Способ кодирования движущегося изображения, способ декодирования движущегося изображения, устройство кодирования движущегося изображения, устройство декодирования движущегося изображения и устройство кодирования и декодирования движущегося изображения

Способ кодирования движущегося изображения, способ декодирования движущегося изображения, устройство кодирования движущегося изображения, устройство декодирования движущегося изображения и устройство кодирования и декодирования движущегося изображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к способу кодирования движущегося изображения и устройству кодирования движущегося изображения, которые кодируют флаг, указывающий, имеется ли или нет коэффициент преобразования для целевого блока кодирования, так что изображение кодируется для каждого из блоков, и способу декодирования движущегося изображения, устройству декодирования движущегося изображения, и устройству кодирования и декодирования движущегося изображения, которые декодируют флаг, указывающий, имеется ли или нет кодированный коэффициент преобразования.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В последние годы возрастало количество приложений для услуг типа «видео по запросу», например, включающих видеоконференции, цифровое телевизионное вещание и потоковую передачу видеоконтента через Интернет, и эти приложения зависят от передачи видеоинформации. Во время передачи или осуществления записи видеоданных, передается значительный объем данных по стандартному тракту передачи ограниченной полосы пропускания или сохраняется в стандартном носителе записи с ограниченной емкостью данных. Чтобы передавать видеоинформацию по стандартному каналу передачи и сохранять видеоинформацию в стандартном носителе записи, является существенным осуществлять сжатие или уменьшать объем цифровых данных.

Соответственно было разработано множество стандартов кодирования видео для сжатия видеоданных. Такие стандарты кодирования видео включают в себя, например, стандарты, разработанные сектором стандартизации электросвязи Международного союза электросвязи (ITU-T), обозначаемые в виде H.26x, и стандарты Международной комиссии по стандартизации и Международной электротехнической комиссии (ISO/IEC), обозначаемые в виде MPEG-x. Наиболее передовым и усовершенствованным стандартом кодирования видео в настоящее время является стандарт, обозначаемый в виде H.264/AVC, или MPEG-4/AVC (ссылка на непатентную литературу 1).

Подход к кодированию, который используется в качестве базиса для этих стандартов, основывается на кодировании с предсказанием, включающем в себя этапы, в качестве основных из которых можно выделить следующие этапы (a)-(d). (a) Чтобы выполнять сжатие данных на уровне блоков для каждого из видеокадров, видеокадр разделяется на блоки пикселов. (b) Путем предсказания каждого из блоков из уже кодированных видеоданных, задается временная и пространственная избыточность. (c) Путем вычитания предсказываемых данных из видеоданных, заданная избыточность устраняется. (d) Посредством преобразования Фурье, квантования и энтропийного кодирования осуществляется сжатие оставшихся данных (остаточных блоков).

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

НЕПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА

Непатентная литература 1. Рекомендации ITU-T H.264 "Advanced video coding for generic audiovisual services" (Усовершенствованное кодирование видео для общих аудиовизуальных услуг), март 2010

Непатентная литература 2. JCT-VC "WD3: Working Draft 3 of High-Efficiency Video Coding" ("WD3: Рабочий проект 3 по высокоэффективному кодированию видео), JCT-VC-E603, март 2011

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА

В последнее время имелась возрастающая потребность дополнительного повышения эффективности кодирования в условиях развития в области движущихся изображений высокой четкости.

Поэтому, объектом настоящего изобретения является обеспечение способа кодирования движущегося изображения, устройства кодирования движущегося изображения, способа декодирования движущегося изображения, устройства декодирования движущегося изображения, и устройства кодирования и декодирования движущегося изображения, которые имеют высокую эффективность кодирования.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ

Способом кодирования движущегося изображения согласно аспекту настоящего изобретения является способ кодирования сигнала движущегося изображения для каждого из первых блоков обработки. Более конкретно, способ кодирования движущегося изображения содержит: преобразование, для каждого из одного или более вторых блоков обработки, включенных в первый блок обработки, сигнала движущегося изображения в пространственной области в коэффициент частотной области и квантование этого коэффициента частотной области; и выполнение арифметического кодирования на флаге CBF-яркости, указывающем, включается ли или нет квантованный коэффициент в каждый из вторых блоков обработки, для которых выполняются преобразование и квантование. При выполнении арифметического кодирования таблицу вероятностей для использования в арифметическом кодировании определяют в соответствии с тем, является ли или нет размер первого блока обработки идентичным размеру второго блока обработки, и имеет ли или нет второй блок обработки предварительно определенный максимальный размер.

