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

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

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001]

Настоящее изобретение относится к способам кодирования движущегося изображения, способам декодирования движущегося изображения, устройствам кодирования движущегося изображения, устройствам декодирования движущегося изображения и устройствам кодирования и декодирования движущегося изображения, и в частности, к способу кодирования движущегося изображения и способу декодирования движущегося изображения, использующим внутреннее предсказание изображения.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002]

Современные схемы кодирования движущегося изображения, например H.263, MPEG-4 AVC/H.264 и высокоэффективное кодирование видеосигнала (HEVC) следующего поколения используют внутреннее (intra) предсказание изображения и внешнее (inter) предсказание изображения. Во внутреннем предсказании изображения (в дальнейшем называемом внутренним предсказанием) значения выборок целевой единицы кодирования предсказываются из ранее кодированных выборок в одном и том же изображении. В отличие от этого, во внешнем предсказании изображения (в дальнейшем называемом внешним предсказанием) значения выборок целевой единицы кодирования в изображении предсказываются из выборок ранее кодированных других изображений.

[0003]

Здесь во время обработки декодирования движущегося изображения могут генерироваться ошибки из-за ряда факторов, например потерь при передаче или несовместимой реализации декодирования. Когда используется внешнее предсказание, такая ошибка также распространяется на последующие изображения и может накапливаться со временем. Кроме того, внутреннее предсказание имеет склонность подвергаться влиянию качества эталонных (опорных) выборок. Таким образом, когда ошибочные значения выборок используются в качестве эталонных выборок для внутреннего предсказания, качество изображения значительно падает.

[0004]

Традиционные методики для решения такого падения качества из-за ошибочного внутреннего предсказания включают в себя схему ограниченного внутреннего предсказания, используемую в H.264. Эта схема позволяет использовать только выборки с внутренним предсказанием в качестве эталонных выборок для внутреннего предсказания и запрещает определенные способы внутреннего предсказания, когда эталонные выборки не являются выборками с внутренним предсказанием (см. Непатентную литературу (NPL) 1).

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

НЕПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА

[0005]

[NPL 1] ISO/IEC 14496-10 "MPEG-4 Part 10 Advanced Video Coding"

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

[0006]

Здесь схема кодирования движущегося изображения в виде HEVC следующего поколения использует единицы кодирования переменной длины с множеством размеров. При этой схеме для каждой единицы кодирования можно индивидуально задать, использовать ли внутреннее предсказание либо внешнее предсказание. Соответственно, HEVC может повысить эффективность кодирования.

[0007]

Однако такие случаи, в которых используются единицы кодирования переменной длины, не допускаются при схеме ограниченного внутреннего предсказания в традиционных методиках, эффективность кодирования может быть недостаточной в таких случаях, в которых используются единицы кодирования переменной длины.

[0008]

В связи с этим цель настоящего изобретения - предоставить способ кодирования движущегося изображения, способ декодирования движущегося изображения, устройство кодирования движущегося изображения, устройство декодирования движущегося изображения и устройство кодирования и декодирования движущегося изображения, которые дают возможность повышения эффективности кодирования.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

[0009]

Чтобы достичь вышеупомянутой цели, способ декодирования движущегося изображения в соответствии с особенностью настоящего изобретения включает в себя: анализ кодированного битового потока движущегося изображения, чтобы получить разностные данные целевого блока среди множества блоков двух или более размеров; выполнение внутреннего предсказания над целевым блоком, чтобы вычислить значения предсказанных выборок целевого блока; и вычисление восстановленных выборок целевого блока путем суммирования разностных данных и значений предсказанных выборок, где при выполнении внутреннего предсказания определяется допустимость каждой из эталонных выборок, которые располагаются либо непосредственно выше, либо непосредственно слева от целевого блока, и когда эталонные выборки включают в себя допустимую эталонную выборку и недопустимую эталонную выборку, внутреннее предсказание выполняется с использованием допустимой эталонной выборки, и эталонная выборка с внутренним предсказанием определяется в качестве допустимой эталонной выборки, а эталонная выборка с внешним предсказанием определяется в качестве недопустимой эталонной выборки.

