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

[0001] Настоящее изобретение относится к способу кодирования изображений для кодирования изображений или способу декодирования изображений для декодирования изображений.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Подход, раскрытый в непатентной литературе 1, является подходом, связанным со способом кодирования изображений для кодирования изображений (в том числе видео) или способом декодирования изображений для декодирования изображений.

СПИСОК ССЫЛОК

НЕПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА

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

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

[0004] Однако, неэффективный способ кодирования изображений или неэффективный способ декодирования изображений может быть использован в некоторых случаях.

[0005] Неограничивающие примерные варианты осуществления, раскрытые в данном документе, обеспечивают способ кодирования изображений для эффективного кодирования изображения и способ декодирования изображений для эффективного декодирования изображения.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

[0006] Способ кодирования изображений согласно аспекту настоящего изобретения представляет собой способ кодирования изображений для кодирования изображения, способ кодирования изображений включает в себя: кодирование (i) информации коэффициентов, указывающей множество коэффициентов одного или более блоков, включенных в изображение, (ii) первого флага, указывающего, квантовать ли один или более блоков с использованием множества матриц квантования, каждая из которых имеет коэффициенты, соответственно соответствующие упомянутому множеству коэффициентов одного или более блоков, (iii) второго флага, указывающего, включено ли упомянутое множество матриц квантования в набор параметров последовательности, и (iv) третьего флага, указывающего, включено ли упомянутое множество матриц квантования в набор параметров картинки; и квантование упомянутого множества коэффициентов, при этом, когда упомянутый один или более блоков квантуются при квантовании с использованием множества матриц по умолчанию в качестве упомянутого множества матриц квантования, при кодировании кодируются следующие: (i) первый флаг, указывающий, что упомянутый один или более блоков квантуются с использованием упомянутого множества матриц квантования, (ii) второй флаг, указывающий, что упомянутое множество матриц квантования не включено в набор параметров последовательности, и (iii) третий флаг, указывающий, что упомянутое множество матриц квантования не включено в набор параметров картинки.

[0007] Эти общие и специфические аспекты могут быть реализованы с использованием системы, устройства, интегральной схемы, компьютерной программы или невременного считываемого компьютером носителя записи, такого как CD-ROM, или любой комбинации систем, устройств, интегральных схем, компьютерных программ или носителей записи.

БЛАГОПРИЯТНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0008] Способ кодирования изображений и способ декодирования изображений согласно настоящему изобретению позволяют эффективно кодировать и декодировать изображения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0009] Эти и другие задачи, преимущества и признаки изобретения станут очевидны из их нижеследующего описания, рассматриваемого вместе с сопроводительными чертежами, которые иллюстрируют специфический вариант осуществления настоящего изобретения.

[ФИГ. 1] ФИГ. 1 представляет собой схему, показывающую структуру устройства кодирования изображений согласно варианту 1 осуществления.

[ФИГ. 2] ФИГ. 2 представляет собой схему, показывающую поток кодирования от начала до конца согласно варианту 1 осуществления.

[ФИГ. 3] ФИГ. 3 представляет собой схему, показывающую внутреннюю структуру кодера матрицы квантования согласно варианту 1 осуществления.

[ФИГ. 4A] ФИГ. 4А представляет собой схему, показывающую поток кодирования матриц квантования SPS согласно варианту 1 осуществления.

[ФИГ. 4B] ФИГ. 4В представляет собой схему, показывающую поток (следующий за упомянутым потоком) кодирования матриц квантования SPS согласно варианту 1 осуществления.

[ФИГ. 5A] ФИГ. 5А представляет собой схему, показывающую поток кодирования матриц квантования PPS согласно варианту 1 осуществления.

[ФИГ. 5B] ФИГ. 5В представляет собой схему, показывающую поток (следующий за упомянутым потоком) кодирования матриц квантования PPS согласно варианту 1 осуществления.

[ФИГ. 6A] ФИГ. 6А представляет собой схему, показывающую поток кодирования данных матрицы согласно варианту 1 осуществления.

[ФИГ. 6B] ФИГ. 6В представляет собой схему, показывающую поток (следующий за упомянутым потоком) кодирования данных матрицы согласно варианту 1 осуществления.

