JP5270757B2 - 係数ブロックにおける有意な係数の位置の符号化によるビデオ符号化 - Google Patents

Description

本発明は、係数ブロックにおける有意な係数の分布を、ビデオ符号化のために符号化し、ビデオ復号化のために復号化する方法及び装置であって、何れかの非ゼロ振幅係数を有意な係数と表す方法及び装置に関する。

既知の画像圧縮処理、例えば、ＭＰＥＧ２及びＭＰＥＧ４ ＡＶＣでは、量子化に続いて、（例えば、ＤＣＴ）変換された画像信号の有意な（すなわち、非ゼロの）振幅の係数の非常に疎な分布を、大半の量子化係数がゼロである中で得ることができる。ゼロのランレングス符号化を使用することが可能である一方、結果として生じる全体のデータ・レートの点での変換ベースの画像圧縮について最も高コストのタスクは、符号化ブロック又はマクロブロック内の前述の有意な係数の位置を記録することである。ブロック内の有意な係数の位置の符号化は、有意な係数の疎な分布が理由で、その大きさ及び符号の符号化よりも高コストである。

Ｄ． Ｔａｕｂｍａｎによる「Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｓｃａｌａｂｌｅ Ｉｍａｇｅ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｗｉｔｈ ＥＢＣＯＴ， ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ， Ｖｏｌ．９， Ｎｏ．７， Ｊｕｌｙ ２０００， ｐｐ ．１１５８−１１７０」に開示されたような既存のコデック（例えば、ＪＰＥＧ２０００）では、ビット平面符号化処理において、係数が、一次元のサンプル単位のパターンにおいて反復して走査され、符号化される。したがって、有意な係数の位置を記録するために多数のゼロを符号化するものとする。ゼロのランレングス符号化を特定の状態下におけるクリーンアップ・パスにおいて使用することができるが、冗長な符号化データ情報を削減する可能性は比較的小さい。

この課題に対処するに、本質的に、有意な係数に効率的に達するための４分法（ｑｕａｒｔａｔｉｏｎ）であるクォターナリ・リーチング（ｑｕａｔｅｒｎａｒｙ ｒｅａｃｈｉｎｇ）手法が提案されている。前述の４分法では、画素サイズが２^Ｎ＊２^Ｎの「有意な方形」（すなわち、少なくとも１つの非ゼロ振幅係数を含む）は、単一の有意な係数に達するまで、高さ及び幅を均等に分けることにより、より小さな４つの方形に再帰的に分けられる、次いで、生成された方形全ての有意状態が符号化される。結果として生じる合計情報量は記録し、符号化しなければならないが、有意な係数に達するための符号化演算の数は削減される。

しかし、疎な画像信号の有意な分布は多種多様である。４分法処理は、疎な行列において、有意な係数の位置を記録するには好適な選択肢であるが、全ての場合に最適である訳でない。

例えば、図１に示すような１６^＊１６の方形の場合、符号化する対象のビット数は、上記４分法処理が使用される場合、５２である一方、符号化する対象のビット数は、以下に示すように、４つの有意な係数の座標及び数を符号化するために別の処理が使用される場合、単に４０である。値「１」は、非ゼロ係数の振幅及び位置を表すのでなく、非ゼロ係数の位置のみを表す。

４分法処理（５２ビット）：
第１レベル： １ １ １ １
第２レベル： １ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ １ ０ ０ ０
第３レベル： １０００ ０００１ ０１００ ０００１
第４レベル：１０００ ００１０ ０１００ ０１００
（４０ビット以下の）座標及び数の符号化：２進数０００００１００としての固定長符号化により、整数の有意な係数を符号化する。Ｅｘｐ−Ｇｏｌｏｍｂ符号が使用される場合、必要なビット数はより少ない。例えば、ゼロ次Ｅｘｐ−Ｇｏｌｏｍｂ符号が使用される場合、整数「４」は００１０１として符号化され、８ビットでなく５ビットのみが必要である。ｘ−ｙ座標を２進数：
（００００ ００００） （１０１０ ００１１） （００１１ １１００） （１０１１ １０１０）
として符号化する。

本発明によって解決しようとする課題は、種々の係数有意分布を記録又は符号化する改良されたやり方を提供することである。前述の課題は、請求項１及び３に記載の方法によって解決される。前述の方法を利用する装置は請求項２及び４それぞれに記載されている。

