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

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

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к способу декодирования изображений, способу кодирования изображений, устройству декодирования изображений, устройству кодирования изображений и устройству кодирования и декодирования изображений, и, в частности, к способу декодирования изображений, способу кодирования изображений, устройству декодирования изображений, устройству кодирования изображений, и устройству кодирования и декодирования изображений, которые используют арифметическое кодирование или арифметическое декодирование.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Естественные сигналы изображения обладают статистической изменчивостью, демонстрирующей нестационарное поведение. Один из способов статистического кодирования с использованием нестационарной статистической изменчивости представляет собой контекстно-адаптивное двоичное арифметическое кодирование (CABAC) (см. NPL 1). CABAC применяется как стандарт ITU-T/ISOIEC для кодирования видеосигнала, H.264/AVC.

[0003] Далее будет описано смысловое значение терминов, используемых в схеме CABAC.

[0004] (1) “Контекстно-адаптивное” означает адаптацию способов кодирования и декодирования к статистической изменчивости. Другими словами, “контекстно-адаптивное” означает прогнозирование надлежащей вероятности как вероятности появления символа совместно с событием условий окружения, когда символ кодируется или декодируется. При кодировании, когда определяется вероятность появления p(x) каждого значения символа S, условная вероятность появления применяется с использованием фактического события или последовательности событий F(z) в качестве условия.

[0005] (2) “Двоичное” означает представление символа с использованием двоичной последовательности. Символ, представляемый множественным значением, однократно отображается в двоичную последовательность, именуемую “строкой ячеек” («bin string»). Прогнозируемая вероятность (условная вероятность) переключается и используется для каждого из элементов последовательности, и появление одного из событий двух значений представляется битовой последовательностью. Соответственно, вероятностью значения можно управлять (инициализировать и обновлять) с использованием единицы (двоичной элементарной единицы), меньшей чем единица типа сигнала (см. Фиг. 2 и пр. NPL 1).

[0006] (3) "Арифметический" означает, что битовая последовательность генерируется не со ссылкой на соответствия в таблице, но посредством вычисления. В схеме кодирования с использованием таблиц кодов с переменной длиной слова, например H.263, MPEG-4 и H.264, даже каждое значение символа с вероятностью появления более 0,5 (50%) должно быть связано с одной двоичной последовательностью (битовой последовательностью). Таким образом, значение с наибольшей вероятностью должно быть связано с минимум одним битом для одного символа. Напротив, арифметическое кодирование может представлять появление события с более высокой вероятностью целым числом, меньшим или равным одному биту. Когда (i) существует тип сигнала, в котором вероятность того, что первое двоичное значение равно 0, превышает 0,9 (90%), и (ii) событие, имеющее первое двоичное значение, равное 0, последовательно происходит N раз, не требуется выводить данные 1 бита N раз для каждого значения “0".

СПИСОК ССЫЛОК

НЕПАТЕНТНЫЕ ИСТОЧНИКИ

[0007] [NPL 1] Detlev Marpe, et. al., "Context-Based Adaptive Binary Arithmetic Coding in the H.264/AVC Video Compression Standard", IEEE Transaction on circuits and systems for video technology, Vol. 13, No.7, July 2003.

[NPL 2] Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11, 4th Meeting: Daegu, KR, 20-28 January, 2011 "WD2: Working Draft 2 of High-Efficiency Video Coding".

JCTVC-D503 http://wftp3.itu.int/av-arch/jctvc-site/2011_01_D_Daegu/JCTVC-D503.doc

[NPL 3] Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11, 4th Meeting: Daegu, KR, 20-28 January, 2011,

"Common test conditions and software reference configurations", JCTVC-E700

[NPL 4] Gisle Bjøntegaard, “Improvements of the BD-PSNR model," ITU-T SG16 Q.6 Document, VCEG-AI11, Berlin, July 2008.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

[0008] В таком способе кодирования изображений и способе декодирования изображений, желательно снижать использование памяти (емкости памяти, подлежащей использованию).

