CN107846598A

CN107846598A - 运动图像编码方法及装置、运动图像编码解码装置

Info

Publication number: CN107846598A
Application number: CN201711427859.0A
Authority: CN
Inventors: 笹井寿郎; 寺田健吾; 柴原阳司; 谷川京子; 杉尾敏康; 松延彻
Original assignee: Sun Patent Trust Inc
Current assignee: Sun Patent Trust Inc
Priority date: 2012-05-25
Filing date: 2013-05-17
Publication date: 2018-03-27
Anticipated expiration: 2033-05-17
Also published as: US10567758B2; US20130315297A1; PL2858354T3; EP2858354A4; WO2013175748A1; CN103650511B; ES2936333T3; US20170324953A1; US20180227578A1; TWI573438B; BR112014000369B1; CA2841112A1; TW201406163A; EP2858354B1; AU2013264323A1; KR102132917B1; EP4149113A1; CN103650511A; JPWO2013175748A1; MY167340A

Abstract

本申请提供运动图像编码方法及装置、运动图像编码解码装置。在实现了处理的高效化的运动图像编码方法中，通过使用可变概率值的上下文自适应算术编码对SAO即取样自适应偏移中使用的多种SAO信息中的第1信息进行编码(S11)，该SAO是对通过输入图像的编码而生成的图像中包含的像素的像素值赋予偏移值的处理，通过使用固定概率值的旁路算术编码对该多种SAO信息中的第2信息和第3信息进行连续编码(S12)，在比特流中，在编码后的第1信息之后配置编码后的第2信息和第3信息。

Description

运动图像编码方法及装置、运动图像编码解码装置

本申请是2013年5月17日提交的，中国专利申请号为201380002039.0(国际申请号PCT/JP2013/003158)，发明名称为“运动图像编码方法、运动图像解码方法、运动图像编码装置、运动图像解码装置和运动图像编码解码装置”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及运动图像的编码方法和解码方法。

背景技术

在次世代图像编码标准规格即HEVC(High Efficiency Video Coding)规格中，为了提高编码效率而进行了各种研讨(非专利文献1)。并且，以往，存在H.26x所示的ITU-T(国际电信联盟电信标准化部门)规格和MPEG-x所示的ISO/IEC规格。关于最新且最先进的图像编码规格，当前，作为H.264/AVC或MPEG-4AVC所示的规格(参照非专利文献2)的下一代规格进行了研讨。

在上述HEVC规格中，为了进一步减少编码劣化(编码前的当前信号与编码和解码后的信号之差)，研讨了被称为SAO(Sample Adaptive Offset)的编码劣化减少处理。SAO是为了减少编码劣化而按照预先决定的区域、分区或种类施加偏移值的偏移处理，对临时解码图像(重构图像)执行该SAO(参照非专利文献3)。

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)of ITU-TSG16WP3and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 9th Meeting：Geneva、CH、27April-7May 2012、JCTVC-I1003_d1、“High efficiency video coding(HEVC)text specification draft 7”

【非专利文献2】ITU-T Recommendation H.264“Advanced video coding forgeneric audiovisual services”、2010年3月

【非专利文献3】Joint Collaborative Team on Video Coding(JCT-VC)of ITU-TSG16WP3and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 9th Meeting：Geneva、CH、27April-7May 2012、JCTVC-I0602、“BoG report on integrated text of SAO adoptions on top of JCTVC-I0030”

发明内容

发明要解决的课题

但是，在使用上述非专利文献3的SAO的运动图像编码方法和运动图像解码方法中，存在无法实现处理的高效化的问题。

因此，本发明提供能够实现处理的高效化的运动图像编码方法和运动图像解码方法。

用于解决课题的手段

本发明的一个方式的运动图像编码方法通过对输入图像进行编码而生成比特流，其中，通过使用可变概率值的上下文自适应二进制算术编码对SAO即取样自适应偏移中使用的多种SAO信息中的第1信息进行编码，该SAO是对通过所述输入图像的编码而生成的图像中包含的像素的像素值赋予偏移值的处理，通过使用固定概率值的旁路算术编码对所述多种SAO信息中的第2信息与第3信息连续地进行编码，在所述比特流中，在编码后的所述第1信息之后配置编码后的所述第2信息和所述第3信息。

本发明的一个方式的运动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，通过对输入图像进行编码而生成比特流，其中，所述控制电路执行上述的运动图像编码方法。

本发明的一个方式的运动图像编码解码装置，具有控制电路和与所述控制电路电连接的存储装置，其中，所述控制电路执行上述的运动图像编码方法，而且所述控制电路还执行对比特流中包含的编码图像进行解码的运动图像解码方法，所述运动图像解码方法包括：通过使用可变概率值的上下文自适应二进制算术解码对SAO即取样自适应偏移中使用的所述比特流中包含的多种SAO信息中的第1信息进行解码，该SAO是对通过所述编码图像的解码而生成的图像中包含的像素的像素值赋予偏移值的处理，通过使用固定概率值的旁路算术解码对所述多种SAO信息中的、在所述比特流中位于所述第1信息之后的第2信息与第3信息连续地进行解码。

另外，这些全部或具体的方式可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或计算机可读取的CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)等记录介质来实现，也可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序和记录介质的任意组合来实现。

发明效果

本发明的运动图像编码方法和运动图像解码方法能够实现处理的高效化。

附图说明

图1A是表示被称为SAO的偏移处理中使用的信息的图。

图1B是表示被称为SAO的偏移处理中使用的其他信息的图。

图1C是表示被称为SAO的偏移处理中使用的其他信息的图。

图1D是表示被称为SAO的偏移处理中使用的其他信息的图。

图2是表示SAO信息解码部的功能结构的框图。

图3是表示SAO信息解码部的动作流程的流程图。

图4是表示上下文自适应算术解码的流程图。

图5是表示旁路算术解码的流程图。

图6是表示算术解码方法的归一化处理的流程图。

图7是表示实施方式1的运动图像解码装置的结构的一例的框图。

图8是表示实施方式1的SAO信息解码部的功能结构的框图。

图9是表示实施方式1的SAO信息解码部进行的算术解码的流程图。

图10A是用于说明实施方式1的SAO信息中包含的各参数的排列和各参数的解码顺序的一例的图。

图10B是用于说明与图3的流程图对应的SAO信息中包含的各参数的排列和各参数的解码顺序的一例的图。

图10C是用于说明实施方式1的SAO信息中包含的各参数的排列和各参数的解码顺序的另一例的图。

图11是表示实施方式2的运动图像编码装置的结构的一例的框图。

图12是表示实施方式2的SAO信息编码部进行的算术编码的流程图。

图13A是表示用于生成现有的比特流的语法的图。

图13B是表示用于生成实施方式2的比特流的语法的图。

图14是表示用于生成实施方式2的其他比特流的语法的图。

图15A是实施方式的运动图像编码方法的流程图。

图15B是实施方式的运动图像编码装置的框图。

图15C是实施方式的运动图像解码方法的流程图。

图15D是实施方式的运动图像解码装置的框图。

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知识和见解)

图1A～1D是表示被称为SAO的偏移处理中使用的4种信息的图。这4种信息(参数)是SAO类别信息(sao_type_idx)、SAO像素值宽度位置信息(sao_band_position)、SAO偏移值(sao_offset[i])和SAO偏移正负符号(sao_offset_sign[i])。另外，将这些信息总称为SAO信息。

