JP2014030230A - 符号化復号装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＡＳＴ位置情報を効率的に算術符号化および算術復号することができる符号化復号装置を提供する。
【解決手段】符号化復号装置は、符号化装置と復号装置とを備え、符号化装置は、第１ＬＡＳＴ位置情報の水平成分と垂直成分とを、第１の２値化信号と第２の２値化信号とにそれぞれ２値化する２値化部と、第１の２値化信号の一部である第１の部分信号と、第２の２値化信号の一部である第２の部分信号とを、第１の算術符号化によって符号化し、かつ、第１の２値化信号の他の一部である第３の部分信号と、第２の２値化信号の他の一部である第４の部分信号とを、第２の算術符号化によって符号化する算術符号化部と、ビットストリームにおいて、符号化済み第１の部分信号、符号化済み第２の部分信号、符号化済み第３の部分信号、および、符号化済み第４の部分信号の順で配置する配置部とを備える。
【選択図】図１７

Description

本発明は、算術符号化または算術復号を行う画像符号化技術および画像復号技術に関する。

インターネットを介したサービス（例えば、ビデオ会議、デジタルビデオ放送、および映像コンテンツのストリーミングを含むビデオ・オン・デマンドタイプのサービス）を提供するためのアプリケーションは右肩上がりに増えている。これらのアプリケーションは、映像データの送信に頼っている。これらのアプリケーションによって映像データが送信される時、映像データの多くは、限られたバンド幅を有する従来の伝送路を介して送信される。また、これらのアプリケーションによって映像データが記録される時、映像データの多くは、限られた記録容量を有する従来の記録媒体に記録される。従来の伝送路を介して映像データを送信する、または従来の記録媒体に映像データを記録するためには、映像データのデータ量を圧縮または削減することが不可欠である。

そこで、映像データの圧縮のために、複数の映像符号化規格が開発されている。このような映像符号化規格は、例えば、Ｈ．２６ｘで示されるＩＴＵ−Ｔ規格、および、ＭＰＥＧ−ｘで示されるＩＳＯ／ＩＥＣ規格である。最新かつ最も進んだ映像符号化規格は、現在、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣで示される規格である（非特許文献１および非特許文献２参照）。

これらの映像符号化規格のほとんどの基礎をなす符号化アプローチは、以下の（ａ）〜（ｄ）で示される主な段階を含む予測符号化に基づいている。（ａ）映像フレームのそれぞれをブロックレベルでデータ圧縮するために、映像フレームを複数の画素を有するブロックに分割する。（ｂ）先に符号化された映像データから個々のブロックを予測することで、時間的および空間的冗長性を特定する。（ｃ）映像データから予測データを減ずることで、特定された冗長性を除去する。（ｄ）フーリエ変換、量子化、および、エントロピー符号化によって、残りのデータ（残差ブロック）を圧縮する。

上記の（ａ）の工程において、現在の映像符号化規格では、各マクロブロックを予測するために用いられる予測モードが異なる。ほとんどの映像符号化規格は、前に符号化および復号されたフレームから映像データを予測するために動き検出および動き補償を用いる（インターフレーム予測）。あるいは、ブロックデータは、同じフレームの隣接するブロックから外挿されてもよい（イントラフレーム予測）。

上記の（ｄ）の工程において、符号化対象ブロックに含まれる量子化された係数を予め定められた順番（スキャン順）にスキャンする。そして、スキャンされた係数が、ゼロ係数であるか、非ゼロ係数であるかを示す情報（ＳｉｇｎｉｆｉｃａｎｔＦｌａｇ）（例えば非ゼロ係数を１、ゼロ係数を０と示す２値情報（シンボル））が符号化される。

さらに、スキャン順で最後の非ゼロ係数の位置を示す情報（ＬＡＳＴ位置情報）が、２値化され、算術符号化および算術復号される。

ＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｈ．２６４「Ａｄｖａｎｃｅｄ ｖｉｄｅｏ ｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒ ｇｅｎｅｒｉｃ ａｕｄｉｏｖｉｓｕａｌ ｓｅｒｖｉｃｅｓ」、２０１０年３月 ＪＣＴ−ＶＣ"ＷＤ４：Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｄｒａｆｔ ４ ｏｆ Ｈｉｇｈ−Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ"、ＪＣＴＶＣ−Ｆ８０３， Ｊｕｌｙ ２０１１．

しかしながら、上記従来の技術では、さらに効率的にＬＡＳＴ位置情報を算術符号化および算術復号することが望まれている。

そこで、本発明は、ＬＡＳＴ位置情報を効率的に算術符号化および算術復号することができる画像符号化方法および画像復号方法を提供する。

本発明の一態様に係る符号化復号装置は、符号化装置と復号装置とを備える符号化復号装置であって、前記符号化装置は、第１画像に含まれる符号化対象ブロック内の複数の係数の中で、予め定められた順番で最後の非ゼロ係数の水平位置および垂直位置を示す第１ＬＡＳＴ位置情報をビットストリームに符号化する符号化装置であって、前記非ゼロ係数の水平位置を示す前記第１ＬＡＳＴ位置情報の水平成分と、前記非ゼロ係数の垂直位置を示す前記第１ＬＡＳＴ位置情報の垂直成分とを、第１の２値化信号と第２の２値化信号とにそれぞれ２値化する２値化部と、前記第１の２値化信号の一部である第１の部分信号と、前記第２の２値化信号の一部である第２の部分信号とを、第１の算術符号化によって、それぞれ符号化済み第１の部分信号と符号化済み第２の部分信号とに符号化し、かつ、前記第１の２値化信号の他の一部である第３の部分信号と、前記第２の２値化信号の他の一部である第４の部分信号とを、前記第１の算術符号化とは方法が異なる第２の算術符号化によって、それぞれ符号化済み第３の部分信号と符号化済み第４の部分信号とに符号化する算術符号化部と、前記ビットストリームにおいて、前記符号化済み第１の部分信号、前記符号化済み第２の部分信号、前記符号化済み第３の部分信号、および、前記符号化済み第４の部分信号の順で配置する配置部とを備え、前記復号装置は、第２画像に含まれる復号対象ブロック内の複数の係数の中で、予め定められた順番で最後の非ゼロ係数の水平位置および垂直位置を示す第２ＬＡＳＴ位置情報を復号する復号装置であって、第５の部分信号、第６の部分信号、第７の部分信号、および第８の部分信号をこの順に含むビットストリームを取得する取得部と、前記第５の部分信号と前記第７の部分信号とに対して、第１の算術復号を実行して、それぞれ復号済み第５の部分信号と復号済み第７の部分信号とを取得し、かつ、前記第６の部分信号と前記第８の部分信号とに対して、前記第１の算術復号とは方法が異なる第２の算術復号を実行して、それぞれ復号済み第６の部分信号と復号済み第８の部分信号とを取得する算術復号部と、前記復号済み第５の部分信号および前記復号済み第７の部分信号から、前記非ゼロ係数の水平位置を示す前記第２ＬＡＳＴ位置情報の水平成分を導出し、前記復号済み第６の部分信号および前記復号済み第８の部分信号から、前記非ゼロ係数の垂直位置を示す前記第２ＬＡＳＴ位置情報の垂直成分を導出する導出部と、を備える。

なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、装置、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

本発明の一態様に係る画像符号化方法は、ＬＡＳＴ位置情報を効率的に算術符号化および算術復号することができる。

図１は、想定技術に係る画像復号装置の構成の一例を示すブロック図である。 図２は、想定技術に係る画像復号方法の一例を示すフローチャートである。 図３Ａは、ブロックサイズが４ｘ４の場合におけるＬＡＳＴ位置情報の２値化信号の一例を示す図である。 図３Ｂは、ブロックサイズが８ｘ８の場合におけるＬＡＳＴ位置情報の２値化信号の例を示す図である。 図３Ｃは、ブロックサイズが１６ｘ１６の場合におけるＬＡＳＴ位置情報の２値化信号の例を示す図である。 図３Ｄは、ブロックサイズが３２ｘ３２の場合におけるＬＡＳＴ位置情報の２値化信号の例を示す図である。 図４は、コンテキスト適応算術復号処理を示すフローチャートである。 図５は、バイパス復号処理を示すフローチャートである。 図６は、正規化処理を示すフローチャートである。 図７は、実施の形態１に係る画像復号装置の機能構成を示すブロック図である。 図８Ａは、実施の形態１に係る画像復号装置の処理動作の一例を示すフローチャートである。 図８Ｂは、実施の形態１に係る画像復号装置の処理動作の他の一例を示すフローチャートである。 図９Ａは、実施の形態１に係る第２の復号部の処理動作の一例を示すフローチャートである。 図９Ｂは、実施の形態１におけるブロックサイズとプリフィックス部の最大長との関係の一例を示す図である。 図９Ｃは、実施の形態１におけるブロックサイズとプリフィックス部の最大長との関係の他の一例を示す図である。 図９Ｄは、実施の形態１におけるブロックサイズとライスパラメタとの関係の一例を示す図である。 図９Ｅは、実施の形態１におけるブロックサイズとライスパラメタとの関係の他の一例を示す図である。 図１０Ａは、ＲＰ値とプリフィックス部の最大長との決定方法の一例を示すフローチャートである。 図１０Ｂは、ＲＰ値とプリフィックス部の最大長との決定方法の他の一例を示すフローチャートである。 図１０Ｃは、ＲＰ値とプリフィックス部の最大長との決定方法の他の一例を示すフローチャートである。 図１０Ｄは、ＲＰ値とプリフィックス部の最大長との決定方法の他の一例を示すフローチャートである。 図１１Ａは、実施の形態１における算術復号処理の例を説明するための図である。 図１１Ｂは、比較例における算術復号処理の例を説明するための図である。 図１２は、実施の形態１の変形例に係る画像復号装置の構成の一例を示すブロック図である。 図１３は、実施の形態２に係る画像符号化装置の機能構成を示すブロック図である。 図１４Ａは、実施の形態２に係る画像符号化装置の処理動作の一例を示すフローチャートである。 図１４Ｂは、実施の形態２に係る画像符号化装置の処理動作の他の一例を示すフローチャートである。 図１５は、ブロックサイズが１６ｘ１６の場合におけるＬＡＳＴ位置情報の２値化信号の一例を示す図である。 図１６は、実施の形態２に係る画像符号化装置の構成の一例を示すブロック図である。 図１７は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムの全体構成図である。 図１８は、デジタル放送用システムの全体構成図である。 図１９は、テレビの構成例を示すブロック図である。 図２０は、光ディスクである記録メディアに情報の読み書きを行う情報再生／記録部の構成例を示すブロック図である。 図２１は、光ディスクである記録メディアの構造例を示す図である。 図２２Ａは、携帯電話の一例を示す図である。 図２２Ｂは、携帯電話の構成例を示すブロック図である。 図２３は、多重化データの構成を示す図である。 図２４は、各ストリームが多重化データにおいてどのように多重化されているかを模式的に示す図である。 図２５は、ＰＥＳパケット列に、ビデオストリームがどのように格納されるかを更に詳しく示した図である。 図２６は、多重化データにおけるＴＳパケットとソースパケットの構造を示す図である。 図２７は、ＰＭＴのデータ構成を示す図である。 図２８は、多重化データ情報の内部構成を示す図である。 図２９は、ストリーム属性情報の内部構成を示す図である。 図３０は、映像データを識別するステップを示す図である。 図３１は、各実施の形態の動画像符号化方法および動画像復号化方法を実現する集積回路の構成例を示すブロック図である。 図３２は、駆動周波数を切り替える構成を示す図である。 図３３は、映像データを識別し、駆動周波数を切り替えるステップを示す図である。 図３４は、映像データの規格と駆動周波数を対応づけたルックアップテーブルの一例を示す図である。 図３５Ａは、信号処理部のモジュールを共有化する構成の一例を示す図である。 図３５Ｂは、信号処理部のモジュールを共有化する構成の他の一例を示す図である。

（本発明の基礎となった知見）
本発明者らは、「背景技術」の欄において記載したＬＡＳＴ位置情報の算術符号化および算術復号に関して以下のことを見出した。

なお、以下において、ＬＡＳＴ位置情報は、対象ブロックに含まれる複数の係数の中で、予め定められた順番で最後の非ゼロ係数の水平方向および垂直方向の位置を示す。ここでは、ＬＡＳＴ位置情報は、水平成分（以下、「Ｘ成分」と呼ぶ）と垂直成分（以下、「Ｙ成分」と呼ぶ）とを含む。Ｘ成分は、対象ブロック内の水平方向の位置を示す。また、Ｙ成分は、対象ブロック内の垂直方向の位置を示す。

図１は、想定技術に係る画像復号装置１０００の構成の一例を示すブロック図である。また、図２は、想定技術に係る画像復号方法の一例を示すフローチャートである。図１に示すように、画像復号装置１０００は、第１の復号部１００１と、第２の復号部１００２と、復号制御部１００３と、復元部１００４とを備える。

画像復号装置１０００は、ＬＡＳＴ位置情報を含むビットストリームＢＳを取得する。そして、画像復号装置１０００は、ビットストリームＢＳを第１の復号部１００１と第２の復号部１００２と復号制御部１００３とに入力する。

復号制御部１００３は、取得したビットストリームＢＳ内の各信号がＬＡＳＴ位置情報のＸ成分かＹ成分かを管理する。

第１の復号部１００１は、ビットストリームＢＳに含まれるＬＡＳＴ位置情報のＸ成分のプリフィックス部を算術復号する（Ｓ１００１）。具体的には、第１の復号部１００１は、コンテキスト適応算術復号によって、Ｘ成分のプリフィックス部を復号する。ここで、プリフィックス部とは、Ｘ成分またはＹ成分の２値化信号の中で、コンテキスト適応算術符号化によって符号化される部分である。

次に、第１の復号部１００１は、Ｘ成分の２値化信号がサフィックス部を含むか否かを判定する（Ｓ１００２）。サフィックス部とは、Ｘ成分またはＹ成分の２値化信号の中で、バイパス符号化によって符号化される部分である。

これらのプリフィックス部およびサフィックス部は、例えば図３Ａ〜図３Ｄに示すように、Ｘ成分およびＹ成分の各値（以下、「Ｌａｓｔ値」とも呼ぶ）によって定まる。したがって、第１の復号部１００１は、予め定められた方法で、Ｘ成分の２値化信号がサフィックス部を含むか否かを判定することができる。

具体的には、例えば、変換ブロックのサイズ（以下、「変換サイズ」と呼ぶ）が４ｘ４の場合は図３Ａに示すように、Ｘ成分の２値化信号は、Ｌａｓｔ値に関わらず、プリフィックス部のみを含み、サフィックス部を含まない。したがって、第１の復号部１００１は、復号対象ブロックのサイズが４ｘ４の場合は、Ｘ成分の２値化信号がサフィックス部を含まないと判定する。

また例えば、変換サイズが８ｘ８の場合は図３Ｂに示すように、復号されたＸ成分の２値化信号の４ビット目までの２値シンボルの値のいずれかが「１」であるときに、第１の復号部１００１は、Ｘ成分の２値化信号がサフィックス部を含まないと判定する。一方、復号されたＸ成分の２値化信号の４ビット目までの２値シンボルの値の全てが「０」であるときに、第１の復号部１００１は、Ｘ成分の２値化信号が固定長２ビットのサフィックス部を含むと判定する。

また例えば、変換サイズが１６ｘ１６の場合は図３Ｃに示すように、復号されたＸ成分の２値化信号の８ビット目までの２値シンボルの値のいずれかが「１」であるときに、第１の復号部１００１は、Ｘ成分の２値化信号がサフィックス部を含まないと判定する。一方、復号されたＸ成分の２値化信号の８ビット目までの２値シンボルの値の全てが「０」であるときに、第１の復号部１００１は、Ｘ成分の２値化信号が固定長３ビットのサフィックス部を含むと判定する。

また例えば、変換サイズが３２ｘ３２の場合は図３Ｄに示すように、復号されたＸ成分の２値化信号の１６ビット目までの２値シンボルの値のいずれかが「１」であるときに、第１の復号部１００１は、Ｘ成分の２値化信号がサフィックス部を含まないと判定する。一方、復号されたＸ成分の２値化信号の１６ビット目までの２値シンボルの値の全てが「０」であるときに、第１の復号部１００１は、Ｘ成分の２値化信号が固定長４ビットのサフィックス部を含むと判定する。

ここで、Ｘ成分の２値化信号がサフィックス部を含む場合（Ｓ１００２でＹｅｓ）、第２の復号部１００２は、予め定められた固定長のビット数のサフィックス部を算術復号する（Ｓ１００３）。具体的には、第２の復号部１００２は、バイパス復号によって、Ｘ成分のサフィックス部を算術復号する。一方、Ｘ成分の２値化信号がサフィックス部を含まない場合（Ｓ１００２でＮｏ）、サフィックス部の復号処理はスキップされる。

復元部１００４は、復号されたプリフィックス部およびサフィックス部を用いて、ＬＡＳＴ位置情報のＸ成分を復元する（Ｓ１００４）。つまり、Ｘ成分の２値化信号がサフィックス部を含む場合は、復元部１００４は、復号されたプリフィックス部およびサフィックス部を含む２値化信号を多値化することによりＸ成分を復元する。一方、Ｘ成分の２値化信号がサフィックス部を含まない場合は、復号されたプリフィックス部を含む２値化信号を多値化することによりＸ成分を復元する。

