Устройство кодирования динамического изображения, устройство декодирования динамического изображения, способ кодирования динамического изображения, способ декодирования динамического изображения, программа кодирования динамического изображения и программа декодирования динамического изображения

Устройство кодирования динамического изображения, устройство декодирования динамического изображения, способ кодирования динамического изображения, способ декодирования динамического изображения, программа кодирования динамического изображения и программа декодирования динамического изображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к кодированию и декодированию данных движущегося изображения.

Предшествующий уровень техники

Технология кодирования со сжатием традиционно используется для эффективного переноса и накопления данных изображения. В частности, системы MPEG 1-4 и H.261 - H.264 широко используются для данных движущегося изображения. При кодировании движущегося изображения для сокращения объема данных иногда применяют способ формирования сигнала прогнозирования конечного изображения, подлежащего кодированию, посредством других изображений, которые соседствуют друг с другом на временной шкале, кодируя разность между конечным изображением и сигналом прогнозирования (см., например, следующий патентный источник 1). Этот способ называется "межкадровым кодированием".

В H.264, например, устройство кодирования делит один кадр изображения на блочные области, каждая из которых состоит из 16×16 пикселей, и осуществляет обработку кодирования изображения для каждого блока в отдельности. При межкадровом кодировании прогнозирование движения осуществляется на конечном блоке изображения, подлежащего кодированию, на основании опорного изображения другого кадра, который был закодирован, а затем декодирован, благодаря чему формируется сигнал прогнозирования. Затем получают значение разности между конечным блоком и сигналом прогнозирования и осуществляют обработку дискретного косинусного преобразования и квантования для получения кодированных данных.

С другой стороны, квантованный коэффициент преобразования подвергают обратному квантованию с последующим инвертированием, в результате чего генерируется воспроизводимый коэффициент преобразования. Затем сигнал прогнозирования суммируют с воспроизводимым коэффициентом преобразования и декодируют воспроизводимое изображение. Декодированное воспроизводимое изображение временно хранится в качестве опорного изображения для использования при кодировании и декодировании следующего изображения.

Кроме того, в уровень техники могут входить следующие технологии. Движущееся изображение образовано непрерывно размещающимся "кадром", который представляет собой одно неподвижное изображение. Величина амплитуды пространственно-частотных компонентов (именуемая ниже "пространственно-частотно-амплитудной характеристикой") указывает контрастность изображения и, таким образом, используется при оценке качества движущегося изображения.

Если в течение короткого периода времени в движущемся изображении происходит сильное изменение контрастности изображения, может иметь место мерцание. Кроме того, поскольку человеческий глаз чувствителен к контрастности, контрастность важна при оценке качества движущегося изображения.

В некоторых движущихся изображениях, в общем случае, контрастность изображения изменяется с течением времени. Наилучшим примером таких движущихся изображений и т.п. является изображение, контрастность которого постепенно увеличивается или уменьшается, когда смена сцен требует долгого времени.

Даже в случае изображения, в котором контрастность каждого кадра низка, при отображении пламени в качестве движущегося изображения, в котором кадры размешены непрерывно, пользователь, наблюдающий это движущееся изображение, может испытывать явление оптического обмана, когда движущееся изображение кажется четким движущимся изображением, контрастность которого выше, чем у неподвижного изображения, что описано в непатентном источнике 1. Это явление оптического обмана называется "явлением увеличения резкости при движении".

В упомянутом непатентном источнике 1 объясняется экспериментальный результат, в котором согласно этому явлению увеличения резкости при движении, даже при периодическом использовании фильтров в исходном изображении для вставки кадров, в которых полосы пространственной частоты или значения контрастности изменены, движущееся изображение воспринимается как высококачественное в результате оценки движущегося изображения посредством исходного изображения, когда исходное изображение наблюдается в качестве движущегося изображения.

С другой стороны, технология кодирования со сжатием используется для эффективного переноса и накопления данных движущегося изображения. Системы MPEG 1-4 и ITU (International Telecommunication Union) H.261 - H.264 широко используются для движущихся изображений. При кодировании движущегося изображения, сигнал прогнозирования конечного изображения, подлежащего кодированию, формируется посредством других изображений, которые соседствуют друг с другом на временной шкале, и разность между конечным изображением и сигналом прогнозирования кодируется для сокращения объема данных. Этот способ называется «межкадровым кодированием».

