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

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

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу кодирования изображений, способу декодирования изображений и т.п. для видео.

Уровень техники

В способе кодирования изображений для кодирования видео объем информации, как правило, сжимается за счет избыточности в пространственном измерении и временном измерении, имеющихся в видео. Как правило, преобразование в частотную область применяется в качестве способа использования избыточности в пространственном измерении, а кодирование с межкадровым предсказанием (именуемым далее внешним предсказанием) применяется в качестве способа использования избыточности во временном измерении. При кодировании кадра во время кодирования с внешним предсказанием кодированный кадр, который предшествует подлежащему кодированию текущему кадру или следует за ним в порядке отображения, используется в качестве опорного кадра. Вектор движения образуется посредством выполнения оценки движения в текущем кадре относительно опорного кадра, при этом вычисляется разность между видеоданными текущего кадра и предсказанного кадра, полученного путем выполнения компенсации движения на основе вектора движения, благодаря чему устраняется избыточность во временной области.

При использовании стандарта кодирования изображений, называемого Н.264, который уже является унифицированным, для сжатия объема информации используются три типа кадров; то есть, I-кадр, В-кадр и Р-кадр. I-кадр представляет собой кадр, по которому кодирование с внешним предсказанием не выполнено, иными словами, кадр, по которому выполнено внутрикадровое предсказание (именуемое далее внутренним предсказанием). Р-кадр представляет собой кадр, по которому кодирование с внешним предсказанием выполнено по отношению к кодированному кадру, который предшествует подлежащему кодированию текущему кадру или следует за ним в порядке отображения. В-кадр представляет собой кадр, по которому кодирование с внешним предсказанием выполнено по отношению к двум кодированным кадрам, которые предшествуют текущему кадру или следуют за ним в порядке отображения. Кроме того, I-кадр и Р-кадр содержат секцию коммутации и т.д. (секцию SI, секцию SP) для коммутации между потоками и т.д.

При использовании способа кодирования изображений и способа декодирования изображений, которые соответствуют существующему стандарту Н.264, требуется, чтобы эти способы были применимы ко всем основным соотношениям, которые могут предусматриваться в соответствии с определением указанных типов кадров. Например, при декодировании Р-кадра требуется, чтобы обеспечивалось обращение к кадру, который следует в порядке отображения. Кроме того, при наличии двух векторов движения для В-кадра направления этих векторов движения могут быть прямыми или обратными. Кроме того, может осуществляться обращение к кадрам, являющимся различными для различных блоков в секции. Для того чтобы соответствовать гибкости такой опорной структуры, для способа кодирования изображений и способа декодирования изображений в Н.264 требуется осуществление некоторых процессов (см., например, Непатентную литературу 1).

СПИСОК БИБЛИОГРАФИЧЕСКИХ ССЫЛОК

НЕПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА

NPL 1

ITU-TH. 264 03/2010

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

Однако при использовании способа кодирования изображений и способа декодирования изображений, описанных в вышеуказанной Непатентной литературе 1, существует проблема, состоящая в том, что нагрузка по обработке высока. С учетом вышеописанной проблемы целью настоящего изобретения является создание способа кодирования изображений и способа декодирования изображений для обеспечения снижения нагрузки по обработке.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

Для того чтобы достичь вышеописанной цели, способ кодирования изображений в соответствии с одним вариантом настоящего изобретения представляет собой способ кодирования изображений для кодирования видеосигнала, причем данный способ кодирования изображений включает в себя: обращение к некоторому изображению как к опорному изображению для текущего изображения, подлежащего кодированию, в случае, если множество изображений, входящих в видеосигнал, разбивается на слои так, что каждое из множества изображений принадлежит соответствующему одному из слоев, причем текущее изображение является одним из множества изображений, принадлежащим первому слою, а опорное изображение принадлежит второму слою, расположенному в области, ограниченной в соответствии с первым слоем; и кодирование текущего изображения на основе опорного изображения.

В соответствии с вышеописанной структурой, слой, к которому принадлежит опорное изображение, к которому осуществляется обращение при кодировании текущего изображения, подлежащего кодированию, существует в области, ограниченной в соответствии с первым слоем, к которому принадлежит текущее изображение. Таким образом, поскольку опорное изображение, к которому осуществляется обращение при кодировании текущего изображения, ограничено в соответствии с первым слоем, возможно снижение нагрузки по обработке при кодировании.