[ФИГ. 7] ФИГ. 7 представляет собой схему, показывающую поток уникальной операции согласно варианту 1 осуществления.

[ФИГ. 8] ФИГ. 8 представляет собой схему, показывающую структуру устройства декодирования изображений согласно варианту 2 осуществления.

[ФИГ. 9] ФИГ. 9 представляет собой схему, показывающую поток декодирования от начала до конца согласно варианту 2 осуществления.

[ФИГ. 10] ФИГ. 10 представляет собой схему, показывающую внутреннюю структуру декодера матрицы квантования согласно варианту 2 осуществления.

[ФИГ. 11] ФИГ. 11 представляет собой схему, показывающую поток декодирования матриц квантования SPS согласно варианту 2 осуществления.

[ФИГ. 12] ФИГ. 12 представляет собой схему, показывающую поток декодирования матриц квантования PPS согласно варианту 2 осуществления.

[ФИГ. 13] ФИГ. 13 представляет собой схему, показывающую поток декодирования данных матрицы согласно варианту 2 осуществления.

[ФИГ. 14] ФИГ. 14 представляет собой схему, показывающую поток уникальной операции согласно варианту 2 осуществления.

[ФИГ. 15] ФИГ. 15 показывает полную конфигурацию системы обеспечения контента для реализации служб распространения контента.

[ФИГ. 16] ФИГ. 16 показывает полную конфигурацию цифровой системы вещания.

[ФИГ. 17] ФИГ. 17 показывает блок-схему, иллюстрирующую пример конфигурации телевизора.

[ФИГ. 18] ФИГ. 18 показывает блок-схему, иллюстрирующую пример конфигурации узла записи/воспроизведения информации, который считывает и записывает информацию на и с носителя записи, который является оптическим диском.

[ФИГ. 19] ФИГ. 19 показывает пример конфигурации носителя записи, который является оптическим диском.

[ФИГ. 20A] ФИГ. 20А показывает пример сотового телефона.

[ФИГ. 20B] ФИГ. 20В представляет собой блок-схему, показывающую пример конфигурации сотового телефона.

[ФИГ. 21] ФИГ. 21 иллюстрирует структуру мультиплексированных данных.

[ФИГ. 22] ФИГ. 22 схематично показывает, как каждый поток мультиплексируется в мультиплексированных данных.

[ФИГ. 23] ФИГ. 23 показывает, как видеопоток сохраняется в потоке пакетов PES более подробно.

[ФИГ. 24] ФИГ. 24 показывает структуру пакетов TS и исходных пакетов в мультиплексированных данных.

[ФИГ. 25] ФИГ. 25 показывает структуру данных PMT.

[ФИГ. 26] ФИГ. 26 показывает внутреннюю структуру информации мультиплексированных данных.

[ФИГ. 27] ФИГ. 27 показывает внутреннюю структуру информации атрибутов потока.

[ФИГ. 28] ФИГ. 28 показывает этапы для идентификации видеоданных.

[ФИГ. 29] ФИГ. 29 показывает пример конфигурации интегральной схемы для реализации способа кодирования движущихся картинок и способа декодирования движущихся картинок согласно каждому из вариантов осуществления.

[ФИГ. 30] ФИГ. 30 показывает конфигурацию для переключения между частотами возбуждения.

[ФИГ. 31] ФИГ. 31 показывает этапы для идентификации видеоданных и переключения между частотами возбуждения.

[ФИГ. 32] ФИГ. 32 показывает пример справочной таблицы, в которой стандарты видеоданных ассоциированы с частотами возбуждения.

[ФИГ. 33A] ФИГ. 33А представляет собой схему, показывающую пример конфигурации для совместного использования модуля узла обработки сигналов.

[ФИГ. 33B] ФИГ. 33В представляет собой схему, показывающую другой пример конфигурации для совместного использования модуля узла обработки сигналов.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0010] (ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ, ФОРМИРУЮЩИЕ ОСНОВУ НАСТОЯЩЕГО РАСКРЫТИЯ)

Авторы изобретения обнаружили проблемы устройства кодирования изображений, которое кодирует изображения, и устройства декодирования изображений, которое декодирует изображения, описанные в разделе «Уровень техники». Эти проблемы подробно описаны ниже по тексту.