Следует отметить, что настоящее изобретение может быть реализовано или осуществлено не только в виде способов кодирования и способов декодирования, а также программ для предписания компьютерам исполнять каждый из этапов, включенных в способы кодирования и способы декодирования. Естественно, программы могут распространяться через посредство не являющихся временными носителей записи, таких как постоянные запоминающие устройства на компакт-дисках (CD-ROM), и сетей связи, таких как Интернет.

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение позволяет эффективно выполнять арифметическое кодирование и арифметическое декодирование на флаге CBF-яркости.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - блок-схема, показывающая устройство декодирования, включающее в себя блок декодирования флага CBF-яркости, согласно Варианту 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 - блок-схема, показывающая последовательность операций блока 101 декодирования CBF-яркости согласно данному изобретению.

Фиг. 3 - схематичный вид для пояснения подробностей блока 101 декодирования CBF-яркости согласно Варианту 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4 - блок-схема, показывающая пример конфигурации устройства декодирования движущегося изображения согласно Варианту 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 5A - Таблица 1000 для использования в арифметическом декодировании согласно настоящему варианту осуществления и таблица, которая соответствует Таблице 0000 на Фиг. 28A.

Фиг. 5B - Таблица 1001 для использования в арифметическом декодировании согласно настоящему варианту осуществления и таблица, которая соответствует Таблице 0001 на Фиг. 28B.

Фиг. 5C - Таблица 1002 для использования в арифметическом декодировании согласно настоящему варианту осуществления и таблица, которая соответствует Таблице 0002 на Фиг. 28C.

Фиг. 5D - Таблица 1003 для использования в арифметическом декодировании согласно настоящему варианту осуществления и таблица, которая соответствует Таблице 0003 на Фиг. 28D.

Фиг. 6 - схема для пояснения способа получения ctxIdxInc, который является числом для выведения вероятности по отношению к флагу CBF-яркости согласно Варианту 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 7 - блок-схема, показывающая последовательность операций для блока кодирования флага CBF-яркости согласно Варианту 2 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 8 - блок-схема, показывающая пример конфигурации устройства кодирования изображения согласно Варианту 2 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 9 - полная конфигурация системы предоставления контента, которая реализует услуги распространения контента.

Фиг. 10 - общая конфигурация цифровой вещательной системы.

Фиг. 11 - блок-схема, показывающая пример конфигурации телевизора.

Фиг. 12 - блок-схема, иллюстрирующая пример конфигурации блока воспроизведения/записи информации, который считывает информацию с носителя записи и записывает информацию на носитель записи, которым является оптический диск.

Фиг. 13 - схема, показывающая конфигурацию носителя записи, которым является оптический диск.

Фиг. 14A - схема, показывающая пример сотового телефона.

Фиг. 14B - блок-схема, показывающая пример конфигурации сотового телефона.

Фиг. 15 - схема, показывающая структуру мультиплексных данных.

Фиг. 16 - схема, показывающая, каким образом мультиплексировать каждый поток в мультиплексные данные.

Фиг. 17 - схема, более подробно показывающая, каким образом поток видео сохраняется в потоке пакетов PES.

Фиг. 18 - схема, показывающая структуру пакетов TS и исходных пакетов в мультиплексированных данных.

Фиг. 19 - схема, показывающая структуру данных для PMT.

Фиг. 20 - схема, показывающая внутреннюю структуру информации мультиплексированных данных.

Фиг. 21 - схема, показывающая внутреннюю структуру атрибутной информации потока.

Фиг. 22 - схема, показывающая этапы для идентификации видеоданных.

Фиг. 23 - блок-схема, показывающая пример конфигурации интегральной схемы для реализации способа кодирования движущегося изображения и способа декодирования движущегося изображения согласно каждому из вариантов осуществления.

Фиг. 24 - схема, показывающая конфигурацию для переключения между частотами возбуждения.

Фиг. 25 - схема, показывающая этапы для идентификации видеоданных и переключения между частотами возбуждения.

