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

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

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к способу кодирования изображений, способу декодирования изображений, устройству кодирования изображений, устройству декодирования изображений, и устройству кодирования-декодирования изображений. В частности, настоящее изобретение относится к способу кодирования изображений, способу декодирования изображений, устройству кодирования изображений, устройству декодирования изображений, и устройству кодирования-декодирования изображений с меньшей потерей в качестве изображения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В последние годы растет количество приложений, используемых для, например, услуги типа видео по запросу, включающей в себя видеоконференцсвязь, широковещание цифрового видео, и потоковую передачу видеоконтента посредством сети Интернет. Эти приложения зависят от передачи видеоданных. Когда видеоданные передаются или записываются, значительный объем данных передается через стандартный канал передачи, имеющий ограниченную полосу пропускания, или записывается на стандартный носитель записи, имеющий ограниченную емкость данных. Чтобы передавать видеоданные через стандартный канал передачи или записывать видеоданные на стандартный носитель записи, является абсолютно существенным сжимать или уменьшать объем цифровых данных.

В этой ситуации было разработано множество стандартов кодирования видео для сжатия видеоданных. Примеры стандартов кодирования видео включают в себя стандарты Сектора Стандартизации в области Телекоммуникаций Международного Телекоммуникационного Союза (ITU-T), определенные посредством "H.26x", и Международной Организации по Стандартам/Международной Электротехнической Комиссии (ISO/IEC), определенные посредством "MPEG-x". В настоящее время, наиболее последний и наиболее передовой стандарт кодирования видео представлен посредством стандарта H.264/AVC или MPEG-4 AVC (см. непатентную литературу 1 и 2).

Более того, осуществлялись различные исследования, чтобы улучшить эффективность кодирования посредством стандарта высокоэффективного кодирования видео (HEVC), который является стандартом кодирования изображений следующего поколения (см. непатентную литературу 3).

СПИСОК БИБЛИОГРАФИЧЕСКИХ ССЫЛОК

НЕПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА

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

[NPL 2] Thomas Wiegand и др., "Overview of the H.264/AVC Video Coding Standard", IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS FOR VIDEO TECHNOLOGY, JULY 2003, PP. 1-1

[NPL 3] Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 5th Meeting: Geneva, CH,-6-23 March, 2011 JCTVC-E603 WD3: Working Draft 3 of High-Efficiency Video Coding ver.7 http://phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/5_Geneva/w g11/JCTVC-E603-v7.zip

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

В последние годы требуется улучшение качества изображения при сохранении эффективности кодирования.

В виду этого, настоящее изобретение предназначено, чтобы решать вышеупомянутую традиционную проблему, и имеет целью обеспечить способ кодирования изображений и способ декодирования изображений, способные улучшить кодированное изображение и декодированное изображение в качестве изображения.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

Способ кодирования изображений в одном аспекте согласно представленному изобретению является способом кодирования входного блока, включенного в изображение. Чтобы быть более конкретными, способ кодирования изображений включает в себя генерирование предсказанного блока посредством предсказания входного блока; вычисление остаточного блока посредством вычитания предсказанного блока из входного блока; вычисление квантованных коэффициентов посредством выполнения преобразования и квантования над остаточным блоком; вычисление кодированного остаточного блока посредством выполнения обратного квантования и обратного преобразования над квантованными коэффициентами; генерирование кодированного во времени блока посредством добавления кодированного остаточного блока к предсказанному блоку; определение, требуется ли процесс смещения для корректировки ошибки, включенной в кодированный во времени блок, чтобы генерировать первую информацию флага, указывающую результат определения, при этом ошибка вызывается квантованием при вычислении квантованных коэффициентов; исполнение процесса смещения над кодированным во времени блоком, когда при упомянутом определении определяется, что требуется процесс смещения; и выполнение кодирования с переменной длиной слова над квантованными коэффициентами и первой информацией флага.

Следует отметить, что общий или конкретный вариант осуществления в одном аспекте может осуществляться посредством системы, способа, интегральной схемы, компьютерной программы, или носителя записи, или посредством любой комбинации системы, способа, интегральной схемы, компьютерной программы, и носителя записи.

ВЫГОДНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение может уменьшать искажение сигнала цветности и улучшать субъективное качество изображения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 является блок-схемой, показывающей пример конфигурации устройства кодирования изображений в варианте 1 осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг. 2 является блок-схемой, показывающей пример стандартного способа кодирования сигнала цветности.

