Устройство декодирования изображений, устройство кодирования изображений, способ декодирования изображений и способ кодирования изображений

Устройство декодирования изображений, устройство кодирования изображений, способ декодирования изображений и способ кодирования изображений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к устройству кодирования изображений и к способу кодирования изображений для кодирования движущегося изображения с высокой степенью эффективности, а также к устройству декодирования изображений и к способу декодирования изображений для декодирования кодированного движущегося изображения с высокой степенью эффективности.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Традиционно, в соответствии со способом кодирования видео по международным стандартам, таким как MPEG или ITU-T H.26x, после того, как введенный видеокадр сегментируется на макроблоки, каждый из которых состоит из блоков 16x16 пикселов, и прогнозирование с компенсацией движения выполняется для каждого из макроблоков, сжатие информации выполняется для введенного видеокадра посредством выполнения ортогонального преобразования и квантования для сигнала ошибки прогнозирования в расчете на блок. Тем не менее, проблема состоит в том, что по мере того, как коэффициент сжатия становится высоким, эффективность сжатия уменьшается вследствие ухудшения качества прогнозного опорного изображения, используемого при выполнении прогнозирования с компенсацией движения. Чтобы разрешать эту проблему, в соответствии со способом кодирования, таким как MPEG-4 AVC/H.264 (см. непатентный противопоставленный документ 1), посредством выполнения процесса внутриконтурной фильтрации блочности, исключается искажение в виде блочности, возникающее в прогнозном опорном изображении и вызываемое посредством квантования коэффициентов ортогонального преобразования.

[0003] В частности, при выполнении прогнозирования с компенсацией движения между кадрами, поиск вектора движения выполняется для каждого макроблока непосредственно или для каждого из субблоков, на которые каждый макроблок точно дополнительно сегментируется. Затем, прогнозное изображение с компенсацией движения формируется посредством выполнения прогнозирования с компенсацией движения для сигнала опорного изображения, сохраненного в запоминающем устройстве 107, посредством использования вектора движения, и сигнал ошибки прогнозирования вычисляется посредством определения разности между сигналом прогнозирования, показывающим прогнозное изображение с компенсацией движения, и сигналом изображения, сформированным посредством сегментации. Дополнительно, модуль 102 прогнозирования выводит параметры для формирования сигналов прогнозирования, которые модуль прогнозирования определяет при получении сигнала прогнозирования, в модуль 108 кодирования с переменной длиной слова. Например, параметры для формирования сигналов прогнозирования включают в себя режим внутреннего прогнозирования, указывающий то, как пространственное прогнозирование выполняется в кадре, и вектор движения, указывающий величину движения между кадрами.

[0004] При приеме сигнала ошибки прогнозирования из модуля 102 прогнозирования модуль 103 сжатия удаляет корреляцию сигналов посредством выполнения процесса DCT (дискретного косинусного преобразования) для сигнала ошибки прогнозирования и затем квантует этот сигнал ошибки прогнозирования, чтобы получать сжатые данные. При приеме сжатых данных из модуля 103 сжатия модуль 104 локального декодирования вычисляет сигнал ошибки прогнозирования, соответствующий сигналу ошибки прогнозирования, выведенному из модуля 102 прогнозирования, посредством обратного квантования сжатых данных и затем выполнения процесса обратного DCT для сжатых данных.

[0005] При приеме сигнала ошибки прогнозирования из модуля 104 локального декодирования, модуль 105 суммирования суммирует сигнал ошибки прогнозирования и сигнал прогнозирования, выведенный из модуля 102 прогнозирования, чтобы формировать локальное декодированное изображение. Контурный фильтр 106 исключает искажение в виде блочности, наложенное на сигнал локального декодированного изображения, показывающий локальное декодированное изображение, сформированное посредством модуля 105 суммирования, и сохраняет сигнал локального декодированного изображения, из которого исключается искажение, в запоминающем устройстве 107 в качестве сигнала опорного изображения.

