Устройство кодирования видео с предсказанием, способ кодирования видео с предсказанием, программа кодирования видео с предсказанием, устройство декодирования видео с предсказанием, способ декодирования видео с предсказанием и программа декодирования видео с предсказанием

Устройство кодирования видео с предсказанием, способ кодирования видео с предсказанием, программа кодирования видео с предсказанием, устройство декодирования видео с предсказанием, способ декодирования видео с предсказанием и программа декодирования видео с предсказанием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к устройству кодирования видео с предсказанием, способу кодирования видео с предсказанием, программе кодирования видео с предсказанием, устройству декодирования видео с предсказанием, способу декодирования видео с предсказанием и программе декодирования видео с предсказанием, и, в частности, настоящее изобретение относится к устройству кодирования видео с предсказанием, способу кодирования видео с предсказанием, программе кодирования видео с предсказанием, устройству декодирования видео с предсказанием, способу декодирования видео с предсказанием и программе декодирования видео с предсказанием для генерирования итогового предсказанного сигнала блока (предсказанного по двум направлениям сигнала) посредством усреднения двух предсказанных сигналов.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Технологии кодирования со сжатием используются для эффективной передачи и хранения неподвижных картинок и видеоданных. Методики, определенные в стандартах с MPEG-1 по 4 и стандартах ITU (Международный Союз Электросвязи) с H.261 по H.264, обычно используются для видеоданных.

В этих методиках кодирования картинка в качестве цели кодирования делится на множество блоков, и затем процесс кодирования и процесс декодирования выполняются на основе блока. При кодировании с внутрикадровым предсказанием предсказанный сигнал генерируется при помощи ранее воспроизведенного сигнала соседней картинки (сигнала восстановленного из сжатых данных картинки), присутствующей в том же кадре, что и целевой блок, и затем кодируется остаточный сигнал, полученный посредством вычитания предсказанного сигнала из сигнала целевого блока. При кодировании с межкадровым предсказанием предсказанный сигнал генерируется с помощью компенсации движения со ссылкой на ранее воспроизведенный сигнал соседней картинки, присутствующий в кадре отличном от целевого блока, и кодируется остаточный сигнал, полученный посредством вычитания предсказанного сигнала из сигнала целевого блока.

Например, кодирование с внутрикадровым предсказанием стандарта H.264 использует способ генерирования предсказанного сигнала посредством экстраполяции ранее воспроизведенных значений пикселя, смежных с блоком в качестве цели кодирования, по предварительно определенным направлениям. Фиг. 20 является схематическим представлением для объяснения способа внутрикадрового предсказания в ITU H.264. На Фиг. 20(A) целевой блок 802 является блоком в качестве цели кодирования, и группа 801 пикселей, состоящая из пикселей с A по M, смежных с границей целевого блока 802, является соседней областью, которая является сигналом картинки, ранее воспроизведенным в прошлой обработке.

В данном случае предсказанный сигнал генерируется посредством расширения вниз группы 801 пикселей как соседних пикселей, расположенных непосредственно над целевым блоком 802. На Фиг. 20(B) предсказанный сигнал генерируется посредством расширения вправо ранее воспроизведенных пикселей (с I по L), расположенных с левой стороны от целевого блока 804. Конкретные способы для генерирования предсказанного сигнала описываются, например, в Патентной Литературе 1. Вычисляется разность между каждым из девяти предсказанных сигналов, сгенерированных способами, показанными на Фиг. 20(A) по (I) описанным выше способом, и пиксельным сигналом целевого блока, и один сигнал с минимальной разностью выбирается в качестве оптимального предсказанного сигнала. Как описано выше, предсказанный сигнал может быть сгенерирован посредством экстраполяции пикселей. Содержимое вышеприведенного описывается в Патентной Литературе 1, представленной выше.

