Устройство видеокодирования, устройство видеодекодирования, способ видеокодирования, способ видеодекодирования, программа видеокодирования и программа видеодекодирования

Устройство видеокодирования, устройство видеодекодирования, способ видеокодирования, способ видеодекодирования, программа видеокодирования и программа видеодекодирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к устройству видеокодирования, устройству видеодекодирования, способу видеокодирования, способу видеодекодирования, программе видеокодирования и программе видеодекодирования, использующим технологию видеокодирования, которая использует компенсацию движения.

Приоритет испрашивается по заявке на патент Японии № 2011-144122, поданной 29 июня 2011 г., содержание которой включено в настоящий документ по ссылке.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Одной из важных элементных технологий в видеокодировании, представленном стандартом H.264, является межкадровое предсказание с компенсацией движения. Чтобы эффективно кодировать вектор движения (MV) в межкадровом предсказании с компенсацией движения, выполняется кодирование MV с предсказанием (например, см. непатентный документ 1). Фиг. 13 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую конфигурацию устройства видеокодирования, использующего компенсацию движения, в соответствии с известным уровнем техники. На фиг. 13 узел 300 кодирования, основанный на компенсации движения, выполняет кодирование, основываясь на компенсации движения. Узел 310 оценки движения оценивает движение изображения посредством поиска движения. Узел 320 хранения MV (motion vector) хранит MV, вычисленный посредством оценки движения.

Узел 330 предсказания MV предсказывает MV из кодированной информации предсказания MV для кодирования MV с предсказанием. Узел 331 извлечения MV из опорного блока извлекает MV из опорного блока для использования при предсказании MV. Узел 332 вычисления медианы вычисляет медиану MV, извлеченного из опорного блока. Узел 340 вычисления остатка предсказания вычисляет разность между MV и предсказанным MV (ниже в данном документе упоминаемым как предсказанный вектор). Узел 350 выделения кода выводит кодированный поток посредством выделения кода с переменной длиной слова квантованному коэффициенту преобразования или сигналу остатка предсказания (упоминаемому как вектор ошибки предсказания) MV.

Когда вводится видеосигнал целевого блока кодирования, узел 310 оценки движения выполняет поиск движения посредством сопоставления введенного видеосигнала с декодированным сигналом кодированного опорного изображения и вычисляет MV. Вычисленный MV вводится в узел 300 кодирования, основываясь на компенсации движения. В узле 300 кодирования, основываясь на компенсации движения, остаточный сигнал между видеосигналом и предсказанным сигналом получается посредством компенсации движения, используя MV, и кодируется ортогональным предсказанием, квантуется или т.п. Квантованное значение результата обработки или т.п. кодируется узлом 350 выделения кода, и кодированное квантованное значение выводится в качестве кодированного потока. С другой стороны, кодирование с предсказанием также выполняется для уменьшения количества битов кода для MV. Вследствие этого, MV, вычисленный узлом 310 оценки движения, сохраняется в узле 320 хранения MV для ссылки в будущем. Узел 330 предсказания MV вычисляет предсказанный вектор, используя кодированный MV.

При предсказании MV в узле 330 предсказания MV сначала узел 331 извлечения MV из опорного блока извлекает MV из узла 320 хранения MV посредством обозначения кодированных блоков вблизи целевого блока B0 предсказания (целевого блока кодирования) целевого изображения кодирования (также упоминаемого как целевой видеокадр или кадр кодирования), изображенных на фиг. 14 в виде опорных блоков B1-B3. Фиг. 14 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую пример целевого блока предсказания целевого изображения кодирования.

Затем узел 332 вычисления медианы вычисляет медианы составляющих MV опорных блоков B1-B3 и генерирует предсказанный вектор из вычисленных медиан. Способ генерирования предсказанного вектора упоминается как пространственное медианное предсказание. Узел 340 вычисления остатка предсказания вычисляет разность (вектор ошибки предсказания) между MV и предсказанным MV и передает вектор ошибки предсказания узлу 350 выделения кода. Вектор ошибки предсказания кодируется узлом 350 выделения кода с переменной длиной слова, и кодированный вектор ошибки предсказания выводится в виде кодированного потока.