如图1A所示，SAO类别信息(sao_type_idx)表示不进行偏移处理、或进行的偏移处理的种类。偏移处理存在对边缘方向的图案进行偏移处理的边缘偏移、以及对某一定宽度(预定像素值的范围)中包含的像素值进行偏移处理的带状偏移。并且，边缘偏移还根据边缘的方向而划分为若干个种类。例如，在非专利文献3中，如图1A所示，由SAO类别信息表示的内容被分类为6种。使用与可变概率值对应的上下文对该SAO类别信息中的一部分进行算术编码(上下文自适应算术编码)，将其记录在比特流中。

SAO像素值宽度位置信息(sao_band_position)是带状偏移中使用的信息。例如，要处理的图像信号的电平宽度(在8比特的情况下为0～255)被分割为32个分区。SAO像素值宽度位置信息表示对该32个分区中的从哪个地点起的分区(至少1个连续的分区)应用带状偏移。例如，在非专利文献3中，该连续的分区的数量为4个。而且，在SAO像素值宽度位置信息表示1、且为8比特的图像信号的情况下，该SAO像素值宽度位置信息表示对像素值8～15、16～23、24～31、和32～39的各个分区进行偏移处理。如图1B的“XXXXX”所示，SAO像素值宽度位置信息为5比特的固定长度，通过不使用可变概率值而使用固定概率值的旁路算术编码这样的方法进行编码，并将其记录在比特流中。

SAO偏移值(sao_offset[i])表示实际对由SAO类别信息表示的边缘偏移的种类或由SAO像素值宽度位置信息表示的分区(至少1个连续的分区)赋予的偏移值。另外，i表示上述种类或分区。即，SAO偏移值按照每个i示出针对由该i表示的边缘偏移的种类或带状偏移的分区的偏移值。例如，在非专利文献3中，i取0～3这4种。即，在边缘偏移的偏移值的情况下，SAO偏移值按照所述边缘方向(0、45、90、135度中的每一个)分别对4种图案(例如∨型、Λ型、/型、\型)示出0～7的值作为偏移值。在带状偏移的偏移值的情况下，SAO偏移值分别对所述4个分区示出0～7的值作为偏移值。而且，使用上述上下文对SAO偏移值中的至少一部分进行算术编码，并将其记录在比特流中(参照图1C)。

SAO偏移正负符号(sao_offset_sign[i])表示所述SAO偏移值的正负符号。另外，i与所述SAO偏移值中使用的i相同，将SAO偏移值和SAO偏移正负符号对应起来。例如，在非专利文献3中，在SAO类别信息表示边缘偏移的情况下，不使用SAO正负符号，由SAO偏移值表示的偏移值始终为正。因此，在比特流中不记载该SAO偏移正负符号。另一方面，在SAO类别信息表示带状偏移的情况下，对4个分区的各个SAO偏移值使用SAO偏移正负符号。因此，通过上述旁路算术编码这样的方法对各个SAO偏移正负符号进行编码，并将其记录在比特流中(参照图1D)。

接着，使用图2和图3对SAO信息(上述4种)的解码方法的现有例进行说明。

图2是表示SAO信息解码部的功能结构的框图。

该SAO信息解码部A01进行作为SAO信息的一部分的SAO类别信息(sao_type_idx)、SAO像素值宽度位置信息(sao_band_position)、SAO偏移值(sao_offset[i])和SAO偏移正负符号(sao_offset_sign[i])的可变长度解码(算术解码)。

该SAO信息解码部A01具有对SAO类别信息进行解码的Sao_Type解码部A02、判定由SAO类别信息表示的偏移处理的种类等的Sao_Type判定部A03、开关A04、A05、A06、对SAO像素值宽度位置信息进行解码的Sao_band_position解码部A07、对SAO偏移值进行解码的Sao_Offset解码部A08、对SAO偏移正负符号进行解码的Sao_offset_sign解码部A09、数据存储位置设定部A10、数据存储部A11，从比特流BS中复原SAO信息。

使用图3对该SAO信息解码部A01的动作进行详细说明。

图3是表示SAO信息解码部A01的动作流程的一例的流程图。

首先，SAO信息解码部A01的Sao_Type解码部A02根据比特流BS对SAO类别信息(sao_type_idx)进行解码(SB01)。接着，Sao_Type判定部A03判定sao_type_idx是否表示对某一定宽度(预定像素值的范围)中包含的像素值进行偏移处理的带状偏移(SB02)。在判定为表示带状偏移的情况下(SB02：是)，Sao_Type判定部A03将开关A04设置为接通。由此，Sao_band_position解码部A07对SAO像素值宽度位置信息(sao_band_position)进行解码(SB03)。数据存储位置设定部A10根据解码后的SAO像素值宽度位置信息，决定数据存储部A11内的存储场所。另一方面，在判定为不表示带状偏移的情况下(SB02：否)，Sao_Type判定部A03将开关A04设置为断开。接着，Sao_Type判定部A03判定sao_type_idx是否表示不进行偏移处理(Sao断开)(SB04)。这里，在判定为表示Sao断开的情况下(SB04：是)，Sao_Type判定部A03将开关A04、A05、A06设置为断开，结束SAO信息的解码处理。

另一方面，在判定为不表示Sao断开的情况下(SB04：否)，Sao_Type判定部A03将开关A05设置为接通。由此，Sao_Offset解码部A08根据比特流BS对SAO偏移值(sao_offset)进行解码(SB05)。另外，解码后的SAO偏移值被存储在由数据存储位置设定部A10设定的数据存储部A11的位置。这里，直到规定数的SAO偏移值被解码为止(SB06为否的期间)，继续进行步骤SB05的解码。在全部SAO偏移值被解码的情况下(SB06：是)，Sao_Type判定部A03判定sao_type_idx是否表示带状偏移(SB07)。在判定为表示带状偏移的情况下(SB07：是)，Sao_Type判定部A03将开关A06设置为接通。

由此，在已解码的SAO偏移值不为零的情况下(SB08：否)，Sao_offset_sign解码部A09对与SAO偏移值对应的SAO偏移正负符号进行解码(SB09)。该情况下，根据解码后的SAO偏移正负符号对数据存储部A11中的SAO偏移值进行更新。在已解码的SAO偏移值为零的情况下(SB08：是)，由于SAO偏移正负符号没有特别意思，所以，Sao_offset_sign解码部A09跳过解码。这里，直到针对规定数的SAO偏移值的SAO偏移正负符号被解码为止(SB10为否的期间)，Sao_offset_sign解码部A09继续进行解码。在全部SAO偏移正负符号被解码的情况下(SB10：是)，SAO信息解码部A01结束SAO信息的解码。

另外，图3中的双框线所包围的步骤中被解码的信息即参数是通过不需要可变概率值的旁路算术解码进行解码的参数。通常的框线所包围的步骤中被解码的信息即参数是该参数中的至少一部分使用可变概率值进行解码的信息即参数，分散存在于比特流中。

接着，对使用可变概率值的上下文自适应算术编码和不使用可变概率值的旁路算术编码等可变长度编码进行说明。在H.264或HEVC中，作为可变长度编码方法之一，存在上下文自适应算术编码(CABAC：Context Adaptive Binary Arithmetic Coding)。下面，使用图4、图5和图6对该CABAC进行说明。

