KR20040105545A

KR20040105545A - 가변길이 부호화 방법 및 가변길이 복호화 방법

Info

Publication number: KR20040105545A
Application number: KR10-2003-7013809A
Authority: KR
Inventors: 곤도사토시; 가도노신야; 하가이마코토; 아베기요후미
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2003-04-16
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2023-04-16
Also published as: EP1401213A1; EP1401213A4; EP1742482B1; US20160037161A1; JP2004007382A; MXPA03011335A; EP1742482A1; EP1843596B1; CN1522543A; CN100542297C; US20170041611A1; US20040184544A1; CN100542295C; ATE408962T1; CN101242537A; US20100150464A1; KR101019358B1; US7970059B2; DE60317585T2; US8284841B2

Abstract

RL열 생성부(201), 재배열부(202) 및 2치화부(203)가 블록 내의 계수치를 고주파수 성분으로부터 저주파수 성분으로의 소정의 주사 순서로 주사하는 계수치 주사 단계와, 산술 부호화부(205) 및 테이블 기억부(204)가 상기 계수치 주사 단계에 의해 주사된 순서로 계수치의 절대치를, 확률 테이블(1∼4)을 전환하여 사용함으로써 산술 부호화하는 산술 부호화 단계를 갖고, 상기 산술 부호화 단계에서는, 산술 부호화된 상기 계수치의 절대치 중에서 그 값이 소정의 임계치를 넘는 것이 있으면, 사용되는 확률 테이블을 1방향으로 전환한다.

Description

가변길이 부호화 방법 및 가변길이 복호화 방법{VARIABLE LENGTH CODING METHOD AND VARIABLE LENGTH DECODING METHOD}

동화상 부호화 처리에서는, 일반적으로 동화상이 갖는 공간 방향 및 시간 방향의 장황성을 이용하여 정보량의 압축이 행해진다. 여기서 일반적으로, 공간 방향의 장황성을 이용하는 방법으로는 주파수 영역으로의 변환이 사용되고, 시간 방향의 장황성을 이용하는 방법으로는 픽처간 예측 부호화처리가 사용된다.

H. 263 동화상 부호화 방식에서는, 가변길이 부호화 방법으로서 산술 부호화를 사용하는 모드가 채용되고 있다(예를 들면, 「ITU-T Recommendation H. 263:"Video Coding for Low Bit Rate Communication" (1998), Annex E」참조. ).

이러한 가변길이 부호화 방법에서는, 4×4 화소의 크기를 갖는 블록 단위로 주파수 변환을 행하고, 또한 양자화를 행하여 계수치를 생성한다. 그리고, 고주파수 성분에서 저주파수 성분(직류 성분)을 향해 주사하여, 값이 「0」이 연속하는 계수의 개수(R)와 그것에 이어지는 계수치(L)의 조합을 작성한다. 그리고, 이들 개수(R), 계수치(L)의 절대치, 계수치(L)의 양음 부호를, 2치화 테이블을 사용하여「0」이나「1」로 이루어지는 2치화 데이터로 변환(2치화)한 후, 이 2치화 데이터에 대해, 다수의 확률 테이블을 전환하여 사용함으로써 2치 산술 부호화를 실시한다. 예를 들면, 계수치(L)의 절대치에 대한 2치화 테이블에는, 도 1과 같은 테이블이 사용된다.

도 1은, 2치화 테이블의 일례를 나타낸 테이블도이다.

예를 들면 이 도 1에 나타낸 2치화 테이블을 사용하여 계수치(L)의 절대치「2」가 2치화되면, 그 절대치는 2치화 데이터 「01」이 되고, 계수치(L)의 절대치「3」이 2치화되면, 그 절대치는 2치화 데이터 「001」이 된다.

그리고, 계수치(L)의 절대치의 2치화 데이터에 대해 산술 부호화를 실시할 때는, 직전의 계수치(L)의 절대치에 따라, 도 2의 천이도에 기초하여 확률 테이블을 전환한다.

도 2는, 종래예의 확률 테이블의 전환 방법을 나타낸 천이도이다.

먼저, 선두의 계수치(L)의 절대치는 확률 테이블 1을 사용하여 산술 부호화한다. 그리고, 그 이후의 계수치(L)에 대해서는, 직전의 계수치(L)에 따라서 확률 테이블이 전환된다. 즉, 직전의 계수치(L)의 절대치가 1인 경우에는 확률 테이블 2가 사용되고, 직전의 계수치(L)의 절대치가 2인 경우에는 확률 테이블 3이 사용되고, 직전의 계수치 L의 절대치가 3이상인 경우에는 확률 테이블 4가 사용된다.

이 경우, 직전의 계수치(L)의 절대치만에 의해, 확률 테이블이 결정되게 된다.

또, 각 확률 테이블은, 입력되는 2치화 데이터가 「0」인지「1」인지에 따라, 확률 테이블 자체를 갱신해 간다. 이 경우, 예를 들면, 입력되는 2치화 데이터가 「0」이면 「0」의 확률을 크게 하고, 입력되는 2치화 데이터가「1」이면 「1」의 확률을 크게 하도록 차례로 변경한다. 이것에 의해, 입력의 빈도에 적합한 확률 테이블에 적응화해 간다.

상기 종래의 방법에서는, 직전의 계수치(L)의 절대치에 따라, 확률 테이블이 교체된다. 일반적으로 주파수 변환 후의 계수의 절대치는, 고주파수 성분에서 저주파수 성분을 향해 증가하는 경향이 있다. 따라서, 상기 종래의 방법을 사용하면, 어떤 한 개의 계수가 직전의 계수보다도 절대치가 작아지는 경우에는, 확률 테이블의 변경이 계수의 증가 경향을 반드시 따르지는 않게 되어, 부호화 효율의 저하를 초래하는 문제가 있다.

그래서 본 발명은, 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 화상 부호화에 있어서의 부호화 효율의 향상을 도모한 가변길이 부호화 방법 및 가변길이 복호화 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 화상 데이터의 부호화 및 복호화에 관한 것으로, 특히 화상 데이터의 계수치에 대한 산술 부호화 및 산술 복호화를 행하는 방법에 관한 것이다.

도 1은 2치화 테이블의 일례를 나타낸 테이블도,

도 2는 종래예의 확률 테이블의 전환 방법을 나타낸 천이도,

도 3은 본 발명의 제1 실시형태에 있어서의 화상 부호화 장치의 구성을 도시한 블록도,

도 4는 상기 화상 부호화 장치의 가변길이 부호화부의 내부 구성을 도시한 블록도,

도 5는 상기 화상 부호화 장치의 양자화부로부터 출력되는 계수 블록을 모식적으로 나타낸 모식도,

도 6은, 상기 화상 부호화 장치의 RL열 생성부로부터 출력되는 RL열을 모식적으로 나타낸 모식도,

도 7은 상기 화상 부호화 장치의 확률 테이블의 전환 방법을 나타낸 천이도,

도 8은 상기 화상 부호화 장치의 확률 테이블의 내용을 나타낸 확률 테이블 내용 표시도,

도 9는 상기 화상 부호화 장치의 변형예에 따른 산술 부호화부가 행하는 확률 테이블의 전환 방법을 나타낸 천이도,

도 10은 상기 화상 부호화 장치의 변형예에 따른 산술 부호화부가 각 계수치의 절대치에 대해 2개의 확률 테이블을 사용하는 경우를 설명하기 위한 설명도,

도 11은 본 발명의 제2 실시형태에 있어서의 화상 복호화 장치의 구성을 도시한 블록도,

도 12는 상기 화상 복호화 장치의 가변길이 복호화부의 내부 구성을 도시한 블록도,

도 13은 본 발명의 제3 실시형태에 있어서의 기록 매체에 대한 설명도,

도 14는 본 발명의 제4 실시형태에 있어서의 컨텐츠 공급 시스템의 전체 구성을 도시한 블록도,

도 15는 상기 컨텐츠 공급 시스템의 휴대전화의 정면도,

도 16은 상기 컨텐츠 공급 시스템의 휴대전화의 블록도,

도 17은 상기 컨텐츠 공급 시스템의 디지털 방송용 시스템의 전체 구성을 도시한 블록도이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 가변길이 부호화 방법은, 화상 데이터가 소정의 크기를 갖는 블록 단위로 주파수 변환된 각 블록 내의 계수치의 절대치를 부호화하는 가변길이 부호화 방법에 있어서, 상기 블록 내의 계수치의 절대치를 고주파수 성분에서 저주파수 성분으로의 소정의 주사 순서로 주사하는 계수치 주사 단계와, 상기 계수치 주사 단계에 의해 주사된 순서로 계수치의 절대치를, 다수의 확률 테이블을 전환하여 사용함으로써 산술 부호화하는 산술 부호화 단계를갖고, 상기 산술 부호화 단계에서는, 산술 부호화된 상기 계수치의 절대치 중에서 그 계수치의 절대치가 소정의 임계치를 넘는 것이 있으면, 사용하는 확률 테이블을 1방향으로 전환하는 것을 특징으로 한다.

일반적으로 저주파수 성분일수록 계수치의 절대치는 커지기 때문에, 고주파수대역으로부터 저주파수대역의 순서로 주사하면, 상기 계수치의 절대치는 차례로 커져 가는 경우가 많다. 따라서, 본 발명에 따른 가변길이 부호화 방법은, 상술한 바와 같이, 산술 부호화된 상기 계수치 중에서 그 값이 소정의 임계치를 넘는 것이 있으면, 사용하는 확률 테이블을 1방향으로 전환하여, 그 이후는 계수치의 절대치가 그 임계치보다도 작아졌다고 해도, 사용하는 확률 테이블을 역방향으로 전환하지 않고 계수치를 산술 부호화한다. 이러한 동작에 의해, 일반적으로 고주파수 성분으로부터 저주파수 성분으로의 순서로 절대치가 커지는 경향에 있는 계수치의 입력에 대해, 확률 테이블의 갱신이 적응하기 쉬워져, 그에 따라 각 확률 테이블의 심벌(예를 들면 2치화 데이터에 있어서는 「0」또는「1」)의 발생 확률에 편중이 발생하기 쉬워진다(즉, 2치화 데이터에 있어서는 「0」또는「1」중 어느 하나의 발생 확률이 1.0에 가까운 값이 된다). 산술 부호화는, 확률 테이블 내의 확률치에 편중이 발생할수록, 부호화 효율이 높아지는 특징을 갖는다. 그 결과, 본 발명의 가변길이 부호화 방법을 사용함으로써, 부호화 효율의 향상을 도모할 수 있다.