[0006] При приеме сжатых данных из модуля 103 сжатия, модуль 108 кодирования с переменной длиной слова энтропийно кодирует сжатые данные и выводит поток битов, который является кодированным результатом. При выводе потока битов модуль 108 кодирования с переменной длиной слова мультиплексирует параметры для формирования сигналов прогнозирования, выведенные из модуля 102 прогнозирования в поток битов, и выводит этот поток битов.

[0007] В соответствии со способом кодирования, раскрытым посредством непатентного противопоставленного документа 1, контурный фильтр 106 определяет интенсивность сглаживания для соседнего пиксела на границе блока в DCT на основе информации, включающей в себя степень детализации квантования, режим кодирования, степень изменения вектора движения и т.д., в силу этого уменьшая искажения, возникающие на границах блоков. Как результат, может быть повышено качество опорного сигнала изображения, и может быть повышена эффективность прогнозирования с компенсацией движения в последующих процессах кодирования.

[0008] В отличие от этого, проблема в способе кодирования, раскрытом посредством непатентного противопоставленного документа 1, состоит в том, что количество высокочастотных компонентов, потерянных из сигнала, увеличивается с увеличением коэффициента сжатия, и это приводит к чрезмерной гладкости на всем экране, и, следовательно, видеоизображение становится размытым. Чтобы разрешать эту проблему, следующий непатентный противопоставленный документ 1 предлагает технологию применения фильтра Винера в качестве контурного фильтра 106 и формирования этого контурного фильтра 106 таким образом, что искажение в зависимости от квадратической ошибки между сигналом изображения, который должен быть закодирован, который представляет собой сигнал исходного изображения, и сигналом опорного изображения, соответствующим этому сигналу изображения, минимизируется.

[0009] Фиг. 22 является пояснительным чертежом, показывающим принцип в основе повышения качества сигнала опорного изображения посредством использования фильтра Винера в устройстве кодирования изображений, раскрытом посредством патентного противопоставленного документа 1. Ссылаясь на фиг. 22, сигнал s соответствует сигналу изображения, который должен быть закодирован, который вводится в модуль 101 сегментации на блоки, показанный на фиг. 21, сигнал s' представляет собой сигнал локального декодированного изображения, выведенный из модуля 105 суммирования, показанного на фиг. 21, или сигнал, соответствующий сигналу локального декодированного изображения, в котором искажения, возникающие на границах блоков, уменьшаются посредством контурного фильтра 106, раскрытого посредством непатентного противопоставленного документа 1. Более конкретно, сигнал s' представляет собой сигнал, в котором искажение e (шум) при кодировании накладывается на сигнал s.

[0010] Фильтр Винера задается как фильтр, который должен выполняться для сигнала s' таким образом, чтобы минимизировать это искажение (шум) e при кодировании в пределах искажения в зависимости от квадратической ошибки. В общем, коэффициенты w фильтрации могут быть определены из матрицы R_s's' автокорреляции сигнала s' и вектора R_ss' взаимной корреляции сигналов s и s' согласно следующему уравнению (1). Абсолютные величины матриц R_s's' и R_ss' соответствуют числу отводов определенного фильтра.

[0011] Посредством применения фильтра Винера, имеющего коэффициенты w фильтрации, сигнал s "шляпка", качество которого повышается ("^" присоединенный к букве алфавита, выражается как "шляпка", поскольку эта заявка на патент подана с использованием электронной системы подачи и регистрации), получается в качестве сигнала, соответствующего сигналу опорного изображения. Согласно технологии, раскрытой посредством патентного противопоставленного документа 1, классификация областей (классификация по классам) выполняется для каждого кадра согласно информации движения и локальным характеристикам сигналов изображения, и оптимальный фильтр Винера рассчитывается для каждого класса, так что реализуется высокоточная компенсация искажений согласно локальности изображения.