图4是表示上下文自适应算术解码的流程图。另外，该图4是从非专利文献2摘录的，只要没有特别说明，则沿用非专利文献2所记载的内容。

在上下文自适应算术解码中，首先，输入根据信号类别决定的上下文(ctxIdx)。

接着，根据表示当前时点的算术解码装置内的状态的第1参数“codIRange”计算值“qCodIRangeIdx”，取得与ctxIdx对应的状态值即pStateIdx，根据这2个值，通过参照表(rangeTableLPS)取得codIRangeLPS。另外，该codIRangeLPS是表示相对于表示算术解码装置内的状态的第1参数“codIRange”产生LPS(指示码元0和1中的产生概率较低的码元)的情况下的算术解码装置内的状态的参数。

并且，在codIRange中代入从当前的codIRange减去所述codIRangeLPS而得到的值(步骤SC01)。接着，对计算出的codIRange和表示算术解码装置内的状态的第2参数“codIOffset”进行比较(步骤SC02)。在codIOffset大于等于codIRange的情况下(SC02：是)，判断为产生了LPS的码元，在作为解码输出值的binVal中设置与valMPS(指示码元0和1中的产生概率较高的码元的具体值，示出0或1)不同的值(在valMPS＝1的情况下为0，在valMPS＝0的情况下为1)。并且，在表示算术解码装置内的状态的第2参数“codIOffset”中设置减去codIRange而得到的值。由于产生LPS，所以，在表示算术解码装置内的状态的第1参数“codIRange”中设置步骤SC01中计算出的codIRangeLPS的值(步骤SC03)。另外，这里，在与所述ctxIdx对应的状态值即pStateIdx为0的情况下(步骤SC05：是)，由于表示LPS的概率高于MPS的概率的情况，所以，替换为valMPS(在valMPS＝1的情况下为0，在valMPS＝0的情况下为1)(步骤SC06)。另一方面，在pStateIdx不为0的情况下(步骤SC05：否)，根据产生了LPS的情况下的变换表“transIdxLPS”对pStateIdx进行更新(步骤SC07)。

并且，在codIOffset较小的情况下(SC02：否)，判断为产生了MPS的码元，在作为解码输出值的binVal中设置valMPS，根据产生了MPS的情况下的变换表“transIdxMPS”对pStateIdx进行更新(步骤SC04)。

最后，进行归一化处理(RenormD)(步骤SC08)，结束上下文自适应算术解码。

这样，在上下文自适应算术解码中，与上下文索引对应地保持多个2值码元的产生概率即码元产生概率(概率值)，由于根据条件(例如参照相邻块的值)进行切换，所以，需要维持处理的顺序。

图5是旁路算术解码的流程图。另外，该图5是从非专利文献2摘录的，只要没有特别说明，则沿用非专利文献2所记载的内容。

首先，使表示当前时点的算术解码装置内的状态的第2参数“codIOffset”左移(2倍)，从比特流中读出1比特，如果该读出的比特为1，进而如果为+1、0，则直接设置(2倍)的值(SD01)。

接着，在codIOffset大于等于表示算术解码装置内的状态的第1参数“codIRange”的情况下(SD02：是)，在作为解码输出值的binVal中设置“1”，在codIOffset中设置减去codIRange而得到的值(步骤SD03)。另一方面，在codIOffset小于表示算术解码装置内的状态的第1参数“codIRange”的情况下(SD02：否)，在作为解码输出值的binVal中设置“0”(步骤SD04)。

图6是用于详细说明图4的步骤SC08所示的归一化处理(RenormD)的流程图。该附图是从非专利文献2摘录的，只要没有特别说明，则沿用非专利文献2所记载的内容。

在上下文自适应算术解码中，在表示算术解码装置内的状态的第1参数“codIRange”小于0x100(16进制：256(10进制))的情况下(步骤SE01：是)，使codIRange左移(2倍)，使表示算术解码装置内的状态的第2参数“codIOffset”左移(2倍)，从比特流中读出1比特，如果该读出的比特为1，进而如果为+1、0，则直接设置(2倍)的值(SE02)。

在该处理中，在最终codIRange为256以上的阶段(步骤SE01：否)，归一化处理结束。

通过进行上述处理，进行算术解码。

但是，如上所述，在非专利文献3所示的方法中，由于重视提高数据存储性，所以，算术编码或算术解码中的并列程度、编码比特的配置等不充分，需要额外的比特长度，其结果，存在对SAO信息的编码和解码造成负担的课题。

因此，本发明提供在对SAO所需要的信息即SAO信息进行算术编码或算术解码的情况下能够维持数据存储性并实现处理的高效化而不会降低编码效率的运动图像编码方法、运动图像编码装置、运动图像解码方法和运动图像解码装置等。另外，下述，编码(coding)有时用作encoding的意思。

本发明的一个方式的运动图像编码方法通过对输入图像进行编码而生成比特流，其中，通过使用可变概率值的上下文自适应算术编码对SAO(Sample Adaptive Offset)中使用的多种SAO信息中的第1信息进行编码，该SAO是对通过所述输入图像的编码而生成的图像中包含的像素的像素值赋予偏移值的处理，通过使用固定概率值的旁路算术编码对所述多种SAO信息中的第2信息和第3信息进行连续编码，在所述比特流中，在编码后的所述第1信息之后配置编码后的所述第2信息和所述第3信息。

这里，上下文自适应算术编码无法进行并列处理，旁路算术编码能够以比特单位进行并列处理。因此，在本发明的一个方式的运动图像编码方法中，通过第1信息的上下文自适应算术编码，不是断断续续地进行第2信息的旁路算术编码和第3信息的旁路算术编码，而是连续进行编码，所以，能够增加可以连续进行并列处理的信息量，其结果，能够实现该并列处理的高效化。例如，能够增加并列进行旁路算术编码的比特数并提高并列程度。并且，在旁路算术编码中，由于概率值固定，所以，在取得编码对象的码元之前，能够事前并列进行该码元为0的情况下的算术编码和该码元为1的情况下的算术编码。即，能够按照码元的产生图案，事前进行与该产生图案对应的算术编码。换言之，在旁路算术编码中，能够进行预知的处理。因此，通过连续进行第2信息的旁路算术编码和第3信息的旁路算术编码，能够有效活用上述预知的处理。

进而，在通过本发明的一个方式的运动图像编码方法而生成的比特流中，由于旁路算术编码后的第2信息和第3信息未由通过上下文自适应算术编码进行编码后的第1信息分断，而是配置在该第1信息之后，所以，在运动图像解码装置中，也能够通过旁路算术解码而容易地对第2信息和第3信息进行连续解码。其结果，在进行解码时，也能够实现并列处理的高效化。并且，在比特流中，由于通过上下文自适应算术编码进行编码后的第1信息位于通过旁路算术编码进行编码后的第2信息和第3信息之前，所以，运动图像解码装置能够在第2信息和第3信息的旁路算术解码之前先开始进行该第1信息的上下文自适应算术解码，其结果，能够在该第1信息的解码结束之前开始进行第2信息和第3信息的解码。由此，能够实现处理的高速化。

并且，也可以是，所述第2信息和所述第3信息中的一方是表示应用所述SAO的像素值的范围的sao_band_position。

由此，能够高效地对sao_band_position进行编码。并且，例如，在第1信息是表示偏移值的绝对值的sao_offset的情况下，在比特流中，在sao_offset之后配置sao_band_position。由此，在运动图像解码装置中，由于在sao_offset之后对sao_band_position进行解码，所以，即使sao_offset被解码，如果sao_band_position未被解码，则无法将解码后的sao_offset存储在与由sao_band_position表示的像素值的范围(位置)对应的存储器的存储位置。但是，通过将解码后的sao_offset与其范围无关地存储在存储器中并与之后解码的sao_band_position关联起来，能够适当地对由sao_band_position表示的像素值的范围中包含的像素值应用由sao_offset表示的偏移值的绝对值。其结果，能够实现处理的高效化并适当进行SAO。

