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JP2006054846A - 符号化方法、符号化装置、復号方法、復号装置およびそれらのプログラム - Google Patents

符号化方法、符号化装置、復号方法、復号装置およびそれらのプログラム Download PDF

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JP2006054846A JP2005015284A JP2005015284A JP2006054846A JP 2006054846 A JP2006054846 A JP 2006054846A JP 2005015284 A JP2005015284 A JP 2005015284A JP 2005015284 A JP2005015284 A JP 2005015284A JP 2006054846 A JP2006054846 A JP 2006054846A
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Abstract

【課題】 第１のブロックサイズの複数倍の第２のブロックサイズの画像ブロックデータを直交変換して得られた変換係数の非０係数個数データを、前記第１のブロックサイズに適合した対応関係データを基に符号化する符号化方法を提供する。
【解決手段】 サブブロック生成回路５２が、８ｘ８直交変換の係数をサブブロックデータに分割する。２次元可逆符号化回路５４は、直流成分から遠いサブブロックの非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆを、０を示す非０係数個数データに短いビット長の符号化コードを割り当てる変換表データを選択して符号化する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、直交変換係数を符号化する符号化方法、符号化装置およびそのプログラムと、それを復号する復号方法、復号装置およびそのプログラムに関する。
近年、画像データデジタルとして取り扱い、その際、効率の高い情報の伝送、蓄積を目的とし、画像情報特有の冗長性を利用して、離散コサイン変換等の直交変換と動き補償により圧縮するＭＰＥＧ(Moving Picture Experts Group)などの方式に準拠した装置が、放送局などの情報配信、及び一般家庭における情報受信の双方において普及しつつある。
ＭＰＥＧ２，４方式に続いてＭＰＥＧ４／ＡＶＣ(Advanced Video Coding)と呼ばれる符号化方式が提案されている。
ＭＰＥＧ４／ＡＶＣ方式の符号化装置では、例えば、４ｘ４のブロックサイズのブロックデータを単位として符号化対象の画像データを直交変換し、それによって得られたブロックデータの変換係数のうち非０の変換係数の個数を示す非０係数個数データを、４２個の非０係数個数データの値とその符号化コードとの対応関係を各々が規定する複数の対応関係データ（ＶＬＣテーブル）を基に可変長符号化する。
ここで、上記複数の対応関係データは、０を示す非０係数個数データのビット長が相互に異なり、０を示す非０係数個数データのビット長が短くなるに従って、当該対応関係データで用いる符号化コードの最大ビット長が長くなるように規定している。
そして、上記符号化装置は、符号化効率を高めるために、符号化対象の４ｘ４ブロックデータの周囲のブロックデータの変換係数のうち０および１以外の変化係数の数が大きくなるに従って、０を示す前記非０係数個数データに長いビット長の符号化コードを割り当てた前記対応関係データを選択する。
ところで、上述した符号化装置では、８ｘ８のブロックサイズのブロックデータ（８ｘ８ブロックデータ）を単位として直交変換が行われる場合がある。
しかしながら、上述した従来の対応関係データは、４２個の非０係数個数データの値にしか対応しておらず、８ｘ８ブロックデータを直交変換して得られる８２の非０係数個数データの符号化コードを得られない。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、第１のブロックサイズの複数倍の第２のブロックサイズの画像ブロックデータを直交変換して得られた変換係数の非０係数個数データを、前記第１のブロックサイズに適合した対応関係データを基に符号化する符号化方法、符号化装置およびそのプログラムを提供することを目的とする。
また、本発明は、上記符号化により得られた符号化コードを復号する復号方法、復号装置およびそのプログラムを提供することを目的とする。
上述した従来技術の問題点を解決し、上述した目的を達成するため、第１の観点の発明の符号化方法は、画像ブロックデータを直交変換して得られた複数の変換係数のうち非０の変換係数の数を示す非０係数個数データを、対応関係データを用いて可変長符号化する符号化方法であって、第１のブロックサイズの画像ブロックデータの前記非０係数個数データが取り得る値の各々について、当該非０係数個数データと、その符号化コードとの対応関係を各々が規定する複数の対応関係データであって、０を示す非０係数個数データのビット長が相互に異なり、０を示す非０係数個数データのビット長が短くなるに従って、当該対応関係データで用いる前記符号化コードの最大ビット長が長くなるように規定した前記複数の対応関係データを用いる場合に、前記第１のブロックサイズの複数倍の第２のブロックサイズの画像ブロックデータを直交変換して得られた複数の変換係数を、前記第１のブロックサイズの画像ブロックデータと同じ数の前記変換係数で構成される複数のサブブロックデータのうち、当該変換係数が対応付けられた周波数に応じた一つのサブブロックデータに割り当てる第１の工程と、 前記複数のサブブロックデータの各々について、前記第１の工程で当該サブブロックデータに割り当てられた前記変換係数を基に、前記非０係数個数データを生成する第２の工程と、前記複数のサブブロックデータの各々について、前記第２の工程で生成した前記非０係数個数データに割り当てる前記符号化コードを、当該サブブロックデータに対して直流成分側の他の前記サブブロックデータに用いる前記対応関係データに比べて０を示す前記非０係数個数データに短いビット長の符号化コードを対応付けた前記対応関係データを用いて決定する第３の工程とを有する。
第２の観点の発明の符号化装置は、画像ブロックデータを直交変換して得られた複数の変換係数のうち非０の変換係数の数を示す非０係数個数データを、対応関係データを用いて可変長符号化する符号化装置であって、第１のブロックサイズの画像ブロックデータの前記非０係数個数データが取り得る値の各々について、当該非０係数個数データと、その符号化コードとの対応関係を各々が規定する複数の対応関係データであって、０を示す非０係数個数データのビット長が相互に異なり、０を示す非０係数個数データのビット長が短くなるに従って、当該対応関係データで用いる前記符号化コードの最大ビット長が長くなるように規定した前記複数の対応関係データを用いる場合に、前記第１のブロックサイズの複数倍の第２のブロックサイズの画像ブロックデータを直交変換して得られた複数の変換係数を、前記第１のブロックサイズの画像ブロックデータと同じ数の前記変換係数で構成される複数のサブブロックデータのうち、当該変換係数が対応付けられた周波数に応じた一つのサブブロックデータに割り当てる割り当て手段と、前記複数のサブブロックデータの各々について、前記割り当て手段が当該サブブロックデータに割り当てた前記変換係数を基に、前記非０係数個数データを生成する生成手段と、前記複数のサブブロックデータの各々について、前記生成手段が生成した前記非０係数個数データに割り当てる前記符号化コードを、当該サブブロックデータに対して直流成分側の他の前記サブブロックデータに用いる前記対応関係データに比べて０を示す前記非０係数個数データに短いビット長の符号化コードを対応付けた前記対応関係データを用いて決定する符号化手段とを有する。
第２の観点の発明の作用は以下のようになる。
割り当て手段が、第１のブロックサイズの複数倍の第２のブロックサイズの画像ブロックデータを直交変換して得られた複数の変換係数を、前記第１のブロックサイズの画像ブロックデータと同じ数の前記変換係数で構成される複数のサブブロックデータのうち、当該変換係数が対応付けられた周波数に応じた一つのサブブロックデータに割り当てる。
次に、生成手段が、前記複数のサブブロックデータの各々について、前記割り当て手段が当該サブブロックデータに割り当てた前記変換係数を基に、前記非０係数個数データを生成する。
次に、符号化手段が、前記複数のサブブロックデータの各々について、前記生成手段が生成した前記非０係数個数データに割り当てる前記符号化コードを、当該サブブロックデータに対して直流成分側の他の前記サブブロックデータに用いる前記対応関係データに比べて０を示す前記非０係数個数データに短いビット長の符号化コードを対応付けた前記対応関係データを用いて決定する。
第３の観点の発明のプログラムは、画像ブロックデータを直交変換して得られた複数の変換係数のうち非０の変換係数の数を示す非０係数個数データを、対応関係データを用いて可変長符号化する符号化処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、第１のブロックサイズの画像ブロックデータの前記非０係数個数データが取り得る値の各々について、当該非０係数個数データと、その符号化コードとの対応関係を各々が規定する複数の対応関係データであって、０を示す非０係数個数データのビット長が相互に異なり、０を示す非０係数個数データのビット長が短くなるに従って、当該対応関係データで用いる前記符号化コードの最大ビット長が長くなるように規定した前記複数の対応関係データを用いる場合に、前記第１のブロックサイズの複数倍の第２のブロックサイズの画像ブロックデータを直交変換して得られた複数の変換係数を、前記第１のブロックサイズの画像ブロックデータと同じ数の前記変換係数で構成される複数のサブブロックデータのうち、当該変換係数が対応付けられた周波数に応じた一つのサブブロックデータに割り当てる第１の手順と、前記複数のサブブロックデータの各々について、前記第１の手順で当該サブブロックデータに割り当てられた前記変換係数を基に、前記非０係数個数データを生成する第２の手順と、前記複数のサブブロックデータの各々について、前記第２の手順で生成した前記非０係数個数データに割り当てる前記符号化コードを、当該サブブロックデータに対して直流成分側の他の前記サブブロックデータに用いる前記対応関係データに比べて０を示す前記非０係数個数データに短いビット長の符号化コードを対応付けた前記対応関係データを用いて決定する第３の手順とを前記コンピュータに実行させる。
第４の観点の発明復号方法は、第１のブロックサイズの複数倍の第２のブロックサイズのブロックデータを単位として符号化対象の画像データを直交変換して得られた変換係数を、その変換係数に対応付けられた周波数に応じて複数のサブブロックデータに割り当て、前記複数のサブブロックデータの各々について、当該サブブロックデータを構成する変換係数のうち非０の変換係数の個数を示す非０係数個数データを生成し、所定の対応関係データを用いて、前記非０係数個数データの符号化コードを得た場合に、前記対応関係データを用いて、前記符号化コードから前記非０係数個数データを取得する復号方法であって、前記第１のブロックサイズの画像ブロックデータの前記非０係数個数データが取り得る値の各々について、当該非０係数個数データと、その符号化コードとの対応関係を各々が規定する複数の対応関係データであって、０を示す非０係数個数データのビット長が相互に異なり、０を示す非０係数個数データのビット長が短くなるに従って、当該対応関係データで用いる前記符号化コードの最大ビット長が長くなるように規定した前記複数の対応関係データを用いる場合に、前記複数のサブブロックデータの各々の前記符号化コードの前記非０係数個数データを、当該サブブロックデータに対して直流成分側の前記サブブロックデータに用いる前記対応関係データに比べて０を示す前記非０係数個数データに長いビット長の符号化コードを対応付けた前記対応関係データを用いて決定する第１の工程と、前記複数のサブブロックデータの各々について、前記第１の工程で決定した前記非０係数個数データを基に、当該サブブロックデータを構成する前記変換係数を生成する第２の工程と、前記第２の工程で生成した前記変換係数を並べ替えて前記第２のブロックサイズの前記ブロックデータの変換係数を得る第３の工程とを有する。
