BR112013006501B1

BR112013006501B1 - Dispositivo de decodificação de imagem, e, dispositivo de codificação de imagem

Info

Publication number: BR112013006501B1
Application number: BR112013006501-0A
Authority: BR
Inventors: Shunichi Sekiguchi; Akira Minezawa; Kazuo Sugimoto
Original assignee: Mitsubishi Electronic Corporation
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2011-07-21
Publication date: 2022-10-18
Also published as: TW201515447A; JP6851429B2; KR101669388B1; KR101580021B1; RU2608674C2; KR20140102324A; CA3105771A1; KR20160003876A; US10244264B2; RU2013119934A; CN105516722B; CN103141106B; HK1219594A1; SG10201912001PA; CN105657423B; US20150245023A1; JP6005087B2; JP6775539B2; TW201640900A; TW201639372A

Abstract

DISPOSITIVO DE DECODIFICAÇÃO E DE CODIFICAÇÃO DE IMAGEM EM MOVIMENTO, E, MÉTODO DE CODIFICAÇÃO DE IMAGEM EM MOVIMENTO É fornecido um método de codificação de vídeo em movimento, distinguindo pelo fato de que, quando uma unidade de intraprognóstico (4) está para gerar uma imagem de intraprognóstico implementando intraprognóstico de quadro usando um sinal codificado de imagem dentro de um quadro, a unidade de intraprognóstico (4) selecionar um filtro dentre um ou mais filtros são preparados antecipadamente, de acordo com os estados de vários parâmetros relacionados à codificação do bloco a ser filtrado, e implementa filtragem da imagem de prognóstico usando o filtro. Em tal uma maneira erros de prognóstico a serem gerados podem ser usados para melhorar a qualidade de imagem.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção se refere a um dispositivo de codificação de imagem em movimento e um método de codificação de imagem em movimento para codificar uma imagem em movimento com um alto grau de eficiência, e um dispositivo de decodificação de imagem em movimento e um método de decodificação de imagem em movimento de decodificar uma imagem em movimento codificada com um alto grau de eficiência.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] Por exemplo, de acordo com um método de codificação de vídeo de padrão internacional, tal como MPEG (Grupo de Peritos de Imagem em Movimento) ou "ITU-T H.26x", um quadro de vídeo introduzido é dividido em blocos retangulares (blocos alvos de codificação), um processo de prognóstico usando um sinal de imagem já codificado é realizado em cada bloco alvo de codificação para gerar uma imagem de prognóstico, e transformada ortogonal e um processo de quantização são realizados em um sinal de erro de prognóstico que é a diferença entre o bloco alvo de codificação e a imagem de prognóstico em unidades de um bloco, tal que compressão de informação é realizada no quadro de vídeo introduzido.

[003] Por exemplo, no caso de AVC/H.264 (ISO/IEC 14496-10|ITU- T H.264) que é um método de padrão internacional, um processo de intraprognóstico a partir de pixels adjacentes já codificados ou um processo de prognóstico compensado em movimento entre quadros adjacentes é realizado (por exemplo, referir à referência de não patente 1). No caso de MPEG-4 AVC/H.264, um modo de prognóstico pode ser selecionado a partir de uma pluralidade de modo de prognósticos para cada bloco em um modo de intraprognóstico de luminância. Fig. 10 é um desenho explicativo mostrando o modos de prognóstico no caso de um tamanho de bloco de 4 x 4 pixels para luminância. Na Fig. 10, cada círculo branco mostra um pixel em um bloco de codificação, e cada círculo preto mostra um pixel que é usado para prognóstico, e que existe em um bloco adjacente já codificado.