[0011] В последние годы значительное техническое продвижение в цифровых видеоустройствах увеличило случаи кодирования со сжатием видеосигналов (множества картинок, упорядоченных в порядке во времени), вводимых с видеокамер или телевизионных тюнеров, и записи их на носители записи, такие как DVD, жесткие диски или подобное.

[0012] Кодирование видеосигнала включает в себя этап предсказания изображения, этап вычисления разности между изображением предсказания и целевым изображением кодирования, этап преобразования разностного изображения в коэффициенты частоты, этап квантования коэффициентов частоты, и этап кодирования с переменной длиной слова квантованных коэффициентов, информации о предсказании и подобного.

[0013] Квантование может вовлекать использование матриц квантования. Здесь, увеличенная эффективность кодирования получается посредством выполнения грубого квантования над коэффициентами высокой частоты, которые не являются визуально заметными, если уменьшается качество изображения, и выполнения точного квантования над коэффициентами низкой частоты, которые являются визуально заметными, если уменьшается качество изображения. В дополнение, квантование дополнительно вовлекает использование нескольких видов матриц квантования для (i) размеров преобразования частоты 4×4, 8×8 или подобного, (ii) режимов предсказания, таких как режимы внутрикадрового предсказания и режимы межкадрового предсказания, и (iii) составляющих пикселя, таких как составляющие яркости и составляющие цветности. Следует отметить, что квантование означает преобразование в цифровую форму значений, дискретизированных с предопределенными интервалами, в ассоциации с предопределенными уровнями. В этой области техники выражения, такие как усечение, округление и масштабирование могут быть использованы для обозначения квантования.

[0014] Примеры способов, использующих матрицы квантования, включают в себя способ, использующий матрицы квантования, непосредственно установленные посредством устройства кодирования изображений и способ, использующий матрицы квантования по умолчанию (матрицы по умолчанию). Устройство кодирования изображений способно устанавливать матрицы квантования, подходящие для особенностей изображения, посредством их непосредственной установки. Однако, в этом случае устройство кодирования изображений имеет недостаток неизбежного увеличения объема кодов, требуемых для кодирования матриц квантования.

[0015] С другой стороны, имеется способ для квантования высокочастотных составляющих и низкочастотных составляющих аналогичным образом без использования таких матриц квантования. Следует отметить, что этот способ идентичен способу, использующему матрицы квантования (плоские матрицы), в которых все составляющие имеют одно и то же значение.

[0016] В стандарте кодирования видео, называемом H.264/AVC или MPEG-4 AVC (см. непатентную литературу 1), матрицы квантования точно определяются с использованием набора параметров последовательности (SPS) или набора параметров картинки (PPS). SPS включает в себя параметр, который используется для последовательности, и PPS включает в себя параметр, который используется для картинки. SPS и PPS могут просто упоминаться как наборы параметров.

[0017] Матрицы квантования устанавливаются с использованием MatrixPresentFlag и ListPresentFlag в каждом из SPS и PPS. Когда MatrixPresentFlag в SPS указывает 0, никакая матрица квантования не используется, и высокочастотные составляющие и низкочастотные составляющие квантуются аналогичным образом. С другой стороны, когда MatrixPresentFlag в SPS указывает 1, матрицы квантования для целевой последовательности устанавливаются с использованием ListPresentFlag.

[0018] Матрицы квантования подготавливаются согласно размерам преобразования частоты, режимам предсказания и составляющим пикселя. Каждой из матриц квантования назначается ListPresentFlag, указывающий, использовать ли матрицы квантования по умолчанию. Когда матрицы квантования по умолчанию не используются, матрицы квантования, которые должны быть использованы, кодируются с использованием другого синтаксиса.

[0019] В дополнение, когда MatrixPresentFlag PPS указывает 0, используется информация матриц квантования, которые были установлены с использованием SPS. Когда MatrixPresentFlag PPS указывает 1, матрицы квантования для целевой картинки устанавливаются с использованием ListPresentFlag. ListPresentFlag каждой PPS указывает, использовать ли матрицы квантования по умолчанию, таким же образом как ListPresentFlag соответствующего SPS.