[0009] При этом задачей настоящего изобретения является обеспечение способа кодирования изображений или способа декодирования изображений, который может снижать использование памяти.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

[0010] Для решения этой задачи способ декодирования изображений согласно аспекту настоящего изобретения представляет собой способ декодирования изображений с использованием арифметического декодирования, причем способ включает в себя: определение контекста для использования в текущем блоке, среди множества контекстов; осуществление арифметического декодирования в отношении битовой последовательности, соответствующей текущему блоку, с использованием определенного контекста для декодирования двоичной последовательности, причем битовая последовательность получается путем осуществления арифметического кодирования в отношении параметра управления текущего блока; и осуществление обратной бинаризации двоичной последовательности для декодирования параметра управления текущего блока, причем определение контекста включает в себя определение типа сигнала параметра управления текущего блока; определение контекста при первом условии, что используются декодированные параметры управления соседних блоков текущего блока, когда тип сигнала является первым типом, причем соседние блоки являются левым блоком и верхним блоком текущего блока; и определение контекста при втором условии, что не используется декодированный параметр управления верхнего блока, когда тип сигнала является вторым типом, отличным от первого типа, причем первый тип является одним из “split_coding_unit_flag” и “skip_flag”, и второй тип является “no_residual_data_flag”.

ПРЕИМУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0011] Настоящее изобретение позволяет обеспечить способ кодирования изображений или способ декодирования изображений, который может снижать использование памяти.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0012] Фиг. 1 - функциональная блок-схема устройства кодирования изображений согласно варианту осуществления 1.

Фиг. 2 - функциональная блок-схема блока кодирования с переменной длиной слова согласно варианту осуществления 1.

Фиг. 3 - таблица контекстной модели параметра управления согласно варианту осуществления 1.

Фиг. 4 - блок-схема операций, описывающая способ арифметического кодирования согласно варианту осуществления 1.

Фиг. 5 - функциональная блок-схема устройства декодирования изображений согласно варианту осуществления 2.

Фиг. 6 - функциональная блок-схема блока декодирования с переменной длиной слова согласно варианту осуществления 2.

Фиг. 7 - блок-схема операций, описывающая способ арифметического декодирования согласно варианту осуществления 2.

Фиг. 8 - блок-схема операций, описывающая модификацию способа арифметического декодирования согласно варианту осуществления 2.

Фиг. 9 иллюстрирует разделенные блоки (древовидную структуру) в соответствии с HEVC согласно варианту осуществления 2.

Фиг. 10 иллюстрирует многоуровневую структуру блоков согласно варианту осуществления 2.

Фиг. 11 иллюстрирует способ арифметического декодирования для split_coding_unit_flag согласно варианту осуществления 3.

Фиг. 12A - таблица, указывающая результат проверки в отношении split_coding_unit_flag согласно варианту осуществления 3.

Фиг. 12B - таблица, указывающая результат проверки в отношении split_coding_unit_flag согласно варианту осуществления 3.

Фиг. 13 иллюстрирует способ арифметического декодирования для skip_flag согласно варианту осуществления 3.

Фиг. 14A - таблица, указывающая результат проверки в отношении skip_flag согласно варианту осуществления 3.

Фиг. 14B - таблица, указывающая результат проверки в отношении skip_flag согласно варианту осуществления 3.

Фиг. 15A - таблица, указывающая способ арифметического декодирования для no_residual_data_flag согласно варианту осуществления 3.

Фиг. 15B - таблица, указывающая синтаксис для no_residual_data_flag согласно варианту осуществления 3.

Фиг. 16A - таблица, указывающая результат проверки в отношении no_residual_data_flag согласно варианту осуществления 3.

Фиг. 16B - таблица, указывающая результат проверки в отношении no_residual_data_flag согласно варианту осуществления 3.

Фиг. 17 иллюстрирует контекстные модели с использованием значений параметров управления, соответствующих двум соседним блокам согласно вариантам осуществления.

Фиг. 18 иллюстрирует увеличение использования памяти, когда используется верхний блок согласно вариантам осуществления.

Фиг. 19 иллюстрирует общую конфигурацию системы предоставления контента для реализации услуг распространения контента.

