WO2004070955A1 - 符号化装置及び方法、復号装置及び方法、プログラム、並びに記録媒体 - Google Patents

Abstract

有理数表現された複数の位置情報について、差分符号化による位置情報の符号化／復号を可能とする、複数位置情報の符号化装置であって、有理数表現されて、数値の大小順に並んだ複数の位置情報を、予め決められた順序関係を設けて、その順序関係に従う順に複数の位置情報を並べ替える位置情報並替部（１０１）を備える。位置情報が決められた順序関係に従って並べ替えられることで、整数表現された位置情報と同様に、差分符号化による複数位置情報の符号化が可能となる。

Description

明細書

符号化装置及び方法、 復号装置及び方法、 プログラム、 並びに記録媒体

技術分野

本発明は、 符号化装置、 符号化方法、 復号装置、 復号方法、 プログラム、 及び記録媒体 に関し、 より詳細には、 木構造中の葉及び 又は節に関する位置情報を複数まとめて効率 的に符号化/復号する、 符号化装置、 符号化方法、 復号装置、 復号方法、 プログラム、 及 び記録媒体に関する。

背景技術

木構造によるデータ表現は、 情報処理のさまざまな分野で使用されている。 その代表的 な例が、 動画像コンテンッに対応して与えられる検索情報の木構造表現である。

図 2 6は、 従来技術による動画像コンテンツに対応して与えられた木構造を有する検索 情報の一例を示す図である。

1つの動画像コンテンツが 1つ又は複数のシーンによって構成され、 また 1つのシーン が 1つ又は複数のショットによって構成されるとする。 そして各々のショットには、 ショ ット別の動き強度や色頻度、 又はショットの内容を表す要約文といったショッ卜の特徴を 表すデ—夕が与えられるとすると、 この動画像コンテンツの検索情報は、 図 2 6に示すよ うな木構造で表される。

図 2 6で示す例は、 動画像コンテンツが 3つのシーン （# 0 , # 1 , # 2 ) からなり、 各々のシーンがさらに 3つのショット （# 0 , # 1， # 2 ) で構成され、 それぞれのショ ット毎に動き強度を表すデータが付加された場合の検索情報を表したものである。 本例で は、 動き強度を強 = 3 > 中 = 2、 弱 = 1の 3値をとるデータとして示している。

木構造としては、 動画像コンテンツが根にあたり、 シーン、 ショット、 及びデータの種 別を示した動き強度のタグ情報が節にあたり、 実際の動き強度を表すデ一タが葉にあたる 。 シーンは根から見て最初の分岐位置、 即ち第 1階層の節であり、 ショットは第 2階層の 節である。 無論、 図 2 6は一例であり、 動画像コンテンツ及びその検索情報は、 もっと複 雑な階層構造を持つことが多い。 このような動画像コンテンツの検索情報を扱う際、 各葉にあたる検索データの各々を随 時取り出して伝送する、 又は保存するといつた要求がある。 その場合、 取り出された各デ 一夕はそれ自体では個々の識別ができないため、 各デ一夕に識別のための情報が付加され る。 例えば、 図 26におけるデータ 260 1は、 それ自体では単なる 「1」 という数値に 過ぎず、 そのデータがシーン番号何番のショット番号何番に関するどういった種別の検索 情報を表したデータであるかといつた識別情報があって初めて、 検索データとして利用す ることができる。

動画像コンテンツの検索情報など、 マルチメディアコンテンツの内容記述の国際規格で ある MP EG— 7では、 この検索データ =葉に対する識別情'報を、 木構造の根からその葉 に至るまでに経由する木の経路の情報で与える。 MPEG— 7では、 この経路の倩報を 「 枝符号 （T 1- e e B r an c h C o d e )」 と呼んでいる。 例えば、 図 26のデ一夕 2 60 1は、

Zシーン # 0Zショット # 0/動き強度

と表すことで一意に特定される。 同様に、 データ 2602は

/シーン # 0/ショット # 1/動き強度

データ 2604は

Zシーン # 1Zショット # 0/動き強度

と表される。 これは節の場合でも同様であり、 各節に対する識別情報も、 木構造の根から その節に至るまでに経由する木の経路の情報で与えられる。

上述した識別情報の中で、 「シーン」、 「ショット」、 「動き強度」 といった情報は、検索情 報の要素種別を表す情報である。 一方、 「0」、 「1」 といった数で与えられている情報は、 同じ要素がある節から枝分かれした時の個々の要素を区別するために付けられた識別番号 で、 木構造中の葉や節の位置を決定することから 「位置情報」 と呼ばれる。 MP EG— 7 では、 これらの要素種別情報と位置情報とが個々に符号化されて、 検索デ一夕と共に扱わ れる。

上述したように、 データ 260 1〜2609のそれぞれの識別情報は、 同じ要素種別情 報を持ち、 位置情報のみが異なっている。 MPEG— 7では、 このような位置情報のみ異 なる識別情報が付された複数の検索データを、 まとめて伝送する又は保存するためのデ一 夕形式が規定されている。 そして、 MPEG— 7ではそのため、 複数の異なる位置情報を 差分符号化する、 以下の位置情報符号化/復号技術が規定されている。

¾ 2 7は、 従来技術による M P E G - 7に従った差分符号化による位置情報符号化装置 の概略構成を示す機能ブロック図である。 また、 図 2 8は、 従来技術による位置情報の符 号化装置で符号化される位置情報及び符号化された位置情報符号列の一例を示す図で、 図 2 6の各動き強度データ 2 6 0 1〜2 6 0 9の識別情報から位置情報を抜き出して示した ものと、 それらを符号化して得られる位置情報符号列との関係を示す図である。

図 2 6中の隣り合う 2つの検索データである葉 2 6 0 1と葉 2 6 0 2について、 木構造 の根 2 6 1 0からそれぞれの葉 2 6 0 1、 2 6 0 2に至るまでに経由する木の経路を比較 すると、 根 （動画像コンテンツ） から第 1階層の節 （シーン # 0 ) までが共通であり、 シ ーン # 0より下、 即ち第 2階層の節 （ショット # 0とショット # 1 ) 以降で枝が分かれて いることが判る。 この枝分かれした直後の階層を、 隣り合う 2つの葉に対する 「分岐階層 j と呼ぶ。 葉 2 6 0 1と葉 2 6 0 2に対する分岐階層は、 第 2階層、 即ちショットの階層 である。 同様に、 隣り合う 2つの葉 2 6 0 3と葉 2 6 0 4とでは、 2つの経路は根 （動画 像コンテンツ） のみが共通であり、 第 1階層の節 （シーン # 0とシーン # 1 ) で既に分岐 が起こっているため、 隣り合う 2つの葉 2 6 0 3と葉 2 6 0 4に対する分岐階層は第 1階 層、 即ちシーンの階層となる。

この分岐階層は、 図 2 8に示したような識別情報から抜き出された位置情報どうしの関 係で見た場合、 隣り合う 2つの位置情報における各階層の値を上位の階層から下位の階層 へと順に比較していった時、 最初に値が変化した階層に相当する。 従来技術における差分 符号化は、 この時の位置情報の値の変化が常に 1づつの増加であることを前提として、 位 置情報の値の変化を、 どの階層の値が増加したか、 という情報に置き換え、 その分岐階層 の情報を符号化してやることで元の位置情報を符号化するものである。 こうした差分符号 化では、 存在する分岐階層数分が符号化によって区別できればよいことから、 位置情報を そのまま符号化するのに比べて情報の圧縮がなされる。

先頭位置情報符号化部 2 7 0 2は、 先頭の位置情報を、 差分を用いない通常の方式で符 号化する。 図 2 8では、 1変数あたり 5ビットとし、 先頭の位置情報 （0 , 0 ) を 5ビッ ト X 2 = 1 0ビットの符号として与えた。 同時に、 この先頭の位置情報 （0， 0 ) は、 前 位置情報保持部 2 7 0 3に入力されて保持され、 次の位置情報 （0 , 1 ) の符号化に利用 される。 分岐階層判定部 2 7 0 4は、 入力されてくる次に符号化する位置情報と、 前位置情報保 持部 2 7 0 3に保持されている位置情報とを比較し、 それらを基に分岐階層の判定を行つ て、 その判定結果を差分位置情報符号化部 2 7 0 5に出力する。 図 2 8で、 次に符号化す る第 2の位置情報 （0， 1 ) と、 前位置情報保持部 2 7 0 3に保持されている位置情報 ( 0 , 0 ) とでは、 第 1階層、 即ちシーンの階層の値は同じであり、 第 2階層、 即ちショッ 卜の階層の位置情報の値が増加しているため、 第 2階層 =ショッ卜の階層で分岐している ことが判る。 この判定結果を差分位置情報符号化部 2 7 0 5に出力する。

差分位置情報符号化部 2 7 0 5は、 分岐階層判定部 2 7 0 4の判定結果に従って位置情 報符号を選択し出力する。 ここでの場合、 分岐階層判定部 2 7 0 4で （0 , 1 ) と （0 , 0 ) との分岐階層が第 2階層と判定されたため、 図 2 8に示されるように分岐階層が第 2 階層であることを表す符号（第 2階層を 1増加することを示す位置情報符号） " 1 0 "が与 えられている。 同様に、 第 3の位置情報 （0 , 2 ) にも第 2階層を表す符号 " 1 0 " が与 えられる。 次に第 4の位置情報 （1， 0 ) は、 第 3の位置情報 （0， 2 ) と比較すると、 第 1階層、 即ちシーンの階層の位置情報の値が増加しているため、 第 1階層 =シーンの階 層で分岐していることが判る。 このため、 分岐階層が第 1階層であることを表す符号 （第 1階層を 1増加することを示す位置情報符号） " 0 1 "を与える。 こうして最後まで符号化 して得られる位置情報符号列が、 図 2 8に示した位置情報符号列である。 符号列の最後に は、 続く位置情報が無い、 即ち符号の終了を示す終了符号 " 1 1 " が付加されている。 なお、 図 2 8で用いた分岐階層に対応する位置情報符号を図 2 9に示す。

図 3 0は、 従来技術の差分符号化による位置情報の復号装置の概略構成を示す機能プロ ック図である。

まず、 先頭位置情報復号部 3 0 0 1で、 先頭の位置情報を、 通常の復号方式で復号する 。 復号された位置情報は、 前位置情報保持部 3 0 0 2に入力して保持される。 次に、 分岐 階履判定部 3 0 0 3で位匱情報符号を読み込む。 そして、 読み込まれた符号に基づいて分 岐階層を判定し、 判定結果を差分位置情報復号部 3 0 0 4に送る。 そして、 差分位置情報 復号部 3 0 0 4で、 分岐階層判定部 3 0 0 3の判定結果から、 前位置情報保持部 3 0 0 2 に保持された位置情報の値を更新して、 更新した位置情報を出力すると共に、 前位置情報 保持部 3 Q 0 2で更新後の位置情報を保持する。 これを、 終了符号が読み込まれるまで繰 り返す。 前位置情報保持部 3002に先頭の位置情報 （0, 0) が復号され保持された状態で、 分岐階層判定部 3003は符号 "10" を読み込む。 符号 "10" は第 2階層で分岐した ことを示す符号であるため、 差分位置情報復号部 3004で （0, 0) の第 2階層の値を 1増加させ、 次の位置情報 （0， 1) が求められる。 同様に （0, 2) まで復号され、 前 位置情報保持部 3002に保持された状態で、 次に、 分岐階層判定部 3003には符号 " 01" が読み込まれる。 符号 "01" は第 1階層で分岐したことを示す符号であるため、 差分位置情報復号部 3004では前位置情報保持部 3002に保持された （ 0 , 2 ) の第 1階層の位置情報を 1増加させる。 また同時に、 第 1階層の値が変わったため、 それより 下の階層の位置情報は初期の値 0に設定する。 こうして次の位置情報 （1, 0) が得られ る。 この処理を最後まで行い、 終了符号 "11" が読み込まれた時点で復号を終了する。 ところで、 昨今、 上述した位置情報を有理数で表現することが行われつつある。 例えば 、 図 2に示すように、 位置情報を全て 0より大きく 1未満の有理数、 ここでは 「2のべき 乗分の自然数 （分母が 2のべき乗数、 分子が自然数)」 といった値で表す。 これは、 既に存 在する葉又は節の位置の間にさらに葉又は節を任意に追加する、 といった処理を可能とす るために導入されるものである。

例えば、 図 26において、 シーン # 0の下のショット # 0とショット # 1の間に別のシ ョットを追加することはそのままではできず、 追加するためにはショット # 1以降のショ ットの番号を付け直すなどの処理を加えなければならなかった。 一方、 図 2のように位置 情報を有理数表現とした場合では、 シーン # (1/4) の下のショット # (1ノ4) とシ ヨット # ( 1 Z 2 ) の間に新たにショットを追加したければ、 新たなショットの位置情報 を 3ノ 8とすることで、 既存のショットに手を加えずに新たなショットの追加ができる。 発明の開示

上述した MP E G— 7で規定されている複数の位置情報をまとめて差分符号化/復号す る位 g情報の符号化 Z復号技術は、 位置情報が整数で与えられ、 隣り合う位置情報の間隔 が一定量、 即ち 1であることを前提にしたものである。 この前提があるため、 どの階層で 分岐したかのみを符号化情報として符号化することができた。

一方、 上述した有理数表現による位置情報では、 隣り合う位置情報間の間隔が任意に変 わる。 例えば、 位置 1/4の次の位置情報は、 1ノ 2であることもあれば 3/8であるこ ともあり、 あるいは 5 Z 1 6であってもよい。 従って、 上述のごとき整数表現された位置 情報で成立した前提は、 有理数表現された位置情報には当てはまらず、 このため、 M P E G - 7で規定された複数位置情報の符号化/復号技術を有理数表現された位置情報に直接 適用することはできなかった。

本発明は、 上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、 有理数表現された、 複数の 葉及び/又は節の位置情報であっても、 差分符号化 Z復号することが可能な、 符号化装置 及び方法、 復号装置及び方法、 符号化プログラム、 復号プログラム、 並びにそれらプログ ラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することをその目的とする。 本願の第 1の発明は、 木構造中の同一の階層にある複数の葉及び Z又は節に対応する複 数の位置情報を符号化する符号化装置であって、 符号化する複数の位置情報を所定の順序 関係に従つて並び替える並び替え手段と、 前記並び替え手段から出力された複数の位置情 報の、 連続する 2つの位匱情報から、 前記所定の順序関係に従って分岐階層を判定する判 定手段と、 前記分岐階層に対応する符号を出力する符号化手段とを備えたことを特徴とす る。 .

本願の第 2の発明は、 木構造中の同一の階層にある複数の葉及び 又は節に対応する複 数の位置情報を符号化する符号化装置であって、 符号化する複数の位置情報が所定の順序 関係に従って並んだものであり、 前記符号化する複数の位置情報の、 連続する 2つの位置 情報から、 前記所定の順序関係に従って分岐階層を判定する判定手段と、 前記分岐階層に 対応する符号を出力する符号化手段とを備えたことを特徴とする。

本願の第 3の発明は、 さらに、 前記第 1又は第 2の発明において、 前記複数の位置情報 力 有理数で表現された有理数位置情報であって、 前記所定の順序関係は、 有理数の解像 度の大小順に従って決めることを特徵とする。

本願の第 4の発明は、 木構造中の同一の階層にある複数の葉及び Z又は節に対応する複 数の位置情報を符号化する符号化装置であって、 符号化する複数の位置情報に基づいて位 置情報の値の増加幅を決める増加幅決定手段と、 前記増加幅を符号化して符号を出力する 増加幅符号化手段と、 前記符号化する複数の位置情報の連続する 2つの位置情報から、 分 岐階層を判定する判定手段と、 前記分岐階層に対応する符号を出力する分岐階層符号化手 段とを備えたことを特徴とする。

本願の第 5の発明は、 さらに、 前記第 4の発明において、 前記複数の位置情報が、 有理 数で表現された有理数位置情報であって、 前記増加幅は、 前記複数の位置情報が全て符号 化可能となるように、 前記分岐階層毎に決めることを特徴とする。

本願の第 6の発明は、 さらに、 前記第 1乃至第 5のいずれか 1の発明において、 前記木 構造が検索倩報を表すものであり、 前記符号化する複数の位置情報に対応する葉又は節が 、 前記検索情報に含まれる同種の要素に対応した葉又は節であることを特徵とする。 本願の第 7の発明は、 木構造中の同一の階層にある複数の葉及び Z又は節に対応する複 数の位置情報を符号化する符号化方法であつて、 符号化する複数の位置情報を所定の順序 関係に従つて並び替える並び替えステツプと、 前記並び替えステツプから出力された複数 の位置情報の、 連続する 2つの位置情報から、 前記所定の順序関係に従って分岐階層を判 定する判定ステップと、 前記分岐階層に対応する符号を出力する符号化ステツプとを備え たことを特徴とする。

本願の第 8の発明は、 木構造中の同一の階層にある複数の葉及び/又は節に対応する複 数の位置情報を符号化する符号化方法であって、 符号化する複数の位置情報が所定の順序 関係に従って並んだものであり、 前記符号化する複数の位置情報の、 連続する 2つの位置 情報から、 前記所定の順序関係に従つて分岐階層を判定する判定ステツプと、 前記分岐階 層に対応する符号を出力する符号化ステップとを備えたことを特徴とする。

本願の第 9の発明は、 さらに、 前記第 7又は第 8の発明において、 前記複数の位置情報 が、 有理数で表現された有理数位置情報であって、 前記所定の順序関係は、 有理数の解像 度の大小順に従って決めることを特徴とする。」