Кроме того, поскольку опорное изображение ограничено, при декодировании изображения, кодируемого, как описано выше, возможно также снижение нагрузки по обработке при декодировании. Кроме того, при обращении может быть запрещено обращение к изображению, которое принадлежит слою, расположенному выше первого слоя, при этом может осуществляться обращение к изображению, принадлежащему второму слою, как к опорному изображению, причем второй слой расположен в области, ограниченной первым слоем, или ниже первого слоя.

В соответствии с вышеописанной структурой, поскольку запрещено обращение к изображению, которое принадлежит слою, расположенному выше первого слоя, которому принадлежит текущее изображение, возможно кодирование текущего изображение с меньшей нагрузкой по обработке. Аналогичным образом, поскольку при декодировании кодированного изображения также нет необходимости в обращении к изображению, которое принадлежит слою, расположенному выше слоя, которому принадлежит кодированное изображение, возможно декодирование кодированного изображение с меньшей нагрузкой по обработке. Кроме того, в случае, если каждое изображение, входящее в видеосигнал, обрабатывается как изображение, подлежащее кодированию, и видеосигнал кодируется, при декодировании любого изображения, входящего в кодированный видеосигнал, нет необходимости в обращении к изображению, которое принадлежит слою, расположенному выше слоя, которому принадлежит изображение, подлежащее кодированию. Таким образом, устройству декодирования изображений лишь необходимо декодировать изображение, которое принадлежит слою, являющемуся целью специального воспроизведения, и, следовательно, можно избежать проблемы декодирования и обращения к изображению, которое принадлежит слою, расположенному выше, чем слой, который является целью специального воспроизведения. Например, в случае, если слой, который является целью специального воспроизведения, такого как воспроизведение с N-кратной скоростью (N>2), является слоем низшего уровня, расположенным внизу, устройству декодирования изображений нет необходимости декодировать и обращаться к изображению, которое не является целью специального воспроизведения, и ему необходимо лишь декодировать каждое из изображений, которые принадлежат слою низшего уровня. Например, указанное каждое из множества изображений является кадром или секцией.

Кроме того, с целью достижения описанной выше цели способ кодирования изображений в соответствии с другим вариантом настоящего изобретения представляет собой способ кодирования изображений для кодирования видеосигнала, причем данный способ кодирования изображений включает в себя: генерирование флага, указывающего, должно ли налагаться ограничение на выбор опорного изображения, обращение к которому осуществляется для кодирования текущего изображения, подлежащего кодированию, в случае, если множество изображений, входящих в видеосигнал, разбивается на слои так, что каждое из множества изображений принадлежит соответствующему одному из слоев, причем текущее изображение является одним из множества изображений; выбор в качестве опорного изображения для текущего изображения того изображения, которое соответствует условию, ограниченному в соответствии с первым слоем, которому принадлежит текущее изображение, в случае, если флаг указывает, что должно налагаться ограничение; кодирование текущего изображения с обращением к выбранному опорному изображению; и включение флага в видеосигнал, который был закодирован.

В соответствии с вышеописанной структурой, в случае, если флаг указывает на добавление ограничения, изображение, которое соответствует условию, ограниченному в соответствии с первым слоем, которому принадлежит текущее изображение, подлежащее кодирование, выбирается в качестве опорного изображения. В частности, опорное изображение, к которому осуществляется обращение для кодирования текущего изображения, ограничивается в соответствии с первым слоем. В результате возможно снижение нагрузки по обработке при кодировании текущего изображения. Кроме того, поскольку флаг, который указывает, налагать ли ограничение на выбор опорного изображения, генерируется и включается в кодированный видеосигнал, устройство декодирования изображений, которое декодирует кодированный видеосигнал, легко может определять, наложено ли ограничение на выбор опорного изображения. В результате этого устройство декодирования изображений может надлежащим образом декодировать кодированный видеосигнал с меньшей нагрузкой по обработке.

Кроме того, при выборе опорного изображения в случае, если служащее критерием изображение, которое принадлежит второму слою, расположенному в области, ограниченной в соответствии с первым слоем, расположено между текущим изображением и изображением-кандидатом в порядке кодирования, может быть запрещен выбор изображения-кандидата в качестве опорного изображения, при этом в качестве опорного изображения может быть выбрано изображение, отличное от изображения-кандидата. Например, при выборе опорного изображения запрещается выбор изображения-кандидата в качестве опорного изображения в случае, если служащее критерием изображение принадлежит второму слою, расположенному в области, ограниченной ниже первого слоя. Кроме того, при выборе опорного изображения может быть запрещен выбор в качестве опорного изображения изображения-кандидата, которое предшествует текущему изображению в порядке кодирования.