[0010]

В соответствии с этим с помощью способа декодирования движущегося изображения в соответствии с особенностью настоящего изобретения, когда эталонные выборки, которые располагаются либо непосредственно выше, либо непосредственно слева от целевого блока, включают в себя и допустимую эталонную выборку и недопустимую эталонную выборку, внутреннее предсказание может выполняться с использованием допустимой эталонной выборки. Соответственно, с помощью способа декодирования движущегося изображения может использоваться больше допустимых эталонных выборок, посредством этого предоставляя возможность повышения эффективности кодирования.

[0011]

К тому же при анализе кодированный битовый поток движущегося изображения может дополнительно анализироваться для определения способа внутреннего предсказания, и выполнение внутреннего предсказания может дополнительно включать в себя: вычисление дополнительной выборки с использованием одной или более допустимых эталонных выборок, включающих в себя допустимую эталонную выборку, при этом дополнительная выборка является эталонной выборкой в местоположении недопустимой эталонной выборки; и вычисление предсказанных выборок целевого блока в соответствии со способом внутреннего предсказания, используя допустимую эталонную выборку и дополнительную выборку.

[0012]

В соответствии с этим с помощью способа декодирования движущегося изображения в соответствии с особенностью настоящего изобретения выборка в недопустимом местоположении эталонной выборки может генерироваться с использованием допустимых эталонных выборок. Соответственно, с помощью способа декодирования движущегося изображения может использоваться больше допустимых эталонных выборок, посредством этого предоставляя возможность повышения эффективности кодирования.

[0013]

Более того, вычисление дополнительной выборки может включать в себя: выбор одной из допустимых эталонных выборок в качестве отобранной выборки; и определение значения отобранной выборки в качестве значения дополнительной выборки.

[0014]

Более того, выбор может включать в себя: идентификацию в качестве начального местоположения эталонной выборки, местоположения допустимой эталонной выборки, найденного первым при поиске в направлении, начинающемся от местоположения нижней левой эталонной выборки и заканчивающемся в местоположении верхней правой эталонной выборки, среди местоположений всех эталонных выборок; определение, располагается ли недопустимая эталонная выборка до или после начального местоположения эталонной выборки в порядке выборок, который является таким же, как порядок выборок при поиске; выбор выборки в начальном местоположении эталонной выборки в качестве отобранной выборки, когда недопустимая эталонная выборка располагается до начального местоположения выборки; и выбор допустимой эталонной выборки в качестве отобранной выборки в соответствии с порядком выборок, который является таким же, как порядок выборок при поиске, когда недопустимая эталонная выборка располагается после начального местоположения выборки, причем допустимая эталонная выборка располагается до и ближе всего к местоположению недопустимой эталонной выборки.

[0015]

Более того, вычисление дополнительной выборки может включать в себя: выбор допустимых эталонных выборок в качестве множества отобранных выборок; вычисление множества масштабных значений путем умножения значения каждой из отобранных выборок на предопределенный масштабный коэффициент; вычисление первого значения общей суммы, которое является общей суммой масштабных значений; вычисление второго значения общей суммы, которое является суммой первого значения общей суммы и предопределенного значения смещения; и вычисление значения дополнительной выборки путем сдвига второго значения общей суммы в сторону младших разрядов на предопределенное значение шага сдвига.

[0016]

Кроме того, внутреннее предсказание может быть внутренним DC-предсказанием.

[0017]

В соответствии с этим с помощью способа декодирования движущегося изображения в соответствии с особенностью настоящего изобретения при внутреннем DC-предсказании может использоваться больше допустимых эталонных выборок, посредством этого предоставляя возможность повышения эффективности кодирования.

[0018]

Кроме того, выполнение внутреннего предсказания может включать в себя: выбор каждой из одной или более допустимых эталонных выборок, включающих в себя допустимую эталонную выборку, в качестве отобранной выборки; задание количества отобранных выборок; выбор масштабного коэффициента, значения смещения и значения шага сдвига с использованием справочной таблицы в соответствии с количеством отобранных выборок; вычисление первого значения общей суммы, которое является общей суммой значений отобранных выборок; вычисление масштабного значения путем умножения первого значения общей суммы на выбранный масштабный коэффициент; вычисление второго значения общей суммы, которое является суммой выбранного значения смещения и масштабного значения; и формирование каждого значения всех предсказанных выборок целевого блока путем сдвига второго значения общей суммы в сторону младших разрядов на выбранное значение шага сдвига.

