CN103650500A - 图像编码方法、图像编码装置、图像解码方法、图像解码装置及图像编码解码装置 - Google Patents

图像编码方法、图像编码装置、图像解码方法、图像解码装置及图像编码解码装置 Download PDF

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Abstract

一种对输入图像进行编码的图像编码方法，包括以下步骤：将在偏移处理中使用的偏移值变换为二值信号，该偏移处理适用于与输入图像对应的重构图像的像素值（S121）；对二值信号进行使用固定概率的旁路算术编码处理（S126）。

Description

图像编码方法、图像编码装置、图像解码方法、图像解码装置及图像编码解码装置
技术领域
本发明涉及图像编码方法、图像编码装置、图像解码方法、图像解码装置及图像编码解码装置，尤其涉及进行SAO（Sample Adaptive Offset：自适应采样补偿）参数的算术编码处理或者算术解码处理的图像编码方法、图像解码方法、图像编码装置、图像解码装置及图像编码解码装置。
背景技术
近年来，数字影像设备的技术进步显著，对影像信号（按时间序列顺序排列的多个图像）进行压缩编码并记录在DVD或者硬盘等记录介质中的机会、或者经由网络进行分发的机会增加。关于影像信号的压缩编码的标准规格例如有H.264/AVC（MPEG-4AVC）。另外，作为下一代的标准规格，正在研究HEVC（High Efficiency Video Coding：高效视频编码）标准规格。
在目前研究的HEVC标准规格（非专利文献1）中有被称为SAO（SampleAdaptive Offset）的偏移处理。所谓SAO处理是指对从编码列（编码比特流）进行解码得到的图像的各像素加上偏移值的处理。通过执行SAO处理，能够降低因编码导致的图像恶化，使被解码后的图像更接近原图像。在HEVC标准规格中，对SAO处理的偏移值进行算术编码处理并附加到编码列中。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：Joint Collaborative Team on Video Coding（JCT-VC）ofITU-T SG16WP3and ISO/IEC JTC1/SC29/WG119th Meeting:Geneva,CH,27April-7May2012JCTVC-I0602_CDTexts_r2.doc,BoG report on integratedtext of SAO adoptions on top of JCTVC-I0030,http://phenix.it-sudparis.eu/jct/doc_end_user/documents/9_Geneva/wg11/JCTVC-I0602-v3.zip
发明概要
发明要解决的问题
但是，在上述的现有技术中，期望在图像的编码及解码中使处理快速化。
发明内容
因此，本发明提供一种能够使处理快速化的图像编码方法及图像解码方法等。
用于解决问题的手段
本发明的一个方式的图像编码方法对输入图像进行编码，该图像编码方法包括以下步骤：将在偏移处理中使用的偏移值变换为二值信号，该偏移处理适用于与所述输入图像对应的重构图像的像素值；对所述二值信号进行使用固定概率的旁路算术编码处理。
本发明的一个方式的图像解码方法对编码图像进行解码，该图像解码方法包括以下步骤：对二值信号进行使用固定概率的旁路算术解码处理，该二值信号是被编码后的二值信号，并表示在偏移处理中使用的偏移值，该偏移处理适用于与所述编码图像对应的重构图像的像素值；将实施所述旁路算术解码处理后的所述二值信号变换为所述偏移值。
另外，这些总括性或者具体性的方式也可以以系统、装置、集成电路、计算机程序或者计算机可读的CD-ROM等记录介质来实现，还可以以系统、装置、集成电路、计算机程序及记录介质的任意组合来实现。
发明效果
根据本发明的图像编码方法、图像编码装置、图像解码方法、图像解码装置及图像编码解码装置，能够使处理快速化。
附图说明
图1是表示实施方式1的图像编码装置的结构的一例的框图。
图2是表示SAO参数编码部的结构的一例的框图。
图3是表示sao_offset编码部的结构的一例的框图。
图4是表示实施方式1的图像编码装置的处理的一例的流程图。
图5是表示实施方式1的SAO参数编码部的处理的一例的流程图。
图6A是表示实施方式1的sao_offset编码部的处理的一例的流程图。
图6B是表示实施方式1的变形例2的sao_offset编码部的处理的一例的流程图。
图7是表示多值信号与二值信号的对应关系的一例的表。
图8是表示构成binIdx的bin与所适用的算术编码处理的对应的表。
图9是表示实施方式1及变形例的编码效率的实验结果的表。
图10是表示实施方式2的图像解码装置的结构的一例的框图。
图11是表示SAO参数解码部的结构的一例的框图。
图12是表示sao_offset解码部的结构的一例的框图。
图13是表示实施方式2的图像解码装置的处理的一例的流程图。
图14是表示实施方式2的SAO参数解码部的处理的一例的流程图。
图15A是表示实施方式2的sao_offset解码部的处理的一例的流程图。
图15B是表示实施方式2的变形例2的sao_offset解码部的处理的一例的流程图。
图16是实现内容分发服务的内容供给系统的整体结构图。
图17是数字广播用系统的整体结构图。
图18是表示电视机的结构例的模块图。
图19是表示对作为光盘的记录介质进行信息的读写的信息再现/记录部的结构例的模块图。
图20是表示作为光盘的记录介质的构造例的图。
图21A是表示便携电话的一例的图。
图21B是表示便携电话的结构例的模块图。
图22是表示复用数据的结构的图。
图23是示意地表示各流在复用数据中怎样被复用的图。
图24是更详细地表示在PES包序列中视频流怎样被保存的图。
图25是表示复用数据的TS包和源包的构造的图。
图26是表示PMT的数据结构的图。
图27是表示复用数据信息的内部结构的图。
图28是表示流属性信息的内部结构的图。
图29是表示识别影像数据的步骤的图。
图30是表示实现各实施方式的运动图像编码方法及运动图像解码方法的集成电路的结构例的模块图。
图31是表示切换驱动频率的结构的图。
图32是表示识别影像数据、切换驱动频率的步骤的图。
图33是表示将影像数据的标准与驱动频率建立了对应的查找表的一例的图。
图34A是表示将信号处理部的模块共用的结构的一例的图。
图34B是表示将信号处理部的模块共用的结构的另一例的图。
具体实施方式
（作为本发明的基础的认识）
本发明者对于在“背景技术”部分中记载的图像编码方法等发现产生以下问题。
如上所述，在HEVC标准规格中，对偏移处理即SAO处理的偏移值进行算术编码处理并附加到编码列中。更具体地讲，在HEVC标准规格的算术编码处理中，将编码对象的信号（例如SAO偏移值）从多值信号变换为二值信号，对该二值信号（bin string）进行算术编码处理。
在此，算术编码处理有两种类型，包括（1）使用自适应码元发生概率进行算术编码处理的上下文算术编码处理，（2）将码元发生概率固定为例如50%进行算术编码处理的旁路（Bypass）算术编码处理。
（1）在上下文算术编码处理中，按照每个编码对象的信号来选择上下文。码元发生概率是对应上下文而决定的。另外，在上下文算术编码处理中，加载所选择的上下文，根据对应于该上下文的码元发生概率进行编码对象的信号的算术编码处理。另外，在上下文算术编码处理中，根据编码对象的信号的值进行更新上下文的码元发生概率（例如成为1的概率）的上下文更新处理。
（2）另一方面，在旁路算术编码处理中，编码对象的信号不使用上下文，而是将码元发生概率固定为例如50%进行算术编码处理。因此，在旁路算术编码处理中不进行上下文的加载及上下文更新处理。
过去，在图像编码装置中，对SAO偏移值进行上下文算术编码处理。这是因为在HEVC标准规格（非专利文献1）中，认为表示SAO偏移值的二值信号的码元发生概率具有偏差。在码元发生概率具有偏差的情况下，通过使用上下文算术编码处理，能够抑制编码效率的下降。
但是，如上所述在上下文算术编码处理中需要上下文的加载和更新等处理。并且，当与在规定的SAO偏移值的上下文算术编码处理中被选择的上下文相同的上下文，在其它SAO偏移值的上下文算术编码处理中也被选择的情况下，在针对先开始算术编码处理的SAO偏移值的上下文的更新处理结束以前，不能开始针对下一个SAO偏移值的上下文算术编码处理。因此，处理是按顺序进行的，存在处理能力下降的问题。
为了解决这种问题，本发明的一个方式的图像编码方法对输入图像进行编码，该图像编码方法包括以下步骤：将在偏移处理中使用的偏移值变换为二值信号，该偏移处理适用于与所述输入图像对应的重构图像的像素值；对所述二值信号进行使用固定概率的旁路算术编码处理。
在上述结构的图像编码方法中，由于使用旁路算术编码处理对SAO偏移值进行算术编码处理，因而能够使处理快速化。
本发明者们发现表示SAO偏移值的二值信号的码元发生概率基本上没有偏差，详细情况在后面叙述。因此，认为即使是在采用旁路算术编码处理的情况下，编码效率也不会下降。因此，本发明者们通过实验确认了即使是在采用旁路算术编码处理作为针对SAO偏移值的算术编码处理的情况下，编码效率也不会下降。
因此，在上述结构的图像编码方法中，能够在编码效率不下降的情况下使算术编码处理快速化。
另外，本发明的一个方式的图像解码方法对编码图像进行解码，该图像解码方法包括以下步骤：对二值信号进行使用固定概率的旁路算术解码处理，该二值信号是被编码后的二值信号，并表示在偏移处理中使用的偏移值，该偏移处理适用于与所述编码图像对应的重构图像的像素值；将实施所述旁路算术解码处理后的所述二值信号变换为所述偏移值。
