KR20040106392A

KR20040106392A - 부호화 장치 및 방법, 복호 장치 및 방법, 기록 매체, 및프로그램

Info

Publication number: KR20040106392A
Application number: KR10-2004-7017169A
Authority: KR
Inventors: 사토가즈시; 스즈키데루히코; 스노하라오사무; 야가사키요이치
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2003-04-22
Publication date: 2004-12-17
Also published as: EP2627089A3; EP1501313A4; EP2624461A2; US20130010874A1; US8477854B2; WO2003092301A1; US20090225861A1; EP1501313A1; KR100969345B1; US8509312B2; US8619875B2; EP2627089A2; US8611430B2; US20150271518A1; US8488669B2; US8649442B2; US8509311B2; CN101800898A; US8325820B2; US9532068B2

Abstract

본 발명은, 예를 들면, 화상 신호를 종래보다 높은 압축률로 부호화하여, 전송 또는 축적하는 경우에 사용하여 바람직한 부호화 장치 및 방법, 복호 장치 및 방법, 기록 매체, 및 프로그램에 관한 것이다. 산술 부호화부(58)에서는, 입력되는 화상 압축 정보의 신택스 요소 중, 먼저 프레임/필드/플래그가 프레임/필드 플래그 컨텍스트 모델(19)에 의해 부호화된다. 그리고, 처리 대상이 되는 매크로 블록이 프레임 베이스 부호화되는 경우, 현재 H.26L의 표준으로 정해져 있는 프레임 베이스의 컨텍스트 모델(92)이 적용된다. 한편, 처리 대상이 되는 매크로 블록이 필드 부호화되는 경우, 이하의 신택스 요소에 관해서는 필드 베이스의 컨텍스트 모델(94)이 적용된다. 본 발명은 화상 정보를 부호화하는 인코더, 화상 정보를 복호하는 디코더에 적용할 수 있다.

Description

부호화 장치 및 방법, 복호 장치 및 방법, 기록 매체, 및 프로그램 {CODING DEVICE AND METHOD, DECODING DEVICE AND METHOD, RECORDING MEDIUM, AND PROGRAM}

최근, 화상을 디지털 신호로서 취급하며, 이 디지털 신호를 효율 양호하게 전송, 축적하는 것을 목적으로 하여, 화상 정보 특유의 용장성(冗長性)을 이용하고, 이산(離散) 코사인 변환 등의 직교 변환과 동작 보상에 의해 압축하는 MPEG(Moving Picture Expert Group) 등의 방식에 따른 장치가 방송국 등의 정보 분배, 및 일반 가정에 있어서의 정보 수신 쌍방에서 보급되고 있다.

특히, MPEG 2(ISO/IEC 13818-2) 압축 방식은 범용성이 있는 화상 압축 방식으로서 정의된 규격이며, 비월 주사 화상 및 순차 주사 화상의 쌍방, 및 표준 해상도 화상 및 고정밀 화상을 망라하는 표준으로서, 예를 들면 DVD(Digital Versatile Disk) 규격에 대표되도록, 프로패셔널 용도 및 컨슈머(consumer) 용도의 광범위한애플리케이션에 현재 널리 사용되고 있다.

MPEG 2 압축 방식을 사용함으로써, 예를 들면, 720×480 화소를 가지는 표준 해상도의 비월 주사 화상에 대해서는, 4 내지 8Mbps, 1920×1088 화소를 가지는 고해상도의 비월 주사 화상에 대해서는, 18 내지 22Mbps의 부호량(비트 레이트)을 할당함으로써, 높은 압축률과 양호한 화질의 실현이 가능하다.

그런데, MPEG 2는 주로 방송용에 적합한 고화질 부호화를 대상으로 하고 있지만, 보다 높은 압축률의 부호화 방식에는 대응하고 있지 않았으므로, 보다 높은 압축률의 부호화 방식으로서, MPEG 4 부호화 방식의 표준화가 실행되었다. 화상 부호화 방식에 관해서는 1998년 12월에 ISO/IEC 14496-2로서 그 규격이 국제 표준으로 승인되었다.

또한, 최근, 텔레비전 회의용의 화상 부호화를 당초의 목적으로 하여, 국제 전기 연합의 전기 통신 표준화 부문인 ITU-T(International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector)에 의한 H.26L(ITU-T Q6/16 VCEG)로 칭해지는 표준의 규격화가 진행되고 있다.

H.26L은 MPEG 2나 MPEG 4 등 종래의 부호화 방식과 비교하여, 부호화 처리, 및 복호 처리에 의해 많은 연산량이 필요하게 되지만, 보다 높은 부호화 효율이 실현되는 것이 알려져 있다.

또, 현재 MPEG 4 활동의 일환으로서 ITU-T와 공동으로 H.26L에 따른, H.26L에서는, 서포트되지 않는 기능을 수용한, 보다 높은 부호화 효율을 실현하는 부호화 기술의 표준화가 Joint Model of Enhanced-Compression Video Coding으로서 진행되고 있다.

여기에서, 이산 코사인 변환 또는 카루넨·루베(Karhunen-Loeve) 변환 등의 직교 변환과 모션 보상을 이용한 종래의 화상 정보 부호화 장치에 대하여, 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1은 종래의 화상 정보 부호화 장치 구성의 일례를 나타내고 있다.

해당 화상 정보 부호화 장치에 있어서, 아날로그 신호인 입력 화상 신호는 A/D 변환부(1)에 의해 디지털 신호로 변환된 후, 화면 정렬 버퍼(2)에 공급된다. 화면 정렬 버퍼(2)는 A/D 변환부(1)로부터의 화상 정보를, 해당 화상 정보 부호화 장치가 출력하는 화상 압축 정보의 GOP(Group of Pictures) 구조에 따라, 프레임의 정렬을 실행한다.

먼저, 인트라(화상 내) 부호화가 실행되는 화상에 대하여 설명한다. 화면 정렬 버퍼(2)에 있어서, 인트라 부호화가 실행되는 화상에 대해서는, 그 화상 정보가 가산기(3)를 통해 직교 변환부(4)에 공급된다.

직교 변환부(4)에서는, 화상 정보에 대하여 직교 변환(이산 코사인 변환, 또는 카루넨·루베 변환 등)이 실시되고, 얻어진 변환 계수가 양자화부(5)에 공급된다. 양자화부(5)에서는, 축적 버퍼(7)에 축적된 변환 계수의 데이터량에 따른 레이트 제어부(8)로부터의 제어에 따라, 직교 변환부(4)로부터 공급된 변환 계수에 대하여 양자화 처리가 행해진다.

가역 부호화부(6)에서는, 양자화부(5)로부터 공급된 양자화된 변환 계수나 양자화 스케일 등으로부터 부호화 모드가 결정되며, 결정된 부호화 모드에 대하여가역 부호화(가변 길이 부호화, 또는 산술 부호화 등)가 행해지고, 화상 부호화 단위의 헤더부에 삽입되는 정보가 형성된다. 또, 부호화된 부호화 모드는 축적 버퍼(7)에 공급되어 축적된다. 축적 버퍼(7)에 축적된, 부호화된 부호화 모드는 화상 압축 정보로서 후단에 출력된다.

또, 가역 부호화부(6)에서는, 양자화된 변환 계수에 대하여 가역 부호화가 행해지고, 부호화된 변환 계수를 축적 버퍼(7)에 축적시킨다. 축적 버퍼(7)에 축적된, 부호화된 변환 계수도 화상 압축 정보로서 후단에 출력된다.

역(逆)양자화부(9)에서는, 양자화부(5)에 의해 양자화된 변환 계수가 역양자화된다. 역직교 변환부(10)에서는, 역양자화된 변환 계수에 대하여 역직교 변환 처리가 실행되어 복호 화상 정보가 생성된다. 생성된 복호 화상 정보는 프레임 메모리(11)에 축적된다.

다음에, 인터(화상 간) 부호화가 실행되는 화상에 대하여 설명한다. 화면 정렬 버퍼(2)에 있어서, 인터 부호화가 실행되는 화상에 대해서는, 그 화상 정보가 가산기(3) 및 모션 예측·보상부(12)에 공급된다.

모션 예측·보상부(12)에서는, 화면 정렬 버퍼(2)로부터의 인터 부호화가 실행되는 화상에 대응하는, 참조하기 위한 화상 정보가 프레임 메모리(11)로부터 판독되고, 모션 예측·보상 처리를 실시하여 참조 화상 정보가 생성되고 가산기(3)에 공급된다. 또, 모션 예측·보상부(12)에서 모션 예측·보상 처리 시에 얻어진 모션 벡터 정보는 가역 부호화부(6)에 공급된다.

가산기(3)에서는, 모션 예측·보상부(12)로부터의 참조 화상 정보가, 화면정렬 버퍼(2)로부터의 인터 부호화가 실행되는 화상의 화상 정보와의 차분(差分) 신호로 변환된다.

인터 부호화가 실행되는 화상을 처리하는 경우, 직교 변환부(4)에서는, 차분 신호에 대하여 직교 변환이 행해지고, 얻어지는 변환 계수가 양자화부(5)에 공급된다. 양자화부(5)에서는, 레이트 제어부(8)로부터의 제어에 따라, 직교 변환부(4)로부터 공급된 변환 계수에 대하여 양자화 처리가 행해진다.

가역 부호화부(6)에서는, 양자화부(5)에 의해 양자화된 변환 계수 및 양자화 스케일, 및 모션 예측·보상부(12)로부터 공급된 모션 벡터 정보 등에 따라 부호화 모드가 결정되고, 결정된 부호화 모드에 대하여 가역 부호화가 행해지고, 화상 부호화 단위의 헤더부에 삽입되는 정보가 생성된다. 부호화된 부호화 모드는 축적 버퍼(7)에 축적된다. 축적 버퍼(7)에 축적된 부호화된 부호화 모드는 화상 압축 정보로서 출력된다.

또, 가역 부호화부(6)에서는, 모션 예측·보상부(12)로부터의 모션 벡터 정보에 대하여 가역 부호화 처리가 행해지고, 화상 부호화 단위의 헤더부에 삽입되는 정보가 생성된다.

그리고, 인터 부호화가 실행되는 화상을 처리하는 경우에 있어서의 역양자화부(9) 이후의 처리에 대해서는, 인트라 부호화가 행해지는 화상을 처리하는 경우와 동일하므로, 그 설명을 생략한다.

다음에, 도 1에 나타낸 종래의 화상 정보 부호화 장치가 출력하는 화상 압축 정보를 입력으로 하고, 화상 신호를 복원하는 종래의 화상 정보 복호 장치에 대하여, 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 종래의 화상 정보 복호 장치 구성의 일례를 나타내고 있다.

해당 화상 정보 복호 장치에 있어서, 입력된 화상 압축 정보는 축적 버퍼(21)에 일시적으로 저장된 후, 가역 복호화부(22)에 전송된다. 가역 복호화부(22)는 미리 정해져 있는 화상 압축 정보의 포맷에 따라, 화상 압축 정보에 대하여 가역 복호(가변 길이 복호, 또는 산술 복호 등)를 실행하고, 헤더부에 저장된 부호화 모드 정보를 취득하여 역양자화부(23)에 공급한다. 또 마찬가지로, 가역 복호화부(22)는 양자화되어 있는 변환 계수를 취득하여 역양자화부(23)에 공급한다. 또한, 가역 복호화부(22)는 복호하는 프레임이 인터 부호화된 것인 경우에는, 화상 압축 정보의 헤더부에 저장된 모션 벡터 정보에 대해서도 복호하고, 그 정보를 모션 예측·보상부(28)에 공급한다.

역양자화부(23)는 가역 복호화부(22)로부터 공급된 양자화되어 있는 변환 계수를 역양자화하고, 얻어지는 변환 계수를 역직교 변환부(24)에 공급한다. 역직교 변환부(24)는 미리 정해져 있는 화상 압축 정보의 포맷에 따라, 변환 계수에 대하여 역직교 변환(역이산 코사인 변환, 또는 역카루넨·루베 변환 등)을 실행한다.

여기에서, 대상이 되는 프레임이 인트라 부호화된 것인 경우에는, 역직교 변환이 행해진 화상 정보는 가산기(25)를 통해 화면 정렬 버퍼(26)에 저장되고, D/A 변환부(27)에 의해 아날로그 신호로 변환되어 후단에 출력된다. 역직교 변환이 행해진 화상 정보는 프레임 메모리(29)에도 저장된다.

