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

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

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к способам кодирования изображений, способам декодирования изображений, устройствам кодирования изображений, устройствам декодирования изображений и устройствам кодирования/декодирования изображений.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Чтобы сжимать аудиоданные и видеоданные, разработаны различные стандарты кодирования аудио и стандарты кодирования видео. Примерами таких стандартов кодирования видео являются стандарт сектора стандартизации связи Международного союза по телекоммуникациям (ITU-T) под названием H.26x и стандарт Международной организации по стандартизации/Международной электротехнической комиссии (ISO/IEC) под названием MPEG-X (см., например, непатентный документ 1). Новейший стандарт кодирования видео называется H.264/MPEG-4AVC. В последнее время, изучается стандарт кодирования нового поколения, называемый стандартом высокоэффективного кодирования видео (HEVC).

СПИСОК БИБЛИОГРАФИЧЕСКИХ ССЫЛОК

НЕПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

[0003] NPL 1. ISO/IEC 14496-10 "MPEG-4 Part 10 Advanced Video Coding"

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА

[0004] В таких способах кодирования изображений и способе декодирования изображений, требуется уменьшать объем данных в запоминающем устройстве для временного хранения данных, используемых при кодировании или декодировании.

[0005] Чтобы разрешать вышеозначенное, настоящее изобретение предоставляет способ кодирования изображений и способ декодирования изображений, которые допускают уменьшение объема данных в запоминающем устройстве для временного хранения данных, используемых при кодировании или декодировании.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ

[0006] В соответствии с аспектом настоящего изобретения для достижения цели, предоставляется способ кодирования изображений, содержащий: разбиение сигнала входного изображения на множество единиц кодирования и вычитание сигнала прогнозирования из сигнала входного изображения для каждой из единиц кодирования, в конечном счете формируя сигналы ошибки прогнозирования соответствующих единиц кодирования; разбиение каждой из единиц кодирования на множество единиц преобразования и выполнение ортогонального преобразования и квантования для соответствующего одного из сигналов ошибки прогнозирования для каждой из единиц преобразования, в конечном счете формируя коэффициенты квантования соответствующих единиц кодирования; и кодирование фрагментов управляющей информации и коэффициентов квантования в древовидную структуру, причем фрагменты управляющей информации указывают структуру единиц преобразования, при этом каждая из единиц преобразования соответствует надлежащему одному из концевых узлов в древовидной структуре, и при кодировании для каждого из концевых узлов кодируются соответствующий фрагмент управляющей информации и соответствующий один из коэффициентов квантования, в конечном счете формируя кодированный сигнал, в котором кодированный соответствующий фрагмент управляющей информации и кодированный соответствующий один из коэффициентов квантования размещаются последовательно для каждого из концевых узлов.

[0007] Эти общие и конкретные аспекты могут быть реализованы с использованием системы, способа, интегральной схемы, компьютерной программы или машиночитаемого носителя записи, такого как CD-ROM, либо любой комбинации систем, способов, интегральных схем, компьютерных программ или машиночитаемых носителей записи.

ПРЕИМУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0008] Настоящее изобретение предоставляет способ кодирования изображений и способ декодирования изображений, которые допускают уменьшение объема данных в запоминающем устройстве для временного хранения данных, используемых при кодировании или декодировании.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0009] Фиг. 1 является блок-схемой последовательности операций способа кодирования согласно сравнительному примеру.

Фиг. 2 является блок-схемой устройства кодирования изображений согласно варианту 1 осуществления.

Фиг. 3 является блок-схемой устройства декодирования изображений согласно варианту 1 осуществления.

Фиг. 4A является схемой, показывающей пример TU согласно варианту 1 осуществления.

Фиг. 4B является схемой, показывающей пример TU согласно варианту 1 осуществления.

Фиг. 5 является схемой, показывающей пример древовидной структуры согласно варианту 1 осуществления.

Фиг. 6 является блок-схемой последовательности операций способа кодирования согласно варианту 1 осуществления.

Фиг. 7 является блок-схемой последовательности операций способа кодирования дерева информации разбиения согласно варианту 1 осуществления.