В соответствии с вышеописанной структурой, можно выбирать изображение-кандидат в качестве опорного изображения и дополнительно снижать нагрузку по обработке.

Кроме того, чтобы достичь вышеописанной цели, способ декодирования изображений в соответствии с одним вариантом настоящего изобретения представляет собой способ декодирования изображений для декодирования кодированного видеосигнала, причем данный способ декодирования изображений включает в себя: обращение к изображению как к опорному изображению для текущего изображения, подлежащего кодированию, в случае, если множество изображений, входящих в кодированный видеосигнал, разбивается на слои так, что каждое из множества изображений принадлежит соответствующему одному из слоев, причем текущее изображение является одним из множества изображений, принадлежащим первому слою, а опорное изображение принадлежит второму слою, расположенному в области, ограниченной в соответствии с первым слоем; и декодирование текущего изображения на основе опорного изображения. Например, вышеописанный способ декодирования изображений дополнительно включает в себя генерирование опорного списка, который указывает на одно или более изображений, каждое из которых принадлежит первому слою или слою ниже первого слоя, отличных от всех изображений, которые принадлежат своим соответствующим слоям, расположенным выше первого слоя, из числа изображений, входящих в кодированный видеосигнал, причем при обращении к опорному изображению опорное изображение выбирается из указанного одного или более изображений, указанных в опорном списке.

В соответствии с вышеописанной структурой, слой, которому принадлежит опорное изображение, к которому осуществляется обращение для декодирования текущего изображения, подлежащего декодированию, существует в области, которая ограничена в соответствии с первым слоем, которому принадлежит текущее изображение. Таким образом, поскольку опорное изображение, к которому осуществляется обращение для декодирования текущего изображения, ограничено в соответствии с первым слоем, возможно снижение нагрузки по обработке при декодировании.

Кроме того, чтобы достичь описанной выше цели, способ декодирования изображений в соответствии с другим вариантом настоящего изобретения представляет собой способ декодирования изображений для декодирования кодированного видеосигнала, причем данный способ декодирования изображений включает в себя: получение из кодированного видеосигнала флага, указывающего, наложено ли ограничение на выбор опорного изображения, обращение к которому осуществляется для декодирования текущего изображения, подлежащего декодированию, в случае, если множество изображений, входящих в кодированный видеосигнал, разбивается на слои так, что каждое из множества изображений принадлежит соответствующему одному из слоев, причем текущее изображение является одним из множества изображений; выбор в качестве опорного изображения для текущего изображения того изображения, которое соответствует условию, ограниченному в соответствии с первым слоем, которому принадлежит текущее изображение, в случае, если флаг указывает, что должно налагаться ограничение; и декодирование текущего изображения с обращением к выбранному опорному изображению.

В соответствии с вышеописанной структурой, в случае, если флаг указывает, что наложено ограничение, изображение, которое соответствует условию, ограниченному в соответствии с первым слоем, которому принадлежит текущее изображение, подлежащее декодирование, выбирается в качестве опорного изображения. В частности, опорное изображение, к которому осуществляется обращение для декодирования текущего изображения, ограничивается в соответствии с первым слоем. В результате возможно снижение нагрузки по обработке при декодировании текущего изображения.

Кроме того, чтобы достичь описанной выше цели, способ управления памятью в соответствии с одним вариантом настоящего изобретения представляет собой способ управления памятью для управления памятью, в которой сохраняется изображение, обращение к которому осуществляется для кодирования или декодирования видеосигнала, причем данный способ управления памятью включает в себя хранение в некоторой области памяти целевого изображения, подлежащего хранению, в случае, если множество изображений, входящих в видеосигнал, разбивается на слои так, что каждое из множества изображений принадлежит соответствующему одному из слоев, причем указанная область ограничивается емкостью слоя, которая представляет собой емкость, выделенную слою, которому принадлежит целевое изображение, причем целевое изображение является одним из множества изображений. В частности, вышеописанный способ управления памятью дополнительно включает в себя выделение каждому из слоев соответствующей части имеющейся емкости памяти в качестве емкости слоя.