또, 대상으로 되는 프레임이 인터 부호화된 것인 경우에는, 모션 예측·보상부(28)에서는, 가역 복호화부(22)로부터의 모션 벡터 정보와 프레임 메모리(29)에 저장된 화상 정보에 따라 참조 화상이 생성되어 가산기(25)에 공급된다. 가산기(25)에서는, 모션 예측·보상부(28)로부터의 참조 화상과 역직교 변환부(25)의 출력이 합성되어 화상 정보가 생성된다. 그리고, 그 밖의 처리에 있어서는, 인트라 부호화된 프레임과 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.

그런데, H.26L에 있어서는, 가역 부호화 방식으로서, 가변 길이 부호화의 일종인 UVLC(Universal Variable Length Code)와, 산술 부호화의 일종인 CABAC(Context-based adaptive binary arithmetic coding)의 2 종류가 정의되어 있고, 사용자는 가역 부호화 방식으로 UVLC 또는 CABAC의 한쪽을 선택하여 적용하는 것이 가능하다. 가역 부호화 방식이 UVLC인가 CABAC인가를 나타내는 정보는 화상 압축 정보 중에서, RTP 레이어의 RTP Parameter Set Packet에 포함되는 Entropy Coding이라고 칭해지는 필드에서 지정된다.

여기에서, CABAC가 속하는 산술 부호화에 대하여 설명한다. 산술 부호화에 있어서는, 임의의 메시지(복수개의 알파벳 기호로 구성됨)는 반개(半開) 구간 O.0≤x<1.0 상의 1점으로서 나타나며, 이 점의 좌표로부터 부호가 생성된다.

먼저, 알파벳을 구성하는 기호의 출현 확률을 기초로, 반개 구간 0.0≤x<1.0을 각 기호에 대응하는 서브 구간으로 분할한다.

도 3은 기호 s₁내지 s₇의 발생 확률과 서브 구간 분할의 일례를 나타내고 있다. 산술 부호화에서는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 각 기호의 누적 출현 확률을기초로 서브 구간의 상한과 하한이 결정된다. 기호 S_i(i=(1, 2, …, 7)에 대한 서브 구간의 하한은 기호 S_i-1의 서브 구간의 상한이며, 기호 S_i에 대응하는 서브 구간의 상한은 그 서브 구간의 하한에 기호 S_i의 출현 확률을 더한 값이다.

지금, 메시지로서, (s₂s₁s₃s₆s₇)이 입력된 것으로 한다. 다만, 기호 s₇은 메시지의 종료를 나타내는 종단 기호이며, 종단 기호가 나타난 시점에서 메시지가 종료되는 것으로 한다. 산술 부호화법은 메시지 (s₂s₁s₃s₆s₇)에 대하여, 도 4에 나타낸 바와 같이, 메시지를 구성하는 각 기호에 대응하는 서브 구간의 계산을 실행한다. 즉, 도 3에 할당된 구간을 다음의 기호 누적 출현 확률에 따라 분할한다. 최종적으로 얻어지는 서브 구간이 그 메시지를 나타내는 값이 포함되는 구간이 된다. 따라서, 이 구간 내의 값이면 일의(一意)로 메시지의 복원을 행할 수 있다. 다만, 부호화의 효율을 고려하여, 그 반개 구간 내에서 2의 거듭제곱 표현이 가능한 수에 의해 메시지를 나타내도록한다.

즉, 이 예에서는, 다음 식 (1)을 고려하면, 다음 식 (2)가 반개 구간 0.21164≤x<0.2117에 포함되는 메시지를 나타내는 값이 된다.

2^-1= 0.5

2^-2= 0.25

2^-3= O.125

2^-4= 0.0625

2^-5= 0.03125

2^-6= 0.015625

2^-7= 0.0078125

2^-8= 0.00390625

2^-9= 0.001953125

2^-10= 0.0009765625

2^-11= 0.00048828125

2^-12= 0.000244140625

·

· …(1)

2-³+2^-4+2^-6+2^-7+2^-11+2^-12= 0.211669921875 …(2)

따라서, 메시지 (s₂s₁s₃s₆s₇)에 대응하는 부호의 부호 길이는 2^-1내지 2^-12까지를 표현할 수 하도록 12비트이면 되고, 메시지 (s₂s₁s₃s₆s₇)은 (OO11O11OOO11)로부호화된다.

다음에, H.26L로 정의되어 있는 CABAC에 대하여 설명한다. 그리고, CABAC의 상세한 것에 대해서는, 문헌 「"Video Compression Using Context-Based Adaptive Arithmetic Coding", Marpe et al, ICI01」(이하, 문헌 1로 기술함)에 개시되어 있다. CABAC는 동일하게 H.26L로 정의되어 있는 UVLC와 비교하여, 이하의 3개의 특징을 가지고 있다.

제1 특징은 부호화되는 각각의 기호에 대하여 적절한 컨텍스트 모델(context model)을 사용하며, 각각 독립된 확률 모델에 따른 산술 부호화를 실행함으로써, 심벌 간의 용장성을 배제할 수 있는 것이다.

제2 특징은 산술 부호화에 있어서, 각각의 기호에 대하여 비정수치(非整數値)의 부호량(비트)을 할당하는 것이 가능하며, 엔트로피(entropy)에 가까운 부호화 효율을 얻는 것이 가능한 것이다.

제3 특징은, 예를 들면 모션 벡터의 통계 데이터는 비트 레이트나 시퀀스뿐만아니라, 공간, 시간적으로 상이한 것으로서 일정하지는 않지만, 적응형 부호화를 실행함으로써, 이들 변화에 추종한 부호화가 가능하게 되는 것이다.

도 5는 CABAC를 적용한 CABAC 부호화기의 일반적인 구성을 나타내고 있다. 해당 CABAC 부호화기에 있어서, 컨텍스트 모델화부(31)는 화상 압축 정보에 있어서의 임의의 신택스(syntax) 요소에 관해, 먼저, 과거의 이력에 따라 신택스 요소의 심벌(기호)을 적절한 컨텍스트 모델로 변환한다. 이와 같은 모델화를 컨텍스트 모델화라고 칭한다. 화상 압축 정보 중의 각각의 신택스 요소에 대한 컨텍스트 모델에 대해서는, 후술한다.

2진수화부(32)는 2진수화되어 있지 않은 심벌을 2진수화한다. 적응 2치 산술 부호화부(33)에서는, 2진수화된 심벌에 대하여, 확률 추정부(34)에 의해 확률 추정이 이루어지며, 부호화 엔진(35)에 의해 확률 추정에 따른 적응 산술 부호화가 행해진다. 적응 산술 부호화 처리가 실행된 후, 관련되는 모델의 갱신이 실행되기 때문에, 각각의 모델은 실제의 화상 압축 정보의 통계에 따른 부호화 처리를 실행하는 것이 가능하게 된다.

여기에서, 화상 압축 정보 중의 신택스 요소인 MB_type(MB_type), 모션 벡터 정보(MVD), 및 참조 프레임 파라미터(Ref_frame)를 산술 부호화하는 컨텍스트 모델에 대하여 설명한다.

MB_type의 컨텍스트 모델 생성에 대하여, 인트라 프레임과 인터 프레임으로 나누어 설명한다.

인트라 프레임에 있어서, 도 6에 나타낸 바와 같이 매크로 블록 A, B, C가 배치되어 있는 경우, 매크로 블록 C의 MB_type에 대응하는 컨텍스트 모델 ctx_mb_type_intra(C)는 다음 식 (3)에 의해 정의된다. 그리고, 인트라 프레임에 있어서, 매크로 블록의 모드는 Intra 4×4, 또는 Intra 16×16이다.

ctx_mb_type_intra(C)=A+B …(3)

다만, 식 (3)에서, A는 매크로 블록 A가 Intra 4×4인 경우에는 0이며, Intra 16×16인 경우에는 1이다. 마찬가지로, B는 매크로 블록 B가 Intra 4×4인 경우에는 0이며, Intra 16×16인 경우에는 1이다. 따라서, 컨텍스트 모델ctx_mb_type_intra(C)는 O, 1, 2 중 어느 하나의 값으로 된다.

인터 프레임에 있어서, 도 6에 나타낸 바와 같이 매크로 블록 A, B, C가 배치되어 있는 경우, 매크로 블록 C의 MB_type에 대응하는 컨텍스트 모델 ctx_mb_type_inter(C)는 해당 인터 프레임이 P 픽쳐인 경우, 다음 식 (4)에 의해 정의된다.

또, 해당 인터 프레임이 B 픽쳐인 경우, 다음 식 (5)에 의해 정의된다.

ctx_mb_type_inter(C)=((A==Skip)?O:1)+((B==Skip)?0:1) …(4)

ctx_mb_type_inter(C)=((A==Direct)?0:1)+((B==Direct)?O:1) …(5)

다만, 식 (4)에서, 연산자 ((A==Skip)?0:1)은 매크로 블록 A가 Skip 모드인 경우에는 0을 나타내고, 매크로 블록 A가 Skip 모드가 아닌 경우에는 1을 나타내는 것으로 한다. 마찬가지로, 연산자 ((B==Skip)?0:1)은 매크로 블록 B가 Skip 모드인 경우에는 0을 나타내고, 매크로 블록 B가 Skip 모드가 아닌 경우에는 1을 나타내는 것으로 한다.

또, 식 (5)에서, 연산자 ((A==Direct)?0:1)은 매크로 블록 A가 Direct 모드인 경우에는 0을 나타내고, 매크로 블록 A가 Direct 모드가 아닌 경우에는 1을 나타내는 것으로 한다. 연산자 ((B==Direct)?0:1)은 매크로 블록 B가 Direct 모드인 경우에는 O을 나타내고, 매크로 블록 B가 Direct 모드가 아닌 경우에는 1을 나타내는 것으로 한다.

따라서, 인터 프레임(P 픽쳐)에 있어서의 매크로 블록 C의 MB_type에 대응하는 컨텍스트 모델 ctx_mb_type_inter(C)는 P 픽쳐인 경우와 B 픽쳐인 경우에 대하여, 각각 3 종류의 값이 되게 된다.

다음에, 모션 벡터 정보(MVD)의 컨텍스트 모델 생성에 대하여 설명한다.

화상 압축 정보에 포함되는, 주목하는 매크로 블록에 대응하는 모션 벡터 정보는 인접하는 매크로 블록에 대응하는 모션 벡터와의 예측 오차로서 부호화되어 있다. 지금, 도 7에 나타낸 바와 같이 배치되어 있는 매크로 블록 A, B, C 중, 주목하는 매크로 블록 C에 대한 평가 함수 e_k(C)를 다음 식 (6)에 의해 정의한다. 여기에서, k=O은 수평 성분, k=1은 수직 성분을 나타낸다.

e_k(C)=｜mvd_k(A)｜+｜mvd_k(B)｜ …(6)

다만, 식 (6)에서, mvd_k(A), mvd_k(B)는 각각 매크로 블록 C에 인접하는 매크로 블록 A, B에 대한 모션 벡터 예측 오차이다.

그리고, 식 (6)에 관해, 매크로 블록 C가 그림틀의 좌단에 존재하고 있으며, 매크로 블록 A, B의 한쪽이 존재하지 않는 경우, 모션 벡터 예측 오차 mvd_k(A) 또는 mvd_k(B)에 관한 정보를 얻을 수 없으므로, 식 (6)의 우변에서의 대응하는 항은 무시한다. 이와 같이 정의된 e_k(C)에 대응하는 컨텍스트 모델 ctx_mvd(C, k)는 다음 식 (7-1) 내지 (7-3)과 같이 정의된다.

ctx_mvd(C,k)=0 ek(C)<3 …(7-1)

ctx_mvd(C,k)=1 32<ek(C) …(7-2)

ctx_mvd(C,k)=2 3≤ek(C)≤32 …(7-3)

모션 벡터 정보(MVD)의 컨텍스트 모델 생성은 도 8에 나타낸 바와 같이 실행된다. 즉, 매크로 블록 C에 대한 모션 벡터 예측 오차 mvd_k(C)는 절대값 ｜mvd_k(C)｜과 부호로 분리된다. 절대값｜mvd_k(C)｜는 2진수화된다. 2진수화된 절대값｜mvd_k(C)｜의 제1 bin(최좌단의 값)은 전술한 컨텍스트 모델 ctx_mvd(C, k)를 사용하여 부호화한다. 제2 bin(좌단으로부터 2번째의 값)은 컨텍스트 모델(3)을 사용하여 부호화한다. 마찬가지로, 제3, 4 bin은 각각 컨텍스트 모델(4, 5)을 사용하여 부호화한다. 제5 이후의 bin은 컨텍스트 모델(6)을 사용하여 부호화한다. mvd_k(C)의 부호는 컨텍스트 모델(7)을 사용하여 부호화한다. 이와 같이, 모션 벡터 정보(MVD)는 8 종류의 컨텍스트 모델을 사용하여 부호화된다.