本願の第 1 0の発明は、 木構造中の同一の階層にある複数の葉及び/又は節に対応する 複数の位置情報を符号化する符号化方法であって、 符号化する複数の位置情報に基づいて 位置情報の値の増加幅を決める増加幅決定ステップと、 前記増加幅を符号化して符号を出 力する増加幅符号化ステツプと、 前記符号化する複数の位置情報の連続する 2つの位置情 報から、 分岐階層を判定する判定ステツプと、 前記分岐階層に対応する符号を出力する分 岐階層符号化ステツプと、 を有することを特徴とする。

本願の第 1 1の発明は、 さらに、 前記第 1 0の発明において、 前記複数の位置情報が、 有理数で表現された有理数位置情報であって、 前記増加幅は、 前記複数の位置情報が全て 符号化可能となるように、 前記分岐階層毎に決めることを特徴とする。

本願の第 1 2の発明は、 さらに、 前記第 7乃至第 1 1のいずれか 1の発明において、 前 記木構造が検索情報を表すものであり、 前記符号化する複数の位置情報に対応する葉又は 節が、 前記検索情報に含まれる同種の要素に対応した葉又は節であることを特徴とする。 本願の第 1 3の発明は、 木構造中の同一の階層にある複数の葉及び 又は節に対応する 複数の位置情報が符号化された位置情報符号列を復号する復号装置であって、 復号された 位置情報を逐次保持する保持手段と、 前記位置情報符号に基づいて、 連続する 2つの位置 情報の分岐階層を判定する判定手段と、 前記保持手段で保持された位置情報に対して、 前 記分岐階層に対応する位置情報の値を所定の順序関係に従って 1つ分増加させる復号手段 とを備えたことを特徴とする。

本願の第 1 4の発明は、 さらに、 複数の前記復号された位置情報を、 数値の大小順に従 つて並び替える並び替え手段を備えたことを特徴とする。

本願の第 1 5の発明は、 さらに、 前記第 1 4の発明において、 前記並び替え手段が、 前 記復号された位置情報の各々に振られる、 数値の大小順を表した連続番号を計算する計算 手段を含むことを特徴とする。

本願の第 1 6の発明は、 さらに、 前記第 1 3乃至第 1 5のいずれか 1の発明において、 前記複数の位置情報が、 有理数で表現された有理数位置情報であって、 前記所定の順序関 係は、 有理数の解像度の大小順に従って決められていることを特徴とする。

本願の第 1 7の発明は、 木構造中の同一の階層にある複数の葉及び/又は節に対応する 複数の位置情報が符号化された位置情報符号列を復号する復号装置であって、 位置情報の 値の増加幅を復号する増加幅復号手段と、 復号された位置情報を逐次保持する保持手段と 、 前記位置情報符号に基づいて、 連続する 2つの位置情報の分岐階層を判定する判定手段 と、 前記保持手段で保持された位置情報に対して、 前記分岐階層に対応する位置情報の値 を前記増加幅分増加させる位置情報復号手段とを備えたことを特徴とする。

本願の第 1 8の発明は、 さらに、 前記第 1 3乃至第 1 7のいずれか 1の発明において、 前記木構造が検索情報を表すものであり、 前記復号される位置情報に対応する葉又は節が 、 前記検索情報に含まれる同種の要素に対応した葉又は節であることを特徴とする。 本願の第 1 9の発明は、 木構造中の同一の階層にある複数の葉及び/又は節に対応する 複数の位置情報が符号化された位置情報符号列を復号する復号方法であつて、 復号された 位置情報を逐次保持する保持ステップと、 前記位置情報符号に基づいて、 連続する 2つの 位置情報の分岐階層を判定する判定ステツプと、 前記保持ステツプで保持された位置情報 に対して、 前記分岐階層に対応する位置情報の値を所定の順序関係に従って 1つ分増加さ せる復号ステップとを備えたことを特徴とする。 .

本願の第 2 0の発明は、 さらに、 前記第 1 9の発明において、 複数の前記復号された位 置情報を、 数値の大小順に従って並び替える並び替えステップを備えたことを特徴とする 本願の第 2 1の発明は、 さらに、 前記第 2 0の発明において、 前記並び替えステップが 、 前記復号された位置情報の各々に振られる、 数値の大小順を表した連続番号を計算する 計算ステップを含むことを特徴とする。

本願の第 2 2の発明は、 さらに、 前記第 1 9乃至第 2 1のいずれか 1の発明において、 前記複数の位置情報が、 有理数で表現された有理数位置情報であって、 前記所定の順序関 係は、 有理数の解像度の大小順に従って決められていることを特徴とする。

本願の第 2 3の発明は、 木構造中の同一の階層にある複数の葉及び 又は節に対応する 複数の位置情報が符号化された位置情報符号列を復号する復号方法であつて、 位置情報の 値の増加幅を復号する増加幅復号ステツプと、 復号された位置情報を逐次保持する保持ス テツプと、 前記位置情報符号に基づいて、 連続する 2つの位置情報の分岐階層を判定する 判定ステップと、 前記保持ステップで保持された位置情報に対して、 前記分岐階層に対応 する位置情報の値を前記増加幅分増加させる位置情報復号ステツプとを備えたことを特徴 とする。

本願の第 2 4の発明は、 さらに、 前記第 1 9乃至第 2 3のいずれか 1の発明において、 前記木構造が検索情報を表すものであり、 前記復号される位置情報に対応する葉又は節が 、 前記検索情報に含まれる同種の要素に対応した葉又は節であることを特徴とする。 本願の第 2 5の発明は、 前記第 1乃至第 6のいずれか 1の発明における符号化装置とし て、 コンピュータを機能させるためのプログラムである。

本願の第 2 6の発明は、 前記第 7乃至第 1 2のいずれか 1の発明における符号化方法を コンピュータに実行させるためのプログラムである。

本願の第 2 7の発明は、 前記第 1 3乃至第 1 8のいずれか 1の発明における復号装置と して、 コンピュータを機能させるためのプログラムである。

本願の第 2 8の発明は、 前記第 1 9乃至第 2 4のいずれか 1の発明における復号方法を コンピュータに実行させるためのプログラムである。 本願の第 2 9の発明は、 前記第 2 5乃至第 2 8のいずれか 1の発明における' を記録したコンビュ一夕読み取り可能な記録媒体である。

本発明によれば、 数値の大小順で見た場合にはその順序関係が一意に特定できない有理 数表現された複数の位置情報について、 予め決められる値どうしの新たな順序関係を設け 、 複数の位置情報をその順序関係に従って並べ替えることによって、 整数表現による位置 情報の場合と同様に差分符号化による複数位置情報の符号化/復号が可能である。 また、 並べ替え後において、 符号化/復号する複数の位置情報が新たな順序関係に対して連番に なっていない場合でも、 欠落位置を表す情報を使って通知することにより、 同様に差分符 号化による複数位置情報の符号化 Z復号が可能である。

また、 本発明によれば、 数値の大小順で見た場合にはその順序関係が一意に特定できな い有理数表現された複数の位置情報について、 数値の大小順に見た時の値の増加幅を決め 、 符号化して位置情報の符号と共に与えることで、 整数表現による位置情報の場合と同様 に差分符号化による複数位置情報の符号化 復号が可能である。 また、 与えられた値の增 加幅を用いて値を増加させた時に、 本来無かった欠落位置が発生した場合でも、 欠落位置 を表す情報を使って通知することにより、 同様に差分符号化による複数位置情報の符号化 /復号が可能である。 図面の簡単な説明

図 1は、 本発明の第 1の実施形態にかかる位置情報の符号化装置の概略構成を示す機能 ブロック図である。

図 2は、 位置情報が有理数表現で与えられた木構造を有する検索情報の一例を示す図で ある。

図 3は、 本発明の第 1の実施形態において、 図 2に示した検索情報の各デ一夕に対応す る識別情報、 該識別情報から抽出された位置情報、 及び該位置情報を並べ替えた並べ替え 後の位置情報を示す図である。

図 4 Aは、 本発明の第 1の実施形態において、 有理数表現された位置情報の値の順序関 係を示す図である。

図 4 Bは、 本発明の第 1の実施形態において、 図 4 Aの順序関係の決定方法を示す図で ある。 図 5は、 本発明の第 1の実施形態にかかる位置情報の符号化装置の一構成例で符号化さ れる位置情報及び符号化された位置情報符号列の一例を示す図である。

図 6は、 本発明の第 1の実施形態にかかる位置情報の符号化装置の一構成例で用いた位 置情報符号を示す図であり、 図 5で用いた位置情報符号を示す図でもある。

図 7は、 位置情報が有理数表現で与えられた木構造を有する検索情報の別の例を示す図 である。

図 8は、 本発明の第 1の実施形態において、 図 7に示した検索情報の各データに対応す る識別情報、 該識別情報から抽出された位置情報、 及び該位置情報を並べ替えた並べ替え 後の位置情報を示す図である。

図 9は、 本発明の第 1の実施形態にかかる位置情報の符号化装置の一構成例で符号化さ れる位置情報及び符号化された位置情報符号列の別の例を示す図である。

図 1 0は、 本発明の第 1の実施形態にかかる位置情報の符号化方法を説明するためのフ ロー図である。

図 1 1は、 本発明の第 1の実施形態にかかる位置情報復号装置の概略構成を示す機能ブ ロック図である。

図 1 2は、 本発明の第 1の実施形態にかかる位置情報復号装置で、 復号時の位置情報の 並べ替え処理の一動作例を示した説明図である。

図 1 3は、 本発明の第 1の実施形態にかかる位置情報復号装置で、 復号時の位置情報の 並べ替え処理の機能構成を示した機能ブロック図である。

図 1 4は、 本発明の第 1の実施形態にかかる位置情報復号装置で、 復号時の位置情報の 並べ替え処理で扱う積算順情報の例を示した図である。

図 1 5は、 本発明の第 1の実施形態にかかる位置情報復号装置で、 復号時の位置情報の 並べ替え処理で扱う積算順情報の別の例を示した図である。

図 1 6は、 本発明の第 1の実施形態にかかる位置情報の復号方法を説明するためのフロ 一図である。

図 1 7は、 本発明の第 2の実施形態にかかる位置情報の符号化装置の概略構成を示す機 能ブロック図である。

図 1 8は、 本発明の第 2の実施形態にかかる位置情報の符号化装置の一構成例で符号化 される位置情報及び符号化された位置情報符号列の一例を示す図である。 図 1 9は、 位置情報が有理数表現で与えられた木構造を有する検索情報の更に別の例を 示す図である。

図 2 0は、 本発明の第 2の実施形態にかかる位置情報の符号化装置の一構成例で符号化 される位置情報及び符号化された位置情報符号列の別の例を示す図である。

図 2 1は、 本発明の第 2の実施形態にかかる位置情報の符号化装置の一構成例で符号化 される位置情報及び符号化された位置情報符号列の更に別の例を示す図である。

図 2 2は、 本発明の第 2の実施形態にかかる位置情報の符号化方法を説明するためのフ ロー図である。

図 2 3は、 本発明の第 2の実施形態にかかる位置情報復号装置の概略構成を示す機能ブ ロック図である。

図 2 4は、 本発明の第 2の実施形態にかかる位置情報の復号方法を説明するためのフロ 一図である。

図 2 5は、 一般的な情報処理装置の構成例を示す図で、 本発明にかかる装置を説明する ための図である。

図 2 6は、 従来技術による動画像コンテンツに対応して与えられた木構造を有する検索 情報の一例を示す図である。

図 2 7は、 従来技術による M P E G— 7に従った位置情報の符号化装置の概略構成を示 す機能ブロック図である。

図 2 8は、 従来技術による位置情報の符号化装置で符号化される位置情報及び符号化さ れた位笸情報符号列の一例を示す図である。

図 2 9は、 図 2 8で用いた位置情報符号を示す図である。 '

図 3 0は、 従来技術による位置情報の復号装置の概略構成を示す機能プロック図である

発明を実施するための最良の形態

(第 1の実施形態）

以下、 本発明の第 1の実施形態にかかる位置情報の符号化装置について、 図 1乃至図 9 を用いて説明する。

図 1は、 本発明の第 1の実施形態にかかる位置情報符号化装置の概略構成を示す機能ブ ロック図である。

本発明の第 1の実施形態にかかる位置情報符号化装置は、 位置情報並替部 1 0 1、 先頭 位置倩報符号化部 1 0 2、 前位置情報保持部 1 0 3、 分岐階層判定部 1 0 4、 並びに差分 位置情報符号化部 1 0 5で構成される。 上述のごとく M P E G— 7では、 要素種別情報と 位置情報とが個々に符号化されて、 検索データと共に扱われるが、 本発明は、 このうち位 置情報の符号化に関するものである。 勿論、 本発明にかかる符号化は、 M P E G— 7に限 定されるものではない。 なお、 本発明としては、 ここで説明する位置情報符号化を含む符 号化を行う符号化装置としての形態も採り得る。

図 2は、 位置情報が有理数表現で与えられた木構造を有する検索情報の一例を示す図で ある。

本実施形態では、 図 2に示されたように、 有理数表現されている木構造中の位置情報を 符号化並びに復号する。 なお、 整数表現されている木構造中の位置情報に対しても、 本発 明にかかる符号化/復号装置及び方法が適用可能なことは言及するまでもない。 図 2は動 画像コンテンツに対応する検索情報を表しており、 動画像コンテンツ 2 1 0が 3つのシー ンで構成され、 各シーンが 3つのショットで構成されて、 かつ、 それぞれのショットには 動き強度を示す検索データが付加されているとしたものである。

図 3は、 本発明の第 1の実施形態において、 図 2に示した検索情報の各データに対応す る識別情報、 該識別情報から抽出された位置情報、 及び該位置情報を並べ替えた並べ替え 後の位置情報を示す図である。 図 3では、 図 2の検索情報に含まれる各検索データ 2 0 1 〜2 0 9に対応する識別情報 3 0 1と、 それらの識別情報から抜き出した位置情報 3 0 2 とを示している。

本発明の符号化並びに復号が適用される位置情報は、 図 3に示されるように、 同じ要素 種別情報を持ち、 位置情報のみが異なっている複数の識別情報の、 それらに含まれる位置 情報である。 図 2は動画像コンテンツの検索情報の一例であるが、 実際の動画像コンテン ッは、 1つのシーンが複数のシーンへ、 またそれら各々のシーンがさらに別の複数のシー ンへと再帰的に分解されるなど、 複雑な階層構造を持ち、 それに伴って検索情報も複雑な 階層構造を持つことが多い。 またショットだけでなく、 各シーンに対して、 又は動画像コ ンテンッ全体に対して検索データが付されることもある。 しかし、 そのように複雑な階層 構造を持った検索情報であっても、 本発明の位置情報符号化並びに復号は同様に適用可能 である。 加えて、 図 3の例は、 検索デ一タ=葉に対応する位置情報を抜き出したものであ るが、 これは節の場合でも全く同様である。 即ち、 検索情報に含まれる複数の検索データ- =葉、 又は複数の節に対応して得られる複数の識別情報が、 同じ要素種別情報からなり、 位置情報のみが異なっているものであれば、 本発明の位置情報符号化並びに復号を適用す ることができる。 また、 動画像コンテンツ以外の、 音響コンテンツやテキストといった他 のマルチメディアコンテンツに対する検索情報や、 あるいは検索情報以外の情報であって も、 木構造を持つ情報であれば原理的に適用可能である。

図 1に示した本実施形態にかかる位置情報符号化装置の機能構成のうち、 本発明の最も 特徴となる機能構成は、 符号化を行う前段に設けた位置情報並替部 1 0 1である。 以下、 位置情報並替部 1 0 1の処理について説明する。

符号化しょうとする各位置情報が有理数表現になることによって、 従来例に示した差分 符号化による位置情報符号化ができなくなる理由は、 位置情報が有理数になることによつ て、 ある 1つの位置情報の値から見た時に、 それに続く次の位置情報の値が一意に決定で きなくなることにある。 整数表現であれば、 0の次は 1、 1の次は 2、 と次の位置情報の 値が一意に決まる。 一方、 有理数表現では、 例えば、 位置情報 1/4の次に来る位置情報 は 1/2であることもあれば 3Z8である場合もあり、 あるいは 5/1 6であるかもしれ ない。

図 4 A及び図 4 Bは、 本発明の第 1の実施形態において、 有理数表現された位置情報の 値の順序関係、 及びその決定方法を示す図である。

本発明では、 この問題を解決するために、 有理数で表された位置情報の値に対して、 予 め決められる順序関係を設ける。 この例では、 「2のべき乗分の自然数（分母が 2のべき乗 数、 分子が自然数)」 で表される有理数の位置情報を扱い、 その位置情報の値の順序関係を 、 「1/2→1./4→3Z4→1Z8→3/8→5Z8→7Z8→1/1 6— · ·.」 （図 4 Aを参照） のように定義した。

この順序付けは、 図 4 Bに示すように、 0を超え 1未満の 「2のべき乗分の自然数」 に ついて、 解像度が低いものから解像度が高いものへと先に順序付けを行い （ i：)、 さらに同 一の解像度内では値の大小に従い小さい値から大きい値へと順序付けを行った （ i i) も のである。 ここで言う有理数、 「2のべき乗分の自然数」 に対する解像度とは、 その値域 0

〜1を半分、 更にその半分、 と順に分割して有理数を求めていった時の分割数に当り、 少 ない分割数で現れる値ほど解像度が低く、 逆に分割を多く繰り返すことで現れる値が解像 度の高い有理数ということになる。 もっと端的に言えば、 分母になる 2のべき乗数の値の 大きさが解像度と対応している。 このように定義することで、 初期値 1ノ2から始まり解 像度が高い有理数値へと一意に順序付けが行われ、 数値的な大小関係だけでは未定とされ ていた個々の有理数値に対して、 次に続くべき値が明確に規定されることとなる。