Фиг. 20 иллюстрирует общую конфигурацию системы цифрового вещания.

Фиг. 21 - блок-схема, иллюстрирующая пример конфигурации телевизора.

Фиг. 22 - блок-схема, иллюстрирующая пример конфигурации блока воспроизведения/записи информации, который считывает и записывает информацию с носителя записи или на него, который представляет собой оптический диск.

Фиг. 23 иллюстрирует пример конфигурации носителя записи, который представляет собой оптический диск.

Фиг. 24A иллюстрирует пример сотового телефона.

Фиг. 24B иллюстрирует блок-схему, демонстрирующую пример конфигурации сотового телефона.

Фиг. 25 иллюстрирует структуру мультиплексированных данных.

Фиг. 26 схематически иллюстрирует, как каждый поток мультиплексируется в мультиплексированные данные.

Фиг. 27 более подробно иллюстрирует, как видеопоток сохраняется в потоке пакетов PES.

Фиг. 28 иллюстрирует структуру пакетов TS и исходных пакетов в мультиплексированных данных.

Фиг. 29 иллюстрирует структуру данных PMT.

Фиг. 30 иллюстрирует внутреннюю структуру информации мультиплексированных данных.

Фиг. 31 иллюстрирует внутреннюю структуру информации атрибутов потока.

Фиг. 32 иллюстрирует этапы для идентификации видеоданных.

Фиг. 33 - блок-схема, иллюстрирующая пример конфигурации интегральной схемы для реализации способа кодирования движущихся изображений и способа декодирования движущихся изображений согласно каждому из вариантов осуществления.

Фиг. 34 иллюстрирует конфигурацию для переключения между рабочими частотами.

Фиг. 35 иллюстрирует этапы для идентификации видеоданных и переключения между рабочими частотами.

Фиг. 36 иллюстрирует пример поисковой таблицы, в которой стандарты видеоданных связаны с рабочими частотами.

Фиг. 37A иллюстрирует пример конфигурации для совместного использования модуля блока обработки сигнала.

Фиг. 37B иллюстрирует другой пример конфигурации для совместного использования модуля блока обработки сигнала.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

ПРЕДПОСЫЛКИ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0013] Авторы настоящего изобретения вывили следующие проблемы.

[0014] При высокоэффективном кодировании видеосигнала (HEVC), которое представляет собой схему кодирования видеосигнала следующего поколения, исследуется контекстная модель при кодировании и декодировании различных параметров управления (NPL 2). Параметр управления включен в кодированный битовый поток и представляет собой параметр (флаг и т.д.), используемый при обработке кодирования или декодирования. В частности, параметр управления представляет собой элемент синтаксиса.

[0015] Контекстная модель это информация, указывающая, (i) какое условие рассматривается для (ii) сигнала какой единицы (каждого элемента из множественного значения, двоичного значения, двоичной последовательности (строки ячеек). При этом, “какое условие” указывает, какое условие с количеством условных элементов применяется, или какой тип сигнала параметра управления, который должен быть рассмотрен в качестве условия, является правильным. Когда условия делятся на меньшие категории, то есть, с возрастанием количества τ условий, количество случаев выполнения условий снижается. В результате, поскольку количество обучений снижается, снижается точность прогнозируемой вероятности (см. например, "эффект разбавления" в NPL 1).

[0016] Кроме того, снижение количества условий указывает отсутствие учета контекста (условий окружения) и отсутствие адаптации к статистической изменчивости.

[0017] При построении контекстной модели, после определения указаний по построению модели, необходимо рассматривать пригодность модели, проводя проверки, специализированные для изображения, например проверки статистической изменчивости в деталях изображения и в параметре управления для управления кодированием и декодированием изображения.

[0018] В H.264 использование продвинутых событий ограниченного количества для кодирования символа является критерием правила, и контекстные модели классифицируются на четыре основных типа конструкции.

[0019] Первый и второй типы относятся к кодированию и декодированию параметра управления.

[0020] Первая контекстная модель использует кодированные значения вплоть до двух соседних кодированных значений (см. NPL 1). Хотя обычно определение двух соседних кодированных значений зависит от каждого типа сигнала, используются значения соответствующих параметров управления, включенных в соседние блоки слева и сверху текущего блока.

