Устройство, способ и программа для прогнозирующего кодирования изображений, устройство, способ и программа для прогнозирующего декодирования изображений и система и способ кодирования/декодирования

Устройство, способ и программа для прогнозирующего кодирования изображений, устройство, способ и программа для прогнозирующего декодирования изображений и система и способ кодирования/декодирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству, способу и программе прогнозирующего кодирования изображений, устройству, способу и программе прогнозирующего декодирования изображений и системе и способу кодирования/декодирования, а более конкретно к прогнозирующему кодированию/декодированию изображений, сопровождаемому внутренним прогнозированием.

Уровень техники

Чтобы эффективно выполнять передачу и накопление данных неподвижных изображений или данных движущихся изображений, используется технология кодирования со сжатием. В случае движущихся изображений широко используются такие способы, как MPEG1-4 или H.261-H.264.

Эти способы кодирования выполняют процесс кодирования/декодирования после разделения изображения, которое должно кодироваться, на множество блоков. В MPEG4 или H.264, чтобы дополнительно повышать эффективность кодирования относительно внутреннего прогнозирующего кодирования, сигнал прогнозирования формируется с использованием сигнала уже восстановленных изображений (который получается посредством распаковки данных сжатых изображений), который является смежным с рассматриваемым блоком в идентичном кадре, и кодируется остаточный сигнал, полученный посредством вычитания сигнала прогнозирования из сигнала изображений рассматриваемого блока. При взаимном прогнозирующем кодировании сигнал прогнозирования формируется посредством выполнения коррекции движения в отношении сигнала уже восстановленных изображений, который является смежным с рассматриваемым блоком, в другом кадре из рассматриваемого блока, и остаточный сигнал, полученный посредством вычитания сигнала прогнозирования из сигнала изображений рассматриваемого блока, кодируется.

В частности, внутреннее прогнозирующее кодирование H.264 задействует способ формирования сигнала прогнозирования посредством экстраполяции значения уже восстановленного пиксела, который является смежным с рассматриваемым блоком, который должен кодироваться, в предварительно определенном направлении. Фиг.15 является принципиальной схемой, иллюстрирующей способ внутреннего прогнозирования, используемый в H.264. На фиг.15(A) блок 1302 представляет рассматриваемый блок, группа пикселов, которая состоит из пикселов A-M (смежных пикселов 1301), которые являются смежными с границей рассматриваемого блока, представляет смежную область, которая соответствует сигналу уже восстановленных изображений в предыдущем процессе. В этом случае из смежных пикселов 1301 уже восстановленные пикселы A-D, которые присутствуют чуть выше рассматриваемого блока 1302, идут вниз, чтобы формировать сигнал прогнозирования. Кроме того, на фиг.15(B) из смежных пикселов 1303 уже восстановленные пикселы I-L, которые присутствуют в левой стороне рассматриваемого блока 1304, идут вправо, чтобы формировать сигнал прогнозирования. Конкретный способ формирования сигнала прогнозирования, например, описывается в патентном документе 1. Как описано выше, получаются разности между сигналом пикселов рассматриваемого блока и 9 сигналами прогнозирования, сформированными посредством способов, как проиллюстрировано на фиг.15(A)-15(I), и способ, имеющий наименьшее значение разности, определяется в качестве оптимального способа прогнозирования. Эти способы экстраполяции могут обобщаться, как проиллюстрировано на фиг.16. Стрелки на фиг.16 указывают направления, в которых идут уже восстановленные пикселы, и номера, описанные для соответствующих направлений, представляют идентификационные номера (которые также называются "режимами прогнозирования"). В этом случае относительно способа формирования сигнала прогнозирования посредством среднего смежных уже восстановленных пикселов предоставляется идентификационный номер "2", как проиллюстрировано на фиг.15(C), и он указывается как "DC" на фиг.16. Т.е. фиг.16 иллюстрирует всего 9 способов, которые включают в себя способ с идентификационным номером "2", который не имеет направления, в котором идут уже восстановленные пикселы (способ формирования сигнала прогнозирования посредством среднего смежных уже восстановленных пикселов), и 8 способов, которые имеют направления, в которых идут уже восстановленные пикселы, как указано посредством стрелок.

