化部１１９によりエントロピ符号化する処理が行われる。
【００１１】
また，図１３に示すような動画像復号装置では，動画像符号化装置のエントロピ符号化部１１９によって符号化された符号化データを，エントロピ復号部２００によってシンタックス・エレメントに復号する。
【００１２】
Ｈ．２６４／ＡＶＣでは，このエントロピ符号化処理として，ＣＡＢＡＣ（非特許文献１参照）と呼ばれる方式が採用されている。ＣＡＢＡＣ（Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding ）は，コンテクスト適応型の算術符号に分類される方式であり，以下の３つの処理から構成される。
（１）binarization：多値のシンタックス・エレメントを２値信号へ変換する処理である。
（２）context modeling：符号化済みの２値信号に応じて，シンタックス・エレメントの２値信号の符号化のために，符号化対象シンボルの確率モデル（コンテクストテーブル）を選択する処理である。また，コンテスクトテーブルは，符号化済みの２値信号を用いて，更新される。
（３）binary arithmetic coding：選択されたコンテクストテーブルを用いて，２値信号を２値算術符号化する処理である。
【００１３】
コンテクストテーブルは，符号化対象シンボルに対して，周辺シンボルとの条件付き発生確率をモデル化したものである。周辺シンボルによって決定される状態をコンテクストと呼び，さらにコンテクストを細分化（コンテクスト分類と呼ぶ）し，各コンテクストに応じて，適切な確率モデルを付与することで，符号化効率の向上が図られている。
【００１４】
図１４に，ＣＡＢＡＣの構成例を示す。ＣＡＢＡＣ３００は，シンタックス・エレメントである多値信号を２値信号に変換する２値化部３０１と，符号化すべき２値信号の発生確率を周囲の状況に応じて計算・更新するコンテクスト計算部３０２と，コンテクスト計算部３０２から与えられた２値信号発生確率に基づき２値信号を算術符号化する２値算術符号化部３０３からなる。
【００１５】
コンテクスト計算部３０２では，２値信号の発生確率を複数保持しており，現在の符号化対象や周囲の状況に応じて発生確率を切り替えて２値算術符号化部３０３に与える。２値信号の発生確率は，発生確率が高い０，１のいずれかのシンボル（ＭＰＳ：Most Probable Symbol）とその発生確率テーブル（ＭＰＳの発生確率を持つテーブル。番号を指定すると対応した発生確率が得られる）の番号pStateIdx で保持されている（図１４（Ｂ）参照）。
【００１６】
発生確率テーブル番号pStateIdx に対応するＭＰＳの発生確率は，pStateIdx の値が大きくなるほど，ＭＰＳの高い発生確率に対応するようになっている。
【００１７】
ＣＡＢＡＣでは，コンテクスト計算部３０２が１つの符号化動作ごとにpStateIdx を更新することにより，２値信号の発生確率を適応的に切り替える。図１４（Ｃ）は，発生確率テーブル番号の更新値の表を示している。この表では，ＭＰＳ（Most Probable Symbol：０，１のうちで発生確率が高い方のシンボル）を符号化した場合の更新後のpStateIdx の値をtransIdxMPS ，ＬＰＳ（Least Probable Symbol ：０，１のうちで発生確率が低い方のシンボル）を符号化した場合の更新後のpStateIdx の値をtransIdxLPS として示している。この表に従って，ＭＰＳを符号化したか，ＬＰＳを符号化したかによって１符号化動作ごとに，発生確率テーブル番号pStateIdx が更新され，発生確率テーブルが切り替えられる。
【００１８】
この発生確率テーブル番号pStateIdx や，現在のＭＰＳ，符号化状態などの情報を１セットとして，マクロブロック（ＭＢ）タイプ，ＣＢＰ，ＢＣＢＰ，ＭＡＰ，ＭＶＤ等の符号化対象のシンタックス・エレメントごとに切り替えて，ＣＡＢＡＣによるエントロピ符号化が行われる。
【００１９】
符号化対象シンボルに対して，その周辺シンボルによって決定される状態をコンテクストと呼ぶが，このような符号化シンボルの条件付き発生確率をモデル化した確率モデルの情報（ＣＡＢＡＣでは，発生確率テーブル番号pStateIdx や発生確率テーブル，現在のＭＰＳ等の情報）を示すものを，ここではコンテクストテーブルとして説明する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００２０】
【非特許文献１】D.Marpe, H.Schwarz, and T.Wiegand,“Context-Based Adaptive Binary Arithmetic Coding in the H.264 / AVC Video Compression Standard ”, IEEE trans. CSVT, Vol.13, No.7, pp.620-636, July 2003 ．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
ＣＡＢＡＣは，マクロブロック（以下，ＭＢと記すこともある）の集合であるスライス（slice ）と呼ばれる単位で，コンテクストテーブルの初期化を実施する。従来技術では，スライスの符号化の開始時点でのコンテクストテーブルの初期値は，入力画像によらず，固定されたものを用いる。しかし，スライス内の信号は，必ずしも統計的性質が類似した信号であるとは限らない。例えば，動物体領域と背景領域とが混在する場合，両者は，統計的に異なる性質を有する。
【００２２】