Фиг. 26 - схема, показывающая пример справочной таблицы, в которой стандарты видеоданных связываются с частотами возбуждения.

Фиг. 27A - схема, показывающая пример конфигурации для совместного использования модуля блока обработки сигналов.

Фиг. 27B - схема, показывающая другой пример конфигурации для совместного использования модуля блока обработки сигналов.

Фиг. 28A - соответствие между типом фрагмента SliceType и числом ctxIdx, который соответствует значению вероятности, необходимому для арифметического кодирования и арифметического декодирования.

Фиг. 28B - таблица для задания комбинаций чисел ctxIdx от 0 до 11, как проиллюстрировано на Фиг. 28A, и информации (m,n), необходимой для определения начальной вероятности.

Фиг. 28C - таблица, которая указывает распределение значения смещения ctsIdxOffset, которая задает, что основной ctxIdx изменяется в соответствии с типом фрагмента.

Фиг. 28D - таблица, показывающая каким образом ctxIdx распределяется для binIdx, который является числом, указывающим порядок следования от основного в последовательности двоичных сигналов.

Фиг. 29A - схема, показывающая, каким образом получать ctxIdxInc, который является сигналом для выведения числа ctxIdx, по отношению к флагу, включающему в себя флаг CBF-яркости в стандарте HEVC.

Фиг. 29B - таблица, показывающая, каким образом определять ctxIdxInc флага CBF-яркости.

Фиг. 30 - схема, показывающая последовательность операций для процессов традиционного контекстного адаптивного декодирования.

Фиг. 31 - схема, показывающая последовательность операций для процессов традиционного арифметического декодирования с обходом.

Фиг. 32 - блок-схема для более подробного пояснения обработки (RenormD) нормализации, как проиллюстрировано на этапе SC08 на Фиг. 30.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

БАЗОВЫЕ СВЕДЕНИЯ, ОБРАЗУЮЩИЕ ОСНОВУ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

В вышеописанном процессе (d), существующие стандарты кодирования видео и обсуждаемые стандарты кодирования видео дополнительно уменьшают объем информации путем кодирования флага, который указывает, имеется ли или нет информация в остаточном блоке после преобразования Фурье и квантования. Более конкретно, флаг, указывающий, имеется ли или нет коэффициент в остаточном блоке после квантования, кодируется с переменной длиной.

Следует отметить, что в потенциальном стандарте, названном «Высокоэффективное кодирование видео» (HEVC), в котором осуществляется развитие работы в направлении стандартизации (ссылка на непатентную литературу 2), этот идентификационный флаг называется «флаг кодированного блока» (CBF) и идентификационный флаг, соответствующий сигналу яркости, называется «флаг CBF-яркости» cbf_luma. В кодировании с переменной длиной является известным Контекстное адаптивное двоичное арифметическое кодирование (CABAC) на основе арифметического кодирования, которое будет описано позже, и в HEVC кодирование выполняется с параметрами, задаваемыми способом, показанным на фигурах Фиг. 28A-29B.

Фигуры Фиг. 28A-28D представляют информационную группу, показывающую задание информации для кодирования флага CBF-яркости в HEVC. Сначала в Таблице 0000, как проиллюстрировано на Фиг. 28A, показано соответствие между типом фрагмента (I/P/B), названным SliceType, и числом ctxIdx, соответствующим значению вероятности, необходимому для арифметического кодирования и арифметического декодирования. Она показывает, например, в случае I-фрагмента, что числа ctxIdx, используемые для кодирования и декодирования флага CBF-яркости, бывают четырех видов, то есть, 0-3. Подобным образом она показывает четыре вида, то есть, 4-7 в случае типа P-фрагмента, и четыре вида, то есть, 8-11 в случае B-фрагмента.

Затем Таблица 0001, показанная на Фиг. 28B, является таблицей для задания комбинации для чисел 0-11 для ctxIdx, показанных в Таблице 0000, и информации (m,n), необходимой для определения начальной вероятности. Следует отметить, что относительно способа выведения начальной вероятности при использовании (m,n), применяется способ, раскрытый в непатентной литературе 1 или непатентной литературе 2.

Затем Таблица 0002, показанная на Фиг. 28C, является таблицей, которая показывает распределение значения смещения ctxIdxOffset, которое задает изменение основного ctxIdx в соответствии с SliceType (в примере, 0, 4 и 8).