Список библиографических ссылок

Патентные документы

Патентный документ 1. Патент США № 6765964

Сущность изобретения

Техническая проблема

В способе формирования сигналов внутреннего прогнозирования в предшествующем уровне техники, тем не менее, квадратные блоки становятся предметом прогноза, и тем самым точность прогнозирования ухудшается относительно пикселов, которые находятся на значительном расстоянии от границы, на которой существуют уже восстановленные пикселы. Например, рассматривается случай, когда сигнал изображений изменяется постепенно в вертикальном направлении, как показано на фиг.15(A). В этом случае относительно пиксела, который присутствует в верхней стороне (например, пиксела, который присутствует в правой стороне смежного пиксела I) рассматриваемого блока 1302, ошибка становится небольшой, даже если пиксел аппроксимирует смежные пикселы A-D, тогда как относительно пиксела, который присутствует внизу (например, пиксела, который присутствует в правой стороне смежного пиксела L) рассматриваемого блока 1302, пиксел находится на значительном расстоянии от смежных пикселов A-D, и тем самым ошибка становится больше, если пиксел аппроксимирует смежные пикселы A-D. Как результат, увеличивается объем кода, и тем самым ухудшается эффективность сжатия. Относительно способов прогнозирования, отличных от способа прогнозирования, как проиллюстрировано на фиг.15(A), показана идентичная тенденция.

Настоящее изобретение осуществлено, чтобы разрешать вышеописанные проблемы, и цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы повысить эффективность кодирования посредством повышения точности прогнозирования пикселов, которые находятся на значительном расстоянии от границы рассматриваемого блока.

Решение проблемы

Чтобы разрешать вышеописанные проблемы, устройство прогнозирующего кодирования изображений согласно варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя: модуль разделения на области для разделения входного изображения на множество блоков; модуль формирования сигналов прогнозирования для формирования сигнала прогнозирования относительно сигнала пикселов, который включен в рассматриваемый блок, который должен обрабатываться, из множества блоков; модуль формирования остаточных сигналов для формирования остаточного сигнала между сигналом пикселов рассматриваемого блока и сформированным сигналом прогнозирования; модуль кодирования сигналов для формирования сжатого сигнала посредством кодирования остаточного сигнала и модуль хранения для распаковки сжатого сигнала и сохранения распакованного сигнала в качестве восстановленного сигнала пикселов, при этом модуль формирования сигналов прогнозирования сконфигурирован, чтобы подразделять рассматриваемый блок на множество небольших областей; по меньшей мере, одна из небольших областей является неквадратной и длина первой стороны неквадратной небольшой области превышает длину второй стороны, которая отличается от первой стороны.

В устройстве прогнозирующего кодирования изображений согласно варианту осуществления изобретения модуль формирования сигналов прогнозирования может быть сконфигурирован, чтобы формировать сигнал прогнозирования неквадратной небольшой области с использованием сигнала уже восстановленного пиксела, который контактирует с первой стороной.

Кроме того, в устройстве прогнозирующего кодирования изображений согласно варианту осуществления изобретения первая сторона неквадратной небольшой области может контактировать с уже восстановленным пикселом, вторая сторона может не контактировать с уже восстановленным пикселом и модуль формирования сигналов прогнозирования может быть сконфигурирован, чтобы формировать сигнал прогнозирования неквадратной небольшой области с использованием сигнала уже восстановленного пиксела, который контактирует с первой стороной.

Кроме того, в устройстве прогнозирующего кодирования изображений согласно варианту осуществления изобретения модуль кодирования сигналов может быть сконфигурирован, чтобы кодировать связанную с формированием сигналов прогнозирования информацию, указывающую способ формирования сигнала прогнозирования небольшой области, и выводить сигнал, полученный посредством кодирования, вместе со сжатым сигналом.