또, 본 발명에 따른 가변길이 복호화 방법은, 화상 데이터가 소정의 크기를 갖는 블록 단위로 주파수 변환된 각 블록 내의 계수치의 절대치를 소정의 주사 순서로 일차원화한 후에 부호화하여 생성된 부호열을 복호화하는 가변길이 복호화 방법에 있어서, 상기 부호열을, 다수의 확률 테이블을 전환하여 사용함으로써 다수의 계수치의 절대치로 차례로 산술 복호화하는 산술 복호화 단계와, 상기 산술 복호화 단계에 의해 복호화된 계수치의 절대치를, 고주파수 성분으로부터 저주파수 성분으로의 소정의 주사 순서로, 상기 블록 내의 계수치의 절대치로 변환하는 계수 생성 단계를 갖고, 상기 산술 복호화 단계에서는, 산술 복호화된 상기 계수치의 절대치 중에서 그 값이 소정의 임계치를 넘는 것이 있으면, 사용하는 확률 테이블을 1방향으로 전환하는 것을 특징으로 한다.

이것에 의해, 본 발명에 따른 가변길이 부호화 방법을 사용하여 부호화된 부호열을 바르게 복호화할 수 있다.

또한, 본 발명은, 이러한 가변길이 부호화 방법 및 가변길이 복호화 방법으로서 실현할 수 있을 뿐만 아니라, 이러한 가변길이 부호화 방법 및 가변길이 복호화 방법이 구비하는 특징적인 단계를 수단으로 하는 가변길이 부호화 장치 및 가변길이 복호화 장치나, 이러한 장치를 구비하여 동화상을 부호화하거나 복호화하거나 하는 화상 부호화 장치 및 화상 복호화 장치나, 상술한 특징적인 단계를 컴퓨터에 실현시키는 프로그램으로서 실현할 수도 있다. 그리고, 그러한 프로그램은, CD-ROM 등의 기억 매체나 인터넷 등의 전송 매체를 통해 배송할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

(실시형태 1)

이하, 본 발명의 제1 실시형태에 있어서의 화상 부호화 장치에 관해 도면을 참조하면서 설명한다.

도 3은 본 발명의 제1 실시형태에 있어서의 화상 부호화 장치(100)의 구성을 도시한 블록도이다.

이 화상 부호화 장치(100)는, 입력 화상(화상 데이터)에 대해 부호화 효율을 향상시켜 픽처 내 부호화 처리를 행하는 것으로, 블록 변환부(101), 주파수 변환부(102), 양자화부(103), 및 가변길이 부호화부(104)를 구비하고 있다.

블록 변환부(101)는, 입력 화상을 수평 4 × 수직 4 화소 크기의 화소 블록으로 분할하여 주파수 변환부(102)에 출력한다.

주파수 변환부(102)는, 분할된 상기 각 화소 블록에 대해, 주파수 변환을 실시하여 주파수 계수를 생성한다. 그리고 주파수 변환부(102)는, 생성된 주파수 계수를 양자화부(103)에 출력한다.

양자화부(103)는, 주파수 변환부(102)로부터 출력된 주파수 계수에 대해, 양자화 처리를 행한다. 여기서 양자화 처리란, 주파수 계수를 소정의 양자화치에 의해 제산하는 것에 상당하는 처리를 의미한다. 또 양자화치는 일반적으로 화소 블록마다, 주파수 대역마다 다르다. 그리고 양자화부(103)는 양자화된 주파수 계수를 가변길이 부호화부(104)에 출력한다.

가변길이 부호화부(104)는, 양자화부(103)에서 양자화된 주파수 계수를 가변길이 부호화한다.

도 4는 가변길이 부호화부(104)의 내부 구성을 도시한 블록도이다.

이 도 4에 도시한 바와 같이, 가변길이 부호화부(104)는 RL열 생성부(201), 재배열부(202), 2치화부(203), 테이블 기억부(204), 및 산술 부호화부(205)를 구비하고 있다.

RL열 생성부(201)는, 양자화부(103)로부터 출력된 양자화된 주파수 계수(이하, 「계수」라고 약칭한다)를 소정의 주사 방법으로 일차원화한다. 그리고, RL열 생성부(201)는, 일차원화된 계수에 대해 연속하는 계수의 값 「0」의 개수(R)와 그것에 이어지는「0」이외의 계수의 값(L)의 조합(이하, 「RL치」라고 칭한다)의 열(이하, 「RL열」이라고 칭한다)을 생성한다. 그 예를 도 5, 도 6을 사용하여 설명한다.

도 5의 (a)는, 양자화부(103)로부터 출력되는 다수의 계수에 의해 구성되는 계수 블록을 나타낸다. 여기서, 계수 블록 내의 좌측 위의 주파수 계수가 직류 성분을 나타내고, 오른쪽으로 향할수록 수평 방향의 주파수 성분이 높아지고, 아래로향할수록 수직 방향의 주파수 성분이 높아진다.

도 5의 (b)는, 계수 블록 내의 다수의 계수를 일차원화할 때의 주사 방법을 설명하기 위한 설명도이다. RL열 생성부(201)는, 도 5의 (b)의 화살표로 나타낸 바와 같이, 계수 블록 내를 저주파수 영역에서 고주파수 영역을 향해 주사함으로써 계수의 일차원화를 행한다.

도 6의 (a)는, RL열 생성부(201)로부터 출력되는 RL열을 나타낸다.

이 도 6의 (a)중에서, 최초의 숫자는 계수의 개수를 나타낸다. 일반적으로 고주파수 영역일수록 계수의 값이 「0」이 되기 쉽기 때문에, 저주파수 영역에서 고주파수 영역을 향해 주사함으로써, RL열의 정보량(그 중의 개수(R)의 정보량)을 작게 할 수 있다. 생성된 RL열은 재배열부(202)에 입력된다.

재배열부(202)는, 입력된 RL열을 역방향으로 다시 배열한다. 단, 계수의 개수는 재배열 대상에서는 제외한다.

도 6의 (b)는, 재배열부(202)에서 재배열된 RL열을 나타낸다. 이렇게 재배열함으로써, 상술한 바와 같이 정보량을 작게 하면서도, 결과적으로 계수 블록 내를 고주파수 영역에서 저주파수 영역을 향해 주사하여 계수의 일차원화가 행해진 것이 된다. 그리고, 이렇게 재배열된 RL열은 2치화부(203)에 출력된다.

2치화부(203)는, 계수의 개수 및 각 RL치에 대해 2치화, 즉 「0」이나「1」로 이루어지는 2치화 데이터로의 변환을 행한다. 여기서, 개수(R)와 계수치(L)는 각각 따로 2치화된다.

도 6의 (c)는, 재배열부(202)에서 재배열된 RL열의 계수치(L)만을 나타낸다.이들 계수치(L)에 대해서는, 그 절대치와 양음 부호가 따로 처리된다. 또 2치화부(203)는, 예를 들면 도 1에 도시한 것 같은 미리 정해진 2치화 테이블을 사용하여, 개수(R)와 계수치(L)의 절대치에 대해 2치화를 행한다. 그리고 2치화부(203)는, 이들에 대해 2치화가 실시된 2치화 데이터를 산술 부호화부(205)에 대해 출력한다.

산술 부호화부(205)는, 2치화 데이터로서 표시되는 개수(R)치 및 계수치(L)의 절대치에 대해 2치 산술 부호화를 행하는 동시에, 계수치(L)의 양음 부호에 대해서도 부호화를 행한다. 여기서는, 계수치(L)의 절대치의 산술 부호화에 대해 설명한다. 산술 부호화부(205)는, 2치화 데이터로서 표시되는 계수치(L)의 절대치에 산술 부호화를 실시하는 경우에는, 다수의 확률 테이블을 전환하여 사용한다. 이들 다수의 확률 테이블은 테이블 기억부(204)에 기억되어 있다.

도 7은 확률 테이블의 전환 방법을 나타낸 천이도이다.

이 도 7에 도시하는 바와 같이, 산술 부호화부(205)는 확률 테이블을 4개 사용하여, 선두의 계수치(L)의 절대치에 대해서는 확률 테이블 1을 사용하여 이것을 산술 부호화한다. 그리고, 그 이후의 계수치(L)의 절대치에 대해서는, 산술 부호화부(205)는, 직전의 계수치(L)의 절대치를 부호화할 때 사용된 확률 테이블의 테이블 번호와 그 절대치에 따라, 사용되는 확률 테이블을 전환한다. 여기서, 4개의 확률 테이블은, 확률 테이블 1, 확률 테이블 2, 확률 테이블 3, 확률 테이블 4이며, 확률 테이블 1의 테이블 번호는「1」,확률 테이블 2의 테이블 번호는「2」,확률 테이블 3의 테이블 번호는「3」,확률 테이블 4의 테이블 번호는「4」이다.

구체적으로, 직전의 계수치(L)의 절대치가 확률 테이블 1을 사용하여 부호화되고, 또한 그 절대치가「1」인 경우, 또는 직전의 계수치(L)의 절대치가 확률 테이블 2를 사용하여 부호화되고, 또한 그 절대치가「1」인 경우에는, 확률 테이블 2가 사용된다. 직전의 계수치(L)의 절대치가 확률 테이블 1을 사용하여 부호화되고, 또한 그 절대치가「2」인 경우, 또는 직전의 계수치(L)의 절대치가 확률 테이블 2를 사용하여 부호화되고, 또한 그 절대치가「2」인 경우, 또는 직전의 계수치(L)의 절대치가 확률 테이블 3을 사용하여 부호화되고, 또한 그 절대치가「2 이하」인 경우에는, 확률 테이블 3이 사용된다. 직전의 계수치(L)의 절대치가「3 이상」인 경우, 또는 직전의 계수치(L)의 절대치가 확률 테이블 4를 사용하여 부호화되어 있는 경우에는, 확률 테이블 4가 사용된다.

이렇게 확률 테이블의 전환은, 테이블 번호가 작은 확률 테이블로부터 테이블 번호가 큰 확률 테이블로의 1방향이고, 직전의 계수치(L)의 절대치가 소정의 임계치 이하가 되더라도, 역방향으로의 전환은 행해지지 않는다. 이것이 종래예와는 다른 점이다.

도 8은 상기 4개의 확률 테이블 1∼4의 내용을 나타낸 확률 테이블 내용 표시도이다.

확률 테이블 1∼4의 각각은, 도 8에 도시한 바와 같이 「0」이 발생할 확률과, 「1」이 발생할 확률로 구성된다.

예를 들면 확률 테이블 1은, 「0」이 발생할 확률 「0.1」과 「1」이 발생할 확률 「0.9」로 구성되고, 확률 테이블 2는,「0」이 발생할 확률 「0.2」와 「1」이 발생할 확률 「0.8」로 구성되어 있다.