ДОКУМЕНТЫ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

ПАТЕНТНЫЕ ПРОТИВОПОСТАВЛЕННЫЕ ДОКУМЕНТЫ

[0012] Патентный противопоставленный документ 1. WO 2008/010929

НЕПАТЕНТНЫЕ ПРОТИВОПОСТАВЛЕННЫЕ ДОКУМЕНТЫ

[0013] Непатентный противопоставленный документ 1. Стандарты MPEG-4 AVC (ISO/IEC 14496-10)/H.ITU-T 264

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЗАДАЧИ, КОТОРЫЕ ДОЛЖНЫ БЫТЬ РЕШЕНЫ ИЗОБРЕТЕНИЕМ

[0014] Поскольку традиционное устройство кодирования изображений имеет такую структуру, как указано выше, может быть реализована высокоточная компенсация искажений согласно локальности изображения, которое должно быть кодировано. Тем не менее, проблема состоит в том, что, поскольку классификация по классам выполняется посредством использования способа, предварительно определенного согласно информации движения и локальным характеристикам сигналов изображения, эффект процесса фильтрации значительно отличается в зависимости от изображения, которое должно быть кодировано, и формируется изображение, в котором эффект компенсации искажений, вызываемый посредством процесса фильтрации, практически не проявляется касательно искажений.

[0015] Настоящее изобретение осуществлено, чтобы разрешать вышеуказанную проблему, и, следовательно, цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставлять устройство кодирования изображений, устройство декодирования изображений, способ кодирования изображений и способ декодирования изображений, допускающие повышение точности для повышения качества изображений.

СРЕДСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

[0016] В соответствии с настоящим изобретением, предусмотрено устройство декодирования видео, в котором фильтр выполняет процесс адаптивного к пикселю смещения, при котором выполняется классификация по классам каждого пиксела в декодированном изображении, сформированном посредством формирователя декодированных изображений, на один класс для каждого блока кодирования, имеющего наибольший размер, посредством использования способа классификации по классам, и суммируется смещение каждого класса с пиксельным значением каждого пиксела, принадлежащего вышеуказанному классу. В соответствии с настоящим изобретением, предусмотрено устройство декодирования видео, включающее в себя: декодер с переменной длиной слова, который декодирует с переменной длиной слова сжатые данные, ассоциированные с каждым из блоков кодирования, иерархически сегментированных из закодированных данных, мультиплексированных в поток битов, а также декодирует с переменной длиной слова параметры фильтра для каждого блока кодирования, имеющего наибольший размер, из закодированных данных; предиктор, который выполняет процесс прогнозирования для блока кодирования, чтобы формировать прогнозное изображение; формирователь разностных изображений, который формирует разностное изображение из сжатых данных; формирователь декодированных изображений, который суммирует разностное изображение и прогнозное изображение, чтобы формировать декодированное изображение; и фильтр, который выполняет процесс фильтрации с использованием параметров фильтра для декодированного изображения и выводит декодированное изображение, обработанное фильтрацией, при этом декодер с переменной длиной слова декодирует с переменной длиной слова флаг, расположенный для каждого блока кодирования, имеющего наибольший размер, и указывающий то, являются или нет параметры фильтра для блока кодирования, который должен быть декодирован, имеющего наибольший размер, идентичными параметрам фильтра для другого блока кодирования, имеющего наибольший размер и смежного сверху или слева, и когда флаг указывает то, что параметры являются идентичными параметрам для другого блока кодирования, задает параметры фильтра другого блока кодирования, имеющего наибольший размер и смежного сверху или слева, в качестве параметров фильтра для блока кодирования, который должен быть декодирован, имеющего наибольший размер.

ПРЕИМУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0017] В соответствии с настоящим изобретением, фильтр выполняет процесс адаптивного к пикселю смещения, при котором выполняется классификация по классам каждого пиксела в декодированном изображении, сформированном посредством формирователя декодированных изображений, на один класс для каждого блока кодирования, имеющего наибольший размер, посредством использования способа классификации по классам, и суммируется смещение каждого класса с пиксельным значением каждого пиксела, принадлежащего вышеуказанному классу. В соответствии с настоящим изобретением, устройство декодирования видео имеет такую структуру, что устройство декодирования видео включает в себя: декодер с переменной длиной слова, который декодирует с переменной длиной слова сжатые данные, ассоциированные с каждым из блоков кодирования, иерархически сегментированных из закодированных данных, мультиплексированных в поток битов, а также декодирует с переменной длиной слова параметры фильтра для каждого блока кодирования, имеющего наибольший размер, из закодированных данных; предиктор, который выполняет процесс прогнозирования для блока кодирования, чтобы формировать прогнозное изображение; формирователь разностных изображений, который формирует разностное изображение из сжатых данных; формирователь декодированных изображений, который суммирует разностное изображение и прогнозное изображение, чтобы формировать декодированное изображение; и фильтр, который выполняет процесс фильтрации с использованием параметров фильтра для декодированного изображения и выводит декодированное изображение, обработанное фильтрацией, и декодер с переменной длиной слова декодирует с переменной длиной слова флаг, расположенный для каждого блока кодирования, имеющего наибольший размер, и указывающий то, являются или нет параметры фильтра для блока кодирования, который должен быть декодирован, имеющего наибольший размер, идентичными параметрам фильтра для другого блока кодирования, имеющего наибольший размер и смежного сверху или слева, и когда флаг указывает то, что параметры являются идентичными параметрам для другого блока кодирования, задает параметры фильтра другого блока кодирования, имеющего наибольший размер и смежного сверху или слева, в качестве параметров фильтра для блока кодирования, который должен быть декодирован, имеющего наибольший размер. Следовательно, предоставляется преимущество способности повышать точность для повышения качества изображений.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0018] Фиг. 1 является блок-схемой, показывающей устройство кодирования видео в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 является блок-схемой последовательности операций способа, показывающей обработку (способ кодирования видео), выполняемую посредством устройства кодирования видео в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 3 является блок-схемой, показывающей устройство декодирования видео в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 4 является блок-схемой последовательности операций способа, показывающей обработку (способ декодирования видео), выполняемую посредством устройства декодирования видео в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 5 является пояснительным чертежом, показывающим пример, в котором каждый наибольший блок кодирования иерархически сегментируется на множество блоков кодирования;

Фиг. 6(a) является пояснительным чертежом, показывающим распределение блоков кодирования и прогнозных блоков после сегментации, и фиг. 6(b) является пояснительным чертежом, показывающим состояние, в котором режим m(Bn) кодирования назначается каждому из блоков через сегментацию на иерархические слои;

Фиг. 7 является пояснительным чертежом, показывающим пример параметра внутреннего прогнозирования (режима внутреннего прогнозирования), который может быть выбран для каждого прогнозного блока Pin в блоке Bn кодирования;

Фиг. 8 является пояснительным чертежом, показывающим пример пикселов, которые используются при формировании прогнозированного значения каждого пиксела в прогнозном блоке P_iⁿ в случае l_iⁿ=m_iⁿ=4;

Фиг. 9 является пояснительным чертежом, показывающим относительные координаты каждого пиксела в прогнозном блоке P_iⁿ, которые определяются с помощью пиксела в верхнем левом углу прогнозного блока P_iⁿ, заданного как начало координат;

Фиг. 10 является пояснительным чертежом, показывающим пример структуры использования множества процессов контурной фильтрации в модуле контурного фильтра устройства кодирования видео в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 11 является пояснительным чертежом, показывающим пример классификации по классам, выполняемой для каждого наибольшего блока кодирования в процессе адаптивной фильтрации;

Фиг. 12 является пояснительным чертежом, показывающим пример структуры использования множества процессов контурной фильтрации в модуле контурного фильтра устройства кодирования видео в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 13 является блок-схемой последовательности операций способа, показывающей пример случая, в котором модуль контурного фильтра устройства кодирования видео в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения выполняет процесс адаптивной фильтрации;