Фиг. 3 является блок-схемой последовательности операций, показывающей пример традиционного способа кодирования сигнала цветности.

Фиг. 4 является блок-схемой, показывающей пример внутреннего предсказания сигнала цветности в варианте 1 осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг. 5 является блок-схемой последовательности операций, показывающей пример внутреннего предсказания сигнала цветности в варианте 1 осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг. 6 является схематической диаграммой, показывающей пример вычисления значения внутреннего предсказания сигнала цветности, в варианте 1 осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг. 7 является блок-схемой, показывающей пример внутреннего предсказания сигнала цветности в варианте 2 осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг. 8 является блок-схемой последовательности операций, показывающей пример внутреннего предсказания сигнала цветности в варианте 2 осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг. 9 является блок-схемой, показывающей пример внутреннего предсказания сигнала цветности в варианте 3 осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг. 10 является блок-схемой последовательности операций, показывающей пример внутреннего предсказания сигнала цветности в варианте 3 осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг. 11A является схематической диаграммой, показывающей пример единицы смещения, используемой для внутреннего предсказания сигнала цветности, и показывает пример, где для каждого блока используется разное значение смещения, в варианте 3 осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг. 11B является схематической диаграммой, показывающей пример единицы смещения, используемой для внутреннего предсказания сигнала цветности, и показывает пример, где одно и то же значение смещения используется в области A.

Фиг. 12 является блок-схемой, показывающей пример конфигурации устройства декодирования изображений в варианте 4 осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг. 13 является блок-схемой, показывающей пример традиционного способа декодирования сигнала цветности.

Фиг. 14 является блок-схемой последовательности операций, показывающей пример традиционного способа декодирования сигнала цветности.

Фиг. 15 является блок-схемой, показывающей пример внутреннего предсказания сигнала цветности в варианте 4 осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг. 16 является блок-схемой последовательности операций, показывающей пример внутреннего предсказания сигнала цветности в варианте 4 осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг. 17 является блок-схемой, показывающей пример внутреннего предсказания сигнала цветности в варианте 5 осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг. 18 является блок-схемой последовательности операций, показывающей пример внутреннего предсказания сигнала цветности в варианте 5 осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг. 19 является блок-схемой, показывающей пример внутреннего предсказания сигнала цветности в варианте 6 осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг. 20 является блок-схемой последовательности операций, показывающей пример внутреннего предсказания сигнала цветности в варианте 6 осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг. 21 является диаграммой, показывающей синтаксис блока предсказания, который является примером внутреннего предсказания сигнала цветности в варианте 4 осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг. 22 является диаграммой, показывающей синтаксис данных среза, который является примером внутреннего предсказания сигнала цветности в варианте 6 осуществления согласно настоящему изобретению.

Фиг. 23 показывает полную конфигурацию системы обеспечения контента для осуществления услуг распространения контента.

Фиг. 24 показывает полную конфигурацию системы цифрового широковещания.

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

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

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

Фиг. 28A показывает пример сотового телефона.

Фиг. 28B является блок-схемой, показывающей пример конфигурации сотового телефона.

Фиг. 29 иллюстрирует структуру мультиплексированных данных.

Фиг. 30 схематически показывает то, как каждый поток мультиплексируется в мультиплексированных данных.

Фиг. 31 более подробно показывает то, 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 движущихся изображений и способа декодирования движущихся изображений согласно каждому 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 таблицы поиска, в которой стандарты видеоданных ассоциированы с частотами возбуждения.

Фиг. 41A является диаграммой, показывающей пример конфигурации для совместного использования модуля блока обработки сигналов.

Фиг. 41B является диаграммой, показывающей другой пример конфигурации для совместного использования модуля блока обработки сигналов.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Знание, формирующее основу настоящего изобретения

Как показано на фиг. 1 и фиг. 12, например, HEVC главным образом включает в себя процессы, такие как предсказание, преобразование, квантование, и энтропийное кодирование. Среди них предсказание, в свою очередь, включает в себя межкадровое (inter-) предсказание и внутреннее (intra-) предсказание. Внутреннее предсказание является процессом, где предсказанный пиксель генерируется посредством интерполяции по соседним пикселям в соседних макроблоках, расположенных например, выше и слева от текущего макроблока, который должен быть обработан, и кодируется отличие от предсказанного пикселя. Внутреннее предсказание согласно стандарту HEVC осуществляет предсказание на пиксельном уровне вместо уровня коэффициентов дискретного косинусного преобразования (DCT), и также использует шаблоны предсказания пикселей в вертикальном, горизонтальном, и диагональном направлениях.