第５の観点の発明の復号装置は、第１のブロックサイズの複数倍の第２のブロックサイズのブロックデータを単位として符号化対象の画像データを直交変換して得られた変換係数を、その変換係数に対応付けられた周波数に応じて複数のサブブロックデータに割り当て、前記複数のサブブロックデータの各々について、当該サブブロックデータを構成する変換係数のうち非０の変換係数の個数を示す非０係数個数データを生成し、所定の対応関係データを用いて、前記非０係数個数データの符号化コードを得た場合に、前記対応関係データを用いて、前記符号化コードから前記非０係数個数データを取得する復号装置であって、前記第１のブロックサイズの画像ブロックデータの前記非０係数個数データが取り得る値の各々について、当該非０係数個数データと、その符号化コードとの対応関係を各々が規定する複数の対応関係データであって、０を示す非０係数個数データのビット長が相互に異なり、０を示す非０係数個数データのビット長が短くなるに従って、当該対応関係データで用いる前記符号化コードの最大ビット長が長くなるように規定した前記複数の対応関係データを用いる場合に、前記複数のサブブロックデータの各々の前記符号化コードの前記非０係数個数データを、当該サブブロックデータに対して直流成分側の前記サブブロックデータに用いる前記対応関係データに比べて０を示す前記非０係数個数データに長いビット長の符号化コードを対応付けた前記対応関係データを用いて決定する決定手段と、前記複数のサブブロックデータの各々について、前記決定手段が決定した前記非０係数個数データを基に、当該サブブロックデータを構成する前記変換係数を生成する生成手段と、前記生成手段が生成した前記変換係数を並べ替えて前記第２のブロックサイズの前記ブロックデータの変換係数を得る取得手段とを有する。
第５の観点の発明の作用は以下のようになる。
決定手段が、複数のサブブロックデータの各々の前記符号化コードの前記非０係数個数データを、当該サブブロックデータに対して直流成分側の前記サブブロックデータに用いる前記対応関係データに比べて０を示す前記非０係数個数データに長いビット長の符号化コードを対応付けた前記対応関係データを用いて決定する。
次に、生成手段が、前記複数のサブブロックデータの各々について、前記決定手段が決定した前記非０係数個数データを基に、当該サブブロックデータを構成する前記変換係数を生成する。
次に、取得手段が、前記生成手段が生成した前記変換係数を並べ替えて前記第２のブロックサイズの前記ブロックデータの変換係数を得る。
第６の観点の発明のプログラムは、第１のブロックサイズの複数倍の第２のブロックサイズのブロックデータを単位として符号化対象の画像データを直交変換して得られた変換係数を、その変換係数に対応付けられた周波数に応じて複数のサブブロックデータに割り当て、前記複数のサブブロックデータの各々について、当該サブブロックデータを構成する変換係数のうち非０の変換係数の個数を示す非０係数個数データを生成し、所定の対応関係データを用いて、前記非０係数個数データの符号化コードを得た場合に、前記対応関係データを用いて、前記符号化コードから前記非０係数個数データを取得するコンピュータが実行するプログラムであって、 前記第１のブロックサイズの画像ブロックデータの前記非０係数個数データが取り得る値の各々について、当該非０係数個数データと、その符号化コードとの対応関係を各々が規定する複数の対応関係データであって、０を示す非０係数個数データのビット長が相互に異なり、０を示す非０係数個数データのビット長が短くなるに従って、当該対応関係データで用いる前記符号化コードの最大ビット長が長くなるように規定した前記複数の対応関係データを用いる場合に、前記複数のサブブロックデータの各々の前記符号化コードの前記非０係数個数データを、当該サブブロックデータに対して直流成分側の前記サブブロックデータに用いる前記対応関係データに比べて０を示す前記非０係数個数データに長いビット長の符号化コードを対応付けた前記対応関係データを用いて決定する第１の手順と、前記複数のサブブロックデータの各々について、前記第１の手順で決定した前記非０係数個数データを基に、当該サブブロックデータを構成する前記変換係数を生成する第２の手順と、前記第２の手順で生成した前記変換係数を並べ替えて前記第２のブロックサイズの前記ブロックデータの変換係数を得る第３の手順と
を前記コンピュータに実行させる。
本発明によれば、第１のブロックサイズの複数倍の第２のブロックサイズの画像ブロックデータを直交変換して得られた変換係数の非０係数個数データを、前記第１のブロックサイズに適合した対応関係データを基に符号化する符号化方法、符号化装置およびそのプログラムを提供することができる。
また、本発明によれば、上記符号化により得られた符号化コードを復号する復号方法、復号装置およびそのプログラムを提供することができる。
以下、本発明の実施形態に係わる符号化装置について説明する。
先ず、本実施形態の構成要素と、本発明の構成要素との関係を説明する。
本実施形態の４ｘ４ブロックサイズが本発明の第１のブロックサイズに対応し、８ｘ８ブロックサイズが本発明の第２のブロックサイズに対応している。
また、本実施形態の非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆが本発明の非０係数個数データに対応している。
また、表１に示す右側の数字が本発明の符号化コードに対応している。
また、表１に示す変換表データＴＲＮａ１，２，３，４が本発明の対応関係データに対応している。
また、図８に示すサブブロックデータＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ３，ＳＢ４が本発明のサブブロックデータに対応している。
図１０に示すステップＳＴ１７，ＳＴ１８が第１の観点の発明の第１の工程に対応し、ステップＳＴ１９が第２の工程に対応し、ステップＳＴ２１，ＳＴ２２が第３の工程に対応している。
また、図１０に示すステップＳＴ１３が第１の観点の発明の第４の工程に対応し、ステップＳＴ１４，ＳＴ１５が第５の工程に対応し、ステップＳＴ１６が第６の工程に対応している。
また、図３に示すスキャン変換回路５１、サブブロック生成回路５２が第２の観点の発明の割り当て手段に対応している。
また、図３に示すラン・レベル計算回路５３が、第２の観点の発明の生成手段に対応し、２次元可逆符号化回路５４が第２の観点の発明の符号化手段に対応している。
図１２に示す２次元可逆復号回路１１１が第５の観点の発明の決定手段に対応し、変換係数復元回路１１４が第５の観点の発明の生成手段に対応し、ブロック復元回路１１５が第５の観点の発明の取得手段に対応している。
以下、本実施形態の通信システム１について説明する。
先ず、本発明の実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を説明する。
図１は、本実施形態の通信システム１の概念図である。
図１に示すように、通信システム１は、送信側に設けられた符号化装置２と、受信側に設けられた復号装置３とを有する。
符号化装置２が本発明のデータ処理装置および符号化装置に対応している。
通信システム１では、送信側の符号化装置２において、離散コサイン変換やカルーネン・レーベ変換などの直交変換と動き補償によって圧縮したフレーム画像データ（ビットストリーム）を生成し、当該フレーム画像データを変調した後に、衛星放送波、ケーブルＴＶ網、電話回線網、携帯電話回線網などの伝送媒体を介して送信する。
受信側では、復号装置３において受信した画像信号を復調した後に、上記変調時の直交変換の逆変換と動き補償によって伸張したフレーム画像データを生成して利用する。
なお、上記伝送媒体は、光ディスク、磁気ディスクおよび半導体メモリなどの記録媒体であってもよい。
<符号化装置２＞
以下、図１に示す符号化装置２について説明する。
図２は、図１に示す符号化装置２の全体構成図である。
図２に示すように、符号化装置２は、例えば、Ａ／Ｄ変換回路２２、画面並べ替え回路２３、演算回路２４、直交変換回路２５、量子化回路２６、可逆符号化回路２７、バッファメモリ２８、逆量子化回路２９、逆直交変換回路３０、フレームメモリ３１、レート制御回路３２、加算回路３３、イントラ予測回路４１、動き予測・補償回路４２、並びに直交変換サイズ決定回路４５を有する。
以下、符号化装置２の構成要素について説明する。
［Ａ／Ｄ変換回路２２］
Ａ／Ｄ変換回路２２は、入力されたアナログの輝度信号Ｙ、色差信号Ｐｂ，Ｐｒから構成される原画像信号Ｓ１０をデジタルのピクチャデータＳ２２に変換し、これを画面並べ替え回路２３に出力する。
［画面並べ替え回路２３］
画面並べ替え回路２３は、Ａ／Ｄ変換回路２２から入力したピクチャデータＳ２２内のフレームデータを、そのピクチャタイプＩ，Ｐ，ＢからなるＧＯＰ(Group Of Pictures) 構造に応じて、符号化する順番に並べ替えた原画像データＳ２３を演算回路２４、動き予測・補償回路４２およびイントラ予測回路４１に出力する。
［演算回路２４］
演算回路２４は、原画像データＳ２３と、イントラ予測回路４１または動き予測・補償回路４２から入力した予測画像データとの差分を示す画像データＳ２４を生成し、これを直交変換回路２５に出力する。
［直交変換回路２５］
直交変換回路２５は、画像データＳ２４に離散コサイン変換（ＤＣＴ：Discrete Cosine Transform）やカルーネン・レーベ変換などの直交変換を施して変換係数を示す画像データ（例えばＤＣＴ係数）Ｓ２５を生成し、これを量子化回路２６に出力する。
直交変換回路２５は、直交変換サイズ決定回路４５から入力した直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥによって指定された直交変換サイズで、演算回路２４から入力した画像データＳ２４に直交変換を施して変換係数を示す画像データＳ２５を生成する。
本実施形態では、上記直交変換サイズとして、４ｘ４，８ｘ８のブロックサイズが用いられる。
［量子化回路２６］
量子化回路２６は、直交変換サイズ決定回路４５から入力した直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥと、レート制御回路３２から入力した量子化スケールＱＳとを基に、画像データＳ２５（量子化前の変換係数）を量子化して量子化後の変換係数を示す画像データＳ２６を生成し、これを可逆符号化回路２７および逆量子化回路２９に出力する。
例えば、直交変換回路２５において４ｘ４と８ｘ８とのうち一方が選択されて整数精度の直交変換が行われる場合に、量子化回路２６において正規化処理に用いる適切な係数は、４ｘ４と８ｘ８とでは異なる。そのため、量子化回路２６は、レート制御回路３２から入力した量子化スケールＱＳを、直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが示す直交変換サイズに応じて補正し、補正後の量子化スケールを用いて、画像データＳ２５を量子化する。
