Способ кодирования изображений, способ декодирования изображений, устройство кодирования изображений, устройство декодирования изображений и устройство кодирования и декодирования изображений

Способ кодирования изображений, способ декодирования изображений, устройство кодирования изображений, устройство декодирования изображений и устройство кодирования и декодирования изображений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится к способам кодирования изображений, способам декодирования изображений, устройствам кодирования изображений и устройствам декодирования изображений и, в частности, к способу кодирования изображений, способу декодирования изображений, устройству кодирования изображений, устройству декодирования изображений и устройству кодирования и декодирования изображений, предназначенным для осуществления арифметического кодирования и/или арифметического декодирования.

Уровень техники

[0002] В последние годы заметно увеличилось количество приложений для услуг, например, услуг типа видео по требованию. Примеры таких услуг включают в себя видеоконференцсвязь через интернет, вещание цифрового видео, и потоковая передача видеоконтента. Эти приложения требуют, чтобы видеоданные, имеющие существенный объем цифровых данных передавались по каналам передачи и сохранялись на носителях данных. Однако традиционные каналы передачи ограничены по полосе частот, и традиционные носители данных имеют ограниченную емкость. Соответственно, для передачи видеоданных с использованием традиционного канала передачи и для записи видеоданных на традиционный носитель записи, неизбежно приходится сжимать или уменьшать объем видеоданных.

[0003] В целях сжатия видеоданных, разработано большое количество стандартов кодирования видеосигнала. Такие стандарты кодирования видеосигнала представляют собой, например, стандарты International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector (ITU-T), обозначенные как H.26x, и стандарты ISO/IEC, обозначенные как MPEG-x. Наиболее совершенными стандартами кодирования видеосигнала в настоящее время являются стандарты, обозначенные как H.264/AVC или MPEG-4/AVC (см. Непатентную Литературу 1 и Непатентную Литературу 2).

[0004] Процессы сжатия данных в стандарте H.264/AVC грубо можно разделить на прогнозирование, преобразование, квантование, и энтропийное кодирование. Энтропийное кодирование предназначено для сокращения избыточной информации в информации, которая должна быть использована для прогнозирования, и квантованной информации. Примеры энтропийного кодирования включают в себя кодирование переменной длины, адаптивное кодирование и кодирование фиксированной длины. Примеры кодирования переменной длины включают в себя кодирование Хаффмана, кодирование по длинам серий и арифметическое кодирование. Среди них, арифметическое кодирование известно как схема, которая предназначена для определения выходных кодов с использованием контекстов для идентификации вероятностей вхождения символа и которая обеспечивает высокую эффективность кодирования за счет переключения контекстов согласно особенностям данных изображения, по сравнению с кодированием Хаффмана, где используется фиксированная таблица кодирования.

Библиография

Непатентная литература

[0005]

[NPL 1]

MPEG-4 Part 10 Advanced Video Coding, ISO/IEC 14496 - 10,

[NPL 2]

Overview of the H. 264/AVC Video Coding Standard, Thomas Wiegand et al, IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS FOR VIDEO TECHNOLOGY, JULY 2003, PP. 560-576

Сущность изобретения

Техническая проблема

[0006] Однако, традиционное арифметическое кодирование не обеспечивает достаточную эффективность кодирования.

[0007] Настоящее изобретение призвано решить вышеупомянутую проблему с целью обеспечения способа кодирования изображений, устройства кодирования изображений, способа декодирования изображений, устройства декодирования изображений и устройства кодирования и декодирования изображений, которые позволяют повысить эффективность кодирования.