本発明は、画像／ビデオ信号のデータ群のエントロピ符号化／復号化に関する。単一モードのパターン情報符号化は別々の有意分布に最適であることは可能でないが、本発明は、上記意味合いで方形を符号化するためのいくつかのパターン決定又は符号化モードを使用し、符号化側は、前述のモードのうちの１つを選択し、正確に復号化するために、対応するモード情報を復号化側に転送する。効果的には、前述のサイド情報のコストは、方形のサイズが十分大きい場合、無視できる。

基本的には、本発明の符号化方法は、係数ブロックにおける有意な係数の分布をビデオ符号化するための符号化に適している。非ゼロ振幅係数は、有意な係数と表され、上記方法は、
現在の係数ブロックについて、現在のブロックにおける有意な係数の分布を符号化するために必要な結果として生じる数のビットに対して少なくとも、
サンプル単位モードであって、係数の有意状態が、現在のブロックの行又は列を通して順番に走査されるモード、
点座標モードであって、有意な係数の量と、現在のブロック内のその座標又は位置が固定長２進数として符号化されるモード、
４分法モードであって、全ての係数が振幅ゼロを有している訳でない、有意な方形と表す方形が、単一の有意な係数に達するまで、等しいサイズの４つの方形に再帰的に分けられ、生成された方形全ての結果として生じる有意状態が符号化されるモード、及び、
１６分割モードであって、有意な方形が、単一の有意な係数に達するまで１６の等しいサイズの方形に再帰的に分けられ、４分法モードにおける符号化に対応する、生成された方形全ての結果として生じる有意状態が符号化されるモード
の、分布符号化候補モードを検査する工程と、
有意の係数の分布を符号化するために必要な最小数のビットをもたらす前述の候補モードのうちの１つを現在のブロックについて選択する工程と、ビデオ符号化において、選択されたモードを現在のブロックについて使用する工程であって、選択されたモードに対応するキーワード又は数が、ビデオ符号化からのビットストリーム出力における現在のブロックに含まれる工程
とを含む。

基本的には、本発明の符号化装置は、係数ブロックにおける有意な係数の分布をビデオ符号化するための符号化に適している。非ゼロ振幅係数は、有意な係数と表され、上記装置は、
現在の係数ブロックについて、現在のブロックにおける有意な係数の分布を符号化するために必要な結果として生じる数のビットに対して少なくとも
サンプル単位モードであって、係数の有意状態が、現在のブロックの行又は列を通して順番に走査されるモードと、
点座標モードであって、有意な係数の量と、現在のブロック内のその座標又は位置が固定長２進数として符号化されるモードと、
４分法モードであって、有意な方形と表す、係数全てが振幅ゼロを有する訳でない方形は、単一の有意な係数に達するまで、等しいサイズの４つの方形に再帰的に分けられ、生成された方形全ての結果として生じる有意状態が符号化されるモードと、
１６分割モードであって、有意な方形が、単一の有意な係数に達するまで１６の等しいサイズの方形に再帰的に分けられ、４分法モードにおける符号化に対応する、生成された方形全ての結果として生じる有意状態が符号化されるモードと
の、分布符号化候補モードを検査するよう適合された手段と、
有意の係数の分布を符号化するために必要な最小数のビットをもたらす前述の候補モードのうちの１つを現在のブロックについて選択するよう適合された手段と、
現在のブロックの符号化について、選択されたモードを使用するビデオ符号化手段であって、選択されたモードに対応するキーワード又は数が、ビデオ符号化手段からのビットストリーム出力における現在のブロックについて含まれる手段と
を含む。