Традиционное внутреннее предсказание сигнала цветности описывается со ссылкой на фиг. 2, фиг. 3, фиг. 13, и фиг. 14.

Описывается конфигурация блока 100 внутреннего предсказания сигнала цветности, который выполняет внутреннее предсказание сигнала цветности согласно традиционному способу кодирования изображений. Фиг. 2 является блок-схемой, показывающей пример традиционного блока 100 внутреннего предсказания сигнала цветности.

Как показано на фиг. 2, блок 100 внутреннего предсказания сигнала цветности включает в себя блок 110 генерирования внутренне-предсказанного сигнала цветности, блок 120 вычисления остаточного сигнала, блок 130 преобразования-квантования, блок 135 обратного квантования-преобразования, блок 140 генерирования кодированного сигнала, и блок 150 кодирования.

Операция, выполняемая посредством традиционного блока 100 внутреннего предсказания сигнала цветности, описывается более подробно. Фиг. 3 является блок-схемой последовательности операций, показывающей процесс, выполняемый посредством блока 100 внутреннего предсказания сигнала цветности.

Во-первых, блок 110 генерирования внутренне-предсказанного сигнала цветности генерирует внутренне-предсказанный сигнал цветности на основе режима внутреннего предсказания, и выводит сгенерированный сигнал в блок 120 вычисления остаточного сигнала и блок 140 генерирования кодированного сигнала (этап S1001). Режим внутреннего предсказания указывается как номер индекса, назначенный способу генерирования внутренне-предсказанного сигнала цветности. Внутренне-предсказанный сигнал цветности генерируется согласно режиму внутреннего предсказания с использованием, как надлежит, кодированного сигнала яркости соседнего блока, кодированного сигнала цветности соседнего блока, и кодированного сигнала яркости текущего блока, который должен быть обработан.

Далее, блок 120 вычисления остаточного сигнала вычисляет остаточный сигнал по входному сигналу цветности и внутренне-предсказанному сигналу цветности, и выводит остаточный сигнал в блок 130 преобразования-квантования (этап S1002). Остаточный сигнал получается посредством вычисления разности между входным сигналом цветности и внутренне-предсказанным сигналом цветности.

Далее, блок 130 преобразования-квантования вычисляет квантованные коэффициенты посредством выполнения преобразования и квантования над остаточным сигналом, и выводит квантованные коэффициенты в блок 135 обратного квантования-преобразования и блок 150 кодирования (этап S1003). Здесь, преобразование относится к процессу преобразования остаточного сигнала в пространственной области в коэффициенты в частотной области. Посредством квантования, значение коэффициента в частотной области, полученное посредством преобразования остаточного сигнала, аппроксимируется более грубо. Значение, указывающее грубость упоминается как параметр квантования (в дальнейшем также может упоминаться как QP). Когда QP больше, выполняется более грубая аппроксимация, означая, что ошибка (ошибка квантования) больше между исходным входным сигналом цветности и кодированным сигналом цветности, описанным ниже по тексту.

Далее, блок 135 обратного квантования-преобразования вычисляет кодированный остаточный сигнал посредством выполнения обратного квантования и обратного преобразования над квантованными коэффициентами, и выводит кодированный остаточный сигнал в блок 140 генерирования кодированного сигнала (этап S1004). Обратное квантование и обратное преобразование выполняются посредством процедуры, в точности противоположной процедуре на этапе S1003.

После этого, блок 140 генерирования кодированного сигнала генерирует кодированный сигнал цветности из кодированного остаточного сигнала и внутренне-предсказанного сигнала цветности (этап S1005). Блок 140 генерирования кодированного сигнала сохраняет сгенерированный кодированный сигнал цветности в памяти, которая не проиллюстрирована на диаграмме. Кодированный сигнал цветности, сохраненный в памяти, используется, как кодированный сигнал соседнего блока, блоком 110 генерирования внутренне-предсказанного сигнала цветности, чтобы генерировать внутренне-предсказанный сигнал цветности. То же имеет место для кодированного сигнала яркости (описание этого пропускается). Кодированный сигнал цветности вычисляется посредством добавления кодированного остаточного сигнала к внутренне-предсказанному сигналу цветности.

