JP2001204031A

JP2001204031A - ブロック変換ベースの符号化システムで用いられる方法

Info

Publication number: JP2001204031A
Application number: JP2000366551A
Authority: JP
Inventors: Moushumi Sen; センマウシュミ; Alireza Farid Faryar; ファリッドファーヤーアリレザ; Yang Kyeong Ho; ホヤンキエオン
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 1999-12-02
Filing date: 2000-12-01
Publication date: 2001-07-27
Anticipated expiration: 2020-12-01
Also published as: EP1107608A3; JP5693539B2; US6680974B1; JP5869642B2; JP5693540B2; CA2326785A1; JP2013038809A; EP1107608B1; JP2015027096A; JP2013051694A; EP1107608A2; JP5220247B2; JP2015065671A; JP2016167831A

Abstract

(57)【要約】【課題】符号化パラメータに関連する情報を復号化器
に送らないブロック変換符号化用の圧縮技術を改良す
る。【解決手段】少なくとも１つのブロックのビジュアル
データに関連するブロック変換係数を処理する、ブロッ
ク変換ベースの符号化システムで用いられる方法におい
て、ビジュアルデータに関連する、前に再構成されたブ
ロック変換係数を特定するステップと、少なくとも１つ
のブロックに関連する、ブロック変換係数を処理するの
に用いられるコンテキスト選択値を、前に再構成された
ブロック変換係数に基づいて計算するステップとを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオおよび／ま
たはイメージの圧縮に関し、特に、ビデオ／イメージの
圧縮システムにおけるブロック変換係数のコンテキスト
選択を行う方法と装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】無損失のイメージとビデオの圧縮技術は
近年ビデオ業界において、かなりの興味が持たれてい
る。この公知の技術は、以下に挙げるイメージ／ビデオ
の圧縮文献に記載されている。例えば、Draft of MPEG-
2 のTestmodel 5, ISO/IEC JTC1/SC29/WG11, Apr. 199
3; Draft of ITU-T Recommendation H.263, ITU-T SG X
V,Des.1995;“Lossless and near-lossless coding of
continuous tone still images”（JPEG-LS）, ISO/IEC
JTC1/SC 29/WG1, July 1997;と、B. Haskell, A.Puri,
and A.N. Netravali,著の“Digital video: An introd
uction to MPEG-2,”Chapman and Hall, 1997 と、H.G.
Musmann, P. Pirsch, and H.J. Gralleer,著の“Advan
ces in picture coding,”Proc. IEEE, vol. 73, no.
4, pp. 523-548, Apr. 1985; と、N.D. Memon and K. S
ayood, 著の“Lossless compressionof video sequence
s,”IEEE Trans. Communications, vol. 44, no. 10, p
p. 1340-1345, Oct.1996; と、A.N. Netravali and B.
G. Haskell, 著の“Digital Pictures: Representatio
n, Compression,and Standards,”2nd Ed., Plenum Pre
ss, 1995; と、A. Said and W.A. Pearlman, 著の“Ne
w, fast, and efficientimage codec based on set par
titioning in hierarchical trees,”IEEE Trans. Circ
uit and Systems for Video Technology, vol. 6, no.
3, pp. 243-249,June 1996;と、M.J. Weinberger, J.J.
Rissanen, and R.B. Arps, 著の“Applications of un
iversal context modeling to lossless compression o
f gray-scale images,”IEEE Trans. Image Processin
g, vol. 5, no. 4, pp. 575-586, Apr. 1996;と、X. Wu
and N. Memon, 著の“Context-based, adaptive, loss
lessimage coding,”IEEE Trans. Communications, vo
l. 45, pp. 437-444, Apr. 1997;と、Z. Xiong, K. Ram
chandran, and M.T. Orchard, 著の“Space frequency
quantization for wavelet image coding,”IEEE Tran
s. Image Processing,vol. 6, 1997.