Чтобы разрешать вышеописанные проблемы, устройство прогнозирующего декодирования изображений согласно варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя: модуль ввода для разделения изображения на множество блоков, дополнительного разделения блока на множество небольших областей, при этом, по меньшей мере, одна из небольших областей является неквадратной и длина первой стороны неквадратной небольшой области превышает длину второй стороны, которая отличается от первой стороны, и для ввода данных сжатых изображений, которые включают в себя остаточный сигнал, сформированный посредством прогнозирующего кодирования сигнала пикселов, включенного в небольшую область, и связанную с формированием сигналов прогнозирования информацию, указывающую способ формирования сигнала прогнозирования небольшой области при прогнозирующем кодировании; модуль распаковки для извлечения остаточного сигнала небольшой области из данных сжатых изображений и распаковки восстановленного остаточного сигнала; модуль формирования сигналов прогнозирования для извлечения связанной с формированием сигналов прогнозирования информации из данных сжатых изображений и формирования сигнала прогнозирования небольшой области на основе связанной с формированием сигналов прогнозирования информации; модуль распаковки изображений для распаковки сигнала пикселов небольшой области посредством добавления восстановленного остаточного сигнала к сигналу прогнозирования небольшой области; и модуль хранения для сохранения распакованного сигнала пикселов как восстановленного сигнала пикселов, при этом модуль формирования сигналов прогнозирования сконфигурирован, чтобы формировать сигнал прогнозирования неквадратной небольшой области с использованием сигнала уже восстановленного пиксела, который контактирует с первой стороной.

В устройстве прогнозирующего декодирования изображений согласно варианту осуществления изобретения первая сторона неквадратной небольшой области может контактировать с уже восстановленным пикселом, а вторая сторона может не контактировать с уже восстановленным пикселом.

В устройстве прогнозирующего декодирования изображений согласно варианту осуществления изобретения модуль формирования сигналов прогнозирования может быть сконфигурирован, чтобы указывать форму небольшой области на основе связанной с формированием сигналов прогнозирования информации и формировать сигнал прогнозирования небольшой области согласно указанной форме небольшой области на основе связанной с формированием сигналов прогнозирования информации.

В устройстве прогнозирующего декодирования изображений согласно варианту осуществления изобретения модуль распаковки может быть сконфигурирован, чтобы распаковывать остаточный сигнал небольшой области в восстановленный остаточный сигнал посредством указания формы небольшой области на основе связанной с формированием сигналов прогнозирования информации и выполнения деквантования и обратного частотного преобразования согласно указанной форме небольшой области.

Изобретение, связанное с устройством прогнозирующего кодирования изображений, как описано выше, может пониматься как изобретение, связанное со способом прогнозирующего кодирования изображений, и изобретение, связанное с программой прогнозирующего кодирования изображений, и может описываться следующим образом.

Способ прогнозирующего кодирования изображений согласно варианту осуществления изобретения является способом прогнозирующего кодирования изображений, который исполняется посредством устройства прогнозирующего кодирования изображений, который включает в себя этапы: разделения входного изображения на множество блоков; формирования сигнала прогнозирования относительно сигнала пикселов, который включен в рассматриваемый блок, который должен обрабатываться, из множества блоков; формирования остаточного сигнала между сигналом пикселов рассматриваемого блока и сформированным сигналом прогнозирования; формирования сжатого сигнала посредством кодирования остаточного сигнала; и распаковки сжатого сигнала и сохранения распакованного сигнала в качестве восстановленного сигнала пикселов, и в котором на этапе формирования сигнала прогнозирования рассматриваемый блок подразделяется на множество небольших областей; по меньшей мере, одна из небольших областей является неквадратной и длина первой стороны неквадратной небольшой области превышает длину второй стороны, которая отличается от первой стороны.