另外，本发明的一个方式的图像编码装置具有控制电路、和与所述控制电路电连接的存储装置，该图像编码装置对输入图像进行编码，所述控制电路执行以下步骤：将在偏移处理中使用的偏移值变换为二值信号，该偏移处理适用于与所述输入图像对应的重构图像的像素值；对所述二值信号进行使用固定概率的旁路算术编码处理。
另外，本发明的一个方式的图像解码装置具有控制电路、和与所述控制电路电连接的存储装置，该图像解码装置对编码图像进行解码，所述控制电路执行以下步骤：对二值信号进行使用固定概率的旁路算术解码处理，该二值信号是被编码后的二值信号，并表示在偏移处理中使用的偏移值，该偏移处理适用于与所述编码图像对应的重构图像的像素值；将实施所述旁路算术解码处理后的所述二值信号变换为所述偏移值。
另外，本发明的一个方式的图像编码解码装置具有所述图像编码装置和所述图像解码装置。
另外，这些总括性或者具体性的方式也可以以系统、方法、集成电路、计算机程序或者计算机可读的CD-ROM等记录介质来实现，还可以以系统、方法、集成电路、计算机程序及记录介质的任意组合来实现。
下面，使用附图详细说明本发明的实施方式。
另外，下面说明的实施方式均用于示出总括性或者具体性的示例。在下面的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置及连接方式、步骤、步骤的顺序等仅是一例，其主旨不是限定本发明。并且，关于下面的实施方式的构成要素中、没有在表示最上位概念的独立权利要求中记载的构成要素，作为任意的构成要素进行说明的。
（实施方式1）
根据图1～图9说明实施方式1的图像编码装置及图像编码方法。
<1-1.装置结构>
根据图1说明本实施方式的图像编码装置。图1是表示本实施方式的基于HEVC标准规格的动态图像编码装置的结构的框图。
图像编码装置100是对输入的图像（输入图像）按照每个块进行编码，并生成编码列（编码比特流）的装置。
如图1所示，图像编码装置100具有块分割部101、减法部102、变换部103、可变长编码部（熵编码部）104、逆变换部105、加法部106、SAO处理部107、SAO参数编码部110、帧存储器108、和预测部109。
块分割部101将输入图像分割为由多个像素构成的多个预测对象块。预测对象块是尺寸可变的块，例如最小的尺寸是4×4，最大的尺寸是32×32。
减法部102从预测对象块减去由后述的预测部109预测出的预测块，计算出差分块。变换部103进行将差分块从图像区域变换为频率区域并导出频率系数的变换处理、以及将频率系数量化的量化处理。另外，在后面的说明中，将被量化后的频率系数称为量化系数。
可变长编码部104对从变换部103输出的量化系数、以及进行解码所需要的各种信息（预测对象块的分区信息、预测的类别、运动向量、预测模式（面内预测模式）及量化参数等）进行熵编码，由此生成编码列。
逆变换部105对从变换部103输出的量化系数进行变换为频率系数的逆量化处理、以及将频率系数从频率区域变换为图像区域并导出重构差分块的逆变换处理。加法部106将由后述的预测部109预测出的预测块和在逆变换部105中导出的重构差分块相加，生成重构块。
SAO处理部107对于重构块进行SAO处理（偏移处理），即对构成重构块的各像素的像素值加上与各像素所属的类别（类）对应的SAO偏移值，详细情况在后面叙述。其中，上述的变换部103的处理是不可逆处理，因而在输入图像的预测对象块和重构块之间产生误差。SAO偏移值是用于校正该误差的值，按照每种类别进行设定。
SAO参数编码部110对在SAO处理中使用的各种参数进行可变长编码，并赋值给从可变长编码部104输出的编码列。另外，在本实施方式中，关于SAO参数，以表示上述的SAO偏移值的sao_offset和表示SAO偏移值的分类的sao_type_idx为例进行说明。
图2是表示SAO参数编码部110的结构的一例的框图。如图2所示，SAO参数编码部110具有sao_type_idx编码部111和sao_offset编码部112。
sao_type_idx编码部111对表示sao_offset的分类的sao_type_idx进行算术编码处理。在此，sao_offset的分类（类别）包括根据周围的像素的状况来决定数值的边缘偏移值、和根据自身的像素值属于哪个区域来决定数值的带偏移值这两种类别。
sao_offset编码部112对sao_offset进行算术编码处理。图3是表示sao_offset编码部112的结构的一例的框图。
sao_offset编码部112如图3所示具有sao_offset二值化部113、算术编码切换部114、上下文0算术编码部115、上下文1算术编码部116、旁路算术编码部（在图3中表述为“Bypass算术编码部”）117。
sao_offset二值化部113对作为多值信号的sao_offset进行二值化处理（变换为0和1的信号）。算术编码切换部114切换适用于sao_offset的算术编码处理的方法。上下文0算术编码部115进行使用第一上下文（上下文0）的上下文0算术编码处理。上下文1算术编码部116进行使用第二上下文（上下文1）的上下文1算术编码处理。旁路算术编码部117进行使用固定概率的旁路算术编码处理。
帧存储器108由RAM（Random Access Memory：随机存取存储器）或者ROM（Read Only Memory：只读存储器）等存储装置构成。
预测部109通过帧间预测或者帧内预测来生成预测块。预测部109在帧间预测中使用预测对象块导出运动向量，并使用在帧存储器108中存储的SAO处理后的重构块和所导出的运动向量生成预测块。预测部109在帧内预测中按照预测模式，使用在帧存储器108中存储的SAO处理后的重构块来生成预测块。
<1-2.动作（整体）>
下面，根据图4说明图像编码装置100的动作。图4是表示图像编码装置100的处理步骤的流程图。
图像编码装置100首先通过块分割部101将输入图像分割为多个预测对象块，将预测对象块顺序地输出给减法部和预测部（S101）。在本实施方式中，预测对象块的尺寸是可变的。使用图像的特征来分割输入图像。在本实施方式中，预测对象块的最小尺寸是横4像素×纵4像素。并且，在本实施方式中，预测对象块的最大尺寸是横32像素×纵32像素。
图像编码装置100通过预测部109使用预测对象块和在帧存储器108中存储的重构块，生成预测块（S102）。
图像编码装置100通过减法部102从预测对象块减去预测块，生成差分块（S103）。
图像编码装置100通过变换部103将差分块变换为频率系数，再将频率系数变换为量化系数（S104）。
图像编码装置100通过逆变换部105对量化系数进行逆量化并导出频率系数，将该频率系数从频率区域变换为图像区域，生成重构差分块（S105）。
图像编码装置100通过加法部106将复原后的重构差分块和预测块相加，生成重构块（S106）。
图像编码装置100通过SAO处理部107进行SAO处理（S107）。SAO处理部107首先决定在SAO处理中使用的SAO参数。在本实施方式中，SAO参数是指表示SAO偏移值的分类的sao_type_idx、和表示SAO偏移值的sao_offset。SAO处理部107对构成重构块的各像素的像素值加上SAO偏移值，将加上了SAO偏移值的重构块存储在帧存储器108中。另外，在SAO处理中，构成重构块的各像素被分类为多种类别，按照每种类别导出SAO偏移值。用于将各像素分类为多种类别的方法有多种。因此，使用表示SAO偏移值的分类的参数sao_type_idx。
图像编码装置100通过SAO参数编码部110对SAO参数进行可变长编码，并附加在从可变长编码部104输出的编码列中（S108）。关于SAO参数编码部110的处理在后面进行说明。
图像编码装置100通过可变长编码部104对从变换部103输出的量化系数进行可变长编码，输出编码列（S109）。
图像编码装置100反复执行步骤S102～步骤S109，直到完成输入图像的所有预测对象块的编码（S110）。
<1-2-1.动作（SAO参数编码部的动作）>
根据图5说明本实施方式的SAO参数编码部110的动作。
图5是表示SAO参数编码部110的处理的一例的流程图，示出了图4的步骤S108的详细情况。
SAO参数编码部110在sao_type_idx编码部111中对sao_type_idx进行编码（S111）。
SAO参数编码部110在sao_offset编码部112中对sao_offset进行编码（S112）。
<1-2-2.动作（sao_offset编码部的动作）>
根据图6A说明本实施方式的sao_offset编码部112的动作。图6A是表示sao_offset编码部112的处理的一例的流程图。
sao_offset编码部112通过sao_offset二值化部113将sao_offset从多值信号变换为二值信号（bin string）（S121）。
在此，在本实施方式中说明sao_offset取值0～7的情况。图7是表示多值信号与二值信号的对应关系的表。根据图7可知，从二值信号的开头起“1”的连续次数成为多值信号表示的值。并且，在图7中，在多值信号取“0”～“6”的情况下，最后被赋值0。在多值信号取最大值的“7”的情况下，最后不赋值0。在此，binIdx是构成二值信号（bin string）的bin（二值信号中的1比特）的索引。binIdx是开头为0，以后逐次增1的值。二值信号从binIdx为0的bin开始顺序被输出给算术编码切换部114。
sao_offset编码部112通过算术编码切换部114判定binIdx的值（S122、S124、S126）。