다음에, 참조 프레임 파라미터(Ref_frame)를 부호화하는 컨텍스트 모델에 대하여 설명한다.

인터 프레임에 대하여, 2매 이상의 참조 프레임이 사용되는 경우, 인터 프레임의 각 매크로 블록에 대하여 참조 프레임에 관한 정보가 설정된다. 도 6에 나타낸 바와 같이 배치된 매크로 블록 A, B, C에서, 매크로 블록 A, B 각각에 대하는 참조 프레임 파라미터를 A, B로 한 경우, 매크로 블록 C에 대한 컨텍스트 모델 ctx_ref_frame(C)는 다음 식 (8)에 의해 정의된다.

ctx_ref_frame(C)=((A==0)?0:1)+2((B==O)?0:1) …(8)

다만, 식 (8)에서, 연산자 ((A==0)?0:1)은 매크로 블록 A의 참조 프레임 파라미터가 0인 경우에는 0을 나타내고, 매크로 블록 A의 참조 프레임 파라미터가 O이 아닌 경우에는 1을 나타내는 것으로 한다. 마찬가지로, 연산자 ((B==(0)?0:1)은 매크로 블록 B의 참조 프레임 파라미터가 0인 경우에는 0을 나타내고, 매크로 블록 B의 참조 프레임 파라미터가 0이 아닌 경우에는 1을 나타내는 것으로 한다.

참조 프레임 파라미터(Ref_frame)를 부호화하는 컨텍스트 모델은 식 (8)에 의해 4 종류가 정의된다. 또한, 제2 bin에 대한 컨텍스트 모델, 및 제3 이후의 bin에 대한 컨텍스트 모델이 정의된다.

다음에, H.26L의 화상 압축 정보 중에 포함되는 텍스처 정보에 관한 신택스 요소인 코드 블록 패턴(CBP), 인트라 예측 모드(IPRED), 및 (RUN, LEVEL) 정보를 산출 부호화하는 컨텍스트 모델에 대하여 설명한다.

처음에, 코드 블록 패턴에 관한 컨텍스트 모델에 대하여 설명한다. Intra 16×16 매크로 블록 이외의 코드 블록 패턴에 관한 취급은 다음과 같이 정의되어 있다.

즉, 휘도 신호에 관해서는, Intra 16×16 매크로 블록에 포함되는, 4개의 8×8 블록 각각에 대하여 1비트씩, 합계 4비트의 CBP 비트가 포함되어 있다. 도 6에 나타낸 바와 같이 매크로 블록 A, B, C가 배치되어 있는 경우, 매크로 블록 C의 휘도 신호에 대응하는 컨텍스트 모델 ctx_cbp_luma(C)는 다음 식 (9)에 의해 정의된다.

ctx_cbp_luma(C)=A+2B …(9)

다만, 식 (9)에서, A는 매크로 블록 A의 휘도 신호의 CBP 비트이며, B는 매크로 블록 B의 휘도 신호의 CBP 비트이다.

CBP 필드의 나머지 2비트는 색차 신호에 관한 것이다. 매크로 블록 C의 색차 신호에 대응하는 컨텍스트 모델 ctx_cbp_chroma_sig(C)는 다음 식 (10)에 의해 정의된다.

ctx_cbp-chroma_sig(C)=A+2B …(10)

다만, 식 (10)에서, A는 매크로 블록 A의 색차 신호의 CBP 비트이며, B는 매크로 블록 B의 색차 신호의 CBP 비트이다.

여기에서, 매크로 블록 C의 색차 신호에 대응하는 컨텍스트 모델 ctx_cbp_chroma_sig(C)가 0이 아닌 경우, 즉, 색차 신호의 AC 성분이 존재하는 경우, 다음 식 (11)에 의해 정의되는 매크로 블록 C의 색차 신호의 AC 성분에 대응하는 컨텍스트 모델 ctx_cbp_chroma_ac(C)가 부호화될 필요가 있다.

ctx_cbp-chroma_ac(C)=A+2B …(11)

다만, 식 (11)에서, A는 매크로 블록 A에 대응하는 cbp_chroma_ac decision이며, B는 매크로 블록 B에 대응하는 cbp_chroma_ac decision이다.

식 (9) 내지 (11)에 의해 정의되는 컨텍스트 모델은 인트라 매크로 블록과 인터 매크로 블록의 각각에 대하여 별개로 정의되므로, 24(=2×3×4) 종류의 컨텍스트 모델이 정의되게 된다.

또한, Intra 16×16 매크로 블록에 대해서는, 2진수화된 AC decision에 대하여 1 종류의 컨텍스트 모델이 정의되고, 색차 신호의 각 성분 각각에 대하여 1 종의 컨텍스트 모델이 정의되어 있다.

다음에, 인트라 예측 모드(IPRED)에 관한 컨텍스트 모델에 대하여 설명한다.여기에서, H.26L에서 정의되어 있는 6 종류(라벨 0 내지 5)의 인트라 예측 모드에 대하여, 도 9 및 도 10을 참조하여 설명한다. 도 9는 매크로 블록을 분할한 4×4 블록에 존재하는 화소 A 내지 p와, 인접하는 각 4×4 블록 내에 존재하는 화소 A 내지 I를 나타내고 있다. 도 10의 라벨 1 내지 5는 각각 라벨 1 내지 5의 인트라 예측 모드의 방향을 나타내고 있다. 라벨 O의 인트라 예측 모드는 DC 예측 모드(DC Prediction)이다.

라벨 0의 인트라 예측 모드에서는, 화소 A 내지 p가 다음 식 (12)에 따라 예측된다.

화소 A 내지 p=(A+B+C+D+E+F+G+H)//8 …(12)

다만, 식 (12) 내지 다음 식(15)에, A 내지 I는 각각 화소 A 내지 I를 나타내고 있으며, 기호 "//"는 제산(除算)한 결과를 말아 넣는 연산을 의미하고 있다.

그리고, 라벨 0의 인트라 예측 모드에 있어서, 8 화소 A 내지 H 중, 4 화소(예를 들면, 화소 A 내지 D)가 그림틀 내에 존재하지 않는 경우, 식 (12)는 이용되지 않고, 나머지 4 화소(지금의 경우, 화소 E 내지 H)의 평균값이, 화소 A 내지 p의 예측값이 된다. 또, 8 화소 A 내지 H의 모두가 그림틀 내에 존재하지 않는 경우에도, 식 (12)는 이용되지 않고, 소정 값(예를 들면, 128)이 화소 A 내지 p의 예측값이 된다.

라벨(1)의 인트라 예측 모드는 Vertica1/Diagonal Prediction이라고 칭해진다. 라벨(1)의 인트라 예측 모드는 4 화소 A 내지 D가 그림틀 내에 존재하는 경우에만 이용된다. 이 경우, 화소 a 내지 p의 각각이, 다음 식 (13-1) 내지 (13-6)에따라 예측된다.

화소 a=(A+B)//2 …(13-10

화소 e=B …(13-2)

화소 b, i=(B+C)//2 …(13-3)

화소 f, m=C …(13-4)

화소 c, j=(C+D)//2 …(13-5)

화소 d, g, h, k, 1, n, o, p=D …(13-6)

라벨(2)의 인트라 예측 모드는 Vertical Prediction이라고 칭해진다. 라벨(2)의 인트라 예측 모드는 4 화소 A 내지 D가 그림틀 내에 존재하는 경우에만 이용된다. 이 경우, 예를 들면, 화소 a, e, i, m의 예측값으로서 화소 A가 이용되고, 화소 b, f, j, n의 예측값으로서 화소 B가 이용된다.

라벨(3)의 인트라 예측 모드는 Diagonal Prediction이라고 칭해진다.

라벨(1)의 인트라 예측 모드는 9 화소 A 내지 I가 그림틀 내에 존재하는 경우에만 이용된다. 이 경우, 화소 a 내지 p의 각각이, 다음 식 (14-l) 내지 (13-7)에 따라 예측된다.

화소 m =(H+2G+F)//4 …(14-1)

화소 i, n =(G+2F+E)//4 …(14-2)

화소 e, j, o =(F+2E+I)//4 …(14-3)

화소 a, f, k, p =(E+2I+A)//4 …(14-4)

화소 b, g, l =(I+2A+B)//4 …(14-5)

화소 c, h =(A+2B+C)//4 …(14-6)

화소 d =(B+2C+D)//4 …(14-7)

라벨(4)의 인트라 예측 모드는 Horizontal Prediction이라고 칭해진다. 라벨(4)의 인트라 예측 모드는 4 화소 E내지 H가 그림틀 내에 존재하는 경우에만 이용된다. 이 경우, 예를 들면, 화소 a, b, c, d의 예측값으로서 화소 E가 이용되고, 화소 e, f, g, h의 예측값으로서 화소 F가 이용된다.

라벨(5)의 인트라 예측 모드는 Horizonta1/Diagonal Prediction이라고 칭해진다. 라벨(5)의 인트라 예측 모드는 4 화소 E 내지 H가 그림틀 내에 존재하는 경우에만 이용된다. 이 경우, 화소 a 내지 p의 각각이, 다음 식 (15-1) 내지 (15-6)에 따라 예측된다.

화소 a =(E+F)//2 …(15-1)

화소 b =F …(15-2)

화소 c, e =(F+G//2 …(15-3)

화소 f, d =G …(15-4)

화소 i, g =(G+H)//2 …(15-5)

화소 h, j, k, (1), m, n, o, p=H …(15-6)

라벨 0 내지 5의 인트라 예측 모드에 대해서는, 각각 2개의 컨텍스트 모델이 정의되어 있다. 즉, 하나는 각각의 모드에 대한 제1 bin이며, 또 하나는 각각의 모드에 대한 제2 bin이다. 이들에 더하여 Intra 16×16 모드의 2비트에 대하여 하나씩 컨텍스트 모델이 정의되어 있다. 따라서, 인트라 예측 모드에 대해서는,합계 14의 컨텍스트 모델이 정의되어 있다.

다음에, (RUN, LEVEL)에 관한 컨텍스트 모델에 대하여 설명한다.

H.26L에서는, 2차원 이산 코사인 변환 계수를 1차원으로 정렬하는 스캔 방식으로서, 도 11 (A), (B)에 나타낸 2 종류의 방법이 정의되어 있다. 도 11 (A)에 나타낸 싱글 스캔 방식은 인트라 매크로 블록에 대한 휘도 신호로서, 또한, 양자화 파라미터 QP가 24보다 작은 경우 이외에 이용되는 방식이다. 도 11 (B)에 나타낸 더블 스캔 방식은 싱글 스캔 방식이 이용되지 않는 경우에 이용된다.

인터 매크로 블록 및 양자화 파라미터 QP가 24 이상인 인트라 매크로 블록에서는, 평균하여 4×4 매크로 블록에 대한 비영(非零) 계수는 1이며, 1비트의 EOB(End Of Block) 신호로 충분하지만, 양자화 파라미터 QP가 24보다 작은 인트라 매크로 블록의 휘도 신호에 관해서는 2개 이상의 비영 계수가 존재하기 때문에, 1비트의 EOB 신호로는 불충분하다. 이 때문에, 도 11 (B)에 나타낸 더블 스캔 방식이 이용된다.

(RUN, LEVEL)에 대한 컨텍스트 모델은 도 12에 나타낸 바와 같이, 전술한 스캔 방식의 구별, DC/AC 블록 타입의 구별, 휘도 신호/색차 신호의 구별, 인트라 매크로 블록/인터 매크로 블록의 구별에 따라 9 종류가 정의되어 있다.

LEVEL 정보는 부호와 절대값으로 분리된다. 도 12에 나타낸 대응하는 Ctx_run_leve1에 따라, 4개의 컨텍스트 모델이 정의된다. 즉, 제1 컨텍스트 모델은 부호에 대한 것이며, 제2 컨텍스트 모델은 제1 bin에 대한 것이며, 제2 컨텍스트 모델은 제2 bin에 대한 것이며, 제4 컨텍스트 모델은 그 이후의 bin에 대하여정의된 것이다.

LEVEL이 O이 아닌 경우(EOB가 아닌 경우)에는, 이하에 설명하는 RUN이 부호화된다.

RUN에 대해서지만, 도 12에 나타난, 각각의 Ctx_run_level에 대하여, 제1 bin과 제2 이후의 bin에 대하여, 각각 2개씩의 컨텍스트 모델이 정의되어 있다.

