(57)【要約】【課題】  符号化ブロックフラグ（ＣＢＦ）の値を保持するレジスタの値を高速に更新する。【解決手段】  ピクチャ内の各符号木ユニット（ＣＴＵ）に対する処理を開始する前に、ＣＢＦの値を保持するレジスタの値を予め定められた初期値に全て初期化する。復号したＣＢＦの値が前記初期値と異なる場合のみ、レジスタの値を該復号値に更新する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木構造で階層的に定義された符号ユニットから構成される符号木ユニットを単位として分割されたピクチャを符号化した符号化データを復号する画像復号装置であって、
符号ユニットはさらに木構造で階層的に定義された変換ユニットから構成される変換木を含み、前記符号化データは各々の変換ユニットが非ゼロ値を含むか否かを表す符号化ブロックフラグをシンタクス要素に含み、前記画像復号装置は、
シンタクス要素を復号するシンタクス要素復号手段と、
各々の変換ユニットに対応する符号化ブロックフラグの値を保持する符号化ブロックフラグ保持手段と、
前記符号化ブロックフラグ保持手段が保持する値を更新するフラグ値更新手段を有し、
前記フラグ値更新手段は、各符号木ユニットに対する処理の前に、前記符号化ブロックフラグ保持手段が保持する値を予め定められた初期値に初期化し、前記シンタクス要素復号手段により復号された符号化ブロックフラグの値が、前記予め定められた初期値と異なる値であるときに、対応する符号化ブロックフラグ保持手段が保持する値を、前記復号された符号化ブロックフラグの値に更新することを特徴とする画像復号装置。
【請求項２】
前記符号化ブロックフラグは、画素を構成する輝度または色差成分のうち色差成分に対応する変換ユニットが非ゼロ値を含むか否かを表し、前記予め定められた初期値が０であることを特徴とする請求項１に記載の画像復号装置。
【請求項３】
前記符号化ブロックフラグは、画素を構成する輝度または色差成分のうち輝度成分に対応する変換ユニットが非ゼロ値を含むか否かを表し、前記予め定められた初期値が１であることを特徴とする請求項１に記載の画像復号装置。
【請求項４】
木構造で階層的に定義された符号ユニットから構成される符号木ユニットを単位として分割されたピクチャを符号化した符号化データを復号する画像復号方法であって、
符号ユニットはさらに木構造で階層的に定義された変換ユニットから構成される変換木を含み、前記符号化データは各々の変換ユニットが非ゼロ値を含むか否かを表す符号化ブロックフラグをシンタクス要素に含み、前記画像復号方法は、
シンタクス要素を復号するシンタクス要素復号工程と、
各々の変換ユニットに対応する符号化ブロックフラグの値を符号化ブロックフラグ保持手段に保持する符号化ブロックフラグ保持工程と、
前記符号化ブロックフラグ保持手段が保持する値を更新するフラグ値更新工程を有し、
前記フラグ値更新工程は、各符号木ユニットに対する処理の前に、前記符号化ブロックフラグ保持手段が保持する値を予め定められた初期値に初期化し、前記シンタクス要素復号工程により復号された符号化ブロックフラグの値が、前記予め定められた初期値と異なる値であるときに、対応する符号化ブロックフラグ保持手段が保持する値を、前記復号された符号化ブロックフラグの値に更新することを特徴とする画像復号方法。
【請求項５】
コンピュータが読み出して実行することにより、前記コンピュータを、請求項１に記載の画像復号装置として機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は画像符号化装置、画像符号化方法及びプログラムに関し、特にエントロピー復号処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
動画像の圧縮記録に用いられる符号化方式として、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ（以下Ｈ．２６４）が知られている。（非特許文献１）
近年、Ｈ．２６４の後継としてさらに高効率な符号化方式の国際標準化を行う活動が開始されて、ＪＣＴ−ＶＣ（Ｊｏｉｎｔ  Ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ  Ｔｅａｍ  ｏｎ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ）がＩＳＯ／ＩＥＣとＩＴＵ−Ｔの間で設立された。ＪＣＴ−ＶＣでは、Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ符号化方式（以下、ＨＥＶＣ）が標準化された（非特許文献２）。