在binIdx为0的情况下（S122：是），算术编码切换部114将bin输出给上下文0算术编码部115。上下文0算术编码部115使用上下文0进行上下文算术编码处理（S123）。
在binIdx为1的情况下（S122：否，S124：是），算术编码切换部114将bin输出给上下文1算术编码部116。上下文1算术编码部116使用上下文1进行上下文算术编码处理（S125）。
在binIdx不是0也不是1的情况下（S122：否，S124：否），算术编码切换部114将bin输出给旁路算术编码部117。旁路算术编码部117进行旁路算术编码处理（S126）。
另外，在旁路算术编码部117中不使用上下文，因而在本实施方式中，在sao_offset编码部112整体中使用两种上下文。
sao_offset编码部112反复执行步骤S122～步骤S127，直到完成构成二值信号的所有bin的处理（S127）。
<1-3.效果、变形例等>
如上所述，本实施方式的图像编码装置100对sao_offset的后半部分的bin进行旁路算术编码处理，因而能够使处理快速化。更具体地讲，在本实施方式中，对binIdx为2以上的bin进行旁路算术编码处理，而非上下文算术编码处理。如上所述，旁路算术编码处理不需要上下文的加载和更新。因此，不需等待其它预测对象块的SAO偏移值的算术编码处理完成，即可开始SAO偏移值的算术编码处理，能够使处理快速化。
另外，在目前研究的HEVC标准规格（非专利文献1）中，认为binIdx1～6的码元发生概率（成为1的概率）基本相同，但存在不是50%而具有某种偏差的情况。更具体地讲，当存在binIdx1以后的binIdx的情况下（sao_offset为1以上的情况），认为binIdx1为0、且不存在binIdx2以后的binIdx的情况（sao_offset为1）、或者binIdx1～6全部为1的情况（sao_offset为7）居多。
与此相对，本发明者进行了将binIdx1～6的码元发生概率固定为50%进行编码的实验，结果发现编码效率几乎没有恶化。即，可知sao_offset取中间的值（2～6）的情况居多，binIdx1～6的码元发生概率接近50%。因此，binIdx2以后的binIdx采用旁路算术编码处理而非上下文算术编码处理，由此能够实现抑制编码效率下降的处理快速化。
<1-3-1.变形例>
另外，在上述实施方式1中，对binIdx2以后的binIdx的bin进行旁路算术编码处理，但不限于此。
在此，图8是表示构成binIdx的bin与所适用的算术编码处理的对应的表。在图8中，“实施例1”表示上述实施方式1中的bin与所适用的算术编码处理的对应关系。另外，“上下文0”表示使用上下文0的上下文算术编码处理。“上下文1”表示使用上下文1的上下文算术编码处理。“Bypass”表示旁路算术编码处理。
图8的“变更1”表示变形例1。在变形例1中，如图8所示，对binIdx0的bin进行上下文算术编码处理，对binIdx1以后的bin进行旁路算术编码处理。在变形例1中，图2所示的sao_offset编码部112只要具有sao_offset二值化部113、算术编码切换部114、上下文0算术编码部115、旁路算术编码部117即可。换言之，也可以不具有上下文1算术编码部116。
图8的“变更2”表示变形例2。在变形例2中，如图8所示，对所有binIdx的bin进行旁路算术编码处理。
图6B是表示变形例2的sao_offset编码部112的处理（图像编码方法）的一例的流程图。在图6B中，将sao_offset二值化（S121，将偏移值变换为二值信号的步骤），对构成sao_offset的所有bin进行旁路算术编码处理（S126、S127，进行旁路算术编码处理的步骤）。另外，在变形例2的情况下，由于对所有bin进行旁路算术编码处理，因而能够使处理最快速化。
另外，在变形例2中，图2所示的sao_offset编码部112只要具有sao_offset二值化部113、旁路算术编码部117即可。换言之，也可以不具有算术编码切换部114、上下文0算术编码部115、上下文1算术编码部116。
另外，虽然没有图示，当然也可以构成为对binIdx0～2使用上下文算术编码处理，binIdx3以后使用旁路算术编码处理。
<1-3-2.编码效率的实验结果>
图9是表示实施方式1及变形例的编码效率的实验结果的表。
在图9中示出了在按照当前的HEVC标准规格（非专利文献1）进行针对SAO偏移值的算术编码处理时的编码效率、与实施方式1及变形例的编码效率的对比结果。另外，实验条件依据于HEVC标准化团体的共同实验条件。
在图9中示出了数值越大、编码效率越低的情况，并且示出了如果是负的值，则编码效率提高。
关于实施方式1，根据图9的“实施例1”可知，比较结果的数值被控制在-0.1～0.1%的范围内。这表示在对SAO偏移值的binIdx2～6进行上下文算术编码处理的情况下和进行旁路算术编码处理的情况下，编码效率基本上没有变化。
关于变形例1，根据图9的“变更1”可知，虽然编码效率比实施方式1低，但是被控制在0～0.1%的范围内，可以说编码效率基本上没有变化。
关于变形例2，同样根据图9的“变更2”可知，虽然编码效率比实施方式1低，但是被控制在0～0.1%的范围内，可以说编码效率基本上没有变化。
根据以上所述的编码效率的实验结果，如果在SAO偏移值的算术编码处理中适用旁路算术编码处理，则能够在不怎么降低编码效率的情况下实现算术编码处理的快速化。
（实施方式2）
根据图10～图15A说明实施方式2的图像解码装置及图像解码方法。
<2-1.装置结构>
根据图10说明本实施方式的图像解码装置。图10是表示本实施方式的基于HEVC标准规格的图像解码装置的结构的框图。
图像解码装置200是对输入的编码列（编码比特流）进行解码，并生成解码图像（在图10中表述为“图像”）的装置。
如图10所示，图像解码装置200具有可变长解码部201、逆变换部202、加法部203、SAO参数解码部210、SAO处理部204、解码块结合部205、帧存储器206、以及预测部207。
可变长解码部201通过对输入图像解码装置200的编码列进行熵解码（可变长解码），取得量化系数以及进行解码所需要的各种信息（预测对象块的分区信息、预测的类别、运动向量、预测模式（面内预测模式）及量化参数等）。
逆变换部202对从可变长解码部201输出的量化系数进行变换为频率系数的逆量化处理、以及将频率系数从频率区域变换为图像区域并导出差分块的逆变换处理。
加法部203将从预测部207输出的预测块和从逆变换部202输出的差分块相加，生成解码块。
SAO参数解码部210从编码列中解码出来在SAO处理中使用的各种参数。另外，在本实施方式中，关于SAO参数，以表示SAO偏移值的sao_offset和表示SAO偏移值的分类的sao_type_idx为例进行说明。
图11是表示SAO参数解码部210的结构的一例的框图。如图11所示，SAO参数解码部210具有对sao_type_idx进行算术解码处理的sao_type_idx解码部211、和对sao_offset进行算术解码处理的sao_offset解码部212。
图12是表示sao_offset解码部212的结构的一例的框图。如图12所示，sao_offset解码部212具有算术解码切换部213、上下文0算术解码部214、上下文1算术解码部215、旁路算术解码部（在图12中表述为“Bypass算术解码部”）216、sao_offset多值化部217。
算术解码切换部213切换适用于编码列的算术解码处理的方法。上下文0算术解码部214进行使用第一上下文（上下文0）的上下文0算术解码处理。上下文1算术解码部215进行使用第二上下文（上下文1）的上下文1算术解码处理。旁路算术解码部216进行使用固定概率的旁路算术解码处理。sao_offset多值化部217将从上下文0算术解码部214和上下文1算术解码部215和旁路算术解码部216输出的二值信号的sao_offset进行多值化，并导出多值的sao_offset。
SAO处理部204对于从加法部203输出的解码块，进行对构成解码块的各像素的像素值加上SAO偏移值的SAO处理（偏移处理），详细情况在后面叙述。
解码块结合部205将SAO处理后的多个解码块相结合，将解码图像复原。另外，解码块结合部205将解码图像存储在帧存储器206中。
帧存储器206由RAM或者ROM等存储装置构成。
预测部207通过帧间预测或者帧内预测来生成预测块。预测部207使用的预测方法与预测部109相同。
<2-2.动作（整体）>
下面，根据图13说明图像解码装置200的动作。图13是表示图像解码装置200的处理步骤的流程图。
图像解码装置200在被输入编码列后，通过SAO参数解码部210对SAO参数进行可变长解码（S201）。
图像解码装置200通过可变长解码部201对编码列进行可变长解码并取得量化系数，向逆变换部202输出该量化系数（S202）。
图像解码装置200通过逆变换部202执行对量化系数的逆量化处理并取得频率系数，执行针对所取得的频率系数的逆变换处理，并生成差分块（S203）。
图像解码装置200通过预测部207从在帧存储器206中存储的解码图像生成预测块。另外，图像解码装置200通过加法部203将从预测部207输出的预测块和从逆变换部202输出的差分块相加，生成解码块（S204）。
图像解码装置200通过SAO处理部204进行SAO处理（S205）。SAO处理部204在SAO处理中按照SAO参数将解码块的各像素分类为类别，将对应每种类别的偏移值相加。SAO参数包括表示类别的参数sao_type_idx和表示偏移值的参数sao_offset。