Фиг. 15 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую конфигурацию устройства видеодекодирования, использующего компенсацию движения известного уровня техники. На фиг. 15 узел 400 декодирования с переменной длиной слова декодирует код с переменной длиной слова кодированного потока. Узел 410 вычисления MV суммирует вектор ошибки предсказания с предсказанным вектором. Узел 420 хранения MV хранит MV. Узел 430 предсказания MV предсказывает MV, используя декодированную информацию. Узел 431 извлечения MV из опорного блока извлекает MV из опорного блока для использования при предсказании MV. Узел 432 вычисления медианы вычисляет медиану составляющей MV, извлеченную из опорного блока. Узел 440 декодирования, основываясь на компенсации движения, выполняет компенсацию движения, используя вычисленный MV, и выводит декодированный видеосигнал посредством декодирования целевого блока декодирования.

Когда вводится кодированный поток, узел 400 декодирования с переменной длиной слова декодирует код с переменной длиной слова кодированного потока, передает квантованный коэффициент преобразования целевого блока декодирования узлу 440 декодирования, основываясь на компенсации движения, и передает вектор ошибки предсказания на узел 410 вычисления MV. Узел 410 вычисления MV суммирует вектор ошибки предсказания с предсказанным вектором, полученным из декодированного MV, и вычисляет MV. Вычисленный MV передается на узел 440 декодирования, основываясь на компенсации движения, и сохраняется в узле 420 хранения MV. Узел 440 декодирования, основываясь на компенсации движения, выполняет компенсацию движения, используя вычисленный MV, и выводит декодированный видеосигнал посредством декодирования целевого блока декодирования.

Процесс предсказания MV узла 430 предсказания MV в устройстве видеодекодирования, по существу, такой же, что и процесс узла 330 предсказания MV в устройстве видеокодирования, изображенном на фиг. 13. Фиг. 16 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую конфигурацию узла предсказания MV по направлению времени известного уровня техники.

При кодировании согласно стандарту H.264, в качестве одного из режимов кодирования при кодировании B-видеокадра, используется режим кодирования, который упоминается как прямой режим, в котором информация движения предсказывается и генерируется из информации движения кодированного блока, и в котором исключается кодирование информации движения. Прямой режим включает в себя пространственный прямой режим, использующий, главным образом, информацию движения в направлении пространства, и временной прямой режим, использующий, главным образом, информацию движения направления времени. При предсказании MV во временном прямом режиме узел 500 предсказания MV вычисляет предсказанный вектор следующим образом.

Узел 501 извлечения MV из базового блока извлекает MV mvCol из блока (упоминаемого как базовый блок) в том же положении, что и целевой блок предсказания в базовом видеокадре из узла 510 хранения MV. Базовый видеокадр представляет собой видеокадр, имеющий MV, когда получают MV в прямом режиме. Обычно, базовый видеокадр представляет собой задний опорный видеокадр, ближайший к целевому видеокадру кодирования в порядке отображения. Затем узел 502 предсказания при помощи экстраполяции вычисляет MV mvL0 и MV mvL1 L1 из MV mvCol посредством пропорционального распределения в соответствии с временными интервалами опорного видеокадра L0, целевого видеокадра кодирования и базового видеокадра.

Также, так как можно выбрать максимум два видеокадра из произвольного опорного видеокадра в B-видеокадре, два видеокадра различаются как L0 и L1, предсказание, используемое, главным образом, в прямом направлении, упоминается как предсказание L0, и предсказание, используемое, главным образом, в обратном направлении, упоминается как предсказание L1. Узел 500 предсказания MV выводит MV mvL0 и MV mvL1, вычисленные узлом 502 предсказания при помощи экстраполяции в качестве предсказанных векторов. Кроме того, существует способ обозначения MV mvCol в качестве предсказанного вектора. Способ генерирования предсказанного вектора упоминается как совмещенное предсказание.