【０００３】
ＨＥＶＣでは、符号木ユニット（Ｃｏｄｉｎｇ  Ｔｒｅｅ  Ｕｎｉｔ：以下、ＣＴＵと記す）と呼ばれるブロックを単位としてピクチャの符号化を行う。符号木ユニットは、木構造で階層的に定義される符号ユニット（Ｃｏｄｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：以下、ＣＵと記す）と呼ばれるブロックから構成される。ＣＵは、フレーム間予測またはフレーム内予測に使用されるモードや動きベクトルを含む予測ユニット（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ  Ｕｎｉｔ）と呼ばれる要素と、次に述べる変換木（Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  Ｔｒｅｅ）と呼ばれる要素から成る。
【０００４】
ＨＥＶＣでは、直交変換の単位となる矩形に対して変換ユニット（Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  Ｕｎｉｔ：以下、ＴＵと記す）という名称が与えられている。各々のＴＵは、図９の（ａ）に示すようにＴＵを階層的に含む変換木と呼ばれる要素を構成する。変換木の各階層にはｓｐｌｉｔ＿ｔｒａｎｓｆｏｒｍ＿ｆｌａｇと呼ばれるシンタクス要素が定義されており、該シンタクス要素は、ＴＵの大きさをさらに分割するか否かを表している。このような階層構造を備えることにより、ＨＥＶＣでは、例えば図９の（ｂ）に示すように直交変換の矩形のサイズを柔軟に選択できるようになっている。
【０００５】
ＨＥＶＣでは、直交変換されたＴＵに非ゼロ値の変換係数を含むか否かという情報が、符号化ブロックフラグ（Ｃｏｄｅｄ  Ｂｌｏｃｋ  Ｆｌａｇ：以下、ＣＢＦと記す）と呼ばれるシンタクス要素で符号化される。ＨＥＶＣでは、画素を構成する各色コンポーネントであるＹ成分（輝度成分），Ｃｂ成分（色差成分）、Ｃｒ成分（色差成分）各々に対するＣＢＦとして、ｃｂｆ＿ｌｕｍａ、ｃｂｆ＿ｃｂ、ｃｂｆ＿ｃｒが定義されている。
【０００６】
ＣＢＦのうちｃｂｆ＿ｃｂとｃｂｆ＿ｃｒ（以下、色差ＣＢＦと記す）は、変換木の各階層で符号化される。ある階層の色差ＣＢＦの値が“０”である場合、該階層以下に含まれる全てのＴＵ内の全ての色差（ｃｂまたはｃｒのいずれか）の変換係数の値が０であることを意味する。一方、色差ＣＢＦの値が“１”の場合は、当該階層以下の変換木に含まれるいずれかのＴＵ内に少なくとも１つ以上の値が０でない色差の変換係数が存在することを意味する。
【０００７】
上述のように、色差ＣＢＦは変換木の各階層で符号化され、具体的には図８に示すシンタクス構造で表される。ただし図８（１）で示すように一つ上の階層のｃｂｆ＿ｃｂの値（図８ｃｂｆ＿ｃｂ［ｘＢａｓｅ］［ｙＢａｓｅ］［ｔｒａｆｏＤｅｐｔｈ−１］）が０である場合は、その下の階層にはｃｂｆ＿ｃｂが符号化データに出現せず暗黙的に値“０”が導出される。ｃｂｆ＿ｃｒについても、図８の判定式（２）で示すように、ｃｂｆ＿ｃｂと同様の暗黙的な値の導出が適用される。図１０に、色差ＣＢＦの暗黙的な導出方法を例示する。図１０（ａ）において、階層＃１の領域１００１の色差ＣＢＦの値が０であるので、その下の階層に位置する４個の色差ＣＢＦの値は暗黙的に０が導出される。階層＃２の領域１００２及び領域１００３も同様に値が０であり、その下の階層に位置する対応する各々の色差ＣＢＦの値（図中、網掛けで示す）は暗黙的に０となる。また、図１０（ｂ）に示すように、最上位階層のＣＢＦの値が０である場合、それより下の階層の全ての色差ＣＢＦの値が暗黙的に０となる。
【０００８】
一方、ｃｂｆ＿ｌｕｍａ（以下、輝度ＣＢＦと記す）に関しては、色差ＣＢＦと異なり、変換木の各階層ではなくＴＵ毎に符号化される。また、図８の（３）に示すように、符号化対象のＣＵがイントラ予測であるか、符号化対象の変換木の階層深さが０でないか、あるいは符号化対象のｃｂｆ＿ｃｂまたはｃｂｆ＿ｃｒが１であるときに、符号化データに出現する。いずれの条件も満たされない（符号化データに輝度ＣＢＦが出現しない）場合は、当該階層の輝度ＣＢＦの値は暗黙的に“１”が導出される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４  （０３／２０１０）  Ａｄｖａｎｃｅｄ  ｖｉｄｅｏ  ｃｏｄｉｎｇ  ｆｏｒ  ｇｅｎｅｒｉｃ  ａｕｄｉｏ  ｖｉｓｕａｌ  ｓｅｒｖｉｃｅｓ