图像解码装置200反复执行步骤S201～步骤S205，直到完成包含在编码图像中的所有解码块的解码（S206）。
图像解码装置200通过解码块结合部205将被解码后的解码块相结合并生成解码图像，并且，将该解码图像存储在帧存储器206中（S207）。
<2-2-1.动作（SAO参数可变长解码部的动作）>
根据图14说明本实施方式的SAO参数解码部210的动作。
图14是表示SAO参数解码部210的处理的一例的流程图，表示图13中的步骤S205的详细情况。
SAO参数解码部210在sao_type_idx解码部211中对sao_type_idx进行解码（S211）。
SAO参数解码部210在sao_offset解码部212中对sao_offset进行解码（S212）。
<2-2-2.动作（sao_offset解码部212的动作）>
根据图15A说明本实施方式的sao_offset解码部212的动作。图15A是表示sao_offset解码部212的处理的一例的流程图。
sao_offset解码部212通过算术解码切换部213判定解码对象的bin的binIdx值（S221、S223、S225）。
在binIdx为0的情况下（S221：是），算术解码切换部213将解码对象的bin输出给上下文0算术解码部214。上下文0算术解码部214使用上下文0进行上下文算术解码处理（S222）。
在binIdx为1的情况下（S221：否，S223：是），算术解码切换部213将解码对象的bin输出给上下文1算术解码部215。上下文1算术解码部215使用上下文1进行上下文算术解码处理（S224）。
在binIdx不是0也不是1的情况下（S221：否，S223：否），算术解码切换部213将解码对象的bin输出给旁路算术解码部216。旁路算术解码部216进行旁路算术解码处理。
sao_offset解码部212反复执行步骤S221～步骤S226，直到将被实施算术解码后的bin的值为0或者binIdx为6的bin进行解码（S226）。
sao_offset解码部212通过sao_offset多值化部217将由被解码后的bin构成的2值信号变换为多值信号（S227）。另外，二值信号与多值信号的对应关系与实施方式1的图7相同。
<2-3.效果等>
根据以上所述，本实施方式的图像解码装置200对sao_offset的后半部分的bin进行旁路算术解码处理，因而能够使处理快速化。
<2-3-1.变形例>
另外，在上述实施方式2中，对binIdx2以后的bin进行旁路算术解码处理，但不限于此。也可以与实施方式1相同地，对binIdx1以后的bin进行旁路算术解码处理（变形例1），还可以对所有的bin进行旁路算术解码处理（变形例2）。
在实施方式2的变形例1中，也可以对binIdx0的bin进行上下文算术解码处理，对binIdx1以后的bin进行旁路算术解码处理。这是与图8所示的实施方式1的变形例1的编码处理对应的解码处理。在该变形例1中，图12所示的sao_offset解码部212对binIdx1以后的bin进行旁路算术解码处理，因而只要具有算术解码切换部213、上下文0算术解码部214、旁路算术解码部216、以及sao_offset多值化部217即可。换言之，实施方式2的变形例1的sao_offset解码部212也可以不具有上下文1算术解码部215。
在实施方式2的变形例2中，对所有的binIdx的bin进行旁路算术解码处理。这是与图8所示的实施方式1的变形例2的编码处理对应的解码处理。
图15B是表示实施方式2的变形例2的sao_offset解码部212的处理（图像解码方法）的一例的流程图。在图15B中，对于构成sao_offset的所有bin进行旁路算术解码处理（S225、S226，进行旁路算术解码处理的步骤），将被解码后的sao_offset多值化（S227，将二值信号变换为偏移值的步骤）。另外，在该变形例2中，对所有的bin进行旁路算术解码处理，因而能够使处理最快速化。
另外，在该变形例2中，图12所示的saooffset解码部212对所有的bin进行旁路算术解码处理，因而只要具有旁路算术解码部216、以及sao_offset多值化部217即可。换言之，实施方式2的变形例2的sao_offset解码部212也可以不具有算术解码切换部213、上下文0算术解码部214、以及上下文1算术解码部215。
另外，虽然没有图示，但是与实施方式1相同地，当然也可以构成为对于binIdx0～2使用上下文算术编码，binIdx3以后使用旁路算术编码。
（实施方式1及实施方式2的其它变形例）
（1）在上述实施方式1及实施方式2（包括变形例）中，作为SAO参数使用了表示SAO偏移值的分类的sao_type_idx和表示SAO偏移值的sao_offset，但不限于此。作为其它的SAO参数，例如也可以使用作为将像素区分分类的辅助信息的参数。
（2）另外，在上述实施方式1（包括变形例）中，按照每个预测对象块对SAO参数进行编码，但不限于此。关于编码处理，也可以不按照预测对象块单位，而是按照比预测对象块小的单位对SAO参数进行编码，相反也可以按照将多个预测对象块连接形成的单位对SAO参数进行编码。并且，也可以构成为在预测对象块中不对SAO参数进行编码，而是复制使用其它块的值。
在这种情况下，实施方式2（包括变形例）的图像解码装置200根据图像编码装置100中的SAO参数的编码处理的尺寸，对被编码后的SAO参数进行解码。
（3）另外，在上述实施方式1及实施方式2（包括变形例）中，sao_offset取值0～7，但不限于此，也可以构成为取8以上的值。并且，sao_offset也可以取负的值，在这种情况下，还可以设计表示编码比特的sao_offset_sign。
（4）另外，在上述实施方式1（包括变形例）中，说明了对sao_offset进行编码的情况，但不限于此。也可以是，在针对附加给编码列的其它syntax的编码处理中，使用上述实施方式1（包括变形例）的SAO参数的编码方法。另外，如果将上述实施方式1及其变形例1的SAO参数的编码方法适用于针对多个syntax的编码处理，而且统一上下文的使用方法（利用上下文的bin的数量和binIdx），则能够在针对多个syntax的编码处理中利用相同的可变长编码部。由此，能够简化装置结构。
另外，关于适用上述实施方式1及其变形例1和变形例2的SAO参数的编码方法的syntax，例如在当前的HEVC标准规格（非专利文献1）中也可以考虑表示参照图像的索引的ref_idx、表示运动向量等的复制源的merge_idx、表示画面内预测模式的mpm_idx、或者intra_chroma_pred_mode等。
另外，在这种情况下，对于实施方式2（包括变形例）的图像解码装置200，同样也可以对于适用了SAO参数的编码方法的syntax，适用SAO参数的解码方法来进行解码。
（5）另外，在上述实施方式1及实施方式2（包括变形例）中，将预测对象块的尺寸设为最大32×32、最小4×4，但不限于此。另外，在上述实施方式1及实施方式2（包括变形例）中，说明了预测对象块的尺寸可以改变的情况，然而预测对象块的尺寸也可以是固定的。
（6）另外，上述实施方式1及实施方式2（包括变形例）中的处理也可以通过软件来实现。并且，也可以通过下载等来分发该软件。并且，也可以将该软件记录在CD-ROM等记录介质中进行分发。另外，这同样适用于本说明书的其它实施例。
（7）在上述实施方式1及实施方式2（包括变形例）中，各功能单元通常能够利用MPU或存储器等来实现。并且，各功能单元进行的处理通常能够通过软件（程序）来实现，该软件被记录在ROM等记录介质中。并且，也可以通过下载等来分发这种软件，还可以记录在CD-ROM等记录介质中进行分发。另外，当然能够通过硬件（专用电路）来实现各功能单元。
（8）在上述实施方式1及实施方式2（包括变形例）中说明的处理，也可以通过使用一个装置（系统）进行集中处理来实现，或者也可以通过使用多个装置进行分散处理来实现。另外，执行上述程序的计算机可以是一个，也可以是多个。即，也可以进行集中处理，或者还可以进行分散处理。
（9）在上述实施方式1及实施方式2（包括变形例）中，各构成要素可以用专用的硬件构成或者通过执行适合于各构成要素的软件程序来实现。各构成要素也可以通过由CPU（Central Processing Unit：中央处理单元）或者处理器等程序执行部读出在硬盘或者半导体存储器等记录介质中记录的软件程序并执行软件程序来实现。
换言之，图像编码装置100和图像解码装置200具有控制电路（ControlCircuit）、和与该控制电路电连接的（能够从该控制电路进行存取的）存储装置（Stage）。控制电路包括专用的硬件及程序执行部至少一方。并且，在控制电路包括程序执行部的情况下，存储装置存储由该程序执行部执行的软件程序。
本发明不限于上述实施方式1及实施方式2（包括变形例），当然能够进行各种变更，这些变更也都包含在本发明的范围内。
（实施方式3）
通过将用来实现上述各实施方式所示的运动图像编码方法（图像编码方法）或运动图像解码方法（图像解码方法）的结构的程序记录到存储介质中，能够将上述各实施方式所示的处理在独立的计算机系统中简单地实施。存储介质是磁盘、光盘、光磁盘、IC卡、半导体存储器等，只要是能够记录程序的介质就可以。
进而，这里说明在上述各实施方式中示出的运动图像编码方法（图像编码方法）及运动图像解码方法（图像解码方法）的应用例和使用它的系统。该系统的特征在于，具有由使用图像编码方法的图像编码装置及使用图像解码方法的图像解码装置构成的图像编码解码装置。关于系统的其他结构，可以根据情况而适当变更。