[0019]

К тому же выполнение внутреннего предсказания может дополнительно включать в себя выполнение внутреннего предсказания в случае, в котором предопределенное значение определяется как каждое значение всех предсказанных выборок целевого блока.

[0020]

При анализе можно дополнительно получить информацию выбора, кодированную в заголовке кодированного битового потока движущегося изображения, при этом информация выбора может указывать одно из (1) схемы ограниченного внутреннего предсказания, которая является внутренним предсказанием, и (2) схемы неограниченного внутреннего предсказания для выполнения внутреннего предсказания с использованием всех эталонных выборок без определения допустимости каждой из эталонных выборок, и при выполнении внутреннего предсказания внутреннее предсказание может выполняться с использованием одной из схемы ограниченного внутреннего предсказания и схемы неограниченного внутреннего предсказания, указанной информацией выбора.

[0021]

В соответствии с этим с помощью способа декодирования движущегося изображения в соответствии с особенностью настоящего изобретения на основе информации выбора можно узнать, какая из схемы ограниченного внутреннего предсказания и схемы неограниченного внутреннего предсказания используется.

[0022]

При выполнении внутреннего предсказания эталонная выборка вне целевого изображения может определяться как недопустимая эталонная выборка.

[0023]

Кроме того, при выполнении внутреннего предсказания эталонная выборка, которая не включается в ту же единицу разделения изображения, что и целевой блок, может определяться как недопустимая эталонная выборка.

[0024]

Единицей разделения изображения может быть срез.

[0025]

Единицей разделения изображения может быть облегченный срез.

[0026]

Единицей разделения изображения может быть фрагмент.

[0027]

Единицей разделения изображения может быть единица волновой параллельной обработки (WPP).

[0028]

Кроме того, способ кодирования движущегося изображения в соответствии с особенностью настоящего изобретения включает в себя: разделение исходного изображения на множество блоков двух или более размеров; выполнение внутреннего предсказания над целевым блоком среди блоков для вычисления значений предсказанных выборок; вычисление разностных данных, которые представляют разность между исходным изображением в целевом блоке и значениями предсказанных выборок; и кодирование разностных данных для генерирования кодированного битового потока движущегося изображения, где при выполнении внутреннего предсказания определяется допустимость каждой из эталонных выборок, которые располагаются либо непосредственно выше, либо непосредственно слева от целевого блока, и когда эталонные выборки включают в себя допустимую эталонную выборку и недопустимую эталонную выборку, внутреннее предсказание выполняется с использованием допустимой эталонной выборки, и эталонная выборка с внутренним предсказанием определяется в качестве допустимой эталонной выборки, а эталонная выборка с внешним предсказанием определяется в качестве недопустимой эталонной выборки.

[0029]

В соответствии с этим с помощью способа кодирования движущегося изображения в соответствии с особенностью настоящего изобретения, когда эталонные выборки, которые располагаются либо непосредственно выше, либо непосредственно слева от целевого блока, включают в себя допустимую эталонную выборку и недопустимую эталонную выборку, внутреннее предсказание может выполняться с использованием допустимой эталонной выборки. Соответственно, с помощью способа кодирования движущегося изображения может использоваться больше допустимых эталонных выборок, посредством этого предоставляя возможность повышения эффективности кодирования.

[0030]

Следует отметить, что настоящее изобретение можно реализовать не только как такой способ кодирования движущегося изображения и такой способ декодирования движущегося изображения, но также и как устройство кодирования движущегося изображения или устройство декодирования движущегося изображения, которое использует в качестве средства характерные этапы, включенные в способ кодирования движущегося изображения или способ декодирования движущегося изображения. Кроме того, настоящее изобретение также можно реализовать как устройство кодирования и декодирования движущегося изображения, включающее в себя такое устройство кодирования движущегося изображения и такое устройство декодирования движущегося изображения.

[0031]

Кроме того, настоящее изобретение также можно реализовать как программу для побуждения компьютера исполнить характерные этапы, включенные в способ кодирования движущегося изображения или способ декодирования движущегося изображения. Совершенно очевидно, что такая программа может распространяться посредством носителя записи, такого как CD-ROM, и передающей среды, такой как Интернет.

[0032]

Кроме того, настоящее изобретение можно реализовать как полупроводниковую интегральную схему (LSI), которая реализует часть или все функции такого устройства кодирования движущегося изображения или устройства декодирования движущегося изображения, или различных устройств либо системы, включающих в себя такое устройство кодирования движущегося изображения или устройство декодирования движущегося изображения.

ПОЛЕЗНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0033]

Как описано выше, настоящее изобретение может предоставить способ кодирования движущегося изображения, способ декодирования движущегося изображения, устройство кодирования движущегося изображения, устройство декодирования движущегося изображения и устройство кодирования и декодирования движущегося изображения, которые дают возможность повышения эффективности кодирования.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0034]

Фиг. 1 показывает пример внутреннего предсказания из соседних эталонных выборок, когда блоки имеют одинаковый размер.

Фиг. 2 показывает пример внутреннего предсказания из соседних эталонных выборок, когда блоки имеют разные размеры.

Фиг. 3 - блок-схема последовательности операций, показывающая обработку по кодированию движущегося изображения в Варианте 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4A показывает пример местоположения сигнала, который указывает результат выбора между схемой неограниченного внутреннего предсказания и схемой ограниченного внутреннего предсказания в потоке сжатого движущегося изображения в Варианте 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4B показывает пример местоположения сигнала, который указывает результат выбора между схемой неограниченного внутреннего предсказания и схемой ограниченного внутреннего предсказания в потоке сжатого движущегося изображения в Варианте 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4C показывает пример местоположения сигнала, который указывает результат выбора между схемой неограниченного внутреннего предсказания и схемой ограниченного внутреннего предсказания в потоке сжатого движущегося изображения в Варианте 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4D показывает пример местоположения сигнала, который указывает результат выбора между схемой неограниченного внутреннего предсказания и схемой ограниченного внутреннего предсказания в потоке сжатого движущегося изображения в Варианте 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 5 - блок-схема последовательности операций, показывающая обработку по кодированию движущегося изображения с использованием схемы ограниченного внутреннего предсказания в Варианте 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 6 - блок-схема последовательности операций, показывающая обработку по кодированию движущегося изображения с использованием схемы ограниченного внутреннего предсказания в Варианте 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 7 - блок-схема последовательности операций, показывающая обработку по декодированию движущегося изображения в Варианте 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 8 - блок-схема последовательности операций, показывающая обработку по декодированию движущегося изображения с использованием схемы ограниченного внутреннего предсказания в Варианте 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 9 - блок-схема последовательности операций, показывающая обработку по декодированию движущегося изображения с использованием схемы ограниченного внутреннего предсказания в Варианте 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 10 - блок-схема, показывающая пример устройства кодирования движущегося изображения в Варианте 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 11 - блок-схема, показывающая пример первого блока кодирования, который использует схему ограниченного внутреннего предсказания в Варианте 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 12 - блок-схема, показывающая пример устройства декодирования движущегося изображения в Варианте 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 13 - блок-схема, показывающая пример первого блока декодирования, который использует схему ограниченного внутреннего предсказания в Варианте 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 14 - блок-схема последовательности операций, показывающая обработку по кодированию движущегося изображения в Варианте 2 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 15A - схема, показывающая пример местоположения сигнала, который указывает результат выбора между схемой неизбирательного внутреннего DC-предсказания и схемой избирательного внутреннего DC-предсказания в потоке сжатого движущегося изображения в Варианте 2 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 15B - схема, показывающая пример местоположения сигнала, который указывает результат выбора между схемой неизбирательного внутреннего DC-предсказания и схемой избирательного внутреннего DC-предсказания в потоке сжатого движущегося изображения в Варианте 2 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 15C - схема, показывающая пример местоположения сигнала, который указывает результат выбора между схемой неизбирательного внутреннего DC-предсказания и схемой избирательного внутреннего DC-предсказания в потоке сжатого движущегося изображения в Варианте 2 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 15D - схема, показывающая пример местоположения сигнала, который указывает результат выбора между схемой неизбирательного внутреннего DC-предсказания и схемой избирательного внутреннего DC-предсказания в потоке сжатого движущегося изображения в Варианте 2 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 16 - блок-схема последовательности операций, показывающая обработку по кодированию движущегося изображения с использованием схемы избирательного внутреннего DC-предсказания в Варианте 2 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 17 - блок-схема последовательности операций, показывающая обработку по декодированию движущегося изображения в Варианте 2 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 18 - блок-схема последовательности операций, показывающая обработку по декодированию движущегося изображения с использованием схемы избирательного внутреннего DC-предсказания в Варианте 2 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 19 - блок-схема, показывающая пример устройства кодирования движущегося изображения в Варианте 2 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 20 - блок-схема, показывающая пример первого блока кодирования, который использует схему избирательного внутреннего DC-предсказания в Варианте 2 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 21 - блок-схема, показывающая пример устройства декодирования движущегося изображения в Варианте 2 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 22 - блок-схема, показывающая пример первого блока декодирования, который использует схему избирательного внутреннего DC-предсказания в Варианте 2 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 23 показывает общую конфигурацию системы предоставления контента для реализации услуг распространения контента.

