СПОСОБ КОДИРОВАНИЯ ДВИЖУЩЕГОСЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ, СПОСОБ ДЕКОДИРОВАНИЯ ДВИЖУЩЕГОСЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ, УСТРОЙСТВО КОДИРОВАНИЯ ДВИЖУЩЕГОСЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ, УСТРОЙСТВО ДЕКОДИРОВАНИЯ ДВИЖУЩЕГОСЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВО КОДИРОВАНИЯ И ДЕКОДИРОВАНИЯ ДВИЖУЩЕГОСЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ Российский патент 2016 года по МПК H04N19/13 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к способу кодирования движущегося изображения и устройству кодирования движущегося изображения, которые кодируют флаг, указывающий, имеется ли или нет коэффициент преобразования для целевого блока кодирования, так что изображение кодируется для каждого из блоков, и способу декодирования движущегося изображения, устройству декодирования движущегося изображения, и устройству кодирования и декодирования движущегося изображения, которые декодируют флаг, указывающий, имеется ли или нет кодированный коэффициент преобразования.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В последние годы возрастало количество приложений для услуг типа «видео по запросу», например, включающих видеоконференции, цифровое телевизионное вещание и потоковую передачу видеоконтента через Интернет, и эти приложения зависят от передачи видеоинформации. Во время передачи или осуществления записи видеоданных, передается значительный объем данных по стандартному тракту передачи ограниченной полосы пропускания или сохраняется в стандартном носителе записи с ограниченной емкостью данных. Чтобы передавать видеоинформацию по стандартному каналу передачи и сохранять видеоинформацию в стандартном носителе записи, является существенным осуществлять сжатие или уменьшать объем цифровых данных.

Соответственно было разработано множество стандартов кодирования видео для сжатия видеоданных. Такие стандарты кодирования видео включают в себя, например, стандарты, разработанные сектором стандартизации электросвязи Международного союза электросвязи (ITU-T), обозначаемые в виде H.26x, и стандарты Международной комиссии по стандартизации и Международной электротехнической комиссии (ISO/IEC), обозначаемые в виде MPEG-x. Наиболее передовым и усовершенствованным стандартом кодирования видео в настоящее время является стандарт, обозначаемый в виде H.264/AVC, или MPEG-4/AVC (ссылка на непатентную литературу 1).

Подход к кодированию, который используется в качестве базиса для этих стандартов, основывается на кодировании с предсказанием, включающем в себя этапы, в качестве основных из которых можно выделить следующие этапы (a)-(d). (a) Чтобы выполнять сжатие данных на уровне блоков для каждого из видеокадров, видеокадр разделяется на блоки пикселов. (b) Путем предсказания каждого из блоков из уже кодированных видеоданных, задается временная и пространственная избыточность. (c) Путем вычитания предсказываемых данных из видеоданных, заданная избыточность устраняется. (d) Посредством преобразования Фурье, квантования и энтропийного кодирования осуществляется сжатие оставшихся данных (остаточных блоков).

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

НЕПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА

Непатентная литература 1. Рекомендации ITU-T H.264 "Advanced video coding for generic audiovisual services" (Усовершенствованное кодирование видео для общих аудиовизуальных услуг), март 2010

Непатентная литература 2. JCT-VC "WD3: Working Draft 3 of High-Efficiency Video Coding" ("WD3: Рабочий проект 3 по высокоэффективному кодированию видео), JCT-VC-E603, март 2011

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА

В последнее время имелась возрастающая потребность дополнительного повышения эффективности кодирования в условиях развития в области движущихся изображений высокой четкости.

Поэтому, объектом настоящего изобретения является обеспечение способа кодирования движущегося изображения, устройства кодирования движущегося изображения, способа декодирования движущегося изображения, устройства декодирования движущегося изображения, и устройства кодирования и декодирования движущегося изображения, которые имеют высокую эффективность кодирования.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ

Способом кодирования движущегося изображения согласно аспекту настоящего изобретения является способ кодирования сигнала движущегося изображения для каждого из первых блоков обработки. Более конкретно, способ кодирования движущегося изображения содержит: преобразование, для каждого из одного или более вторых блоков обработки, включенных в первый блок обработки, сигнала движущегося изображения в пространственной области в коэффициент частотной области и квантование этого коэффициента частотной области; и выполнение арифметического кодирования на флаге CBF-яркости, указывающем, включается ли или нет квантованный коэффициент в каждый из вторых блоков обработки, для которых выполняются преобразование и квантование. При выполнении арифметического кодирования таблицу вероятностей для использования в арифметическом кодировании определяют в соответствии с тем, является ли или нет размер первого блока обработки идентичным размеру второго блока обработки, и имеет ли или нет второй блок обработки предварительно определенный максимальный размер.

Следует отметить, что настоящее изобретение может быть реализовано или осуществлено не только в виде способов кодирования и способов декодирования, а также программ для предписания компьютерам исполнять каждый из этапов, включенных в способы кодирования и способы декодирования. Естественно, программы могут распространяться через посредство не являющихся временными носителей записи, таких как постоянные запоминающие устройства на компакт-дисках (CD-ROM), и сетей связи, таких как Интернет.

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение позволяет эффективно выполнять арифметическое кодирование и арифметическое декодирование на флаге CBF-яркости.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - блок-схема, показывающая устройство декодирования, включающее в себя блок декодирования флага CBF-яркости, согласно Варианту 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 - блок-схема, показывающая последовательность операций блока 101 декодирования CBF-яркости согласно данному изобретению.

Фиг. 3 - схематичный вид для пояснения подробностей блока 101 декодирования CBF-яркости согласно Варианту 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4 - блок-схема, показывающая пример конфигурации устройства декодирования движущегося изображения согласно Варианту 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 5A - Таблица 1000 для использования в арифметическом декодировании согласно настоящему варианту осуществления и таблица, которая соответствует Таблице 0000 на Фиг. 28A.

Фиг. 5B - Таблица 1001 для использования в арифметическом декодировании согласно настоящему варианту осуществления и таблица, которая соответствует Таблице 0001 на Фиг. 28B.

Фиг. 5C - Таблица 1002 для использования в арифметическом декодировании согласно настоящему варианту осуществления и таблица, которая соответствует Таблице 0002 на Фиг. 28C.

Фиг. 5D - Таблица 1003 для использования в арифметическом декодировании согласно настоящему варианту осуществления и таблица, которая соответствует Таблице 0003 на Фиг. 28D.

Фиг. 6 - схема для пояснения способа получения ctxIdxInc, который является числом для выведения вероятности по отношению к флагу CBF-яркости согласно Варианту 1 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 7 - блок-схема, показывающая последовательность операций для блока кодирования флага CBF-яркости согласно Варианту 2 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 8 - блок-схема, показывающая пример конфигурации устройства кодирования изображения согласно Варианту 2 осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 9 - полная конфигурация системы предоставления контента, которая реализует услуги распространения контента.

Фиг. 10 - общая конфигурация цифровой вещательной системы.

Фиг. 11 - блок-схема, показывающая пример конфигурации телевизора.

Фиг. 12 - блок-схема, иллюстрирующая пример конфигурации блока воспроизведения/записи информации, который считывает информацию с носителя записи и записывает информацию на носитель записи, которым является оптический диск.

Фиг. 13 - схема, показывающая конфигурацию носителя записи, которым является оптический диск.

Фиг. 14A - схема, показывающая пример сотового телефона.

Фиг. 14B - блок-схема, показывающая пример конфигурации сотового телефона.

Фиг. 15 - схема, показывающая структуру мультиплексных данных.

Фиг. 16 - схема, показывающая, каким образом мультиплексировать каждый поток в мультиплексные данные.

Фиг. 17 - схема, более подробно показывающая, каким образом поток видео сохраняется в потоке пакетов PES.

Фиг. 18 - схема, показывающая структуру пакетов TS и исходных пакетов в мультиплексированных данных.

Фиг. 19 - схема, показывающая структуру данных для PMT.

Фиг. 20 - схема, показывающая внутреннюю структуру информации мультиплексированных данных.

Фиг. 21 - схема, показывающая внутреннюю структуру атрибутной информации потока.

Фиг. 22 - схема, показывающая этапы для идентификации видеоданных.

Фиг. 23 - блок-схема, показывающая пример конфигурации интегральной схемы для реализации способа кодирования движущегося изображения и способа декодирования движущегося изображения согласно каждому из вариантов осуществления.

Фиг. 24 - схема, показывающая конфигурацию для переключения между частотами возбуждения.

Фиг. 25 - схема, показывающая этапы для идентификации видеоданных и переключения между частотами возбуждения.

Фиг. 26 - схема, показывающая пример справочной таблицы, в которой стандарты видеоданных связываются с частотами возбуждения.

Фиг. 27A - схема, показывающая пример конфигурации для совместного использования модуля блока обработки сигналов.

Фиг. 27B - схема, показывающая другой пример конфигурации для совместного использования модуля блока обработки сигналов.

Фиг. 28A - соответствие между типом фрагмента SliceType и числом ctxIdx, который соответствует значению вероятности, необходимому для арифметического кодирования и арифметического декодирования.

Фиг. 28B - таблица для задания комбинаций чисел ctxIdx от 0 до 11, как проиллюстрировано на Фиг. 28A, и информации (m,n), необходимой для определения начальной вероятности.

Фиг. 28C - таблица, которая указывает распределение значения смещения ctsIdxOffset, которая задает, что основной ctxIdx изменяется в соответствии с типом фрагмента.

Фиг. 28D - таблица, показывающая каким образом ctxIdx распределяется для binIdx, который является числом, указывающим порядок следования от основного в последовательности двоичных сигналов.

Фиг. 29A - схема, показывающая, каким образом получать ctxIdxInc, который является сигналом для выведения числа ctxIdx, по отношению к флагу, включающему в себя флаг CBF-яркости в стандарте HEVC.

Фиг. 29B - таблица, показывающая, каким образом определять ctxIdxInc флага CBF-яркости.

Фиг. 30 - схема, показывающая последовательность операций для процессов традиционного контекстного адаптивного декодирования.

Фиг. 31 - схема, показывающая последовательность операций для процессов традиционного арифметического декодирования с обходом.

Фиг. 32 - блок-схема для более подробного пояснения обработки (RenormD) нормализации, как проиллюстрировано на этапе SC08 на Фиг. 30.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

БАЗОВЫЕ СВЕДЕНИЯ, ОБРАЗУЮЩИЕ ОСНОВУ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

В вышеописанном процессе (d), существующие стандарты кодирования видео и обсуждаемые стандарты кодирования видео дополнительно уменьшают объем информации путем кодирования флага, который указывает, имеется ли или нет информация в остаточном блоке после преобразования Фурье и квантования. Более конкретно, флаг, указывающий, имеется ли или нет коэффициент в остаточном блоке после квантования, кодируется с переменной длиной.

Следует отметить, что в потенциальном стандарте, названном «Высокоэффективное кодирование видео» (HEVC), в котором осуществляется развитие работы в направлении стандартизации (ссылка на непатентную литературу 2), этот идентификационный флаг называется «флаг кодированного блока» (CBF) и идентификационный флаг, соответствующий сигналу яркости, называется «флаг CBF-яркости» cbf_luma. В кодировании с переменной длиной является известным Контекстное адаптивное двоичное арифметическое кодирование (CABAC) на основе арифметического кодирования, которое будет описано позже, и в HEVC кодирование выполняется с параметрами, задаваемыми способом, показанным на фигурах Фиг. 28A-29B.

Фигуры Фиг. 28A-28D представляют информационную группу, показывающую задание информации для кодирования флага CBF-яркости в HEVC. Сначала в Таблице 0000, как проиллюстрировано на Фиг. 28A, показано соответствие между типом фрагмента (I/P/B), названным SliceType, и числом ctxIdx, соответствующим значению вероятности, необходимому для арифметического кодирования и арифметического декодирования. Она показывает, например, в случае I-фрагмента, что числа ctxIdx, используемые для кодирования и декодирования флага CBF-яркости, бывают четырех видов, то есть, 0-3. Подобным образом она показывает четыре вида, то есть, 4-7 в случае типа P-фрагмента, и четыре вида, то есть, 8-11 в случае B-фрагмента.

Затем Таблица 0001, показанная на Фиг. 28B, является таблицей для задания комбинации для чисел 0-11 для ctxIdx, показанных в Таблице 0000, и информации (m,n), необходимой для определения начальной вероятности. Следует отметить, что относительно способа выведения начальной вероятности при использовании (m,n), применяется способ, раскрытый в непатентной литературе 1 или непатентной литературе 2.

Затем Таблица 0002, показанная на Фиг. 28C, является таблицей, которая показывает распределение значения смещения ctxIdxOffset, которое задает изменение основного ctxIdx в соответствии с SliceType (в примере, 0, 4 и 8).

Затем Таблица 0003, показанная на Фиг. 28D, является таблицей, которая показывает, каким образом назначать ctxIdx по отношению к binIdx, который является числом, показывающим порядок следования от основной последовательности двоичных сигналов, поскольку ctxIdx назначается каждой последовательности двоичных сигналов (bin) при фактическом выполнении арифметического кодирования и декодирования. Другими словами, первый бит первой последовательности двоичных сигналов определяется в виде binIdx=0, и после этого задается в виде 1 и 2. Следует отметить, что, поскольку флагом CBF-яркости является флаг, указывающий "0" или "1", он задается только в случае binIdx=0. Способ, определенный в подпункте 9.3.3.1.1.1, показывает, что число ctxIdx используется с одним значением из 0, 1, 2 и 3 и обеспечивается смещением в 0, 4 и 8 в соответствии с SliceType. Следует отметить, что «na» в таблице обозначает «недоступно».

Кроме того, содержание подпункта 9.3.1.1.1 будет описано подробно со ссылкой на Фиг. 29A и 29B. Часть B01, показанная на Фиг. 29A, является извлеченной частью из Непатентной литературы 2 части, которая показывает способ получения сигнала ctxIdxInc для выведения числа ctxIdx по отношению к флагу, включающему флаг CBF-яркости в стандарте HEVC.

Сначала, 9.3.3.1.1 показывает арифметическое кодирование, которое выполняется на флаге, включающем флаг CBF-яркости, на основании результатов для соседних блоков. Затем, в части 9.3.3.1.1.1 описаны подробности вывода результата для блока, расположенного над блоком, включающим в себя флаг цели кодирования, и результат для блока, расположенного слева. Следует отметить, что во флаге CBF-яркости, как проиллюстрировано в Таблице 9-50, показанной на Фиг. 29B, показано, что ctxIdxInc определяют, как изложено ниже, согласно CBF-флагу яркости в левом блоке и CBF-флагу яркости в блоке сверху.