图16是表示实现内容分发服务的内容供给系统ex100的整体结构的图。将通信服务的提供区划分为希望的大小，在各小区内分别设置有作为固定无线站的基站ex106、ex107、ex108、ex109、ex110。
该内容供给系统ex100在因特网ex101上经由因特网服务提供商ex102及电话网ex104、及基站ex107～ex110连接着计算机ex111、PDA（PersonalDigital Assistant）ex112、照相机ex113、便携电话ex114、游戏机ex115等的各设备。
但是，内容供给系统ex100并不限定于图16那样的结构，也可以将某些要素组合连接。此外，也可以不经由作为固定无线站的基站ex107～ex110将各设备直接连接在电话网ex104上。此外，也可以将各设备经由近距离无线等直接相互连接。
照相机ex113是能够进行数字摄像机等的运动图像摄影的设备，照相机ex116是能够进行数字照相机等的静止图像摄影、运动图像摄影的设备。此外，便携电话ex114是GSM（Global System for Mobile Communications）方式、CDMA（Code Division Multiple Access）方式、W－CDMA（Wideband－Code Division Multiple Access）方式、或LTE（Long Term Evolution）方式、HSPA（High Speed Packet Access）的便携电话机、或PHS（PersonalHandyphone System）等，是哪种都可以。
在内容供给系统ex100中，通过将照相机ex113等经由基站ex109、电话网ex104连接在流媒体服务器ex103上，能够进行现场转播等。在现场转播中，对用户使用照相机ex113摄影的内容（例如音乐会现场的影像等）如在上述各实施方式中说明那样进行编码处理（即，作为本发明的一个方式的图像编码装置发挥作用），向流媒体服务器ex103发送。另一方面，流媒体服务器ex103将发送来的内容数据对有请求的客户端进行流分发。作为客户端，有能够将上述编码处理后的数据解码的计算机ex111、PDAex112、照相机ex113、便携电话ex114、游戏机ex115等。在接收到分发的数据的各设备中，将接收到的数据解码处理而再现（即，作为本发明的一个方式的图像解码装置发挥作用）。
另外，摄影的数据的编码处理既可以由照相机ex113进行，也可以由进行数据的发送处理的流媒体服务器ex103进行，也可以相互分担进行。同样，分发的数据的解码处理既可以由客户端进行，也可以由流媒体服务器ex103进行，也可以相互分担进行。此外，并不限于照相机ex113，也可以将由照相机ex116摄影的静止图像及/或运动图像数据经由计算机ex111向流媒体服务器ex103发送。此情况下的编码处理由照相机ex116、计算机ex111、流媒体服务器ex103的哪个进行都可以，也可以相互分担进行。
此外，这些编码解码处理一般在计算机ex111或各设备具有的LSIex500中处理。LSIex500既可以是单芯片，也可以是由多个芯片构成的结构。另外，也可以将运动图像编码解码用的软件装入到能够由计算机ex111等读取的某些记录介质（CD－ROM、软盘、硬盘等）中、使用该软件进行编码解码处理。进而，在便携电话ex114是带有照相机的情况下，也可以将由该照相机取得的运动图像数据发送。此时的运动图像数据是由便携电话ex114具有的LSIex500编码处理的数据。
此外，也可以是，流媒体服务器ex103是多个服务器或多个计算机，是将数据分散处理、记录、及分发的。
如以上这样，在内容供给系统ex100中，客户端能够接收编码的数据而再现。这样，在内容供给系统ex100中，客户端能够将用户发送的信息实时地接收、解码、再现，即使是没有特别的权利或设备的用户也能够实现个人广播。
另外，并不限定于内容供给系统ex100的例子，如图17所示，在数字广播用系统ex200中也能够装入上述实施方式的至少运动图像编码装置（图像编码装置）或运动图像解码装置（图像解码装置）的某个。具体而言，在广播站ex201中，将对影像数据复用了音乐数据等而得到的复用数据经由电波向通信或广播卫星ex202传送。该影像数据是通过上述各实施方式中说明的运动图像编码方法编码后的数据（即，通过本发明的一个方式的图像编码装置编码后的数据）。接受到该数据的广播卫星ex202发出广播用的电波，能够对该电波进行卫星广播接收的家庭的天线ex204接收该电波，通过电视机（接收机）ex300或机顶盒（STB）ex217等的装置将接收到的复用数据解码并将其再现（即，作为本发明的一个方式的图像解码装置发挥作用）。
此外，也可以是，在将记录在DVD、BD等的记录介质ex215中的复用数据读取并解码、或将影像数据编码再根据情况与音乐信号复用而写入记录介质ex215中的读取器/记录器ex218中也能够安装上述各实施方式所示的运动图像解码装置或运动图像编码装置。在此情况下，可以将再现的影像信号显示在监视器ex219上，通过记录有复用数据的记录介质ex215在其他装置或系统中能够再现影像信号。此外，也可以是，在连接在有线电视用的线缆ex203或卫星/地面波广播的天线ex204上的机顶盒ex217内安装运动图像解码装置，将其用电视机的监视器ex219显示。此时，也可以不是在机顶盒、而在电视机内装入运动图像解码装置。
图18是表示使用在上述各实施方式中说明的运动图像解码方法及运动图像编码方法的电视机（接收机）ex300的图。电视机ex300具备经由接收上述广播的天线ex204或线缆ex203等取得或者输出对影像数据复用了声音数据的复用数据的调谐器ex301、将接收到的复用数据解调或调制为向外部发送的编码数据的调制/解调部ex302、和将解调后的复用数据分离为影像数据、声音数据或将在信号处理部ex306中编码的影像数据、声音数据复用的复用/分离部ex303。
此外，电视机ex300具备：具有将声音数据、影像数据分别解码、或将各自的信息编码的声音信号处理部ex304和影像信号处理部ex305（即，作为本发明的一个方式的图像编码装置或图像解码装置发挥作用）的信号处理部ex306；具有将解码后的声音信号输出的扬声器ex307及显示解码后的影像信号的显示器等的显示部ex308的输出部ex309。进而，电视机ex300具备具有受理用户操作的输入的操作输入部ex312等的接口部ex317。进而，电视机ex300具有合并控制各部的控制部ex310、对各部供给电力的电源电路部ex311。接口部ex317也可以除了操作输入部ex312以外，还具有与读取器/记录器ex218等的外部设备连接的桥接部ex313、用来能够安装SD卡等的记录介质ex216的插槽部ex314、用来与硬盘等的外部记录介质连接的驱动器ex315、与电话网连接的调制解调器ex316等。另外，记录介质ex216是能够通过收存的非易失性/易失性的半导体存储元件电气地进行信息的记录的结构。电视机ex300的各部经由同步总线相互连接。
首先，对电视机ex300将通过天线ex204等从外部取得的复用数据解码、再现的结构进行说明。电视机ex300接受来自遥控器ex220等的用户操作，基于具有CPU等的控制部ex310的控制，将由调制/解调部ex302解调的复用数据用复用/分离部ex303分离。进而，电视机ex300将分离的声音数据用声音信号处理部ex304解码，将分离的影像数据用影像信号处理部ex305使用在上述各实施方式中说明的解码方法解码。将解码后的声音信号、影像信号分别从输出部ex309朝向外部输出。在输出时，可以暂时将这些信号储存到缓冲器ex318、ex319等中，以使声音信号和影像信号同步再现。此外，电视机ex300也可以不是从广播等、而从磁/光盘、SD卡等的记录介质ex215、ex216读出编码的复用数据。接着，对电视机ex300将声音信号或影像信号编码、向外部发送或写入到记录介质等中的结构进行说明。电视机ex300接受来自遥控器ex220等的用户操作，基于控制部ex310的控制，由声音信号处理部ex304将声音信号编码，由影像信号处理部ex305将影像信号使用在上述各实施方式中说明的编码方法编码。将编码后的声音信号、影像信号用复用/分离部ex303复用，向外部输出。在复用时，可以暂时将这些信号储存到缓冲器ex320、ex321等中，以使声音信号和影像信号同步再现。另外，缓冲器ex318、ex319、ex320、ex321既可以如图示那样具备多个，也可以是共用一个以上的缓冲器的结构。进而，在图示以外，也可以是，在例如调制/解调部ex302或复用/分离部ex303之间等也作为避免系统的上溢、下溢的缓冲部而在缓冲器中储存数据。
此外，电视机ex300除了从广播等或记录介质等取得声音数据、影像数据以外，也可以具备受理麦克风或照相机的AV输入的结构，对从它们中取得的数据进行编码处理。另外，这里，将电视机ex300作为能够进行上述编码处理、复用、及外部输出的结构进行了说明，但也可以是，不能进行这些处理，而是仅能够进行上述接收、解码处理、外部输出的结构。
此外，在由读取器/记录器ex218从记录介质将复用数据读出、或写入的情况下，上述解码处理或编码处理由电视机ex300、读取器/记录器ex218的哪个进行都可以，也可以是电视机ex300和读取器/记录器ex218相互分担进行。
