CN102598661A - 图像编码方法、图像解码方法、图像编码装置及图像解码装置 - Google Patents

Abstract

对图像数据进行压缩编码的图像编码方法，具有以下步骤：二值化步骤(S110)，通过将所述图像数据的编码对象信号进行二值化，从而生成二值信号；上下文决定步骤(S120)，决定下位上下文和上位上下文，所述下位上下文为与所述编码对象信号的类别建立有关联的上下文，所述上位上下文为该下位上下文、和与其他的类别建立有关联的上下文共同的上位上下文；概率信息计算步骤(S130)，使用上位概率信息和下位概率信息，计算用于所述二值信号的算术编码的编码概率信息，该上位概率信息与被决定的所述上位上下文对应，该下位概率信息与所述下位上下文对应；算术编码步骤(S140)，使用编码概率信息对二值信号进行算术编码；以及更新步骤(S150)，基于二值信号对上位概率信息和下位概率信息进行更新。

Description

图像编码方法、图像解码方法、图像编码装置及图像解码装置

技术领域

本发明涉及图像编码方法及图像解码方法，尤其涉及进行算术编码及算术解码的图像编码方法及图像解码方法。

背景技术

近年，包括通过因特网的视频会议、数字视频广播及影像内容的流播放，例如，用于视频点播请求类型的服务的应用数量增加，这些的应用依靠影像信息的发送。影像数据被发送或被记录时，相当的量的数据通过被限定的带宽的以往的传送路被发送或被存储在被限定的数据容量的以往的存储介质。为了在以往的传送路径及存储媒体上发送及存储影像信息，压缩或削减数字数据的量是不可缺少。

因此，为了压缩影像数据，开发了多个的影像编码标准。这样的影像编码标准，例如有H.26x所表示的ITU-T(国际电气通信联盟电气通信标准化部门)标准和MPEG-x所表示的ISO/IEC标准。最新且最先进的影像编码标准当前是作为H.264/AVC、或MPEG-4 AVC所表示的标准(参照非专利文献1及非专利文献2)。

在H.264/AVC标准中，如果粗略划分的话，由预测、变换、量化、以及熵编码这些处理构成。其中熵编码从用于预测的信息、以及被量化的信息中削减冗长的信息。作为熵编码，公知可变长编码、适应编码、固定长编码等。可变长编码有哈夫曼编码，游程长度编码、算术编码等。其中，算术编码是一边计算编码的发生概率一边决定输出编码的方式，因为按照图像数据的特征决定编码，所以公知编码效率比使用了固定的编码表的哈夫曼编码等高。

使用图21及图22对以往的算术编码的动作进行说明。

首先，使用图21对算术编码的流程进行如下说明。

关于某类别的信号，开始算术编码时，在步骤S11中，按照信号的类别以预先决定的方法进行二值化(Binarization)。其次，在步骤S12中进行根据信号的类别的上下文控制处理。在上下文控制处理中，从存储多个码元发生概率的存储器中读出并输出与信号的类别对应的码元发生概率。在步骤S13中，使用由步骤S12取得的码元发生概率，在处理对象的信息中进行算术编码，并将结果作为输出信号输出。

在步骤S14中，基于在步骤S11算出的二值化信息，对对应的码元发生概率的值更新，并作为码元发生概率存储。处理对象的信息的算术编码完成的情况下，还进行下一个处理对象的信息的算术编码。

图22是示出表示以往的H.264/AVC的算术编码的处理的算术编码部的结构的框图。如图22所示，算术编码部10具有二值化部11、码元发生概率存储部12、上下文控制部13以及二值算术编码器14。

在算术编码部10中，被输入做为编码对象的信号的输入信号SI、以及表示该输入信号SI的类别的信号类别信息SE。二值化部11基于信号类别信息SE将输入信号SI转换为 ″0″ 、″1″的二值的信息(码元)，并将二值信号BIN发送到二值算术编码器14和上下文控制部向13。

上下文控制部13从码元发生概率存储部12取得与信号类别信息SE对应的码元发生概率PE。另外，上下文控制部13基于与由二值化部11输入的输入信号SI对应的二值信号BIN，进行与信号类别信息SE对应的码元发生概率PE的更新处理，更新结果存储到码元发生概率存储部12。

二值算术编码器14基于码元发生概率PE对二值信号BIN进行算术编码处理，生成输出比特信息OB。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：ISO/IEC 14496-10“MPEG-4 Part10 AdvancedVideo Coding”

非专利文献2：Thomas Wiegand et al，“Overview of the H.264/AVCVideo Coding Standard”，IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITSAND SYSTEMS FOR VIDEO TECHNOLOGY，JULY 2003，PP.1-19.

发明概要

发明要解决的问题

然而，在上述以往的技术中，在上下文控制部中，从信号类别信息导出一个与编码对象的信号对应的码元发生概率，但以适当的比例区分信号的类别非常难。

例如，在对被转换的被量化的量化系数进行算术编码时，在量化系数位置不同的情况下，将该量化系数作为不同的类别来进行区分。并且，根据为了生成该量化系数而使用的预测方法也能区分类别，并能进行非常细小的区分。

然而，在进行非常细小的区分的情况下，针对该区分的更新处理的发生频率降低，与作为算术编码的优点的图像数据的特征相适应的控制变得困难，编码效率恶化。另一方面，在进行大的区分的情况下，因为不同的类别的信号搀混，所以码元发生概率的预测变得不准，编码效率恶化。

发明内容

因此，本发明为了解决上述以往的课题而完成的，其目的是提供能提高码元发生概率等的概率信息的预测的精度、能够使编码效率提高的图像编码方法及图像解码方法。

用于解决问题的手段

为了解决上述以往的课题，本发明的一实施方式涉及的图像编码方法，是对图像数据进行压缩编码的图像编码方法，该图像编码方法具有以下步骤：二值化步骤，通过对所述图像数据的编码对象信号进行二值化，从而生成二值信号；上下文决定步骤，决定下位上下文和上位上下文，所述下位上下文为与所述编码对象信号的类别关联的上下文，所述上位上下文为所述下位上下文、和与其他的类别建立有关联的上下文共同的上位上下文；概率信息计算步骤，使用上位概率信息和下位概率信息，计算用于所述二值信号的算术编码的编码概率信息，所述上位概率信息与被决定的所述上位上下文对应，所述下位概率信息与所述下位上下文对应；算术编码步骤，使用所述编码概率信息对所述二值信号进行算术编码；以及更新步骤，基于所述二值信号，对所述上位概率信息和所述下位概率信息进行更新。

由此，因为使用对由上位阶层的概率信息的全体的统计信息和由下位阶层的概率信息的详细的统计信息同时进行考虑的编码概率信息，可以能提高概率信息的预测的精度，并能使编码效率提高。另外，因为更新上位概率信息和下位概率信息的双方，所以也能够对其他的类别的上位概率信息进行更新。因此，能提高对其他的类别的概率信息的预测的精度，并能进一步提高编码效率。

另外，所述图像编码方法也可以还具有类别信息取得步骤，取得表示所述编码对象信号的类别的类别信息，在所述上下文决定步骤中，通过根据所述类别信息来参照将多个类别、该多个类别共同的上位上下文、以及下位上下文对应起来的表，从而决定所述上位概率信息和所述下位概率信息，所述下位上下文与所述多个类别的每一个建立有关联。

由此，通过利用表，能够容易地管理被阶层化了的上下文。

另外，在所述概率信息计算步骤中，也可以通过进行对所述上位概率信息和所述下位概率信息的加权和运算，从而算出所述编码概率信息。

由此，可使编码效率提高。

所述图像编码方法也可以还具有控制信号取得步骤，取得用于计算所述编码概率信息的控制信号，在所述概率信息计算步骤中，使用所述上位概率信息和所述下位概率信息和所述控制信号来计算所述编码概率信息。

由此，通过使用控制信号，能够算出更详细的概率信息，并能够进一步提高编码效率。

另外，所述图像编码方法也可以还具有控制信号编码步骤，对所述控制信号进行编码。

由此，因为对控制信号进行编码，所以能够对由本编码方法进行编码的信号在解码侧能够进行正确解码。

另外，所述上位概率信息和所述下位概率信息也可以是表示码元发生概率的值的索引。

另外，所述上位概率信息及所述下位概率信息也可以是码元发生概率的值。

另外，本发明的一个实施方式所涉及的图像解码方法是对编码图像数据进行解码的图像解码方法，该图像解码方法具有以下步骤：上下文决定步骤，决定下位上下文和上位上下文，所述下位上下文为与所述编码图像数据的解码对象信号的类别建立有关联的上下文，所述上位上下文为所述下位上下文和与其他的类别建立有关联的上下文的共同的上位上下文；概率信息计算步骤，使用上位概率信息和下位概率信息，计算用于所述解码对象信号的算术解码的解码概率信息，所述上位概率信息与被决定的所述上位上下文对应，所述下位概率信息与所述下位上下文对应；算术解码步骤，通过使用所述解码概率信息对所述解码对象信号进行算术解码，从而生成二值信号；多值化步骤，通过对所述二值信号进行多值化来恢复图像数据；以及更新步骤，基于所述二值信号，对所述上位概率信息和所述下位概率信息进行更新。

由此，通过使用码元发生概率，从而能够对提高编码效率的编码流进行解码，该码元发生概率对由上位阶层的码元发生概率的全体的统计信息、以及由下位阶层的码元发生概率的详细的统计信息一同考虑。