位置情報並替部 1 0 1は、 こうして規定された新たな順序関係、 図 4 Aに従って、 それ ぞれの位置情報を並べ替える。 この順序関係、 図 4 Aに従って、 図 3の位置情報 3 0 2に ついて並べ替えを行ったのが、 同じく図 3に示した並べ替え後の位置情報 3 0 3である。 並べ替えは、 それぞれの階層に付された位置情報の値に基づき、 上位の階層から、 その階 層の値について図 4 Aの順に従つて並ぶように位置情報を並べ替え、 その階層での位置情 報の値が同一であるものについては、 階層を 1つ下ってまた図 4 Aの順に従って並べ替え る、 という操作を再帰的に繰り返すことでなされる。 あるいは、 階層毎に位置情報の値を 比較するのでなく、 葉又は節におけるすべての階層の位置情報の値をまとめて扱うことに よって位置情報の並べ替えを行ってもよい。 例えば、 ある葉又は節の位置情報と、 別の葉 又は節の位置情報との大小関係を定義し、 その大小関係に従って、 葉又は節の位置情報に 対して、 クイックソート等の既存のソートアルゴリズムを適用することによって位置情報 の並べ替えを行うことができる。 無論、 同様の並べ替えが実行できる並べ替え方法であれ ばよく、 並べ替えの方法はここに示したものに限定されるものではない。

また、 本実施形態では、 位置情報が全て抜き出されて数値の大小順に従って並べられた 状態をつくり、 その後でそれらの位置情報を並べ替えるとしているが、 位置情報並替部 1 0 1が行う並べ替え処理は、 必ずしもそのような段階を踏んだ処理である必要はない。 例 えば、 位笸情報を抜き出してくる段階で、 あるいはそれ以前に、 まとめて扱うべき検索デ 一夕を選択し抜き出してくる段階において、 図 4 Aに従つた順序で逐次それらを抜き出し てくるといった処理も可能である。 このような処理も広く位置情報並替部 1 0 1で行う並 ベ替え処理の一種であると考えてよい。

位置情報並替部 1 0 1で位置情報を並べ替えた以降は、 従来の整数表現された位置情報 の符号化と同様の処理で、 差分符号化を実行する。 先頭位置情報符号化部 1 0 2は、 並べ 替え後の位置情報における先頭の位置情報を、 差分を用いない通常の方式で符号化する。 この先頭の位置情報はまた、 前位置情報保持部 1 0 3に記録され、 次の位置情報の符号化 で利用される。

図 5は、 本発明の第 1の実施形態にかかる位置情報の符号化装置の一構成例で符号化さ れる位置情報及び符号化された位置情報符号列の一例を示す図である。

図 5に示す、 図 3に示したのと同一の並べ替え後の位置情報と、 それらを符号化して得 られる位置情報符号化列とに基づいて、 動作を説明する。

. 始めに、 並べ替えられた後の先頭の位置情報 （1ノ2， 1/2) については、 差分符号 化を行うために必要な前位置の情報が無いため、 通常の方式で符号化する。 図 5では、 1 変数あたり 5ビットとし、 5ビット X 2 =10ビットで符号化して与えている。 本発明で は、 この先頭の位置情報に関する符号化方式については特に言及しない。

前位置情報保持部 103は、 1つ前に処理された位置情報を記録し、 次の位置情報の符 号化を行う際に出力して提供する。 図 5で、 （1 2， 1/2) の次に符号化される位置情 報は （1/2， 1/4) である。 即ち、 （1/2, 1/4) を符号化する際には、 前位置情 報保持部 103には位置情報 (1/2, 1/2) が記録され保持されている。

分岐階層判定部 104は、 入力されてきた位置情報と、 前位置情報保持部 103に保持 されている位置情報とを比較し、 両者がどの階層で分岐したかを判定して、 その判定結果 を差分位置情報符号化部 105へ出力する。 そして、 差分位置情報符号化部 105は、 分 岐階層判定部 104から出力された判定結果に基づいて、 分岐階層に対応した位置情報符 号を出力する。

分岐階層とは、 木構造で見た場合に、 入力されてきた位置情報及び前位置情報保持部 1 03に保存されている位置情報の 2つの位置情報について、 対応する検索情報の木を根か ら葉に向けてそれぞれ迪つたときに、 枝分かれして初めて異なる節又は葉に分かれる、 そ の節又は葉の階層を指す。 もっと端的に言えば、 図 5のように、 位置情報の値を上位の階 層から下位の階層へと順に見ていき、 位置情報の値が最初に変化する階層を指す。

例えば、 入力されてきた位置情報が （1/2， 1/4) で前位笸情報保持部 103に記 録されているのが （1/2， 1/2) の場合、 それらは第 1階層については値が等しく、 第 2階層で初めて値が異なっている。 このことから、 それらは第 2階層、 即ちショットの 階層で分岐が発生しており、 それより上の階層、 即ちシーンの階層は同一であることがわ かる。 従ってこの場合には、 分岐階層判定部 104は、 第 2階層を示す情報を判定結果と して出力する。 ここで、 さらに正確には、 分岐した階層の位置情報、 ここではショットの階層の位置情 報が 1/2から 1/4に、 図 4 Aの順序関係からみて正しく 1つ分だけ更新されているこ とを確かめる必要がある。 この結果、 更新が正しくなかった場合については、 後述する図 7乃至図 9と共に示す別の例の中で説明する。

また、 入力されてきた位置情報が （ 1 / 4， 1ノ 2 ) で、 前位置情報保持部 1 03には 位置情報 （1/2， 3/4) が記録されている場合には、 それら 2つの位置情報は第 1階 層で既に値が異なっている。 このことから、 それらは第 1階層、 すなわちシーンの階層で 分岐が発生していることがわかるので、 第 1階層を示す情報を判定結果として出力する。 ここで、 さらに正確には、 分岐した階層の位置情報、 ここではシーンの階層の位置情報 が 1/2から 1ノ 4に、 図 4 Aの順序関係からみて正しく 1つ分だけ更新されていること を確かめる必要がある。 またこの場合では、 シーンの階層で分岐が起こっているため、 そ れより下位の階層、 すなわちショットの階層の位置情報が、 初期値 1ノ 2になっているか を確かめる必要がある。 このことは、 上位の階層で分岐が起こったため、 つまり違う節に 移ったために、 その違う節を起点とする下位の階層には本来、 初期値から始まる新たな位 置情報が節又は葉に付されるべきであることが前提となっている。 この、 ショットの階層 の位置情報が初期値 1 / 2以外の値であった場合の処理についても、 後述する図 7乃至図 9と共に示す別の例の中で説明する。

差分位置情報符号化部 1 0 5は、 分岐階層判定部 104から出力される判定結果に基づ いて、 分岐階層に対応する位置情報符号を出力する。 図 5で、 符号化する位置情報が （1

/2, 1/4) で前位置情報が （1/2， 1/2) の場合、 分岐階層判定部 1 04の判定 結果を受けて、 差分位置情報符号化部 1 05は、 分岐階層が第 2階層であることを示す位 置情報符号 "1 0" を出力する。 この位置情報符号 "1 0" は、 復号の際に、 第 2階層が 分岐階層であることから、 第 2階層の位置情報の値を図 4 Aの順序関係に従つて 1つ分増 加させることを意味する符号である。 あるいは、 符号化する位置情報が （1Z4， 1/2

) で前位置情報が （1.Z2, 3/4) の場合には、 分岐階層判定部 1 04の判定結果を受 けて、 差分位置情報符号化部 1 0 5は、 分岐階層が第 1階層であることを示す位置情報符 号 " 0 1" を出力する。 この位置情報符号 "0 1" は、 復号の際に、 第 1階層が分岐階層 であることから、 第 1階層の位置情報の値を図 4 Aの順序関係に従つて 1つ分増加させる と共に、 第 1階層より下の階層、 本例では第 2階層、 の位置情報の値を図 4 Aの順序関係 における初期値 1 Z 2とすることを意味する符号である。

図 6は、 本発明の第 1の実施形態にかかる位置情報の符号化装置の一構成例で用いた位 置情報符号を示す図であり、 図 5で用いた位置情報符号を示す図でもある。

図 6に例示する位置情報符号は、 符号化された位置情報とその前に処理された位置情報 との各々に対応した木がどの階層で分岐したかを表す符号であり、 その符号のビット長は 、 木構造中の分岐可能な階層の数によって決められる。 検索データに付される識別情報と して見た場合には、 識別情報に含まれる位置情報の数、 即ち位置情報を取り得る検索情報 の要素の数が分岐可能な階層数にあたる。

検索データの識別情報に含まれた位置情報の符号化では、 位置情報の符号化と共に、 要 素種別情報も符号化されて、 符号化された位置情報と共に蓄積又は伝送されるのが普通で ある。 そのため、 この要素種別情報を参照することで、 符号化側、 復号側共に分岐可能な 階層数を知ることができ、 特に符号のビット長を通知しなくても符号化側、 復号側共に符 号のビット長を知ることができる。 一方、 分岐可能な階層数を示す上記要素種別情報のよ うな情報が付随しない位置情報を符号化する場合には、 符号のビット長を示す情報を生成 して符号化された位置情報と共に蓄積又は伝送するとしてもよい。 なお、 上述の符号のビ ット長の決定は、 図 1に示した符号化装置における符号化処理とは別途行うため、 図示し 図 3の識別情報 3 0 1の場合、 分岐可能な階層数 （位置情報を持った要素数） は 2であ り、 符号のビット長は、 く階層数 > 2 + <欠落符号 > 1 + <終了符号 > 1 = を表現可能 な最小ビット長、 即ち 2ビッ卜の符号として与えられる。

欠落符号 " 0 0 " は、 位置情報に欠落があることを示す特殊符号である。 検索デ一夕に 対応する識別情報中の位置情報として見た場合、 実際に欠落符号によって示されるのは、 欠落符号の後に続く位置情報符号で更新させた位置に、 対応する検索データが無いという ことである。 このことは、 後述の図 7乃至図 9と共に示す例の中で詳しく説明する。 符号化する最後の位置情報、 すなわち図 5では位置情報 （3 4 , 3 / 4 ) を符号化し て出力した後は、 位置情報がこれ以上無いことを示す終了符号 " 1 1 " を出力し、 符号化 を終了する。

この例では、 木に含まれるデータ 2 0 1〜2 0 9の全ての位置情報について符号化した カ^ 必ずしも木に含まれる全ての位置情報を符号化するとは限らない。 木構造の任意の一 部を切り出して符号化することも可能である。 木構造における時間的に後の位置情報だけ を切り出して符号化する場合、 例えば図 2で第 1のシーンに含まれる位置情報を除いて第 2、 第 3のシーンのみで符号化したい場合には、 先頭の位置情報を第 2のシーンの先頭に 変えればよい。 木構造における時間的に前の位置情報だけを符号化する場合、 例えば図 2 で第 3のシーンに含まれる位置情報を除いて第 1、 第 2のシーンのみで符号化する場合に は、 第 1、 第 2のシーンに含まれる位置情報を符号化した時点で終了符号を加え、 符号化 を終了すればよい。 木構造の時間的に真中の一部を切り出す場合には、 それらを組合せれ ばよい。 これら変更される符号化の先頭位置や終了符号により強制終了される符号化の終 了位置は、 木構造中の任意の位置とすることが可能である。 . 次に、 欠落がある場合の木構造の位置情報符号化について、 図 7乃至図 9を例として説 明する。

図 7は、 位置情報が有理数表現で与えられた木構造を有する検索情報の別の例を示す図 、 図 8は、 本発明の第 1の実施形態において、 図 7に示した検索情報の各データに対応す る識別情報、 該識別情報から抽出された位置情報、 及び該位置情報を並べ替えた並べ替え 後の位置情報を示す図である。 また、 図 9は、 本発明の第 1の実施形態にかかる位置情報 の符号化装置の一構成例で符号化される位置情報及び符号化された位置情報符号列の別の 例を示す図である。

ここでは、 図 7の動画像コンテンツ 7 1 0に対応する検索情報に含まれるデータ 7 0 1 〜7 0 7の位置情報について符号化する。 図 7の検索情報は、 位置情報 (1/2, 1/4 ) 及び （3ノ4, 1 / 2) に対応するショットに動き強度を表す検索データが付されてい ない、 即ち欠落のある検索情報の例である。 図 3に示した例と同様に、 図 8には、 デ一タ

7 0 1〜7 0 7に対応する識別情報 8 0 1と、 それらの識別情報から抜き出した位置情報

8 0 2、 及びそれらの位置情報を図 4 Aの順序関係に従って並べ替えた後の位置情報 8 0 3とを示している。 さらに図 9には、 図 8と同一の並べ替え後の位置情報と、 生成される 位置情報符号列とを示している。

図 9で、 位置情報 （1/2， 3/4) を符号化する際の動作を説明する。

( 1/2， 3/4) が分岐階層判定部 1 04に入力されてきた時点では、 前位置情報保 持部 1 0 3にはその前段で処理された位置情報 （1/2， 1/2) が保持されている。 そ して、 この前位置情報に基づいて、 分岐階層を判定する。 (1 /2, 1/2) と （1Z2, 3/4) とでは、 第 1階層の値が同一であり、 第 2階 層で値が異なるため、 第 2階層で分岐が起こっていることが判る。 但しここで、 第 2階層 の位置情報の値が図 4 Aに従って 1つ分だけ更新されているかを判定すると、 1 /2の次 に来る値は図 4 Aの順序関係では 1 4であるのに対し、 入力された位置情報は 3 Z 4で あるために、 位置の抜け、 即ち欠落があることが判る。 そこで、 分岐階層判定部 104は 、 分岐階層が第 2階層であることを示す情報と共に、 欠落があることを示す情報を差分位 置情報符号化部 105に対し出力する。 同時に、 分岐階層判定部 104では、 欠落が無い と仮定した時の (1/2, 1 /2) の次の位置情報 (1/2, 1/4) を生成して、 前位 置情報保持部 103に送り記録する。 この状態から、 再度位置情報 (1/2, 3/4) の 符号化を行う。

差分位置情報符号化部 105では、 分岐階層判定部 104から受け取った判定結果、 即 ち、 欠落があること、 分岐階層が第 2階層であることを受けて、 対応する欠落符号 "00 " 及び位置情報符号 "10" を出力する。

再度 （1/2， 3/4) が符号化される時点で前位置情報保持部 103に記録されてい るのは、 分岐階層判定部 104で生成された （1Z2, 1/4) である。 （1Z2， 1Z4 ) と （1/2, 3/4) とでは、 第 1階層の値が同一であり、 第 2階層で値が異なるため 、 第 2階層で分岐が起こっていることが判る。 さらに、 第 2階層の位置情報の値は 1/4 から 3 4へとなっているため、 図 4Aに従って正しく 1つ分だけ更新されていることが 判る。 このため、 分岐階層判定部 104からは分岐階層が第 2階層であることを示す情報 のみが差分位置情報符号化部 105に送られる。 差分位置情報符号化部 105では、 分岐 階層判定部 104からの判定結果に基づき、 第 2階層を示す位置情報符号 "10" が出力 される。

また、 図 9で， 位置情報 （3Z4, 1/4) を符号化する際の動作を説明する。

( 3ノ 4, 1/4) が分岐階層判定部 104に入力されてきた時点では、 前位置情報保 持部 103にはその前段で処理された位置情報 (1/4, 3/4) が保持されている。

(1/4, 3/4) と （3Z4, 1/4) とでは、 第 1階層で既に値が異なるため、 第

1階層で分岐が起こっていることが判る。 ここで、 第 1階層の位置情報は、 1/4から 3

Z4へと、 図 4 Aに従って正しく 1つ分だけ更新されていることが判る。 次にここで、 第

2階層の位置情報の値が図 4 Aに従い初期値 1 / 2になっているかを判定すると、 入力さ れた位置情報は 1/4であるために、 位置の抜け、 即ち欠落があることが判る。 そこで、 分岐階層判定部 104は、 分岐階層が第 1階層であることを示す情報と共に、 欠落がある ことを示す情報を差分位置情報符号化部 105に対し出力する。 同時に、 分岐階層判定部 104では、 欠落が無いと仮定した時の位置情報 （3 4, 1/2) を生成して、 前位置 情報保持部 103に送り記録する。 この状態から、 再度位置情報 (3/4, 1Z4) の符 号化を行う。

差分位置情報符号化部 105では、 分岐階層判定部 104から受け取った判定結果、 即 ち、 欠落があること、 分岐階層が第 1階層であることを受けて、 対応する欠落符号 "00 " 及び位置情報符号 "01" を出力する。

再度 （3/4， 1/4) が符号化される時点で前位置情報保持部 103に記録されてい るのは、 分岐階層判定部 104で生成された （3Z4, 1/2) である。 （3/4, 1/2 ) と （3 4， 1/4) とでは、 第 1階層の値が同一であり、 第 2階層で値が異なるため 、 第 2階層で分岐が起こっていることが判る。 さらに、 第 2階層の位置情報の値は、 1/ 2から 1/4へ、 図 4 Aに従って正しく 1つ分だけ更新されていることが判る。 このため 、 分岐階層判定部 104からは分岐階層が第 2階層であることを示す情報が差分位置情報 符号化部 105に送られる。 差分位置情報符号化部 105では、 分岐階層判定部 104か らの判定結果に基づき、 第 2階層を示す位置情報符号 "10" が出力される。

このようにして、 欠落がある木構造の位置情報であっても差分符号化することができる 。 さらに、 この欠落符号を能動的に使うことで、 木構造を有する検索情報に含まれている 同種の検索データを任意に取捨選択した上でグループ化することや、 一部をトリミングし た上で伝送する、 記録するといった操作が可能である。