［可逆符号化回路２７］
可逆符号化回路２７は、画像データＳ２６を可変長符号化した画像データをバッファメモリ２８に格納する。
このとき、可逆符号化回路２７は、動き予測・補償回路４２から入力した動きベクトルＭＶあるいはその差分動きベクトル、参照画像データの識別データ、並びにイントラ予測回路４１から入力したイントラ予測モードをヘッダデータなどに格納する。
可逆符号化回路２７は、４ｘ４および８ｘ８ブロックサイズの直交変換の各々に対応して可逆符号化処理を行う。
可逆符号化回路２７の符号化処理について後に詳細に説明する。
［バッファメモリ２８］
バッファメモリ２８に格納された画像データは、変調等された後に画像データＳ２として送信される。
当該画像データＳ２は、後述するように、復号装置３によって復号される。
［逆量子化回路２９］
逆量子化回路２９は、量子化回路２６の量子化に対応した逆量子化処理を画像データＳ２６に施して、それによって得られたデータを生成し、これを逆直交変換回路３０に出力する。
［逆直交変換回路３０］
逆直交変換回路３０は、逆量子化回路２９から入力したデータに、直交変換回路２５における直交変換の逆変換を施して生成した画像データを加算回路３３に出力する。
［加算回路３３］
加算回路３３は、逆直交変換回路３０から入力した（デコードされた）画像データと、選択回路４４から入力した予測画像データＰＩとを加算して参照（再構成）ピクチャデータＲ＿ＰＩＣを生成し、これをフレームメモリ３１に書き込む。
なお、加算回路３３とフレームメモリ３１との間に、デブロックフィルタを設けてもよい。このデブロックフィルタは、加算回路３３から入力した再構成画像データのブロック歪みを除去した画像データを、参照ピクチャデータＲ＿ＰＩＣとしてフレームメモリ３１に書き込む。
［レート制御回路３２］
レート制御回路３２は、例えば、バッファメモリ２８から読み出した画像データを基に量子化スケールＱＳを生成し、これを量子化回路２６に出力する。
［イントラ予測回路４１］
イントラ予測回路４１は、イントラ符号化するマクロブロックにおいて、残差が最小となるイントラ予測のモードおよび予測ブロックのブロックサイズを決定する。
イントラ予測回路４１は、ブロックサイズとして、４ｘ４および１６ｘ１６画素を用いる。
イントラ予測回路４１は、イントラ予測が選択された場合に、イントラ予測による予測画像データを演算回路２４に出力する。
［動き予測・補償回路４２］
動き予測・補償回路４２は、既に符号化され、局所復号され、フレームメモリ３１に記録されている画像から、動き予測を行い、残差を最小にする動きベクトルおよび動く補償のブロックサイズを決定する。
動き予測・補償回路４２は、ブロックサイズとして、１６ｘ１６、１６ｘ８、８ｘ１６、８ｘ８、８ｘ４、４ｘ８および４ｘ４画素を用いる。
動き予測・補償回路４２は、インター予測が選択された場合に、インター予測による予測画像データを演算回路２４に出力する。
［直交変換サイズ決定回路４５］
直交変換サイズ決定回路４５は、イントラ予測回路４１および動き予測・補償回路４２のうち予測画像データが選択された回路において最終的に決定（選択）したブロックサイズを基に直交変換サイズを決定し、それを示す直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥを直交変換回路２５、量子化回路２６および可逆符号化回路２７に出力する。
具体的には、直交変換サイズ決定回路４５は、イントラ予測回路４１による８ｘ８画素のブロックサイズが最終的に選択された場合に、８ｘ８画素を示す直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥを生成し、イントラ予測回路４１による８ｘ８画素以外のブロックサイズが最終的に選択された場合には４ｘ４画素を示す直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥを生成する。
また、直交変換サイズ決定回路４５は、動き予測・補償回路４２による８ｘ８画素以上のブロックサイズが最終的に選択された場合には、８ｘ８画素を示す直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥを生成し、動き予測・補償回路４２による８ｘ８画素より小さいブロックサイズが最終的に選択された場合には４ｘ４画素を示す直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥを生成する。
本実施形態では、直交変換サイズ決定回路４５は、４ｘ４と８ｘ８とのいずれかのブロックサイズを示す直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥを生成する。
以下、可逆符号化回路２７における画像データＳ２５の可変長符号化について詳細に説明する。
図３は、図２に示す可逆符号化回路２７の構成図である。
図３に示すように、可逆符号化回路２７は、画像データＳ２５を可変長符号化する構成として、例えば、スキャン変換回路５１、サブブロック生成回路５２、ラン・レベル計算回路５３、２次元可逆符号化回路５４、レベル符号化回路５５、ラン符号化回路５６、並びに多重化回路５７を有する。
スキャン変換回路５１は、直交変換サイズ決定回路４５から入力した直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが４ｘ４を示す場合に、フレーム符号化では図４（ａ）に示す番号順、フィールド符号化では図４（ｂ）に示す番号順に、画像データＳ２６を構成する４ｘ４ブロックデータ内の１６個の変換係数をスキャンし、スキャン順にサブブロック生成回路５２に出力する。
一方、スキャン変換回路５１は、直交変換サイズ決定回路４５から入力した直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが８ｘ８を示す場合に、図５に示す番号順に、画像データＳ２６を構成する８ｘ８ブロックデータ内の６４個の変換係数データをスキャンし、スキャン順にサブブロック生成回路５２に出力する。
図５において、左上が直流ＤＣ成分を示し、右下が高周波成分に対応している。
また、図中水平方向が水平周波数成分、図中垂直方向が垂直周波数成分を示している。
サブブロック生成回路５２は、直交変換サイズ決定回路４５から入力した直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが４ｘ４を示す場合に、スキャン変換回路５１から順に入力した４ｘ４ブロックデータを構成する１６個の変換係数を順にラン・レベル計算回路５３に出力する。
また、サブブロック生成回路５２は、直交変換サイズ決定回路４５から入力した直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが８ｘ８を示す場合に、スキャン変換回路５１から入力した８ｘ８ブロックデータを構成する６４個の変換係数のうち、１〜１６番目に入力した変換係数を４ｘ４のサブブロックデータＳＢ１の構成要素とし、１７〜３２番目に入力した変換係数を４ｘ４のサブブロックデータＳＢ２の構成要素とし、３３〜４８番目に入力した変換係数を４ｘ４のサブブロックデータＳＢ３の構成要素とし、４９〜６４番目に入力した変換係数を４ｘ４のサブブロックデータＳＢ４の構成要素とし、これらをラン・レベル計算回路５３に出力する。
ラン・レベル計算回路５３は、直交変換サイズ決定回路４５から入力した直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが４ｘ４を示す場合に、サブブロック生成回路５２から順に入力した１６個の変換係数列のレベルデータｌｅｖｅｌ、ランデータｒｕｎ＿ｂｅｆｏｒｅ、ラン総数データｔｏｔａｌ＿ｚｅｒｏ、非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆ、最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅｓ、符号データｔｒａｉｌｉｎｇ＿ｏｎｅｓ＿ｓｉｎｇ＿ｆｌａｇを生成する。
ここで、レベルデータｌｅｖｅｌは、４ｘ４ブロックデータ内の個々の変換係数（０，１以外の変換係数）の値を示し、図６の場合には、「−３」，「＋８」，「＋１１」，「−４」，「＋２３」である。
ランデータｒｕｎ＿ｂｅｆｏｒｅは、４ｘ４ブロックデータ内の非０係数の前の連続する０係数（値が０の変換係数）の数を示し、図６の場合には、「１」，「２」，「０」，「２」，「０」，「０」である。
ラン総数データｔｏｔａｌ＿ｚｅｒｏは、４ｘ４ブロックデータ内の最後の非０係数以前の０係数の数を示す。図６の場合には、「５」である。
非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆは、４ｘ４ブロックデータ内の非０係数の数を示す。図６の場合には「７」である。
最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅｓは、４ｘ４ブロックデータ内の最後に連続する絶対値１の変換係数の数を示す。図６の場合には「２」である。
符号データｔｒａｉｌｉｎｇ＿ｏｎｅｓ＿ｓｉｎｇ＿ｆｌａｇは、４ｘ４ブロックデータ内の最後に連続する絶対値１の変換係数の符号を示す。図６の場合には「−」，「＋」である。
ラン・レベル計算回路５３は、ランデータｒｕｎ＿ｂｅｆｏｒｅおよびラン総数データｔｏｔａｌ＿ｚｅｒｏを、ラン符号化回路５６に出力する。
ラン・レベル計算回路５３は、レベルデータｌｅｖｅｌをレベル符号化回路５５に出力する。
ラン・レベル計算回路５３は、非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆ、最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅｓ、並びに符号データｔｒａｉｌｉｎｇ＿ｏｎｅｓ＿ｓｉｎｇ＿ｆｌａｇを２次元可逆符号化回路５４に出力する。
ラン・レベル計算回路５３は、直交変換サイズ決定回路４５から入力した直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが８ｘ８を示す場合に、サブブロック生成回路５２から入力した４ｘ４のサブブロックデータＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ３，ＳＢ４の各々について、上述した４ｘ４の場合と同様の処理を行って、レベルデータｌｅｖｅｌ、ランデータｒｕｎ＿ｂｅｆｏｒｅ、ラン総数データｔｏｔａｌ＿ｚｅｒｏ、非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆ、最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅｓ、符号データｔｒａｉｌｉｎｇ＿ｏｎｅｓ＿ｓｉｎｇ＿ｆｌａｇを生成する。
２次元可逆符号化回路５４は、非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆ、最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅｓ、並びに符号データｔｒａｉｌｉｎｇ＿ｏｎｅｓ＿ｓｉｎｇ＿ｆｌａｇを可変長符号化する。
以下、２次元可逆符号化回路５４による非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆおよび最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅｓの符号化方法を説明する。