Устройство кодирования для осуществления обработки, заданной в ITU H.264, делит один кадр изображения на блочные области, каждая из которых состоит из 16×16 пикселей, и осуществляет обработку кодирования на изображении для каждого блока в отдельности. При межкадровом кодировании с прогнозированием это устройство кодирования осуществляет прогнозирование движения на конечном блоке изображения, подлежащего кодированию, на основании опорного изображения другого кадра, который был закодирован, а затем декодирован, и таким образом формирует сигнал прогнозирования. Затем устройство кодирования получает значение разности между конечным блоком и сигналом прогнозирования, осуществляет обработку дискретного косинусного преобразования и квантования на этом значении разности и создает кодированные данные как квантованный коэффициент преобразования на основании этого значения разности.

Затем устройство кодирования осуществляет обратное квантование с последующим инвертированием на квантованном коэффициенте преобразования для генерации воспроизводимого коэффициента преобразования (значения разности). Затем устройство кодирования суммирует сигнал прогнозирования с воспроизводимым коэффициентом преобразования для декодирования воспроизводимого изображения. Декодированное воспроизводимое изображение временно хранится в качестве опорного изображения для использования при кодировании и декодировании следующего изображения.

При таком кодировании со сжатием движущегося изображения применительно к движущемуся изображению, в котором пространственно-частотно-амплитудная характеристика каждого изображения и контрастность в целом являются низкими, коэффициент преобразования (значение разности) мал, что позволяет сократить объем данных, подлежащих кодированию. По этой причине, при кодировании движущегося изображения, которое содержит изображение, имеющее размытость или низкую контрастность изображения, в котором предполагается эффект увеличения резкости при движении, ожидается высокая эффективность кодирования.

[Патентный источник 1] Выложенная патентная заявка Японии № H10-136371

[Непатентный источник 1] Tekeuchi, T. & De Valois, K.K. (2005) Sharpening image motion based on spatio-temporal characteristics of Human vision. (Сан-Хосе, США), URL: http://www.brl.ntt.co.jp/people/takeuchi/takeuchi-EI2005.pdf, <поиск осуществлен 2 июня 2005 г.>.

Однако в вышеописанной традиционной технологии кодирования/декодирования изображения движущееся изображение невозможно сжимать эффективно, если в движущемся изображении существуют изображения, имеющие разные полосы сигнала. Например, движущееся изображение, в котором существуют изображения, имеющие разные полосы сигнала, иногда формируется при захвате изображения, осуществляемом бытовой видеокамерой. Дело в том, что полосы соседних изображений флуктуируют, поскольку фокус автоматически настраивается за счет функции автофокусировки камеры в ходе захвата изображения, из-за чего изображение, имеющее большую ширину полосы сигнала, и изображение, имеющее малую ширину полосы сигнала, записываются рядом друг с другом.

В этом случае, когда устройство кодирования прогнозирует первое изображение, имеющее малую ширину полосы сигнала, со ссылкой на второе изображение, имеющее большую ширину полосы сигнала, высокочастотные компоненты, содержащиеся во втором изображении, содержатся в дифференциальном сигнале первого изображения. Поэтому возникает проблема, состоящая в том, что сигнал прогнозирования становится сигналом, полоса которого шире, чем для первого изображения, из-за чего возрастает объем информации и снижается степень сжатия.

Кроме того, другая проблема состоит в том, что согласно традиционному способу кодирования/декодирования движущегося изображения движущееся изображение невозможно сжимать эффективно, если оно имеет изображения, сильно отличающиеся по контрастности, т.е. пространственно-частотно-амплитудной характеристике. Когда первое изображение, имеющее низкую пространственно-частотно-амплитудную характеристику, прогнозируется со ссылкой на второе изображение, имеющее высокую пространственно-частотно-амплитудную характеристику, затрудняется поиск цели прогнозирования, или разность между пространственно-частотно-амплитудными характеристиками, содержащаяся во втором изображении, будет содержаться в дифференциальных сигналах первого изображения, из-за чего возрастает объем информации и снижается степень сжатия. Кроме того, когда третье изображение, имеющее высокую пространственно-частотно-амплитудную характеристику, прогнозируется со ссылкой на первое изображение, имеющее низкую пространственно-частотно-амплитудную характеристику, аналогично, затрудняется поиск цели прогнозирования, или разность между пространственно-частотно-амплитудными характеристиками, содержащаяся в третьем изображении, будет необходима как дифференциальный сигнал, в результате чего и в этом случае возникает проблема возрастания объема информации и снижения степени сжатия.

