Устройство кодирования изображений, устройство декодирования изображений, способ кодирования изображений и способ декодирования изображений

Устройство кодирования изображений, устройство декодирования изображений, способ кодирования изображений и способ декодирования изображений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к устройству кодирования изображения для и способу кодирования изображения для кодирования видео с высокой степенью эффективности, и устройству декодирования изображения для и способу декодирования изображения для декодирования видео, которое закодировано с высокой степенью эффективности.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Традиционно, в соответствии со способом кодирования видео по международным стандартам, таким как MPEG (Экспертной группы по движущемся изображениям) или H.26x ITU-T (Комитета по телекоммуникациям Международного союза электросвязи), после того, как введенный видеокадр разбит на макроблоки, каждый из которых состоит из блоков 16x16 пикселей, и предсказание с компенсацией движения выполнено над каждым из макроблоков, сжатие информации выполняется над введенным видеокадром посредством выполнения ортогонального преобразования и квантования над сигналом ошибки предсказания на поблочной основе. Однако проблема состоит в том, что, по мере того, как степень сжатия становится высокой, эффективность сжатия уменьшается вследствие ухудшения качества опорного изображения предсказания, используемого при выполнении предсказания с компенсацией движения. Для решения этой проблемы, в соответствии со способом кодирования, таким как AVC/H.264 MPEG-4 (обратитесь к непатентному противопоставленному материалу 1), посредством выполнения процесса фильтрации с внутриконтурным деблокированием, искажение блока, происходящее в опорном изображении предсказания и вызванное квантованием коэффициентов ортогонального преобразования, устраняется.

Фиг. 21 - структурная схема, показывающая устройство кодирования видео, раскрытое в непатентном ссылочном материале 1. В этом устройстве кодирования видео, при приеме сигнала изображения, который является предметом для кодирования, узел 100 разделения на блоки разделяет сигнал изображения на макроблоки и выводит сигнал изображения каждого из макроблоков в узел 102 предсказания в качестве секционированного сигнала изображения. При приеме секционированного сигнала изображения из узла 101 разделения на блоки, узел 102 предсказания выполняет внутрикадровое или межкадровое предсказание над сигналом изображения каждой цветовой компоненты в каждом из макроблоков, чтобы определять сигнал ошибки предсказания.

В частности, при выполнении предсказания с компенсацией движения между кадрами, поиск вектора движения выполняется над каждым самим макроблоком или каждым из субблоков, на которые дополнительно мелко разделяется каждый макроблок. Затем изображение предсказания с компенсацией движения формируется посредством выполнения предсказания с компенсацией движения над сигналом опорного изображения, хранимым в памяти 107, посредством использования вектора движения, и сигнал ошибки предсказания вычисляется посредством определения разности между сигналом предсказания, показывающим изображение предсказания с компенсацией движения, и сигналом разделенного изображения. Кроме того, узел 102 предсказания выводит параметры для формирования сигнала предсказания, которые узел предсказания определяет при получении сигнала предсказания, в узел 108 кодирования с переменной длиной слова. Например, параметры для формирования сигнала предсказания включают в себя режим внутреннего предсказания, указывающий, каким образом выполняется пространственное предсказание в пределах кадра, и вектор движения, указывающий количество движения между кадрами.

При приеме сигнала ошибки предсказания из узла 102 предсказания, узел 103 сжатия устраняет корреляцию сигнала посредством выполнения процесса ДКП (дискретного косинусного преобразования, DCT) над сигналом ошибки предсказания, а затем квантует этот сигнал ошибки предсказания для получения сжатых данных. При приеме сжатых данных из узла 103 сжатия, узел 104 локального декодирования вычисляет сигнал ошибки предсказания, соответствующий сигналу ошибки предсказания, выведенному из узла 102 предсказания, посредством обратного квантования сжатых данных, а затем выполнения процесса обратного ДКП над сжатыми данными.

