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

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

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

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

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Например, в соответствии со способом кодирования видео по международным стандартам, к примеру, MPEG (стандарт экспертной группы по киноизображению) или "ITU-T H.26x", введенный видеокадр разделяется на прямоугольные блоки (целевые блоки кодирования), процесс предсказания (прогнозирования) с использованием уже кодированного сигнала изображения выполняется для каждого целевого блока кодирования для того, чтобы формировать изображение предсказания, и процесс ортогонального преобразования и квантования выполняется для сигнала ошибки предсказания, который является разностью между целевым блоком кодирования и изображением предсказания в единицах блоков, так что сжатие информации выполняется для введенного видеокадра.

[0003] Например, в случае AVC/H.264 (ISO/IEC 14496-10|ITU-T H.264), который является способом по международным стандартам, выполняется процесс интра-предсказания из уже кодированных смежных пикселей или процесс предсказания с компенсацией движения между смежными кадрами (например, см. непатентную ссылку 1). В случае MPEG-4 AVC/H.264, один режим предсказания может быть выбран из множества режимов предсказания для каждого блока в режиме интра-предсказания яркости. Фиг.10 является пояснительным чертежом, показывающим режимы интра-предсказания в случае размера пиксельного блока 4×4 для яркости. На фиг.10, каждый белый круг показывает пиксель в блоке кодирования, а каждый черный круг показывает пиксель, который используется для предсказания, и который существует в уже кодированном смежном блоке.

[0004] В примере, показанном на фиг.10, девять режимов 0-8 подготавливаются в качестве режимов интра-предсказания, и режим 2 является режимом, в котором предсказание по среднему выполняется таким образом, что каждый пиксель в целевом блоке кодирования предсказывается посредством использования среднего смежных пикселей, существующих в верхних и левых блоках. Режимы, отличные от режима 2, являются режимами интра-предсказания, в каждом из которых выполняется направленное предсказание. Режим 0 является режимом, в котором вертикальное предсказание выполняется таким образом, что смежные пиксели в верхнем блоке многократно реплицируются, чтобы создавать несколько строк пикселей вдоль вертикального направления с тем, чтобы формировать изображение предсказания. Например, режим 0 выбирается, когда целевой блок кодирования представляет собой шаблон с чередованием по вертикали. Режим 1 является режимом, в котором горизонтальное предсказание выполняется таким образом, что смежные пиксели в левом блоке многократно реплицируются, чтобы создавать несколько столбцов пикселей вдоль горизонтального направления с тем, чтобы формировать изображение предсказания. Например, режим 1 выбирается, когда целевой блок кодирования представляет собой шаблон с чередованием по горизонтали. В каждом из режимов 3-8 интерполяционные пиксели, идущие в предварительно определенном направлении (т.е. в направлении, показанном посредством стрелок), формируются посредством использования смежных пикселей в верхнем блоке или левом блоке, чтобы формировать изображение предсказания.

[0005] В этом случае, размер блока для яркости, к которому применяется интра-предсказание (внутреннее предсказание), может быть выбран из 4×4 пикселей, 8×8 пикселей и 16×16 пикселей. В случае 8×8 пикселей задаются девять режимов интра-предсказания, как и в случае 4×4 пикселей. В отличие от этого, в случае 16×16 пикселей задаются четыре режима интра-предсказания, которые называются предсказаниями на плоскости, в дополнение к режимам интра-предсказания, ассоциированным с предсказанием по среднему, вертикальным предсказанием и горизонтальным предсказанием. Каждое интра-предсказание, ассоциированное с предсказанием на плоскости, является режимом, в котором пиксели, созданные посредством выполнения интерполяции в диагональном направлении для смежных пикселей в верхнем блоке и смежных пикселей в левом блоке, предоставляются в качестве предсказанных значений.

[0006] В режиме направленного предсказания в случае размера блока 4×4 пикселей или 8×8 пикселей, поскольку предсказанные значения формируются вдоль направления, предварительно определенного согласно режиму, например, направления в 45 градусов, повышается эффективность предсказания, и может быть уменьшен объем кода, когда направление границы (края) объекта в блоке совпадает с направлением, показанным посредством режима предсказания. Тем не менее, небольшое смещение может возникать между направлением края и направлением, показанным посредством режима предсказания, и даже если направление края в целевом блоке кодирования не совпадает с направлением, показанным посредством режима предсказания, большая ошибка предсказания может возникать локально по той простой причине, что край немного искажен (повернут, изогнут и т.п.). Как результат, эффективность предсказания может серьезно падать. Чтобы предотвращать такое снижение эффективности предсказания, при выполнении направленного предсказания 8×8 пикселей сглаженное изображение предсказания формируется посредством задания кодированных смежных пикселей, которые фильтруются посредством сглаживающего фильтра, в качестве опорных изображений, которые используются во время формирования изображения предсказания, тем самым уменьшая все небольшие смещения в направлении предсказания и ошибки предсказания, которые возникают, когда небольшое искажение возникает на краю.