【０００３】これらの従来の圧縮技術は、高品質すなわ
ち歪みが知覚されない圧縮ビデオイメージと静止イメー
ジを生成するために用いられている。イメージあるいは
ビデオの圧縮技術を開発するにあたっての最大の問題点
は、符号化ビットストリームを適切に復号化するため
に、符号化器から復号化器へ送信しなければならないオ
ーバーヘッドデータを減少しなければならない点であ
る。この問題を考慮に入れたアプローチは、主に２つの
カテゴリーに分けることができる。すなわち、空間領域
におけるコンテキストベースの予測符号化と、波長領域
におけるコンテキストベースの符号化である。空間領域
の一例は、Weinberger et al.著の論文“Lossless and
near-lossless coding of continuous tone still imag
es”（JPEG-LS）, ISO/IEC JTC1/SC 29/WG1, July 1997
と、前掲のWu et al.著の論文に開示されている。波形
領域（wavelet domain）の技術の一例は、上記のMemon
et al.著の論文と、Said et al. 著の論文と、Xiong et
al. 著の論文に開示されている。

【０００４】前掲の技術のあるものは、符号化器で採用
される符号化パラメータに関するオーバーヘッド情報を
対応する復号化器に送る必要がないものがあるが、これ
を行う既存の技術は様々な欠点がある。例えば、それを
実現し操作するには複雑かつコストが高い点である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、符号
化パラメータに関連する情報を復号化器に送らずに、か
つ既存のアプローチの欠点を取り除いたり最小にするこ
とのできるような、ブロック変換符号化用の圧縮技術を
改良することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、変換領域にお
けるイメージまたはビデオのシーケンスのコンテキスト
選択を行う方法と装置を提供する。変換係数は、特定の
ブロック変換、例えばHadamard 変換を用いて得られ
る。適切なコンテキスト選択およびあらかじめ規定され
た選択ルールを用いて、本発明による符号化器は、現在
符号化されている各ブロックの符号化パラメータおよび
／または係数を、周囲のブロックのコンテキストあるい
は変換係数にもっぱら基づいて変更し、これらの変換パ
ラメータを対応する復号化器に送ることなく行われる。

【０００７】本発明の一態様においては、可視データ
（例、イメージおよび／またはビデオシーケンス）の少
なくとも１つのブロックに関連するブロック変換係数を
処理（例、符号化し復号化する）のブロック変換ベース
の符号化システムで用いられる方法は、次のステップを
含む。第１に可視データに関連する以前に再生されたブ
ロック変換係数を特定する。次に、少なくとも１つのブ
ロックに関連するブロック変換係数を処理する際に用い
るために、コンテキスト選択値を計算する。このコンテ
キスト選択値は、以前に再生されたブロック変換係数に
基づいて決定される。

【０００８】このコンテキスト選択値は、走査順におい
て処理すべきブロック変換係数の近傍にある、以前に再
生されたブロック変換係数に関連する、それぞれの値の
関数として計算される。さらにまた、コンテキスト選択
値は、ブロック変換係数に関連する空間周波数の関数と
しても計算できる。特に、同一空間周波数（コンテキス
ト）値を有する、以前に再生された係数を符号化するの
に用いられる符号化パラメータを決定する。さらにまた
コンテキスト選択値は、走査順が近い、１つあるいは複
数の以前に再生されたブロック変換係数と、ブロック変
換係数に関連する空間周波数にそれぞれ関連する、１つ
あるいは複数の値の両方の関数として計算することもで
きる。

【０００９】復号化器において、ブロック変換係数の選
択が、以前に再生されたサンプルのみを用いて、本発明
により行われると、符号化器は、このようなパラメータ
情報を対応する復号化器に送る必要がない。その理由
は、復号化器は、符号化器で用いられた同一の以前に再
生されたサンプルを用いて、情報を得ることができるか
らである。このため、伝送帯域および／または蓄積容量
を節約することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本明細書において「ビデオ」また
は「ビデオシーケンス」は、例えばH. 261H,H263, Mot
ion-JPEG, MPEG-1, MPEG-2 のような標準に従って符号
化するのに適したフレームあるいはフィールドシーケン
スを含むものとする。用語「イメージ」または「ピクチ
ャー」は、ビデオシーケンスのフレームまたはフィール
ドを意味する。用語「ブロック」は、上記の圧縮標準で
定義されたマクロブロックのみならず、ビデオフレーム
あるいはフィールドのピクセル画素（pixel elements）
のグループを意味する。このグループは、複数のピクセ
ルの組、あるいは単一のピクセルを含む。さらにまた用
語「サンプル」とは、ブロックに関連する要素（コンポ
ーネント（component））を意味する。例えば、ブロッ
ク変換走査により生成された変換係数は、サンプルであ
る。さらにまた用語「コンテキスト」とは、以前に再生
されたサンプルから抽出された現ブロックの周囲を記述
するのに用いられる値を意味する。本発明によりコンテ
キストベースのブロック変換係数の選択においては、コ
ンテキストは、以前に再生された近傍のサンプルから測
定された値である。このようなブロック変換係数選択
は、ビデオ符号化器とビデオ復号化器の両方で行われ、
その結果ブロック変換係数の選択に関連するデータは、
符号化器から復号化器に送信する必要はない。