本来，こうした統計的性質の異なる信号は，別のコンテクストへ分類することで，さらに，符号化効率の向上が見込める。つまり，前述のような統計的性質の異なる信号が混在した条件下では，コンテクスト分類による符号化効率の向上には改善の余地が残る。
【００２３】
そこで，本発明では，スライスの符号化の開始時点でのコンテクストテーブルの初期値を入力画像に応じて適応的に変更させる。こうした適応処理により，ＣＡＢＡＣが生成する符号長が短くなることで，符号化効率が向上するという効果が期待できる。
【００２４】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって，ＭＢを性質の類似した集合（クラスと呼ぶ）に分類し，同一クラスに属するＭＢ（参照ＭＢと呼ぶ）から，参照ＭＢの符号化終了時のコンテクストテーブルの情報を，初期化に用いるコンテクストテーブルの情報として継承する適応エントロピ符号化方法を確立することを目的とし，特に本発明は，クラスごとにコンテクストテーブルの情報を継承させるための効率のよい具体的な仕組みを提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明では，時空間領域においてマクロブロック（ＭＢ）を，性質の類似した集合（クラスと呼ぶ）に分類する。この分類は，マクロブロックの各符号化シンボルごとに行ってもよい。なお，分類するクラス数Ｍは，符号化器・復号器間で予め取り決めた値を用いるものとする。この値以外を用いる場合には，符号化データの付加情報として，復号器に伝送するものとする。ここで性質の類似した集合に分類するとは，画像の統計的性質が同じであったり，画像における位置がある特定領域であったりというように，あらかじめ定められた何らかの分類基準によって分類することをいう。
【００２６】
コンテクストテーブルの更新に用いる情報は，対象マクロブロックと同一クラスに属するマクロブロック（参照マクロブロック）から継承するものとする。参照マクロブロックはフレーム番号，スライス番号，ＭＢ番号に基づき同定されるものとする。参照マクロブロックを同定する方法としては，例えばフレーム番号，スライス番号，ＭＢ番号を指定する情報を符号化の付加情報とする方法，フレーム間予測での参照フレーム情報や参照領域の情報を用いる方法，またはこれらを組み合わせる方法などを用いることができる。なお，フレーム間予測における参照領域が複数のマクロブロックにまたがる場合には，最大面積を占めるマクロブロックを参照マクロブロックとすればよい。
【００２７】
コンテクストテーブルは，後続のマクロブロックにおいて参照可能なように，格納しておく必要がある。そこで，この格納を行うために，本発明では，コンテクスト情報バッファ（ＣＩＢ：Context info buffer ）と呼ぶバッファを準備する。マクロブロック単位で参照を切り替える場合，マクロブロックごとに，コンテクスト情報バッファＣＩＢに，そのマクロブロックにおけるコンテクストテーブルを格納する。スライス単位で参照を切り替える場合，スライスごとに，コンテクスト情報バッファＣＩＢにそのスライス内の指定されたマクロブロックにおけるコンテクストテーブルを格納する。ここで，指定するマクロブロックの位置は，例えばスライス内の最終マクロブロックに固定するというように，予め決められた位置に固定することも可能である。
【００２８】
Ｈ．２６４／ＡＶＣでは，フレーム間予測に用いる復号画像を格納するための画像バッファとして，復号画像バッファ（ＤＰＢ：Decoded Picture Buffer）を用意し（図１２のフレームメモリ１１５および図１３のフレームメモリ２１６），フレーム間予測における参照画像を復号画像バッファＤＰＢに格納する。復号画像バッファＤＰＢに格納されるデータは，長時間参照ピクチャ，短時間参照ピクチャ，非参照ピクチャに分類され，長時間参照ピクチャ，短時間参照ピクチャは，復号画像バッファＤＰＢ内の参照ピクチャメモリに格納され，非参照ピクチャは，復号画像バッファＤＰＢ内の出力ピクチャメモリに格納される。
【００２９】
そこで，ＣＩＢのメモリをピクチャ単位で管理することとし，そのメモリ管理を復号画像バッファＤＰＢと同期させて行う。実現方法としては，以下の２つがある。
〔ＣＩＢの管理方法１〕復号画像バッファＤＰＢ内に，別途，ＣＩＢ用のメモリ領域を確保する。
〔ＣＩＢの管理方法２〕復号画像バッファＤＰＢとは別に，ＣＩＢ用のメモリ領域を確保し，メモリ管理のタイミングに関して同期をとる。
【００３０】
前者の場合，メモリ管理の同期について，新たな処理は必要ない。ただし，復号画像バッファＤＰＢの解読が従来のＨ．２６４／ＡＶＣでは不可能となり，復号画像バッファＤＰＢに関する下位互換性が保持できなくなる。
【００３１】
後者の場合，復号画像バッファＤＰＢの内容は不変であるため，従来のＨ．２６４／ＡＶＣに対して，復号画像バッファＤＰＢに関する下位互換性が保証される。ただし，復号画像バッファＤＰＢとＣＩＢのメモリ管理の同期について，新たな処理が必要となる。
【００３２】
図１は，コンテクスト情報バッファＣＩＢの管理方法の例を説明する図であり，図１（Ａ）はＣＩＢの管理方法１の例，図１（Ｂ）はＣＩＢの管理方法２の例を示している。
【００３３】
〔ＣＩＢの管理方法１の詳細〕