При обычном кодировании с межкадровым предсказанием предсказанный сигнал генерируется с помощью способа поиска в ранее воспроизведенных кадрах сигнала, аналогичного сигналу пикселя блока в качестве цели кодирования. Затем вектор движения кодируется в качестве величины пространственного смещения между целевым блоком и областью, состоящей из обнаруженного сигнала, и остаточного сигнала между пиксельным сигналом целевого блока и предсказанным сигналом. Методика поиска вектора движения для каждого блока в соответствии с описанным выше, именуется проверкой блоков на соответствие.

Фиг. 19 является схематическим представлением для объяснения процесса проверки блоков на соответствие. Нижеследующее будет описывать процедуру для генерирования предсказанного сигнала для примера целевого блока 702 в целевом кадре 701 кодирования. Опорный кадр 703 является ранее воспроизведенной картинкой, а область 704 является областью, которая пространственно расположена в той же позиции, что и целевой блок 702. При проверке блоков на соответствие устанавливается диапазон 705 поиска, включающий в себя область 704, и область 706 с минимальной суммой абсолютных ошибок по отношению к сигналу пикселя целевого блока 702 обнаруживается из сигналов пикселя в данном диапазоне 705 поиска. Сигнал данной области 706 определяется в качестве предсказанного сигнала, и величина смещения из области 704 в область 706 обнаруживается в качестве вектора 707 движения. Также часто используется способ подготовки множества опорных кадров 703, выбора опорного кадра, который должен быть применен для проверки блоков на соответствие для каждого целевого блока, и обнаружения информации выбора опорного кадра. В стандарте H.264 подготовлено множество типов предсказания с разными размерами блока для кодирования векторов движения, для того чтобы адаптироваться к локальным изменениям характеристики картинок. Типы предсказания стандарта H.264 описываются, например, в Патентной Литературе 2.

При кодировании видеоданных со сжатием очередность кодирования картинок (кадров или полей) может быть произвольной. По этой причине существует две методики, касающиеся очередности кодирования при межкадровом предсказании, для генерирования предсказанного сигнала со ссылкой на ранее воспроизведенные кадры. Первая методика является однонаправленным предсказанием, при котором генерируется предсказанный сигнал со ссылкой на один ранее воспроизведенный кадр, а второй методикой является двунаправленное предсказание, которое усредняет два предсказанных сигнала, полученных со ссылкой на один или два ранее воспроизведенные кадры. Методика однонаправленного предсказания включает в себя прямое предсказание со ссылкой на прошлый ранее воспроизведенный кадр в очередности отображения, и предсказание назад со ссылкой на будущий ранее воспроизведенный кадр в очередности отображения. Эти типы межкадровых предсказаний описываются, например, в Патентной Литературе 3.

В стандарте H.264 вторая межкадровая методика (двунаправленное предсказание) выполняется посредством создания двух списков опорных кадров, каждый из которых состоит из множества ранее воспроизведенных кадров в качестве кандидатов на опорную картинку 703. Проверка блоков на соответствие выполняется с помощью множества опорных кадров, зарегистрированных в каждом списке опорных картинок, для обнаружения двух областей, соответствующих области 706, и обнаруженные таким образом два предсказанных сигнала усредняются.

Примеры списков опорных картинок будут описаны со ссылкой на Фиг. 5 и 6. На Фиг. 5(A) кадр 505 указывает целевую картинку кодирования, а кадры с 501 по 504 указывают ранее воспроизведенные кадры. На Фиг. 5(B) кадр 510 представляет собой целевой кадр кодирования, а кадры 507, 508, 509, и 511 представляют собой ранее воспроизведенные кадры. Каждая картинка (кадр) идентифицируется номером кадра (frame_num). На Фиг. 6 Список0 и Список1 указывают два списка опорных кадров, Фиг. 6(A) показывает пример списков опорных кадров для Фиг. 5(A), а Фиг. 6(B) и (C) показывают примеры для списков опорных кадров для Фиг. 5(B). На Фиг. 6(A)и (C) в каждом списке опорных кадров зарегистрировано четыре опорных кадра, а на Фиг. 6(B) в каждом списке опорных кадров зарегистрировано два опорных кадра. Каждый опорный кадр идентифицируется посредством индекса опорного кадра (ref_idx). Любая из ранее воспроизведенных картинок может быть зарегистрирована в списках опорных картинок. В настоящем техническом описании для того, чтобы способствовать пониманию содержимого, например, обозначения типа нулевой информации движения и первой информации движения используются в соответствии с вышеприведенными списками Список0 и Список1 опорных кадров.