На этапе формирования сигнала прогнозирования сигнал прогнозирования неквадратной небольшой области может быть сформирован с использованием сигнала уже восстановленного пиксела, который контактирует с первой стороной.

Кроме того, первая сторона неквадратной небольшой области может контактировать с уже восстановленным пикселом, вторая сторона может не контактировать с уже восстановленным пикселом, и на этапе формирования сигнала прогнозирования сигнал прогнозирования неквадратной небольшой области может быть сформирован с использованием сигнала уже восстановленного пиксела, который контактирует с первой стороной.

Кроме того, на этапе формирования сжатого сигнала связанная с формированием сигналов прогнозирования информация, указывающая способ формирования сигнала прогнозирования небольшой области, может быть кодирована, и сигнал, полученный посредством кодирования, может быть выведен вместе со сжатым сигналом.

Программа прогнозирующего кодирования изображений согласно варианту осуществления настоящего изобретения инструктирует компьютеру функционировать в качестве: модуля разделения на области для разделения входного изображения на множество блоков; модуля формирования сигналов прогнозирования для формирования сигнала прогнозирования относительно сигнала пикселов, который включен в рассматриваемый блок, который должен обрабатываться, из множества блоков; модуля формирования остаточных сигналов для формирования остаточного сигнала между сигналом пикселов рассматриваемого блока и сформированным сигналом прогнозирования; модуля кодирования сигналов для формирования сжатого сигнала посредством кодирования остаточного сигнала; и модуля хранения для распаковки сжатого сигнала и сохранения распакованного сигнала в качестве восстановленного сигнала пикселов, при этом модуль формирования сигналов прогнозирования сконфигурирован, чтобы подразделять рассматриваемый блок на множество небольших областей, по меньшей мере, одна из небольших областей является неквадратной и длина первой стороны неквадратной небольшой области превышает длину второй стороны, которая отличается от первой стороны.

Изобретение, связанное с устройством прогнозирующего декодирования изображений, как описано выше, может пониматься как изобретение, связанное со способом прогнозирующего декодирования изображений, и изобретение, связанное с программой прогнозирующего декодирования изображений, и может описываться следующим образом.

Способ прогнозирующего декодирования изображений согласно варианту осуществления изобретения является способом прогнозирующего декодирования изображений, который исполняется посредством устройства прогнозирующего декодирования изображений, который включает в себя этапы: разделения изображения на множество блоков, дополнительного разделения блока на множество небольших областей, при этом, по меньшей мере, одна из небольших областей является неквадратной и длина первой стороны неквадратной небольшой области превышает длину второй стороны, которая отличается от первой стороны, и ввода данных сжатых изображений, которые включают в себя остаточный сигнал, сформированный посредством прогнозирующего кодирования сигнала пикселов, включенного в небольшую область, и связанную с формированием сигналов прогнозирования информацию, указывающую способ формирования сигнала прогнозирования небольшой области при прогнозирующем кодировании; извлечения остаточного сигнала небольшой области из данных сжатых изображений и распаковки восстановленного остаточного сигнала; извлечения связанной с формированием сигналов прогнозирования информации из данных сжатых изображений и формирования сигнала прогнозирования небольшой области на основе связанной с формированием сигналов прогнозирования информации; распаковки сигнала пикселов небольшой области посредством добавления восстановленного остаточного сигнала к сигналу прогнозирования небольшой области; и сохранения распакованного сигнала пикселов как восстановленного сигнала пикселов, в котором на этапе формирования сигнала прогнозирования небольшой области сигнал прогнозирования неквадратной небольшой области формируется с использованием сигнала уже восстановленного пиксела, который контактирует с первой стороной.

Первая сторона неквадратной небольшой области может контактировать с уже восстановленным пикселом, а вторая сторона может не контактировать с уже восстановленным пикселом.

На этапе формирования сигнала прогнозирования небольшой области форма небольшой области может указываться на основе связанной с формированием сигналов прогнозирования информации и сигнал прогнозирования небольшой области может быть сформирован согласно указанной форме небольшой области на основе связанной с формированием сигналов прогнозирования информации.