先ず、直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが４ｘ４を示す場合を説明する。
２次元可逆符号化回路５４は、直交変換サイズ決定回路４５から入力した直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが４ｘ４を示す場合に、処理対象の４ｘ４のブロックデータの周囲の４ｘ４のブロックデータの変換係数のうち０，１（あるいは０）以外の変換係数の数を基に、下記の総変換表データＴＲＮａを基に、当該ブロックデータの非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆおよび最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅｓの符号化コードを生成（取得）する。
Figure 2006054846
上記表１に示す総変換表データＴＲＮａは、５つの変換表データＴＲＮａ１，２，３，４，５を規定している。
変換表データＴＲＮａ１，２，３，４は、以下の特性を有している。
変換表データＴＲＮａ１，２，３，４の各々は、非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆおよび最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅの組について、その符号化コードを規定している。
ここで、変換表データＴＲＮａ１，２，３，４は、０を示す非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆのビット長が相互に異なり、０を示す非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆのビット長が短くなるに従って、符号化コードの最大ビット長が長くなるように規定されている。
ところで、非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆは、４ｘ４のブロックデータが複雑な画像領域に位置する場合に、０になる可能性は殆どなく、その値が０〜１５の広い範囲に分散するという特性がある。
また、非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆは、４ｘ４のブロックデータが変化が少ない平坦な画像領域に位置する場合に、０となる可能性が高く、高い値を示すことは殆どないという特性がある。
従って、上述したように変換表データＴＲＮａ１，２，３，４を規定することで、複雑な画像領域の４ｘ４ブロックデータについては、０を示す非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆに割り当てる符号化コードのビット長は長いが、符号化コードの最大ビット長が短い変換表データを選択することで、全体の符号化効率を高める。
一方、平坦な画像領域の４ｘ４ブロックデータについては、最大ビット長は長いが、０を示す非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆに割り当てる符号化コードが短い変換表データを選択することで、全体の符号化効率を高める。
また、最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅが異なり非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆが同じ複数の組に対して、最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅが大きくなるに従って、符号化コードのビット長が同じあるいは長くなるように規定している。
２次元可逆符号化回路５４は、図７に示すように、処理対象の４ｘ４ブロックデータＣに対して表示位置が左に隣接している４ｘ４ブロックデータＡの０，１（あるいは０）以外の変換係数の数をｎＡとし、処理対象の４ｘ４ブロックデータＣに対して表示位置が上に隣接している４ｘ４ブロックデータＡの０，１（あるいは０）以外の変換係数の数をｎＢとする。
そして、２次元可逆符号化回路５４は、「ｎＣ＝（ｎＡ＋ｎＢ＋１）＞＞１」により、指標データｎＣを生成する。
「＞＞１」は「１」右シフトすることを意味している。
２次元可逆符号化回路５４は、指標データｎＣを基に、表１に示す総変換表データＴＲＮａが規定する４つの変換表データＴＲＮａ１，２，３，４，５のうち一つを選択する。
２次元可逆符号化回路５４は、例えば、ｎＡ＝２，ｎＢ＝３の場合、nC=(2+3+1)>>1=3となり、変換表データＴＲＮａ２を選択する。
２次元可逆符号化回路５４は、色差信号のＤＣ値の符号化に、変換表データＴＲＮａ５を用いる。
そして、２次元可逆符号化回路５４は、上記４ｘ４のブロックデータの非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆおよび最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅｓの符号化コードを、上記選択した変換表データＴＲＮａ１，２，３，４，５を用いて取得し、これを多重化回路５７に出力する。
次に、直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが８ｘ８を示す場合を説明する。
上述したサブブロック生成回路５２が生成した４つのサブブロックデータＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ３，ＳＢ４は、図８に示すように表現できる。
図８において、矩形の左上が低周波成分、右下が高周波成分である。
従って、サブブロックデータＳＢ１には比較的高い頻度で非０係数が存在し、逆にサブブロックデータＳＢ４には殆どの係数が０となる確率が高くなる。
そのため、サブブロックデータＳＢ４は値０（小さい値）に短い符号長の符号コードを割り当て、逆にサブブロックデータＳＢ１には大きい値に短い符号長の符号コードを割り当てた方が符号化効率がよい。
ここで、直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが８ｘ８を示す場合には、以下に示す（方式１）〜（方式４）の何れかを基に指標データｎＣを生成する。
なお、指標データｎＣの生成方法は、復号装置３においても同じにする。
（方式１）
２次元可逆符号化回路５４は、図９に示す８ｘ８ブロックデータＣが処理対象であるとすると、サブブロックデータＳＢ１の指標データｎＣは「８」、サブブロックデータＳＢ２，Ｂ３の指標データｎＣは「４」、サブブロックデータＳＢ４の指標データｎＣは「０」とする。
これにより、２次元可逆符号化回路５４は、サブブロックデータＳＢ１の符号化に表１に示す変換表データＴＲＮａ４を用い、サブブロックデータＳＢ２，Ｂ３の符号化に変換表データＴＲＮａ３を用い、サブブロックデータＳＢ４の符号化に変換表データＴＲＮａ１を用いる。
（方式２）
２次元可逆符号化回路５４は、図９に示す８ｘ８ブロックデータＣが処理対象であるとすると、サブブロックデータＳＢ１の指標データｎＣは「８」、サブブロックデータＳＢ２，Ｂ３の指標データｎＣは「２」、サブブロックデータＳＢ４の指標データｎＣは「０」とする。
これにより、２次元可逆符号化回路５４は、サブブロックデータＳＢ１の符号化に表１に示す変換表データＴＲＮａ４を用い、サブブロックデータＳＢ２，Ｂ３の符号化に変換表データＴＲＮａ２を用い、サブブロックデータＳＢ４の符号化に変換表データＴＲＮａ１を用いる。
（方式３）
２次元可逆符号化回路５４は、図９に示す８ｘ８ブロックデータＣが処理対象であるとすると、サブブロックデータＳＢ１の指標データｎＣは「４」、サブブロックデータＳＢ２，Ｂ３の指標データｎＣは「２」、サブブロックデータＳＢ４の指標データｎＣは「０」とする。
これにより、２次元可逆符号化回路５４は、サブブロックデータＳＢ１の符号化に表１に示す変換表データＴＲＮａ３を用い、サブブロックデータＳＢ２，Ｂ３の符号化に変換表データＴＲＮａ２を用い、サブブロックデータＳＢ４の符号化に変換表データＴＲＮａ１を用いる。
（方式４）
２次元可逆符号化回路５４は、図９に示すように処理対象のブロックデータＣに左および上で隣接するブロックデータＡ，Ｂが８ｘ８で直交変換されたものである場合に、ブロックデータＣのサブブロックデータＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ３，ＳＢ４の指標データｎＣを、ブロックデータＡ，Ｂの同じ位置のサブブロックデータＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ３，ＳＢ４のｎＡ，ｎＢを用いて生成する。
例えば、２次元可逆符号化回路５４は、ブロックデータＡのサブブロックデータＳＢ１のｎＡと、ブロックデータＢのサブブロックデータＳＢ１のｎＢとを用いて、「ｎＣ＝（ｎＡ＋ｎＢ＋１）＞＞１」により、ブロックデータＣのサブブロックデータＳＢ１の指標データｎＣを生成する。
また、２次元可逆符号化回路５４は、ブロックデータＡ，Ｂの一方が８ｘ８の直交変換で、他方が４ｘ４直交変換である場合、例えば、８ｘ８直交変換の同じ位置のサブブロックデータＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ３，ＳＢ４の０，１（あるいは０）以外の係数の数を指標データｎＣとする。
例えば、２次元可逆符号化回路５４は、ブロックデータＡが８ｘ８、ブロックデータＢが４ｘ４である場合、ブロックデータＡの０，１（あるいは０）以外の係数の数ｎＡが、ブロックデータＣのサブブロックデータＳＢ１の指標データｎＣとする。
また、２次元可逆符号化回路５４は、ブロックデータＡおよびＢの双方が４ｘ４である場合、ブロックデータＣの各サブブロックデータＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ３，ＳＢ４と同じ位置のブロックデータＡ，ＢのサブブロックデータＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ３，ＳＢ４のｎＡ，ｎＢを用いて、「ｎＣ＝（ｎＡ＋ｎＢ＋１）＞＞１」により、ブロックデータＣのサブブロックデータＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ３，ＳＢ４の指標データｎＣを生成する。
なお、上述した指標データｎＣの生成方法は一例であり、ブロックデータＡ，ＢのサブブロックデータＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ３，ＳＢ４のｎＡ，ｎＢを用いて、ブロックデータＣのサブブロックデータＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ３，ＳＢ４の指標データｎＣを生成するものであれば特に限定されない。
２次元可逆符号化回路５４は、ブロックデータＣのサブブロックデータＳＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４を、それに対応した上記指標データｎＣを基に選択した変換表データＴＲＮａ１〜５を用いて変換する。
なお、２次元可逆符号化回路５４は、上記方式４において、ブロックデータＡおよびＢの双方が４ｘ４である場合、ブロックデータＣの各サブブロックデータＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ３，ＳＢ４を、（方式１）、（方式２）、（方式３）のいずれかのように、そのサブブロックデータＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ３，ＳＢ４の位置に応じて指標データｎＣを決定してもよい。