При приеме сигнала ошибки предсказания из узла 104 локального декодирования, узел 105 сложения складывает сигнал ошибки предсказания и сигнал предсказания, выведенный из узла 102 предсказания, для формирования локально декодированного изображения. Контурный фильтр 106 устраняет искажение блока, наложенное на локально декодированный сигнал изображения, показывающий локально декодированное изображение, сформированное узлом 105 сложения, и сохраняет локально декодированный сигнал изображения, из которого устранено искажение, в памяти 107 в качестве сигнала опорного изображения.

При приеме сжатых данных из узла 103 сжатия, узел 108 кодирования с переменной длиной слова осуществляет энтропийное кодирование сжатых данных и выводит битовый поток, который является кодированным результатом. При выводе битового потока, узел 108 кодирования с переменной длиной слова мультиплексирует параметры для формирования сигнала предсказания, выведенные из узла 102 предсказания, в битовый поток и выводит этот битовый поток.

В соответствии со способом, раскрытым непатентным противопоставленным материалом 1, контурный фильтр 106 определяет интенсивность сглаживания для соседнего пикселя на границе блока в ДКП на основе информации, включающей в себя глубину детализации квантования, режим кодирования, степень изменения вектора движения, и т.д., тем самым, уменьшая искажения, возникающие на границах блоков. Как результат, качество сигнала опорного изображения может улучшаться, и может улучшаться эффективность предсказания с компенсацией движения в последующих процессах кодирования.

В противоположность, проблема у способа, раскрытого непатентным ссылочным материалом 1, состоит в том, что количество высокочастотных компонент, потерянных из сигнала, возрастает с повышением степени сжатия, и это дает в результате избыточную равномерность на всем экране, а отсюда, видеоизображение становится нерезким. Для того чтобы решить эту проблему, непатентный ссылочный материал 2 предлагает, в качестве контурного фильтра 106, процесс адаптивного смещения (процесс адаптивного смещения пикселя) для разделения экрана на множество блоков, выполнения классификации по классам над каждым пикселем в пределах каждого из блоков, на которые разделен экран, и сложения значения смещения, которое минимизирует искажение квадратичной ошибки между сигналом изображения, который является сигналом исходного изображения, и который является объектом (целью), который должен быть кодирован, и сигналом опорного изображения, соответствующим сигналу изображения для каждого класса.

ДОКУМЕНТЫ СВЯЗАННОГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

НЕПАТЕНТНЫЕ ССЫЛОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Непатентный ссылочный материал 1: стандарты MPEG-4 AVC (ISO/IEC 14496-10)/H.ITU-T 264

Непатентный ссылочный материал 2: «CE13: Адаптивная коррекция отсчетов с независимым от LCU декодированием», документ JCTVC-E049 от JCT-VC, март 2011 года, Женева, Швейцария («CE13: Sample Adaptive Offset with LCU-Independent Decoding», JCT-VC Document JCTVC-E049, March 2011, Geneva, CH).

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПРОБЛЕМЫ, КОТОРЫЕ ДОЛЖНЫ БЫТЬ РЕШЕНЫ ИЗОБРЕТЕНИЕМ

Так как традиционное устройство кодирования видео сконструировано, как изложено выше, этому устройству кодирования видео необходимо кодировать смещения, определенные для нескольких классов, для каждого из блоков, на которые разделен экран. Проблема поэтому состоит в том, что, поскольку процесс высокоточной компенсации искажения выполняется во время процесса адаптивного смещения пикселя, объем кода, требуемый для кодирования смещений, увеличивается, а отсюда, эффективность кодирования падает с повышением мелкости разделения экрана на блоки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение сделано, для того чтобы решить вышеупомянутую проблему, а потому, цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить устройство кодирования изображения, устройство декодирования изображения, способ кодирования изображения и способ декодирования изображения, способные к уменьшению объема кода, требуемого для кодирования смещений, а отсюда к улучшению эффективности кодирования.

СРЕДСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ

В соответствии с настоящим изобретением, предусмотрено устройство кодирования изображения, в котором фильтр определяет способ классификации для выполнения классификации по классам над каждым блоком кодирования, имеющим наибольший размер, выполняет классификацию по классам над каждым пикселем в пределах каждого блока кодирования, имеющего наибольший размер, посредством использования вышеупомянутого способа классификации, вычисляет значение смещения для каждого класса для каждого блока кодирования, имеющего наибольший размер, и выполняет процесс адаптивного смещения пикселя для прибавления значения смещения к пиксельному значению пикселя, принадлежащего к соответствующему классу, а кодер с переменной длиной слова кодирует с переменной длиной слова индекс, указывающий способ классификации для выполнения классификации по классам над каждым блоком кодирования, имеющим наибольший размер, способ классификации определяется фильтром, и также кодирует с переменной длиной слова параметр о значении смещения для каждого класса, определенного для каждого блока кодирования, имеющего наибольший размер, на основе процесса бинаризации с использованием усеченного унарного кода.

ПРЕИМУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Так как устройство кодирования видео согласно настоящему изобретению сконструировано таким образом, чтобы фильтр определял способ классификации для выполнения классификации по классам над каждым блоком кодирования, имеющим наибольший размер, выполнял классификацию по классам над каждым пикселем в пределах каждого блока кодирования, имеющего наибольший размер, посредством использования вышеупомянутого способа классификации, вычислял значение смещения для каждого класса для каждого блока кодирования, имеющего наибольший размер, и выполнял процесс адаптивного смещения пикселя для прибавления значения смещения к пиксельному значению пикселя, принадлежащего к соответствующему классу, а кодер с переменной длиной слова осуществлял кодирование с переменной длиной слова индекса, указывающего способ классификации для выполнения классификации по классам над каждым блоком кодирования, имеющим наибольший размер, способ классификации определяется фильтром, а также осуществлял кодирование с переменной длиной слова параметра о значении смещения для каждого класса, определенного для каждого блока кодирования, имеющего наибольший размер, на основе процесса бинаризации с использованием усеченного унарного кода, обеспечивается преимущество способности уменьшать объем кода, требуемый для кодирования смещения, и улучшать эффективность кодирования.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - структурная схема, показывающая устройство кодирования видео в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения;

фиг. 2 - блок-схема последовательности операций способа, показывающая последовательность операций (способ кодирования видео), выполняемую устройством кодирования видео в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения;

фиг. 3 - структурная схема, показывающая устройство декодирования видео в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения;

фиг. 4 - блок-схема последовательности операций способа, показывающая последовательность операций (способ декодирования видео), выполняемую устройством декодирования видео в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения;

фиг. 5 - пояснительный чертеж, показывающий пример, в котором каждый наибольший блок кодирования разделен иерархически на множество блоков кодирования;

фиг. 6(a) - пояснительный чертеж, показывающий распределение блоков кодирования и блоков предсказания после разделения, а фиг. 6(b) - пояснительный чертеж, показывающий состояние, в котором режим m(Bⁿ) кодирования назначен на каждый из блоков внутри иерархического разделения;

фиг. 7 - пояснительный чертеж, показывающий пример параметра внутреннего предсказания (режима внутреннего предсказания), который может выбираться для каждого блока P_i ⁿ предсказания в блоке Bⁿ кодирования;

фиг. 8 - пояснительный чертеж, показывающий пример пикселей, которые используются при формировании предсказанного значения каждого пикселя в блоке P_i ⁿ предсказания в случае l_i ⁿ=m_i ⁿ=4;

фиг. 9 - пояснительный чертеж, показывающий относительные координаты каждого пикселя в блоке P_i ⁿ предсказания, которые определены по отношению к пикселю в верхнем левом углу блока P_i ⁿ предсказания, определяемому в качестве начала координат;

фиг. 10 - пояснительный чертеж, показывающий пример матрицы квантования;

фиг. 11 - пояснительный чертеж, показывающий пример структуры узла контурного фильтра устройства кодирования видео в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения в случае использования множества процессов фильтрации контуров;