次に、第１の復号部１００１は、ステップＳ１００１と同様に、ＬＡＳＴ位置情報のＹ成分のプリフィックス部を算術復号する（Ｓ１００５）。続いて、第１の復号部１００１は、ステップＳ１００２と同様に、Ｙ成分の２値化信号がサフィックス部を含むか否かを判定する（Ｓ１００６）。

ここで、Ｙ成分の２値化信号がサフィックス部を含む場合（Ｓ１００６でＹｅｓ）、第２の復号部１００２は、ステップＳ１００３と同様に、予め定められた固定長のサフィックス部を算術復号する（Ｓ１００７）。一方、Ｙ成分の２値化信号がサフィックス部を含まない場合（Ｓ１００６でＮｏ）、サフィックス部の復号処理はスキップされる。

最後に、復元部１００４は、ステップＳ１００４と同様に、ＬＡＳＴ位置情報のＹ成分を復元する（Ｓ１００８）。つまり、Ｙ成分の２値化信号がサフィックス部を含む場合は、復元部１００４は、復号されたプリフィックス部およびサフィックス部を含む２値化信号を多値化することによりＹ成分を復元する。一方、Ｙ成分の２値化信号がサフィックス部を含まない場合は、復号されたプリフィックス部を含む２値化信号を多値化することによりＹ成分を復元する。

以上のように、ＬＡＳＴ位置情報に含まれるＸ成分およびＹ成分が復元される。

次に、可変長符号化および可変長復号について説明する。Ｈ．２６４では、可変長符号化方法の１つとして、コンテキスト適応算術符号化（ＣＡＢＡＣ：Ｃｏｎｔｅｘｔ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｂｉｎａｒｙ Ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ）が用いられる。プリフィックス部は、このＣＡＢＡＣによって符号化される。一方、サフィックス部は、固定確率（例えば「０．５」）を用いた算術符号化であるバイパス符号化によって符号化される。そこで、コンテキスト適応算術復号処理およびバイパス復号処理について、図４〜図６を用いて説明する。

図４は、コンテキスト適応算術復号処理を示すフローチャートである。なお、この図４は、非特許文献１より抜粋した図面である。特に説明がない限り、図４の説明は、非特許文献１に記載の通りである。

算術復号処理では、まず、復号対象信号の信号種別に基づいて決められるコンテキスト（ｃｔｘＩｄｘ）が入力される。

次に、ステップＳ２００１において、以下の処理が行われる。

まず、現在の算術復号の状態を示す第１のパラメタｃｏｄＩＲａｎｇｅから、ｑＣｏｄＩＲａｎｇｅＩｄｘを算出する。さらに、ｃｔｘＩｄｘに対応した状態値であるｐＳｔａｔｅＩｄｘを取得する。そして、テーブル（ｒａｎｇｅＴａｂｌｅＬＰＳ）を参照することにより、その２つの値（ｑＣｏｄＩＲａｎｇｅＩｄｘおよびｐＳｔａｔｅＩｄｘ）に対応するｃｏｄＩＲａｎｇｅＬＰＳを取得する。

なお、このｃｏｄＩＲａｎｇｅＬＰＳは、算術復号の状態を示す第１のパラメタｃｏｄＩＲａｎｇｅに対してＬＰＳが発生した場合の算術復号の状態を示す。ＬＰＳは、シンボル「０」および「１」のうち発生確率が低い側のシンボルを指し示す。

さらに、ｃｏｄＩＲａｎｇｅに、現在のｃｏｄＩＲａｎｇｅから前述のｃｏｄＩＲａｎｇｅＬＰＳを減算した値をセットする。

次に、ステップＳ２００２において、ｃｏｄＩＲａｎｇｅと、算術復号の状態を示す第２のパラメタｃｏｄＩＯｆｆｓｅｔとを比較する。

ここで、ｃｏｄＩＯｆｆｓｅｔがｃｏｄＩＲａｎｇｅと等しいか大きい場合には（Ｓ２００２でＹｅｓ）、ステップＳ２００３において、以下の処理が行われる。

まず、ＬＰＳが発生したと判断し、復号出力値であるｂｉｎＶａｌに、ｖａｌＭＰＳと異なる値（ｖａｌＭＰＳ＝１の場合は「０」、ｖａｌＭＰＳ＝０の場合は「１」）をセットする。ｖａｌＭＰＳは、ＭＰＳの具体的な値（「０」または「１」）を示す。また、ＭＰＳは、２値シンボルの値「０」および「１」のうち発生確率が高い側の２値シンボルを指し示す。

また、算術復号の状態を示す第２のパラメタｃｏｄＩＯｆｆｓｅｔに、現在のｃｏｄＩＯｆｆｓｅｔからｃｏｄＩＲａｎｇｅを減算した値をセットする。さらに、算術復号の状態を示す第１のパラメタｃｏｄＩＲａｎｇｅに、ステップＳ２００１でセットしたｃｏｄＩＲａｎｇｅＬＰＳの値をセットする。

次に、ステップＳ２００５において、ｐＳｔａｔｅＩｄｘの値が「０」であるか否かを判定する。

ここで、ｐＳｔａｔｅＩｄｘの値が「０」である場合（ステップＳ２００５でＹｅｓ）、ＬＰＳの確率がＭＰＳの確率を上回ることを示しているので、ｖａｌＭＰＳの値を入れ替える（ｖａｌＭＰＳ＝１の場合は「０」、ｖａｌＭＰＳ＝０の場合は「１」を設定する）（ステップＳ２００６）。一方、ｐＳｔａｔｅＩｄｘ値が「０」でない場合（ステップＳ２００５でＮｏ）、ｐＳｔａｔｅＩｄｘの値を、ＬＰＳが発生した場合に参照する変換テーブルｔｒａｎｓＩｄｘＬＰＳに基づいて更新する（ステップＳ２００７）。

また、ｃｏｄＩＯｆｆｓｅｔがｃｏｄＩＲａｎｇｅより小さい場合には（Ｓ２００２でＮｏ）、ＭＰＳが発生したと判断し、復号出力値であるｂｉｎＶａｌに、ｖａｌＭＰＳをセットし、ｐＳｔａｔｅＩｄｘの値をＭＰＳが発生した場合に参照する変換テーブルｔｒａｎｓＩｄｘＭＰＳに基づいて更新する（ステップＳ２００４）。

最後に、正規化処理（ＲｅｎｏｒｍＤ）を行い（ステップＳ２００８）、算術復号を終了する。

このようにコンテキスト適応算術復号処理では、２値シンボルの発生確率であるシンボル発生確率をコンテキストインデックスに対応づけて複数保持する。そして、条件（例えば隣接ブロックの値）に応じてコンテキストを切り替えるため、処理の順番を維持する必要がある。

図５は、バイパス復号処理を示すフローチャートである。なお、この図５は、非特許文献１より抜粋した図面である。特に説明がない限り、図５の説明は、非特許文献１に記載の通りである。

まず、現在の算術復号の状態を示す第２のパラメタｃｏｄＩＯｆｆｓｅｔを左シフト（２倍）する。さらに、ビットストリームから１ビット読出し、その読出しビットが「１」であれば、さらにｃｏｄＩＯｆｆｓｅｔに１を加算する（Ｓ３００１）。

次に、ｃｏｄＩＯｆｆｓｅｔが算術復号の状態を示す第１のパラメタｃｏｄＩＲａｎｇｅと等しいもしくは大きい場合には（Ｓ３００２でＹｅｓ）、復号出力値であるｂｉｎＶａｌに「１」をセットし、ｃｏｄＩＯｆｆｓｅｔに、現在のｃｏｄＩＯｆｆｓｅｔからｃｏｄＩＲａｎｇｅを減算した値をセットする（ステップＳ３００３）。一方、ｃｏｄＩＯｆｆｓｅｔが算術復号の状態を示す第１のパラメタｃｏｄＩＲａｎｇｅより小さい場合には（Ｓ３００２でＮｏ）、復号出力値であるｂｉｎＶａｌに「０」をセットする（ステップＳ３００４）。

図６は、図４のステップＳ２００８で示した正規化処理（ＲｅｎｏｒｍＤ）を詳しく説明するためのフローチャートである。この図６は、非特許文献１より抜粋した図面である。特に説明がない限り、図６の説明は、非特許文献１に記載の通りである。

算術復号の状態を示す第１のパラメタｃｏｄＩＲａｎｇｅが０ｘ１００（１６進：２５６（１０進））よりも小さくなった場合には（Ｓ４００１でＹｅｓ）、ｃｏｄＩＲａｎｇｅを左シフト（２倍）する。さらに、算術復号の状態を示す第２のパラメタｃｏｄＩＯｆｆｓｅｔを左シフト（２倍）する。さらに、ビットストリームから１ビット読出し、その読出しビットが「１」であれば、さらにｃｏｄＩＯｆｆｓｅｔに１を加算する（Ｓ４００２）。

このステップＳ４００２の処理によって、最終的にｃｏｄＩＲａｎｇｅが２５６以上になったときに（Ｓ４００１でＮｏ）、正規化処理を終了する。

以上のように、算術復号は行われる。

しかしながら、上記の想定技術において、ＬＡＳＴ位置情報に含まれるＸ成分およびＹ成分は順番に復号されている。つまり、ビットストリーム内には、Ｘ成分とＹ成分とが順に配置されている。したがって、ＬＡＳＴ位置情報を算術復号する時には、コンテキスト適応算術復号とバイパス復号とが交互に実行される。すなわち、算術復号方法の切り替えが多く、効率的にＬＡＳＴ位置情報を算術復号することが難しい。

そこで、本発明の一態様に係る画像符号化方法は、符号化対象ブロックに含まれる複数の係数の中で、予め定められた順番で最後の非ゼロ係数の水平方向および垂直方向の位置を示すＬＡＳＴ位置情報を符号化する画像符号化方法であって、前記ＬＡＳＴ位置情報に含まれる水平成分および垂直成分の一方である第１の成分と、前記水平成分および前記垂直成分の他方である第２の成分とを２値化することにより、第１の２値化信号と第２の２値化信号とをそれぞれ生成する２値化ステップと、前記第１の２値化信号の一部である第１の部分信号と、前記第２の２値化信号の一部である第２の部分信号とを、第１の算術符号化よって符号化し、かつ、前記第１の２値化信号の他の一部である第３の部分信号と、前記第２の２値化信号の他の一部である第４の部分信号とを、前記第１の算術符号化とは方法が異なる第２の算術符号化によって符号化する算術符号化ステップと、符号化された第１の部分信号、符号化された第２の部分信号、符号化された第３の部分信号、および、符号化された第４の部分信号をビットストリーム内に配置する配置ステップとを含み、前記配置ステップでは、（i）前記符号化された第１の部分信号の次に、前記符号化された第２の部分信号を配置する、または、（ii）前記符号化された第３の部分信号の次に、前記符号化された第４の部分信号を配置する。

これによれば、ある符号化された部分信号の次に、その部分信号と同一の算術符号化によって符号化された部分信号がビットストリーム内に配置される。したがって、算術符号化されたＬＡＳＴ位置情報が復号される際に、異なる方法で算術符号化された複数の部分信号が交互に配置される場合よりも、算術復号の方法の切り替えを減らすことができる。つまり、ＬＡＳＴ位置情報を効率的に復号することが可能なビットストリームを出力することができる。

例えば、前記第１の算術符号化は、符号化済み信号に基づいて更新された変動確率を用いるコンテキスト適応算術符号化であり、前記配置ステップでは、前記符号化された第１の部分信号の次に、前記符号化された第２の部分信号を配置してもよい。

これによれば、第１の算術符号化としてコンテキスト適応算術符号化を用いることができる。したがって、２つの符号化された部分信号を、連続して効率的にコンテキスト適応算術復号によって復号することが可能なビットストリームを出力することができる。

例えば、前記第２の算術符号化は、固定確率を用いるバイパス符号化であり、前記配置ステップでは、前記符号化された第３の部分信号の次に、前記符号化された第４の部分信号を配置してもよい。

これによれば、第１の算術符号化としてバイパス符号化を用いることができる。なお、バイパス復号では、変動確率が用いられないので並列処理が容易となる。したがって、２つの符号化された部分信号を、連続してまたは並列して効率的にバイパス復号することが可能なビットストリームを出力することができる。

例えば、前記第１の算術符号化は、符号化済み信号に基づいて更新された変動確率を用いるコンテキスト適応算術符号化であり、前記第２の算術符号化は、固定確率を用いるバイパス符号化であり、前記配置ステップでは、前記符号化された第１の部分信号、前記符号化された第２の部分信号、前記符号化された第３の部分信号および前記符号化された第４の部分信号を、前記符号化された第１の部分信号、前記符号化された第２の部分信号、前記符号化された第３の部分信号および前記符号化された第４の部分信号の順で前記ビットストリーム内に配置してもよい。

これによれば、コンテキスト適応算術符号化によって符号化された２つの部分信号の次に、バイパス符号化によって符号化された２つの部分信号を配置することができる。したがって、ＬＡＳＴ位置情報が復号される際に、さらに算術復号の方法の切り替えを減らすことができる。つまり、ＬＡＳＴ位置情報をより効率的に復号することが可能なビットストリームを出力することができる。

例えば、前記第１の算術符号化は、符号化済み信号に基づいて更新された変動確率を用いるコンテキスト適応算術符号化であり、前記第２の算術符号化は、固定確率を用いるバイパス符号化であり、前記配置ステップでは、前記符号化された第１の部分信号、前記符号化された第２の部分信号、前記符号化された第３の部分信号および前記符号化された第４の部分信号を、前記符号化された第１の部分信号、前記符号化された第２の部分信号、前記符号化された第４の部分信号および前記符号化された第３の部分信号の順で前記ビットストリーム内に配置してもよい。

これによれば、コンテキスト適応算術符号化によって符号化された２つの部分信号の次に、バイパス符号化によって符号化された２つの部分信号を配置することができる。したがって、ＬＡＳＴ位置情報が復号される際に、さらに算術復号の方法の切り替えを減らすことができる。つまり、ＬＡＳＴ位置情報をより効率的に復号することが可能なビットストリームを出力することができる。

また、これによれば、符号化された第２の部分信号の次に、符号化された第４の部分信号が配置されるので、第２の２値化信号を一連の復号処理によって得ることが可能なビットストリームを出力することができる。

例えば、前記画像符号化方法は、さらに、第１規格に準拠する第１符号化処理、または第２規格に準拠する第２符号化処理に、符号化処理を切り替える切り替えステップと、切り替えられた前記符号化処理が準拠する前記第１規格または前記第２規格を示す識別情報をビットストリームに付加する付加ステップとを含み、前記符号化処理が前記第１符号化処理に切り替えられた場合に、前記第１符号化処理として、前記２値化ステップと、前記算術符号化ステップと、前記配置ステップとが行われてもよい。

これによれば、第１規格に準拠する第１符号化処理と第２規格に準拠する第２符号化処理とを切り替えることが可能となる。

また、本発明の一態様に係る画像復号方法は、復号対象ブロックに含まれる複数の係数の中で、予め定められた順番で最後の非ゼロ係数の水平方向および垂直方向の位置を示すＬＡＳＴ位置情報を復号する画像復号方法であって、ビットストリームに含まれる、符号化された第１の部分信号および符号化された第２の部分信号を、第１の算術復号によって復号し、かつ、前記ビットストリームに含まれる、符号化された第３の部分信号および符号化された第４の部分信号を、前記第１の算術復号とは方法が異なる第２の算術復号によって復号する算術復号ステップと、前記第１の部分信号および前記第３の部分信号からなる第１の２値化信号を多値化することにより、前記ＬＡＳＴ位置情報に含まれる水平成分および垂直成分の一方である第１の成分を復元し、かつ、前記第２の部分信号および前記第４の部分信号からなる第２の２値化信号を多値化することにより、前記水平成分および前記垂直成分の他方である第２の成分を復元する復元ステップとを含み、前記ビットストリームには、（i）前記符号化された第１の部分信号の次に、前記符号化された第２の部分信号が配置されている、または、（ii）前記符号化された第３の部分信号の次に、前記符号化された第４の部分信号が配置されている。

これによれば、ある符号化された部分信号の次に、その部分信号と同一の算術符号化によって符号化された部分信号が配置されたビットストリームを復号することによりＬＡＳＴ位置情報を復元することができる。したがって、異なる方法で算術符号化された複数の部分信号が交互に配置されたビットストリームを復号する場合よりも、算術復号の方法の切り替えを減らすことができる。つまり、ＬＡＳＴ位置情報を効率的に復号することができる。

例えば、前記ビットストリームには、前記符号化された第１の部分信号の次に、前記符号化された第２の部分信号が配置されており、前記第１の算術復号は、復号済み信号に基づいて更新された変動確率を用いるコンテキスト適応算術復号であってもよい。

これによれば、第１の算術復号としてコンテキスト適応算術復号を用いることができる。したがって、２つの符号化された部分信号を、連続して効率的にコンテキスト適応算術復号によって復号することができる。