另外，本发明不仅实现了图像编码方法及图像解码方法，也能够实现执行该图像编码方法及图像解码方法中包含的处理步骤的处理部的装置。还有，这些步骤也可以作为让计算机执行的程序来实现。并且，也可以作为记录该程序的计算机可读取的CD-ROM(Compact Disc-Read OnlyMemory)等的记录介质、以及表示该程序的信息、数据或信号来实现。并且，那些程序、信息、数据及信号也可以通过因特网等的通信网络进行纷发。

另外，构成上述的图像编码装置及图像解码装置的结构元件的一部分或全部，也可以由1个系统LSI(Large Scale Integration：大规模集成电路)构成。系统LSI是在1个芯片上集积多个的结构部而制造的超多功能LSI，具体地说是具有微处理器、ROM、以及RAM(Random AccessMemory)等构成的计算机系统。

发明效果

根据本发明，因为能进行精度的高的码元发生概率的预测，所以能够提高图像编码效率。

附图说明

图1是本发明的实施方式1所涉及的算术编码部结构的一个例子的框图。

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的码元发生概率表的一个例子的图。

图3是表示本发明的实施方式1所涉及的阶层上下文表的一个例子的图。

图4是示出本发明的实施方式1所涉及的算术编码方法的一个例子的流程图。

图5是表示本发明的实施方式1所涉及的阶层上下文控制的一个例子的流程图。

图6是表示本发明的实施方式1所涉及的码元发生概率的运算的一个例子的流程图。

图7是表示本发明的实施方式1所涉及的码元发生概率运算表的一个例子的图。

图8是本发明的实施方式1所涉及的图像编码装置的结构的一个例子的框图。

图9是表示在本发明的实施方式1变形例的上下文的更新表的一个例子的图。

图10是本发明的实施方式2所涉及的算术解码装置的一个例子的框图。

图11是表示本发明的实施方式2所涉及的算术解码方法的一个例子的流程图。

图12是本发明的实施方式2所涉及的图像解码装置的一个例子的框图。

图13是实现内容分发服务的内容供给系统的全体结构图。

图14示出了移动电话的外观。

图15是示出移动电话的构成例子的框图。

图16是示出数字广播用系统的全体构成的一个例子的模式图。

图17是示出电视机的构成例子的框图。

图18是示出在作为光盘的记录介质中进行信息的读写的信息再生记录部的构成例子的框图。

图19是示出作为光盘的记录介质的构成例子的图。

图20是示出实现各个实施方式的图像编码方法以及图像解码方法的集成电路的构成例子的框图。

图21是表示以往的算术编码方法的流程图。

图22是表示以往的算术编码装置的结构的框图。

具体实施方式

下面对本发明的实施方式，一边参照图面一边进行说明。

(实施方式1)

对于本实施方式的算术编码方法的概要进行说明。本实施方式的算术编码方法对成为编码对象的信号的类别，使用有阶层的的信号类别的区分的构造码元发生概率。由此，可使用码元发生概率，并能够提高编码效率，该码元发生概率对由上位阶层的码元发生概率的全体的统计信息、以及由下位阶层的码元发生概率的详细的统计信息一同考虑。

以上是关于本实施方式的算术编码方法的概要的说明。

其次，对于本实施方式的进行算术编码方法的算术编码部的结构进行说明。图1是表示本发明的实施方式1所涉及的算术编码部100结构的一个例子的框图。另外，如下所述，本发明的实施方式1所涉及的算术编码部100相当于对图像数据进行压缩的图像编码装置的一部分。

如图1所示，算术编码部100具有二值化部101、码元发生概率阶层存储部102、阶层上下文控制部103、码元发生概率运算部104、以及二值算术编码器105。算术编码部100通过对作为编码对象的信号的输入信号SI进行算术编码，从而生成并输出输出信号OB。还有，算术编码部100被输入表示输入信号SI的类别的信号类别信息SE。

再者，输入信号SI是图像数据的编码对象信号，例如，是表示图像数据被变换及被量化而生成的量化系数的信号。另外，输入信号SI也可以不是量化系数，而是为了生成量化系数而使用的信息。

另外，信号类别信息SE是表示作为编码对象信号的输入信号SI的类别的类别信息。输入信号SI的类别例如是表示编码对象信号的性质的信息。信号类别信息SE例如在适用输入信号SI的预测方法为帧内预测的情况时，信号类别信息SE可以表示帧内预测的预测方向的信息。

或者，信号类别信息SE在输入信号SI作为宏块的量化系数的1个要素的情况下，可以表示量化系数的系数位置的信息。并且，信号类别信息SE可以表示对象量化系数的周围量化系数是0还是非0对象的信息。更具体地说，信号类别信息SE在输入信号SI作为宏块的量化系数的某个频率成分的情况时，也可以表示该宏块的量化系数的直流分量是0还是非0的信息。

二值化部101通过将编码对象信号二值化从而生成二值信号。具体地说，二值化部101基于与输入信号SI和信号类别信息SE，进行输入信号的二值化(Binarization)，从而生成二值信号BIN。

码元发生概率阶层存储部102是保持码元的多个的发生概率的存储器等。例如，码元发生概率阶层存储部102保持码元发生概率表。码元发生概率表是将上下文和概率信息对应的表。关于码元发生概率表详细在后说明。

还有，码元发生概率阶层存储部102，保持阶层上下文表。阶层上下文表是将编码对象信号的类别和上下文对应的表。对于阶层上下文表在后详细说明。

阶层上下文控制部103，决定下位上下文以及上位上下文，该下位上下文是与作为编码对象信号的类别进行关联的上下文，该上位上下文是该下位上下文和在其他的类别上相关联的上下文(其他的下位上下文)共同的上位上下文。具体地说，阶层上下文控制部103取得的信号类别信息SE，基于取得的信号类别信息SE，通过参照阶层上下文表，来决定与编码对象信号的类别相关联的上下文。此时，阶层上下文控制部103在决定的上下文没被阶层化的情况下，决定1个上下文，在上下文被阶层化的情况下，决定2个以上的上下文。另外，阶层上下文控制部103也可以保持着阶层上下文表。

进而，阶层上下文控制部103决定与决定了的上下文对应的概率信息。即，阶层上下文控制部103决定上位概率信息和下位概率信息，该上位概率信息与上位上下文对应，该下位概率信息与下位上下文对应。具体地说，阶层上下文控制部103通过参照码元发生概率表，决定是否使用被码元发生概率阶层存储部102所存储的哪个码元发生概率。

码元发生概率运算部104取得与由阶层上下文控制部103决定的上下文对应的概率信息，并使用取得的概率信息算出编码概率信息。编码概率信息是用于二值信号的算术编码的概率信息。再者，概率信息例如是表示码元发生概率的值的索引、或者码元发生概率的值。

具体地说，码元发生概率运算部104从码元发生概率阶层存储部102读出与由阶层上下文控制部103所决定的上下文对应的码元发生概率。并且，码元发生概率运算部104对用于算术编码的码元发生概率进行运算。算出的码元发生概率被输出二值算术编码器105。

二值算术编码器105使用编码概率信息对二值信号进行算术编码。具体地说，二值算术编码器105使用码元发生概率运算部104输出的码元发生概率，对二值化部101生成的二值信号进行算术编码。

以上，是关于本实施方式的算术编码部100结构的说明。

在这里，对于码元发生概率阶层存储部102保持的码元发生概率表进行说明。图2是表示本发明的实施方式1所涉及的码元发生概率表的一个例子的图。

码元发生概率表是将上下文和码元发生概率建立了对应的表。在图2的索引(ctxIdx)是表示上下文的索引，具体地说，是根据编码中的宏块的周边的信息、或框图内已经按照编码完毕的信息、或编码的位位置来决定的索引。

各索引表示的记录包括表示码元发生概率的概率信息(pStateIdx)、以及表示发生概率的高的码元(Most Probable Symbol)的码元(valMPS)。这些，与由H.264标准所表示内容同等。即，pStateIdx是表示码元发生概率的值的索引。码元发生概率阶层存储部102还保持着表示与pStateIdx对应的码元发生概率的值的表。

另外，在这里，作为将表示码元发生概率的索引(pStateIdx)和上下文(ctxIdx)建立了对应的表进行管理，但也可以直接将上下文和码元发生概率的值建立了对应来进行管理。这个情况，将码元发生概率的值例如由16比特精度(0-65535)表示，从而比由上述表进行管理能处理详细的值。因此，能够使编码效率提高。以后，以码元发生概率作为值管理的方法进行说明。

其次，对于码元发生概率阶层存储部102保持的阶层上下文表进行说明。图3是表示本发明的实施方式1所涉及的阶层上下文表的一个例子的图。

阶层上下文表是将多个的类别和多个的上下文进行对应的表。如图3所表，对编码对象信号的类别建立1个或2个上下文的对应。即、在与某种类别进行关联的上下文未被阶层化的情况下，将1个上下文与该类别进行关联。另外，在与某种类别进行关联的上下文被阶层化的情况下，将2个上下文与该类别进行关联。

更具体地说，在与某种类别进行关联的上下文被阶层化的情况下，该上下文被阶层化为上位上下文和下位向上下文。上位上下文是与多个的类别共同的上下文，相当于对分类编码对象信号的性质进行分类的时的大分类。换言之，上位上下文是与多个的类别的每一个建立有关联的下位上下文共同的上位上下文。

下位上下文是被与多个的类别的每一个建立关联的上下文，相当于对编码对象信号的性质进行分类时的小分类。即，下位上下文在是满足上位上下文的条件下，表示被分类的性质。

在图3表示的例子中，在信号类别信息SE为″4″的情况下，上位上下文是″14″，下位上下文是″24″。还有，在信号类别信息SE为 ″5 ″ 的情况，上位上下文是″14″，下位上下文是″25″。即，在图3例子中，表示″14″的上下文成为信号类别信息SE为与″4″以及的 ″5 ″ 的情况下的双方共同使用的上位上下文。