[ДОКУМЕНТЫ ИЗВЕСТНОГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ]

[НЕПАТЕНТНЫЙ ДОКУМЕНТ]

[НЕПАТЕНТНЫЙ ДОКУМЕНТ 1]

H.264/AVC textbook (third revised edition), Sumino Shinya, et al., Impress R&D, pp.128-130, 2008.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[ПРОБЛЕМЫ, РЕШАЕМЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЕМ]

В этой связи, при кодировании MV в соответствии с устройством видеокодирования, использующим компенсацию движения в известном уровне техники, существует проблема в том, что предсказанный вектор генерируется из MV пространственного соседнего блока, разностный вектор между предсказанным вектором и MV целевого блока кодирования обозначается как цель кодирования, и горизонтальная составляющая и вертикальная составляющая MV предсказываются одновременно. Когда кодирование выполняется в порядке горизонтальной составляющей и вертикальной составляющей MV (а также тогда, когда кодирование выполняется в порядке вертикальной составляющей и горизонтальной составляющей), сгенерированные кодированные данные декодируются в порядке горизонтальной составляющей и вертикальной составляющей на стороне декодирования. Из-за этого, уже декодированная горизонтальная составляющая является доступной, когда декодируется вертикальная составляющая MV. Кроме того, так как кодирование MV представляет собой кодирование без потерь, горизонтальная составляющая MV, доступная на стороне декодирования, является той же, что и значение, кодированное стороной кодирования.

Однако, так как каждая составляющая MV предсказывается независимо и кодируется при кодировании MV известного уровня техники, трудно в достаточной степени использовать корреляцию между составляющими MV. Из-за этого существует потребность в повышении эффективности кодирования MV.

Настоящее изобретение было сделано с учетом таких обстоятельств, и задачей изобретения является обеспечение устройства видеокодирования, способа видеокодирования и программы видеокодирования, способных повышать эффективность кодирования MV и дополнительно уменьшать количество битов MV больше, чем известный уровень техники, и устройства видеодекодирования, способа видеодекодирования и программы видеодекодирования, используемых для декодирования изображения, кодированного устройством видеокодирования, способом видеокодирования и программой видеокодирования.

[СРЕДСТВА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ]

Согласно настоящему изобретению обеспечивается устройство видеокодирования, использующее межкадровое предсказание с компенсацией движения для каждого блока посредством деления изображения на блоки, причем каждый имеет заданный размер, обозначения значения одной составляющей из множества значений составляющей MV между целевым блоком кодирования и соседним блоком в качестве значения первой составляющей, обозначения значения другой составляющей в качестве значения второй составляющей и кодирования каждого из значения первой составляющей и значения второй составляющей, причем устройство видеокодирования включает в себя: средство кодирования первой составляющей, которое получает разностное значение первой составляющей, которое представляет собой разностное значение между предсказанным значением значения первой составляющей MV целевого блока кодирования, сгенерированного из значения первой составляющей MV соседнего блока, и значением первой составляющей MV целевого блока кодирования, и кодирует разностное значение первой составляющей; и средство кодирования второй составляющей, которое получает вероятность появления значения-кандидата для значения второй составляющей MV целевого блока кодирования, основываясь на разностном значении между значением первой составляющей MV соседнего блока и значением первой составляющей MV целевого блока кодирования и значении второй составляющей MV соседнего блока, задает кодовое слово значения второй составляющей, основываясь на вероятности появления, и кодирует значение второй составляющей.