Решение проблемы

[0008] Для решения вышеупомянутой проблемы, способ кодирования изображений согласно настоящему изобретению предназначен для кодирования со сжатием данных изображения, включающих в себя множество единиц обработки, имеющих взаимно различные размеры, причем способ кодирования изображений содержит этапы, на которых: получают текущие сигналы, которые должны быть кодированы, каждой из единиц обработки данных изображения (S401); генерируют двоичный сигнал путем осуществления бинаризации на каждом из текущих сигналов, которые должны быть кодированы (S402); выбирают контекст для каждого из текущих сигналов, которые должны быть кодированы, среди множества контекстов (S403); осуществляют арифметическое кодирование двоичного сигнала с использованием кодированной информации вероятности, связанной с контекстом, выбранным при выборе (S404); и обновляют кодированную информацию вероятности, связанную с контекстом, выбранным на этапе выбора, на основании двоичного сигнала, сгенерированного при генерации (S405), в котором, при выборе, контекст для текущего сигнала, который должен быть кодирован, выбирается для сигнала, который включен в одну из множества единиц обработки и имеет размер отличный от размера единицы обработки, включающей в себя текущий сигнал, который должен быть кодирован.

[0009] Например, можно применять один и тот же контекст для сигналов, которые должны быть кодированы, имеющих одинаковые статистические свойства. По этой причине, способ кодирования изображений согласно настоящему изобретению предназначен для выбора совместно используемого контекста для сигналов, имеющих одинаковые статистические свойства, даже когда размеры единицы обработки отличаются. Таким образом, можно уменьшить количество контекстов, которые должны быть использованы. Это уменьшение количества контекстов позволяет уменьшить размер памяти для хранения контекстов. При этом не обязательно, чтобы способ кодирования изображений согласно настоящему изобретению был сконфигурирован для использования всех контекстов для разных единиц обработки. Другими словами, способ кодирования изображений согласно настоящему изобретению может быть сконфигурирован для частичного использования контекстов исключительно для конкретной единицы обработки.

[0010] Традиционно, количество контекстов велико, поскольку разный контекст устанавливается на основании размера единицы обработки и позиции коэффициента или условия окружения. В случае, когда используется большое количество контекстов, существует возможность того, что количества обновлений кодированной информации вероятности для некоторых контекстов малы, и точности кодированной информации вероятности не гарантируются. Напротив, как описано выше, способ кодирования изображений согласно настоящему изобретению позволяет уменьшить количество контекстов, для увеличения количеств обновлений для контекстов, которые должны быть выбраны и совместно использованы, и для повышения точности прогнозирования кодированной информации вероятности. Это повышение точности кодированной информации вероятности позволяет повысить эффективность кодирования.

[0011] Согласно способу кодирования изображений настоящего изобретения, контекст, который заранее устанавливается как совместно используемый контекст, можно выбирать в случае, когда размер единицы обработки, включающей в себя текущий сигнал, который должен быть кодирован, полученный при получении, больше чем предопределенный размер.

[0012] При этом, в общем случае, контекст выбирается согласно условию окружения. Когда размер единицы обработки сравнительно велик, статистические свойства становятся приблизительно одинаковыми, и, таким образом, можно использовать один и тот же совместно используемый контекст. Аспект способа кодирования изображений согласно настоящему изобретению позволяет уменьшить количество контекстов с использованием совместно используемого контекста в случае, когда размер единицы обработки больше чем предопределенный размер. Таким образом, можно повысить точность прогнозирования кодированной информации вероятности и, таким образом, повысить эффективность кодирования в случае, когда размер единицы обработки больше чем предопределенный размер.

[0013] Способ кодирования изображений настоящего изобретения может дополнительно содержать этап, на котором осуществляют преобразование частоты на данных изображения для генерации коэффициентов преобразования частотных компонентов и для генерации текущих сигналов, которые должны быть кодированы, которые, соответственно, указывают коэффициенты преобразования частотных компонентов, причем, при выборе, контекст, который устанавливается как специальный контекст для единицы обработки, которая включена в единицы обработки, можно выбирать в случае, когда частотный компонент, соответствующий текущему сигналу, который должен быть кодирован, ниже предопределенной частоты. Способ кодирования изображений настоящего изобретения может дополнительно содержать осуществление преобразования частоты на данных изображения для генерации коэффициентов преобразования частотных компонентов и для генерации текущих сигналов, которые должны быть кодированы, которые, соответственно, указывают коэффициенты преобразования частотных компонентов, причем, при выборе, контекст, который устанавливается для единицы обработки, которая включена в единицы обработки, можно выбирать в случае, когда частотный компонент, соответствующий текущему сигналу, который должен быть кодирован, ниже предопределенной частоты.