Фиг. 8 является блок-схемой последовательности операций способа кодирования дерева коэффициентов преобразования согласно варианту 1 осуществления.

Фиг. 9 является блок-схемой модуля энтропийного декодирования согласно варианту 1 осуществления.

Фиг. 10A является схемой, показывающей пример кодированных сигналов согласно варианту 1 осуществления.

Фиг. 10B является схемой, показывающей пример кодированных сигналов согласно варианту 2 осуществления.

Фиг. 11 является блок-схемой последовательности операций способа кодирования согласно варианту 2 осуществления.

Фиг. 12A является блок-схемой последовательности операций способа части кодирования согласно варианту 2 осуществления.

Фиг. 12B является блок-схемой последовательности операций способа части кодирования согласно варианту 2 осуществления.

Фиг. 13 является блок-схемой модуля энтропийного декодирования согласно варианту 2 осуществления.

Фиг. 14A является схемой для пояснения CBF-кодирования согласно варианту 2 осуществления.

Фиг. 14B является схемой для пояснения CBF-кодирования согласно варианту 2 осуществления.

Фиг. 14C является схемой для пояснения CBF-кодирования согласно варианту 2 осуществления.

Фиг. 14D является схемой для пояснения CBF-кодирования согласно варианту 2 осуществления.

Фиг. 15 является блок-схемой последовательности операций способа кодирования согласно варианту 3 осуществления.

Фиг. 16 является блок-схемой последовательности операций способа кодирования согласно варианту 4 осуществления.

Фиг. 17 является блок-схемой последовательности операций способа другого кодирования согласно варианту 4 осуществления.

Фиг. 18A является схемой, показывающей пример порядка кодирования CBF и коэффициентов преобразования согласно варианту 5 осуществления.

Фиг. 18B является схемой, показывающей пример порядка кодирования CBF и коэффициентов преобразования согласно варианту 5 осуществления.

Фиг. 18C является схемой, показывающей пример порядка кодирования CBF и коэффициентов преобразования согласно варианту 5 осуществления.

Фиг. 19A является схемой, показывающей пример порядка кодирования CBF и коэффициентов преобразования согласно варианту 5 осуществления.

Фиг. 19B является схемой, показывающей пример порядка кодирования CBF и коэффициентов преобразования согласно варианту 5 осуществления.

Фиг. 20 является блок-схемой последовательности операций способа кодирования согласно варианту 5 осуществления.

Фиг. 21A является схемой, показывающей пример порядка кодирования CBF и коэффициентов преобразования согласно варианту 5 осуществления.

Фиг. 21B является схемой, показывающей пример порядка кодирования CBF и коэффициентов преобразования согласно варианту 5 осуществления.

Фиг. 22A является блок-схемой последовательности операций способа кодирования согласно варианту 6 осуществления.

Фиг. 22B является блок-схемой последовательности операций способа кодирования согласно варианту 6 осуществления.

Фиг. 23 является схемой, показывающей пример синтаксиса согласно варианту 6 осуществления.

Фиг. 24A является схемой, показывающей пример синтаксиса согласно варианту 6 осуществления.

Фиг. 24B является схемой, показывающей пример синтаксиса согласно варианту 6 осуществления.

Фиг. 24C является схемой, показывающей пример синтаксиса согласно варианту 6 осуществления.

Фиг. 25A является блок-схемой последовательности операций способа кодирования согласно варианту 7 осуществления.

Фиг. 25B является блок-схемой последовательности операций способа унифицированного преобразования согласно варианту 7 осуществления.

Фиг. 26 показывает общую конфигурацию системы предоставления контента для реализации услуг распространения контента.

Фиг. 27 показывает общую конфигурацию цифровой широковещательной системы.

Фиг. 28 показывает блок-схему, иллюстрирующую пример конфигурации телевизионного приемника.

Фиг. 29 показывает блок-схему, иллюстрирующую пример конфигурации модуля воспроизведения/записи информации, который считывает и записывает информацию с и на носитель записи, который является оптическим диском.

Фиг. 30 показывает пример конфигурации носителя записи, который является оптическим диском.