Фиг. 14 является блок-схемой последовательности операций способа, показывающей другой пример случая, в котором модуль контурного фильтра устройства кодирования видео в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения выполняет процесс адаптивной фильтрации;

Фиг. 15 является пояснительным чертежом, показывающим пример того, выполняется или нет процесс фильтрации для каждого блока кодирования в процессе адаптивной фильтрации;

Фиг. 16 является пояснительным чертежом, показывающим процесс кодирования с использованием перемещения к началу номера класса, который выполняется для каждого наибольшего блока кодирования в процессе адаптивной фильтрации;

Фиг. 17 является пояснительным чертежом, показывающим другой пример того, выполняется или нет процесс фильтрации для каждого блока кодирования в процессе адаптивной фильтрации;

Фиг. 18 является пояснительным чертежом, показывающим пример потока битов, сформированного посредством модуля кодирования с переменной длиной слова устройства кодирования видео в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 19 является блок-схемой последовательности операций способа, показывающей пример случая, в котором модуль контурного фильтра устройства декодирования видео в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения выполняет процесс адаптивной фильтрации;

Фиг. 20 является пояснительным чертежом, показывающим часть способов классификации по классам в случае выполнения процесса адаптивного к пикселю смещения;

Фиг. 21 является блок-схемой, показывающей устройство кодирования изображений, раскрытое посредством непатентного противопоставленного документа 1;

Фиг. 22 является пояснительным чертежом, показывающим принцип в основе повышения качества сигнала опорного изображения с использованием фильтра Винера; и

Фиг. 23 является пояснительным чертежом, показывающим пример кодирования индекса каждого наибольшего блока кодирования в процессе адаптивной фильтрации или процессе адаптивного к пикселю смещения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0019] ВАРИАНТ 1 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Фиг. 1 является блок-схемой, показывающей устройство кодирования видео в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения. Ссылаясь на фиг. 1, модуль 1 сегментации на блоки выполняет процесс, при приеме видеосигнала в качестве введенного изображения, сегментации введенного изображения на наибольшие блоки кодирования, которые являются блоками кодирования, имеющими наибольший размер, определенный посредством модуля 2 управления кодированием, а также сегментации каждого из наибольших блоков кодирования на блоки иерархически до тех пор, пока число иерархических слоев не достигнет верхнего предела на число иерархических слоев, причем верхний предел определяется посредством модуля 2 управления кодированием. Более конкретно, модуль 1 сегментации на блоки выполняет процесс сегментации введенного изображения на блоки кодирования согласно сегменту, определенному посредством модуля 2 управления кодированием, и вывода каждого из блоков кодирования. Каждый из блоков кодирования дополнительно сегментируется на один или более прогнозных блоков, каждый из которых представляет собой единицу прогнозирования. Модуль 1 сегментации на блоки составляет модуль сегментации на блоки.

[0020] Модуль 2 управления кодированием выполняет процесс определения наибольшего размера каждого из блоков кодирования, который представляет собой единицу, которая должна быть обработана в момент, когда выполняется процесс прогнозирования, а также определения верхнего предела на число иерархических слоев в момент, когда каждый из блоков кодирования, имеющих наибольший размер, иерархически сегментируется на блоки, чтобы определять размер каждого из блоков кодирования. Модуль 2 управления кодированием также выполняет процесс выбора режима кодирования, который применяется к каждому блоку кодирования, выведенному из модуля 1 сегментации на блоки, из одного или более доступных режимов кодирования (одного или более режимов внутреннего кодирования, в которых отличается размер и т.п. каждого прогнозного блока, который представляет собой единицу для процесса прогнозирования, и одного или более режимов внешнего кодирования, в которых отличается размер и т.п. каждого прогнозного блока). В качестве примера способа выбора режима кодирования, существует способ выбора режима кодирования, который предоставляет наибольшую степень эффективности кодирования для каждого блока кодирования, выведенного из модуля 1 сегментации на блоки, из одного или более доступных режимов кодирования.