Далее, блок 150 кодирования генерирует битовый поток посредством кодирования квантованных коэффициентов и режима внутреннего предсказания (этапа S1006). В кодировании, квантованным коэффициентам назначается переменный код, чтобы битовая длина была короткой, и, в результате, эффективность сжатия улучшалась. Битовый поток, полученный посредством эффективного сжатия данных, передается или записывается.

Описывается конфигурация блока 300 внутреннего предсказания сигнала цветности, который выполняет внутреннее предсказание сигнала цветности согласно традиционному способу декодирования изображений. Фиг. 13 является блок-схемой, показывающей пример традиционного блока 300 внутреннего предсказания сигнала цветности.

Как показано на фиг. 13, блок 300 внутреннего предсказания сигнала цветности включает в себя блок 310 декодирования с переменной длиной слова, блок 320 получения остаточного сигнала, блок 330 генерирования внутренне-предсказанного сигнала цветности, и блок 340 генерирования декодированного сигнала цветности.

Операция, выполняемая посредством традиционного блока 300 внутреннего предсказания сигнала цветности, описывается более подробно, со ссылкой на фиг. 14. Фиг. 14 является блок-схемой последовательности операций, показывающей процесс, выполняемый посредством блока 300 внутреннего предсказания сигнала цветности.

Во-первых, блок 300 внутреннего предсказания сигнала цветности получает квантованные коэффициенты и режим внутреннего предсказания посредством выполнения декодирования с переменной длиной слова над битовым потоком, и выводит квантованные коэффициенты и режим внутреннего предсказания в блок 320 получения остаточного сигнала и блок 330 генерирования внутренне-предсказанного сигнала цветности (этап S3001).

Далее, блок 320 получения остаточного сигнала получает декодированный остаточный сигнал посредством выполнения обратного квантования и обратного преобразования над квантованными коэффициентами, и выводит декодированный остаточный сигнал в блок 340 генерирования декодированного сигнала цветности (этап S3002). Декодированный остаточный сигнал аппроксимируется более грубо посредством квантования во время кодирования. При учете этого, когда декодированный сигнал цветности генерируется с использованием этого остаточного сигнала, вызывается ошибка по отношению к исходному входному изображению.

Далее, блок 330 генерирования внутренне-предсказанного сигнала цветности генерирует внутренне-предсказанный сигнал цветности на основе режима внутреннего предсказания, и выводит внутренне-предсказанный сигнал цветности в блок 340 генерирования декодированного сигнала цветности (этап S3003). Внутренне-предсказанный сигнал цветности генерируется согласно режиму внутреннего предсказания с использованием, как надлежит, декодированного сигнала яркости соседнего блока, декодированного сигнала цветности соседнего блока, и декодированного сигнала яркости текущего блока, который должен быть обработан.

Далее, блок 340 генерирования декодированного сигнала цветности генерирует декодированный сигнал цветности из декодированного остаточного сигнала и внутренне-предсказанного сигнала цветности (этап S3004). Декодированный сигнал цветности вычисляется посредством добавления декодированного остаточного сигнала к внутренне-предсказанному сигналу цветности. Декодированный сигнал цветности, сгенерированный посредством блока 340 генерирования декодированного сигнала цветности, сохраняется в память, которая не проиллюстрирована на диаграмме, и используется, например для более позднего процесса внутреннего предсказания.

Согласно вышеупомянутой традиционной технологии, однако, квантование выполняется тогда, когда кодируется остаточный сигнал, указывающий разность между входным сигналом и предсказанным сигналом. По этой причине, когда QP больше, ошибка между входным сигналом и кодированным сигналом цветности или между входным изображением и декодированным сигналом цветности больше. Особенно в отношении сигнала цветности, даже незначительное различие в значении вызывает явное искажение цвета в субъективном качестве изображения.