ＣＩＢの管理方法１では，図１（Ａ）に示すように，復号画像バッファＤＰＢ内に，別途，ＣＩＢ用のメモリ領域を確保する。長時間参照ピクチャメモリ・短時間参照ピクチャメモリに対して，復号画像データが格納される際，同一ピクチャに対するＣＩＢの情報も格納する。なお，復号画像が格納される領域が長時間参照ピクチャメモリであれば，ＣＩＢのデータも長時間参照ピクチャメモリに対応して設けられた長時間参照ＣＩＢメモリに格納し，復号画像が格納される領域が短時間参照ピクチャメモリであれば，ＣＩＢのデータも短時間参照ピクチャメモリに対応して設けられた短時間参照ＣＩＢメモリに格納する。また，長時間参照ピクチャメモリ・短時間参照ピクチャメモリに対して，データの開放が行われる際，同一ピクチャに対するＣＩＢの情報も開放する。なお，ＣＩＢに関しては，出力ピクチャメモリは利用しない。この場合，ＣＩＢのメモリ管理について，別途，新たな処理を追加する必要がない。
【００３４】
〔ＣＩＢの管理方法２の詳細〕
ＣＩＢの管理方法２では，図１（Ｂ）に示すように，復号画像バッファＤＰＢとは別に，ＣＩＢ用のメモリ領域を確保し，メモリ確保・開放のタイミングに関して復号画像バッファＤＰＢとＣＩＢとで同期をとる。ＣＩＢ用のメモリ領域として，長時間参照ＣＩＢメモリ・短時間参照ＣＩＢメモリの２種類を用意する。
【００３５】
長時間参照ＣＩＢメモリは，復号画像バッファＤＰＢ内の長時間参照ピクチャメモリの確保・開放に連動して，メモリ確保・開放処理が行われる。一方，短時間参照ＣＩＢメモリは，復号画像バッファＤＰＢ内の短時間参照ピクチャメモリの確保・開放に連動して，メモリ確保・開放処理が行われる。これらメモリの確保・開放の方法に関しては，外部から与えられるものとする。例えば，格納された順番に開放するＦＩＦＯ（First In,First Out）が挙げられる。
【００３６】
この場合，復号画像バッファＤＰＢの内容は不変であるため，復号画像バッファＤＰＢの内容は従来のＨ．２６４／ＡＶＣ復号器においてもそのまま利用可能である。
【００３７】
コンテクスト情報バッファＣＩＢの最大容量を設定する。例えばＨ．２６４／ＡＶＣの場合，「レベル」として，復号器の能力や符号化ストリームの複雑さが規定されている。そこで，コンテクスト情報バッファＣＩＢの最大容量も，Ｈ．２６４／ＡＶＣに適用する場合には，レベルに応じて，その最大容量を変更するものとする。
【００３８】
すなわち，本発明の特徴は以下のとおりである。本発明は，符号化対象シンボルに対して，その周辺シンボルによって決定される状態をコンテクストと呼び，さらにコンテクストを細分化（コンテクスト分類と呼ぶ）し，各コンテクストに応じて，各コンテクストごとに，周辺シンボルの情報に基づき，符号化対象シンボルの条件付き発生確率をモデル化した確率モデルを付与することで適応的符号化処理を行うエントロピ符号化において，各ブロック（シンボル）をクラスと呼ぶ集合に分類し，クラスごとに符号化済みの情報を用いて確率モデルを更新し，更新した確率モデルを，後段の処理で参照可能な情報として，コンテクスト情報バッファＣＩＢのメモリに保持することを特徴とする。このコンテクスト情報バッファＣＩＢは，フレーム間予測に用いる復号画像を格納するための復号画像バッファＤＰＢに関連付けて設けられる。
【００３９】
この確率モデルの情報を格納するコンテクスト情報バッファＣＩＢ内のメモリ管理，例えばメモリ確保，バッファへの書込み，バッファ内の移動，バッファ内の開放といった管理は，復号画像バッファＤＰＢと同期させて行う。
【００４０】
フレーム単位でコンテクスト情報バッファＣＩＢ内のメモリ管理を行う際，フレーム番号を用いて，復号画像バッファＤＰＢ内の情報とコンテクスト情報バッファＣＩＢ内の情報を関連付ける。また，フレーム単位でコンテクスト情報バッファＣＩＢ内のメモリを並べ替える際，同一フレーム番号を用いて，復号画像バッファＤＰＢ内における各フレームの情報と同一順序となるように，コンテクスト情報バッファＣＩＢ内のメモリの移動を行う。
【００４１】
コンテクスト情報バッファＣＩＢは，復号画像バッファＤＰＢ内に設けてもよい。この場合，復号画像バッファＤＰＢ内に，別途，ＣＩＢ用のメモリ領域を設定し，復号画像バッファＤＰＢのメモリ確保・開放のタイミングに合わせて，ＣＩＢ用のメモリ領域の確保・開放を行う。また，コンテクスト情報バッファＣＩＢを，復号画像バッファＤＰＢとは別に設ける場合，復号画像バッファＤＰＢとは別に，ＣＩＢ用のメモリ領域を確保し，復号画像バッファＤＰＢのメモリ確保・開放のタイミングに合わせて，ＣＩＢ用のメモリ領域の確保・開放を行う。
【００４２】
ピクチャごとにＣＩＢ用のメモリを管理する際，各マクロブロックの符号化終了時における符号化対象シンボルの確率モデル（コンテクストテーブル）を短時間参照ピクチャメモリ内のＣＩＢ用のメモリ領域に書き出し，マクロブロック単位でコンテクストテーブルを参照するようにすることができる。
【００４３】
また，ピクチャごとにＣＩＢ用のメモリ領域を管理する際，外部から与えられるスライス内の参照マクロブロックの位置を読み込み，スライス内の参照マクロブロックの符号化終了時における符号化対象シンボルの確率モデル（コンテクストテーブル）を短時間参照ピクチャメモリ内のＣＩＢ用のメモリ領域に書き出し，スライス単位でコンテクストテーブルを参照するようにすることもできる。
【００４４】
動画像復号装置におけるエントロピ復号の場合にも，上記エントロピ符号化の場合と同様にコンテクスト情報バッファＣＩＢを用いて，復号対象ブロック（シンボル）と同一クラスの確率モデル（コンテクストテーブル）を参照して，エントロピ復号を実行する。
【発明の効果】
【００４５】
本発明により，同一の統計的性質をもつマクロブロックから構成されるクラスに対して，コンテクストテーブルの更新を行うため，クラス内の信号に特化した適応処理が可能となり，符号量削減が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】コンテクスト情報バッファＣＩＢの管理方法の例を説明する図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る要部を示すコンテクスト適応エントロピ符号化装置の構成図である。