【００１１】本発明による変換係数のコンテキストベー
スの選択は、３つの実施例、すなわち、（ｉ）周波数ベ
ースのコンテキスト選択と、（ｉｉ）最近接の近隣ベー
スのコンテキスト選択と、（ｉｉｉ）周波数と最近接の
近隣ベースのコンテキスト選択を用いて説明する。

【００１２】すべての符号化パラメータおよびその決定
は、以前に再生された係数にもっぱら依存する、各係数
に関連するコンテキストのみを用いて行われる。この方
法により符号化器と復号化器は、常に両方が入手できる
同一の情報を有し、かくして常に同期化され、更に悪い
場合には各変換係数に対し同期化されるが、これは、符
号化器は、各ブロックに対する符号化パラメータ特に送
信する必要が無く行われる。

【００１３】図１に本発明の一実施例によるコンテキス
トベースのブロック変換符号化技術を採用したイメージ
／ビデオの符号化器のブロック図を示す。符号化器１０
は、ブロック変換器１２と量子化器１４とGolomb 符号
化器１６と逆量子化器１８と部分的に再生された現フレ
ームのメモリ２０とコンテキスト選択器２２と符号化パ
ラメータ更新ユニット２４とを含む。

【００１４】現フレームを表す信号を符号化器１０の入
力点で受領する。この信号は、イメージ（例、単一のフ
レーム）またはビデオシーケンス（例、複数のフレー
ム）を表す。符号化器１０は、この信号を変換係数毎の
ベースで符号化する。例えばブロックは、８×８のピク
セル列を含む。ブロック変換器１２においては、ブロッ
クは変換されて変換係数を生成する。この変換は、８×
８のHadamard 変換であるが、他のブロック変換も用い
ることができる。その後変換係数は量子化器１４に送ら
れ、そこで変換係数を量子化する。現ブロックの量子化
された係数をGolomb 符号化器１６内で符号化する。従
来のGolomb 符号化器は、例えば、“Loss-less and nea
r-lossless coding of continuous tone still image
s”（JPEG-LS）, ISO/IEC JTC1/SC 29/WG 1, July 199
7, に開示されている。その結果得られた符号化ビット
ストリームを送信する。

【００１５】さらにこの量子化された係数が再構成（再
生）される。すなわち、現行変換係数の量子化値が逆量
子化器１８に与えられ、量子化走査の逆が行われ、再生
された変換係数を生成する。この再生された変換係数は
部分的に再生された現フレームのメモリ２０内に記憶さ
れる。

【００１６】本発明によれば、その後この再構成された
係数を後続の係数の符号化処理で用いられる。具体的に
説明すると、再生された係数をコンテキスト選択器２２
が用いて、コンテキスト値Ｑを生成する。このコンテキ
スト値Ｑは、その後符号化パラメータ更新ユニット２４
に与えられ、この符号化パラメータ更新ユニット２４は
Golomb 符号化器１６に与えられる出力を生成する。Gol
omb 符号化Ａ（Ｑ）とＮ（Ｑ）の間に必要とされる符号
化パラメータは、上記のJPEG-LS 標準に記述された手順
に従って符号化パラメータ更新ユニット２４内で更新さ
れる。これらのパラメータ値は、現行の変換係数と以前
に再生された変換係数の関数であり、それらは、現係数
として同一のコンテキストＱを有する。符号化パラメー
タＡ（Ｑ）と、Ｎ（Ｑ）に対する更新の規則は次のとお
りである。「第１式」Ａ（Ｑ）＝Ａ（Ｑ）＋｜Ｒｘ｜ｉｆ（Ｎ（Ｑ）＝＝ＲＥＳＥＴ）｛Ａ（Ｑ）＝Ａ（Ｑ）／２Ｎ（Ｑ）＝Ｎ（Ｑ）／２｝Ｎ（Ｑ）＝Ｎ（Ｑ）＋１ここで、｜Ｒｘ｜は、Ｒｘの絶対値を表し、現係数の再
構成値とＲＥＳＥＴは、定数である。８×８のブロック
変換係数に対しては、ＲＥＳＥＴ＝６４の値を用いるの
が好ましい。この更新されたパラメータ値を用いて、次
の係数を符号化する。この係数は、同一のコンテキスト
Ｑを有するが、現係数Ｒｘは有さない。