[0021] Модуль 2 управления кодированием также выполняет процесс, когда режим кодирования, имеющий наибольшую степень эффективности кодирования, представляет собой режим внутреннего кодирования, определения параметра внутреннего прогнозирования, который используется при выполнении процесса внутреннего прогнозирования для блока кодирования в режиме внутреннего кодирования для каждого прогнозного блока, который представляет собой единицу прогнозирования, показанную посредством вышеуказанного режима внутреннего кодирования, и когда режим кодирования, имеющий наибольшую степень эффективности кодирования, представляет собой режим внешнего кодирования, определения параметра внешнего прогнозирования, который используется при выполнении процесса внешнего прогнозирования для блока кодирования в режиме внешнего кодирования для каждого прогнозного блока, который представляет собой единицу прогнозирования, показанную посредством вышеуказанного режима внешнего кодирования. Модуль 2 управления кодированием дополнительно выполняет процесс определения параметров прогнозирующего разностного кодирования, которые модуль управления кодированием предоставляет для модуля 7 преобразования/квантования и модуля 8 обратного квантования/обратного преобразования. Информация сегментации на блоки ортогонального преобразования, показывающая информацию относительно сегментации на блоки ортогонального преобразования, которые представляют собой единицы для процесса ортогонального преобразования для блока кодирования, и параметр квантования, задающий размер шага квантования во время выполнения квантования для коэффициентов преобразования, включаются в параметры прогнозирующего разностного кодирования. Модуль 2 управления кодированием составляет контроллер кодирования.

[0022] Избирательный переключатель 3 выполняет процесс, когда режим кодирования, определенный посредством модуля 2 управления кодированием, представляет собой режим внутреннего кодирования, вывода блока кодирования, выведенного из модуля 1 сегментации на блоки, в модуль 4 внутреннего прогнозирования, и когда режим кодирования, определенный посредством модуля 2 управления кодированием, представляет собой режим внешнего кодирования, вывода блока кодирования, выведенного из модуля 1 сегментации на блоки, в модуль 5 прогнозирования с компенсацией движения.

[0023] Модуль 4 внутреннего прогнозирования выполняет процесс, когда режим внутреннего кодирования выбирается посредством модуля 2 управления кодированием в качестве режима кодирования, соответствующего блоку кодирования, выведенному из избирательного переключателя 3, выполнения процесса внутреннего прогнозирования (процесса внутрикадрового прогнозирования) для каждого прогнозного блока, который представляет собой единицу для процесса прогнозирования во время выполнения процесса прогнозирования в отношении блока кодирования, посредством использования параметра внутреннего прогнозирования, определенного посредством модуля 2 управления кодированием при обращении к локальному декодированному изображению, сохраненному в запоминающем устройстве 10 для внутреннего прогнозирования, чтобы формировать изображение внутреннего прогнозирования. Внутренний предиктор состоит из модуля 4 внутреннего прогнозирования и запоминающего устройства 10 для внутреннего прогнозирования.

[0024] Модуль 5 прогнозирования с компенсацией движения выполняет процесс, когда режим внешнего кодирования выбирается посредством модуля 2 управления кодированием в качестве режима кодирования, соответствующего блоку кодирования, выведенному из избирательного переключателя 3, сравнения блока кодирования с одним или более кадров локального декодированного изображения, сохраненных в запоминающем устройстве 12 кадров прогнозирования с компенсацией движения для каждого прогнозного блока, который представляет собой единицу для процесса прогнозирования, чтобы выполнять поиск вектора движения, и выполнения процесса внешнего прогнозирования (процесса прогнозирования с компенсацией движения) для каждого прогнозного блока в блоке кодирования посредством использования вектора движения и параметра внешнего прогнозирования, такого как номер кадра, который определяется посредством модуля 2 управления кодированием и к которому обращаются, чтобы формировать изображение внешнего прогнозирования. Предиктор с компенсацией движения состоит из модуля 5 прогнозирования с компенсацией движения и запоминающего устройства 12 кадров прогнозирования с компенсацией движения.