作为一个例子，上位上下文在编码对象信号为量化系数的情况下，与量化系数的系数位置(SE＝4或SE＝5)对应。下位上下文例如与量化系数的周围的系数的有无，即、与非0(SE＝4)或为0(SE＝5)的情况对应。

阶层上下文控制部103在取得信号类别信息SE的情况下，首先，通过参照阶层上下文表，决定与编码对象信号的类别关联的上下文。此时，阶层上下文控制部103基于信号类别信息SE，判断上下文是否被阶层化。阶层上下文控制部103在上下文被阶层化的情况下，决定为上位上下文和下位上下文，在上下文未被阶层化的情况下，决定1个上下文。

其次，阶层上下文控制部103通过参照码元发生概率表取得与决定了的上下文对应的概率信息。在上下文被阶层化为上位上下文和下位向上下文的情况下，阶层上下文控制部103决定与上位上下文对应的上位概率信息和与下位上下文对应下位概率信息。在上下文未被阶层化的情况下，阶层上下文控制部103决定与决定了的上下文对应的概率信息。

像这样，通过上下文被阶层化，能够使用将上位阶层的码元发生概率的全体的统计信息和下位阶层的码元发生概率的详细的统计信息一同考虑的码元发生概率。由此，能够使编码效率提高。

接着，按照图4表示的流程图对图1示出的算术编码部100进行的算术编码方法进行说明。图4是示出本发明的实施例1所涉及的算术编码方法的一个例子的流程图。另外，图4表示1个输入信号(编码对象信号)的算术编码。例如，1个编码对象信号表示量化系数的1个值。

如图4所示，在本实施方式的算术编码方法中，首先，二值化部101通过对成为编码对象的输入信号SI进行与表示该类别的信号类别信息SE对应的二值化，从而生成二值信号BIN(S110)。另外，信号类别信息SE含有表示二值化方式的信息。二值化例如按照H.264标准被实行。

接着，阶层上下文控制部103在被码元发生概率阶层存储部102所存储的被阶层化的上下文中，决定与输入信号SI对应的被阶层化的上下文(S120)。即，阶层上下文控制部103在与编码对象信号的类别相关联的上下文被阶层化为上位上下文和下位向上下文时，选择与上位上下文对应的上位概率信息、和多个下位概率信息中的与下位上下文对应的1个下位概率信息。另外，概率信息的选择在后进行详细说明。

接着，码元发生概率运算部104取得由阶层上下文控制部103所选择的上位概率信息和下位概率信息，使用取得的上位概率信息和下位概率信息，算出用于二值信号的算术编码的编码概率信息(S130)。具体地说，码元发生概率运算部104从码元发生概率阶层存储部102读出由阶层上下文控制部103所决定的码元发生概率，并对用于编码的码元发生概率进行计算。另外，码元发生概率的运算在后进行详细的说明。

二值算术编码器105使用编码概率信息对二值信号进行算术编码(S140)。具体地说，二值算术编码器105根据从二值化部101取得的二值信号、以及由码元发生概率运算部104所计算出的码元发生概率，通过H.264标准表示的方法进行算术编码。

阶层上下文控制部103基于由二值化部101所生成二值信号，对上位概率信息和下位概率信息进行更新(S150)。具体地说，阶层上下文控制部103根据从二值化部101取得的二值化信号，对与码元发生概率阶层存储部102所存储的与被阶层化了的上下文对应的码元发生概率进行更新。另外，更新详细内容在后进行说明。

其次，对于图4的阶层上下文控制(S120)使用图5进行说明。图5是表示本发明的实施方式1所涉及的阶层上下文控制的一个例子的流程图。

阶层上下文控制部103根据表示成为编码对象的输入信号SI的类别的信号类别信息SE，判断输入信号SI是否为能够阶层化的信号(S121)。即，判定与输入信号SI的类别建立有关联的上下文是否被阶层化。判断基准被预先决定，具体的例子在后进行说明。

在能够阶层化的情况下(S121为是)，由码元发生概率阶层存储部102选择上位阶层的码元发生概率P、和下位阶层的码元发生概率PA或PB，发送到码元发生概率运算部104(S122)。另一方面，在不能够阶层化的情况下(S121为否)，由码元发生概率阶层存储部102选择与输入信号SI对应的码元发生概率P，并发送到码元发生概率运算部104(S123)。

在此，对通过信号类别信息SE来判断输入信号SI是否为能够阶层化的信号的方法(S121)在后进行说明，该信号类别信息SE对成为编码对象的输入信号SI的类别进行表示。

阶层上下文控制部103使用预先能决定类别判断是否能够阶层化。

例如，在H.264中可使用预测编码。根据预测编码的预测图像的制作方法，定义各个码元发生概率(参照非专利文献1)，但也可更加详细地进行分割。通过将预先被定义的码元发生概率作为上位阶层，将能够更加详细地分割的部分作为下位阶层，从而能够提高由H.264实现的码元发生概率的预测精度，并且能够提高编码效率。

作为一个例子，与适用于输入信号的预测方法是帧内预测还是帧间预测这样的大分类(上位阶层)相对应的上位概率信息被定义时，能够进一步对与在这个大分类下的小分类(下位阶层)对应的下位概率信息进行定义。小分类例如能够决定为使用帧内预测的预测方向的分类。即，能够定义帧内预测的预测方向的各自对应的下位概率信息。

作为另外的例，在H.264中，根据预测图像和图像数据的差分制作残差数据，通过对该残差数据进行频率变换及量化从而生成量化系数，并对量化系数进行二值化及算术编码(非专利文献1参照)。此时，通过系数位置对不同的码元发生概率进行定义，但是这也能够进一步地分割。

例如，在分为周围的系数的有无这个2个条件的情况下，成为编码对象的系数的码元发生概率在各自的条件下彼此存在很大的不同的可能性。因此，以系数位置这个条件将上下文分割为上位阶层，进一步以周围系数的有无这个条件将上下文分割为下位阶层。由此，能够提高以H.264实现的码元发生概率的预测精度，并能够提高编码效率。

其次，关于图4码元发生概率的运算(S130)，使用图6进行说明。图6是表示本发明的实施方式1所涉及的码元发生概率的运算的一个例子的流程图。

码元发生概率运算部104辨别由阶层上下文控制部103所决定的码元发生概率是否被阶层化(S131)。在作为被阶层化的概率的情况下(S131为是)，取得多个的码元发生概率P和PA或PB(S132)。即，取得相当于上位阶层的码元发生概率P、和相当于下位阶层的码元发生概率PA或PB。另外，使用信号类别信息SE由阶层上下文控制部103来决定是否取得码元发生概率PA及PB的某个。其次，码元发生概率运算部104根据取得的多个的码元发生概率P和PA或PB算出的码元发生概率PE，并将算出的码元发生概率PE发送到到二值算术编码器105(S133)。

另一方面，在为没被阶层化的概率的情况下(S131为否)，将取得的码元发生概率P作为码元发生概率PE，并发送到二值算术编码器105(S134)。

在此，将可阶层化的信号类别信息设为A或B，将各自对应的多个下位阶层的码元发生概率设为PA或PB，如果在将信号类别信息A及B的双方对应的码元发生概率(上位阶层的码元发生概率)设为P的情况下，关于用于算术编码的码元发生概率PE的算出方法表示为式1。

(式1)

如式1所示，在信号类别信息SE作为A的情况下，码元发生概率运算部104根据上位阶层的码元发生概率P和下位阶层的码元发生概率PA的加权和，算出算术编码用的码元发生概率PE。

在此，factor是用作计算编码概率信息的控制信号的一个例子，是预先被决定的控制参数。factor从0到1的区间选取，在factor为0的情况下，表示对信号类别A和信号类别B，使用共同的码元发生概率P。另一方面，factor为1的情况下，表示使用经常独立的码元发生概率PA或PB。根据该控制参数，使根据信号类别的加权方法成为可能，能进一步实现编码效率的提高。

上述控制参数，另外也可以由编码流来进行传送。即，也可以对用于计算编码概率信息的控制信号进行编码。通过这样做，能够控制对应每个图像的特征的码元发生概率，进一步实现编码效率的提高。

另一方面，在以式1表示的factor中需要小数运算，考虑电路的实现及程序速度等的情况下，优选整数运算或移位运算。在此，对于考虑运算量的PE的计算方法由式2示出。

(式2)

如式2所示，通过将控制参数分为fx及fy，从而不需要小数运算，并能削减运算量。

在上述中，根据信号类别信号SE对分成为2个类别的例子进行说明。即，对1个上位阶层存在2个下位阶层的例子进行说明。对此，进一步，下位阶层的数量即使为3个以上也能够通过式3表示同样的运算。

(式3)

如式3所示，根据信号类别信号SE，取得与被阶层化的条件(A，B，C)对应的码元发生概率(PA，PB，PC)，通过进行式3所示的运算，即使对于3个以上的类别也可以进行同样的运算。

另外，也可以不进行如上述运算，通过对表进行参照，算出用于算术编码的码元发生概率PE。码元发生概率运算部104例如保持着如图7所示的码元发生概率运算表。

码元发生概率运算表是将码元发生概率P、PA及PB、同用于算术编码的码元发生概率PE进行对应的表。码元发生概率运算部104保持着多个的码元发生概率运算表，能够根据控制参数F切换应该参照的表。换言之，多个的码元发生概率运算表与控制参数F的每一个对应。

并且，码元发生概率运算部104按照式4推导出PE。

(式4)