【非特許文献２】ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６５  （０４／２０１３）  Ｈｉｇｈ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｖｉｄｅｏ  ｃｏｄｉｎｇ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、ＣＢＦの値は逆量子化・逆直交変換処理の対象となる変換係数を展開するのに参照されるため、復号時に値をレジスタ等に保持しておく必要がある。ＨＥＶＣに対応する画像復号装置においては、ＣＵまたはＴＵのあらゆる分割パターンに対応するため、図４に示すように階層毎にＣＢＦの値を保持するためのレジスタを実装することになる。この場合、暗黙的にＣＢＦの値が導出されるときに、レジスタの値の更新処理が煩雑になるという課題がある。
【００１１】
例えば、図１１に示す階層＃１の領域１１０１の色差ＣＢＦの復号値が０であるとき、階層＃２の領域１１０２に対応する４個のレジスタと、階層＃３の領域１１０３に対応する１６個のレジスタを全て０に更新しなければならない。これをＬＳＩに実装する場合、合計２０個のレジスタを更新するために２０クロックサイクルの処理時間を要することになり、復号処理速度が低下する。
【００１２】
したがって、本願発明は、暗黙的にＣＢＦの値が導出されるときにレジスタの値の更新処理の煩雑さを軽減し、従来よりも高速に復号処理を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述の課題を解決するため、本願発明の画像復号装置は、木構造で階層的に定義された符号ユニットから構成される符号木ユニットを単位として分割されたピクチャを符号化した符号化データを復号する画像復号装置であって、符号ユニットはさらに木構造で階層的に定義された変換ユニットから構成される変換木を含み、前記符号化データは各々の変換ユニットが非ゼロ値を含むか否かを表す符号化ブロックフラグをシンタクス要素に含み、前記画像復号装置は、
シンタクス要素を復号するシンタクス要素復号手段と、
各々の変換ユニットに対応する符号化ブロックフラグの値を保持する符号化ブロックフラグ保持手段と、
前記符号化ブロックフラグ保持手段が保持する値を更新するフラグ値更新手段を有し、
前記フラグ値更新手段は、各符号木ユニットに対する処理の前に、前記符号化ブロックフラグ保持手段が保持する値を予め定められた初期値に初期化し、前記シンタクス要素復号手段により復号された符号化ブロックフラグの値が、前記予め定められた初期値と異なる値であるときに、対応する符号化ブロックフラグ保持手段が保持する値を、前記復号された符号化ブロックフラグの値に更新することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本願発明の画像復号装置は、ピクチャ内の各符号木ユニットに対する処理を開始する前に、符号化ブロックフラグ保持手段が保持する値が予め定められた初期値へ全て初期化される。シンタクス要素復号手段により復号された符号化ブロックフラグの値が、前記初期値と異なる値であるときに、対応する符号化ブロックフラグ保持手段が保持する値が、符号化ブロックフラグの値に更新される。よって、シンタクス要素として復号された符号化ブロックフラグの復号結果に応じて、該符号化ブロックよりも下の階層の符号化ブロックの値を暗黙的に導出して符号化ブロックフラグ保持手段が保持する値を更新する必要がない。よって、従来よりも高速に復号処理を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態１の画像復号装置の構成を表すブロック図
【図２】実施形態１の符号化データ復号部の詳細な構成を表すブロック図
【図３】実施形態１のフラグ値更新部の処理を説明するフローチャート
【図４】符号化ブロックフラグ保持部２０３が保持するレジスタの概念図
【図５】ＣＢＦの値を保持するレジスタの初期値を表す図
【図６】色差ＣＢＦレジスタの値が更新される様子を表す図
【図７】輝度ＣＢＦレジスタの値が更新される様子を表す図
【図８】変換木のシンタクスを説明する図
【図９】変換木の概念と変換ユニットの分割を例示する図
【図１０】ＣＢＦの値の暗黙的な導出を例示する図
【図１１】従来の画像復号装置でＣＢＦレジスタの値が更新される様子を表す図