Документы предшествующего уровня техники

Непатентные ссылки

[0007] Непатентная ссылка 1. Стандарты MPEG-4 AVC (ISO/IEC 14496-10)/H.ITU-T 264

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачи, которые должны быть решены изобретением

[0008] Поскольку традиционное устройство кодирования изображений имеет такую структуру, как указано выше, выполнение процесса фильтрации для того, чтобы формировать сглаженное изображение предсказания, может уменьшать появление ошибок предсказания, даже если небольшое смещение возникает в направлении предсказания, или небольшое искажение возникает на краю. Тем не менее, согласно технологии, раскрытой в непатентной ссылке 1, процесс фильтрации не выполняется для блоков, отличных от блоков 8×8 пикселей, и предоставляется только один возможный фильтр, используемый для блоков 8×8 пикселей. Проблема состоит в том, что также в блоке, имеющем размер, отличный от 8×8 пикселей, большая ошибка предсказания фактически возникает локально вследствие небольшого несовпадения на краю, даже когда изображение предсказания имеет шаблон, аналогичный шаблону изображения, которое должно быть кодировано, и, следовательно, возникает большое снижение эффективности предсказания. Дополнительная проблема состоит в том, что когда параметр квантования, который используется при квантовании сигнала ошибки предсказания, позиции каждого пикселя и т.п., отличается между имеющими идентичный размер блоками, фильтр, подходящий для уменьшения локальных ошибок предсказания, отличается между блоками, но подготавливается только один возможный фильтр, и, следовательно, ошибки предсказания не могут быть уменьшены в достаточной степени.

[0009] Настоящее изобретение осуществлено, чтобы разрешать вышеуказанные проблемы, и, следовательно, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставлять устройство кодирования движущихся изображений, устройство декодирования движущихся изображений, способ кодирования движущихся изображений и способ декодирования движущихся изображений, допускающие уменьшение ошибок предсказания, которые возникают локально, тем самым позволяя повышать качество изображений.

Средство для решения задач

[0010] В соответствии с настоящим изобретением, предоставляется устройство декодирования движущихся изображений, включающее в себя модуль интра-предсказания для, когда режим кодирования, ассоциированный с блоком кодирования, является режимом интра-кодирования (внутреннего кодирования), выполнения процесса внутрикадрового предсказания для каждого блока, который является единицей для процесса предсказания блока кодирования, в котором модуль интра-предсказания формирует промежуточное предсказанное значение из опорных выборок согласно параметру интра-предсказания, задает значение, которое получается посредством фильтрации промежуточного предсказанного значения, в качестве конечного предсказанного значения только в конкретных позициях в блоке, и задает промежуточное предсказанное значение в качестве конечного предсказанного значения в любых других позициях в блоке.

Преимущества изобретения

[0011] Поскольку устройство декодирования движущихся изображений в соответствии с настоящим изобретением имеет такую структуру, что устройство декодирования движущихся изображений включает в себя модуль интра-предсказания для, когда режим кодирования, ассоциированный с блоком кодирования, является режимом интра-кодирования, выполнения процесса внутрикадрового предсказания для каждого блока, который является единицей для процесса предсказания блока кодирования, и модуль интра-предсказания формирует промежуточное предсказанное значение из опорных выборок согласно параметру интра-предсказания, задает значение, которое получается посредством фильтрации промежуточного предсказанного значения, в качестве конечного предсказанного значения только в конкретных позициях в блоке и задает промежуточное предсказанное значение в качестве конечного предсказанного значения в любых других позициях в блоке, предоставляется преимущество возможности уменьшать ошибки предсказания, которые возникают локально, тем самым предоставляя возможность даже устройству декодирования движущихся изображений формировать изображение интра-предсказания, идентичное изображению интра-предсказания, сформированному посредством устройства кодирования движущихся изображений, имеющего высокую степень качества изображений.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0012] Фиг.1 является блок-схемой, показывающей устройство кодирования движущихся изображений в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2 является блок-схемой, показывающей устройство декодирования движущихся изображений в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения;