図 10は、 本発明の第 1の実施形態にかかる位置情報の符号化方法を説明するためのフ ロー図である。

本発明の第 1の実施形態にかかる位置情報符号化方法は、 位置情報並替ステップ （ステ ップ S l)、 先頭位置情報符号化ステップ （ステップ S 2)、 前位置情報保持ステップ （ス テツプ S 3)、 分岐階層判定ステップ （ステップ S 6)、 並びに差分位置情報符号化ステツ プ （ステップ S 8) を含んでなる。 本発明の第 1の実施形態にかかる符号化方法も、 位置 情報の符号化に関するものであり、 本発明としては、 ここで説明する位置情報符号化を含 む符号化を行う符号化方法としての形態も採り得る。 始めに、 符号化する複数の位置情報を、 図 4 Aに示した順序関係に従って並べ替える （ ステップ S 1 )。 次に、 並べ替えた後の先頭の位置情報を通常の方式で符号化する （ステツ プ S 2 )。 それと同時に、 先頭の位置情報は、 次の位置情報を符号化するための前位置情報 として保持される （ステップ S 3 )。

符号化すべき次の位置情報があるか否かを判定する （ステップ S 4 )。 ある場合には、 そ の符号化すべき位置情報を読み込む（ステップ S 5 )。読み込まれた符号化すべき位置情報 と、 保持されている前位置情報とを比較し、 分岐階層を判定する （ステップ S 6 )。 この時 、 この 2つの位置情報の間に欠落があるか否かを判定する （ステップ S 7 )。 欠落の判定方 法については、 既に符号化装置で説明したように、 位置情報が図 4 Aの順序関係に従って いるか否かにより判定される。

欠落が無ければ、 分岐階層に対応する位置情報符号を出力し （ステップ S 8 )、 符号化が 済んだ位置情報を再び前位置情報として保持し （ステップ S 3 )、 同様の処理を続ける。 欠落がある場合には、 まず欠落符号を出力した （ステップ S 9 ) 後に、 分岐階層に対応 する位置情報符号を出力する (ステップ S 8 )。 次に、 前位置情報として保持された位置情 報から、 欠落が無いと仮定した場合に得られる次の位置情報を生成し、 その欠落位置情報 を前位置情報として保持する (ステップ S 1 0 )。 その後、 再び、 前位置情報と既に読み込 まれている符号化すべき位置情報とで分岐階層を判定する （ステップ S 6 )。 即ち、 処理さ れる符号化すべき位置情報は、 欠落があると判定された場合には再び同じ位置情報を符号 化することになる。 以降、 同様に欠落の有無が判定され、 欠落があれば欠落符号の出力 （ ステップ S 9 ) 以降の処理を、 欠落が無いと判定された場合には位置情報符号を出力した

(ステップ S 8 ) 後、 この符号化済の位置情報を前位置情報として （ステップ S 3 ) 符号 化を続ける。

符号化すべき次の位置情報が無いと判定されたら （ステップ S 4 )、終了符号を出力し （ ステップ S 1 1 )、 符号化を終了する。

なお、 以上の説明から、 本発明の第 1の実施形態にかかる符号化装置及び方法で有理数 表現の位置情報を符号化した際に最も符号化効率が髙くなるのは、 位置情報の欠落が全く 無い場合、 即ち、 符号化する複数の有理数表現された位置情報の値が予め決められた有 ¾ 数の順序関係、 図 4 Aの順序関係に従って連続して与えられている場合である。 このこと から、 逆に、 図 4 Aに示すような予め決められた有理数の順序関係を、 複数の、 同じ要素 種別情報を持った検索データ （葉又は節） に位置情報を割り当てる際に用いることが考え られる。 '― これから位置情報を与えようとする、 複数の、 同じ要素種別情報を持った検索データ （ 葉又は節） の個数を M個とした時、 図 4 Aの順序関係に従って先頭から M個の値を選び、 それらを数値の大小順に並び替えて、 それぞれの検索データの位置情報として割り当てる 。 例えば、 これから位置情報を与えようとする、 複数の、 同じ要素種別情報を持った検索 データ （葉又は節） が 5個である場合、 図 4 Aの順序関係に従って先頭からの 5個、 1ノ 2, 1/4, 3/4, 1/8, 3/8が選ばれ、 これらを数値の大小順、 1/8, 1/4 ， 3/8,, 1/2， 3 Z4に並び替えて、 それぞれの検索デ一夕に対応する位置情報の値 として割り当てる。

それぞれの有理数値が個々に符号化される場合、 概して、 解像度の低い有理数値 （分母 の値が小さい有理数値） ほど短い符号で符号化される。 このことから、 図 4 Aのような順 序関係を用いた有理数位置情報の値の割り当ては、 本発明の実施形態のように複数の位置 情報をまとめて差分符号化する以外にも、 検索データ （葉又は節） に付される有理数位置 情報をそれぞれ別個に符号化した際、 位置情報にかかる符号の符号長が全体で最小となる 、 という効果がある。

あるいは、 図 4 Aの順序関係に従った位置情報の割り当ては、 以下のような処理を行う ことでも同様に実現される。

まず、 割り当てようとする位置情報の個数 Mから、 その個数を表すために必要な最低解 像度 （最小の分母値） Nを決定する。 図 4 Aの例では、 Nは 2のべき乗数であり、 また解 像度 Nで表される位置情報は 1/Nから （N— 1) ZNまでの N— 1個であるため、 Mく =N— 1を満たす最小の 2のべき乗数が求める Nとなる。 ここで、 M = N— 1の時は、 1 ZNから （N— 1) ZNまでの値を M個の位置情報に割り当て、 処理を終了する。

M = N— 1でない場合には、 次に， その解像度 Nの更に 1つ低い解像度 N' を求め、 差 分数 M' (Ν' — 1) を計算する。 Ν' — 1は解像度 N' で表される位置情報の個 数である。 即ち、 この差分数 M' は、 割り当てようとする Μ個の位置情報のうち、 解像度

N' では表せない位置情報め個数、 即ち、 分母が Νとなる位置情報の個数を表す。 よって

、 Μ個の位置情報は、 解像度 N' で表される N' — 1個の値、 ηΖΝ' (ここで η= 1,

2, · · · , Ν， — 1) と、 分母が Νの位置情報のうち小さい方から M' 個の値、 ηΖΝ (ここで n=l， 3， · · ·， 2M， - 1) とを合わせたものとなる。 今、 Nは 2のべき 乗数であるから、 分母が Nの位置情報の分子は、 通分できない値、 即ち奇数となっている 図 4 Bを見ると、 これらの値の大小関係は、 小さい方から、 1/N' (即ち 2 ZN) ， 3ZN, 2/N' (即ち 4/N) ， · · ·， （Μ' — 1) /N' (即ち (2M' -2) ΖΝ) , (2Μ' — 1) ZN, M' /N' (即ち 2M' /Ν) , (Μ' + 1) /Ν ' , (Μ' +2) /N' ， ■ · ·， （Ν' — 1) /N' であることが判る。 即ち、 これら の値は、 1/Nから始まって 1ZNずつ増えていく M' /N' (即ち 2M' /Ν) までの 2M' 個の値と、 そこから 1ZN' ずつ増えていく残り （Ν' — 1) ZN' までの Μ— 2 M' 個の値からなっている。 これらの値の増加幅 1ZN, 1/N' を 「ステップ幅」 と呼 ぶ。 そこで、 1ZNを初期値として、 ステップ幅 1ZNずつ加えていくことで先頭から 2 M' 個の値を求め、 更にそこからステップ幅 1ZN' ずつ加えていき、 残りの値を個数 Μ 個になるまで求めることによって、 図 4 Αの順序関係に従う先頭から M個の位置情報の値 を求めることができる。 例えば、 これから位置情報を与えようとする、 複数の、 同じ要素 種別情報を持った検索データ （葉又は節） が 5個である場合、 解像度 N=8、 解像度 N' =4、 差分数 M' =2となり、 1 8を初期値として 2 M' =4個の値、 1Z8, 1/4 , 3/8, 1Z2が求まり、 そこから 1Z4を加えることで 5個目の値 3 4が求まる。 つまり、 この方法は、 2つのステップ幅 1/N， 1/N' と、 そのステップ幅を切り換 える所定の位置 2 M' を与えることで、 図 4 Aの順序関係で先頭から M個の位置情報の値 を、 数値の大小順のままで求めるものである。 この方法では、 得られた位置情報の値を後 から数値の大小順に並べ替える動作が不要になるため、 図 4 Aの順序関係に従つた位置情 報の値の割り当てを高速に行うことができる。 また、 ステップ幅の切り換え位置を指定す る M' の値に上記で得られた差分数よりも大きな値を設定することで、 割り当てられる位 置情報の値を小さい値の方に偏らせたりすることもできる。 但しこの時、 2M' は個数 M を越えない。

次に、 本発明の第 1の実施形態にかかる位置情報の復号装置について、 図 1 1を用いて 説明する。

図 1 1は、 本発明の第 1の実施形態にかかる位置情報復号装置の概略構成を示す機能ブ ロック図である。 本発明の第 1の実施形態にかかる位置情報復号装置は、 先頭位置情報復号部 1 1 0 1、 前位置情報保持部 1 1 0 2、 分岐階層判定部 1 1 0 3、 差分位置情報復号部 1 1 0 4、 並 びに位置情報並替部 1 1 0 5で構成される。 上述のごとく M P E G— 7では、 要素種別情 報と位置情報とが個々に符号化されて、 検索データと共に扱われるが、 本発明は、 このう ち位置情報の復号に関するものである。 勿論、 本発明にかかる復号は、 M P E G— 7に限 定されるも CDではない。 なお、 本発明としては、 ここで説明する位置情報復号を含む復号 を行う復号装置としての形態も採り得る。

図 1 1に示した本実施形態にかかる位置情報復号装置の機能構成のうち、 本発明の最も 特徴となる機能構成は、 位置情報の復号を行った後段に設けられた位置情報並替部 1 1 0 5である。

位置情報並替部 1 1 0 5は、 前段の差分位置情報復号部 1 1 0 4までに復号されて得ら れた、 図 4 Aの順序関係に従って並んだ有理数表現の位置情報を、 元の数値の大小に基づ く順に並べ替えるものである。 本明細中に示したように、 扱われるのが検索情報に含まれ る各検索データ （あるいは節） に対応した位置情報の場合、 検索データ （あるいは節） は 元の木構造に含まれたままの順に並んだ状態で扱うことが多く、 またその方が扱い易いと 考えられるため、 上記のように対応する位置情報を元の順に並び替える必要がある。 位置情報並替部 1 1 0 5で位置情報を並べ替える前段までに行われる復号処理は、 従来 の整数表現された位置情報での復号の処理と同様である。 位置情報並替部 1 1 0 5の動作 については後で詳しく説明する。 .

始めに、 先頭位置情報復号部 1 1 0 1は、 先頭の位置情報を復号し、 その位置情報を出 力する。 ここで行われるのは通常の方式で符号化された位置情報の復号であり、 符号化同 様、 この動作については本発明では特に言及しない。

本実施形態の位置情報復号装置の動作を、 図 5に示した位置情報符号列を入力とした場 合で説明する。 図 5の位 g情報符号列は、 上述した図 1の位置情報符号化装置により図 2 に示した検索情報に含まれる各検索データ 2 0 1〜2 0 9の位置情報を符号化して得られ たものであるが、 本実施形態の復号装置で復号される位置情報符号列は特に図 1の符号化 装置で生成される符号列に限定されるものではない。

先頭位置情報復号部 1 1 0 1で復号されて得られた先頭の位置情報 ( 1 / 2 , 1 / 2 ) は、 位置情報並替部 1 1 0 5に入力されると共に、 前位置情報保持部 1 1 0 2に記録され P2004/000563 て保持される。 前位置情報保持部 1102には、 現在復号しょうとする位置情報に対して 、 1つ前に復号処理された位置情報が記録され保持されている。

分岐階層判定部 1103は、 入力される位置情報符号列の 1つ 1つの位置情報符号を順 次読み込み、 分岐階層を判定、 即ちどの階層の位置情報の値を更新させるかを判定し、 判 定結果を差分位置情報復号部 1104に送る。 なお、 分岐階層判定部 1103で順次読み むべき位置情報符号のビット長は、 位置情報の階層数によって決まるものである。 符号 化装置の説明でも述べたように、 検索データの識別情報に含まれた位置情報の復号では、 符号化された位置情報、 即ち位置情報符号列と共に、 要素種別情報が符号化されて共に喾 積又は伝送されているのが普通である。 そこで、 この要素種別情報を復号し解析して分岐 可能な要素数を求めることで、 位置情報の階層数を知り、 読み込む位置情報符号のビット 長を知ることができる。 あるいはピット長を示す情報が別途位置情報符号列と共に与えら れているような場合には、 その情報を用いて読み込む位置情報符号のビット長を知ること ができる。 これらビット長の判定処理は、 図 11に示した復号装置における復号処理とは 別途行われるため、 図示していない。

差分位置情報復号部 1104は、 前位置情報保持部 1102に保持されている位置情報 を読み込み、 分岐階層判定部 1 103からの判定結果に基づいて、 位置情報の値を、 図 4 Aの順序関係に従って更新する。 即ち、 差分位置情報復号部 1 104は、 前位置情報保持 部 1102に記録されている位置情報に対して、 分岐階層判定部 1103の判定結果に基 づき分岐階層の位置情報の値を図 4 Aの順序関係に従って 1つ分増加させ、 かつその分岐 階層より下位にある階層については、 全ての階層の位置情報の値を図 4 Aの順序関係にお ける初期値 1 2とする。 その分岐階層より上位の階層の位置情報の値はそのまま保持す る。

(1Z2, 1/2) が先頭位置情報復号部 1101で復号され、 前位置情報保持部 11

02に記録されている状態で、 次に読み込まれる位置情報符号は "10" である。 分岐階 層判定部 1103では、 この符号 "10" が第 2階層、 即ちショットの階層で分岐がある ことを示す符号であることを判定し、 差分位置情報復号部 1104では、 その判定結果に 基づいて第 2階層 =ショッ卜の階層の位置情報の値を図 4 Aの順序関係に従い 1つ分更新 する。 図 4 Aにおいて 1 2の次の値は 1/4であるため、 （1/2， 1/2)から第 2階 層の位置情報の値を更新した位置 （1Z2, 1/4) が得られる。 また、 （ 1 Z 2 , 3/4)が前位置情報保持部 1102に記録されている状態で、 次に位 置情報符号 "01" が読み込まれる。 分岐階層判定部 1103では、 この符号 "01" 力 第 1階層、 即ちシーンの階層で分岐があることを示す符号であることを判定し、 差分位置 情報復号部 1104では、 その判定結果に基づいて第 1階層 =シーンの階層の位置情報の 値を図 4 Αの順序関係に従って 1つ分更新する。 それと共に、 それより下位の階層、 即ち 第 2階層-ショットの階層の位置情報の値を、 図 4 Aの順序関係での初期値 1ノ 2とする 。 図 4Aにおいて 1/2の次の値は 1Z4であるため、 （1/2， 3Z4)から第 1及び第 2階層の位置情報の値を更新した位置 （1/4， 1/2) が得られる。

そして、 差分位置情報復号部 1104で得られた位置情報は、 位置情報並替部 1 105 へと出力されると共に、 前位置情報保持部 1102へと送られ記録されて、 次の位置情報 の復号に利用される。

分岐階層判定部 1 103で終了符号 "11" が読み込まれたら、 位 fi情報の復号を終了 し、 引き続き位置情報並替部 1105で位置情報の並べ替えを行う。

位置情報並替部 1105では、 差分位置倩報復号部 1104で復号され出力された有理 数表現の位置情報が、 図 4 Aの順序関係に従って並んでいることから、 本来の数値の大小 による順序関係に従った順へと位置情報の並べ替えを行う。 ここで例示した図 5の位置情 報符号列を復号した例では、 既に示した図 3の並べ変え後の位置情報 303から、 並べ替 え前の位置情報 302の順へと並べ替えが行われることになる。 並べ替えは、 上位の階層 から順に、 その階層での位置情報の値が数値の大小順になるように位置情報を並べ替え、 その階層での位置情報の値が同一であるものについては、 階層を 1つ下ってまた数値の大 小順に並べ替える、 という操作を再帰的に繰り返すことでなされる。 この操作は、 上記の 符号化装置で位置情報を図 4 Aに従つた順に並べ替えた時の操作と同じである。 あるいは 、 階層毎に位置情報の値を比較するのではなく、 葉又は節におけるすべての階層の位置情 報の値をまとめて扱うことによって位置情報の並べ替えを行ってもよい。 例えば、 ある葉 又は節の位置情報と、 別の葉又は節の位置情報との大小関係を定義し、 その大小関係に従 つて、 葉又は節の位置情報に対して、 クイックソート等の既存のソートアルゴリズムを適 用することによって位置情報の並べ替えを行うことができる。 無論、 同様の並べ—替えが行 える並べ替え方法であればよく、 並べ替えの方法はここに示したものに限定されるもので はない。 ここで、 並べ替え方法の一^として、 差分位置情報復号部 1 1 0 4から出力される有理 数表現された位置情報の値並びに出力順が図 4 Aの順序関係に従っていることを利用した 復号時の位置情報の並べ替え処理を、 図 1 2乃至図 1 5と共に説明する。

図 1 2は、 ここで説明する復号時の並べ替え処理の一動作例を図示した説明図である。 この並べ替え処理は位置情報並替部 1 1 0 5の内部で行われる。

図 1 2中、 1 2 0 1は差分位置情報復号部 1 1 0 4で復号され出力された 1 0個の位置 情報 （分岐可能な階層数は 3 ) を示しており、 これらは上から、 復号された順、 即ち図 4 Aの順序関係に従った順に並んでいる。