Сущность изобретения

Для решения вышеописанных проблем задачей настоящего изобретения является эффективное сжатие движущегося изображения при кодировании/декодировании движущегося изображения.

Устройство кодирования движущегося изображения, отвечающее настоящему изобретению, имеет средство ввода для ввода конечного изображения, подлежащего кодированию, из совокупности изображений, составляющих движущееся изображение; средство хранения для хранения опорного изображения, которое используется для генерации сигнала прогнозирования для конечного изображения; средство анализа частотной характеристики для измерения частотной характеристики конечного изображения и частотной характеристики опорного изображения и генерации информации, относящейся к частотной характеристике, которая представляет частотную характеристику конечного изображения и частотную характеристику опорного изображения; средство генерации сигнала прогнозирования для генерации сигнала прогнозирования, чтобы сигнал соответствовал частотной характеристике конечного изображения, из опорного изображения, на основании информации, относящейся к частотной характеристике; разностное средство для получения разности между конечным изображением и сигналом прогнозирования для генерации дифференциального сигнала; средство кодирования для кодирования дифференциального сигнала для генерации кодированного дифференциального сигнала; средство декодирования для декодирования кодированного дифференциального сигнала для генерации декодированного дифференциального сигнала; средство суммирования для суммирования сигнала прогнозирования с декодированным дифференциальным сигналом для генерации воспроизводимого изображения, причем средство суммирования подключается на последней стадии своей работы к средству хранения, где хранится воспроизводимое изображение; и средство вывода для вывода, по меньшей мере, кодированного дифференциального сигнала и информации, относящейся к частотной характеристике.

В устройстве кодирования движущегося изображения, отвечающем настоящему изобретению, предпочтительно, средство генерации сигнала прогнозирования выводит способ генерации сигнала прогнозирования, соответствующий информации, относящейся к частотной характеристике, для генерации сигнала прогнозирования из опорного изображения, и информация, относящаяся к частотной характеристике, содержит информацию о способе генерации сигнала прогнозирования.

В устройстве кодирования движущегося изображения, отвечающем настоящему изобретению, предпочтительно, средство генерации сигнала прогнозирования выбирает из, по меньшей мере, двух типов способов генерации сигнала прогнозирования способ генерации сигнала прогнозирования, соответствующий информации, относящейся к частотной характеристике, для генерации сигнала прогнозирования из опорного изображения, и информация, относящаяся к частотной характеристике, содержит информацию о способе генерации сигнала прогнозирования.

Предпочтительно, чтобы устройство кодирования движущегося изображения, отвечающее настоящему изобретению, дополнительно имело средство памяти для хранения информации частотной характеристики, которая измеряется при декодировании опорного изображения, и чтобы средство генерации сигнала прогнозирования генерировало сигнал прогнозирования на основании информации частотной характеристики, хранящейся в средстве памяти.

Устройство декодирования движущегося изображения, отвечающее настоящему изобретению, имеет средство ввода для ввода сжатых данных, которые содержит кодированный дифференциальный сигнал, полученный путем кодирования с прогнозированием движущегося изображения, и информацию, относящуюся к частотной характеристике; средство декодирования для декодирования кодированного дифференциального сигнала для генерации декодированного дифференциального сигнала; средство генерации сигнала прогнозирования для генерации сигнала прогнозирования для декодированного дифференциального сигнала; средство суммирования для суммирования сигнала прогнозирования с декодированным дифференциальным сигналом для генерации воспроизводимого изображения; и средство хранения для хранения опорного изображения, которое используется для генерации сигнала прогнозирования, в котором информация, относящаяся к частотной характеристике, представляет частотную характеристику воспроизводимого изображения и частотную характеристику опорного изображения, и средство генерации сигнала прогнозирования генерирует сигнал прогнозирования, чтобы сигнал соответствовал частотной характеристике конечного изображения, подлежащего декодированию, из опорного изображения на основании информации, относящейся к частотной характеристике.

В устройстве декодирования движущегося изображения, отвечающем настоящему изобретению, предпочтительно, информация, относящаяся к частотной характеристике, содержит информацию, относящуюся к генерации сигнала прогнозирования, которая связана со способом генерации сигнала прогнозирования, и средство генерации сигнала прогнозирования генерирует сигнал прогнозирования из опорного изображения на основании информации, относящейся к генерации сигнала прогнозирования.