Чтобы решить вышеописанную проблему, способ кодирования изображений в одном аспекте согласно настоящему изобретению является способом кодирования входного блока, включенного в изображение. Чтобы быть более конкретными, способ кодирования изображений включает в себя: генерирование предсказанного блока посредством предсказания входного блока; вычисление остаточного блока посредством вычитания предсказанного блока из входного блока; вычисление квантованных коэффициентов посредством выполнения преобразования и квантования над остаточным блоком; вычисление кодированного остаточного блока посредством выполнения обратного квантования и обратного преобразования над квантованными коэффициентами; генерирование кодированного во времени блока посредством добавления кодированного остаточного блока к предсказанному блоку; определение, требуется ли процесс смещения для корректировки ошибки, включенной в кодированный во времени блок, чтобы генерировать первую информацию флага, указывающую результат определения, при этом ошибка вызывается квантованием при вычислении квантованных коэффициентов; исполнение процесса смещения над кодированным во времени блоком, когда при упомянутом определении определяется, что требуется процесс смещения; и выполнение кодирования с переменной длиной слова над квантованными коэффициентами и первой информацией флага.

С этой конфигурацией, ошибка (ошибка квантования), вызванная квантованием, может уменьшаться. Более конкретно, может эффективно предотвращаться ухудшение качества изображения.

Более того, процесс смещения может исполняться, чтобы добавлять значение смещения к значению пикселя, включенного в кодированный во времени блок. При определении, используется ли значение смещения для ранее кодированного блока, смежного с входным блоком, или значение смещения, вновь вычисленное для кодированного во времени блока, в процессе смещения, который должен быть исполнен над кодированным во времени блоком, может дополнительно определяться генерировать вторую информацию флага, указывающую результат определения. В исполнении, процесс смещения может исполняться над кодированным во времени блоком с использованием значения смещения, указанного второй информацией флага. В выполнении, кодирование с переменной длиной слова может дополнительно выполняться над второй информацией флага.

Дополнительно, в исполнении, процесс смещения может исполняться избирательно над пикселем, (i) который является одним из пикселей, включенных в кодированный во времени блок, и (ii) который соответствует пикселю, включенному во входной блок и имеющему значение, включенное в предварительно определенный диапазон, где субъективное искажение цвета является явным.

Более того, в определении, когда каждое из значений всех пикселей, включенных во входной блок, находится вне предварительно определенного диапазона, может определяться, что не требуется исполнять процесс смещения над кодированным во времени блоком, который соответствует входному блоку.

В качестве примера, каждое из значений пикселей, включенных во входной блок, может выражаться в формате YUV.

Дополнительно, способ кодирования изображений может (i) осуществлять переключение между процессом кодирования на основе первого стандарта и процессом кодирования на основе второго стандарта, (ii) выполнять определение, исполнение, и выполнение, как процесс кодирования на основе первого стандарта, и (iii) кодировать идентификатор, указывающий стандарт процесса кодирования.

Способ декодирования изображений в одном аспекте согласно настоящему изобретению является способом декодирования битового потока, чтобы генерировать декодированный блок. Чтобы быть более конкретными, способ декодирования изображений включает в себя: получение квантованных коэффициентов и первой информации флага, которая указывает, требуется ли процесс смещения, посредством выполнения декодирования с переменной длиной слова над битовым потоком; получение декодированного остаточного блока посредством выполнения обратного квантования и обратного преобразования над квантованными коэффициентами; генерирование предсказанного блока посредством предсказания декодированного блока; генерирование декодированного во времени блока посредством добавления декодированного остаточного блока к предсказанному блоку; и генерирование декодированного блока посредством исполнения, над декодированным во времени блоком, процесса смещения для корректировки ошибки, которая вызывается квантованием и включается в декодированный во времени блок, когда первая информация флага указывает, что требуется процесс смещения.

Более того, может исполняться процесс смещения, чтобы добавлять значение смещения к значению пикселя, включенного в декодированный во времени блок. В получении квантованных коэффициентов и первой информации флага, может дополнительно получаться вторая информация флага, при этом вторая информация флага указывает, используется ли значение смещения для ранее декодированного блока, смежного с декодированным блоком, или значение смещения, вновь вычисленное для декодированного во времени блока, в процессе смещения, который должен быть исполнен над декодированным во времени блоком. В генерировании декодированного блока, процесс смещения может исполняться над декодированным во времени блоком с использованием значения смещения, указанного второй информацией флага.