基本的には、本発明の復号化方法は、係数ブロックにおける有意な係数の分布をビデオ復号化するための復号化に適している。非ゼロ振幅係数は、有意な係数と表され、上記方法は、
現在の係数ブロックについて、受信された符号化ビデオ・ビット・ストリームにおいてキーワード又は数を評価する工程であって、キーワード又は数は、現在の係数ブロックにおける有意な係数の分布がビデオ符号化においてどのようにして符号化されたかの選択されたモードを表す工程と、
選択されたモードに応じて、有意な係数の位置を現在のブロックについて確立する工程と、
サンプル単位モードにおいて、現在のブロックの行又は列にわたる順番を表す受信走査データを評価することにより、有意な係数の位置を求める工程と、
点座標モードにおいて、固定長２進数として符号化された受信ブロック座標を評価することにより、有意な係数の位置を求める工程と、
４分法モードにおいて、方形の受信された有意状態を評価することにより、有意な係数の位置を求める工程であって、有意な方形と表された、全ての元の係数が振幅ゼロを有していた訳でない方形が、単一の有意な係数に達するまで、等しいサイズの４つの方形に再帰的に分けられた工程と、
１６分割モードにおいて、方形の受信された有意状態を評価することにより、有意な係数の位置を求める工程であって、有意な方形と表され、元の係数全てが振幅ゼロを有していた訳でない方形が、単一の有意な係数に達するまで、等しいサイズの１６の方形に再帰的に分けられた工程と、
ビデオ復号化について、有意な係数が存在しない位置において、ゼロ振幅係数で現在のブロックを埋める工程と
を含む。

基本的には、本発明の復号化装置は、係数ブロックにおける有意な係数の分布をビデオ復号化するための復号化に適している。非ゼロ振幅係数は、有意な係数と表され、上記装置は、
現在の係数ブロックについて、受信された符号化ビデオ・ビット・ストリームにおいてキーワード又は数を評価するよう適合された手段であって、キーワード又は数は、現在の係数ブロックにおける有意な係数の分布がビデオ符号化においてどのようにして符号化されたかの選択されたモードを表す手段と、
選択されたモードに応じて、有意な係数の位置を現在のブロックについて確立するよう適合された手段と、
サンプル単位モードにおいて、現在のブロックの行又は列にわたる順番を表す、受信走査データを評価することにより、有意な係数の位置を求めるよう適合された手段と、
点座標モードにおいて、固定長２進数として符号化された受信ブロック座標を評価することにより、有意な係数の位置を求めるよう適合された手段と、４分法モードにおいて、方形の受信有意状態を評価することにより、有意な係数の位置を求めるよう適合された手段であって、有意な方形を表す、元の係数全てが振幅ゼロ全てを有していた訳でない方形は、単一の有形な係数に達するまで等しいサイズの４つの方形に再帰的に分けられた手段と、
１６分割モードにおいて、方形の受信された有意状態を評価することにより、有意な係数の位置を求めるよう適合された手段であって、有意な方形と表され、元の係数全てが振幅ゼロを有していた訳でない方形が、単一の有意な係数に達するまで、等しいサイズの１６の方形に再帰的に分けられた手段と、
ビデオ復号化について、有意な係数が存在しない位置において、ゼロ振幅係数で現在のブロックを埋めるよう適合された手段とを含む。

本発明の効果的な更なる実施例は、それぞれの従属請求項に記載している。

いくつかの「有意な」変換及び量子化係数の分布例を１６^＊１６係数ブロックにおいて示す図である。 いくつかの有意な係数のみ（有意な係数の数に対する、符号化する対象のビットの数）を有することを１６^＊１６係数ブロックにおいて示す図である。 有意な係数の数に対する、符号化する対象のビットの数を、有意な係数の有意な数を有する１６^＊１６の係数ブロックにおいて示す図である。 有意な数の「有意な」変換及び量子化係数の分布例を１６^＊１６係数ブロックにおいて示す図である。 本発明の符号化器の例を示す図である。 本発明の復号化器の例を示す図である。

本発明の例示的な実施例は、添付図面を参照して説明する。

本発明によれば、有意な係数の位置を求め、記録し、符号化するための複数のモードが、種々の有意係数分布パターンに適合させるために使用される。少なくとも以下の４つのモードが検査又は解析される。ブロック・サイズが２^Ｎ＊２^Ｎ、Ｎ＝４であり、ブロックにおいて、ｍ（ｍ＞０）個の有意な係数が存在しているものとする。

モード１：サンプル単位
これは、より複雑でないモードである。係数の有意状態は、ブロックの行（又は列、この選択は復号器に知られている）にわたる固定の１次元の順序に従って走査される。ブロックについて符号化する対象のビットの数（ＮｏＢと表す）は、２^２Ｎであり、すなわち、１６^＊１６ブロックに対して２５６である。