Затем Таблица 0003, показанная на Фиг. 28D, является таблицей, которая показывает, каким образом назначать ctxIdx по отношению к binIdx, который является числом, показывающим порядок следования от основной последовательности двоичных сигналов, поскольку ctxIdx назначается каждой последовательности двоичных сигналов (bin) при фактическом выполнении арифметического кодирования и декодирования. Другими словами, первый бит первой последовательности двоичных сигналов определяется в виде binIdx=0, и после этого задается в виде 1 и 2. Следует отметить, что, поскольку флагом CBF-яркости является флаг, указывающий "0" или "1", он задается только в случае binIdx=0. Способ, определенный в подпункте 9.3.3.1.1.1, показывает, что число ctxIdx используется с одним значением из 0, 1, 2 и 3 и обеспечивается смещением в 0, 4 и 8 в соответствии с SliceType. Следует отметить, что «na» в таблице обозначает «недоступно».

Кроме того, содержание подпункта 9.3.1.1.1 будет описано подробно со ссылкой на Фиг. 29A и 29B. Часть B01, показанная на Фиг. 29A, является извлеченной частью из Непатентной литературы 2 части, которая показывает способ получения сигнала ctxIdxInc для выведения числа ctxIdx по отношению к флагу, включающему флаг CBF-яркости в стандарте HEVC.

Сначала, 9.3.3.1.1 показывает арифметическое кодирование, которое выполняется на флаге, включающем флаг CBF-яркости, на основании результатов для соседних блоков. Затем, в части 9.3.3.1.1.1 описаны подробности вывода результата для блока, расположенного над блоком, включающим в себя флаг цели кодирования, и результат для блока, расположенного слева. Следует отметить, что во флаге CBF-яркости, как проиллюстрировано в Таблице 9-50, показанной на Фиг. 29B, показано, что ctxIdxInc определяют, как изложено ниже, согласно CBF-флагу яркости в левом блоке и CBF-флагу яркости в блоке сверху.

Сначала, в случае, когда CBF-флагом яркости в левом блоке является 0 (или не существует), и CBF-флагом яркости в блоке сверху является 0 (или не существует), определяется, что числом ctxIdxInc для флага CBF-яркости цели кодирования будет 0 (случай 1). Кроме того, в случае, когда CBF-флагом яркости в левом блоке является 1, и CBF-флагом яркости в блоке сверху является 0 (или не существует), определяется, что числом ctxIdxInc для флага CBF-яркости цели кодирования будет 1 (случай 2). Кроме того, в случае, когда CBF-флагом яркости в левом блоке является 0 (или не существует), и CBF-флагом яркости в блоке выше является 1, определяется, что числом ctxIdxInc флага CBF-яркости цели кодирования будет 2 (случай 3). Кроме того, в случае, когда CBF-флагом яркости в левом блоке является 1, и CBF-флагом яркости в блоке выше является 1, определяется, что числом ctxIdxInc для CBF-флага цели кодирования будет 3 (случай 4).

Таким образом, ctxIdxInc для выведения значения вероятности для использования в арифметическом кодировании и арифметическом декодировании флага CBF-яркости цели кодирования переключается в соответствии со значением CBF-флага окружающей яркости.

Затем будет описано кодирование с переменной длиной идентификационного флага (CBF) и подобного. В стандарте H.264 в качестве одного из способов кодирования с переменной длиной имеется Контекстное адаптивное двоичное арифметическое кодирование (CABAC). Способ CABAC будет описан со ссылкой на Фиг. 30-32.

На Фиг. 30 представлена блок-схема, показывающая последовательность вышеописанных процессов традиционного контекстного адаптивного арифметического декодирования. Следует отметить, что эта схема извлечена из непатентной литературы 1 и представлена, как описана в непатентной литературе 1, поскольку не имеется конкретного пояснения.

При обработке арифметического декодирования сначала вводится контекст (ctxIdx), определенный на основании типа сигнала.