СПИСОК БИБЛИОГРАФИЧЕСКИХ ССЫЛОК

ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА

Патентная Литература 1: Патент США №6765964

Патентная Литература 2: Патент США №7003035

Патентная Литература 3: Патент США №6259739

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА

При двунаправленном предсказании шум в предсказанном сигнале может быть удален посредством эффекта сглаживания, основанного на усреднении двух подобных предсказанных сигналов. Тем не менее, блоки, для которых эффект сглаживания дает наилучший результат, часто являются областями текстуры или однородными областями, которые включают в себя шум, и опорные кадры содержат сигналы, подобные тем, что в блоках.

Поскольку сигналы этих областей сильно случайны, то векторы движения между соседними блоками могут значительно меняться, когда из множества опорных кадров обнаруживаются два предсказанных сигнала аналогичных целевому блоку в этих областях. Поскольку вектор движения кодируется в качестве разности по отношению к вектору движения соседнего блока, то вследствие этого изменение векторов движения между соседними блоками может привести к увеличению объема кодирующих бит.

В качестве методики сокращения объема кодирующих бит при двунаправленном предсказании существует способ получения двух векторов движения в соответствии с условиями соседних блоков на декодирующей стороне, как описано в обычном примере. Тем не менее, сложно улучшить сходство двух предсказанных сигналов из-за строгих ограничений на доступные предсказанные сигналы, что не дает получить удовлетворительный эффект сглаживания.

Для решения вышеприведенной задачи цель настоящего изобретения состоит в предоставлении устройства кодирования видео с предсказанием, способа кодирования видео с предсказанием, программы кодирования видео с предсказанием, устройства декодирования видео с предсказанием, способа декодирования видео с предсказанием, и программы декодирования видео с предсказанием, выполненных с возможностью эффективного сдерживания шума в предсказанном сигнале с меньшим объемом кодирующих бит применительно к двунаправленному предсказанию для кодирования двух векторов движения, посредством кодирования одного вектора движения, чтобы сгенерировать предсказанный сигнал, подобный целевому блоку, и выборочного определения другого вектора движения из ранее закодированной информации движения.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ

Устройство кодирования видео с предсказанием в соответствии с аспектом настоящего изобретения включает в себя устройство кодирования видео с предсказанием, содержащее: средство разделения на области, которое делит входную картинку на множество областей; средство генерирования предсказанного сигнала, которое определяет вектор движения для выведения из ранее воспроизведенной картинки сигнала, имеющего высокую корреляцию с целевой областью в качестве цели кодирования, из областей, разделенных средством разделения на области; средство хранения информации движения, которое хранит вектор движения; средство генерирования остаточного сигнала, которое генерирует остаточный сигнал между предсказанным сигналом целевой области и пиксельным сигналом целевой области; средство сжатия остаточного сигнала, которое сжимает остаточный сигнал, сгенерированный средством генерирования остаточного сигнала; средство восстановления остаточного сигнала, которое генерирует воспроизведенный остаточный сигнал посредством восстановления из сжатых данных остаточного сигнала; средство кодирования, которое кодирует предиктор вектора движения, аналогичный вектору движения целевой области, выбранному из: ранее воспроизведенных векторов движения, хранящихся в средстве хранения информации движения, побочной информации, определенной из вектора движения целевой области, и сжатых данных остаточного сигнала; и средство хранения картинки, которое добавляет предсказанный сигнал к воспроизведенному остаточному сигналу для восстановления сигнала пикселя целевой области и которое сохраняет восстановленный пиксельный сигнал в качестве ранее воспроизведенной картинки, при этом вектор движения включает в себя нулевой вектор движения, используемый для генерирования нулевого предсказанного сигнала, и первый вектор движения, используемый для генерирования первого предсказанного сигнала, и при этом средство генерирования предсказанного сигнала содержит: средство оценки нулевой информации движения, которое оценивает нулевой вектор движения для выведения нулевого предсказанного сигнала, которое выбирает предиктор нулевого вектора движения, аналогичный оцененному нулевому вектору движения, из множества векторов движения, хранящихся в средстве хранения информации движения, и которое генерирует нулевую побочную информацию, содержащую индекс предиктора нулевого вектора движения для идентификации выбранного предиктора вектора движения, и разность векторов движения, определяемую из нулевого вектора движения и предиктора нулевого вектора движения; средство оценки первой информации движения, которое выбирает вектор движения для генерирования первого предсказанного сигнала, имеющего высокую корреляцию с целевой областью, из множества векторов движения, хранящихся в средстве хранения информации движения, которое генерирует первую побочную информацию, содержащую индекс предиктора первого вектора движения для идентификации выбранного вектора движения в качестве предиктора первого вектора движения, и которое устанавливает предиктор первого вектора движения в первый вектор движения; и средство объединения предсказанного сигнала, которое объединяет нулевой предсказанный сигнал и первый предсказанный сигнал для генерирования предсказанного сигнала целевой области.

Вышеприведенное устройство кодирования видео с предсказанием может быть выполнено таким образом, при котором средство оценки первой информации движения дополнительно включает в себя функцию для оценки второго вектора движения для получения первого предсказанного сигнала, для обнаружения второго вектора движения, для выбора предиктора второго вектора движения аналогичного оцененному второму вектору движения, из множества векторов движения, хранящихся в средстве хранения информации движения, и для генерирования второй побочной информации, содержащей индекс предиктора второго вектора движения, для идентификации выбранного предиктора вектора движения, и разность векторов движения, определяемую из второго вектора движения и предиктора второго вектора движения, при этом средство генерирования предсказанного сигнала генерирует первый предсказанный сигнал, используя первый вектор движения, когда все из множества ранее воспроизведенных картинок, хранящихся в средстве хранения картинок, являются прошлыми картинками в очередности отображения по отношению к целевой картинке кодирования, и средство генерирования предсказанного сигнала генерирует первый предсказанный сигнал, используя второй вектор движения, когда множество ранее воспроизведенных картинок, хранящихся в средстве хранения картинок, включает в себя будущую картинку в очередности отображения по отношению к целевой картинке кодирования, и при этом средство кодирования кодирует информацию указания для указания того, что первая побочная информация кодируется, в каждом кадре или в каждом слайсе, когда все из множества ранее воспроизведенных картинок, хранящихся в средстве хранения картинок, являются прошлыми картинками в очередности отображения по отношению к целевой картинке кодирования, и средство кодирования кодирует информацию указания для указания того, что вторая побочная информация кодируется, в каждом кадре или каждом слайсе, когда множество ранее воспроизведенных картинок, хранящихся в средстве хранения картинок, включает в себя будущую картинку в очередности отображения по отношению к целевой картинке кодирования; и при этом средство кодирования кодирует в качестве побочной информации каждой целевой области, нулевую побочную информацию, и либо первую побочную информацию, либо вторую побочную информацию на основании информации указания.

