JP4695706B2 - エントロピー符号化及び復号のための方法及び装置 - Google Patents
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Description
図1に示されるように、一実施形態に従うエントロピー符号化装置は、参照系列生成器105、情報分類器103、情報変換器104、符号化確率計算器101及び符号化器102を有する。参照系列生成器105、符号化確率計算器101、及び符号化器102は符号化すべき情報行列11を受け取る。
参照系列生成器105は、既に符号化した情報行列11の成分を参照行列14の成分として生成する。ラスタスキャン順に情報行列11の成分を符号化する場合を例に説明すると、参照系列生成器105は、予め決められた規則に従い、情報行列11の既に符号化された成分を用いて、参照行列14の該既に符号化した成分と対応する位置にある成分を生成する。例えば、図2に示すように情報行列11の第i行・第j列成分xi,jを符号化するとき、図3に示すように参照行列14の成分が生成されていることになる。
まず、ステップS101において文脈木の最大深さDを設定する。具体的には、最大深さDを情報分類器103で構成された集合15の数に等しくする。
ステップS103では、dが最大深さDより小さいか否かを判断する。dがDより小さければステップS104の処理を行い、そうでなければ文脈木の構成を終了する。
ステップS104では、情報分類器103で構成された各集合15の中で第i行・第j列成分からの距離が(d+1)番目に近い成分を含む集合と深さdの節点とを対応付ける。
ステップS105では、深さdの節点から分岐させた枝を生成し、子節点を生成する。ここで、枝の分岐数は、深さdの節点に対応する集合の成分を変換した記号の取り得る値の数|Zd|と等しくする。
ステップS106では、ステップS105で生成された枝と、深さdの節点に対応する集合の成分を変換した記号とを一対一に対応付ける。
ステップS107では、d=d+1とし、ステップS103に戻る。
ステップS202では、本装置は、深さを表すカウンタdを次式により初期化する。
d = D (*)
ステップS203では、dが0以上であるか否かを判断する。dが0以上であればステップS204の処理を行い、そうでなければステップS208の処理を行う。
ステップS204では、dが最大深さDより小さいか否かを判断する。dがDより小さければステップS205の処理を行い、そうでなければステップS206の処理を行う。
ステップS205では、ステップS201で設定された経路上にある深さdの節点sdについて次式の計算を行う。
ステップS210では、dがDより小さいか否かを判断する。dがDより小さければステップS211の処理を行い、そうでなければステップS212の処理を行う。
ステップS304では、t=t+1とする。
ステップS305では、それ以前の処理で計算されているF(xn)の小数点以下第一位から数式(23)で加算が適用された最下位までの値を順に並べたものを符号語として生成する。
次に、上述したエントロピー符号化装置に対応するエントロピー復号装置について説明する。図10に示されるように、本発明の一実施形態に従うエントロピー復号装置は、復号器201、情報分類器202、情報変換器203、符号化確率計算器204及び参照系列生成器205を有する。復号器201は、復号すべき符号語(可変長符号)21を受け取る。復号器201では、符号語21がエントロピー符号化されることによって情報行列22が生成される。
図1に示したエントロピー符号化装置がラスタスキャン順に情報行列の成分を符号化する場合を例に説明すると、参照系列生成器205は符号語21を既に復号して得られる情報行列22の成分から予め決められた規則に従い参照行列23の成分を生成する。情報系列22の成分から参照行列23を生成する規則は、図1に示したエントロピー符号化装置における参照系列生成器105によって情報行列11の成分から参照行列14を生成する規則と共通である。
ステップS405では、t=t+1とし、ステップS402に戻る。
Claims (16)
- 情報行列の要素を、該情報行列における該要素の位置と同一の位置の要素として参照行列を生成すること;
前記参照行列の第i行・第j列成分(i,jは任意の整数)の周辺の予め決められた範囲の行列成分を、前記第i行・第j列成分からの距離を基準にして、前記参照行列の前記第i行・第j列成分からの距離が等しい成分集合に分類すること;
前記成分集合の各々に属する行列成分を記号に変換すること;
根節点、前記成分集合と対応する複数の内部節点、前記記号と一対一で対応する複数の枝及び複数の葉節点を有する文脈木を構成すること;