Фиг.3 является блок-схемой последовательности операций способа, показывающей обработку, выполняемую посредством устройства кодирования движущихся изображений в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения;

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

Фиг.5 является пояснительным чертежом, показывающим состояние, в котором каждый блок кодирования, имеющий максимальный размер, иерархически разделяется на множество блоков кодирования;

Фиг.6(a) является пояснительным чертежом, показывающим распределение фрагментов, на которые разделяется блок, который должен быть кодирован, и фиг.6(b) является пояснительным чертежом, показывающим состояние, в котором режим m(Bⁿ) кодирования назначается каждому из фрагментов после того, как разделение на иерархические уровни выполняется посредством использования графа в виде дерева квадрантов;

Фиг.7 является пояснительным чертежом, показывающим пример параметров интра-предсказания (режима интра-предсказания), которые могут быть выбраны для каждого фрагмента P_iⁿ в блоке Bⁿ кодирования;

Фиг.8 является пояснительным чертежом, показывающим пример пикселей, которые используются при формировании предсказанного значения каждого пикселя в фрагменте P_iⁿ в случае l_iⁿ=m_iⁿ=4;

Фиг.9 является пояснительным чертежом, показывающим пример компоновки опорных пикселей в случае N=5; и

Фиг.10 является пояснительным чертежом, показывающим режимы интра-предсказания в случае размера пиксельного блока 4×4 для яркости.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0013] Далее, для того чтобы подробнее пояснять это изобретение, описываются предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Вариант 1 осуществления

В этом варианте 1 осуществления поясняются устройство кодирования движущихся изображений, которое вводит изображение каждого кадра видео, выполняет процесс интра-предсказания из уже кодированных смежных пикселей или процесс предсказания с компенсацией движения между смежными кадрами, чтобы формировать изображение предсказания, выполняет процесс сжатия согласно ортогональному преобразованию и квантованию для сигнала ошибки предсказания, который является разностным изображением между изображением предсказания и кадровым изображением, и после этого выполняет кодирование переменной длины, чтобы формировать поток битов, и устройство декодирования движущихся изображений, которое декодирует поток битов, выведенный из устройства кодирования движущихся изображений.

[0014] Устройство кодирования движущихся изображений в соответствии с этим вариантом 1 осуществления отличается тем, что устройство кодирования движущихся изображений адаптируется к локальному изменению видеосигнала в направлениях пространства и времени, чтобы разделять видеосигнал на области различных размеров, и выполняет внутрикадровое и межкадровое адаптивное кодирование. В общем, видеосигнал имеет характеристику локального варьирования своей сложности в пространстве и времени. Может возникать случай, когда шаблон, имеющий равномерную характеристику сигналов в относительно большой области изображения, такого как изображение неба или изображение стены, либо шаблон, имеющий сложный шаблон текстуры в небольшой области изображения, такого как изображение человека или изображение, включающее в себя мелкозернистую структуру, также сосуществует в определенном видеокадре с точки зрения пространства. Также с точки зрения времени, относительно большая область изображения, такого как изображение неба или изображение стены, имеет небольшое локальное изменение в направлении времени в своем шаблоне, в то время как изображение движущегося человека или объекта имеет большее временное изменение, поскольку его контур имеет перемещение твердого тела и перемещение нетвердого тела относительно времени.

[0015] Хотя в процессе кодирования выполняется процесс формирования сигнала ошибки предсказания, имеющего небольшую мощность сигнала и небольшую энтропию, посредством использования временных и пространственных предсказаний, тем самым уменьшая совокупный объем кода, объем кода для параметров, используемых для предсказания, может быть уменьшен при условии, что параметры могут применяться равномерно к максимально возможно большой области сигнала изображения. С другой стороны, поскольку величина ошибок, возникающих в предсказании, увеличивается, когда идентичные параметры предсказания применяются к шаблону сигнала изображения, имеющему большое изменение во времени и пространстве, не может быть уменьшен объем кода сигнала ошибки предсказания. Следовательно, желательно уменьшать размер области, которая подвергается процессу предсказания при выполнении процесса предсказания для шаблона сигнала изображения, имеющего большое изменение во времени и пространстве, тем самым сокращая энергию и энтропию сигнала ошибки предсказания, даже если увеличивается объем данных параметров, которые используются для предсказания. Чтобы выполнять кодирование, которое приспособлено для таких типичных характеристик видеосигнала, устройство кодирования движущихся изображений в соответствии с этим вариантом 1 осуществления иерархически разделяет каждую область, имеющую предварительно определенный максимальный размер блока видеосигнала, на блоки и выполняет процесс предсказания и процесс кодирования для кодирования ошибки предсказания для каждого из блоков, на которые разделяется каждая область.