并且，也可以是，所述第2信息和所述第3信息中的另一方是表示对应用所述SAO的像素值赋予的偏移值是正还是负的sao_offset_sign。

由此，能够高效地对sao_offset_sign进行编码。并且，例如，在第1信息是表示偏移值的绝对值的sao_offset的情况下，在比特流中，在sao_offset之后配置sao_offset_sign。这里，在由sao_offset表示的偏移值的绝对值为0的情况下，能够省略该sao_offset_sign。其结果，能够实现编码效率的提高。

并且，也可以是，在对所述第2信息和所述第3信息进行编码时，在所述sao_offset_sign的编码之后，对所述sao_band_position进行编码。

由此，例如，在第1信息是表示偏移值的绝对值的sao_offset的情况下，在比特流中，按照sao_offset、sao_offset_sign、sao_band_position的顺序配置这些各信息。其结果，运动图像解码装置能够在sao_band_position之前先对sao_offset和sao_offset_sign进行解码，其结果，不用等待sao_band_position的解码，能够尽快决定对像素值赋予的偏移值。其结果，能够容易地将偏移值存储在存储器中。

并且，也可以是，应用所述SAO的像素具有多种成分，按照每个成分进行与该成分对应的所述第1信息的编码以及与该成分对应的所述第2信息和所述第3信息的编码。

由此，例如，在多种成分是由cIdx表示的亮度和色差的情况下，在比特流中，集中配置亮度中使用的编码后的第1信息以及亮度中使用的第2信息和第3信息，集中配置色差中使用的编码后的第1信息以及色差中使用的编码后的第2信息和第3信息。其结果，运动图像解码装置能够根据需要仅对亮度中使用的SAO信息和色差中使用的SAO信息中的任意一方进行解码。即，在仅对亮度进行SAO的情况下，能够防止对不需要的色差中使用的SAO信息进行解码。其结果，能够实现处理的高效化。

并且，也可以是，在对所述第2信息和所述第3信息进行编码时，进而，与所述第2信息和所述第3信息的编码连续地，通过所述旁路算术编码对所述多种SAO信息中的至少1个其他信息进行编码。

由此，能够进一步增加可以连续进行并列处理的信息量，其结果，能够进一步实现该并列处理的高效化。

并且，也可以是，所述第1信息是表示不进行所述SAO或者所述SAO的类别的sao_type_idx的一部分。

由此，能够防止针对第2信息和第3信息的并列处理的效率由于针对sao_type_idx的上下文自适应算术编码而降低。

并且，本发明的一个方式的运动图像解码方法对比特流中包含的编码图像进行解码，其中，通过使用可变概率值的上下文自适应算术解码对SAO(Sample Adaptive Offset)中使用的所述比特流中包含的多种SAO信息中的第1信息进行解码，该SAO是对通过所述编码图像的解码而生成的图像中包含的像素的像素值赋予偏移值的处理，通过使用固定概率值的旁路算术解码对所述多种SAO信息中的、在所述比特流中位于所述第1信息之后的第2信息和第3信息进行连续解码。

这里，上下文自适应算术解码无法进行并列处理，旁路算术解码能够以比特单位进行并列处理。因此，在本发明的一个方式的运动图像解码方法中，通过第1信息的上下文自适应算术解码，不是断断续续地进行第2信息的旁路算术解码和第3信息的旁路算术解码，而是连续进行解码，所以，能够增加可以连续进行并列处理的信息量，其结果，能够实现该并列处理的高效化。例如，能够增加并列进行旁路算术解码的比特数并提高并列程度。并且，在旁路算术解码中，由于概率值固定，所以，在取得解码对象的数据之前，能够事前并列进行该数据为0的情况下的算术解码和该数据为1的情况下的算术解码。即，能够按照数据的产生图案，事前进行与该产生图案对应的算术解码。换言之，在旁路算术解码中，能够进行预知的处理。因此，通过连续进行第2信息的旁路算术解码和第3信息的旁路算术解码，能够有效活用上述预知的处理。

并且，在比特流中，由于通过上下文自适应算术编码进行编码后的第1信息位于通过旁路算术编码进行编码后的第2信息和第3信息之前，所以，能够在第2信息和第3信息的旁路算术解码之前先开始进行该第1信息的上下文自适应算术解码，其结果，能够在该第1信息的解码结束之前开始进行第2信息和第3信息的解码。由此，能够实现处理的高速化。

由此，能够高效地对sao_band_position进行解码。并且，例如，在第1信息是表示偏移值的绝对值的sao_offset的情况下，在比特流中，在sao_offset之后配置sao_band_position。由此，由于在sao_offset之后对sao_band_position进行解码，所以，即使sao_offset被解码，如果sao_band_position未被解码，则无法将解码后的sao_offset存储在与由sao_band_position表示的像素值的范围(位置)对应的存储器的存储位置。但是，通过将解码后的sao_offset与其范围无关地存储在存储器中并与之后解码的sao_band_position关联起来，能够适当地对由sao_band_position表示的像素值的范围中包含的像素值应用由sao_offset表示的偏移值的绝对值。其结果，能够实现处理的高效化并适当进行SAO。

由此，能够高效地对sao_offset_sign进行解码。并且，例如，在第1信息是表示偏移值的绝对值的sao_offset的情况下，在比特流中，在sao_offset之后配置sao_offset_sign。这里，在由sao_offset表示的偏移值的绝对值为0的情况下，省略该sao_offset_sign。其结果，能够适当地对提高了编码效率的比特流进行解码。

并且，也可以是，在对所述第2信息和所述第3信息进行解码时，在所述sao_offset_sign的解码之后，对所述sao_band_position进行解码。

由此，例如，在第1信息是表示偏移值的绝对值的sao_offset的情况下，能够在sao_band_position之前先对sao_offset和sao_offset_sign进行解码，其结果，不用等待sao_band_position的解码，能够尽快决定对像素值赋予的偏移值。其结果，能够容易地将偏移值存储在存储器中。

并且，也可以是，应用所述SAO的像素具有多种成分，按照每个成分进行与该成分对应的所述第1信息的解码以及与该成分对应的所述第2信息和所述第3信息的解码。

由此，例如，在多种成分是由cIdx表示的亮度和色差的情况下，能够根据需要仅对亮度中使用的SAO信息和色差中使用的SAO信息中的任意一方进行解码。即，在仅对亮度进行SAO的情况下，能够防止对不需要的色差中使用的SAO信息进行解码。其结果，能够实现处理的高效化。

并且，也可以是，在对所述第2信息和所述第3信息进行解码时，进而，与所述第2信息和所述第3信息的解码连续地，通过所述旁路算术解码对所述多种SAO信息中的至少1个其他信息进行解码。

并且，也可以是，所述第1信息是表示不进行所述SAO或者所述SAO的类别的sao_type_idx的一部分。由此，能够防止针对第2信息和第3信息的并列处理的效率由于针对sao_type_idx的上下文自适应算术解码而降低。

另外，这些全部或具体的方式可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或计算机可读取的CD-ROM等记录介质来实现，也可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序和记录介质的任意组合来实现。