如式4所示，码元发生概率运算部104基于控制参数F、以及取得的码元发生概率P及PA或PB，通过参照码元发生概率运算表，取得用于算术编码的码元发生概率PE。由此，能够抑制运算次数。其次，使用式5对码元发生概率的更新方法的例子进行说明。阶层上下文控制部103按照从二值化部10 1取得的二值信号，对与输入信号SI对应的码元发生概率阶层存储部102所存储的被阶层化的上下文的码元发生概率进行更新。

(式5)

如式5所示，在信号类别信息SE为A的情况下，对被二值化的编码对象二值信息(BIN)，由更新参数fu分别算出上位阶层的码元发生概率P和下位阶层的码元发生概率PA。另外，式5所示的码元发生概率表示作为valMPS＝0的情况的码元发生概率。因此，在式5中，在BIN＝0的情况下，以使码元发生概率P及PA(或PB)都增加的方式来更新值，在BIN＝1的情况下，以使码元发生概率P及PA(或PB)都减少的方式来更新值。

另外，码元发生概率P、PA、PB设为以取从0到1的值的小数所表示的概率。另外，如上所述，既可以如码元发生概率表进行表现，也可以作为从0到65536(16比特)的值来表现。这个情况下，根据表现方法，更新的式子发生变化。但是，用于更新的值如果同样地更新上位阶层的码元发生概率P和下位阶层的码元发生概率PA(或PB)，也可以与式5存在差异。

另一方面，也能够与式2所示相同地对更新参数进行整数运算、移位运算。另外，能够与式3所示相同地对3个以上的类别的进行同样的更新。另外，也能够与式4所示相同地不进行运算而进行表参照。

另外，在对图像数据进行压缩编码的图像编码装置具有本发明的实施方式1所涉及的算术编码部100。图8是本发明的实施例1所涉及的图像编码装置200的结构的一个例子的框图。

图像编码装置200对图像数据进行压缩编码。例如，在图像编码装置200将图像数据按照每个框图作为输入信号而输入。图像编码装置200通过对被输入的输入信号进行变换、量化及可变长编码，从而生成编码信号。

如图8所示，图像编码装置200具有减法器205、变换/量化部210、熵编码部220、反量化/反变换部230、加法运算器235、去块滤波器240、存储器250、帧内预测部260、运动检测部270、运动补偿部280、以及帧内/帧间切换转换器290。

减法器205计算输入信号和预测信号的差分、即、预测误差。

变换/量化部210通过转换空间域的预测误差，从而生成频域的变换系数。例如，变换/量化部210通过对预测误差进行DCT(Discrete CosineTransform：离散余弦变换)变换，生成变换系数。并且，变换/量化部210通过对变换系数进行量化，从而生成量化系数。

熵编码部220通过对量化系数进行可变长编码，从而生成编码信号。还有，熵编码部220对由运动检测部270检测出的运动数据(例如、运动矢量)进行编码，并包含在编码信号而输出。

反量化/反变换部230通过对量化系数进行反量化，从而恢复变换系数。并且，反量化/反变换部230通过对恢复的变换系数进行反变换，从而恢复预测误差。再者，被恢复的预测误差因为由量化所致信息丢失所以与减法器205生成的预测误差不相符。即，被恢复的预测误差包括着量化误差。

加法运算器235通过对被恢复的预测误差和预测信号进行加法运算，从而生成本地解码图像。

去块滤波器240对生成的本地解码图像进行去块滤波处理。

存储器250是用于存储用于动作补偿的参照图像的存储器。具体地说，存储器250存储实施了去块滤波处理的本地解码图像。

帧内预测部260通过进行帧内预测生成预测信号(帧内预测信号)。具体地说，帧内预测部260通过参照加法运算器235所生成的本地解码图像的、编码对象块(输入信号)的周围的图像来进行帧内预测，从而生成帧内预测信号。

运动检测部270对输入信号和存储器250所存储的参照图像之间的运动数据(例如、运动矢量)进行检测。

运动补偿部280通过基于所检测出的运动数据进行运动补偿，从而生成预测信号(帧内预测信号)。

帧内/帧间切换转换器290选择帧内预测信号及帧间预测信号的某一个，并将选择了的信号作为预测信号，输出到减法器205及加法运算器235。

根据以上面的结构，本发明的实施方式1所涉及的图像编码装置200对图像数据进行压缩编码。

另外，在图8中本发明的实施方式1所涉及的算术编码部100还具备熵编码部220。即，算术编码部100将量化系数进行二值化及算术编码作为输入信号SI。还有，信号类别信息SE是表示量化系数的系数位置、图8示出的运动数据、或帧内预测部260使用的帧内预测方向等的信息。

如上所述，根据本发明的实施方式1所涉及的图像编码装置及图像编码方法，在与被编码对象信号的类别建立了关联的上下文被阶层化为上位上下文和下位向上下文阶层化时，使用与上位上下文对应的上位概率信息和与下位上下文对应的下位上下文信息，算出用于算术编码的编码概率信息。并且，基于将编码对象信号二值化的信号、即二值信号，更新上位概率信息和下位概率信息的双方。

由此，因为能够将由上位阶层的概率信息的全体的统计信息、和由下位阶层的概率信息的详细的概率信息一起考虑的概率信息用作编码概率信息，所以能够提高编码效率。总之，因为能够将相当于大的区分的上位概率信息的更新频率抑制得较低，所以能实施与图像数据的特征相适应的算术编码，并能提高编码效率。另外，因为使用相当于小的区分的下位概率信息，所以能提高码元发生概率的预测准确的可能性，并能提高编码效率。

另外，如图8所示，在使用了预测的图像编码装置及图像编码方法中，在应用了本发明的实施方式1所涉及的算术编码的情况下，与预测方法的特征对应的概率信息的预测成为可能，并能够使编码效率进一步提高。

另外，在上述的实施方式中，对于管理概率信息的值的例进行了说明，但也可以使用表来管理概率信息。使用图9以及式6对此时的例子进行说明。图9是表示在本发明的实施方式1变形例的上下文的更新表的一个例子的图。

阶层上下文控制部103例如保持如图9所示的上下文的更新表。并且，阶层上下文控制部103根据式6通过参照上下文的更新表，对与概率信息(码元发生概率)对应的索引进行更新，从而更新概率信息。

另外，式6所示的码元发生概率表示作为valMPS＝0的情况的码元发生概率。另外，假设码元发生概率P、PA及PB分别表示为P＝pStateIdxP、PA＝pStateIdxPA、PB＝pStateIdxPB。

(式6)

作为一个例子，对信号类别信息SE是A、编码的二值信号BIN的码元作为0的情况进行说明。例如，更新前的码元发生概率PA＝pStateIdxPA是在图9中的″8″，P＝pStateIdxP是在图9的″17″的情况下，通过根据式6参照图9示出的表，从而码元发生概率PA被更新为″9″，P被更新为″18″。

这样，通过利用上下文的更新表，从而能够更新概率信息。

另外，在上述的实施方式中，上下文及概率信息的阶层化是对上位和关于下位的2阶段进行了说明，但也可以被阶层化为3等级以上。这个情况，在图3示出的阶层上下文表中，3个以上的上下文与1个类别对应。另外，在由3个以上的概率信息算出编码概率信息的时候，同样能够利用加权和等。或者，也能够对3个以上的上下文通过准备表，能够通过参照表削减运算次数。

(实施方式2)

对于本实施方式的算术解码方法的概要进行说明。本实施方式的算术解码方法，通过对成为解码对象的信号的类别使用具有阶层的信号类别的区分的构造的码元发生概率，从而能够使用同时考虑由上位阶层的码元发生概率的全体的统计信息和由下位阶层的码元发生概率的详细的统计信息的码元发生概率，能够恢复提高了编码效率的信号。

以上是关于本实施方式的算术解码方法的概要的说明。

其次，对于本实施方式的进行算术解码方法的算术解码部的结构进行说明。图10是表示本发明的实施方式2所涉及的算术解码部300结构的一个例子的框图。另外，如后述所示，本发明的实施方式2所涉及的算术解码部300，相当于对被压缩编码的编码图像数据进行解码的图像解码装置的一部分。

如图10所示，算术解码部300具有二值算术解码器301、码元发生概率阶层存储部302、阶层上下文控制部303、码元发生概率运算部304以及多值化部305。算术解码部300通过对作为解码对象的信号的输入流IS进行算术解码，从而将图像数据恢复并输出。另外，算术解码部300输入有表示输入流IS的类别的信号类别信息SE。

输入流IS是编码图像数据的解码对象信号，例如，是表示对图像数据进行压缩编码而生成的量化系数的信号。即，相当于实施方式1所涉及的输入信号SI被算术编码而生成的信号。

信号类别信息SE是编码图像数据的解码对象信号的类别信息的一个例子。具体地说信号类别信息SE是表示输入流IS的类别的信息，更具体地说，是与实施方式1所涉及的信号类别信息SE相同。

二值算术解码器301通过使用解码概率信息对解码对象信号进行算术解码，从而生成二值信号。具体地说，二值算术解码器301通过使用码元发生概率运算部304输出的码元发生概率，对输入流IS进行算术解码，从而生成输出二值信号OBIN。

码元发生概率阶层存储部302是保持码元的多个的发生概率的存储器等。例如，码元发生概率阶层存储部302保持码元发生概率表。码元发生概率表是将上下文和概率信息进行对应的表，例如，是图2所示的表。码元发生概率表详细情况与实施方式1相同。

还有，码元发生概率阶层存储部302，保持阶层上下文表。阶层上下文表是将解码对象信号的类别和上下文进行了对应的表，例如，是图3所示的表。阶层上下文表详细情况与实施方式1相同。