【図３】コンテクスト適応エントロピ符号化装置による符号化処理のフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係る要部を示すコンテクスト適応エントロピ復号装置の構成図である。
【図５】コンテクスト適応エントロピ復号装置による復号処理のフローチャートである。
【図６】ＣＩＢへの書き出し方法１の処理を示すフローチャートである。
【図７】ＣＩＢへの書き出し方法２の処理を示すフローチャートである。
【図８】ＦＩＦＯの場合のＣＩＢ管理処理のフローチャートである。
【図９】メモリ管理コマンドを使用した場合のＣＩＢ管理処理のフローチャートである。
【図１０】ソフトウェアプログラムで実現するときのハードウェア構成例を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態による効果を説明するための図である。
【図１２】従来の動画像符号化装置の構成例を示す図である。
【図１３】従来の動画像復号装置の構成例を示す図である。
【図１４】従来のＣＡＢＡＣの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下，図面を用いながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。図２は，本発明の一実施形態に係る要部を示すコンテクスト適応エントロピ符号化装置の構成図である。
【００４８】
コンテクスト適応エントロピ符号化装置１は，クラス分類情報記憶部１０，コンテクストテーブル初期値設定部１１，コンテクスト計算部１２，２値化部１４，２値算術符号化部１５，コンテクスト情報バッファ（ＣＩＢ）１６を備える。コンテクスト計算部１２は，２値算術符号化部１５で用いる確率モデル（コンテクストテーブル）を選択するコンテクストテーブル選択部１３を有する。
【００４９】
復号画像バッファ（ＤＰＢ）１７は，図１２で説明したフレームメモリ１１５に相当するものであり，動画像符号化装置におけるローカル復号画像が格納される。図１で説明したように，コンテクスト情報バッファ１６は，復号画像バッファ１７とは別に設けるようにしてもよく，また，復号画像バッファ１７内に設けるようにしてもよい。
【００５０】
コンテクストテーブル管理処理部１８は，復号画像バッファ１７の管理に同期させてコンテクスト情報バッファ１６を管理する処理手段である。ここで，管理とは，情報の読み出し，バッファ内の移動，書き込み，不要となった情報の廃棄などをいい，コンテクストテーブル管理処理部１８は，コンテクスト情報バッファ１６と復号画像バッファ１７とを連動させてバッファ管理を行う。コンテクスト情報バッファ１６のバッファ管理においては，復号画像バッファ１７の情報を流用する。この流用では，例えばフレーム番号を用いて復号画像バッファ１７内の要素と，コンテクスト情報バッファ１６内の要素とを関連付ける。コンテクスト情報バッファ１６内の各フレームに対応するコンテクストテーブル群のデータを並べ替える際には，復号画像バッファ１７において各参照フレームに対して行う手順に従う。
【００５１】
図２に示すコンテクスト適応エントロピ符号化装置１は，Ｈ．２６４／ＡＶＣ等の動画像符号化装置において，量子化されたＤＣＴ係数や動きベクトルなどの各種の符号化シンボルをエントロピ符号化するときに用いられる。ここでは，例として主にＣＡＢＡＣをベースに，本発明を組み込む処理例を説明するが，本発明の対象は，ＣＡＢＡＣに限定されるものではなく，コンテクスト適応符号化であれば，他の方式にも同様に適用可能である。
【００５２】
２値化部１４は，図１４に示した従来のＣＡＢＡＣ３００における２値化部３０１と同様に，符号化対象であるシンタックス・エレメントの多値信号を２値信号に変換する処理を行う。なお，符号化対象信号が多値信号でないような場合には，２値化部１４を省略する構成としてもよい。
【００５３】
２値算術符号化部１５は，２値化部１４の出力である２値信号を，コンテクスト計算部１２から与えられた２値信号発生確率に従って算術符号化し，符号化ストリームの符号化ビットを出力する。２値算術符号化部１５についても，図１４に示した従来の２値算術符号化部３０３と同様なものにより構成することができる。
【００５４】
コンテクスト計算部１２も，現在の符号化対象や周囲の状況に応じてコンテクストテーブル選択部１３により２値信号の発生確率を切り替えて，２値算術符号化部１５に２値信号発生確率を与える処理を行う点に関しては基本的に従来技術と同様である。ただし，スライス符号化開始時などの符号化単位ごとに，コンテクストテーブル初期値設定部１１によって初期化されたコンテクストテーブルを用いる点が従来技術と異なる。
【００５５】
クラス分類情報記憶部１０には，複数フレームもしくは複数スライスについての各符号化済みマクロブロックがどのクラスに分類されているかの情報が記憶される。
【００５６】
コンテクストテーブル初期値設定部１１は，クラス分類情報記憶部１０に記憶されているクラスの分類情報に従って，ある符号化単位，例えばスライスの符号化開始時に，符号化開始時における符号化対象マクロブロックと同一クラスに属する参照マクロブロックのコンテクストテーブルの情報を，コンテクスト情報バッファ１６から取得し，その情報をもとにコンテクスト計算部１２で用いるコンテクストテーブルの初期化を行う。例えば，ＣＡＢＡＣの場合，発生確率テーブル番号pStateIdx として，参照マクロブロックの符号化結果によって更新された発生確率テーブル番号pStateIdx を初期値とする設定を行う。