Сначала, в случае, когда CBF-флагом яркости в левом блоке является 0 (или не существует), и CBF-флагом яркости в блоке сверху является 0 (или не существует), определяется, что числом ctxIdxInc для флага CBF-яркости цели кодирования будет 0 (случай 1). Кроме того, в случае, когда CBF-флагом яркости в левом блоке является 1, и CBF-флагом яркости в блоке сверху является 0 (или не существует), определяется, что числом ctxIdxInc для флага CBF-яркости цели кодирования будет 1 (случай 2). Кроме того, в случае, когда CBF-флагом яркости в левом блоке является 0 (или не существует), и CBF-флагом яркости в блоке выше является 1, определяется, что числом ctxIdxInc флага CBF-яркости цели кодирования будет 2 (случай 3). Кроме того, в случае, когда CBF-флагом яркости в левом блоке является 1, и CBF-флагом яркости в блоке выше является 1, определяется, что числом ctxIdxInc для CBF-флага цели кодирования будет 3 (случай 4).

Таким образом, ctxIdxInc для выведения значения вероятности для использования в арифметическом кодировании и арифметическом декодировании флага CBF-яркости цели кодирования переключается в соответствии со значением CBF-флага окружающей яркости.

Затем будет описано кодирование с переменной длиной идентификационного флага (CBF) и подобного. В стандарте H.264 в качестве одного из способов кодирования с переменной длиной имеется Контекстное адаптивное двоичное арифметическое кодирование (CABAC). Способ CABAC будет описан со ссылкой на Фиг. 30-32.

На Фиг. 30 представлена блок-схема, показывающая последовательность вышеописанных процессов традиционного контекстного адаптивного арифметического декодирования. Следует отметить, что эта схема извлечена из непатентной литературы 1 и представлена, как описана в непатентной литературе 1, поскольку не имеется конкретного пояснения.

При обработке арифметического декодирования сначала вводится контекст (ctxIdx), определенный на основании типа сигнала.

За этим следует: вычисление значения qCodIRangeIdx, выводимого из параметра codIRange, показывающего текущее внутреннее состояние устройства арифметического декодирования; получение значения pStateIdx, которое является значением состояния, соответствующим ctxIdx; и получение codIRangeLPS с обращением к таблице (rangeTableLPS) на основании этих двух значений qCodIRangeIdx и pStateIdx. Здесь, этот codIRangeLPS обозначает значение, которое является параметром, показывающим внутреннее состояние устройства арифметического декодирования во время появления LPS (этот LPS указывает один символ из 0 и 1, который имеет более низкую вероятность появления) по отношению к первому параметру codIRange, показывающему внутреннее состояние устройства арифметического декодирования. Кроме того, значение, полученное вычитанием вышеупомянутого codIRangeLPS из текущего codIRange, включается в codIRange (Этап SC01).

Затем, вычисленный codIRange сравнивается со вторым параметром codIOffset, показывающим внутреннее состояние устройства арифметического декодирования (Этап SC02). Если codIOffset больше или равен codIRange (ДА на этапе SC02), то определяется, что появился символ LPS, и valMPS (значение MPS (0 или 1), указывающее один символ из 0 и 1, который имеет более высокую вероятность появления, и другое значение (0, если удовлетворяется valMPM=1, или 1, если удовлетворяется valMPM=0), устанавливается в binVal, которое является выходным значением декодирования.

Кроме того, значение, полученное вычитанием codIRange, устанавливается во второй параметр codIOffset, показывая внутреннее состояние устройства арифметического декодирования. Кроме того, значение codIRangeLPS, вычисленное на этапе SC01, устанавливается в первый параметр codIRange, показывающий внутреннее состояние устройства арифметического декодирования (Этап SC03), поскольку появился LPS.

Следует отметить, что в случае, когда значением pStateIdx, которое является значением состояния, соответствующим ctxIdx, является 0 (ДА на этапе SC05), показывается, что вероятность LPS больше вероятности MPS, и, следовательно, valMPM заменяется (0, если удовлетворяется valMPM=1, или 1, если удовлетворяется valMPM=0) (Этап SC06). Между тем, в случае, когда значением pStateIdx является 0 (НЕТ на этапе SC05), значение pStateIdx обновляется на основе таблицы преобразования transIdxLPS в случае, когда LPS присутствует (Этап SC07).

Кроме того, в случае, когда codIOffset является малым (НЕТ в SC02), определяется, что символ MPS появился, и valMPS устанавливается в binVal, которое является выходным значением декодирования, и значение pStateIdx обновляется на основе таблицы преобразования transIdxMPS в случае, когда MPS появился (Этап SC04).

Наконец, выполняется нормализация (RenormD) (Этап SC08), чтобы завершить арифметическое декодирование.

Как описано выше, в контекстном адаптивном двоичном арифметическом кодировании, множество вероятностей присутствия символа, каждая из которых является вероятностью присутствия двоичного символа и соответствует индексу контекста, сохраняются, и вероятности присутствия символа переключаются в соответствии с условием (например, обращением к значению для смежного блока). Следовательно, должен поддерживаться порядок следования процессов.

На Фиг. 31 представлена блок-схема, показывающая последовательность вышеописанных процессов традиционного арифметического декодирования для обработки обхода. Следует отметить, что эта схема извлечена из непатентной литературы 1 и представлена, как описана в непатентной литературе 1, поэтому не имеет конкретного пояснения.

Сначала, второй параметр codIOffset, показывающий текущее внутреннее состояние устройства арифметического декодирования, сдвигается влево (удваивается), и 1 бит считывается из потока битов. Это (удвоенное) значение устанавливается при считанном бите 0, тогда как значение, полученное сложением с ним 1, устанавливается, если считанным битом является 1 (SD01).

Затем, в случае, когда параметр codIOffset больше или равен первому параметру codIRange, показывающему внутреннее состояние устройства арифметического декодирования (ДА в SD02), "1" устанавливается в binVal, которое является выходным значением декодирования, и значение, полученное вычитанием codIRange, устанавливается в codIOffset (Этап SD03). Между тем, в случае, когда codIOffset меньше первого параметра codIRange, показывающего внутреннее состояние устройства арифметического декодирования (НЕТ в SD02), "0" устанавливается в binVal, которое является выходным значением декодирования (Этап SD04).

На Фиг. 32 показана блок-схема для подробного пояснения обработки нормализации (RenormD), показанной на этапе SC08 на Фиг. 30. Следует отметить, что эта схема извлечена из непатентной литературы 1 и представлена, как описана в непатентной литературе 1, поэтому не имеет конкретного пояснения.

Когда первый параметр codIRange, показывающий внутреннее состояние устройства арифметического декодирования, в арифметическом декодировании имеет значение меньше 0x100 (в шестнадцатеричной нотации, что представляет 256 в десятичной системе счисления) (ДА на этапе SE01), codIRange сдвигается влево (удваивается), второй параметр codIffset, показывающий внутреннее состояние устройства арифметического декодирования, сдвигается влево (удваивается) и 1 бит считывается из потока битов. Это (удвоенное) значение устанавливается, если считывается бит 0, тогда как значение, полученное сложением с ним 1, устанавливается при считанном бите 1 (SE02). Эта обработка является завершенной, если codIRange наконец достигает или превышает 256 (НЕТ на этапе SE01).

Арифметическое декодирование выполняется путем выполнения вышеупомянутых процессов.

Однако, традиционная методика требует, чтобы значение вероятности изменялось в соответствии с результатами для блоков выше и слева, которые являются соседними друг с другом для арифметического кодирования и арифметического декодирования флага CBF-яркости. В этих условиях результаты для соседних блоков в левых и верхних частях, предназначенных для кодирования или декодирования, должны записываться для арифметического кодирования и арифметического декодирования. Вследствие этого, в случае, когда разрешение входного видео является высоким, обширная память должна подготавливаться для сохранения результатов.

Для решения вышеописанной задачи, способом кодирования движущегося изображения согласно аспекту настоящего изобретения является способ декодирования сигнала движущегося изображения для каждого из первых блоков обработки. Более конкретно, способ кодирования движущегося изображения содержит: преобразование, для каждого из одного или более блоков обработки, включенных в первый блок обработки, сигнала движущегося изображения в пространственной области в коэффициент частотной области и квантование коэффициента частотной области; и выполнение арифметического кодирования на флаге CBF-яркости, указывающем, включен ли или нет квантованный коэффициент в каждый из вторых блоков обработки, для которых выполняются преобразование и квантование. При выполнении арифметического кодирования таблицу вероятностей для использования в арифметическом кодировании определяют в соответствии с тем, является ли или нет размер первого блока обработки идентичным размеру второго блока обработки, и имеет ли или нет второй блок обработки предварительно определенный максимальный размер.

С помощью этой конфигурации, поскольку значение вероятности для выполнения арифметического кодирования флага CBF-яркости может быть определено без зависимости от значения флага CBF-яркости для каждого из окружающих блоков, высокая эффективность кодирования может поддерживаться, даже если объем памяти для хранения флага CBF-яркости значительно уменьшается.

Кроме того, при выполнении арифметического кодирования, таблицу вероятностей для использования в арифметическом кодировании дополнительно определяют в соответствии с типом фрагмента, к которому принадлежит первый блок обработки.

Например, первый блок обработки может быть блоком кодирования. Кроме того, второй блок обработки может быть блоком преобразования.

Кроме того, может выполняться переключение между кодированием, соответствующим первому стандарту, и кодированием, соответствующим второму стандарту, и преобразование и квантование, и арифметическое кодирование выполняются в виде кодирования, соответствующего первому стандарту, и способ кодирования движущегося изображения может дополнительно содержать кодирование идентификатора, указывающего стандарт кодирования.

Способом декодирования движущегося изображения согласно аспекту настоящего изобретения является способ декодирования кодированного сигнала движущегося изображения для каждого из первых блоков обработки. Более конкретно, способ декодирования движущегося изображения включает в себя: выполнение арифметического декодирования на флаге CBF-яркости, указывающем, включен ли или нет квантованный коэффициент в один или более вторых блоков обработки, включенных в первый блок обработки; и восстановление сигнала движущегося изображения с использованием квантованного коэффициента для второго блока обработки, если флаг CBF-яркости указывает, что квантованный коэффициент включен в каждый из вторых блоков обработки, флаг CBF-яркости декодируется в арифметическом декодировании. При выполнении арифметического декодирования таблицу вероятностей для использования в арифметическом декодировании определяют в соответствии с тем, является ли или нет размер первого блока обработки идентичным размеру второго блока обработки, и имеет ли или нет второй блок обработки предварительно определенный максимальный размер.

При выполнении арифметического декодирования таблицу вероятностей для использования в арифметическом декодировании дополнительно определяют в соответствии с типом фрагмента, к которому принадлежит первый блок обработки.

Например, первым блоком обработки может быть блок кодирования. Кроме того, вторым блоком обработки может быть блок преобразования.

Кроме того, может выполняться переключение между декодированием, соответствующим первому стандарту, и декодированием, соответствующим второму стандарту, в соответствии с идентификатором, который включен в кодированный сигнал и указывает первый стандарт или второй стандарт, и арифметическое декодирование и восстановление могут выполняться в виде декодирования, соответствующего первому стандарту, если идентификатор указывает первый стандарт.

Устройство кодирования движущегося изображения согласно аспекту настоящего изобретения кодирует сигнал движущегося изображения для каждого из первых блоков обработки. Более конкретно, устройство кодирования движущегося изображения содержит: блок преобразования и квантования, сконфигурированный, чтобы преобразовывать, для каждого из одного или более вторых блоков обработки, включенных в первый блок обработки, сигнал движущегося изображения в пространственной области в коэффициент частотной области и квантовать коэффициент частотной области; и блок арифметического кодирования, сконфигурированный для выполнения арифметического кодирования на флаге CBF-яркости, указывающем, включен ли или нет квантованный коэффициент во второй блок обработки, обработанный блоком квантования и преобразования. Блок арифметического кодирования сконфигурирован для определения таблицы вероятностей для использования в арифметическом кодировании в соответствии с тем, является ли или нет размер первого блока обработки идентичным размеру второго блока обработки, и имеет ли или нет второй блок обработки предварительно определенный максимальный размер.

Устройство декодирования движущегося изображения согласно аспекту настоящего изобретения декодирует кодированный сигнал движущегося изображения для каждого из первых блоков обработки. Более конкретно, устройство декодирования движущегося изображения содержит: блок арифметического декодирования, сконфигурированный для выполнения арифметического декодирования на флаге CBF-яркости, указывающем, включен ли или нет квантованный коэффициент в один или более вторых блоков обработки, включенных в первый блок обработки; и блок восстановления, сконфигурированный для восстановления сигнала движущегося изображения с использованием квантованного коэффициента второго блока обработки, если флаг CBF-яркости указывает, что квантованный коэффициент включен во второй блок обработки, флаг CBF-яркости обрабатывается блоком арифметического декодирования. Блок арифметического декодирования сконфигурирован для определения таблицы вероятностей для использования в арифметическом декодировании в соответствии с тем, является ли или нет размер первого блока обработки идентичным размеру второго блока обработки, и имеет ли или нет второй блок обработки предварительно определенный максимальный размер.

Устройство кодирования и декодирования движущегося изображения согласно аспекту настоящего изобретения включает в себя устройство кодирования движущегося изображения и устройство декодирования движущегося изображения, которые описаны выше.

Следует отметить, что общие или конкретные исполнения могут быть реализованы не только в виде системы, способа, интегральной схемы, компьютерной программы, или носителя записи, но также и в виде произвольной комбинации из системы, способа, интегральной схемы, компьютерной программы и носителя записи.

В дальнейшем в документе варианты осуществления настоящего изобретения описываются более подробно со ссылкой на сопроводительные чертежи. Каждый из описанных ниже вариантов осуществления показывает общий или конкретный пример. Численные значения, формы, материалы, структурные элементы, схема расположения и соединение структурных элементов, этапы, очередность обработки этапов и т.д., показанные в нижеследующих вариантах осуществления, являются просто примерами, и, следовательно, не ограничивают идею изобретения, объем которого определен в прилагаемой формуле изобретения и ее эквивалентах. Настоящее изобретение определяется объемом формулы изобретения. Следовательно, среди структурных элементов в нижеследующих вариантах осуществления, структурные элементы, не перечисленные в любом из независимых пунктов формулы, определяющих наиболее общую часть идеи изобретения, описываются в виде произвольных структурных элементов.