[0020] Здесь, например, когда используются только матрицы квантования по умолчанию, MatrixPresentFlag по меньшей мере одного из SPS и PPS устанавливается в 1. В дополнение, ListPresentFlag, соответствующий матрицам квантования, устанавливается в 0 и кодируется. Другими словами, некоторый объем кодов требуется для кодирования флагов даже, когда объем кодов, требуемых для кодирования матриц квантования, сокращается с использованием матриц квантования по умолчанию. Соответственно, сложно увеличивать эффективность кодирования.

[0021] Ввиду этого, способ кодирования изображений согласно аспекту настоящего изобретения представляет собой способ кодирования изображений для кодирования изображения, способ кодирования изображений включает в себя: кодирование (i) информации коэффициентов, указывающей множество коэффициентов одного или более блоков, включенных в изображение, (ii) первого флага, указывающего, квантовать ли упомянутый один или более блоков с использованием множества матриц квантования, каждая из которых имеет коэффициенты, соответственно соответствующие упомянутому множеству коэффициентов упомянутого одного или более блоков, (iii) второго флага, указывающего, включено ли упомянутое множество матриц квантования в набор параметров последовательности, и (iv) третьего флага, указывающего, включено ли упомянутое множество матриц квантования в набор параметров картинки; и квантование упомянутого множества коэффициентов, при этом, когда упомянутый один или более блоков квантуются при квантовании с использованием множества матриц по умолчанию в качестве упомянутого множества матриц квантования, при кодировании кодируются следующие: (i) первый флаг, указывающий, что упомянутый один или более блоков квантуются с использованием упомянутого множества матриц квантования, (ii) второй флаг, указывающий, что упомянутое множество матриц квантования не включено в набор параметров последовательности, и (iii) третий флаг, указывающий, что упомянутое множество матриц квантования не включено в набор параметров картинки.

[0022] Таким образом, эти три флага управляют использованием или неиспользованием упомянутого множества матриц по умолчанию. Соответственно, можно увеличивать эффективность кодирования. В дополнение, использование матриц по умолчанию демонстрируется тем фактом, что набор параметров последовательности и набор параметров картинки не включают в себя любую матрицу квантования. Соответственно, увеличивается устойчивость к ошибкам.

[0023] Например, когда упомянутый один или более блоков могут быть квантованы при квантовании с использованием множества плоских матриц, каждая из которых имеет одинаковые коэффициенты, вместо упомянутого множества матриц квантования, первый флаг, указывающий, что упомянутое множество матриц квантования не квантуется, кодируется при кодировании.

[0024] Таким образом, можно использовать, для процессов квантования, плоские матрицы, каждая из которых имеет одинаковые коэффициенты.

[0025] В дополнение, например, когда упомянутый один или более блоков квантуются при квантовании с использованием упомянутого множества матриц квантования, при кодировании: следующие могут быть кодированы: (i) первый флаг, указывающий, что упомянутый один или более блоков квантуются с использованием множества матриц квантования, и (ii) второй флаг, указывающий, что упомянутое множество матриц квантования включено в набор параметров последовательности или третий флаг, указывающий, что упомянутое множество матриц квантования включено в набор параметров картинки; упомянутое множество матриц квантования может быть включено в набор параметров последовательности, когда кодируется второй флаг, указывающий, что упомянутое множество матриц квантования включено в набор параметров последовательности; и упомянутое множество матриц квантования может быть включено в набор параметров картинки, когда кодируется третий флаг, указывающий, что упомянутое множество матриц квантования включено в набор параметров картинки.

[0026] Таким образом, устройство кодирования изображений и устройство декодирования изображений могут использовать одинаковые матрицы квантования, когда не используются матрицы по умолчанию.