上述したように、２次元可逆符号化回路５４は、直交変換サイズ決定回路４５から入力した直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが８ｘ８を示す場合に、処理対象の８ｘ８のブロックデータからサブブロック生成回路５２が生成した４つのサブブロックデータＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ３，ＳＢ４の各々について指標データｎＣを決定あるいは生成する。
そして、２次元可逆符号化回路５４は、上記決定あるいは生成した指標データｎＣを基に、表１に示す変換表データＴＲＮａ１〜５のなかから１つを選択する。
そして、２次元可逆符号化回路５４は、処理対象のブロックデータの非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆおよび最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅｓの符号化コードを、上記選択した変換表データＴＲＮａ１〜５を用いて取得する。
以下、図３に示す可逆符号化回路２７において、画像データＳ２６の各ブロックデータから得られた非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆおよび最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅｓの符号化コードを決定する動作例を説明する。
図１０は、当該動作例を説明するためのフローチャートである。
以下、図１０に示す各ステップを説明する。
ステップＳＴ１１：
図３に示す可逆符号化回路２７は、図２に示す直交変換サイズ決定回路４５から入力した直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが４ｘ４を示す場合には、ステップＳＴ１２に進み、その後、ステップＳＴ１２〜ＳＴ１６の処理を行う。
一方、可逆符号化回路２７は、直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが４ｘ４を示す場合には、ステップＳＴ１２に進み、その後、ステップＳＴ１２〜ＳＴ１６の処理を行う。
ステップＳＴ１２：
スキャン変換回路５１は、直交変換サイズ決定回路４５から入力した直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが４ｘ４を示す場合に、フレーム符号化では図４（ａ）に示す番号順、フィールド符号化では図４（ｂ）に示す番号順に、画像データＳ２６を構成する４ｘ４ブロックデータ内の１６個の変換係数をスキャンし、スキャン順にサブブロック生成回路５２に出力する。
サブブロック生成回路５２は、スキャン変換回路５１から入力した変換係数をそのままラン・レベル計算回路５３に出力する。
ステップＳＴ１３：
ラン・レベル計算回路５３は、直交変換サイズ決定回路４５から入力した直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが４ｘ４を示す場合に、サブブロック生成回路５２から順に入力した１６個の変換係数列のレベルデータｌｅｖｅｌ、ランデータｒｕｎ＿ｂｅｆｏｒｅ、ラン総数データｔｏｔａｌ＿ｚｅｒｏ、非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆ、最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅｓ、符号データｔｒａｉｌｉｎｇ＿ｏｎｅｓ＿ｓｉｎｇ＿ｆｌａｇを生成する。
ラン・レベル計算回路５３は、非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆと最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅｓとを２次元可逆符号化回路５４に出力する。
ステップＳＴ１４：
２次元可逆符号化回路５４は、図７に示すように、処理対象の４ｘ４ブロックデータＣに対して表示位置が左に隣接している４ｘ４ブロックデータＡの０，１（あるいは０）以外の変換係数の数をｎＡとし、処理対象の４ｘ４ブロックデータＣに対して表示位置が上に隣接している４ｘ４ブロックデータＡの０，１（あるいは０）以外の変換係数の数をｎＢとする。
そして、２次元可逆符号化回路５４は、「ｎＣ＝（ｎＡ＋ｎＢ＋１）＞＞１」により、指標データｎＣを生成する。
ステップＳＴ１５：
２次元可逆符号化回路５４は、ステップＳＴ１４で生成した指標データｎＣを基に、表１に示す変換表データＴＲＮａ１〜５のうち一つを選択する。
ステップＳＴ１６：
２次元可逆符号化回路５４は、ステップＳＴ１３で入力した上記４ｘ４のブロックデータの非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆおよび最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅｓの符号化コードを、ステップＳＴ１５で選択した変換表データＴＲＮａ１，２，３，４，５を用いて取得し、これを多重化回路５７に出力する。
ステップＳＴ１７：
スキャン変換回路５１は、直交変換サイズ決定回路４５から入力した直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが８ｘ８を示す場合に、図５に示す番号順に、画像データＳ２６を構成する８ｘ８ブロックデータ内の６４個の変換係数データをスキャンし、スキャン順にサブブロック生成回路５２に出力する。
ステップＳＴ１８：
サブブロック生成回路５２は、直交変換サイズ決定回路４５から入力した直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが４ｘ４を示す場合に、スキャン変換回路５１から順に入力した４ｘ４ブロックデータを構成する１６個の変換係数を順にラン・レベル計算回路５３に出力する。
サブブロック生成回路５２は、直交変換サイズ決定回路４５から入力した直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが８ｘ８を示す場合に、スキャン変換回路５１から入力した８ｘ８ブロックデータを構成する６４個の変換係数のうち、１〜１６番目に入力した変換係数を４ｘ４のサブブロックデータＳＢ１の構成要素とし、１７〜３２番目に入力した変換係数を４ｘ４のサブブロックデータＳＢ２の構成要素とし、３３〜４８番目に入力した変換係数を４ｘ４のサブブロックデータＳＢ３の構成要素とし、４９〜６４番目に入力した変換係数を４ｘ４のサブブロックデータＳＢ４の構成要素とし、これらをラン・レベル計算回路５３に出力する。
ステップＳＴ１９：
ラン・レベル計算回路５３は、直交変換サイズ決定回路４５から入力した直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが８ｘ８を示す場合に、サブブロック生成回路５２から入力した４ｘ４のサブブロックデータＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ３，ＳＢ４の各々について、上述した４ｘ４の場合と同様の処理を行って、レベルデータｌｅｖｅｌ、ランデータｒｕｎ＿ｂｅｆｏｒｅ、ラン総数データｔｏｔａｌ＿ｚｅｒｏ、非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆ、最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅｓ、符号データｔｒａｉｌｉｎｇ＿ｏｎｅｓ＿ｓｉｎｇ＿ｆｌａｇを生成する。
ラン・レベル計算回路５３は、非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆと最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅｓとを２次元可逆符号化回路５４に出力する。
ステップＳＴ２０：
２次元可逆符号化回路５４は、符号化対象の８ｘ８ブロックデータを構成する各サブブロックデータＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ３，ＳＢ４について、前述した（方式１）〜（方式５）のいずれか一つに従って、その指標データｎＣを決定あるいは生成する。
ステップＳＴ２１：
２次元可逆符号化回路５４は、ステップＳＴ２０で決定あるいは生成した指標データｎＣを基に、表１に示す変換表データＴＲＮａ１〜５のうち一つを選択する。
ステップＳＴ２２：
２次元可逆符号化回路５４は、ステップＳＴ１９で入力した各サブブロックデータＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ３，ＳＢ４の非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆおよび最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅｓの符号化コードを、ステップＳＴ２１で選択した変換表データＴＲＮａ１，２，３，４，５を用いて取得し、これを多重化回路５７に出力する。
以下、レベル符号化回路５５について説明する。
レベル符号化回路５５は、ラン・レベル計算回路５３から入力したレベルデータｌｅｖｅｌを可変長符号化する。
具体的には、レベル符号化回路５５は、レベルデータｌｅｖｅｌから、ｌｅｖｅｌ＿ｐｒｅｆｉｘ，ｌｅｖｅｌ＿ｓｕｆｆｉｘと呼ばれるパレメータを抽出する。
そして、レベル符号化回路５５は、パラメータｌｅｖｅｌ＿ｐｒｅｆｉｘを、下記表２に示す変換表データＴＲＮｂを基に可変長符号化する。
Figure 2006054846
パラメータｌｅｖｅｌ＿ｓｕｆｆｉｘは、ｓｕｆｆｘＬｅｎｇｔｈによって与えられるビット長で unsigned integer として符号化される。
ここで、レベルデータｌｅｖｅｌと、パラメータｌｅｖｅｌ＿ｐｒｅｆｉｘ，ｌｅｖｅｌ＿ｓｕｆｆｉｘとの関係は下記式（１），（２）で規定される。
［数１］
ｌｅｖｅｌＣｏｄｅ＝（ｌｅｖｅｌ＿ｐｒｅｆｉｘ＜＜ｓｕｆｆｉｘＬｅｎｇｔｈ）＋ｌｅｖｅｌ＿ｓｕｆｆｉｘ
…（１）
［数２］
levelCodeが偶数の場合 : level = (levelCode + 2) >> 1
levelCodeが偶数でない場合 : level = (-levelCode - 1) >> 1
…（２）
レベル符号化回路５５は、レベルデータｌｅｖｅｌを可変長符号化して得た符号化コードを多重化回路５７に出力する。
以下、ラン符号化回路５６について説明する。
ラン符号化回路５６は、ラン・レベル計算回路５３から入力したランデータｒｕｎ＿ｂｅｆｏｒｅおよびラン総数データｔｏｔａｌ＿ｚｅｒｏを以下に示すように可変長符号化する。
そして、ラン符号化回路５６は、当該可変長符号化して得た符号化コードを多重化回路５７に出力する。
具体的には、ラン符号化回路５６は、直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが４ｘ４を示し、且つ、非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆが１以上７以下の場合に、下記表３に示す変換表データＴＲＮｃに基づいて、ラン総数データｔｏｔａｌ＿ｚｅｒｏを可変長符号化する。
Figure 2006054846