Устройство декодирования видео с предсказанием в соответствии с аспектом настоящего изобретения является устройством декодирования видео с предсказанием, содержащим: средство декодирования, которое декодирует сжатые данные из многочисленных наборов сжатых данных, полученных посредством декодирования множества разделенных областей, причем сжатые данные содержат побочную информацию и остаточный сигнал целевой области, которая является целью, которая должна быть декодирована; средство восстановления информации движения, которое восстанавливает вектор движения, используемый для генерирования предсказанного сигнала целевой области из побочной информации; средство хранения информации движения, которое хранит вектор движения; средство компенсации движения, которое генерирует предсказанный сигнал целевой области, на основании вектора движения; средство восстановления остаточного сигнала, которое восстанавливает воспроизведенный остаточный сигнал целевой области из сжатых данных остаточного сигнала; и средство хранения картинок, которое добавляет предсказанный сигнал к воспроизведенному остаточному сигналу для восстановления сигнала пикселя целевой области декодирования и которое хранит восстановленный пиксельный сигнал в качестве ранее воспроизведенной картинки, при этом средство декодирования декодирует нулевую побочную информацию и первую побочную информацию, при этом нулевая побочная информация содержит разность нулевых векторов движения, и индекс предиктора нулевого вектора движения для идентификации в качестве предиктора нулевого вектора движения одного вектора движения, выбранного из множества векторов движения, хранящихся в средстве хранения информации движения, при этом первая побочная информация содержит индекс предиктора первого вектора движения для идентификации в качестве предиктора первого вектора движения одного вектора движения, выбранного из множества векторов движения, хранящихся в средстве хранения информации движения, при этом средство восстановления информации движения содержит: средство восстановления нулевой информации движения, которое генерирует предиктор нулевого вектора движения, на основании индекса предиктора нулевого вектора движения, и которое добавляет сгенерированный предиктор нулевого вектора движения к разности нулевых векторов движения для восстановления нулевого вектора движения; и средство восстановления первой информации движения, которое генерирует предиктор первого вектора движения, на основании индекса предиктора первого вектора движения, для восстановления сгенерированного предиктора первого вектора движения в качестве первого вектора движения, и при этом средство компенсации движения объединяет два сигнала, полученных из ранее воспроизведенной картинки, на основании нулевого вектора движения и первого вектора движения, для генерирования предсказанного сигнала целевой области.

Вышеприведенное устройство декодирования видео с предсказанием может быть выполнено в конфигурации, при которой средство декодирования дополнительно декодирует информацию указания для указания того, содержит ли первая побочная информация разность векторов движения, в каждом кадре или в каждом слайсе, при этом, когда информация указания указывает, что первая побочная информация содержит разность первых векторов движения, то средство декодирования декодирует разность векторов движения в качестве первой побочной информации, и при этом, когда информация указания указывает, что первая побочная информация не содержит разность первых векторов движения, то средство восстановления первой информации движения генерирует предиктор первого вектора движения, на основании индекса предиктора первого вектора движения, и восстанавливает сгенерированный предиктор первого вектора движения в качестве первого вектора движения; и при этом, когда информация указания указывает, что первая побочная информация содержит разность векторов, то средство восстановления первой информации движения генерирует предиктор первого вектора движения, на основании индекса предиктора первого вектора движения, и добавляет сгенерированный предиктор первого вектора движения к декодированной разности векторов движения для генерирования и восстановления первого вектора движения.

Настоящее изобретение также может быть понято в качестве изобретения способа кодирования видео с предсказанием, изобретения способа декодирования видео с предсказанием, изобретения программы кодирования видео с предсказанием, и изобретения программы декодирования видео с предсказанием, которые могут быть описаны, как показано ниже.