Например, существует случай, в котором долговременное опорное изображение, к которому осуществляется обращение в течение длительного времени, принадлежит другому слою, при этом долговременное опорное изображение сохраняется в другой области памяти. В таком случае, когда подлежащее сохранению целевое изображение сохраняется в другой области, долговременное опорное изображение в некоторых случаях может быть удалено из памяти. Поэтому вновь необходимо выполнять такую обработку, как декодирование долговременного опорного изображения, с целью обращения к долговременному опорному изображению после удаления долговременного опорного изображения из памяти. На основании вышеизложенного, при использовании способа управления памятью в соответствии с одним вариантом настоящего изобретения ввиду того, что подлежащее сохранению целевое изображение сохраняется в некоторой области памяти, которая ограничена емкостью слоя, которая выделяется слою, которому принадлежит целевое изображение, возможно предотвращение удаления долговременного опорного изображения из памяти. Иными словами, можно без сбоев сохранять необходимое опорное изображение в памяти. В результате этого, возможно исключение такого избыточного процесса, как повторное декодирование долговременного опорного изображения. Кроме того, возможно снижение нагрузки по обработке, например, для успешной подачи команды управления памятью для удаления для выдачи команды на удаление ненужного изображения, чтобы без сбоев сохранять необходимое опорное изображение в памяти.

При этом при хранении в случае, если в указанной области не осталось доступной емкости для сохранения целевого изображения, имеющееся изображение, которое сохранялось раньше всего из одного или более имеющихся изображений, уже сохраненных в указанной области, может быть удалено из указанной области, чтобы сохранялось целевое изображение.

Кроме того, слой, которому принадлежит опорное изображение, может быть ограничен тем же слоем, что и слой, которому принадлежит текущее изображение, подлежащее обработке, или слоем, расположенным ниже его, причем опорное изображение является изображением, к которому должно осуществляться обращение для кодирования или декодирования текущего изображения из множества изображений, входящих в видеосигнал, при этом при послойном выделении емкости слоя емкость слоя, большая, чем емкость слоя, выделенная слою высшего уровня, расположенного выше слоя низшего уровня, может быть выделена слою низшего уровня, расположенному внизу множества слоев.

В соответствии с вышеописанной структурой, поскольку слой, которому принадлежит опорное изображение, ограничен слоем на том же уровне, что и уровень, которому принадлежит текущее изображение, или уровнем ниже его, весьма вероятно, что обращение к изображению, которое принадлежит слою низшего уровня, осуществляется в течение более длительного интервала времени, чем к изображению, которое принадлежит слою высшего уровня. На основании вышеизложенного, при использовании способа управления памятью в соответствии с одним вариантом настоящего изобретения емкость слоя, большая, чем емкость слоя, выделяемая слою высшего уровня, выделяется слою низшего уровня, и, следовательно, возможно сохранение в памяти на длительный интервал времени изображения, которое принадлежит слою низшего уровня. В результате этого, при обращении к изображению, которое принадлежит слою низшего уровня, возможно предотвращение такой ситуации, в которой изображение удаляется из памяти и поэтому обращение к нему невозможно.

Кроме того, вышеописанный способ управления памятью может дополнительно включать в себя отметку атрибута на изображении, которое принадлежит слою, расположенному выше слоя, которому принадлежит текущее изображение, являющееся целью кодирования и декодирования, из множества изображений, хранящихся в памяти. Например, при отметке атрибута отмечается атрибут, который указывает, что изображение не используется для обращения.

В соответствии с вышеописанной структурой, поскольку атрибут отмечается на изображении, легко можно идентифицировать ненужное изображение, которое не предполагается использовать для обращения, и удалить данное изображение из памяти до удаления других изображений. В результате этого, можно эффективно использовать емкость памяти.

Следует отметить, что настоящее изобретение может быть реализовано не только в виде способа кодирования изображений, способа декодирования изображений и способа управления памятью, как описано выше, но и в виде устройства для осуществления процессов в соответствии с вышеупомянутыми способами, интегральной схемы, программы, обеспечивающей осуществление компьютером процессов в соответствии с этими способами, и носителя информации, на котором хранится программа.