【図１２】本願発明の画像復号装置に適用可能なコンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付の図面を参照して、本願発明をその好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態において示す構成は一例に過ぎず、本願発明は図示された構成に限定されるものではない。
【００１７】
＜実施形態１＞
本願発明の実施形態１の画像復号装置の構成を図１に示す。以下、図１を参照して、本実施形態の画像復号装置を説明する。
【００１８】
なお、本実施形態の画像復号装置はＨＥＶＣにより符号化された符号化データを復号するが、本願発明はこれに限定されるものではない。また、以降の説明において、ＨＥＶＣの符号化データの構成要素である符号木ユニット（Ｃｏｄｉｎｇ  Ｔｒｅｅ  Ｕｎｉｔ）をＣＴＵと記す。同様に、符号ユニット（Ｃｏｄｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）をＣＵと記し、変換ユニット（Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  Ｕｎｉｔ）をＴＵと記し、符号化ブロックフラグ（Ｃｏｄｅｄ  Ｂｌｏｃｋ  Ｆｌａｇ）をＣＢＦと記す。輝度成分のＣＢＦをｃｂｆ＿ｌｕｍａまたは輝度ＣＢＦと記し、色差成分ＣｂのＣＢＦをｃｂｆ＿ｃｂと記し、色差成分ＣｒのＣＢＦをｃｂｆ＿ｃｒと記す。また、ｃｂｆ＿ｃｂ及びｃｂｆ＿ｃｒをまとめて色差ＣＢＦとも記す。実施形態１の画像復号装置は木構造で階層的に定義された符号ユニットから構成される符号木ユニットを単位として分割されたピクチャを符号化した符号化データを復号するものである。また、符号ユニットはさらに木構造で階層的に定義された変換ユニットから構成される変換木を含み、前記符号化データは各々の変換ユニットが非ゼロ値を含むか否かを表す符号化ブロックフラグをシンタクス要素に含む。
【００１９】
符号化データ復号部１００は外部から入力された符号化データを、ピクチャを構成するＣＴＵ毎にエントロピー復号し、変換係数と、動きベクトルデータや予測モード等の符号化パラメータとを出力する。逆量子化・逆変換部１１１は、符号化データ復号部１００から出力された変換係数に対し逆量子化と逆変換を行い、予測残差データを出力する。イントラ予測部１１２は、復号済みの周辺画素データからイントラ予測値を生成し、逆量子化・逆変換部１１１から出力された予測残差データと該イントラ予測値とを加算して、復号画像データを出力する。
【００２０】
予測画像生成部１１３は、符号化データ復号部１００から出力された動きベクトルデータを元に、フレームメモリ１１６から参照画素を読み出す。読み出された参照画素は動き補償部１１４へ出力される。動き補償部１１４は、予測画像生成部１１３から出力された予測画像と逆量子化・逆変換部１１１から出力された予測残差データを加算して、復号画像データ生成し、イントラ予測部１１２及びループフィルタ部１１５へ出力する。
【００２１】
ループフィルタ部１１５は、イントラ予測部１１２及び動き補償部１１４から出力された復号画像データに対して、ブロック歪除去などの各種フィルタ処理を行う。フィルタ処理が施された復号画像データはフレームメモリ１１６へ格納される。
【００２２】
次に、図２を参照して、符号化データ復号部１００の詳細な構成を説明する。符号化データ入力部２０１は、入力された符号化データをＦＩＦＯメモリ（不図示）及びビットシフタ（不図示）に保持する。符号化データ入力部２０１は、シンタクス要素復号部２０２からの符号化データに対する頭出し処理の要求に従い、ビットシフタを用いて符号化データの頭出しを行う。
【００２３】
シンタクス要素復号部２０２は、コンテキスト適応型算術符号化処理によりエントロピー符号化されている各種シンタクス要素の符号化データを復号する。シンタクス要素復号部２０２は、復号結果に応じて、符号化データ入力部２０１に対して符号化データの頭出し処理の要求を行う。
【００２４】
符号化ブロックフラグ保持部２０３は、図４に示すように、変換木の各階層に対応する色差ＣＢＦの値を保持するレジスタを備える。図４において、階層＃０は６４×６４画素のサイズに対応しており、以下同様に階層＃１は３２×３２画素に、階層＃２は１６×１６画素に、階層＃３は８×８画素に対応している。階層＃０には１個のレジスタのみ存在し、階層＃１には４個、階層＃２には１６個、階層＃３には６４個のレジスタが備わっている。なお、図４ではｃｂｆ＿ｃｂに対応するレジスタを例示しているが、符号化ブロックフラグ保持部はｃｂｆ＿ｃｒ、ｃｂｆ＿ｌｕｍａに対応するレジスタも同様に備えている。