За этим следует: вычисление значения qCodIRangeIdx, выводимого из параметра codIRange, показывающего текущее внутреннее состояние устройства арифметического декодирования; получение значения pStateIdx, которое является значением состояния, соответствующим ctxIdx; и получение codIRangeLPS с обращением к таблице (rangeTableLPS) на основании этих двух значений qCodIRangeIdx и pStateIdx. Здесь, этот codIRangeLPS обозначает значение, которое является параметром, показывающим внутреннее состояние устройства арифметического декодирования во время появления LPS (этот LPS указывает один символ из 0 и 1, который имеет более низкую вероятность появления) по отношению к первому параметру codIRange, показывающему внутреннее состояние устройства арифметического декодирования. Кроме того, значение, полученное вычитанием вышеупомянутого codIRangeLPS из текущего codIRange, включается в codIRange (Этап SC01).

Затем, вычисленный codIRange сравнивается со вторым параметром codIOffset, показывающим внутреннее состояние устройства арифметического декодирования (Этап SC02). Если codIOffset больше или равен codIRange (ДА на этапе SC02), то определяется, что появился символ LPS, и valMPS (значение MPS (0 или 1), указывающее один символ из 0 и 1, который имеет более высокую вероятность появления, и другое значение (0, если удовлетворяется valMPM=1, или 1, если удовлетворяется valMPM=0), устанавливается в binVal, которое является выходным значением декодирования.

Кроме того, значение, полученное вычитанием codIRange, устанавливается во второй параметр codIOffset, показывая внутреннее состояние устройства арифметического декодирования. Кроме того, значение codIRangeLPS, вычисленное на этапе SC01, устанавливается в первый параметр codIRange, показывающий внутреннее состояние устройства арифметического декодирования (Этап SC03), поскольку появился LPS.

Следует отметить, что в случае, когда значением pStateIdx, которое является значением состояния, соответствующим ctxIdx, является 0 (ДА на этапе SC05), показывается, что вероятность LPS больше вероятности MPS, и, следовательно, valMPM заменяется (0, если удовлетворяется valMPM=1, или 1, если удовлетворяется valMPM=0) (Этап SC06). Между тем, в случае, когда значением pStateIdx является 0 (НЕТ на этапе SC05), значение pStateIdx обновляется на основе таблицы преобразования transIdxLPS в случае, когда LPS присутствует (Этап SC07).

Кроме того, в случае, когда codIOffset является малым (НЕТ в SC02), определяется, что символ MPS появился, и valMPS устанавливается в binVal, которое является выходным значением декодирования, и значение pStateIdx обновляется на основе таблицы преобразования transIdxMPS в случае, когда MPS появился (Этап SC04).

Наконец, выполняется нормализация (RenormD) (Этап SC08), чтобы завершить арифметическое декодирование.

Как описано выше, в контекстном адаптивном двоичном арифметическом кодировании, множество вероятностей присутствия символа, каждая из которых является вероятностью присутствия двоичного символа и соответствует индексу контекста, сохраняются, и вероятности присутствия символа переключаются в соответствии с условием (например, обращением к значению для смежного блока). Следовательно, должен поддерживаться порядок следования процессов.

На Фиг. 31 представлена блок-схема, показывающая последовательность вышеописанных процессов традиционного арифметического декодирования для обработки обхода. Следует отметить, что эта схема извлечена из непатентной литературы 1 и представлена, как описана в непатентной литературе 1, поэтому не имеет конкретного пояснения.

Сначала, второй параметр codIOffset, показывающий текущее внутреннее состояние устройства арифметического декодирования, сдвигается влево (удваивается), и 1 бит считывается из потока битов. Это (удвоенное) значение устанавливается при считанном бите 0, тогда как значение, полученное сложением с ним 1, устанавливается, если считанным битом является 1 (SD01).

Затем, в случае, когда параметр codIOffset больше или равен первому параметру codIRange, показывающему внутреннее состояние устройства арифметического декодирования (ДА в SD02), "1" устанавливается в binVal, которое является выходным значением декодирования, и значение, полученное вычитанием codIRange, устанавливается в codIOffset (Этап SD03). Между тем, в случае, когда codIOffset меньше первого параметра codIRange, показывающего внутреннее состояние устройства арифметического декодирования (НЕТ в SD02), "0" устанавливается в binVal, которое является выходным значением декодирования (Этап SD04).