阶层上下文控制部303，决定下位上下文以及上位上下文，该下位上下文是作为与解码对象信号的类别进行了关联的上下文，该上位上下文是与该下位上下文在其他的类别上相关联的上下文(其他的下位上下文)相同。具体地说，阶层上下文控制部303取得的信号类别信息SE，基于取得的信号类别信息SE，通过参照阶层上下文表，来决定与编码对象信号的类别进行关联的上下文，该信号类别信息SE表示输入流IS的类别。此时，阶层上下文控制部303在决定的上下文没被阶层化的情况下，决定1个上下文，在决定了的上下文被阶层化的情况下，决定2个以上的上下文。另外，阶层上下文控制部303也可以保持着阶层上下文表。

进而，阶层上下文控制部303决定与决定了的上下文对应的概率信息。即，阶层上下文控制部303决定上位概率信息和下位概率信息，该上位概率信息与上位上下文对应，该下位概率信息与下位上下文对应。具体地说，阶层上下文控制部303通过参照码元发生概率表，决定是否使用码元发生概率阶层存储部302所存储的哪个码元发生概率。阶层上下文控制部303具体的动作与实施方式1所涉及的阶层上下文控制部103相同。

码元发生概率运算部304从码元发生概率阶层存储部302读出与由阶层上下文控制部303所决定的上下文对应的码元发生概率。并且，码元发生概率运算部304对用于算术解码的码元发生概率进行运算。算出的码元发生概率被输出到二值算术编码器301。码元发生概率运算部304具体的动作与实施方式1所涉及的码元发生概率运算部104相同。

多值化部305通过将由二值算术解码器301所生成的输出二值信号OBIN进行多值化，从而恢复图像数据。另外，多值化式根据信号类别信息SE而决定。

以上，是关于本实施方式的算术编码部300结构的说明。

接着，按照图11所示的流程图对图10示出的算术解码部300进行的算术解码方法进行说明。图11是表示本发明的实施方式2所涉及的算术解码方法的一个例子的流程图。另外，图11表示1个解码对象信号的算术解码。例如，1个解码对象信号表示量化系数的1个值。

如图11所示，在本实施方式的算术解码方法中，首先，阶层上下文控制部303在码元发生概率阶层存储部302所存储的被阶层化的上下文中，决定与解码对象信号(输入流IS)对应的被阶层化的上下文(S210)。在这里的决定方法，与实施方式1所涉及的编码时的上下文决定方法(S120)同样地进行。

接着，码元发生概率运算部304取得由阶层上下文控制部303所决定的上位概率信息和下位概率信息，使用取得的上位概率信息和下位概率信息，算出用于二值信号的算术解码的解码概率信息(S220)。具体地说，码元发生概率运算部304从码元发生概率阶层存储部302读出由阶层上下文控制部303所决定的码元发生概率，并对用于编码的码元发生概率进行计算。另外，码元发生概率的运算的详细情况与实施方式1所涉及的编码时的码元发生概率的运算(S130)同样地进行。

二值算术解码器301通过使用解码概率信息对解码对象信号进行算术解码，从而生成输出二值信号OBIN(S230)。具体地说，二值算术解码器30 1根据码元发生概率运算部304所算出的码元发生概率，通过H.264标准所示的方法进行算术解码。

阶层上下文控制部303基于输出二值信号OBIN，对上位概率信息和下位概率信息进行更新(S240)。具体地说，阶层上下文控制部303根据二值算术解码器301所生成的输出二值信号OBIN，对码元发生概率阶层存储部302所存储的被阶层化的上下文的码元发生概率进行更新。关于更新的方法，与实施方式1所涉及的编码时的被阶层化了的码元发生概率更新手法(S150)同样地进行。

多值化部305通过将输出二值信号OBIN进行多值化，来恢复图像数据(S250)。

通过采取上述的方法能够对提高编码效率的编码信号进行解码。

再者，在对被压缩编码的编码图像数据进行解码的图像解码装置具有本发明的实施方式2所涉及的算术解码部300。图12是本发明的实施例3所涉及的图像编码装置400的结构的一个例子的框图。

图像解码装置400对被压缩编码的编码图像数据进行解码。例如，在图像解码装置400中，按照每个块将编码图像数据作为解码对象信号而输入。图像解码装置400通过对被输入的解码对象信号进行可变长解码、反量化以及反变换，从而恢复图像数据。

如图12所示，图像解码装置400具有熵解码部410、反量化/反变换部420、加法运算器425、去块滤波器430、存储器440、帧内预测部450、运动补偿部460以及帧内/帧间切换转换器470。

熵解码部410通过将输入信号(输入流)进行可变长解码从而恢复量化系数。另外，在此，输入信号(输入流)是解码对象信号，相当于编码图像数据的每块的数据。另外，熵解码部410从输入信号取得运动数据，并将取得的运动数据输出到补偿部460。

反量化/反变换部420通过对由熵解码部410所恢复的量化系数进行反量化，从而恢复变换系数。并且，反量化/反变换部420通过对恢复了的变换系数进行反变换，从而恢复预测误差。

加法运算器425通过对被恢复的预测误差和预测信号进行加法运算，从而生成解码图像。

去块滤波器430对生成的解码图像进行去块滤波处理。被去块滤波处理的解码图像作为解码信号输出。

存储器440是用于存储用于动作补偿的参照图像的存储器。具体地说，存储器440存储实施了去块滤波处理的解码图像。

帧内预测部450通过进行帧内预测生成预测信号(帧内预测信号)。具体地说，帧内预测部450通过参照加法运算器425所生成的解码图像的、解码对象块(输入信号)的周围的图像来进行帧内预测，从而生成帧内预测信号。

运动补偿部460通过基于从熵解码部410所输出的运动数据进行运动补偿，从而生成预测信号(帧间预测信号)。

帧内/帧间切换转换器470选择帧内预测信号及帧间预测信号的某一个，并将选择了的信号作为预测信号，输出到加法运算器425。

根据以上的结构，本发明的实施方式2涉及的图像解码装置400对被压缩编码了的编码图像数据进行解码。

另外，在图12中本发明的实施方式2所涉及的算术编码部300还具备熵编码部410。即，算术解码部300作为输入流IS对执行了预测编码的编码图像数据进行算术解码以及多值化。另外，信号类别信息SE是表示量化系数的位置、运动数据、或帧内预测部450使用的帧内预测方向等的信息。

如上所述，根据本发明的实施方式2所涉及的图像解码装置及图像解码方法，在与被解码对象信号的类别建立了关联的上下文被阶层化为上位上下文和下位向上下文阶层化时，使用与上位上下文对应的上位概率信息和与下位上下文对应的下位上下文信息，算出用于算术解码的解码概率信息。并且，基于将解码对象信号进行算术解码的信号、即二值信号，更新上位概率信息和下位概率信息的双方。

由此，能够对提高编码效率的信号进行正确解码。具体地说，如实施方式1所示，因为能够将由上位阶层的概率信息的全体的统计信息、和由下位阶层的概率信息的详细的概率信息一起考虑的概率信息用作编码概率信息，所以能够提高编码效率。即，因为能够将相当于大的区分的上位概率信息的更新频率抑制得较低，所以能实施与图像数据的特征相适应的算术编码，并能提高编码效率。另外，因为使用相当于小的区分的下位概率信息，所以能提高码元发生概率的预测准确的可能性，并能提高编码效率。这样，本发明的实施方式2所涉及的图像解码装置及图像解码方法能够对提高编码效率的信号进行正确的解码。

(实施方式3)

通过将用于实现在上述的实施例所示的编码方法或解码方法的的结构的程序记录到记录介质，从而可以将上述的实施例所示的处理在独立的计算机系统简单地实施。记录介质可以是磁盘、光盘、磁光盘、IC卡、半导体等，只要能够记录程序就可以。

并且，在此对在上述的实施例所示的编码方法以及解码方法的应用实例以及利用这些应用实例的系统进行说明。

图13是示出实现内容分发服务的内容供给系统ex100的全体构成图。将通信服务的提供区域划分为所希望的大小，在各单元内分别设置有作为固定无线局的基站ex106至ex110。

在该内容供给系统ex100中，计算机ex111、PDA(个人数字助理：personal digital assistant)ex112、摄像机ex113、便携式电话ex114、游戏机ex115等各种机器通过互联网服务提供商ex102和电话网ex104、以及基站ex106～ex110，与互联网ex101上相连接。

然而，内容供给系统ex100并非局限于图13所示的构成，也可以对任意的要素进行组合接续。并且，可以不通过作为固定无线局的基站ex106至ex110，而是各个设备直接与电话网ex104相连接。并且，也可以是各个设备通过近距离无线等而彼此直接连接。

摄像机ex113是数字视频摄像机等能够拍摄运动图像的设备，摄像机ex116是数字摄像机等能够拍摄静态图像以及动态图像的设备。并且，便携式电话ex114可以以GSM(Global System for MobileCommunications：全球移动通讯系统)方式、CDMA(Code DivisionMultiple Access：码分多址)方式、W-CDMA(Wideband-Code DivisionMultiple Access：宽带码分多址)方式、LTE(Long Term Evolution：长期演进)项目、HSPA(High-Speed Packet Access：高速分组接入)的便携式电话，或PHS(Personal Handy-phone System：低功率移动电话系统)等任一个来构成。