фиг. 12 - пояснительный чертеж, показывающий пример структуры узла контурного фильтра устройства декодирования видео в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения в случае использования множества процессов фильтрации контуров;

фиг. 13 - пояснительный чертеж, показывающий способ BO, который является одним из способов классификации по классам в случае выполнения процесса адаптивного смещения пикселя;

фиг. 14 - пояснительный чертеж, показывающий способ EO, который является одним из способов классификации по классам в случае выполнения процесса адаптивного смещения пикселя;

фиг. 15 - пояснительный чертеж, показывающий пример кодированного битового потока;

фиг. 16 - пояснительный чертеж, показывающий индексы, указывающие способы классификации по классам для использования в процессе адаптивного смещения пикселя;

фиг. 17 - пояснительный чертеж, показывающий пример таблицы, показывающей комбинации коррекций, определенных соответственно для классов процесса адаптивного смещения пикселя;

фиг. 18 - пояснительный чертеж, показывающий пример кодированного битового потока, в котором закодированы два или более заголовков уровня последовательности;

фиг. 19 - пояснительный чертеж, показывающий пример изменения таблицы, показывающей комбинации значений смещения, соответственно определенных для классов процесса адаптивного смещения пикселя, согласно битовой глубине;

фиг. 20 - пояснительный чертеж, показывающий пример изменения количества комбинаций смещений в одиночной таблице, показывающей комбинации значений смещения, соответственно определенных для классов процесса адаптивного смещения пикселя, согласно битовой глубине;

фиг. 21 - структурная схема, показывающая устройство кодирования видео, раскрытое в непатентном ссылочном материале 1;

фиг. 22 - пояснительный чертеж, показывающий пример структуры картинки, включающей в себя картинку IDR.

фиг. 23 - пояснительный чертеж, показывающий пример структуры картинки, включающей в себя картинку CRA;

фиг. 24 - пояснительный чертеж кодированного битового потока, показывающий процесс деактивации наборов параметров адаптации в процессе декодирования, начиная с картинки IDR или картинки CRA;

фиг. 25 - пояснительный чертеж, показывающий усеченный унарный код в случае, в котором диапазон символов, которые должны быть кодированы, простирается от 0 до 5;

фиг. 26 - пояснительный чертеж, показывающий унарный код;

фиг. 27 - пояснительный чертеж, показывающий пример синтаксиса набора параметров адаптации; и

фиг. 28 - пояснительный чертеж случая, в котором изменен порядок данных в кодированном битовом потоке по фиг. 24, введенном в сторону декодирования.

ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В дальнейшем, для того чтобы пояснить это изобретение подробнее, предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Вариант 1 осуществления

Фиг. 1 - структурная схема, показывающая устройство кодирования видео в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения. Со ссылкой на фиг. 1, узел 14 разделения на слайсы выполняет процесс, при приеме видеосигнала в качестве введенного изображения, разделения введенного изображения на одно или более частичных изображений, которые упоминаются как «слайсы» (вырезки), согласно информации разделения на слайсы, определенной узлом 2 управления кодированием. Каждый полученный разделением слайс будет дополнительно разделяться на блоки кодирования, которые будут упомянуты ниже. Узел 14 разделения на слайсы составляет разделитель на слайсы.

Узел 1 разделения на блоки выполняет, каждый раз при приеме слайса, полученного разделением узлом 14 разделения на слайсы, процесс разделения слайса на наибольшие блоки кодирования, каждый из которых является блоком кодирования, имеющим наибольший размер, определенный узлом 2 управления кодированием, и дополнительного разделения каждого из наибольших блоков кодирования на блоки кодирования иерархически до тех пор, пока количество иерархий не достигает верхнего предела по количеству иерархий, верхний предел определяется узлом 2 управления кодированием. Точнее, узел 1 разделения на блоки выполняет процесс разделения каждого слайса на блоки кодирования согласно разделению, которое определено узлом 2 управления кодированием, и вывода каждого из блоков кодирования. Каждый из блоков кодирования дополнительно разделяется на один или более блоков предсказания, каждый из которых является единицей для процесса предсказания. Узел 1 разделения на блоки составляет разделитель на блоки.