Согласно настоящему изобретению обеспечивается устройство видеодекодирования, которое декодирует изображение, кодированное с использованием межкадрового предсказания с компенсацией движения для каждого блока посредством деления изображения на блоки, причем каждый имеет заданный размер, обозначения значения одной составляющей из множества значений составляющей MV между целевым блоком кодирования и соседним блоком в качестве значения первой составляющей, обозначения значения другой составляющей в качестве значения второй составляющей, и кодирования каждого из значения первой составляющей и значения второй составляющей, причем устройство видеодекодирования включает в себя: средство декодирования первой составляющей, которое генерирует значение первой составляющей посредством декодирования разностного значения первой составляющей и суммирования с ним предсказанного значения для значения первой составляющей MV целевого блока кодирования, сгенерированного из значения первой составляющей MV соседнего блока; и средство декодирования второй составляющей, которое получает вероятность появления значения-кандидата для значения второй составляющей MV целевого блока кодирования, основываясь на разностном значении между значением первой составляющей MV соседнего блока и значением первой составляющей MV целевого блока кодирования, и значении второй составляющей MV соседнего блока, идентифицирует отношение соответствия между значением второй составляющей и кодовым словом значения второй составляющей, основываясь на вероятности появления, и декодирует кодовое слово значения второй составляющей, заданного в качестве кодированных данных, в значение второй составляющей.

Согласно настоящему изобретению обеспечивается способ видеокодирования, использующий межкадровое предсказание с компенсацией движения для каждого блока посредством деления изображения на блоки, причем каждый имеет заданный размер, обозначения значения одной составляющей из множества значений составляющей MV между целевым блоком кодирования и соседним блоком в качестве значения первой составляющей, обозначения значения другой составляющей в качестве значения второй составляющей, и кодирования каждого из значения первой составляющей и значения второй составляющей, причем способ видеокодирования включает в себя: этап кодирования первой составляющей для получения разностного значения первой составляющей, которое представляет собой разностное значение между предсказанным значением значения первой составляющей MV целевого блока кодирования, сгенерированного из значения первой составляющей MV соседнего блока и значения первой составляющей MV целевого блока кодирования, и кодирования разностного значения первой составляющей; и этап кодирования второй составляющей для получения вероятности появления значения-кандидата для значения второй составляющей MV целевого блока кодирования, основываясь на разностном значении между значением первой составляющей MV соседнего блока и значением первой составляющей MV целевого блока кодирования, и значении второй составляющей MV соседнего блока, задания кодового слова значения второй составляющей, основываясь на вероятности появления, и кодирования значения второй составляющей.

Согласно настоящему изобретению обеспечивается способ видеодекодирования для декодирования изображения, кодированного с использованием межкадрового предсказания с компенсацией движения для каждого блока посредством деления изображения на блоки, причем каждый имеет заданный размер, обозначения значения одной составляющей из множества значений составляющей MV между целевым блоком кодирования и соседним блоком в качестве значения первой составляющей, обозначения значения другой составляющей в качестве значения второй составляющей, и кодирования каждого из значения первой составляющей и значения второй составляющей, причем способ видеодекодирования включает в себя: этап декодирования первой составляющей для генерирования значения первой составляющей посредством декодирования разностного значения первой составляющей и суммирования предсказанного значения для значения первой составляющей MV целевого блока кодирования, сгенерированного из значения первой составляющей MV соседнего блока, с разностным значением первой составляющей; и этап декодирования второй составляющей для получения вероятности появления значения-кандидата для значения второй составляющей MV целевого блока кодирования, основываясь на разностном значении между значением первой составляющей MV соседнего блока и значением первой составляющей MV целевого блока кодирования и значении второй составляющей MV соседнего блока, идентификации отношения соответствия между значением второй составляющей и кодовым словом значения второй составляющей, основываясь на вероятности появления, и декодирования кодового слова значения второй составляющей, заданного в качестве кодированных данных, в значение второй составляющей.