在内容供给系统ex100中，摄像机ex113等通过无线基站ex109、电话网ex104与流播放服务器ex103连接，从而进行实况录音分发等。在实况录音分发中，针对用户利用摄像机ex113拍摄的内容(例如音乐实况的影像等)进行在上述的实施例所说明的编码处理，并发送到流播放服务器ex103。另外，流播放服务器ex103针对提出请求的客户端，对被发送的内容数据进行流的分发。作为客户端，包括可以解码上述的被编码处理的数据的计算机ex111、PDAex112、摄像机ex113、便携式电话ex114、以及游戏机ex115等。在接收了被分发的数据的各个设备，对接收的数据进行解码处理并再生。

并且，拍摄的数据的编码处理可以在摄像机ex113进行，也可以在进行数据的发送处理的流播放服务器ex103进行，也可以相互分担进行。同样，被分发的数据的解码处理可以由客户端进行，也可以在流播放服务器ex103进行，也可以相互分担进行。并且，不仅限于摄像机ex113，由摄像机ex116拍摄的静态图像数据以及/或者动态图像数据，也可以通过计算机ex111而被发送到流播放服务器ex103。此时的编码处理可以在摄像机ex116、计算机ex111、流播放服务器ex103的任一个中进行，也可以相互分担进行。

并且，这些编码处理以及解码处理可以在一般的计算机ex111以及各个设备所具有的LSI(Large Scale Integration：大规模集成电路)ex500中处理。LSIex500可以由一个芯片构成，也可以由多个芯片构成。另外，也可以将图像编码用以及图像解码用的软件安装到能够在计算机ex111等读取的某种记录介质(CD-ROM、软盘、硬盘等)中，并利用软件来进行编码处理以及解码处理。而且，在便携式电话ex114是附带有摄像机的情况下，也可以发送该摄像机所获得的运动图像数据。在这种情况下的运动图像数据是由便携式电话ex114所具有的LSIex500进行编码处理后的数据。

并且，流播放服务器ex103是多个服务器或多个计算机，也可以是对数据进行分散地处理、记录、分发的装置。

如以上所述，在内容供给系统ex100中，客户能够端接收并再生被编码的数据。在这样的内容供给系统ex100中，在客户端能够即时地接收并解码由用户发送的信息并且能够再生，这样，即使是没有特殊权利或设备的用户也能够实现个人播放。

在对构成该内容供给系统的各个设备进行编码、解码时，利用上述的实施例所示的图像编码方法或图像解码方法即可。

作为一个例子，以下针对便携式电话ex114进行说明。

图14示是出了利用了在上述的实施例所说明的图像编码方法和图像解码方法的便携式电话ex114的图。便携式电话ex114具有：天线ex601，用于在与无线基站ex110之间进行电波的收发；摄像机部ex603，能够拍摄CCD摄像机等的影像和静止图像；显示部ex602，是用于显示在摄像机部ex603拍摄的影像以及由天线ex601接收的影像等被解码后的数据的液晶显示器等；声音输出部ex608，是由操作键ex604群构成的主体部以及用于输出声音的扬声器等；声音输入部ex605，是用于输入声音的麦克风等；记录介质ex607，用于保存拍摄的运动图像或静止图像的数据、接收的邮件的数据、运动图像的数据或静止图像的数据等被编码或被解码的数据；以及插槽部ex606，用于使记录介质ex607安装到便携式电话ex114。

在记录介质ex607中存储有闪存元件，该闪存元件是EEPROM一种，并且是SD卡等的在塑料壳内的能够进行电改写以及删除的非易失性存储器。

进一步利用图15对便携式电话ex114进行说明。在便携式电话ex114中，针对用于统括控制具有显示部ex602以及操作键ex604的主体部的各个部的主控制部ex711，电源电路部ex710、操作输入控制部ex704、图像编码部ex712、摄像机接口部ex703、LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)控制部ex702、图像解码部ex709、多路复用分离部ex708、记录再生部ex707、调制解调电路部ex706以及声音处理部ex705经由同步总线ex713相互连接。

电源电路部ex710在通过用户的操作而成为通话结束以及电源键成为导通状态下，通过从电池组向各个部提供电力，从而启动带有相机的数字便携式电话ex114，使其成为能够工作的状态。

便携式电话ex114根据由CPU、ROM以及RAM等构成的主控制部ex711的控制，在声音通话模式时，由声音处理部ex705将在声音输入部ex605收集的声音信号转换为数字声音数据，并在调制解调电路部ex706进行扩频Spread Spectrum)处理，在收发信电路部ex701进行数模转换处理以及频率转换处理之后，经由天线ex601发送。并且，便携式电话ex114在声音通话模式时，对在天线ex601接收的接收信号进行放大并进行频率转换处理以及模数转换处理，在调制解调电路部ex706进行扩频处理的逆处理，在由声音处理部ex705转换为模拟声音数据之后，经由声音输出部ex608输出。

并且，在数据通信模式时发送电子邮件的情况下，通过主体部的操作键ex604的操作，被输入的电子邮件的文本数据经由操作输入控制部ex704被发送到主控制部ex711。

在数据通信模式时发送图像数据的情况下，将在摄像机部ex603拍摄的图像数据，经由摄像机接口部ex703提供到图像编码部ex712。并且，在不发送图像数据的情况下，能够将在摄像机部ex603拍摄的图像数据，经由摄像机接口部ex703以及LCD控制部ex702，直接显示在显示部ex602。

在图像编码部ex712的构成中具备本发明所说明的图像编码装置，通过将从摄像机部ex603提供的图像数据，利用被用于在上述的实施例所示的图像编码装置的编码方法进行压缩编码，从而转换为编码图像数据，并发送到多路复用分离部ex708。并且，与此同时，便携式电话ex114将在摄像机部ex603进行拍摄时由声音输入部ex605拾取的声音，经由声音处理部ex705作为数字声音数据发送到多路复用分离部ex708。

多路复用分离部ex708以规定的方式，对从图像编码部ex712提供来的编码图像数据和从声音处理部ex705提供来的声音数据进行多路复用，将通过多路复用而得到的多路复用数据在调制解调电路部ex706进行扩频处理，并在收发信电路部ex701进行数模转换处理以及频率转换处理之后，经由天线ex601发送。

在数据通信模式时接收被链接在主页等的运动图像文件的数据的情况下，将经由天线ex601从无线基站ex110接收的接收数据在调制解调电路部ex706进行扩频处理的逆处理，并将处理后得到的多路复用数据发送到多路复用分离部ex708。

并且，在对经由天线ex601接收的多路复用数据进行解码时，多路复用分离部ex708通过对多路复用数据进行分离，从而分离成图像数据的位流和声音数据的位流，并经由同步总线ex713将该编码图像数据提供到图像解码部ex709，同时将该声音数据提供到声音处理部ex705。

接着，在图像解码部ex709的构成中具有本发明的图像解码装置，通过将图像数据的位流以与上述的实施例所示的编码方法相对应的解码方法进行解码，从而生成再生运动图像数据，并经由LCD控制部ex702提供到显示部ex602，这样，能够显示例如被包含在与主页链接的运动图像文件中的运动图像数据。与此同时，声音处理部ex705将声音数据转换为模拟声音数据之后提供到声音输出部ex608，这样，能够再生例如被包含在与主页链接的运动图像文件中的声音数据。

并且，不仅限于上述系统的例子，最近通过卫星以及地波的数字广播成为话题，在图16所示的数字广播用系统中也至少能够组装上述实施例中的图像编码装置或图像解码装置。具体而言，在广播电台ex201，声音数据、影像数据或将这些数据进行多路复用后的位流通过电波进行通信，或被传送到广播卫星ex202。接收了这些的广播卫星ex202发出用于广播的电波，具有卫星广播接收设备的家庭的天线ex204接收这些电波，电视机(接收机)ex300或机顶盒(STB)ex217等装置对位流进行编码并再生。并且，在阅读器/记录器ex218中也能够被安装有图像解码装置，该阅读器/记录器ex218对在作为记录介质的CD以及DVD等的记录介质ex215、ex216中所记录的图像数据和声音数据被多路复用后的位流进行读取以及解码。在此情况下，被再生的影像信号被显示在监视器ex219。并且，可以考虑到的构成是，在被连接在有线电视的电缆ex203或卫星/地波广播的天线ex204的机顶盒ex217内安装图像解码装置，并在电视机的监视器ex219再生。此时，可以不组装机顶盒，而是将图像解码装置组装到电视机内。并且，在具有天线ex205的车辆ex210，能够从卫星ex202或无线基站接收信号，并在车辆ex210所具有的车辆导航系统ex211等的显示装置上再生运动图像。

并且，在阅读器/记录器ex218中也可以安装在上述的实施例中所示的图像编码装置，该阅读器/记录器ex218对DVD、BD等记录介质ex215中所记录的声音数据、影像数据或将这些数据进行多路复用后的编码位流进行读取、解码，或者将声音数据、影像数据或对这些数据编码，并作为多路复用数据记录到记录介质ex215。在此情况下，被再生的影像信号被显示在监视器ex219。并且，通过记录有编码位流的记录介质ex215，其他的装置以及系统等能够再生影像信号。例如，在其他的再生装置ex212，能够利用被复制了编码位流的记录介质ex214，将影像信号在监视器ex213上再生。

并且，也可以将图像解码装置安装到与有线电视的电缆ex203或卫星/地波广播的天线ex204连接的机顶盒ex217内，并在电视机的监视器ex219上显示。此时，可以不组装机顶盒，而是将图像解码装置组装到电视机内。