На этапе распаковки восстановленного остаточного сигнала остаточный сигнал небольшой области может быть распакован в восстановленный остаточный сигнал посредством указания формы небольшой области на основе связанной с формированием сигналов прогнозирования информации и выполнения деквантования и обратного частотного преобразования согласно указанной форме небольшой области.

Программа прогнозирующего декодирования изображений согласно варианту осуществления настоящего изобретения инструктирует компьютеру функционировать в качестве: модуля ввода для разделения изображения на множество блоков, дополнительного разделения блока на множество небольших областей, при этом, по меньшей мере, одна из небольших областей является неквадратной и длина первой стороны неквадратной небольшой области превышает длину второй стороны, которая отличается от первой стороны, и для ввода данных сжатых изображений, которые включают в себя остаточный сигнал, сформированный посредством прогнозирующего кодирования сигнала пикселов, включенного в небольшую область, и связанную с формированием сигналов прогнозирования информацию, указывающую способ формирования сигнала прогнозирования небольшой области при прогнозирующем кодировании; модуля распаковки для извлечения остаточного сигнала небольшой области из данных сжатых изображений и распаковки восстановленного остаточного сигнала; модуля формирования сигналов прогнозирования для извлечения связанной с формированием сигналов прогнозирования информации из данных сжатых изображений и формирования сигнала прогнозирования небольшой области на основе связанной с формированием сигналов прогнозирования информации; модуля распаковки изображений для распаковки сигнала пикселов небольшой области посредством добавления восстановленного остаточного сигнала к сигналу прогнозирования небольшой области; и модуля хранения для сохранения распакованного сигнала пикселов как восстановленного сигнала пикселов, при этом модуль формирования сигналов прогнозирования сконфигурирован, чтобы формировать сигнал прогнозирования неквадратной небольшой области с использованием сигнала уже восстановленного пиксела, который контактирует с первой стороной.

Дополнительно, настоящее изобретение относится к системе кодирования/декодирования и способу кодирования/декодирования и может описываться следующим образом.

Система кодирования/декодирования согласно варианту осуществления изобретения может быть сконфигурирована, чтобы включать в себя вышеописанное устройство прогнозирующего кодирования изображений и вышеописанное устройство прогнозирующего декодирования изображений.

Способ кодирования/декодирования согласно варианту осуществления изобретения может быть способом кодирования/декодирования, который исполняется посредством системы кодирования/декодирования, включающей в себя устройство прогнозирующего кодирования изображений и устройство прогнозирующего декодирования изображений, который включает в себя этапы вышеописанного способа прогнозирующего кодирования изображений, который исполняется посредством устройства прогнозирующего кодирования изображений, и этапы вышеописанного способа прогнозирующего декодирования изображений, который исполняется посредством устройства прогнозирующего декодирования изображений.

Полезные эффекты изобретения

Согласно настоящему изобретению, поскольку предотвращается возникновение пикселов небольшой области, которая находится на значительном расстоянии от сигнала уже восстановленных пикселов, а пикселы небольшой области, которая находится близко к сигналу уже восстановленных пикселов, прогнозируются, может быть сформирован сигнал прогнозирования, имеющий более высокую точность, и остаточный сигнал прогнозирования небольшой области может поддерживаться на низком уровне, чтобы повышать эффективность кодирования.

Другими словами, когда рассматриваемый блок разделяется на небольшие области, первая сторона блока, которая контактирует с уже восстановленным пикселом, задается длинней второй стороны, которая не контактирует с уже восстановленным пикселом, и сигнал прогнозирования небольшой области формируется с использованием сигнала уже восстановленного пиксела, который контактирует с первой стороной. Соответственно, пиксел небольшой области находится близко к сигналу уже восстановленных пикселов, и тем самым может быть сформирован сигнал прогнозирования с небольшой ошибкой.