また、ラン符号化回路５６は、直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが４ｘ４を示し、且つ、非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆが８以上１５以下の場合に、下記表４に示す変換表データＴＲＮｄに基づいて、ラン総数データｔｏｔａｌ＿ｚｅｒｏを可変長符号化する。
Figure 2006054846
また、ラン符号化回路５６は、符号化対象のブロックデータが、２ｘ２の色差ＤＣである場合に、下記表５に示す変換表データＴＲＮｅに基づいて、ラン総数データｔｏｔａｌ＿ｚｅｒｏを可変長符号化する。
Figure 2006054846
また、ラン符号化回路５６は、下記表６に示す変換表データＴＲＮｆに基づいて、ランデータｒｕｎ＿ｂｅｆｏｒｅを可変長符号化する。
Figure 2006054846
ラン符号化回路５６は、ラン総数データｔｏｔａｌ＿ｚｅｒｏおよびランデータｒｕｎ＿ｂｅｆｏｒｅを可変長符号化して得た符号化コードを多重化回路５７に出力する。
多重化回路５７は、２次元可逆符号化回路５４、レベル符号化回路５５およびラン符号化回路５６から入力した符号化コードを多重化したビットストリームである画像データＳ２７を生成し、これをバッファメモリ２８に書き込む。
以下、図２に示す符号化装置２の全体動作を説明する。
入力となる画像信号は、まず、Ａ／Ｄ変換回路２２においてデジタル信号に変換される。
次に、出力となる画像圧縮情報のＧＯＰ構造に応じ、画面並べ替え回路２３においてフレーム画像データの並べ替えが行われ、それによって得られた原画像データＳ２３が演算回路２４、動き予測・補償回路４２およびイントラ予測回路４１に出力される。
次に、演算回路２４が、画面並べ替え回路２３からの原画像データＳ２３と選択回路４４からの予測画像データＰＩとの差分を検出し、その差分を示す画像データＳ２４を直交変換回路２５に出力する。
次に、直交変換回路２５が、直交変換サイズ決定回路４５から入力した直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが示すブロックサイズに基づいて、画像データＳ２４に離散コサイン変換やカルーネン・レーベ変換等の直交変換を施して画像データ（ＤＣＴ係数）Ｓ２５を生成し、これを量子化回路２６に出力する。
次に、量子化回路２６が、直交変換サイズ決定回路４５から入力した直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが示すブロックサイズに基づいて、画像データＳ２５を量子化し、画像データ（量子化されたＤＣＴ係数）Ｓ２６を可逆符号化回路２７および逆量子化回路２９に出力する。
次に、可逆符号化回路２７が、前述したように、画像データＳ２６に可変長符号化を施して画像データＳ２７を生成し、これをバッファメモリ２８に蓄積する。
また、レート制御回路３２が、バッファメモリ２８から読み出した画像データを基に、量子化回路２６における量子化レートを制御する。
また、逆量子化回路２９が、量子化回路２６から入力した画像データＳ２６を逆量子化して逆直交変換回路３０に出力する。
そして、逆直交変換回路３０が、直交変換回路２５の逆変換処理を行って生成した画像データを加算回路３３に出力する。
加算回路３３において、逆直交変換回路３０からの画像データと選択回路４４からの予測画像データＰＩとが加算されて参照画像データＲ＿ＰＩＣが生成され、これがフレームメモリ３１に書き込まれる。
また、イントラ予測回路４１は、フレームメモリ３１から読み出したブロックデータを４ｘ４および１６ｘ１６のブロックサイズでイントラ予測符号化し、その予測画像データを生成する。
また、動き予測・補償回路４２は、フレームメモリ３１から読み出したブロックデータを、１６ｘ１６、１６ｘ８、８ｘ１６、８ｘ８、８ｘ４、４ｘ８のブロックサイズでインター予測符号化し、その予測画像データを生成する。
そして、イントラ予測回路４１および動き予測・補償回路４２の予測画像データのうち、符号化コストが最小の予測画像データが演算回路２４に出力される。
直交変換サイズ決定回路４５は、演算回路２４に出力された予測画像データの生成に用いられたブロックサイズを示す直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥを直交変換回路２５、量子化回路２６および可逆符号化回路２７に出力する。
以上説明したように、符号化装置２によれば、図３に示す可逆符号化回路２７において、４ｘ４で直交変換された変換係数を符号化するために用いる表１に示す総変換表データＴＲＮａを用いて、８ｘ８で直交変換された変換係数の非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆおよび最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅを符号化できる。
また、符号化装置２によれば、可逆符号化回路２７において、サブブロックデータＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ３，ＳＢ４の符号化に用いる変換表データＴＲＮａ１，ａ２，ａ３，ａ４のを、（方式１）〜（方式４）により選択するため、高い符号化効率を実現できる。
＜復号装置３＞
以下、図１に示す復号装置３について説明する。
図１１は、図１に示す復号装置３の構成図である。
図１１に示すように、復号装置３は、例えば、バッファメモリ８１、可逆復号回路８２、逆量子化回路８３、逆直交変換回路８４、加算回路８５、フレームメモリ８６、画像並べ替えバッファ８７、Ｄ／Ａ変換回路８８、イントラ予測回路８９、並びに動き予測・補償回路９０を有する。
バッファメモリ８１は、符号化装置２から受信（入力）したビットストリームである画像データＳ２を記憶する。
可逆復号回路８２は、バッファメモリ８１から読み出した画像データＳ２を、図２に示す可逆符号化回路２７による可逆符号化に対した方法で復号して画像データＳ８２を生成する。
可逆復号回路８２は、画像データＳ２に多重化された直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥを分離および復号して逆量子化回路８３および逆直交変換回路８４に出力する。
可逆復号回路８２について後に詳細に説明する。
逆量子化回路８３は、可逆復号回路８２から入力した直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥを基に、可逆復号回路８２から入力した可逆復号後の画像データＳ８２を、図２に示す量子化回路２６に対応した逆量子化方法で逆量子化して画像データＳ８３を生成し、これを逆直交変換回路８４に出力する。
逆直交変換回路８４は、可逆復号回路８２から入力した直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥを基に、逆量子化回路８３から入力した画像データＳ８３を、図２に示す直交変換回路２５の直交変換に対応した直交逆変換を行って画像データＳ８４を生成し、これを加算回路８５に出力する。
加算回路８５は、イントラ予測回路８９あるいは動き予測・補償回路９０から入力した予測画像と、逆直交変換回路８４から入力した画像データＳ８４とを加算して画像データＳ８５を生成し、これをフレームメモリ８６および画像並べ替えバッファ８７に出力する。
画像並べ替えバッファ８７は、加算回路８５から入力した画像データＳ８５をピクチャ単位で表示順に並べ替えてＤ／Ａ変換回路８８に読み出すために用いられる。
Ｄ／Ａ変換回路８８は、画像並べ替えバッファ８７から読み出した画像データをＤ／Ａ変換してアナログの画像信号を生成する。
イントラ予測回路８９は、フレームメモリ８６から読み出した画像データＳ８５内の復号対象のブロックデータがイントラ予測符号化されたものである場合に、当該ブロックデータをイントラ方式で復号して予測画像データを生成し、これを加算回路８５に出力する。
動き予測・補償回路９０は、フレームメモリ８６から読み出した画像データＳ８５内の復号対象のブロックデータがインター予測符号化されたものである場合に、当該ブロックデータをインター方式で復号して予測画像データを生成し、これを加算回路８５に出力する。
以下、図１１に示す可逆復号回路８２を説明する。
図１２は、図１１に示す可逆復号回路８２の構成図である。
図１２に示すように、可逆復号回路８２は、例えば、分離回路１１０、２次元可逆復号回路１１１、レベル復号回路１１２、ラン復号回路１１３、変換係数復元回路１１４、ブロック復元回路１１５、並びにスキャン変換回路１１６を有する。
本実施形態において、次元可逆復号回路１１１、レベル復号回路１１２、ラン復号回路１１３、変換係数復元回路１１４、ブロック復元回路１１５、並びにスキャン変換回路１１６の処理は、分離回路１１０から分離された直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥを用いて行われる。
分離回路１１０は、符号化された画像データＳ２から、ランデータｒｕｎ＿ｂｅｆｏｒｅおよびラン総数データｔｏｔａｌ＿ｚｅｒｏの符号化コードを分離（抽出）し、これをラン復号回路１１３に出力する。
また、分離回路１１０は、画像データＳ２から、レベルデータｌｅｖｅｌの符号化コードを分離し、これをレベル復号回路１１２に出力する。
また、分離回路１１０は、画像データＳ２から、非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆ、最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅｓ、並びに符号データｔｒａｉｌｉｎｇ＿ｏｎｅｓ＿ｓｉｎｇ＿ｆｌａｇの符号化コードを分離し、これを２次元可逆復号回路１１１に出力する。
また、分離回路１１０は、画像データＳ２から直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥを分離し、これらを図１２に示す２次元可逆復号回路１１１、レベル復号回路１１２、ラン復号回路１１３、変換係数復元回路１１４、ブロック復元回路１１５、スキャン変換回路１１６、並びに図１１に示す逆量子化回路８３および逆直交変換回路８４に出力する。
２次元可逆復号回路１１１は、前述した図３に示す２次元可逆符号化回路５４と同様の手法で、直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥ等を用いて、前述した表１に示す総変換表データＴＲＮ内の変換表データＴＲＮａ１〜５のうち一つを選択する。
そして、２次元可逆復号回路１１１は、選択した変換表データＴＲＮａ１〜５を用いて、分離回路１１０から入力した符号化コードを復号して、非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆおよび最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅｓを取得し、これを変換係数復元回路１１４に出力する。
また、２次元可逆復号回路１１１は、分離回路１１０から分離した符号化コードを復号し、符号データｔｒａｉｌｉｎｇ＿ｏｎｅｓ＿ｓｉｎｇ＿ｆｌａｇを取得し、これを変換係数復元回路１１４に出力する。
レベル復号回路１１２は、図３に示すレベル符号化回路５５の可変長符号化に対応した復号を前述した表２に示す変換表データＴＲＮｂを用いて行い、分離回路１１０からにした符号化コードに対応したレベルデータｌｅｖｅｌを取得し、これを変換係数復元回路１１４に出力する。
ラン復号回路１１３は、図３に示すラン符号化回路５６の可変長符号化に対応した復号を前述した表３、表４、表５および表６に示す変換表データＴＲＮｃ，ＴＲＮｄ，ＴＲＮｅ，ＴＲＮｆを用いて行い、分離回路１１０から符号化コードに対応したランデータｒｕｎ＿ｂｅｆｏｒｅおよびラン総数データｔｏｔａｌ＿ｚｅｒｏを取得し、これを変換係数復元回路１１４に出力する。