Фиг. 24 показывает общую конфигурацию системы цифрового вещания.

Фиг. 25 показывает блок-схему, иллюстрирующую пример конфигурации телевизора.

Фиг. 26 показывает блок-схему, иллюстрирующую пример конфигурации блока воспроизведения/записи информации, который считывает и записывает информацию с носителя записи и на него, который является оптическим диском.

Фиг. 27 показывает пример конфигурации носителя записи, который является оптическим диском.

Фиг. 28A показывает пример сотового телефона.

Фиг. 28B - блок-схема, показывающая пример конфигурации сотового телефона.

Фиг. 29 иллюстрирует структуру мультиплексированных данных.

Фиг. 30 схематически показывает, как каждый поток мультиплексируется в мультиплексированные данные.

Фиг. 31 показывает подробнее, как видеопоток сохраняется в потоке пакетов PES.

Фиг. 32 показывает структуру пакетов TS и исходных пакетов в мультиплексированных данных.

Фиг. 33 показывает структуру данных PMT.

Фиг. 34 показывает внутреннюю структуру информации мультиплексированных данных.

Фиг. 35 показывает внутреннюю структуру информации атрибутов потока.

Фиг. 36 показывает этапы для идентификации видеоданных.

Фиг. 37 показывает пример конфигурации интегральной схемы для реализации способа кодирования движущегося изображения и способа декодирования движущегося изображения в соответствии с каждым из Вариантов осуществления.

Фиг. 38 показывает конфигурацию для переключения между частотами возбуждения.

Фиг. 39 показывает этапы для идентификации видеоданных и переключения между частотами возбуждения.

Фиг. 40 показывает пример справочной таблицы, в которой стандарты видеоданных связаны с частотами возбуждения.

Фиг. 41A - схема, показывающая пример конфигурации для совместного использования модуля блока обработки сигналов.

Фиг. 41B - схема, показывающая другой пример конфигурации для совместного использования модуля блока обработки сигналов.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0035]

Сначала идет описание проблемы, которая возникает, когда обработка, использующая схему ограниченного внутреннего предсказания, выполняется с использованием единиц кодирования переменной длины с множеством размеров.

[0036]

Фиг. 1 показывает пример обработки, использующей схему ограниченного внутреннего предсказания на целевом блоке кодирования 8×8, когда единицы кодирования переменной длины одинаковы. На чертеже блоки с внешним предсказанием заштрихованы по диагонали. В частности, верхний и верхний правый соседние блоки кодируются с использованием внешнего предсказания, тогда как левый и верхний левый соседние блоки кодируются с использованием внутреннего предсказания. Эталонные выборки, используемые для выполнения внутреннего предсказания, показаны небольшими прямоугольниками.

[0037]

Когда в этом примере используется схема ограниченного внутреннего предсказания, среди всех девяти возможных способов внутреннего предсказания (в спецификации H.264 называемых режимами внутреннего предсказания) для внутреннего предсказания 8×8 разрешено использовать три способа внутреннего предсказания, а именно Intra_8×8_Horizontal, Intra_8×8_DC и Intra_8×8_Horizontal_Up, тогда как оставшиеся способы внутреннего предсказания в пяти направлениях использовать не разрешено.

[0038]

Кроме того, схема кодирования движущегося изображения в виде HEVC следующего поколения использует множество единиц кодирования переменной длины, например двумерные целевые блоки кодирования 4×4, 8×8, 16×16, 32×32 и 64×64. При этой схеме для каждой единицы кодирования можно индивидуально задать, использовать внутреннее предсказание либо внешнее предсказание. Соответственно, эффективность кодирования HEVC повышается. Кроме того, для справки сообщается, что такое гибкое разделение единиц кодирования является выгодным по сравнению с традиционной технологией.