【００１７】この更新されたGolomb 符号化パラメータ
を用いて、同一のコンテキストＱを有する後続の係数に
対する符号化ビットストリームを生成する。かくして、
各再生された係数に対するコンテキストＱの選択手順
は、各量子化された変換係数をGolomb 符号化器１６に
よりいかに圧縮するかを決定する際に重要である。

【００１８】符号化器１０は次の係数を符号化するため
に、現行フレームの第１ブロックの第１再構成係数をコ
ンテキストとして用いるのがよいが、しかし、後続の係
数の符号化走査に対し再生されたサンプルを用いる以前
に、ある数の係数を再構成するまで待機するのが好まし
い。以前に再生されたブロックの係数を用いて、現行の
ブロックの係数を符号化する。

【００１９】以下に示す実施例は、各再生された変換係
数のコンテキスト値Ｑを生成する様々な方法を示す。こ
れらの複数の技術のうちの１つを用いて、符号化器１０
はコンテキストを用い、Golomb 符号化器１６内で後で
使用される符号化パラメータを決定する。コンテキスト
選択方法は、イメージのブロック変換係数により表され
るプロパティを用いる。以下の実施例においては、説明
の便宜上逆走査が可能なブロック変換を８×８のブロッ
クに対し行うものとするが、ｎ×ｎのブロックサイズに
ついても拡張することができる。

【００２０】（ａ）周波数ベースのコンテキスト選択変換係数用にコンテキストを選択するこの方法は、各係
数がとる値は水平と垂直の空間周波数に依存することを
仮定している。例えば、イメージ／ビデオデータに対
し、Ｍ×Ｎの可逆ブロック変換が行われる場合には、Ｍ
×Ｎの異なるコンテキストが存在し、それぞれがＭ×Ｎ
の異なる空間周波数の１つに対応し、そして周期は乗算
を意味する。かくしてＱ_F（ｉ，ｊ）は、（ｉ，ｊ）番
目の係数のコンテキストを意味する。したがって次式と
なる。「第２式」Ｑ_F（ｉ，ｊ）＝Ｎ．ｉ＋ｊ，ここでｉ＝０，１，．．．，Ｍ−１ｊ＝０，１，．．．，Ｎ−１

【００２１】同一のコンテキストＱ_Fを有する、以前に
再生された変換係数から計算された、Ａ（Ｑ_F）とＮ
（Ｑ_F）の符号化パラメータを用いて、現在の再生され
た係数ＲｘをGolomb 符号化する。その後Ｒｘを用いて
符号化パラメータ更新ユニット２４内の前述したパラメ
ータＡ（Ｑ_F）、Ｎ（Ｑ_F）を更新する。

【００２２】（ｂ）最近接の近傍ベースのコンテキスト
選択各変換係数用のコンテキストを決定するこの方法は、各
係数の値は変換領域内で以前に符号化され、再生された
近傍の係数に依存することを前提にしている。各ブロッ
ク内の係数が走査され、符号化される順番は、ブロック
変換符号化に通常用いられる、標準のジグザグ走査モー
ドである。この走査モードを図２に示す。

【００２３】本発明によれば、コンテキスト選択器２２
（図１）は、各変換係数ｘに対し３つの近隣の係数ａ、
ｂ、ｃを選択する。（ｉ，ｊ）が現係数ｘの一部に対応
する場合には、最も近い近傍ａ、ｂ、ｃの一部は次式の
１つにしたがって決定される。即ち次の「第３式」ａ＝（ｉ＋１，Ｊ＋１），ｂ＝（ｉ，ｊ−１）とｃ＝（ｉ−１，ｊ）上方走査中「第４式」ａ＝（ｉ＋１，Ｊ＋１），ｂ＝（ｉ−１，ｊ）とｃ＝（ｉ，ｊ−１）下方走査中である。

【００２４】図３は本発明の一実施例により係数ｄ、
ａ、ｘ、ｅの順番に走査される、ジグザグ走査の上方ス
イングの走査中に現係数ｘが走査される図を示す。図４
は、本発明の他の実施例により係数ｄ、ａ、ｘ、ｅの順
番に走査されるジグザグ走査の下方スイングの間に、現
係数ｘが走査される図を示す。