【００５７】
これにより，２値算術符号化部１５では，クラス内の信号に特化した適応符号化が行われることになり，符号化効率が向上することになる。
【００５８】
次に，コンテクスト適応エントロピ符号化装置１の処理の流れについて，図３に示すフローチャートに従って説明する。ここでは，スライスの符号化開始時にコンテクストテーブルを初期化する場合の処理の流れを説明するが，ピクチャなどの他の符号化単位の開始時にコンテクストテーブルを初期化する実施も同様に可能である。また，符号化対象マクロブロックのクラスが他のクラスに変わったときに，コンテクストテーブルを初期化するようにしてもよい。
【００５９】
［ステップＳ１０］：すべてのスライスについて，以下のステップＳ１１〜Ｓ１１０の処理を繰り返す。
【００６０】
［ステップＳ１１］：符号化対象スライス内の全マクロブロックについて，コンテクスト適応エントロピ符号化の対象となるシンタックス・エレメントを読み込む。これは，例えばＤＣＴ係数，マクロブロックのモード情報，動きベクトル等である。
【００６１】
［ステップＳ１２］：シンタックス・エレメントごとに，コンテクストテーブルの更新に用いる符号化済みスライスにおけるシンタックス・エレメントのコンテクストテーブル情報を指定する。ここでのコンテクストテーブルの更新とは，コンテクストテーブルの初期化を意味し，コンテクストテーブル情報を指定するとは，コンテクスト情報バッファ（ＣＩＢ）１６に記憶されている該当するクラスのコンテクストテーブル情報を指定することを意味する。該当するクラスは，クラス分類情報記憶部１０を参照して決定される。従来のＣＡＢＡＣでは，シンタックス・エレメントごとに固定のテーブルを用いて，コンテクストテーブルを初期化していたのに対し，本装置では，クラスにチューニングされたコンテクストテーブル情報を用いてコンテクストテーブルを初期化する。
【００６２】
［ステップＳ１３］：次に，現在のスライス内のすべてのマクロブロック（ＭＢ）ごとに，以下のステップＳ１４〜Ｓ１９の処理を繰り返す。
【００６３】
［ステップＳ１４］：２値化部１４により多値のシンタックス・エレメントを２値信号へ変換する。この２値信号を以降では２値シンボルと呼ぶ。
【００６４】
［ステップＳ１５］：２値シンボルに対して，符号化済みの周辺マクロブロックの同種の２値シンボルの情報を用いて，コンテクストテーブルを選択する。ＣＡＢＡＣを用いる場合には，非特許文献１に示されているＣＡＢＡＣの規定に従う。
【００６５】
［ステップＳ１６］：コンテクストテーブルを同一クラスに属する符号化済みの２値シンボルを用いて更新する。ＣＡＢＡＣを用いる場合には，ＣＡＢＡＣの規定に従う。ＣＡＢＡＣの場合，図１４（Ｃ）に示した発生確率テーブル番号の更新値に従って，発生確率テーブル番号を更新することになる。スライスの先頭では，このコンテクストテーブルの更新を，ステップＳ１２で指定されたコンテクストテーブル情報を用いて行うことになる。
【００６６】
［ステップＳ１７］：更新されたコンテクストテーブルを用いて，符号化対象の２値シンボルを，２値算術符号化部１５によってエントロピ符号化する。
【００６７】
［ステップＳ１８］：更新されたコンテクストテーブルの情報を作業用のメモリに書き出して蓄積する。
【００６８】
［ステップＳ１９，Ｓ１１０］：以上の処理をスライス内のすべてのＭＢに対して繰り返し，さらにすべてのスライスに対して同様に処理を繰り返す。
【００６９】
［ステップＳ１１１］：ステップＳ１８で蓄積したコンテクストテーブルの情報を，コンテクスト情報バッファ１６の該当するピクチャに対応するメモリに書き出す。この処理の詳細については，図６または図７を用いて後述する。
【００７０】
図４は，本発明の一実施形態に係る要部を示すコンテクスト適応エントロピ復号装置の構成図である。
【００７１】
コンテクスト適応エントロピ復号装置２は，クラス分類情報記憶部２０，コンテクストテーブル初期値設定部２１，コンテクスト計算部２２，２値算術復号部２４，シンタックス・エレメント変換部２５，コンテクスト情報バッファ（ＣＩＢ）２６を備える。コンテクスト計算部２２は，２値算術復号部２４で用いる確率モデル（コンテクストテーブル）を選択するコンテクストテーブル選択部２３を有する。
【００７２】
このコンテクスト適応エントロピ復号装置２は，Ｈ．２６４／ＡＶＣ等の動画像復号装置において，動画像の符号化ストリームを復号するときに用いられる。ここでも符号化の場合と同様に，ＣＡＢＡＣをベースにした処理例を説明するが，コンテクスト適応復号であれば，他の方式にも同様に適用可能である。
【００７３】
２値算術復号部２４は，復号対象の符号化データを，コンテクスト計算部２２から与えられた２値信号発生確率に従って算術復号し，復号した結果の２値信号（２値シンボル）を出力する。シンタックス・エレメント変換部２５は，算術復号して得られた２値信号を多値のシンタックス・エレメントに変換する。これらは，従来のＣＡＢＡＣにおける復号方法と同様である。
【００７４】
コンテクスト計算部２２も，現在の復号対象や周囲の状況に応じてコンテクストテーブル選択部２３によって選択したコンテクストテーブルに従って発生確率を切り替えて，２値算術復号部２４に２値信号発生確率を与える処理を行う点に関しては基本的に従来技術と同様である。ただし，スライス復号開始時などの復号単位ごとに，コンテクストテーブル初期値設定部２１によって初期化されたコンテクストテーブルを用いる点が従来技術と異なる。