例えば、前記ビットストリームには、前記符号化された第３の部分信号の次に、前記符号化された第４の部分信号が配置されており、前記第２の算術復号は、固定確率を用いるバイパス復号であってもよい。

これによれば、第１の算術復号としてバイパス復号を用いることができる。なお、バイパス復号では、変動確率が用いられないので並列処理が容易となる。したがって、２つの符号化された部分信号を、連続してまたは並列して効率的にバイパス復号することができる。

例えば、前記ビットストリームには、前記符号化された第１の部分信号、前記符号化された第２の部分信号、前記符号化された第３の部分信号および前記符号化された第４の部分信号が、前記符号化された第１の部分信号、前記符号化された第２の部分信号、前記符号化された第３の部分信号および前記符号化された第４の部分信号の順で配置されており、前記第１の算術復号は、復号済み信号に基づいて更新された変動確率を用いるコンテキスト適応算術復号であり、前記第２の算術復号は、固定確率を用いるバイパス復号であってもよい。

これによれば、コンテキスト適応算術符号化によって符号化された２つの部分信号の次に、バイパス符号化によって符号化された２つの部分信号が配置されたビットストリームを復号することができる。したがって、ＬＡＳＴ位置情報を復号する際に、さらに算術復号の方法の切り替えを減らすことができ、ＬＡＳＴ位置情報をより効率的に復号することができる。

例えば、前記ビットストリームには、前記符号化された第１の部分信号、前記符号化された第２の部分信号、前記符号化された第３の部分信号および前記符号化された第４の部分信号が、前記符号化された第１の部分信号、前記符号化された第２の部分信号、前記符号化された第４の部分信号および前記符号化された第３の部分信号の順で配置されており、前記第１の算術復号は、復号済み信号に基づいて更新された変動確率を用いるコンテキスト適応算術復号であり、前記第２の算術復号は、固定確率を用いるバイパス復号であってもよい。

これによれば、コンテキスト適応算術符号化によって符号化された２つの部分信号の次に、バイパス符号化によって符号化された２つの部分信号が配置されたビットストリームを復号することができる。したがって、ＬＡＳＴ位置情報を復号する際に、さらに算術復号の方法の切り替えを減らすことができ、ＬＡＳＴ位置情報をより効率的に復号することができる。

また、これによれば、符号化された第２の部分信号の次に、符号化された第４の部分信号が配置されたビットストリームが復号されるので、第２の２値化信号を一連の復号処理によって得ることができる。

例えば、前記画像復号方法は、さらに、ビットストリームに付加された第１規格または第２規格を示す識別情報に応じて、前記第１規格に準拠する第１復号処理、または前記第２規格に準拠する第２復号処理に、復号処理を切り替える切り替えステップを含み、前記復号処理が第１復号処理に切り替えられた場合に、前記第１復号処理として、前記算術復号ステップと、前記復元ステップとが行われてもよい。

これによれば、第１規格に準拠する第１復号処理と第２規格に準拠する第２復号処理とを切り替えることが可能となる。

なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、装置、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

以下、実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示す。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、請求の範囲を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

（実施の形態１）
図７は、実施の形態１に係る画像復号装置１００の機能構成を示すブロック図である。この画像復号装置１００は、ＬＡＳＴ位置情報を復号する。ここでは、符号化されたＬＡＳＴ位置情報が、符号化された第１の部分信号、符号化された第２の部分信号、符号化された第３の部分信号および符号化された第４の部分信号を含む場合について説明する。

図７に示すように、画像復号装置１００は、算術復号部１１０と、復元部１０４とを備える。算術復号部１１０は、第１の復号部１０１と、第２の復号部１０２と、復号制御部１０３とを有する。

画像復号装置１００は、符号化されたＬＡＳＴ位置情報を含むビットストリームＢＳを取得する。

なお、ビットストリームＢＳは、符号化された第３の部分信号または符号化された第４の部分信号を含まない場合もある。例えば、復号対象ブロックが所定サイズよりも小さい場合、あるいは、ＬＡＳＴ位置情報に含まれる第１の成分または第２の成分の値（Ｌａｓｔ値）が所定値よりも小さい場合には、ビットストリームＢＳは、符号化された第３の部分信号または符号化された第４の部分信号を含まない。

符号化された第１の部分信号および符号化された第２の部分信号の各々は、例えば、コンテキスト適応算術符号化によって符号化されたプリフィックス部に相当する。また、符号化された第３の部分信号および符号化された第４の部分信号の各々は、例えば、バイパス符号化によって符号化されたサフィックス部に相当する。

ここでは、ビットストリームＢＳには、符号化された第２の部分信号が、符号化された第１の部分信号の次に配置されている、または、符号化された第４の部分信号が、符号化された第３の部分信号の次に配置されている。

具体的には、ビットストリームＢＳには、例えば、符号化された第１の部分信号、符号化された第２の部分信号、符号化された第３の部分信号および符号化された第４の部分信号が、符号化された第１の部分信号、符号化された第２の部分信号、符号化された第３の部分信号および符号化された第４の部分信号の順で配置される。また、ビットストリームＢＳには、例えば、符号化された第１の部分信号、符号化された第２の部分信号、符号化された第３の部分信号および符号化された第４の部分信号が、符号化された第１の部分信号、符号化された第２の部分信号、符号化された第４の部分信号および符号化された第３の部分信号の順で配置されてもよい。

第１の復号部１０１は、符号化された第１の部分信号および符号化された第２の部分信号を第１の算術復号によって復号する。第１の算術復号は、例えば、復号済み信号に基づいて更新された変動確率を用いるコンテキスト適応算術復号である。この場合、第１の復号部１０１は、符号化された第１の部分信号および符号化された第２の部分信号をコンテキスト適応算術復号によって復号する。なお、第１の算術復号は、コンテキスト適応算術復号でなくてもよい。

第２の復号部１０２は、符号化された第３の部分信号および符号化された第４の部分信号を、第２の算術復号によって復号する。例えば、第２の算術復号は、固定確率を用いるバイパス復号である。この場合、第２の復号部１０２は、符号化された第３の部分信号および符号化された第４の部分信号をバイパス復号によって復号する。このとき、第２の復号部１０２は、符号化された第３の部分信号および符号化された第４の部分信号を並列に復号してもよい。

なお、第２の算術復号は、バイパス復号でなくてもよい。つまり、第１の算術復号の方法と第２の算術復号の方法とが異なればよい。

復号制御部１０３は、ビットストリームＢＳ内の各部がＬＡＳＴ位置情報のＸ成分であるかＹ成分であるかを管理する。なお、復号制御部１０３は、算術復号部１１０に含まれなくてもよい。つまり、画像復号装置１００は、復号制御部１０３を備えなくてもよい。この場合は、第１の復号部１０１および第２の復号部１０２が、Ｘ成分およびＹ成分を管理すればよい。

復元部１０４は、第１の部分信号および第３の部分信号を含む第１の２値化信号を多値化することにより、ＬＡＳＴ位置情報に含まれる水平成分および垂直成分の一方である第１の成分を復元する。また、復元部１０４は、第２の部分信号および第４の部分信号を含む第２の２値化信号を多値化することにより、ＬＡＳＴ位置情報に含まれる水平成分および垂直成分の他方である第２の成分を復元する。

次に、以上のように構成された画像復号装置１００の動作について、図８Ａおよび図８Ｂを用いて詳しく説明する。

以下では、第１の成分がＸ成分であり、第２の成分がＹ成分であるとする。また、第１の部分信号および第２の部分信号がプリフィックス部であり、第３の部分信号および第４の部分信号がサフィックス部であるとする。また、Ｘ成分のサフィックスフラグおよびＹ成分のサフィックスフラグには、初期値として、「ＯＦＦ」が設定されているとする。なお、サフィックスフラグは、ＬＡＳＴ位置情報の各成分の２値化信号にサフィックス部が含まれているか否かを示す内部フラグである。

図８Ａは、実施の形態１に係る画像復号装置１００の処理動作の一例を示すフローチャートである。図８Ａにおいて、ビットストリームＢＳには、符号化されたＸ成分のプリフィックス部、符号化されたＹ成分のプリフィックス部、符号化されたＸ成分のサフィックス部および符号化されたＹ成分のサフィックス部が、符号化されたＸ成分のプリフィックス部、符号化されたＹ成分のプリフィックス部、符号化されたＸ成分のサフィックス部および符号化されたＹ成分のサフィックス部の順で連続して配置される。なお、各成分のサフィックス部は、各成分の値によってはビットストリームＢＳに含まれない場合がある。

まず、第１の復号部１０１は、ビットストリームＢＳから、符号化されたＸ成分のプリフィックス部をコンテキスト適応算術復号によって復号する（Ｓ１０１）。例えば、第１の復号部１０１は、予め定められた最大長まで、または、「１」が復号されるまで、符号化されたプリフィックス部を１ビットずつ算術復号していく。

次に、第１の復号部１０１は、Ｘ成分の２値化信号がサフィックス部を含むか否かを判定する（Ｓ１０２）。例えば、プリフィックス部が予め定められた最大長を有し、かつ、プリフィックス部に含まれる２値シンボルの値の全てが「０」である場合に、第１の復号部１０１は、Ｘ成分の２値化信号がサフィックス部を含むと判定する。

なお、このプリフィックス部の最大長は、例えば変換サイズに応じて予め定められる。例えば、プリフィックス部の最大長は、図９Ｂまたは図９Ｃのように定められる。

ここで、Ｘ成分の２値化信号がサフィックス部を含む場合（Ｓ１０２でＹｅｓ）、第１の復号部１０１は、Ｘ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」を設定する（Ｓ１０３）。一方、Ｘ成分の２値化信号がサフィックス部を含まない場合には（Ｓ１０２でＮｏ）第１の復号部１０１は、Ｘ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」を設定しない。つまり、Ｘ成分のサフィックスフラグには、初期値である「ＯＦＦ」が設定されたままとなる。なお、第１の復号部１０１は、ここでＸ成分のサフィックスフラグに「ＯＦＦ」を設定してもよい。

次に、第１の復号部１０１は、符号化されたＸ成分のプリフィックス部に続いて配置された、符号化されたＹ成分のプリフィックス部をコンテキスト適応算術復号によって復号する（Ｓ１０４）。具体的には、第１の復号部１０１は、Ｘ成分のプリフィックス部の復号と同様に、Ｙ成分のプリフィックス部を復号する。

続いて、第１の復号部１０１は、Ｙ成分の２値化信号がサフィックス部を含むか否かを判定する（Ｓ１０５）。具体的には、第１の復号部１０１は、Ｘ成分の２値化信号がサフィックス部を含むか否かの判定と同様に、Ｙ成分の２値化信号がサフィックス部を含むか否かを判定する。

ここで、Ｙ成分の２値化信号がサフィックス部を含む場合（Ｓ１０５でＹｅｓ）、第１の復号部１０１は、Ｙ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」を設定する（Ｓ１０６）。一方、Ｙ成分の２値化信号がサフィックス部を含まない場合には（Ｓ１０５でＮｏ）第１の復号部１０１は、Ｙ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」を設定しない。

次に、第２の復号部１０２は、Ｘ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」が設定されているか否かを判定する（Ｓ１０７）。ここで、Ｘ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」が設定されている場合（Ｓ１０７でＹｅｓ）、第２の復号部１０２は、符号化されたＹ成分のプリフィックス部に続いて配置された、符号化されたＸ成分のサフィックス部をバイパス復号によって復号する（Ｓ１０８）。一方、Ｘ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」が設定されていない場合（Ｓ１０７でＮｏ）、ステップＳ１０８はスキップされる。

復元部１０４は、プリフィックス部およびサフィックス部の両方を含む、または、プリフィックス部のみを含むＸ成分の２値化信号を多値化することにより、ＬＡＳＴ位置情報のＸ成分を復元する（Ｓ１０９）。例えば図３ＢのようにＸ成分の値が２値化される場合、復元部１０４は、２値化信号「００００１０」を多値化することにより、Ｘ成分の値「５」を復元する。

次に、第２の復号部１０２は、Ｙ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」が設定されているか否かを判定する（Ｓ１１０）。ここで、Ｙ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」が設定されている場合（Ｓ１１０でＹｅｓ）、第２の復号部１０２は、符号化されたＸ成分のサフィックス部に続いて配置された、または、符号化されたＹ成分のプリフィックス部に続いて配置された、符号化されたＹ成分のサフィックス部をバイパス復号によって復号する（Ｓ１１１）。一方、Ｙ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」が設定されていない場合（Ｓ１１０でＮｏ）、ステップＳ１１１はスキップされる。

最後に、復元部１０４は、プリフィックス部およびサフィックス部の両方を含む、または、プリフィックス部のみを含むＹ成分の２値化信号を多値化することにより、ＬＡＳＴ位置情報のＹ成分を復元する（Ｓ１１２）。

なお、図８Ａでは、第２の復号部１０２は、Ｘ成分のサフィックス部の復号（Ｓ１０８）の後に、Ｙ成分のサフィックス部の復号（Ｓ１１１）を行っていたが、Ｘ成分のサフィックス部の復号とＹ成分のサフィックス部の復号とを並列に行ってもよい。これにより、第２の復号部１０２は、ＬＡＳＴ位置情報の算術復号処理を高速化することができる。

次に、図８Ａとは異なる順番でビットストリーム内に、各成分のプリフィックス部およびサフィックス部が配置される場合について説明する。

図８Ｂは、実施の形態１に係る画像復号装置１００の処理動作の他の一例を示すフローチャートである。なお、図８Ｂにおいて、図８Ａと同じ符号が付されたステップの処理は、原則として図８Ａで説明した処理と同じである。

また、図８Ｂにおいて、ビットストリームＢＳには、符号化されたＸ成分のプリフィックス部、符号化されたＹ成分のプリフィックス部、符号化されたＸ成分のサフィックス部および符号化されたＹ成分のサフィックス部が、符号化されたＸ成分のプリフィックス部、符号化されたＹ成分のプリフィックス部、符号化されたＹ成分のサフィックス部および符号化されたＸ成分のサフィックス部の順で連続して配置される。なお、図８Ａの場合と同様に、各成分のサフィックス部は、各成分の値によってはビットストリームＢＳに含まれない場合がある。

まず、第１の復号部１０１は、符号化されたＸ成分のプリフィックス部をコンテキスト適応算術復号によって復号する（Ｓ１０１）。そして、第１の復号部１０１は、Ｘ成分の２値化信号がサフィックス部を含むか否かを判定する（Ｓ１０２）。

ここで、Ｘ成分の２値化信号がサフィックス部を含む場合（Ｓ１０２でＹｅｓ）、第１の復号部１０１は、Ｘ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」を設定する（Ｓ１０３）。一方、Ｘ成分の２値化信号がサフィックス部を含まない場合（Ｓ１０２でＮｏ）、第１の復号部１０１は、Ｘ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」を設定しない。

次に、第１の復号部１０１は、符号化されたＸ成分のプリフィックス部に続いて配置された、符号化されたＹ成分のプリフィックス部をコンテキスト適応算術復号によって復号する（Ｓ１０４）。そして、第１の復号部１０１は、Ｙ成分の２値化信号がサフィックス部を含むか否かを判定する（Ｓ１０５）。

ここで、Ｙ成分の２値化信号がサフィックス部を含む場合（Ｓ１０５でＹｅｓ）、第２の復号部１０２は、符号化されたＹ成分のプリフィックス部に続いて配置された、符号化されたＹ成分のサフィックス部をバイパス復号によって復号する（Ｓ１１１）。一方、Ｙ成分の２値化信号がサフィックス部を含まない場合（Ｓ１０５でＮｏ）、ステップＳ１１１はスキップされる。

次に、復元部１０４は、プリフィックス部およびサフィックス部の両方を含む、または、プリフィックス部のみを含むＹ成分の２値化信号を多値化することにより、ＬＡＳＴ位置情報のＹ成分を復元する（Ｓ１１２）。

その後、第２の復号部１０２は、Ｘ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」が設定されているか否かを判定する（Ｓ１０７）。ここで、Ｘ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」が設定されている場合（Ｓ１０７でＹｅｓ）、第２の復号部１０２は、符号化されたＹ成分のプリフィックス部またはサフィックス部に続いて配置された、符号化されたＸ成分のサフィックス部をバイパス復号によって復号する（Ｓ１０８）。一方、Ｘ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」が設定されていない場合（Ｓ１０７でＮｏ）、ステップＳ１０８はスキップされる。

最後に、復元部１０４は、プリフィックス部およびサフィックス部の両方を含む、または、プリフィックス部のみを含むＸ成分の２値化信号を多値化することにより、ＬＡＳＴ位置情報のＸ成分を復元する（Ｓ１０９）。

このように、Ｙ成分のプリフィックス部およびサフィックス部を連続して復号することにより、Ｙ成分の２値化信号がサフィックス部を含むか否かを示す情報（ここではＹ成分のサフィックスフラグ）をメモリ保持せずに、Ｙ成分を復元することができる。したがって、メモリの必要量を削減することができる。