[0025] Модуль 6 вычитания выполняет процесс вычитания изображения внутреннего прогнозирования, сформированного посредством модуля 4 внутреннего прогнозирования, или изображения внешнего прогнозирования, сформированного посредством модуля 5 прогнозирования с компенсацией движения, из блока кодирования, выведенного из модуля 1 сегментации на блоки, и вывода прогнозного разностного сигнала, показывающего разностное изображение, которое представляет собой результат вычитания, в модуль 7 преобразования/квантования. Модуль 7 преобразования/квантования выполняет процесс выполнения процесса ортогонального преобразования (например, DCT (дискретного косинусного преобразования), DST (дискретного синусного преобразования) или процесса ортогонального преобразования, такого как KL-преобразование, в котором основания рассчитываются для конкретной обучающей последовательности заранее) для каждого блока ортогонального преобразования прогнозного разностного сигнала, выведенного из модуля 6 вычитания, посредством обращении к информации сегментации на блоки ортогонального преобразования, включенной в параметры прогнозирующего разностного кодирования, определенные посредством модуля 2 управления кодированием, чтобы вычислять коэффициенты преобразования, а также квантования коэффициентов преобразования каждого блока ортогонального преобразования посредством обращения к параметру квантования, включенному в параметры прогнозирующего разностного кодирования, и затем вывода сжатых данных, которые представляют собой квантованные коэффициенты преобразования, в модуль 8 обратного квантования/обратного преобразования и модуль 13 кодирования с переменной длиной слова. Модуль 7 преобразования/квантования составляет модуль сжатия изображений.

[0026] Модуль 8 обратного квантования/обратного преобразования выполняет процесс обратного квантования сжатых данных относительно каждого блока ортогонального преобразования, выведенного из модуля 7 преобразования/квантования, посредством обращения к параметру квантования и информации сегментации на блоки ортогонального преобразования, включенной в параметры прогнозирующего разностного кодирования, определенные посредством модуля 2 управления кодированием, а также выполнения процесса обратного ортогонального преобразования для коэффициентов преобразования, которые являются обратно квантованными сжатыми данными, чтобы вычислять локальный декодированный прогнозный разностный сигнал, соответствующий прогнозному разностному сигналу, выведенному из модуля 6 вычитания. Модуль 9 суммирования выполняет процесс суммирования локального декодированного прогнозного разностного сигнала, вычисленного посредством модуля 8 обратного квантования/обратного преобразования, и изображения внутреннего прогнозирования, сформированного посредством модуля 4 внутреннего прогнозирования или изображения внешнего прогнозирования, сформированного посредством модуля 5 прогнозирования с компенсацией движения, чтобы вычислять локальное декодированное изображение, соответствующее блоку кодирования, выведенному из модуля 1 сегментации на блоки. Формирователь декодированных изображений состоит из модуля 8 обратного квантования/обратного преобразования и модуля 9 суммирования. Запоминающее устройство 10 для внутреннего прогнозирования является носителем записи для сохранения локального декодированного изображения, вычисленного посредством модуля 9 суммирования.

[0027] Модуль 11 контурного фильтра выполняет процесс выполнения предварительно определенного процесса фильтрации для локального декодированного изображения, вычисленного посредством модуля 9 суммирования, чтобы выводить локальное декодированное изображение, обработанное фильтрацией. Конкретно, модуль контурного фильтра выполняет процесс фильтрации (фильтрации для удаления блочности) для уменьшения искажения, возникающего на границе между блоками ортогонального преобразования, и искажения, возникающего на границе между прогнозными блоками, процесс (процесс адаптивного к пикселю смещения) для адаптивного суммирования смещения в расчете на пиксел, процесс адаптивной фильтрации для адаптивного переключения между линейными фильтрами, такими как фильтры Винера, чтобы выполнять процесс фильтрации, и т.д. Модуль 11 контурного фильтра может иметь такую структуру, чтобы выполнять один из вышеуказанного процесса фильтрации для удаления блочности, вышеуказанного процесса адаптивного к пикселю смещения и вышеуказанного процесса адаптивной фильтрации, или выполнять два или более процессов, как показано на фиг. 10. В общем, тогда как качество изображений повышается с увеличением числа типов используемых процессов фильтрации, нагрузка по обработке увеличивается с увеличением числа типов используемых процессов фильтрации. Более конкретно, поскольку существует компромисс между качеством изображений и нагрузкой по обработке, структура модуля контурного фильтра должна быть определена только согласно нагрузке по обработке, допустимой в устройстве кодирования видео. Модуль 11 контурного фильтра составляет фильтр.