즉, 계수치(L)의 절대치가「2」이면, 이「2」가 2치화된 것이 「01」이므로, 산술 부호화부(205)는 이것을 확률 테이블 1을 사용하여 산술 부호화할 때는, 상기 「01」의 「0」에 대응하는 확률 「0.1」과, 상기 「01」의「1」에 대응하는 확률「0.9」를 사용하여, 이 「01」을 산술 부호화한다.

여기서, 「0」이 발생할 확률과「1」이 발생할 확률의 합계는 1.0이기 때문에, 양자의 확률을 유지해 둘 필요는 없고, 한쪽의 확률만을 유지해도 된다.

도 6(c)에 나타낸 계수치(L)의 절대치(2치화된 것)가 부호화되는 경우에 있어서의, 확률 테이블의 전환예를 이하에 설명한다.

산술 부호화부(205)는, 최초의 계수치 L(-2)의 절대치에 대해서는, 확률 테이블 1을 사용한다. 여기서 계수치 L의 절대치가 2이기 때문에, 산술 부호화부(205)는, 사용되는 확률 테이블을 확률 테이블 1로부터 확률 테이블 3으로 천이시킨다. 이에 의해 산술 부호화부(205)는, 2번째의 계수치 L(3)의 절대치를 확률 테이블 3을 사용하여 산술 부호화한다. 여기서의 계수치 L의 절대치는「3」이기 때문에, 산술 부호화부(205)는, 사용되는 확률 테이블을 확률 테이블 3으로부터 확률 테이블 4로 천이시킨다. 이에 의해 산술 부호화부(205)는, 3번째의 계수치(6)의 절대치를 확률테이블 4를 사용하여 산술 부호화한다. 여기서 사용되는 확률 테이블이 확률 테이블 4로 천이되었기 때문에, 산술 부호화부(205)는 이후의 계수치 L의 절대치를 모두 확률 테이블 4를 사용하여 산술 부호화한다. 예를 들면, 5번째의 계수치 L의 절대치는「2」가 되지만, 종래예와는 달리 산술 부호화부(205)는 6번째 이후의 계수치 L의 절대치를 산술 부호화할 때는, 확률 테이블을 천이시키지 않고 확률 테이블 4를 사용한다.

또, 각 확률 테이블은 입력이「0」인지「1」인지에 따라 수시로 갱신되기 때문에, 입력에 적응한 확률 테이블로 갱신되어 간다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 화상 부호화 장치(100)의 가변길이 부호화부(104)에 있어서의 가변길이 부호화 방법은, 계수 블록 내의 계수를 저주파수 영역에서 고주파수 영역을 향해 주사하여 일차원화한다. 그리고, 일차원화된 계수에 대해, 연속하는 계수치 「0」의 개수(R)와 그것에 이어지는「0」이외의 계수치(L)의 조합인 RL치의 열(RL열)을 생성한다. 그리고, RL치를 주사 순서와는 역순으로 가변길이 부호로 변환해 간다. 가변길이 부호로 변환할 때는, 개수(R), 계수치(L)의 절대치, 계수치(L)의 양음 부호를 개별적으로 변환한다. 이들 변환시에는, 먼저 2치화를 행하고, 그 후 산술 부호를 실시한다. 계수치(L)의 절대치에 대해 산술 부호를 실시할 때는, 다수의 확률 테이블을 전환한다. 확률 테이블을 전환할 때는, 현재의 확률 테이블의 테이블 번호 및 계수치(L)의 절대치에 의해, 다음 계수치(L)의 절대치를 부호화할 때의 확률 테이블을 결정한다. 그리고, 확률 테이블의 천이는 1방향만으로 하고, 계수치(L)의 절대치가 한번 소정의 값을 넘으면, 그 이후는 전부 같은 확률 테이블로 산술 부호화를 행한다.

일반적으로 저주파수 영역일수록 계수치(L)의 절대치는 크기 때문에, 고주파수 영역에서 저주파수 영역의 순서로 주사하면, 계수치(L)의 절대치는 차례로 커져 가는 경우가 많다. 따라서, 계수치(L)의 절대치가 한번 소정의 값을 넘으면, 그이후는 계수치(L)의 절대치가 소정치보다도 작아졌다 해도, 작아지는 것은 그 계수치 (L)의 절대치뿐일 가능성이 대단히 커서, 같은 확률 테이블을 사용하여 산술 부호화함으로써, 확률 테이블의 갱신이 입력에 적응하기 쉬워져, 그것에 의해 각 확률 테이블의 심벌(2치화 데이터의 「0」또는「1」)의 발생 확률에 편중이 발생하기 쉬워진다(즉, 「0」또는「1」중 어느 하나의 발생 확률이 1.0에 가까운 값이 된다). 산술 부호화는, 확률 테이블 내의 확률치에 편중이 발생할수록, 부호화 효율이 높아지는 특징을 갖는다. 따라서, 본 발명의 가변길이 부호화 방법을 사용함으로써, 부호화 효율의 개선을 도모할 수 있다.

(변형예)

다음으로, 상기 본 실시형태에 있어서의 화상 부호화 장치의 변형예에 대해 설명한다.

먼저 확률 테이블의 전환에 관한 변형예를 설명한다.

이 변형예에 따른 화상 부호화 장치의 산술 부호화부는, 2개의 확률 테이블 1, 4를 전환하여 사용함으로써 계수치(L)의 절대치(2치화된 것)를 산술 부호화한다.

도 9는 변형예에 따른 산술 부호화부가 행하는 확률 테이블의 전환 방법을 나타낸 천이도이다.

이 도 9에 도시하는 바와 같이, 산술 부호화부는 확률 테이블을 2개 사용하여, 선두의 계수치(L)의 절대치에 대해서는 확률 테이블 1을 사용하여 산술 부호화한다. 그리고, 산술 부호화부는, 직전의 계수치(L)의 절대치가「1」을 넘으면, 확률 테이블 1을 확률 테이블 4로 전환하고, 그 이후의 모든 부호화의 대상이 되는 계수치(L)의 절대치에 대해, 확률 테이블 4를 사용하여 산술 부호화를 행한다. 즉, 산술 부호화부는, 산술 부호화된 것 중에 계수치(L)의 절대치가「1」을 넘는 것이 없으면, 부호화의 대상이 되는 계수치(L)의 절대치에 대해, 확률 테이블 1을 사용하여 산술 부호화를 행하고, 산술 부호화된 것 중에 계수치(L)의 절대치가「1」을 넘는 것이 있으면, 바꿔 말하면 계수치(L)의 절대치가「1」을 넘는 것이 0개가 아니게 되면, 사용되는 확률 테이블을 확률 테이블 1에서 확률 테이블 4로 전환하고, 그 이후의 모든 부호화의 대상이 되는 계수치(L)의 절대치에 대해, 확률 테이블 4를 사용하여 산술 부호화를 행한다.

여기서, 계수치(L)가 고주파수 영역에서 저주파수 영역으로의 순서로「-1, 1, -2, 3, 4, 4, 1」인 경우에 있어서의, 확률 테이블의 전환예를 이하에 설명한다. 산술 부호화부는, 최초의 계수치 L(-1)의 절대치에 대해서는, 확률 테이블 1을 사용한다. 여기서 계수치(L)의 절대치는「1」이고 임계치인「1」을 넘지 않았기 때문에, 산술 부호화부는, 사용되는 확률 테이블을 천이시키지 않고 확률 테이블 1에 그대로 둔다. 이것에 의해 산술 부호화부는, 2번째의 계수치 L(1)의 절대치를 확률 테이블 1을 사용하여 산술 부호화한다. 여기서의 계수치(L)의 절대치는「1」이기 때문에, 상술한 바와 같이 산술 부호화부는 사용되는 확률 테이블을 천이시키지 않고 확률 테이블 1에 그대로 둔다. 이에 의해 산술 부호화부는, 3번째의 계수치 L(-2)의 절대치를 확률 테이블 1을 사용하여 산술 부호화한다. 여기서의 절대치는「2」이고 임계치인「1」을 넘었기 때문에, 산술 부호화부는, 사용되는확률 테이블을 확률 테이블 1에서 확률 테이블 4로 천이시켜, 4번째의 계수치 L(3)의 절대치를 확률 테이블 4를 사용하여 산술 부호화한다. 5번째 이후의 계수치(L)의 절대치에 대해서도, 산술 부호화된 것 중에는 이미 계수치(L)의 절대치가 임계치인 「1」을 넘는 것이 있으므로, 산술 부호화부는 5번째 이후의 계수치(L)의 절대치를 확률 테이블 4를 사용하여 부호화한다.

여기서 도 1로부터 알 수 있듯이, 계수치(L)의 절대치가「1」인 경우, 2치화 데이터는「1」뿐이게 된다. 따라서, 임계치를「1」로 설정하면, 그 임계치를 넘지 않는 경우에 사용하는 확률 테이블 1은, 심벌(2치화 데이터)「1」의 발생 확률이 높아지도록 적응해 가게 된다. 이에 의해 확률 테이블 1의 발생 확률에 큰 편중이 발생하게 되어, 한층 더 부호화 효율의 향상을 도모할 수 있다.

다음으로, 각 계수치(L)의 절대치(2치화된 것)에 대해 다수의 확률 테이블을 사용하는 경우에 대해 설명한다.

도 10은 각 계수치(L)의 절대치에 대해 2개의 확률 테이블을 사용하는 경우를 설명하기 위한 설명도이다.

예를 들면 이 도 10에 도시하는 바와 같이, 산술 부호화부는, 각 계수치(L)의 절대치의 2치화 데이터에 있어서, 그 1비트째에 대해서는 4개의 확률 테이블 1∼4를 전환하여 사용함으로써 산술 부호화를 행하고, 2비트째 이후의 각 비트에 대해서는 상기 확률 테이블 1∼4와 다른 4개의 확률 테이블 1'∼4'를 전환하여 사용함으로써 산술 부호화를 행한다. 여기서, 확률 테이블 1에는 확률 테이블 1'가 대응하고, 확률 테이블 2에는 확률 테이블 2'가 대응하고, 확률 테이블 3에는 확률테이블 3'가 대응하고, 확률 테이블 4에는 확률 테이블 4'가 대응한다. 즉, 도 7을 사용하여 설명한 실시예와 동일하게, 직전까지 부호화한 계수의 절대치의 최대치에 따라 사용하는 확률 테이블을 변경하지만, 그 때 1비트째의 부호화를 위해 사용하는 확률 테이블과, 2비트째 이후에 사용하는 확률 테이블을 동시에 변경한다.