Узел 2 управления кодированием выполняет процесс определения наибольшего размера каждого из блоков кодирования, который является единицей, которая должна быть обработана в то время, когда выполняется процесс предсказания, а также определения верхнего предела по количеству иерархий в то время как каждый из блоков кодирования, имеющий наибольший размер, иерархически разделяется на блоки, для определения размера каждого из блоков кодирования. Узел 2 управления кодированием также выполняет процесс выбора режима кодирования, который применяется к каждому блоку кодирования, выведенному из узла 1 разделения на блоки, из одного или более выбираемых режимов кодирования (одного или более режимов внутреннего кодирования, в которых размеры, или тому подобное, блоков предсказания, каждый представляет единицу для процесса предсказания, отличаются друг от друга, и одного или более режимов внешнего кодирования, в которых размеры, или тому подобное, блоков предсказания отличаются друг от друга). В качестве примера способа выбора, есть способ выбора режима кодирования, имеющего наивысшую эффективность кодирования, для блока кодирования, выведенного из узла 1 разделения на блоки, из одного или более выбираемых режимов кодирования.

Узел 2 управления кодированием дополнительно выполняет процесс, когда режим кодирования, имеющий наивысшую эффективность кодирования, является режимом внутреннего кодирования, определения параметра внутреннего предсказания, который используется при выполнении процесса внутреннего предсказания над блоком кодирования в режиме внутреннего кодирования для каждого блока предсказания, который является единицей для процесса предсказания, который показан вышеупомянутым режимом внутреннего кодирования, а когда режим кодирования, имеющий наивысшую эффективность кодирования, является режимом внешнего кодирования, определения параметра внешнего кодирования, который используется при выполнении процесса внешнего предсказания над блоком кодирования в режиме внешнего кодирования для каждого блока предсказания, который является единицей для процесса предсказания, который показан вышеупомянутым режимом внешнего кодирования. Узел управления кодированием дополнительно выполняет процесс определения параметров кодирования разности предсказания, которые узел управления кодированием обеспечивает для узла 7 преобразования/квантования и узла 8 обратного квантования/обратного преобразования. Параметры кодирования разности предсказания включают в себя информацию разделения на блоки ортогонального преобразования, показывающую информацию о разделение на блоки ортогонального преобразования, каждый из которых является единицей для процесса ортогонального преобразования в блоке кодирования, и параметр квантования, определяющий размер шага квантования во время квантования коэффициентов преобразования. Узел 2 управления кодированием составляет определитель параметров кодирования.

Переключатель 3 выбора выполняет процесс, когда режим кодирования, определенный узлом 2 управления кодированием, является режимом внутреннего кодирования, вывода блока кодирования, выведенного из узла 1 разделения на блоки, в узел 4 внутреннего предсказания, а когда режим кодирования, определенный узлом 2 управления кодированием, является режимом внешнего кодирования, вывода блока кодирования, выведенного из узла 1 разделения на блоки, в узел 5 предсказания с компенсацией движения.

Узел 4 внутреннего предсказания выполняет процесс, когда режим внутреннего кодирования выбран узлом 2 управления кодированием в качестве режима кодирования, соответствующего блоку кодирования, выведенному из переключателя 3 выбора, выполнения процесса внутреннего предсказания (процесса внутрикадрового предсказания) с использованием параметра внутреннего предсказания, определенного узлом 2 управления кодированием, над каждым блоком предсказания, который является единицей для процесса предсказания, во время выполнения процесса предсказания над блоком кодирования, наряду с опорной на локально декодированное изображение, которое хранится в памяти 10, для внутреннего предсказания, с тем чтобы формировать изображение внутреннего предсказания.