Кроме того, поскольку формы разделения небольших областей и способ квантования/способ частотного преобразования остаточного сигнала небольшой области определяются посредством связанной с формированием сигналов прогнозирования информации, которая указывает способ формирования сигнала прогнозирования, необязательно отправлять информацию указания для идентификации форм разделения небольших областей и способа квантования/способа частотного преобразования в приемную сторону. На приемной стороне формы разделения небольших областей и способ квантования/способ частотного преобразования указываются посредством связанной с формированием сигналов прогнозирования информации, и тем самым процесс декодирования/восстановления может выполняться с оптимальным деквантованием/обратным частотным преобразованием, которые совпадают с таковыми на передающей стороне. Как результат, необязательно добавлять вспомогательную информацию за исключением связанной с формированием сигналов прогнозирования информации, и тем самым объем кода дополнительно может сокращаться.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 является блок-схемой, иллюстрирующей конфигурацию устройства прогнозирующего кодирования изображений согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.2 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ прогнозирующего кодирования изображений согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.3 является принципиальной схемой, иллюстрирующей первый способ разделения небольшой области и способ формирования сигнала прогнозирования небольшой области.

Фиг.4 является принципиальной схемой, иллюстрирующей второй способ разделения небольшой области и способ формирования сигнала прогнозирования небольшой области.

Фиг.5 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ прогнозирующего кодирования изображений в случае, если присутствует множество форм разделения.

Фиг.6 является принципиальной схемой, иллюстрирующей способ разделения небольшой области и способ формирования сигнала прогнозирования небольшой области в случае, если присутствует множество форм разделения.

Фиг.7 является принципиальной схемой, иллюстрирующей третий способ разделения небольшой области и способ формирования сигнала прогнозирования небольшой области.

Фиг.8 является блок-схемой, иллюстрирующей конфигурацию устройства прогнозирующего декодирования изображений согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.9 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ прогнозирующего декодирования изображений согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.10 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ прогнозирующего декодирования изображений в случае, если присутствует множество форм разделения.

Фиг.11 является схемой аппаратной конфигурации компьютера для исполнения программы, записанной на носителе записи.

Фиг.12 является видом в перспективе компьютера по фиг.11.

Фиг.13 является таблицей, представляющей соответствующую взаимосвязь между режимом прогнозирования и способом разделения рассматриваемого блока.

Фиг.14 является схемой, иллюстрирующей конфигурацию системы кодирования/декодирования согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.15 является принципиальной схемой, иллюстрирующей способ формирования сигнала прогнозирования рассматриваемого блока в предшествующем уровне техники.

Фиг.16 является принципиальной схемой, иллюстрирующей случай, когда множество способов для формирования сигнала прогнозирования рассматриваемого блока в предшествующем уровне техники обобщается в один способ.

Описание вариантов осуществления

Далее предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения описываются со ссылкой на фиг.1-14.

Описание устройства прогнозирующего кодирования изображений

Фиг.1 является блок-схемой, иллюстрирующей конфигурацию устройства 100 прогнозирующего кодирования изображений согласно варианту осуществления изобретения. Как проиллюстрировано на фиг.1, устройство 100 прогнозирующего кодирования изображений включает в себя терминал 101 ввода, делитель 102 на блоки, формирователь 103 сигналов прогнозирования, запоминающее устройство 104 кадров, модуль 105 вычитания, преобразователь 106, квантователь 107, деквантователь 108, обратный преобразователь 109, сумматор 110, энтропийный кодер 111 и терминал 112 вывода.

В дальнейшем в этом документе описывается работа устройства 100 прогнозирующего кодирования изображений, сконфигурированного так, как указано выше. Сигнал движущихся изображений, который состоит из множества листов изображения, вводится в терминал 101 ввода. Изображение, которое должно кодироваться, разделяется на множество областей через делитель 102 на блоки. В этом варианте осуществления в качестве примера изображение разделяется на блоки пикселов 8×8, а также может быть разделено на другие размеры или формы блоков. Затем сигналы прогнозирования формируются относительно областей, которые должны кодироваться (в дальнейшем называемых "рассматриваемыми блоками"). В этом варианте осуществления два способа прогнозирования, т.е. "взаимное прогнозирование" и "внутреннее прогнозирование", могут использоваться.