[0028] В процессе адаптивного к пикселю смещения случай невыполнения процесса смещения задается как один способ классификации по классам для каждого наибольшего блока кодирования сначала, и один способ классификации по классам выбирается из множества способов классификации по классам, которые подготавливаются заранее. Затем, посредством использования выбранного способа классификации по классам, каждый пиксел, включенный в блок, классифицируется на один из классов, и смещение, минимизирующее сумму квадратических ошибок значений яркости между изображением, которое должно быть кодировано, и локальным декодированным изображением, вычисляется для каждого из классов. В завершение, выполняется процесс суммирования смещения со значением яркости локального декодированного изображения, за счет этого повышая качество изображений для локального декодированного изображения. Следовательно, в процессе адаптивного к пикселю смещения, индекс, указывающий способ классификации по классам для каждого наибольшего блока кодирования, и смещение, предоставленное для каждого из классов каждого наибольшего блока кодирования, выводятся в модуль 13 кодирования с переменной длиной слова в качестве части параметров фильтра.

[0029] Дополнительно, в процессе адаптивной фильтрации, как показано на фиг. 11, классификация по классам (классификация групп) выполняется, при этом случай невыполнения процесса фильтрации включается для каждого наибольшего блока кодирования (в примере, показанном на фиг. 11, номер класса 0 показывает "без процесса фильтрации"), фильтр для компенсации наложенного искажения рассчитывается для каждой области (локального декодированного изображения), принадлежащей каждому классу (группе), и процесс фильтрации выполняется для локального декодированного изображения посредством использования фильтра. Затем, число вышеуказанных классов (групп) (число фильтров), фильтр для локального декодированного изображения, принадлежащего каждому классу (группе), и номер класса (номер фильтра), который является идентификационной информацией для идентификации класса (группы) каждого наибольшего блока кодирования, выводятся в модуль 13 кодирования с переменной длиной слова в качестве части параметров фильтра. Поскольку необходимо обращаться к видеосигналу посредством использования модуля 11 контурного фильтра при выполнении процесса адаптивного к пикселю смещения и процесса адаптивной фильтрации, устройство кодирования видео, показанное на фиг. 1, модифицируется таким образом, что видеосигнал вводится в модуль 11 контурного фильтра.

[0030] Дополнительно, в качестве способа использования как процесса адаптивного к пикселю смещения, так и процесса адаптивной фильтрации, вместо использования структуры, показанной на фиг. 10, процесс адаптивного к пикселю смещения или процесс адаптивной фильтрации может быть оптимально выбран для каждого наибольшего блока кодирования. В случае если устройство кодирования видео имеет такую структуру, высокоточный процесс фильтрации может быть реализован при уменьшении объема вычислений процесса фильтрации для каждого наибольшего блока кодирования. Тем не менее, в случае если устройство кодирования видео имеет такую структуру, информация выбора, указывающая то, какой из процесса адаптивного к пикселю смещения для каждого наибольшего блока кодирования и процесса адаптивной фильтрации для каждого наибольшего блока кодирования должен быть выполнен, выводится в модуль 13 кодирования с переменной длиной слова в качестве части параметров фильтра.

[0031] Запоминающее устройство 12 кадров прогнозирования с компенсацией движения является носителем записи для сохранения локально