なお、図８Ａおよび図８Ｂのフローチャートにおいて、Ｘ成分およびＹ成分の２値化信号がサフィックス部を含むことが、例えばビットストリームに含まれる情報に基づいて、予め判定されている場合には、サフィックス部の判定処理（Ｓ１０２、Ｓ１０５）、サフィックスフラグの設定処理（Ｓ１０３、Ｓ１０６）、および、サフィックスフラグの判定処理（Ｓ１０７、Ｓ１１０）は実行されなくてもよい。

次に、符号化されたＸ成分およびＹ成分のサフィックス部の復号処理（Ｓ１０８、Ｓ１１１）の一例について説明する。ここでは、サフィックス部が、ゴロム−ライス符号によって２値化されている場合について説明する。

ゴロム−ライス符号では、サフィックス部の長さは、固定長ではない。サフィックス部は、前半部分と後半部分との２部分に分けられる。

後半部分は、ライスパラメタ（以下、「ＲＰ」と呼ぶ）が示す長さを有する固定長部分である。

前半部分は、２のＲＰ乗（２ＲＰ）で表現できる数（例えば、ＲＰが「２」の場合は「４」）の単位で増加する「１」と、最後のビット位置に設定される「０」とで表現される。つまり、ＲＰが「２」の場合、前半部分の長さは、０、０、０、０、１０、１０、１０、１０、１１０、１１０、１１０、１１０、・・・というように、２のＲＰ乗の単位ごとに１ビットずつ増加する。

なお、ここでは、サフィックス部が表現すべき情報量が既に分かっているため、前半部分が最大長となる場合には、前半部分の最後の「０」を省略することができる。例えば、ＲＰが「２」であり、かつ、最大の情報量が「１２」である場合、前半部分は、０、０、０、０、１０、１０、１０、１０、１１、１１、１１、１１のいずれかで表現することができる。このように、前半部分の最後の「０」を省略することにより、２値化信号の符号量を１ビット削減することができる。

この最大の情報量は、変換サイズの長さと、プリフィックス部の長さとの差分であらわすことができる。これにより、冗長なビットを削減することができる。

また、このＲＰは、例えば図９Ｄまたは図９Ｅのように変換サイズに対して予め定められればよい。これにより、変換サイズに応じて適切な長さの２値化信号でサフィックス部を表現することが可能となり、符号化効率を向上させることができる。

このようにゴロム−ライス符号によって２値化されたサフィックス部を復号する場合の第２の復号部１０２の動作について図９Ａを用いて説明する。図９Ａは、実施の形態１に係る第２の復号部１０２の処理動作の一例を示すフローチャートである。

まず、第２の復号部１０２は、ＲＰ値を設定する（Ｓ２０１）。具体的には、第２の復号部１０２は、例えば、予め定められたテーブルを参照して、ＲＰ値を設定する。この場合の、予め定められたテーブルは、例えば、図９Ｄまたは図９Ｅに示すテーブルである。

なお、第２の復号部１０２は、テーブル参照せずに、ＲＰ値を設定してもよい。このＲＰ値の設定については、図１０Ａ〜図１０Ｄを用いて後で詳しく説明する。

次に、第２の復号部１０２は、Ｍａｘ値を設定する（Ｓ２０２）。ここで、Ｍａｘ値とは、ゴロム−ライス符号の前半部分の長さの最大値を示す。つまり、Ｍａｘ値は、Ｌａｓｔ値の最大値からプリフィックス部の最大長を引いた値を表現できる最短の２値化信号の長さを示す。したがって、第２の復号部１０２は、Ｌａｓｔ値の最大値からプリフィックス部の長さを減算し、減算して得られた値を２のＲＰ乗で割る、もしくはＲＰビットだけ右シフト演算することにより、Ｍａｘ値を導出する。

なお、プリフィックス部の最大長は、図９Ｂまたは図９Ｃに示すように、変換サイズに応じて変えられてもよい。

次に、第２の復号部１０２は、ビットストリームＢＳから、ゴロム−ライス符号の１ビット分をバイパス復号によって復号し、カウント値（初期値は「０」）を１だけインクリメントする（Ｓ２０３）。

ここで、復号された１ビット分の信号が「０」である場合（Ｓ２０４でＹｅｓ）、ゴロム−ライス符号の前半部分の復号を終了し、ステップＳ２０６へ進む。

一方、復号された信号が「０」ではない（「１」である）場合（Ｓ２０４でＮｏ）、カウント値がＭａｘ値と同じであるかどうかを判定する（Ｓ２０５）。ここで、カウント値がＭａｘ値と同じではない場合（Ｓ２０５でＮｏ）、ステップＳ２０３に戻る。すなわち、第２の復号部１０２は、ゴロム−ライス符号の次の１ビット分をバイパス復号によって復号する。

一方、カウント値がＭａｘ値と同じである場合は（Ｓ２０５でＹｅｓ）、サフィックス部の前半部分の復号を終了し、ステップＳ２０６へ進む。

次に、第２の復号部１０２は、ゴロム−ライス符号の後半部分（ＲＰビットの固定長の２値化信号）をバイパス復号によって復号する（Ｓ２０６）。

最後に、第２の復号部１０２は、ゴロム−ライス符号で表現された値を復元する（Ｓ２０７）。ここで、値の復元方法としては、ゴロム−ライス符号の前半部分で表される値から１引いた値をＲＰビットだけ左にシフトした値と、後半部分とを加算する。

なお、後半部分の２値化信号の値を逆転させて２値化している場合もある。この場合、第２の復号部１０２は、この逆転を考慮して復元する。なお、２値化信号の値を逆転させるか否かは、予め復号側と符号化側とで決めておけばよい。２値化信号の値を逆転させるか否かは、符号化効率および処理負荷に影響しない。

次に、ＲＰ値およびプリフィックス部の最大長の決定方法を図１０Ａ〜図１０Ｄを用いて説明する。

図１０Ａは、変換サイズに応じて、ＲＰ値とプリフィックス部の最大長とを決定する方法を示す。

まず、第２の復号部１０２は、変換サイズを取得する（Ｓ３０１）。そして、第２の復号部１０２は、図９Ｄまたは図９Ｅに示すような変換サイズとＲＰ値との関係を示すテーブルを参照することにより、取得された変換サイズに対応するＲＰ値を決定する（Ｓ３０２）。さらに、第２の復号部１０２は、図９Ｂまたは図９Ｃに示すような変換サイズとプリフィックス部の最大長との関係を示すテーブルを参照することにより、プリフィックス部の最大長を決定する（Ｓ３０３）。

図１０Ｂは、予測情報に応じて、ＲＰ値とプリフィックス部の最大長とを決定する方法を示す。

まず、第２の復号部１０２は、予測情報を取得する（Ｓ３１１）。この予測情報とは、復号対象ブロックである変換ブロックの予測に関する情報である。例えば、予測情報は、変換ブロックがイントラ予測であるか、インター予測であるかを示す。また例えば、予測情報は、イントラ予測の予測方向を示す情報であってもよい。

次に、第２の復号部１０２は、予測情報に基づいてＲＰ値を決定する（Ｓ３１２）。例えば、インター予測の場合には、イントラ予測に比べて一般的に高周波数成分が少ないことが知られている。したがって、第２の復号部１０２は、予測情報がインター予測を示す場合に、小さい値を有するＸ成分およびＹ成分を短い２値化信号で表現できるようなＲＰ値を決定すればよい。具体的には、第２の復号部１０２は、予測情報がインター予測を示す場合に、予測情報がイントラ予測を示す場合に比べて小さなＲＰ値を決定すればよい。

また、イントラ予測の方向が水平方向である場合には、一般的に、ＬＡＳＴ位置情報のＹ成分がＸ成分よりも小さくなることが想定される。そこで、イントラ予測の予測方向が水平方向である場合に、第２の復号部１０２は、Ｘ成分のＲＰ値よりも小さいＲＰ値をＹ成分のＲＰ値として決定すればよい。なお、イントラ予測の予測方向が垂直方向である場合は、第２の復号部１０２は、Ｙ成分のＲＰ値よりも小さいＲＰ値をＸ成分のＲＰ値として決定すればよい。

最後に、第２の復号部１０２は、予測情報に基づいてプリフィックス部の最大長を決定する（Ｓ３１３）。

このように、第２の復号部１０２は、予測情報に応じて２値化信号の符号長を変化させることができるため、符号化効率を上げることができる。

図１０Ｃは、統計情報に応じて、ＲＰ値とプリフィックス部の最大長とを決定する方法を示す。

まず、第２の復号部１０２は、統計情報を取得する（Ｓ３２１）。統計情報は、例えば、既に復号されたブロックのＬＡＳＴ位置情報に含まれるＸ成分またはＹ成分の２値化信号の長さの統計情報である。

次に、第２の復号部１０２は、統計情報に基づいてＲＰ値を決定する（Ｓ３２２）。最後に、第２の復号部１０２は、統計情報に基づいてプリフィックス部の最大長を決定する（Ｓ３２３）。

このように、第２の復号部１０２は、統計情報に応じて２値化信号の符号長を変化させることができるため、さらに符号化効率を向上させることができる。

図１０Ｄは、Ｘ成分およびＹ成分のうちの既に復号済みの成分に応じて、ＲＰ値とプリフィックス部の最大長とを決定する方法を示す。

まず、第２の復号部１０２は、Ｘ成分およびＹ成分のうちの既に復号済みの成分を取得する（Ｓ３３１）。例えば、第２の復号部１０２は、符号化されたＹ成分を復号しているときに、既に復号済みのＸ成分を取得する。また例えば、第２の復号部１０２は、符号化されたＸ成分を復号しているときに、既に復号済みのＹ成分を取得してもよい。

そして、第２の復号部１０２は、Ｘ成分およびＹ成分のうちの既に復号済みの成分を用いて、Ｘ成分およびＹ成分のうちの未復号の成分のＲＰ値を決定する（Ｓ３３２）。一般的に、Ｘ成分とＹ成分とは、同じようなとなりやすい。そこで、第２の復号部１０２は、例えば復号済みのＸ成分の値が一定値（例えば変換サイズの半分）より小さい場合には、Ｙ成分のＲＰ値をＸ成分のＲＰ値よりも小さな値に決定する。

最後に、第２の復号部１０２は、Ｘ成分およびＹ成分のうちの既に復号済みの成分に基づいて、Ｘ成分およびＹ成分のうちの未復号の成分のプリフィックス部の最大長を決定する（Ｓ３３３）。

このように、第２の復号部１０２は、Ｘ成分およびＹ成分のうちの既に復号済みの成分に応じて２値化信号の符号長を変化させることができるため、さらに符号化効率を向上させることができる。

なお、図１０Ａ〜図１０Ｄに示すＲＰ値およびプリフィックス部の最大長の決定方法は組み合わせて使用することも可能である。例えば、第２の復号部１０２は、参照する情報がない場合には、予め決めていた表からＲＰ値を決定し、参照できた情報に応じてＲＰ値を決定してもよい。

また、第２の復号部１０２は、プリフィックス部の最大長もＲＰ値と同様に決定してもよい。なお、第２の復号部１０２は、Ｘ成分およびＹ成分の値が小さいことが予測される場合には、Ｘ成分およびＹ成分の値が小さいことが予測される場合よりもプリフィックス部の最大長を短く決定すればよい。これにより、さらに符号化効率を向上させることができる。

次に、符号化されたＬＡＳＴ位置情報の算術復号処理のために必要な時間について、図１１Ａおよび図１１Ｂを用いて説明する。

図１１Ａは、実施の形態１における算術復号処理の例を説明するための図である。図１１Ａでは、符号化されたＸ成分のプリフィックス部、符号化されたＹ成分のプリフィックス部、符号化されたＹ成分のサフィックス部、および符号化されたＸ成分のサフィックス部が、この順でビットストリームＢＳに含まれる場合について説明する。

図１１Ａの（ａ）は、各成分のプリフィックス部およびサフィックス部を順に算術復号した場合の例を示す。図１１Ａの（ａ）では、ＬＡＳＴ位置情報のＸ成分のプリフィックス部の復号（ＬＡＳＴＸ＿ＰＲＥＦＩＸ）、Ｙ成分のプリフィックス部の復号（ＬＡＳＴＹ＿ＰＲＥＦＩＸ）、Ｙ成分のサフィックス部の復号（ＬＡＳＴＹ＿ＳＵＦＦＩＸ）、Ｘ成分のサフィックス部の復号（ＬＡＳＴＸ＿ＳＵＦＦＩＸの順で処理が行われている。

ここで、算術復号の処理速度を向上させるために、ＬＡＳＴ位置情報の算術復号を並列に実行することが考えられる。しかし、プリフィックス部は、コンテキスト適応算術復号されるため、算術復号処理を並列化することが難しい。具体的には、プリフィックス部の算術復号には、符号化済み信号に基づいて更新された変動確率（シンボル発生確率）が用いられる。つまり、シンボル発生確率の読み込みおよび更新が逐次的に行われる必要がある。そのため、プリフィックス部の算術復号処理の並列化は難しい。

一方、サフィックス部は、バイパス復号によって復号されるため、算術復号処理の並列化は比較的容易である。つまり、サフィックス部の算術復号には、符号化済み信号に基づいて更新された変動確率が用いられず、固定確率（シンボル発生確率）が用いられる。したがって、サフィックス部の算術復号処理の並列化は比較的容易である。

そこで、図１１Ａの（ｂ）に示すように、サフィックス部の算術復号処理をビット単位で並列化してもよい。これにより、ＬＡＳＴ位置情報の算術復号の処理速度を向上させることが可能となる。

また、さらに並列化する場合には、例えば、図１１Ａの（ｃ）のように、ビットストリームＢＳからサフィックス部に関する情報を取得し、コンテキスト適応算術復号処理が完了する前に、サフィックス部の算術復号処理が開始されてもよい。これにより、さらに高速にＬＡＳＴ位置情報を復号することが可能となる。

図１１Ｂは、比較例における算術復号処理の例を説明するための図である。図１１Ｂでは、符号化されたＸ成分のプリフィックス部、符号化されたＸ成分のサフィックス部、符号化されたＹ成分のプリフィックス部、および符号化されたＹ成分のサフィックス部が、この順でビットストリームＢＳに含まれる場合について説明する。

図１１Ｂの（ａ）は、各成分のプリフィックス部およびサフィックス部を順に算術復号した場合の例を示す。図１１Ｂの（ａ）の場合の処理時間は、図１１Ａの（ａ）の場合と処理時間は同じである。しかし、図１１Ｂの（ａ）では、図１１Ａの（ａ）より、コンテキスト適応算術復号とバイパス復号との切り替え回数が増加する。

図１１Ｂの（ｂ）は、サフィックス部の算術復号処理をビット単位で並列化した場合の例を説明するための図である。図１１Ｂの（ｂ）では、サフィックス部のバイパス処理が並列化され、図１１Ｂの（ａ）よりも処理時間が減少する。しかし、Ｘ成分のサフィックス部とＹ成分のサフィックス部とは並列化できない。したがって、図１１Ｂの（ｂ）では、図１１Ａの（ｂ）よりも処理時間が増大する。

以上のように、実施の形態１に係る画像復号装置１００によれば、効率的にＬＡＳＴ位置情報を復号することができる。

具体的には、画像復号装置１００は、ＬＡＳＴ位置情報に含まれるＸ成分およびＹ成分の符号化された２値化信号が、コンテキスト適応算術復号されるグループとバイパス復号されるグループとに分けて配置されたビットストリームを復号することで、ＬＡＳＴ位置情報を復元することができる。したがって、画像復号装置１００は、算術復号の方法の切り替え回数を減らすことができる。また、並列演算可能なバイパス復号によって復号される部分信号がまとめられるので、画像復号装置１００は、符号化されたＬＡＳＴ情報を高速に算術復号することができる。

つまり、画像復号装置１００は、ある符号化された部分信号（例えば、Ｘ成分のサフィックス部）の次に、その部分信号と同一の算術符号化によって符号化された部分信号（例えば、Ｙ成分のサフィックス部）が配置されたビットストリームを復号することによりＬＡＳＴ位置情報を復元することができる。したがって、異なる方法で算術符号化された複数の部分信号が交互に配置されたビットストリームを復号する場合よりも、画像復号装置１００は、算術復号の方法の切り替えを減らすことができ、ＬＡＳＴ位置情報を効率的に復号することができる。

なお、図９Ｂ〜図９Ｅに示したＲＰ値およびプリフィックス部の最大長は一例であり、これらとは異なるＲＰ値およびプリフィックス部の最大長であってもよい。例えば、プリフィックス部の最大長をさらに小さくし、サフィックス部を長くしてもよい。これにより、算術復号処理の並列度を上げ、さらに高速な算術復号処理を実現することができる。

なお、本実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、本実施の形態の画像復号装置を実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。

すなわち、このプログラムは、コンピュータに、復号対象ブロックに含まれる複数の係数の中で、予め定められた順番で最後の非ゼロ係数の水平方向および垂直方向の位置を示すＬＡＳＴ位置情報を復号する画像復号方法であって、ビットストリームに含まれる、符号化された第１の部分信号および符号化された第２の部分信号を、第１の算術復号によって復号し、かつ、前記ビットストリームに含まれる、符号化された第３の部分信号および符号化された第４の部分信号を、前記第１の算術復号とは方法が異なる第２の算術復号によって復号する算術復号ステップと、前記第１の部分信号および前記第３の部分信号からなる第１の２値化信号を多値化することにより、前記ＬＡＳＴ位置情報に含まれる水平成分および垂直成分の一方である第１の成分を復元し、かつ、前記第２の部分信号および前記第４の部分信号からなる第２の２値化信号を多値化することにより、前記水平成分および前記垂直成分の他方である第２の成分を復元する復元ステップとを含み、前記ビットストリームには、（i）前記符号化された第１の部分信号の次に、前記符号化された第２の部分信号が配置されている、または、（ii）前記符号化された第３の部分信号の次に、前記符号化された第４の部分信号が配置されている画像復号方法を実行させる。