下面，利用附图对实施方式进行详细说明。

另外，以下说明的实施方式均示出全部或具体的例子。即，以下实施方式所示的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置位置和连接方式、步骤、步骤的顺序等是一例，并不是限定本发明的意思。并且，关于以下实施方式的结构要素中的、在示出最上位概念的独立权利要求中没有记载的结构要素，作为任意的结构要素进行说明。

(实施方式1)

图7是表示实施方式1的运动图像解码装置100的结构的一例的框图。

运动图像解码装置100对压缩编码后的编码图像数据进行解码。例如，按照每个块对运动图像解码装置100输入编码图像数据(比特流)作为解码对象信号(输入信号)。运动图像解码装置100通过对所输入的解码对象信号进行可变长度解码、逆量化和逆变换，对图像数据进行复原。

如图7所示，运动图像解码装置100具有熵解码部110、逆量化/逆变换部120、加法器125、环路滤波器130、存储器140、内预测部150、运动偏移部160、内/间切换开关170。

熵解码部110通过对输入信号进行可变长度解码，对量化系数进行复原。另外，这里，输入信号是解码对象信号，相当于编码图像数据的每个块的数据。并且，熵解码部110从输入信号取得运动数据，将所取得的运动数据输出到运动偏移部160。进而，熵解码部110通过对输入信号进行可变长度解码，对上述SAO信息进行复原，将该SAO信息输出到环路滤波器130。

逆量化/逆变换部120通过对由熵解码部110复原后的量化系数进行逆量化，对变换系数进行复原。然后，逆量化/逆变换部120通过对复原的变换系数进行逆变换，对预测误差进行复原。

加法器125通过对复原后的预测误差和预测信号进行相加，生成解码图像。

环路滤波器130对所生成的解码图像进行环路滤波处理。输出环路滤波处理后的解码图像作为解码信号。另外，该环路滤波处理包含所述SAO。

存储器140是用于存储运动偏移中使用的参照图像的存储器。具体而言，存储器140存储实施了环路滤波处理后的解码图像。

内预测部150通过进行内预测而生成预测信号(内预测信号)。具体而言，内预测部150通过参照由加法器125生成的解码图像中的解码对象块(输入信号)的周围图像进行内预测，生成内预测信号。

运动偏移部160通过根据从熵解码部110输出的运动数据进行运动偏移，生成预测信号(间预测信号)。

内/间切换开关170选择内预测信号和间预测信号中的任意一方，将选择出的信号作为预测信号输出到加法器125。

根据以上结构，实施方式1的运动图像解码装置100对压缩编码后的图像数据即编码图像数据进行解码。

另外，在实施方式1中，熵解码部110具有对SAO信息进行解码的SAO信息解码部。

图8是表示实施方式1的SAO信息解码部的功能结构的框图。

SAO信息解码部101从比特流BS中复原SAO信息。即，SAO信息解码部101分别对可变长度编码后的作为SAO信息的一部分的SAO类别信息(sao_type_idx)、SAO像素值宽度位置信息(sao_band_position)、SAO偏移值(sao_offset[i])和SAO偏移正负符号(sao_offset_sign[i])进行可变长度解码。

具体而言，SAO信息解码部101具有对SAO类别信息进行解码的Sao_Type解码部102、判定由SAO类别信息表示的偏移处理的种类等的Sao_Type判定部103、开关104、105、对SAO像素值宽度位置信息进行解码的Sao_band_position解码部107、对SAO偏移值进行解码的Sao_Offset解码部108、对SAO偏移正负符号进行解码的Sao_offset_sign解码部109、数据存储部111。

使用图9对本实施方式的SAO信息解码部101的动作进行详细说明。

图9是表示SAO信息解码部101进行的算术解码的流程的一例的流程图。

首先，SAO信息解码部101的Sao_Type解码部102根据比特流BS对SAO类别信息(sao_type_idx)进行解码(S201)。接着，Sao_Type判定部103判定sao_type_idx是否表示不进行SAO(Sao断开)(S202)。这里，在判定为表示不进行SAO的情况下(S202：是)，由于比特流BS中不存在SAO类别信息以外的SAO信息，所以，Sao_Type判定部103将开关104、105设置为断开，结束SAO信息的算术解码。

另一方面，在判定为sao_type_idx表示进行SAO的情况下(S202：否)，Sao_Type判定部103将开关105设置为接通。由此，Sao_Offset解码部108根据比特流BS对SAO偏移值(sao_offset)进行解码(S203)。另外，Sao_Offset解码部108将解码后的SAO偏移值存储在数据存储部111内的预先确保的偏移用的寄存器或存储器部分中。这里，直到规定数的SAO偏移值被解码为止(S204为否的期间)，Sao_Offset解码部108继续进行步骤S203的解码。当通过Sao_Offset解码部108对全部SAO偏移值进行解码时(S204：是)，Sao_Type判定部103判定sao_type_idx是否表示对某一定宽度(预定像素值的范围)中包含的像素值进行偏移处理的带状偏移(S205)。

这里，当判定为不表示带状偏移时(S205：否)，Sao_Type判定部103将开关104设置为断开，结束全部SAO信息的算术解码。另一方面，当判定为表示带状偏移时(S205：是)，Sao_Type判定部103将开关104设置为接通。由此，在已解码的SAO偏移值不为零的情况下(S206：否)，Sao_offset_sign解码部109对与SAO偏移值对应的SAO偏移正负符号进行解码(S207)。该情况下，根据解码后的SAO偏移正负符号对数据存储部111中的SAO偏移值进行更新。在已解码的SAO偏移值为零的情况下(S206：是)，由于SAO偏移正负符号没有特别意思，所以，Sao_offset_sign解码部109跳过解码。这里，直到针对规定数的SAO偏移值的SAO偏移正负符号被解码为止(S208为否的期间)，Sao_offset_sign解码部109继续进行解码。在全部SAO偏移正负符号被解码的情况下(S208：是)，Sao_band_position解码部107对SAO像素值宽度位置信息(sao_band_position)进行解码(S209)。并且，该SAO像素值宽度位置信息被记录在数据存储部111中，以使得通过该SAO像素值宽度位置信息表示SAO偏移值是哪个像素值宽度(分区)的偏移值。或者，根据该SAO像素值宽度位置信息对数据存储部111内的存储位置进行变更。通过该处理，能够正确地对SAO信息进行解码。

另外，这里，始终根据比特流BS对SAO类别信息进行解码，但是不限于此。例如，也可以根据预定的规则(例如使用与左侧区域相同的SAO类别信息等)，导出作为处理对象的区域的SAO类别信息，从而对该SAO类别信息进行解码。该情况下，该SAO类别信息不是必须记述在比特流中。

在本实施方式中，由于SAO信息中包含的多种信息(参数)的顺序与图3所示的情况的顺序不同，所以，能够实现处理量削减和处理的高效化、以及提高了编码效率的比特流的适当解码。

这里，图9中的双框线所包围的步骤中被解码的信息即参数是通过所述旁路算术解码进行解码的参数。通常的框线所包围的步骤中被解码的信息即参数是该参数中的至少一部分使用可变概率值进行上下文自适应算术解码的参数。在本实施方式的运动图像解码方法中，如图9所示，与图3所示的方法相比，在比特流BS的后级，通过旁路算术解码对多种参数进行集中(连续)解码。