[0014] Таким образом, можно выбирать контекст, адаптированный к особенностям данных изображения.

[0015] Способ кодирования изображений согласно настоящему изобретению может дополнительно содержать сегментирование данных изображения на множество подблоков, каждый из которых имеет один и тот же размер подъединицы обработки, причем при генерации, двоичный сигнал можно генерировать путем осуществления бинаризации на текущих сигналах, которые должны быть кодированы, каждого из подблоков, и при выборе, выбирается контекст, который можно заранее устанавливать для размера подъединицы обработки. Можно применять один и тот же контекст, устанавливая контекст на основании размера подблока, независимо от того, велик или мал размер блока.

[0016] Для решения вышеупомянутой проблемы, способ декодирования изображений согласно настоящему изобретению предназначен для реконструкции кодированных данных изображения, включающих в себя множество единиц обработки, имеющих взаимно различные размеры, путем декодирования кодированных данных изображения, причем способ декодирования изображений содержит этапы, на которых: получают текущие сигналы, которые должны быть декодированы, каждой из единиц обработки кодированных данных изображения (S501); выбирают контекст каждого из текущих сигналов, которые должны быть декодированы среди множества контекстов (S502); генерируют двоичный сигнал путем осуществления арифметического декодирования текущего сигнала, который должен быть декодирован, с использованием декодированной информации вероятности, связанной с контекстом, выбранным при выборе (S503); реконструируют кодированные данные изображения путем осуществления многозначного преобразования на двоичном сигнале (S504); и обновляют декодированную информацию вероятности, связанную с контекстом, выбранным на этапе выбора, на основании двоичного сигнала (S505), в котором, при выборе, контекст для текущего сигнала, который должен быть декодирован, выбирается, как совместно используемый контекст, для сигнала, который включен во множество единиц обработки и имеет размер, отличающийся от размера единицы обработки, включающей в себя текущие данные изображения, которые должны быть декодированы.

[0017] Таким образом, можно надлежащим образом декодировать кодированные данные изображения, закодированные с использованием способа кодирования изображений согласно настоящему изобретению. Как и в способе кодирования изображений согласно настоящему изобретению, можно уменьшить количество контекстов. Кроме того, можно увеличить количества обновлений для контекстов, и, таким образом, увеличить точность прогнозирования декодированной информации вероятности.

[0018] Согласно способу декодирования изображений настоящего изобретения, при выборе, контекст, который заранее устанавливается как совместно используемый контекст, можно выбирать в случае, когда размер единицы обработки, включающей в себя текущие сигналы, которые должны быть кодированы, полученные при получении, больше чем предопределенный размер.

[0019] Таким образом, можно уменьшить количество контекстов поскольку совместно используемый контекст используется, когда размер единицы обработки больше чем предопределенный размер. Таким образом, можно повысить точность прогнозирования кодированной информации вероятности и, таким образом, повысить эффективность кодирования в случае, когда размер единицы обработки больше чем предопределенный размер.

[0020] Согласно способу декодирования изображений настоящего изобретения, при выборе, контекст, который заранее устанавливается как специальный контекст для единицы обработки, включенной в единицы обработки, можно выбирать, когда частотный компонент, соответствующий текущему сигналу, который должен быть декодирован, ниже предопределенной частоты, в случае, когда текущий сигнал, который должен быть декодирован, является сигналом, указывающим один из коэффициентов преобразования частотных компонентов, сгенерированных путем преобразования частоты при генерации кодированных данных изображения. Согласно способу декодирования изображений настоящего изобретения, при выборе, контекст, который заранее устанавливается как совместно используемый контекст для единиц обработки, которые включены в единицы обработки и имеют высокие частоты, которые выше предопределенной частоты, можно выбирать, когда частотный компонент, соответствующий текущему сигналу, который должен быть декодирован, выше предопределенной частоты, в случае, когда текущий сигнал, который должен быть декодирован, является сигналом, указывающим один из коэффициентов преобразования частотных компонентов, сгенерированных путем преобразования частоты при генерации кодированных данных изображения.

[0021] Таким образом, можно выбирать контекст, адаптированный к особенностям данных изображения.