H.26L의 화상 압축 정보에서, 매크로 블록 레벨로 설정되어 얻는, 양자화에 관한 파라미터 Dquant에 대한 컨텍스트 모델에 대하여 설명한다.

파라미터 Dquant는 매크로 블록에 대한 코드 블록 패턴이, 비영의 직교 변환 계수를 포함하는 경우, 또는 매크로 블록이 16×16 Intra Coded인 경우에 설정된다. 파라미터 Dquant는 -16 내지 16의 값을 취할 수 있다. 매크로 블록에 대한 양자화 파라미터 QUANT_new는 화상 압축 정보 중의 파라미터 Dquant를 이용한 다음 식 (16)에 의해 산출된다.

QUANT_new=modulo₃₂(QUANT_old+Dquant+32) …(16)

다만, 식 (16)에서, QUANT_old는 직전의 부호화 또는 복호에 이용된 양자화 파라미터이다.

도 6에 나타낸 바와 같이 배치된 매크로 블록 C의 파라미터 Dquant에 대한 제1 컨텍스트 모델 ctx_dquant(C)는 다음 식 (17)과 같이 정의된다.

ctx_dquant(C)=(A!=0) …(17)

다만, 식 (17)에서, A는 매크로 블록 A의 파라미터 Dquant의 값을 나타내고있다. 제1 bin에 대해서는 제2 컨텍스트 모델이, 제2 이후의 bin에 대해서는 제2 컨텍스트 모델이 정의되어 있다.

이상 설명한 여러 가지의 컨텍스트 모델에 대하여, 입력이 되는 심벌이 2진수화되어 있지 않은 경우에는, 그 심벌을 입력 전에 2진수화할 필요가 있다. MB_type 이외의 신택스 요소는 도 13에 나타낸 대응 관계에 의해 2진수화된다.

P 픽쳐에 대하여 10 종류 정의되어 있는 MB_type은 도 14 (A)에 나타낸 대응 관계에 의해 2진수화된다.

또, B 픽쳐에 대하여 17 종류 정의되어 있는 MB_type는 도 14 (B)에 나타낸 대응 관계에 의해 2진수화된다.

이상 설명한 여러 가지의 컨텍스트 모델에 대응하는 레지스터는 사전에 계산된 값에 의해 미리 초기화되어 있고, 각 심벌을 부호화할 때, 일련의 컨텍스트 모델에 대한 bin의 발생 빈도가 차례로 갱신되어 다음 심벌의 부호화를 실행할 때의 판정에 이용된다.

그러나, 주어진 컨텍스트 모델에 대한 발생 빈도가 미리 정해진 값을 초과한 경우에는, 빈도 카운터는 축소 처리가 실행된다. 이와 같이 주기적으로 스케일링 처리를 실행함으로써, 동적인 심벌 발생에 대응하는 것을 용이한 것으로 하고 있다.

H.26L에서, 2진수화된 심벌의 산술 부호화 방식에 대해서는, 현재의 경우, 문헌 「"Arithmetic Coding for Data Compression", (Witten et al. Comm. of the ACM, 30(6), 1987, pp 520-541)」(이하, 문헌 2로 기술함)에 개시되어 있는 방법이 적용되고 있다.

그런데, MPEG 2에서는, 입력이 되는 화상 신호가 비월 주사 포맷인 경우, 매크로 블록 레벨로 필드/프레임 적응형 부호화 처리가 가능하게 되어 있다.

현재, H.26L에는 그와 같은 사양은 정의되어 있지 않지만, 문헌 「"Interlace Coding Tools for H.26L Video Coding(L. Wang et al., VCEG-O37, Dec.2001)"」(이하, 문헌 3으로 기술함)에는 H.26L의 사양을, 매크로 블록 레벨로 필드/프레임 적응형 부호화 처리를 가능하게 하도록 확장하는 것이 제안되어 있다.

문헌 3에 제안되어 있는, 매크로 블록 레벨로 필드/프레임 적응형 부호화 처리에 대하여 설명한다.

현재의 H.26L에서는, 매크로 블록에 있어서의 모션 예측·보상 단위로서, 도 15에 나타낸 바와 같은 7 종류의 모드(mode 1 내지 7)가 정의되어 있다.

문헌 3에서는, 화상 압축 정보의 매크로 블록에 대응하는 신택스로서, 도 16에 나타낸 바와 같이, Run과 MB_type 사이에 Frame/Field Flag를 가지는 것이 제안되어 있다. Frame/Field Flag의 값이 O인 경우, 해당 매크로 블록은 프레임 베이스의 부호화가 행해지는 것을 나타내고, Frame/Field Flag의 값이 1인 경우, 필드 베이스의 부호화가 행해지는 것을 나타내고 있다.

Frame/Field Flag의 값이 1인 경우(즉, 필드 베이스의 부호화가 행해지는 경우), 매크로 블록 내의 화소는 도 17에 나타낸 바와 같이 행 단위로 화소의 정렬이 실행된다.

Frame/Field Flag의 값이 1인 경우, 매크로 블록에 있어서의 모션 예측·보상의 단위로 하여, 도 15의 mode 3 내지 7에 상당하는, 도 18에 나타낸 5 종류의 모드(mode 1a 내지 5a)가 정의되어 있다.

예를 들면, 도 18의 mode 2a에서, 매크로 블록을 4 분할한 8×8 블록 0 내지 3 중, 블록 0, 1은 동일한 필드 패리티에 속하고, 또, 블록 2, 3은 동일한 필드 패리티에 속한다. 또, 예를 들면, 도 18의 mode 3a에서, 매크로 블록을 8 분할한 4×8 블록 0 내지 8 중, 블록 0 내지 3은 동일한 필드 패리티에 속하고, 또, 블록 4 내지 7은 동일한 필드 패리티에 속한다.

Frame/Field Flag의 값이 1인 경우의 인트라 예측 모드에 대하여 설명한다. 예를 들면, 도 9에 나타낸 4×4 블록에 위치하는 화소 a 내지 p는 Frame/Field Flag의 값이 1인 경우에도, 인접하는 4×4 블록에 위치하는 화소 A 내지 I를 사용하여 인트라 예측을 하지만, 화소 a 내지 p, 및 화소 A 내지 I가 모두 동일 필드 패리티에 속해 있는것이 특징이다.

화소 A 내지 I가, 화소 a 내지 p와 동일한 매크로 블록에 속하고 있는 경우에 대하여, 도 19를 참조하여 설명한다. 매크로 블록을 16 분할한 4×4 블록 7에 존재하는 화소 a 내지 p는 인접하는 블록 2, 3, 6의 단(端)에 존재하는 화소 A 내지 I를 사용하여 인트라 예측이 실행된다.

화소 A 내지 I가, 화소 a 내지 p와는 상이한 매크로 블록에 속하는 경우에 대하여, 도 20 (A) 및 도 20 (B)를 참조하여 설명한다.

도 20 (A)는 처리 대상으로 하고 있는 매크로 블록의 좌측 매크로 블록과, 상측 매크로 블록에 대한 Frame/Field Flag의 값이 각각 1인 경우를 나타내고 있다. 이 경우, 처리 대상으로 하고 있는 매크로 블록을 16 분할한 4×4 블록 C에 존재하는 화소의 인트라 예측은 좌측 매크로 블록을 16 분할한 4×4 블록 A에 존재하는 화소와, 상측 매크로 블록을 16 분할한 4×4 블록 B에 존재하는 화소를 사용하여 실행된다. 4×4 블록 C'에 존재하는 화소의 인트라 예측은 4×4 블록 A'에 존재하는 화소와, 4×4 블록 B'에 존재하는 화소를 사용하여 실행된다.

도 20 (B)는 처리 대상으로 하고 있는 매크로 블록에 대한 Frame/Field Flag의 값이 1이며, 그 좌측 및 상측 매크로 블록에 대한 Frame/Field Flag의 값이 각각 O인 경우를 나타내고 있다. 이 경우, 처리 대상으로 하고 있는 매크로 블록을 16 분할한 4×4블록 C에 존재하는 화소의 인트라 예측은 좌측 매크로 블록을 16 분할한 4×4 블록 A에 존재하는 화소와, 상측 매크로 블록을 16 분할한 4×4 블록 B에 존재하는 화소를 사용하여 실행된다. 4×4 블록 C'에 존재하는 화소의 인트라 예측은 4×4 블록 A'에 존재하는 화소와, 4×4 블록 B에 존재하는 화소를 사용하여 실행된다.

다음에, 색차 신호의 인트라 예측에 대하여, 도 21을 참조하여 설명한다. Frame/Field Flag의 값이 1인 경우, 색차 신호의 인트라 예측 모드는 1 종류만이 정의되어 있다.

도 21에서, A 내지 D는 각각 색차 신호의 4×4 블록을 나타낸다. 블록 A, B는 제1 필드에 속하고, 블록 C, D는 제2 필드에 속한다. s₀내지 s₂는 블록 A 내지 D에 인접하는 블록 중, 제1 필드 패리티에 속하는 블록에 존재하는 색차 신호의 합계값이다. s₃내지 s₅는 블록 A 내지 D에 인접하는 블록 중, 제2 필드 패리티에 속하는 블록에 존재하는 색차 신호의 합계값이다.

블록 A 내지 D에 각각 대응하는 예측값 A 내지 D는 s₀내지 s₅가 모두 그림틀 내에 존재하는 경우, 다음 식 (18)에 따라 예측된다.

A=(s₀+s₂+4)/8

B=(s₁+2)/4

C=(S₃+S₅+4)/8

D=(S₄+2)/4 …(18)

다만, s₀내지 s₅중, s₀, s₁, s₃, s₄만이 그림틀 내에 존재하는 경우, 블록 A 내지 D에 각각 대응하는 예측값 A 내지 D는 다음 식 (19)에 따라 예측된다.

A=(s₀+2)/4

B=(s₁+2)/4

C=(s₃+2)/4

D=(s₄+2)/4 …(19)

또한, s₀내지 s₅중, s₂s₅만이 그림틀 내에 존재하는 경우, 블록 A 내지 D에 각각 대응하는 예측값은 다음 식 (20)에 따라 예측된다.

A=(s₂+2)/4

B=(s₂+2)/4

C)=(s₅+2)/4

D)=(s₅+2)/4 …(20)

도 22는 전술한 바와 같이 인트라 예측된 후의 색차 신호의 잔차(殘差) 성분을 부호화하는 방법을 나타내고 있다. 즉, 각각의 4×4 블록에 대하여 직교 변환 처리를 행한 후, 제1 필드 및 제2 필드의 직류 성분을 사용하여 도시하는 바와 같은 2×2 블록이 생성되고, 다시 직교 변환 처리가 행해진다.

다음에, Frame/Field Flag의 값이 1인 경우의 모션 예측·보상 처리에 대하여 설명한다. Frame/Field Flag의 값이 1인 경우, 모션 예측 보상 모드로서는, 인터 16×16 모드, 인터 8×16 모드, 인터 8×8모드, 인터 4×8 모드, 인터 4×4 모드의 6 종류의 모드가 존재한다.

예를 들면, 인터 16×16 모드는 인터 18×16 모드에 있어서의 제1 필드에 대한 모션 벡터 정보, 제2 필드에 대한 모션 벡터 정보, 및 참조 프레임이 동등한 모드이다.

이들 6 종류의 모션 예측 보상 모드에 대하여, 각각 Code_Number O 내지 5가 할당되어 있다.

현재의 H.26L에서는, 도 23에 나타낸 바와 같은 복수 개의 참조 프레임을 설치할 수 있는 멀티플 프레임 예측이 규정되어 있다. 현재의 프레임 베이스인H.26L의 규격에 있어서, 참조 프레임에 관한 정보는 매크로 블록 레벨로 정의되어 있고, 직전에 부호화된 프레임에 대하여, Code_Number 0이 할당되어 있고, 그 1 내지 5회 전에 부호화된 프레임에 대하여, 각각 Code_Number 1 내지 5가 할당되어 있다.

이에 대하여, 필드 베이스 부호화를 실행하는 경우, 직전에 부호화된 프레임의 제1 필드에 대하여 Code_Number O이 할당되고 , 해당 프레임의 제2 필드에 대하여 Code_Number 1이 할당된다. 그 1회 전에 부호화된 프레임의 제1 필드에 대하여 Code_Number 2가 할당되고 , 해당 프레임의 제2 필드에 대하여 Code_Number 3이 할당된다. 또한 1회 전에 부호화된 프레임의 제1 필드에 대하여 Code_Number 4가 할당되고, 제2 필드에 대하여 Code_Number 5가 할당된다.