前記記号を前記参照行列の第i行・第j列成分と前記行列成分との間の距離の大きさ順に並べた系列と前記文脈木の前記葉節点から前記根節点に至る経路とを対応付けて、各節点が保持する確率の重み付け和として前記情報行列の第i行・第j列成分の符号化確率を計算すること;
前記符号化確率に従って前記情報行列の第i行・第j列成分を算術符号化して符号語を生成すること;を備えるエントロピー符号化方法。 - 情報行列の要素を、該情報行列における該要素の位置と同一の位置の要素として参照行列を生成する生成器と;
前記参照行列の第i行・第j列成分(i,jは任意の整数)の周辺の予め決められた範囲の行列成分を前記第i行・第j列成分からの距離を基準にして、前記参照行列の前記第i行・第j列成分からの距離が等しい成分集合に分類する分類器と;
前記成分集合の各々に属する行列成分を記号に変換する変換器と;
根節点、前記成分集合と対応する複数の内部節点、前記記号と一対一で対応する複数の枝及び複数の葉節点を有する文脈木を構成し、前記記号を前記参照行列の第i行・第j列成分と前記行列成分との間の距離の大きさ順に並べた系列と前記文脈木の前記葉節点から前記根節点に至る経路とを対応付けて、各節点が保持する確率の重み付け和として前記情報行列の第i行・第j列成分の符号化確率を計算する計算器と;
前記符号化確率に従って前記情報行列の第i行・第j列成分を算術符号化して符号語を生成する符号化器と;
を備えるエントロピー符号化装置。 - 前記分類器は、前記参照行列の第i行・第j−1列、第i−1行・第j列、第i−1行・第j+1列、第i−1行・第j−1列、第i行・第j−2列、及び第i−2行第j列の範囲の行列成分を分類する請求項2記載のエントロピー符号化装置。
- 前記文脈木は、前記分類器が生成する集合の数と等しい深さを持つ請求項2記載のエントロピー符号化装置。
- 前記文脈木は、深さの浅い位置にある内部節点ほど、前記分類器が生成する集合のうち前記参照行列の第i行・第j列成分との距離が近い行列成分と一対一に対応する請求項2記載のエントロピー符号化装置。
- 符号語を復号することにより生成される情報行列から該情報行列と相関を持つ参照行列を生成すること;
前記参照行列の第i行・第j列成分(i,jは任意の整数)の周辺の予め決められた範囲の行列成分を、前記第i行・第j列成分からの距離を基準にして、前記参照行列の前記第i行・第j列成分からの距離が等しい成分集合に分類すること;
前記成分集合の各々に属する行列成分を記号に変換すること;
根節点、前記成分集合と対応する複数の内部節点、前記記号と一対一で対応する複数の枝及び複数の葉節点を有する文脈木を構成すること;
前記記号を前記参照行列の第i行・第j列成分と前記行列成分との間の距離の大きさ順に並べた系列と前記文脈木の前記葉節点から前記根節点に至る経路とを対応付けて、各節点が保持する確率の重み付け和として前記情報行列の第i行・第j列成分の符号化確率を計算すること;
前記符号化確率に従って前記符号語を復号して前記情報行列の第i行・第j列成分を生成すること;を備えるエントロピー復号方法。 - 符号語を復号することにより生成される情報行列から該情報行列と相関を持つ参照行列を生成する生成器と;
前記参照行列の第i行・第j列成分(i,jは任意の整数)の周辺の予め決められた範囲の行列成分を、前記第i行・第j列成分からの距離を基準にして、前記参照行列の前記第i行・第j列成分からの距離が等しい成分集合に分類する分類器と;
前記成分集合の各々に属する行列成分を記号に変換する変換器と;
根節点、前記成分集合と対応する複数の内部節点、前記記号と一対一で対応する複数の枝及び複数の葉節点を有する文脈木を構成し、前記記号を前記参照行列の第i行・第j列成分と前記行列成分との間の距離の大きさ順に並べた系列と前記文脈木の前記葉節点から前記根節点に至る経路とを対応付けて、各節点が保持する確率の重み付け和として前記情報行列の第i行・第j列成分の符号化確率を計算する計算器と;
前記符号化確率に従って前記符号語を復号して前記情報行列の第i行・第j列成分を生成する復号器と;を備えるエントロピー復号装置。 - 前記分類器は、前記参照行列の第i行・第j−1列、第i−1行・第j列、第i−1行・第j+1列、第i−1行・第j−1列、第i行・第j−2列、及び第i−2行第j列の範囲の行列成分を分類する請求項10記載のエントロピー復号装置。
- 前記文脈木は、前記分類器が生成する集合の数と等しい深さを持つ請求項10記載のエントロピー復号装置。
- 前記文脈木は、深さの浅い位置にある内部節点ほど、前記分類器が生成する集合のうち前記参照行列の第i行・第j列成分との距離が近い行列成分と一対一に対応する請求項10記載のエントロピー復号装置。
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