[0021] Вторым типом контекстных моделей является тип для определения контекста на основании двоичного дерева как вероятности появления. В частности, второй тип контекстных моделей применяется к параметрам управления mb_type и sub_mb_type.

[0022] Третий и четвертый типы контекстных моделей относятся к кодированию и декодированию остаточных значений (остаточных данных), например данных изображений. Третий тип использует только прошлые кодированные или декодированные значения в порядке сканирования частотных коэффициентов (или квантованных коэффициентов). Четвертый тип определяет контекст согласно декодированным и накопленным значениям (уровням).

[0023] Преимущества конструкционного принципа и реализации вероятностной модели переходов в H.264, например первый тип, долго изучались и будут применяться к исследуемой HEVC (см. NPL 2). Например, первый тип (контекстная модель с использованием соседних элементов синтаксиса) исследуется для использования в качестве параметров управления alf_cu_flag, split_coding_unit_flag, skip_flag, merge_flag, intra_chroma_pred_mode, inter_pred_flag, ref_idx_lc, ref_idx_l0, ref_idx_l1, mvd_l0, mvd_l1, mvd_lc, no_residual_data_flag, cbf_luma, cbf_cb, и cbf_cr (см. 9.3.3.1.1 NPL 2).

[0024] Однако авторы настоящего изобретения обнаружили, что существует проблема в использовании памяти при кодировании с использованием “контекстной модели, использующей два соседних блока” первого типа.

[0025] Фиг. 17 иллюстрирует контекстные модели с использованием значений параметров управления, соответствующих двум соседним блокам. Кроме того, фиг. 17 иллюстрирует контекстные модели, использующие соседние блоки в H. 264.

[0026] Блок C на фиг. 17 включает в себя значение параметра управления SE, которое должно быть кодировано и декодировано в данный момент. При кодировании значения параметра управления SE, используются значения параметров управления SE одного и того же типа, включенные в верхний блок A и левый блок B, которые уже закодированы. В частности, вероятность p(x), указывающая, равно ли значение x параметра управления SE блока C (или первое двоичное значение строки ячеек параметра управления SE) 1 или 0, прогнозируется на основании условной вероятности p(x| (условие A (значение верхнего блока) и условие B (значение левого блока)) с использованием, в качестве условий, значения параметра управления SE A верхнего блока и значения параметра управления SE левого блока B.

[0027] Фиг. 18 иллюстрирует увеличение использования памяти, когда используется верхний блок.

[0028] На фиг. 18, (xP, yP) это позиция верхнего левого пикселя единицы прогнозирования (PU, единицы прогнозирования движения), включающей в себя блок C. В данном случае, блок C представляет собой блок, включающий в себя параметр управления (например, skip_flag), который должен быть кодирован в данный момент. Кроме того, (xP, yA) на фиг. 18 это позиция пикселя, который включен в блок B и используется в качестве условия A (значение параметра управления skip_flag верхнего блока). Кроме того, (xL, yP) на фиг. 18 это позиция пикселя, который включен в блок A и используется в качестве условия B (значение параметра управления skip_flag левого блока).

[0029] Для кодирования или декодирования значения параметра управления skip_flag блока C, устройство кодирования или устройство декодирования должно поддерживать значение skip_flag PU (или результат определения условия), соответствующее позиции (xP, yA), включенной в верхний блок B, и позиции (xL, yP), включенной в левый блок A. Предполагая, что изображение имеет ширину по горизонтали 4096 пикселей, для кодирования одного параметра управления skip_flag необходимо поддерживать все значения определения, включенные в верхнюю строку (линия L на фиг. 18). Другими словами, один параметр управления нуждается в емкости памяти, полученной делением 4096 пикселей на размер блока.