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ кодирования изображений и способ декодирования изображений в соответствии с настоящим изобретением могут снижать нагрузки по обработке.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую устройство кодирования изображений в соответствии с Вариантом осуществления 1 настоящего изобретения;

фиг. 2 представляет собой схему, иллюстрирующую опорную структуру, создаваемую блоком внутреннего предсказания в соответствии с Вариантом осуществления 1 настоящего изобретения;

фиг. 3 представляет собой пример способа управления памятью в том случае, когда удаляется необходимый опорный кадр;

фиг. 4 представляет собой схему, иллюстрирующую пример способа управления памятью в том случае, когда налагается ограничение на порядок кодирования кадров;

фиг. 5 представляет собой схему, иллюстрирующую способ управления памятью, осуществляемый блоком управления памятью в соответствии с Вариантом осуществления 1 настоящего изобретения;

фиг. 6 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую процессы, осуществляемые устройством кодирования изображений в соответствии с Вариантом осуществления 1 настоящего изобретения;

фиг. 7 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую процессы с использованием флага, осуществляемые устройством кодирования изображений в соответствии с Вариантом осуществления 1 настоящего изобретения;

фиг. 8 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую конкретные процессы, осуществляемые устройством кодирования изображений в соответствии с Вариантом осуществления 1 настоящего изобретения;

фиг. 9 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую устройство декодирования изображений в соответствии с Вариантом осуществления 1 настоящего изобретения;

фиг. 10 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую процессы, осуществляемые устройством декодирования изображений в соответствии с Вариантом осуществления 1 настоящего изобретения;

фиг. 11 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую процессы с использованием флага, осуществляемые устройством декодирования изображений в соответствии с Вариантом осуществления 1 настоящего изобретения;

фиг. 12 представляет собой схему, иллюстрирующую пример способа управления памятью в соответствии с Вариантом осуществления 1 настоящего изобретения;

фиг. 13 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую конкретные процессы, осуществляемые устройством декодирования изображений в соответствии с Вариантом осуществления 1 настоящего изобретения;

фиг. 14 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую опорную структуру в соответствии с примером модификации Варианта осуществления 1 настоящего изобретения;

фиг. 15 представляет собой схему, иллюстрирующую пример способа управления памятью в соответствии с примером модификации Варианта осуществления 1 настоящего изобретения;

фиг. 16 представляет собой схему, иллюстрирующую другой пример способа управления памятью в соответствии с Модификацией 1 варианта осуществления настоящего изобретения;

фиг. 17 иллюстрирует общую конфигурацию системы поставки контента для реализации услуг распределения контента;

фиг. 18 представляет собой общую конфигурацию системы цифрового вещания;

фиг. 19 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую пример конфигурации телевизора;

фиг. 20 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую пример конфигурации блока воспроизведения/записи информации, который считывает информацию с носителя информации, которым является оптический диск, и записывает на него;

фиг. 21 представляет собой чертеж, на котором показан пример конфигурации носителя информации, которым является оптический диск;

фиг. 22А представляет собой пример сотового телефона;

фиг. 22В представляет собой пример конфигурации сотового телефона;

фиг. 23 иллюстрирует структуру мультиплексированных данных;

фиг. 24 представляет собой чертеж, схематически иллюстрирующий, как каждый из потоков мультиплексируется в мультиплексированных данных;

фиг. 25 представляет собой чертеж, более подробно иллюстрирующий, как видеопоток сохраняется в потоке PES-пакетов;

фиг. 26 представляет собой чертеж, на котором показана структура TS-пакетов и исходных пакетов в мультиплексированных данных;

фиг. 27 представляет собой чертеж, на котором показана структура РМТ;

фиг. 28 представляет собой чертеж, иллюстрирующий внутреннюю структуру информации мультиплексированных данных;

фиг. 29 представляет собой чертеж, на котором показана внутренняя структура информации атрибута потока;

фиг. 30 представляет собой чертеж, на котором показаны этапы идентификации видеоданных;

фиг. 31 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую пример конфигурации интегральной схемы для реализации способа кодирования видеосигналов и декодирования видеосигналов в соответствии с каждым из Вариантов осуществления;

фиг. 32 представляет собой чертеж, на котором показана конфигурация для переключения между задающими частотами;

фиг. 33 представляет собой чертеж, на котором показаны этапы для идентификации видеоданных и переключения между задающими частотами;

фиг. 34 представляет собой чертеж, на котором показана таблица соответствия, в которой стандарты видеоданных связаны с задающими частотами;

фиг. 35А представляет собой чертеж, на котором показан пример конфигурации для совместного использования модуля блока обработки сигналов; и

фиг. 35В представляет собой чертеж, на котором показан другой пример конфигурации для совместного использования модуля блока обработки сигналов.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сначала, перед описанием вариантов осуществления в соответствии с настоящим изобретением, описываются некоторые процессы, осуществляемые при кодировании или декодировании изображений.