[004] No exemplo mostrado na Fig. 10, nove modos 0 à 8 são preparados como modos de intra prognósticos, e o modo 2 é o um no qual um prognóstico médio é realizado em tal uma maneira que cada pixel no bloco de codificação alvo é prognosticado usando a média de pixels adjacentes existente nos blocos superior e esquerdo. Os modos outros do que o modo 2 são modos de intraprognóstico em cada um do qual um prognóstico direcional é realizado. O modo 0 é o um no qual um prognóstico vertical é realizado em tal uma maneira que pixels adjacentes no bloco superior são repetidamente replicados para criar várias linhas de pixels ao longo de uma direção vertical para gerar uma imagem de prognóstico. Por exemplo, o modo 0 é selecionado quando o bloco de codificação alvo é um padrão de verticalmente listrado. O modo 1 é o um no qual um prognóstico horizontal é realizado em tal uma maneira que pixels adjacentes no bloco esquerdo são repetidamente replicados para criar várias colunas de pixels ao longo de uma direção horizontal para gerar uma imagem de prognóstico. Por exemplo, o modo 1 é selecionado quando o bloco de codificação alvo é um padrão horizontalmente listrado. Em cada um dos modos 3 a 8, pixels de interpolação sendo tratados em predeterminada direção (i.e., uma direção mostrada pelas setas) são gerados usando os pixels adjacentes no bloco superior ou no bloco esquerdo para gerar uma imagem de prognóstico.

[005] Neste caso, o tamanho de bloco para luminância para o qual um intraprognóstico é aplicado pode ser selecionado a partir de 4 x 4 pixels, 8 x 8 pixels, e 16 x 16 pixels. No caso de 8 x 8 pixels, nove modos de prognóstico são definidos, como no caso de 4 X 4 pixels. Ao contrário disto, no caso de 16 X 16 pixels, quatro modos de prognóstico que são chamado prognósticos planos são definidos em adição aos modos de prognóstico associados com um prognóstico médio, um prognóstico vertical, e um prognóstico horizontal. Cada intraprognóstico associado com um prognóstico plano e em um modo no qual pixels criado realizando uma interpolação em uma direção diagonal nos pixels adjacentes no bloco superior e os pixels adjacentes no bloco esquerdo são fornecidos como valores prognosticados.

[006] Em um modo de prognóstico direcional no caso de um tamanho de bloco de 4 x 4 pixels ou 8 x 8 pixels, porque valores prognosticados são gerados ao longo de uma predeterminada direção de acordo com um modo, por ex., uma direção de 45 graus, a eficiência de prognóstico aumenta e a quantidade de código pode ser reduzida quando a direção de uma fronteira (borda) de um objeto em um bloco coincide com a direção mostrada pelo modo de prognóstico. Contudo, um leve deslocamento pode ocorrer entre a direção de uma borda e a direção mostrada pelo modo de prognóstico, e, mesmo se a direção de uma borda no bloco alvo de codificação não coincide com a direção mostrada pelo modo de prognóstico, um grande erro de prognóstico pode ocorrer localmente pela simples razão que a borda é ligeiramente distorcida (curvada, dobrada, ou o similar). Como um resultado, a eficiência de prognóstico pode cair extremamente. De modo a prevenir tal uma redução na eficiência de prognóstico, quando efetuando um 8 x 8 pixels prognóstico direcional de 8 X 8 pixels, uma imagem de prognóstico relaxada é gerada ajustando pixels adjacentes codificados que são filtrados por um filtro de relaxação como imagens de referência que são usadas no momento de gerar uma imagem de prognóstico, e por meio disso, reduzindo qualquer leve deslocamento na direção de prognóstico e erros de prognóstico que ocorrem quando uma leve distorção ocorre em uma borda.

Documento da Técnica Relacionada Referência de Não Patente Referência de Não Patente 1: padrões de MPEG-4 AVC (ISO/IEC 14496-10)/ITU-T H.264 SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMAS A SEREM RESOLVIDOS PELA INVENÇÃO

[007] Porque o dispositivo de codificação de imagem convencional é construído conforme acima, realizar um processo de filtragem para gerar uma imagem de prognóstico relaxada pode reduzir erros de prognóstico ocorrendo mesmo se um leve deslocamento ocorre na direção de prognóstico ou uma leve distorção ocorre em uma borda. Contudo, de acordo com a técnica divulgada na referência de não patente 1, nenhum processo de filtragem é realizado nos blocos outros do que blocos de 8 X 8 pixels, e somente um possível filtro usado para blocos de 8 X 8 pixels blocos é fornecido. Um problema é que também em um bloco tendo um tamanho outro do que 8 x 8 pixels, um grande erro de prognóstico efetivamente ocorre localmente devido a um falta de coincidência em uma borda mesmo quando a imagem de prognóstico tem um padrão similar àquele da imagem a ser codificada, e por conseguinte uma grande redução ocorre na eficiência de prognóstico. Um problema adicional é que quando um parâmetro de quantização que é usado quando fazendo quantização de um sinal de erro de prognóstico, a posição de cada pixel, ou o similar difere entre blocos tendo o mesmo tamanho, um filtro adequado para reduzir erros de prognóstico locais difere entre o blocos, mas somente um possível filtro é preparado, e por conseguinte erros de prognóstico não podem ser suficientemente reduzidos.