[0030] При этом, блок C, который должен быть кодирован, имеет переменные размеры, например, 64x64, 16x16 или 4x4. Кроме того, размер блока для блока C, который должен быть кодирован или декодирован в дальнейшем, невозможно прогнозировать, когда блоки в верхней строке (линии L), включающей в себя (xP, yA), кодируются или декодируются. Дело в том, что размер каждого из блоков в нижней строке (строке, включающей в себя блок C) неизвестен, когда верхняя строка (строка, включающая в себя блок A) кодируется или декодируется. Таким образом, устройство кодирования или устройство декодирования должно поддерживать значение параметра управления (или значение определения) для каждого минимального размера блока, предполагая, что наименьший размер блока из всех размеров, применяемых к параметрам управления, используется как размер блока нижней строки. Позиции черных кружков на фиг. 18 указывают условия, которые должны быть выполнены, хотя условные значения фактически не нужны, при кодировании и декодировании нижней строки (строки, включающей в себя блок C).

[0031] Кроме того, два соседних блока на фиг. 18 (левый блок A и верхний блок B) следуют принципу соседних блоков в H.264, и никакой новой перспективы в отношении деления иерархических блоков не вносится. Как описано ниже, возможны случаи, когда такие условные значения, представленные на фиг. 18, не всегда имеют смысл для параметров управления, адаптированных к рекурсивному разбиению квадродерева, которое должно быть введено в HEVC, поскольку параметры управления следуют рекурсивному порядку выполнения, иерархической глубине или позициям блоков.

[0032] Таким образом, авторы настоящего изобретения обнаружили, что использование памяти возрастает из-за использования условных значений верхних блоков при осуществлении арифметического кодирования или декодирования в отношении параметров управления. Кроме того, авторы настоящего изобретения обнаружили, что использование памяти дополнительно возрастает в HEVC.

[0033] Напротив, способ декодирования изображений согласно аспекту настоящего изобретения представляет собой способ декодирования изображений с использованием арифметического декодирования, причем способ включает в себя: определение контекста для использования в текущем блоке, среди множества контекстов; осуществление арифметического декодирования в отношении битовой последовательности, соответствующей текущему блоку, с использованием определенного контекста для декодирования двоичной последовательности, причем битовая последовательность получается путем осуществления арифметического кодирования в отношении параметра управления текущего блока; и осуществление обратной бинаризации двоичной последовательности для декодирования параметра управления текущего блока, причем определение контекста включает в себя определение типа сигнала параметра управления текущего блока; определение контекста при первом условии, что используются декодированные параметры управления соседних блоков текущего блока, когда тип сигнала является первым типом, причем соседние блоки являются левым блоком и верхним блоком текущего блока; и определение контекста при втором условии, что не используется декодированный параметр управления верхнего блока, когда тип сигнала является вторым типом, отличным от первого типа, причем первый тип является одним из “split_coding_unit_flag” и “skip_flag”, и второй тип является “no_residual_data_flag”.

[0034] Благодаря структуре, способ декодирования изображений может снижать использование памяти. В частности, в способе декодирования изображений, поскольку параметр управления верхнего блока не используется в качестве параметра управления второго типа, нет нужды поддерживать параметр управления второго типа верхнего блока. Благодаря структуре, по сравнению со случаем, когда левый блок и верхний блок используются как однородные “с использованием контекстной модели на основании значений параметров управления соседних блоков”, использование памяти можно сократить согласно способу декодирования изображений. Кроме того, способ декодирования изображений может надлежащим образом снижать использование памяти параметра управления второго типа в отсутствие, например, невозможности оценки BD-рейтинга изображения.

[0035] Кроме того, согласно способу декодирования изображений, можно использовать контекст, пригодный для иерархической древовидной структуры, которая представляет собой структуру данных, не предусмотренную в традиционном H.264 и характерную для нового стандарта HEVC. Альтернативно, можно осуществлять обращение к памяти.

[0036] Кроме того, вторым условием может быть условие, что не используются декодированные параметры управления левого блока и верхнего блока.

[0037] Благодаря структуре, способ декодирования изображений может снижать использование памяти без использования параметра управления левого блока помимо параметра управления верхнего блока.

[0038] Кроме того, при определении контекста, заранее определенный контекст можно определять при втором условии, как контекст для использования при арифметическом декодировании текущего блока, когда тип сигнала является вторым типом.