[0027] В дополнение, например, при кодировании: когда упомянутое множество матриц квантования, включенное в набор параметров, который является одним из набора параметров последовательности и набора параметров картинки, включает в себя первую матрицу квантования и вторую матрицу квантования, и упомянутая первая матрица квантования равна упомянутой второй матрице квантования, идентификатор, указывающий упомянутую вторую матрицу квантования может быть включен в набор параметров в качестве идентификатора матрицы копии, указывающего матрицу, копия которой используется в качестве упомянутой первой матрицы квантования; и когда упомянутое множество матриц квантования, включенное в набор параметров, включает в себя упомянутую первую матрицу квантования, и упомянутая первая матрица квантования равна одной из матриц по умолчанию, идентификатор, указывающий матрицу по умолчанию, может быть включен в качестве идентификатора матрицы копии в набор параметров.

[0028] Таким образом, можно использовать матрицы по умолчанию адаптивно при использовании упомянутого множества матриц квантования, включенного в наборы параметров. В дополнение, можно увеличивать эффективность кодирования.

[0029] В дополнение, например, способ кодирования изображений может включать в себя: установку множества матриц квантования последовательности для последовательности, включающей в себя картинку; и установку множества матриц квантования картинки для картинки, при этом при кодировании: может быть кодирован упомянутый первый флаг, который указывает, что упомянутый один или более блоков квантуются с использованием упомянутого множества матриц квантования, когда упомянутый один или более блоков картинки квантуются с использованием, в качестве упомянутого множества матриц квантования, упомянутого множества матриц квантования картинки, которое было установлено для картинки; может быть кодирован упомянутый второй флаг, который указывает, что упомянутое множество матриц квантования не включено в набор параметров последовательности, когда упомянутое множество матриц по умолчанию было установлено для последовательности в качестве упомянутого множества матриц квантования последовательности; и может быть кодирован упомянутый третий флаг, который указывает, что упомянутое множество матриц квантования не включено в набор параметров картинки, когда упомянутое множество матриц квантования последовательности, которое было установлено для последовательности, устанавливается для картинки в качестве упомянутого множества матриц квантования картинки.

[0030] Таким образом, можно использовать матрицы по умолчанию в качестве матриц квантования последовательности, и использовать матрицы квантования последовательности в качестве матриц квантования картинки.

[0031] В дополнение, например, когда блок, не подверженный преобразованию, квантуется с использованием плоской матрицы, имеющей одинаковые коэффициенты, и блок, подверженный преобразованию, квантуется с использованием одной из матриц по умолчанию, следующие могут быть кодированы при кодировании: (i) упомянутый первый флаг, указывающий, что упомянутый один или более блоков квантуются с использованием упомянутого множества матриц квантования; (ii) упомянутый второй флаг, указывающий, что упомянутое множество матриц квантования не включено в набор параметров последовательности; и (iii) упомянутый третий флаг, указывающий, что упомянутое множество матриц квантования не включено в набор параметров картинки.

[0032] Таким образом, плоские матрицы используются вместо матриц по умолчанию для блока, не подверженного преобразованию, даже при использовании матриц по умолчанию. Соответственно, процессы квантования выполняются надлежащим образом.

[0033] Кроме того, способ декодирования изображений согласно аспекту настоящего изобретения представляет собой способ декодирования изображений для декодирования кодированного битового потока для декодирования изображения, причем способ декодирования изображений может включать в себя: декодирование, из кодированного битового потока, (i) информации коэффициентов, указывающей множество коэффициентов одного или более блоков, включенных в изображение, (ii) первого флага, указывающего, осуществлять ли обратное квантование упомянутого одного или более блоков с использованием множества матриц квантования, каждая из которых имеет коэффициенты, соответственно соответствующие упомянутому множеству коэффициентов упомянутого одного или более блоков, (iii) второго флага, указывающего, включено ли упомянутое множество матриц квантования в набор параметров последовательности, и (iv) третьего флага, указывающего, включено ли упомянутое множество матриц квантования в набор параметров картинки; и обратное квантование информации коэффициентов, при этом, когда следующие могут быть декодированы: (i) первый флаг, указывающий, что упомянутый один или более блоков обратно квантуются с использованием упомянутого множества матриц квантования, (ii) второй флаг, указывающий, что упомянутое множество матриц квантования не включено в набор параметров последовательности, и (iii) третий флаг, указывающий, что упомянутое множество матриц квантования не включено в набор параметров картинки, информация коэффициентов может быть обратно квантована при обратном квантовании с использованием упомянутого множества матриц по умолчанию в качестве упомянутого множества матриц квантования.