도 7을 사용하여 설명한 실시예와 동일한 임계치와, 그 임계치에 대응하는 확률 테이블의 번호를 사용한다고 가정한다. 이 경우, 모든 비트를 같은 확률 테이블로 부호화하는 경우와 비교하여, 확률 테이블 1, 2의 내용은, 보다「1」이 발생하기 쉬운 확률이 높게 설정되고(입력에 적응하기 때문에), 확률 테이블 3, 4의 내용은 보다 「0」이 발생하기 쉬운 확률이 높게 설정되게 된다. 또, 마찬가지로 하여 확률 테이블 1'∼4'에 대해서도, 확률 테이블 1'∼3'에 대해서는 「1」이 발생할 확률이 높게 설정되고(입력에 적응하기 때문에), 확률 테이블 4'의 내용은, 보다「0」이 발생할 확률이 높게 설정되게 된다. 산술 부호화에 있어서는, 확률 테이블이 유지하는 심벌(2치화 데이터의「0」또는「1」)의 발생 확률의 편중이 커질수록(즉 「0」또는「1」중 어느 하나의 발생 확률이 1.0에 가까워질수록), 부호화 효율이 높아진다. 따라서 이에 의해, 부호화 효율을 한층 더 개선할 수 있다. 또 이 경우, 2치화 데이터를 분할할 때, 1비트째와 2비트째 이후로 분할하는 것뿐만 아니라, 다른 비트 위치로 분할해도 되고, 비트 위치에 따라 3개 이상으로 분할해도 된다. 또, 분할한 비트 위치마다 같은 만큼의 확률 테이블을 준비하지 않고, 예를 들면 1비트째에는 다수의 확률 테이블을 준비하고, 2비트째 이후는 1개의 확률 테이블을 사용하는(즉 어느 계수에 대해서도 같은 확률 테이블을 사용한다)형태로 해도 된다. 또, 상기 실시형태와 같이, 분할한 비트 위치마다 동일 수의 확률 테이블을 준비한 경우, 같은 기준으로 동시에 전환하는 것은 아니고, 그들을 다른 기준(임계치)으로(즉 다른 타이밍으로) 전환해도 된다.

이상, 본 발명에 따른 화상 부호화 장치에 관해 본 실시형태 및 변형예를 사용하여 설명했으나, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 본 실시형태 및 변형예에서는, 픽처 내 부호화에 의해 화상을 부호화하는 경우에 관해 설명했으나, 이것은 동화상 입력에 대해 움직임 보상 등을 사용하여 픽처간 부호화를 행하는 경우여도 되고, 같은 효과가 얻어진다.

또, 본 실시형태 및 변형예에서는, 입력 화상을 수평 4× 수직 4 화소의 화소 블록으로 분할하는 경우에 관해 설명했으나, 그 화소 블록의 크기는 다른 크기여도 된다.

또, 본 실시형태 및 변형예에서는, 계수 블록 내의 주사 방법으로서 도 5의(b)를 사용하여 설명했으나, 이것은 저주파수 영역에서 고주파수 영역으로의 주사이면 다른 주사 순서이어도 된다.

또, 본 실시형태 및 변형예에서는, RL열 생성부(201)가, 양자화된 주파수 계수를 소정의 주사 방법으로 일차원화하고, 일차원화된 계수에 대해 연속하는 계수치 「0」의 개수(R)와 그것에 이어지는 「0」이외의 계수치(L)의 조합의 열(RL열)을 생성하는 경우에 관해 설명했으나, 개수(R)의 열과 계수치(L)의 열을 개별적으로 생성해도 된다. 예를 들면, 계수치(L)의 열을 생성하는 경우, 고주파수 영역에서 저주파수 영역을 향해 주사하여, 계수치가 0 이외인 계수를 선택함으로써 생성하면, 재배열부(202)를 생략할 수 있다.

또, 본 실시형태에서는 4개의 확률 테이블을 사용하여, 도 7에 나타낸 천이도에 기초하여 확률 테이블이 천이하는 경우에 관해 설명하고, 변형예에서는 2개의 확률 테이블을 사용하여, 도 9에 나타낸 천이도에 기초하여 확률 테이블이 천이하는 경우에 관해 설명했으나, 확률 테이블의 수나, 도 7 및 도 9에 있어서 천이할 때의, 계수치(L)의 절대치에 대한 임계치는 다른 값이어도 된다.

또, 본 실시형태 및 변형예에서는, 2치화 테이블의 예로서 도 1을 사용하여 설명했으나, 이것은 다른 테이블이어도 된다.

또, 본 실시형태 및 변형예에서는, 산술 부호화부가 2치 산술 부호를 행하는 경우에 관해 설명했으나, 다치 산술 부호를 행해도 된다. 이 경우, 2치화부(203)를 생략할 수 있다.

(실시형태 2)

이하, 본 발명의 제2 실시형태에 있어서의 화상 복호화 장치에 관해 도면을 참조하면서 설명한다.

도 11은 본 발명의 제2 실시형태에 있어서의 화상 복호화 장치(600)의 구성을 도시한 블록도이다.

이 화상 복호화 장치(600)는, 화상 데이터가 픽처 내 부호화 처리된 부호열에 대해, 픽처 내 복호화 처리를 행하는 것으로서, 가변길이 복호화부(601), 역양자화부(602), 역주파수 변환부(603), 및 프레임 메모리(604)를 구비하고 있다. 여기서 입력되는 상기 부호열은, 예를 들면 실시형태 1의 화상 부호화 장치(100)의가변길이 부호화 방법에 의해 생성된 것으로, 먼저 가변길이 복호화부(601)가 이것을 취득한다.

가변길이 복호화부(601)는, 부호열을 취득하면 이 부호열에 대해 가변길이 복호화함으로써 도 5의 (a)에 도시한 것 같은 다수의 계수로 구성되는 계수 블록을 작성한다.

역양자화부(602)는, 가변길이 복호화부(601)로부터 상기 계수 블록을 취득하면, 이 계수 블록에 대해 역양자화 처리를 행한다. 여기서 역양자화 처리란, 계수 블록의 각 계수에 소정의 양자화치를 적산하는 것을 의미한다. 여기서 양자화치는, 일반적으로 개개의 계수 블록이나 주파수 대역마다 다르며, 부호열 중에서 얻어진다. 그리고 역양자화부(602)는, 역양자화된 계수 블록을 역주파수 변환부(603)에 출력한다.

역주파수 변환부(603)는, 역양자화된 계수 블록에 대해 역주파수 변환을 실시하여, 계수 블록을 화소 블록으로 변환한다. 그리고 역주파수 변환부(603)는 변환된 화소 블록을 프레임 메모리(604)에 출력한다.

프레임 메모리(604)는, 복호화된 화소 블록을 차례로 축적하여, 1화면분의 화소 블록이 축적되면, 이들 화소 블록을 출력 화상으로서 출력한다.

여기서 상술한 가변길이 복호화부(601)에 관해 상세히 설명한다.

도 12는 가변길이 복호화부(601)의 내부 구성을 도시한 블록도이다. 도 12에 도시한 바와 같이 가변길이 복호화부(601)는, 산술 복호화부(701), 다치화부(702), 테이블 기억부(703), 재배열부(704), 및 계수 생성부(705)를 구비하고 있다.

테이블 기억부(703)는, 예를 들면 도 8에 도시한 것 같은 4개의 확률 테이블 1∼4를 유지하고 있다.

산술 복호화부(701)는, 부호열을 취득하면, 먼저 이 부호열에 대해 산술 복호화를 행한다. 여기서는, 부호열에 포함되는 부호화된 계수치(L)의 절대치(2치화된 것)에 대한 2치 산술 복호화에 관해 설명한다.

산술 복호화부(701)는, 부호화된 계수치(L)의 절대치에 대해 산술 복호화를 할 때는, 이미 복호화되어 다치화된 직전의 계수치(L)의 절대치를 다치화부(702)로부터 취득하여, 그 계수치(L)의 절대치에 따라 테이블 기억부(703)에 유지되어 있는 확률 테이블 1∼4를 도 7에 도시하는 바와 같이 전환하여 사용하여, 부호화된 각 계수치(L)의 절대치를 2치 산술 복호화하여 이들에 대응하는 2치화 데이터를 출력한다.

다치화부(702)는, 산술 부호화부(701)로부터 출력되는 2치화 데이터에 대해, 예를 들면 도 1에 도시한 것 같은 2치화 테이블을 사용함으로써 다치화하여, 계수치(L)의 절대치로 한다. 그리고 다치화부(702)는, 계수치(L)의 절대치를 산술 복호화부(701)와 재배열부(704)에 출력한다.

이러한 산술 복호화부(701) 및 다치화부(702)의 상세한 동작에 관해 설명한다.

먼저 산술 복호화부(701)는, 부호화된 선두의 계수치(L)의 절대치를 확률 테이블 1을 사용하여 산술 복호화한다. 그리고, 산술 복호화부(701)는, 산술 복호화하여 얻어진 2치화 데이터를 다치화부(702)에 대해 출력한다. 다치화부(702)는, 2치화 테이블을 사용함으로써 2치화 데이터로부터 계수치(L)의 절대치로의 변환을 행하여, 그 절대치를 산술 복호화부(701) 및 재배열부(704)에 대해 출력한다.

다음에, 산술 복호화부(701)는, 그 이후의 부호화된 계수치(L)의 절대치에 대해서는, 직전의 부호화된 계수치(L)의 절대치를 2치 산술 복호화 할 때 사용된 확률 테이블의 테이블 번호와, 다치화부(702)로부터 취득된 직전의 계수치(L)의 절대치에 따라, 사용되는 확률 테이블을 전환한다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 직전의 부호화된 계수치(L)의 절대치가 확률 테이블 1을 사용하여 산술 복호화되고, 또한 다치화부(702)로부터 취득된 직전의 계수치(L)의 절대치가「1」인 경우, 또는 직전의 부호화된 계수치(L)의 절대치가 확률 테이블 2를 사용하여 산술 복호화되고, 또한 다치화부(702)로부터 취득된 직전의 계수치(L)의 절대치가「1」인 경우에는, 확률 테이블 2가 사용된다. 직전의 부호화된 계수치(L)의 절대치가 확률 테이블 1을 사용하여 산술 복호화되고, 또한 다치화부(702)로부터 취득된 직전의 계수치(L)의 절대치가「2」인 경우, 또는 직전의 부호화된 계수치(L)의 절대치가 확률 테이블 2를 사용하여 산술 복호화되고, 또한 다치화부(702)로부터 취득된 직전의 계수치(L)의 절대치가「2」인 경우, 또는 직전의 부호화된 계수치(L)의 절대치가 확률 테이블 3을 사용하여 산술 복호화되고, 또한 다치화부(702)로부터 취득된 직전의 계수치(L)의 절대치가「2 이하」인 경우에는, 확률 테이블 3이 사용된다. 다치화부(702)로부터 취득된 직전의 계수치(L)의 절대치가「3 이상」인 경우, 또는 직전의 부호화된 계수치(L)의 절대치가 확률 테이블 4를 사용하여 산술 복호화되어있는 경우에는, 확률 테이블 4가 사용된다. 이렇게 확률 테이블 1∼4의 전환은, 테이블 번호가 작은 확률 테이블로부터 테이블 번호가 큰 확률 테이블로의 1방향이고, 다치화부(702)로부터 취득된 직전의 계수치(L)의 절대치가 소정의 임계치 이하가 되어도, 역방향으로의 전환은 행해지지 않는다. 이것이 종래예와는 다른 점이다.