図 1 2に示した並べ替え処理では、 これら復号された位置情報のそれぞれに、 数値の大 小順を表す （0から始まる〉 連続した番号を最終的に振る。 この番号を 「インデックス」 と呼ぶ（図 1 2中の 1 2 0 3を参照）。位置情報のそれぞれに対しィンデックスが振られれ ば、 その値に従って位置情報を並べ替えることができる。 このため、 位置情報並替部 1 1 0 5の内部構成として、 図 1 3に代表されるインデックスの計算部が用意される。 図 1 2 では並べ替えを行う位置情報 1 2 0 1の数が 1 0個のため、 与えられるインデックス 1 2

0 3の値は 0から 9までとなつているが、 位置情報の数に合わせて、 例えば 1 5個の場合 は 0から 1 4まで、 3 0個の場合は 0から 2 9までのインデックスが振られる。 これら各 位置情報に振られるィンデックスの値は、 以下のようにして求められる。

図 1 3は、 それぞれの位置情報に付されるインデックスの値を計算するために、 ある階 層のある 1つの分岐位置で行う処理を、 装置の機能構成として表した機能ブロック図であ る。 即ち図 1 3は、 位置情報並替部 1 1 0 5の内部構成となるインデックス計算部の、 更 に内部構成を表した例である。 図 1 3の処理は、 位置情報計数部 1 3 0 1、 更新幅算出部

1 3 0 2、 インデックス値更新部 1 3 0 3の 3つで構成され、 復号された位置情報と、 1 つ上の階層で処理された計数値並びにィンデックス値を入力として、 新たな計数値及び更 新されたインデックス値を出力する。 また、 更新幅算出部 1 3 0 2には別途、 積算順情報

1 3 0 4が入力される。 この処理を全階層の全分岐位置に対し行うことで、 各位置情報に 対応したィンデッタスが得られる。

位置情報計数部 1 3 0 1は、 復号された位置情報と 1つ上の階層での計数値を入力とし

、 ある階層のある分岐位置において、 その階層の位置情報の値が同じになっている位置情 報の個数を、 それぞれの値について計数する。 図 1 2の 1 2 0 2が計数結果の例を示して いる。 但し、 計数結果 1 2 0 2には全ての階層及び分岐位置での計数結果を示してある。 例えば、 第 1階層 （の分岐位置） では、 1 0個の位置情報のうち、 第 1階層で値 1 / 2 をとる位置情報が 6個、 値 1 Z 4をとる位置情報が 4個あることを計数する。 また、 第 2 階層の第 1の分岐位置 （第 1階層の値が 1 Z 2である上から 6個の位置情報） では、 6個 の位置情報のうち、 第 2階層で値 1ノ 2をとる位置情報が 4個、 値 1 / 4をとる位置情報 が 2個あることを計数する。 つまり、 ここで言う 「分岐位置」 とは、 木構造として見た時 、 対象とする階層より 1つ上の階層にある 1つの節を起点として、 その下にぶら下がって いる全ての要素 （葉又は節） に対応する位置情報の集合を指し、 位置情報の値に基づいて 言えば、 対象とする階層より上位の階層に全く同じ値を持つた位置情報の集合を指してい る。 そして、 各分岐位置に含まれる位置情報の個数は、 入力された 1つ上の階層の計数値 によって与えられる。 なお、 図 1 2の第 1階層については、 根にぶら下がつている要素、 即ち全ての要素の位置情報が第 1階層の 「分岐位置」 とされる。

計数する位置情報の値の出現順は、 即ち復号順であるから、 どの分岐位置であっても必 ず図 4 Aの順序関係に従っている。 このため、 上記の計数処理は、 常に図 4 Aに従って計 数値を求めるものとし、 値に抜けがある （出現しない値が途中にある） 場合にはその値の 出現個数を 0と計数する。 即ち、 得られた計数結果は、 どの分岐位置であっても、 1個目 の計数値は必ず図 4 Aの最初の値 1 / 2の出現個数であり、 2個目の計数値は必ず図 4 A の 2番目の値 1 / 4の出現個数を表すものとする。 こうして計数された結果を、 更新幅算 出部 1 3 0 2及びインデックス値更新部 1 3 0 3へ出力する。 また、 出力して次の.階層で の処理に利用する。

更新幅算出部 1 3 0 2は、 位置情報計数部 1 3 0 1から受け取った計数値に基づいて、 対象とする階層の位置情報の値に応じた、 各位置情報のィンデックス値の更新幅を求める ある分岐位置について、 ある値を対象の階層に持つ位置情報に対するィンデックス値の 更新幅は、 その値より小さい値をその階層に持つた位置情報が幾つあるかによつて決定さ れる。 例えば、 ある分岐位置で対象の階層に値 1ノ 4， 1 / 2 , 3 / 4を持つ位置情報が それぞれ M l個， M 2個， M 3個あった場合、 値 1 / 2を持つ位置情報の前には M 1個の 値 1 / 4を持つた位置情報があるために、 値 1 / 2を持つ位置情報には値 1 / 4を持つ位 置情報のインデックスに M lだけ加えたインデックスを付ける必要がある。 従って、 値 1 / 2を持った位置情報に対するインデックス値の更新幅は M lとなる。 また同じ理由から 、 値 3 Z 4を持った位置情報に対する更新幅は M l + M 2で与えられる。 これら位置情報- の個数 M 1 , M 2 , M 3は位置情報計数部 1 3 0 1で得られた各計数値にあたる。 即ち、 位置情報計数部 1 3 0 1で得られた各計数値を数値の大小順に積算していくことによって 、 それぞれの位置情報の値に対応した更新幅が得られる。

上記の積算処理を行うためには、 位置情報計数部 1 3 0 1で得られた計数値を数値の大 小順に読み出す必要がある。 一方、 既に説明したように、 位置情報計数部 1 3 0 1で計数 される各計数値は、 図 4 Aの順序関係に従つて各位置情報値の出現個数を表したものであ ることがわかっている。 このことから、 位置情報の値どうしを互いに比較しなくとも、 計 数値の得られた順によつてそれらの値の大小関係を知ることが可能である。 値どうしの比 較を行わないため、 計算量を少なく抑えることができる。 このための情報が、 積算順情報 1 3 0 4である。

図 1 4乃至図 1 5と共に積算順情報 1 3 0 4について説明する。 図 1 4の表 1 4 0 1及 び図 1 5の表 1 5 0 1はいずれも積算順情報 1 3 0 4の例である。 例えば、 計数された位 置情報の値が図 4 Aの順序関係で 3 / 4までの 3個だつた場合、 それらの値の大小順は図

1 4の表 1 4 0 1に示すように小さい方から、 2番目の値 （1 / 4 ) , 1番目の値 （1 Z 2 )， 3番目の値 （3 Z 4 ) の順であるから、 その順に計数値を積算すればよい。 計数された 位置情報の値が 7ノ 8までの 7個なら、 それらの大小は図 1 5の表 1 5 0 1の順であり、 同じくその順に計数値を積算すればよい。 即ち、 図 4 Aの順序関係でどこまでの位置情報 が計数 （復号） されるかで、 計数順 （復号順） に対するそれらの大小順が一意に定まる。 この計数順に対する大小順の情報を 「積算順情報」 と呼ぶ。

仮に、 計数された位置倩報の値が図 4 Aの順序関係で 1 / 4までの 2つであった場合、 これら 2つの位置情報の値に対する積算順情報を用意して用いてもよい。 同様に、 全ての 位置情報の値について、 図 4 Aの順序関係でその値までの位置情報の値に対する積算順情 報を用意しておくことが可能である。 但し、 全ての位置情報の値について積算順情報を用 意しておくためには多くのメモリを必要とし、 場合によっては適切でない。 そこで、 Nを

2のべき乗数とした時、 図 4 Aの順序関係で （N— 1 ) ZNまでの位置情報の値に対して 与えられる複数の積算順情報のみを用意し、 （N— 1 ) ZN以外の位置情報の値に対する積 算順情報は、 用意されている複数の （N— 1 ) ZNに対する積算順情報のいずれかを参照 することで積算順を決めるといったこともできる。

図 4 Aの順で最後に復号された位置情報の値に対して、 その値以上の （Ν·— 1) ZNに 対応する積算順情報であれば、 積算順を決めるのに利用することができる。 更に、 余分な 積算処理を最小に抑えるためには、 その値以上でかつ最小の （N— 1) ZNを選んで、 対 応する積算順情報を使うものとする。 この時 Nは、 最後に復号されたの値の分母の値に等 しい。 例えば、 ある分岐位置で復号された位置情報の値が 1Z2, 1ノ 4の 2個の場合に は、 最後に復号された値 1Z4の分母 4であるから、 3 Z4までの復号順情報、 即ち図 1 4の表 1401を利用する。 また、 位置情報の値が 1 2, 1/4， 3/4, 1/8の 4 個の場合には、 値 1/8の分母 8であるから、 7Z8までの復号順情報、 図 15の表 15 01を利用する。 そして、 積算順情報 1304で示された順に位置情報計数部 1301で 得られた計数値を積算し、 位置情報の各値に対応するィンデックス値の更新幅を求める。 その際、 復号値にない値については、 対応する計数値を 0として積算する。 そして、 得ら れた更新幅をィンデックス値更新部 1303へ出力する。 . インデックス値更新部 1303は、 更新幅算出部 1302で得られた更新幅と位置情報 計数部 1301で得られた計数結果、 及び 1つ上の階層の計数値とを用いて、 各位置情報 に付されているィンデックスの値を更新する。

位置情報計数部 1301で得られた最初の計数値は、 対象の階層に値 1Z2を持つ位置 情報の個数を表すため、 分岐位置にある位置情報のうち、 先頭から最初の計数値個分の位 置情報について、 更新幅算出部 1302で得られた値 1 / 2に対応する更新幅でィンデッ クスの値を更新する。 この時、 分岐位置の先頭は、 入力された 1つ上の階層の計数値から 求める。 同様に、 2番目以降の計数値についても処理する。

図 12の計数結果 1202とィンデックス及び更新幅 1203とで、 第 1階層及び第 2 階層の分岐位置での処理を例に、 更新幅算出部 1302及びインデックス値更新部 130 3の処理を説明する。

はじめに、 各位置情報のィンデッタスの初期値を 0に設定する。

第 1階層で復号された位置情報の値は 1/2, 1/4の 2つであるから、 積算順情報 1

304には図 14の表 1401を用いる。 図 14の表 1401における積算順情報で、 最 初の位置情報値 1Z4については、 インデックス値の更新幅を 0とする。 次に、 更新幅算 出部 1302で、 更新幅 0に値 1 Z4に対応する計数値 4を加算し、 表 1401の次の値 1 / 2に対するインデックス値の更新幅 4を求める。 図 1 2の計数結果 1 2 0 2

ックス （及び更新幅） 1 2 0 3の例では、 第 1階層には次の値 3 が無いが、 仮に次の 値 3 / 4があつた場合には、 更新幅算出部 1 3 0 2で、 更新幅 4に値 1ノ 2に対応する計 数値 6を更に加算し、 表 1 4 0 1に従った次の値 3 / 4に対する更新幅 1 0を求める。 インデックス値更新部 1 3 0 3では、 第 1の計数値 6に基づいて、 先頭から 6個の位置 情報に付されているインデックス値 0 (初期値） に、 値 1 / 2に対応する更新幅 4を加え 、 更新されたインデックス値 4が求まる。 次に、 第 2の計数値に対応する続く 4個の位置 情報のィンデックス値 0に、 値 1 Z 4に対応する更新幅 0を加え、 更新されたィンデック ス値 0とする。

同様に、 第 2階層の第 1の分岐位置 （上から 6個の位置情報） で復号された位置情報の 値は 1 Z 2、 1 Z 4の 2つであるから、 積算順情報 1 3 0 4には図 1 4の表 1 4 0 1を用 いる。 表 1 4 0 1の積算順情報で、 最初の位置情報値 1 Z 4については、 インデックス値 の更新幅を 0とする。 次に、 更新幅算出部 1 3 0 2で、 更新幅 0に値 1 / 4に対応する計 数値 2を加算し、 表 1 4 0 1の次の値 1 2に対するインデックス値の更新幅 2を求める インデックス値更新部 1 3 0 3では、 第 1の計数値 4に基づいて、 先頭から 4個の位置 情報に付されているインデックス値 4に、 値 1 Z 2に対応する更新幅 2を加え、 更新され たインデックス値 6が求まる。 次に、 第 2の計数値に対応する続く 2個の位置情報のイン デックス値 4に、 値 1ノ 4に対応する更新幅 0を加え、 更新されたインデックス値 4とす る。

第 2階層の第 2の分岐位置 （下の 4個の位置情報） では、 積算順情報 1 3 0 4に図 1 4 の表 1 4 0 1を用い、 更新幅算出部 1 3 0 2で、 位置情報値 1 / 4に対する更新幅 0、 値 1 / 2に対する更新幅 1を求める。

インデックス値更新部 1 3 0 3では、 位置情報計数部 1 3 0 1で得られた計数値に従い 、 分岐位置の先頭から 3個の位置情報に更新幅 1を加えてィンデックス値 1に、 残りの位 置情報に更新幅 0を加えてインデックス値 0にインデックスを更新する。 この時、 第 2階 層の第 2の分岐位置の先頭は、 入力された 1つ上の階層の計数値によって求められる。 計数結果 1 2 0 2の第 1階層の 2つの計数値、 6と 4は、 そのまま第 2階層の 2つの分 岐位置における位置情報の個数を表している。 そのため、 第 2階層の第 2の分岐位置の先 頭は、 第 1の分岐位置の位置情報の個数 6に 1を足した、 7となる。 こうして分岐位置の 先頭が特定され、 分岐位置に含まれる各位置情報のィンデックスを更新することができる 。 無論、 計 fc値としてでなく、 各分岐位置の先頭の位置に変換した情報を保持して上位の 階層から受け取るようにしてもよい。

この処理を、 各階層の各分岐位置に対して同様に実行する。 図 1 2の 1 2 0 3は、 こう して上位の階層から順に実行した場合の、 各階層での更新後のィンデックス値とそれぞれ の分岐位置で求められる更新幅の値 （括弧内） とを記している。 最も下位の第 3階層では 、 各位置情報の値が 1回づっ出現するため、 1づつの差を持ったインデックス値が最終的 に得られる。 こうして得られたインデックスが位置情報の順序関係を表すものであり、 こ のィンデックスに従って読み出すことで位置情報の並び替えを行うことができる。 この並 ベ替えられた位置情報が、 図 1 1の位置情報並替部 1 1 0 5からの出力となる。

上記の処理では、 処理の都度、 更新幅の値を加えてインデックス値を逐次更新していく 例を示したが、 これ以外にも、 各階層の更新幅を別途求めておき、 最後に各階層の更新幅 の値を合計するとしてもよい。

■ また、 図 1 3と共に説明した上記の処理では、 分岐位置毎に、 位置情報の計数処理， 積 算処理， インデックス値の更新処理を行うとしているが、 位置情報の計数処理を全ての階 層の全ての分岐位置について先に行い、 求めた計数値を図 1 2の計数結果 1 2 0 2のよう に全て保持してそれ以降の処理に利用するとしてもよい。 この場合、 計数結果を保持する ためのメモリが余分に必要となるが、 他の階層の計数結果を任意の時点で利用できるため

、 上記の例のように階層順に処理する必要がなく、 処理する階層の順番や分岐位置の順番 を任意に変えることができるようになる。 また更に、 この計数処理を全ての位置情報の復 号後に行うのでなく、 位置情報の復号を行いながら同時に計数することも可能である。 説明した位置情報の並べ替え処理 （インデックス値の計算方法） は、 復号される位置情 報の値が図 4 Aの順序関係に従うことを反映した積算順情報 1 3 0 4を用いることで、 復 号された各々の値どうしを比較しなくとも並べ替えを行うことができ、 計算処理が軽減さ れる利点がある。 また、 上記の方法では、 更新幅算出部 1 3 0 2での処理が位置情報の出 現個数の積算処理であるため、 欠落し、 出現しなかった位置情報の値が途中にあった場合 でも、 その位置情報の出現個数を 0と計数することによって、 全く同じ枠組みで処理を行 うことができる。 このため、 特に分岐処理等を必要とせず、 以下に示すような位置情報の 欠落があった場合でも並べ替えの処理を髙速に行うことが可能である。

ここでは、 復号時の並べ替え処理に特化して並べ替え方法を説明したが、 ·説明した並べ 替え方法は、 符号化時の並べ替え処理に対しても同様にして用いることができる。 その場 合には、 積算順情報 1 3 04を、 図 1 4や図 1 5に示した 「図 4 Aの順」 から 「数値の大 小順」 へと変換するものでなく、 符号化処理に対応した 「数値の大小順」 から 「図 4 Aの 順」 へと変換するものに入れ替えるだけでよい。 また、 ここでは、 本実施形態で使用した 「2のべき乗分の自然数（分母が 2のべき乗数、 分子が自然数)」 の有理数表現された位置 情報を例として示したが、 この並べ替え処理は他の有理数表現された位置情報にも、 ある いは有理数表現でなくとも並べ替えが必要な任意の位置情報に対して、 同様に適用可能で ある。

次に、 欠落がある場合の木構造の位置情報の復号の例として、 図 9に示した位置情報符 号列の復号の動作について説明しておく。

位置情報 （ 1 Z 2 , 1 /2 ) が前位置情報保持部 1 1 0 2に記録された時点で、 次に分 岐階層判定部 1 1 0 3で読み込まれる位置情報符号は、 欠落を表す欠落符号 "0 0" であ る。 この場合、 分岐階層判定部 1 1 0 3は、 次に来る位置情報が欠落位置であることを、 差分位置情報復号部 1 1 04に通知し、 次の位置情報符号 " 1 0" を読み込む。 今度の位 置情報は第 2階層の分岐を示す符号であるから、 その判定結果を差分位置情報復号部 1 1 04に通知する。