ВАРИАНТ 1 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Устройство декодирования движущегося изображения согласно Варианту 1 осуществления декодирует кодированный сигнал движущегося изображения для каждого из первых блоков обработки. Следовательно, устройство декодирования движущегося изображения включает в себя: блок арифметического декодирования, который выполняет арифметическое декодирование на флаге CBF-яркости, указывающем, включен ли или нет квантованный коэффициент в каждый из одного или более блоков обработки, включенных в первый блок обработки; и блок восстановления, который восстанавливает сигнал движущегося изображения, используя квантованный коэффициент второго блока обработки, если флаг CBF-яркости, декодированный в блоке арифметического декодирования, показывает, что квантованный коэффициент включен во второй блок обработки.

Блок арифметического декодирования определяет таблицу вероятностей для использования в арифметическом декодировании в соответствии с тем, является ли или нет размер первого блока обработки идентичным размеру второго блока обработки, и имеет ли или нет второй блок обработки предварительно определенный максимальный размер. Кроме того, блок арифметического декодирования может определять таблицу вероятностей согласно типу фрагмента, к которому принадлежит первый блок обработки (I-фрагмент/P-фрагмент/B-фрагмент). Следует отметить, что "определение таблицы вероятностей" можно перефразировать в виде "переключение контекста", например.

Движущееся изображение, вводимое в устройство декодирования движущегося изображения, состоит из множества изображений. Кроме того, каждое из изображений делится на множество фрагментов. Затем фрагмент кодируется или декодируется согласно каждому из блоков обработки. Блок обработки включает в себя блок кодирования (CU), блок предсказания (PU) и блок преобразования (TU). CU является блоком из максимально 128×128 пикселов и является блоком, который соответствует традиционному макроблоку. PU является основным блоком для межкадрового предсказания. TU является основным блоком для ортогонального преобразования, и размер TU является таким же малым или менее размера CU. Далее в настоящем документе блок кодирования описывается как кодированный блок, и блок преобразования описывается как блок преобразования.

Первым блоком обработки согласно настоящему варианту осуществления является, например, кодированный блок (CU). Кроме того, вторым блоком обработки согласно настоящему варианту осуществления является, например, блок преобразования (TU). Флаг CBF-яркости присутствует в каждом из блоков преобразования, и флаг CBF-яркости указывает, имеется ли или нет квантованный коэффициент в блоке преобразования. Следует отметить, что "имеется ли или нет квантованный коэффициент в блоке преобразования" можно перефразировать в виде, имеется ли или нет квантованный коэффициент, подлежащий кодированию. Кроме того, это можно перефразировать в виде, имеется ли или нет ненулевой коэффициент в блоке преобразования.

На Фиг. 1 представлена блок-схема, показывающая функциональную конфигурацию устройства декодирования, включающего в себя блок декодирования флага CBF-яркости согласно Варианту 1 осуществления настоящего изобретения.

Устройство 100 декодирования согласно настоящему варианту осуществления, как показано на Фиг. 1, включает в себя блок 101 декодирования CBF-яркости, блок 102 управления, переключатель 103, блок 104 декодирования остаточного коэффициента, и блок 105 восстановления остаточного сигнала, и блок суммирования 106. Устройство 100 декодирования восстанавливает флаг CBF-яркости из информации POS позиции декодирования и полученного битового потока BS, и выводит декодированный сигнал OUT изображения из предсказанного сигнала PRED изображения.

Работа блока 101 декодирования CBF-яркости согласно настоящему варианту осуществления будет описана подробно со ссылкой на Фиг. 2. На Фиг. 2 представлена блок-схема, показывающая последовательность операций блока 101 декодирования CBF-яркости согласно настоящему изобретению.

Сначала блок 101 декодирования CBF-яркости получает целевой битовый поток BS. Кроме того, блок 102 управления получает информацию POS, указывающую, где находится флаг CBF-яркости, который будет целью декодирования, в виде размера кодированного блока и коэффициента преобразования, и выводит его на блок 101 декодирования CBF-яркости.

Затем блок 101 декодирования CBF-яркости на основе информации, полученной от блока 102 управления, определяет (i), является ли или нет размер блока преобразования, показывающего флаг CBF-яркости цели декодирования, одинаковым с таковым для кодированного блока, или (ii), является ли или нет, например, размер блока преобразования одинаковым с максимальным размером для блока преобразования (S201). Следует отметить, что информация, указывающая максимальный размер блока преобразования, является, например, включенной в битовый поток.

Если, по меньшей мере, одно из вышеописанных (i) и (ii) удовлетворяется (ДА в S201), ctxIdxInc, который является числом для предписания информации вероятности, используемой для арифметического декодирования, устанавливается в 1 (S203). Между тем, если ни одно из вышеописанных (i) и (ii) не удовлетворяется (НЕТ в S201), ctxIdxInc, который является числом для предписания информации вероятности для использования в арифметическом декодировании, устанавливается в 0 (S202). Следует отметить, что значение, устанавливаемое в ctxIdxInc, не ограничивается примерами по этапам S202 и S203. Другими словами, оно является пригодным, если только отличающееся значение устанавливается для каждого из этапа S202 и этапа S203. Однако нужно устанавливать общее значение для стороны кодирования и стороны декодирования.

Затем получают значение вероятности, которое соответствует ctxIdx, полученному сложением ctxIdxInc, являющегося числом для предписания информации вероятности, полученной на этапах S202 и S203, и значения смещения (ссылка на Фиг. 5A-5D, подлежащие описанию), которое определяется для каждого из предварительно определенных фрагментов, и обработка арифметического декодирования выполняется на целевом флаге CBF-яркости (S204). С помощью этого получают флаг CBF-яркости.

Затем флаг CBF-яркости, полученный на этапе S204, является выходным сигналом по отношению к блоку 102 управления и используется для управления переключателем 103. В случае, когда флаг CBF-яркости указывает "нет коэффициента" (например, 0), переключатель 103 подключается к контактному зажиму B. Другими словами, поскольку нет коэффициента преобразования в блоке преобразования, отсутствует остаточный сигнал, подлежащий суммированию по отношению к сигналу PRED предсказания изображения. Следовательно, сигнал PRED предсказания изображения выводится в качестве сигнала OUT декодирования изображения.

Между тем, в случае, когда флаг CBF-яркости указывает "коэффициент присутствует" (например, 1), переключатель 103 подключается к контактному зажиму A. В этом случае, сигнал остаточного коэффициента, включенный в битовый поток BS, декодируется блоком 104 декодирования остаточного коэффициента, и остаточный сигнал, полученный обратным преобразованием и обратным квантованием посредством блока 105 восстановления остаточного сигнала, и сигнал PRED предсказания изображения суммируются блоком суммирования 106, и сигнал декодирования изображения является выходным. С помощью этого сигнал OUT декодирования изображения может быть корректно выводимым из битового потока BS с использованием флага CBF-яркости.

Другими словами, блок 101 декодирования CBF-яркости и блок 102 управления, показанные на Фиг. 1, например, соответствуют блоку арифметического декодирования согласно настоящему варианту осуществления. Кроме того, переключатель 103, блок 104 декодирования остаточного коэффициента и блок 105 восстановления остаточного сигнала, показанные на Фиг. 1, соответствуют блоку восстановления согласно настоящему варианту осуществления. Следует отметить, что они не ограничиваются вышеописанными отношениями соответствия.

На Фиг. 3 показан схематичный вид для пояснения условия, показанного на этапе S201 по Фиг. 2. Блоки 301-306, иллюстрируемые утолщенными рамками, обозначают кодированные блоки. Кроме того, блоки, сформированные последующим делением блоков 301 и 302, обозначают блоки преобразования.

Определяется, что размер блока преобразования будет по величине таким же или меньше, чем размер кодированного блока. Следует отметить, что в этом описании будет описан случай, когда размер блоков 301 и 302 является максимальным размером кодированного блока (64×64 пикселов), и определяется, что максимальный размер для блока преобразования будет размером блока меньше на один иерархический уровень (32×32 пикселов). Кроме того, максимальный размер для размера преобразования изменяется в соответствии с информацией, приведенной в информации заголовка фрагмента.

Следует отметить, что поскольку настоящее изобретение, независимо от размера блока преобразования, характеризуется переключением таблиц вероятностей в соответствии с постоянным условием (Этап S201), а не в зависимости от результатов для окружающих блоков, настоящее изобретение может реализовывать эффекты настоящего изобретения (снижение объема памяти), даже если имеется изменение максимального размера блока преобразования.

Далее будет описан случай, когда блок 301 определяется в качестве кодированного блока.

Сначала, в случае, когда малый блок первого иерархического уровня, каждый полученный делением блока 301 на четыре блока, является блоком преобразования, декодируется флаг 311 CBF-яркости, соответствующий малому блоку первого иерархического уровня. В случае, когда флаг 311 CBF-яркости указывает отсутствие коэффициента, коэффициент преобразования не включается в малый блок первого иерархического уровня. Следовательно, флаги 312 и 313 CBF-яркости, соответствующие блокам, меньшим такового, не декодируются. Следует отметить, что в случае, когда декодируется флаг 311 CBF-яркости, малый блок первого иерархического уровня становится максимальным размером для блока преобразования (ДА на этапе S201 Фиг. 2). Следовательно, ctxIdxInc=1 используется в качестве числа, показывающего таблицу вероятностей для использования в арифметическом декодировании флага CBF-яркости (S203 на Фиг. 2).

Между тем, в случае, когда малый блок второго иерархического уровня (16×16 пикселов), каждый полученный делением блока на четыре блока, является блоком преобразования, декодируется флаг 312 CBF-яркости, соответствующий малому блоку второго иерархического уровня. Кроме того, в случае, когда малый блок третьего иерархического уровня (8×8 пикселов), каждый полученный дальнейшим делением блока на четыре блока, является блоком преобразования, декодируются флаг 313 CBF-яркости, соответствующий малому блоку третьего иерархического уровня. В этих случаях используется ctxIdxInc=0 в качестве числа, показывающего таблицу вероятностей для использования в арифметическом декодировании флага CBF-яркости (S202 на Фиг. 2).

В случае, когда декодируется флаг CBF-яркости (иллюстрация опущена), соответствующий малому блоку первого иерархического уровня для блока 302, используется ctxIdxInc=1 в качестве числа, показывающего таблицу вероятностей, тогда как в случае, когда декодируется флаг CBF-яркости (иллюстрация опущена), соответствующий малому блоку второго и последующего уровней иерархии, используется ctxIdxInc=0 в качестве числа, показывающего таблицу вероятностей. Кроме того, также по отношению к блокам 303-306, после определения, является ли или нет размер блока преобразования идентичным размеру кодированного блока или максимальному размеру для блока преобразования, число ctxIdxInc, указывающее таблицу вероятностей, определяется в соответствии с результатом определения.

Как описано выше, путем переключения между двумя разновидностями, в которых ctxIdxInc определяется в виде "0" или "1" на основании сравнения между размером блока преобразования и размером кодированного блока, количество таблиц вероятностей снижается с традиционных 4 до 2 (на каждый фрагмент). Поскольку нет необходимости обращения к CBF-флагу яркости окружающего блока для определения ctxIdxInc для флага CBF-яркости цели декодирования, не должен подготавливаться обширный объем памяти, включая буфер линии связи. В результате флаг CBF-яркости может быть корректно декодирован.

Кроме того, путем переключения таблицы вероятностей для флага CBF-яркости между двумя каскадами на основании того, является ли или нет максимальным размер блока преобразования, снижение эффективности кодирования, обусловленное уменьшением количества таблиц вероятностей, может быть ограничено. Это происходит потому, что присутствие или отсутствие коэффициента преобразования часто зависит от размера блока для блока преобразования. Более конкретно, используется преимущество факта, что вероятность, что все коэффициенты становятся нулем, является более высокой при меньшем размере преобразования.

Следует отметить, что блок арифметического декодирования согласно Варианту 1 осуществления настоящего изобретения (устройство 100 декодирования) включается в устройство декодирования движущегося изображения, которое декодирует кодированные данные изображения, являющиеся сжатыми и кодированными. На Фиг. 4 представлена блок-схема, показывающая пример конфигурации устройства 400 декодирования движущегося изображения согласно Варианту 1 осуществления настоящего изобретения.

Устройство 400 декодирования движущегося изображения декодирует кодированные данные изображения, которые являются сжатыми и кодированными. Например, кодированные данные изображения вводятся в устройство 400 декодирования изображения в виде сигнала цели декодирования для каждого из блоков. Устройство 400 декодирования изображения восстанавливает данные изображения путем выполнения декодирования с переменной длиной, обратного квантования и обратного преобразования на входном сигнале цели декодирования.

Как показано на Фиг. 4, устройство 400 декодирования движущегося изображения включает в себя блок 410 энтропийного декодирования, блок 420 обратного квантования и обратного преобразования, сумматор 425, деблокирующий фильтр 430, запоминающее устройство 440, блок 450 внутрикадрового предсказания, блок 460 компенсации движения и переключатель 470 внутрикадрового/межкадрового режимов.

Блок 410 энтропийного декодирования восстанавливает квантованные коэффициенты, выполняя декодирование с переменной длиной на входном сигнале (входном потоке). Следует отметить при этом, что входной сигнал (входной поток) является сигналом цели декодирования и соответствует данным для каждого из блоков данных кодированного изображения. Кроме того, блок 410 энтропийного декодирования получает данные движения на основе входного сигнала и выводит полученные данные движения на блок 460 компенсации движения.

Блок 420 обратного квантования и обратного преобразования восстанавливает коэффициенты преобразования, выполняя обратное квантование на квантованных коэффициентах, восстановленных блоком 410 энтропийного декодирования. Затем, блок 420 обратного квантования и обратного преобразования восстанавливает ошибку предсказания, выполняя обратное преобразование на восстановленных коэффициентах преобразования.

Сумматор 425 суммирует ошибку предсказания, восстановленную блоком 420 обратного квантования и обратного преобразования, и предсказанный сигнал, полученный от переключателя 470 внутрикадрового/межкадрового режимов, чтобы сформировать декодированное изображение.

Деблокирующий фильтр 430 выполняет фильтрацию деблокирования на декодированном изображении, сформированном сумматором 425. Декодированное изображение, обработанное деблокирующим фильтром, выводится в качестве декодированного сигнала.

Запоминающее устройство 440 является запоминающим устройством для сохранения опорных изображений для использования в компенсации движения. Более конкретно, запоминающее устройство 440 сохраняет декодированные изображения, в которых процесс деблокирующего фильтра выполняется посредством деблокирующего фильтра 430.