[008] A presente invenção é feita de modo a resolver os problemas mencionados acima, e é, por conseguinte, um objeto da presente invenção fornecer um dispositivo de codificação de imagem em movimento, um dispositivo de decodificação de imagem em movimento, um método de codificação de imagem em movimento, e um método de decodificação de imagem em movimento capaz de reduzir erros de prognóstico que ocorrem localmente, e por meio disso, sendo capaz de melhorar a qualidade de imagem.

MEIOS PARA RESOLVER O PROBLEMA

[009] De acordo com a presente invenção, é fornecido um dispositivo de decodificação de imagem em movimento incluindo uma unidade de intraprognóstico para, quando um modo de codificação associado com um bloco de codificação for um modo de intraprognóstico, realizar um processo de intraprognóstico de quadro em cada bloco que é uma unidade para processo de prognóstico do bloco de codificação, no qual a unidade de intraprognóstico gera um valor prognosticado intermediário a partir de amostras de referência de acordo com um parâmetro de intraprognóstico, ajusta um valor que é obtido por filtrar o valor prognosticado intermediário como um valor prognosticado final somente em posições específicas no bloco, e ajusta o valor prognosticado intermediário como um valor prognosticado final em qualquer outra posição no bloco.

VANTAGENS DA INVENÇÃO

[0010] Porque um dispositivo de decodificação de imagem em movimento de acordo com a presente invenção é construído de tal maneira que o dispositivo de decodificação de imagem em movimento inclua a unidade intraprognóstico para, quando o modo associado com um bloco de codificação é um modo de intracodificação, realizar um processo de intraprognóstico de quadro em cada bloco que é uma unidade para processo de intraprognóstico de em cada bloco que é uma unidade para processo de prognóstico do bloco de codificação, e a unidade de intrapredição gera um valor prognosticado intermediário das amostras de referência de acordo com um parâmetro de intraprognóstico, ajusta um valor que é obtido pela filtração do valor prognosticado intermediário como um valor prognosticado final somente em posições específicas no bloco, e ajusta o valor prognosticado intermediário como um valor prognosticado final em posições específicas no bloco, e ajusta o valor prognosticado intermediário como um valor prognosticado final em qualquer outra posição no bloco, é fornecido uma vantagem de ser capaz de reduzir erros de prognóstico que ocorrem localmente, e por meio disso, habilitar ainda o dispositivo de decodificação de imagem em movimento para gerar a mesma imagem de intraprognóstico como aquela gerada por um dispositivo de codificação de imagem em movimento tendo um alto grau de qualidade de imagem. BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS Fig. 1 é um diagrama de blocos mostrando um dispositivo de codificação de imagem em movimento de acordo com a Modalidade 1 da presente invenção; Fig. 2 é um diagrama de blocos mostrando um dispositivo de decodificação de imagem em movimento de acordo com Modalidade 1 da presente invenção; Fig. 3 é um fluxograma mostrando processamento realizado por um dispositivo de codificação de imagem em movimento de acordo com a Modalidade 1 da presente invenção; Fig. 4 é um fluxograma mostrando processamento realizado por um dispositivo de decodificação de imagem em movimento de acordo com a Modalidade 1 da presente invenção; Fig. 5 é um desenho explicativo mostrando um estado no qual cada bloco de codificação tendo um tamanho máximo é hierarquicamente dividido em uma pluralidade de blocos de codificação; Fig. 6(a) é um desenho explicativo mostrando uma distribuição de divisórias nas quais um bloco para codificação é dividido, e Fig. 6(b) é um desenho explicativo mostrando um estado no qual um modo de codificação m(BN) é atribuída a cada uma das divisórias após uma divisão de camada hierárquica ser efetuada usando um gráfico de árvore; Fig. 7 é um desenho explicativo mostrando um exemplo de parâmetros de intraprognóstico (modo de intra prognóstico) que pode ser selecionado para cada divisória PIN em um bloco de codificação BN; Fig. 8 é um desenho explicativo mostrando um exemplo de pixels que são usados ao gerar um valor prognosticado de cada pixel em uma divisória Pin no caso de lin = mIN= 4; Fig. 9 é um desenho explicativo mostrando um exemplo do de pixels de pixel de referências no caso de N = 5; e Fig. 10 é um desenho explicativo mostrando modos de prognóstico no caso de um tamanho de bloco de 4 x 4 pixels para luminância.