[0039] Благодаря структуре, способ декодирования изображений может снижать объем обработки.

[0040] Кроме того, определение контекста может дополнительно включать в себя определение, доступен ли декодированный параметр управления верхнего блока при декодировании, на основании позиции текущего блока; и определение контекста при втором условии, когда декодированный параметр управления верхнего блока не является доступным.

[0041] Благодаря структуре, способ декодирования изображений может снижать объем обработки.

[0042] Кроме того, при определении контекста, можно определять, что декодированный параметр управления верхнего блока не является доступным при декодировании, когда текущий блок находится на границе среза.

[0043] Кроме того, при определении контекста, можно определять, доступен ли декодированный параметр управления верхнего блока при декодировании, согласно иерархической глубине единицы данных, которой принадлежит параметр управления текущего блока.

[0044] Кроме того, второй тип может быть параметром управления, имеющим заранее определенную структуру данных.

[0045] Кроме того, определение контекста может дополнительно включать в себя определение контекста параметра управления второй единицы, которая меньше первой единицы, путем переключения между первым условием и вторым условием, на основании параметра управления первой единицы.

[0046] Кроме того, “split_coding_unit_flag” может указывать, делится ли текущий блок на множество блоков, “skip_flag” может указывать, должен ли быть пропущен текущий блок, и “no_residual_data_flag” может указывать, существуют ли остаточные данные для текущего блока.

[0047] Кроме того, процессы декодирования в соответствии с первым стандартом и процессы декодирования в соответствии со вторым стандартом можно переключать согласно идентификатору, указывающему один из первого стандарта и второго стандарта, причем идентификатор включен в кодированный сигнал, и определение контекста, осуществление и обратную бинаризацию можно осуществлять как процессы декодирования в соответствии с первым стандартом, когда идентификатор указывает первый стандарт.

[0048] Кроме того, способ кодирования изображений согласно аспекту настоящего изобретения является способом кодирования изображений с использованием арифметического кодирования, и способ включает в себя: выполнение бинаризации параметра управления текущего блока для генерирования двоичной последовательности; определение контекста для использования в текущем блоке, среди множества контекстов; и осуществление арифметического кодирования в отношении двоичной последовательности с использованием определенного контекста для генерирования битовой последовательности, причем определение контекста включает в себя определение типа сигнала параметра управления текущего блока; определение контекста при первом условии, что используются параметры управления соседних блоков текущего блока, когда тип сигнала является первым типом, причем соседние блоки являются левым блоком и верхним блоком текущего блока; и определение контекста при втором условии, что не используется параметр управления верхнего блока, когда тип сигнала является вторым типом, отличным от первого типа, причем первый тип является одним из “split_coding_unit_flag” и “skip_flag”, и второй тип является “no_residual_data_flag”.

[0049] Благодаря этой структуре, способ кодирования изображений может снижать использование памяти. В частности, в способе кодирования изображений, поскольку параметр управления верхнего блока не используется в качестве параметра управления второго типа, нет нужды поддерживать параметр управления второго типа верхнего блока. Благодаря этой структуре, по сравнению со случаем, когда левый блок и верхний блок используются как однородные “с использованием контекстной модели на основании значений параметров управления соседних блоков”, использование памяти можно снизить согласно способу кодирования изображений. Кроме того, способ кодирования изображений может надлежащим образом снижать использование памяти параметра управления второго типа в отсутствие, например, невозможности оценки BD-рейтинга изображения.

[0050] Кроме того, согласно способу кодирования изображений, можно использовать контекст, пригодный для иерархической древовидной структуры, которая представляет собой структуру данных, не предусмотренную в традиционном H.264 и характерную для нового стандарта HEVC. Альтернативно, можно осуществлять обращение к памяти.