Фиг. 31A показывает пример сотового телефона.

Фиг. 31B является блок-схемой, показывающей пример конфигурации сотового телефона.

Фиг. 32 иллюстрирует структуру мультиплексированных данных.

Фиг. 33 схематично показывает то, как каждый поток мультиплексируется в мультиплексированных данных.

Фиг. 34 показывает то, как видеопоток сохраняется в потоке PES-пакетов.

Фиг. 35 показывает структуру TS-пакетов и исходных пакетов в мультиплексированных данных.

Фиг. 36 показывает структуру данных PMT.

Фиг. 37 показывает внутреннюю структуру информации мультиплексированных данных.

Фиг. 38 показывает внутреннюю структуру информации атрибутов потока.

Фиг. 39 показывает этапы для идентификации видеоданных.

Фиг. 40 показывает пример конфигурации интегральной схемы для реализации способа кодирования движущихся изображений и способа декодирования движущихся изображений согласно каждому из вариантов осуществления.

Фиг. 41 показывает конфигурацию для переключения между частотами возбуждения.

Фиг. 42 показывает этапы для идентификации видеоданных и переключения между частотами возбуждения.

Фиг. 43 показывает пример таблицы поиска, в которой стандарты видеоданных ассоциированы с частотами возбуждения.

Фиг. 44A является схемой, показывающей пример конфигурации для совместного использования модуля процессора сигналов.

Фиг. 44B является схемой, показывающей другой пример конфигурации для совместного использования модуля процессора сигналов.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0010] БАЗОВАЯ ОСНОВА ФОРМИРОВАНИЯ ЗНАНИЙ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Относительно раскрытий сущности в разделе "Уровень техники", авторы изобретения выявили следующую проблему.

[0011] Далее описывается способ кодирования и способ декодирования согласно раскрытому сравнительному примеру.

[0012] Фиг. 1 является блок-схемой последовательности операций способа кодирования согласно сравнительному примеру.

[0013] Изображение (другими словами, кадр) разбивается на макроблоки, имеющие идентичный размер в 16×16 пикселов. Множество макроблоков кодируется, например, последовательно в порядке растрового сканирования. Фиг. 1 показывает кодирование одного макроблока.

[0014] Во-первых, один из различных размеров ортогонального преобразования выбирается в качестве размера преобразования для текущего макроблока, который должен быть кодирован. Размер преобразования меньше размера макроблока. Например, размер преобразования составляет 4×4 пиксела или 8×8 пикселов. В дальнейшем в этом документе, единица для преобразования упоминается как "единица преобразования (TU)". Далее информация, указывающая размер выбранного преобразования, кодируется (S101). Флагом, указывающим размер преобразования, является, например, transform_size_flag.

[0015] Затем, CBF кодируется (S102). Здесь, CBF означает информацию флага, указывающую то, существует или нет коэффициент преобразования (коэффициент квантования) TU.

[0016] Далее TU выбирается. Например, множество TU последовательно выбираются в порядке Z-сканирования, и к выбранной TU применяется следующая обработка.

[0017] Если CBF является "истиной" ("Да" на S104), то коэффициент преобразования текущей TU кодируется (S105). С другой стороны, если CBF является "ложью" ("Нет" на S104), то коэффициент преобразования текущей TU не кодируется. Последовательности этапов S103-S105 выполняются для каждой из TU, включенных в текущий макроблок (S106).

[0018] Декодирование также выполняется в идентичном порядке, как показано на фиг. 1. Другими словами, декодирование может поясняться посредством замены "кодирования" на "декодирование" в вышеприведенном описании.

[0019] Здесь, для того чтобы эффективно кодировать изображение, важен гибкий выбор размера преобразования. Тем не менее, авторы изобретения обнаружили, что объем данных информации, указывающей размер преобразования, увеличивается по мере того, как повышается гибкость при выборе размера преобразования.