モード２：点座標
有意な係数の数、及びブロック内のその座標又は位置は、固定長２進数（上記に表す４０ビットの例）として符号化される。ＮｏＢは、ｍに対する線形関数である（すなわち、ＮｏＢ＝ｍ^＊２Ｎ＋２Ｎである）。和の第２項（２Ｎ）は、ブロックにおける有意な係数の数を表すために必要なビットの最大数を意味する。前述のモードの選択は、ブロックにおける有意な係数の数が小さい場合に最適である。

モード３：４分法
このモードは、上記４分法処理に対応する。有意な方形（すなわち、全ての係数が振幅ゼロを有している訳でない方形）は、単一の有意な係数に達するまで、その高さ及びその幅を均等に分けることにより、等しいサイズの４つの方形に再帰的に分けられる。その後、生成された方形全ての結果として生じる有意状態が符号化される。前述のモードの選択は、ブロックにおける有意な係数の分布が比較的集中している場合に最適である。
モード４：１６分割
単一の有意な係数に達するまで、有意な方形は、その高さ及び幅を均等に分けることにより、等しいサイズの１６個の方形に再帰的に分けられる。その後、生成された方形全ての結果として生じる有意状態が、上記４分法処理符号化原理に応じて符号化される。前述のモードはモード３と同様であり、有意な係数の分布が、相対的に分散している場合に選択される。

図２は、小さい数のｍの場合の、モード１乃至４の値ｍ（ｍは、ブロック内の有意な量子化係数の数である）に対するＮｏＢを１６^＊１６ブロックについて示す。すなわち、図２は、図３の左下端部の拡大バージョンである。モード３及び４の場合、考えられる最大ＮｏＢ及び考えられる最小ＮｏＢが表される。有意な係数の数が非常に小さい場合に、モード２（点座標モード）及びモード３（４分法モード）が、好適な性能を有することを示す一方、図３に示すように、ブロック毎の有意な係数の数の増加にともなって、モード１及び４は、徐々に好適な性能を有するということを図２は示す。

係数ブロックにどのモードを使用するかを決定するかは符号化の課題である。最高の圧縮効率を達成するために、前述のモードのうちの最善のものを、候補モード毎に、対応する符号化コスト（すなわち、結果として生じるビット・レート）を、符号化する対象のビデオ信号の係数ブロック毎に符号化側で求め、最小のコストを（すなわち、２パス符号化を行うことによって）もたらす候補モードを現在のブロックについて選択することによって選択することが可能である。

あるいは、モードは、１パス符号化の場合、例えば、有意な係数の数を第１の閾値と比較することにより、かつ、有意な係数がないか、又は第２の閾値よりも係数の数が小さい、ブロック内の方形が存在しているか否かを検査することにより、現在のブロックの係数有意分布の特性に応じて選択することが可能である。正確な復号化のために、（４以下の候補モードの場合）、２ビットが、現在のブロックに使用する対象のモードを示すためにビットストリーム内で送出され、ブロック・サイズが十分大きい場合、そのサイド情報のコストは無視できない。

更なる例として、図４は、５２個の有意な係数を含む１６^＊１６ブロックを示す。前述の大半は、ブロックの左半分に配置される。上記４つのモードに必要なＮｏＢは、
２５６（モード１、サンプル単位）、
４２４（モード２、点座標）、
２２８（モード３、４分法）、
２０８（モード４、１６分割）
である。

したがって、符号化器は、１６の分割モード４を、前述のブロックを符号化するための最適モードとして選択する。上述の通り、復号化側にモードを通知するために、更に２つのビットが必要である。