도 6(c)에 나타낸 계수치(L)의 절대치로 복호화되는 경우에 있어서의, 확률 테이블의 전환예를 이하에 설명한다.

산술 복호화부(701)는, 최초의 부호화된 계수치 L(-2)의 절대치에 대해서는, 확률 테이블 1을 사용하여 2치화 데이터 「01」로 산술 복호화한다. 여기서, 산술 복호화부(701)는, 그 2치화 데이터「01」에 대해 다치화된 「2」를 다치화부(702)로부터 취득하기 때문에, 사용되는 확률 테이블을 확률 테이블 1에서 확률 테이블 3으로 천이시킨다. 이에 의해 산술 복호화부(701)는, 2번째의 부호화된 계수치 L(3)의 절대치를, 확률 테이블 3을 사용하여 2치화 데이터 「001」로 산술 복호화한다. 여기서, 산술 복호화부(701)는, 그 2치화 데이터 「001」에 대해 다치화된 「3」을 다치화부(702)로부터 취득하기 때문에, 사용되는 확률 테이블을 확률 테이블 3에서 확률 테이블 4로 천이시킨다. 이에 의해 산술 복호화부(701)는, 3번째의 부호화된 계수치 L(6)의 절대치를, 확률 테이블 4를 사용하여 2치화 데이터「000001」로 산술 복호화한다. 여기서 사용되는 확률 테이블이 확률 테이블 4로 천이되었기 때문에, 산술 복호화부(701)는, 이후의 부호화된 계수치 L의 절대치를 모두 확률 테이블 4를 사용하여 산술 복호화한다. 예를 들면, 5번째의 부호화된 계수치 L의 절대치가 복호화되어 다치화된 결과는「2」가 되지만, 종래예와는 달리 산술 복호화부(701)는, 6번째 이후의 부호화된 계수치 L의 절대치를 산술 복호화할 때는, 확률 테이블을 천이시키지 않고 확률 테이블 4를 사용한다.

이상과 같은 동작에 의해, 1개의 계수 블록분의 계수치(L)의 절대치, 개수 (R) 및 계수치(L)의 양음 부호가 생성되면, 이들은 RL열로서 재배열부(704)에 입력된다.

재배열부(704)는, 입력된 RL열을 역방향으로 재배열한다. 단, 계수의 개수는 재배열의 대상에서는 제외한다. 재배열 후의 상태는 도 6의 (a)가 된다. 그리고 재배열부(704)는, 이렇게 재배열된 RL열을 계수 생성부(705)에 출력한다.

계수 생성부(705)는, 입력된 RL열을 계수 블록으로 변환한다. 이 때, 계수 생성부(705)는, 소정의 주사 순서에 기초하여, 개수(R)로 나타낸 개수만큼 값 「0」의 계수를 생성하고, 그 다음에 계수치(L)로 나타낸 값의 계수를 생성하는 것을 되풀이함으로써, RL열로부터 계수 블록으로의 변환을 행한다. 여기서, 계수 생성부(705)는 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이 저주파수 영역에서 고주파수 영역을 향해 지그재그로 주사하여, 도 6의 (a)에 나타낸 RL열을, 도 5의 (a)에 나타낸 계수 블록으로 변환한다. 그리고 계수 생성부(705)는 이렇게 생성된 계수 블록을 역양자화부(602)에 출력한다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 화상 복호화 장치(600)의 가변길이 복호화부(601)에 있어서의 가변길이 복호화 방법은, 입력 부호열중의, 계수치(L)의 절대치의 산술 복호화를 행하는 경우에, 다수의 확률 테이블을 전환한다. 확률 테이블을 전환할 때는, 현재의 확률 테이블의 테이블 번호 및 복호화에 의해 얻어진 계수치(L)의 절대치에 따라, 다음 계수치(L)의 절대치를 복호화 할 때의 확률 테이블을 결정한다. 이 때의, 확률 테이블의 천이는 1방향만으로 하고, 복호화에 의해 얻어진 계수치(L)의 절대치가 한번 소정의 값을 넘으면, 그 이후는 모두 같은 확률 테이블로 산술 복호화를 행한다.

이렇게, 본 발명의 가변길이 복호화 방법을 사용함으로써, 본 발명의 가변길이 부호화 방법을 사용하여 부호화된 부호열을 바르게 복호화하는 것이 가능해진다.

(변형예)

다음에, 상기 본 실시형태에 있어서의 화상 복호화 장치의 산술 복호화부의 변형예에 대해 설명한다.

먼저 확률 테이블의 전환에 관한 변형예를 설명한다.

이 변형예에 따른 화상 복호화 장치의 산술 복호화부는, 2개의 확률 테이블 1, 4를 전환하여 사용함으로써 부호화된 계수치(L)의 절대치(2치화된 것)를 2치 산술 복호화한다.

이러한 산술 복호화부는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 확률 테이블을 2개 사용하여, 선두의 부호화된 계수치(L)의 절대치에 대해서는 확률 테이블 1을 사용하여 산술 복호화한다. 그리고, 산술 복호화부는, 직전의 계수치(L)의 절대치가「1」을 넘으면, 확률 테이블 1을 확률 테이블 4로 전환하고, 그 이후의 모든 복호화의 대상이 되는 계수치(L)의 절대치에 대해, 확률 테이블 4를 사용하여 산술 복호화를 행한다. 즉, 산술 복호화부는, 복호화 및 다치화된 것 중에 계수치(L)의 절대치가「1」을 넘는 것이 없으면, 복호화의 대상이 되는 부호화된 계수치(L)의 절대치에 대해, 확률 테이블 1를 사용하여 산술 복호화를 행하고, 산술 복호화 및 다치화된 것 중에 계수치(L)의 절대치가「1」을 넘는 것이 있으면, 바꿔 말하면 계수치(L)의 절대치가「1」을 넘는 것이 0개가 아니게 되면, 사용되는 확률 테이블을 확률 테이블 1에서 확률 테이블 4로 전환하고, 그 이후의 모든 복호화의 대상이 되는 부호화된 계수치(L)의 절대치에 대해 확률 테이블 4를 사용하여 산술 복호화를 행한다.

여기서, 계수치(L)가 고주파수 영역에서 저주파수 영역으로의 순서로「-1, 1, -2, 3, 4, 4, 1」인 경우에 있어서의, 확률 테이블의 전환예를 이하에 설명한다. 산술 복호화부는, 최초의 부호화된 계수치(L)의 절대치를, 확률 테이블 1을 사용하여 2치화 데이터「1」로 산술 복호화한다. 여기서, 산술 복호화부는, 그 2치화 데이터「1」에 대해 다치화된 「1」을 다치화부(702)로부터 취득하여, 계수치(L)의 절대치는「1」이고 임계치인「1」을 넘지 않았다고 판별하기 때문에, 사용되는 확률 테이블을 천이시키지 않고 확률 테이블 1에 그대로 둔다. 이에 의해 산술 복호화부는, 2번째의 부호화된 계수치(L)의 절대치를, 확률 테이블 1을 사용하여 2치화 데이터「1」로 산술 복호화한다. 여기서, 산술 복호화부는 상술한 바와 같이 다치화부(702)로부터의 취득 결과에 기초하여, 계수치(L)의 절대치는「1」이고 임계치인「1」을 넘지 않았다고 판별하기 때문에, 사용되는 확률 테이블을 천이시키지 않고 확률 테이블 1에 그대로 둔다. 이에 의해 산술 복호화부는, 3번째의 부호화된 계수치(L)의 절대치를, 확률 테이블 1을 사용하여 2치화 데이터「01」로 산술 복호화한다. 여기서, 산술 복호화부는 그 2치화 데이터 「01」에 대해 다치화된 「2」를 다치화부(702)로부터 취득하여, 계수치(L)의 절대치는「2」이고 임계치인「1」을 넘었다고 판별하기 때문에, 사용되는 확률 테이블을 확률 테이블 1에서 확률 테이블 4로 천이시키고, 4번째의 부호화된 계수치(L)의 절대치를 확률 테이블 4를 사용하여 2치화 데이터 「001」로 산술 복호화한다. 5번째 이후의 부호화된 계수치(L)의 절대치에 대해서도, 산술 복호화 및 다치화된 계수치(L)의 절대치 중에는 이미 임계치「1」을 넘는 것이 있으므로, 산술 복호화부는 5번째 이후의 부호화된 계수치(L)의 절대치를 모두 확률 테이블 4를 사용하여 산술 복호화한다.

다음에, 부호열중에 포함되는 부호화된 계수치(L)의 절대치의 2치화 데이터가 다수의 요소로 이루어지고, 이 부호화된 계수치(L)의 절대치의 2치화 데이터를 2치 산술 복호화할 때, 각 요소마다 확률 테이블을 다르게 한 경우에 관해 설명한다.

예를 들면, 부호화된 계수치(L)의 절대치의 2치화 데이터가 2개의 요소로 이루어지는 경우, 도 10에 도시하는 바와 같이, 산술 복호화부는, 4개의 확률 테이블 1∼4를 전환하여 사용함으로써, 부호화된 상기 2치화 데이터의 한쪽 요소를, 2치화 데이터의 1비트째에 해당하는 수치로 산술 복호화한다. 그리고 산술 복호화부는, 상기 확률 테이블 1∼4와 다른 4개의 확률 테이블 1'∼4'를 전환하여 사용함으로써, 상기 2치화 데이터의 다른쪽 요소를, 2치화 데이터의 2비트째 이후의 각 비트에 해당하는 수치로 산술 복호화한다.

여기서, 확률 테이블 1에는 확률 테이블 1'가 대응하고, 확률 테이블 2에는 확률 테이블 2'가 대응하고, 확률 테이블 3에는 확률 테이블 3'가 대응하고, 확률 테이블 4에는 확률 테이블 4'가 대응한다. 즉, 도 7을 사용하여 설명한 실시예와 마찬가지로, 직전까지 부호화한 계수의 절대치의 최대치에 따라 사용하는 확률 테이블을 변경는데, 그 때 1비트째의 부호화를 위해 사용하는 확률 테이블과, 2비트째 이후에 사용하는 확률 테이블을 동시에 변경한다.