MODALIDADES DA INVENÇÃO

[0011] Daqui em diante, de modo a explicar esta invenção em maiores detalhes, as modalidades preferidas da presente invenção serão descritas com referência aos desenhos anexos.

Modalidade 1.

[0012] Nesta modalidade 1, um dispositivo de codificação de imagem em movimento que entra cada imagem de quadro de um vídeo, realiza um processo de intraprognóstico a partir de pixels adjacentes já codificados ou um processo de prognóstico compensado em movimento entre quadros adjacentes para gerar uma imagem de prognóstico, realiza um processo de compressão de acordo com transformada ortogonal e quantização em um sinal de erro de prognóstico que é uma imagem de diferença entre a imagem de prognóstico e a imagem de quadro, e, após isso, realiza codificação de comprimento variável para gerar uma sequência de bits, e um dispositivo de decodificação de imagem em movimento que decodifica a sequência de bits emitida a partir de um dispositivo de codificação de imagem em movimento serão explicados.

[0013] Dispositivo de codificação de imagem em movimento de acordo com esta modalidade 1 é distinguido no fato que um dispositivo de codificação de imagem em movimento se adapta a uma mudança local de um sinal de vídeo nas direções do espaço e tempo para dividir o sinal de vídeo nas regiões de vários tamanhos, e realiza codificação adaptativa de intraquadro e de interquadro. Em geral, um sinal de vídeo tem uma característica de sua complexidade variando localmente no espaço e tempo. Pode haver um caso no qual um padrão tendo uma característica de sinal uniforme em uma área de imagem relativamente grande, tal como um imagem de céu ou uma imagem de parede, ou um padrão tendo um padrão de textura complicada em uma área de imagem pequena, tal como uma imagem de pessoa ou uma figura incluindo uma textura fina, também coexiste em um determinado quadro de vídeo a partir do ponto de vista de espaço. Também a partir do ponto de vista do tempo, uma área de imagem relativamente grande, tal como uma imagem de céu ou uma imagem de parede, tem uma pequena mudança local em uma direção de tempo em seu padrão, enquanto uma imagem de uma pessoa ou objeto em movimento tem uma maior mudança temporal porque seu esboço tem um movimento de um corpo rígido e um movimento de um corpo não rígido com relação ao tempo.

[0014] Embora um processo de gerar um sinal de erro de prognóstico tendo pequena potência de sinal e pequena entropia usando prognóstico temporal e espacial, e por meio disso, reduzindo a quantidade de código completo, é realizado no processo de codificação, a quantidade de código de parâmetros usada para o prognóstico pode ser reduzido enquanto os parâmetros podem ser aplicadas uniformemente para tão grande uma região de sinal de imagem quanto possível. Por outro lado, porque a quantidade de erros ocorrendo no prognóstico aumenta quando os mesmos parâmetros de prognóstico são aplicados para um padrão de sinal de imagem tendo uma grande mudança no tempo e espaço, a quantidade de código do sinal de erro de prognóstico não pode ser reduzida. Por conseguinte, é desejável reduzir o tamanho da região que é submetida ao processo de prognóstico quando efetuando o processo de prognóstico em um padrão de sinal de imagem tendo uma grande mudança no tempo e espaço, e por meio disso, reduzindo a energia elétrica e entropia do sinal de erro de prognóstico mesmo embora o volume de dados dos parâmetros que são usados para o prognóstico é aumentado. De modo a realizar codificação que é adaptada para tais características típicas de um sinal de vídeo, o dispositivo de codificação de imagem em movimento de acordo com esta modalidade 1 hierarquicamente divide cada região tendo um predeterminado tamanho máximo de bloco do sinal de vídeo em blocos, e realiza o processo de prognóstico e o processo de codificação para codificar um erro de prognóstico em cada um dos blocos nos quais cada região é dividida.