[0022] Согласно способу декодирования изображений настоящего изобретения, в случае, когда кодированные данные изображения являются кодированными данными изображения, сгенерированными путем сегментирования данных изображения на множество подблоков, каждый из которых имеет один и тот же размер подъединицы обработки, и осуществления бинаризации и арифметического кодирования каждого из подблоков, при выборе, можно выбирать контекст, который устанавливается как контекст для каждого из подблоков, имеющих размер подъединицы обработки.

[0023] Можно применять один и тот же контекст, устанавливая контекст на основании размера подблока, независимо от того, велик или мал размер блока.

[0024] Следует отметить, что настоящее изобретение можно реализовать или осуществлять не только как способы кодирования изображений, но и как устройства кодирования изображений, которые включают в себя единицы обработки для осуществления этапов обработки, включенных в способы кодирования изображений. Аналогично, настоящее изобретение можно реализовать или осуществлять не только как способы декодирования изображений, но и как устройства декодирования изображений, которые включают в себя единицы обработки для осуществления этапов обработки, включенных в способы декодирования изображений. Кроме того, настоящее изобретение можно реализовать или осуществлять как устройства кодирования и декодирования изображений, которые включают в себя единицы обработки для осуществления этапов обработки, включенных и в способы кодирования изображений и в способы декодирования изображений.

[0025] Кроме того, эти этапы можно реализовать как программу, побуждающую компьютер выполнять эти этапы. Кроме того, настоящее изобретение можно реализовать как носители записи, например, считываемый компьютером компакт-диски с возможностью только чтения (CD-ROM), включающие в себя программы, записанные на них, и информацию, данные и/или сигналы, представляющие программы. Естественно, программа, информация, данные и сигналы могут распространяться по сетям связи, например, интернету.

[0026] Некоторые или все структурные элементы, образующие любое из устройств кодирования изображений и устройств декодирования изображений, могут быть сконфигурированы в форме единой системы большой интегральной схемы (БИС). Такая система БИС является сверхмногофункциональной БИС, изготовленной путем объединения множественных блоков структурных элементов на едином кристалле. Например, система БИС это компьютерная система, сконфигурированная таким образом, что включает в себя макропроцессор, ПЗУ, оперативную память (ОЗУ) и пр.

Преимущества изобретения

[0027] Настоящее изобретение позволяет осуществлять прогнозы вероятностей вхождения символа с высокой точностью, и, таким образом, повышать эффективность кодирования изображений.

Краткое описание чертежей

[0028]

Фиг. 1 - блок-схема, демонстрирующая структуру устройства арифметического кодирования согласно уровню техники.

Фиг. 2 - блок-схема последовательности операций, описывающая способ арифметического кодирования согласно уровню техники.

Фиг. 3 - блок-схема, демонстрирующая пример структуры блока арифметического кодирования устройства кодирования изображений согласно настоящему изобретению.

Фиг. 4 - схема, демонстрирующая пример информационной таблицы сигнала для использования в способе кодирования изображений и устройстве кодирования изображений согласно настоящему изобретению.

Фиг. 5A - блок-схема, демонстрирующая пример таблицы контекстов для использования в способе кодирования изображений и устройстве кодирования изображений согласно настоящему изобретению.

Фиг. 5B - блок-схема, демонстрирующая пример таблицы контекстов для использования в способе кодирования изображений и устройстве кодирования изображений согласно настоящему изобретению.

Фиг. 5C - блок-схема, демонстрирующая пример таблицы контекстов для использования в способе кодирования изображений и устройстве кодирования изображений согласно настоящему изобретению.

Фиг. 6 - блок-схема последовательности операций, описывающая процедуру обработки в способе арифметического кодирования и способе кодирования изображений согласно настоящему изобретению.

Фиг. 7 - блок-схема последовательности операций, описывающая процедуру обработки в способе арифметического кодирования и способе кодирования изображений согласно настоящему изобретению.

Фиг. 8 - блок-схема последовательности операций, описывающая пример процедуры обработки в блоке управления классификацией контекстных блоков, которая составляет способ кодирования изображений и устройство кодирования изображений согласно настоящему изобретению.