На Фиг. 32 показана блок-схема для подробного пояснения обработки нормализации (RenormD), показанной на этапе SC08 на Фиг. 30. Следует отметить, что эта схема извлечена из непатентной литературы 1 и представлена, как описана в непатентной литературе 1, поэтому не имеет конкретного пояснения.

Когда первый параметр codIRange, показывающий внутреннее состояние устройства арифметического декодирования, в арифметическом декодировании имеет значение меньше 0x100 (в шестнадцатеричной нотации, что представляет 256 в десятичной системе счисления) (ДА на этапе SE01), codIRange сдвигается влево (удваивается), второй параметр codIffset, показывающий внутреннее состояние устройства арифметического декодирования, сдвигается влево (удваивается) и 1 бит считывается из потока битов. Это (удвоенное) значение устанавливается, если считывается бит 0, тогда как значение, полученное сложением с ним 1, устанавливается при считанном бите 1 (SE02). Эта обработка является завершенной, если codIRange наконец достигает или превышает 256 (НЕТ на этапе SE01).

Арифметическое декодирование выполняется путем выполнения вышеупомянутых процессов.

Однако, традиционная методика требует, чтобы значение вероятности изменялось в соответствии с результатами для блоков выше и слева, которые являются соседними друг с другом для арифметического кодирования и арифметического декодирования флага CBF-яркости. В этих условиях результаты для соседних блоков в левых и верхних частях, предназначенных для кодирования или декодирования, должны записываться для арифметического кодирования и арифметического декодирования. Вследствие этого, в случае, когда разрешение входного видео является высоким, обширная память должна подготавливаться для сохранения результатов.

Для решения вышеописанной задачи, способом кодирования движущегося изображения согласно аспекту настоящего изобретения является способ декодирования сигнала движущегося изображения для каждого из первых блоков обработки. Более конкретно, способ кодирования движущегося изображения содержит: преобразование, для каждого из одного или более блоков обработки, включенных в первый блок обработки, сигнала движущегося изображения в пространственной области в коэффициент частотной области и квантование коэффициента частотной области; и выполнение арифметического кодирования на флаге CBF-яркости, указывающем, включен ли или нет квантованный коэффициент в каждый из вторых блоков обработки, для которых выполняются преобразование и квантование. При выполнении арифметического кодирования таблицу вероятностей для использования в арифметическом кодировании определяют в соответствии с тем, является ли или нет размер первого блока обработки идентичным размеру второго блока обработки, и имеет ли или нет второй блок обработки предварительно определенный максимальный размер.

С помощью этой конфигурации, поскольку значение вероятности для выполнения арифметического кодирования флага CBF-яркости может быть определено без зависимости от значения флага CBF-яркости для каждого из окружающих блоков, высокая эффективность кодирования может поддерживаться, даже если объем памяти для хранения флага CBF-яркости значительно уменьшается.

Кроме того, при выполнении арифметического кодирования, таблицу вероятностей для использования в арифметическом кодировании дополнительно определяют в соответствии с типом фрагмента, к которому принадлежит первый блок обработки.

Например, первый блок обработки может быть блоком кодирования. Кроме того, второй блок обработки может быть блоком преобразования.

Кроме того, может выполняться переключение между кодированием, соответствующим первому стандарту, и кодированием, соответствующим второму стандарту, и преобразование и квантование, и арифметическое кодирование выполняются в виде кодирования, соответствующего первому стандарту, и способ кодирования движущегося изображения может дополнительно содержать кодирование идентификатора, указывающего стандарт кодирования.

Способом декодирования движущегося изображения согласно аспекту настоящего изобретения является способ декодирования кодированного сигнала движущегося изображения для каждого из первых блоков обработки. Более конкретно, способ декодирования движущегося изображения включает в себя: выполнение арифметического декодирования на флаге CBF-яркости, указывающем, включен ли или нет квантованный коэффициент в один или более вторых блоков обработки, включенных в первый блок обработки; и восстановление сигнала движущегося изображения с использованием квантованного коэффициента для второго блока обработки, если флаг CBF-яркости указывает, что квантованный коэффициент включен в каждый из вторых блоков обработки, флаг CBF-яркости декодируется в арифметическом декодировании. При выполнении арифметического декодирования таблицу вероятностей для использования в арифметическом декодировании определяют в соответствии с тем, является ли или нет размер первого блока обработки идентичным размеру второго блока обработки, и имеет ли или нет второй блок обработки предварительно определенный максимальный размер.