Согласно настоящему изобретению обеспечивается программа видеокодирования, используемая для того, чтобы вызывать выполнение компьютером на устройстве видеокодирования, которое использует межкадровое предсказание с компенсацией движения для каждого блока посредством деления изображения на блоки, причем каждый имеет заданный размер, обозначения значения одной составляющей из множества значений составляющей MV между целевым блоком кодирования и соседним блоком в качестве значения первой составляющей, обозначения значения другой составляющей в качестве значения второй составляющей, и кодирования каждого из значения первой составляющей и значения второй составляющей, процесса кодирования изображения, включающего в себя: этап кодирования первой составляющей для получения разностного значения первой составляющей, которое представляет собой разностное значение между предсказанным значением значения первой составляющей MV целевого блока кодирования, сгенерированного из значения первой составляющей MV соседнего блока, и значением первой составляющей MV целевого блока кодирования, и кодирования разностного значения первой составляющей; и этап кодирования второй составляющей для получения вероятности появления значения-кандидата для значения второй составляющей MV целевого блока кодирования, основываясь на разностном значении между значением первой составляющей MV соседнего блока и значением первой составляющей MV целевого блока кодирования и значении второй составляющей MV соседнего блока, задания кодового слова значения второй составляющей, основываясь на вероятности появления, и кодирования значения второй составляющей.

Согласно настоящему изобретению обеспечивается программа видеодекодирования, используемая для того, чтобы вызывать выполнение компьютером на устройстве видеодекодирования, которое декодирует изображение, кодированное с использованием межкадрового предсказания с компенсацией движения для каждого блока посредством деления изображения на блоки, причем каждый имеет заданный размер, обозначения значения одной составляющей из множества значений составляющей MV между целевым блоком кодирования и соседним блоком в качестве значения первой составляющей, обозначения значения другой составляющей в качестве значения второй составляющей, и кодирования каждого из значения первой составляющей и значения второй составляющей, процесса видеодекодирования, включающего в себя: этап декодирования первой составляющей для генерирования значения первой составляющей посредством декодирования разностного значения первой составляющей и суммирования предсказанного значения для значения первой составляющей MV целевого блока кодирования, сгенерированного из значения первой составляющей MV соседнего блока, с разностным значением первой составляющей; и этап декодирования второй составляющей для получения вероятности появления значения-кандидата для значения второй составляющей MV целевого блока кодирования, основываясь на разностном значении между значением первой составляющей MV соседнего блока и значением первой составляющей MV целевого блока кодирования и значении второй составляющей MV соседнего блока, идентификации отношения соответствия между значением второй составляющей и кодовым словом значения второй составляющей, основываясь на вероятности появления, и декодирования кодового слова значения второй составляющей, заданного в качестве кодированных данных, в значение второй составляющей.

[ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ]

Согласно устройству видеокодирования, ассоциированному с вариантом осуществления настоящего изобретения, имеется полезный эффект в том, что сгенерированное количество битов кодирования (кодировки) в процессе видеокодирования может быть уменьшена, так как может быть уменьшено количество битов MV.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую конфигурацию устройства видеокодирования в варианте осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую конфигурацию устройства видеодекодирования в варианте осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 3 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую конфигурацию узла предсказания MV, изображенного на фиг. 1.

Фиг. 4 представляет собой блок-схему последовательности действий, иллюстрирующую операцию обработки узла предсказания вектора, изображенного на фиг. 3.

Фиг. 5 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую конфигурацию, полученную модифицированием узла предсказания вектора, изображенного на фиг. 3.

Фиг. 6 представляет собой блок-схему последовательности действий, иллюстрирующую операцию обработки узла предсказания вектора, изображенного на фиг. 5.

Фиг. 7 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую конфигурацию узла предсказания MV, изображенного на фиг. 2.

Фиг. 8 представляет собой блок-схему последовательности действий, иллюстрирующую операцию обработки узла предсказания вектора, изображенного на фиг. 7.

Фиг. 9 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую конфигурацию, полученную модифицированием узла предсказания вектора, изображенного на фиг. 7.

Фиг. 10 представляет собой блок-схему последовательности действий, иллюстрирующую операцию обработки узла предсказания вектора, изображенного на фиг. 9.

Фиг. 11 представляет собой пояснительную диаграмму, иллюстрирующую пример, в котором устанавливается соседний блок.