【００２５】（ｉ，ｊ）番目の係数のコンテキストＱ_N
（ｉ，ｊ）は、その近傍の関数ｆ（^*）として定義され
る。「第５式」Ｑ_N（ｉ，ｊ）＝ｆ（Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ）ここでＲａ、Ｒｂ、Ｒｃは、それぞれ対応する係数の再
構成値である。コンテキストの計算は、現係数ｘの値Ｒ
ｘを考慮に入れていない。その理由はこれは復号化器に
対しては利用できないからである。関数ｆ（^*）の例と
して、以下の方法を用いる。ベクトル（Ｑａ，Ｑｂ，Ｑ
ｃ）を得るために、近隣Ｒ_i，ｉ＝ａ，ｂ，ｃの量子化
値を、次式で決定する。「第６式」ｉｆ（Ｒ_i＜−Ｔ３）Ｑ_i＝−４；あるいはｉｆ（Ｒ_i＜Ｔ２）Ｑ_i＝−３；あるいはｉｆ（Ｒ_i＜Ｔ１）Ｑ_i＝−２；あるいはｉｆ（Ｒ_i＜０）Ｑ_i＝−１あるいはｉｆ（Ｒ_i＜０）Ｑ_i＝−０あるいはｉｆ（Ｒ_i＜Ｔ１）Ｑ_i＝１あるいはｉｆ（Ｒ_i＜Ｔ２）Ｑ_i＝２あるいはｉｆ（Ｒ_i＜Ｔ３）Ｑ_i＝３あるいはＱ_i＝４ここでｉ＝ａ，ｂ，ｃとＴ１、Ｔ２、Ｔ３は、適宜選択
されたしきい値である。ベクトル（Ｑａ，Ｑｂ，Ｑｃ）
の第１のノンゼロ要素が負の場合には、ベクトル（Ｑ
ａ，Ｑｂ，Ｑｃ）のすべての符号を反転して、（−Ｑ
ａ，−Ｑｂ，−Ｑｃ）を得る。これにより（Ｑａ，Ｑ
ｂ，Ｑｃ）が取ることのできる全数を、３６５に減らす
ことができる。最後に、ベクトル（Ｑａ，Ｑｂ，Ｑｃ）
は、一体のベースで「０．．．３６４」の範囲の整数内
にマッピングされ、これは、変換係数のコンテキストＱ
_Nが考慮されていることを表す。

【００２６】（ｃ）周波数と最近接の近隣ベースのコン
テキスト選択各変換係数ｘに対するコンテキストを決定するこの方法
は、それが採ることのできる値は、空間周波数（ｉ，
ｊ）と、再生された近隣ａ、ｂ、ｃの実際の値の両方に
依存する。かくしてこのアプローチは、周波数ベースの
コンテキスト選択方法と最近接の近隣ベースの近隣ベー
スのコンテキスト選択方法の組合せである。この方法に
おいては、ブロックの走査モードは、図２のジグザグ走
査であり、コンテキスト値Ｑ_FN（ｉ，ｊ）は次式で決定
される。「第７式」Ｑ_FN（ｉ，ｊ）＝ｈ（Ｎ．ｉ＋ｊ，Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ）ここでＲａ、Ｒｂ、Ｒｃは、それぞれ近隣ａ、ｂ、ｃの
再生された値（式（３）、（４）と図３、４に関し説明
したように）と、ｈ（^*）は、ある種の関数である。関
数ｈ（^*）の例を次に示す。「第８式」Ｑ_FN（ｉ，ｊ）＝（Ｎ．ｉ＋ｊ）．Ｄ（｜Ｒａ｜＋｜Ｒ
ｂ｜＋｜Ｒｃ｜）ここで周期は、乗算を意味し、関数Ｄ
（ｘ）は次式で与えられる。Ｄ（ｘ）＝０ｉｆｘ＝０＝１ｉｆＸ＜Ｔ１＝２ｉｆｘ＜Ｔ２＝３ｉｆｘ＜Ｔ３＝４それ以外の場合Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は適宜選択されたしきい値である。