또, 필드 베이스 부호화가 실행되는 매크로 블록에 대해서는, 제1 필드에 대한 참조 필드와, 제2 필드에 대한 참조 필드가 별개로 규정된다.

다음에, Frame/Field Flag의 값이 1인 경우의 모션 벡터 정보 예측 방식에 대하여 설명하지만, 그 전에, 현재의 H.26L에서 규정되어 있는 미디언(median) 예측에 대하여, 도 24를 참조하여 설명한다. 도 24에 나타낸 16×16 매크로 블록 E에 대응하는 16×16, 8×8, 또는 4×4 모션 벡터 정보는 인접하는 매크로 블록 A 내지 C의 모션 벡터 정보의 미디언을 사용하여 예측된다.

다만, 매크로 블록 A 내지 C 중, 그림틀 내에 존재하지 않는 것에 대해서는, 대응하는 모션 벡터 정보의 값은 O 인것으로 하여 미디언을 산출한다. 예를 들면, 매크로 블록 D, B, C가 그림틀 내에 존재하지 않는 경우, 예측값으로서 매크로 블록 A에 대응하는 모션 벡터 정보를 사용한다. 또, 매크로 블록 C가 그림틀 내에 존재하지 않는 경우, 그 대신에 매크로 블록 D의 모션 벡터 정보를 사용하여 미디언을 산출한다.

그리고, 매크로 블록 A 내지 D의 참조 프레임은 반드시 동일하지 않아도 된다.

다음에, 매크로 블록의 블록 사이즈가, 8×16, 16×8, 8×4, 또는 4×8인 경우에 대하여, 도 25 (A) 내지 도 25 (D)를 참조하여 설명한다. 그리고, 주목하는 매크로 블록 E와 이것에 인접하는 매크로 블록 A 내지 D는 도 24에 나타낸 바와 같이 배치되어 있는 것으로 가정한다.

도 25 (A)는 매크로 블록 El, E2의 블록 사이즈가 8×16인 경우를 나타내고 있다. 좌측의 매크로 블록 E1에 관해서는, 좌측에 인접하는 매크로 블록 A가 매크로 블록 E1과 동일한 프레임을 참조하고 있는 경우, 매크로 블록 A의 모션 벡터 정보가 예측값으로서 이용된다. 좌측에 인접하는 매크로 블록 A가 매크로 블록 E1과 상이한 프레임을 참조하고 있는 경우, 전술한 미디언 예측이 적용된다.

우측의 매크로 블록 E2에 관해서는, 우상(右上)에 인접하는 매크로 블록 C가 매크로 블록 E2와 동일한 프레임을 참조하고 있는 경우, 매크로 블록 C의 모션 벡터 정보가 예측값으로서 이용된다. 우상에 인접하는 매크로 블록 C가 매크로 블록 E2와 상이한 프레임을 참조하고 있는 경우, 전술한 미디언 예측이 적용된다.

도 25 (B)는 매크로 블록 E1, E2의 블록 사이즈가 16×8인 경우를 나타내고 있다. 상측의 매크로 블록 E1에 관해서는, 상측에 인접하는 매크로 블록 B가 매크로 블록 E1과 동일한 프레임을 참조하고 있는 경우, 매크로 블록 B의 모션 벡터 정보가 예측값으로서 이용된다. 상측에 인접하는 매크로 블록 B가 매크로 블록 E1과 상이한 프레임을 참조하고 있는 경우, 전술한 미디언 예측이 적용된다.

하측의 매크로 블록 E2에 관해서는, 좌측에 인접하는 매크로 블록 A가 매크로 블록 E2와 동일한 프레임을 참조하고 있는 경우, 매크로 블록 A의 모션 벡터 정보가 예측값으로서 이용된다. 좌측에 인접하는 매크로 블록 A가 매크로 블록 E2와 상이한 프레임을 참조하고 있는 경우, 전술한 미디언 예측이 적용된다.

도 25 (C)는 매크로 블록 E1 내지 E8의 블록 사이즈가 8×4인 경우를 나타내고 있다. 좌측의 매크로 블록 E1 내지 E4에 대해서는, 전술한 미디언 예측이 적용되고, 우측의 매크로 블록 E5 내지 E8에 대해서는, 좌측의 매크로 블록 E1 내지 E4의 모션 벡터 정보가 예측값으로서 이용된다.

도 25 (D)는 매크로 블록 E1 내지 E8의 블록 사이즈가 4×8인 경우를 나타내고 있다. 상측의 매크로 블록 E1 내지 E4에 대해서는, 전술한 미디언 예측이 적용되고, 하측의 매크로 블록 E5 내지 E8에 대해서는, 상측의 매크로 블록 E1 내지 E4의 모션 벡터 정보가 예측값으로서 이용된다.

Frame/Field Flag의 값이 1인 경우에도, 모션 벡터 정보의 수평 방향 성분의 예측에 관해서는 전술한 방식에 준한다. 그러나, 수직 방향 성분에 관해서는 필드 베이스의 블록과 프레임 베이스의 블록이 혼재하기 때문에, 이하와 같은 처리를 실행한다. 그리고, 주목하는 매크로 블록 E와 이것에 인접하는 매크로 블록 A 내지 D는 도 24에 나타낸 바와 같이 배치되어 있는 것으로 한다.

매크로 블록 E를 프레임 베이스 부호화하는 경우로서, 인접하는 매크로 블록 A 내지 D 중 어느 하나가 필드 베이스 부호화되어 있는 경우, 제1 필드에 대한 모션 벡터 정보의 수직 방향 성분과, 제2 필드에 대한 모션 벡터 정보의 수직 방향 성분의 평균값의 2배를 산출하고, 이것을 프레임 베이스의 모션 벡터 정보에 상당하는 것으로 하여 예측 처리를 실행한다.

매크로 블록 E를 필드 베이스 부호화하는 경우로서, 인접하는 블록 A 내지 D 중 어느 하나가 프레임 베이스 부호화되어 있는 경우, 모션 벡터 정보의 수직 방향 성분의 값을 2로 나눈 몫을, 필드 베이스의 모션 벡터에 상당하는 것으로 하여 예측 처리를 실행한다.

그런데, 문헌 3에서는, 매크로 블록 레벨의 필드/프레임 부호화에 필요한 신택스 요소가 부가되어 있고, 또, 모션 벡터 정보 등의 신택스 요소에 관해서도, 그 시맨틱스(semantics)가 변경되어 있지만, 이것에 대하여, 새로운 컨텍스트 모델의 도입, 및 기존의 컨텍스트 모델의 변경이 이루어지지 않아, 문헌 3에 제안된 정보만으로는, CABAC 방식을 사용한 매크로 블록 레벨의 필드/프레임 부호화를 실행하는 것이 불가능하다.

CABAC 방식은 UVLC 방식과 비교하여 부호화 처리에 의해 많은 연산량을 필요로 하지만, 보다 높은 부호화 효율을 실현하는 것이 알려져 있고, 입력이 되는 화상 정보가 비월 주사 포맷인 경우에도, CABAC 방식을 사용한 매크로 블록 레벨의 필드/프레임 부호화를 실현할 수 있는 것이 바람직하다.

본 발명은 부호화 장치 및 방법, 복호 장치 및 방법, 기록 매체, 및 프로그램에 관한 것이며, 예를 들면, 화상 신호를 종래보다 높은 압축률로 부호화하여, 전송 또는 축적하는 경우에 바람직한 부호화 장치 및 방법, 복호 장치 및 방법, 기록 매체, 및 프로그램에 관한 것이다.

도 1은 직교 변환 처리와 모션 보상 처리에 의해 화상 압축을 실현하는 종래의 화상 정보 부호화 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 2는 도 1의 화상 정보 부호화 장치에 대응하는 화상 정보 복호 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 3은 산술 부호화 처리에 있어서의, 기호의 발생 확률과 할당되는 서브 구간의 대응 관계의 일례를 나타낸 도이다.

도 4는 산술 부호화 처리의 일례를 나타낸 도면이다.

도 5는 CABAC 부호화기의 일반적인 구성을 나타낸 블록도이다.

도 6은 MB_type의 컨텍스트 모델을 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 모션 벡터 정보 MVD의 컨텍스트 모델을 설명하기 위한 도면이다.

도 8은 컨텍스트 모델에 따라, 모션 벡터 정보 MVD를 부호화하는 처리를 설명하기 위한 도면이다.

도 9는 H.26L로 정의되어 있는 인트라 예측 모드를 설명하기 위한 도면이다.

도 10은 라벨 1 내지 5의 인트라 예측 모드의 방향을 설명하기 위한 도면이다.

도 11 (A)는 H.26L로 정의되어 있는 싱글 스캔 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도 11 (B)는 H.26L로 정의되어 있는 더블 스캔 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도 12는 H.26L로 정의되어 있는 (RUN, LEVEL)에 대응하는 컨텍스트 모델을 나타낸 도면이다.

도 13은 H.26L에 있어서의, MB_type 이외의 신택스 요소를 2진수화하는 처리를 설명하기 위한 도면이다.

도 14 (A)는 H.26L에 있어서의, P 픽쳐의 MB_type을 2진수화하는 처리를 설명하기 위한 도면이다.

도 14 (B)는 H.26L에 있어서의, B 픽쳐의 MB_type를 2진수화하는 처리를 설명하기 위한 도면이다.

도 15는 H.26L에서 정의되어 있는, 매크로 블록에 있어서의 모션 예측·보상의 단위로서 7 종류의 모드를 나타낸 도면이다.

도 16은 매크로 블록 레벨의 필드/프레임 적응 부호화를 실행할 수 있도록확장된 화상 압축 정보의 신택스을 나타낸 도면이다.

도 17은 매크로 블록을 필드 베이스로 부호화하는 경우에 있어서의, 매크로 블록의 화소 정렬을 설명하기 위한 도면이다.

도 18은 매크로 블록을 필드 베이스로 부호화하는 경우에 있어서의, 모션 예측·보상의 단위로서 정의되어 있는 5 종류의 모드를 나타낸 도면이다.

도 19는 매크로 블록을 필드 베이스로 부호화하는 경우에 있어서의, 매크로 블록 내에서 인트라 예측을 실행하는 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 20 (A)는 매크로 블록을 필드 베이스로 부호화하는 경우에 있어서의, 매크로 블록을 걸쳐 인트라 예측을 실행하는 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 20 (B)는 매크로 블록을 필드 베이스로 부호화하는 경우에 있어서의, 매크로 블록을 걸쳐 인트라 예측을 실행하는 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 21은 매크로 블록을 필드 베이스로 부호화하는 경우에 있어서의, 색차 신호에 대한 인트라 예측을 실행하는 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 22는 매크로 블록을 필드 베이스로 부호화하는 경우에 있어서의, 색차 신호의 잔차(殘差) 성분을 부호화하는 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 23은 H.26L에서 규정되어 있는 다양한 프레임 예측을 설명하기 위한 도면이다.

도 24는 매크로 블록을 필드 베이스로 부호화하는 경우에 있어서의, 모션 벡터 정보의 예측 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도 25 (A)는 H.26L로 정해져 있는 각 예측 모드에 있어서의 모션 벡터 정보의 예측값을 생성하는 처리를 설명하기 위한 도면이다.

도 25 (B)는 H.26L로 정해져 있는 각 예측 모드에 있어서의 모션 벡터 정보의 예측값을 생성하는 처리를 설명하기 위한 도면이다.

도 25 (C)는 H.26L로 정해져 있는 각 예측 모드에 있어서의 모션 벡터 정보의 예측값을 생성하는 처리를 설명하기 위한 도면이다.

도 25 (D)는 H.26L로 정해져 있는 각 예측 모드에 있어서의 모션 벡터 정보의 예측값을 생성하는 처리를 설명하기 위한 도면이다.

도 26은 본 발명의 일 실시예인 화상 정보 부호화 장치의 구성예를 나타낸 블록도이다.

도 27은 도 26의 산술 부호화부(58)의 구성예를 나타낸 블록도이다.

도 28 (A)는 매크로 블록을 필드 베이스로 부호화하는 경우에 있어서의, P 픽쳐에 속하는 매크로 블록의 MB_type를 2진수화하기 위한 테이블을 나타낸 도면이다.

도 28 (B)는 매크로 블록을 필드 베이스로 부호화하는 경우에 있어서의, B 픽쳐에 속하는 매크로 블록의 MB_type를 2진수화하기 위한 테이블을 나타낸 도면이다.

도 29는 도 26의 화상 정보 부호화 장치의 대응하는, 본 발명의 일 실시예인 화상 정보 복호 장치의 구성예를 나타낸 블록도이다.