[0020] Согласно примерному варианту осуществления, раскрытому в данном документе, чтобы разрешать вышеописанные проблемы, способ кодирования изображений содержит: разбиение сигнала входного изображения на множество единиц кодирования и вычитание сигнала прогнозирования из сигнала входного изображения для каждой из единиц кодирования, в конечном счете формируя сигналы ошибки прогнозирования соответствующих единиц кодирования; разбиение каждой из единиц кодирования на множество единиц преобразования и выполнение ортогонального преобразования и квантования для соответствующего одного из сигналов ошибки прогнозирования для каждой из единиц преобразования, в конечном счете формируя коэффициенты квантования соответствующих единиц кодирования; и кодирование фрагментов управляющей информации и коэффициентов квантования в древовидную структуру, причем фрагменты управляющей информации указывают структуру единиц преобразования, при этом каждая из единиц преобразования соответствует надлежащему одному из концевых узлов в древовидной структуре, и при кодировании для каждого из концевых узлов кодируются соответствующий фрагмент управляющей информации и соответствующий один из коэффициентов квантования, в конечном счете формируя кодированный сигнал, в котором кодированный соответствующий фрагмент управляющей информации и кодированный соответствующий один из коэффициентов квантования размещаются последовательно для каждого из концевых узлов.

[0021] Посредством способа, непрерывно кодируются фрагмент управляющей информации и коэффициент квантования каждой из единиц преобразования. Следовательно, каждое из устройства кодирования изображений и устройства декодирования изображений не должно обязательно инструктировать запоминающему устройству хранить фрагменты управляющей информации других единиц преобразования. Как описано выше, способ кодирования изображений позволяет уменьшать объем данных запоминающего устройства для временного сохранения фрагментов данных, которые должны быть использованы при кодировании или декодировании.

[0022] Возможно то, что фрагменты управляющей информации включают в себя соответствующие фрагменты информации разбиения, каждый из которых соответствует надлежащему одному из узлов в древовидной структуре и указывает то, должна или нет дополнительно разбиваться единица преобразования, соответствующая надлежащему одному из узлов.

[0023] Также возможно то, что фрагменты управляющей информации включают в себя соответствующие первые флаги, каждый из которых соответствует, по меньшей мере, одному из узлов в древовидной структуре и указывает то, существует или нет коэффициент квантования, соответствующий каждому, по меньшей мере, из одного из узлов.

[0024] Дополнительно возможно то, что при кодировании определяется то, может или нет значение первого флага текущего узла на текущем уровне быть уникально идентифицировано посредством, по меньшей мере, одного из (a) первого флага на уровне выше текущего уровня и (b) первого флага другого узла на текущем уровне, и когда определяется то, что значение первого флага текущего узла может быть уникально идентифицировано, первый флаг текущего узла не кодируется.

[0025] Следовательно, способ кодирования изображений позволяет уменьшать объем кодирования кодированного сигнала.

[0026] Дополнительно возможно то, что кодирование включает в себя кодирование шага разностного квантования в каждом из концевых узлов в кодированном сигнале, причем кодированный шаг разностного квантования размещается в позиции, соответствующей каждому из концевых узлов в древовидной структуре, и шаг разностного квантования указывает, при выполнении ортогонального преобразования и квантования, разность между шагом квантования, который использован последним, и шагом квантования, который должен использоваться для текущей единицы преобразования.

[0027] Посредством способа, способ кодирования изображений позволяет размещать шаг разностного квантования и коэффициент преобразования в позициях рядом друг с другом в кодированном сигнале. Как результат, способ кодирования изображений позволяет уменьшать объем запоминающего устройства для временного сохранения данных в устройстве декодирования изображений.

[0028] Дополнительно возможно то, что кодирование включает в себя кодирование шага разностного квантования в корне древовидной структуры в кодированном сигнале, причем кодированный шаг разностного квантования размещается в позиции, соответствующей корню, и шаг разностного квантования указывает, при выполнении ортогонального преобразования и квантования, разность между шагом квантования, который использован последним, и шагом квантования, который должен использоваться для текущей единицы преобразования.

[0029] Посредством вышеописанного способа, способ кодирования изображений позволяет уменьшать объем кодирования кодированного сигнала.