При их взаимном прогнозировании восстановленное изображение, которое ранее было кодировано и затем распаковано, рассматривается в качестве опорного изображения, и информация движения, которая предоставляет сигнал прогнозирования, имеющий наименьшую ошибку относительно рассматриваемого блока, получается из опорного изображения. Этот процесс называется обнаружением движения. Кроме того, согласно обстоятельствам рассматриваемый блок может подразделяться и способ взаимного прогнозирования может быть определен относительно подразделенных небольших областей. В этом случае из различных способов разделения способ разделения, имеющий наилучшую эффективность и соответствующую информацию движения, определяется относительно всего рассматриваемого блока. В варианте осуществления изобретения вышеописанный процесс выполняется посредством формирователя 103 сигналов прогнозирования и рассматриваемый блок и опорное изображение вводятся в формирователь 103 сигналов прогнозирования через линию L102 и линию L104 соответственно. В качестве опорных изображений используются множество изображений, которые кодированы и затем распакованы ранее. В частности, этот способ является идентичным любому из MPEG-2, 4 и H.264 в предшествующем уровне техники. Информация движения и способ разделения небольших областей, которые определены так, как описано выше, отправляются в энтропийный кодер 111 через линию L112, чтобы кодироваться, и затем выводятся из терминала 112 вывода. Формирователь 103 сигналов прогнозирования получает сигнал опорных изображений из запоминающего устройства 104 кадров на основе способа разделения небольших областей и информации движения, которая соответствует соответствующим небольшим областям, и формирует сигнал прогнозирования. Сигнал взаимного прогнозирования, сформированный так, как указано выше, отправляется в модуль 105 вычитания через линию L103.

С другой стороны, при внутреннем прогнозировании сигнал внутреннего прогнозирования формируется с использованием значения уже восстановленного пиксела, который является пространственно смежным с рассматриваемым блоком. В частности, формирователь 103 сигналов прогнозирования получает сигнал уже восстановленного пиксела, который присутствует в идентичном кадре, из запоминающего устройства 104 кадров, определяет способ внутреннего прогнозирования, который формирует сигнал прогнозирования с помощью предварительно определенного способа, и формирует сигнал внутреннего прогнозирования на основе способа прогнозирования. С другой стороны, информация, касающаяся способа прогнозирования, отправляется в энтропийный кодер 11 через линию L112, чтобы кодироваться, и затем выводится из терминала 112 вывода. Сигнал внутреннего прогнозирования, сформированный так, как указано выше, отправляется в модуль 105 вычитания. Подробности формирования сигналов внутреннего прогнозирования в формирователе 103 сигналов прогнозирования описываются ниже.

Либо сигналы взаимного прогнозирования, либо сигналы внутреннего прогнозирования, полученные так, как описано выше, которые имеют наименьшую ошибку, выбираются и отправляются в модуль 105 вычитания. Тем не менее, ранее отсутствовало изображение относительно первого листа изображения, все рассматриваемые блоки обрабатываются посредством внутреннего прогнозирования. В этом случае способ формирования сигнала внутреннего прогнозирования, которое описывается в дальнейшем, может применяться к кодированию/декодированию неподвижного изображения, к примеру фотографии и т.п.

Модуль 105 вычитания вычитает сигнал прогнозирования (через линию L103) из сигнала рассматриваемого блока (через линию L102), чтобы формировать остаточный сигнал. Этот остаточный сигнал подвергается дискретному косинусному преобразованию посредством преобразователя 106, и его коэффициенты квантуются посредством квантователя 107. Наконец, квантованные коэффициенты преобразования кодируются посредством энтропийного кодера 111 и выводятся из терминала 112 вывода вместе с информацией, касающейся способа прогнозирования.