图17示出了利用了上述的实施例所说明的图像解码方法以及图像编码方法的电视机(接收机)ex300。电视机ex300包括：调谐器ex301，通过接收上述广播的天线ex204或电缆ex203等获得或者输出影像信息的位流；调制/解调部ex302，解调接收的编码数据，或者为了将生成的编码数据发送到外部而进行调制；以及多路复用/分离部ex303，对解调的影像数据和声音数据进行分离，或者对被编码的影像数据和声音数据进行多路复用。并且，电视机ex300具有信号处理部ex306和输出部ex309，声音信号处理部ex304，所述信号处理部ex306具有分别对声音信号和影像信号进行解码或者对各个信息分别进行编码的声音信号处理部ex304和影像信号处理部ex305；所述输出部ex309具有对被解码的声音信号进行输出的扬声器ex307，以及对被解码的影像信号进行显示的显示器等显示部ex308。而且，电视机ex300具有接口部ex317，该接口部ex317具有接受用户的操作输入的操作输入部ex312等。而且，电视机ex300具有统括控制各个部的控制部ex310，以及向各个部提供电力的电源电路部ex311。接口部ex317除可以具有操作输入部ex312以外，还可以具有与阅读器/记录器ex218等外部设备连接的电桥ex313、用于安装SD卡等记录介质ex216的插槽部ex314、用于与硬盘等外部记录介质连接的驱动器ex315、以及与电话网连接的调制解调器ex316等。并且，记录介质ex216能够通过存储的非易失性/易失性的半导体存储器元件进行信息的电记录。电视机ex300的各个部通过同步总线相互连接。

首先，对电视机ex300通过天线ex204等从外部获得的数据进行解码并再生的构成进行说明。电视机ex300接受来自运程控制器ex220等的用户的操作，并根据具有CPU等的控制部ex310的控制，将在调制/解调部ex302解调的影像数据和声音数据，在多路复用/分离部ex303进行分离。并且，电视机ex300将分离的声音数据在声音信号处理部ex304进行解码，利用上述的实施例中说明的解码方法，将分离的影像数据在影像信号处理部ex305进行解码。解码的声音信号和影像信号分别从输出部ex309被输出到外部。在进行输出时，为了使声音信号和影像信号同步再生，而可以在缓冲器ex318、ex319等暂时蓄积这些信号。并且，电视机ex300可以不从广播等读出被编码的编码位流，而是从磁性/光盘、SD卡等记录介质ex215、ex216中读出被编码的编码位流。以下将要说明的构成是，电视机ex300对声音信号以及影像信号进行编码，并发送到外部或写入到记录介质。电视机ex300接受来自远程控制器ex220等的用户的操作，并根据控制部ex3 10的控制，在声音信号处理部ex304对声音信号进行编码，并利用在上述的实施例中说明的编码方法，在影像信号处理部ex305对影像信号进行编码。被编码的声音信号和影像信号在多路复用/分离部ex303被多路复用，并被输出到外部。在进行多路复用时，为了使声音信号和影像信号同步，而可以将这些信号暂时蓄积到缓冲器ex320、ex321等。另外，关于缓冲器ex313至ex321，可以如图中所示那样具备多个，也可以共享一个以上的缓冲器。而且，除图中所示以外，例如可以在调制/解调部ex302与多路复用/分离部ex303之间等，作为回避系统的上溢和下溢的缓冲部分，可以在缓冲器中蓄积数据。

并且，电视机ex300除具有获得广播以及来自记录介质等的声音数据以及影像数据的构成以外，还可以具有接受麦克风以及摄像机的AV输入的构成，并且也可以对从这些获得的数据进行编码处理。并且，在此虽然对电视机ex300能够进行上述的编码处理、多路复用以及外部输出的构成进行了说明，不过也可以是不进行上述的全部的处理，而仅进行上述的接收、解码处理以及外部输出中的某一个处理。

并且，在阅读器/记录器ex218从记录介质中读出或写入编码位流的情况下，上述的解码处理或编码处理也可以在电视机ex300以及阅读器/记录器ex2 18的某一个中进行，也可以是电视机ex300和阅读器/记录器ex218彼此分担进行。

作为一个例子，图18示出了从光盘进行数据的读取或写入的情况下的信息再生/记录部ex400的构成。信息再生/记录部ex400包括以下将要说明的要素ex401至ex407。光学头ex401将激光照射到作为光盘的记录介质ex215的记录面并写入信息，并且检测来自从记录介质ex215的记录面的反射光并读取信息。调制记录部ex402对被内藏于光学头ex401的半导体激光进行电驱动，并按照记录数据来进行激光的调制。再生解调部ex403对由被内藏于光学头ex401的光电探测器对来自记录面的反射光进行电检测而得到的再生信号进行放大，对被记录在记录介质ex215的信号成分进行分离、解调，并再生必要的信息。缓冲器ex404对用于在记录介质ex215进行记录的信息以及从记录介质ex215再生的信息进行暂时保持。盘式电机ex405使记录介质ex215旋转。伺服控制部ex406在对盘式电机ex405的旋转驱动进行控制的同时，将光学头ex401移动到规定的代码道，进行激光的光点的追踪处理。系统控制部ex407对信息再生/记录部ex400进行整体控制。上述的读出以及写入处理可以通过以下的方法来实现，即：系统控制部ex407利用被保持在缓冲器ex404的各种信息，并且按照需要在进行新的信息的生成以及追加的同时，一边使调制记录部ex402、再生解调部ex403以及伺服控制部ex406协调工作，一边通过光学头ex401来进行信息的记录再生。系统控制部ex407例如以微处理器构成，通过执行读出以及写入的程序来执行这些处理。

以上，以光学头ex401照射激光光点为例进行了说明，不过也可以利用近场光学(near-field optical)来进行高密度的记录。

图19是作为光盘的记录介质ex215的模式图。在记录介质ex215的记录面上，导槽(槽)被形成为螺旋状，在代码道ex230上预先被记录有按照槽的形状的变化示出盘上的绝对位置的地址信息。该地址信息包括用于确定记录块ex231的位置的信息，该记录块ex231是记录数据的单位，进行记录以及再生的装置能够通过信息光道ex230以及读取地址信息，来确定记录块。并且，记录介质ex215包括：数据记录区域ex233、内周区域ex232、以及外周区域ex234。用于记录用户数据的区域为数据记录区域ex233，被配置在数据记录区域ex233的内周或外周的内周区域ex232和外周区域ex234被用于用户数据的记录以外的特殊用途。信息再生/记录部ex400针对这种记录介质ex215的数据记录区域ex233，进行被编码的声音数据、影像数据或对这些数据进行多路复用后的编码数据的读写。

以上以具有一层结构的DVD、BD等光盘为例进行了说明，但并非受此所限，也可以是多层结构的能够在表面以外进行记录的光盘。并且，也可以在盘的同一位置上记录利用了各种不同波长的光的信息，或者从各种角度记录不同的信息的层等，具有进行多维的记录/再生的结构的光盘。

并且，在数字广播用系统ex200，能够在具有天线ex205的车辆ex210从卫星ex202等接收数据，并且能够在车辆ex2 10所具有的车辆导航系统ex211等显示装置再生运动图像。并且，关于车辆导航系统ex211的构成可以考虑到在图17所示的构成中添加GPS接收部，同样也可以考虑到添加计算机ex111以及便携式电话ex114等。并且，上述便携式电话ex114等终端与电视机ex300同样，除可以考虑到是具有编码器以及解码器双方的收发信型终端的形式以外，还可以考虑到是仅具有编码器的发送终端，以及仅具有解码器的接收终端的共三种形式。

这样，在上述的实施例所示的图像编码方法或图像解码方法能够适用于上述的任一个设备以及系统，这样，能够得到在上述的实施例中说明的效果。

并且，本发明并非受上述的实施例所限，在不超过本发明的范围内的各种变形以及修改均是可能的。

(实施方式4)

上述的各个实施例所示的图像编码方法以及装置、图像解码方法以及装置典型的可以以作为集成电路的LSI来实现。作为一个例子，图20示出了被制成一个芯片的LSIex500的构成。LSIex500包括以下将要说明的要素ex501至ex509，各个要素通过总线ex510连接。电源电路部ex505在电源为打开状态的情况下，通过向各个部提供电力，从而启动为能够工作的状态。

例如在进行编码处理的情况下，LSIex500根据具有CPUex502、存储控制器ex503以及流控制器ex504等的控制部ex501的控制，通过AV输入/输出ex509从麦克风ex117以及摄像机ex113等接受AV信号的输入。被输入的AV信号被暂时蓄积到SDRAM等的外部的存储器ex511。根据控制部ex501的控制，蓄积的数据按照处理量以及处理速度被适当地分为多次等，并被发送到信号处理部ex507。信号处理部ex507进行声音信号的编码以及/或影像信号的编码。在此，影像信号的编码处理是在上述的实施例中所说明的编码处理。在信号处理部ex507还根据情况对被编码的声音数据以及被编码的影像数据进行多路复用等处理，从流输入输出ex506输出到外部。该被输出的流被发送向无线基站ex107，或者被写入到记录介质ex215。并且，为在进行多路复用时能够同步进行，而可以将数据暂时蓄积到缓冲器ex508。

并且，例如在进行解码处理的情况下，LSIex500根据控制部ex501的控制，通过流输入输出ex506，经由无线基站ex107得到的编码数据或从记录介质ex215读出而得到的编码数据被暂时蓄积到存储器ex511。根据控制部ex501的控制，蓄积的数据按照处理量以及处理速度被适当地分为多次等，并被发送到信号处理部ex507。信号处理部ex507进行声音数据的解码以及/或影像数据的解码。在此，影像信号的解码处理是在上述的各个实施例中所说明的解码处理。并且，为了使被解码的声音信号和被解码的影像信号同步再生，可以根据情况将各个信号暂时蓄积到缓冲器ex508等。被解码的输出信号恰当地经由存储器ex511等，从便携式电话ex114、游戏机ex115以及电视机ex300等输出。