作为一例，将从光盘进行数据的读入或写入的情况下的信息再现/记录部ex400的结构表示在图19中。信息再现/记录部ex400具备以下说明的单元ex401、ex402、ex403、ex404、ex405、ex406、ex407。光头ex401对作为光盘的记录介质ex215的记录面照射激光斑而写入信息，检测来自记录介质ex215的记录面的反射光而读入信息。调制记录部ex402电气地驱动内置在光头ex401中的半导体激光器，根据记录数据进行激光的调制。再现解调部ex403将由内置在光头ex401中的光检测器电气地检测到来自记录面的反射光而得到的再现信号放大，将记录在记录介质ex215中的信号成分分离并解调，再现所需要的信息。缓冲器ex404将用来记录到记录介质ex215中的信息及从记录介质ex215再现的信息暂时保持。盘马达ex405使记录介质ex215旋转。伺服控制部ex406一边控制盘马达ex405的旋转驱动一边使光头ex401移动到规定的信息轨道，进行激光斑的追踪处理。系统控制部ex407进行信息再现/记录部ex400整体的控制。上述的读出及写入的处理由系统控制部ex407利用保持在缓冲器ex404中的各种信息、此外根据需要而进行新的信息的生成、追加、并且一边使调制记录部ex402、再现解调部ex403、伺服控制部ex406协调动作、一边通过光头ex401进行信息的记录再现来实现。系统控制部ex407例如由微处理器构成，通过执行读出写入的程序来执行它们的处理。
以上，假设光头ex401照射激光斑而进行了说明，但也可以是使用近场光进行高密度的记录的结构。
在图20中表示作为光盘的记录介质ex215的示意图。在记录介质ex215的记录面上，以螺旋状形成有导引槽（沟），在信息轨道ex230中，预先通过沟的形状的变化而记录有表示盘上的绝对位置的地址信息。该地址信息包括用来确定作为记录数据的单位的记录块ex231的位置的信息，通过在进行记录及再现的装置中将信息轨道ex230再现而读取地址信息，能够确定记录块。此外，记录介质ex215包括数据记录区域ex233、内周区域ex232、外周区域ex234。为了记录用户数据而使用的区域是数据记录区域ex233，配置在比数据记录区域ex233靠内周或外周的内周区域ex232和外周区域ex234用于用户数据的记录以外的特定用途。信息再现/记录部ex400对这样的记录介质ex215的数据记录区域ex233进行编码的声音数据、影像数据或复用了这些数据的编码数据的读写。
以上，举1层的DVD、BD等的光盘为例进行了说明，但并不限定于这些，也可以是多层构造、在表面以外也能够记录的光盘。此外，也可以是在盘的相同的地方使用不同波长的颜色的光记录信息、或从各种角度记录不同的信息的层等、进行多维的记录/再现的构造的光盘。
此外，在数字广播用系统ex200中，也可以由具有天线ex205的车ex210从卫星ex202等接收数据、在车ex210具有的车载导航仪ex211等的显示装置上再现运动图像。另外，车载导航仪ex211的结构可以考虑例如在图18所示的结构中添加GPS接收部的结构，在计算机ex111及便携电话ex114等中也可以考虑同样的结构。
图21A是表示使用在上述实施方式中说明的运动图像解码方法和运动图像编码方法的便携电话ex114的图。便携电话ex114具有由用来在与基站ex110之间收发电波的天线ex350、能够拍摄影像、静止图像的照相机部ex365、显示将由照相机部ex365摄影的影像、由天线ex350接收到的影像等解码后的数据的液晶显示器等的显示部ex358。便携电话ex114还具有包含操作键部ex366的主体部、用来进行声音输出的扬声器等的声音输出部ex357、用来进行声音输入的麦克风等的声音输入部ex356、保存拍摄到的影像、静止图像、录音的声音、或者接收到的影像、静止图像、邮件等的编码后的数据或者解码后的数据的存储器部ex367、或者作为与同样保存数据的记录介质之间的接口部的插槽部ex364。
进而，使用图21B对便携电话ex114的结构例进行说明。便携电话ex114对于合并控制具备显示部ex358及操作键部ex366的主体部的各部的主控制部ex360，将电源电路部ex361、操作输入控制部ex362、影像信号处理部ex355、照相机接口部ex363、LCD（Liquid Crystal Display：液晶显示器）控制部ex359、调制/解调部ex352、复用/分离部ex353、声音信号处理部ex354、插槽部ex364、存储器部ex367经由总线ex370相互连接。
电源电路部ex361如果通过用户的操作使通话结束及电源键成为开启状态，则通过从电池组对各部供给电力，便携电话ex114起动为能够动作的状态。
便携电话ex114基于具有CPU、ROM及RAM等的主控制部ex360的控制，在语音通话模式时，将由声音输入部ex356集音的声音信号通过声音信号处理部ex354变换为数字声音信号，将其用调制/解调部ex352进行波谱扩散处理，由发送/接收部ex351实施数字模拟变换处理及频率变换处理后经由天线ex350发送。此外，便携电话ex114在语音通话模式时，将由天线ex350接收到的接收数据放大并实施频率变换处理及模拟数字变换处理，用调制/解调部ex352进行波谱逆扩散处理，通过声音信号处理部ex354变换为模拟声音数据后，将其经由声音输出部ex357输出。
进而，在数据通信模式时发送电子邮件的情况下，将通过主体部的操作键部ex366等的操作输入的电子邮件的文本数据经由操作输入控制部ex362向主控制部ex360送出。主控制部ex360将文本数据用调制/解调部ex352进行波谱扩散处理，由发送/接收部ex351实施数字模拟变换处理及频率变换处理后，经由天线ex350向基站ex110发送。在接收电子邮件的情况下，对接收到的数据执行上述处理的大致逆处理，并输出到显示部ex350。
在数据通信模式时，在发送影像、静止图像、或者影像和声音的情况下，影像信号处理部ex355将从照相机部ex365供给的影像信号通过上述各实施方式所示的运动图像编码方法进行压缩编码（即，作为本发明的一个方式的图像编码装置发挥作用），将编码后的影像数据送出至复用/分离部ex353。另外，声音信号处理部ex354对通过照相机部ex365拍摄影像、静止图像等的过程中用声音输入部ex356集音的声音信号进行编码，将编码后的声音数据送出至复用/分离部ex353。
复用/分离部ex353通过规定的方式，对从影像信号处理部ex355供给的编码后的影像数据和从声音信号处理部ex354供给的编码后的声音数据进行复用，将其结果得到的复用数据用调制/解调部（调制/解调电路部）ex352进行波谱扩散处理，由发送/接收部ex351实施数字模拟变换处理及频率变换处理后，经由天线ex350发送。
在数据通信模式时接收到链接到主页等的运动图像文件的数据的情况下，或者接收到附加了影像或者声音的电子邮件的情况下，为了对经由天线ex350接收到的复用数据进行解码，复用/分离部ex353通过将复用数据分离，分为影像数据的比特流和声音数据的比特流，经由同步总线ex370将编码后的影像数据向影像信号处理部ex355供给，并将编码后的声音数据向声音信号处理部ex354供给。影像信号处理部ex355通过与上述各实施方式所示的运动图像编码方法相对应的运动图像解码方法进行解码，由此对影像信号进行解码（即，作为本发明的一个方式的图像解码装置发挥作用），经由LCD控制部ex359从显示部ex358显示例如链接到主页的运动图像文件中包含的影像、静止图像。另外，声音信号处理部ex354对声音信号进行解码，从声音输出部ex357输出声音。
此外，上述便携电话ex114等的终端与电视机ex300同样，除了具有编码器、解码器两者的收发型终端以外，还可以考虑只有编码器的发送终端、只有解码器的接收终端的3种安装形式。另外，在数字广播用系统ex200中，设为发送、接收在影像数据中复用了音乐数据等得到的复用数据而进行了说明，但除声音数据之外复用了与影像关联的字符数据等的数据也可以，不是复用数据而是影像数据本身也可以。
这样，将在上述各实施方式中表示的运动图像编码方法或运动图像解码方法用在上述哪种设备、系统中都可以，通过这样，能够得到在上述各实施方式中说明的效果。
此外，本发明并不限定于这样的上述实施方式，能够不脱离本发明的范围而进行各种变形或修正。
（实施方式4）
也可以通过将在上述各实施方式中示出的运动图像编码方法或装置、与依据MPEG－2、MPEG4－AVC、VC－1等不同的标准的运动图像编码方法或装置根据需要而适当切换，来生成影像数据。
这里，在生成分别依据不同的标准的多个影像数据的情况下，在解码时，需要选择对应于各个标准的解码方法。但是，由于不能识别要解码的影像数据依据哪个标准，所以产生不能选择适当的解码方法的问题。
为了解决该问题，在影像数据中复用了声音数据等的复用数据采用包含表示影像数据依据哪个标准的识别信息的结构。以下，说明包括通过在上述各实施方式中示出的运动图像编码方法或装置生成的影像数据在内的复用数据的具体的结构。复用数据是MPEG－2传输流形式的数字流。
图22是表示复用数据的结构的图。如图22所示，复用数据通过将视频流、音频流、演示图形流（PG）、交互图形流中的1个以上进行复用而得到。视频流表示电影的主影像及副影像，音频流（IG）表示电影的主声音部分和与该主声音混合的副声音，演示图形流表示电影的字幕。这里，所谓主影像，表示显示在画面上的通常的影像，所谓副影像，是在主影像中用较小的画面显示的影像。此外，交互图形流表示通过在画面上配置GUI部件而制作的对话画面。视频流通过在上述各实施方式中示出的运动图像编码方法或装置、依据以往的MPEG－2、MPEG4－AVC、VC－1等标准的运动图像编码方法或装置编码。音频流由杜比AC－3、Dolby Digital Plus、MLP、DTS、DTS－HD、或线性PCM等的方式编码。
包含在复用数据中的各流通过PID被识别。例如，对在电影的影像中使用的视频流分配0x1011，对音频流分配0x1100到0x111F，对演示图形分配0x1200到0x121F，对交互图形流分配0x1400到0x141F，对在电影的副影像中使用的视频流分配0x1B00到0x1B1F，对与主声音混合的副声音中使用的音频流分配0x1A00到0x1A1F。