図５における符号化器のビデオ・データ入力信号ＩＥは、例えば、マクロブロックの画素データを含む。ピクチャは、（例えば、ＭＰＥＧ２ビデオ又はＭＰＥＧ４ＡＶＣ標準に対応するやり方で）処理されるが、更に、本発明のモードの特徴の使用を伴って処理される。符号化する対象のイントラ（すなわち、イントラフレーム又はイントラフィールド）の場合、減算器ＳＵＢは単に、変換手段Ｔ及び量子化手段Ｑ、並びにエントロピ符号化器工程又は段ＥＣＯＤにおける処理のためにこれが通過することを可能にする。これにより、符号化器出力信号ＯＥが出力される。ＥＣＯＤは例えば、変換及び量子化された係数に対してハフマン符号化を行い、その出力ビットストリームＯＥに対して動きベクトル・データ及びヘッダ情報を加えることが可能である。エントロピ符号化器工程／段ＥＣＯＤは、モード判定工程／段ＭＤＥＴに、現在の係数ブロック・データ、又は有意な係数のパターン（すなわち、位置）を供給する。ＭＤＥＴは、「元の」係数ブロック・データを受信する場合。有意な係数のパターン（すなわち、位置）をそれから算出する。上記の通り、モード判定工程／段ＭＤＥＴは、エントロピ符号化器ＥＣＯＤにおけるその現在のブロックの符号化において施す対象のモード１乃至４のうちの１つを判定する。対応するモード情報ＭＩ及び対応する有意係数位置情報は、出力信号符号化の工程／段ＥＣＯＤにおいて使用され、出力ビットストリームＯＥに付加される。量子化手段Ｑ及び逆量子化手段Ｑ_Ｅ ^−１は、符号化器バッファＥＮＣＢの占有度レベルによって制御することが可能である。

非イントラ・ビデオ・データの場合、予測ブロック又はマクロブロック・データＰＭＤが、減算器ＳＵＢにおいて入力信号ＩＥから減算され、差異データＲＥＳが、変換手段／段／工程Ｔ及び量子化手段／段／工程Ｑを介してエントロピ符号化器ＥＣＯＤに供給される。Ｑの出力信号が、逆量子化手段／段／工程Ｑ_Ｅ ^−１において処理され、その出力信号は逆変換手段／段／工程Ｔ_Ｅ ^−１を介して合成器工程／段ＡＤＤＥに、再構成されたブロック又はマクロブロック差異データＲＭＤＤの形式で供給される。ＡＤＤＥの出力信号は、再構成されたブロック又はマクロブロック・データに対して動き補償を行い、ＳＵＢの減算入力、及び合成器ＡＤＤＥの他方の入力にブロック又は予測マクロブロック・データＰＭＤを出力する動き推定及び補償手段／段／工程ＦＳ＿ＭＣ＿Ｅにおけるフレーム記憶装置にバッファ記憶される。

図６では、符号化ビデオ・データ入力信号ＩＤの符号化画素データは、再構成画素データ出力信号ＯＤを出力する合成器工程／段ＡＤＤＤに（残差フレーム・データＲＥＳとしての非イントラ・データの場合に）逆変換手段Ｔ_Ｄ ^−１、逆量子化手段Ｑ_Ｄ ^−１、及びエントロピ復号化器手段／段／工程ＥＤＥＣを介して供給される。イントラブロック又はマクロブロック・データの場合、Ｔ_Ｄ ^−１の出力はＡＤＤＤを通過させる。すなわち、Ｔ_Ｄ ^−１はＯＤを出力する。ピクチャは、ＭＰＥＧ２ビデオ又はＭＰＥＧ４ＡＶＣ標準に対応するやり方で処理されるが、更に、本発明のモードの特徴の使用による。ＥＤＥＣは、ヘッダ情報及び動きベクトル・データを復号化し、かつ／又は、評価し、係数に対してハフマン復号化を行うことが可能である。エントロピ復号化器工程又は段ＥＤＥＣは、受信ビットストリームＩＤからモード情報ＭＩを抽出し（すなわち、対応するキーワード又は数を評価し）、現在のブロックの再構成有意係数位置を工程／段ＥＤＥＣに供給するモード評価器工程又は段ＭＥＶに（又は、直接、量子化手段／段／工程Ｑ_Ｄ ^−１又は逆変換手段／段／工程Ｔ_Ｄ ^−１に）これを供給する。

現在のブロックについて、有意な係数の位置が、選択されたモードに応じて確立される。

サンプル単位モードでは、有意な係数の位置は、現在のブロックの行又は列にわたる順序を表す受信走査データを評価することによって判定される。

点座標モードでは、有意な係数の位置は、固定長２進数として符号化された受信ブロック座標を評価することによって求められる。

４分法モードにおいて、有意な係数の位置は、方形の受信有意状態を評価することによって求められ、有意な方形と表された、全ての元の係数が振幅ゼロを有していた訳でない方形が、単一の有意な係数に達するまで、等しいサイズの４つの方形に再帰的に分けられている。