【００２７】図５に本発明の他の実施例におけるコンテ
キストベースのブロック変換符号化技術を採用したイメ
ージ／ビデオの復号化器のブロックを示す。復号化器５
０は、符号化器１０で用いられたのと同様な構成要素を
含む。具体的に説明すると、復号化器５０はGolomb 復
号化器５２と逆量子化器５４と逆ブロック変換器５６と
部分的に再生された現フレームのメモリ５８とコンテキ
スト選択器６０と符号化パラメータ更新ユニット６２と
を有する。これらの構成要素は、符号化器の構成要素の
昨日と類似した機能を有する。

【００２８】したがって、現フレームの符号化ビットス
トリームを復号化器５０が受領する。このビットストリ
ームは、golomb 復号化器の逆の機能を行うGolomb 復号
化器５２内で復号化されて、復号化され量子化された変
換係数を生成する。次に、量子化されたこの変換係数を
Golomb 復号化器５２に与え、そこで、復号化器に適用
された量子化走査の逆のことが行われる。最後に、かく
して再生された変換係数は逆ブロック変換器５６に与え
られ、そこで復号化器で行われたブロック変換、例えば
８×８のHadamard 変換の逆の走査が信号に対し行わ
れ、復号化された現フレーム、あるいはその一部が生成
される。

【００２９】逆量子化器５４の出力点における再生され
た変換係数は、部分的に再生された現フレームのメモリ
５８内に記憶される。符号化器１０のコンテキスト選択
器２２と同様に、復号化器５０のコンテキスト選択器６
０は、部分的に再生された現フレームのメモリ５８内の
以前に再生されたサンプルを用いてコンテキスト値Ｑを
生成する。符号化器１０の符号化パラメータ更新ユニッ
ト２４と同様に符号化パラメータ更新ユニット６２は、
符号化パラメータＡ（Ｑ）とＮ（Ｑ）を更新して、これ
を同一のコンテキストＱを有する後続の係数のgolomb
復号化プロセスで用いる。

【００３０】本発明によれば、現フレームの以前に再生
されたブロックの知識は、現係数を復号化するのに用い
ることのできるコンテキスト値Ｑを設定するのに十分で
ある。かくして本発明により形成された復号化器は、符
号化器から受信した符号化されたビットストリームを復
号化するために、符号化器からの符号化パラメータ関連
情報を受領する必要はない。そのため、本発明の符号化
器と復号化器の間の伝送帯域および／または蓄積容量を
節約することができる。

【００３１】上記の実施例において、Golomb 復号化技
術を用いることは、各係数のコンテキストを考慮に入れ
る圧縮スキームの単なる一実施例である。かくして、各
係数のコンテキストが本発明により選択された後は、各
係数のコンテキストを考慮に入れたいかなる圧縮スキー
ムも採用することができる。

【００３２】符号化器１０と復号化器５０の構成要素は
それぞれ、中央処理装置、マイクロプロセッサ、ＡＳＩ
Ｃあるいはコンピュータ内のデータ処理装置、ビデオ送
信器、ケーブルシステムのヘッドエンド、テレビのセッ
トトップボックス、あるいは他の種類のビデオ信号プロ
セッサ等を用いてそれぞれ実現することができる。中央
処理装置、マイクロプロセッサ、特定応用用の集積回
路、あるいは他のデータ処理装置は、データや各構成要
素の機能に関連した結果を記憶するためのメモリを有す
る。本発明は、様々な種類のビデオ処理装置、あるいは
伝送装置と共に用いることができる。かくして本発明
は、ビデオ符号化システムを例に説明したが、本発明は
一実施例として説明した、特定の種類のビデオフォーマ
ット、ビデオ符号化標準、あるいは符号化システム構成
と共に使用することに限定されるものではない。本発明
は、ブロック変換符号化を行うのが好ましく、かつパラ
メータ関連のオーバーヘッド情報の符号化を復号化器に
伝送することなく行える、いかなるビデオ符号化システ
ムにも等しく適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例により、コンテキストベース
のブロック変換符号化を採用したイメージ／ビデオ符号
化器のブロック図。