Блок 450 внутрикадрового предсказания выполняет предсказание во внутрикадровом режиме для формирования предсказанного сигнала (внутрикадрово предсказанного сигнала). Более конкретно, блок 450 внутрикадрового предсказания выполняет внутрикадровое предсказание с обращением к изображениям, окружающим целевой блок декодирования (входной сигнал) в декодированном изображении, сформированном сумматором 425, чтобы сформировать сигнал внутрикадрового предсказания.

Блок 460 компенсации движения выполняет компенсацию движения на основании данных движения, выводимых из блока 410 энтропийного декодирования, чтобы сформировать предсказанный сигнал (межкадрово предсказанный сигнал).

Переключатель 470 внутрикадрового/межкадрового режимов выбирает какой-либо из внутрикадрово предсказанного сигнала и межкадрово предсказанного сигнала и выводит выбранный сигнал в качестве предсказанного сигнала на сумматор 425.

С помощью вышеупомянутой структуры устройство 400 декодирования движущегося изображения согласно Варианту 2 осуществления настоящего изобретения декодирует данные кодированного со сжатием изображения.

Следует отметить, что в устройстве 400 декодирования движущегося изображения, блок декодирования флага CBF-яркости согласно Варианту 1 осуществления настоящего изобретения включен в блок 410 энтропийного декодирования, блок 420 обратного квантования и обратного преобразования и сумматор 425. Более конкретно, например, блок 101 декодирования CBF-яркости, блок 102 управления, переключатель 103, блок 104 декодирования остаточного коэффициента по Фиг. 1 являются включенными в блок 410 энтропийного декодирования, блок восстановлении остаточного сигнала 105 по Фиг. 1 является включенным в блок 420 обратного квантования и обратного преобразования по Фиг. 4, и блок суммирования 106 по Фиг. 1 является включенным в сумматор 425 по Фиг. 4. Следует отметить, что они не ограничиваются вышеописанными отношениями соответствия.

Как описано выше, устройство декодирования движущегося изображения и способ декодирования движущегося изображения согласно Варианту 1 осуществления настоящего изобретения позволяют надлежащим образом восстановить битовый поток, в котором потребность памяти для декодирования CBF-яркости уменьшается путем выполнения арифметического декодирования на флаге CBF-яркости для цели декодирования без зависимости от значения CBF-яркости окружающего блока.

Каждая из фигур Фиг. 5A, 5B, 5C и 5D показывает пример Таблиц 1000-1003 для использования в арифметическом декодировании согласно настоящему варианту осуществления. Следует отметить, что Таблицы 1000-1003 являются таблицами, которые соответствуют фигурам Фиг. 28A-28D, соответственно. Как показано на Фиг. 5A-5D, в настоящем варианте осуществления, переключаются две таблицы вероятностей на каждый фрагмент. Кроме того, результат флага CBF-яркости для каждого из окружающих блоков не используется для переключения таблицы вероятностей. Это будет дополнительно описано со ссылкой на Фиг. 6.

На Фиг. 6 показаны синтаксические конструкции для пояснения способа получения ctxIdxInc, являющегося числом для выведения вероятности по отношению к флагу CBF-яркости, согласно настоящему варианту осуществления. Как проиллюстрировано здесь, переключатель обоих чисел зависит от размера блока для размера преобразования (transformDepth и MaxTrafoSize), но не зависит от результатов для окружающих блоков.

ВАРИАНТ 2 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Будет описана общая схема способа арифметического кодирования согласно настоящему варианту осуществления. Следует отметить, что подробные описания частей, подобных Варианту осуществления 1, будут опущены и внимание уделено различиям.

Способ арифметического кодирования согласно настоящему варианту осуществления традиционно не использует результат флага CBF-яркости в окружающих блоках для кодирования флага CBF-яркости, а характеризуется переключением между двумя таблицами вероятностей (на каждый фрагмент) согласно размеру блока преобразования. С помощью этого значительно уменьшается объем памяти, необходимый для кодирования.

Была описана общая схема способа арифметического кодирования согласно настоящему варианту осуществления. В случае отсутствия особого пояснения, показывается, что может быть взят такой же способ, как способ традиционного арифметического кодирования.

Устройство кодирования движущегося изображения согласно Варианту 2 осуществления кодирует сигнал движущегося изображения для каждого из первых блоков обработки. Более конкретно, устройство кодирования движущегося изображения включает в себя блок преобразования и квантования, который преобразовывает сигнал движущегося изображения (например, остаточный сигнал) в пространственной области в коэффициент частотной области и квантует коэффициент частотной области для каждого из одного или более вторых блоков обработки, включенных в первый блок обработки, и блок арифметического кодирования, который выполняет арифметическое кодирование на флаге CBF-яркости, указывающем, включен ли или нет квантованный коэффициент во второй блок обработки, обработанный блоком квантования и преобразования.

Затем, блок арифметического кодирования определяет таблицу вероятностей для использования в арифметическом кодировании в соответствии с тем, является ли или нет размер первого блока обработки идентичным размеру второго блока обработки, и имеет ли или нет второй блок обработки предварительно определенный максимальный размер (контекст переключается). Блок арифметического кодирования может дополнительно определять таблицу вероятностей для использования в арифметическом кодировании согласно типу, к которому принадлежит первый блок обработки.

Затем, будет описана последовательность процессов, осуществляемых блоком кодирования флага CBF-яркости, выполняющего способ кодирования флага CBF-яркости согласно настоящему варианту осуществления. На Фиг. 7 представлена блок-схема, показывающая пример последовательности операций для блока кодирования флага CBF-яркости согласно Варианту 2 осуществления настоящего изобретения.

Блок кодирования флага CBF-яркости на основе информации, полученной от блока управления, определяет (i), является ли или нет размер блока преобразования, указывающего флаг CBF-яркости цели кодирования, одинаковым с таковым для кодированного блока, или (ii), является ли или нет размер блока преобразования, например, одинаковым с максимальным размером для блока преобразования (S701). Следует отметить, что информация, задающая максимальный размер для блока преобразования является, например, включенной в битовый поток.

Если, по меньшей мере, одно из (i) и (ii) удовлетворяется (ДА в S701), ctxIdxInc, являющийся числом для предписания информации вероятности для арифметического кодирования, устанавливается в 1 (S703). Между тем, когда ни одно из вышеописанных (i) и (ii) не удовлетворяется (НЕТ в S701), ctxIdxInc, являющийся числом для предписания информации вероятности, используемой для арифметического кодирования, устанавливается в 0 (S702).

Затем получают значение вероятности, которое соответствует ctxIdx, полученному путем сложения ctxIdxInc, являющегося числом для предписания информации вероятности, полученного на этапах S702 и S703, и значения смещения (ссылка на Фиг. 5A-5D), которое определяется заранее для каждого из фрагментов, и обработка арифметического кодирования выполняется на целевом флаге CBF-яркости (S704). С помощью этого кодируется флаг CBF-яркости.

Посредством кодирования подобным образом может быть реализовано устройство кодирования флага CBF-яркости с ограниченным требуемым объемом памяти.

Следует отметить, что блок кодирования флага CBF-яркости согласно Варианту 2 осуществления настоящего изобретения включен в устройство кодирования изображения, которое выполняет на данных изображения кодирование со сжатием. На Фиг. 8 представлена блок-схема, показывающая пример конфигурации устройства 200 кодирования изображения согласно Варианту 2 осуществления настоящего изобретения.

Устройство 200 кодирования изображения выполняет кодирование со сжатием на данных изображения. Например, данные изображения вводятся в устройство 200 кодирования изображения в виде входного сигнала для каждого из блоков. Устройство 200 кодирования изображения выполняет преобразование, квантование и кодирование с переменной длиной на входном сигнале, чтобы сформировать кодированный сигнал.

Как показано на Фиг. 10, устройство 200 кодирования изображения включает в себя блок 205 вычитания, блок 210 преобразования и квантования, блок 220 энтропийного кодирования, блок 230 обратного квантования и обратного преобразования, сумматор 235, деблокирующий фильтр 240, запоминающее устройство 250, блок 260 внутрикадрового предсказания, блок 270 оценки движения, блок 280 компенсации движения и переключатель 290 внутрикадрового/межкадрового режимов.

Блок 205 вычитания вычисляет ошибку предсказания, которая является разностью между входным сигналом и предсказанным сигналом.

Блок 210 преобразования и квантования осуществляет преобразование ошибки предсказания в пространственной области в коэффициенты преобразования в частотной области. Например, блок 210 преобразования и квантования выполняет дискретное косинусное преобразование (DCT) на ошибке предсказания, чтобы сформировать коэффициенты преобразования. Кроме того, блок 210 преобразования и квантования квантует коэффициенты преобразования, чтобы сформировать квантованные коэффициенты.

Кроме того, блок 210 преобразования и квантования формирует флаг CBF-яркости, указывающий, присутствует ли или нет коэффициент (квантованный коэффициент) в блоке преобразования. Более конкретно, блок 210 преобразования и квантования устанавливает в "1" флаг CBF-яркости, если коэффициент присутствует в блоке преобразования, и устанавливает в "0" флаг CBF-яркости, если коэффициент не присутствует в блоке преобразования.

Блок 220 энтропийного кодирования выполняет кодирование с переменной длиной на квантованном коэффициенте, чтобы сформировать кодированный сигнал. Кроме того, блок 220 энтропийного кодирования кодирует данные движения (например, вектор движения), оцененные блоком 270 оценки движения, добавляет данные движения к кодированному сигналу и выводит кодированный сигнал.

Блок 230 обратного квантования и обратного преобразования восстанавливает коэффициенты преобразования, выполняя обратное квантование на квантованных коэффициентах. Кроме того, блок 230 обратного квантования и обратного преобразования восстанавливает ошибку предсказания, выполняя обратное преобразование восстановленных коэффициентов преобразования. Здесь, восстановленная ошибка предсказания потеряла информацию вследствие квантования, и поэтому не совпадает с ошибкой предсказания, которая формируется блоком 205 вычитания. Другими словами, восстановленная ошибка предсказания включает в себя ошибку квантования.

Сумматор 235 суммирует восстановленную ошибку предсказания и сигнал предсказания, чтобы сформировать локальное декодированное изображение.

Деблокирующий фильтр 240 выполняет фильтрацию деблокирования на сформированном локальном декодированном изображении.

Запоминающее устройство 250 является запоминающим устройством для сохранения опорных изображений для использования в компенсации движения. Более конкретно, запоминающее устройство 250 сохраняет локальные декодированные изображения, обработанные деблокирующим фильтром.

Блок 260 внутрикадрового предсказания выполняет внутрикадровое предсказание, чтобы сформировать предсказанный сигнал (внутрикадрово предсказанный сигнал). Более конкретно, блок 260 внутрикадрового предсказания выполняет внутрикадровое предсказание с обращением к изображениям, окружающим целевой блок кодирования (входной сигнал) в локальном декодированном изображении, сформированном сумматором 235, чтобы сформировать внутрикадрово предсказанный сигнал.

Блок 270 оценки движения оценивает данные движения (например, вектор движения) между входным сигналом и опорным изображением, сохраненным в запоминающем устройстве 250.

Блок 280 компенсации движения выполняет компенсацию движения на основании оцененных данных движения, чтобы сформировать предсказанный сигнал (межкадрово предсказанный сигнал).

Переключатель 290 внутрикадрового/межкадрового режимов выбирает какой-либо один из внутрикадрово предсказанного сигнала и межкадрово предсказанного сигнала, и выводит выбранный сигнал в качестве предсказанного сигнала на блок 205 вычитания и сумматор 235.

С помощью этой структуры устройство 200 кодирования изображения согласно Варианту 2 осуществления настоящего изобретения кодирует со сжатием данные изображения.

Следует отметить, что в устройстве 200 кодирования движущегося изображения, блок кодирования CBF-флага является, например, включенным в блок 220 энтропийного кодирования. Другими словами, блок кодирования флага CBF, включенный в блок 220 энтропийного кодирования, выполняет арифметическое кодирование на флаге CBF-яркости, сформированном блоком 210 преобразования и квантования. Следует отметить, что это не ограничивается вышеописанным отношением соответствия.

ВАРИАНТ 3 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Обработка, описанная в каждом из вариантов осуществления, может быть просто реализованной в независимой компьютерной системе, путем записи, в среде для записи, программы для реализации конфигураций способа кодирования движущегося изображения (способ кодирования изображения) и способа декодирования движущегося изображения (способ декодирования изображения), описанных в каждом из вариантов осуществления. Среда для записи может быть любым носителем записи, если на нем может быть записана программа, таким как накопитель на магнитном диске, оптическом диске, магнитном оптическом диске, карта на интегральной схеме (IC) и полупроводниковая память.

В дальнейшем в документе будут описаны применения для способа кодирования движущегося изображения (способ кодирования изображения) и способа декодирования движущегося изображения (способ декодирования изображения) в каждом из вариантов осуществления и систем, использующих таковые. Признак системы - наличие устройства кодирования и декодирования изображения, которое включает в себя устройство кодирования изображения, использующее способ кодирования изображения, и устройство декодирования изображения, использующее способ декодирования изображения. Другие конфигурации в системе могут быть изменены, как надлежит, в зависимости от случаев.

На Фиг. 9 иллюстрируется общая конфигурация предоставляющей контент системы ex100 для реализации услуг распространения контента. Зона для предоставления услуг связи разделена на соты требуемого размера, и базовые станции ex106, ex107, ex108, ex109 и ex110, которые являются стационарными беспроводными станциями, помещены в каждой из сот.

Система ex100 предоставления контента соединяется с устройствами, такими как компьютер ex111, персональный цифровой ассистент (PDA) ex112, камера ex113, сотовый телефон ex114 и игровая машина ex115 через сеть Интернет ex101, поставщика услуг Интернет ex102, телефонную сеть ex104, а также базовые станции ex106-ex110, соответственно.

Однако, конфигурация системы ex100 предоставления контента не ограничивается конфигурацией, показанной на Фиг. 9, и комбинация, в которой соединяются какие-либо из элементов, является допустимой. Кроме того, каждое устройство может напрямую соединяться с телефонной сетью ex104, а не через базовые станции ex106-ex110, которые являются стационарными беспроводными станциями. Кроме того, устройства могут соединяться между собой через ближнюю беспроводную связь и прочее.

Камера ex113, такая как цифровая видеокамера, способна получать запись видео. Камера ex116, такая как цифровая фотокамера, способна получать запись и фотографических изображений, и видео. Кроме того, сотовый телефон ex114 может быть таким, который удовлетворяет какому-либо из стандартов, такому как Глобальной системы мобильной связи (GSM) (зарегистрированный товарный знак), множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), широкополосного множественного доступа с кодовым разделением (W-CDMA), долговременного развития (LTE) и высокоскоростного пакетного доступа (HSPA). Альтернативно, сотовый телефон ex114 может быть системой персональной телефонной связи (PHS).