【００２５】
シンタクス要素復号部２０２は、復号したシンタクス要素がＣＢＦである場合、ＣＢＦ情報をフラグ値更新部２０４へ出力する。ここで、ＣＢＦ情報とは、階層番号、復号したＣＢＦに対応する変換木の座標、復号したＣＢＦの種別（ｃｂｆ＿ｌｕｍａ、ｃｂｆ＿ｃｂ、ｃｂｆ＿ｃｒのいずれか）と、復号したＣＢＦの値とから成る。また、図８の（１）および（２）の判定文で示すように、色差ＣＢＦが符号化データに出現するか否かを判定するために、シンタクス要素復号部２０２は一つ上の階層の色差ＣＢＦを参照する必要がある。よって、シンタクス要素復号部２０２は符号化ブロックフラグ保持部２０３に保持されている色差ＣＢＦの値を参照する。
【００２６】
フラグ値更新部２０４は、シンタクス要素復号部２０２から出力されたＣＢＦ情報を受信し、符号化ブロックフラグ保持部２０３が備えるレジスタの値を更新する。フラグ値更新部２０４の詳細な動作については後述する。
【００２７】
符号化パラメータ出力部２０５は、シンタクス要素復号部２０２によって復号された動きベクトルや予測モードなどの符号化パラメータを、逆量子化・逆変換部１１１（図１）及び予測画像生成部１１３（図１）へ出力する。
【００２８】
変換係数出力部２０６は、シンタクス要素復号部２０２によって復号された変換係数を、逆量子化・逆変換部１１１（図１）へ出力する。ただし、ＣＢＦの値が０のＴＵについては、対応する変換係数の値はエントロピー符号化されていないため、シンタクス要素復号部２０２から変換係数出力部２０６へ出力されない。よって、変換係数出力部２０６は符号化ブロックフラグ保持部２０３に保持されているＣＢＦの値を参照して、変換係数を出力する。具体的には、ＣＢＦの値が０である場合は、対応するＴＵの変換係数を全て０と解釈して、逆量子化・逆変換部１１１（図１）へ０を出力する。
【００２９】
次に、フラグ値更新部２０４の詳細な動作を、図３のフローチャートを参照して説明する。図３は、フラグ値更新部２０４のＣＴＵに対する処理のフローを表している。まず、ステップＳ１０１でＣＢＦの値を保持するレジスタを初期化する。図５（ａ）に、ステップＳ１０１で初期化された直後の色差ＣＢＦのレジスタ値を示し、図５（ｂ）に、ステップＳ１０１で初期化された直後の輝度ＣＢＦのレジスタ値を示す。色差ＣＢＦに対応するレジスタｃｂｆ＿ｃｂ＿ｒｅｇ［］［］［］及びｃｂｆ＿ｃｒ＿ｒｅｇ［］［］［］は全て０に初期化される。一方、輝度ＣＢＦに対応するレジスタｃｂｆ＿ｌｕｍａ＿ｒｅｇ［］［］［］は全て１に初期化される。
【００３０】
次に、ステップＳ１０２で、シンタクス要素復号部２０２からＣＢＦ情報を受信する。受信したＣＢＦがｃｂｆ＿ｌｕｍａである場合（ステップＳ１０３でＹｅｓ）は、ステップＳ１０４へ処理を進め、そうでない場合（ステップＳ１０３でＮｏ、即ち受信したＣＢＦがｃｂｆ＿ｃｂまたはｃｂｆ＿ｃｒ）は、ステップＳ１０６へ進む。
【００３１】
ステップＳ１０４でｃｂｆ＿ｌｕｍａの値を判定し、ｃｂｆ＿ｌｕｍａの値が０である場合（ステップＳ１０４でＹｅｓ）は、ステップＳ１０５へ処理を進める。そうでない場合（ステップＳ１０４でＮｏ）は、ステップＳ１０８へ処理を進める。ステップＳ１０５で、シンタクス要素復号部２０２から受信した階層番号及び復号したＣＢＦに対応する座標を基に、受信したＣＢＦに対応するレジスタを特定し、該レジスタの値を０に更新する。ステップＳ１０５の処理を終えた後、ステップＳ１０８へ処理を進める。
【００３２】
ステップＳ１０６では、シンタクス要素復号部２０２から受信したＣＢＦ情報のうちｃｂｆ＿ｃｂまたはｃｂｆ＿ｃｒの値を判定する。値が１である場合（ステップＳ１０６でＹｅｓ）はステップＳ１０７へ進み、そうでない場合（ステップＳ１０７でＮｏ）はステップＳ１０８へ処理を進める。
【００３３】
ステップＳ１０７で、シンタクス要素復号部２０２から受信したＣＢＦの種別（ｃｂｆ＿ｃｂまたはｃｂｆ＿ｃｒのいずれか）、階層番号及びＣＢＦに対応する座標を基に、受信したＣＢＦに対応するレジスタを特定し、該レジスタの値を１に更新する。ステップＳ１０７の処理を終えたら、ステップＳ１０８へ進む。
【００３４】
ステップＳ１０８では、ＣＴＵに対する処理を終えたか否かを判定する。即ち、ＣＴＵに含まれる全てのＴＵを処理し終えたか否かを判定する。ＣＴＵ処理を終えた場合（ステップＳ１０８でＹｅｓ）は処理を終了する。そうでない場合（ステップＳ１０８でＮｏ）はステップＳ１０２へ処理を進める。