【図２】８×８のデータブロックの変換係数に用いられ
る、ジグザグの走査順を表す図。

【図３】本発明の一実施例により、変換係数に対しジグ
ザグの走査順番で上方向に振っている間に、変換係数ｘ
の最近接の近傍ａ、ｂ、ｃを表すグラフ。

【図４】本発明の一実施例により、変換係数に対しジグ
ザグの走査順番で下方向に振っている間に、変換係数ｘ
の最近接の近傍ａ、ｂ、ｃを表すグラフ。

【図５】本発明の一実施例により、コンテキストベース
のブロック変換復号化を採用したイメージ／ビデオ復号
化器のブロック図。

【符号の説明】

１０符号化器１２ブロック変換器１４量子化器１６ Golomb 符号化器１８逆量子化器２０部分的に再生された現フレームのメモリ２２コンテキスト選択器２４符号化パラメータ更新ユニット５０復号化器５２ Golomb復号化器５４逆量子化器５６逆ブロック変換器５８部分的に再生された現フレームのメモリ６０コンテキスト選択器６２符号化パラメータ更新ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 ＭｏｕｎｔａｉｎＡｖｅｎｕｅ, ＭｕｒｒａｙＨｉｌｌ，ＮｅｗＪｅｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者マウシュミセンアメリカ合衆国、07740 ニュージャージー、ウェストフィールド、オーシャンブルバード 385、アパートメント２Ｐ (72)発明者アリレザファリッドファーヤーアメリカ合衆国、07704 ニュージャージー、フェアヘブン、ローリードライブ 30 (72)発明者キエオンホヤンアメリカ合衆国、07728 ニュージャージー、フリーホールド、ホーソーンコート８