[0030] Дополнительно возможно то, что каждый из коэффициентов квантования включает в себя коэффициент квантования яркости и коэффициент квантования цветности, и первый флаг включает в себя второй флаг и третий флаг, причем второй флаг указывает то, существует или нет коэффициент квантования яркости, а третий флаг указывает то, существует или нет коэффициент квантования цветности, при этом при кодировании для каждого, по меньшей мере, из одного из узлов, второй флаг кодируется после кодирования третьего флага, тем самым формируя кодированный сигнал, в котором кодированный второй флаг размещается после кодированного третьего флага.

[0031] Дополнительно возможно то, что каждый из коэффициентов квантования включает в себя коэффициент квантования яркости, коэффициент квантования компонента Cb цветности и коэффициент квантования компонента Cr цветности, первый флаг включает в себя второй флаг, третий флаг и четвертый флаг, причем второй флаг указывает то, существует или нет коэффициент квантования яркости, третий флаг указывает то, существует или нет коэффициент квантования компонента Cb цветности, и четвертый флаг указывает то, существует или нет коэффициент квантования компонента Cr цветности, и при кодировании для каждого, по меньшей мере, из одного из узлов, третий флаг, четвертый флаг, второй флаг, коэффициент квантования яркости, коэффициент квантования компонента Cb цветности и коэффициент квантования компонента Cr цветности кодируются по порядку, тем самым формируя кодированный сигнал, в котором кодированный третий флаг, кодированный четвертый флаг, кодированный второй флаг, кодированный коэффициент квантования яркости, кодированный коэффициент квантования компонента Cb цветности и кодированный коэффициент квантования компонента Cr цветности размещаются по порядку.

[0032] Согласно другому примерному варианту осуществления, раскрытому в данном документе, дополнительно возможно то, что способ декодирования изображений содержит: декодирование кодированного сигнала, чтобы формировать коэффициенты квантования и фрагменты управляющей информации, причем коэффициенты квантования соответствуют надлежащей одной из единиц преобразования, а фрагменты управляющей информации указывают структуру единиц преобразования; выполнение обратного квантования и обратного преобразования для каждого из коэффициентов квантования, в конечном счете формируя сигналы ошибки прогнозирования соответствующих единиц преобразования; и суммирование, по меньшей мере, одного из сигналов ошибки прогнозирования с сигналом прогнозирования для каждой из единиц кодирования, включающих в себя единицы преобразования, в конечном счете формируя декодированные сигналы для каждой из единиц кодирования, коэффициенты квантования и фрагменты управляющей информации имеют древовидную структуру, каждая из единиц преобразования соответствует надлежащему одному из концевых узлов в древовидной структуре, и декодирование включает в себя декодирование, для каждого из концевых узлов, кодированного фрагмента управляющей информации и кодированного коэффициента квантования, которые размещаются последовательно в кодированном сигнале для каждого из концевых узлов.

[0033] Посредством способа, непрерывно кодируются фрагмент управляющей информации и коэффициент квантования каждой из единиц преобразования. Следовательно, устройство декодирования изображений не должно обязательно инструктировать запоминающему устройству хранить фрагменты управляющей информации других единиц преобразования. Как описано выше, способ декодирования изображений позволяет уменьшать объем данных запоминающего устройства для временного сохранения фрагментов данных, которые должны быть использованы при декодировании.

[0034] Возможно то, что фрагменты управляющей информации включают в себя соответствующие фрагменты информации разбиения, каждый из которых соответствует надлежащему одному из узлов в древовидной структуре и указывает то, должна или нет дополнительно разбиваться единица преобразования, соответствующая надлежащему одному из узлов.

[0035] Также возможно то, что фрагменты управляющей информации включают в себя соответствующие первые флаги, каждый из которых соответствует, по меньшей мере, одному из узлов в древовидной структуре и указывает то, существует или нет коэффициент квантования, соответствующий каждому, по меньшей мере, из одного из узлов.