【００７５】
クラス分類情報記憶部２０には，復号画像バッファ２７に格納された復号画像に対応して，各復号済みマクロブロックがどのクラスに分類されているかの情報が記憶される。
【００７６】
コンテクストテーブル初期値設定部２１は，ある復号単位，例えばスライスの復号開始時に，クラス分類情報記憶部２０を参照して，復号開始時における復号対象マクロブロックと同一クラスに属する参照マクロブロックのコンテクストテーブルの情報を，コンテクスト情報バッファ２６から取得し，その情報をもとにコンテクスト計算部２２が用いるコンテクストテーブルの初期化を行う。例えば，ＣＡＢＡＣの場合，発生確率テーブル番号pStateIdx として，参照マクロブロックの復号結果によって更新された発生確率テーブル番号pStateIdx を初期値とする設定を行う。
【００７７】
コンテクスト情報バッファ（ＣＩＢ）２６，復号画像バッファ（ＤＰＢ）２７およびコンテクストテーブル管理処理部２８の機能は，それぞれ図２で説明したコンテクスト情報バッファ（ＣＩＢ）１６，復号画像バッファ（ＤＰＢ）１７およびコンテクストテーブル管理処理部１８の機能と同様である。
【００７８】
次に，コンテクスト適応エントロピ復号装置２の処理の流れについて，図５に示すフローチャートに従って説明する。ここでは，スライスの復号開始時にコンテクストテーブルを初期化する場合の処理の流れを説明するが，他の復号単位の開始時にコンテクストテーブルを初期化する実施も同様に可能である。また，復号対象マクロブロックのクラスが他のクラスに変わったときに，コンテクストテーブルを初期化するようにしてもよい。ただし，この初期化の単位は，符号化時の処理と合わせる必要がある。
【００７９】
［ステップＳ２０］：すべてのスライスについて，以下のステップＳ２１〜Ｓ２１０の処理を繰り返す。
【００８０】
［ステップＳ２１］：復号対象スライス内の全マクロブロックについて，コンテクスト適応エントロピ復号の対象となるシンタックス・エレメントの符号化データを読み込む。これは，例えばＤＣＴ係数，マクロブロックのモード情報，動きベクトル等をエントロピ符号化したデータである。
【００８１】
［ステップＳ２２］：シンタックス・エレメントごとに，コンテクストテーブルの更新に用いる復号済みスライスにおけるシンタックス・エレメントのコンテクストテーブル情報を指定する。ここでのコンテクストテーブルの更新とは，コンテクストテーブルの初期化を意味し，コンテクストテーブル情報を指定するとは，コンテクスト情報バッファ２６に記憶されている該当するクラスのコンテクストテーブル情報を指定することを意味する。該当するクラスは，クラス分類情報記憶部２０を参照して決定される。従来のＣＡＢＡＣでは，シンタックス・エレメントごとに固定のテーブルを用いて，コンテクストテーブルを初期化していたのに対し，本装置では，クラスにチューニングされたコンテクストテーブル情報を用いてコンテクストテーブルを初期化する。
【００８２】
［ステップＳ２３］：次に，現在のスライス内のすべてのマクロブロック（ＭＢ）ごとに，以下のステップＳ２４〜Ｓ２９の処理を繰り返す。
【００８３】
［ステップＳ２４］：復号済みの周辺マクロブロックの同種の２値シンボルの情報を用いて，コンテクストテーブルを選択する。ＣＡＢＡＣを用いる場合には，非特許文献１に示されているＣＡＢＡＣの規定に従う。
【００８４】
［ステップＳ２５］：コンテクストテーブルを同一クラスに属する復号済みの２値シンボルを用いて更新する。ＣＡＢＡＣを用いる場合には，ＣＡＢＡＣの規定に従う。スライスの先頭では，このコンテクストテーブルの更新を，ステップＳ２２で指定されたコンテクストテーブル情報を用いて行う。
【００８５】
［ステップＳ２６］：更新されたコンテクストテーブルを用いて，復号対象の２値シンボルを，２値算術復号部２４によってエントロピ復号する。
【００８６】
［ステップＳ２７］：復号された２値シンボルを，シンタックス・エレメント変換部２５によって多値のシンタックス・エレメントに変換し，出力する。
【００８７】
［ステップＳ２８］：更新されたコンテクストテーブルの情報を，作業用のメモリに書き出して蓄積する。
【００８８】
［ステップＳ２９，Ｓ２１０］：以上の処理をスライス内のすべてのＭＢに対して繰り返し，さらにすべてのスライスに対して同様に処理を繰り返す。
【００８９】
［ステップＳ２１１］：ステップＳ２８で蓄積したコンテクストテーブルの情報を，コンテクスト情報バッファ２６の該当するピクチャに対応するメモリに書き出す。この処理の詳細については，図６または図７を用いて後述する。
【００９０】
次に，図３に示すステップＳ１１１および図５に示すステップＳ２１１の詳細な処理について説明する。ＣＩＢへのコンテクストテーブルの書き出し方法の例として，図６に示すように，マクロブロック単位で書き出す方法（ＣＩＢへの書き出し方法１）と，図７に示すように，スライス単位で書き出す方法（ＣＩＢへの書き出し方法２）がある。
【００９１】
〔ＣＩＢへの書き出し方法１（マクロブロック単位での書出し）〕
図６は，ＣＩＢへの書き出し方法１の処理を示すフローチャートである。
【００９２】
［ステップＳ３０］：当該ピクチャの復号画像の格納先が短時間参照ピクチャメモリかどうかを判定する。判定結果が真の場合，ステップＳ３１へ進み，判定結果が偽の場合，ステップＳ３２へ進む。
【００９３】