【００３５】
以上に説明した処理により色差ＣＢＦのレジスタの値が更新される様子を、図６を参照して説明する。なお、説明を簡単にするため、ＣＵ（符号化ユニット）のサイズが６４×６４画素であり、ＣＵ内の変換木を構成する全てのＴＵのサイズが８×８画素であるものとして説明する。
【００３６】
図６において、シンタクス要素復号部２０２による復号の結果、階層＃０の色差ＣＢＦが１であることが分かり、領域６０１の色差ＣＢＦレジスタの値は１に更新されている。階層＃１では、領域６１２及び領域６１３の色差ＣＢＦの値が１であることが分かり、領域６１２及び領域６１３の色差ＣＢＦレジスタの値は１に更新されている。一方、領域６１１及び領域６１３の色差ＣＢＦの値が０であることが分かり、対応する色差レジスタの値は初期値０が保持される。階層＃２において、その上位階層（階層＃１）の色差ＣＢＦの値が０である領域（６２０で示される太枠）の色差ＣＢＦは符号化データに出現せず、暗黙的に０が導出される。階層＃３の領域６３０についても同様に、色差ＣＢＦは０が暗黙的に導出される。領域６２０〜６３０に対応するいずれのレジスタについても、値は更新されず初期値が保持される。従来の画像復号装置では、例えば図６の領域５１１の色差ＣＢＦを復号する際に、その下の階層の色差ＣＢＦレジスタ（図６の６２０と６３０）を更新する必要があり、更新処理に多くのクロックサイクルを要していた。一方、本実施形態の画像復号装置では、図３のステップＳ１０１において色差ＣＢＦの値を保持するレジスタの値を全て０に初期化しているため、下の階層のレジスタ値を更新する必要が無く、従来よりも高速に符号化データを復号することができる。
【００３７】
次に、輝度ＣＢＦレジスタの値が更新される様子を、図７を参照して説明する。なお、説明を簡単にするため、ＣＴＵを構成する全てのＣＵ（符号化ユニット）のサイズが１６×１６画素であり、予測モードはインター予測であり、図７に例示するＣＢＦは全て変換木の階層＃０に対応するものとして説明する。
【００３８】
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、色差ＣＢＦに対応するレジスタｃｂｆ＿ｃｂ＿ｒｅｇ［］［］［］及びｃｂｆ＿ｃｒ＿ｒｅｇ［］［］［］の値をそれぞれ表している。図７（ｃ）は、輝度ＣＢＦに対応するレジスタｃｂｆ＿ｌｕｍａ＿ｒｅｇ［］［］［］の値を表している。図７の７１１〜７２２で示される領域のＣＢＦの値はいずれも０である。さらに、予測モードはインター予測である。ＣＵのサイズは１６×１６画素であるのでＣＢＦの階層番号は０である。ゆえに、図７（ｃ）の領域７３１及び７３２に対応する輝度ＣＢＦは符号化データに出現せず、暗黙的に１が輝度ＣＢＦ値として導出される。図３のステップＳ１０１において、輝度ＣＢＦの値を保持するレジスタの値を全て１に初期化しているため、輝度ＣＢＦの値を保持するレジスタを更新する必要がなく、高速に復号処理を行うことができる。
【００３９】
なお本願発明におけるＣＴＵのサイズやＣＵ及びＴＵのサイズ等は上記に限定されず、いかなる値を使用することも可能である。また色差サブサンプリングフォーマットとして、４：２：０に限定されず４：２：２や４：４：４等いかなるフォーマットの際にも適用することが可能である。
【００４０】
＜実施形態２＞
図１、図２に示した各処理部はハードウェアでもって構成しているものとして上記実施形態では説明した。しかし、これらの図に示した各処理部で行う処理をコンピュータプログラムでもって構成しても良い。
【００４１】
図１２は、上記各実施形態に係る画像符号化装置および画像復号装置に適用可能なコンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。
【００４２】
ＣＰＵ１２０１は、ＲＡＭ１２０２やＲＯＭ１２０３に格納されているコンピュータプログラムやデータを用いてコンピュータ全体の制御を行うと共に、上記各実施形態に係る画像処理装置が行うものとして上述した各処理を実行する。即ち、ＣＰＵ１２０１は、図１、図２に示した各処理部として機能することになる。
【００４３】
ＲＡＭ１２０２は、外部記憶装置１２０６からロードされたコンピュータプログラムやデータ、Ｉ／Ｆ（インターフェース）１２０７を介して外部から取得したデータなどを一時的に記憶するためのエリアを有する。更に、ＲＡＭ１２０２は、ＣＰＵ１２０１が各種の処理を実行する際に用いるワークエリアを有する。即ち、ＲＡＭ１２０２は、例えば、フレームメモリとして割り当てたり、その他の各種のエリアを適宜提供したりすることができる。