另外，在码元产生概率几乎不是50％的参数的情况下，当通过使用可变概率值的上下文自适应算术编码对该参数进行编码时，能够通过信息的偏差来提高编码效率。因此，对这样进行编码的参数执行上下文自适应算术解码(参照图4)。另一方面，在可取值的范围较大的参数或码元产生概率几乎为50％的参数的情况下，通过将该码元产生概率视为50％对该参数进行旁路算术编码，能够削减处理量。即，通过对与SAO偏移值对应的SAO偏移正负符号和SAO像素值宽度位置信息进行旁路算术解码(参照图5)，能够削减处理量。并且，在该旁路算术解码中，按照图6所示的流程执行归一化处理。

图10A是用于说明本实施方式的SAO信息中包含的各参数的排列和各参数的解码顺序的一例的图。

图10A的(a)表示以1个并列实施针对SAO信息的解码的情况的例子。如该图10A的(a)所示，在本实施方式的运动图像解码方法中，按照SAO_OFFSET、SAO_OFFSET_SIGN、SAO_BAND_POSITION这样的顺序对比特流BS中包含的这些信息(参数)进行解码。另外，在图10A～图10C中，将SAO偏移值表示为SAO_OFFSET，将SAO偏移正负符号表示为SAO_OFFSET_SIGN，将SAO像素值宽度位置信息表示为SAO_BAND_POSITION。

这些信息中的图10A中粗框线所包围的SAO_OFFSET_SIGN和SAO_BAND_POSITION全部进行旁路算术解码。这里，在所利用的图像清晰度的扩大和高速度的实时通信的扩展中，由于需要进行高速处理，所以，期望并列进行处理的装配。但是，由于SAO_OFFSET中的至少一部分进行上下文自适应算术编码，所以，需要逐次进行码元产生概率的读入和更新处理。因此，无法并列进行该SAO_OFFSET的算术解码。因此，如图10A的(b)所示，以比特单位对旁路算术解码的部分进行并列解码。并且，进而，在并列进行旁路算术解码的情况下，由于旁路算术解码能够与运动图像解码装置100的内部状态无关地事前进行计算，所以，运动图像解码装置100在从比特流BS取得信息之后，即使上下文自适应算术解码未完成，也可以开始进行该旁路算术解码。由此，能够进行更加高速的解码。

图10B是用于说明用于进行图3所示的动作的SAO信息中包含的各参数的排列和各参数的解码顺序的一例的图。另外，图10B的(a)对应于图10A的(a)，图10B的(b)对应于图10A的(b)。并且，针对SAO_OFFSET的上下文自适应算术解码为逐次处理，针对SAO_BAND_POSITION和SAO_OFFSET_SIGN的旁路算术解码能够并列进行。但是，由于在上下文算术解码的部分的前后存在旁路算术解码的部分，所以，可以进行并列处理的部分被切断。因此，与图10B所示的各参数的排列相比，图10A所示的本实施方式的各参数的排列更有利于高速化处理。但是，在图10B所示的各参数的排列中，由于运动图像解码装置能够事前得知带状偏移的位置(SAO像素值宽度位置信息)，所以，存在能够能够根据SAO像素值宽度位置信息事前决定存储该SAO偏移值的存储器内部的存储位置的优点。另一方面，在本实施方式中，能够与带状偏移的位置(SAO像素值宽度位置信息)无关地决定上述存储位置，在使SAO自适应时，将表示带状偏移的位置的SAO像素值宽度位置信息转交给环路滤波器130。由此，能够按照图10A所示的各参数的顺序，没有问题地对这些参数进行解码。

另外，在图10A的例子中，不管SAO_OFFSET全部进行上下文算术编码，还是仅其一部分进行上下文算术编码，在SAO_OFFSET为i个(i为2以上的整数)的情况下，这些SAO_OFFSET均按照比特流BS中包含的顺序进行解码。但是，本发明不限于此，也可以按顺序对仅集中各SAO_OFFSET中的一部分而构成的PREFIX部分和仅集中各SAO_OFFSET中的其余部分而构成的SUFIX部分进行解码。

图10C是用于说明i个SAO_OFFSET由PREFIX部分和SUFIX部分构成的情况下的SAO信息中包含的各参数的排列和各参数的解码顺序的一例的图。

例如，仅SAO_OFFSET的最初N比特进行上下文算术编码，其余的比特进行旁路算术编码。进而，如上所述，存在i(在非专利文献中i＝4)个SAO_OFFSET。这种情况下，i个SAO_OFFSET的每一个SAO_OFFSET中的、集中上下文算术编码的部分(N比特)而构成的图10C的(a)所示的PREFIX部分(SAO_OFFSET_PREFIX)、以及集中旁路算术编码的部分而构成的图10C的(a)所示的SURFIX部分(SAO_OFFSET_SURFIX)包含在比特流BS中。并且，在PREFIX部分之后，接着SURFIX部分。在本实施方式中，在对这种比特流BS进行解码的情况下，如图10C的(b)所示，不仅SAO_OFFSET_SIGN和SAO_BAND_POSITION，还包含作为SURFIX部分的SAO_OFFSET_SURFIX在内，连续对这些参数进行旁路算术解码。由此，能够进一步提高并列程度，实现高速解码。

如上所述，根据实施方式1的运动图像解码装置和运动图像解码方法，能够高效且高速地对比特流中包含的SAO信息进行解码。

具体而言，如实施方式1所示，通过对SAO信息中包含的多种信息中的规定种类的信息进行上下文自适应算术解码，连续对其他多种信息进行旁路算术解码，能够延长可以并列运算的部分，所以，能够进行高效的并列处理即高速的解码。

进而，通过在sao_offset之后对带状偏移的关联信息(sao_band_position)进行解码，能够进一步削减判定处理(例如图3的步骤SB02)，能够对高效编码的比特流进行解码。

另外，在上述说明中，主要按照参数将对该参数应用的解码切换为上下文自适应算术解码和旁路算术解码，但是不限于此。例如如图10C所示，按照参数中包含的部分将对该部分应用的解码切换为上下文自适应算术解码和旁路算术解码，也能够实现一定的处理量削减的效果。该情况下，不仅能够实现本实施方式中的上述效果，还能够减小内部存储器。

另外，作为二值化列的选择方法的一例，可以从根据产生频度而得到的模式编号中导出哈夫曼码，根据该码生成表，选择产生概率出现偏差的部分作为前缀部。通过这样决定二值化列，能够提高并列度，能够更加高速地进行解码。

作为其他的二值化列的选择方法，也可以使二值化列为固定长度。由于在环路滤波处理中使用SAO信息，所以，对输出图像的画质造成影响。特别是由于旁路算术解码的部分直接与码量有关，所以，通过在运动图像编码装置与码量无关地进行选择的情况下使用固定长度，运动图像编码装置能够选择符合影像特征的SAO信息。其结果，能够提供高画质的解码图像。

另外，在本实施方式中，说明了作为参数的SAO偏移值(sao_offset)中的至少一部分进行上下文算术编码的情况，但是不限于此。在该参数全部进行旁路算术编码的情况下，通过与现有方法不同的使用本实施方式的顺序的旁路算术解码的并列化，也能够高速地进行解码。进而，存在能够削减判定是否是带状偏移的处理这样的效果，能够减轻处理负担。

(实施方式2)

本实施方式的运动图像编码装置通过对运动图像进行编码，生成由实施方式1的运动图像解码装置100解码的比特流BS。

图11是表示实施方式2的运动图像编码装置200的结构的一例的框图。

如图11所示，运动图像编码装置200具有减法器205、变换/量化部210、熵编码部220、逆量化/逆变换部230、加法器235、环路滤波器240、存储器250、内预测部260、运动检测部270、运动偏移部280、内/间切换开关290。