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１つのブロックのビジュアル
データに関連するブロック変換係数を処理するブロック
変換ベースの符号化システムで用いられる方法におい
て、（Ａ）ビジュアルデータに関連する、以前に再生された
ブロック変換係数を特定するステップと、（Ｂ）少なくとも１つのブロックに関連する、ブロック
変換係数を処理するのに用いられるコンテキスト選択値
を、以前に再生されたブロック変換係数に基づいて計算
するステップと、を有することを特徴とするブロック変
換ベースの符号化システムで用いられる方法。
【請求項２】前記（Ａ）（Ｂ）のステップは、ビデオ
符号化器内で行われ、（Ｃ）ブロック変換係数を符号化するステップをさらに
有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】前記（Ａ）（Ｂ）のステップは、ビデオ
復号化器内で行われ、（Ｄ）ブロック変換係数を復号化するステップをさらに
有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】前記コンテキスト選択値は、走査順に関
しブロック変換係数が処理される近傍の、以前に再生さ
れたブロック変換係数にそれぞれ関連する値の関数とし
て計算されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】前記以前に再生されたブロック変換係数
は、ａ、ｂ、ｃであり、前記係数は、上方向走査の間には、第１式ａ＝（ｉ＋
１，ｊ−１）、ｂ＝（ｉ，ｊ−１）、＝（ｉ−１，ｊ）
により決定され、下方向走査の間には、第２式ａ＝（ｉ
−１，ｊ＋１）、ｂ＝（ｉ−１，ｊ）、ｃ＝（ｉ，ｊ−
１）により決定されることを特徴とする請求項４記載の
方法。
【請求項６】前記ブロック変換係数のコンテキスト選
択値は、Ｑ_N（ｉ，ｊ）＝ｆ（Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ）で表
され、ここでｆ（^*）は関数であり、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃはそれ
ぞれ対応する係数ａ、ｂ、ｃの再構成値であることを特
徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】前記コンテキスト選択値は、ブロック変
換係数に関連する空間周波数の関数として計算されるこ
とを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】前記ブロック変換係数は、Ｍ×Ｎのブロ
ックからのものであり、Ｍ×Ｎの空間周波数を有するこ
とを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】前記ブロック変換係数のコンテキスト選
択値は、Ｑ_F（ｉ，ｊ）＝Ｎ．ｉ＋ｊとして表され、ｉ
＝０，１，．．．，Ｍ−１でｊ＝０，１，．．．Ｎ−１
であることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】前記コンテキスト選択値を用いて、ブ
ロック変換係数の処理に使用されるパラメータを更新す
ることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１１】前記更新されたパラメータは、Golomb
符号化プロセスで用いられることを特徴とする請求項
１０記載の方法。
【請求項１２】前記更新されたパラメータは、Golomb
復号化プロセスで用いられることを特徴とする請求項
１０記載の方法。
【請求項１３】前記コンテキスト選択値は、（ｉ）走査順に関しブロック変換係数が処理される近傍
の以前に再生されたブロック変換係数にそれぞれ関連す
る値の関数と（ｉｉ）ブロック変換係数に関連する空間
周波数の関数として計算されることを特徴とする請求項
１記載の方法。
【請求項１４】少なくとも１つのブロックのビジュア
ルデータに関連するブロック変換係数を処理する、ブロ
ック変換ベースの符号化システムで用いられる装置にお
いて、以下の（Ａ）（Ｂ）の処理を実行する少なくとも
１つの処理デバイスを有する（Ａ）ビジュアルデータに関連する、以前に再生された
ブロック変換係数を特定し、（Ｂ）少なくとも１つのブロックに関連する、ブロック
変換係数を処理するのに用いられるコンテキスト選択値
を、以前に再生されたブロック変換係数に基づいて計算
することを特徴とするブロック変換ベースの符号化シス
テムで用いられる装置。
【請求項１５】前記処理デバイスが、ビデオ符号化器
内に含まれ、前記処理デバイスが、ブロック変換係数を符号化するこ
とを特徴とする請求項１４記載の装置。
【請求項１６】前記処理デバイスが、ビデオ復号化器
内に含まれ、前記処理デバイスが、ブロック変換係数を復号化するを
さらに有することを特徴とする請求項１４記載の装置。
【請求項１７】前記コンテキスト選択値は、走査順に
関しブロック変換係数が処理される近傍の以前に再生さ
れたブロック変換係数にそれぞれ関連する値の関数とし
て計算されることを特徴とする請求項１４記載の装置。
【請求項１８】前記以前に再生されたブロック変換係
数は、ａ、ｂ、ｃであり、前記係数は、上方向走査の間には、第１式ａ＝（ｉ＋
１，ｊ−１）、ｂ＝（ｉ，ｊ−１）、＝（ｉ−１，ｊ）
により決定され、下方向走査の間には、第２式ａ＝（ｉ
−１，ｊ＋１）、ｂ＝（ｉ−１，ｊ）、ｃ＝（ｉ，ｊ−
１）により決定されることを特徴とする請求項１７記載
の装置。
【請求項１９】前記ブロック変換係数のコンテキスト
選択値は、Ｑ_N（ｉ，ｊ）＝ｆ（Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ）で
表され、ここでｆ（^*）は関数であり、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃはそれ
ぞれ対応する係数ａ、ｂ、ｃの再構成値であることを特
徴とする請求項１８記載の装置。
【請求項２０】前記コンテキスト選択値は、ブロック
変換係数に関連する空間周波数の関数として計算される
ことを特徴とする請求項１４記載の装置。
【請求項２１】前記ブロック変換係数は、Ｍ×Ｎのブ
ロックからのものであり、Ｍ×Ｎの空間周波数を有する
ことを特徴とする請求項２０記載の装置。
【請求項２２】前記ブロック変換係数のコンテキスト
選択値は、Ｑ_F（ｉ，ｊ）＝Ｎ．ｉ＋ｊとして表され、
ｉ＝０，１，．．．，Ｍ−１でｊ＝０，１，．．．Ｎ−
１であることを特徴とする請求項２１記載の装置。
【請求項２３】前記コンテキスト選択値を用いて、ブ
ロック変換係数の処理に使用されるパラメータを更新す
ることを特徴とする請求項１４記載の装置。
【請求項２４】前記更新されたパラメータは、Golomb
符号化プロセスで用いられることを特徴とする請求項
２３記載の装置。
【請求項２５】前記更新されたパラメータは、Golomb
復号化プロセスで用いられることを特徴とする請求項
２３記載の装置。
【請求項２６】前記コンテキスト選択値は、（ｉ）走査順に関しブロック変換係数が処理される近傍
の以前に再生されたブロック変換係数にそれぞれ関連す
る値の関数と（ｉｉ）ブロック変換係数に関連する空間
周波数の関数として計算されることを特徴とする請求項
１４記載の装置。
【請求項２７】少なくとも１つのブロックのビジュア
ルデータに関連するブロック変換係数を処理する、ブロ
ック変換ベースの符号化システムで用いられる装置にお
いて、以下の（Ａ）（Ｂ）の処理を実行するブロック変
換係数コンテキスト選択器を有する（Ａ）ビジュアルデータに関連する、以前に再生された
ブロック変換係数を特定し、（Ｂ）少なくとも１つのブロックに関連する、ブロック
変換係数を処理するのに用いられるコンテキスト選択値
を、以前に再生されたブロック変換係数に基づいて計算
することを特徴とするブロック変換ベースの符号化シス
テムで用いられる装置。