В системе ex100 предоставления контента, потоковый сервер ex103 соединяется с камерой ex113 и прочими через телефонную сеть ex104 и базовую станцию ex109, которая дает возможность распространения изображений в прямом эфире и прочих. В таком распространении контент (например, видео музыкального прямого эфира), записанный пользователем с использованием камеры ex113, кодируется, как описано выше в каждом из вариантов осуществления (то есть, камера функционирует в качестве устройства кодирования изображения согласно аспекту настоящего изобретения), и кодированный контент передается на потоковый сервер ex103. С другой стороны потоковый сервер ex103 выполняет распространение потока данных передаваемого контента на клиенты по их запросам. Клиенты включают в себя компьютер ex111, PDA ex112, камеру ex113, сотовый телефон ex114 и игровая машина ex115, которые способны декодировать вышеупомянутые кодированные данные. Каждое из устройств, принявших распространяемые данные, декодирует и воспроизводит кодированные данные (то есть, функционирует в качестве устройства декодирования изображения согласно аспекту настоящего изобретения).

Записанные данные могут кодироваться посредством камеры ex113 или потокового сервера ex103, который передает данные, или процессы кодирования могут быть совместно используемыми между камерой ex113 и потоковым сервером ex103. Подобным образом распространяемые данные могут декодироваться посредством клиентов или потокового сервера ex103, или процессы декодирования могут совместно использоваться между клиентами и потоковым сервером ex103. Кроме того, данные фотографических изображений и видео, записанные не только камерой ex113, но также и камерой ex116, могут передаваться на потоковый сервер ex103 через посредство компьютера ex111. Процессы кодирования могут выполняться посредством камеры ex116, компьютера ex111 или потокового сервера ex103, или совместно использоваться между ними.

Кроме того, процессы кодирования и декодирования могут выполняться посредством LSI ex500, обычно включаемой в каждое из компьютера ex111 и упомянутых устройств. Конфигурацию LSI ex500 может составлять один кристалл или множество кристаллов. Программное обеспечение для кодирования и декодирования видео может быть интегрированным в некоторый тип носителя записи (такого как CD-ROM, гибкий диск и жесткий диск), читаемого компьютером ex111 и прочими, и процессы кодирования и декодирования могут выполняться с использованием программного обеспечения. Кроме того, если сотовый телефон ex114 оснащен камерой, видеоданные, полученные посредством камеры, можно передавать. Видеоданными являются данные, кодированные посредством LSI ex500, включенной в сотовый телефон ex114.

Кроме того, потоковый сервер ex103 может состоять из серверов и компьютеров, и может осуществлять децентрализацию данных и обрабатывать децентрализованные данные, записывать или распространять данные.

Как описано выше, клиенты могут принимать и воспроизводить кодированные данные в системе ex100 предоставления контента. Другими словами, клиенты могут принимать и декодировать информацию, передаваемую пользователем, и воспроизводить декодированные данные в режиме реального времени в системе ex100 предоставления контента, так что пользователь, который не имеет какого-либо права и оборудования, может осуществлять персональное вещание.

Кроме примера системы ex100 предоставления контента, по меньшей мере, одно устройство из устройства кодирования движущегося изображения (устройство кодирования изображения) и устройства декодирования движущегося изображения (устройство декодирования изображения), описанных в каждом из вариантов осуществления, может быть реализовано в цифровой вещательной системе ex200, иллюстрируемой на Фиг. 10. Более конкретно, вещательная станция ex201 осуществляет связь или передачу посредством радиоволн на вещательный спутник ex202 мультиплексированных данных, полученных мультиплексированием на видеоданные аудиоданных и прочих. Видеоданными являются данные, кодированные по способу кодирования движущегося изображения, описанному в каждом из вариантов осуществления (то есть, данные, кодированные устройством кодирования изображения согласно аспекту настоящего изобретения). Приняв мультиплексированные данные, вещательный спутник ex202 передает радиоволны для вещательной передачи. Затем, антенна ex204 домашнего пользования с функцией приема спутникового вещания принимает радиоволны. Затем устройство, такое как телевизор (приемник) ex300 и телевизионная приставка (STB) ex217, декодирует принятые мультиплексированные данные и воспроизводит декодированные данные (то есть, функционирует в качестве устройства декодирования изображения согласно аспекту настоящего изобретения).

Кроме того, считывающее/записывающее устройство ex218 (i) считывает и декодирует мультиплексированные данные, записанные на носителе ex215 записи, таком как DVD и BD, или (ii) кодирует видеосигналы в носителе ex215 записи и в некоторых случаях записывает данные, полученные мультиплексированием аудиосигнала на кодированные данные. Считывающее/записывающее устройство ex218 может включать в себя устройство декодирования движущегося изображения или устройство кодирования движущегося изображения, как показано в каждом из вариантов осуществления. В этом случае, воспроизведенные видеосигналы отображаются на мониторе ex219, и могут воспроизводиться другим устройством или системой с использованием носителя ex215 записи, на котором записаны мультиплексированные данные. Также является возможным реализовывать устройство декодирования движущегося изображения в телевизионной приставке ex217, подключенной к кабелю ex203 для кабельного телевидения, или к антенне ex204 для спутникового и/или наземного вещания, с тем, чтобы отображать видеосигналы на мониторе ex219 телевизора ex300. Устройство декодирования движущегося изображения может быть реализовано не в телевизионной приставке, а в телевизоре.

На Фиг. 11 иллюстрируется телевизор (приемник) ex300, который использует способ кодирования движущегося изображения и способ декодирования движущегося изображения, описанные в каждом из вариантов осуществления. Телевизор ex300 включает в себя: тюнер ex301, который получает или предоставляет мультиплексированные данные, полученные мультиплексированием аудиоданных на видеоданные, через посредство антенны ex204 или кабеля ex203, и т.д., принимающих вещательную передачу; блок ex302 модуляции/демодуляции, который демодулирует принятые мультиплексированные данные или модулирует данные в мультиплексированных данных, подлежащих подаче вовне; и блок ex303 мультиплексирования/демультиплексирования, который демультиплексирует модулированные мультиплексированные данные в видеоданные и аудиоданные, или мультиплексирует видеоданные и аудиоданные, кодированные блоком ex306 обработки сигналов, в данные.

Телевизор ex300 дополнительно включает в себя: блок ex306 обработки сигналов, включающий в себя блок ex304 обработки аудиосигнала и блок ex305 обработки видеосигнала, которые декодируют аудиоданные и видеоданные и кодируют аудиоданные и видеоданные, соответственно (которые функционируют в качестве устройства кодирования изображения и устройства декодирования изображения согласно аспектам настоящего изобретения); и выходной блок ex309, включающий в себя динамик ex307, который обеспечивает декодированный аудиосигнал, и устройство ex308 отображения, отображающее декодированный видеосигнал, такое как дисплей. Кроме того, телевизор ex300 включает в себя интерфейсный блок ex317, включающий в себя блок ex312 ввода операций, который принимает ввод пользовательской операции. Кроме того, телевизор ex300 включает в себя блок ex310 управления, который управляет в целом каждым компонентом телевизора ex300, и блок ex311 цепи источника питания, который подает питание на каждый из компонентов. Кроме блока ex312 ввода операций, интерфейсный блок ex317 может включать в себя: мост ex313, который подключается к внешнему устройству, такому как считывающее/записывающее устройство ex218; блок ex314 разъема для обеспечения возможности подключения носителя ex216 записи, такого как карта памяти стандарта SD; привод ex315, подлежащий подключению к внешнему носителю записи, такому как накопитель на жестком диске; и модем ex316, чтобы осуществлять соединение с телефонной сетью. Здесь, носитель ex216 записи может электрически записывать информацию, используя элемент энергонезависимой/энергозависимой полупроводниковой памяти для сохранения. Компоненты телевизора ex300 соединяются друг с другом по синхронной шине.

Сначала будет описана конфигурация, в которой телевизор ex300 декодирует мультиплексированные данные, полученные извне через антенну ex204 и прочее, и воспроизводит декодированные данные. В телевизоре ex300, при операции пользователя посредством пульта ex220 дистанционного управления и прочих, блок ex303 мультиплексирования/демультиплексирования демультиплексирует мультиплексированные данные, демодулированные блоком ex302 модуляции/демодуляции, под управлением блока ex310 управления, включающего в себя центральный процессор (CPU). Кроме того, блок ex304 обработки аудиосигнала декодирует демультиплексированные аудиоданные, и блок ex305 обработки видеосигнала декодирует демультиплексированные видеоданные, используя способ декодирования, описанный в каждом из вариантов осуществления, в телевизоре ex300. Выходной блок ex309 предоставляет декодированные видеосигнал и аудиосигнал вовне, соответственно. При предоставлении выходным блоком ex309 видеосигнала и аудиосигнала, сигналы могут временно сохраняться в буферах ex318 и ex319 и прочем, так что сигналы воспроизводятся в синхронизации друг с другом. Кроме того, телевизор ex300 может считывать мультиплексированные данные не через вещание и прочее, а с носителей ex215 и ex216 записи, таких как магнитный диск, оптический диск и SD-карта. Затем будет описана конфигурация, в которой телевизор ex300 кодирует аудиосигнал и видеосигнал, и передает данные вовне или записывает данные на носитель записи. В телевизоре ex300, после операции пользователя посредством пульта ex220 дистанционного управления и прочего, блок ex304 обработки аудиосигнала кодирует аудиосигнал, и блок ex305 обработки видеосигнала кодирует видеосигнал под управлением блока ex310 управления с использованием способа кодирования, описанного в каждом из вариантов осуществления. Блок ex303 мультиплексирования/демультиплексирования мультиплексирует кодированный видеосигнал и аудиосигнал и обеспечивает результирующий сигнал вовне. При мультиплексировании блоком ex303 мультиплексирования/демультиплексирования видеосигнала и аудиосигнала сигналы могут временно сохраняться в буферах ex320 и ex321 и прочем, так что сигналы воспроизводятся в синхронизации друг с другом. Здесь, буферы ex318, ex319, ex320 и ex321 могут быть множественными, как проиллюстрировано, или, по меньшей мере, один буфер может совместно использоваться в телевизоре ex300. Кроме того, данные могут сохраняться в буфере, так что можно избегать переполнения и недогрузки системы между блоком ex302 модуляции/демодуляции и блоком ex303 мультиплексирования/демультиплексирования, например.

Кроме того, телевизор ex300 может включать в себя конфигурацию для приема входного аудио-видео (AV) от микрофона или камеры, отличную от конфигурации для получения аудио- и видеоданных на основе вещания или носителя записи, и может кодировать полученные данные. Хотя в описании телевизор ex300 может кодировать, мультиплексировать и обеспечивать внешние данные, он может быть способным только принимать, декодировать и обеспечивать внешние данные, но не кодировать, мультиплексировать и обеспечивать внешние данные.

Кроме того, при считывании или записи считывающим/записывающим устройством ex218 мультиплексированных данных с носителя записи или на него, одно устройство из телевизора ex300 и считывающего/записывающего устройства ex218 может декодировать или кодировать мультиплексированные данные, и телевизор ex300 и считывающее/записывающее устройство ex218 могут совместно использовать декодирование или кодирование.

В качестве примера на Фиг. 12 иллюстрируется конфигурация блока ex400 воспроизведения/записи информации, когда данные считываются с оптического диска или записываются на него. Блок ex400 воспроизведения/записи информации включает в себя компоненты ex401, ex402, ex403, ex404, ex405, ex406 и ex407, подлежащие описанию ниже. Оптическая головка ex401 излучает лазерное пятно в записывающую поверхность носителя ex215 записи, который является оптическим диском, чтобы записать информацию, и обнаруживает отраженный луч от рабочей поверхности носителя ex215 записи, чтобы считывать информацию. Блок ex402 модуляционной записи электрически приводит в действие полупроводниковый лазер, включенный в оптическую головку ex401, и модулирует излучение лазера согласно записываемым данным. Блок ex403 демодуляции воспроизведения усиливает сигнал воспроизведения, полученный электрическим обнаружением отраженного луча от записывающей поверхности носителя, используя фотодетектор, включенный в оптическую головку ex401, и демодулирует сигнал воспроизведения путем отделения компонента сигнала, записанного на носителе ex215 записи, чтобы воспроизводить необходимую информацию. Буфер ex404 временно хранит информацию, подлежащую записи на носителе ex215 записи, и информацию, воспроизводимую с носителя ex215 записи. Двигатель ex405 диска вращает носитель ex215 записи. Блок ex406 сервоуправления перемещает оптическую головку ex401 на предварительно определенную информационную дорожку, управляя при этом приводом вращения двигателя ex405 диска с тем, чтобы отслеживать лазерное пятно. Блок ex407 системного управления управляет в целом блоком ex400 воспроизведения/записи информации. Процессы считывания и записи могут осуществляться посредством блока ex407 системного управления, использующего различную информацию, хранимую в буфере ex404, и формирующего и добавляющего новую информацию по мере необходимости, и посредством блока ex402 модуляционной записи, блока ex403 демодуляции воспроизведения и блока ex406 сервоуправления, который записывает и воспроизводит информацию через посредство оптической головки ex401, управляемыми при этом скоординированным образом. Блок ex407 системного управления включает в себя, например, микропроцессор, и исполняет обработку, предписывая компьютеру исполнять программу для считывания и записи.

Хотя в описании оптическая головка ex401 излучает лазерное пятно, она может выполнять высокоплотную запись, используя ближнепольное излучение.

На Фиг. 13 иллюстрируется носитель ex215 записи, которым является оптический диск. На рабочей поверхности носителя ex215 записи по спирали сформированы направляющие канавки, и информационная дорожка ex230 записывает, заранее, адресную информацию, указывающую абсолютную позицию на диске согласно изменению формы направляющих канавок. Адресная информация включает в себя информацию для определения позиций блоков ex231 записи, которые являются блоком для осуществления записи данных. Воспроизведение информационной дорожки ex230 и считывание адресной информации в устройстве, которое записывает и воспроизводит данные, может вести к определению позиций блоков записи. Кроме того, носитель ex215 записи включает в себя область ex233 записи данных, внутреннюю кольцевую область ex232, и внешнюю кольцевую область ex234. Область ex234 записи данных является областью для использования в осуществлении записи пользовательских данных. Внутренняя кольцевая область ex232 и внешняя кольцевая область ex234, которые находятся внутри и вне области ex233 записи данных, соответственно, предназначены для особого использования кроме записи пользовательских данных. Блок 400 воспроизведения/записи информации считывает и записывает данные кодированного аудио, кодированного видео, или мультиплексированные данные, полученные мультиплексированием данных кодированного аудио и видео, из области и на область ex233 записи данных носителя ex215 записи.