[0016] Видеосигнал, который должен быть обработан посредством устройства кодирования движущихся изображений в соответствии с этим вариантом 1 осуществления, может быть произвольным видеосигналом, в котором каждый видеокадр состоит из последовательности цифровых выборок (пикселей) в двух измерениях, горизонтальном и вертикальном, таким как YUV-сигнал, который состоит из сигнала яркости и двух цветоразностных сигналов, сигналом цветного видеоизображения в произвольном цветовом пространстве, таким как RGB-сигнал, выведенный из датчика цифровых изображений, сигналом монохромного изображения или сигналом инфракрасного изображения. Градация каждого пикселя может быть 8-битовой, 10-битовой или 12-битовой. В нижеприведенном пояснении, введенный видеосигнал является YUV-сигналом, если не указано иное. Дополнительно предполагается, что два цветоразностных компонента U и V являются сигналами, имеющими формат 4:2:0, которые субдискретизируются относительно компонента Y сигнала яркости. Единица данных, которая должна быть обработана, которая соответствует каждому кадру видеосигнала, упоминается как "изображение". В этом варианте 1 осуществления "изображение" поясняется в качестве сигнала видеокадра, для которого выполнено построчное сканирование. Когда видеосигнал является чересстрочным сигналом, "изображение" альтернативно может быть сигналом полевого изображения, который является единицей, которая составляет видеокадр.

[0017] Фиг.1 является блок-схемой, показывающей устройство кодирования движущихся изображений в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения. Ссылаясь на фиг.1, узел 1 управления кодированием выполняет процесс определения максимального размера каждого из блоков кодирования, который является единицей, которая должна быть обработана в момент, когда выполняется процесс интра-предсказания (процесс внутрикадрового предсказания) или процесс предсказания с компенсацией движения (процесс межкадрового предсказания), а также определения верхнего предела по числу иерархических уровней в иерархии, в которой каждый из блоков кодирования, имеющих максимальный размер, иерархически разделяется на блоки. Узел 1 управления кодированием также выполняет процесс выбора режима кодирования, подходящего для каждого из блоков кодирования, на которые иерархически разделяется каждый блок кодирования, имеющий максимальный размер, из одного или более доступных режимов кодирования (одного или более режимов интра-кодирования и одного или более режимов интер-кодирования (взаимного кодирования)). Узел 1 управления кодированием дополнительно выполняет процесс определения параметра квантования и размера блока преобразования, которые используются, когда разностное изображение сжимается для каждого блока кодирования, а также определения параметров интра-предсказания или параметров интер-предсказания (взаимного предсказания), которые используются, когда выполняется процесс предсказания для каждого блока кодирования. Параметр квантования и размер блока преобразования включаются в параметры кодирования ошибок предсказания, и эти параметры кодирования ошибок предсказания выводятся в узел 7 преобразования/квантования, узел 8 обратного преобразования/обратного квантования, узел 13 кодирования переменной длины и т.д. Узел 1 управления кодированием составляет модуль управления кодированием.

[0018] Узел 2 разделения на блоки выполняет процесс, при приеме видеосигнала, показывающего введенное изображение, разделения введенного изображения, показанного посредством видеосигнала, на блоки кодирования, имеющие максимальный размер, определенный посредством узла 1 управления кодированием, а также разделения каждого из блоков кодирования на блоки иерархически до тех пор, пока число иерархических уровней не достигает верхнего предела по числу иерархических уровней, который определяется посредством узла 1 управления кодированием. Узел 2 разделения на блоки составляет модуль разделения на блоки. Избирательный переключатель 3 выполняет процесс, когда режим кодирования, выбранный посредством узла 1 управления кодированием для блока кодирования, который формируется через разделение посредством узла 2 разделения на блоки, является режимом интра-кодирования, вывода блока кодирования в узел 4 интра-предсказания, а когда режим кодирования, выбранный посредством узла 1 управления кодированием для блока кодирования, который формируется через разделение посредством узла 2 разделения на блоки, является режимом интер-кодирования, вывода блока кодирования в узел 5 предсказания с компенсацией движения.