Узел 5 предсказания с компенсацией движения выполняет процесс, когда режим внешнего кодирования выбран узлом 2 управления кодированием в качестве режима кодирования, соответствующего блоку кодирования, выведенному из переключателя 3 выбора, сравнения блока кодирования с одним или более кадров локально декодированных изображений, хранимых в памяти 12 кадров предсказания с компенсацией движения, для каждого блока предсказания, который является единицей для процесса предсказания, с тем чтобы отыскивать вектор движения, и выполнения процесса внешнего предсказания (процесса предсказания с компенсацией движения) над каждым блоком предсказания в блоке кодирования посредством использования вектора движения и параметра внешнего предсказания, такого как количество кадров, к которым необходимо обращаться, которое определено узлом 2 управления кодированием, с тем чтобы формировать изображение внешнего предсказания. Средство предсказания содержит узел 4 внутреннего предсказания, память 10 для внутреннего предсказания, узел 5 предсказания с компенсацией движения и память 12 кадров предсказания с компенсацией движения.

Узел 6 вычитания выполняет процесс вычитания изображения внутреннего предсказания, сформированного узлом 4 внутреннего предсказания, или изображения внешнего предсказания, сформированного узлом 5 предсказания с компенсацией движения, из блока кодирования, выведенного из узла 1 разделения на блоки, и вывода сигнала разности предсказания, показывающего разностное изображение, которое является результатом вычитания, в узел 7 преобразования/квантования. Узел 6 вычитания составляет формирователь разностного изображения. Узел 7 преобразования/квантования выполняет процесс выполнения процесса ортогонального преобразования (например, ДКП (дискретного косинусного преобразования, ДСТ (дискретного синусного преобразования, DST) или процесса ортогонального преобразования, такого как преобразование KL, в котором базисы заранее назначены для специфической обучающей последовательности) над каждым из блоков ортогонального преобразования в сигнале разности предсказания, выведенном из узла 6 вычитания, посредством обращения к информации разделения на блоки ортогонального преобразования, включенной в параметры кодирования разности предсказания, определенные узлом 2 управления кодированием, с тем чтобы вычислять коэффициенты преобразования, а также квантования коэффициентов преобразования каждого из блоков ортогонального преобразования посредством обращения к параметру квантования, включенному в параметры кодирования разности предсказания, а затем вывода сжатых данных, которые в силу этого являются квантованными коэффициентами преобразования, в узел 8 обратного квантования/обратного преобразования и узел 13 кодирования с переменной длиной слова. Узел 7 преобразования/квантования составляет средство сжатия изображения.

При квантовании коэффициентов преобразования, узел 7 преобразования/квантования может выполнять процесс квантования коэффициентов преобразования посредством использования матрицы квантования для масштабирования размера шага квантования, определенного по вышеупомянутому параметру квантования, для каждого из коэффициентов преобразования. Фиг. 10 - пояснительный чертеж, показывающий пример матрицы квантования ДКП 8×8. Числа, показанные на фигуре, представляют значения масштабирования для размеров шага квантования коэффициентов преобразования. Так как коэффициент, чьим значением масштабирования является 0, имеет размер шага квантования 0, коэффициент эквивалентен «отсутствию квантования». Например, посредством выполнения масштабирования таким образом, что коэффициент преобразования в полосе более высоких частот имеет больший размер шага квантования, для того чтобы сдерживать битовую скорость кодирования, как показано на фиг. 10, коэффициенты преобразования в полосах высоких частот, которые возникают в сложных областях изображения, или тому подобном, уменьшаются, при этом кодирование может быть выполнено без сокращения информации о коэффициентах в полосе низких частот, которая оказывает большое влияние на субъективное качество. Когда желательно управлять размером шага квантования для каждого коэффициента преобразования, необходимо просто использовать матрицу квантования.