（実施の形態１の変形例）
なお、実施の形態１に係る画像復号装置１００は、以下の画像復号装置に含まれてもよい。図１２は、実施の形態１の変形例に係る画像復号装置２００の構成の一例を示すブロック図である。

画像復号装置２００は、圧縮符号化された符号化画像データを復号する。例えば、画像復号装置２００は、符号化画像データがブロック毎に復号対象信号として入力される。画像復号装置２００は、入力された復号対象信号に、可変長復号、逆量子化および逆変換を行うことで、画像データを復元する。

図１２に示すように、画像復号装置２００は、エントロピー復号部２１０と、逆量子化・逆変換部２２０と、加算器２２５と、デブロッキングフィルタ２３０と、メモリ２４０と、イントラ予測部２５０と、動き補償部２６０と、イントラ／インター切換スイッチ２７０とを備える。

エントロピー復号部２１０は、入力信号（ビットストリーム）を可変長復号することで、量子化係数を復元する。なお、ここで、入力信号は、復号対象信号であり、符号化画像データのブロック毎のデータに相当する。この符号化画像データには、符号化されたＬＡＳＴ位置情報が含まれる。また、エントロピー復号部２１０は、入力信号から動きデータを取得し、取得した動きデータを動き補償部２６０に出力する。

なお、実施の形態１に係る画像復号装置１００は、このエントロピー復号部２１０の一部に相当する。つまり、エントロピー復号部２１０は、符号化されたＬＡＳＴ位置情報を復号する。

逆量子化・逆変換部２２０は、エントロピー復号部２１０によって復元された量子化係数を逆量子化することで、変換係数を復元する。そして、逆量子化・逆変換部２２０は、復元した変換係数を逆変換することで、予測誤差を復元する。

加算器２２５は、復元された予測誤差と予測信号とを加算することで、復号画像を生成する。

デブロッキングフィルタ２３０は、生成された復号画像にデブロッキングフィルタ処理を行う。デブロッキングフィルタ処理された復号画像は、復号信号として出力される。

メモリ２４０は、動き補償に用いられる参照画像を格納するためのメモリである。具体的には、メモリ２４０は、デブロッキングフィルタ処理が施された復号画像を格納する。

イントラ予測部２５０は、イントラ予測を行うことで、予測信号（イントラ予測信号）を生成する。具体的には、イントラ予測部２５０は、加算器２２５によって生成された復号画像における、復号対象ブロック（入力信号）の周囲の画像を参照してイントラ予測を行うことで、イントラ予測信号を生成する。

動き補償部２６０は、エントロピー復号部２１０から出力された動きデータに基づいて動き補償を行うことで、予測信号（インター予測信号）を生成する。

イントラ／インター切換スイッチ２７０は、イントラ予測信号およびインター予測信号のいずれかを選択し、選択した信号を予測信号として加算器２２５に出力する。

以上の構成により、画像復号装置２００は、圧縮符号化された符号化画像データを復号する。

（実施の形態２）
実施の形態２に係る画像符号化装置について図面を参照しながら説明する。

図１３は、実施の形態２に係る画像符号化装置３００の機能構成を示すブロック図である。この画像符号化装置３００は、ＬＡＳＴ位置情報を符号化する。ここでは、ＬＡＳＴ位置情報に含まれる第１の成分の２値化信号（第１の２値化信号）が、第１の部分信号および第３の部分信号を含み、ＬＡＳＴ位置情報に含まれる第２の成分の２値化信号（第２の２値化信号）が、第２の部分信号および第４の部分信号を含む場合について説明する。

なお、第１の成分は、水平成分および垂直成分の一方であり、第２の成分は、水平成分および垂直成分の他方である。

図１３に示すように、画像符号化装置３００は、２値化部３１０と、算術符号化部３２０と、配置部３３０とを備える。算術符号化部３２０は、第１の符号化部３２１と、第２の符号化部３２２と、符号化制御部３２３とを備える。

２値化部３１０は、ＬＡＳＴ位置情報に含まれる第１の成分と第２の成分とを２値化することにより、第１の２値化信号と第２の２値化信号とをそれぞれ生成する。

第１の符号化部３２１は、第１の２値化信号の一部である第１の部分信号と、第２の２値化信号の一部である第２の部分信号とを、第１の算術符号化よって符号化する。第１の算術符号化は、例えば、符号化済み信号に基づいて更新された変動確率を用いるコンテキスト適応算術符号化である。なお、第１の算術符号化は、コンテキスト適応算術符号化でなくてもよい。

第２の符号化部３２２は、第１の２値化信号の他の一部である第３の部分信号と、第２の２値化信号の他の一部である第４の部分信号とを、第１の算術符号化とは方法が異なる第２の算術符号化によって符号化する。第２の算術符号化は、例えば、固定確率を用いるバイパス符号化である。なお、第２の算術符号化は、バイパス符号化でなくてもよい。つまり、第１の算術符号化の方法と第２の算術符号化の方法とが異なればよい。

符号化制御部３２３は、算術符号化部３２０に入力された信号が第１〜第４の部分信号のいずれかであるかを管理する。なお、符号化制御部３２３は、算術符号化部３２０に含まれなくてもよい。つまり、画像符号化装置３００は、符号化制御部３２３を備えなくてもよい。

配置部３３０は、符号化された第１の部分信号、符号化された第２の部分信号、符号化された第３の部分信号、および、符号化された第４の部分信号をビットストリーム内に配置する。ここでは、配置部３３０は、符号化された第２の部分信号を、符号化された第１の部分信号の次に配置する、または、符号化された第４の部分信号を、符号化された第３の部分信号の次に配置する。

具体的には、配置部３３０は、例えば、符号化された第１の部分信号、符号化された第２の部分信号、符号化された第３の部分信号および符号化された第４の部分信号を、符号化された第１の部分信号、符号化された第２の部分信号、符号化された第３の部分信号および符号化された第４の部分信号の順でビットストリーム内に配置してもよい。また例えば、配置部３３０は、符号化された第１の部分信号、符号化された第２の部分信号、符号化された第３の部分信号および符号化された第４の部分信号を、符号化された第１の部分信号、符号化された第２の部分信号、符号化された第４の部分信号および符号化された第３の部分信号の順でビットストリーム内に配置してもよい。

次に、以上のように構成された画像符号化装置３００の動作について、図１４Ａおよび図１４Ｂを用いて説明する。

以下では、第１の成分がＸ成分であり、第２の成分がＹ成分であるとする。また、第１の部分信号および第２の部分信号がプリフィックス部であり、第３の部分信号および第４の部分信号がサフィックス部であるとする。また、Ｘ成分のサフィックスフラグおよびＹ成分のサフィックスフラグには、初期値として、「ＯＦＦ」が設定されているとする。なお、サフィックスフラグは、ＬＡＳＴ位置情報の各成分の２値化信号にサフィックス部が含まれているか否かを示す内部フラグである。

図１４Ａは、実施の形態２に係る画像符号化装置３００の処理動作の一例を示すフローチャートである。具体的には、図１４Ａは、図８Ａの復号方法で復号可能なビットストリームを生成するための符号化方法を示す。

まず、２値化部３１０は、ＬＡＳＴ位置情報のＸ成分およびＹ成分の各々を２値化する（Ｓ４０１）。具体的には、２値化部３１０は、例えば図１５に示すように、Ｘ成分およびＹ成分の各々（Ｌａｓｔ値）を２値化する。ここでは、サフィックス部は、ゴロム−ライス符号によって２値化される。

次に、第１の符号化部３２１は、ＬＡＳＴ位置情報に含まれるＸ成分のプリフィックス部をコンテキスト適応算術符号化によって符号化する（Ｓ４０２）。

コンテキスト適応算術符号化とは、図４に示すコンテキスト適応算術復号に対応する符号化である。コンテキスト適応算術符号化では、条件によりコンテキストを切り替え、コンテキストに対応するシンボル発生確率を取得する。そして、取得したシンボル発生確率を用いて２値シンボルを算術符号化する。さらに、符号化した２値シンボルの値に応じて、そのコンテキストに対応する確率値を更新する（非特許文献１参照）。

次に、第１の符号化部３２１は、Ｘ成分の２値化信号がサフィックス部を含むか否かを判定する（Ｓ４０３）。具体的には、第１の符号化部３２１は、図８ＡのステップＳ１０２と同じ方法で、Ｘ成分の２値化信号がサフィックス部を含むか否かを判定する。

ここで、Ｘ成分の２値化信号がサフィックス部を含む場合（Ｓ４０３でＹｅｓ）、第１の符号化部３２１は、Ｘ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」を設定する（Ｓ４０４）。一方、Ｘ成分の２値化信号がサフィックス部を含まない場合（Ｓ４０３でＮｏ）、第１の符号化部３２１は、Ｘ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」を設定しない。つまり、Ｘ成分のサフィックスフラグには、「ＯＦＦ」が設定されたままとなる。なお、第１の符号化部３２１は、ここでＸ成分のサフィックスフラグに「ＯＦＦ」を設定してもよい。

次に、第１の符号化部３２１は、ＬＡＳＴ位置情報に含まれるＹ成分のプリフィックス部をコンテキスト適応算術符号化によって符号化する（Ｓ４０５）。続いて、第１の符号化部３２１は、Ｙ成分の２値化信号がサフィックス部を含むか否かを判定する（Ｓ４０６）。

ここで、Ｙ成分の２値化信号がサフィックス部を含む場合（Ｓ４０６でＹｅｓ）、第１の符号化部３２１は、Ｙ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」を設定する（Ｓ４０７）。一方、Ｙ成分の２値化信号がサフィックス部を含まない場合（Ｓ４０６でＮｏ）、第１の符号化部３２１は、Ｙ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」を設定しない。

次に、第２の符号化部３２２は、Ｘ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」が設定されているか否かを判定する（Ｓ４０８）。ここで、Ｘ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」が設定されている場合（Ｓ４０８でＹｅｓ）、第２の符号化部３２２は、Ｘ成分のサフィックス部をバイパス符号化によって符号化する（Ｓ４０９）。一方、Ｘ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」が設定されていない場合（Ｓ４０８でＮｏ）、ステップＳ４０９はスキップされる。

第２の符号化部３２２は、Ｙ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」が設定されているか否かを判定する（Ｓ４１０）。ここで、Ｙ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」が設定されている場合（Ｓ４１０でＹｅｓ）、第２の符号化部３２２は、Ｙ成分のサフィックス部をバイパス符号化によって符号化する（Ｓ４１１）。一方、Ｙ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」が設定されていない場合（Ｓ４１０でＮｏ）、ステップＳ４１１はスキップされる。

最後に、配置部３３０は、符号化されたＸ成分のプリフィックス部、符号化されたＹ成分のプリフィックス部、符号化されたＸ成分のサフィックス部、および符号化されたＹ成分のサフィックス部を、この順でビットストリームＢＳ内に配置する（Ｓ４１２）。ここでは、配置部３３０は、符号化された順に、各成分のプリフィクス部およびサフィックス部をビットストリームＢＳ内に配置する。

次に、図１４Ａとは異なる順番でビットストリーム内に、各成分のプリフィックス部およびサフィックス部が配置される場合について説明する。

図１４Ｂは、実施の形態２に係る画像符号化装置３００の処理動作の他の一例を示すフローチャートである。具体的には、図１４Ｂは、図８Ｂの復号方法で復号可能なビットストリームを生成するための符号化方法を示す。なお、図１４Ｂにおいて、図１４Ａと同じ符号が付されたステップの処理は、原則として図１４Ａで説明した処理と同じである。

まず、２値化部３１０は、ＬＡＳＴ位置情報のＸ成分およびＹ成分の各々を２値化する（Ｓ４０１）。第１の符号化部３２１は、ＬＡＳＴ位置情報に含まれるＸ成分のプリフィックス部をコンテキスト適応算術符号化によって符号化する（Ｓ４０２）。

次に、第１の符号化部３２１は、Ｘ成分の２値化信号がサフィックス部を含むか否かを判定する（Ｓ４０３）。ここで、Ｘ成分の２値化信号がサフィックス部を含む場合（Ｓ４０３でＹｅｓ）、第１の符号化部３２１は、Ｘ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」を設定する（Ｓ４０４）。一方、Ｘ成分の２値化信号がサフィックス部を含まない場合（Ｓ４０３でＮｏ）、第１の符号化部３２１は、Ｘ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」を設定しない。

そして、第１の符号化部３２１は、Ｙ成分のプリフィックス部をコンテキスト適応算術符号化によって符号化する（Ｓ４０５）。続いて、第１の符号化部３２１は、Ｙ成分の２値化信号がサフィックス部を含むか否かを判定する（Ｓ４０６）。

ここで、Ｙ成分の２値化信号がサフィックス部を含む場合（Ｓ４０６でＹｅｓ）、第２の符号化部３２２は、Ｙ成分のサフィックス部をバイパス符号化によって符号化する（Ｓ４１１）。一方、Ｙ成分の２値化信号がサフィックス部を含まない場合（Ｓ４０６でＮｏ）、ステップＳ４１１はスキップされる。

次に、第２の符号化部３２２は、Ｘ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」が設定されているか否かを判定する（Ｓ４０８）。ここで、Ｘ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」が設定されている場合（Ｓ４０８でＹｅｓ）、第２の符号化部３２２は、Ｘ成分のサフィックス部をバイパス符号化によって符号化する（Ｓ４０９）。一方、Ｘ成分のサフィックスフラグに「ＯＮ」が設定されていない場合（Ｓ４０８でＮｏ）、ステップＳ４０９はスキップされる。

最後に、配置部３３０は、符号化されたＸ成分のプリフィックス部、符号化されたＹ成分のプリフィックス部、符号化されたＹ成分のサフィックス部、および符号化されたＸ成分のサフィックス部を、この順でビットストリームＢＳ内に配置する（Ｓ５１２）。ここでは、配置部３３０は、符号化された順に、各成分のプリフィクス部およびサフィックス部をビットストリームＢＳ内に配置する。

このように、Ｙ成分のプリフィックス部およびサフィックス部を連続して符号化することにより、Ｙ成分の２値化信号がサフィックス部を含むか否かを示す情報（図１４ＡにおけるＹ成分のサフィックスフラグ）をメモリ保持せずに、Ｙ成分の２値化信号を符号化することができる。したがって、メモリの必要量を削減することができる。

なお、図１４Ａおよび図１４Ｂのフローチャートにおいて、Ｘ成分およびＹ成分の２値化信号がサフィックス部を含むことが予め判定されている場合には、サフィックス部の判定処理（Ｓ４０３、Ｓ４０６）、サフィックスフラグの設定処理（Ｓ４０４、Ｓ４０７）、および、サフィックスフラグの判定処理（Ｓ４０８、Ｓ４１０）は実行されなくてもよい。

次に、ＬＡＳＴ位置情報に含まれるプリフィックス部およびサフィックス部の符号化方法について、図１５を用いて簡単に説明する。

図１５は、ブロックサイズが１６ｘ１６の場合におけるＬＡＳＴ位置情報の２値化信号の一例を示す図である。図１５では、プリフィックス部の最大長は「４」であり、ＲＰは「２」である。

プリフィックス部が、プリフィックス部の最大長より短い場合には、第１の符号化部３２１は、Ｘ成分の値の数だけ「０」をコンテキスト適応算術符号化によって符号化し、最後に「１」をコンテキスト適応算術符号化によって符号化する。この場合は、Ｘ成分の２値化信号にサフィックス部は含まれていないので、これでＸ成分の符号化は終了する。

一方、プリフィックス部が、プリフィックス部の最大長より長い場合には、第１の符号化部３２１は、最大長の数だけ「０」をコンテキスト適応算術符号化によって符号化する。

次に、第２の符号化部３２２は、サフィックス部の前半部分を符号化する。具体的には、第２の符号化部３２２は、２のＲＰ乗で表現できる数（ＲＰが「２」の場合は「４」）の単位で「１」を増加させて符号化し、最後に「０」を符号化する。

すなわち、Ｘ成分の値が４以上８未満の場合には、第２の符号化部３２２は、前半部分として「０」のみを符号化する。また、Ｘ成分の値が８以上１２未満の場合には、第２の符号化部３２２は、前半部分として「１０」を符号化する。また、Ｘ成分の値が１２以上１６未満の場合には、第２の符号化部３２２は、前半部分として「１１０」を符号化する。

なお、図１５の例では、サフィックス部が表現すべき情報量が「１２」（１６−４＝１２）であるので、Ｘ成分の値が１２以上１６未満の場合には、前半部分として、「１１０」ではなく、最後の「０」が省略された「１１」が符号化される。これにより符号長を削減することができる。