Хотя в описании в качестве примера описан оптический диск с наличием некоторого слоя, такой как DVD и BD, оптический диск не ограничивается этим, и может быть оптическим диском с многослойной структурой и записываемым в части, отличной от поверхности. Кроме того, оптический диск может иметь структуру для многомерной записи/воспроизведения, такой как запись информации с использованием излучения цветов с различными длинами волн в одной и той же части оптического диска, и для записи информации с наличием различных слоев с различных углов.

Кроме того, автомобиль ex210 с наличием антенны ex205 может принимать данные от спутника ex202 и прочих, и воспроизводить видео на устройстве отображения, таком как автомобильная навигационная система ex211, установленная в автомобиле ex210, в цифровой вещательной системе ex200. Здесь, конфигурация автомобильной навигационной системы ex211 будет конфигурацией, например, включающей в себя блок приема GPS из иллюстрируемой на Фиг. 11 конфигурации. То же самое справедливо для конфигурации компьютера ex111, сотового телефона ex114 и прочих.

На Фиг. 14A иллюстрируется сотовый телефон ex114, который использует способ кодирования движущегося изображения и способ декодирования движущегося изображения, описанные в вариантах осуществления. Сотовый телефон ex114 включает в себя: антенну ex350 для осуществления передачи и приема радиоволн через посредство базовой станции ex110; устройство камеры ex365, способное получать запись движущихся и фотографических изображений; и устройство ex358 отображения, такое как жидкокристаллическое устройство отображения, чтобы отображать данные, такие как декодированное видео, записанное посредством камеры ex365 или принятое посредством антенны ex350. Сотовый телефон ex114 дополнительно включает в себя: блок корпуса, включающий в себя блок ex366 клавиш операций; блок ex357 вывода аудио, такой как динамик для вывода звука; блок ex356 ввода аудио, такой как микрофон для ввода звука; запоминающее устройство ex367 для сохранения записанного видео или стоп-кадров, аудио в записи, кодированных или декодированных данных принятого видео, фотоснимков, писем электронной почты или прочего; и блок ex364 разъема, являющийся интерфейсным блоком для носителя записи, который хранит данные таким же образом, как запоминающее устройство ex367.

Затем, пример конфигурации сотового телефона ex114 будет описан со ссылкой на Фиг. 14B. В сотовом телефоне ex114, основной блок ex360 управления, спроектированный для управления в целом каждым блоком основной части, включая устройство ex358 отображения, а также блок ex366 клавиш операций, взаимно соединены посредством синхронной шины ex370 с блоком ex361 цепи источника питания, блоком ex362 управления вводом операций, блоком ex355 обработки видеосигнала, блоком ex363 интерфейса камеры, блоком ex359 управления жидкокристаллическим устройством отображения (LCD), блоком ex352 модуляции/демодуляции, блоком ex353 мультиплексирования/демультиплексирования, блоком ex354 обработки аудиосигнала, блоком ex364 разъема и запоминающим устройством ex367.

При включении клавиши окончания вызова или клавиши питания посредством пользовательского действия, блок ex361 цепи источника питания подает питание соответственным блокам от аккумуляторной батареи с тем, чтобы привести в действие сотовый телефон ex114.

В сотовом телефоне ex114, блок ex354 обработки аудиосигнала преобразовывает аудиосигналы, накопленные блоком ex356 ввода аудио в речевом разговорном режиме, в цифровые аудиосигналы под управлением основного блока ex360 управления, включающего в себя CPU, ROM и RAM. Затем, блок ex352 модуляции/демодуляции выполняет обработку расширения спектра на цифровых аудиосигналах, и блок ex351 передачи и приема выполняет цифро-аналоговое преобразование и преобразование частоты на данных с тем, чтобы передавать результирующие данные через антенну ex350. Кроме того, в сотовом телефоне ex114, блок ex351 передачи и приема усиливает данные, принятые через антенну ex350 в речевом разговорном режиме, и выполняет преобразование частоты и аналого-цифровое преобразование на данных. Затем, блок ex352 модуляции/демодуляции выполняет обработку обратного расширения спектра на данных, и блок ex354 обработки аудиосигнала преобразовывает его в аналоговые аудиосигналы, чтобы выводить их через блок ex357 вывода аудио.

Кроме того, если передается электронная почта в режиме передачи данных, текстовые данные электронной почты, введенные путем оперирования блоком ex366 клавиш операций и прочими в основной части, посылаются на основной блок ex360 управления через посредство блока ex362 управления вводом операций. Основной блок ex360 управления предписывает блоку ex352 модуляции/демодуляции выполнять обработку расширения спектра на текстовых данных, и блок ex351 передачи и приема выполняет цифро-аналоговое преобразование и преобразование частоты на результирующих данных, чтобы передать данные на базовую станцию ex110 через антенну ex350. При приеме электронной почты, обработка, являющаяся приблизительно обратной обработке для передачи электронной почты, выполняется на принятых данных, и результирующие данные предоставляются на устройство ex358 отображения.

Когда видео, фотографические изображения, или видео и аудио находятся в режиме передачи данных или передаются, блок ex355 обработки видеосигнала осуществляет сжатие и кодирует видеосигналы, подаваемые от устройства ex365 камеры, используя способ кодирования движущегося изображения, показанный в каждом из вариантов осуществления (то есть, функционирует в качестве устройства кодирования изображения согласно аспекту настоящего изобретения), и передает кодированные видеоданные на блок ex353 мультиплексирования/демультиплексирования. Напротив, в течение того, когда устройство камеры ex365 осуществляет запись видео, фотографических изображений и прочих, блок ex354 обработки аудиосигнала кодирует аудиосигналы, накопленные блоком ex356 ввода аудио, и передает кодированные аудиоданные на блок ex353 мультиплексирования/демультиплексирования.

Блок ex353 мультиплексирования/демультиплексирования мультиплексирует кодированные видеоданные, подаваемые от блока ex355 обработки видеосигнала, и кодированные аудиоданные, подаваемые от блока ex354 обработки аудиосигнала, используя предварительно определенный способ. Затем, блок ex352 модуляции/демодуляции (блок схемы модуляции/демодуляции) выполняет обработку расширения спектра на мультиплексированных данных, и блок ex351 передачи и приема выполняют цифро-аналоговое преобразование и преобразование частоты на данных, чтобы передавать результирующие данные через антенну ex350.

При приеме данных файла видео, который связан с веб-страницей и прочими, в режиме передачи данных или при приеме электронной почты с вложенным видео и/или аудио, для того, чтобы декодировать мультиплексированные данные, принятые через антенну ex350, блок ex353 мультиплексирования/демультиплексирования демультиплексирует мультиплексированные данные в битовый поток видеоданных и битовый поток аудиоданных, и подает на блок ex355 обработки видеосигнала кодированные видеоданные, а на блок ex354 обработки аудиосигнала - кодированные аудиоданные по синхронной шине ex370. Блок ex355 обработки видеосигнала декодирует видеосигнал, используя способ декодирования движущегося изображения, соответствующий способу кодирования движущегося изображения, показанному в каждом из вариантов осуществления (то есть, функционирует в качестве устройства декодирования изображения согласно аспекту настоящего изобретения), и затем устройство ex358 отображения отображает, например, видео и фотографические изображения, включенные в файл видео, связанный с Веб-страницей, при посредстве блока ex359 управления LCD. Кроме того, блок ex354 обработки аудиосигнала декодирует аудиосигнал, и блок ex357 вывода аудио предоставляет аудио.

Кроме того, подобно телевизору ex300, терминал, такой как сотовый телефон ex114, возможно, имеет 3 типа конфигураций реализации, включая не только (i) передающий и приемный терминал, включающий в себя и устройство кодирования, и устройство декодирования, но также и (ii) передающий терминал, включающий в себя только устройство кодирования, и (iii) приемный терминал, включающий в себя только устройство декодирования. Хотя в описании цифровая вещательная система ex200 принимает и передает мультиплексированные данные, полученные мультиплексированием аудиоданных на видеоданные, мультиплексированными данными могут быть данные, полученные мультиплексированием на видеоданные не аудиоданных, а символьных данных, относящихся к видео, и могут быть не мультиплексированными данными, а видеоданными непосредственно.

По существу, способ кодирования движущегося изображения и способ декодирования движущегося изображения в каждом из вариантов осуществления могут использоваться в любом из описанных устройств и систем. Таким образом, можно получить преимущества, описанные в каждом из вариантов осуществления.

Кроме того, различные модификации и изменения могут выполняться в любом из вариантов осуществления в данном изобретении.

ВАРИАНТ 4 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Видеоданные могут формироваться согласно переключению при необходимости между (i) способом кодирования движущегося изображения или устройством кодирования движущегося изображения, показанными в каждом из вариантов осуществления, и (ii) способом кодирования движущегося изображения или устройством кодирования движущегося изображения в соответствии с другим стандартом, таким как MPEG-2, MPEG-4 AVC и VC-1.

Здесь, если формируется набор видеоданных, который соответствует различным стандартам, и затем декодируется, необходимо, чтобы выбирались способы декодирования для соответствия различным стандартам. Однако, поскольку нельзя обнаруживать, какому стандарту соответствует каждый набор видеоданных, подлежащих декодированию, существует проблема, что надлежащий способ декодирования невозможно выбрать.

Для того, чтобы решить эту проблему, мультиплексированные данные, полученные мультиплексированием видеоданных и прочего на аудиоданные, имеют структуру, включающую в себя идентификационную информацию, указывающую, какому стандарту соответствуют видеоданные. Специальная структура мультиплексированных данных, включающих видеоданные, формируемые в способе кодирования движущегося изображения и посредством устройства кодирования движущегося изображения, показанными в каждом из вариантов осуществления, будет описана в дальнейшем. Мультиплексированными данными является цифровой поток в формате транспортного потока стандарта MPEG-2.

На Фиг. 15 иллюстрируется структура мультиплексированных данных. Как проиллюстрировано на Фиг. 15, мультиплексированные данные могут быть получены путем мультиплексирования, по меньшей мере, одного потока из потока видео, потока аудио, потока презентационной графики (PG) и потока интерактивной графики. Поток видео представляет первичное видео и вторичное видео для кинофильма, поток аудио (IG) представляет часть первичного аудио и часть вторичного аудио, которая будет смешиваться с частью первичного аудио, и поток презентационной графики представляет субтитры фильма. Здесь, первичным видео является обычное видео, подлежащее отображению на экране, и вторичным видео является видео, подлежащее отображению на меньшем окне в первичном видео. Кроме того, поток интерактивной графики представляет интерактивный экран, подлежащий формированию согласно расположению компонентов графического пользовательского интерфейса (GUI) на экране. Поток видео кодируется способом кодирования движущегося изображения или устройством кодирования движущегося изображения, показанными в каждом из вариантов осуществления, или способом кодирования движущегося изображения или устройством кодирования движущегося изображения в соответствии с обычным стандартом, таким как MPEG-2, MPEG-4 AVC и VC-1. Поток аудио кодируется в соответствии со стандартом, таким как Dolby-AC-3, Dolby Digital Plus, MLP, DTS, HD DTS и линейный PCM.

Каждый поток, включенный в мультиплексированные данные, идентифицируется идентификатором PID. Например, 0x1011 распределен потоку видео, подлежащему использованию для видео кинофильма, 0x1100-0x111F распределены потокам аудио, 0x1200-0x121F распределены потокам презентационной графики, 0x1400-0x141F распределены потокам интерактивной графики, 0x1B00-0x1B1F распределены потокам видео, которые будут использоваться для вторичного видео для кинофильма, и 0x1A00-0x1A1F распределены потокам аудио, которые будут использоваться для вторичного аудио, подлежащего смешению с первичным аудио.

На Фиг. 16 схематично иллюстрируется, каким образом данные мультиплексируются. Сначала, поток ex235 видео, состоящий из видеокадров, и поток ex238 аудио, состоящий из аудиокадров, преобразовываются в поток PES пакетов ex236 и поток PES пакетов ex239, и далее - в TS пакеты ex237 и TS пакеты ex240, соответственно. Подобным образом данные потока ex241 презентационной графики и данные потока ex244 интерактивной графики преобразовываются в поток ex242 PES пакетов и поток ex245 PES пакетов, и далее - в TS пакеты ex243 и TS пакеты ex246, соответственно. Эти TS пакеты мультиплексируются в поток для получения мультиплексированных данных ex247.

На Фиг. 17 более подробно иллюстрируется, каким образом поток видео хранится в потоке PES пакетов. Первый прямоугольник на Фиг. 17 показывает поток видеокадров в потоке видеоданных. Второй прямоугольник показывает поток PES пакетов. Как указано стрелками, обозначенными в виде yy1, yy2, yy3 и yy4 на Фиг. 17, поток видео разделен на изображения в виде I-изображений, B-изображений и P-изображений, каждое из которых является блоком представления видео, и изображения хранятся в полезной нагрузке каждого из PES пакетов. Каждый из PES пакетов имеет PES заголовок, и PES заголовок хранит отметку времени презентации (PTS), указывающую время отображения изображения, и отметку времени декодирования (DTS), указывающую время декодирования изображения.

На Фиг. 18 иллюстрируется формат TS пакетов, которые будут в заключение записаны на мультиплексированные данные. Каждый из TS пакетов является 188-байтовым пакетом фиксированной длины, включающим в себя 4-байтовый TS заголовок с наличием информации, такой как PID для идентификации потока, и 184-байтовую полезную нагрузку TS для хранения данные. PES-пакеты делятся и сохраняются в полезных нагрузках TS, соответственно. При использовании BD ROM каждому из TS пакетов дается 4-байтовый дополнительный заголовок «TP_Extra_Header», таким образом, в результате получаются 192-байтовые исходные пакеты. Исходные пакеты записывают на мультиплексированные данные. TP_Extra_Header хранит информацию, такую как отметка времени поступления Arrival_Time_Stamp (ATS). ATS показывает время начала пересылки, в которое каждый из TS пакетов подлежит пересылке на фильтр PID. Исходные пакеты располагаются в мультиплексированных данных, как показано внизу Фиг. 18. Номера, возрастающие от заголовка мультиплексированных данных, называются номерами исходных пакетов (SPN).