减法器205计算表示图像的输入信号与预测信号的差分即预测误差。

变换/量化部210通过对空间区域的预测误差进行变换，生成频率区域的变换系数。例如，变换/量化部210通过对预测误差进行DCT(Discrete Cosine Transform)变换，生成变换系数。进而，变换/量化部210通过对变换系数进行量化，生成量化系数。

熵编码部220通过对量化系数进行可变长度编码，生成编码信号(比特流)。并且，熵编码部220对由运动检测部270检测到的运动数据(例如运动矢量)进行编码，包含在编码信号中进行输出。进而，熵编码部220对环路滤波器240中使用的SAO信息进行可变长度编码，将可变长度编码后的SAO信息包含在编码信号中。

逆量化/逆变换部230通过对量化系数进行逆量化，对变换系数进行复原。进而，逆量化/逆变换部230通过对复原后的变换系数进行逆变换，对预测误差进行复原。另外，复原后的预测误差由于量化而丢失了信息，所以，与减法器205生成的预测误差不一致。即，复原后的预测误差包含量化误差。

加法器235通过对复原后的预测误差和预测信号进行相加，生成局部解码图像(临时解码图像)。

环路滤波器240对所生成的局部解码图像进行环路滤波处理。另外，该环路滤波处理包含所述SAO。即，环路滤波器240使用SAO信息对局部解码图像进行SAO，将该SAO信息输出到熵编码部220。

存储器250是用于存储运动偏移中使用的参照图像的存储器。具体而言，存储器250存储实施了环路滤波处理后的局部解码图像。

内预测部260通过进行内预测，生成预测信号(内预测信号)。具体而言，内预测部260通过参照由加法器235生成的局部解码图像中的编码对象块(输入信号)的周围图像进行内预测，生成内预测信号。

运动检测部270检测输入信号与存储器250中存储的参照图像之间的运动数据(例如运动矢量)。

运动偏移部280通过根据检测到的运动数据进行运动偏移，生成预测信号(间预测信号)。

内/间切换开关290选择内预测信号和间预测信号中的任意一方，将选择出的信号作为预测信号输出到减法器205和加法器235。

根据以上结构，实施方式2的运动图像编码装置200对图像数据进行压缩编码。

这里，在实施方式2中，熵编码部220具有对SAO信息进行编码的SAO信息编码部。

下面，对本实施方式的SAO信息编码部的算术编码方法的概要进行说明。本实施方式的SAO信息编码部的算术编码方法与现有的SAO信息的算术编码方法不同，其特征在于，对SAO信息中包含的规定参数进行上下文自适应算术编码，连续对SAO信息中包含的其他多种参数进行旁路算术编码。由此，能够高效地并列进行处理，能够高速地对SAO信息进行编码。

以上是与本实施方式的算术编码方法的概要有关的说明。在没有特别说明的情况下，也可以采用与现有的算术编码方法相同的方法。

接着，对本实施方式的SAO信息的算术编码的流程进行说明。

图12是表示实施方式2的SAO信息编码部进行的算术编码的流程的流程图。首先，SAO信息编码部对sao_type_idx进行编码(S501)。另外，sao_type_idx也可以不是图1A所示的信息本身。例如，只要是表示使用与左侧的对象区域相同的SAO类别信息的标志等、用于确定SAO类别信息的信息即可，sao_type_idx不限于图1A所示的信息。在本实施方式中，在以后的比特流的编码顺序方面具有特征。

接着，在sao_type_idx表示不进行SAO(Sao断开)的情况下(S502：是)，由于不需要进一步对SAO信息进行编码，所以，SAO信息编码部结束SAO信息的编码。另一方面，在sao_type_idx不表示Sao断开的情况下(S502：否)，SAO信息编码部对SAO偏移值(sao_offset)进行编码(S503)。这里，sao_offset中的至少一部分进行上下文算术编码，通过规定方法而包含在比特流中(S503)。另外，直到规定数的全部sao_offset被编码为止(S504为否的期间)，SAO信息编码部反复执行步骤S503的编码。在全部sao_offset被编码的情况下(S504：是)，SAO信息编码部判定sao_type_idx是否表示带状偏移(S505)。当判定为sao_type_idx不表示带状偏移时(S505：否)，SAO信息编码部结束SAO信息的编码。另一方面，当判定为sao_type_idx表示带状偏移时(S505：是)，SAO信息编码部判定已经编码的sao_offset的值是否为零(S506)。

这里，当判定为不为零时(S506：否)，SAO信息编码部对针对该sao_offset的SAO偏移正负符号进行编码(S507)。该SAO偏移正负符号进行旁路算术编码。另外，旁路算术编码的详细情况与非专利文献1～3所记载的CABAC编码相同，旁路算术编码是能够与旁路算术解码进行对比的处理。另一方面，当判定为sao_offset的值为零时(S506：是)，SAO信息编码部跳过编码。SAO信息编码部对全部sao_offset的值反复进行该步骤S506和S507(S508)，当针对全部sao_offset的值的处理结束时(S508：是)，对SAO像素值宽度位置信息(sao_band_position)进行编码(S509)。如上所述，该参数也是旁路算术编码的参数。由此，SAO信息的编码结束。

另外，图12中的双框线所包围的步骤中被编码的信息即参数是通过旁路算术编码进行编码的参数。并且，在对这些参数应用的旁路算术编码中，由于概率值固定，所以，能够分别并列地对这些参数进行编码。

另外，该旁路算术编码可以使用现有的旁路算术编码。并且，旁路算术编码是不需要更新概率值的算术编码，也可以是与非专利文献1～2所记载的算术编码不同的算术编码。

另外，即使是本实施方式的SAO信息的算术编码方法，也能够如实施方式1中说明的图10A和图10C那样高效地并列进行处理，所以，能够使编码高速化。

这里，与现有例进行比较来说明用于生成本实施方式的比特流的语法。

图13A是表示用于生成非专利文献3所示的现有的比特流的语法的图。

在该比特流中，旁路算术编码的部分被上下文算术编码的部分切断。进而，在生成该比特流的处理中，混合存在用于判定sao_type_idx是否表示带状偏移的判定步骤。因此，很难进行高速的编码。

图13B是表示用于生成本实施方式的比特流的语法的图。

在该比特流中，旁路算术编码的多种参数固定在后级。进而，由于对上述判定步骤进行整顿，所以容易实现高速的编码。

另外，在本实施方式中，由于最后对SAO信息中的SAO像素值宽度位置信息(sao_band_position)进行编码，所以，在SAO偏移值(sao_offset)的解码时，需要考虑存储该SAO偏移值的位置，负担相应增加。但是，由于本实施方式所得到的效果能够充分弥补该负担所造成的缺点，所以，本实施方式的运动图像编码方法是有意义的。

图14是表示用于生成本实施方式的其他比特流的语法的图。

在该比特流中，SAO偏移值(sao_offset)被分为上下文算术编码的PREFIX部分和旁路算术编码的SURFIX部分。该情况下，如图10C所示，能够更加高速地进行编码。

另外，在本实施方式中，说明了作为参数的SAO偏移值(sao_offset)中的至少一部分进行上下文算术编码的情况，但是不限于此。在该参数全部进行旁路算术编码的情况下，通过与现有方法不同的使用本实施方式的顺序的旁路算术编码的并列化，也能够高速地进行编码。进而，存在能够削减判定是否是带状偏移的处理这样的效果，能够减轻处理负担。