[0036] Дополнительно возможно то, что при декодировании определяется то, может или нет значение первого флага текущего узла на текущем уровне быть идентифицировано посредством, по меньшей мере, одного из (a) первого флага на уровне выше текущего уровня и (b) первого флага другого узла на текущем уровне, и когда определяется то, что значение первого флага текущего узла может быть уникально идентифицировано, первый флаг текущего узла не формируется посредством декодирования.

[0037] Посредством этого способа, может быть уменьшен объем кодирования кодированного сигнала.

[0038] Дополнительно возможно то, что декодирование включает в себя декодирование шага разностного квантования в текущем концевом узле в кодированном сигнале, причем шаг разностного квантования размещается в позиции, соответствующей текущему концевому узлу в древовидной структуре, и шаг разностного квантования указывает, при выполнении обратного квантования и обратного ортогонального преобразования, разность между шагом квантования, который использован последним, и шагом квантования, который должен использоваться для текущей единицы преобразования.

[0039] Посредством способа, шаг разностного квантования и коэффициент преобразования размещаются близко друг к другу в кодированном сигнале. Как результат, способ декодирования изображений позволяет уменьшать объем запоминающего устройства для временного сохранения данных в устройстве декодирования изображений.

[0040] Дополнительно возможно то, что декодирование включает в себя декодирование шага разностного квантования в корне древовидной структуры в кодированном сигнале, причем кодируемый шаг разностного квантования размещается в позиции, соответствующей корню, и шаг разностного квантования указывает, при выполнении обратного квантования и обратного ортогонального преобразования, разность между шагом квантования, который использован последним, и шагом квантования, который должен использоваться для текущей единицы преобразования.

[0041] Посредством этого способа, может быть уменьшен объем кодирования кодированного сигнала.

[0042] Дополнительно возможно то, что каждый из коэффициентов квантования включает в себя коэффициент квантования яркости и коэффициент квантования цветности, и первый флаг включает в себя второй флаг и третий флаг, причем второй флаг указывает то, существует или нет коэффициент квантования яркости, а третий флаг указывает то, существует или нет коэффициент квантования цветности, в кодированном сигнале второй флаг, который кодируется, размещается после третьего флага, который кодируется, при декодировании второй флаг, который кодируется, декодируется после декодирования третьего флага, который кодируется, для каждого, по меньшей мере, из одного из узлов.

[0043] Дополнительно возможно то, что каждый из коэффициентов квантования включает в себя коэффициент квантования яркости, коэффициент квантования компонента Cb цветности и коэффициент квантования компонента Cr цветности, первый флаг включает в себя второй флаг, третий флаг и четвертый флаг, причем второй флаг указывает то, существует или нет коэффициент квантования яркости, третий флаг указывает то, существует или нет коэффициент квантования компонента Cb цветности, и четвертый флаг указывает то, существует или нет коэффициент квантования компонента Cr цветности, и третий флаг, который кодируется, четвертый флаг, который кодируется, второй флаг, который кодируется, коэффициент квантования яркости, который кодируется, коэффициент квантования компонента Cb цветности, который кодируется, и коэффициент квантования компонента Cr цветности, который кодируется, размещаются по порядку в кодированном сигнале, и при декодировании для каждого, по меньшей мере, из одного из узлов, третий флаг, который кодируется, четвертый флаг, который кодируется, второй флаг, который кодируется, коэффициент квантования яркости, который кодируется, коэффициент квантования компонента Cb цветности, который кодируется, и коэффициент квантования компонента Cr цветности, который кодируется, декодируются по порядку.