次に、第２の符号化部３２２は、サフィックス部の後半部分を符号化する。後半部分は、ＲＰ値の長さを有する固定長部分である。図１５の例では、後半部分は、２のＲＰ乗の部分のサフィックス部の数値を２値化した値を左から読んだ形で出力した例である。すなわち、後半部分は、０、１、２、３を２値化した値となる。これは、一例であり、符号化側と復号側の方法が一致すれば特に符号化効率には影響がない。

なお、図１４Ａおよび図１４Ｂでも、実施の形態１で説明した図１１Ａのように、サフィックス部の符号化処理を並列化することができ、算術符号化の処理速度を向上させることができる。

以上のように、本実施の形態に係る画像符号化装置３００によれば、ある符号化された部分信号（例えば、Ｘ成分のサフィックス部）の次に、その部分信号と同一の算術符号化によって符号化された部分信号（例えば、Ｙ成分のサフィックス部）がビットストリーム内に配置される。したがって、算術符号化されたＬＡＳＴ位置情報が復号される際に、異なる方法で算術符号化された複数の部分信号が交互に配置される場合よりも、算術復号の方法の切り替えを減らすことができる。つまり、画像符号化装置３００は、ＬＡＳＴ位置情報を効率的に復号することが可能なビットストリームを出力することができる。

なお、本実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、本実施の形態の画像符号化装置を実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。

すなわち、このプログラムは、コンピュータに、符号化対象ブロックに含まれる複数の係数の中で、予め定められた順番で最後の非ゼロ係数の水平方向および垂直方向の位置を示すＬＡＳＴ位置情報を符号化する画像符号化方法であって、前記ＬＡＳＴ位置情報に含まれる水平成分および垂直成分の一方である第１の成分と、前記水平成分および前記垂直成分の他方である第２の成分とを２値化することにより、第１の２値化信号と第２の２値化信号とをそれぞれ生成する２値化ステップと、前記第１の２値化信号の一部である第１の部分信号と、前記第２の２値化信号の一部である第２の部分信号とを、第１の算術符号化よって符号化し、かつ、前記第１の２値化信号の他の一部である第３の部分信号と、前記第２の２値化信号の他の一部である第４の部分信号とを、前記第１の算術符号化とは方法が異なる第２の算術符号化によって符号化する算術符号化ステップと、符号化された第１の部分信号、符号化された第２の部分信号、符号化された第３の部分信号、および、符号化された第４の部分信号をビットストリーム内に配置する配置ステップとを含み、前記配置ステップでは、（i）前記符号化された第１の部分信号の次に、前記符号化された第２の部分信号を配置する、または、（ii）前記符号化された第３の部分信号の次に、前記符号化された第４の部分信号を配置する画像符号化方法を実行させる。

（実施の形態２の変形例）
なお、実施の形態２に係る画像符号化装置３００は、以下の画像符号化装置に含まれてもよい。図１６は、実施の形態２の変形例に係る画像符号化装置４００の構成の一例を示すブロック図である。

画像符号化装置４００は、画像データを圧縮符号化する。例えば、画像符号化装置４００には、画像データがブロック毎に入力信号として入力される。画像符号化装置４００は、入力された入力信号に、変換、量子化および可変長符号化を行うことで、符号化信号（ビットストリーム）を生成する。

図１６に示すように、画像符号化装置４００は、減算器４０５と、変換・量子化部４１０と、エントロピー符号化部４２０と、逆量子化・逆変換部４３０と、加算器４３５と、デブロッキングフィルタ４４０と、メモリ４５０と、イントラ予測部４６０と、動き検出部４７０と、動き補償部４８０と、イントラ／インター切換スイッチ４９０とを備える。

減算器４０５は、入力信号と予測信号との差分を、予測誤差として算出する。

変換・量子化部４１０は、空間領域の予測誤差を変換することで、周波数領域の変換係数を生成する。例えば、変換・量子化部４１０は、予測誤差にＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）変換を行うことで、変換係数を生成する。さらに、変換・量子化部４１０は、変換係数を量子化することで、量子化係数を生成する。

エントロピー符号化部４２０は、量子化係数を可変長符号化することで、符号化信号を生成する。また、エントロピー符号化部４２０は、動き検出部４７０によって検出された動きデータ（例えば、動きベクトル）を符号化し、符号化信号に含めて出力する。

なお、実施の形態２に係る画像符号化装置３００は、このエントロピー符号化部４２０の一部に相当する。つまり、エントロピー符号化部４２０は、ＬＡＳＴ位置情報を符号化する。

逆量子化・逆変換部４３０は、量子化係数を逆量子化することで、変換係数を復元する。さらに、逆量子化・逆変換部４３０は、復元した変換係数を逆変換することで、予測誤差を復元する。なお、復元された予測誤差は、量子化により情報が失われているので、減算器４０５が生成する予測誤差とは一致しない。すなわち、復元された予測誤差は、量子化誤差を含んでいる。

加算器４３５は、復元された予測誤差と予測信号とを加算することで、ローカル復号画像を生成する。

デブロッキングフィルタ４４０は、生成されたローカル復号画像にデブロッキングフィルタ処理を行う。

メモリ４５０は、動き補償に用いられる参照画像を格納するためのメモリである。具体的には、メモリ４５０は、デブロッキングフィルタ処理が施されたローカル復号画像を格納する。

イントラ予測部４６０は、イントラ予測を行うことで、予測信号（イントラ予測信号）を生成する。具体的には、イントラ予測部４６０は、加算器４３５によって生成されたローカル復号画像における、符号化対象ブロック（入力信号）の周囲の画像を参照してイントラ予測を行うことで、イントラ予測信号を生成する。

動き検出部４７０は、入力信号と、メモリ４５０に格納された参照画像との間の動きデータ（例えば、動きベクトル）を検出する。

動き補償部４８０は、検出された動きデータに基づいて動き補償を行うことで、予測信号（インター予測信号）を生成する。

イントラ／インター切換スイッチ４９０は、イントラ予測信号およびインター予測信号のいずれかを選択し、選択した信号を予測信号として減算器４０５および加算器４３５に出力する。

以上の構成により、画像符号化装置４００は、画像データを圧縮符号化する。

以上、１つまたは複数の態様に係る画像復号装置および画像符号化装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、１つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

例えば、上記各実施の形態では、ＬＡＳＴ位置情報の復号または符号化に特化して説明したが、動きベクトルのＸ成分およびＹ成分も上記と同様に復号および符号化することができる。すなわち、Ｘ成分のプリフィックス部（コンテキスト適応符号化された部分）とＹ成分のプリフィックス部（コンテキスト適応符号化された部分）との後に、Ｙ成分のサフィックス部および正負符号を含むバイパス符号化された部分と、Ｘ成分のサフィックス部および正負符号を含むバイパス符号化された部分とを配置することで、Ｙ成分のサフィックス部の有無を示す情報をバッファリングすることなく符号化および復号することができる。なお、動きベクトル情報の詳細については、非特許文献１に詳しく記載されているので省略する。

また、上記各実施の形態では、サフィックス部がゴロム−ライス符号によって２値化されていたが、サフィックス部は、他の方法によって２値化されてもよい。例えば、サフィックス部は、図３Ａ〜図３Ｄに示すように、固定長で２値化されてもよい。

また、上記各実施の形態におけるＸ成分およびＹ成分の２値化方法は、一例であり、他の２値化方法によって２値化されてもよい。例えば、図３Ａ〜図３Ｄにおいて、「０」と「１」とを逆転してＬａｓｔ値が２値化されてもよい。具体的には例えば、図３Ｂにおいて、Ｌａｓｔ値「３」が「１１１０」と２値化されてもよい。

また、上記各実施の形態では、（i）Ｘ成分のプリフィックス部、Ｙ成分のプリフィックス部、Ｘ成分のサフィックス部、およびＹ成分のサフィックス部の順に、または、（ii）Ｘ成分のプリフィックス部、Ｙ成分のプリフィックス部、Ｙ成分のサフィックス部、およびＸ成分のサフィックス部の順に、各部が配置される例を説明したが、各部の配置はこれに限られない。例えば、Ｙ成分のプリフィックス部およびＸ成分のプリフィックス部の順に２つのプリフィックス部が配置されてもよい。

（実施の形態３）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法（画像符号化方法）または動画像復号化方法（画像復号方法）の構成を実現するためのプログラムを記憶メディアに記録することにより、上記各実施の形態で示した処理を独立したコンピュータシステムにおいて簡単に実施することが可能となる。記憶メディアは、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード、半導体メモリ等、プログラムを記録できるものであればよい。

さらにここで、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法（画像符号化方法）や動画像復号化方法（画像復号方法）の応用例とそれを用いたシステムを説明する。当該システムは、画像符号化方法を用いた画像符号化装置、及び画像復号方法を用いた画像復号装置からなる画像符号化復号装置を有することを特徴とする。システムにおける他の構成について、場合に応じて適切に変更することができる。

図１７は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムex１００の全体構成を示す図である。通信サービスの提供エリアを所望の大きさに分割し、各セル内にそれぞれ固定無線局である基地局ex１０６、ex１０７、ex１０８、ex１０９、ex１１０が設置されている。

このコンテンツ供給システムex１００は、インターネットex１０１にインターネットサービスプロバイダex１０２および電話網ex１０４、および基地局ex１０６からex１１０を介して、コンピュータex１１１、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）ex１１２、カメラex１１３、携帯電話ex１１４、ゲーム機ex１１５などの各機器が接続される。

しかし、コンテンツ供給システムex１００は図１７のような構成に限定されず、いずれかの要素を組合せて接続するようにしてもよい。また、固定無線局である基地局ex１０６からex１１０を介さずに、各機器が電話網ex１０４に直接接続されてもよい。また、各機器が近距離無線等を介して直接相互に接続されていてもよい。

カメラex１１３はデジタルビデオカメラ等の動画撮影が可能な機器であり、カメラex１１６はデジタルカメラ等の静止画撮影、動画撮影が可能な機器である。また、携帯電話ex１１４は、ＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile Communications）方式、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）方式、若しくはＬＴＥ（Long Term Evolution）方式、ＨＳＰＡ(High Speed Packet Access)の携帯電話機、またはＰＨＳ（Personal Handyphone System）等であり、いずれでも構わない。

コンテンツ供給システムex１００では、カメラex１１３等が基地局ex１０９、電話網ex１０４を通じてストリーミングサーバex１０３に接続されることで、ライブ配信等が可能になる。ライブ配信では、ユーザがカメラex１１３を用いて撮影するコンテンツ（例えば、音楽ライブの映像等）に対して上記各実施の形態で説明したように符号化処理を行い（即ち、本発明の一態様に係る画像符号化装置として機能する）、ストリーミングサーバex１０３に送信する。一方、ストリーミングサーバex１０３は要求のあったクライアントに対して送信されたコンテンツデータをストリーム配信する。クライアントとしては、上記符号化処理されたデータを復号化することが可能な、コンピュータex１１１、ＰＤＡex１１２、カメラex１１３、携帯電話ex１１４、ゲーム機ex１１５等がある。配信されたデータを受信した各機器では、受信したデータを復号化処理して再生する（即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する）。

なお、撮影したデータの符号化処理はカメラex１１３で行っても、データの送信処理をするストリーミングサーバex１０３で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。同様に配信されたデータの復号化処理はクライアントで行っても、ストリーミングサーバex１０３で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。また、カメラex１１３に限らず、カメラex１１６で撮影した静止画像および／または動画像データを、コンピュータex１１１を介してストリーミングサーバex１０３に送信してもよい。この場合の符号化処理はカメラex１１６、コンピュータex１１１、ストリーミングサーバex１０３のいずれで行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。

また、これら符号化・復号化処理は、一般的にコンピュータex１１１や各機器が有するＬＳＩex５００において処理する。ＬＳＩex５００は、ワンチップであっても複数チップからなる構成であってもよい。なお、動画像符号化・復号化用のソフトウェアをコンピュータex１１１等で読み取り可能な何らかの記録メディア（ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスクなど）に組み込み、そのソフトウェアを用いて符号化・復号化処理を行ってもよい。さらに、携帯電話ex１１４がカメラ付きである場合には、そのカメラで取得した動画データを送信してもよい。このときの動画データは携帯電話ex１１４が有するＬＳＩex５００で符号化処理されたデータである。

また、ストリーミングサーバex１０３は複数のサーバや複数のコンピュータであって、データを分散して処理したり記録したり配信するものであってもよい。

以上のようにして、コンテンツ供給システムex１００では、符号化されたデータをクライアントが受信して再生することができる。このようにコンテンツ供給システムex１００では、ユーザが送信した情報をリアルタイムでクライアントが受信して復号化し、再生することができ、特別な権利や設備を有さないユーザでも個人放送を実現できる。

なお、コンテンツ供給システムex１００の例に限らず、図１８に示すように、デジタル放送用システムex２００にも、上記各実施の形態の少なくとも動画像符号化装置（画像符号化装置）または動画像復号化装置（画像復号装置）のいずれかを組み込むことができる。具体的には、放送局ex２０１では映像データに音楽データなどが多重化された多重化データが電波を介して通信または衛星ex２０２に伝送される。この映像データは上記各実施の形態で説明した動画像符号化方法により符号化されたデータである（即ち、本発明の一態様に係る画像符号化装置によって符号化されたデータである）。これを受けた放送衛星ex２０２は、放送用の電波を発信し、この電波を衛星放送の受信が可能な家庭のアンテナex２０４が受信する。受信した多重化データを、テレビ（受信機）ex３００またはセットトップボックス（ＳＴＢ）ex２１７等の装置が復号化して再生する（即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する）。

また、ＤＶＤ、ＢＤ等の記録メディアex２１５に記録した多重化データを読み取り復号化する、または記録メディアex２１５に映像信号を符号化し、さらに場合によっては音楽信号と多重化して書き込むリーダ／レコーダex２１８にも上記各実施の形態で示した動画像復号化装置または動画像符号化装置を実装することが可能である。この場合、再生された映像信号はモニタex２１９に表示され、多重化データが記録された記録メディアex２１５により他の装置やシステムにおいて映像信号を再生することができる。また、ケーブルテレビ用のケーブルex２０３または衛星／地上波放送のアンテナex２０４に接続されたセットトップボックスex２１７内に動画像復号化装置を実装し、これをテレビのモニタex２１９で表示してもよい。このときセットトップボックスではなく、テレビ内に動画像復号化装置を組み込んでもよい。

図１９は、上記各実施の形態で説明した動画像復号化方法および動画像符号化方法を用いたテレビ（受信機）ex３００を示す図である。テレビex３００は、上記放送を受信するアンテナex２０４またはケーブルex２０３等を介して映像データに音声データが多重化された多重化データを取得、または出力するチューナex３０１と、受信した多重化データを復調する、または外部に送信する多重化データに変調する変調／復調部ex３０２と、復調した多重化データを映像データと、音声データとに分離する、または信号処理部ex３０６で符号化された映像データ、音声データを多重化する多重／分離部ex３０３を備える。

また、テレビex３００は、音声データ、映像データそれぞれを復号化する、またはそれぞれの情報を符号化する音声信号処理部ex３０４、映像信号処理部ex３０５（本発明の一態様に係る画像符号化装置または画像復号装置として機能する）を有する信号処理部ex３０６と、復号化した音声信号を出力するスピーカex３０７、復号化した映像信号を表示するディスプレイ等の表示部ex３０８を有する出力部ex３０９とを有する。さらに、テレビex３００は、ユーザ操作の入力を受け付ける操作入力部ex３１２等を有するインタフェース部ex３１７を有する。さらに、テレビex３００は、各部を統括的に制御する制御部ex３１０、各部に電力を供給する電源回路部ex３１１を有する。インタフェース部ex３１７は、操作入力部ex３１２以外に、リーダ／レコーダex２１８等の外部機器と接続されるブリッジex３１３、ＳＤカード等の記録メディアex２１６を装着可能とするためのスロット部ex３１４、ハードディスク等の外部記録メディアと接続するためのドライバex３１５、電話網と接続するモデムex３１６等を有していてもよい。なお記録メディアex２１６は、格納する不揮発性／揮発性の半導体メモリ素子により電気的に情報の記録を可能としたものである。テレビex３００の各部は同期バスを介して互いに接続されている。

まず、テレビex３００がアンテナex２０４等により外部から取得した多重化データを復号化し、再生する構成について説明する。テレビex３００は、リモートコントローラex２２０等からのユーザ操作を受け、ＣＰＵ等を有する制御部ex３１０の制御に基づいて、変調／復調部ex３０２で復調した多重化データを多重／分離部ex３０３で分離する。さらにテレビex３００は、分離した音声データを音声信号処理部ex３０４で復号化し、分離した映像データを映像信号処理部ex３０５で上記各実施の形態で説明した復号化方法を用いて復号化する。復号化した音声信号、映像信号は、それぞれ出力部ex３０９から外部に向けて出力される。出力する際には、音声信号と映像信号が同期して再生するよう、バッファex３１８、ex３１９等に一旦これらの信号を蓄積するとよい。また、テレビex３００は、放送等からではなく、磁気／光ディスク、ＳＤカード等の記録メディアex２１５、ex２１６から多重化データを読み出してもよい。次に、テレビex３００が音声信号や映像信号を符号化し、外部に送信または記録メディア等に書き込む構成について説明する。テレビex３００は、リモートコントローラex２２０等からのユーザ操作を受け、制御部ex３１０の制御に基づいて、音声信号処理部ex３０４で音声信号を符号化し、映像信号処理部ex３０５で映像信号を上記各実施の形態で説明した符号化方法を用いて符号化する。符号化した音声信号、映像信号は多重／分離部ex３０３で多重化され外部に出力される。多重化する際には、音声信号と映像信号が同期するように、バッファex３２０、ex３２１等に一旦これらの信号を蓄積するとよい。なお、バッファex３１８、ex３１９、ex３２０、ex３２１は図示しているように複数備えていてもよいし、１つ以上のバッファを共有する構成であってもよい。さらに、図示している以外に、例えば変調／復調部ex３０２や多重／分離部ex３０３の間等でもシステムのオーバフロー、アンダーフローを避ける緩衝材としてバッファにデータを蓄積することとしてもよい。