[0015] Um sinal de vídeo que é para ser processado pelo dispositivo de codificação de imagem em movimento de acordo com esta modalidade 1 pode ser um sinal de vídeo arbitrário no qual cada quadro de vídeo consiste de uma série de amostras digitais (pixels) em duas dimensões, horizontal e vertical, tal como um sinal de YUV que consiste de um sinal de luminância e dois sinais de diferença de cor, um sinal de imagem de vídeo de cor em espaço de cor arbitrário, tal como um sinal de RGB, emitido a partir de um sensor de imagem digital, um sinal de imagem monocromática, ou um sinal de imagem de infravermelho. A gradação de cada pixel pode ser uma de 8 bits, 10 bits, ou 12 bits. Na seguinte explicação, o sinal de vídeo introduzido é um sinal de YUV ao menos que por outro lado especificado. É ainda assumido que os dois componentes de diferença de cor U e V são sinais tendo um formato de 4:2:0 que são subamostrados com relação ao componente de luminância Y. A unidade de dados a serem processados que corresponde à cada quadro do sinal de vídeo é referido como uma "figura." Nesta modalidade 1, a "figura" é explicada como um quadro de sinal de vídeo no qual varredura digital progressiva foi realizada. Quando o sinal de vídeo é um sinal intercalado, uma "figura" pode ser alternativamente um sinal de imagem de campo que é uma unidade que constrói um quadro de vídeo.

[0016] Fig. 1 é um diagrama de blocos mostrando um dispositivo de codificação de imagem em movimento de acordo com Modalidade 1 da presente invenção. Referindo à Fig. 1, uma parte de controle de codificação 1 realiza um processo de determinar um tamanho máximo de cada um dos blocos de codificação que é uma unidade a ser processada em um momento quando um processo de intraprognóstico (processo de intraprognóstico de quadro) ou um processo de prognóstico compensado em movimento (processo de interprognóstico de quadro) é realizado, e também de determinar um limite superior no número de camadas hierárquicas em uma hierarquia na qual cada um dos blocos de codificação tendo o tamanho máximo é hierarquicamente dividido em blocos. a parte de controle de codificação 1 também realiza um processo de selecionar um modo de codificação adequado para cada um dos blocos de codificação no qual cada bloco de codificação tendo o tamanho máximo é dividido hierarquicamente a partir de um ou mais modos de codificação disponíveis (um ou mais modos de intracodificação e um ou mais modos de intercodificação). a parte de controle de codificação 1 ainda realiza um processo de determinar um parâmetro de quantização e um tamanho de bloco de transformada que são usados quando uma imagem de diferença é comprimida para cada bloco de codificação, e também de determinar parâmetros de intraprognóstico ou parâmetros de interprognóstico que são usados quando um processo de prognóstico é realizado para cada bloco de codificação. O parâmetro de quantização e o tamanho de bloco de transformada são incluídos nos parâmetros de codificação de erros de prognóstico, e esses parâmetros de codificação de erro de prognóstico são emitidos para uma parte de transformada/quantização 7, uma parte de quantização inversa/transformada inversa 8, um parte de codificação de comprimento variável 13, e assim por diante. a parte de controle de codificação 1 constrói uma unidade de controle de codificação.

[0017] A parte de divisão de bloco 2 realiza um processo de, ao receber um sinal de vídeo mostrando uma imagem introduzida, dividindo a imagem introduzida mostrada pelo sinal de vídeo nos blocos de codificação cada um tendo o tamanho máximo determinado pela parte de controle de codificação 1, e também dividindo cada um dos blocos de codificação nos blocos hierarquicamente até que o número de camadas hierárquicas atinja o limite superior no número de camadas hierárquicas que é determinado pela parte de controle de codificação 1. a parte de divisão de bloco 2 constrói uma unidade de divisão de bloco. Um comutador de seleção 3 realiza um processo de, quando o modo de codificação selecionado pela parte de controle de codificação 1 para o bloco de codificação, que é gerado através da divisão pela parte de divisão de bloco 2, é um modo de intracodificação, emitir o bloco de codificação para uma parte de intraprognóstico 4, e, quando o modo de codificação selecionado pela parte de controle de codificação 1 para o bloco de codificação, que é gerado através da divisão pela parte de divisão de bloco 2, é um modo de intercodificação, emitir o bloco de codificação para a parte de prognóstico compensado em movimento 5.