Фиг. 9 - блок-схема последовательности операций, описывающая пример процедуры обработки в блоке управления классификацией контекстных блоков, которая составляет способ кодирования изображений и устройство кодирования изображений согласно настоящему изобретению.

Фиг. 10A - блок-схема последовательности операций, описывающая пример процедуры обработки в блоке управления классификацией контекстных блоков, которая составляет способ кодирования изображений и устройство кодирования изображений согласно настоящему изобретению.

Фиг. 10B - блок-схема последовательности операций, описывающая пример процедуры обработки в блоке управления классификацией контекстных блоков, которая составляет способ кодирования изображений и устройство кодирования изображений согласно настоящему изобретению.

Фиг. 11 - схема, демонстрирующая способ вычисления условий окружения в способе кодирования изображений и устройстве кодирования изображений согласно настоящему изобретению.

Фиг. 12 - блок-схема, демонстрирующая пример полной структуры устройства кодирования изображений согласно настоящему изобретению.

Фиг. 13 - блок-схема, демонстрирующая пример структуры блока арифметического декодирования устройства декодирования изображений согласно настоящему изобретению.

Фиг. 14 - блок-схема последовательности операций, описывающая процедуру обработки в способе арифметического декодирования в способе декодирования изображений согласно настоящему изобретению.

Фиг. 15 - блок-схема последовательности операций, описывающая пример способа арифметического декодирования в способе декодирования изображений согласно настоящему изобретению.

Фиг. 16 - блок-схема, демонстрирующая пример полной структуры устройства кодирования изображений согласно настоящему изобретению.

Фиг. 17 - общая конфигурация системы предоставления контента для реализации услуг распространения контента.

Фиг. 18 - общая конфигурация системы цифрового вещания.

Фиг. 19 - блок-схема, иллюстрирующая пример структуры телевизионного приемника.

Фиг. 20 - блок-схема, иллюстрирующая пример структуры блока записи и воспроизведения информации, который считывает и записывает информацию с или на носитель записи, который представляет собой оптический диск.

Фиг. 21 - чертеж, изображающий пример структуры носителя записи, который представляет собой оптический диск.

Фиг. 22A - чертеж, иллюстрирующий пример мобильного телефона.

Фиг. 22B - блок-схема, иллюстрирующая структуру мобильного телефона.

Фиг. 23 - чертеж, изображающий структуру мультиплексированных данных;

фиг. 24 - чертеж схематически иллюстрирующий, как каждый из потоков мультиплексируется в мультиплексированные данные.

Фиг. 25 - чертеж, более подробно иллюстрирующий, как видеопоток сохраняется в потоке пакетов PES.

Фиг. 26 - чертеж, изображающий структуру пакетов TS и исходных пакетов в мультиплексированных данных.

Фиг. 27 - чертеж, изображающий структуру данных PMT.

Фиг. 28 - чертеж, изображающий внутреннюю структуру информации мультиплексированных данных.

Фиг. 29 - чертеж, изображающий внутреннюю структуру информации атрибутов потока.

Фиг. 30 - чертеж, изображающий этапы для идентификации видеоданных.

Фиг. 31 - блок-схема, иллюстрирующая пример структуры интегральной схемы для реализации способа кодирования движущихся изображений и способа декодирования движущихся изображений согласно любому из вариантов осуществления.

Фиг. 32 - чертеж, изображающий структуру для переключения между частотами возбуждения.

Фиг. 33 - чертеж, изображающий этапы для идентификации видеоданных и переключения между частотами возбуждения.

Фиг. 34 - чертеж, изображающий пример поисковой таблицы, в которой стандарты видеоданных связаны с частотами возбуждения.

Фиг. 35A - чертеж, изображающий пример структуры для совместного использования модуля блока обработки сигнала.

Фиг. 35B - чертеж, изображающий другой пример структуры для совместного использования модуля блока обработки сигнала.

Описание вариантов осуществления

[0029] Прежде всего, до объяснения вариантов осуществления настоящего изобретения, опишем основную структуру традиционного устройства кодирования изображений и традиционного способа кодирования изображений.