[0039]

Здесь возникает проблема недостаточной эффективности кодирования, когда схема ограниченного внутреннего предсказания применяется к схеме кодирования движущегося изображения, в которой используются единицы кодирования переменной длины, которые включают в себя эталонные выборки с внутренним предсказанием и с внешним предсказанием.

[0040]

Фиг. 2 показывает пример обработки, использующей схему ограниченного внутреннего предсказания, когда используются единицы кодирования переменной длины с разными размерами. В этом примере целевым блоком кодирования является блок 16×16. Верхние правые соседние блоки A и B имеют внутреннее предсказание, верхний соседний блок C имеет внешнее предсказание, верхние соседние блоки D и E имеют внутреннее предсказание, верхний левый соседний блок F имеет внешнее предсказание, левый соседний блок G имеет внутреннее предсказание, нижний левый соседний блок J имеет внутреннее предсказание, и нижние левые соседние блоки H и I имеют внешнее предсказание.

[0041]

В частности, как показано на фиг. 1, когда размер блока является неизменным, целевой блок всегда имеет один соседний блок в одном направлении (нижний левый, левый, верхний или верхний правый). С другой стороны, как показано на фиг. 2, когда размер блока является переменным, целевой блок может иметь множество соседних блоков в одном направлении. Кроме того, разные типы предсказания могут использоваться для этих блоков. Как и в этом случае, когда по меньшей мере один из блоков, соседних в одном направлении, имеет внешнее предсказание, нельзя использовать способ внутреннего предсказания, использующий эталонные выборки в одном направлении, в схеме ограниченного внутреннего предсказания. Это служит причиной случая, в котором, хотя присутствует допустимая эталонная выборка с внутренним предсказанием, допустимую эталонную выборку использовать нельзя.

[0042]

В частности, разнонаправленное внутреннее предсказание в HEVC поддерживает выбор различных способов внутреннего предсказания, использующих одну или несколько соседних эталонных выборок (указанных на чертеже небольшими прямоугольниками). Здесь, когда применяется схема ограниченного внутреннего предсказания традиционной методики H.264, нельзя использовать все способы внутреннего предсказания за исключением одного способа, который использует верхние и верхние правые эталонные выборки, из-за того, что блок C имеет внешнее предсказание.

[0043]

Кроме того, способ внутреннего DC-предсказания разрешен в соответствии со схемой ограниченного внутреннего предсказания H.264; однако все эталонные выборки из верхних соседних блоков не используются из-за наличия выборок с внутренним предсказанием и эталонных выборок с внешним предсказанием. Таким образом, значение выборки с внутренним DC-предсказанием вычисляется с использованием только эталонных выборок из левого соседнего блока. Соответственно, традиционные методики для решения падения качества из-за ошибочного внутреннего предсказания не приводят к оптимальной эффективности кодирования при наличии эталонных выборок с внутренним предсказанием и с внешним предсказанием.

[0044]

В отличие от этого в вариантах осуществления настоящего изобретения предлагаются новые способы для выполнения эластичного внутреннего (ограниченно-внутреннего) предсказания. В вариантах осуществления максимально увеличивается использование надежных эталонных выборок при выполнении внутреннего предсказания. Кроме того, последняя схема кодирования видеосигнала, например схема кодирования движущегося изображения в виде HEVC следующего поколения, использует сочетание схемы разнонаправленного внутреннего предсказания и единиц кодирования переменной длины. Варианты осуществления описывают средство для выполнения внутреннего предсказания с повышенной устойчивостью к ошибкам для таких схем кодирования движущегося изображения.

[0045]

С помощью способа кодирования движущегося изображения в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения сложность вычисления поддерживается на одном уровне наряду с получением эффекта устойчивости к ошибкам, и также может выполняться эластичное внутреннее предсказание с оптимальной эффективностью. Соответственно, способ кодирования движущегося изображения может повысить эффективность кодирования.