[0051] Кроме того, устройство декодирования изображений согласно аспекту настоящего изобретения является устройством декодирования изображений с использованием арифметического декодирования, и устройство включает в себя: блок управления контекстом, выполненный с возможностью определения контекста для использования в текущем блоке, среди множества контекстов; блок арифметического декодирования, выполненный с возможностью осуществления арифметического декодирования в отношении битовой последовательности, соответствующей текущему блоку, с использованием определенного контекста для декодирования двоичной последовательности, причем битовая последовательность получается путем осуществления арифметического кодирования в отношении параметра управления текущего блока; и блок обратной бинаризации, выполненный с возможностью обратной бинаризации двоичной последовательности для декодирования параметра управления текущего блока, причем блок управления контекстом выполнен с возможностью: определять тип сигнала параметра управления текущего блока; определять контекст при первом условии, что используются декодированные параметры управления соседних блоков текущего блока, когда тип сигнала является первым типом, причем соседние блоки являются левым блоком и верхним блоком текущего блока; и определять контекст при втором условии, что не используется декодированный параметр управления верхнего блока, когда тип сигнала является вторым типом, отличным от первого типа, причем первый тип является одним из “split_coding_unit_flag” и “skip_flag”, и второй тип является “no_residual_data_flag”.

[0052] Благодаря этой конфигурации, устройство декодирования изображений может снижать использование памяти.

[0053] Кроме того, устройство кодирования изображений согласно аспекту настоящего изобретения является устройством кодирования изображений с использованием арифметического кодирования, и устройство включает в себя: блок бинаризации, выполненный с возможностью бинаризации параметра управления текущего блока для генерирования двоичной последовательности; блок управления контекстом, выполненный с возможностью определения контекста для использования в текущем блоке, среди множества контекстов; и блок арифметического кодирования, выполненный с возможностью осуществления арифметического кодирования в отношении двоичной последовательности с использованием определенного контекста для генерирования битовой последовательности, причем блок управления контекстом выполнен с возможностью: определять тип сигнала параметра управления текущего блока; определять контекст при первом условии, что используются параметры управления соседних блоков текущего блока, когда тип сигнала является первым типом, причем соседние блоки являются левым блоком и верхним блоком текущего блока; и определять контекст при втором условии, что не используется параметр управления верхнего блока, когда тип сигнала является вторым типом, отличным от первого типа, причем первый тип является одним из “split_coding_unit_flag” и “skip_flag”, и второй тип является “no_residual_data_flag”.

[0054] Благодаря этой конфигурации, устройство кодирования изображений может снижать использование памяти.

[0055] Кроме того, устройство кодирования и декодирования изображений согласно аспекту настоящего изобретения является устройством кодирования и декодирования изображений, включающим в себя устройство декодирования изображений и устройство кодирования изображений.

[0056] Общие или конкретные аспекты можно реализовать посредством системы, способа, интегральной схемы, компьютерной программы или носителя записи, или посредством произвольной комбинации системы, способа, интегральной схемы, компьютерной программы и носителя записи.

[0057] Устройство декодирования изображений и устройство кодирования изображений согласно аспекту настоящего изобретения будут конкретно описаны со ссылкой на чертежи.

[0058] Варианты осуществления, описанные далее, указывают конкретные примеры настоящего изобретения. Значения, формы, материалы, составные элементы, позиции и соединения составных элементов, этапы, и порядки выполнения этапов, указанные в вариантах осуществления, являются примерами и не ограничивают настоящее изобретение. Составные элементы в вариантах осуществления, которые не описаны в независимых пунктах формулы изобретения, которые описывают наиболее обобщенный принцип настоящего изобретения, описываются как произвольные составные элементы.

ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1

[0059] Опишем устройство кодирования изображений согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения. Устройство кодирования изображений согласно варианту осуществления 1 определяет контекст путем переключения между (1) использованием верхнего блока и (2) неиспользованием верхнего блока, согласно типу сигнала параметра управления при арифметическом кодировании. Благодаря структуре, можно противодействовать снижению качества изображения, и можно снизить использование памяти.

[0060] В первую очередь, опишем конфигурацию устройства кодирования изображений согласно варианту осуществления 1.

[0061] На фиг. 1 показана блок-схема, иллюстрирующая устройство 100 кодирования изображений согласно варианту осуществления 1.