[0019] Узел 4 интра-предсказания выполняет процесс, при приеме блока кодирования, который формируется через разделение посредством узла 2 разделения на блоки, из избирательного переключателя 3, выполнения процесса интра-предсказания для блока кодирования для того, чтобы формировать изображение предсказания посредством использования уже кодированного сигнала изображения в кадре на основе параметров интра-предсказания, выведенных в него из узла 1 управления кодированием. После формирования вышеуказанного изображения предсказания узел 4 интра-предсказания выбирает фильтр из одного или более фильтров, которые подготавливаются заранее, согласно состояниям различных параметров, ассоциированных с кодированием целевого блока, который должен быть фильтрован, выполняет процесс фильтрации для вышеуказанного изображения предсказания посредством использования фильтра и выводит изображение предсказания, для которого узел интра-предсказания выполняет процесс фильтрации, в узел 6 вычитания и узел 9 суммирования. Узел интра-предсказания выбирает вышеуказанный фильтр с учетом, по меньшей мере, одного из следующих четырех параметров:

- Параметр (1)

Размер блока вышеуказанного изображения предсказания

- Параметр (2)

Параметр квантования, определенный посредством узла 1 управления кодированием

- Параметр (3)

Расстояние между уже кодированным сигналом изображения в кадре, который используется при формировании изображения предсказания, и целевым пикселем, который должен быть фильтрован

- Параметр (4)

Параметры интра-предсказания, определенные посредством узла 1 управления кодированием

Модуль интра-предсказания состоит из избирательного переключателя 3 и узла 4 интра-предсказания.

[0020] Узел 5 предсказания с компенсацией движения выполняет процесс, когда режим интер-кодирования выбирается посредством узла 1 управления кодированием в качестве режима кодирования, подходящего для блока кодирования, который формируется через разделение посредством узла 2 разделения на блоки, выполнения процесса предсказания с компенсацией движения для блока кодирования для того, чтобы формировать изображение предсказания посредством использования одного или более кадров опорных изображений, сохраненных в запоминающем устройстве 12 кадров предсказания с компенсацией движения, на основе параметров интер-предсказания, выведенных в него из узла 1 управления кодированием. Модуль предсказания с компенсацией движения состоит из избирательного переключателя 3 и узла 5 предсказания с компенсацией движения.

[0021] Узел 6 вычитания выполняет процесс вычитания изображения предсказания, сформированного посредством узла 4 интра-предсказания или узла 5 предсказания с компенсацией движения, из блока кодирования, который формируется через разделение посредством узла 2 разделения на блоки, чтобы формировать разностное изображение (=блок кодирования – изображение предсказания). Узел 6 вычитания составляет модуль формирования разностных изображений. Узел 7 преобразования/квантования осуществляет процесс выполнения процесса преобразования (например, процесс DCT (дискретного косинусного преобразования) или ортогонального преобразования, такого как KL-преобразование, в котором основания рассчитываются для конкретной последовательности обучения заранее) для разностного сигнала, сформированного посредством узла 6 вычитания, в единицах блоков, имеющих размер блока преобразования, включенный в параметры кодирования ошибок предсказания, выведенные в него из узла 1 управления кодированием, а также квантования коэффициентов преобразования разностного изображения посредством использования параметра квантования, включенного в параметры кодирования ошибок предсказания, чтобы выводить коэффициенты преобразования, квантованные таким образом, в качестве сжатых данных разностного изображения. Узел 7 преобразования/квантования составляет модуль сжатия изображений.

[0022] Узел 8 обратного преобразования/обратного квантования выполняет процесс обратного квантования сжатых данных, выведенных в него из узла 7 преобразования/квантования, посредством использования параметра квантования, включенного в параметры кодирования ошибок предсказания, выведенные в него из узла 1 управления кодированием, и выполнения процесса обратного преобразования (например, процесса обратного DCT (обратного дискретного косинусного преобразования) или обратного преобразования, такого как обратное KL-преобразование) для сжатых данных, обратно квантованных, в единицах блоков, имеющих размер блока преобразования, включенный в параметры кодирования ошибок предсказания, чтобы выводить сжатые данные, для которых узел обратного преобразования/обратного квантования выполняет процесс обратного преобразования, в качестве локального декодированного сигнала ошибки предсказания.