Фиг. 12 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую конфигурацию системы передачи изображения.

Фиг. 13 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую конфигурацию устройства видеокодирования, использующего компенсацию движения, согласно известному уровню техники.

Фиг. 14 представляет собой пояснительную диаграмму, иллюстрирующую пример целевого блока предсказания целевого изображения кодирования.

Фиг. 15 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую конфигурацию устройства видеодекодирования, использующего компенсацию изображения, согласно известному уровню техники.

Фиг. 16 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую конфигурацию узла предсказания MV по направлению времени известного уровня техники.

ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже в данном документе описываются устройство видеокодирования и устройство видеодекодирования согласно варианту осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи. Фиг. 1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую конфигурацию устройства видеокодирования в варианте осуществления настоящего изобретения. В данном варианте осуществления устройство 1 видеокодирования имеет узел 30 предсказания MV в качестве части, отличающейся от известного уровня техники, и другие части являются такими же, что и в конфигурации обычного устройства видеокодирования известного уровня техники, используемого в качестве кодеров стандарта H.264 и других. Устройство 1 видеокодирования принимает ввод видеосигнала, который должен быть кодирован, кодирует каждый блок посредством деления кадра введенного видеосигнала на блоки и выводит битовый поток в качестве кодированного потока. Для данного кодирования узел 10 вычисления сигнала остатка предсказания получает разность между введенным видеосигналом и предсказанным сигналом, которая представляет собой выходной сигнал узла 19 компенсации движения, и выводит разность в качестве сигнала остатка предсказания. Узел 11 ортогонального преобразования выполняет ортогональное предсказание, такое как дискретное косинусное преобразование (DCT), в отношении сигнала остатка предсказания и выводит коэффициент преобразования. Узел 12 квантования квантует коэффициент преобразования и выводит квантованный коэффициент преобразования. Узел 13 выделения кода выполняет энтропийное кодирование в отношении квантованного коэффициента преобразования и выводит результат энтропийного кодирования в качестве кодированного потока.

С другой стороны, квантованный коэффициент преобразования также вводится в узел 14 обратного квантования и обратно квантуется в нем. Узел 15 обратного ортогонального преобразования выполняет обратное ортогональное преобразование в отношении коэффициента преобразования, который является выходным сигналом узла 14 обратного квантования, и выводит декодированный сигнал остатка предсказания. Узел 16 вычисления декодированного сигнала суммирует декодированный сигнал остатка предсказания с предсказанным сигналом, который представляет собой выходной сигнал узла 19 компенсации движения, и генерирует декодированный сигнал из кодированного целевого блока кодирования. Декодированный сигнал сохраняется в памяти 17 кадров, так что декодированный сигнал используется в качестве опорного изображения компенсации движения в узле 19 компенсации движения. Узел 18 оценки движения выполняет поиск движения посредством ссылки на опорное изображение, хранимое в памяти 17 кадров, в отношении видеосигнала целевого блока кодирования, и вычисляет MV. MV представляет собой выходной сигнал узла 19 компенсации движения и узла 32 вычисления вектора ошибки предсказания и сохраняется в узле 31 хранения MV. Узел 19 компенсации движения выводит предсказанный сигнал целевого блока кодирования посредством ссылки на изображение в памяти 17 кадров, используя MV, полученный узлом 18 оценки движения.

Чтобы выполнить кодирование с предсказанием в отношении MV, используемого при компенсации движения, MV предсказывается с использованием информации, кодированной узлом 30 предсказания MV, разность между MV, используемым при компенсации движения, и предсказанным MV (упоминаемым как предсказанный вектор) вычисляется узлом 32 вычисления вектора ошибки предсказания, и результат выводится на узел 13 выделения кода в качестве вектора ошибки предсказания. Узел 13 выделения кода также выделяет код вектору ошибки предсказания посредством энтропийного кодирования и выводит результат назначения в качестве кодированного потока.

Фиг. 2 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую конфигурацию устройства видеодекодирования в варианте осуществления настоящего изобретения.