도 7을 사용하여 설명한 실시예와 동일한 임계치와, 그 임계치에 대응하는 확률 테이블의 번호를 사용한다고 가정한다. 이 경우, 모든 비트를 같은 확률 테이블로 부호화하는 경우와 비교하여, 확률 테이블 1, 2의 내용은, 보다「1」이 발생하기 쉬운 확률이 높게 설정되고(입력에 적응하기 때문에), 확률 테이블 3, 4의 내용은, 보다「0」이 발생하기 쉬운 확률이 높게 설정되게 된다. 또, 동일하게 하여 확률 테이블 1'∼4'에 관해서도, 확률 테이블 1'∼3'에 관해서는, 「1」이 발생할 확률이 높게 설정되고(입력에 적응하기 때문에), 확률 테이블 4'의 내용은, 보다 「0」이 발생할 확률이 높게 설정되게 된다.

또 이 경우, 2치화 데이터를 분할할 때, 1비트째와 2비트째 이후로 분할하는 것뿐만 아니라, 다른 비트 위치로 분할해도 되고, 비트 위치에 따라 3개 이상으로 분할해도 된다. 또, 분할한 비트 위치마다 같은 만큼의 확률 테이블을 준비하지 않고, 예를 들면 1비트째에는 다수의 확률 테이블을 준비하고, 2비트째 이후는 1개의 확률 테이블을 사용하는(즉 어느 계수에 대해서도 같은 확률 테이블을 사용한다) 형태로 해도 된다. 또, 상기 실시형태와 같이, 분할한 비트 위치마다 동일 수의 확률 테이블을 준비한 경우, 그들을 다른 기준(임계치)으로 전환해도 된다.

이상, 본 발명에 따른 화상 복호화 장치에 대해, 본 실시형태 및 변형예를 사용하여 설명했으나, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 본 실시형태 및 변형예에서는, 픽처 내 부호화에 의해 생성된 부호열을 복호화하는 경우에 관해 설명했으나, 이것은 동화상 입력에 대해 움직임 보상 등을 사용하여 픽처간 부호화를 행하여 생성된 부호열을 복호화하는 경우이어도 되고, 같은 효과가 얻어진다.

또, 본 실시형태 및 변형예에서는, 화상 데이터가 수평 4 × 수직 4 화소의 화소 블록으로 분할되어 부호화되어 있는 부호열에 대해 설명했으나, 그 화소 블록의 크기는 다른 크기이어도 된다.

또, 본 실시형태에서는 4개의 확률 테이블을 사용하여, 도 7에 나타낸 천이도에 기초하여 확률 테이블이 천이하는 경우에 관해 설명하고, 변형예에서는 2개의 확률 테이블을 사용하여, 도 9에 나타낸 천이도에 기초하여 확률 테이블이 천이하는 경우에 관해 설명했으나, 확률 테이블의 수나, 도 7 및 도 9에서의 천이할 때의, 계수치 (L)의 절대치에 대한 임계치는 다른 값이어도 된다.

또, 본 실시형태 및 변형예에서는, 계수 블록 내의 주사 방법으로서 도 5(b)를 사용하여 설명했으나, 이것은 부호화시에 사용한 주사 방법과 같으면, 다른 주사순서이어도 된다.

또, 본 실시형태 및 변형예에서는, 2치화 테이블의 예로서 도 1을 사용하여설명했으나, 이것은 부호화시에 사용한 2치화 테이블과 같으면, 다른 테이블이어도 된다.

또, 본 실시형태 및 변형예에서는, 산술 복호화부(701)가 2치 산술 복호화를 행하는 경우에 대해 설명했으나, 이것은 다치 산술 복호화를 행해도 된다. 이 경우, 다치화부(702)를 생략할 수 있다.

(실시형태 3)

또한, 상기 각 실시형태에서 나타낸 가변길이 부호화 방법 또는 가변길이 복호화 방법을 실현하기 위한 프로그램을, 플렉시블 디스크 등의 기억 매체에 기록하 도록 함으로써, 상기 각 실시형태에서 나타낸 처리를, 독립된 컴퓨터 시스템에 있어서 간단히 실시하는 것이 가능해진다.

도 13은, 실시형태 1 및 실시형태 2의 화상 부호화 장치(100) 및 화상 복호화장치(600)가 실행하는 가변길이 부호화 방법 및 가변길이 복호화 방법을 컴퓨터 시스템에 의해 실현하기 위한 프로그램을 저장하는 기억 매체에 관한 설명도이다.

도 13의 (b)는, 플렉시블 디스크(FD)의 정면에서 본 외관, 단면 구조, 및 디스크 본체(FD1)를 나타내고, 도 13의(a)는, 기록 매체의 본체인 디스크 본체(FD1)의 물리 포맷의 예를 나타내고 있다.

디스크 본체(FD1)는 케이스(F) 내에 내장되고, 디스크 본체(FD1)의 표면에는, 동심원상으로 외주로부터는 내주를 향해 다수의 트랙(Tr)이 형성되고, 각 트랙은 각도 방향으로 16의 섹터(Se)로 분할되어 있다. 따라서, 상기 프로그램을 저장한 플렉시블 디스크(FD)에서는, 상기 디스크 본체(FD1) 상에 할당된 영역에, 상기프로그램으로서의 가변길이 부호화 방법이나 가변길이 복호화 방법이 기록되어 있다.

또, 도 13의 (c)는, 플렉시블 디스크(FD)에 상기 프로그램의 기록 재생을 행하기 위한 구성을 도시한다.

상기 프로그램을 플렉시블 디스크(FD)에 기록하는 경우는, 컴퓨터 시스템(Cs)이 상기 프로그램으로서의 가변길이 부호화 방법 또는 가변길이 복호화 방법을 플렉시블 디스크 드라이브(FDD)를 통해 기입한다. 또, 플렉시블 디스크(FD) 내의 프로그램에 의해 상기 가변길이 부호화 방법 또는 가변길이 복호화 방법을 컴퓨터 시스템(Cs)중에 구축하는 경우는, 플렉시블 디스크 드라이브(FDD)에 의해 프로그램이 플렉시블 디스크(FD)로부터 읽어 내어져, 컴퓨터 시스템(Cs)에 전송된다.

또한, 상기 설명에서는, 기록 매체로서 플렉시블 디스크(FD)를 사용하여 설명을 했으나, 광디스크를 사용해도 마찬가지로 행할 수 있다. 또, 기록 매체는 이것에 한정되지 않고, IC 카드, ROM 카세트 등, 프로그램을 기록할 수 있는 것이면 마찬가지로 실시할 수 있다.

(실시형태 4)

또한 여기서, 상기 실시형태에서 나타낸 가변길이 부호화 방법이나 가변길이 복호화 방법의 응용예와 그것을 사용한 시스템을 설명한다.

도 14는 컨텐츠 배송 서비스를 실현하는 컨텐츠 공급 시스템(ex100)의 전체 구성을 도시한 블록도이다. 통신 서비스의 제공 영역을 원하는 크기로 분할하고,각 셀 내에 각각 고정 무선국인 기지국(ex107∼ex110)이 설치되어 있다.

이 컨텐츠 공급 시스템(ex100)은, 예를 들면 인터넷(ex101)에 인터넷 서비스 프로바이더(ex102) 및 전화망(ex104), 및 기지국(ex107∼ex110)을 통해, 컴퓨터 (ex111), PDA(personal digital assistant)(ex112), 카메라(ex113), 휴대전화(ex114), 카메라 부착 휴대전화(ex115) 등의 각 기기가 접속된다.

그러나, 컨텐츠 공급 시스템(ex100)은 도 14와 같은 조합에 한정되지 않고, 어느 하나를 조합하여 접속하도록 해도 된다. 또, 고정 무선국인 기지국(ex107∼ex110)을 통하지 않고, 각 기기가 전화망(ex104)에 직접 접속되어도 된다.

카메라(ex113)는 디지털 비디오 카메라 등의 동화상 촬영이 가능한 기기이다. 또, 휴대전화는, PDC(Personal Digital Communications) 방식, CDMA(Code Division Multiple Access) 방식, W-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access)방식, 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 방식의 휴대전화기, 또는 PHS(Personal Handyphone System) 등이고, 어느 것이든 상관없다.

또, 스트리밍 서버(ex103)는, 카메라(ex113)로부터 기지국(ex109), 전화망(ex104)을 통해 접속되어 있고, 카메라(ex113)를 사용하여 사용자가 송신하는 부호화 처리된 데이터에 기초한 라이브 배송 등이 가능해진다. 촬영한 데이터의 부호화 처리는 카메라(ex113)로 행해도 되고, 데이터의 송신 처리를 하는 서버 등으로 행해도 된다. 또, 카메라(116)로 촬영한 동화상 데이터는 컴퓨터(ex111)를 통해 스트리밍 서버(ex103)에 송신되어도 된다. 카메라(ex116)는 디지털 카메라등의 정지화상, 동화상이 촬영 가능한 기기이다. 이 경우, 동화상 데이터의 부호화는 카메라(ex116)나 컴퓨터(ex111) 중 어느 쪽으로 행해도 된다. 또, 부호화 처리는 컴퓨터(ex111)나 카메라(ex116)가 갖는 LSI(ex117)에서 처리하게 된다. 또한, 화상 부호화·복호화용의 소프트웨어를 컴퓨터(ex111) 등으로 판독 가능한 기록 매체인 어떠한 축적 미디어(CD-ROM, 플렉시블 디스크, 하드 디스크 등)에 설치해도 된다. 또한, 카메라 부착 휴대전화(ex115)로 동화상 데이터를 송신해도 된다. 이 때의 동화상 데이터는 휴대전화(ex115)가 갖는 LSI에서 부호화 처리된 데이터이다.

이 컨텐츠 공급 시스템(ex100)에서는, 사용자가 카메라(ex113), 카메라(ex116) 등으로 촬영하고 있는 컨텐츠(예를 들면, 음악 라이브를 촬영한 영상 등)를 상기 실시형태와 동일하게 부호화 처리하여 스트리밍 서버(ex103)로 송신하는 한편, 스트리밍 서버(ex103)는 요구가 있었던 클라이언트에 대해 상기 컨텐츠 데이터를 스트림 배송한다. 클라이언트로는, 상기 부호화 처리된 데이터를 복호화하는 것이 가능한, 컴퓨터(ex111), PDA(ex112), 카메라(ex113), 휴대전화(ex114) 등이 있다. 이렇게 함으로써 컨텐츠 공급 시스템(ex100)은, 부호화된 데이터를 클라이언트에 있어서 수신하여 재생할 수 있고, 또한 클라이언트에 있어서 실시간으로 수신하여 복호화하고 재생함으로써, 개인 방송도 실현 가능하게 되는 시스템이다.

이 시스템을 구성하는 각 기기의 부호화, 복호화에는 상기 각 실시형태에서 나타낸 화상 부호화 장치 또는 화상 복호화 장치를 사용하도록 하면 된다.