본 발명은 이와 같은 상황을 감안하여 이루어진 것이며, 입력이 되는 화상 정보가 비월 주사 포맷인 경우에도, CABAC 방식을 사용한 매크로 블록 레벨의 필드/프레임 부호화를 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 부호화 장치는 매크로 블록 레벨의 부호화 처리를 필드 베이스로 하는가 프레임 베이스로 하는가를 나타내는 frame/field flag에 대응하는 컨텍스트 모델과, 프레임 베이스의 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델과, 필드 베이스로 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델을 사용하여 가역 부호화 처리를 실행하는 가역 부호화 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 필드 베이스로 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대한 컨텍스트 모델에는, I 픽쳐에 대한 MB_type, P/B 픽쳐에 대한 MB_type, 모션 벡터 정보, 참조 필드 파라미터, 및 인트라 예측 모드에 대응하는 컨텍스트 모델 중, 적어도 1개를 포함하도록 할 수 있다.

본 발명의 부호화 방법은 매크로 블록 레벨의 부호화 처리를 필드 베이스로 하는가 프레임 베이스로 하는가를 나타내는 frame/field flag에 대응하는 컨텍스트 모델과, 프레임 베이스의 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델과, 필드 베이스로 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델을 사용하여 가역 부호화 처리를 실행하는 가역 부호화 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제1 기록 매체의 프로그램은 매크로 블록 레벨의 부호화 처리를필드 베이스로 하는가 프레임 베이스로 하는가를 나타내는 frame/field flag에 대응하는 컨텍스트 모델과, 프레임 베이스의 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델과, 필드 베이스로 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델을 사용하여 가역 부호화 처리를 실행하는 가역 부호화 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제1 프로그램은 매크로 블록 레벨의 부호화 처리를 필드 베이스로 하는가 프레임 베이스로 하는가를 나타내는 frame/field flag에 대응하는 컨텍스트 모델과, 프레임 베이스의 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델과, 필드 베이스로 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델을 사용하여 가역 부호화 처리를 실행하는 가역 부호화 스텝을 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 복호 장치는 매크로 블록 레벨의 부호화 처리를 필드 베이스로 하는가 프레임 베이스로 하는가를 나타내는 frame/field flag에 대응하는 컨텍스트 모델과, 프레임 베이스의 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델과, 필드 베이스로 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델을 사용하여 가역 부호화되어 있는 화상 압축 정보를 복호하는 복호 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 복호 방법은 매크로 블록 레벨의 부호화 처리를 필드 베이스로 하는가 프레임 베이스로 하는가를 나타내는 frame/field flag에 대응하는 컨텍스트 모델과, 프레임 베이스의 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델과, 필드 베이스로 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델을 사용하여 가역 부호화되어 있는 화상 압축 정보를 복호하는 복호 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 기록 매체의 프로그램은 매크로 블록 레벨의 부호화 처리를 필드 베이스로 하는가 프레임 베이스로 하는가를 나타내는 frame/field flag에 대응하는 컨텍스트 모델과, 프레임 베이스의 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델과, 필드 베이스로 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델을 사용하여 가역 부호화되어 있는 화상 압축 정보를 복호하는 복호 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 프로그램은 매크로 블록 레벨의 부호화 처리를 필드 베이스로 하는가 프레임 베이스로 하는가를 나타내는 frame/field flag에 대응하는 컨텍스트 모델과, 프레임 베이스의 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델과, 필드 베이스로 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델을 사용하여 가역 부호화되어 있는 화상 압축 정보를 복호하는 복호 스텝을 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 부호화 장치 및 방법, 및 제1 프로그램에 있어서는, 매크로 블록 레벨의 부호화 처리를 필드 베이스로 하는가 프레임 베이스로 하는가를 나타내는 frame/field flag에 대응하는 컨텍스트 모델과, 프레임 베이스의 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델과, 필드 베이스로 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델을 사용하여 가역 부호화처리가 실행된다.

본 발명의 복호 장치 및 방법, 및 제2 프로그램에 있어서는, 매크로 블록 레벨의 부호화 처리를 필드 베이스로 하는가 프레임 베이스로 하는가를 나타내는 frame/field flag에 대응하는 컨텍스트 모델과, 프레임 베이스의 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델과, 필드 베이스로 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델을 사용하여 가역 부호화되어 있는 화상 압축 정보가 복호된다.

부호화 장치 및 복호 장치는 서로 독립된 장치라도 되며, 신호 처리 장치의 부호화 처리 및 복호 처리를 실행하는 블록이라도 된다.

이하, 본 발명을 적용한 화상 정보 부호화 장치에 대하여, 도 26을 참조하여설명한다. 해당 화상 정보 부호화 장치는 입력이 되는 화상 정보가 비월 주사 포맷인 경우에도, CABAC 방식을 사용하여 부호화 처리를 실행할 수 있는 것이다.

해당 화상 정보 부호화 장치에 있어서, A/D 변환부(51)는 아날로그 신호인 입력 화상 신호를 디지털 신호로 변환하여, 화면 정렬 버퍼(52)에 출력한다. 화면 정렬 버퍼(52)는 A/D 변환부(51)로부터의 입력 화상 정보를, 해당 화상 정보 부호화 장치의 출력이 되는 화상 압축 정보의 GOP 구조에 따라 정렬하여, 가산기(54)에 출력한다.

필드/프레임 판정부(53)는 처리 대상 화상의 매크로 블록을, 필드 베이스로 부호화하는 경우와, 프레임 베이스로 부호화하는 경우의 부호화 효율이 높은 쪽을 판정하고, 대응하는 Frame/Field Flag를 생성하여, 필드/프레임 변환부(55) 및 산술 부호화부(58)에 출력한다.

가산기(54)는 처리 대상의 매크로 블록이 인터 부호화되는 경우, 필드/프레임 판정부(53)를 통하는 입력 화상과, 모션 예측·보상부(64)로부터의 참조 화상의 차분 화상을 생성하여, 필드/프레임 변환부(55) 및 직교 변환부(56)에 출력한다. 또, 가산기(54)는 처리 대상의 매크로 블록이 인트라 부호화되는 경우, 필드/프레임 판정부(53)를 통하는 입력 화상을 그대로, 필드/프레임 변환부(55) 및 직교 변환부(56)에 출력한다.

필드/프레임 변환부(55)는 처리 대상의 매크로 블록이 필드 베이스로 부호화되는 경우, 가산기(54)로부터의 입력 화상을 필드 구조로 변환하여 직교 변환부(56)에 출력한다. 직교 변환부(56)는 입력되는 화상 정보에 대하여 직교 변환(이산 코사인 변환, 또는 카루넨·루베 변환 등)을 실행하고, 얻어지는 변환 계수를 양자화부(57)에 공급한다. 양자화부(57)는 레이트 제어부(65) 등의 제어에 따라, 직교 변환부(56)로부터 공급된 변환 계수에 대하여 양자화 처리를 실행한다.

산술 부호화부(58)는 양자화부(57) 및 모션 예측·보상부(64)로부터 입력되는 각 신택스 요소, 및 필드/프레임 판정부(53)로부터의 Frame/Field Flag를 CABAC 방식에 따라 산술 부호화하고, 축적 버퍼(59)에 공급하여 축적시킨다. 축적 버퍼(59)는 축적한 화상 압축 정보를 후단에 출력한다.

역양자화부(60)는 양자화된 직교 변환 계수를 역양자화하여, 역직교 변환부(61)에 출력한다. 역직교 변환부(61)는 역양자화된 변환 계수에 대하여 역직교 변환 처리를 실행하여 복호 화상 정보를 생성하고, 프레임 메모리(62)에 공급하여 축적시킨다. 필드/프레임 변환부(63)는 처리 대상으로 하는 매크로 블록을 필드 베이스로 부호화하는 경우, 프레임 메모리(62)에 축적된 복호 화상 정보를 필드 구조로 변환하여, 모션 예측·보상부(64)에 출력한다.

모션 예측·보상부(64)는 모션 예측 처리에 의해, 최적의 예측 모드 정보 및 모션 벡터 정보를 생성하여 산술 부호화부(58)부에 출력하는 동시에 예측 화상을 생성하여 가산기(54)에 출력한다. 레이트 제어부(65)는 축적 버퍼(59)에 축적된 데이터량에 따라, 양자화부(57)의 동작의 피드백 제어를 실행한다. 제어부(66)는 기록 매체(67)에 기록되어 있는 제어용 프로그램에 따라, 해당 화상 정보 부호화 장치의 각 부를 제어한다.

다음에, 산술 부호화부(58)의 동작 원리에 대하여, 도 27을 참조하여 설명한다. 도 27은 산술 부호화부(58)의 구성예를 나타내고 있다. 산술 부호화부(58)에서는, 입력되는 화상 압축 정보의 신택스 요소 중, 먼저, 도 16에 나타낸 frame/field flag가 프레임/필드 플래그 콘텍스트 모델(91)에 의해 부호화된다.

그리고, 처리 대상이 되는 매크로 블록이 프레임 베이스 부호화되는 경우, 현재 H.26L의 표준으로 정해져 있는 프레임 베이스의 컨텍스트 모델(92)이 적용된다. 그리고, 2진수화되어 있지 않은 값을 가지는 신택스 요소에 관해서는, 2진수화부(93)에 의해 2진수화가 행해진 후, 산술 부호화가 실행된다.

한편, 처리 대상이 되는 매크로 블록이 필드 부호화되는 경우, 이하의 신택스 요소에 관해서는, 필드 베이스의 컨텍스트 모델(94)이 적용된다. 그리고, 2진수화되어 있지 않은 값을 가지는 신택스 요소에 관해서는, 2진수화부(95)에 의해 2진수화가 행해진 후, 산술 부호화가 실행된다. 즉, 제1 신택스 요소는 I 픽쳐에 대한 MB_type이며, 제2 신택스 요소는 P/B 픽쳐에 대한 MB_type이며, 제3 신택스 요소는 모션 벡터 정보이며, 제4 신택스 요소는 참조 필드 파라미터이며, 제5 신택스는 인트라 예측 모드이다.

이하, 도 6에 나타낸 바와 같이 매크로 블록 A, B, C가 배치되어 있는 것으로 한다. frame/field flag에 관한 컨텍스트 모델에 대하여 설명한다. 매크로 블록 C의 frame/field flag에 관한 컨텍스트 모델 ctx_fifr_flag(C)는 다음 식 (21)에 의해 정의된다.

ctx_fifr_flag(C)=a+2b …(21)

다만, 식 (21)에서, a, b는 각각 매크로 블록 A, B의 frame/field flag의 값이다.

다음에, I 픽쳐에 대한 MB_type에 관한 컨텍스트 모델에 대하여 설명한다. frame/field flag가 1인 경우, I 픽쳐에 포함되는 매크로 블록 C의 MB_type에 대응하는 컨텍스트 모델 ctx_mb_type_intra_field(C)는 식 (3)과 동일하게 다음 식 (22)에 의해 정의된다.

ctx_mb_type_intra_field(C)=A+B …(22)

다만, 식 (22)에서의 A, B는 식 (3)에서의 것과 동일하다. 그리고, 인접하는 매크로 블록 A, B는 필드 베이스 부호화되어 있어도, 프레임 베이스 부호화되어 있어도 상관 없다.

다음에, P/B 픽쳐에 대한 MB_type에 관한 컨텍스트 모델에 대하여 설명한다. 매크로 블록 C가 P 픽쳐에 포함되는 경우, 매크로 블록 C의 MB_type에 대응하는 컨텍스트 모델 ctx_mb_type_inter_field(C)는 다음 식 (23)에 의해 정의된다. 또, B 픽쳐에 포함되는 경우, 다음 식 (24)에 의해 정의된다.

ctx_mb_type_inter_field(C)=((A==skip)?0:1)+2((B==skip)?0:1) …(23)

ctx_mb_type_inter_field(C)=((A==Direct)?0:1)+2((B==Direct)?O:1) …(24)

다만, 식 (23)에서의 연산자 ((A==skip)?0:1), ((A==skip)?0:1)은 식 (4)에서의 것과 동일하며, 식 (24)에서의 연산자 ((A==Direct)?0:1), (B==Direct)?0:1)은 식 (5)에서의 것과 동일하다. 인접하는 매크로 블록 A, B는 필드 베이스 부호화되어 있어도, 프레임 베이스 부호화되어 있어도 상관 없다.

그리고, 2진수화되어 있지 않은 P 픽쳐의 MB_type은 도 28 (A)에 나타낸 테이블에 의해 2진수화된다. 또, 2진수화되어 있지 않은 B 픽쳐의 MB_type은 도 28 (B)에 나타낸 테이블에 의해 2진수화된다.