[0030] Традиционное устройство кодирования изображений выполняет обработку кодирования со сжатием, состоящую из прогнозирования, преобразования и квантования, и энтропийное кодирование на текущем сигнале, который должен быть кодирован, данных изображения.

[0031] Далее, со ссылкой на фиг. 1 и фиг. 2, опишем энтропийное кодирование среди процессов, осуществляемых устройством кодирования изображений. В данном случае, арифметическое кодирование объясняется как энтропийное кодирование.

[0032] На фиг. 1 показана блок-схема, демонстрирующая структуру блока арифметического кодирования, который выполняет традиционный способ арифметического кодирования. На Фиг. 2 показана блок-схема последовательности операций, описывающая процедуру обработки способа арифметического кодирования (пример энтропийного кодирования), отвечающего общепринятому стандарту H.264/AVC.

[0033] Как показано на фиг. 1, блок 10 арифметического кодирования включает в себя блок 11 бинаризации, блок 12 хранения вероятностей вхождения символа, блок 13 управления контекстом и двоичный арифметический кодер 14.

[0034] Блок 10 арифметического кодирования принимает, в качестве вводов, (i) входной сигнал SI, который является текущим сигналом, который должен быть кодирован, который становится целью кодирования, (ii) информацию SE типа сигнала, которая указывает тип входного сигнала SI, и (iii) сигнал BLKS размера блока, который указывает размер блока входного сигнала SI. Далее, приведены описания, предусматривающие случай, когда входной сигнал SI является сигналом, указывающим, что текущий из квантованных коэффициентов, сгенерированных путем квантования данных изображения, является нулевым коэффициентом, и случай, когда входной сигнал SI является сигналом, указывающим, что текущий из квантованных коэффициентов является ненулевым коэффициентом.

[0035] Блок 11 бинаризации выполняет, на основании информации SE типа сигнала, процесс двузначного преобразования (бинаризации) для преобразования входного сигнала SI в двоичную информацию (символ) в виде “0” или “1”, и отправляет двоичный сигнал BIN на двоичный арифметический кодер 14 и блок 13 управления контекстом.

[0036] Блок 12 хранения вероятностей вхождения символа сохраняет (i) единичную информационную таблицу сигнала и (ii) таблицу контекстов, которая включает в себя множество контекстов, приготовленных для разных размеров блока и условий.

[0037] Эта информационная таблица сигнала представляет собой таблицу, где хранятся контексты, информация вероятности, указывающая вероятности PE вхождения символа, и символы связанным образом. Вероятности PE вхождения символа представляют собой информацию вероятности для использования при обработке двоичным арифметическим кодером 104, который будет описан ниже.

[0038] При этом, на фиг. 4 показан пример информационной таблицы сигнала, в которой индексы ctxIdx, вероятности pStateIdx вхождения и символы valMPS, которые являются символами, каждый из которых имеет высокую вероятность вхождения (наиболее вероятные символы), соответственно связаны друг с другом. Каждый из индексов ctxIdx указывает контекст. Кроме того, информация pStateIdx вероятности и символ valMPS одинаковы, как указано в стандарте H.264. Другими словами, каждая из вероятностей pStateIdx является индексом, указывающим значение соответствующей одной из вероятностей PE вхождения символа. Блок 12 хранения вероятностей вхождения символа дополнительно сохраняет таблицу вероятностей вхождения (не показана), указывающую значение одной из вероятностей PE вхождения символа, которая соответствует информации pStateIdx вероятности.

[0039] Таблица контекстов представляет собой таблицу, где хранится множество контекстов ctxIdx для разных размеров BLKS блока и условий. В данном случае, такие условия определяются согласно позициями квантованных коэффициентов текущих сигналов, которые должны быть кодированы.