【００４４】
ＲＯＭ１２０３には、本コンピュータの設定データや、ブートプログラムなどが格納されている。操作部１２０４は、キーボードやマウスなどにより構成されており、本コンピュータのユーザが操作することで、各種の指示をＣＰＵ１２０１に対して入力することができる。表示部１２０５は、ＣＰＵ１２０１による処理結果を表示する。また表示部１２０５は例えば液晶ディスプレイで構成される。
【００４５】
外部記憶装置１２０６は、ハードディスクドライブ装置に代表される、大容量情報記憶装置である。外部記憶装置１２０６には、ＯＳ（オペレーティングシステム）や、図１、図２に示した各部の機能をＣＰＵ１２０１に実現させるためのコンピュータプログラムが保存されている。更には、外部記憶装置１２０６には、処理対象としての各画像データが保存されていても良い。
【００４６】
外部記憶装置１２０６に保存されているコンピュータプログラムやデータは、ＣＰＵ１２０１による制御に従って適宜、ＲＡＭ１２０２にロードされ、ＣＰＵ１２０１による処理対象となる。Ｉ／Ｆ１２０７には、ＬＡＮやインターネット等のネットワーク、投影装置や表示装置などの他の機器を接続することができ、本コンピュータはこのＩ／Ｆ１２０７を介して様々な情報を取得したり、送出したりすることができる。１２０８は上述の各部を繋ぐバスである。
【００４７】
上述の構成からなる作動は前述のフローチャートで説明した作動をＣＰＵ１２０１が中心となってその制御を行う。
【００４８】
＜その他の実施形態＞
本願発明の目的は、前述した機能を実現するコンピュータプログラムのコードを記録した記憶媒体を、システムに供給し、そのシステムがコンピュータプログラムのコードを読み出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたコンピュータプログラムのコード自体が前述した実施形態の機能を実現し、そのコンピュータプログラムのコードを記憶した記憶媒体は本願発明を構成する。また、そのプログラムのコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した機能が実現される場合も含まれる。
【００４９】
さらに、以下の形態で実現しても構わない。すなわち、記憶媒体から読み出されたコンピュータプログラムコードを、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込む。そして、そのコンピュータプログラムのコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行って、前述した機能が実現される場合も含まれる。
【００５０】
本願発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するコンピュータプログラムのコードが格納されることになる。
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年2月19日(2015.2.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木構造で階層的に定義された符号ユニットから構成される符号木ユニットを単位として分割されたピクチャを符号化した符号化データを復号する画像復号装置であって、
符号ユニットはさらに木構造で階層的に定義された変換ユニットから構成される変換木を含み、前記符号化データは各々の変換ユニットが非ゼロ値を含むか否かを表す符号化ブロックフラグをシンタクス要素に含み、前記画像復号装置は、
シンタクス要素を復号するシンタクス要素復号手段と、
各々の変換ユニットに対応する符号化ブロックフラグの値を保持する符号化ブロックフラグ保持手段と、
前記符号化ブロックフラグ保持手段が保持する値を更新するフラグ値更新手段を有し、
前記フラグ値更新手段は、各符号木ユニットに対する処理の前に、前記符号化ブロックフラグ保持手段が保持する値を予め定められた初期値に初期化し、前記シンタクス要素復号手段により復号された、対象の変換ユニットの符号化ブロックフラグの値が、前記予め定められた初期値と異なる値である場合に、対応する符号化ブロックフラグ保持手段が保持する値を、前記復号された符号化ブロックフラグの値に更新することを特徴とする画像復号装置。
【請求項２】