При выполнении арифметического декодирования таблицу вероятностей для использования в арифметическом декодировании дополнительно определяют в соответствии с типом фрагмента, к которому принадлежит первый блок обработки.

Например, первым блоком обработки может быть блок кодирования. Кроме того, вторым блоком обработки может быть блок преобразования.

Кроме того, может выполняться переключение между декодированием, соответствующим первому стандарту, и декодированием, соответствующим второму стандарту, в соответствии с идентификатором, который включен в кодированный сигнал и указывает первый стандарт или второй стандарт, и арифметическое декодирование и восстановление могут выполняться в виде декодирования, соответствующего первому стандарту, если идентификатор указывает первый стандарт.

Устройство кодирования движущегося изображения согласно аспекту настоящего изобретения кодирует сигнал движущегося изображения для каждого из первых блоков обработки. Более конкретно, устройство кодирования движущегося изображения содержит: блок преобразования и квантования, сконфигурированный, чтобы преобразовывать, для каждого из одного или более вторых блоков обработки, включенных в первый блок обработки, сигнал движущегося изображения в пространственной области в коэффициент частотной области и квантовать коэффициент частотной области; и блок арифметического кодирования, сконфигурированный для выполнения арифметического кодирования на флаге CBF-яркости, указывающем, включен ли или нет квантованный коэффициент во второй блок обработки, обработанный блоком квантования и преобразования. Блок арифметического кодирования сконфигурирован для определения таблицы вероятностей для использования в арифметическом кодировании в соответствии с тем, является ли или нет размер первого блока обработки идентичным размеру второго блока обработки, и имеет ли или нет второй блок обработки предварительно определенный максимальный размер.

Устройство декодирования движущегося изображения согласно аспекту настоящего изобретения декодирует кодированный сигнал движущегося изображения для каждого из первых блоков обработки. Более конкретно, устройство декодирования движущегося изображения содержит: блок арифметического декодирования, сконфигурированный для выполнения арифметического декодирования на флаге CBF-яркости, указывающем, включен ли или нет квантованный коэффициент в один или более вторых блоков обработки, включенных в первый блок обработки; и блок восстановления, сконфигурированный для восстановления сигнала движущегося изображения с использованием квантованного коэффициента второго блока обработки, если флаг CBF-яркости указывает, что квантованный коэффициент включен во второй блок обработки, флаг CBF-яркости обрабатывается блоком арифметического декодирования. Блок арифметического декодирования сконфигурирован для определения таблицы вероятностей для использования в арифметическом декодировании в соответствии с тем, является ли или нет размер первого блока обработки идентичным размеру второго блока обработки, и имеет ли или нет второй блок обработки предварительно определенный максимальный размер.

Устройство кодирования и декодирования движущегося изображения согласно аспекту настоящего изобретения включает в себя устройство кодирования движущегося изображения и устройство декодирования движущегося изображения, которые описаны выше.

Следует отметить, что общие или конкретные исполнения могут быть реализованы не только в виде системы, способа, интегральной схемы, компьютерной программы, или носителя записи, но также и в виде произвольной комбинации из системы, способа, интегральной схемы, компьютерной программы и носителя записи.

В дальнейшем в документе варианты осуществления настоящего изобретения описываются более подробно со ссылкой на сопроводительные чертежи. Каждый из описанных ниже вариантов осуществления показывает общий или конкретный пример. Численные значения, формы, материалы, структурные элементы, схема расположения и соединение структурных элементов, этапы, очередность обработки этапов и т.д., показанные в нижеследующих вариантах осуществления, являются просто примерами, и, следовательно, не ограничивают идею изобретения, объем которого определен в прилагаемой формуле изобретения и ее эквивалентах. Настоящее изобретение определяется объемом формулы изобретения. Следовательно, среди структурных элементов в нижеследующих вариантах осуществления, структурные элементы, не перечисленные в любом из независимых пунктов формулы, определяющих наиболее общую часть идеи изобретения, описываются в виде произвольных структурных элементов.