Способ кодирования видео с предсказанием в соответствии с аспектом настоящего изобретения является способом кодирования видео с предсказанием, исполняемым посредством устройства кодирования видео с предсказанием, содержащим: этап разделения на области, на котором разделяют входную картинку на множество областей; этап генерирования предсказанного сигнала, на котором определяют вектор движения для выведения из ранее воспроизведенной картинки сигнала, имеющего высокую корреляцию с целевой областью в качестве цели кодирования, из областей, разделенных на этапе разделения на области; этап сохранения информации движения, на котором сохраняют вектор движения в средстве хранения информации движения; этап генерирования остаточного сигнала, на котором генерируют остаточный сигнал между предсказанным сигналом целевой области и пиксельным сигналом целевой области; этап сжатия остаточного сигнала, на котором сжимают остаточный сигнал, сгенерированный на этапе генерирования остаточного сигнала; этап восстановления остаточного сигнала, на котором генерируют воспроизведенный остаточный сигнал посредством восстановления из сжатых данных остаточного сигнала; этап кодирования, на котором выбирают и кодируют предиктор вектора движения подобного вектору движения целевой области, причем целевой вектор движения выбирается из: ранее воспроизведенных векторов движения, хранящихся в средстве хранения информации движения, побочной информации, определенной из вектора движения целевой области, и сжатых данных остаточного сигнала; и этап сохранения картинки, на котором добавляют предсказанный сигнал к воспроизведенному остаточному сигналу для восстановления сигнала пикселя целевой области, и сохраняют восстановленный сигнала пикселя в качестве ранее воспроизведенной картинки в средстве хранения картинок, при этом вектор движения включает в себя нулевой вектор движения, используемый для генерирования нулевого предсказанного сигнала, и первый вектор движения, используемый для генерирования первого предсказанного сигнала, и при этом этап генерирования предсказанного сигнала содержит: этап оценки нулевой информации движения, на котором оценивают нулевой вектор движения для выведения нулевого предсказанного сигнала, выбирают предиктор нулевого вектора движения аналогичный оцененному нулевому вектору движения из множества векторов движения, сохраненных на этапе сохранения информации движения, и генерируют нулевую побочную информацию, содержащую индекс предиктора нулевого вектора движения для идентификации выбранного предиктора вектора движения, и разность векторов движения, определенную из нулевого вектора движения и предиктора нулевого вектора движения; этап оценки первой информации движения, на котором выбирают из множества векторов движения, сохраненных на этапе сохранения информации движения, вектор движения, имеющий высокую корреляцию с целевой областью для генерирования первого предсказанного сигнала, генерируют первую побочную информацию, содержащую индекс предиктора первого вектора движения для идентификации выбранного вектора движения в качестве предиктора первого вектора движения, и устанавливают предиктор первого вектора движения в качестве первого вектора движения; и этап объединения предсказанного сигнала, на котором объединяют нулевой предсказанный сигнал и первый предсказанный сигнал для генерирования предсказанного сигнала целевой области.

Вышеприведенный способ кодирования видео с предсказанием может быть выполнен в конфигурации, при которой на этапе оценки первой информации движения, устройство кодирования видео с предсказанием дополнительно оценивает второй вектор движения для получения первого предсказанного сигнала, для обнаружения второго вектора движения, выбирает предиктор второго вектора движения аналогичный оцененному второму вектору движения из множества векторов движения, сохраненных на этапе сохранения информации движения, и генерирует вторую побочную информацию, содержащую индекс предиктора второго вектора движения для идентификации выбранного предиктора вектора движения, и разность векторов движения, определенную из второго вектора движения и предиктора второго вектора движения, при этом на этапе генерирования предсказанного сигнала, устройство кодирования видео с предсказанием генерирует первый предсказанный сигнал, используя первый вектор движения, когда все из множества ранее воспроизведенных картинок, хранящихся в средстве хранения картинок, являются прошлыми картинками в очередности отображения по отношению к целевой картинке кодирования, и устройство кодирования видео с предсказанием генерирует первый предсказанный сигнал, используя второй вектор движения, когда множество ранее воспроизведенных картинок, хранящихся в средстве хранения картинок, включает в себя будущую картинку в очередности отображения по отношению к целевой картинке кодирования, и при этом на этапе кодирования, когда все из множества ранее воспроизведенных картинок, хранящихся в средстве хранения картинок являются прошлыми картинками в очередности отображения по отношению к целевой картинке кодирования, то устройство кодирования видео с предсказанием кодирует информацию указания для указания того, что первая побочная информация кодируется, в каждом кадре или в каждом слайсе; когда множество ранее воспроизведенных картинок, хранящихся в средстве хранения картинок, включает в себя будущую картинку в очередности отображения по отношению к целевой картинке кодирования, то устройство кодирования видео с предсказанием кодирует информацию указания для указания того, что вторая побочная информация кодируется, в каждом кадре или в каждом слайсе; и при этом на этапе кодирования, устройство кодирования видео с предсказанием кодирует в качестве побочной информации каждой целевой области, нулевую побочную информацию, и либо первую побочную информацию, либо вторую побочную информацию, на основании информации указания.