[0046]

Нижеследующее является подробным описанием вариантов осуществления настоящего изобретения с использованием чертежей. Следует отметить, что все описанные ниже варианты осуществления показывают предпочтительные конкретные примеры настоящего изобретения. Численные значения, формы, материалы, составляющие элементы, положения размещения и конфигурация соединений составляющих элементов, этапы, порядок этапов и т.п., показанные в нижеследующих вариантах осуществления, являются всего лишь примерами и не предназначены для ограничения настоящего изобретения. Настоящее изобретение ограничивается только прилагаемой формулой изобретения. Поэтому среди составляющих элементов в нижеследующих вариантах осуществления составляющие элементы, которые не описываются в независимых пунктах формулы изобретения, которые показывают самую важную идею настоящего изобретения, описываются как элементы, составляющие более предпочтительные конфигурации, хотя такие составляющие элементы не обязательно необходимы для достижения цели настоящего изобретения.

[0047]

Варианты осуществления настоящего изобретения описывают способ кодирования движущегося изображения и способ декодирования движущегося изображения, использующие ограниченное внутреннее предсказание, в которых внутреннее предсказание изображения выполняется с использованием только выборок с внутренним предсказанием.

[0048]

Следует отметить, что по всему этому описанию изобретения термин "местоположение доступной выборки" обозначает случай, где физически присутствует выборка изображения. В одном возможном варианте осуществления настоящего изобретения выборка изображения определяется как недоступная, когда выборка располагается вне границ изображения; в противном случае выборка определяется как доступная.

[0049]

В другом возможном варианте осуществления настоящего изобретения выборка изображения определяется как недоступная, когда выборка располагается вне границ изображения или располагается в единице разделения изображения, отличной от целевой единицы разделения изображения; в противном случае выборка определяется как доступная. Термин "целевая единица разделения изображения" обозначает единицу разделения изображения, включающую в себя блок или выборку, которые должны быть кодированы или декодированы.

[0050]

Кроме того, единицей разделения изображения является, например, срез. Следует отметить, что эта единица разделения изображения может быть энтропийным срезом, облегченным срезом, фрагментом или единицей волновой параллельной обработки (WPP) в HEVC.

[0051]

Энтропийный срез и облегченный срез являются срезами, содержащими меньше информации, которая должна быть обновлена, по сравнению с традиционным срезом. В частности, при традиционных срезах всю информацию заголовка, называемую "заголовком среза", нужно обновлять для каждого среза. С другой стороны, при облегченных срезах учитывается устранение зависимости от результата обработанного непосредственно предшествующего блока, и уменьшается информация, которая должна быть обновлена.

[0052]

Фрагмент является единицей, которая представляет целевую область, указывающую порядок кодирования. В рамках этой единицы обработка выполняется для каждой единицы кодирования (LCU) в соответствии с определенным заранее порядком обработки (например, растровое сканирование).

[0053]

WPP является целевой единицей, указывающей, что зависимость порядка кодирования изменяется. Например, традиционный способ обработки в зависимости от результата обработанного непосредственно предшествующего блока можно заменить способом, использующим только результат обработки верхнего правого обработанного блока. Соответственно, можно реализовать параллельную обработку.

[0054]

Вариант 1 осуществления

Вариант 1 осуществления настоящего изобретения описывает схему ограниченного внутреннего предсказания для выполнения обработки с внутренним предсказанием, используя значения эталонных выборок. В этой схеме сначала определяется допустимость каждого местоположения эталонной выборки. Затем значение дополнительной выборки, то есть значение эталонной выборки в недопустимом местоположении эталонной выборки, вычисляется с использованием значения эталонной выборки в допустимом местоположении эталонной выборки. После этого выполняется обработка с внутренним предсказанием, используя значение допустимой эталонной выборки и значение дополнительной выборки. В варианте осуществления настоящего изобретения, когда эталонные выборки не имеют внутреннего предсказания, выборка определяется как недопустимая; в противном случае выборка определяется как допустимая. Кроме того, в варианте осуществления настоящего изобретения, когда эталонная выборка не имеет внутреннего предсказания или недоступна, выборка определяется как недопустимая; в противном случае выборка определяется как допустимая.

[0055]

Следует отметить, что нижеследующее также описывает допустимую эталонную выборку как допустимую выборку, ее значение как значение допустимой выборки, и ее местоположение как местоположение допустимой выборки. Аналогичным образом нижеследующее также описывает недопустимую эталонную выборку как недопустимую выборку, ее значение как значение недопустимой выборки и ее местоположение как местоположение недопустимой выборки.

[0056]

В этом описании изобретения термин "схема неограниченного внутреннего предсказания" используется, когда ссылаются на схему внутреннего предсказания в соответствии с традицио