１６分割モードにおいて、有意な係数の位置は、方形の受信有意状態を評価することによって求められ、有意な方形と表された、全ての元の係数が振幅ゼロを有していた訳でない方形が、単一の有意な係数に達するまで、等しいサイズの１６つの方形に再帰的に分けられている。

ビデオ復号化の場合、現在のブロックは、有意な係数が存在していない位置においてゼロ振幅係数で埋められ、これは、ＭＥＶ、ＥＤＥＣ、Ｑ_Ｄ ^−１又はＴ_Ｄ ^−１で行われる。符号化側で行われる量子化器工程／段Ｑから出力される対応する係数ブロックは、逆変換手段／段／工程Ｔ_Ｄ ^−１に入る前に再構成される。

非イントラ・ブロック又はマクロブロック・データの場合、ＡＤＤＤの出力信号は、再構成されたブロック又はマクロブロックのデータの動き補償を行う動き補償手段／段／工程ＦＳ＿ＭＣ＿Ｄにおいてフレーム記憶装置にバッファ記憶される。ＦＳ＿ＭＣ＿Ｄにおいて予測されるブロック又はマクロブロック・データＰＭＤは、合成器ＡＤＤＤの第２の入力に転送される。

図５及び図６では、Ｑ_Ｅ ^−１、Ｑ_Ｄ ^−１、Ｔ_Ｅ ^−１、Ｔ_Ｄ ^−１及びＥＤＥＣは、Ｑ，Ｔ及びＥＣＯＤそれぞれの関数の対応する逆数である関数を有する。

実際には、有意な信号の位置についての本発明の符号化処理は、１６^＊１６よりもずっと大きいブロック・サイズに施すことが可能である。例えば、ウェーブレット・ベースの符号化／復号化では、５１２^＊５１２画像のＬＨ、ＨＬ及びＨＨサブバンドの第１のレベルのサイズは２５６^＊２５６と同じ程度の大きさである。モード表示のためのオーバヘッドは２ビットに過ぎず、これは、前述のサブバンドのエントロピ符号化ビットの合計量と比較して極めて小さい。

ＤＣＴベースの符号化／復号化において本発明を使用する別の例は、全体として、一フレーム（又は、フレームの一部、すなわち、スライス又は６４^＊６４ブロック）における量子化された変換係数全てを扱い、上記処理により、全体のマップにおける有意な係数の場所を符号化する。前述の処理は、静止画像に使用することが可能であるのみならず、ビデオ系列のＩフレーム、Ｐフレーム、及びＢフレームにも使用することが可能である。対応するサイド情報は、一フレームについて、２ビットのみ又は数ビットのみ（より多くのモードが含まれる場合）である。

本発明の処理は、方形ブロックに限定されるものでない。何れかの信号形式（１次元、２次元、又は多次元信号）を適切な形式に形成することが可能であり、その後、本発明の処理を使用して適合的に符号化される。

非方形ブロックの場合、又は幅Ｗ若しくは高さＨが「２」のべき乗でない場合、本発明を使用するやり方はいくつか存在している。例えば、７２０^＊５７６画素のアクティブ・ピクチャ・サイズについて、４分法が使用される場合、
Ｗ’＝ｆｌｏｏｒ（Ｗ／２）、及びＨ’＝ｆｌｏｏｒ（Ｈ／２）
の算出を除算中に行うことが可能である。

これは、ブロックが、その幅において［１，．．．，Ｗ’］［Ｗ’＋ｌ，．．．，Ｗ］に分けられ、その高さにおいて［１，．．．，Ｈ’］ ［Ｈ’＋ｌ，．．．，Ｈ］に分けられることを意味する。よって、４分法処理は、再帰的に続けることが可能であり、Ｗ＝２であるか、又はＨ＝２である場合に、再帰が停止される。

これは、最小単位が２^＊Ｎ又はＮ^＊２であることを意味する。最小単位の場合、サンプル単位の処理が使用される。同様な手順を１６分割モードにおいて施すことが可能である。

７２０^＊５７６画素のピクチャ・サイズの別の実施例では、通常の４分法又は１６分割処理が、（１６^＊１６又は２５６^＊２５６などの）画像のその部分について使用され、画像全体がこの基礎単位のいくつかのものに分離される。画像の残りの部分（すなわち、画像のエッジにある画素又はマクロブロック）について、サンプル単位のモードを使用することが可能である。