그 일례로서 휴대전화에 관해서 설명한다.

도 15는, 상기 실시형태에서 설명한 화상 부호화 방법과 화상 복호화 방법을 사용한 휴대전화(ex115)를 도시하는 도면이다. 휴대전화(ex115)는, 기지국(ex110)과의 사이에서 전파를 송수신하기 위한 안테나(ex201), CCD 카메라 등의 영상, 정지화상을 찍는 것이 가능한 카메라부(ex203), 카메라부(ex203)로 촬영한 영상, 안테나 (ex201)로 수신한 영상 등이 복호화된 데이터를 표시하는 액정 디스플레이 등의 표시부(ex202), 조작 키(ex204)군으로 구성되는 본체부, 음성 출력을 하기 위한 스피커 등의 음성 출력부(ex208), 음성 입력을 하기 위한 마이크 등의 음성 입력부(ex205), 촬영한 동화상 또는 정지화상의 데이터, 수신한 메일의 데이터, 동화상의 데이터 또는 정지화상의 데이터 등, 부호화된 데이터 또는 복호화된 데이터를 저장하기 위한 기록 미디어(ex207), 휴대전화(ex115)에 기록 미디어(ex207)를 장착 가능하게 하기 위한 슬롯부(ex206)를 갖고 있다. 기록 미디어(ex207)는 SD 카드 등의 플라스틱 케이스 내에 전기적으로 다시쓰기나 소거가 가능한 불휘발성 메모리인 EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)의 일종인 플래시 메모리 소자를 저장한 것이다.

또한, 휴대전화(ex115)에 대해 도 16을 사용하여 설명한다. 휴대전화(ex115)는 표시부(ex202) 및 조작 키(ex204)를 구비한 본체부의 각 부를 통괄적으로 제어하도록 이루어진 주제어부(ex311)에 대해, 전원 회로부(ex310), 조작 입력 제어부(ex304), 화상 부호화부(ex312), 카메라 인터페이스부(ex303), LCD(Liquid Crystal Display) 제어부(ex302), 화상 복호화부(ex309), 다중분리부(ex308), 기록 재생부(ex307), 변복조 회로부(ex306) 및 음성 처리부(ex305)가 동기 버스(ex313)를 통해 서로 접속되어 있다.

전원 회로부(ex310)는, 사용자의 조작에 의해 통화종료 및 전원 키가 ON 상태가 되면, 배터리 팩으로부터 각 부에 대해 전력을 공급함으로써 카메라 부착 디지털휴대전화(ex115)를 동작 가능한 상태로 기동한다.

휴대전화(ex115)는, CPU, ROM 및 RAM 등으로 이루어지는 주제어부(ex311)의 제어에 기초하여, 음성 통화 모드시에 음성 입력부(ex205)에서 집음한 음성 신호를 음성 처리부(ex305)에 의해 디지털 음성 데이터로 변환하고, 이것을 변복조 회로부(ex306)에서 스펙트럼 확산 처리하여, 송수신 회로부(ex301)에서 디지털 아날로그 변환 처리 및 주파수 변환 처리를 실시한 뒤에 안테나(ex201)를 통해 송신한다. 또 휴대전화기(ex115)는, 음성 통화 모드시에 안테나(ex201)로 수신한 수신 신호를 증폭하여 주파수 변환 처리 및 아날로그 디지털 변환 처리를 실시하여, 변복조 회로부(ex306)에서 스펙트럼 역확산 처리하고, 음성 처리부(ex305)에 의해 아날로그 음성 신호로 변환한 뒤, 이것을 음성 출력부(ex208)를 통해 출력한다.

또한, 데이터 통신 모드시에 이메일을 송신하는 경우, 본체부의 조작 키(ex204)의 조작에 의해 입력된 이메일의 텍스트 데이터는 조작 입력 제어부(ex304)를 통해 주제어부(ex311)로 송출된다. 주제어부(ex311)는, 텍스트 데이터를 변복조 회로부(ex306)에서 스펙트럼 확산 처리하고, 송수신 회로부(ex301)에서 디지털 아날로그 변환 처리 및 주파수 변환 처리를 실시한 뒤에 안테나(ex201)를 통해 기지국(ex110)으로 송신한다.

데이터 통신 모드시에 화상 데이터를 송신하는 경우, 카메라부(ex203)로 촬상된 화상 데이터를 카메라 인터페이스부(ex303)를 통해 화상 부호화부(ex312)에 공급한다. 또, 화상 데이터를 송신하지 않는 경우에는, 카메라부(ex203)로 촬상한 화상 데이터를 카메라 인터페이스부(ex303) 및 LCD 제어부(ex302)를 통해 표시부(ex202)에 직접 표시하는 것도 가능하다.

화상 부호화부(ex312)는, 본원 발명에서 설명한 화상 부호화 장치를 구비한 구성이고, 카메라부(ex203)로부터 공급된 화상 데이터를 상기 실시형태에서 나타낸 화상 부호화 장치에 사용한 부호화 방법에 의해 압축 부호화하는 것에 의해 부호화 화상 데이터로 변환하고, 이것을 다중 분리부(ex308)로 송출한다. 또, 이 때 동시에 휴대전화기(ex115)는, 카메라부(ex203)로 촬상중에 음성 입력부(ex205)에서 집음한 음성을 음성 처리부(ex305)를 통해 디지털의 음성 데이터로서 다중 분리부(ex308)로 송출한다.

다중 분리부(ex308)는, 화상 부호화부(ex312)로부터 공급된 부호화 화상 데이터와 음성 처리부(ex305)로부터 공급된 음성 데이터를 소정의 방식으로 다중화하여, 그 결과 얻어지는 다중화 데이터를 변복조 회로부(ex306)에서 스펙트럼 확산 처리하고, 송수신 회로부(ex301)에서 디지털 아날로그 변환 처리 및 주파수 변환 처리를 실시한 뒤에 안테나(ex201)를 통해 송신한다.

데이터 통신 모드시에 홈페이지 등에 링크된 동화상 파일의 데이터를 수신하는 경우, 안테나(ex201)를 통해 기지국(ex110)으로부터 수신한 수신 신호를 변복조 회로부(ex306)에서 스펙트럼 역확산 처리하여, 그 결과 얻어지는 다중화 데이터를다중 분리부(ex308)로 송출한다.

또, 안테나(ex201)를 통해 수신된 다중화 데이터를 복호화하기 위해서는, 다중 분리부(ex308)는, 다중화 데이터를 분리함으로써 화상 데이터의 부호화 비트 스트림과 음성 데이터의 부호화 비트 스트림으로 나누어, 동기 버스(ex313)를 통해 해당 부호화 화상 데이터를 화상 복호화부(ex309)에 공급하는 동시에 해당 음성 데이터를 음성 처리부(ex305)에 공급한다.

다음으로, 화상 복호화부(ex309)는, 본원 발명에서 설명한 화상 복호화 장치를 구비한 구성이고, 화상 데이터의 부호화 비트 스트림을 상기 실시형태에서 나타낸 부호화 방법에 대응한 복호화 방법으로 복호함으로써 재생 동화상 데이터를 생성하고, 이것을 LCD 제어부(ex302)를 통해 표시부(ex202)에 공급하고, 이에 의해 예를 들면 홈페이지에 링크된 동화상 파일에 포함되는 동화상 데이터가 표시된다. 이 때 동시에 음성 처리부(ex305)는, 음성 데이터를 아날로그 음성 데이터로 변환한 뒤, 이것을 음성 출력부(ex208)에 공급하고, 이에 의해 예를 들면 홈페이지에 링크된 동화상 파일에 포함되는 음성 데이터가 재생된다.

또한, 상기 시스템의 예에 한정되지 않고, 최근에는 위성, 지상파에 의한 디지털 방송이 화제가 되고 있고, 도 17에 도시하는 바와 같이 디지털 방송용 시스템에도 상기 실시형태 중 적어도 화상 부호화 장치 또는 화상 복호화 장치 중 어느 하나를 장착할 수 있다. 구체적으로는, 방송국(ex409)에서는 영상 정보의 부호화 비트 스트림이 전파를 통해 통신 또는 방송 위성(ex410)에 전송된다. 이것을 받은 방송 위성(ex410)은, 방송용 전파를 발신하여, 이 전파를 위성 방송 수신 설비를갖는 가정의 안테나(ex406)로 수신하고, TV(수신기)(ex401) 또는 셋탑 박스(STB)(ex407) 등의 장치에 의해 부호화 비트 스트림을 복호화하여 이것을 재생한다. 또, 기록 매체인 CD나 DVD 등의 축적 미디어(ex402)에 기록한 부호화 비트 스트림을 읽어 내어, 복호화하는 재생 장치 (ex403)에도 상기 실시형태에서 나타낸 화상 복호화 장치를 장착하는 것이 가능하다. 이 경우, 재생된 영상 신호는 모니터(ex404)에 표시된다. 또, CATV용의 케이블(ex405) 또는 위성/지상파 방송의 안테나(ex406)에 접속된 셋탑 박스(ex407) 내에 화상 복호화 장치를 실장하여, 이것을 TV의 모니터(ex408)로 재생하는 구성도 생각할 수 있다. 이 때 셋탑 박스가 아니라, TV 내에 화상 복호화 장치를 장착해도 된다. 또, 안테나(ex411)를 갖는 차(ex412)에서 위성(ex410)으로부터 또는 기지국 (ex107) 등으로부터 신호를 수신하여, 차(ex412)에 구비된 카 네비게이션(ex413) 등의 표시 장치에 동화상을 재생하는 것도 가능하다.

또한, 화상 신호를 상기 실시형태에서 나타낸 화상 부호화 장치로 부호화하여, 기록 매체에 기록할 수도 있다. 구체예로서는, DVD 디스크(ex421)에 화상 신호를 기록하는 DVD 레코더나, 하드 디스크에 기록하는 디스크 레코더 등의 레코더 (ex420)가 있다. 또한 SD 카드(ex422)에 기록할 수도 있다. 레코더(ex420)가 상기 실시형태에서 나타낸 화상 복호화 장치를 구비하고 있으면, DVD 디스크(ex421)나 SD 카드(ex422)에 기록한 화상 신호를 재생하여, 모니터(ex408)로 표시할 수 있다.

또한, 카 네비게이션(ex413)의 구성은 예를 들면 도 16에 도시한 구성 중,카메라부(ex203)와 카메라 인터페이스부(ex303), 화상 부호화부(ex312)를 제외한 구성을 생각할 수 있고, 동일한 것을 컴퓨터(ex111)나 TV(수신기)(ex401) 등에서도 생각할 수 있다.