Например, устройство кодирования изображений и устройство декодирования изображений создают опорный список (называемый также списком опорных кадров). В частности, эти устройства при кодировании или декодировании секции, такой как В-секция с обращением к другому кадру, создает опорный список, в котором приводятся кадры, к которым должно осуществляться обращение для секции (макроблока, входящего в секцию). В этом процессе необходимо сортировать кадры в порядке номеров кадров в опорном списке (процесс сортирования во время инициализации опорного списка). Например, устройство кодирования изображений и устройство декодирования изображений после получения В-секции добавляют опорный кадр, к которому осуществляется обращение для В-секции (кадра, используемого как для кратковременного обращения, так и для долговременного обращения. В дальнейшем в этом документе используется то же обозначение) к опорному списку (L0, L1). При этом устройство кодирования изображений и устройство декодирования изображений сортируют опорные кадры в опорном списке (L0, L1) в порядке убывания (в порядке «молодые в первую очередь») в соответствии с номерами кадров (Pic Num) опорных кадров.

Кроме того, устройство кодирования изображений и устройство декодирования изображений обеспечивают хранение в отдельной логической памяти (DPB: буфер декодированных кадров) такого кадра в качестве опорного кадра, обращение к которому осуществляется в течение длительного времени, например. При этом для предотвращения переполнения памяти требуется отмечать атрибут на каждом из этих кадров, хранящихся в памяти, для управления этими кадрами.

Например, устройство кодирования изображений и устройство декодирования изображений отмечают атрибут «не используется для обращения» на кадре, который не используется в качестве опорного кадра, после определения того, что вероятность обращения к кадру становится меньше, или приема заданной команды (ММСР: команды управления памятью). Следует отметить, что заданной командой является команда, которая устанавливает, что обращение к подлежащему управлению кадру не должно осуществляться. В частности, такой способ управления отметкой включает в себя способ управления FIFO (первым пришел - первым обслужен) и адаптивный контроль памяти с помощью команды контроля управления памятью.

При этом гибкость опорной структуры, которая становится возможной благодаря определению кадра Н.264, непосредственно не способствует упрощению реализации устройства декодирования изображений. Хотя гибкость опорной структуры может способствовать улучшению эффективности кодирования со сжатием, может ли гибкость способствовать упрощению реализации устройства декодирования изображений, которое воспроизводит кодированные данные (кодированный поток) или нет - это отдельный вопрос. Таким образом, гибкость опорной структуры повышает нагрузку по обработке устройства кодирования изображений и устройства декодирования изображений. Например, существует случай, в котором реализация устройства декодирования изображений упрощается, в случае, если можно определить, что наложены ограничивающие условия.

Кроме того, существует случай, в котором, по меньшей мере, чрезмерная гибкость налагает ограничение на общие процессы. Например, когда устройство кодирования изображений и устройство декодирования изображений, которые обращаются к большому числу опорных кадров в течение длительного времени, управляют памятью (выполняя обработку отметок) с использованием вышеупомянутого способа FIFO, существует случай, в котором кадр, необходимый для обращения, удаляется из памяти ввиду ограниченного размера памяти. Кроме того, в случае, если устройство кодирования изображений и устройство декодирования изображений осуществляют адаптивный контроль памяти с использованием вышеупомянутой команды управления памятью, команда (команда управления памятью) требуется при каждом осуществлении контроля.

На основании вышеизложенного, способ кодирования изображений и способ декодирования изображений в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения характеризуются снижением нагрузки по обработке с помощью опорной структуры, на которую налагается ограничивающее условие. Кроме того, способ управления памятью в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения характеризуются предотвращением увеличения нагрузки по обработке, посредством этого предотвращая удаление из памяти кадра, необходимого для обращения.