[0018] A parte de intraprognóstico 4 realiza um processo de, ao receber o bloco de codificação, que é gerado através da divisão pela parte de divisão de bloco 2, a partir do comutador de seleção 3, realizar um processo de intraprognóstico no bloco de codificação para gerar uma imagem de prognóstico usando um sinal de imagem já codificado no quadro nas bases dos parâmetros de intraprognóstico emitidos nele a partir da parte de controle de codificação 1. Após gerar a mencionada imagem de prognóstico acima, a parte de intraprognóstico 4 seleciona um filtro a partir de um ou mais filtros que são preparados antecipadamente de acordo com os estados dos vários parâmetros associados com a codificação do bloco alvo a ser filtrado, realiza um processo de filtragem na mencionada imagem de prognóstico acima usando o filtro, e emite a imagem de prognóstico na qual a parte de intraprognóstico realizou o processo de filtragem para uma parte de subtração 6 e uma parte de adição 9. a parte de intraprognóstico seleciona o mencionado filtro acima em consideração de pelo menos um dos seguintes quatro parâmetros: Parâmetro (1) O tamanho de bloco do parâmetro de imagem de prognóstico mencionado acima Parâmetro (2) O parâmetro de quantização determinada pela parte de controle de codificação 1 Parâmetro (3) A distância entre o sinal de imagem já codificado no quadro que é usado ao gerar a imagem de prognóstico e um pixel alvo a ser filtrado Parâmetro (4) Os parâmetros de intraprognóstico determinados pela parte de controle de codificação 1 Uma unidade de intraprognóstico é compreendida do comutador de seleção 3 e da parte de intraprognóstico 4.

[0019] A parte de prognóstico compensado em movimento 5 realiza um processo de, quando um modo de intercodificação é selecionado pela parte de controle de codificação 1 como um modo de codificação adequado para o bloco de codificação, que é gerado através da divisão pela parte de divisão de bloco 2, efetuar um processo de prognóstico compensado em movimento no bloco de codificação para gerar uma imagem de prognóstico usando um ou mais quadros de imagens de referência armazenadas em uma memória de quadro de prognóstico compensado em movimento 12 nas bases dos parâmetros de interprognóstico emitidos nele a partir da parte de controle de codificação 1. A unidade de prognóstico compensada em movimento é compreendida do comutador de seleção 3 e da parte de prognóstico compensado em movimento 5.

[0020] A parte de subtração 6 realiza um processo de subtrair a imagem de prognóstico gerada pela parte de intraprognóstico 4 ou a parte de prognóstico compensado em movimento 5 a partir do bloco de codificação, que é gerada através da divisão pela parte de divisão de bloco 2, para gerar uma imagem de diferença (= o bloco de codificação - a imagem de prognóstico). a parte de subtração 6 constrói a unidade de geração de imagem de diferença. a parte de transformada/quantização 7 realiza um processo de efetuar um processo de transformada (por ex., uma DCT (transformada de cosseno discreta) ou um processo de transformada ortogonal, tal como uma transformada de KL, na qual bases são designadas para uma sequência de aprendizagem específica antecipadamente) no sinal de diferença gerado pela parte de subtração 6 em unidades de um bloco tendo um tamanho de bloco de transformada incluído nos parâmetros de codificação de erro de prognóstico emitidos nele a partir da parte de controle de codificação 1, e também fazer quantização dos coeficientes de transformada de uma imagem de diferença usando um parâmetro de quantização incluído nos parâmetros de codificação de erro de prognóstico para emitir os coeficientes de transformada aos quais foi aplicado quantização e por meio disso, como dados comprimidos de uma imagem de diferença. a parte de transformada/quantização 7 constrói uma unidade de compressão de imagem.

[0021] A parte de quantização inversa/transformada inversa 8 realiza um processo de fazer quantização inversa dos dados comprimidos emitidos nele a partir da parte de transformada/quantização 7 usando o parâmetro de quantização incluído nos parâmetros de codificação de erro de prognóstico emitidos nele a partir da parte de controle de codificação 1, e efetuar um processo de transformada inversa (por ex., um DCT inversa (transformada de cosseno discreta inversa) ou um processo de transformada inversa tal como uma transformada de KL inversa) nos dados comprimidos aos quais foi aplicado quantização inversa e por meio disso, em unidades de um bloco tendo o tamanho de bloco de transformada incluídos nos parâmetros de codificação de erro de prognóstico para emitir os dados comprimidos nos quais a parte de quantização inversa/transformada inversa realizou o processo de transformada inversa como um sinal de erro de prognóstico decodificado local.