変換係数復元回路１１４は、２次元可逆復号回路１１１から入力した非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆ、最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅｓおよび符号データｔｒａｉｌｉｎｇ＿ｏｎｅｓ＿ｓｉｎｇ＿ｆｌａｇと、レベル復号回路１１２から入力したレベルデータｌｅｖｅｌと、ラン復号回路１１３から入力したランデータｒｕｎ＿ｂｅｆｏｒｅおよびラン総数データｔｏｔａｌ＿ｚｅｒｏとを基に、図３に示すラン・レベル計算回路５３の処理と逆の処理により、変換係数を生成し、これをブロック復元回路１１５に出力する。
ブロック復元回路１１５は、直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが４ｘ４を示す場合には、変換係数復元回路１１４から入力した４ｘ４分の変換係数を記憶する。
ブロック復元回路１１５は、直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが８ｘ８を示す場合には、変換係数復元回路１１４から入力した８ｘ８分の変換係数を記憶する。
スキャン変換回路１１６は、直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが４ｘ４を示す場合に、変換係数復元回路１１４に記憶された４ｘ４分の変換係数を、図１１に示す逆量子化回路８３で逆量子化するのに適した順序で読み出して画像データＳ８２として逆量子化回路８３に出力する。
また、スキャン変換回路１１６は、直交変換サイズ信号ＴＲＳＩＺＥが８Ｘ８を示す場合に、変換係数復元回路１１４に記憶された８x８分の変換係数を、図５に示すスキャン順、並びに図８に示すサブブロックデータＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ３，ＳＢ４の配置を考慮して、図１１に示す逆量子化回路８３で逆量子化するのに適した順序で読み出して画像データＳ８２として逆量子化回路８３に出力する。
復号装置３によれば、上述した符号化装置２によって符号化された非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆおよび最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅの符号化コードを復元できる。
本発明は上述した実施形態には限定されない。
例えば、上述した実施形態では、非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆおよび最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅを符号化する対応関係データとして、表１に示す総変換表データＴＲＮａを例示したが、変換表データＴＲＮａ１，２，３，４は、０を示す非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆのビット長が相互に異なり、０を示す非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆのビット長が短くなるに従って、符号化コードの最大ビット長が長くなるように規定さればその他の変換表データを用いてもよい。
また、上述した符号化装置２では、図１０等に示す符号化処理を、図３に示す可逆符号化回路２７の構成回路によって実現した場合を例示したが、これらの処理の全部または一部をプログラムの記述に従ってＣＰＵ(Central Processing Unit)などが実行してもよい。
また、上述した復号装置３では、復号処理を、図１１に示す可逆復号回路８２の構成回路によって実現した場合を例示したが、これらの処理の全部または一部をプログラムの記述に従ってＣＰＵなどが実行してもよい。
本発明は、直交変換の変換係数を符号化する符号化システム等に適用可能である。
図１は、本発明は、本発明の第１実施形態の通信システムの構成図である。 図２は、図１に示す符号化装置の機能ブロック図である。 図３は、図２に示す可逆符号化回路の構成図である。 図４は、図３に示すスキャン回路が４ｘ４ブロックデータの直交変換をスキャンする順序を説明するための図である。 図５は、図３に示すスキャン回路が８ｘ８ブロックデータの直交変換をスキャンする順序を説明するための図である。 図６は、図３に示すラン・レベル計算回路が４ｘ４ブロックデータの非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆおよび最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅを生成する手法を説明するための図である。 図７は、図３に示す２次元可逆符号化回路が４ｘ４ブロックデータの非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆおよび最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅを符号化する手法を説明するための図である。 図８は、図３に示す２次元可逆符号化回路が８ｘ８ブロックデータの非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆおよび最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅを符号化する手法を説明するための図である。 図９は、図３に示す２次元可逆符号化回路が８ｘ８ブロックデータの非０係数個数データＴｏｔａｌＣｏｅｆｆおよび最後連続個数データＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅを符号化する手法を説明するための図である。 図１０は、図３に示す可逆符号化回路の動作例を説明するための図である。 図１１は、図１に示す復号装置の構成図である。 図１２は、図１１に示す可逆復号回路の構成図である。
符号の説明
１…通信システム、２…符号化装置、３…復号装置、２２…Ａ／Ｄ変換回路、２３…画面並べ替え回路、２４…演算回路、２５…直交変換回路、２６…量子化回路、２７…可逆符号化回路、２８…バッファメモリ、２９…逆量子化回路、３０…逆直交変換回路、３１…フレームメモリ、３２…レート制御回路、３３…加算回路、４１…イントラ予測回路、４２…動き予測・補償回路、４５…直交変換サイズ決定回路、５１…スキャン回路、５２…サブブロック生成回路、５３…ラン・レベル計算回路、５４…２次元可逆符号化回路、５５…レベル符号化回路、５６…ラン符号化回路、５７…多重化回路、８１…バッファメモリ、８２…可逆復号回路、８３…逆量子化回路、８４…逆直交変換回路、８５…加算回路、８６…フレームメモリ、８７…画像並べ替えバッファ、８８…Ｄ／Ａ変換回路、１１０…分離回路、１１１…２次元可逆復号回路、１１２…レベル復号回路、１１３…ラン復号回路、１１４…変換係数復元回路、１１５…ブロック復元回路、１１６…スキャン変換回路

Claims (14)

  1. 画像ブロックデータを直交変換して得られた複数の変換係数のうち非０の変換係数の数を示す非０係数個数データを、対応関係データを用いて可変長符号化する符号化方法であって、
    第１のブロックサイズの画像ブロックデータの前記非０係数個数データが取り得る値の各々について、当該非０係数個数データと、その符号化コードとの対応関係を各々が規定する複数の対応関係データであって、０を示す非０係数個数データのビット長が相互に異なり、０を示す非０係数個数データのビット長が短くなるに従って、当該対応関係データで用いる前記符号化コードの最大ビット長が長くなるように規定した前記複数の対応関係データを用いる場合に、
    前記第１のブロックサイズの複数倍の第２のブロックサイズの画像ブロックデータを直交変換して得られた複数の変換係数を、前記第１のブロックサイズの画像ブロックデータと同じ数の前記変換係数で構成される複数のサブブロックデータのうち、当該変換係数が対応付けられた周波数に応じた一つのサブブロックデータに割り当てる第１の工程と、
    前記複数のサブブロックデータの各々について、前記第１の工程で当該サブブロックデータに割り当てられた前記変換係数を基に、前記非０係数個数データを生成する第２の工程と、
    前記複数のサブブロックデータの各々について、前記第２の工程で生成した前記非０係数個数データに割り当てる前記符号化コードを、当該サブブロックデータに対して直流成分側の他の前記サブブロックデータに用いる前記対応関係データに比べて０を示す前記非０係数個数データに短いビット長の符号化コードを対応付けた前記対応関係データを用いて決定する第３の工程と
    を有する符号化方法。
  2. 前記第１の工程は、垂直および水平の２次元周波数領域を分割して得られた複数のサブブロック内の周波数に対応して規定された前記複数のサブブロックデータを用いる
    請求項１に記載の符号化方法。
  3. 前記第１のブロックサイズの前記画像ブロックデータを直交変換して得られた複数の変換係数を基に、当該画像ブロックデータの前記非０係数個数データを生成する第４の工程と、
    前記第１のブロックサイズの前記画像ブロックデータに対応した表示位置の周囲の表示位置に対応付けられた他の画像ブロックデータの前記変換係数のうち「０」および絶対値「１」以外の変換係数の個数を特定し、当該特定した個数が小さくなるに従って、前記非０係数個数データに短いビット長の符号化コードを対応付けた前記対応関係データを選択する第５の工程と、
    前記第５の工程で選択した対応関係データを用いて、前記第１のブロックサイズの前記画像ブロックデータの前記非０係数個数データの前記符号化コードを決定する第６の工程と
    を有する
    請求項１に記載の符号化方法。
  4. 前記第２のブロックサイズの画像ブロックデータを単位として前記直交変換が行われた場合に、前記第１、第２および第３の工程を実行し、
    前記第１のブロックサイズの画像ブロックデータを単位として前記直交変換が行われた場合に、前記第４、第５および第６の工程を実行する
    請求項３に記載の符号化方法。
  5. 前記第１のブロックサイズがＮｘＮ（Ｎは整数）であり、前記第２のブロックサイズが２Ｎｘ２Ｎである場合に、
    前記第１の工程は、前記第２のブロックサイズの前記画像データの変換係数を、直流成分に近い周波数に対応した変換係数から順にスキャンし、１番目からＮ２番目にスキャンした変換成分を構成要素とする第１のサブブロックデータと、（Ｎ２＋１）番目から２Ｎ２番目にスキャンした変換成分を構成要素とする第２のサブブロックデータと、（２Ｎ２＋１）番目から３Ｎ２番目にスキャンした変換成分を構成要素とする第３のサブブロックデータと、（３Ｎ２＋１）番目から４Ｎ２番目にスキャンした変換成分を構成要素とする第４のサブブロックデータとを生成し、
    前記第３の工程は、前記第２の工程で生成した前記第２および前記第３のサブブロックデータの前記非０係数個数データの符号化に用いる前記対応関係データに比べて前記０を示す非０係数個数データに割り当てる前記符号化コードのビット長が長い前記対応関係データを用いて前記第１のサブブロックデータの前記非０係数個数データの前記符号化コードを決定し、前記第２の工程で生成した前記第２および前記第３のサブブロックデータの前記非０係数個数データの符号化に用いる前記対応関係データに比べて前記０を示す非０係数個数データに割り当てる前記符号化コードのビット長が短い前記対応関係データを用いて前記第４のサブブロックデータの前記非０係数個数データの前記符号化コードを決定する