前記符号化ブロックフラグは、画素を構成する輝度または色差成分のうち色差成分に対応する変換ユニットが非ゼロ値を含むか否かを表し、前記予め定められた初期値が０であることを特徴とする請求項１に記載の画像復号装置。
【請求項３】
前記符号化ブロックフラグは、画素を構成する輝度または色差成分のうち輝度成分に対応する変換ユニットが非ゼロ値を含むか否かを表し、前記予め定められた初期値が１であることを特徴とする請求項１に記載の画像復号装置。
【請求項４】
前記フラグ値更新手段は、
前記シンタクス要素復号手段により復号された符号化ブロックフラグの値が、前記予め定められた初期値と異なる値である場合、前記保持手段が保持する符号化ブロックフラグのうち前記対象の変換ユニットの階層以下の変換ユニットの符号化ブロックフラグの値を、前記復号された符号化ブロックフラグの値に更新し、
前記シンタクス要素復号手段により復号された前記対象の変換ユニットの符号化ブロックフラグの値が、前記予め定められた初期値と同じ値である場合、当該初期値を前記保持手段が保持する符号化ブロックフラグのうち前記対象の変換ユニットの階層以下の変換ユニットの符号化ブロックフラグの値として用いることを特徴とする請求項１に記載の画像復号装置。
【請求項５】
木構造で階層的に定義された符号ユニットから構成される符号木ユニットを単位として分割されたピクチャを符号化した符号化データを復号する画像復号方法であって、
符号ユニットはさらに木構造で階層的に定義された変換ユニットから構成される変換木を含み、前記符号化データは各々の変換ユニットが非ゼロ値を含むか否かを表す符号化ブロックフラグをシンタクス要素に含み、前記画像復号方法は、
シンタクス要素を復号するシンタクス要素復号工程と、
各々の変換ユニットに対応する符号化ブロックフラグの値を符号化ブロックフラグ保持手段に保持する符号化ブロックフラグ保持工程と、
前記符号化ブロックフラグ保持手段が保持する値を更新するフラグ値更新工程を有し、
前記フラグ値更新工程は、各符号木ユニットに対する処理の前に、前記符号化ブロックフラグ保持手段が保持する値を予め定められた初期値に初期化し、前記シンタクス要素復号工程により復号された符号化ブロックフラグの値が、前記予め定められた初期値と異なる値であるときに、対応する符号化ブロックフラグ保持手段が保持する値を、前記復号された符号化ブロックフラグの値に更新することを特徴とする画像復号方法。
【請求項６】
コンピュータが読み出して実行することにより、前記コンピュータを、請求項１に記載の画像復号装置として機能させることを特徴とするプログラム。
号工程により復号された符号化ブロックフラグの値が、前記予め定められた初期値と異なる値であるときに、対応する符号化ブロックフラグ保持手段が保持する値を、前記復号された符号化ブロックフラグの値に更新することを特徴とする画像復号方法。
【請求項７】
コンピュータが読み出して実行することにより、前記コンピュータを、請求項１に記載の画像復号装置として機能させることを特徴とするプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本願発明は画像復号装置、画像復号方法及びプログラムに関し、特にエントロピー復号処理に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記の課題を解決するため、本願発明の画像復号装置は、木構造で階層的に定義された符号ユニットから構成される符号木ユニットを単位として分割されたピクチャを符号化した符号化データを復号する画像復号装置であって、
符号ユニットはさらに木構造で階層的に定義された変換ユニットから構成される変換木を含み、前記符号化データは各々の変換ユニットが非ゼロ値を含むか否かを表す符号化ブロックフラグをシンタクス要素に含み、前記画像復号装置は、
シンタクス要素を復号するシンタクス要素復号手段と、
各々の変換ユニットに対応する符号化ブロックフラグの値を保持する符号化ブロックフラグ保持手段と、
前記符号化ブロックフラグ保持手段が保持する値を更新するフラグ値更新手段を有し、
前記フラグ値更新手段は、各符号木ユニットに対する処理の前に、前記符号化ブロックフラグ保持手段が保持する値を予め定められた初期値に初期化し、前記シンタクス要素復号手段により復号された、対象の変換ユニットの符号化ブロックフラグの値が、前記予め定められた初期値と異なる値である場合に、対応する符号化ブロックフラグ保持手段が保持する値を、前記復号された符号化ブロックフラグの値に更新することを特徴とする。