적응 2치 산술 부호화부(96)에서는, 2진수화된 심벌에 대하여, 확률 추정부(97)에 의해 확률 추정이 이루어지며, 부호화 엔진(98)에 의해 확률 추정에 따른 적응 산술 부호화가 행해진다. 적응 산술 부호화 처리가 실행된 후, 관련되는 모델의 갱신이 실행되기 때문에, 각각의 모델은 실제의 화상 압축 정보의 통계에 따른 부호화 처리를 실행하는 것이 가능하게 된다.

프레임 베이스 부호화되는 매크로 블록에 대해서는, P 픽쳐에 속하는 경우, 10 종류의 MB_type이 정의되어 있다. 한편, 필드 베이스 부호화되는 매크로 블록에 대해서는, P 픽쳐에 속하는 경우, 상기 16 종류 중, 16×16 모드, 및 8×16 모드가 정의되어 있지 않다. 즉, 필드 베이스 부호화되는 매크로 블록에 대해서는, P 픽쳐에 관해 8 종류의 MB_type이 정의되어 있다.

프레임 베이스 부호화되는 매크로 블록에 대해서는, B 픽쳐에 관해 18 종류의 MB_type이 정의되어 있다. 한편, 필드 베이스 부호화되는 매크로 블록에 대해서는, B 픽쳐에 속하는 경우, 상기 18 종류 중, 전(前) 방향 16×16 모드, 후(後) 방향 16×16 모드, 전 방향 8×16 모드, 및 후 방향 8×16 모드가 정의되어 있지 않다. 즉, 필드 베이스 부호화되는 매크로 블록에 대해서는, B 픽쳐에 관해 14 종류의 MB_type이 정의되어 있다.

다음에, 모션 벡터 정보의 컨텍스트 모델에 대하여 설명한다. frame/field flag의 값이 1인 경우, 매크로 블록 C의 모션 벡터 정보에 대응하는 제1 내지 3의 컨텍스트 모델 ctx_mvd_field(C, k)는 다음 식 (25-1) 내지 (25-3)에 의해 정의된다.

ctx_mvd_field(C, k)=0 e_k(C)<(3) …(25-1)

ctx_mvd_field(C, k)=1 32<e_k(C) …(25-2)

ctx_mvd_field(C, k)=2 3≤e_k(C)≤32 …(25-3)

다만, 식 (25-1) 내지 (25-3)에서의 평가 함수 e_k는 다음 식 (26)과 같이 정의되어 있다. 매크로 블록 A, B는 동일 패리티 필드에 있다.

e_k(C)=｜mvd_k(A)｜+｜mvd_k(B)｜ …(26)

여기에서, 매크로 블록 A가 프레임 베이스 부호화된 것인 경우, 수직 방향 성분의 모션 벡터 정보 mvd₁(A)에 관해서는, 다음 식 (27)을 사용하여 산출한 mvd_{1_field}(A)를 식 (26)에 적용한다. 또, 매크로 블록 B가 프레임 베이스 부호화된 것인 경우에도 동일하다.

mvd_{1_field}(A)=mvd_{1_frame}(A)/2 …(27)

반대로, 매크로 블록 C를 프레임 베이스 부호화하는 경우로서, 인접 블록 A가 필드 베이스 부호화된 것인 경우, mvd_k(A)의 수평 방향 성분, 수직 방향 성분은각각 다음 식 (28-1), (28-2)를 사용하여 산출한 mvd_{k_frame}(A)를 식 (26)에 적용한다.

mvd_{0_frame}(A)

=(mvd_{0_top}(A)+mvd_{0_bottom}(A))/2 …(28-1)

mvd_{1_frame}(A)

=mvd_{1_top}(A)+mvd_{1_bottom}(A) …(28-2)

다음에, 참조 필드 파라미터에 관한 컨텍스트 모델에 대하여 설명한다. frame/field flag의 값이 1인 경우, 제1 필드에 대응하는 제1 컨텍스트 모델 ctx_ref_field_top(C)는 다음 식 (29-1)에 의해 정의된다. 또, 제2 필드에 대응하는 제1 컨텍스트 모델 ctx_ref_field_bot(C)는 다음 식 (29-2)에 의해 정의된다.

ctx_ref_field_top(C)=a_t+2b_t…(29-1)

ctx_ref_field_bot(C)=a_b+2b_b…(29-2)

다만, 식 (29-1), (29-2)에서, 파라미터 a_t는 인접하는 매크로 블록 A의 제1 필드에 관한 것이며, 파라미터 a_b는 인접하는 매크로 블록 A의 제2 필드에 관한 것이며, 파라미터 b_t는 인접하는 매크로 블록 B의 제1 필드에 관한 것이며, 파라미터 b_b는 인접하는 매크로 블록 B의 제2 필드에 관한 것이며, 다음 식 (30-1), (30-2)와 같이 정의되어 있다.

a_t, a_b, b_t, b_b

=O 참조 필드가 가장 직전에 부호화된 것인 경우 …(30-1)

a_t, a_b, b_t, b_b

=1 상기 이외의 경우 …(30-2)

제2 이후의 bin에 대응하는 컨텍스트 모델에 관해서는, 각각 식 (8)에 나타낸 컨텍스트 모델 ctx_ref_frame(C)와 동일하게 정의된다. 다만, 부호화되는 Code_number는 프레임에 대한 것이 아니고, 필드에 대하여 할당된 것이다.

다음에, 인트라 예측 모드에 관한 컨텍스트 모델에 대하여 설명한다. frame/field flag의 값이 1인 경우, 매크로 블록 C에 대응하는 인트라 예측 모드에 관한 컨텍스트 모델 ctx_intra_pred_field(C)는 프레임 모드의 매크로 블록에 대한 컨텍스트 모델 ctx_intra_pred(C)와 동일하게 정의된다. 그리고, 인접하는 매크로 블록 A, B는 필드 베이스 부호화되어 있어도, 프레임 베이스 부호화되어 있어도 상관 없다.

이상 설명한 바와 같이, 새로운 컨텍스트 모델을 도입하고, 기존의 컨텍스트 모델을 변경함으로써, CABAC 방식을 사용한 필드/프레임 부호화를 실행하는 것이 가능하게 된다.

다음에, 도 29는 도 26의 화상 정보 부호화 장치에 대응하는 화상 정보 복호 장치의 구성예를 나타내고 있다.

해당 화상 정보 복호 장치에서, 축적 버퍼(101)는 입력되는 화상 압축 정보를 축적하여, 적당히 산술 복호화부(102)에 출력한다. 산술 복호화부(102)는 CABAC 방식에 따라 부호화되어 있는 화상 압축 정보에 산술 복호화 처리를 실행하여, 복호한 frame/field flag를 필드/프레임 변환부(105, 110)에 출력하고, 양자화되어 있는 직교 변환 계수를 역양자화부(103)에 출력하고, 예측 모드 정보 및 모션 벡터 정보를 모션 예측·보상부(111)에 출력한다.

역양자화부(103)는 산술 복호화부(102)에 의해 복호된, 양자화되어 있는 직교 변환 계수를 역양자화한다. 역직교 변환부(104)는 역양자화된 직교 변환 계수를 역직교 변환한다. 필드/프레임 변환부(105)는 처리 대상의 매크로 블록이 필드 베이스로 부호화되어 있는 경우, 역직교 변환의 결과 얻어진 출력 화상 또는 차분 화상을 프레임 구조로 변환한다.

가산기(106)는 처리 대상의 매크로 블록이 인터 매크로 블록인 경우, 역직교 변환부(104)로부터의 차분 화상과, 모션 예측·보상부(111)로부터의 참조 화상을 합성하여 출력 화상을 생성한다. 화면 정렬 버퍼(107)는 입력된 화상 압축 정보의 G0P 구조에 따라, 출력 화상을 정렬하여 D/A 변환부(108)에 출력한다. D/A 변환부(108)는 디지털 신호인 출력 화상을 아날로그 신호로 변환하여 후단에 출력한다.

프레임 메모리(109)는 가산기(106)가 생성한, 참조 화상의 기초가 되는 화상 정보를 저장한다. 필드/프레임 변환부(110)는 처리 대상의 매크로 블록이 필드 베이스로 부호화되어 있는 경우, 프레임 메모리(111)에 저장되어 있는 화상 정보를 필드 구조로 변환한다. 모션 예측·보상부(111)는 화상 압축 정보에 포함되는, 매크로 블록마다의 예측 모드 정보 및 모션 벡터 정보에 따라, 프레임 메모리에 저장된 화상 정보를 기초로 하여 참조 화상을 생성하고, 가산부(106)에 출력한다.

이상 설명한 바와 같이 구성되는 화상 정보 복호 장치에 의하면, 도 26의 화상 정보 부호화 장치가 출력하는 화상 압축 정보를 복호하여, 원래의 화상 정보를 얻을 수 있다.

전술한 일련의 처리는 하드웨어에 의해 실행시킬 수도 있지만, 소프트웨어에 의해 실행시킬 수도 있다. 일련의 처리를 소프트웨어에 의해 실행시키는 경우에는, 그 소프트웨어를 구성하는 프로그램이 전용 하드웨어에 내장되어 있는 컴퓨터, 또는 각종 프로그램을 인스톨함으로써, 각종의 기능을 실행하는 것이 가능한, 예를 들면 범용의 퍼스널 컴퓨터 등에, 예를 들면 도 26의 기록 매체(67)로부터 인스톨된다.

이 기록 매체(67)는 컴퓨터와는 별도로, 사용자에게 프로그램을 제공하기 위해 배포되는, 프로그램이 기록되어 있는 자기 디스크(플렉시블 디스크를 포함함), 광 디스크[CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory), DVD(Digital Versatile Disc)를 포함함], 광자기 디스크[MD(Mini Disc)를 포함함], 또는 반도체 메모리 등으로 이루어지는 패키지 미디어에 의해 구성될 뿐만 아니라, 컴퓨터에 미리 내장된 상태로 사용자에게 제공되는, 프로그램이 기록되어 있는 ROM이나 하드 디스크 등으로 구성된다.

그리고, 본 명세서에서, 기록 매체에 기록되는 프로그램을 기술하는 스텝은 기재된 순서로 따라 시계열적으로 실행되는 처리는 물론, 반드시 시계열적으로 처리되지 않아도, 병렬적 또는 개별적으로 실행되는 처리도 포함하는 것이다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 입력이 되는 화상 정보가 비월 주사 포맷인 경우에도, CABAC 방식을 사용한 매크로 블록 레벨의 필드/프레임 부호화를 실현하는 것이 가능하게 된다.

또, 본 발명에 의하면, 비월 주사 포맷의 화상 정보가 CABAC 방식을 사용하여 매크로 블록 레벨로 필드/프레임 부호화되어 있는 압축 화상 정보를 복호하여, 비월 주사 포맷의 화상 정보를 복원하는 것이 가능하게 된다.