图23是示意地表示复用数据怎样被复用的图。首先，将由多个视频帧构成的视频流ex235、由多个音频帧构成的音频流ex238分别变换为PES包序列ex236及ex239，并变换为TS包ex237及ex240。同样，将演示图形流ex241及交互图形ex244的数据分别变换为PES包序列ex242及ex245，再变换为TS包ex243及ex246。复用数据ex247通过将这些TS包复用到1条流中而构成。
图24更详细地表示在PES包序列中怎样保存视频流。图24的第1段表示视频流的视频帧序列。第2段表示PES包序列。如图24的箭头yy1、yy2、yy3、yy4所示，视频流中的多个作为Video Presentation Unit的I图片、B图片、P图片按每个图片被分割并保存到PES包的有效载荷中。各PES包具有PES头，在PES头中，保存有作为图片的显示时刻的PTS（PresentationTime-Stamp）及作为图片的解码时刻的DTS（Decoding Time-Stamp）。
图25表示最终写入在复用数据中的TS包的形式。TS包是由具有识别流的PID等信息的4字节的TS头和保存数据的184字节的TS有效载荷构成的188字节固定长度的包，上述PES包被分割并保存到TS有效载荷中。在BD－ROM的情况下，对于TS包赋予4字节的TP_Extra_Header，构成192字节的源包，写入到复用数据中。在TP_Extra_Header中记载有ATS（Arrival_Time_Stamp）等信息。ATS表示该TS包向解码器的PID滤波器的转送开始时刻。在复用数据中，源包如图25下段所示排列，从复用数据的开头起递增的号码被称作SPN（源包号）。
此外，在复用数据所包含的TS包中，除了影像、声音、字幕等的各流以外，还有PAT（Program Association Table）、PMT（Program Map Table）、PCR（Program Clock Reference）等。PAT表示在复用数据中使用的PMT的PID是什么，PAT自身的PID被登记为0。PMT具有复用数据所包含的影像、声音、字幕等的各流的PID、以及与各PID对应的流的属性信息，还具有关于复用数据的各种描述符。在描述符中，有指示许可/不许可复用数据的拷贝的拷贝控制信息等。PCR为了取得作为ATS的时间轴的ATC（Arrival Time Clock）与作为PTS及DTS的时间轴的STC（System TimeClock）的同步，拥有与该PCR包被转送至解码器的ATS对应的STC时间的信息。
图26是详细地说明PMT的数据构造的图。在PMT的开头，配置有记述了包含在该PMT中的数据的长度等的PMT头。在其后面，配置有多个关于复用数据的描述符。上述拷贝控制信息等被记载为描述符。在描述符之后，配置有多个关于包含在复用数据中的各流的流信息。流信息由记载有用来识别流的压缩编解码器的流类型、流的PID、流的属性信息（帧速率、纵横比等）的流描述符构成。流描述符存在复用数据中存在的流的数量。
在记录到记录介质等中的情况下，将上述复用数据与复用数据信息文件一起记录。
复用数据信息文件如图27所示，是复用数据的管理信息，与复用数据一对一地对应，由复用数据信息、流属性信息以及入口映射构成。
复用数据信息如图27所示，由系统速率、再现开始时刻、再现结束时刻构成。系统速率表示复用数据的向后述的系统目标解码器的PID滤波器的最大转送速率。包含在复用数据中的ATS的间隔设定为成为系统速率以下。再现开始时刻是复用数据的开头的视频帧的PTS，再现结束时刻设定为对复用数据的末端的视频帧的PTS加上1帧量的再现间隔的值。
流属性信息如图28所示，按每个PID登记有关于包含在复用数据中的各流的属性信息。属性信息具有按视频流、音频流、演示图形流、交互图形流而不同的信息。视频流属性信息具有该视频流由怎样的压缩编解码器压缩、构成视频流的各个图片数据的分辨率是多少、纵横比是多少、帧速率是多少等的信息。音频流属性信息具有该音频流由怎样的压缩编解码器压缩、包含在该音频流中的声道数是多少、对应于哪种语言、采样频率是多少等的信息。这些信息用于在播放器再现之前的解码器的初始化等中。
在本实施方式中，使用上述复用数据中的、包含在PMT中的流类型。此外，在记录介质中记录有复用数据的情况下，使用包含在复用数据信息中的视频流属性信息。具体而言，在上述各实施方式示出的运动图像编码方法或装置中，设置如下步骤或单元，该步骤或单元对包含在PMT中的流类型、或视频流属性信息，设定表示是通过在上述各实施方式中示出的运动图像编码方法或装置生成的影像数据的固有信息。通过该结构，能够识别通过在上述各实施方式中示出的运动图像编码方法或装置生成的影像数据、和依据其他标准的影像数据。
此外，在图29中表示本实施方式的运动图像解码方法的步骤。在步骤exS100中，从复用数据中取得包含在PMT中的流类型、或包含在复用数据信息中的视频流属性信息。接着，在步骤exS101中，判断流类型、或视频流属性信息是否表示是通过在上述各实施方式中示出的运动图像编码方法或装置生成的复用数据。并且，在判断为流类型、或视频流属性信息是通过在上述各实施方式中示出的运动图像编码方法或装置生成的复用数据情况下，在步骤exS102中，通过在上述各实施方式中示出的运动图像解码方法进行解码。此外，在流类型、或视频流属性信息表示是依据以往的MPEG－2、MPEG4－AVC、VC－1等的标准的复用数据的情况下，在步骤exS103中，通过依据以往的标准的运动图像解码方法进行解码。
这样，通过在流类型、或视频流属性信息中设定新的固有值，在解码时能够判断是否能够通过在上述各实施方式中示出的运动图像解码方法或装置解码。因而，在被输入了依据不同的标准的复用数据的情况下，也能够选择适当的解码方法或装置，所以能够不发生错误地进行解码。此外，将在本实施方式中示出的运动图像编码方法或装置、或者运动图像解码方法或装置用在上述任何设备、系统中。
（实施方式5）
在上述各实施方式中示出的运动图像编码方法及装置、运动图像解码方法及装置典型地可以由作为集成电路的LSI实现。作为一例，在图30中表示1芯片化的LSIex500的结构。LSIex500具备以下说明的单元ex501、ex502、ex503、ex504、ex505、ex506、ex507、ex508、ex509，各单元经由总线ex510连接。电源电路部ex505通过在电源是开启状态的情况下对各部供给电力，起动为能够动作的状态。
例如在进行编码处理的情况下，LSIex500基于具有CPUex502、存储器控制器ex503、流控制器ex504、驱动频率控制部ex512等的控制部ex501的控制，通过AV I/Oex509从麦克风ex117及照相机ex113等输入AV信号。被输入的AV信号暂时储存在SDRAM等的外部的存储器ex511中。基于控制部ex501的控制，将储存的数据根据处理量及处理速度适当地分为多次等，向信号处理部ex507发送，在信号处理部ex507中进行声音信号的编码及/或影像信号的编码。这里，影像信号的编码处理是在上述各实施方式中说明的编码处理。在信号处理部ex507中，还根据情况而进行将编码的声音数据和编码的影像数据复用等的处理，从流I/Oex506向外部输出。将该输出的比特流向基站ex107发送、或写入到记录介质ex215中。另外，在复用时，可以暂时将数据储存到缓冲器ex508中以使其同步。
另外，在上述中，设存储器ex511为LSIex500的外部的结构进行了说明，但也可以是包含在LSIex500的内部中的结构。缓冲器ex508也并不限定于一个，也可以具备多个缓冲器。此外，LSIex500既可以形成1个芯片，也可以形成多个芯片。
此外，在上述中，假设控制部ex510具有CPUex502、存储器控制器ex503、流控制器ex504、驱动频率控制部ex512等，但控制部ex510的结构并不限定于该结构。例如，也可以是信号处理部ex507还具备CPU的结构。通过在信号处理部ex507的内部中也设置CPU，能够进一步提高处理速度。此外，作为其他例，也可以是CPUex502具备信号处理部ex507、或作为信号处理部ex507的一部分的例如声音信号处理部的结构。在这样的情况下，控制部ex501为具备具有信号处理部ex507或其一部分的CPUex502的结构。
另外，这里设为LSI，但根据集成度的差异，也有称作IC、系统LSI、超级(super)LSI、特级(ultra)LSI的情况。
此外，集成电路化的方法并不限定于LSI，也可以由专用电路或通用处理器实现。也可以利用在LSI制造后能够编程的FPGA（Field ProgrammableGate Array）、或能够重构LSI内部的电路单元的连接及设定的可重构处理器。
进而，如果因半导体技术的进步或派生的其他技术而出现代替LSI的集成电路化的技术，则当然也可以使用该技术进行功能模块的集成化。有可能是生物技术的应用等。
（实施方式6）
在将通过在上述各实施方式中示出的运动图像编码方法或装置生成的影像数据解码的情况下，考虑到与将依据以往的MPEG－2、MPEG4－AVC、VC－1等标准的影像数据的情况相比处理量会增加。因此，在LSIex500中，需要设定为比将依据以往的标准的影像数据解码时的CPUex502的驱动频率更高的驱动频率。但是，如果将驱动频率设得高，则发生消耗电力变高的问题。