[0044] Согласно еще одному другому примерному варианту осуществления, раскрытому в данном документе, устройство кодирования изображений включает в себя модуль вычитания, выполненный с возможностью разбивать сигнал входного изображения на множество единиц кодирования и вычитать сигнал прогнозирования из сигнала входного изображения для каждой из единиц кодирования, в конечном счете формируя сигналы ошибки прогнозирования соответствующих единиц кодирования; модуль квантования с преобразованием, выполненный с возможностью разбивать каждую из единиц кодирования на множество единиц преобразования и выполнять ортогональное преобразование и квантование для соответствующего одного из сигналов ошибки прогнозирования для каждой из единиц преобразования, в конечном счете формируя коэффициенты квантования соответствующих единиц кодирования; и модуль кодирования, выполненный с возможностью кодировать фрагменты управляющей информации и коэффициенты квантования в древовидную структуру, причем фрагменты управляющей информации указывают структуру единиц преобразования, при этом каждая из единиц преобразования соответствует надлежащему одному из концевых узлов в древовидной структуре, и модуль кодирования выполнен с возможностью кодировать, для каждого из концевых узлов, соответствующий фрагмент управляющей информации и соответствующий один из коэффициентов квантования, в конечном счете формируя кодированный сигнал, в котором кодированный соответствующий фрагмент управляющей информации и кодированный соответствующий один из коэффициентов квантования размещаются последовательно для каждого из концевых узлов.

[0045] Посредством способа, непрерывно кодируются фрагмент управляющей информации и коэффициент квантования каждой из единиц преобразования. Следовательно, каждое из устройства кодирования изображений и устройства декодирования изображений не должно обязательно инструктировать запоминающему устройству хранить фрагменты управляющей информации других единиц преобразования. Как описано выше, устройство кодирования изображений позволяет уменьшать объем данных запоминающего устройства для временного сохранения фрагментов данных, которые должны быть использованы при кодировании или декодировании.

[0046] Согласно еще одному другому примерному варианту осуществления, раскрытому в данном документе, устройство декодирования изображений включает в себя модуль декодирования, выполненный с возможностью декодировать кодированный сигнал, чтобы формировать коэффициенты квантования и фрагменты управляющей информации, причем коэффициенты квантования соответствуют надлежащей одной из единиц преобразования, а фрагменты управляющей информации указывают структуру единиц преобразования; модуль обратного квантования/обратного преобразования, выполненный с возможностью выполнять обратное квантование и обратное преобразование для каждого из коэффициентов квантования, в конечном счете формируя сигналы ошибки прогнозирования соответствующих единиц преобразования; и модуль суммирования, выполненный с возможностью суммировать, по меньшей мере, один из сигналов ошибки прогнозирования с сигналом прогнозирования для каждой из единиц кодирования, включающих в себя единицы преобразования, в конечном счете формируя декодированные сигналы для каждой из единиц кодирования, коэффициенты квантования и фрагменты управляющей информации имеют древовидную структуру, каждая из единиц преобразования соответствует надлежащему одному из концевых узлов в древовидной структуре, и модуль декодирования выполнен с возможностью декодировать, для каждого из концевых узлов, кодированный фрагмент управляющей информации и кодированный коэффициент квантования, которые размещаются последовательно в кодированном сигнале для каждого из концевых узлов.

[0047] Посредством способа, непрерывно кодируются фрагмент управляющей информации и коэффициент квантования каждой из единиц преобразования. Следовательно, устройство декодирования изображений не должно обязательно инструктировать запоминающему устройству хранить фрагменты управляющей информации других единиц преобразования. Как описано выше, устройство декодирования изображений позволяет уменьшать объем данных запоминающего устройства для временного сохранения фрагментов данных, которые должны быть использованы при декодировании.

[0048] Согласно еще одному другому примерному варианту осуществления, раскрытому в данном документе, устройство кодирования/декодирования изображений включает в себя вышеописанное устройство кодирования изображений и вышеописанное устройство декодирования изображений.

[0049] Эти общие и конкретные аспекты могут быть реализованы с использованием системы, способа, интегральной схемы, компьютерной программы или машиночитаемого носителя записи, такого как CD-ROM, либо любой комбинации систем, способов, интегральных схем, компьютерных программ или машиночитаемых носителей записи.

[0050] Далее описываются варианты осуществления со ссылкой на чертежи.

[0051] Каждый из примерных вариантов осуществления, описанных ниже, показывает общий или конкретный пример. Числовые значения, формы, материалы, структурные элементы, компоновка и соединение структурных элементов, этапы, порядок обработки этапов, и т.д., показанные в следующих примерных вариантах осуществления, являются просто примерами, и, следовательно, не ограничивают объем прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов. Следовательно, из структурных элементов в следующих примерных вариантах осуществления, структурные элементы, не изложенные в любом из независимых пунктов формулы изобретения, описываются как произвольные структурные элементы.