また、テレビex３００は、放送等や記録メディア等から音声データ、映像データを取得する以外に、マイクやカメラのＡＶ入力を受け付ける構成を備え、それらから取得したデータに対して符号化処理を行ってもよい。なお、ここではテレビex３００は上記の符号化処理、多重化、および外部出力ができる構成として説明したが、これらの処理を行うことはできず、上記受信、復号化処理、外部出力のみが可能な構成であってもよい。

また、リーダ／レコーダex２１８で記録メディアから多重化データを読み出す、または書き込む場合には、上記復号化処理または符号化処理はテレビex３００、リーダ／レコーダex２１８のいずれで行ってもよいし、テレビex３００とリーダ／レコーダex２１８が互いに分担して行ってもよい。

一例として、光ディスクからデータの読み込みまたは書き込みをする場合の情報再生／記録部ex４００の構成を図２０に示す。情報再生／記録部ex４００は、以下に説明する要素ex４０１、ex４０２、ex４０３、ex４０４、ex４０５、ex４０６、ex４０７を備える。光ヘッドex４０１は、光ディスクである記録メディアex２１５の記録面にレーザスポットを照射して情報を書き込み、記録メディアex２１５の記録面からの反射光を検出して情報を読み込む。変調記録部ex４０２は、光ヘッドex４０１に内蔵された半導体レーザを電気的に駆動し記録データに応じてレーザ光の変調を行う。再生復調部ex４０３は、光ヘッドex４０１に内蔵されたフォトディテクタにより記録面からの反射光を電気的に検出した再生信号を増幅し、記録メディアex２１５に記録された信号成分を分離して復調し、必要な情報を再生する。バッファex４０４は、記録メディアex２１５に記録するための情報および記録メディアex２１５から再生した情報を一時的に保持する。ディスクモータex４０５は記録メディアex２１５を回転させる。サーボ制御部ex４０６は、ディスクモータex４０５の回転駆動を制御しながら光ヘッドex４０１を所定の情報トラックに移動させ、レーザスポットの追従処理を行う。システム制御部ex４０７は、情報再生／記録部ex４００全体の制御を行う。上記の読み出しや書き込みの処理はシステム制御部ex４０７が、バッファex４０４に保持された各種情報を利用し、また必要に応じて新たな情報の生成・追加を行うと共に、変調記録部ex４０２、再生復調部ex４０３、サーボ制御部ex４０６を協調動作させながら、光ヘッドex４０１を通して、情報の記録再生を行うことにより実現される。システム制御部ex４０７は例えばマイクロプロセッサで構成され、読み出し書き込みのプログラムを実行することでそれらの処理を実行する。

以上では、光ヘッドex４０１はレーザスポットを照射するとして説明したが、近接場光を用いてより高密度な記録を行う構成であってもよい。

図２１に光ディスクである記録メディアex２１５の模式図を示す。記録メディアex２１５の記録面には案内溝（グルーブ）がスパイラル状に形成され、情報トラックex２３０には、予めグルーブの形状の変化によってディスク上の絶対位置を示す番地情報が記録されている。この番地情報はデータを記録する単位である記録ブロックex２３１の位置を特定するための情報を含み、記録や再生を行う装置において情報トラックex２３０を再生し番地情報を読み取ることで記録ブロックを特定することができる。また、記録メディアex２１５は、データ記録領域ex２３３、内周領域ex２３２、外周領域ex２３４を含んでいる。ユーザデータを記録するために用いる領域がデータ記録領域ex２３３であり、データ記録領域ex２３３より内周または外周に配置されている内周領域ex２３２と外周領域ex２３４は、ユーザデータの記録以外の特定用途に用いられる。情報再生／記録部ex４００は、このような記録メディアex２１５のデータ記録領域ex２３３に対して、符号化された音声データ、映像データまたはそれらのデータを多重化した多重化データの読み書きを行う。

以上では、１層のＤＶＤ、ＢＤ等の光ディスクを例に挙げ説明したが、これらに限ったものではなく、多層構造であって表面以外にも記録可能な光ディスクであってもよい。また、ディスクの同じ場所にさまざまな異なる波長の色の光を用いて情報を記録したり、さまざまな角度から異なる情報の層を記録したりなど、多次元的な記録／再生を行う構造の光ディスクであってもよい。

また、デジタル放送用システムex２００において、アンテナex２０５を有する車ex２１０で衛星ex２０２等からデータを受信し、車ex２１０が有するカーナビゲーションex２１１等の表示装置に動画を再生することも可能である。なお、カーナビゲーションex２１１の構成は例えば図１９に示す構成のうち、ＧＰＳ受信部を加えた構成が考えられ、同様なことがコンピュータex１１１や携帯電話ex１１４等でも考えられる。

図２２Ａは、上記実施の形態で説明した動画像復号化方法および動画像符号化方法を用いた携帯電話ex１１４を示す図である。携帯電話ex１１４は、基地局ex１１０との間で電波を送受信するためのアンテナex３５０、映像、静止画を撮ることが可能なカメラ部ex３６５、カメラ部ex３６５で撮像した映像、アンテナex３５０で受信した映像等が復号化されたデータを表示する液晶ディスプレイ等の表示部ex３５８を備える。携帯電話ex１１４は、さらに、操作キー部ex３６６を有する本体部、音声を出力するためのスピーカ等である音声出力部ex３５７、音声を入力するためのマイク等である音声入力部ex３５６、撮影した映像、静止画、録音した音声、または受信した映像、静止画、メール等の符号化されたデータもしくは復号化されたデータを保存するメモリ部ex３６７、又は同様にデータを保存する記録メディアとのインタフェース部であるスロット部ex３６４を備える。

さらに、携帯電話ex１１４の構成例について、図２２Ｂを用いて説明する。携帯電話ex１１４は、表示部ex３５８及び操作キー部ex３６６を備えた本体部の各部を統括的に制御する主制御部ex３６０に対して、電源回路部ex３６１、操作入力制御部ex３６２、映像信号処理部ex３５５、カメラインタフェース部ex３６３、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）制御部ex３５９、変調／復調部ex３５２、多重／分離部ex３５３、音声信号処理部ex３５４、スロット部ex３６４、メモリ部ex３６７がバスex３７０を介して互いに接続されている。

電源回路部ex３６１は、ユーザの操作により終話及び電源キーがオン状態にされると、バッテリパックから各部に対して電力を供給することにより携帯電話ex１１４を動作可能な状態に起動する。

携帯電話ex１１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する主制御部ex３６０の制御に基づいて、音声通話モード時に音声入力部ex３５６で収音した音声信号を音声信号処理部ex３５４でデジタル音声信号に変換し、これを変調／復調部ex３５２でスペクトラム拡散処理し、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して送信する。また携帯電話ex１１４は、音声通話モード時にアンテナex３５０を介して受信した受信データを増幅して周波数変換処理およびアナログデジタル変換処理を施し、変調／復調部ex３５２でスペクトラム逆拡散処理し、音声信号処理部ex３５４でアナログ音声信号に変換した後、これを音声出力部ex３５７から出力する。

さらにデータ通信モード時に電子メールを送信する場合、本体部の操作キー部ex３６６等の操作によって入力された電子メールのテキストデータは操作入力制御部ex３６２を介して主制御部ex３６０に送出される。主制御部ex３６０は、テキストデータを変調／復調部ex３５２でスペクトラム拡散処理をし、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して基地局ex１１０へ送信する。電子メールを受信する場合は、受信したデータに対してこのほぼ逆の処理が行われ、表示部ex３５８に出力される。

データ通信モード時に映像、静止画、または映像と音声を送信する場合、映像信号処理部ex３５５は、カメラ部ex３６５から供給された映像信号を上記各実施の形態で示した動画像符号化方法によって圧縮符号化し（即ち、本発明の一態様に係る画像符号化装置として機能する）、符号化された映像データを多重／分離部ex３５３に送出する。また、音声信号処理部ex３５４は、映像、静止画等をカメラ部ex３６５で撮像中に音声入力部ex３５６で収音した音声信号を符号化し、符号化された音声データを多重／分離部ex３５３に送出する。

多重／分離部ex３５３は、映像信号処理部ex３５５から供給された符号化された映像データと音声信号処理部ex３５４から供給された符号化された音声データを所定の方式で多重化し、その結果得られる多重化データを変調／復調部（変調／復調回路部）ex３５２でスペクトラム拡散処理をし、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理及び周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して送信する。

データ通信モード時にホームページ等にリンクされた動画像ファイルのデータを受信する場合、または映像およびもしくは音声が添付された電子メールを受信する場合、アンテナex３５０を介して受信された多重化データを復号化するために、多重／分離部ex３５３は、多重化データを分離することにより映像データのビットストリームと音声データのビットストリームとに分け、同期バスex３７０を介して符号化された映像データを映像信号処理部ex３５５に供給するとともに、符号化された音声データを音声信号処理部ex３５４に供給する。映像信号処理部ex３５５は、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法に対応した動画像復号化方法によって復号化することにより映像信号を復号し（即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する）、ＬＣＤ制御部ex３５９を介して表示部ex３５８から、例えばホームページにリンクされた動画像ファイルに含まれる映像、静止画が表示される。また音声信号処理部ex３５４は、音声信号を復号し、音声出力部ex３５７から音声が出力される。

また、上記携帯電話ex１１４等の端末は、テレビex３００と同様に、符号化器・復号化器を両方持つ送受信型端末の他に、符号化器のみの送信端末、復号化器のみの受信端末という３通りの実装形式が考えられる。さらに、デジタル放送用システムex２００において、映像データに音楽データなどが多重化された多重化データを受信、送信するとして説明したが、音声データ以外に映像に関連する文字データなどが多重化されたデータであってもよいし、多重化データではなく映像データ自体であってもよい。

このように、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法あるいは動画像復号化方法を上述したいずれの機器・システムに用いることは可能であり、そうすることで、上記各実施の形態で説明した効果を得ることができる。

また、本発明はかかる上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形または修正が可能である。

（実施の形態４）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置と、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１など異なる規格に準拠した動画像符号化方法または装置とを、必要に応じて適宜切替えることにより、映像データを生成することも可能である。

ここで、それぞれ異なる規格に準拠する複数の映像データを生成した場合、復号する際に、それぞれの規格に対応した復号方法を選択する必要がある。しかしながら、復号する映像データが、どの規格に準拠するものであるか識別できないため、適切な復号方法を選択することができないという課題を生じる。

この課題を解決するために、映像データに音声データなどを多重化した多重化データは、映像データがどの規格に準拠するものであるかを示す識別情報を含む構成とする。上記各実施の形態で示す動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを含む多重化データの具体的な構成を以下説明する。多重化データは、ＭＰＥＧ−２トランスポートストリーム形式のデジタルストリームである。

図２３は、多重化データの構成を示す図である。図２３に示すように多重化データは、ビデオストリーム、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム（ＰＧ）、インタラクティブグラフィックスストリームのうち、１つ以上を多重化することで得られる。ビデオストリームは映画の主映像および副映像を、オーディオストリーム（ＩＧ）は映画の主音声部分とその主音声とミキシングする副音声を、プレゼンテーショングラフィックスストリームは、映画の字幕をそれぞれ示している。ここで主映像とは画面に表示される通常の映像を示し、副映像とは主映像の中に小さな画面で表示する映像のことである。また、インタラクティブグラフィックスストリームは、画面上にＧＵＩ部品を配置することにより作成される対話画面を示している。ビデオストリームは、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠した動画像符号化方法または装置によって符号化されている。オーディオストリームは、ドルビーＡＣ−３、Ｄｏｌｂｙ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｌｕｓ、ＭＬＰ、ＤＴＳ、ＤＴＳ−ＨＤ、または、リニアＰＣＭのなどの方式で符号化されている。

多重化データに含まれる各ストリームはＰＩＤによって識別される。例えば、映画の映像に利用するビデオストリームには０ｘ１０１１が、オーディオストリームには０ｘ１１００から０ｘ１１１Ｆまでが、プレゼンテーショングラフィックスには０ｘ１２００から０ｘ１２１Ｆまでが、インタラクティブグラフィックスストリームには０ｘ１４００から０ｘ１４１Ｆまでが、映画の副映像に利用するビデオストリームには０ｘ１Ｂ００から０ｘ１Ｂ１Ｆまで、主音声とミキシングする副音声に利用するオーディオストリームには０ｘ１Ａ００から０ｘ１Ａ１Ｆが、それぞれ割り当てられている。

図２４は、多重化データがどのように多重化されるかを模式的に示す図である。まず、複数のビデオフレームからなるビデオストリームex２３５、複数のオーディオフレームからなるオーディオストリームex２３８を、それぞれＰＥＳパケット列ex２３６およびex２３９に変換し、ＴＳパケットex２３７およびex２４０に変換する。同じくプレゼンテーショングラフィックスストリームex２４１およびインタラクティブグラフィックスex２４４のデータをそれぞれＰＥＳパケット列ex２４２およびex２４５に変換し、さらにＴＳパケットex２４３およびex２４６に変換する。多重化データex２４７はこれらのＴＳパケットを１本のストリームに多重化することで構成される。

図２５は、ＰＥＳパケット列に、ビデオストリームがどのように格納されるかをさらに詳しく示している。図２５における第１段目はビデオストリームのビデオフレーム列を示す。第２段目は、ＰＥＳパケット列を示す。図２５の矢印ｙｙ１，ｙｙ２，ｙｙ３，ｙｙ４に示すように、ビデオストリームにおける複数のＶｉｄｅｏ Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ ＵｎｉｔであるＩピクチャ、Ｂピクチャ、Ｐピクチャは、ピクチャ毎に分割され、ＰＥＳパケットのペイロードに格納される。各ＰＥＳパケットはＰＥＳヘッダを持ち、ＰＥＳヘッダには、ピクチャの表示時刻であるＰＴＳ（Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ−Ｓｔａｍｐ）やピクチャの復号時刻であるＤＴＳ（Ｄｅｃｏｄｉｎｇ Ｔｉｍｅ−Ｓｔａｍｐ）が格納される。

図２６は、多重化データに最終的に書き込まれるＴＳパケットの形式を示している。ＴＳパケットは、ストリームを識別するＰＩＤなどの情報を持つ４ＢｙｔｅのＴＳヘッダとデータを格納する１８４ＢｙｔｅのＴＳペイロードから構成される１８８Ｂｙｔｅ固定長のパケットであり、上記ＰＥＳパケットは分割されＴＳペイロードに格納される。ＢＤ−ＲＯＭの場合、ＴＳパケットには、４ＢｙｔｅのＴＰ＿Ｅｘｔｒａ＿Ｈｅａｄｅｒが付与され、１９２Ｂｙｔｅのソースパケットを構成し、多重化データに書き込まれる。ＴＰ＿Ｅｘｔｒａ＿ＨｅａｄｅｒにはＡＴＳ（Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐ）などの情報が記載される。ＡＴＳは当該ＴＳパケットのデコーダのＰＩＤフィルタへの転送開始時刻を示す。多重化データには図２６下段に示すようにソースパケットが並ぶこととなり、多重化データの先頭からインクリメントする番号はＳＰＮ（ソースパケットナンバー）と呼ばれる。

また、多重化データに含まれるＴＳパケットには、映像・音声・字幕などの各ストリーム以外にもＰＡＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ）、ＰＭＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｍａｐ Ｔａｂｌｅ）、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）などがある。ＰＡＴは多重化データ中に利用されるＰＭＴのＰＩＤが何であるかを示し、ＰＡＴ自身のＰＩＤは０で登録される。ＰＭＴは、多重化データ中に含まれる映像・音声・字幕などの各ストリームのＰＩＤと各ＰＩＤに対応するストリームの属性情報を持ち、また多重化データに関する各種ディスクリプタを持つ。ディスクリプタには多重化データのコピーを許可・不許可を指示するコピーコントロール情報などがある。ＰＣＲは、ＡＴＳの時間軸であるＡＴＣ（Ａｒｒｉｖａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）とＰＴＳ・ＤＴＳの時間軸であるＳＴＣ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）の同期を取るために、そのＰＣＲパケットがデコーダに転送されるＡＴＳに対応するＳＴＣ時間の情報を持つ。