В качестве примера, каждое из значений пикселей, включенных в декодированный блок, может выражаться в формате YUV.

Дополнительно, способ декодирования изображений может (i) осуществлять переключение между процессом декодирования на основе первого стандарта и процессом декодирования на основе второго стандарта, согласно идентификатору, который включен в битовый поток и указывает первый стандарт или второй стандарт, и (ii) выполнять, в качестве процесса декодирования на основе первого стандарта, выполнение и исполнение, когда идентификатор указывает первый стандарт.

Устройство кодирования изображений в одном аспекте согласно настоящему изобретению кодирует входной блок, включенный в изображение. Чтобы быть более конкретными, устройство кодирования изображений включает в себя: блок предсказания, который генерирует предсказанный блок посредством предсказания входного блока; блок вычисления, который вычисляет остаточный блок посредством вычитания предсказанного блока из входного блока; блок преобразования-квантования, который вычисляет квантованные коэффициенты посредством выполнения преобразования и квантования над остаточным блоком; блок обратного квантования-преобразования, который вычисляет кодированный остаточный блок посредством выполнения обратного квантования и обратного преобразования над квантованными коэффициентами; блок генерирования, который генерирует кодированный во времени блок посредством добавления кодированного остаточного блока к предсказанному блоку; блок определения, который определяет, требуется ли процесс смещения для корректировки ошибки, включенной в кодированный во времени блок, чтобы генерировать первую информацию флага, указывающую результат определения, при этом ошибка вызывается квантованием, выполняемым посредством блока преобразования-квантования; блок обработки смещения, который исполняет процесс смещения над кодированным во времени блоком, когда посредством блока определения определяется, что требуется процесс смещения; и блок кодирования с переменной длиной слова, который выполняет кодирование с переменной длиной слова над квантованными коэффициентами и первой информацией флага.

Устройство декодирования изображений в одном аспекте согласно настоящему изобретению декодирует битовый поток, чтобы генерировать декодированный блок.

Чтобы быть более конкретными, устройство декодирования изображений включает в себя: блок декодирования с переменной длиной слова, который получает квантованные коэффициенты и первую информацию флага, которая указывает, требуется ли процесс смещения, посредством выполнения декодирования с переменной длиной слова над битовым потоком; блок получения, который получает декодированный остаточный блок посредством выполнения обратного квантования и обратного преобразования над квантованными коэффициентами; блок предсказания, который генерирует предсказанный блок посредством предсказания декодированного блока; блок генерирования, который генерирует декодированный во времени блок посредством добавления декодированного остаточного блока к предсказанному блоку; и блок обработки смещения, который генерирует декодированный блок посредством исполнения, над декодированным во времени блоком, процесса смещения для корректировки ошибки, которая вызывается квантованием и включается в декодированный во времени блок, когда первая информация флага указывает, что требуется процесс смещения.

Устройство кодирования-декодирования изображений в одном аспекте согласно настоящему изобретению включает в себя: устройство кодирования изображений, описанное выше; и устройство декодирования изображений, описанное выше.

Следует отметить, что один общий или конкретный вариант осуществления в одном аспекте может осуществляться посредством системы, способа, интегральной схемы, компьютерной программы, или носителя записи, или посредством любой комбинации системы, способа, интегральной схемы, компьютерной программы, и носителя записи.

Последующее является описанием вариантов осуществления согласно настоящему изобретению, со ссылкой на чертежи.

УСТРОЙСТВО КОДИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Фиг. 1 является блок-схемой, показывающей пример конфигурации устройства 200 кодирования изображений в вариантах 1 по 3 осуществления согласно настоящему изобретению.

Устройство 200 кодирования изображений выполняет кодирование со сжатием над данными изображения. Например, устройство 200 кодирования изображений принимает, в качестве входного сигнала, данные изображения для каждого блока. Устройство 200 кодирования изображений генерирует кодированный сигнал (т.е. битовый поток) посредством выполнения преобразования, квантования, и кодирования с переменной длиной слова над принятым входным сигналом.

Как показано на фиг. 1, устройство 200 кодирования изображений включает в себя модуль 205 вычитания, блок 210 преобразования-квантования, блок 220 энтропийного кодирования, блок 230 обратного квантования-преобразования, модуль 235 сложения, фильтр 240 удаления блочности, память 250, блок 260 внутреннего предсказания, блок 270 оценки движения, блок 280 компенсации движения, и переключатель 290 выбора внутреннего/внешнего режима.