[0052] ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Устройство кодирования изображений согласно варианту 1 осуществления разбивает блок в качестве единицы, которая должна быть кодирована, иерархически на множество единиц преобразования. Помимо этого, устройство кодирования изображений кодирует, в древовидную структуру, (a) фрагменты управляющей информации, указывающие структуру единиц преобразования, и (b) коэффициенты преобразования. Как результат, устройство кодирования изображений допускает подавление увеличения фрагментов информации, указывающих структуру единиц преобразования, а также допускает повышение гибкости при выборе размера преобразования.

[0053] Во-первых, описываются структуры устройства кодирования изображений и устройства декодирования изображений.

[0054] Фиг. 2 является блок-схемой устройства 100 кодирования изображений согласно настоящему варианту осуществления. Устройство 100 кодирования изображений кодирует, например, аудиоданные и видеоданные на низкой скорости передачи в битах.

[0055] Устройство 100 кодирования изображений, показанное на фиг. 2, кодирует сигнал 101 входного изображения, чтобы формировать кодированный сигнал 191. Устройство 100 кодирования изображений включает в себя модуль 110 вычитания, модуль 120 преобразования, модуль 130 квантования, модуль 140 обратного квантования, модуль 150 обратного преобразования, сумматор 160, запоминающее устройство 170, модуль 180 прогнозирования и модуль 190 энтропийного кодирования.

[0056] Здесь, изображение (другими словами, кадр) разбивается на множество единиц кодирования (CU), которые должны быть кодированы. Следовательно, каждое изображение кодируется в расчете на каждую CU. Каждая из CU дополнительно разбивается на одну или более единиц преобразования (TU).

[0057] Модуль 110 вычитания разбивает сигнал 101 входного изображения на множество CU. Затем, для каждой из CU, модуль 110 вычитания вычитает сигнал 181 прогнозирования из сигнала 101 входного изображения, чтобы формировать сигнал 111 ошибки прогнозирования (входной сигнал преобразования), и предоставляет сформированный сигнал 111 ошибки прогнозирования в модуль 120 преобразования.

[0058] Модуль 120 преобразования разбивает CU на одну или более TU. Затем, для каждой из TU, модуль 120 преобразования выполняет преобразование частоты для соответствующего сигнала 111 ошибки прогнозирования, чтобы формировать выходной сигнал 121 преобразования. Более конкретно, модуль 120 преобразования преобразует, из временно-пространственной области в частотную область, сигнал 111 ошибки прогнозирования или входной сигнал преобразования, сформированный посредством выполнения определенной обработки для сигнала 111 ошибки прогнозирования. Как результат, модуль 120 преобразования формирует выходной сигнал 121 преобразования, имеющий уменьшенную корреляцию.

[0059] Модуль 130 квантования квантует выходной сигнал 121 преобразования для каждой из TU, тем самым формируя коэффициент 131 квантования, имеющий небольшой общий объем данных.

[0060] Модуль 190 энтропийного кодирования кодирует коэффициент 131 квантования посредством использования алгоритма энтропийного кодирования, тем самым формируя кодированный сигнал 191, имеющий дополнительно сжатую избыточность.

[0061] Для каждой из TU модуль 140 обратного квантования обратно квантует коэффициент 131 квантования, чтобы формировать декодированный выходной сигнал 141 преобразования. Для каждой из TU модуль 150 обратного преобразования обратно преобразует декодированный выходной сигнал 141 преобразования, чтобы формировать декодированный входной сигнал 151 преобразования.

[0062] Для каждой из CU сумматор 160 суммирует декодированный входной сигнал 151 преобразования с сигналом 181 прогнозирования, чтобы формировать декодированный сигнал 161. Запоминающее устройство 170 сохраняет декодированный сигнал 161.

[0063] Для каждой из CU модуль 180 прогнозирования получает предварительно определенный сигнал из запоминающего устройства 170 согласно способу прогнозирования, такому как внутреннее прогнозирование или вза