ВАРИАНТ 1 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Устройство декодирования движущегося изображения согласно Варианту 1 осуществления декодирует кодированный сигнал движущегося изображения для каждого из первых блоков обработки. Следовательно, устройство декодирования движущегося изображения включает в себя: блок арифметического декодирования, который выполняет арифметическое декодирование на флаге CBF-яркости, указывающем, включен ли или нет квантованный коэффициент в каждый из одного или более блоков обработки, включенных в первый блок обработки; и блок восстановления, который восстанавливает сигнал движущегося изображения, используя квантованный коэффициент второго блока обработки, если флаг CBF-яркости, декодированный в блоке арифметического декодирования, показывает, что квантованный коэффициент включен во второй блок обработки.

Блок арифметического декодирования определяет таблицу вероятностей для использования в арифметическом декодировании в соответствии с тем, является ли или нет размер первого блока обработки идентичным размеру второго блока обработки, и имеет ли или нет второй блок обработки предварительно определенный максимальный размер. Кроме того, блок арифметического декодирования может определять таблицу вероятностей согласно типу фрагмента, к которому принадлежит первый блок обработки (I-фрагмент/P-фрагмент/B-фрагмент). Следует отметить, что "определение таблицы вероятностей" можно перефразировать в виде "переключение контекста", например.

Движущееся изображение, вводимое в устройство декодирования движущегося изображения, состоит из множества изображений. Кроме того, каждое из изображений делится на множество фрагментов. Затем фрагмент кодируется или декодируется согласно каждому из блоков обработки. Блок обработки включает в себя блок кодирования (CU), блок предсказания (PU) и блок преобразования (TU). CU является блоком из максимально 128×128 пикселов и является блоком, который соответствует традиционному макроблоку. PU является основным блоком для межкадрового предсказания. TU является основным блоком для ортогонального преобразования, и размер TU является таким же малым или менее размера CU. Далее в настоящем документе блок кодирования описывается как кодированный блок, и блок преобразования описывается как блок преобразования.

Первым блоком обработки согласно настоящему варианту осуществления является, например, кодированный блок (CU). Кроме того, вторым блоком обработки согласно настоящему варианту осуществления является, например, блок преобразования (TU). Флаг CBF-яркости присутствует в каждом из блоков преобразования, и флаг CBF-яркости указывает, имеется ли или нет квантованный коэффициент в блоке преобразования. Следует отметить, что "имеется ли или нет квантованный коэффициент в блоке преобразования" можно перефразировать в виде, имеется ли или нет квантованный коэффициент, подлежащий кодированию. Кроме того, это можно перефразировать в виде, имеется ли или нет ненулевой коэффициент в блоке преобразования.

На Фиг. 1 представлена блок-схема, показывающая функциональную конфигурацию устройства декодирования, включающего в себя блок декодирования флага CBF-яркости согласно Варианту 1 осуществления настоящего изобретения.

Устройство 100 декодирования согласно настоящему варианту осуществления, как показано на Фиг. 1, включает в себя блок 101 декодирования CBF-яркости, блок 102 управления, переключатель 103, блок 104 декодирования остаточного коэффициента, и блок 105 восстановления остаточного сигнала, и блок суммирования 106. Устройство 100 декодирования восстанавливает флаг CBF-яркости из информации POS позиции декодирования и полученного битового потока BS, и выводит декодированный сигнал OUT изображения из предсказанного сигнала PRED изображения.

Работа блока 101 декодирования CBF-яркости согласно настоящему варианту осуществления будет описана подробно со ссылкой на Фиг. 2. На Фиг. 2 представлена блок-схема, показывающая последовательность операций блока 101 декодирования CBF-яркости согласно настоящему изобретению.

Сначала блок 101 декодирования CBF-яркости получает целевой битовый поток BS. Кроме того, блок 102 управления получает информацию POS, указывающую, где находится флаг CBF-яркости, который будет целью декодирования, в виде размера кодированного блока и коэффициента преобразования, и выводит его на блок 101 декодирования CBF-яркости.

Затем блок 101 декодирования CBF-яркости на основе информации, полученной от блока 102 управления, определяет (i), является ли или нет размер блока преобразования, показывающего флаг CBF-яркости цели декодирования, одинаковым с таковым для кодированного блока, или (ii), является ли или нет, например, размер блока преобразования одинаковым с максимальным размером для блока преобразования (S201). Следует отметить, что информация, указывающая м