Модуль 205 вычитания вычисляет разность между входным сигналом (входным блоком) и предсказанным сигналом (предсказанным блоком). Более конкретно, модуль 205 вычитания вычисляет остаточную ошибку предсказания (остаточный блок).

Блок 210 преобразования-квантования генерирует коэффициенты преобразования в частотной области посредством преобразования остаточной ошибки предсказания в пространственной области. Например, блок 210 преобразования-квантования генерирует коэффициенты преобразования посредством выполнения DCT (дискретного косинусного преобразования) над остаточной ошибкой предсказания. Более того, блок 210 преобразования-квантования генерирует квантованные коэффициенты посредством квантования коэффициентов преобразования.

Блок 220 энтропийного кодирования генерирует кодированный сигнал посредством выполнения кодирования с переменной длиной слова над квантованными коэффициентами. Более того, блок 220 энтропийного кодирования кодирует данные движения (такие как вектор движения), оцененные посредством блока 270 оценки движения, первую информацию флага и вторую информацию флага (описанные ниже по тексту), значение смещения (описанное позже), и так далее. Затем, блок 220 энтропийного кодирования включает эти кодированные части данных в кодированный сигнал и выводит этот кодированный сигнал.

Блок 230 обратного квантования-преобразования восстанавливает коэффициенты преобразования посредством выполнения обратного квантования над квантованными коэффициентами. Более того, блок 230 обратного квантования-преобразования восстанавливает остаточную ошибку предсказания посредством выполнения обратного преобразования над восстановленными коэффициентами преобразования. Следует отметить, что, так как информация о восстановленной остаточной ошибке предсказания была потеряна вследствие квантования, восстановленная остаточная ошибка предсказания не согласуется с остаточной ошибкой предсказания, сгенерированной посредством модуля 205 вычитания. Чтобы быть более конкретными, восстановленная остаточная ошибка предсказания включает в себя ошибку квантования.

Модуль 235 сложения генерирует локальное декодированное изображение (кодированный блок) посредством добавления восстановленной остаточной ошибки предсказания к предсказанному сигналу.

Фильтр 240 удаления блочности выполняет фильтрацию удаления блочности над сгенерированным локальным декодированным изображением.

Память 250 хранит опорное изображение, которое должно быть исполнено для компенсации движения. Чтобы быть более конкретными, память 250 хранит локальное декодированное изображение, над которым была выполнена фильтрация удаления блочности.

Блок 260 внутреннего предсказания генерирует предсказанный сигнал (внутренне-предсказанный сигнал) посредством выполнения внутреннего предсказания. Более конкретно, блок 260 внутреннего предсказания генерирует внутренне-предсказанный сигнал посредством выполнения внутреннего предсказания, со ссылкой на изображение, расположенное рядом с текущим блоком (входной сигнал), который должен быть кодирован и включен в локальное декодированное изображение, сгенерированное посредством модуля 235 сложения.

Блок 270 оценки движения оценивает данные движения (такие как вектор движения) между входным сигналом и опорным изображением, сохраненным в памяти 250.

Блок 280 компенсации движения генерирует предсказанный сигнал (внешне-предсказанный сигнал) посредством выполнения компенсации движения на основе оцененных данных движения.

Переключатель 290 выбора внутреннего/внешнего режима выбирает один из внутренне-предсказанного сигнала и внешне-предсказанного сигнала, и выводит выбранный сигнал в качестве предсказанного сигнала в модуль 205 вычитания и модуль 235 сложения.

С конфигурацией, описанной до сих пор, устройство 200 кодирования изображений в вариантах 1 по 3 осуществления согласно настоящему изобретению выполняет кодирование со сжатием над данными изображения.

ВАРИАНТ 1 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Способ кодирования изображений в варианте 1 осуществления включает в себя: генерирование предсказанного блока посредством предсказания входного блока; вычисление остаточного блока посредством вычитания предсказанного блока из входного блока; вычисление квантованных коэффициентов посредством выполнения преобразования и квантования над остаточным блоком; вычисление кодированного остаточного блока посредством выполнения обратного квантования и обратного преобразования над квантованными коэффициентами; генерирование кодированного во времени блока посредством добавления кодированного остаточного блока к предск