또, 상기 휴대전화(ex114) 등의 단말은, 부호화기·복호화기를 모두 갖는 송수신형의 단말 외에, 부호화기만의 송신 단말, 복호화기만의 수신 단말의 3가지의 설치 형식을 생각할 수 있다.

이렇게 상기 실시형태에서 나타낸 가변길이 부호화 방법 또는 가변길이 복호화 방법을 상술한 모든 기기·시스템에 사용하는 것이 가능하며, 그렇게 함으로써 상기 실시형태에서 설명한 효과를 얻을 수 있다.

또, 본 발명의 모든 실시형태에 관해서, 본 발명은 이러한 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고, 여러가지의 변형 또는 수정이 가능하다.

본 발명에 따른 가변길이 부호화 방법 및 가변길이 복호화 방법은, 동화상을 부호화하는 화상 부호화 장치, 부호화된 동화상을 복호화하는 화상 복호화 장치나, 이들 장치를 구비한 시스템, 예를 들면 디지털 저작물 등의 컨텐츠를 공급하는 컨텐츠 공급 시스템 또는 디지털 방송용 시스템에 사용하기에 적합하다.

Claims

화상 데이터가 소정의 크기를 갖는 블록 단위로 주파수 변환된 각 블록 내의 계수치의 절대치를 부호화하는 가변길이 부호화 방법에 있어서,

상기 블록 내의 계수치의 절대치를 고주파수 성분으로부터 저주파수 성분으로의 소정의 주사 순서로 주사하는 계수치 주사 단계와,

상기 계수치 주사 단계에 의해 주사된 순서로 계수치의 절대치를, 다수의 확률 테이블을 전환하여 사용함으로써 산술 부호화하는 산술 부호화 단계를 갖고,

상기 산술 부호화 단계에서는, 산술 부호화된 상기 계수치의 절대치 중에서 그 값이 소정의 임계치를 넘는 것이 있으면, 사용하는 확률 테이블을 1방향으로 전환하는 것을 특징으로 하는 가변길이 부호화 방법.
제1항에 있어서,

상기 산술 부호화 단계에 있어서 상기 소정의 임계치는 1인 것을 특징으로 하는 가변길이 부호화 방법.
제1항에 있어서,

상기 산술 부호화 단계에서는,

산술 부호화된 상기 계수치의 절대치 중에서, 그 값이 1을 넘는 것의 개수가 0개가 아니게 되면, 사용하는 확률 테이블을 1방향으로 전환하는 것을 특징으로 하는 가변길이 부호화 방법.
제1항에 있어서,

상기 산술 부호화 단계에서는,

상기 계수치의 절대치를 2치의 데이터로 변환하고, 상기 2치의 데이터에 대해 산술 부호화하는 것을 특징으로 하는 가변길이 부호화 방법.
제4항에 있어서,

상기 산술 부호화 단계에서,

상기 2치의 데이터에 대해 산술 부호화할 때, 상기 데이터의 일부의 산술부호화에 사용하는 확률 테이블과, 상기 데이터의 다른 부분의 산술 부호화에 사용하는 확률 테이블을 다르게 한 것을 특징으로 하는 가변길이 부호화 방법.
제4항에 있어서,

상기 산술 부호화 단계에서,

상기 2치의 데이터에 대해 산술 부호화할 때는, 상기 데이터의 제1 비트의 산술 부호화에 사용하는 확률 테이블과, 상기 데이터의 제1 비트 이외의 비트의 산술 부호화에 사용하는 확률 테이블을 다르게 한 것을 특징으로 하는 가변길이 부호화 방법.
화상 데이터가 소정의 크기를 갖는 블록 단위로 주파수 변환된 각 블록 내의 계수치의 절대치를 소정의 주사 순서로 일차원화한 후에 부호화하여 생성된 부호열을 복호화하는 가변길이 복호화 방법에 있어서,

상기 부호열을, 다수의 확률 테이블을 전환하여 사용함으로써 다수의 계수치의 절대치로 차례로 산술 복호화하는 산술 복호화 단계와,

상기 산술 복호화 단계에 의해 복호화된 계수치의 절대치를, 고주파수 성분으로부터 저주파수 성분으로의 소정의 주사 순서로, 상기 블록 내의 계수치의 절대치로 변환하는 계수 생성 단계를 갖고,

상기 산술 복호화 단계에서는, 산술 복호화된 상기 계수치의 절대치 중에서 그 값이 소정의 임계치를 넘는 것이 있으면, 사용하는 확률 테이블을 1방향으로 전환하는 것을 특징으로 하는 가변길이 복호화 방법.
제7항에 있어서,

상기 산술 복호화 단계에 있어서 상기 소정의 임계치는 1인 것을 특징으로 하는 가변길이 복호화 방법.
제7항에 있어서,

상기 산술 복호화 단계에서는,

산술 복호화된 상기 계수치의 절대치 중에서, 그 값이 1을 넘는 것의 개수가 0개가 아니게 되면, 사용하는 확률 테이블을 1방향으로 전환하는 것을 특징으로 하는 가변길이 복호화 방법.
제7항에 있어서,

상기 산술 복호화 단계에서는,

상기 부호열을 다수의 2치의 데이터로 산술 복호화하고, 상기 2치의 데이터를 상기 계수치의 절대치로 다치화하는 것을 특징으로 하는 가변길이 복호화 방법.
제10항에 있어서,

상기 산술 복호화 단계에서,

상기 부호열을 상기 다수의 2치의 데이터로 산술 복호화할 때는, 상기 부호열중에 포함되는 상기 각 2치의 데이터를 나타내는 정보의 일부의 산술 복호화에 사용하는 확률 테이블과, 상기 정보의 다른 부분의 산술 복호화에 사용하는 확률 테이블을 다르게 한 것을 특징으로 하는 가변길이 복호화 방법.
제10항에 있어서,

상기 산술 복호화 단계에서,

상기 부호열을 상기 다수의 2치의 데이터로 산술 복호화할 때는, 상기 부호열중에 포함되는 상기 각 2치의 데이터를 나타내는 정보의 제1 비트의 산술 복호화에 사용하는 확률 테이블과, 상기 정보의 제1 비트 이외의 비트의 산술 복호화에 사용하는 확률 테이블을 다르게 한 것을 특징으로 하는 가변길이 복호화 방법.
화상 데이터가 소정의 크기를 갖는 블록 단위로 주파수 변환된 각 블록 내의 계수치의 절대치를 부호화하는 가변길이 부호화 장치에 있어서,

상기 블록 내의 계수치의 절대치를 고주파수 성분으로부터 저주파수 성분으로의 소정의 주사 순서로 주사하는 계수치 주사 수단과,

상기 계수치 주사 수단에 의해 주사된 순서로 계수치의 절대치를, 다수의 확률 테이블을 전환하여 사용함으로써 산술 부호화하는 산술 부호화 수단을 구비하고,

상기 산술 부호화 수단은, 산술 부호화된 상기 계수치의 절대치 중에서 그 값이 소정의 임계치를 넘는 것이 있으면, 사용하는 확률 테이블을 1방향으로 전환하는 것을 특징으로 하는 가변길이 부호화 장치.
동화상에 있어서의 화상 데이터를 부호화하는 화상 부호화 장치에 있어서,

상기 화상 데이터를 소정의 크기를 갖는 블록 단위로 주파수 변환하여 각 블록 내에 계수치의 절대치를 생성하는 계수치 생성 수단과,

상기 계수치 생성 수단에서 생성된 각 블록 내의 계수치의 절대치를 부호화하는 제13항에 기재된 가변길이 부호화 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화 장치.
화상 데이터가 소정의 크기를 갖는 블록 단위로 주파수 변환된 각 블록 내의계수치의 절대치를 소정의 주사 순서로 일차원화한 후에 부호화하여 생성된 부호열을 복호화하는 가변길이 복호화 장치에 있어서,

상기 부호열을, 다수의 확률 테이블을 전환하여 사용함으로써 다수의 계수치의 절대치로 차례로 산술 복호화하는 산술 복호화 수단과,

상기 산술 복호화 수단에 의해 복호화된 계수치의 절대치를, 고주파수 성분으로부터 저주파수 성분으로의 소정의 주사 순서로, 상기 블록 내의 계수치의 절대치로 변환하는 계수 생성 수단을 갖고,

상기 산술 복호화 수단은, 산술 복호화된 상기 계수치의 절대치 중에서 그 값이 소정의 임계치를 넘는 것이 있으면, 사용하는 확률 테이블을 1방향으로 전환하는 것을 특징으로 하는 가변길이 복호화 장치.
동화상에 있어서의 부호화된 화상 데이터를 복호화하는 화상 복호화 장치에 있어서,

제15항에 기재된 가변길이 복호화 장치와,

상기 가변길이 복호화 장치에 의해 생성된 각 블록 내의 계수치의 절대치를 역주파수 변환하여 화상 데이터를 생성하는 화상 데이터 생성 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 복호화 장치.
화상 데이터가 소정의 크기를 갖는 블록 단위로 주파수 변환된 각 블록 내의 계수치의 절대치를 부호화하는 가변길이 부호화 방법을 컴퓨터에 실행시키는 프로그램에 있어서,

상기 블록 내의 계수치의 절대치를 고주파수 성분으로부터 저주파수 성분으로의 소정의 주사 순서로 주사하는 계수치 주사 단계와,

상기 계수치 주사 단계에 의해 주사된 순서로 계수치의 절대치를, 다수의 확률 테이블을 전환하여 사용함으로써 산술 부호화하는 산술 부호화 단계를 갖고,

상기 산술 부호화 단계에서는, 산술 부호화된 상기 계수치의 절대치 중에서 그 값이 소정의 임계치를 넘는 것이 있으면, 사용하는 확률 테이블을 1방향으로 전환하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
화상 데이터가 소정의 크기를 갖는 블록 단위로 주파수 변환된 각 블록 내의 계수치의 절대치를 소정의 주사 순서로 일차원화한 후에 부호화하여 생성된 부호열을 복호화하는 가변길이 복호화 방법을 컴퓨터에 실행시키는 프로그램에 있어서,

상기 부호열을, 다수의 확률 테이블을 전환하여 사용함으로써 다수의 계수치의 절대치로 차례로 산술 복호화하는 산술 복호화 단계와,

상기 산술 복호화 단계에 의해 복호화된 계수치의 절대치를, 고주파수 성분으로부터 저주파수 성분으로의 소정의 주사 순서로, 상기 블록 내의 계수치의 절대치로 변환하는 계수 생성 단계를 갖고,

상기 산술 복호화 단계에서는, 산술 복호화된 상기 계수치의 절대치 중에서 그 값이 소정의 임계치를 넘는 것이 있으면, 사용하는 확률 테이블을 1방향으로 전환하는 것을 특징으로 하는 프로그램.