Каждый из TS пакетов, включенных в мультиплексированные данные, включает в себя не только потоки аудио, видео, субтитров и прочего, но также и Таблицу перечня связей программ (PAT), Таблицу структуры программ (PMT) и Программные импульсы синхронизации (PCR). PAT показывает, что обозначает PID в PMT, используемой в мультиплексированных данных, и PID самой PAT регистрируется в виде нуля. PMT хранит значения PID для потоков видео, аудио, субтитров и прочих, включенных в мультиплексированные данные, и атрибутную информацию для потоков, соответствующих значениям PID. PMT также содержит различные дескрипторы, относящиеся к мультиплексированным данным. Дескрипторы содержат информацию, такую как информация контроля копирования, показывающую, разрешено или нет копирование мультиплексированных данных. PCR хранит информацию времени STC, соответствующую отметке ATS, показывающей, когда пакет PCR передается на декодер, чтобы добиться синхронизации импульсами синхронизации времени поступления (ATC), являющимися осью времени для отметок ATS, и часами системного времени (STC), являющимися осью времени для отметок PTS и DTS.

На Фиг. 19 иллюстрируется структура данных PMT подробно. Заголовок PMT размещается в верхней части PMT. Заголовок PMT описывает длину данных, включенных в PMT, и прочее. Множество дескрипторов, относящихся к мультиплексированным данным, размещается после заголовка PMT. Информация, такая как информация контроля копирования, описывается в дескрипторах. После дескрипторов размещается множество порций информации потока, относящейся к потокам, включенным в мультиплексированные данные. Каждая порция информации потока включает в себя дескрипторы потока, каждый - с описанием информации, такой как тип потока для идентификации кодека со сжатием для потока, PID потока и атрибутная информация потока (такая как частота кадров или форматное соотношение). Дескрипторы потоков по количеству равны числу потоков в мультиплексированных данных.

Когда мультиплексированные данные записываются на носитель записи и прочее, они записываются вместе с информационными файлами мультиплексированных данных.

Каждый из информационных файлов мультиплексированных данных является управляющей информацией относительно мультиплексированных данных, как показано на Фиг. 20. Информационные файлы мультиплексированных данных находятся во взаимно однозначном соответствии с мультиплексированными данными, и каждый из файлов включает в себя информацию о мультиплексированных данных, атрибутную информацию потока и карту точек входа.

Как проиллюстрировано на Фиг. 20, информация мультиплексированных данных включает в себя скорость системы, время начала воспроизведения и время окончания воспроизведения. Скорость системы указывает максимальную скорость передачи, с которой системный целевой декодер, который будет описан далее, передает мультиплексированные данные на PID фильтр. Интервалы для отметок ATS, включенных в мультиплексированные данные, устанавливаются не выше скорости системы. Время начала воспроизведения указывает PTS в видеокадре в заголовке мультиплексированных данных. Интервал в один кадр добавляется к PTS в видеокадре в конце мультиплексированных данных, и PTS устанавливается в значение времени окончания воспроизведения.

Как показано на Фиг. 21, порция атрибутной информации регистрируется в атрибутной информации потока, для каждого PID каждого потока, включенного в мультиплексированные данные. Каждая порция атрибутной информации имеет различную информацию в зависимости от того, является ли или нет соответствующий поток потоком видео, потоком аудио, потоком презентационной графики или потоком интерактивной графики. Каждая порция атрибутной информации потока видео несет информацию, включающую в себя вид кодека со сжатием, который используется для сжатия потока видео, и разрешение, форматное соотношение и частоту кадров для порций данных изображения, которые включены в поток видео. Каждая порция атрибутной информации потока аудио несет информацию, включающую тип кодека со сжатием, который используется для сжатия потока аудио, количество каналов, включенных в поток аудио, язык, который поток аудио поддерживает, и насколько высокой является частота выборки. Атрибутная информации потока видео и атрибутная информация потока аудио используются для инициализации декодера до воспроизведения информации проигрывателем.

В настоящем варианте осуществления мультиплексированные данные, подлежащие использованию, являются типом потока, включенным в PMT. Кроме того, когда мультиплексированные данные записываются на носитель записи, используется атрибутная информация потока видео, включенная в информацию о мультиплексированных данных. Более конкретно, способ кодирования движущегося изображения или устройство кодирования движущегося изображения, описанные в каждом из вариантов осуществления, включают в себя этап или блок для назначения уникальной информации, указывающей видеоданные, формируемые по способу кодирования движущегося изображения или устройством кодирования движущегося изображения в каждом из вариантов осуществления, для типа потока, включенного в PMT, или атрибутной информации потока видео. С помощью конфигурации видеоданные, сформированные способом кодирования движущегося изображения или устройством кодирования движущегося изображения, описанными в каждом из вариантов осуществления, можно отличать от видеоданных, которые соответствуют другому стандарту.

Кроме того, на Фиг. 22 иллюстрируются этапы способа декодирования движущегося изображения согласно настоящему варианту осуществления. На этапе exS100 получают тип потока, включенный в PMT, или атрибутную информацию потока видео, включенную в информацию о мультиплексированных данных, получают на основе мультиплексированных данных. Затем, на этапе exS101 определяется, указывают ли или нет тип потока или атрибутная информация потока видео, что мультиплексированные данные сформированы по способу кодирования движущегося изображения или устройством кодирования движущегося изображения из каждого из вариантов осуществления. При определении, что тип потока или атрибутная информация потока видео указывают, что мультиплексированные данные сформированы по способу кодирования движущегося изображения или устройством кодирования движущегося изображения каждого из вариантов осуществления, то на этапе exS102 выполняется декодирование по способу декодирования движущегося изображения каждого из вариантов осуществления. Кроме того, если тип потока или атрибутная информация потока видео указывают соответствие общепринятым стандартам, таким как MPEG-2, MPEG-4 AVC, и VC-1, то на этапе exS103 выполняется декодирование по способу декодирования движущегося изображения в соответствии с общепринятыми стандартами.

Также, назначение нового уникального значения типу потока или атрибутной информации потока видео делают возможным определение, могут ли или нет выполнять декодирование способ декодирования движущегося изображения или устройство декодирования движущегося изображения, описанные в каждом из вариантов осуществления. Даже если входными являются мультиплексированные данные, которые соответствуют другому стандарту, можно выбрать надлежащий способ декодирования или устройство. Таким образом, становится возможным декодировать информацию без какой-либо ошибки. Кроме того, способ или устройство кодирования движущегося изображения, либо способ или устройство декодирования движущегося изображения в настоящем варианте осуществления могут использоваться в устройствах и системах, описанных выше.

ВАРИАНТ 5 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Все из способа кодирования движущегося изображения, устройства кодирования движущегося изображения, способа декодирования движущегося изображения и устройства декодирования движущегося изображения для каждого из вариантов осуществления обычно осуществляется в форме интегральной схемы или большой интегральной схемы (LSI). В качестве примера LSI, на Фиг. 23 иллюстрируется конфигурация LSI ex500, которая составлена в один кристалл. LSI ex500 включает в себя компоненты ex501, ex502, ex503, ex504, ex505, ex506, ex507, ex508 и ex509, подлежащие описанию ниже, и компоненты соединены друг с другом по шине ex510. Блок ex505 цепи источника питания приводится в действие, подавая питание на каждый из компонентов, при включении блока ex505 цепи источника питания.

Например, при выполнении кодирования, LSI ex500 принимает сигнал AV от микрофона ex117, камеры ex113 и прочих через посредство блока ex509 ввода-вывода (IO) AV под управлением блока ex501 управления, включающего в себя CPU ex502, контроллер ex503 памяти, потоковый контроллер ex504, и блок ex512 управления частотой возбуждения. Принятый AV сигнал временно сохраняется во внешнем запоминающем устройстве ex511, таком как SDRAM. Под управлением блока ex501 управления сохраненные данные в соответствии с объемом и скоростью обработки сегментируются на порции данных, подлежащие передаче на блок ex507 обработки сигналов. Затем, блок ex507 обработки сигналов кодирует аудиосигнал и/или видеосигнал. Здесь кодированием видеосигнала является кодирование, описанное в каждом из вариантов осуществления. Кроме того, блок ex507 обработки сигналов время от времени мультиплексирует кодированные аудиоданные и кодированные видеоданные, и блок ex506 потокового ввода-вывода предоставляет мультиплексированные данные вовне. Предоставленные мультиплексированные данные передаются на базовую станцию ex107 или записываются на носитель ex215 записи. Если мультиплексируются наборы данных, данные должны временно сохраняться в буфере ex508 с тем, чтобы наборы данных были синхронизированными друг с другом.

Хотя запоминающее устройство ex511 является компонентом вне LSI ex500, оно может включаться в LSI ex500. Буфер ex508 не ограничивается одним буфером, и может состоять из буферов. Кроме того, LSI ex500 может составляться в один кристалл или множество кристаллов.

Кроме того, хотя блок ex501 управления включает в себя CPU ex502, контроллер ex503 памяти, потоковый контроллер ex504, блок ex512 управления частотой возбуждения, конфигурация блока ex501 управления не ограничивается таковой. Например, блок ex507 обработки сигналов может дополнительно включать в себя CPU. Включение еще одного CPU в блок ex507 обработки сигналов может повышать скорость обработки. Кроме того, в качестве другого примера, CPU ex502 может использоваться в качестве блока ex507 обработки сигналов или являться его частью, и, например, может включать в себя блок обработки сигналов аудио. В таком случае блок ex501 управления включает в себя блок ex507 обработки сигналов или CPU ex502, включающий в себя часть блока ex507 обработки сигналов.

Используемым здесь названием является «LSI», но она может также называться IC, системной LSI, сверх LSI или ультра LSI в зависимости от степени интеграции.

Кроме того, пути достижения интеграции не ограничиваются LSI, и специальная схема или универсальный процессор и т.д. также могут обеспечить интеграцию. Программируемая вентильная матрица (FPGA), которая может программироваться после изготовления LSI, или процессор с изменяемой конфигурацией, который позволяет изменение конфигурации соединения или конфигурации LSI, могут использоваться для того же назначения.

В будущем, с продвижением в полупроводниковой технологии, совершенно новая технология может заменить LSI. Функциональные блоки могут интегрироваться с использованием такой технологии. Имеется возможность, чтобы настоящее изобретение применялось к биотехнологии.

ВАРИАНТ 6 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Если декодируются видеоданные, сформированные по способу кодирования движущегося изображения или посредством устройства кодирования движущегося изображения, описанными в каждом из вариантов осуществления, по сравнению с декодированием видеоданных, которые соответствуют общепринятому стандарту, такому как MPEG-2, MPEG-4 AVC и VC-1, объем обработки возможно увеличивается. Таким образом, требуется устанавливать LSI ex500 на частоту возбуждения выше таковой для CPU ex502, подлежащей использованию при декодировании видеоданных в соответствии с общепринятым стандартом. Однако при установлении более высокой частоты возбуждения существует проблема повышения потребления энергии.

Чтобы решить эту проблему, устройство декодирования движущегося изображения, такое как телевизор ex300, и LSI ex500 сконфигурированы для определения, какому стандарту соответствуют видеоданные, и осуществляется переключение между частотами возбуждения в соответствии с определенным стандартом. На Фиг. 24 иллюстрируется конфигурация ex800 в настоящем варианте осуществления. Блок ex803 переключения частоты возбуждения устанавливает частоту возбуждения в более высокую частоту возбуждения, когда видеоданные формируются способом кодирования движущегося изображения или устройством кодирования движущегося изображения, описанными в каждом из вариантов осуществления. Затем блок ex803 переключения частоты возбуждения выдает команды на блок ex801 обработки декодирования, который исполняет способ декодирования движущегося изображения, описанный в каждом из вариантов осуществления, чтобы декодировать видеоданные. Если видеоданные соответствуют общепринятому стандарту, блок ex803 переключения частоты возбуждения устанавливает частоту возбуждения в более низкую частоту возбуждения, чем таковая для видеоданных, сформированных способом кодирования движущегося изображения или устройством кодирования движущегося изображения, описанными в каждом из вариантов осуществления. Затем, блок ex803 переключения частоты возбуждения выдает блоку ex802 обработки декодирования, который соответствует общепринятому стандарту, команду декодировать видеоданные.

Более конкретно, блок ex803 переключения частоты возбуждения включает в себя CPU ex502 и блок ex512 управления частотой возбуждения по Фиг. 23. Здесь каждый блок ex801 обработки декодирования, который исполняет способ декодирования движущегося изображения, описанный в каждом из вариантов осуществления, и блок ex802 обработки декодирования, соответствующий общепринятому стандарту, соответствуют блоку ex507 обработки сигналов по Фиг. 23. CPU ex502 определяет, какому стандарту соответствуют видеоданные. Затем блок ex512 управления частотой возбуждения определяет частоту возбуждения на основании сигнала от CPU ex502. Кроме того, блок ex507 обработки сигналов декодирует видеоданные на основании сигнала от CPU ex502. Например, идентификационная информация, описанная в Варианте 4 осуществления, возможно используется для идентификации видеоданных. Идентификационная информация не ограничивается таковой, описанной в Варианте 4 осуществления, а может быть любой информацией, если информация указывает, какому стандарту соответствуют видеоданные. Например, если соответствие видеоданных стандарту может определяться на основании внешнего сигнала для определения, что видеоданные используются для телевизора или диска, и т.д., определение может выполняться на основании такого внешнего сигнала. Кроме того, CPU ex502 выбирает частоту возбуждения на основании, например, справочной таблицы, в которой стандарты для видеоданных связываются с частотами возбуждения, как показано на Фиг. 26. Частота возбуждения может выбираться путем сохранения справочной таблицы в буфере ex508 и во внутренней памяти LSI и с помощью обращения CPU ex502 к справочной таблице.

На Фиг. 25 иллюстрируются этапы для исполнения способа в настоящем варианте осуществления. Сначала, на этапе exS200 блок ex507 обработки сигналов получает идентификационную информацию из мультиплексированных данных. Затем на этапе exS201 CPU ex502 определяет, формируются ли или нет видеоданные способом кодирования и устройством кодирования, описанными в каждом из вариантов осуществления, на основании идентификационной информации. Если видеоданные формируются способом кодирования движущегося изображения и устройством кодирования движущегося изображения, описанными в каждом из вариантов осуществления, на этапе exS202 CPU ex502 передает сигнал для установления частоты возбуждения в более высокую частоту возбуждения на блок ex512 управления частотой возбуждения. Затем, блок ex512 управления частотой возбуждения устанавливает частоту возбуждения в более высокую частоту возбуждения. С другой стороны, если идентификационная информация указывает, что видеоданные соответствуют общепринятому стандарту, такому как MPEG-2, MPEG-4 AVC и VC-1, на этапе exS203 CPU ex502 передает на блок ex512 управления частотой возбуждения сигнал для установления частоты возбуждения в более низкую частоту возбуждения. Затем блок ex512 управления частотой возбуждения устанавливает частоту возбуждения в более низкую частоту возбуждения, чем таковая в случае, когда видеоданные формируются способом кодирования движущегося изображения и устройством кодирования движущегося изображения, описанными в каждом варианте осуществления.