为了解决该问题，电视机ex300、LSIex500等的运动图像解码装置采用识别影像数据依据哪个标准、并根据标准切换驱动频率的结构。图31表示本实施方式的结构ex800。驱动频率切换部ex803在影像数据是通过在上述各实施方式中示出的运动图像编码方法或装置生成的情况下，将驱动频率设定得高。并且，对执行在上述各实施方式中示出的运动图像解码方法的解码处理部ex801指示将影像数据解码。另一方面，在影像数据是依据以往的标准的影像数据的情况下，与影像数据是通过在上述各实施方式中示出的运动图像编码方法或装置生成的数据的情况相比，将驱动频率设定得低。并且，对依据以往的标准的解码处理部ex802指示将影像数据解码。
更具体地讲，驱动频率切换部ex803由图30的CPUex502和驱动频率控制部ex512构成。此外，执行在上述各实施方式中示出的运动图像解码方法的解码处理部ex801、以及依据以往的标准的解码处理部ex802对应于图30的信号处理部ex507。CPUex502识别影像数据依据哪个标准。并且，基于来自CPUex502的信号，驱动频率控制部ex512设定驱动频率。此外，基于来自CPUex502的信号，信号处理部ex507进行影像数据的解码。这里，可以考虑在影像数据的识别中使用例如在实施方式4中记载的识别信息。关于识别信息，并不限定于在实施方式4中记载的信息，只要是能够识别影像数据依据哪个标准的信息就可以。例如，在基于识别影像数据利用于电视机还是利用于盘等的外部信号，来能够识别影像数据依据哪个标准的情况下，也可以基于这样的外部信号进行识别。此外，CPUex502的驱动频率的选择例如可以考虑如图33所示的将影像数据的标准与驱动频率建立对应的查找表进行。将查找表预先保存到缓冲器ex508、或LSI的内部存储器中，CPUex502通过参照该查找表，能够选择驱动频率。
图32表示实施本实施方式的方法的步骤。首先，在步骤exS200中，在信号处理部ex507中，从复用数据中取得识别信息。接着，在步骤exS201中，在CPUex502中，基于识别信息识别影像数据是否是通过在上述各实施方式中示出的编码方法或装置生成的数据。在影像数据是通过在上述各实施方式中示出的编码方法或装置生成的数据的情况下，在步骤exS202中，CPUex502向驱动频率控制部ex512发送将驱动频率设定得高的信号。并且，在驱动频率控制部ex512中设定为高的驱动频率。另一方面，在表示是依据以往的MPEG－2、MPEG4－AVC、VC－1等的标准的影像数据的情况下，在步骤exS203中，CPUex502向驱动频率控制部ex512发送将驱动频率设定得低的信号。并且，在驱动频率控制部ex512中，设定为与影像数据是通过在上述各实施方式中示出的编码方法或装置生成的数据的情况相比更低的驱动频率。
进而，通过与驱动频率的切换连动而变更对LSIex500或包括LSIex500的装置施加的电压，由此能够进一步提高节电效果。例如，在将驱动频率设定得低的情况下，随之，可以考虑与将驱动频率设定得高的情况相比，将对LSIex500或包括LSIex500的装置施加的电压设定得低。
此外，驱动频率的设定方法只要是在解码时的处理量大的情况下将驱动频率设定得高、在解码时的处理量小的情况下将驱动频率设定得低就可以，并不限定于上述的设定方法。例如，可以考虑在将依据MPEG4－AVC标准的影像数据解码的处理量大于将通过在上述各实施方式中示出的运动图像编码方法或装置生成的影像数据解码的处理量的情况下，与上述的情况相反地进行驱动频率的设定。
进而，驱动频率的设定方法并不限定于使驱动频率低的结构。例如，也可以考虑在识别信息是通过在上述各实施方式中示出的运动图像编码方法或装置生成的影像数据的情况下，将对LSIex500或包括LSIex500的装置施加的电压设定得高，在表示是依据以往的MPEG－2、MPEG4－AVC、VC－1等的标准的影像数据的情况下，将对LSIex500或包括LSIex500的装置施加的电压设定得低。此外，作为另一例，也可以考虑在识别信息表示是通过在上述各实施方式中示出的运动图像编码方法或装置生成的影像数据的情况下，不使CPUex502的驱动停止，在表示是依据以往的MPEG－2、MPEG4－AVC、VC－1等的标准的影像数据的情况下，由于在处理中有富余，所以使CPUex502的驱动暂停。也可以考虑在识别信息表示是通过在上述各实施方式中示出的运动图像编码方法或装置生成的影像数据的情况下，也只要在处理中有富余则使CPUex502的驱动暂停。在此情况下，可以考虑与表示是依据以往的MPEG－2、MPEG4－AVC、VC－1等的标准的影像数据的情况相比，将停止时间设定得短。
这样，根据影像数据所依据的标准来切换驱动频率，由此能够实现节电化。此外，在使用电池来驱动LSIex500或包括LSIex500的装置的情况下，能够随着节电而延长电池的寿命。
（实施方式7）
在电视机、便携电话等上述的设备、系统中，有时被输入依据不同的标准的多个影像数据。这样，为了使得在被输入了依据不同的标准的多个影像数据的情况下也能够解码，LSIex500的信号处理部ex507需要对应于多个标准。但是，如果单独使用对应于各个标准的信号处理部ex507，则发生LSIex500的电路规模变大、此外成本增加的问题。
为了解决该问题，采用将用来执行在上述各实施方式中示出的运动图像解码方法的解码处理部、和依据以往的MPEG－2、MPEG4－AVC、VC－1等的标准的解码处理部一部分共用的结构。图34A的ex900表示该结构例。例如，在上述各实施方式中示出的运动图像解码方法和依据MPEG4－AVC标准的运动图像解码方法在熵编码、逆量化、解块滤波器、运动补偿等的处理中有一部分处理内容共通。可以考虑如下结构：关于共通的处理内容，共用对应于MPEG4－AVC标准的解码处理部ex902，关于不对应于MPEG4－AVC标准的本发明的一个方式所特有的其他的处理内容，使用专用的解码处理部ex901。关于解码处理部的共用，也可以是如下结构：关于共通的处理内容，共用用来执行在上述各实施方式中示出的运动图像解码方法的解码处理部，关于MPEG4－AVC标准所特有的处理内容，使用专用的解码处理部。
此外，用图34B的ex1000表示将处理一部分共用的另一例。在该例中，采用使用与本发明的一个方式所特有的处理内容对应的专用的解码处理部ex1001、和与其他的以往标准所特有的处理内容对应的专用的解码处理部ex1002、和与在本发明的一个方式的运动图像解码方法和其他的以往标准的运动图像解码方法中共通的处理内容对应的共用的解码处理部ex1003的结构。这里，专用的解码处理部ex1001、ex1002并不一定是为本发明的一个方式、或者其他的以往标准所特有的处理内容而特殊化的，可以是能够执行其他的通用处理的结构。此外，也能够由LSIex500安装本实施方式的结构。
这样，对于在本发明的一个方式的运动图像解码方法和以往的标准的运动图像解码方法中共通的处理内容，共用解码处理部，由此能够减小LSI的电路规模并且降低成本。
产业上的可利用性
本发明发挥能够在几乎不降低编码效率的情况下使处理快速化的效果，能够应用于例如蓄积、传输、通信等各种用途。例如，本发明能够应用于电视机、数字视频录制器、车载导航仪、便携式电话、数字照相机、数字视频摄像机等高析像度的信息显示设备和摄像设备，且应用价值高。
标号说明
100 图像编码装置
101 块分割部
102 减法部
103 变换部
104 可变长编码部
105、202 逆变换部
106、203 加法部
107、204SAO 处理部
108、206 帧存储器
109、207 预测部
110 SAO参数编码部
111 sao_type_idx编码部
112 sao_offset编码部
113 sao_offset二值化部
114 算术编码切换部
115 上下文0算术编码部
116 上下文1算术编码部
117 旁路算术编码部
200 图像解码装置
201 可变长解码部
205 解码块结合部
210 SAO参数解码部
211 sao_type_idx解码部
212 sao_offset解码部
213 算术解码切换部
214 上下文0算术解码部
215 上下文1算术解码部
216 旁路算术解码部
217 sao_offset多值化部

Claims (5)

1.一种对输入图像进行编码的图像编码方法，该图像编码方法包括以下步骤：
将在偏移处理中使用的偏移值变换为二值信号，该偏移处理适用于与所述输入图像对应的重构图像的像素值；
对所述二值信号进行使用固定概率的旁路算术编码处理。
2.一种对编码图像进行解码的图像解码方法，该图像解码方法包括以下步骤：
对二值信号进行使用固定概率的旁路算术解码处理，该二值信号是被编码后的二值信号，并表示在偏移处理中使用的偏移值，该偏移处理适用于与所述编码图像对应的重构图像的像素值；
将实施所述旁路算术解码处理后的所述二值信号变换为所述偏移值。
3.一种图像编码装置，具有控制电路、和与所述控制电路电连接的存储装置，该图像编码装置对输入图像进行编码，
所述控制电路执行以下步骤：
将在偏移处理中使用的偏移值变换为二值信号，该偏移处理适用于与所述输入图像对应的重构图像的像素值；
对所述二值信号进行使用固定概率的旁路算术编码处理。
4.一种图像解码装置，具有控制电路、和与所述控制电路电连接的存储装置，该图像解码装置对编码图像进行解码，
所述控制电路执行以下步骤：
对二值信号进行使用固定概率的旁路算术解码处理，该二值信号是被编码后的二值信号，并表示在偏移处理中使用的偏移值，该偏移处理适用于与所述编码图像对应的重构图像的像素值；
将实施所述旁路算术解码处理后的所述二值信号变换为所述偏移值。
5.一种图像编码解码装置，该图像编码解码装置具有：
权利要求3所述的图像编码装置；以及
权利要求4所述的图像解码装置。
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