В устройстве декодирования движущегося изображения, отвечающем настоящему изобретению, предпочтительно, информация, относящаяся к частотной характеристике, содержит информацию, относящуюся к генерации сигнала прогнозирования, которая связана со способом генерации сигнала прогнозирования, и средство генерации сигнала прогнозирования выбирает из, по меньшей мере, двух типов способов генерации сигнала прогнозирования способ генерации сигнала прогнозирования на основании информации, относящейся к генерации сигнала прогнозирования, и генерирует сигнал прогнозирования из опорного изображения.

В устройстве декодирования движущегося изображения, отвечающем настоящему изобретению, предпочтительно, информация, относящаяся к частотной характеристике, содержит информацию, относящуюся к генерации сигнала прогнозирования, которая связана со способом генерации сигнала прогнозирования, и средство генерации сигнала прогнозирования выбирает из, по меньшей мере, двух типов способов генерации сигнала прогнозирования, которые подготовлены заранее, способ генерации сигнала прогнозирования на основании информации, относящейся к генерации сигнала прогнозирования, и генерирует сигнал прогнозирования из опорного изображения.

Предпочтительно, чтобы устройство декодирования движущегося изображения, отвечающее настоящему изобретению, дополнительно имело средство памяти для хранения информации частотной характеристики, которая измеряется при декодировании опорного изображения, и чтобы средство генерации сигнала прогнозирования генерировало сигнал прогнозирования на основании информации частотной характеристики, хранящейся в средстве памяти.

Способ кодирования движущегося изображения, отвечающий настоящему изобретению, имеет этап ввода, на котором вводят конечное изображение, подлежащее кодированию, из совокупности изображений, составляющих движущееся изображение; этап сохранения, на котором сохраняют в средстве хранения опорное изображение, которое используется для генерации сигнала прогнозирования для конечного изображения; этап анализа частотной характеристики, на котором измеряют частотную характеристику конечного изображения и частотную характеристику опорного изображения и генерируют информацию, относящуюся к частотной характеристике, которая представляет частотную характеристику конечного изображения и частотную характеристику опорного изображения; этап генерации сигнала прогнозирования, на котором генерируют сигнал прогнозирования, чтобы сигнал соответствовал частотной характеристике конечного изображения из опорного изображения на основании информации, относящейся к частотной характеристике; разностный этап, на котором получают разность между конечным изображением и сигналом прогнозирования для генерации дифференциального сигнала; этап кодирования, на котором кодируют дифференциальный сигнал для генерации кодированного дифференциального сигнала; этап декодирования, на котором декодируют кодированный дифференциальный сигнал для генерации декодированного дифференциального сигнала; этап суммирования, на котором суммируют сигнал прогнозирования с декодированным дифференциальным сигналом для генерации воспроизводимого изображения, причем на этапе суммирования обращаются на его последней стадии к средству хранения, где хранится воспроизводимое изображение; и этап вывода, на котором выводят, по меньшей мере, кодированный дифференциальный сигнал и информацию, относящуюся к частотной характеристике.

Способ декодирования движущегося изображения, отвечающий настоящему изобретению, имеет этап ввода, на котором вводят сжатые данные, которые содержит кодированный дифференциальный сигнал, полученный путем кодирования с прогнозированием движущегося изображения, и информацию, относящуюся к частотной характеристике; этап декодирования, на котором декодируют кодированный дифференциальный сигнал для генерации декодированного дифференциального сигнала; этап генерации сигнала прогнозирования, на котором генерируют сигнал прогнозирования для декодированного дифференциального сигнала; этап суммирования, на котором суммируют сигнал прогнозирования с декодированным дифференциальным сигналом для генерации воспроизводимого изображения; и этап сохранения, на котором сохраняют в средстве хранения опорное изображение, которое используется для генерации сигнала прогнозирования, в котором информация, относящаяся к частотной характеристике, представляет частотную характеристику воспроизводимого изображения и частотную характеристику опорного изображения, и на этапе генерации сигнала прогнозирования сигнал прогнозирования генерируют так, чтобы сигнал соответствовал частотной характеристике конечного изображения, подлежащего декодированию, из опорного изображения на основании информации, относящейся к частотной характеристике.