Чтобы выполнять внутреннее прогнозирование или взаимное прогнозирование следующего рассматриваемого блока, сжатый сигнал рассматриваемого блока обратно обрабатывается так, что он распакуется. Т.е. квантованные коэффициенты преобразования деквантуются посредством деквантователя 108 и затем подвергаются обратному дискретному косинусному преобразованию посредством обратного преобразователя 109, чтобы распаковывать остаточный сигнал. Распакованный остаточный сигнал и сигнал прогнозирования, отправляемый из линии L103, суммируются посредством сумматора 110, и сигнал рассматриваемого блока восстанавливается и сохраняется в запоминающем устройстве 104 кадров. В этом варианте осуществления, несмотря на то что используются преобразователь 106 и обратный преобразователь 109, вместо этих преобразователей может использоваться другой процесс преобразования. Согласно обстоятельствам могут опускаться преобразователь 106 и обратный преобразователь 109.

Описание способа прогнозирующего кодирования изображений

Фиг.2 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ прогнозирующего кодирования изображений согласно варианту осуществления изобретения. В частности, как описано выше, фиг.2 иллюстрирует процесс для формирования сигнала внутреннего прогнозирования для каждого блока, разделенного на блоки изображения. Формирователь 103 сигналов прогнозирования на фиг.1 формирует сигнал прогнозирования изображения с помощью следующего способа.

На этапе 202 по фиг.2 делитель 102 на блоки подразделяет рассматриваемый блок, имеющий N×N пикселов, на множество небольших областей. В этом варианте осуществления, несмотря на то что число N равно 8 (N=8), оно может быть равно 16 (N=16) или другому целому числу. Небольшая область показывается как имеющая неквадратную форму. В этом варианте осуществления рассматриваемый блок разделяется на M (здесь, например, четыре) прямоугольников, каждый из которых состоит из N(горизонтальных)×N/4(вертикальных) пикселов, или M (здесь, например, четыре) прямоугольников, каждый из которых состоит из N/4(горизонтальных)×N(вертикальных) пикселов. Этот способ разделения проиллюстрирован на фиг.3(A) и 3(C). На фиг.3(A) одна сетка представляет один пиксел. Группами пикселов 302-305, окруженными посредством пунктирных линий, являются пикселы рассматриваемого блока, а заштрихованной группой пикселов 301 является группа уже восстановленных пикселов, которая является смежной с рассматриваемым блоком. Сигнал пикселов группы уже восстановленных пикселов является сигналом пикселов, который кодирован и затем распакован ранее, и сохраняется в запоминающем устройстве 104 кадров. На фиг.3(A) рассматриваемый блок разделяется на четыре небольших области 302-305, каждая из которых является горизонтально длинной и состоит из 8(горизонтальных×2(вертикальных) пикселов. На фиг.3(C) рассматриваемый блок разделяется на четыре небольших области 307-310, каждая из которых является вертикально длинной и состоит из 2(горизонтальных)×8(вертикальных) пикселов. В качестве других способов разделения, например, рассматриваемый блок может быть разделен на две небольшие области, каждая из которых является горизонтально длинной и состоит из N×N/2 пикселов, или две небольших области, каждая из которых является вертикально длинной и состоит из N/2×N пикселов.

Затем счетчик k для идентификации небольших областей, которые должны обрабатываться, первоначально задается равным "0" (этап 203).

Затем процессы на этапах 204-209, которые должны описываться ниже, выполняются относительно соответствующих небольших областей. Сначала формирователь 103 сигналов прогнозирования формирует множество вариантов сигналов прогнозирования относительно небольшой области 302 (нулевой небольшой области (k=0)) по фиг.3(A) (этап 204). В этом варианте осуществления сигнал прогнозирования формируется посредством экстраполяции уже восстановленного пиксела, к