Ниже со ссылкой на чертежи описывается один вариант осуществления настоящего изобретения. Необходимо отметить, что в каждом из вариантов осуществления, объясняемых ниже, описывается предпочтительный конкретный пример настоящего изобретения. Численное значение, форма, материал, структурные элементы, места размещения и виды соединений структурных элементов, этапы, порядок этапов и т.д. являются примерами и не ограничивают настоящее изобретение. Настоящее изобретение ограничивается лишь объемом формулы изобретения. Таким образом, среди множества структурных элементов в описываемых ниже вариантах осуществления структурные элементы, не описываемые в независимых пунктах формулы изобретения, которые соответствуют наиболее полной концепции настоящего изобретения, не обязательно требуются для решения проблемы настоящего изобретения, а объясняются как компоненты для более предпочтительного варианта осуществления.

ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1

Фиг. 1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую устройство кодирования изображений в соответствии с Вариантом осуществления 1 настоящего изобретения.

Устройство 1000 кодирования изображений в соответствии с настоящим вариантом осуществления отличается тем, что на обращение кадра при кодировании с внутренним предсказанием налагается ограничение в соответствии со структурой слоя кадра. Описанное выше устройство 1000 кодирования изображений содержит: вычитатель 1101; блок 1102 ортогонального преобразования; блок 1103 квантования; блок 1104 энтропийного кодирования; блок 1105 обратного квантования; блок 1106 обратного ортогонального преобразования; сумматор 1107; деблочный фильтр 1108; память 1109; блок 1110 внутреннего предсказания; блок 1111 внешнего предсказания; блок 1112 оценки движения; коммутатор 1113; и блок 1200 контроля памяти.

Вычитатель 1101 получает видеосигнал и предсказанное изображение с коммутатора 1113. Затем вычитатель 1101 вычитает предсказанное изображение из текущего кодируемого блока, входящего в видеосигнал, посредством этого генерируя разностное изображение.

Блок 1102 ортогонального преобразования выполняет ортогональное преобразование (частотное преобразование), такое как дискретное косинусное преобразование разностного изображения, генерируемого вычитателем 1101, посредством этого преобразуя разностное изображение в блок коэффициентов, содержащий множество коэффициентов. Блок 1103 квантования квантует каждый из частотных коэффициентов, входящих в блок коэффициентов, посредством этого генерируя блок квантованных коэффициентов.

Блок 1105 обратного квантования выполняет обратное квантование блока коэффициентов, квантованного блоком 1103 квантования. Блок 1106 обратного ортогонального преобразования выполняет обратное ортогональное преобразование (обратное частотное преобразование), такое как обратное дискретное косинусное преобразование, каждого из частотных коэффициентов, входящих в блок коэффициентов, над которым выполнялось обратное квантование, посредством этого генерируя декодированное разностное изображение.

Сумматор 1107 получает предсказанное изображение с коммутатора 1113 и добавляет предсказанное изображение к декодируемому разностному изображению, генерируемому блоком 1106 обратного ортогонального преобразования, посредством этого генерируя локальное декодированное изображение (изображение реконфигурирования).

Деблочный фильтр 1108 устраняет явления блокирования локального декодированного изображения, генерированного сумматором 1107, и сохраняет локальное декодированное изображение в памяти 1109. Память 1109 представляет собой память для хранения локального декодированного изображения в качестве опорного изображения для внешнего предсказания. Необходимо отметить, что память 1109 используется в качестве буфера декодированных кадров (DPB).

Блок 1110 внутреннего предсказания выполняет внутреннее предсказание по текущему блоку, подлежащему кодированию, с использованием локального декодированного изображения, генерированного сумматором 1107, посредством этого генерируя предсказанное изображение (внутреннее предсказанное изображение).

Блок 1112 оценки движения обнаруживает вектор движения для текущего блока, входящего в видеосигнал, и выдает обнаруженный вектор движения в блок 1111 внешнего предсказания и блок 1104 энтропийного кодирования.

Блок 1111 внешнего предсказания обращается к изображению, хранящемуся в памяти 1109, и использует вектор движения, обнаруженный блоком 1112 оценки движения, посредством этого выполняя компенсацию движения по текущему блоку. Блок 1111 внешнего предсказания выполняет компенсацию движения, как описано выше; то есть, выполняет внешнее предсказание по текущему блоку, посредством этого генерируя предсказанное изображение (внешнее предсказанное изображение) текущего блока.

Кроме того, блок 1111 внешнего предсказания расслаивает кадры, входящие в видеосигнал. В частности, блок 1111 внешнего предсказания разделяет по сл