Устройство 2 видеодекодирования имеет узел 28 предсказания MV в качестве части, отличающейся от известного уровня техники, и другие части являются теми же, что и в конфигурации обычного устройства видеодекодирования известного уровня техники, используемого в качестве декодеров стандарта H.264 и других. Устройство 2 видеодекодирования выводит видеосигнал декодированного изображения посредством приема и декодирования ввода кодированного потока, кодированного устройством 1 видеокодирования, изображенным на фиг. 1. Для данного декодирования узел 20 декодирования принимает ввод кодированного потока, выполняет энтропийное декодирование в отношении квантованного коэффициента преобразования целевого блока декодирования и декодирует вектор ошибки предсказания.

Узел 21 обратного квантования выводит декодированный коэффициент преобразования посредством приема ввода квантованного коэффициента преобразования и выполнения обратного квантования в отношении квантованного коэффициента преобразования. Узел 22 обратного ортогонального преобразования выполняет обратное ортогональное преобразование в отношении декодированного коэффициента преобразования и выводит декодированный сигнал ошибки предсказания. Узел 23 вычисления декодированного сигнала генерирует декодированный сигнал целевого блока декодирования посредством суммирования сигнала межкадрового предсказания, сгенерированного узлом 27 компенсации движения, с декодированным сигналу остатка предсказания. Декодированный сигнал выводится на внешнее устройство, такое как устройство отображения, и сохраняется в памяти 24 кадров, так что декодированный сигнал используется в качестве опорного изображения компенсации движения в узле 27 компенсации движения.

Узел 25 вычисления MV суммирует вектор ошибки предсказания, декодированный узлом 20 декодирования, с предсказанным вектором, вычисленным узлом 28 предсказания MV, и вычисляет MV, который должен быть использован при компенсации движения. MV хранится в узле 26 хранения MV и сообщается узлу 27 компенсации движения. Узел 27 компенсации движения выполняет компенсацию движения, основываясь на введенном MV, и генерирует сигнал межкадрового предсказания целевого блока декодирования посредством ссылки на опорное изображение памяти 24 кадров.

Сигнал межкадрового предсказания суммируется с декодированным сигналом остатка предсказания в узле 23 вычисления декодированного сигнала. Узел 28 предсказания MV предсказывает MV, используя декодированный MV, хранимый в узле 26 хранения MV, и выводит полученный предсказанный вектор на узел 25 вычисления MV.

Ниже описывается узел 30 предсказания MV, изображенный на фиг. 1, и узел 28 предсказания MV, изображенный на фиг. 2. Два узла 30 и 28 предсказания MV имеют одинаковые конфигурации и операции обработки. В нижеследующем описании две составляющие MV упоминаются как первая составляющая и вторая составляющая в порядке кодирования. Например, когда выполняется кодирование в порядке горизонтальной составляющей и вертикальной составляющей, горизонтальная составляющая является первой составляющей, и вертикальная составляющая является второй составляющей. Устройство видеокодирования в настоящем изобретении кодирует вторую составляющую, используя первую составляющую MV. Ниже в данном документе приводится описание посредством обозначения горизонтальной составляющей и вертикальной составляющей MV в качестве первой составляющей и второй составляющей соответственно. Однако первая составляющая и вторая составляющая могут выделяться обратным образом.

Сначала кратко описывается принцип операций обработки узлов 30 и 28 предсказания MV. Сначала устанавливаются M соседних блоков для кодирования целевого блока. Пример, в котором устанавливаются соседние блоки, изображен на фиг. 11(a), 11(b) и 11(c). Фиг. 11(a), 11(b) и 11(c) являются примерами, в которых для блока A устанавливаются два соседних блока (блоки B0 и B1), три соседних блока (блоки B0, B1 и B2) и четыре соседних блока (блоки B0, B1, B2 и B3). Также, соседние блоки не ограничиваются примерами этих же чертежей. Можно увеличить или уменьшить количество соседних блоков. MV выделяется кодированному целевому блоку и соседнему блоку. Предполагается, что MV целевого блока кодирования является (v_x, v_y), и MV m-го соседнего блока является (u_x ^(m), u_y ^(m)).Также, m=0, …, M-1.