[0034] Таким образом, эти три флага управляют использованием или неиспользованием упомянутого множества матриц по умолчанию. Соответственно, можно увеличивать эффективность кодирования. В дополнение, использование матриц по умолчанию демонстрируется тем фактом, что набор параметров последовательности и набор параметров картинки не включают в себя любую матрицу квантования. Соответственно, увеличивается устойчивость к ошибкам.

[0035] В дополнение, например, когда декодируется упомянутый первый флаг, который указывает, что обратное квантование упомянутого одного или более блоков не осуществляется с использованием упомянутого множества матриц квантования, информация коэффициентов может быть обратно квантована при обратном квантовании с использованием упомянутого множества плоских матриц, каждая из которых имеет одинаковые коэффициенты, вместо упомянутого множества матриц квантования.

[0036] Таким образом, можно использовать, для процессов обратного квантования, плоские матрицы, каждая из которых имеет одинаковые коэффициенты.

[0037] В дополнение, например, при обратном квантовании: информация коэффициентов может быть обратно квантована с использованием упомянутого множества матриц квантования, включенного в набор параметров последовательности, когда декодируются следующие: упомянутый первый флаг, указывающий, что упомянутый один или более блоков обратно квантуются с использованием упомянутого множества матриц квантования и упомянутый второй флаг, указывающий, что упомянутое множество матриц квантования включено в набор параметров последовательности; и информация коэффициентов может быть обратно квантована с использованием упомянутого множества матриц квантования, включенного в набор параметров картинки, когда декодируются следующие: упомянутый первый флаг, указывающий, что упомянутый один или более блоков обратно квантуются с использованием упомянутого множества матриц квантования и упомянутый третий флаг, указывающий, что упомянутое множество матриц квантования включено в набор параметров картинки.

[0038] Таким образом, устройство кодирования изображений и устройство декодирования изображений могут использовать одинаковые матрицы квантования, когда не используются матрицы по умолчанию.

[0039] В дополнение, например, когда набор параметров, который является одним из набора параметров последовательности и набора параметров картинки, включает в себя упомянутое множество матриц квантования, включающее в себя первую матрицу квантования и вторую матрицу квантования, и набор параметров включает в себя идентификатор, указывающий упомянутую вторую матрицу квантования, в качестве идентификатора матрицы копии, указывающего матрицу, копия которой используется в качестве упомянутой первой матрицы квантования, информация коэффициентов может быть обратно квантована при обратном квантовании с использованием упомянутого множества матриц квантования, включающего в себя упомянутую первую матрицу квантования, в качестве которой используется копия упомянутой второй матрицы квантования; и когда набор параметров включает в себя упомянутое множество матриц квантования, включающее в себя упомянутую первую матрицу квантования, и набор параметров включает в себя идентификатор, указывающий одну из матриц по умолчанию, в качестве идентификатора матрицы копии, информация коэффициентов может быть обратно квантована при обратном квантовании с использованием упомянутого множества матриц квантования, включающего в себя упомянутую первую матрицу квантования, в качестве которой используется копия матрицы по умолчанию.

[0040] Таким образом, можно использовать матрицы по умолчанию адаптивно при использовании упомянутого множества матриц квантования, включенного в наборы параметров. В дополнение, можно увеличивать эффективность кодирования.

[0041] В дополнение, например, способ декодирования изображений может дополнительно включать в себя: установку множества матриц квантования последовательности для последовательности, включающей в себя картинку; и установку множества матриц квантования картинки для картинки, при этом информация коэффициентов картинки может быть обратно квантована при обратном квантовании с использованием, в качестве упомянутого множества матриц квантования, упомянутого множества матриц квантования картинки, которое было установлено для картинки, когда декодируется упомянутый первый флаг, который указывает, что упомянутый один или более блоков обратно квантуются с использованием упомянутого множества матриц квантования, и при установке: упомянутое множество матриц по умолчанию для последовательности может быть установлено в качестве упомянутого множества матриц квантования последовательности, когда декодируется упомянутый второй флаг, который указывает, что упомянутое множество матриц квантования не включено в набор параметров последовательности; и упомянутое множество матриц квантования последовательности, которое было установлено для последовательности, может быть установлено для картинки в качестве упомянутого множества матриц квантования картинки, когда декодируется упомянутый третий флаг, который указывает, что упомянутое множество матриц квантования не включено в набор параметров картинки.