更に、４分法及び１６分割手法の組み合わせも使用することが可能である。例えば、再帰の最初のいくつかのレベルが４分法を使用する一方、最終レベルは１６分割法を使用する。

本発明は、上記４つのモードに限定されるものでない。上記１６分割の原理に応じた９分割又はＮ^２分割（Ｎは「４」より大きな整数である）、及びランレングス符号化を伴うジグザグ走査を任意的なモードとして使用することが可能である。

疎な信号の有意な値の場所の上記適合（エントロピ）符号化は、オーディオ符号化又はメッシュ・データ符号化に使用し、予測、ＤＣＴ／ウェーブレット変換、及び／又は量子化に続いて信号に施すことも可能である。

Claims (10)

1. 係数ブロックにおける有意な係数の分布を符号化する工程を含む、ビデオ符号化のための方法であって、非ゼロ振幅係数は、有意な係数と表され、前記方法は、
   現在の係数ブロックについて、現在の係数ブロックにおける有意な係数の分布を符号化するための所要数の生成ビットに対して、
   サンプル単位モードであって、係数の有意状態が、前記現在の係数ブロックの行又は列を通して順番に走査されるモード、
   点座標モードであって、有意な係数の量と、前記現在の係数ブロック内のその座標又は位置が固定長２進数として符号化されるモード、
   ４分法モードであって、全ての係数が振幅ゼロを有している訳でない、有意な方形と表す方形が、単一の有意な係数に達するまで、等しいサイズの４つの方形に再帰的に分けられ、生成された方形全ての結果として生じる有意状態が符号化されるモード、及び、
   １６分割モードであって、有意な方形が、単一の有意な係数に達するまで１６の等しいサイズの方形に再帰的に分けられ、前記４分法モードにおける符号化に対応する、生成された方形全ての結果として生じる有意状態が符号化されるモード
   の、分布符号化候補モードを検査する工程と、
   有意の係数の分布を符号化するために必要な最小数のビットをもたらす前記候補モードのうちの１つを前記現在の係数ブロックについて選択する工程と、
   ビデオ符号化において、前記選択されたモードを前記現在の係数ブロックについて使用する工程であって、前記選択されたモードに対応するキーワード又は数が、前記ビデオ符号化からのビットストリーム出力における前記現在の係数ブロックに含まれる工程
   とを含む方法。
2. 係数ブロックにおける有意な係数の分布を復号化する工程を含む、ビデオ復号化のための方法であって、非ゼロ振幅係数は、有意な係数と表され、前記方法は、
   現在の係数ブロックについて、受信された符号化ビデオ・ビット・ストリームにおいてキーワード又は数を評価する工程であって、前記キーワード又は数は、前記現在の係数ブロックにおける有意な係数の分布がビデオ符号化においてどのようにして符号化されたかの選択されたモードを表す工程と、
   前記選択されたモードに応じて、有意な係数の位置を前記現在の係数ブロックについて確立する工程と、
   サンプル単位モードにおいて、前記現在の係数ブロックの行又は列にわたる順番を表す受信走査データを評価することにより、前記有意な係数の位置を求める工程と、
   点座標モードにおいて、固定長２進数として符号化された受信ブロック座標を評価することにより、前記有意な係数の位置を求める工程と、
   ４分法モードにおいて、方形の受信された有意状態を評価することにより、前記有意な係数の前記位置を求める工程であって、有意な方形と表された、全ての元の係数が振幅ゼロを有していた訳でない方形が、単一の有意な係数に達するまで、等しいサイズの４つの方形に再帰的に分けられた工程と、
   １６分割モードにおいて、方形の受信された有意状態を評価することにより、前記有意な係数の前記位置を求める工程であって、有意な方形と表され、元の係数全てが振幅ゼロを有していた訳でない方形が、単一の有意な係数に達するまで、等しいサイズの１６の方形に再帰的に分けられた工程と、
   ビデオ復号化について、有意な係数が存在しない位置において、ゼロ振幅係数で前記現在の係数ブロックを埋める工程と
   を含む方法。
3. 請求項１又は２に記載の方法であって、前記係数ブロックは１６^＊１６のサイズを有する方法。
4. 請求項１乃至３のうちの一項に記載の方法であって、前記４分法モードにおいて、生成された方形全ての前記結果として生じる有意状態が、Ｅｘｐ−Ｇｏｌｏｍｂ符号を使用して符号化又は復号化される方法。