    請求項１に記載の符号化方法。
  6. 前記対応関係データは、
    前記ブロックデータの直交変換で得られた前記変換係数の列で最後に連続する絶対値「１」の変換係数の最後連続個数データと、前記非０係数個数データとの組に割り当てる前記符号化コードを規定し、
    前記最後連続個数データが異なり前記非０係数個数データが同じ複数の組に対して、前記最後連続個数データが大きくなるに従って、前記符号化コードのビット長が同じあるいは長くなるように規定している
    請求項１に記載の符号化方法。
  7. 画像ブロックデータを直交変換して得られた複数の変換係数のうち非０の変換係数の数を示す非０係数個数データを、対応関係データを用いて可変長符号化する符号化装置であって、
    第１のブロックサイズの画像ブロックデータの前記非０係数個数データが取り得る値の各々について、当該非０係数個数データと、その符号化コードとの対応関係を各々が規定する複数の対応関係データであって、０を示す非０係数個数データのビット長が相互に異なり、０を示す非０係数個数データのビット長が短くなるに従って、当該対応関係データで用いる前記符号化コードの最大ビット長が長くなるように規定した前記複数の対応関係データを用いる場合に、
    前記第１のブロックサイズの複数倍の第２のブロックサイズの画像ブロックデータを直交変換して得られた複数の変換係数を、前記第１のブロックサイズの画像ブロックデータと同じ数の前記変換係数で構成される複数のサブブロックデータのうち、当該変換係数が対応付けられた周波数に応じた一つのサブブロックデータに割り当てる割り当て手段と、
    前記複数のサブブロックデータの各々について、前記割り当て手段が当該サブブロックデータに割り当てた前記変換係数を基に、前記非０係数個数データを生成する生成手段と、
    前記複数のサブブロックデータの各々について、前記生成手段が生成した前記非０係数個数データに割り当てる前記符号化コードを、当該サブブロックデータに対して直流成分側の他の前記サブブロックデータに用いる前記対応関係データに比べて０を示す前記非０係数個数データに短いビット長の符号化コードを対応付けた前記対応関係データを用いて決定する符号化手段と
    を有する符号化装置。
  8. 披符号化画像データとその予測画像データとの差分画像データを生成する差分生成手段と、
    前記差分生成手段が生成した前記差分画像データを、前記第１のブロックサイズあるいは前記第２のブロックサイズの画像ブロックデデータを単位として前記直交変換する直交変換手段と
    をさらに有し、
    前記割り当て手段は、前記直交変換手段が前記第２のブロックサイズの画像ブロックデータを直交変換して得られた前記複数の変換係数に対して前記割り当てを行う
    請求項７に記載の符号化装置。
  9. 画像ブロックデータを直交変換して得られた複数の変換係数のうち非０の変換係数の数を示す非０係数個数データを、対応関係データを用いて可変長符号化する符号化処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
    第１のブロックサイズの画像ブロックデータの前記非０係数個数データが取り得る値の各々について、当該非０係数個数データと、その符号化コードとの対応関係を各々が規定する複数の対応関係データであって、０を示す非０係数個数データのビット長が相互に異なり、０を示す非０係数個数データのビット長が短くなるに従って、当該対応関係データで用いる前記符号化コードの最大ビット長が長くなるように規定した前記複数の対応関係データを用いる場合に、
    前記第１のブロックサイズの複数倍の第２のブロックサイズの画像ブロックデータを直交変換して得られた複数の変換係数を、前記第１のブロックサイズの画像ブロックデータと同じ数の前記変換係数で構成される複数のサブブロックデータのうち、当該変換係数が対応付けられた周波数に応じた一つのサブブロックデータに割り当てる第１の手順と、
    前記複数のサブブロックデータの各々について、前記第１の手順で当該サブブロックデータに割り当てられた前記変換係数を基に、前記非０係数個数データを生成する第２の手順と、
    前記複数のサブブロックデータの各々について、前記第２の手順で生成した前記非０係数個数データに割り当てる前記符号化コードを、当該サブブロックデータに対して直流成分側の他の前記サブブロックデータに用いる前記対応関係データに比べて０を示す前記非０係数個数データに短いビット長の符号化コードを対応付けた前記対応関係データを用いて決定する第３の手順と
    を前記コンピュータに実行させるプログラム。
  10. 第１のブロックサイズの複数倍の第２のブロックサイズのブロックデータを単位として符号化対象の画像データを直交変換して得られた変換係数を、その変換係数に対応付けられた周波数に応じて複数のサブブロックデータに割り当て、前記複数のサブブロックデータの各々について、当該サブブロックデータを構成する変換係数のうち非０の変換係数の個数を示す非０係数個数データを生成し、所定の対応関係データを用いて、前記非０係数個数データの符号化コードを得た場合に、前記対応関係データを用いて、前記符号化コードから前記非０係数個数データを取得する復号方法であって、
    前記第１のブロックサイズの画像ブロックデータの前記非０係数個数データが取り得る値の各々について、当該非０係数個数データと、その符号化コードとの対応関係を各々が規定する複数の対応関係データであって、０を示す非０係数個数データのビット長が相互に異なり、０を示す非０係数個数データのビット長が短くなるに従って、当該対応関係データで用いる前記符号化コードの最大ビット長が長くなるように規定した前記複数の対応関係データを用いる場合に、
    前記複数のサブブロックデータの各々の前記符号化コードの前記非０係数個数データを、当該サブブロックデータに対して直流成分側の前記サブブロックデータに用いる前記対応関係データに比べて０を示す前記非０係数個数データに長いビット長の符号化コードを対応付けた前記対応関係データを用いて決定する第１の工程と、
    前記複数のサブブロックデータの各々について、前記第１の工程で決定した前記非０係数個数データを基に、当該サブブロックデータを構成する前記変換係数を生成する第２の工程と、
    前記第２の工程で生成した前記変換係数を並べ替えて前記第２のブロックサイズの前記ブロックデータの変換係数を得る第３の工程と
    を有する復号方法。
  11. 第１のブロックサイズのブロックデータを単位として符号化対象の画像データを直交変換して得られた変換係数の前記非０係数個数データの前記符号化コードを復号する場合に、
    前記第１のブロックサイズの前記画像ブロックデータに対応した表示位置の周囲の表示位置に対応付けられた他の画像ブロックデータの前記変換係数のうち「０」および絶対値「１」以外の変換係数の個数を特定する第４の工程と、
    前記第４の工程で特定した前記個数が小さくなるに従って、前記非０係数個数データに短いビット長の符号化コードを対応付けた前記対応関係データを選択する第５の工程と、
    前記第５の工程で選択した前記対応関係データを用いて、前記第１のブロックサイズの前記画像ブロックデータの前記符号化コードに対応する前記非０係数個数データを決定する第６の工程と、
    前記第６の工程で決定した前記非０係数個数データを基に、前記第１のブロックサイズの前記ブロックデータの前記変換係数を生成する第７の工程と
    を有する請求項１０に記載の復号方法。
  12. 前記第１のブロックサイズが指示された場合に前記第４、第５、第６および第７の工程を実行し、
    前記第２のブロックサイズが指示された場合に前記第１、第２および第３の工程を実行する
    請求項１１に記載の復号方法。
  13. 第１のブロックサイズの複数倍の第２のブロックサイズのブロックデータを単位として符号化対象の画像データを直交変換して得られた変換係数を、その変換係数に対応付けられた周波数に応じて複数のサブブロックデータに割り当て、前記複数のサブブロックデータの各々について、当該サブブロックデータを構成する変換係数のうち非０の変換係数の個数を示す非０係数個数データを生成し、所定の対応関係データを用いて、前記非０係数個数データの符号化コードを得た場合に、前記対応関係データを用いて、前記符号化コードから前記非０係数個数データを取得する復号装置であって、
    前記第１のブロックサイズの画像ブロックデータの前記非０係数個数データが取り得る値の各々について、当該非０係数個数データと、その符号化コードとの対応関係を各々が規定する複数の対応関係データであって、０を示す非０係数個数データのビット長が相互に異なり、０を示す非０係数個数データのビット長が短くなるに従って、当該対応関係データで用いる前記符号化コードの最大ビット長が長くなるように規定した前記複数の対応関係データを用いる場合に、
    前記複数のサブブロックデータの各々の前記符号化コードの前記非０係数個数データを、当該サブブロックデータに対して直流成分側の前記サブブロックデータに用いる前記対応関係データに比べて０を示す前記非０係数個数データに長いビット長の符号化コードを対応付けた前記対応関係データを用いて決定する決定手段と、
    前記複数のサブブロックデータの各々について、前記決定手段が決定した前記非０係数個数データを基に、当該サブブロックデータを構成する前記変換係数を生成する生成手段と、
    前記生成手段が生成した前記変換係数を並べ替えて前記第２のブロックサイズの前記ブロックデータの変換係数を得る取得手段と
    を有する復号装置。
  14. 第１のブロックサイズの複数倍の第２のブロックサイズのブロックデータを単位として符号化対象の画像データを直交変換して得られた変換係数を、その変換係数に対応付けられた周波数に応じて複数のサブブロックデータに割り当て、前記複数のサブブロックデータの各々について、当該サブブロックデータを構成する変換係数のうち非０の変換係数の個数を示す非０係数個数データを生成し、所定の対応関係データを用いて、前記非０係数個数データの符号化コードを得た場合に、前記対応関係データを用いて、前記符号化コードから前記非０係数個数データを取得するコンピュータが実行するプログラムであって、
    前記第１のブロックサイズの画像ブロックデータの前記非０係数個数データが取り得る値の各々について、当該非０係数個数データと、その符号化コードとの対応関係を各々が規定する複数の対応関係データであって、０を示す非０係数個数データのビット長が相互に異なり、０を示す非０係数個数データのビット長が短くなるに従って、当該対応関係データで用いる前記符号化コードの最大ビット長が長くなるように規定した前記複数の対応関係データを用いる場合に、
    前記複数のサブブロックデータの各々の前記符号化コードの前記非０係数個数データを、当該サブブロックデータに対して直流成分側の前記サブブロックデータに用いる前記対応関係データに比べて０を示す前記非０係数個数データに長いビット長の符号化コードを対応付けた前記対応関係データを用いて決定する第１の手順と、
    前記複数のサブブロックデータの各々について、前記第１の手順で決定した前記非０係数個数データを基に、当該サブブロックデータを構成する前記変換係数を生成する第２の手順と、
    前記第２の手順で生成した前記変換係数を並べ替えて前記第２のブロックサイズの前記ブロックデータの変換係数を得る第３の手順と
    を前記コンピュータに実行させるプログラム。
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