Способ декодирования видео с предсказанием в соответствии с аспектом настоящего изобретения является способом декодирования видео с предсказанием, исполняемым устройством декодирования видео с предсказанием, содержащим: этап декодирования, на котором декодируют сжатые данные из многочисленных наборов сжатых данных, полученных посредством декодирования множества разделенных областей, причем сжатые данные содержат побочную информацию и остаточный сигнал целевой области декодирования, которая является целью, которая должна быть декодирована; этап восстановления информации движения, на котором восстанавливают вектор движения, используемый для генерирования предсказанного сигнала целевой области из побочной информации; этап сохранения информации движения, на котором сохраняют вектор движения в средстве хранения информации движения; этап компенсации движения, на котором генерируют предсказанный сигнал целевой области, на основании вектора движения; этап восстановления остаточного сигнала, на котором восстанавливают воспроизведенный остаточный сигнал целевой области из сжатых данных остаточного сигнала; и этап сохранения картинки, на котором добавляют предсказанный сигнал к воспроизведенному остаточному сигналу для восстановления сигнала пикселя целевой области декодирования, и сохранения восстановленного сигнала пикселя в качестве ранее воспроизведенной картинки, при этом на этапе декодирования устройство декодирования видео с предсказанием декодирует нулевую побочную информацию и первую побочную информацию, при этом нулевая побочная информация содержит разность нулевых векторов движения, и индекс предиктора нулевого вектора движения для идентификации в качестве предиктора нулевого вектора движения одного вектора движения, выбранного из множества векторов движения, сохраненных на этапе сохранения информации движения, при этом первая побочная информация содержит индекс предиктора первого вектора движения для идентификации в качестве предиктора первого вектора движения одного вектора движения, выбранного из множества векторов движения, сохраненных на этапе сохранения информации движения, при этом этап восстановления информации движения содержит: этап восстановления нулевой информации движения, на котором генерируют предиктор нулевого вектора движения, на основании индекса предиктора нулевого вектора движения, и добавляют сгенерированный предиктор нулевого вектора движения к разности нулевых векторов движения для восстановления нулевого вектора движения; и этап восстановления первой информации движения, на котором генерируют предиктор первого вектора движения, на основании индекса предиктора первого вектора движения, для восстановления сгенерированного предиктора первого вектора движения в качестве первого вектора движения, и при этом на этапе компенсации движения, устройство декодирования видео с предсказанием объединяет два сигнала, полученных из ранее воспроизведенной картинки, на основании нулевого вектора движения и первого вектора движения, для генерирования предсказанного сигнала целевой области.

Вышеприведенный способ декодирования видео с предсказанием может быть выполнен в конфигурации, при которой на этапе декодирования, устройство декодирования видео с предсказанием дополнительно декодирует информацию указания для указания того, содержит ли первая побочная информация разность векторов движения, в каждом кадре или в каждом слайсе, при этом, когда информация указания указывает, что первая побочная информация содержит разность первых векторов движения, то устройство декодирования видео с предсказанием декодирует разность векторов движения в качестве первой побочной информации, и при этом на этапе восстановления первой информации движения, когда информация указания указывает, что первая побочная информация не содержит разность первых векторов движения, то устройство декодирования видео с предсказанием генерирует предиктор первого вектора движения, на основании индекса предиктора первого вектора движения, и восстанавливает сгенерированный предиктор первого вектора движения в качестве первого вектора движения; и при этом на этапе восстановления первой информации движения, когда информация указания указывает, что первая побочная информация содержит разность первых векторов движения, то устройство декодирования видео с предсказанием генерирует предиктор первого вектора движения, на основании индекса предиктора первого вектора движения, и добавляет сгенерированный предиктор первого вектора движения к декодированной разности векторов движения для генерирования и восстановления первого вектора движения.