Кроме того, в качестве матрицы квантования, может использоваться матрица, которая независима для каждого сигнала цветности и для каждого режима кодирования (внутреннего кодирования или внешнего кодирования) при каждом размере ортогонального преобразования, и может выбираться, следует или нет выбирать, в качестве начального значения матрицы квантования, одну матрицу квантования из матриц квантования, которые подготовлены заранее и совместно между устройством кодирования видео и устройством декодирования видео, и уже кодированными матрицами квантования, или следует или нет использовать, в качестве начального значения матрицы квантования, новую матрицу квантования. Поэтому узел 7 преобразования/квантования устанавливает, в качестве параметра матрицы квантования, который должен быть кодирован, информацию флага, показывающую, следует или нет использовать новую матрицу квантования для каждого размера ортогонального преобразования для каждого сигнала цветности или для каждого режима кодирования. В дополнение, когда используется новая матрица квантования, каждое из значений масштабирования в матрице квантования, как показано на фиг. 10, устанавливается в качестве параметра матрицы квантования, который должен быть кодирован. В противоположность, когда новая матрица квантования не используется, индекс, задающий матрицу, которая должна быть использована, из матрицы квантования, подготовленной, в качестве начального значения, заранее и совместно между устройством кодирования видео и устройством декодирования видео, и уже закодированных матриц, устанавливается в качестве параметра матрицы квантования, который должен быть кодирован. Однако, когда уже кодированная матрица квантования, к которой может быть осуществлено обращение, не существует, может выбираться только матрица квантования, подготовленная заранее и совместно между устройством кодирования видео и устройством декодирования видео. Узел 7 преобразования/квантования затем выводит установленные параметры матрицы квантования в узел 13 кодирования с переменной длиной слова в качестве части набора параметров адаптации.

Узел 8 обратного квантования/обратного преобразования выполняет процесс обратного квантования сжатых данных, выведенных из узла 7 преобразования/квантования, а также выполнения процесса обратного ортогонального преобразования над коэффициентами преобразования, которые, в силу этого, являются сжатыми данными, подвергнутыми обратному квантованию, для каждого из блоков ортогонального преобразования посредством обращения к параметру квантования и информации разделения на блоки ортогонального преобразования, которые включены в параметры кодирования разности предсказания, определенные узлом 2 управления кодированием, с тем чтобы вычислять локально декодированный сигнал разности предсказания, соответствующий сигналу разности предсказания, выведенному из узла 6 вычитания. К тому же, при выполнении процесса квантования посредством использования матрицы квантования, узел 7 преобразования/квантования выполняет соответствующий процесс обратного квантования посредством обращения к матрице квантования, тоже во время выполнения процесса обратного квантования. Узел 9 сложения выполняет процесс сложения локально декодированного сигнала разности предсказания, вычисленного узлом 8 обратного квантования/обратного преобразования, и изображения внутреннего предсказания, сформированного узлом 4 внутреннего предсказания, или изображения внешнего предсказания, сформированного узлом 5 предсказания с компенсацией движения, с тем чтобы вычислять локально декодированное изображение, соответствующее блоку кодирования, выведенному из узла 1 разделения на блоки. Формирователь локально декодированного изображения содержит узел 8 обратного квантования/обратного преобразования и узел 9 сложения.

Память 10 для внутреннего предсказания является носителем записи для хранения локально декодированного изображения, вычисленного узлом 9 сложения. Узел 11 контурного фильтра выполняет процесс выполнения предопределенного процесса фильтрации над локально декодированным изображением, вычисленным узлом 9 сложения, с тем чтобы выводить локально декодированное изображение, над которым выполнен процесс фильтрации. Конкретно, узел контурного фильтра выполняет процесс фильтрации (фильтрации деблокирования) по уменьшению искажения, возникающего на границе между блоками ортогонального преобразования, и искажения, возникающего на границе между блоками предсказания, процесс (процесс адаптивного смещения пикселя) по адаптивному прибавлению смещения на попиксельной основе, процесс адаптивной фильтрации по адаптивному переключению между линейными фильтрами, такими как фильтры Винера, с тем чтобы выполнять процесс фильтрации, и так далее.