另外，以上虽然对存储器ex511作为LSIex500的外部构成进行了说明，不过也可以被包括在LSIex500的内部。缓冲器ex508也可以不限于一个，可以具备多个缓冲器。并且，LSIex500可以被制成一个芯片，也可以是多个芯片。

在此，虽然例示了LSI，不过根据集成度的不同，也可以称为IC、系统LSI、超级LSI、极超级LSI。

并且，集成电路化的方法不仅限于LSI，也可以以专用电路或通用处理器来实现。在LSI制造后，也可以利用可编程的FPGA(现场可编程门阵列)或利用能够将LSI内部的电路单元的连接以及设定重新构建的可重装处理器。

进而，根据半导体技术的进步或派生的其他技术，替换LSI的集成电路化的技术出现，当然，也可以使用该技术来进行功能块的集成化。生物技术的适用等也将成为可能。

以上，虽然根据实施例对本发明所涉及的编码方法、编码装置、解码方法以及解码装置进行了说明，不过本发明并非受这些实施例所限。在不超出本发明的主旨的范围内，本领域技术人员所能够想到的将各种变形以该实施例来执行的方式，以及对不同的实施例中的构成要素进行的组合而构成的实施方式均包括在本发明的范围内。

工业实用性

本发明涉及的图像编码方法及图像解码方法，可应用到各种各样的用途，例如，可用于电视、数字视频录像机、汽车导航系统、移动电话、数字照相机、以及数字图像照相机等的高分辨率的信息显示设备和摄像设备。

符号的说明

10，100  算术编码部

11，101  二值化部

12  码元发生概率存储部

13  上下文控制部

14，105  二值算术编码器

102  码元发生概率阶层存储部

103  阶层上下文控制部

104  码元发生概率运算部

200  图像编码装置

205  减法器

210  变换/量化部

220  熵编码部

230，420  反量化/反变换部

235，425  加法运算器

240，430  去块滤波器

250，440  存储器

260，450  帧内预测部

270  运动检测部

280，460  运动补偿部

290，470  帧内/帧间切换转换器

300  算术解码部

301  二值算术解码器

302  码元发生概率阶层存储部

303  阶层上下文控制部

304  码元发生概率运算部

305  多值化部

400  图像解码装置

410  熵解码部

ex100  内容供给系统

ex101  互联网

ex102  互联网服务提供商

ex103  流播放服务器

ex104  电话网

ex106，ex107，ex108，ex109，ex110  无线基站

ex111  计算机

ex112  个人数字助理

ex113，ex116  摄像机

ex114  具有摄像机的数字便携式电话(便携式电话)

ex115  游戏机

ex117  麦克风

ex200  数字广播用系统

ex201  广播电台

ex202  广播卫星(卫星)

ex203  电缆

ex204，ex205，ex601  天线

ex210  车辆

ex211  车辆导航系统(汽车导航)

ex212  再生装置

ex213，ex219  监视器

ex214，ex215，ex216，ex607  记录介质

ex217  机顶盒(STB)

ex218  阅读器/记录器

ex220  远程控制器

ex230  信息光道

ex231  记录块

ex232  内周区域

ex233  数据记录区域

ex234  外周区域

ex300  电视

ex301  调谐器

ex302  调制/解调部

ex303  多路复用/分离部

ex304  声音信号处理部

ex305  图像信号处理部

ex306，ex507  信号处理部

ex307  扬声器

ex308，ex602  显示部

ex309  输出部

ex310，ex501  控制部

ex311，ex505，ex710  电源电路部

ex312  操作输入部

x313  电桥

ex314，ex606  插槽部

ex315  驱动器

ex316  调制解调器

ex317  接口部

ex318，ex319，ex320，ex321，ex404，ex508  缓冲器

ex400  信息再生/记录部

ex401  激光头

ex402  调制记录部

ex403  再生解调部

ex405  盘式电机

ex406  伺服控制部

ex407  系统控制部

ex500  大规模集成电路(LSI)

ex502  中央处理单元(CPU)

ex503  存储器控制器

ex504  流控制器

ex506  流输入输出(I/O)

ex509  AV输入输出(I/O)

ex510  总线

ex603  摄像机部

ex604  操作键

ex605  声音输入部

ex608  声音输出部

ex701  收发信电路部

ex702  LCD控制部(液晶显示控制部)

ex703  摄像机接口部(摄像机I/F部)

ex704  操作输入控制部

ex705  声音处理部

ex706  调制解调电路部

ex707  记录再生部

ex708  多路复用分离部

ex709  图像解码部

ex711  主控制部

ex712  图像编码部

ex713  同步总线

Claims (14)

1.一种图像编码方法，是对图像数据进行压缩编码的图像编码方法，该图像编码方法具有以下步骤：

二值化步骤，通过对所述图像数据的编码对象信号进行二值化，从而生成二值信号；

上下文决定步骤，决定下位上下文和上位上下文，所述下位上下文为与所述编码对象信号的类别建立有关联的上下文，所述上位上下文为所述下位上下文和与其他的类别建立有关联的上下文共同的上位上下文；

概率信息计算步骤，使用上位概率信息和下位概率信息，计算用于所述二值信号的算术编码的编码概率信息，所述上位概率信息与被决定的所述上位上下文对应，所述下位概率信息与所述下位上下文对应；

算术编码步骤，使用所述编码概率信息对所述二值信号进行算术编码；以及

更新步骤，基于所述二值信号，对所述上位概率信息和所述下位概率信息进行更新。

2.如权利要求1所述的图像编码方法，

所述图像编码方法还具有类别信息取得步骤，取得表示所述编码对象信号的类别的类别信息，

在所述上下文决定步骤中，根据所述类别信息，参照将多个类别、该多个类别共同的上位上下文、以及下位上下文对应起来的表，从而决定所述上位概率信息和所述下位概率信息，该下位上下文与所述多个类别的每一个建立有关联。

3.如权利要求1或2所述的图像编码方法，

在所述概率信息计算步骤中，通过进行所述上位概率信息和所述下位概率信息的加权和运算，从而计算所述编码概率信息。

4.如权利要求1至3的任一项所述的图像编码方法，

所述图像编码方法还具有控制信号取得步骤，取得用于计算所述编码概率信息的控制信号，

在所述概率信息计算步骤中，使用所述上位概率信息、所述下位概率信息和所述控制信号来计算所述编码概率信息。

5.如权利要求4所述的图像编码方法，

所述图像编码方法还具有控制信号编码步骤，对所述控制信号进行编码。

6.如权利要求1至5任一项所述的图像编码方法，

所述上位概率信息和所述下位概率信息是表示码元发生概率的值的索引。

7.如权利要求1至5任一项所述的图像编码方法，

所述上位概率信息和所述下位概率信息是码元发生概率的值。

8.一种图像解码方法，是对编码图像数据进行解码的图像解码方法，该图像解码方法具有以下步骤：

上下文决定步骤，决定下位上下文和上位上下文，所述下位上下文为与所述编码图像数据的解码对象信号的类别建立有关联的上下文，所述上位上下文为所述下位上下文和与其他的类别建立有关联的上下文共同的上位上下文；

概率信息计算步骤，使用上位概率信息和下位概率信息，计算用于所述解码对象信号的算术解码的解码概率信息，所述上位概率信息与被决定的所述上位上下文对应，所述下位概率信息与所述下位上下文对应；

算术解码步骤，通过使用所述解码概率信息对所述解码对象信号进行算术解码，从而生成二值信号；

多值化步骤，通过对所述二值信号进行多值化来恢复图像数据；以及

更新步骤，基于所述二值信号，对所述上位概率信息和所述下位概率信息进行更新。

9.一种图像编码装置，是对图像数据进行压缩编码的图像编码装置，该图像编码装置具有：

二值化部，通过将所述图像数据的编码对象信号进行二值化，从而生成二值信号；

上下文控制部，决定下位上下文和上位上下文，所述下位上下文为与所述编码对象信号的类别建立有关联的上下文，所述上位上下文为所述下位上下文和与其他的类别建立有关联的上下文共同的上位上下文；

概率信息计算部，使用上位概率信息和下位概率信息，计算用于所述二值信号的算术编码的编码概率信息，所述上位概率信息与被决定的所述上位上下文对应，所述下位概率信息与所述下位上下文对应；以及

算术编码部，使用所述编码概率信息对所述二值信号进行算术编码，

所述上下文控制部进一步基于所述二值信号对所述上位概率信息和所述下位概率信息进行更新。

10.如权利要求9所述的图像编码装置，

所述图像编码装置作为集成电路而被构成。

11.一种图像解码装置，是对编码图像数据进行解码的图像解码装置，该图像解码装置具有：

上下文控制部，决定下位上下文和上位上下文，所述下位上下文为与所述编码图像数据的解码对象信号的类别建立有关联的上下文，所述上位上下文为所述下位上下文和与其他的类别建立有关联的上下文共同的上位上下文；

概率信息计算部，使用上位概率信息和下位概率信息，计算用于所述解码对象信号的算术解码的解码概率信息，所述上位概率信息与被决定的所述上位上下文对应，所述下位概率信息与所述下位上下文对应；

算术解码部，通过使用所述解码概率信息对所述解码对象信号进行算术解码，从而生成二值信号；以及

多值化部，通过对所述二值信号进行多值化来恢复图像数据，

所述上下文控制部进一步基于所述二值信号对所述上位概率信息和所述下位概率信息进行更新。

12.如权利要求11所述的图像解码装置，

所述图像解码装置作为集成电路而被构成。

13.一种程序，用于使计算机执行权利要求1所述的图像编码方法。

14.一种程序，用于使计算机执行权利要求8所述的图像解码方法。

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