Claims

비월 주사(飛越走査)의 화상 정보를 입력하여, 매크로 블록 레벨에서 적응적으로 필드 베이스 또는 프레임 베이스의 부호화 처리를 실행하고, 상기 부호화 처리에 포함되는 가역(可逆) 부호화 처리에 CABAC 방식을 채용한 부호화 장치에 있어서,

상기 매크로 블록 레벨의 상기 부호화 처리를 상기 필드 베이스로 하는가 상기 프레임 베이스로 하는가를 나타내는 프레임/필드/플래그(frame/field flag)에 대응하는 컨텍스트 모델(context model)과, 상기 프레임 베이스의 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스(syntax) 요소에 대응하는 컨텍스트 모델을 사용하여 상기 가역 부호화 처리를 실행하는 가역 부호화 수단

을 포함하는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
제1항에 있어서,

상기 필드 베이스로 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대한 컨텍스트 모델에는 I 픽쳐에 대한 MB_type, P/B 픽쳐에 대한 MB_type, 동작 벡터 정보, 참조 필드 파라미터, 및 인트라 예측 모드에 대응하는 컨텍스트 모델 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
제1항에 있어서,

매크로 블록 C의 frame/field에 관한 컨텍스트 모델 ctx_fifr_flag(C)는 상기 매크로 블록 C에 인접하는 매크로 블록 A, B 각각의 frame/field의 값 a, b를 사용하여 다음 식

ctx_fifr_flag(C)=a+2b

과 같이 정의되어 있는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
제1항에 있어서,

P 픽쳐에 포함되는 매크로 블록 C를 상기 필드 베이스로 부호화하는 경우, 상기 매크로 블록 C의 MB_type에 대응하는 제1 컨텍스트 모델 ctx_mb_type_inter_field(C)는 상기 매크로 블록 C에 인접하는 매크로 블록 A, B 각각이 Skip 모드인지 여부에 대응하여 0 또는 1을 나타내는 연산자((A==Skip)?0:1), ((B==Skip)?0:1)을 사용하여 다음 식

ctx_mb_type_inter_field(C)=((A==skip)?0:1)+2((B==skip)?0:1)

과 같이 정의되어 있는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
제4항에 있어서,

P 픽쳐에 포함되는 매크로 블록 C를 상기 필드 베이스로 부호화하는 경우, 상기 매크로 블록 C의 MB_type에 대응하는 Code_Number 0 내지 7을 각각 0, 100, 101, 11000, 11001, 11010, 11011 또는 11100으로 2진수화하는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
제1항에 있어서,

B 픽쳐에 포함되는 매크로 블록 C를 상기 필드 베이스로 부호화하는 경우, 상기 매크로 블록 C의 MB_type에 대응하는 제1 컨텍스트 모델 ctx_mb_type_inter_field(C)는 상기 매크로 블록 C에 인접하는 매크로 블록 A, B 각각이 Direct 모드인지 여부에 대응하여 0 또는 1을 나타내는 연산자 ((A==Direct)?0:1), ((B==Direct)?0:1)을 사용하여 다음식

ctx_mb_type_inter_field(C)=((A==Direct)?0:1)+2((B==Direct)?0:1)

과 같이 정의되어 있는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
제6항에 있어서,

B 픽쳐에 포함되는 매크로 블록 C를 상기 필드 베이스로 부호화하는 경우, 상기 매크로 블록 C의 MB_type에 대응하는 Code_Number 0 내지 13을 각각 0, 100, 101, 11000, 11001, 11010, 11011, 11100, 111000, 1110001, 1110010, 1110011, 1110100, 1110101 또는 1110110으로 2진수화하는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
제1항에 있어서,

매크로 블록 C를 상기 필드 베이스로 부호화하는 경우, 상기 매크로 블록 C의 동작 벡터 정보에 대응하는 제1 내지 3의 컨텍스트 모델 ctx_mvd_field(C,k)는 상기 매크로 블록 C에 인접하는 매크로 블록 A, B 각각의 동작 벡터 정보를 사용하여 산출되는 평가 함수 e_k(C)=｜mvd_k(A)｜+｜mvd_k(B)｜의 값에 의해 케이스 구분된 다음 식

ctx_mvd_field(C,k)=0 e_k(C)<3

ctx_mvd_field(C,k)=1 32<e_k(C)

ctx_mvd_field(C,k)=2 3≤e_k(C)≤32

에 의해 정의되어 있는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
제8항에 있어서,

상기 매크로 블록 C에 인접하는 상기 매크로 블록 A, B는 상기 매크로 블록 C와 동일 패리티 필드에 속하는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
제8항에 있어서,

상기 매크로 블록 C를 상기 필드 베이스로 부호화하는 경우이며, 또한 상기 매크로 블록 C에 인접하는 상기 매크로 블록 X(X는 A 또는 B)가 상기 프레임 베이스로 부호화되어 있는 경우, 다음 식

mvd_{1_field}(X)=mvd_{1_frame}(X)/2

과 같이, 매크로 블록 X에 대응하는 동작 벡터 수직 성분 mvd_{1_frame}(X)를 필드 부호화 상당으로 환산하여 상기 평가 함수 e_k(C)를 산출하는 것을 특징으로 하는부호화 장치.
제8항에 있어서,

상기 매크로 블록 C를 상기 필드 베이스로 부호화하는 경우, 상기 매크로 블록 C의 상기 동작 벡터 정보의 제2 및 제3 bin에 대해서는, 프레임 베이스의 컨텍스트 모델 ctx_mvd(C,k)와 동일한 컨텍스트 모델 ctx_mvd_field(C,k)를 사용하는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
제1항에 있어서,

매크로 블록 C를 상기 프레임 베이스로 부호화하는 경우, 상기 매크로 블록 C의 동작 벡터 정보에 대응하는 제1 내지 3의 컨텍스트 모델 ctx_mvd(C,k)는 상기 매크로 블록 C에 인접하는 매크로 블록 A, B 각각의 동작 벡터 정보를 사용하여 산출되는 평가 함수 e_k(C)=｜mvd_k(A)｜+｜mvd_k(B)｜의 값에 의해 케이스 구분된 다음 식

ctx_mvd(C,k)=0 e_k(C)<3

ctx_mvd(C,k)=1 32<e_k(C)

ctx_mvd(C,k)=2 3≤e_k(C)≤32

에 의해 정의되어 있는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
제12항에 있어서,

상기 매크로 블록 C를 상기 프레임 베이스로 부호화하는 경우이며, 또한 상기 매크로 블록 C에 인접하는 상기 매크로 블록 X(X는 A 또는 B)가 상기 필드 베이스로 부호화되어 있는 경우, 다음 식

mvd_{0_frame}(A)

=(mvd_{0_top}(A)+mvd_{0_bottom}(A))/2

mvd_{1_frame}(A)

=mvd_{1_top}(A)+mvd_{1_bottom}(A)

과 같이, 매크로 블록 X에 대응하는 동작 벡터 수평 성분 mvd_{0_field}(X) 및 수직 성분 mvd_{1_field}(X)를 프레임 부호화 상당으로 환산하여 상기 평가 함수 e_k(C)를 산출하는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
제1항에 있어서,

매크로 블록 C를 상기 필드 베이스로 부호화하는 경우, 상기 매크로 블록 C의 제1 필드에 대한 참조 필드에 대응하는 제1 컨텍스트 모델 ctx_ref_field_top(C), 및 상기 매크로 블록 C의 제2 필드에 대한 참조 필드에 대응하는 제1 컨텍스트 모델 ctx_ref_field_bot(C)는 다음 식

ctx_ref_field_top(C)=a_t+2b_t

ctx_ref_field_bot(C)=a_b+2b_b

에 의해 정의되며, 인접하는 매크로 블록 A의 제1 필드에 관한 파라미터 a_t, 인접하는 상기 매크로 블록 A의 제2 필드에 관한 파라미터 a_b, 인접하는 매크로 블록 B의 제1 필드에 관한 파라미터 b_t, 및 상기 인접하는 매크로 블록 B의 제2 필드에 관한 파라미터 b_b는 다음 식

참조 필드가 가장 직전에 부호화된 것인 경우

a_t, a_b, b_t, b_b=0

참조 필드가 가장 직전에 부호화된 것이 아닌 경우

a_t, a_b, b_t, b_b=1

에 의해 정의되어 있는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
제1항에 있어서,

매크로 블록 C를 상기 필드 베이스로 부호화하는 경우, 상기 매크로 블록 C의 제1 및 제2 필드의 각각에 대한 제2 및 제3 bin에 관해서는 Code_Number가 참조 프레임이 아니라, 참조 필드를 나타내고 있는 것 이외는 프레임 모드로 부호화하는 매크로 블록에 대한 컨텍스트 모델 ctx_ref_frame(C)와 동일한 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
제1항에 있어서,

매크로 블록 C를 상기 필드 베이스로 부호화하는 경우, 인트라 예측 모드에 대한 컨텍스트 모델 ctx_intra_pred_field(C)는 상기 프레임 모드의 상기 매크로 블록에 대한 컨텍스트 모델 ctx_intra_pred_field(C)와 동일하게 정의되어 있는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
제15항에 있어서,

매크로 블록 C를 상기 필드 베이스로 부호화하는 경우, 인트라 예측 모드에 대한 컨텍스트 모델 ctx_intra_pred_field(C)는 상기 매크로 블록 C에 인접하는 매크로 블록 A, B가 필드 모드인가 프레임 모드인가에 관계 없이, 상기 프레임 모드의 상기 매크로 블록에 대한 컨텍스트 모델 ctx_intra_pred(C)와 동일하게 정의되어 있는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
비월 주사의 화상 정보를 입력하여, 매크로 블록 레벨에서 적응적으로 필드 베이스 또는 프레임 베이스의 부호화 처리를 실행하고, 상기 부호화 처리에 포함되는 가역 부호화 처리에 CABAC 방식을 채용한 부호화 방법에 있어서,

상기 매크로 블록 레벨의 상기 부호화 처리를 상기 필드 베이스로 하는가 상기 프레임 베이스로 하는가를 나타내는 프레임/필드/플래그에 대응하는 컨텍스트 모델과, 상기 프레임 베이스의 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델과, 상기 필드 베이스로 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델을 사용하여 상기 가역 부호화 처리를 실행하는 가역 부호화 스텝

을 포함하는 것을 특징으로 하는 부호화 방법.
비월 주사의 화상 정보를 입력하여, 매크로 블록 레벨에서 적응적으로 필드 베이스 또는 프레임 베이스의 부호화 처리를 실행하고, 상기 부호화 처리에 포함되는 가역 부호화 처리에 CABAC 방식이 채용된 프로그램이 기록된 기록 매체로서,

상기 매크로 블록 레벨의 상기 부호화 처리를 상기 필드 베이스로 하는가 상기 프레임 베이스로 하는가를 나타내는 프레임/필드/플래그에 대응하는 컨텍스트 모델과, 상기 프레임 베이스의 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델과, 상기 필드 베이스로 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델을 사용하여 상기 가역 부호화 처리를 실행하는 가역 부호화 스텝

을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터가 판독 가능한 프로그램이 기록되어 있는 기록 매체.
비월 주사의 화상 정보를 입력하여, 매크로 블록 레벨에서 적응적으로 필드 베이스 또는 프레임 베이스의 부호화 처리를 실행하고, 상기 부호화 처리에 포함되는 가역 부호화 처리에 CABAC 방식이 채용된 프로그램으로서,

상기 매크로 블록 레벨의 상기 부호화 처리를 상기 필드 베이스로 하는가 상기 프레임 베이스로 하는가를 나타내는 프레임/필드/플래그에 대응하는 컨텍스트 모델과, 상기 프레임 베이스의 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델과, 상기 필드 베이스로 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델을 사용하여 상기 가역 부호화 처리를 실행하는 가역 부호화 스텝

을 포함하는 처리를 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 프로그램.
화상 압축 정보를 복호하여 상기 비월 주사의 화상 정보를 복원하는 복호 장치에 있어서,

상기 매크로 블록 레벨의 상기 부호화 처리를 상기 필드 베이스로 하는가 상기 프레임 베이스로 하는가를 나타내는 프레임/필드/플래그에 대응하는 컨텍스트 모델과, 상기 프레임 베이스의 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델과, 상기 필드 베이스로 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델을 사용하여 가역 부호화되어 있는 상기 화상 압축 정보를 복호하는 복호 수단

을 포함하는 것을 특징으로 하는 복호 장치.
화상 압축 정보를 복호하여 상기 비월 주사의 화상 정보를 복원하는 복호 방법에 있어서,

상기 매크로 블록 레벨의 상기 부호화 처리를 상기 필드 베이스로 하는가 상기 프레임 베이스로 하는가를 나타내는 프레임/필드/플래그에 대응하는 컨텍스트 모델과, 상기 프레임 베이스의 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델과, 상기 필드 베이스로 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델을 사용하여 가역 부호화되어 있는 상기 화상 압축 정보를 복호하는 복호 스텝

을 포함하는 것을 특징으로 하는 복호 방법.
화상 압축 정보를 복호하여 상기 비월 주사의 화상 정보를 복원하기 위한 프로그램이 기록된 기록 매체로서,

상기 매크로 블록 레벨의 상기 부호화 처리를 상기 필드 베이스로 하는가 상기 프레임 베이스로 하는가를 나타내는 프레임/필드/플래그에 대응하는 컨텍스트 모델과, 상기 프레임 베이스의 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델과, 상기 필드 베이스로 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델을 사용하여 가역 부호화되어 있는 상기 화상 압축 정보를 복호하는 복호 스텝

을 포함하는 것을 특징으로 컴퓨터가 판독 가능한 프로그램이 기록되어 있는 기록 매체.
화상 압축 정보를 복호하여 상기 비월 주사의 화상 정보를 복원하기 위한 프로그램으로서,

상기 매크로 블록 레벨의 상기 부호화 처리를 상기 필드 베이스로 하는가 상기 프레임 베이스로 하는가를 나타내는 프레임/필드/플래그에 대응하는 컨텍스트 모델과, 상기 프레임 베이스의 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델과, 상기 필드 베이스로 부호화 처리를 실행하기 위한 신택스 요소에 대응하는 컨텍스트 모델을 사용하여 가역 부호화되어 있는 상기 화상 압축 정보를 복호하는 복호 스텝

을 포함하는 처리를 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 프로그램.