差分位置情報復号部 1 1 04では、 次の更新位置が欠落位置であること、 そしてその更 新する分岐階層は第 2階層であることを受け取る。 差分位置情報復号部 1 1 04では、 前 位置情報保持部 1 1 0 2に保持された位置情報 ( 1/2, 1ノ 2 ) から、 第 2階層の値を 図 4 Aの順序関係に従って 1つ分、 1 / 2から 1 / 4に更新し、 更新された位置情報 （ 1 / 2. 1 /4) を得るが、 これが欠落位置であると通知されているため、 位置情報並替部 1 1 0 5には出力せずに、 前位置情報保持部 1 1 0 2にのみ， その値 （1/2, 1/4) を出力し保持する。

次に読み込まれる位置情報符号は " 1 0" であることから、 分岐階層判定部 1 1 0 3で は次の分岐階層が第 2階層であることを判定し、 その結果を差分位置情報復号部 1 1 04 に通知する。

差分位置情報復号部 1 1 04は、 分岐階層が第 2階層であることを受け取り、 前位置情 報保持部 1 1 0 2に保持された位置情報 ( 1 /2 , 1/4) の第 2階層の値を図 4 Aの順 序関係に従って、 1ノ 4から 3Z4に更新し、 （1Z2, 3/4) が得られる。 これは欠落 位置ではないため、 位置情報並替部 1 1 0 5に出力される。 こうして、 次の位置情報が正 しく復号される。

また、 位置情報 （1/4， 3/4) が前位置情報保持部 1 1 02に記録された時点で、 次に分岐階層判定部 1 1 0 3で読み込まれる位置情報符号は、 欠落を表す欠落符号 "0 0 " である。 分岐階層判定部 1 1 03は、 次に来る位置情報が欠落位置であることを、 差分 位置情報復号部 1 1 04に通知し、 次の位置情報符号 "0 1" を読み込む。 今度の位置情 報は第 1階層の分岐を示す符号であるから、 その判定結果を差分位置情報復号部 1 1 04 に通知する。

差分位置情報復号部 1 1 04では、 次の更新位置が欠落位置であること、 そしてその更 新する分岐階層は第 1階層であることを受け取る。 差分位置情報復号部 1 1 04では、 前 位置情報保持部 1 1 0 2に保持された位置情報 (1/4, 3/4) から、 第 1階層の値を 図 4 Aの順序関係に従って 1つ分、 1/4から 3/4に更新し、 かつ第 2階層の値を図 4 Aの順序関係での初期値 1/2とすることで、 更新された位置情報 (3/4, 1 /2) を 得るが、 これが欠落位置であると通知されているため、 位置情報並替部 1 1 0 5には出力 せずに、 前位置情報保持部 1 1 0 2にのみ、 その値 （3/4, 1/2) を出力し保持する 次に読み込まれる位置情報符号は " 1 0" であることから、 分岐階層判定部 1 1 0 3で は次の分岐階層が第 2階層であることを判定し、 その結果を差分位置情報復号部 1 1 04 に通知する。

差分位置情報復号部 1 1 04は、 分岐階層が第 2階層であることを受け取り、 前位置情 報保持部 1 1 0 2に保持された位置情報 （ 3 / 4 , 1 /' 2 ) の第 2階層の値を図 4 Aの順 序関係に従って、 1 /2から 1 /4に更新し、 （3/4, 1/4) が得られる。 これは欠落 位置ではないため、 位置情報並替部 1 1 0 5に出力される。 こうして、 次の位置情報が正 しく復号される。

検索情報に含まれる検索データ （あるいは節） の位置情報を扱うような場合、 復号され た位置情報は、 検索データ （あるいは節） のそれぞれに対応するものであり、 それら検索 データ （あるいは節） が元の木構造中での出現順、 即ち数値の大小順、 に並んで扱われる 、 例えばその順に伝送されるあるいは蓄積されることは多い。 そのような場合に、 本発明 は、 並べ替えによって数値の大小順に並んだ元の順の位置情報が得られることで検索デ一 夕 （あるいは節） との対応がとれ、 各検索データ （あるいは節） の識別ができることにな る。

また、 検索データ （あるいは節） が、 元の木構造中での出現順序か、 もしくは位置情報 と同様に図 4 Aに従つた順序に並び替えられて扱われるかが選択できるような場合には、 検索データ （あるいは節） が並び替えられているか否かを示したフラグを別途設けて、 位 置情報符号列と共に伝送又は蓄積し、 そのフラグの値に従って、 位置情報並替部 1 1 0 5 で位置情報の並べ替えを行うか否かを選択できるようにしてもよい。

図 1 6は、 本発明の第 1の実施形態にかかる位置情報の復号方法を説明するためのフロ 一図である。

本発明の第 1の実施形態にかかる位置情報復号方法は、 先頭位置情報復号ステップ （ス テツプ S 2 1 )、 前位置情報保持ステツプ （ステップ S 2 2 )、 分岐階層判定/差分位置情 報復号ステップ （ステップ S 2 6 )·、 並びに位置情報並替ステップ （ステップ S 2 9 ) を含 んでなる。 本発明の第 1の実施形態にかかる復号方法も、 位置情報の復号に関するもので あり、 本発明としては、 ここで説明する位置情報復号を含む復号を行う復号方法としての 形態も採り得る。

始めに、 先頭の位置情報を通常の方式で復号する (ステップ S 2 1 )。 そして、 復号され た先頭の位置情報を前位置情報として保持する （ステップ S 2 2 )。

次に、 位置情報符号を読み込む （ステップ S 2 3 )。 そして、 読み込まれた位置情報符号 に対して、 まず、 終了符号か否かを判定する （ステップ S 2 4 )。 終了符号でない場合、 次 に、 欠落符号か否かを判定する (ステップ S 2 5 )。

欠落符号でない場合には、 その位置情報符号に基づいて分岐階層を判定し、 その判定結 果に基づいて位置情報を更新， 即ち次の位置の位 tt情報を求める (ステップ S 2 6 )。 ここ で行う次の位置情報を求める処理は、 既に復号装置の説明で示したように、 分岐階層につ レ ^ては位置情報の値を図 4 Aの順序関係に従って 1つ分増加させ、 分岐階層より下位の階 層については図 4 Aでの初期値 1 Z 2を、 分岐階層より上層については変更無しとして行 うものである。 そして、 得られた位置情報を出力する （ステップ S 2 7 ) と共に、 それを 前位置情報として保持し (ステップ S 2 2 )、 同様の処理を続ける。 欠落符号であると判定された場合には、 次の位置情報符号を読み込む （ステップ S 2 8 )。そして、 読み込まれた位置情報符号から分岐階層を判定し、 上記と同様にして次の位置 情報を求める （ステップ S 2 6 )。但し、 ここで求められた位置情報は欠落位置であるため 、 出力はされずに、 単に次の前位置情報として保持されて （ステップ S 2 2 )、 以下同様の 処理を続ける。

読み込まれた位置情報符号が終了符号と判定されたら （ステップ S 2 4 )、最後に復号さ れ出力された位置情報を数値の大小順に並べ替えて （ステップ S 2 9 )、 復号が完了する。 なお、 本発明の実施形態にかかる符号化 Z復号装置及び方法では、 有理数表現された位 置情報として、 「2のべき乗分の自然数」で与えられるものを例としてあげた力 有理数表 現の位置情報はこれに限られるものではない。 例えば 「3のべき乗分の自然数 （分母が 3 のべき乗数、 分子が自然数)」 などでも同様に処理できる。 また、 本発明の実施形態の 「2 のべき乗分の自然数」 は当然 0を含んでいないが、 0を位置情報の取り得る値としてここ に含めることもできる。 その場合、 図 4 Aの順序関係は、 0が 1 / 2の前に置かれて、 初 期値が 0となる。 あるいは有理数以外でも同様に、 そのままでは順序関係が決定されず、 並べ替えを行うことで順序付けが可能といった性質を持つ位置情報であれば、 本発明を適 用可能である。 本発明の本質は、 本来、 数値上の順序関係からは、 ある値に対して次に更 新される値が一意に特定できないような位置情報が存在した場合に、 それを予め定められ る順序関係を規定して、 その決められた順序関係に従うように位置情報を並べ替えること によって、 整数表現による位置情報の場合と同様に差分符号化による複数位置情報の符号 化 復号を可能とした点にある。

(第 2の実施形態）

次に、 本発明の第 2の実施形態にかかる位置情報の符号化装置について、 図 1 7乃至図 2 1を用いて説明する。

図 1 7は、 本発明の第 2の実施形態にかかる位置情報符号化装置の概略構成を示す機能 ブロック図である。

本発明の第 2の実施形態にかかる位置情報符号化装置は、 先頭位置情報符号化部 1 7 0

2、 前位置情報保持部 1 7 0 3、 ステップ幅決定部 1 7 0 1、 ステップ幅符号化部 1 7 0

6、 分岐階層判定部 1 7 0 4、 並びに差分位置情報符号化部 1 7 0 5で構成される。 この うち、 先頭位置情報符号化部 1 7 0 2， 前位置情報保持部 1 7 0 3， 及び差分位置情報符 号化部 1 7 0 5については、 図 1と共に説明した第 1の実施形態にかかる位置情報符号化 装置を構成する機能ブロックにおける先頭位置情報符号化部 1 0 2 , 前位置情報保持部 1

0 3 , 差分位置情報符号化部 1 0 5と同一のものである。

既に説明した第 1の実施形態では、 図 2に示すような木構造を有する検索情報の有理数 表現された複数の位置情報を符号化するために、 位置情報が取り得る有理数の値に関した 固有の順序関係を予め定義し、 その順序関係に従って符号化する複数の位置情報を並べ替 えることとした。 この並べ替えにより、 ある位置情報の値に対する次の位置情報の値が一 意となることで、 有理数表現された位置情報であっても整数表現の位置情報と同様の差分 符号化を可能とした。 このため、 図 1に示した第 1の実施形態にかかる位置情報符号化装 置は位置情報並替部 1 0 1を備え、 また、 並べ替えられた位置情報を元の数値の大小順に 戻すために図 1 1に示した第 1の実施形態にかかる位置情報復号装置は位置情報並替部 1

1 0 5を備えた。

これに対し、 第 2の実施形態では、 位置情報の順序関係は数値の大 、順のままとし、 代 わりに有理数の値の増加するステップ幅を求めて、 位置情報符号と共に符号化/復号する ことによって差分符号化 Z復号を可能とする。 従って、 第' 1の実施形態に示すような並べ 替え処理を必要としない有理数位置情報の差分符号化 復号が可能となる。 更に、 以下で 詳しく説明するように、 本実施形態では、 各階層に対して固定のステップ幅を決定して与 え、 かつ、 このステップ幅を、 ある階層で分岐した時にそれより下位の階層に与える位置 情報の初期値を兼ねるとすることで、 符号化/復号処理をより簡単化すると共に、 符号化 効率の低下を抑えている。 このため、 図 1 7に示した第 2の実施形態にかかる位置情報符 号化装置は、 図 1の位置情報並替部 1 0 1の代わりにステツプ幅決定部 1 7 0 1及びステ ップ幅符号化部 1 7 0 6を備え、 また、 後述する図 2 3に示した第 2の実施形態にかかる 位置情報復号装置は、 図 1 1の位置情報並替部 1 1 0 5の代わりにステツプ幅復号部 2 3 0 5を備える。

以下、 第 2の実施形態にかかる位置情報符号化装置、 符号化方法、 復号装置並びに復号 方法を順を追って説明するが、 これらの説明は、 既に述べた第 1の実施形態にかかる位置 情報符号化装置、 符号化方法、 復号装置及び方法での説明を前提とし、 重複する箇所につ いては適宜省略して説明する。 従って、 第 1の実施形態で記載した限定等の詳細な記載を 本実施形態では改めて記載しないが、 特に断らない限り、 第 1の実施形態で記載した限定 等の記載は第 2の実施形態にもそのまま当てはまるものとする。

図 1 8は、 本発明の第 2の実施形態にかかる位置情報符号化装置の一構成例で符号化さ れる位置情報 （図 2に示した検索情報の各データに対応する識別情報に含まれる位置情報 ) と、 それらを符号化して得られる位置情報符号列との一例を示した図である。 以下、 図 1 8に基づいて、 図 1 7に示す本発明の第 2の実施形態にかかる位置情報符号化装置の動 作を説明する。

先頭位置情報符号化部 1 7 0 2は、符号化する複数の位置情報のうち、先頭の位置情報を 、 差分を用いない通常の方式で符号化する。 図 1 8では、 先頭の位置情報 (1/4, 1/ 4) を、 1変数あたり 5ピットとし 5 X 2 = 1 0ビットで符号化して与えている。第 1の実 施形態と同様、 本発明では先頭の位置情報に関する符号化方式については特に言及しない 前位置情報保持部 1 7 0 3は、 1つ前に処理された位置情報を記録し、 次の位置情報の 符号化を行う際に出力して提供する。 はじめに、 符号化された先頭の位置情報 （1Z4, 1/4) が記録され保持される。

ステップ幅決定部 1 7 0 1は、 数値の大小順に並んだ位置情報の値に対し、 ある値から 次の値への増加幅にあたる固定の 「ステップ幅」 を各階層について求めて、 ステップ幅符 号化部 1 7 0 6及び分岐階層判定部 1 7 04に出力する。

あるステップ幅に対して、 そのステップ幅を初期値とし、 同じくそのステップ幅の値を 順次加えていくと、 そのステップ幅によって表現可能な位置情報の値が決まる。 ある階層 に対するステップ幅は、 その階層に付された全ての位置情報の値が表現可能となるように 値を設定する。 また、 余分な位置情報の符号化を避け効率良く位置情報を符号化するため 、 ステップ幅はできるだけ大きな値を選ぶ。本実施形態では以下に、 「2のべき乗分の自然 数 （分母が 2のべき乗数、 分子が自然数）」 の有理数で表現された位置情報に対して、 「2 のべき乗分の 1 (分母が 2のべき乗数、 分子が 1)」 で表されるステップ幅を用いた例を示 す。 無論、 有理数の表現がこれに限らないのと同様に、 ステップ幅の表現はこれに限るも のではない。

図 1 8で符号化する位置情報のうち、 第 1階層に存在している位置情報の値は 1./4,

1/2， 3Z4であるため、 初期値 1/4とし、 同じくステップ幅 1/4として値を更新 していけば、 これらの値を含むことができる。 第 2階層に存在している位置情報の値も同 じく 1/4, 1/2, 3/4であるため、 第 2階層のステップ幅も同じく 1/4と設定さ れる。 仮に、 存在する位置情報の値が 1/4， 1/2, 5 8であったとすれば， 初期値 =ステップ幅 = 1/4で値 5/8を表現することはできない。 この場合には， 初期値 =ス テツプ幅 = 1/8と設定することによって， 1/4, 1/2, 5Z8の値を含むことがで さる。

上記の 「2のべき乗分の 1」 で表されるステップ幅については、 もっと単純に、 同じ階 層に存在している位置情報の値を図 4 Aの順序関係に従つて並べ、 最後尾に位置した値の 解像度 =分母の値によって求めることができる。 ステツプ幅は <最後尾の値の分母値〉分 の 1である。 これは、 図 4 Aの順序関係に従って位置情報の値を並べると最後尾の値の解 像度が最も高いために、 それより解像度が低い （または同じ） 他の値がその解像度で表せ ることが保証されるためである。

なお、 本実施形態の例では用いていないが、 ある階層にある全ての位置情報の値を数値 の大小関係に従って並べ、 隣り合う 2つの値どうしで差分を計算じ、 それらの差分値及び 最小の位置情報の値についての最大公約数となる値を求めることで、 更に効率の良いステ ップ幅を設定することも可能である。

例えば、 位置情報の値として 3/16， 3/8, 3/4のみが使われているような場合 には， 3/16と 3Z8との差分値 3Z16， 3 Z 8と 3 / 4との差分値 3 / 8 , 及び最 小の位置情報値 3/16とで最大公約数をとると 3/16となる。 従って， この値を位置 情報の値のステツプ幅及び初期値に設定することができ， 効率良く 3つの値 3/16, 3 /8, 3Z4を表すことができる。

ステップ幅符号化部 1706は、 ステップ幅決定部 1701で決定された各階層に対応 するステップ幅を符号化して出力する。 符号化は、 各階層に対応するステップ幅のそれぞ れについて行い、 前述の先頭位匱情報の符号化と同様、 通常の方式で符号化される。 図 1 8では、 第 1階層のステップ幅 1/4、 第 2階層のステップ幅 1Z4が各々 5ビットで符 号化されて与えられている。 ステップ幅の符号化方式についても、 先頭位置情報の符号化 方式と同様、 本発明では特に言及しない。

なお、 本実施形態では、 ステップ幅の符号化を先頭位置情報の符号化の後に行うとして いるが、 これに限らず、 先頭位置情報の前に処理することもできる。 また、 後述するよう に、 ここで規定されるステップ幅の値は、 差分符号化/復号で分岐階層の位置情報の値を 更新する際、 分岐階層より下の階層の位置情報に与える位置情報の初期値としても利用さ れる。 - - …一 分岐階層判定部 1704で行う処理は、 基本的に、 従来の整数表現された位置情報に対 する符号化で行う処理と同等である。 異なる点は、 整数表現された位置情報ではステップ 幅が固定 「1」 であったのに対して、 ステップ幅決定部 1701で求めたステップ幅を用 いる点、 及び、 整数表現された位置情報では初期値が 0であったのに対し、 位置情報の初 期値に同じくステップ幅決定部 1701で求めたステップ幅の値を用いる点にある。 第 1 の実施形態にかかる位置情報符号化装置で詳しく説明したのと同様、 図 17の符号化装置 においては、 ステップ幅の値は欠落の判定に用いられる。