［ステップＳ３１］ピクチャ内のすべてのマクロブロックについて，各マクロブロックの符号化終了時における符号化対象シンボルの確率モデル（コンテクストテーブル）を短時間参照ピクチャメモリ内のＣＩＢ用の領域に書き出す処理を繰り返し，最終マクロブロックまで繰り返したならば，書き出し処理を終了する。
【００９４】
［ステップＳ３２］：当該ピクチャの復号画像の格納先が長時間参照ピクチャメモリかどうかを判定する。判定結果が真の場合，ステップＳ３３へ進み，判定結果が偽の場合，すなわち復号画像が非参照ピクチャメモリに格納される場合，ＣＩＢに対する書き込み処理は行わないで処理を終了する。
【００９５】
［ステップＳ３３］ピクチャ内のすべてのマクロブロックについて，各マクロブロックの符号化終了時における符号化対象シンボルの確率モデル（コンテクストテーブル）を長時間参照ピクチャメモリ内のＣＩＢ用の領域に書き出す処理を繰り返し，最終マクロブロックまで繰り返したならば，書き出し処理を終了する。
【００９６】
〔ＣＩＢへの書き出し方法２（スライス単位での書出し）〕
図７は，ＣＩＢへの書き出し方法２の処理を示すフローチャートである。
【００９７】
［ステップＳ４０］：スライス内における参照マクロブロック位置を読み込む。
【００９８】
［ステップＳ４１］：当該ピクチャの復号画像の格納先が短時間参照ピクチャメモリかどうかを判定する。判定結果が真の場合，ステップＳ４２へ進み，判定結果が偽の場合，ステップＳ４３へ進む。
【００９９】
［ステップＳ４２］ピクチャ内のすべてのスライスについて，スライス内の参照マクロブロックの符号化終了時における符号化対象シンボルの確率モデル（コンテクストテーブル）を短時間参照ピクチャメモリ内のＣＩＢ用の領域に書き出す処理を繰り返し，最終スライスまで繰り返したならば，書き出し処理を終了する。
【０１００】
［ステップＳ４３］：当該ピクチャの復号画像の格納先が長時間参照ピクチャメモリかどうかを判定する。判定結果が真の場合，ステップＳ４４へ進み，判定結果が偽の場合，すなわち復号画像が非参照ピクチャメモリに格納される場合，ＣＩＢに対する書き込み処理は行わないで処理を終了する。
【０１０１】
［ステップＳ４４］ピクチャ内のすべてのスライスについて，スライス内の参照マクロブロックの符号化終了時における符号化対象シンボルの確率モデル（コンテクストテーブル）を長時間参照ピクチャメモリ内のＣＩＢ用の領域に書き出す処理を繰り返し，最終スライスまで繰り返したならば，書き出し処理を終了する。
【０１０２】
次に，図２に示すコンテクストテーブル管理処理部１８および図４に示すコンテクスト管理テーブル管理処理部２８が行う管理処理の流れについて説明する。バッファの管理例として，最初に，データが格納された順番に開放するＦＩＦＯの場合の例を説明し，次に，メモリ管理コマンドを使用した場合の例について説明する。
【０１０３】
〔ＣＩＢ管理処理の流れ（ＦＩＦＯの場合）〕
図８は，ＦＩＦＯの場合のＣＩＢ管理処理のフローチャートである。
【０１０４】
［ステップＳ５０］：復号画像バッファＤＰＢを読み込む。
【０１０５】
［ステップＳ５１］：次に，短時間参照ピクチャの格納枚数Ｎを読み込む。
【０１０６】
［ステップＳ５２］：また，現在の復号画像の格納枚数ｎを読み込む。
【０１０７】
［ステップＳ５３］：現在の復号画像の格納枚数ｎが短時間参照ピクチャの格納枚数Ｎよりも小さいかどうかを判定し，判定結果が真の場合にはステップＳ５４へ進み，偽の場合にはステップＳ５７へ進む。
【０１０８】
［ステップＳ５４］：復号画像バッファＤＰＢにおける短時間参照ピクチャメモリ内の各ピクチャデータを同定するインデックス（短時間参照ピクチャインデックス）を１つずつ大きな値にする。
【０１０９】
［ステップＳ５５］：短時間参照ピクチャインデックスを１として，現在の復号画像を短時間参照ピクチャメモリ内に格納する。
【０１１０】
［ステップＳ５６］：同一ピクチャのコンテクストテーブルを短時間参照ピクチャメモリ内のＣＩＢ用の領域（短時間参照ＣＩＢメモリ）に格納し，処理を終了する。
【０１１１】
［ステップＳ５７］：現在の格納枚数ｎがＮ以上の場合，短時間参照ピクチャインデックスとしてＮが与えられている短時間参照ピクチャメモリ内の復号画像データを開放し，非参照ピクチャメモリに格納する。
【０１１２】
［ステップＳ５８］：短時間参照ピクチャインデックスとしてＮが与えられている短時間参照ピクチャメモリ内のＣＩＢ用の領域（短時間参照ＣＩＢメモリ）のコンテクストテーブルのデータを開放する。
【０１１３】
［ステップＳ５９］：短時間参照ピクチャメモリ内の各ピクチャデータを同定するインデックス（短時間参照ピクチャインデックス）を１つずつ大きな値にする。
【０１１４】
［ステップＳ５１０］：短時間参照ピクチャインデックスを１として，現在の復号画像を短時間参照ピクチャメモリ内に格納する。
【０１１５】
［ステップＳ５１１］：同一ピクチャのコンテクストテーブルを短時間参照ピクチャメモリ内のＣＩＢ用の領域（短時間参照ＣＩＢメモリ）に格納し，処理を終了する。
【０１１６】
〔ＣＩＢ管理処理の流れ（メモリ管理コマンドを使用した場合）〕
図９は，メモリ管理コマンドを使用した場合のＣＩＢ管理処理のフローチャートである。
【０１１７】
［ステップＳ６０］：復号画像バッファＤＰＢを読み込む。
【０１１８】
［ステップＳ６１］：次に，復号画像バッファＤＰＢ内の復号画像データに関する制御信号を読み込む。
【０１１９】
［ステップＳ６２］：制御信号の意味に応じて，以下の処理を行う。
【０１２０】
・制御信号の意味が，指定した短時間参照ピクチャメモリの開放指示の場合：指定された短時間参照ピクチャメモリを開放し，非参照ピクチャメモリに変更する（ステップＳ６３）。次に，同じピクチャに対する短時間参照ＣＩＢメモリを開放する（ステップＳ６４）。