[0040] В данном случае, на фиг. 5A показана блок-схема, демонстрирующая пример традиционной таблицы контекстов. В частности, например, в таблице 1, (i) контекст ctxIds 0 устанавливается для условия 10, указывающего позицию коэффициента, соответствующего низкочастотному компоненту, (ii) контекст ctxIds 1 устанавливается для условия 11, указывающего позицию коэффициента, соответствующего низкочастотному компоненту, и (iii) контекст ctxIds 2 устанавливается для условий 12 и 13, каждое из которых указывает условие окружения, соответствующее высокочастотному компоненту. Кроме того, например, в таблице 2, (i) контекст ctxIds 4 устанавливается для условий 4 и 5, каждое из которых указывает позицию коэффициента, соответствующего низкочастотному компоненту, и (ii) контекст ctxIds 15 устанавливается для условий 6 и 7, каждое из которых указывает условие окружения, соответствующее высокочастотным компонентам.

[0041] При этом предполагается, например, что таблица 1 используется для размера A блока, который является размером 4×4 блока, и что таблица 2 используется для размера B блока, который является размером 8×8 блока. Как показано на фиг. 5A, значения 0, 1 и 2 контекстов ctxIdx для использования в таблице 1 не используются в таблице 2. Таблица 1 и таблица 2, соответственно, соответствуют разным размерам блока, и, таким образом, разные контексты ctxIdx устанавливаются для разных размеров блока.

[0042] Блок 13 управления контекстом осуществляет обработку управления контекстом, при которой считывают вероятность PE вхождения символа, соответствующую размеру блока, указанному сигналом BLKS размера блока, и условию, определенному на основании информации типа сигнала от блока 12 хранения вероятностей вхождения символа, и выводе считанной вероятности PE вхождения символа на двоичный арифметический кодер 14. Кроме того, блок 13 управления контекстом вычисляет новую вероятность PE вхождения символа на основании двоичного сигнала BIN, который вводят от блока 11 бинаризации. После выполнения обработки управления контекстом, блок 13 управления контекстом осуществляет обработку обновления путем замены, новой вероятностью PE вхождения символа, вероятности PE вхождения символа, идентифицированной при обработке управления контекстом, из контекстов ctxIdx, хранящихся в блоке 12 хранения вероятностей вхождения символа.

[0043] Двоичный арифметический кодер 14 генерирует выходной сигнал OB путем осуществления арифметического кодирования на двоичном сигнале BIN, вводимом от блока 11 бинаризации, на основании вероятности PE вхождения символа, считанной блоком 13 управления контекстом, и выводит сгенерированный выходной сигнал OB.

[0044] Теперь, со ссылкой на фиг. 2, опишем последовательность операций процедуры арифметического кодирования.

[0045] Блок 10 арифметического кодирования начинает арифметическое кодирование, приняв входной сигнал SI, сигнал BLKS размера блока и информацию SE типа сигнала.

[0046] После начала арифметического кодирования, на этапе 11, блок 11 бинаризации выполняет бинаризацию с использованием предопределенного подхода согласно информации SE типа сигнала.

[0047] На этапе S12, блок 13 управления контекстом получает размер блока входного сигнала SI на основании сигнала BLKS размера блока, и получает позицию коэффициента в качестве условия, на основании информации SE типа сигнала. Кроме того, блок 13 управления контекстом идентифицирует контекст ctxIdx, соответствующий размеру блока и условию входного сигнала SI, на основании таблицы контекстов, хранящейся в блоке 12 хранения вероятностей вхождения символа. Кроме того, блок 13 управления контекстом дополнительно идентифицирует вероятность PE вхождения символа на основании информационной таблицы сигнала, показанной на фиг. 4, и побуждает блок 12 хранения вероятностей вхождения символа выводить идентифицированную вероятность PE вхождения символа на двоичный арифметический кодер (обработка управления контекстом).

[0048] На этапе S13, двоичный арифметический кодер 14 осуществляет арифметическое кодирование на двоичном сигнале BIN с использованием вероятности PE вхождения символа, принятой от блока 12 хранения вероятностей вхождения символа на этапе S12, и выводит результат в качестве выходного сигнала OB.

[0049] На этапе S14, блок 13 управления контекстом вычисляет новую вероятность PE вхождения символа на основании двоичного сигнала BIN, вычисленного блоком 11 бинаризации на этапе S11, и обновляет значение соответствующей вероятности pStateIdx вхождения в информационной таблице сигнала, хранящейся в блоке 12 хранения вероятностей вхождения символа. После завершения арифметического кодирования на входном сигнале SI, арифметическое кодирование осуществляется на следующем сигнале, который должен быть обработан (не показан).