分岐階層判定部 1704は、 入力されてくる符号化すべき位置情報と、 前位置情報保持 部 1703に保持されている位置情報とを比較し、 それらを基に分岐階層の判定を行って 、 その判定結果を差分位置情報符号化部 1705に出力する。 かつ、 この時、 分岐階層判 定部 1704では、 ステップ幅決定部 1701から出力されるステップ幅の値に基づいて 、 第 1の実施形態で説明したのと同様にして欠落を判定し、 出力する。 ■

差分位置情報符号化部 1705は、 分岐階層判定部 1704での判定結果 （分岐階層及 び欠落の有無） に従って位置情報符号を選択し、 出力する。

図 18で 2番目の位置情報 (1/4, 1/2) を符号化する際、 前位置情報保持部 17 03には、 1つ前に符号化された位置情報 （1/4, 1/4) が保持されている。 これら を比較すると、 第 1階層、 即ちシーンの階層の値は同じであり、 第 2階層、 即ちショット の階層の位置情報の値が増加している。 更にこの時、 第 2階層の位置情報の値は 1ノ 4か ら 1ノ2へ、 第 2階層のステップ幅 1Z4分増加しているため、 欠落無く分岐しているこ とが判る。 この判定結果を差分位置情報符号化部 1705に出力し、 差分位置情報符号化 部 1705からは、 第 2階層に対応する位置情報符号 "10" が出力される。 なお、 位置 情報符号の種類並びに位置情報符号のビット長に関しては、 第 1の実施形態での説明がそ のまま適用される。

図 18で 4番目の位置情報 (1/2, 1/4) を符号化する際、 前位置情報保持部 17

03には、 1つ前に符号化された位置情報 （1/4, 3/4) が保持されている。 これら を比較すると、 第 1階層、 即ちシーンの階層で位置情報の値が増加している。 更にこの時

、 第 1階層の位置情報の値は 1/4から 1Z2へ、 第 1階層のステップ幅 1 Z 4分増加し ており、 かつ、 第 2階層の値は、 第 2階層のステップ幅と同じ初期値 1/4になっている ため、 欠落無く分岐していることが判る。 この判定結果を差分位置情報符号化部 1705 に出力し、 差分位置情報符号化部 1705からは、 第 1階層に対応する位置情報符号 "0 1" が出力される。

上述の分岐階層判定部 1704における判定で、 欠落があると判定された場合には、 既 に第 1の実施形態で図 9と共に説明したように、 欠落符号を用いた同様の位置情報の符号 化を行えばよい。 特に、 図 19に、 欠落符号を用いた符号化が必要となる木構造を持った 検索情報の例を示す。 図 19では、 動画像コンテンツ 1910が 2つのシーンからなり、 1つめのシーン (シーン # 1/4) が 3つのショットから、 2つめのシーン (シーン # 1 /2) が 4つのショットからなる例を示しており、 シーン # 1ノ 4の各ショットには位置 情報の値として 1Z4, 1/2, 3ノ4が， シ一ン # 1ノ2の 4つのショットには位置情 報 1Z8, 1/4, 3Z8, 1Z2が振られている。 この場合、 初期値 =ステップ幅 =1 /8と設定することで全ての値を更新値に含むことができるため、 ステップ幅は 1ノ 8と なる。

図 20には、 図 19に示された検索情報の各データ 1901〜 1907に対応する識別 情報から抜き出された位置情報と、 それらの位置情報を符号化した位置情報符号列の例を 示している。 この例で、 シーン # 1Z4を構成する各ショットの位置情報は 1Z4, 1 / 2， 3,/ 4であり、 それらのみではステップ幅 1/4が適当と考えられるが、 全体として ステップ幅は 1Z8と設定されたため、 本来無い位置 （1/4, 3/8), (1/4, 5/ 8) が欠落位置として現れ、 符号化されている。

上記のような冗長を軽減するための方法として、 図 21に示したように、 木が分岐する 毎にステップ幅を求めなおして、 符号化して与えることが可能である。 ここで木が分岐し た時に符号化されるステップ幅は、 分岐階層より下に存在する階層について与える。 図 2 1では、 第 1階履で分岐した場合に、 第 1階層より下の階層、 即ち第 2階層に対するステ ップ幅を符号化して与えている。 階層数が増えれば、 分岐した時に与えるステツプ幅の数 も増える。 つまり、 仮に 3つの階層があり、 第 1階層で分岐が起きた場合には、 第 2階層 、 第 3階層に対応する 2つのステップ幅を符号化して与えることになる。

図 22は、 本発明の第 2の実施形態にかかる位置情報の符号化方法、 特に、 図 18及び 図 20の位置情報符号列の例と共に説明した符号化装置の動作に対応する位置情報の符号 化方法を説明するためのフロー図である。

図 22に示した本発明の第 2の実施形態にかかる位置情報符号化方法は、 図 1 0に示し た第 1の実施形態にかかる位置情報符号化方法に対して、 位置情報並替ステップ （ステツ プ S 1) を無くし、 代わりにステップ幅符号化ステップ （ステップ S 32) の追加と、 欠 落判定ステップ （ステップ S 7) を、 得られたステップ幅に基づく欠落判定ステップ （ス テツプ S 37) に変更して構成される。 その他の処理は第 1の実施形態にかかる位置情報 符号化方法の処理と同じであり、 図 1 0のステップ S 2, S 3, S 4, S 5, S 6, S 8 , S 9， S 1 0， S 1 1カ^ それぞれ図 22のステップ S 3 1， S 33 , S 34, S 3 5 , S 36, S 38， S 39, S 40, S 41に対応する。

次に、 本発明の第 2の実施形態にかかる位置情報の復号装置を、 図 23に基づいて説明 する。

図 2 3は、 本発明の第 2の実施形態にかかる位置情報復号装置の概略構成を示す機能ブ ロック図である。

本発明の第 2の実施形態にかかる位置情報の復号装置は、 先頭位置情報復号部 230 1 、 前位置情報保持部 2302、 ステップ幅復号部 2305、 分岐階層判定部 2303、 並 びに差分位置情報復号部 2304からなる。 このうち、 先頭位置倩報復号部 230 1, 前 位置情報保持部 2 302, 分岐階層判定部 2303については、 図 1 1と共に説明した第 1の実施形態にかかる位置情報復号装置を構成する機能プロックにおける先頭位置情報復 号部 1 1 0 1， 前位置情報保持部 1 1 02， 分岐階層判定部 1 1 03と同一のものである 本実施形態の位置情報復号装置において、 ステップ幅復号部 230 5及び差分位置情報 復号部 2304を除く動作は、 従来の整数表現された位置情報の復号処理と基本的に変わ らない。 ここでは、 本実施形態にかかる位置情報復号装置の動作を、 図 18に示した位匿 情報符号列を入力した場合で説明する。

先頭位置情報復号部 230 1は、 先頭の位置情報を復号し、 その位置情報を出力する。 第 1の実施形態と同様に、 通常の方式で符号化された位置情報の復号であり、 その動作に ついては本発明では特に言及しない。

図 1 8の位置情報符号列のうち、 先頭の 1 0ビット （ 5ビット X階層数 2 ) から先頭の 位置情報 （ 1 / 4， 1/4) が復号され、 前位置情報保持部 2302に記録されて保持さ れる。

次に、 ステップ幅復号部 2305は、 各階層に対応するステタブ幅の^!を復号して求め る。 図 18では、 先頭位置情報の符号に続くステップ幅の符号 10ビット （5ビット X階 層数 2) を読み込み、 第 1階層のステップ幅 1Z4、 第 2階層のステップ幅 1Z4を復号 する。 復号された各階層のステップ幅の値は、 差分位置情報復号部 2304へ出力されて 、 位置情報を復号するのに使用される。

ステップ幅も、 先頭の位置情報と同様、 通常の方式で符号化 Z復号されるものである。 従って、 その動作については本発明では特に言及しない。 ここでは、 上記の先頭位置情報 の各符号のビット数 5ピット、 ステップ幅の各符号のピット数 5ビットが、 符号化する方 式によって定まるものである。

分岐階層判定部 2303は、 位置情報符号を順次読み込み、 位置情報が示す分岐階層を 差分位置情報復号部 2304に通知する。 またこの時、 第 1の実施形態にかかる位置情報 復号装置の説明で述べたのと同様に、 欠落符号を読み込んで、 欠落位置の処理を行うこと もできる。

図 1 8の位置情報符号列に対し、 ステップ幅復号部 2305でステップ幅の復号を行つ たのち、 分岐階層判定部 2303は位置情報符号 "10" を読み込む。 位置情報符号 "1 0" は、 第 2階層、 即ちショットの階層が分岐していることを示した符号であり、 この判 定結果が差分位置情報復号部 2304に通知される。 なお、 位置情報符号の種類並びに位 置情報符号のピット長に関しては、 第 1の実施形態での説明がそのまま適用される。 差分位置情報復号部 2304では、 前位置情報保持部 2302に保持されている 1つ前 の位置情報と分岐階層判定部 2303から得られる判定結果に基づいて、 位置情報を復号 する。 この時、 ステップ幅復号部 230 5で復号されて得られているステップ幅が、 有理 数表現された位置情報の値の更新幅、 及び、 上位階層で分岐した際に下位階層に与える位 置情報の初期値として利用される。

上記 "1 0" が第 2階層、 即ちショットの階層で分岐していることが判定された時点で

、 前位置情報保持部 2302には、 先頭位置情報復号部 230 1で復号された位置情報 (

1/4, 1/4) が保持されている。 差分位置情報復号部 2304では、 この保持されて いる位置情報に対し、 分岐階層にあたる第 2階層の値に、 ステップ幅復号部 2305で得 られた第 2階層のステップ幅 1/4を加える。 こうして位置情報 （1/4, 1/2) が復 号され、 出力されると共に、 この値が前位置情報保持部 2302で保持される。

図 1 8で位置情報 (1/4, 3/4) が復号され前位置情報保持部 2302に保持され- ている時点で、 次に、 分岐階層判定部 2303には、 位置情報符号 "0 1" が読み込まれ る。 位置情報符号 "0 1" は、 第 1階層、 即ちシーンの階層で分岐があることを示した符 号であり、 判定結果が差分位置情報復号部 2304に出力される。

差分位置情報復号部 2304では、 分岐階層判定部 2303から通知される判定結果に 基づいて、 前位置情報保持部 2 302に保持されている位置情報 （1Z4， 3/4) に対 して、 分岐階層にあたる第 1階層の位置情報の値をステップ幅復号部 2305で得られて いる第 1階層のステップ幅 1 / 4分増加させると共に、 分岐階層より下の階層となる第 2 階層については、 第 2階層のステップ幅 1Z4を初期値として与える。 この結果、 位置情 報 （1Z2, 1/4) が復号される。 復号された位置情報 (1/2, 1/4) は出力され ると共に、 前位置情報保持部 2302に入力されて保持される。

これを、 分岐階層判定部 2303で終了符号 "1 1" が読み込まれるまで行い、 終了符 号が読み込まれたら復号を終了する。

次に、 図 20に基づいて、 欠落がある場合の復号処理を説明する。 第 1の実施形態での 説明と同様に、 本実施形態でも欠落符号を用いて、 欠落のある複数の位置情報の復号を行 うことができる。

ステップ幅を復号するまでの処理は、 上記で図 18に基づいて説明した復号処理と同じ である。 図 20の位置情報符号列では、 ステップ幅復号部 230 5で第 1階層のステップ 幅 1ノ 4、 第 2階層のステツプ幅 1 / 8が復号されて得られる。

図 20の位置情報符号列に対し、 ステップ幅復号部 230 5でステップ幅の復号を行つ たのち、 分岐階層判定部 2303は位置情報符号 "00" を読み込む。 位置情報符号 "0 0" は、 位置の欠落を表す欠落符号である。 このため、 位置の欠落があることを差分位置 情報復号部 2304に通知すると共に、 分岐階層判定部 2303は次の位置情報符号 "1 0" を読み込む。 位置情報符号 "1 0" は、 第 2階層、 即ちショットの階層が分岐してい ることを示した符号であり、 この判定結果が差分位置情報復号部 2304に通知される。 差分位置情報復号部 2304では、 前位置情報保持部 2302に保持されている 1つ前 の位置情報と分岐階層判定部 2303から得られる判定結果に基づいて、 次の位置情報を 復号する。 今、 判定結果として、 分岐階層が第 2階層であること、 及びその位置が欠落位 置であることが通知されている。

前位置情報保持部 2302には、 位置情報 (1/4, 1/4) が保持されている。 この 保持されている位置情報に対し、 分岐階層にあたる第 2階層の値に、 ステップ幅復号部 2 305で得られている第 2階層のズテツプ幅 1/8を加えて、 位置情報 (1/4, 3/8 ) が復号される。 但し、 この位置は欠落位置であることが通知されている。 このため、'こ の位置情報は復号された位置情報として外部に出力されることなく、 前位置情報保持部 2 302にのみ記録されて保持される。

次に、 分岐階層判定部 2303は位置情報符号 "10" を読み込む。 位置情報符号 "1 0" は、 第 2階層、 即ちショットの階層が分岐していることを示した符号であり、 判定結 果が差分位置情報復号部 2304に通知される。

この時点で、 前位置情報保持部 2302には、 位置情報 （1/4， 3/8) が保持され ている。 この保持されている位置情報に対し、 分岐階層にあたる第 2階層の値に、 ステツ プ幅復号部 2305で得られている第 2階層のステップ幅 1 / 8を加えて、 位置情報 ( 1 4， 1/2) が復号される。 この位置は欠落位置ではないため、 この位置情報は復号さ れた位置情報として外部に出力されると共に、 前位置情報保持部 2302で保持される。 このようにして、 位置の欠落がある場合にも、 正しい位置情報が復号されて得られる。 次に、 図 21の位置情報符号列に対する復号処理について説明する。

位置情報 （1/4， 3/4) を復号するまでの処理は、 上記で図 18に基づいて説明し た復号処理と同じである。 図 21の位置情報符号列では、 先頭の位置情報 （1 4, 1/ 4) が復号されたのち、 ステップ幅復号部 2305で第 1階層のステップ幅 1/4、 第 2 階層のステップ幅 1Z4が復号され、 以降読み込まれる位置情報符号 "10"、 "10" に よって位置情報 (1/4, 1/2)、 （1/4, 3 / 4 )が順次復号されて出力される。 次に、 分岐階層判定部 2303では位置情報符号 "01" が読み込まれる。 位置情報符 号 " 01 " は、 第 1階層が分岐階層であることを示した符号である。

図 21の位置情報符号列は、 分岐階層が決定された時、 その分岐階層より下にある階層 に対して、 新たにステップ幅を符号化するようにして符号化されたものである。 第 1階層 が分岐階層である場合、 その直後には、 第 1階層より下の階層、 即ち第 2階層に対しての ステップ幅が符号化されて与えられている。 このため、 第 1階層が分岐階層であると判断 された時点で、 第 2階層のステップ幅にあたる符号 5ビットがステップ幅復号部 2305 に読み込まれ、 新たな第 2階層のステツプ幅 1 / 8が復号されて得られる。

上記の例で第 2階層が分岐階層である場合に新たなステツプ幅の復号が無いのは、 第 2 階層より下に位置する階層が無いためであるとも言える。 なお、 上記の例は第 1、 第 2の 2つの階層での例であるが、 例えば第 1から第 3の 3つの階層からなる位置情報で、 第 1 階層が分岐階層であると判定された場合には、 その直後に続く第 2階層、 第 3階層のステ ップ幅を符号化した符号を復号する。 即ち、 分岐階層より下にある階層数分のステップ幅 を復号する。 更に階層数が増えても同様である。

前位置情報保持部 2302には位置情報 （ 1 / 4， 3/4) が保持されている。 差分位 置情報復号部 2304では、 この保持されている位置情報に対し、 分岐階層にあたる第 1 階層の値に、 ステップ幅復号部 230 5で得られている第 1階層のステップ幅 1Z4を加 える。 かつ、 分岐階層より下に位置する第 2階層について、 ステップ幅復号部 230 5で 新たに復号されて得られた第 2階層のステップ幅 1/8を、 初期値として与える。 こうし て位置情報 （1/2, 1/8) が復号されて得られる。

復号された位置情報 （ 1ノ 2 , 1/8) は出力されると共に、 前位置情報保持部 230 2に入力されて保持される。 次に分岐階層判定部 2303で読み込まれるのは、 第 2階層 が分岐階層であることを示す位置情報符号 "1 0" である。 差分位置情報復号部 2304 では、 前位置情報保持部 2302に保持されている位置情報 （1Z2, 1/8) に対し、 第 2階層のステップ幅 1ノ8を加えて、 次の位置情報 (1/2, 1/4) を復号して得る 以降、 (1/2, 3/8)、 (1/2, 1/2) が復号されたのち、 終了符号 "1 1" が読 み込まれて復号を終了する。