【０１２１】
・制御信号の意味が，指定した長時間参照ピクチャメモリの開放指示の場合：指定された長時間参照ピクチャメモリを開放し，非参照ピクチャメモリに変更する（ステップＳ６５）。次に，同じピクチャに対する長時間参照ＣＩＢメモリを開放する（ステップＳ６６）。
【０１２２】
・制御信号の意味が，指定した短時間参照ピクチャメモリを長時間参照ピクチャメモリに変更する指示の場合：指定された短時間参照ピクチャメモリを開放し，長時間参照ピクチャメモリに変更する（ステップＳ６７）。次に，同じピクチャに対する短時間参照ＣＩＢメモリを開放し，長短時間参照ＣＩＢメモリに変更する（ステップＳ６８）。
【０１２３】
・制御信号の意味が，長時間参照ピクチャメモリの枚数を変更する指示の場合：指定された枚数のピクチャが格納できるように，長時間参照ピクチャメモリに変更する（ステップＳ６９）。次に，指定された枚数のピクチャが格納できるように，長時間参照ＣＩＢメモリに変更する（ステップＳ６１０）。
【０１２４】
・制御信号の意味が，参照ピクチャをすべて初期化する指示の場合：すべての参照ピクチャを開放し，長時間参照ピクチャの最大番号を０に変更する（ステップＳ６１１）。次に，すべての短時間参照ＣＩＢメモリ，長時間参照ＣＩＢメモリを開放し，長時間参照ＣＩＢメモリの最大番号を０に変更する（ステップＳ６１２）。
【０１２５】
・制御信号の意味が，当該ピクチャを長時間参照ピクチャメモリに格納する指示の場合：当該ピクチャの復号画像を長時間参照ピクチャメモリに格納し，そのピクチャのコンテクストテーブルを長時間参照ＣＩＢメモリに格納する（ステップＳ６１３）。
【０１２６】
図１０に，本システムをソフトウェアプログラムを用いて実現する場合のハードウェア構成例を示す。本システムは，プログラムを実行するＣＰＵ３０と，ＣＰＵ３０がアクセスするプログラムやデータが格納されるＲＡＭ等のメモリ３１と，カメラ等からの符号化対象の画像信号を入力する画像信号入力部３２（ディスク装置等による画像信号を記憶する記憶部でもよい）と，ＣＰＵ３０に実行させるソフトウェアプログラムであるＨ．２６４に代表されるような動画像符号化プログラム３４が格納されたプログラム記憶装置３３と，ＣＰＵ３０がメモリ３１にロードされた動画像符号化プログラム３４を実行することにより生成された符号化ストリームを，例えばネットワークを介して出力する符号化ストリーム出力部３６（ディスク装置等による符号化ストリームを記憶する記憶部でもよい）とが，バスで接続された構成になっている。
【０１２７】
特に，本実施例に係るコンテクスト適応エントロピ符号化をＣＰＵ３０に実行させるためのコンテクスト適応エントロピ符号化プログラム３５は，動画像符号化プログラム３４の一部として，または動画像符号化プログラム３４とは別に，プログラム記憶装置３３に格納され，符号化時にはメモリ３１にロードされて実行される。
【０１２８】
本実施例に係るコンテクスト適応エントロピ復号方法をソフトウェアプログラムによって実現する場合にも，同様なハードウェア構成を用いて実現することが可能である。
【０１２９】
図１１は，本発明の実施形態による効果を説明するための図である。本技術は，歪量を増加させないで符号量の削減を図るものであるが，そのために同一被写体に属するマクロブロックを時空間でのクラスに分類し，クラスごとにＣＡＢＡＣの適応処理を限定して実施する。これにより，クラス内の信号に特化した処理を実現し，コンテクスト分類を精錬することによる符号量の削減が可能になる。
【０１３０】
図１１の（Ａ１）は，時空間画像において，１つの被写体が移動している様子を示しており，図１１の（Ｂ１）は，２つの被写体が反対方向に移動している様子を示している。図１１の（Ａ２），（Ｂ２）は，これらの時空間画像を連続的に示した図である。この移動する被写体や，静止状態の背景画像のように，それぞれ同一特性を持つマクロブロックについては同一の集合（クラス）に分類し，その集合内にＣＡＢＡＣを特化させることで，すなわち，コンテクストテーブルの初期値の設定を固定値から，クラスごとの適応設定にすることにより，符号化効率を向上させることが可能になる。
【符号の説明】
【０１３１】
１    コンテクスト適応エントロピ符号化装置
１０，２０  クラス分類情報記憶部
１１，２１  コンテクストテーブル初期値設定部
１２，２２  コンテクスト計算部
１３，２３  コンテクストテーブル選択部
１４  ２値化部
１５  ２値算術符号化部
１６，２６  コンテクスト情報バッファ（ＣＩＢ）
１７，２７  復号画像バッファ（ＤＰＢ）
１８，２８  コンテクストテーブル管理処理部
２    コンテクスト適応エントロピ復号装置
２４  ２値算術復号部
２５  シンタックス・エレメント変換部
【図１】
2011055180.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011055180.tif 000009
【図８】
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【図９】
2011055180.tif 000011
【図１０】
2011055180.tif 000012
【図１１】
2011055180.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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