[0050] Как описано выше, традиционный метод, показанный на фиг. 1 и фиг. 2 устанавливает контексты для разных размеров блока и условий. Другими словами, контексты устанавливаются на основании очень строгих классификаций.

[0051] Однако, весьма вероятно, что очень строгие классификации порождают контексты, которые имеют низкую частоту вхождения для обработки обновления вероятности PE вхождения символа. Контекст, имеющий низкую частоту вхождения для обработки обновления, снижает точность вероятности PE вхождения символа. Это затрудняет осуществление управления, адаптированного к особенностям данных изображения, хотя такое управление является преимущественным результатом арифметического кодирования. В результате, эффективность кодирования снижается.

[0052] По этой причине, такие классификации нужно устанавливать надлежащим образом для повышения точности вероятностей PE вхождения символа и, таким образом, для осуществления управления, адаптированного к особенностям данных изображения.

[0053] Общепринятый стандарт кодирования видеосигнала поддерживает лишь ограниченные размеры блока, например, размер 4×4 блока и размер 8×8 блока. Однако в последнее время возникла необходимость в поддержке других размеров блока, например, размера 16×16 блока и размера 32×32 блока. Увеличение количества размеров блока значительно увеличивает количество контекстов. Таким образом, традиционно, проблема состоит в том, что частота обновления вероятности PE вхождения символа может дополнительно снижаться.

[0054] Далее, со ссылкой на чертежи, описаны варианты осуществления настоящего изобретения. Следует отметить, что каждый из описанных ниже вариантов осуществления демонстрирует предпочтительный конкретный пример настоящего изобретения. Значения, формы, материалы, структурные элементы, компоновка и позиции структурных элементов, состояния соединения структурных элементов, этапы, порядок выполнения этапов приведены в порядке примера, и, таким образом, не подлежат интерпретации в смысле ограничения настоящего изобретения. Настоящее изобретение ограничено только объемом формулы изобретения. Таким образом, структурные элементы, которые не заданы в независимых пунктах формулы изобретения, каждый из которых указывает наиболее общий принцип настоящего изобретения из структурных элементов в указанных ниже вариантах осуществления, не всегда требуются для достижения цели настоящего изобретения, но объяснены как составляющие предпочтительные варианты осуществления.

Вариант осуществления 1

[0055] Вариант осуществления 1 относящийся к способу кодирования изображений и устройству кодирования изображений согласно настоящему изобретению, описан со ссылкой на фиг. 3-фиг. 8.

[0056] Способ кодирования изображений согласно настоящему изобретению, в частности, относится к способу арифметического кодирования в порядке примера энтропийного кодирования среди кодирования со сжатием, состоящего из прогнозирования, преобразования и квантования, энтропийного кодирования, и пр., осуществляемому на текущем сигнале, который должен быть кодирован, данных изображения. Кроме того, устройство кодирования изображений согласно настоящему изобретению сконфигурировано таким образом, что включает в себя блок прогнозирования, блок преобразования и квантования и блок арифметического кодирования (блок энтропийного кодирования), который выполняет способ арифметического кодирования. Ниже описана общая структура устройства кодирования изображений.

(Обзор варианта осуществления 1)

[0057] Сначала опишем в общих чертах способ арифметического кодирования и блок арифметического кодирования согласно варианту осуществления 1. Здесь приведено описание случая, когда сигнал, указывающий, является ли текущий из квантованных коэффициентов частотных компонентов, сгенерированных посредством преобразования и квантования, нулевым коэффициентом или ненулевым коэффициентом, вводится в качестве входного сигнала SI на блок арифметического кодирования.

[0058] В случае, когда входной сигнал SI является сигналом, соответствующим высокочастотному компоненту, например, когда размер блока является большим размером блока, большим чем размер 16×16 блока, вероятность PE вхождения символа определяется на основании условия окружения. Другими словами, высокочастотные компоненты в блоках, имеющих размер 16×16 блока или больше, имеют одинаковые статистические свойства данных изображения, и, таким о