Узел 11 контурного фильтра определяет, выполнять или нет процесс для каждого из вышеупомянутых процессов фильтрации, в том числе, процесса фильтрации деблокирования, процесса адаптивного смещения пикселя и процесса адаптивной фильтрации, и выводит флаг активации каждого из процессов в качестве части набора параметров адаптации, который должен быть кодирован, и части заголовка уровня слайса, в узел 13 кодирования с переменной длиной слова. При использовании двух или более из вышеупомянутых процессов фильтрации, узел контурного фильтра выполняет два или более процессов фильтрации по порядку. Фиг. 11 показывает пример структуры узла 11 контурного фильтра в случае использования множества процессов фильтрации. Вообще, несмотря на то, что качество изображения улучшается с увеличением количества типов используемых процессов фильтрации, нагрузка обработки повышается с увеличением количества типов используемых процессов фильтрации. Точнее, есть компромисс между качеством изображения и нагрузкой обработки. Кроме того, эффект улучшения качества изображения, который создается каждым из процессов фильтрации, различается в зависимости от характеристик изображения, которое является объектом для процесса фильтрации. Поэтому необходимо просто определять процессы фильтрации, которые должны использоваться, согласно нагрузке обработки, приемлемой в устройстве кодирования видео, и характеристикам изображения, которое является объектом для процесса фильтрации. Узел 11 контурного фильтра составляет фильтр.

В процессе фильтрации деблокирования, различные параметры, используемые для выбора интенсивности фильтра, который должен быть применен к границе блока, могут изменяться от своих начальных значений. При изменении параметра, параметр выводится в узел 13 кодирования с переменной длиной слова в качестве части набора параметров адаптации, который должен быть кодирован. В процессе адаптивного смещения пикселя, изображение сначала разделяется на множество блоков, случай не выполнения процесса смещения определен в качестве одного способа классификации по классам для каждого из блоков кодирования, и один способ классификации по классам выбирается из числа множества способов классификации по классам, которые подготовлены заранее. Затем, посредством использования выбранного способа классификации по классам, каждый пиксель, включенный в блок классифицируется на один из классов, и значение смещения для компенсации искажения кодированием вычисляется для каждого из классов. В заключение, выполняется процесс прибавления значения смещения к значению яркости локально декодированного изображения, тем самым, улучшая качество изображения локально декодированного изображения. Поэтому в процессе адаптивного смещения пикселя, информация разделения на блоки, индекс, указывающий способ классификации по классам, выбранный для каждого блока, и информация смещения, задающая значение смещения, вычисленное для каждого класса, определяемого на поблочной основе, выводятся в узел 13 кодирования с переменной длиной слова в качестве набора параметров адаптации, который должен быть кодирован. В процессе адаптивного смещения пикселя, например, изображение может всегда разделяться на блоки, каждый имеет постоянный размер, такие как наибольшие блоки кодирования, и способ классификации по классам может выбираться для каждого из блоков, и может выполняться процесс адаптивного смещения для каждого класса. В этом случае, вышеупомянутая информация разделения на блоки становится ненужной, и объем кода может быть уменьшен на объем кода, требуемый для информации разделения на блоки.

В процессе адаптивной фильтрации, классификация по классам выполняется над локально декодированным изображением посредством использования предопределенного способа, фильтр для компенсации искажения, наложенного на изображение, назначается для каждой области (локально декодированного изображения), принадлежащей к каждому классу, и процесс фильтрации по фильтрации локально декодированного изображения выполняется посредством использования фильтра. Фильтр, назначенный для каждого класса, затем выводится в узел 13 кодирования с переменной длиной слова в качестве части набора параметров адаптации, который должен быть кодирован. В качестве способа классификации по классам, есть простой способ разделения изображения на равные части пространственным образом и способ выполнения классификации на поблочной основе согласно локальным характеристикам (дисперсии, и так далее) изображения. Кроме того, количество классов, используемых в процессе адаптивной фильтрации, может быть установлено заранее в качестве значения, общего между устройством кодирования видео и устройством декодирования видео, или может