図 2 1で示した、 ステップ幅を枝が分岐する都度符号化/復号する方式は、 枝毎に位置 情報の値の付け方にムラがあるような木を符号化する場合に、 図 20で示した欠落符号を 使う方式に比べて、 符号化効率の低下を抑える効果がある。 また、 以上説明した本実施形 態で符号化 Z復号されるステップ幅は、 位置情報の値の増加幅と初期値とを兼ねるものと した。 本発明では、 このように値の増加幅と初期値とを共通化することによって、 符号化 効率の低下を抑えつつ有理数表現された位置情報の差分符号化を可能とするものである。 あるいは、 ステップ幅 初期値とを共通化せず、 各々符号化することも可能である。 この 場合、 上記図 2 1と共に説明した実施形態に対して、 分岐階層より下の階層数分のステツ プ幅を符号化 Z復号する、 とした点を、 分岐階層より下の階層数分のステップ幅及び初期 位置の値を符号化ノ復号する、 と置き換えることで実現される。 このようにすれば、 初期 位置の値とステツプ幅の値とにずれがある場合に、 より無駄の少ない符号化 Z復号が行え る。

また、 極端な例としては、 全ての位置情報符号について、 ステップ幅を同時に符号化し て添付し、 ステップ幅を自由に変えて符号化/復号する位置情報の差分符号化/復号方式 を構成することもできる。

図 2 4は、 本発明の第 2の実施形態にかかる位置情報の復号方法、 特に、 図 1 8及び図 2 0の位置情報符号列の例と共に説明した復号装置の動作に対応する位置情報の復号方法 を説明するためのフロー図である。

図 2 4に示した本発明の第 2の実施形態にかかる位置情報復号方法は、 図 1 6に示した 第 1の実施形態にかかる位置情報復号方法に対して、 位 β情報並替ステップ （ステップ S 2 9 ) を無くし、 代わりにステップ幅復号ステップ （ステップ S 5 2 ) の追加と、 差分位 置情報復号ステップ （ステップ S 2 6 ) を、 復号して得られたステップ幅に基づく差分位 置情報復号ステップ (ステップ S 5 7 ) に変更して構成される。 その他の処理は第 1の実 施形態にかかる位置情報復号方法の処理と同じであり、 図 1 6のステップ S 2 1， S 2 2 , S 2 3 , S 2 4 , S 2 5 , S 2 7 , S 2 8が、 それぞれ図 2 4のステツプ S 5 1， S 5 3 , S 5 4 , S 5 5 , S 5 6 , S 5 8 , S 5 9に対応する。

なお、 本発明の第 1の実施形態に示した位置情報並替部 1 0 1を備える位置情報符号化 装置と、 本発明の第 2の実施形態に示したステツプ幅決定部 1 7 0 1及びステツプ幅符号 化部 1 7 0 6を備える位置情報符号化装 eとは、 別個に実施されるものとして記載したが 、 これに限らず、 それらの機能ブロックをいずれも備えた位置情報符号化装置を構成する こともできる。 その際， 位置情報の並べ替え （位置情報並替部 1 0 1での処理） を伴う符 号化を行ったか、 ステップ幅の符号化 （ステップ幅決定部 1 7 0 1及びステップ幅符号化 部 1 7 0 6での処理） を伴う符号化を行つたかを示したフラグを用意して、 そのフラグの 値を位置情報符号列と共に記録する。 あるいは、 位置情報符号列の属性情報として、 位置 情報符号列と別個のストリーム又はファイルに記録するとしてもよい。

また、 第 1の実施形態に示した位置情報並替部 1 1 0 5を備える位置情報復号装置と、 第 2の実施形態に示したステップ幅復号部 2 3 0 5を備える位置情報復号装置とを、 別個 の実施とせず、 それらの機能プロックをいずれも備えた位置情報復号装置を構成すること もできる。 この位置情報復号装置は、 上記の、 位置情報符号化装置によって記録されたフ ラグを受け取り、 フラグの値に従って、 並べ替え （位置情報並替部 1 1 0 5での処理） を 伴う復号を行うか、 ステップ幅の復号 （ステップ幅復号部 2 3 0 5での処理） を伴う復号 を行うかを切替える。

既に示した.ように、 第 1の実施形態に示した位置情報の符号化装置及び復号装置では、 並べ替えを行うことにより、 数値上の順序関係からは更新値が一意に特定できない有理数 表現による位置情報であっても、 整数表現の位置情報と同様に差分符号化による位置情報 の符号化 Z復号を可能とする。 また、 第 2の実施形態に示した位置情報の符号化装置及び 復号装置では、 ステップ幅を符号化し位置情報符号と共に記録することで、 元の位置情報 の順序関係を保持したまま差分符号化が行え、 直観的に理解が容易な位置情報の符号化/ 復号が可能である、 といった異なる効果を持つ。 このため、 フラグを用いて切替えること により、 状況に応じて適切な符号化方式を選択して利用することが可能となる。

また同様に、 第 1の実施形態に示した位置情報並替ステップ S 1を有する位置情報符号 化方法と、 第 2の実施形態に示したステップ幅符号化ステップ S 3 2を有する位置情報符 号化方法とから、 それらのステツプをいずれも有した位置情報符号化方法を構成すること もできる。 また、 第 1の実施形態に示した位置情報並替ステップ S 2 9を有する位置情報 復号方法と、 第 2の実施形態に示したステップ幅復号ステップ S 5 2を有する位置情報復 号方法とから、 それらのステップをいずれも有した位置情報復号方法を構成することもで きる。 」

以上、 本発明の位置情報の符号化装置及び方法、 位置情報の復号装置及び方法を中心に 各実施形態を説明してきたが、 本発明は、 上述した各実施形態における装置 （符号化装置 及び/又は復号装置） としてコンピュータを機能させるための、 あるいはコンピュータに 上述した各実施形態における方法 （符号化方法及び Z又は復号方法） の処理手順を実行さ せるためのプログラムとしても、 あるいは、 そのプログラムを記録したコンピュータ読み 取り可能な記録媒体としての形態も可能である。

本発明にかかる装置として、 コンピュータを機能させるためにそのコンピュータに組み 込まれるプログラムは、 上述した各装置における各部 （各手段に対応） としてコンビユー 夕の C P Uや M P Uを動作させるよう記述を行う力 若しくは、 上述した各方法における 各ステップの処理を C P Uや M P Uに実行させるよう記述を行うかなどして、 容易に実現 可能である。

図 25は、 一般的な情報処理装置の構成例を示す図で、 本発明にかかる装置を説明する ための図である。

本発明にかかる装置における各種情報の処理について、 図 25に示す一般的な情報処理 装置の構成例を参照して説明する。 本発明にかかる装置で取り扱われる情報は、 その何れ の装置においてもその処理時に一時的に RAM2 502に蓄積され、 その後画像データべ ース等の構成データとして各種 ROM2503に格納される。 また、 本発明にかかる装置 としてコンピュータを機能させるためのプログラムを、 ROM2503に蓄積し、 CPU 2 50 1が読み出すことによって実行される。 また、 処理の途中経過や途中結果は、 表示 装置 2 50 5を通してユーザに提示され、 必要な場合には、 キーボード， マウス （ポイン ティングデバイス） 等からユーザが処理に必要なパラメ一夕を入力指定すればよい。 この プログラムは、 ユーザが使用する際に容易となるような表示装置 2 50 5用のグラフィカ ルユーザインターフエ一スを備えるようにするとよい。 また、 その他の処理の実行中に作 られる中間データも RAM2 502に蓄積され、 必要に応じて、 CPU 250 1によって 読み出し、 修正 '書き込みが行われる。 なお、 CPU2 50 1, RAM2502, ROM 2 503， 入力装置 2 504, 表示装置 （CRT, LCD等） 2 50 5, 出力装置 （印刷 装置， 通信装置等） 2506は、 バス 2 507により接続されるか、 各要素の一部が L A N等のネットワークを介して接続されていればよい。 また、 通信装置は通信回線によって 他の装置とデータの遣り取りを行うための装置である。

次に、 本発明による位置情報の符号化/復号の機能を実現するためのプログラムゃデー タを記憶した記録媒体の実施形態を説明する。 記録媒体としては、 具体的には、 CD— R

OM、 光磁気ディスク、 DVD-ROM, FD、 フラッシュ モリ， メモリスティ ック、 及びその他各種 R〇Mや R AM等が想定でき、 これら記録媒体に上述した本発明の各実施 形態の装置の機能をコンピュータに実行させ、 位置情報の符号化 Z復号の機能を実現する ためのプログラムを記録して流通させることにより、 当機能の実現を容易にする。 そして コンピュータ等の情報処理装置に上述のごとくの記録媒体を装着して情報処理装置により プログラムを読み出すか、 若しくは情報処理装置が備えている記録媒体に当プログラムを 記憶させておき、 必要に応じて読み出すことにより、 本発明にかかる位置情報の符号化/ 復号の機能を実行することができる

Claims

請求の範囲

1 . 木構造中の同一の階層にある複数の葉及びノ又は節に対応する複数の位置情報を符 号化する符号化装置であって、

符号化する複数の位置情報を所定の順序関係に従って並び替える並び替え手段と、 前記並び替え手段から出力された複数の位置情報の、 連続する 2つの位置情報から、 前 記所定の順序関係に従って分岐階層を判定する判定手段と、

前記分岐階層に対応する符号を出力する符号化手段と、

を備えることを特徴とする符号化装置。

2 . 木構造中の同一の階層にある複数の葉及び/又は節に対応する複数の位置情報を符 号化する符号化装置であって、

符号化する複数の位置情報が所定の順序関係に従って並んだものであり、

前記符号化する複数の位置情報の、 連続する 2つの位置情報から、 前記所定の順序関係 に従って分岐階層を判定する判定手段と、

前記分岐階層に対応する符号を出力する符号化手段と、

を備えることを特徴とする符号化装置。

3 . 前記複数の位置情報は、 有理数で表現された有理数位置情報であって、 前記所定の順序関係は、 有理数の解像度の大小順に従って決められていることを特徴と する、 請求項 1又は 2に記載の符号化装置。

4 . 木構造中の同一の階層にある複数の葉及びノ又は節に対応する複数の位置情報を符 号化する符号化装啬であつて、

符号化する複数の位置情報に基づいて位置情報の値の増加幅を決める増加幅決定手段と 前記増加幅を符号化して符号を出力する増加幅符号化手段と、

前記符号化する複数の位置情報の連続する 2つの位置情報から、 分岐階層を判定する判 定手段と、

前記分岐階層に対応する符号を出力する分岐階層符号化手段と、

を備えることを特徴とする符号化装置。

5 . 前記複数の位置情報は、 有理数で表現された有理数位置情報であって、 前記増加幅は、 前記複数の位置情報が全て符号化可能となるように、 前記分岐階層毎に 決めることを特徵とする、 請求項 4に記載の符号化装置。

6 . 前記木構造は検索情報を表すものであり、 前記符号化する複数の位置情報に対応す る葉又は節は、 前記検索情報に含まれる同種の要素に対応した葉又は節であることを特徴 とする、 請求項 1乃至 5のいずれか 1に記載の符号化装置。

7 . 木構造中の同一の階層にある複数の葉及び/又は節に対応する複数の位置情報を符 号化する符号化方法であつて、

符号化する複数の位置情報を所定の順序関係に従って並び替える並び替えステップと、 前記並び替えステップから出力された複数の位置情報の、 連続する 2つの位置情報から

、 前記所定の順序関係に従って分岐階層を判定する判定ステップと、

前記分岐階層に対応する符号を出力する符号化ステツプと、

を有することを特徴とする符号化方法。

8 . 木構造中の同一の階層にある複数の葉及びノ又は節に対応する複数の位置情報を符 号化する符号化方法であつて、

符号化する複数の位置情報が所定の順序関係に従って並んだものであり、

前記符号化する複数の位置情報の、 連続する 2つの位置情報から、 前記所定の順序関係 に従つて分岐階層を判定する判定ステツプと、

前記分岐階層に対応する符号を出力する符号化ステップと、

を有することを特徴とする符号化方法。

9 . 前記複数の位置情報は、 有理数で表現された有理数位置情報であって、

' 前記所定の順序関係は、 有理数の解像度の大小順に従って決められていることを特徴と する、 請求項 7又は 8に記載の符号化方法。

1 0 . 木構造中の同一の階履にある複数の葉及び/又は節に対応する複数の位置情報を 符号化する符号化方法であつて >

符号化する複数の位置情報に基づいて位置情報の値の増加幅を決める増加幅決定ステツ プと、

前記増加幅を符号化して符号を出力する増加幅符号化ステツプと、

前記符号化する複数の位置情報の連続する 2つの位置情報から、 分岐階層を判定する判 前記分岐階層に対応する符号を出力する分岐階層符号化ステツプと、 を有することを特徴とする符号化方法。

1 1 . 前記複数の位置情報は、 有理数で表現された有理数位置情報であって、 前記増加幅は、 前記複数の位置情報が全て符号化可能となるように、 前記分岐階層毎に 決めることを特徴とする、 請求項 1 0に記載の符号化方法。

1 2 . 前記木構造は検索情報を表すものであり、 前記符号化する複数の位置情報に対応 する葉又は節は、 前記検索情報に含まれる同種の要素に対応した葉又は節であることを特 徴とする、 請求項 7乃至 1 1のいずれか 1に記載の符号化方法。

1 3 . 木構造中の同一の階層にある複数の葉及び/又は節に対応する複数の位置情報が 符号化された位置情報符号列を復号する復号装置であって、

復号された位置情報を逐次保持する保持手段と、

前記位置情報符号に基づいて、 連続する 2つの位置情報の分岐階層を判定する判定手段 と、

前記保持手段で保持された位置情報に対して、 前記分岐階層に対応する位置情報の値を 所定の順序関係に従って 1っ分增加させる復号手段と、

を備えることを特徴とする復号装置。

1 4 . 当該復号装置は、 さらに、

複数の前記復号された位置情報を、 数値の大小順に従って並び替える並び替え手段を備 えることを特徴とする、 請求項 1 3に記載の復号装置。

1 5 . 前記並び替え手段は、 さらに、

前記復号された位置情報の各々に振られる、 数値の大小順を表した連続番号を計算する 計算手段を含むことを特徴とする、 請求項 1 4に記載の復号装置。

1 6 . 前記複数の位置情報は、 有理数で表現された有理数位置情報であって、 前記所定の順序関係は、 有理数の解像度の大小順に従って決められていることを特徴と する、 請求項 1 3乃至 1 5のいずれか 1に記載の復号装置。

1 7 . 木構造中の同一の階層にある複数の葉及び 又は節に対応する複数の位置情報が 符号化された位置情報符号列を復号する復号装置であって、

位置情報の値の増加幅を復号する増加幅復号手段と、

復号された位置情報を逐次保持する保持手段と、 前記位置情報符号に基づいて、 連続する 2つの位置情報の分岐階層を判定する判定手段 と、 一

前記保持手段で保持された位置情報に対して、 前記分岐階層に対応する位置情報の値を 前記増加幅分増加させる位置情報復号手段と、

を備えることを特徴とする復号装置。

1 8 . 前記木構造は検索情報を表すものであり、 前記復号される位置情報に対応する葉 又は節は、 前記検索情報に含まれる同種の要素に対応した葉又は節であることを特徴とす る、 請求項 1 3乃至 1 7のいずれか 1に記載の復号装置。

1 9 . 木構造中の同一の階層にある複数の葉及び/又は節に対応する複数の位置情報が 符号化された位置情報符号列を復号する復号方法であって、

復号された位置情報を逐次保持する保持ステップと、

前記位置情報符号に基づいて、 連続する 2つの位置情報の分岐階層を判定する判定ステ ップと、

前記保持ステップで保持された位置情報に対して、 前記分岐階層に対応する位置情報の 値を所定の順序関係に従って 1つ分増加させる復号ステップと、

を有することを特徴とする復号方法。

2 0 . 当該復号方法は、 さらに、

複数の前記復号された位置情報を、 数値の大小順に従つて並び替える並び替えステツプ を有することを特徴とする、 請求項 1 9に記載の復号方法。

2 1 . 前記並び替えステップは、 さらに、

前記復号された位置情報の各々に振られる、 数値の大小順を表した連続番号を計算する 計算ステップを含むことを特徴とする、 請求項 2 0に記載の復号方法。

2 2。 前記複数の位置情報は、 有理数で表現された有理数位置情報であって、 前記所定の順序関係は 有理数の解像度の大小順に従って決められていることを特徴と する、 請求項 1 9乃至 2 1のいずれか 1に記載の復号方法。

2 3 . 木構造中の同一の階層にある複数の葉及びノ又は節に対応する複数の位置情報が 符号化された位置情報符号列を復号する復号方法であつて、

位置情報の値の増加幅を復号する増加幅復号ステツプと、

復号された位置情報を逐次保持する保持二 前記位置情報符号に基づいて、 連続する 2つの位置情報の分岐階層を判定する判定ステ ップと、

前記保持ステツプで保持された位置情報に対して、 前記分岐階層に対応する位置情報の 値を前記増加幅分増加させる位置情報復号ステップと、

を備えることを特徴とする復号方法。

2 4 . 前記木構造は検索情報を表すものであり、 前記復号される位置情報に対応する葉 又は節は、 前記検索情報に含まれる同種の要素に対応した葉又は節であることを特徴とす る、 請求項 1 9乃至 2 3のいずれか 1に記載の復号方法。

2 5 . 請求項 1乃至 6のいずれか 1に記載の符号化装置として、 コンピュータを機能さ せるためのプログラム。

2 6 . 請求項 7乃至 1 2のいずれか 1に記載の符号化方法をコンピュータに実行させる ためのプログラム。

2 7 . 請求項 1 3乃至 1 8のいずれか 1に記載の復号装置として、 コンピュータを機能 させるためのプログラム。

2 8 . 請求項 1 9乃至 2 4のいずれか 1に記載の復号方法をコンピュータに実行させる ためのプログラム。

2 9 . 請求項 2 5乃至 2 8のいずれか 1に記載のプログラムを記録したコンピュータ読 み取り可能な記録媒体。