図２７はＰＭＴのデータ構造を詳しく説明する図である。ＰＭＴの先頭には、そのＰＭＴに含まれるデータの長さなどを記したＰＭＴヘッダが配置される。その後ろには、多重化データに関するディスクリプタが複数配置される。上記コピーコントロール情報などが、ディスクリプタとして記載される。ディスクリプタの後には、多重化データに含まれる各ストリームに関するストリーム情報が複数配置される。ストリーム情報は、ストリームの圧縮コーデックなどを識別するためストリームタイプ、ストリームのＰＩＤ、ストリームの属性情報（フレームレート、アスペクト比など）が記載されたストリームディスクリプタから構成される。ストリームディスクリプタは多重化データに存在するストリームの数だけ存在する。

記録媒体などに記録する場合には、上記多重化データは、多重化データ情報ファイルと共に記録される。

多重化データ情報ファイルは、図２８に示すように多重化データの管理情報であり、多重化データと１対１に対応し、多重化データ情報、ストリーム属性情報とエントリマップから構成される。

多重化データ情報は図２８に示すようにシステムレート、再生開始時刻、再生終了時刻から構成されている。システムレートは多重化データの、後述するシステムターゲットデコーダのＰＩＤフィルタへの最大転送レートを示す。多重化データ中に含まれるＡＴＳの間隔はシステムレート以下になるように設定されている。再生開始時刻は多重化データの先頭のビデオフレームのＰＴＳであり、再生終了時刻は多重化データの終端のビデオフレームのＰＴＳに１フレーム分の再生間隔を足したものが設定される。

ストリーム属性情報は図２９に示すように、多重化データに含まれる各ストリームについての属性情報が、ＰＩＤ毎に登録される。属性情報はビデオストリーム、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム、インタラクティブグラフィックスストリーム毎に異なる情報を持つ。ビデオストリーム属性情報は、そのビデオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、ビデオストリームを構成する個々のピクチャデータの解像度がどれだけであるか、アスペクト比はどれだけであるか、フレームレートはどれだけであるかなどの情報を持つ。オーディオストリーム属性情報は、そのオーディオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、そのオーディオストリームに含まれるチャンネル数は何であるか、何の言語に対応するか、サンプリング周波数がどれだけであるかなどの情報を持つ。これらの情報は、プレーヤが再生する前のデコーダの初期化などに利用される。

本実施の形態においては、上記多重化データのうち、ＰＭＴに含まれるストリームタイプを利用する。また、記録媒体に多重化データが記録されている場合には、多重化データ情報に含まれる、ビデオストリーム属性情報を利用する。具体的には、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置において、ＰＭＴに含まれるストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報に対し、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示す固有の情報を設定するステップまたは手段を設ける。この構成により、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成した映像データと、他の規格に準拠する映像データとを識別することが可能になる。

また、本実施の形態における動画像復号化方法のステップを図３０に示す。ステップexＳ１００において、多重化データからＰＭＴに含まれるストリームタイプ、または、多重化データ情報に含まれるビデオストリーム属性情報を取得する。次に、ステップexＳ１０１において、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された多重化データであることを示しているか否かを判断する。そして、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものであると判断された場合には、ステップexＳ１０２において、上記各実施の形態で示した動画像復号方法により復号を行う。また、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠するものであることを示している場合には、ステップexＳ１０３において、従来の規格に準拠した動画像復号方法により復号を行う。

このように、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報に新たな固有値を設定することにより、復号する際に、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法または装置で復号可能であるかを判断することができる。従って、異なる規格に準拠する多重化データが入力された場合であっても、適切な復号化方法または装置を選択することができるため、エラーを生じることなく復号することが可能となる。また、本実施の形態で示した動画像符号化方法または装置、または、動画像復号方法または装置を、上述したいずれの機器・システムに用いることも可能である。

（実施の形態５）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法および装置、動画像復号化方法および装置は、典型的には集積回路であるＬＳＩで実現される。一例として、図３１に１チップ化されたＬＳＩex５００の構成を示す。ＬＳＩex５００は、以下に説明する要素ex５０１、ex５０２、ex５０３、ex５０４、ex５０５、ex５０６、ex５０７、ex５０８、ex５０９を備え、各要素はバスex５１０を介して接続している。電源回路部ex５０５は電源がオン状態の場合に各部に対して電力を供給することで動作可能な状態に起動する。

例えば符号化処理を行う場合には、ＬＳＩex５００は、ＣＰＵex５０２、メモリコントローラex５０３、ストリームコントローラex５０４、駆動周波数制御部ex５１２等を有する制御部ex５０１の制御に基づいて、ＡＶ Ｉ／Ｏex５０９によりマイクex１１７やカメラex１１３等からＡＶ信号を入力する。入力されたＡＶ信号は、一旦ＳＤＲＡＭ等の外部のメモリex５１１に蓄積される。制御部ex５０１の制御に基づいて、蓄積したデータは処理量や処理速度に応じて適宜複数回に分けるなどされ信号処理部ex５０７に送られ、信号処理部ex５０７において音声信号の符号化および／または映像信号の符号化が行われる。ここで映像信号の符号化処理は上記各実施の形態で説明した符号化処理である。信号処理部ex５０７ではさらに、場合により符号化された音声データと符号化された映像データを多重化するなどの処理を行い、ストリームＩ／Ｏex５０６から外部に出力する。この出力された多重化データは、基地局ex１０７に向けて送信されたり、または記録メディアex２１５に書き込まれたりする。なお、多重化する際には同期するよう、一旦バッファex５０８にデータを蓄積するとよい。

なお、上記では、メモリex５１１がＬＳＩex５００の外部の構成として説明したが、ＬＳＩex５００の内部に含まれる構成であってもよい。バッファex５０８も１つに限ったものではなく、複数のバッファを備えていてもよい。また、ＬＳＩex５００は１チップ化されてもよいし、複数チップ化されてもよい。

また、上記では、制御部ex５０１が、ＣＰＵex５０２、メモリコントローラex５０３、ストリームコントローラex５０４、駆動周波数制御部ex５１２等を有するとしているが、制御部ex５０１の構成は、この構成に限らない。例えば、信号処理部ex５０７がさらにＣＰＵを備える構成であってもよい。信号処理部ex５０７の内部にもＣＰＵを設けることにより、処理速度をより向上させることが可能になる。また、他の例として、ＣＰＵex５０２が信号処理部ex５０７、または信号処理部ex５０７の一部である例えば音声信号処理部を備える構成であってもよい。このような場合には、制御部ex５０１は、信号処理部ex５０７、またはその一部を有するＣＰＵex５０２を備える構成となる。

なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。

（実施の形態６）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを復号する場合、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データを復号する場合に比べ、処理量が増加することが考えられる。そのため、ＬＳＩex５００において、従来の規格に準拠する映像データを復号する際のＣＰＵex５０２の駆動周波数よりも高い駆動周波数に設定する必要がある。しかし、駆動周波数を高くすると、消費電力が高くなるという課題が生じる。

この課題を解決するために、テレビex３００、ＬＳＩex５００などの動画像復号化装置は、映像データがどの規格に準拠するものであるかを識別し、規格に応じて駆動周波数を切替える構成とする。図３２は、本実施の形態における構成ex８００を示している。駆動周波数切替え部ex８０３は、映像データが、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものである場合には、駆動周波数を高く設定する。そして、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行する復号処理部ex８０１に対し、映像データを復号するよう指示する。一方、映像データが、従来の規格に準拠する映像データである場合には、映像データが、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものである場合に比べ、駆動周波数を低く設定する。そして、従来の規格に準拠する復号処理部ex８０２に対し、映像データを復号するよう指示する。

より具体的には、駆動周波数切替え部ex８０３は、図３１のＣＰＵex５０２と駆動周波数制御部ex５１２から構成される。また、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行する復号処理部ex８０１、および、従来の規格に準拠する復号処理部ex８０２は、図３１の信号処理部ex５０７に該当する。ＣＰＵex５０２は、映像データがどの規格に準拠するものであるかを識別する。そして、ＣＰＵex５０２からの信号に基づいて、駆動周波数制御部ex５１２は、駆動周波数を設定する。また、ＣＰＵex５０２からの信号に基づいて、信号処理部ex５０７は、映像データの復号を行う。ここで、映像データの識別には、例えば、実施の形態４で記載した識別情報を利用することが考えられる。識別情報に関しては、実施の形態４で記載したものに限られず、映像データがどの規格に準拠するか識別できる情報であればよい。例えば、映像データがテレビに利用されるものであるか、ディスクに利用されるものであるかなどを識別する外部信号に基づいて、映像データがどの規格に準拠するものであるか識別可能である場合には、このような外部信号に基づいて識別してもよい。また、ＣＰＵex５０２における駆動周波数の選択は、例えば、図３４のような映像データの規格と、駆動周波数とを対応付けたルックアップテーブルに基づいて行うことが考えられる。ルックアップテーブルを、バッファex５０８や、ＬＳＩの内部メモリに格納しておき、ＣＰＵex５０２がこのルックアップテーブルを参照することにより、駆動周波数を選択することが可能である。

図３３は、本実施の形態の方法を実施するステップを示している。まず、ステップexＳ２００では、信号処理部ex５０７において、多重化データから識別情報を取得する。次に、ステップexＳ２０１では、ＣＰＵex５０２において、識別情報に基づいて映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものであるか否かを識別する。映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものである場合には、ステップexＳ２０２において、駆動周波数を高く設定する信号を、ＣＰＵex５０２が駆動周波数制御部ex５１２に送る。そして、駆動周波数制御部ex５１２において、高い駆動周波数に設定される。一方、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、ステップexＳ２０３において、駆動周波数を低く設定する信号を、ＣＰＵex５０２が駆動周波数制御部ex５１２に送る。そして、駆動周波数制御部ex５１２において、映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものである場合に比べ、低い駆動周波数に設定される。

さらに、駆動周波数の切替えに連動して、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を変更することにより、省電力効果をより高めることが可能である。例えば、駆動周波数を低く設定する場合には、これに伴い、駆動周波数を高く設定している場合に比べ、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を低く設定することが考えられる。

また、駆動周波数の設定方法は、復号する際の処理量が大きい場合に、駆動周波数を高く設定し、復号する際の処理量が小さい場合に、駆動周波数を低く設定すればよく、上述した設定方法に限らない。例えば、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に準拠する映像データを復号する処理量の方が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置により生成された映像データを復号する処理量よりも大きい場合には、駆動周波数の設定を上述した場合の逆にすることが考えられる。

さらに、駆動周波数の設定方法は、駆動周波数を低くする構成に限らない。例えば、識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合には、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を高く設定し、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を低く設定することも考えられる。また、他の例としては、識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合には、ＣＰＵex５０２の駆動を停止させることなく、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、処理に余裕があるため、ＣＰＵex５０２の駆動を一時停止させることも考えられる。識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合であっても、処理に余裕があれば、ＣＰＵex５０２の駆動を一時停止させることも考えられる。この場合は、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合に比べて、停止時間を短く設定することが考えられる。

このように、映像データが準拠する規格に応じて、駆動周波数を切替えることにより、省電力化を図ることが可能になる。また、電池を用いてＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置を駆動している場合には、省電力化に伴い、電池の寿命を長くすることが可能である。

（実施の形態７）
テレビや、携帯電話など、上述した機器・システムには、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力される場合がある。このように、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力された場合にも復号できるようにするために、ＬＳＩex５００の信号処理部ex５０７が複数の規格に対応している必要がある。しかし、それぞれの規格に対応する信号処理部ex５０７を個別に用いると、ＬＳＩex５００の回路規模が大きくなり、また、コストが増加するという課題が生じる。

この課題を解決するために、上記各実施の形態で示した動画像復号方法を実行するための復号処理部と、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する復号処理部とを一部共有化する構成とする。この構成例を図３５Ａのex９００に示す。例えば、上記各実施の形態で示した動画像復号方法と、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に準拠する動画像復号方法とは、エントロピー符号化、逆量子化、デブロッキング・フィルタ、動き補償などの処理において処理内容が一部共通する。共通する処理内容については、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に対応する復号処理部ex９０２を共有し、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に対応しない、本発明の一態様に特有の他の処理内容については、専用の復号処理部ex９０１を用いるという構成が考えられる。特に、本発明の一態様は、エントロピー復号に特徴を有していることから、例えば、エントロピー復号については専用の復号処理部ex９０１を用い、それ以外のデブロッキング・フィルタ、動き補償、逆量子化のいずれか、または、全ての処理については、復号処理部を共有することが考えられる。復号処理部の共有化に関しては、共通する処理内容については、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行するための復号処理部を共有し、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に特有の処理内容については、専用の復号処理部を用いる構成であってもよい。

また、処理を一部共有化する他の例を図３５Ｂのex１０００に示す。この例では、本発明の一態様に特有の処理内容に対応した専用の復号処理部ex１００１と、他の従来規格に特有の処理内容に対応した専用の復号処理部ex１００２と、本発明の一態様に係る動画像復号方法と他の従来規格の動画像復号方法とに共通する処理内容に対応した共用の復号処理部ex１００３とを用いる構成としている。ここで、専用の復号処理部ex１００１、ex１００２は、必ずしも本発明の一態様、または、他の従来規格に特有の処理内容に特化したものではなく、他の汎用処理を実行できるものであってもよい。また、本実施の形態の構成を、ＬＳＩex５００で実装することも可能である。

このように、本発明の一態様に係る動画像復号方法と、従来の規格の動画像復号方法とで共通する処理内容について、復号処理部を共有することにより、ＬＳＩの回路規模を小さくし、かつ、コストを低減することが可能である。

本発明の一態様に係る画像符号化装置および画像復号装置は、例えば、テレビジョン受像機、デジタルビデオレコーダー、カーナビゲーション、携帯電話、デジタルカメラ、または、デジタルビデオカメラ等に利用可能である。

１００、２００、１０００ 画像復号装置
１０１、１００１ 第１の復号部
１０２、１００２ 第２の復号部
１０３、１００３ 復号制御部
１０４、１００４ 復元部
１１０ 算術復号部
２１０ エントロピー復号部
２２０、４３０ 逆量子化・逆変換部
２２５、４３５ 加算器
２３０、４４０ デブロッキングフィルタ
２４０、４５０ メモリ
２５０、４６０ イントラ予測部
２６０、４８０ 動き補償部
２７０、４９０ イントラ／インター切換スイッチ
３００、４００ 画像符号化装置
３１０ ２値化部
３２０ 算術符号化部
３２１ 第１の符号化部
３２２ 第２の符号化部
３２３ 符号化制御部
３３０ 配置部
４０５ 減算器
４１０ 変換・量子化部
４２０ エントロピー符号化部
４７０ 動き検出部

Claims (1)

1. 符号化装置と復号装置とを備える符号化復号装置であって、
   前記符号化装置は、第１画像に含まれる符号化対象ブロック内の複数の係数の中で、予め定められた順番で最後の非ゼロ係数の水平位置および垂直位置を示す第１ＬＡＳＴ位置情報をビットストリームに符号化する符号化装置であって、
   前記非ゼロ係数の水平位置を示す前記第１ＬＡＳＴ位置情報の水平成分と、前記非ゼロ係数の垂直位置を示す前記第１ＬＡＳＴ位置情報の垂直成分とを、第１の２値化信号と第２の２値化信号とにそれぞれ２値化する２値化部と、
   前記第１の２値化信号の一部である第１の部分信号と、前記第２の２値化信号の一部である第２の部分信号とを、第１の算術符号化によって、それぞれ符号化済み第１の部分信号と符号化済み第２の部分信号とに符号化し、かつ、前記第１の２値化信号の他の一部である第３の部分信号と、前記第２の２値化信号の他の一部である第４の部分信号とを、前記第１の算術符号化とは方法が異なる第２の算術符号化によって、それぞれ符号化済み第３の部分信号と符号化済み第４の部分信号とに符号化する算術符号化部と、
   前記ビットストリームにおいて、前記符号化済み第１の部分信号、前記符号化済み第２の部分信号、前記符号化済み第３の部分信号、および、前記符号化済み第４の部分信号の順で配置する配置部とを備え、
   前記復号装置は、第２画像に含まれる復号対象ブロック内の複数の係数の中で、予め定められた順番で最後の非ゼロ係数の水平位置および垂直位置を示す第２ＬＡＳＴ位置情報を復号する復号装置であって、
   第５の部分信号、第６の部分信号、第７の部分信号、および第８の部分信号をこの順に含むビットストリームを取得する取得部と、
   前記第５の部分信号と前記第７の部分信号とに対して、第１の算術復号を実行して、それぞれ復号済み第５の部分信号と復号済み第７の部分信号とを取得し、かつ、前記第６の部分信号と前記第８の部分信号とに対して、前記第１の算術復号とは方法が異なる第２の算術復号を実行して、それぞれ復号済み第６の部分信号と復号済み第８の部分信号とを取得する算術復号部と、
   前記復号済み第５の部分信号および前記復号済み第７の部分信号から、前記非ゼロ係数の水平位置を示す前記第２ＬＡＳＴ位置情報の水平成分を導出し、前記復号済み第６の部分信号および前記復号済み第８の部分信号から、前記非ゼロ係数の垂直位置を示す前記第２ＬＡＳＴ位置情報の垂直成分を導出する導出部と、を備える
   符号化復号装置。

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