5. 請求項１乃至４のうちの一項に記載の方法であって、ランレングス符号化を備えたジグザグ走査モードが、前記モード検査又は復号化に更に使用される方法。
6. 係数ブロックにおける有意な係数の分布を符号化する手段を含む、ビデオ符号化のための装置であって、非ゼロ振幅係数は、有意な係数と表され、前記装置は、
   現在の係数ブロックについて、現在の係数ブロックにおける有意な係数の分布を符号化するための所要数の生成ビットに対して、
   サンプル単位モードであって、係数の有意状態が、前記現在の係数ブロックの行又は列を通して順番に走査されるモードと、
   点座標モードであって、有意な係数の量と、前記現在の係数ブロック内のその座標又は位置が固定長２進数として符号化されるモードと、
   ４分法モードであって、有意な方形と表す、係数全てが振幅ゼロを有する訳でない方形は、単一の有意な係数に達するまで、等しいサイズの４つの方形に再帰的に分けられ、生成された方形全ての結果として生じる有意状態が符号化されるモードと、
   １６分割モードであって、有意な方形は、単一の有意な係数に達するまで１６の等しいサイズの方形に再帰的に分けられ、前記４分法モードにおける符号化に対応する、生成された方形全ての結果として生じる有意状態が符号化されるモードと
   の、分布符号化候補モードを検査するよう適合された手段と、
   有意の係数の分布を符号化するために必要な最小数のビットをもたらす前記候補モードのうちの１つを前記現在の係数ブロックについて選択するよう適合された手段と、
   前記現在の係数ブロックの符号化について、前記選択されたモードを使用するビデオ符号化手段とを含み、前記選択されたモードに対応するキーワード又は数が、前記ビデオ符号化手段からのビットストリーム出力における現在の係数ブロックについて含まれる装置。
7. 係数ブロックにおける有意な係数の分布を復号化する工程を含む、ビデオ復号化のための装置であって、非ゼロ振幅係数は、有意な係数と表され、前記装置は、
   現在の係数ブロックについて、受信された符号化ビデオ・ビット・ストリームにおいてキーワード又は数を評価するよう適合された手段であって、前記キーワード又は数は、前記現在の係数ブロックにおける有意な係数の分布がビデオ符号化においてどのようにして符号化されたかの選択されたモードを表す手段と、
   前記選択されたモードに応じて、有意な係数の位置を現在の係数ブロックについて確立するよう適合された手段と、
   サンプル単位モードにおいて、前記現在の係数ブロックの行又は列にわたる順番を表す、受信走査データを評価することにより、前記有意な係数の前記位置を求めるよう適合された手段と、
   点座標モードにおいて、固定長２進数として符号化された受信係数ブロック座標を評価することにより、前記有意な係数の前記位置を求めるよう適合された手段と、
   ４分法モードにおいて、方形の受信有意状態を評価することにより、前記有意な係数の前記位置を求めるよう適合された手段であって、有意な方形を表す、元の係数全てが振幅ゼロ全てを有していた訳でない方形は、単一の有形な係数に達するまで等しいサイズの４つの方形に再帰的に分けられた手段と、
   １６分割モードにおいて、方形の受信された有意状態を評価することにより、前記有意な係数の前記位置を求めるよう適合された手段であって、有意な方形と表され、元の係数全てが振幅ゼロを有していた訳でない方形が、単一の有意な係数に達するまで、等しいサイズの１６の方形に再帰的に分けられた手段と、
   ビデオ復号化について、有意な係数が存在しない位置において、ゼロ振幅係数で前記現在の係数ブロックを埋めるよう適合された手段と
   を含む装置。
8. 請求項６又は７に記載の装置であって、前記係数ブロックは１６^＊１６のサイズを有する装置。
9. 請求項６乃至８のうちの一項に記載の装置であって、前記４分法モードにおいて、生成された方形全ての前記結果として生じる有意状態が、Ｅｘｐ−Ｇｏｌｏｍｂ符号を使用して符号化又は復号化される装置。
10. 請求項６乃至９のうちの一項に記載の装置であって、ランレングス符号化を備えたジグザグ走査モードが、前記モード検査又は復号化に更に使用される装置。

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