Кроме того, наряду с переключением частот возбуждения, эффект сбережения мощности может быть повышен путем изменения напряжения, которое будет прикладываться к LSI ex500 или устройству, включающему в себя LSI ex500. Например, если частота возбуждения устанавливается более низкой, напряжение, которое будет приложено к LSI ex500 или устройству, включающему в себя LSI ex500, возможно устанавливается в напряжение ниже такового в случае, когда частота возбуждения устанавливается более высокой.

Кроме того, при более большом объеме обработки для декодирования, частота возбуждения может устанавливаться более высокой, и если объем обработки для декодирования является меньшим, частота возбуждения может устанавливаться более низкой в качестве способа установления частоты возбуждения. Таким образом, способ установки не ограничивается таковыми описанными выше. Например, если объем обработки для декодирования видеоданных в соответствии с MPEG-4 AVC больше объема обработки для декодирования видеоданных, сформированных способом кодирования движущегося изображения и устройством кодирования движущегося изображения, описанными в каждом из вариантов осуществления, частота возбуждения возможно устанавливается в обратном порядке в установку, описанную выше.

Кроме того, способ установки частоты возбуждения не ограничивается способом установления более низкой частоты возбуждения. Например, если идентификационная информация указывает, что видеоданные сформированы способом кодирования движущегося изображения и устройством кодирования движущегося изображения, описанными в каждом из вариантов осуществления, напряжение, которое будет приложено к LSI ex500 или устройству, включающему в себя LSI ex500, возможно устанавливается более высоким. Если идентификационная информация указывает, что видеоданные соответствуют общепринятому стандарту, такому как MPEG-2, MPEG-4 AVC и VC-1, напряжение, которое будет приложено к LSI ex500 или устройству, включающему в себя LSI ex500, возможно устанавливается более низким. В качестве другого примера, если идентификационная информация указывает, что видеоданные сформированы способом кодирования движущегося изображения и устройством кодирования движущегося изображения, описанными в каждом из вариантов осуществления, активизация действия CPU ex502 возможно не должна приостанавливаться. Если идентификационная информация указывает, что видеоданные соответствуют общепринятому стандарту, такому как MPEG-2, MPEG-4 AVC и VC-1, активизация CPU ex502, возможно приостанавливается в заданное время, поскольку CPU ex502 имеет дополнительную способность обработки данных. Даже если идентификационная информация указывает, что видеоданные формируются способом кодирования движущегося изображения и устройством кодирования движущегося изображения, описанными в каждом из вариантов осуществления, в случае, когда CPU ex502 имеет дополнительную способность обработки, возбуждение CPU ex502 возможно приостанавливается на заданное время. В таком случае время приостановки возможно устанавливается более коротким, чем в случае, когда идентификационная информация указывает, что видеоданные соответствуют общепринятому стандарту, такому как MPEG-2, MPEG-4 AVC и VC-1.

Соответственно, эффект сбережения мощности может быть повышен путем переключения между частотами возбуждения в соответствии со стандартом, которому соответствуют видеоданные. Кроме того, если LSI ex500 или устройство, включающее в себя LSI ex500, приводится в действие с использованием аккумуляторной батареи, ресурс батареи может быть продлен с помощью эффекта сбережения мощности.

ВАРИАНТ 7 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Имеются случаи, когда множество видеоданных, которые соответствуют различным стандартам, поставляются на устройства и системы, такие как телевизор и сотовый телефон. Чтобы делать возможным декодирование множества видеоданных, которые соответствуют различным стандартам, блок ex507 обработки сигналов в LSI ex500 должен соответствовать различным стандартам. Однако возникают проблемы повышения степени интеграции схемы LSI ex500 и увеличения стоимости при индивидуальном использовании блоков ex507 обработки сигналов, соответствующих соответственным стандартам.

Чтобы решить эту проблему, предлагается конфигурация, в которой блок обработки декодирования для реализации способа декодирования движущегося изображения, описанного в каждом из вариантов осуществления, и блок обработки декодирования, который соответствует общепринятому стандарту, такому как MPEG-2, MPEG-4 AVC и VC-1, являются частично совместно используемыми. Позиция Ex900 на Фиг. 27A показывает пример конфигурации. Например, способ декодирования движущегося изображения, описанный в каждом из вариантов осуществления, и способ декодирования движущегося изображения, который соответствует MPEG-4 AVC, имеют отчасти совместно, подробные элементы обработки, такие как энтропийное кодирование, обратное квантование, деблокирующая фильтрация и предсказание с компенсацией движения. Этапы обработки, подлежащие совместному использованию, возможно включают в себя использование блока ex902 обработки декодирования, который соответствует MPEG-4 AVC. Напротив, специальный блок ex901 обработки декодирования возможно используется для другой обработки, уникальной для аспекта настоящего изобретения. Поскольку аспект настоящего изобретения в частности характеризуется обратным квантованием, например, специальный блок ex901 обработки декодирования используется для обратного квантования. Иначе, блок обработки декодирования возможно совместно используется для одного элемента из энтропийного декодирования, деблокирующей фильтрации и компенсации движения, или всей обработки. Блок обработки декодирования для реализации способа декодирования движущегося изображения, описанного в каждом из вариантов осуществления, может совместно использоваться для обработки, подлежащей совместному использованию, и специальный блок обработки декодирования может использоваться для обработки, уникальной для таковой в MPEG-4 AVC.

Кроме того, ex1000 на Фиг. 27B показывает еще один пример частичного совместного использования в этой обработке. Этот пример использует конфигурацию, включающую в себя специальный блок ex1001 обработки декодирования, который поддерживает обработку, уникальную для аспекта настоящего изобретения, специальный блок ex1002 обработки декодирования, который поддерживает обработку, уникальную для другого общепринятого стандарта, и блок ex1003 обработки декодирования, который поддерживает обработку, подлежащую совместному использованию между способом декодирования движущегося изображения согласно аспекту настоящего изобретения и общепринятым способом декодирования движущегося изображения. Здесь, специальные блоки ex1001 и ex1002 обработки декодирования не являются обязательно специализированными для обработки согласно аспекту настоящего изобретения и обработки по общепринятому стандарту, соответственно, и могут быть такими, которые способны реализовывать общую обработку. Кроме того, конфигурацию по настоящему варианту осуществления можно реализовать посредством LSI ex500.

По существу, являются возможными снижение степени интеграции схемы LSI и снижение стоимости путем совместного использования блока обработки декодирования для обработки, подлежащей совместному использованию между способом декодирования движущегося изображения согласно аспекту настоящего изобретения и способом декодирования движущегося изображения в соответствии с общепринятым стандартом.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

Способ кодирования движущегося изображения и способ декодирования движущегося изображения согласно аспекту настоящего изобретения являются применимыми для различных применений, таких как устройства отображения информации и устройства получения записи изображения, которые поддерживают высокое разрешение. Примеры таких устройств включают в себя телевизор, цифровой видеомагнитофон, автомобильную навигационную систему, сотовый телефон, цифровой фотоаппарат и цифровую видеокамеру.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ЗНАКОВ

100 - Устройство декодирования

101 - Блок декодирования CBF-яркости

102 - Блок управления

103 - Переключатель

104 - Блок декодирования остаточного коэффициента

105 - Блок восстановления остаточного сигнала

106 - Сумматор

200 - Устройство кодирования изображения

205 - Блок вычитания

210 - Блок преобразования и квантования

220 - Блок энтропийного кодирования

230, 420 - Блок обратного квантования и обратного преобразования

235, 425 - Сумматор

240, 430 - Деблокирующий фильтр

250, 440 - Запоминающее устройство

260, 450 - Блок внутрикадрового предсказания

270 - Блок оценки движения

280, 460 - Блок компенсации движения

290, 470 - Переключатель внутрикадрового/межкадрового режимов

301, 302, 303, 304, 305, 306 - Блок

311, 312, 313, 314, 315 - Флаг CBF-яркости

400 - Устройство декодирования движущегося изображения

410 - Блок энтропийного декодирования

Изобретение относится к области кодирования и декодирования движущегося изображения. Технический результат - обеспечение повышения эффективности кодирования. Способ кодирования для кодирования сигнала движущегося изображения для каждого первого блока обработки содержит этапы, на которых: преобразуют, для каждого из одного или более вторых блоков обработки, включенных в первый блок обработки, сигнал движущегося изображения в пространственной области в коэффициент частотной области и квантуют упомянутый коэффициент частотной области; выполняют арифметическое кодирование на флаге CBF-яркости, указывающем, включен ли или нет квантованный коэффициент в каждый из вторых блоков обработки, для которых выполняют преобразование и квантование, причем при выполнении арифметического кодирования определяют таблицу вероятностей для использования в арифметическом кодировании. 5 н. и 6 з.п. ф-лы, 41 ил.

1. Способ кодирования движущегося изображения для кодирования сигнала движущегося изображения для каждого первого блока обработки, причем способ кодирования движущегося изображения содержит этапы, на которых:
преобразуют, для каждого из одного или более вторых блоков обработки, включенных в первый блок обработки, сигнал движущегося изображения в пространственной области в коэффициент частотной области и квантуют упомянутый коэффициент частотной области; и
выполняют арифметическое кодирование на флаге CBF-яркости, указывающем, включен ли или нет квантованный коэффициент в каждый из вторых блоков обработки, для которых выполняют преобразование и квантование,
причем при выполнении арифметического кодирования таблицу вероятностей для использования в арифметическом кодировании определяют в соответствии с тем, является ли или нет размер первого блока обработки идентичным размеру второго блока обработки и имеет ли или нет второй блок обработки предварительно определенный максимальный размер.

2. Способ кодирования движущегося изображения по п. 1,
в котором при выполнении арифметического кодирования таблицу вероятностей для использования в арифметическом кодировании дополнительно определяют в соответствии с типом фрагмента, к которому принадлежит первый блок обработки.

3. Способ кодирования движущегося изображения по п. 1,
в котором первым блоком обработки является блок кодирования и
вторым блоком обработки является блок преобразования.

4. Способ кодирования движущегося изображения по любому из пп. 1-3,
в котором выполняют переключение между кодированием, соответствующим первому стандарту, и кодированием, соответствующим второму стандарту, и преобразование и квантование и арифметическое кодирование выполняют в виде кодирования, соответствующего первому стандарту, и
причем способ кодирования движущегося изображения дополнительно содержит этап, на котором кодируют идентификатор, указывающий стандарт кодирования.

5. Способ декодирования движущегося изображения для декодирования кодированного сигнала движущегося изображения для каждого первого блока обработки, причем способ декодирования движущегося изображения содержит этапы, на которых:
выполняют арифметическое декодирование на флаге CBF-яркости, указывающем, включен ли или нет квантованный коэффициент в один или более вторых блоков обработки, включенных в первый блок обработки; и
восстанавливают сигнал движущегося изображения с использованием квантованного коэффициента для второго блока обработки, когда флаг CBF-яркости указывает, что квантованный коэффициент включен в каждый из вторых блоков обработки, причем флаг CBF-яркости декодируют в арифметическом декодировании,
причем при выполнении арифметического декодирования таблицу вероятностей для использования в арифметическом декодировании определяют в соответствии с тем, является ли или нет размер первого блока обработки идентичным размеру второго блока обработки и имеет ли или нет второй блок обработки предварительно определенный максимальный размер.

6. Способ декодирования движущегося изображения по п. 5,
в котором при выполнении арифметического декодирования таблицу вероятностей для использования в арифметическом декодировании дополнительно определяют в соответствии с типом фрагмента, к которому принадлежит первый блок обработки.

7. Способ декодирования движущегося изображения по п. 5,
в котором первым блоком обработки является блок кодирования и
вторым блоком обработки является блок преобразования.

8. Способ декодирования движущегося изображения по любому из пп. 5-7,
в котором выполняют переключение между декодированием, соответствующим первому стандарту, и декодированием, соответствующим второму стандарту, в соответствии с идентификатором, который включен в кодированный сигнал и указывает первый стандарт или второй стандарт, и
арифметическое декодирование и восстановление выполняют в виде декодирования, соответствующего первому стандарту, если идентификатор указывает первый стандарт.

9. Устройство кодирования движущегося изображения для кодирования сигнала движущегося изображения для каждого первого блока обработки, причем устройство кодирования движущегося изображения содержит:
блок преобразования и квантования, сконфигурированный для преобразования для каждого из одного или более вторых блоков обработки, включенных в первый блок обработки, сигнала движущегося изображения в пространственной области в коэффициент частотной области и для квантования упомянутого коэффициента частотной области; и
блок арифметического кодирования, сконфигурированный для выполнения арифметического кодирования на флаге CBF-яркости, указывающем, включен ли или нет квантованный коэффициент во второй блок обработки, обработанный блоком преобразования и квантования,
причем блок арифметического кодирования сконфигурирован для определения таблицы вероятностей для использования в арифметическом кодировании в соответствии с тем, является ли или нет размер первого блока обработки идентичным размеру второго блока обработки и имеет ли или нет второй блок обработки предварительно определенный максимальный размер.

10. Устройство декодирования движущегося изображения для декодирования кодированного сигнала движущегося изображения для каждого первого блока обработки, причем устройство декодирования движущегося изображения содержит:
блок арифметического декодирования, сконфигурированный для выполнения арифметического декодирования на флаге CBF-яркости, указывающем, включен ли или нет квантованный коэффициент в один или более вторых блоков обработки, включенных в первый блок обработки; и
блок восстановления, сконфигурированный для восстановления сигнала движущегося изображения с использованием квантованного коэффициента второго блока обработки, когда флаг CBF-яркости указывает, что квантованный коэффициент включен во второй блок обработки, причем флаг CBF-яркости обрабатывается блоком арифметического декодирования,
причем блок арифметического декодирования сконфигурирован для определения таблицы вероятностей для использования в арифметическом декодировании в соответствии с тем, является ли или нет размер первого блока обработки идентичным размеру второго блока обработки и имеет ли или нет второй блок обработки предварительно определенный максимальный размер.

11. Устройство кодирования и декодирования движущегося изображения, содержащее:
устройство кодирования движущегося изображения по п. 9; и
устройство декодирования движущегося изображения по п. 10.