Программа кодирования видео с предсказанием в соответствии с аспектом настоящего изобретения является программой кодирования видео с предсказанием для того чтобы позволить компьютеру функционировать в качестве: средства разделения на области, которое делит входную картинку на множество областей; средства генерирования предсказанного сигнала, которое определяет вектор движения для выведения из ранее воспроизведенной картинки сигнала, имеющего высокую корреляцию с целевой областью в качестве цели кодирования, из областей, разделенных средством разделения на области; средства хранения информации движения, которое хранит вектор движения; средства генерирования остаточного сигнала, которое генерирует остаточный сигнал между предсказанным сигналом целевой области и пиксельным сигналом целевой области; средства сжатия остаточного сигнала, которое сжимает остаточный сигнал, сгенерированный средством генерирования остаточного сигнала; средства восстановления остаточного сигнала, которое генерирует воспроизведенный остаточный сигнал посредством восстановления из сжатых данных остаточного сигнала; средства кодирования, которое кодирует предиктор вектора движения, подобный вектору движения целевой области, выбранному из: ранее воспроизведенных векторов движения, хранящихся в средстве хранения информации движения, побочной информации, определенной из вектора движения целевой области, и сжатых данных остаточного сигнала; и средства хранения картинки, которое добавляет предсказанный сигнал к воспроизведенному остаточному сигналу для восстановления сигнала пикселя целевой области, и которое сохраняет восстановленный пиксельный сигнал в качестве ранее воспроизведенной картинки, при этом вектор движения включает в себя нулевой вектор движения, используемый для генерирования нулевого предсказанного сигнала, и первый вектор движения, используемый для генерирования первого предсказанного сигнала, и при этом средство генерирования предсказанного сигнала содержит: средство оценки нулевой информации движения, которое оценивает нулевой вектор движения для выведения нулевого предсказанного сигнала, которое выбирает предиктор нулевого вектора движения аналогичный оцененному нулевому вектору движения из множества векторов движения, хранящихся в средстве хранения информации движения, и которое генерирует нулевую побочную информацию, содержащую индекс предиктора нулевого вектора движения для идентификации выбранного предиктора вектора движения, и разность векторов движения, определяемую из нулевого вектора движения и предиктора нулевого вектора движения; средство оценки первой информации движения, которое выбирает вектор движения для генерирования первого предсказанного сигнала, имеющего высокую корреляцию с целевой областью, из множества векторов движения, хранящихся в средстве хранения информации движения, которое генерирует первую побочную информацию, содержащую индекс предиктора первого вектора движения для идентификации выбранного вектора движения в качестве предиктора первого вектора движения, и которое устанавливает предиктор первого вектора движения в первый вектор движения; и средство объединения предсказанного сигнала, которое объединяет нулевой предсказанный сигнал и первый предсказанный сигнал для генерирования предсказанного сигнала целевой области.

Вышеприведенная программа кодирования видео с предсказанием может быть выполнена в конфигурации, при которой средство оценки первой информации движения дополнительно включает в себя функцию для оценки второго вектора движения для получения первого предсказанного сигнала, для обнаружения второго вектора движения, для выбора предиктора второго вектора движения аналогичного оцененному второму вектору движения, из множества векторов движения, хранящихся в средстве хранения информации движения, и для генерирования второй побочной информации, содержащей индекс предиктора второго вектора движения для идентификации выбранного предиктора вектора движения, и разность векторов движения, опреде