Программа кодирования движущегося изображения, отвечающая настоящему изобретению, предписывает компьютеру выполнять обработку ввода для ввода конечного изображения, подлежащего кодированию, из совокупности изображений, составляющих движущееся изображение; обработку сохранения для сохранения в средстве хранения опорного изображения, которое используется для генерации сигнала прогнозирования для конечного изображения; обработку анализа частотной характеристики для измерения частотной характеристики конечного изображения и частотной характеристики опорного изображения и генерации информации, относящейся к частотной характеристике, которая представляет частотную характеристику конечного изображения и частотную характеристику опорного изображения; обработку генерации сигнала прогнозирования для генерации сигнала прогнозирования, чтобы сигнал соответствовал частотной характеристике конечного изображения, из опорного изображения на основании информации, относящейся к частотной характеристике; разностную обработку для получения разности между конечным изображением и сигналом прогнозирования для генерации дифференциального сигнала; обработку кодирования для кодирования дифференциального сигнала для генерации кодированного дифференциального сигнала; обработку декодирования для декодирования кодированного дифференциального сигнала для генерации декодированного дифференциального сигнала; обработку суммирования для суммирования сигнала прогнозирования с декодированным дифференциальным сигналом для генерации воспроизводимого изображения, причем обработка суммирования обращается на своей последней стадии к средству хранения, где хранится воспроизводимое изображение; и обработку вывода для вывода, по меньшей мере, кодированного дифференциального сигнала и информации, относящейся к частотной характеристике.

Программа декодирования движущегося изображения, отвечающая настоящему изобретению, предписывает компьютеру выполнять обработку ввода для ввода сжатых данных, которые содержит кодированный дифференциальный сигнал, полученный путем кодирования с прогнозированием движущегося изображения, и информацию, относящуюся к частотной характеристике; обработку декодирования для декодирования кодированного дифференциального сигнала для генерации декодированного дифференциального сигнала; обработку генерации сигнала прогнозирования для генерации сигнала прогнозирования для декодированного дифференциального сигнала; обработку суммирования для суммирования сигнала прогнозирования с декодированным дифференциальным сигналом для генерации воспроизводимого изображения; и обработку сохранения для сохранения в средстве хранения опорного изображения, которое используется для генерации сигнала прогнозирования, в котором информация, относящаяся к частотной характеристике, представляет частотную характеристику воспроизводимого изображения и частотную характеристику опорного изображения, и при обработке генерации сигнала прогнозирования сигнал прогнозирования генерируется так, чтобы сигнал соответствовал частотной характеристике конечного изображения, подлежащего декодированию, из опорного изображения на основании информации, относящейся к частотной характеристике.

Устройство кодирования движущегося изображения, отвечающее настоящему изобретению, имеет средство ввода для ввода конечного изображения, подлежащего кодированию, из совокупности изображений, составляющих движущееся изображение; средство хранения для хранения опорного изображения, которое используется для генерации сигнала прогнозирования для конечного изображения; средство анализа полосы для измерения полосы конечного изображения и полосы опорного изображения, и генерации информации, относящейся к полосе, которая представляет полосу конечного изображения и полосу опорного изображения; средство генерации сигнала прогнозирования для генерации сигнала прогнозирования, чтобы сигнал соответствовал полосе конечного изображения, из опорного изображения, на основании информации, относящейся к полосе; разностное средство для получения разности между конечным изображением и сигналом прогнозирования для генерации дифференциального сигнала; средство кодирования для кодирования дифференциального сигнала для генерации кодированного дифференциального сигнала; средство декодирования для декодирования кодированного дифференциального сигнала для генерации декодированного дифференциального сигнала; средство суммирования для суммирования сигнала прогнозирования с декодированным дифференциальным сигналом для генерации воспроизводимого изображения, причем средство суммирования подключается на последней стадии своей работы, к средству хранения, где хранится воспроизводимое изображение; и средство вывода для вывода, по меньшей мере, кодированного дифференциального сигнала и информации, относящейся к полосе.

В устройстве кодирования движущегося изображения, отвечающем настоящему изобретению, средство генерации сигнала прогнозирования может выводить способ генерации сигнала прогнозирования в соответствии с информацией, относящейся к полосе, для генерации сигнала прогнозирования из опорного изображения, и информация, относящаяся к полосе, может содержать информацию о способе генерации сигнала прогнозирования (например, коэффициент фильтра, который используется для генерации сигнала прогнозирования).