[0042] Таким образом, можно использовать матрицы по умолчанию в качестве матриц квантования последовательности, и использовать матрицы квантования последовательности в качестве матриц квантования картинки.

[0043] В дополнение, например, когда декодируются следующие: (i) упомянутый первый флаг, указывающий, что упомянутый один или более блоков обратно квантуются с использованием упомянутого множества матриц квантования; (ii) упомянутый второй флаг, указывающий, что упомянутое множество матриц квантования не включено в набор параметров последовательности; и (iii) упомянутый третий флаг, указывающий, что упомянутое множество матриц квантования не включено в набор параметров картинки, информация коэффициентов блока, не подверженного преобразованию, может быть обратно квантована при обратном квантовании с использованием плоской матрицы, имеющей одинаковые коэффициенты, и информация коэффициентов блока, подверженного преобразованию, может быть обратно квантована при обратном квантовании с использованием одной из матриц по умолчанию.

[0044] Таким образом, плоские матрицы используются вместо матриц по умолчанию для блока, не подверженного преобразованию, даже при использовании матриц по умолчанию. Соответственно, процессы квантования выполняются надлежащим образом.

[0045] Кроме того, эти общие и специфические аспекты могут быть реализованы с использованием системы, устройства, интегральной схемы, компьютерной программы или невременного считываемого компьютером носителя записи, такого как CD-ROM, или любой комбинации систем, устройств, интегральных схем, компьютерных программ или носителей записи.

[0046] В дальнейшем в этом документе, некоторые примерные варианты осуществления подробно описываются со ссылкой на чертежи. Каждый из примерных вариантов осуществления, описанных ниже по тексту, показывает общий или специфический пример. Числовые значения, формы, материалы, структурные элементы, компоновка и соединение структурных элементов, этапы, порядок обработки этапов и так далее, показанное в следующих примерных вариантах осуществления, являются всего лишь примерами и поэтому не ограничивают объем формулы изобретения. Поэтому, среди структурных элементов в следующих примерных вариантах осуществления, структурные элементы, не изложенные в любом из независимых пунктов формулы изобретения, определяющих наиболее обобщенное понятие, описываются как произвольные структурные элементы.

[0047] Следует отметить, что "кодирование" (coding) используется для того, чтобы означать "кодирование" (encoding) в описаниях ниже по тексту.

[0048] [ВАРИАНТ 1 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ]

[Общая структура] ФИГ. 1 показывает структуру устройства кодирования изображений в этом варианте осуществления. Как показано на ФИГ. 1, устройство кодирования изображений в этом варианте осуществления включает в себя узел 101 установки матрицы квантования, кодер 102 матрицы квантования, узел 103 сегментирования на блоки, вычитатель 104, узел 105 преобразования, узел 106 квантования, кодер 107 коэффициентов, сумматор 108, узел 109 обратного преобразования, узел 110 обратного квантования, узел 111 предсказания и память 112 кадров.

[0049] [ОПЕРАЦИИ (ОТ НАЧАЛА ДО КОНЦА)]

Далее поток кодирования от начала до конца описывается со ссылкой на ФИГ. 2. Сначала, узел 101 установки матрицы квантования устанавливает матрицы квантования SPS (матрицы квантования последовательности), которые являются матрицами квантования, которые должны быть использованы для целевой последовательности (S101).

[0050] Матрицы квантования SPS устанавливаются, например, согласно вводам извне, особенностям изображения или флагам разрешения пропуска преобразования (TransformSkipEnableFlag). TransformSkipEnableFlag указывает флаг, указывающий, позволить ли пропуск процесса для преобразования данных изображения в частотные составляющие. Пропуск процесса преобразования может увеличивать эффективность кодирования. TransformSkipEnableFlag показывает, что пропуск процесса преобразования запрещен, когда флаг указывает 0, и, что пропуск процесса преобразования позволен, когда флаг указывает 1.