[0062] Устройство 100 кодирования изображений на фиг. 1 является устройством кодирования изображений с использованием арифметического кодирования и кодирует сигнал 121 входного изображения для генерирования битового потока 124. Устройство 100 кодирования изображений включает в себя блок 101 управления, блок 102 вычитания, блок 103 преобразования и квантования, блок 104 кодирования с переменной длиной слова, блок 105 обратного квантования и обратного преобразования, блок 106 суммирования, блок 107 внутреннего прогнозирования, блок 108 внешнего прогнозирования и переключатель 109.

[0063] Блок 101 управления вычисляет параметр 130 управления на основании сигнала 121 входного изображения, который должен быть кодирован. Например, параметр 130 управления включает в себя информацию о типе изображения сигнала 121 входного изображения, который должен быть кодирован, размер единицы прогнозирования движения (единицы прогнозирования, PU) текущего блока, который должен быть кодирован, и информацию управления единицы прогнозирования движения. При этом параметр 130 управления (данные управления) сам должен быть кодирован. Таким образом, блок 101 управления выводит параметр 130 управления на блок 104 кодирования с переменной длиной слова.

[0064] Блок 102 вычитания вычисляет остаточный сигнал 122, который представляет собой разность (остаточное значение) между сигналом 121 входного изображения и сигналом 129 прогнозирования изображения на поблочной основе.

[0065] Блок 103 преобразования и квантования преобразует остаточный сигнал 122 в значения частотного коэффициента и квантует полученные значения частотного коэффициента в квантованные коэффициенты 123 преобразования (остаточные данные).

[0066] Блок 105 обратного квантования и обратного преобразования подвергает обратному квантованию квантованные коэффициенты 123 преобразования в значения частотного коэффициента и подвергает обратному преобразованию полученные значения частотного коэффициента в реконструированный остаточный сигнал 125.

[0067] Блок 106 суммирования суммирует остаточный сигнал 125 с сигналом 129 прогнозирования изображения и выводит сигнал 126 реконструированного изображения.

[0068] Блок 107 внутреннего прогнозирования осуществляет внутреннее прогнозирование с использованием сигнала 126 реконструированного изображения для генерирования сигнала 127 прогнозирования изображения. Блок 108 внешнего прогнозирования осуществляет внешнее прогнозирование с использованием сигнала 126 реконструированного изображения для генерирования сигнала 128 прогнозирования изображения.

[0069] Переключатель 109 выбирает один из сигнала 127 прогнозирования изображения и сигнала 128 прогнозирования изображения, и выводит выбранный сигнал в качестве сигнала 129 прогнозирования изображения.

[0070] Блок 104 кодирования с переменной длиной слова кодирует, с использованием CABAC, квантованные коэффициенты 123 преобразования и параметр 130 управления для каждого входного блока для генерирования битового потока 124.

[0071] Теперь опишем конфигурацию блока 104 кодирования с переменной длиной слова.

[0072] На фиг. 2 показана функциональная блок-схема блока 104 кодирования с переменной длиной слова. Блок 104 кодирования с переменной длиной слова включает в себя блок 141 бинаризации, блок 142 управления контекстом и блок 143 двоичного арифметического кодирования. Ниже описан процесс кодирования с переменной длиной слова в отношении параметра 130 управления. Хотя описание процесса кодирования с переменной длиной слова в отношении квантованных коэффициентов 123 преобразования опущено, процесс можно реализовать, например, с использованием известного метода.

[0073] Блок 141 бинаризации осуществляет бинаризацию параметра 130 управления для генерирования двоичной последовательности 151. В частности, блок 141 бинаризации является блоком обработки, который осуществляет “II.1) обработку бинаризации” согласно NPL 1. Блок 141 бинаризации преобразует параметр 130 управления в двоичную последовательность 151, именуемую "строкой ячеек" для каждого типа сигнала, согласно заранее определенному способу бинаризации. Соответствие между типами сигнала и способами бинаризации будет описано ниже. Когда входной параметр 130 управления представляет собой одно двоичное значение, например флаг, блок 141 бинаризации выводит параметр 130 управления в качестве двоичной п