[0023] Узел 9 суммирования выполняет процесс суммирования локального декодированного сигнала ошибки предсказания, выведенного в него из узла 8 обратного преобразования/обратного квантования, и сигнала предсказания, показывающего изображение предсказания, сформированное посредством узла 4 интра-предсказания или узла 5 предсказания с компенсацией движения для того, чтобы формировать сигнал локального декодированного изображения, показывающий локальное декодированное изображение. Запоминающее устройство 10 для интра-предсказания является носителем записи, таким как RAM, для сохранения локального декодированного изображения, показанного посредством сигнала локального декодированного изображения, сформированного посредством узла 9 суммирования, в качестве изображения, которое узел 4 интра-предсказания использует при выполнении процесса интра-предсказания в следующий раз.

[0024] Узел 11 контурного фильтра выполняет процесс компенсации искажения при кодировании, включенного в сигнал локального декодированного изображения, сформированный посредством узла 9 суммирования, и вывода локального декодированного изображения, показанного посредством сигнала локального декодированного изображения, для которого узел контурного фильтра выполняет компенсацию искажений при кодировании, в запоминающее устройство 12 кадров предсказания с компенсацией движения в качестве опорного изображения. Запоминающее устройство 12 кадров предсказания с компенсацией движения является носителем записи, таким как RAM, для сохранения локального декодированного изображения, для которого узел 11 контурного фильтра выполняет процесс фильтрации, в качестве опорного изображения, которое узел 5 предсказания с компенсацией движения использует при выполнении процесса предсказания с компенсацией движения в следующий раз.

[0025] Узел 13 кодирования переменной длины выполняет процесс кодирования переменной длины сжатых данных, выведенных в него из узла 7 преобразования/квантования, режима кодирования и параметров кодирования ошибок предсказания, которые выводятся в него из узла 1 управления кодированием, и параметров интра-предсказания, выведенных в него из узла 4 интра-предсказания, или параметров интер-предсказания, выведенных в него из узла 5 предсказания с компенсацией движения для того, чтобы формировать поток битов, в который мультиплексируются кодированные данные сжатых данных, кодированные данные режима кодирования, кодированные данные параметров кодирования ошибок предсказания и кодированные данные параметров интра-предсказания или параметров интер-предсказания. Узел 13 кодирования переменной длины составляет модуль кодирования переменной длины.

[0026] Фиг.2 является блок-схемой, показывающей устройство декодирования движущихся изображений в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения. Ссылаясь на фиг.2, узел 51 декодирования переменной длины выполняет процесс декодирования переменной длины кодированных данных, мультиплексированных в поток битов, чтобы получать сжатые данные, режим кодирования, параметры кодирования ошибок предсказания и параметры интра-предсказания или параметры интер-предсказания, которые ассоциированы с каждым блоком кодирования, на которые разделяется каждый видеокадр иерархически, и вывода сжатых данных и параметров кодирования ошибок предсказания в узел 55 обратного преобразования/обратного квантования, а также вывода режима кодирования и параметров интра-предсказания или параметров интер-предсказания в избирательный переключатель 52. Узел 51 декодирования переменной длины составляет модуль декодирования переменной длины.

[0027] Избирательный переключатель 52 выполняет процесс, когда режим кодирования, ассоциированный с блоком кодирования, который выводится из узла 51 декодирования переменной длины, является режимом интра-кодирования, вывода параметров интра-предсказания, выведенных в него из узла 51 декодирования переменной длины, в узел 53 интра-предсказания, а когда режим кодирования является режимом интер-кодирования, вывода параметров интер-предсказания, выведенных в него из узла 51 декодирования переменной длины, в узел 54 предсказания с компенсацией движения.

[0028] Узел 53 интра-предсказания осуществляет процесс выполнения процесса внутрикадрового предсказания для блока кодирования для того, чтобы формировать изображение предсказания посредством использования уже декодированного сигнала изображения в кадре на основе параметров интра-предсказания, выведенных в него из избирательного переключателя 52. После формирования вышеуказанного изображения предсказания узел 53 интра-предсказания выбирает фильтр из одного или более фильтров, которые подготавливаются заранее, согласно состояниям различных параметров, ассоциированных с декодированием целевого блока, который должен быть фильтрован, выполняет процесс фильтрации для вышеуказанного изображения предсказания посредством использования фильтра и выводит изображение предсказания, для которого узел интра-предсказания выполняет процесс фильтрации, в узел 56 суммирования. Узел интра-предсказания выбирает вышеуказанный фильтр с учетом, по меньшей мере, одного из следующих четырех параметров:

- Параметр (1)

Размер блока вышеуказанного изображения предсказания

- Параметр (2)

Параметр квантования, декодированный на основе кода переменной длины посредством узла 51 декодирования переменной длины

- Параметр (3)

Расстояние между уже декодированным сигналом изображения в кадре, который используется при формировании изображения предсказания, и целевым пикселем, который должен быть фильтрован

- Параметр (4)

Параметры интра-предсказания, декодированные на основе кода переменной длины посредством узла 51 декодирования переменной длины

Модуль интра-предсказания состоит из избирательного переключателя 52 и узла 53 интра-предсказания.

[0029] Узел 54 предсказания с компенсацией движения осуществляет процесс выполнения процесса предсказания с компенсацией движения для блока кодирования для того, чтобы формировать изображение предсказания посредством использования одного или более кадров опорных изображений, сохраненных в запоминающем устройстве 59 кадров предсказания с компенсацией движения, на основе параметров интер-предсказания, выведенных в него из избирательного переключателя 52. Модуль предсказания с компенсацией движения состоит из избирательного переключателя 52 и узла 54 предсказания с компенсацией движения.

[0030] Узел 55 обратного преобразования/обратного квантования выполняет процесс обратного квантования сжатых данных, ассоциированных с блоком кодирования, который выводится в него из узла 51 декодирования переменной длины, посредством использования параметра квантования, включенного в параметры кодирования ошибок предсказания, выведенные в него из узла 51 декодирования переменной длины, и выполнения процесса обратного преобразования (например, процесса обратного DCT (обратного дискретного косинусного преобразования) или обратного преобразования, такого как обратное KL-преобразование) для сжатых данных, обратно квантованных, в единицах блоков, имеющих размер блока преобразования, включенный в параметрах кодирования ошибок предсказания, и вывода сжатых данных, для которых узел обратного преобразования/обратного квантования выполняет процесс обратного преобразования, в качестве декодированного сигнала ошибки предсказания (сигнала, показывающего предварительно сжатое разностное изображение). Узел 55 обратного преобразования/обратного квантования составляет модуль формирования разностных изображений.

[0031] Узел 56 суммирования выполняет процесс суммирования декодированного сигнала ошибки предсказания, выведенного в него из узла 55 обратного преобразования/обратного квантования, и сигнала предсказания, показывающего изображение предсказания, сформированное посредством узла 53 интра-предсказания или узла 54 предсказания с компенсацией движения для того, чтобы формировать сигнал декодированного изображения, показывающий декодированное изображение. Узел 56 суммирования составляет модуль формирования декодированных изображений. Запоминающее устройство 57 для интра-предсказания является носителем записи, таким как RAM, для сохранения декодированного изображения, показанного посредством сигнала декодированного изображения, сформированного посредством узла 56 суммирования, в качестве изображения, которое узел 53 интра-предсказания использует при выполнении процесса интра-предсказания в следующий раз.

[0032] Узел 58 контурного фильтра выполняет процесс компенсации искажения при кодировании, включенного в сигнал декодированного изображения, сформированный посредством узла 56 суммирования, и вывода декодированного изображения, показанного посредством сигнала декодированного изображения, для которого узел контурного фильтра выполняет компенсацию искажений при кодировании, в запоминающее устройство 59 кадров предсказания с компенсацией движения в качестве опорного изображения. Запоминающее устройство 59 кадров предсказания с компенсацией движения является носителем записи, таким как RAM, для сохранения декодированного изображения, для которого узел 58 контурного фильтра выполняет процесс фильтрации, в качестве опорного изображения, которое узел 54 предсказания с компенсацией движения использует при выполнении процесса предсказания с компенсацией движения в следующий раз.

[0033] В примере, показанном на фиг.1, узел 1 управления кодированием, узел 2 разделения на блоки, избирательный переключатель 3, узел 4 интра-предсказания, узел 5 предсказания с компенсацией движения, узел 6 вычитания, узел 7 преобразования/квантования, узел 8 обратного преобразования/обратного квантования, узел 9 суммирования, узел 11 контурного фильтра и узел 13 кодирования переменной длины, которые являются компонентами устройства кодирования движущихся изображений, могут состоять из элементов аппаратных средст