Разностное значение в первой составляющей MV получается между целевым блоком кодирования и соседним блоком. Это упоминается как разностное значение первой составляющей. Набором разностных значений первой составляющей является следующий.

Здесь e_x ^(m)=v_x-u_x ^(m). Величина разностного значения первой составляющей представляет подобие первых составляющих соответствующего соседнего блока и целевого блока кодирования, и также ожидается, что подобное подобие устанавливается для второй составляющей.

Следовательно, основываясь на разностном значении первой составляющей вероятность появления второй составляющей оценивается как в следующем выражении.

Здесь A представляет собой константу для нормализации, так что сумма устанавливается на 1 для x из p(x). Кроме того, f() использует следующее обобщенное гауссово распределение.

Здесь q представляет собой параметр, представляющий форму распределения, и λ представляет собой параметр, ассоциированный с дисперсией распределения. Кроме того, Γ(z) представляет собой гамма-функцию, определенную в выражении (2).

f(x-u_y ^(m)) имеет максимальное значение в u_y ^(m), и ее значение уменьшается в соответствии с удалением от u_y ^(m). Взвешенная сумма, полученная взвешиванием f(x-u_y ^(m)) посредством обратной величины разностного значения первой составляющей, представляет собой выражение (1). Т.е. большое значение p(x) выделяется вблизи u_y ^(m), где разностное значение первой составляющей является малым. Основываясь на выражении (1), вероятность появления сортируется в убывающем порядке, и значение после сортировки преобразуется в двоичное число, используя данную кодовую таблицу. В качестве примера кодовой таблицы можно применять код Голомба или экспоненциальный код Голомба.

Ниже описывается конфигурация узла 30 предсказания MV, изображенного на фиг. 1, со ссылкой на фиг. 3. Фиг. 3 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую конфигурацию узла 30 предсказания MV, изображенного на фиг. 1. На фиг. 3 узел 100 хранения MV целевого блока кодирования хранит первую составляющую MV целевого блока кодирования и предсказанное значение для первой составляющей. Узел 101 считывания MV соседнего блока считывает MV обозначенного соседнего блока. Узел 102 хранения MV соседнего блока хранит MV соседнего блока. Узел 103 генерирования предсказанного значения принимает ввод первой составляющей MV соседнего блока и генерирует предсказанное значение для первой составляющей MV целевого блока кодирования. Предполагается, что способ генерирования предсказанного значения предоставляется заранее. Например, возможно применение пространственного медианного предсказания.

Узел 104 генерирования разностного значения принимает вводы первой составляющей MV целевого блока кодирования в узле 100 хранения MV целевого блока кодирования и предсказанного значения для первой составляющей, выводимого из узла 103 генерирования предсказанного значения, и выводит разностное значение между этими двумя. Узел 105 двоичного преобразования преобразует разностное значение, выводимое из узла 104 генерирования разностного значения, в двоичную последовательность.

Предполагается, что специфичное преобразование в двоичную последовательность предоставляется при кодировании. Например, используется код Голомба или экспоненциальный код Голомба. Ссылочная позиция 106 обозначает узел энтропийного кодирования, который выполняет энтропийное кодирование в отношении двоичной последовательности, выводимой из узла 105 двоичного преобразования. Предполагается, что конкретное энтропийное кодирование предоставляется во время кодирования. Например, используется контекстно-адаптивное двоичное арифметическое кодирование (CABAC), применяемое в H.264/AVC (усовершенствованное видеокодирование).

Узел 107 генерирования предсказанного значения принимает ввод второй составляющей MV соседнего блока и генерирует предсказанное значение для второй составляющей MV целевого блока кодирования. Предполагается, что способ генерирования предсказанного значения предоставляется