以上根据实施方式说明了多个方式的运动图像编码方法和运动图像解码方法，但是，本发明不限于该实施方式。只要不脱离本发明的主旨，则对本实施方式施加本领域技术人员想到的各种变形而得到的方式、组合不同实施方式中的结构要素而构筑的方式也可以包含在多个方式的范围内。

图15A是其他实施方式的运动图像编码方法的流程图。

该运动图像编码方法是通过对输入图像进行编码而生成比特流的运动图像编码方法，包括步骤S11和步骤S12。在步骤S11中，通过使用可变概率值的上下文自适应算术编码对SAO(Sample Adaptive Offset)中使用的多种SAO信息(参数)中的第1信息进行编码，该SAO是对通过输入图像的编码而生成的图像中包含的像素的像素值赋予偏移值的处理。在步骤S12中，通过使用固定概率值的旁路算术编码对该多种SAO信息中的第2信息和第3信息进行连续编码。其结果，在该比特流中，在编码后的所述第1信息之后配置编码后的所述第2信息和所述第3信息。

图15B是其他实施方式的运动图像编码装置的框图。

该运动图像编码装置10是通过对输入图像进行编码而生成比特流的运动图像编码装置，具有上下文自适应算术编码部11和旁路算术编码部12。上下文自适应算术编码部11通过使用可变概率值的上下文自适应算术编码对SAO(Sample Adaptive Offset)中使用的多种SAO信息(参数)中的第1信息进行编码，该SAO是对通过输入图像的编码而生成的图像中包含的像素的像素值赋予偏移值的处理。旁路算术编码部12通过使用固定概率值的旁路算术编码对该多种SAO信息中的第2信息和第3信息进行连续编码。其结果，在该比特流中，在编码后的所述第1信息之后配置编码后的所述第2信息和所述第3信息。

图15C是其他实施方式的运动图像解码方法的流程图。

该运动图像解码方法是对比特流中包含的编码图像进行解码的运动图像解码方法，包括步骤S21和步骤S22。在步骤S21中，通过使用可变概率值的上下文自适应算术解码对SAO(Sample Adaptive Offset)中使用的该比特流中包含的多种SAO信息(参数)中的第1信息进行解码，该SAO是对通过编码图像的解码而生成的图像中包含的像素的像素值赋予偏移值的处理。在步骤S22中，通过使用固定概率值的旁路算术解码对该多种SAO信息中的、在比特流中位于第1信息之后的第2信息和第3信息进行连续解码。

图15D是其他实施方式的运动图像解码装置的框图。

该运动图像解码装置20是对比特流中包含的编码图像进行解码的运动图像解码装置，包括上下文自适应算术解码部21和旁路算术解码部22。上下文自适应算术解码部21通过使用可变概率值的上下文自适应算术解码对SAO(Sample Adaptive Offset)中使用的该比特流中包含的多种SAO信息(参数)中的第1信息进行解码，该SAO是对通过编码图像的解码而生成的图像中包含的像素的像素值赋予偏移值的处理。旁路算术解码部22通过使用固定概率值的旁路算术解码对该多种SAO信息中的、在比特流中位于第1信息之后的第2信息和第3信息进行连续解码。

另外，在上述各实施方式中，各结构要素可以由专用的硬件构成，或者，可以通过执行适于各结构要素的软件程序来实现。通过由CPU或处理器等程序执行部读出记录在硬盘或半导体存储器等记录介质中的软件程序并执行，可以实现各结构要素。这里，实现上述各实施方式的运动图像编码装置的软件是使计算机执行图15A所示的各步骤的程序。并且，实现上述各实施方式的运动图像解码装置的软件是使计算机执行图15C所示的各步骤的程序。

(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(Personal Digital 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 MultipleAccess)方式、W－CDMA(Wideband－Code Division Multiple Access)方式、或LTE(LongTerm 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(LiquidCrystal 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(Presentation Time-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 ClockReference)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 Time Clock)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 Programmable Gate 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、运动偏移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

本发明的一个方式的运动图像编码方法和运动图像解码方法例如能够利用于电视接收机、数字录像机、车载导航仪、便携电话、数字照相机或数字摄像机等。

标号说明

10、200：运动图像编码装置；20、100：运动图像解码装置；101：SAO信息解码部；102：Sao_Type解码部；103：Sao_Type判定部；104、105：开关；107：Sao_band_position解码部；108：Sao_Offset解码部；109：Sao_offset_sign解码部；110：熵解码部；111：数据存储部；120、230：逆量化/逆变换部；125、235：加法器；130、240：环路滤波器；140、250：存储器；150、260：内预测部；160、280：运动偏移部；170：内/间切换开关；205：减法器；210：变换/量化部；220：熵编码部；270：运动检测部。

Claims

1.一种运动图像编码方法，通过对输入图像进行编码而生成比特流，其中，

通过使用可变概率值的上下文自适应二进制算术编码对SAO即取样自适应偏移中使用的多种SAO信息中的第1信息进行编码，该SAO是对通过所述输入图像的编码而生成的图像中包含的像素的像素值赋予偏移值的处理，

通过使用固定概率值的旁路算术编码对所述多种SAO信息中的第2信息与第3信息连续地进行编码，

在所述比特流中，在编码后的所述第1信息之后配置编码后的所述第2信息和所述第3信息。

2.如权利要求1所述的运动图像编码方法，其中，

所述第2信息和所述第3信息中的一方是表示应用所述SAO的像素值的范围的sao_band_position。

3.如权利要求2所述的运动图像编码方法，其中，

所述第2信息和所述第3信息中的另一方是表示对应用所述SAO的像素值赋予的偏移值是正还是负的sao_offset_sign。

4.如权利要求3所述的运动图像编码方法，其中，

在对所述第2信息与所述第3信息连续地进行编码时，

在所述sao_offset_sign的编码之后，对所述sao_band_position进行编码。

5.如权利要求1所述的运动图像编码方法，其中，

应用所述SAO的像素具有多种成分，

按每个成分进行与该成分对应的所述第1信息的编码以及与该成分对应的所述第2信息和所述第3信息的编码。

6.如权利要求1所述的运动图像编码方法，其中，

在对所述第2信息与所述第3信息连续地进行编码时，

进而，在所述第2信息和所述第3信息的编码之前或之后连续地，通过所述旁路算术编码对所述多种SAO信息中的至少1个其他信息进行编码。

7.如权利要求1所述的运动图像编码方法，其中，

所述第1信息是表示不进行所述SAO或者所述SAO的类别的sao_type_idx的一部分。

8.一种运动图像编码装置，具有控制电路和与所述控制电路电连接的存储装置，通过对输入图像进行编码而生成比特流，其中，

所述控制电路执行如权利要求1所述的运动图像编码方法。

9.一种运动图像编码解码装置，具有控制电路和与所述控制电路电连接的存储装置，其中，

所述控制电路执行如权利要求1所述的运动图像编码方法，而且所述控制电路还执行对比特流中包含的编码图像进行解码的运动图像解码方法，

所述运动图像解码方法包括：

通过使用可变概率值的上下文自适应二进制算术解码对SAO即取样自适应偏移中使用的所述比特流中包含的多种SAO信息中的第1信息进行解码，该SAO是对通过所述编码图像的解码而生成的图像中包含的像素的像素值赋予偏移值的处理，

通过使用固定概率值的旁路算术解码对所述多种SAO信息中的、在所述比特流中位于所述第1信息之后的第2信息与第3信息连续地进行解码。