В устройстве кодирования движущегося изображения, отвечающем настоящему изобретению, средство генерации сигнала прогнозирования может выбирать из, по меньшей мере, двух типов способов генерации сигнала прогнозирования способ генерации сигнала прогнозирования в соответствии с информацией, относящейся к полосе, для генерации сигнала прогнозирования из опорного изображения, и информация, относящаяся к полосе, может содержать информацию о способе генерации сигнала прогнозирования (например, идентификатор выбранного оптимального способа генерации).

Устройство декодирования движущегося изображения, отвечающее настоящему изобретению, имеет средство ввода для ввода сжатых данных, которые содержит кодированный дифференциальный сигнал, полученный путем кодирования с прогнозированием движущегося изображения, и информацию, относящуюся к полосе; средство декодирования для декодирования кодированного дифференциального сигнала для генерации декодированного дифференциального сигнала; средство генерации сигнала прогнозирования для генерации сигнала прогнозирования для декодированного дифференциального сигнала; средство суммирования для суммирования сигнала прогнозирования с декодированным дифференциальным сигналом для генерации воспроизводимого изображения; и средство хранения для хранения опорного изображения, которое используется для генерации сигнала прогнозирования, в котором информация, относящаяся к полосе, представляет полосу воспроизводимого изображения и полосу опорного изображения, и средство генерации сигнала прогнозирования генерирует сигнал прогнозирования так, чтобы сигнал соответствовал полосе конечного изображения, подлежащего декодированию, из опорного изображения, на основании информации, относящейся к полосе.

В устройстве декодирования движущегося изображения, отвечающем настоящему изобретению, информация, относящаяся к полосе, может содержать информацию, относящуюся к генерации сигнала прогнозирования, которая связана со способом генерации сигнала прогнозирования, и средство генерации сигнала прогнозирования может генерировать сигнал прогнозирования из опорного изображения на основании информации, относящейся к генерации сигнала прогнозирования.

В устройстве декодирования движущегося изображения, отвечающем настоящему изобретению, информация, относящаяся к полосе, может содержать информацию, относящуюся к генерации сигнала прогнозирования, которая связана со способом генерации сигнала прогнозирования, и средство генерации сигнала прогнозирования может выбирать из, по меньшей мере, двух типов способов генерации сигнала прогнозирования способ генерации сигнала прогнозирования на основании информации, относящейся к генерации сигнала прогнозирования, и генерировать сигнал прогнозирования из опорного изображения.

Способ кодирования движущегося изображения, отвечающий настоящему изобретению, имеет этап ввода, на котором вводят конечное изображение, подлежащее кодированию, из совокупности изображений, составляющих движущееся изображение; этап сохранения, на котором сохраняют в средстве хранения опорное изображение, которое используется для генерации сигнала прогнозирования для конечного изображения; этап анализа полосы, на котором измеряют полосу конечного изображения и полосу опорного изображения, и генерируют информацию, относящуюся к полосе, которая представляет полосу конечного изображения и полосу опорного изображения; этап генерации сигнала прогнозирования, на котором генерируют сигнал прогнозирования, чтобы сигнал соответствовал полосе конечного изображения, из опорного изображения, на основании информации, относящейся к полосе; разностный этап, на котором получают разность между конечным изображением и сигналом прогнозирования для генерации дифференциального сигнала; этап кодирования, на котором кодируют дифференциальный сигнал для генерации кодированного дифференциального сигнала; этап декодирования, на котором декодируют кодированный дифференциальный сигнал для генерации декодированного дифференциального сигнала; этап суммирования, на котором суммируют сигнал прогнозирования с декодированным дифференциальным сигналом для генерации воспроизводимого изображения; этап сохранения, на котором сохраняют воспроизводимое изображение в средстве хранения; и этап вывода, на котором выводят, по меньшей мере, кодированный дифференциальный сигнал и информацию, относящуюся к полосе.

Способ декодирования движущегося изображения, отвечающий настоящему изобретению, имеет этап ввода, на котором вводят сжатые данные, которые содержит кодированный дифференциальный сигнал, полученный путем кодирования с прогнозированием движущегося изображения, и информацию, относящуюся к полосе; этап декодирования, на котором декодируют кодированный дифференциальный сигнал для генерации декодированного дифференциального сигнала; этап генерации сигнала прогнозирования, на котором генерируют сигнал прогнозирования для декодированного дифференциального сигнала; этап суммирования, на котором суммируют сигнал прогнозирования с декодированным дифференциальным сигналом для генерации воспроизводимого изображения; и этап сохранения, на котором сохраняют в средстве хранения опорное изображение, которое используется для генерации сигнала прогнозирования, в котором информация, относящаяся к полосе, представляет полосу воспроизводимого изображения и полосу опорного изображения, и на этапе генерации сигнала прогнозирования сигнал прогнозирования генерируют так, чтобы сигнал соответствовал полосе конечного изображения, подлежащего декодированию, из опорного изображения на основании информации, относящейся к полосе.