[0051] Далее, кодер 102 матрицы квантования кодирует матрицы квантования SPS (S102). Подробности описываются ниже по тексту. Следует отметить, что последующие процессы (с S103 по S115) для картинки выполняются для каждой из картинок в последовательности. Соответственно, последующие процессы повторяются многократно в соответствии с числом картинок в последовательности.

[0052] Далее, узел 101 установки матрицы квантования устанавливает матрицы квантования PPS, которые являются матрицами квантования, которые должны быть использованы для целевой картинки (S103). Матрицы квантования PPS устанавливаются, например, согласно вводам извне, особенностям изображения, флагам разрешения пропуска преобразования. Далее, кодер 102 матрицы квантования кодирует матрицы квантования PPS (S104). Подробности описываются ниже по тексту.

[0053] Далее, узел 103 сегментирования на блоки сегментирует входную картинку на блоки (единицы кодирования), и последовательно выводит блоки на вычитатель 104 и узел 111 предсказания (S105). Блоки имеют переменные размеры. Узел 103 сегментирования на блоки сегментирует изображение с использованием особенностей изображения. Минимальным размером блока является 8×8 в горизонтальном и вертикальном направлениях, и максимальным размером блока является 64×64 в горизонтальном и вертикальном направлениях.

[0054] Следует отметить, что последующие процессы (с S106 по S114) для блока выполняются для каждого из блоков в картинке. Соответственно, последующие процессы повторяются многократно в соответствии с числом блоков в картинке.

[0055] Далее, узел 111 предсказания генерирует блок предсказания из блока и декодированного изображения, сохраненного в памяти 112 кадров (S106). Вычитатель 104 генерирует разностный блок из входного изображения и блока предсказания (S107).

[0056] Далее, узел 105 преобразования преобразует разностный блок в коэффициенты частоты (S108). В это время, вводится флаг разрешения пропуска преобразования. Когда флаг разрешения пропуска преобразования указывает 1 (что указывает, что пропуск процесса преобразования позволен), узел 105 преобразования переключается между исполнением или неисполнением процесса преобразования согласно особенностям (размеру и так далее) разностного блока. При неисполнении любого процесса преобразования, узел 105 преобразования выводит разностный блок как есть узлу 106 квантования. При исполнении процесса преобразования, узел 105 преобразования выполняет процесс преобразования частоты над разностным блоком и выводит результирующие коэффициенты частоты узлу 106 квантования.

[0057] С другой стороны, когда флаг разрешения пропуска преобразования указывает 0 (что указывает, что пропуск процесса преобразования запрещен), узел 105 преобразования выполняет процесс преобразования частоты над разностным блоком вне зависимости от какой-либо особенности разностного блока, и выводит результирующие коэффициенты частоты узлу 106 квантования.

[0058] Следует отметить, что процесс преобразования пропускается только, когда размер преобразования составляет 4×4. Когда размер преобразования не составляет 4×4, процесс преобразования выполняется вне зависимости от какого-либо флага разрешения пропуска преобразования. Размер преобразования является переменным размером 4×4 или более и может быть меньше, чем размер блока (единицы кодирования).

[0059] Далее, узел 106 квантования квантует выходные данные из узла 105 преобразования (S109). В это время, выходные данные квантуются с использованием матриц квантования PPS, которые были установлены на этапе S103. Выходные данные из узла 105 преобразования могут представлять собой разностный блок, как есть, или коэффициенты частоты, зависящие от флага разрешения пропуска преобразования и особенностей разностного блока. Далее, кодер 107 коэффициентов кодирует квантованные коэффициенты (S110). Кодирование, используемое в данном документе, является кодированием с переменной длиной слова, таким как арифметическое кодирование.

[0060] Далее узел 110 обратного квантования обратно квантует квантованные коэффициенты для восстановления коэффициентов частоты или разностного блока (S111). В это время узел 110 обратного квантования обратно квантует квантованные