Программа кодирования движущегося изображения, отвечающая настоящему изобретению, предписывает компьютеру выполнять обработку ввода для ввода конечного изображения, подлежащего кодированию, из совокупности изображений, составляющих движущееся изображение; обработку сохранения для сохранения в средстве хранения опорного изображения, которое используется для генерации сигнала прогнозирования для конечного изображения; обработку анализа полосы для измерения полосы конечного изображения и полосы опорного изображения и генерации информации, относящейся к полосе, которая представляет полосу конечного изображения и полосу опорного изображения; обработку генерации сигнала прогнозирования для генерации сигнала прогнозирования, чтобы сигнал соответствовал полосе конечного изображения, из опорного изображения на основании информации, относящейся к полосе; разностную обработку для получения разности между конечным изображением и сигналом прогнозирования для генерации дифференциального сигнала; обработку кодирования для кодирования дифференциального сигнала для генерации кодированного дифференциального сигнала; обработку декодирования для декодирования кодированного дифференциального сигнала для генерации декодированного дифференциального сигнала; обработку суммирования для суммирования сигнала прогнозирования с декодированным дифференциальным сигналом для генерации воспроизводимого изображения; обработку сохранения для сохранения воспроизводимого изображения в средстве хранения; и обработку вывода для вывода, по меньшей мере, кодированного дифференциального сигнала и информации, относящейся к полосе.

Программа декодирования движущегося изображения, отвечающая настоящему изобретению, предписывает компьютеру выполнять обработку ввода для ввода сжатых данных, которые содержит кодированный дифференциальный сигнал, полученный путем кодирования с прогнозированием движущегося изображения, и информацию, относящуюся к полосе; обработку декодирования для декодирования кодированного дифференциального сигнала для генерации декодированного дифференциального сигнала; обработку генерации сигнала прогнозирования для генерации сигнала прогнозирования для декодированного дифференциального сигнала; обработку суммирования для суммирования сигнала прогнозирования с декодированным дифференциальным сигналом для генерации воспроизводимого изображения; и обработку сохранения для сохранения в средстве хранения опорного изображения, которое используется для генерации сигнала прогнозирования, в котором информация, относящаяся к полосе, представляет полосу воспроизводимого изображения и полосу опорного изображения, и при обработке генерации сигнала прогнозирования сигнал прогнозирования генерируется так, чтобы сигнал соответствовал полосе конечного изображения, подлежащего декодированию, из опорного изображения на основании информации, относящейся к полосе.

Согласно настоящему изобретению сигнал прогнозирования для конечного изображения генерируется из опорного изображения в соответствии с полосой конечного изображения, в результате чего полоса конечного изображения и полоса сигнала прогнозирования оказываются практически равны друг другу. Соответственно, предотвращается сдвиг высокочастотного компонента опорного изображения к сигналу прогнозирования, что позволяет реализовать высокоэффективное сжатие движущегося изображения, в котором существуют изображения, имеющие разные полосы сигнала. Настоящее изобретение эффективно, в частности, когда движущееся изображение представляет собой изображение, в котором опорное изображение имеет широкую полосу сигнала и конечное изображение имеет узкую полосу сигнала.

Для решения вышеозначенных проблем устройство кодирования движущегося изображения, отвечающее настоящему изобретению, имеет средство ввода для ввода конечного изображения, подлежащего кодированию, из совокупности изображений, составляющих движущееся изображение; средство хранения для хранения опорного изображения, которое используется для генерации сигнала прогнозирования для конечного изображения, введенного средством ввода; средство анализа пространственно-частотно-амплитудной характеристики для генерации информации, относящейся к пространственно-частотно-амплитудной характеристике, для регулировки разности между амплитудой пространственно-частотного компонента конечного изображения, введенного средством ввода, и амплитудой пространственно-частотного компонента опорного изображения, сохраненного в средстве хранения, на основании амплитуды пространственно-частотного компонента конечн