[0022] A parte de adição 9 realiza um processo de adicionar o sinal de erro de prognóstico decodificado local emitido nele a partir da parte de quantização inversa/transformada inversa 8 e o sinal de prognóstico mostrando a imagem de prognóstico gerada pela parte de intraprognóstico 4 ou a parte de prognóstico compensado em movimento 5 para gerar um sinal decodificado de imagem local mostrando uma imagem decodificada local. Uma memória 10 para intraprognóstico é um meio de gravação, tal como uma RAM, para armazenar a imagem decodificada local mostrada pelo sinal decodificado de imagem local gerado pela parte de adição 9 como uma imagem que a parte de intraprognóstico 4 vai usar quando efetuando o processo de intraprognóstico da próxima vez.

[0023] Uma parte de filtro de malha 11 realiza um processo de compensar para uma distorção de codificação incluída no sinal decodificado de imagem local gerado pela parte de adição 9, e emitir a imagem decodificada local mostrada pelo sinal decodificado de imagem local no qual a parte de filtro de malha realizou a compensação de distorção de codificação para uma memória de quadro de prognóstico compensado em movimento 12 como uma imagem de referência. A memória de quadro de prognóstico compensado em movimento 12 é a meio de gravação, tal como uma RAM, para armazenar a imagem decodificada local na qual a parte de filtro de malha 11 realizou o processo de filtragem como uma imagem de referência que a parte de prognóstico compensado em movimento 5 vai usar quando efetuando o processo de prognóstico compensado em movimento da próxima vez.

[0024] A parte de codificação de comprimento variável 13 realiza um processo de codificar em comprimento variável os dados comprimidos emitidos nele a partir da parte de transformada/quantização 7, o modo de codificação e os parâmetros de codificação de erro de prognóstico que são emitidos nele a partir da parte de controle de codificação 1, e os parâmetros de intraprognóstico emitidos nele a partir da parte de intraprognóstico 4 ou os parâmetros de interprognóstico emitidos nele a partir da parte de prognóstico compensado em movimento 5 para gerar uma sequência de bits na qual os dados codificados dos dados comprimidos, dados codificados do modo de codificação, dados codificados dos parâmetros de codificação de erro de prognóstico, e dados codificados dos parâmetros de intraprognóstico ou os parâmetros de interprognóstico são multiplexados. a parte de codificação de comprimento variável 13 constrói uma unidade de codificação de comprimento variável.

[0025] Fig. 2 é um diagrama de blocos mostrando o dispositivo de decodificação de imagem em movimento de acordo com a Modalidade 1 da presente invenção. Referindo à Fig. 2, a parte de decodificação de comprimento variável 51 realiza um processo de decodificar em comprimento variável os dados codificados multiplexados na sequência de bits para obter os dados comprimidos, o modo de codificação, os parâmetros de codificação de erro de prognóstico, e os parâmetros de intraprognóstico ou os parâmetros de inter prognóstico, que são associados com cada bloco de codificação no qual cada quadro do vídeo é hierarquicamente dividido, e emitir os dados comprimidos e os parâmetros de codificação de erro de prognóstico para uma parte de quantização inversa/transformada inversa 55, e também emitir o modo de codificação e os parâmetros de intraprognóstico ou os parâmetros de interprognóstico para um comutador de seleção 52. a parte de decodificação de comprimento variável 51 constrói uma unidade de decodificação de comprimento variável.

[0026] O comutador de seleção 52 realiza um processo de, quando o modo de codificação associado com o bloco de codificação, que é emitido a partir da parte de decodificação de comprimento variável 51, é um modo de intracodificação, emitir os parâmetros de intraprognóstico emitidos nele a partir da parte de decodificação de comprimento variável 51 para uma parte de intraprognóstico 53, e, quando o modo de codificação é um modo de intercodificação, emitir os parâmetros de interprognóstico emitidos nele a partir da parte de decodificação de comprimento variável 51 para uma parte de prognóstico compensado em movimento 54.

[0027] A parte de intraprognóstico 53 realiza um processo de efetuar um processo de intraprognóstico de quadro no bloco de codificação para gerar uma imagem de prognóstico usando um sinal de imagem já decodificado no quadro nas bases dos parâmetros de intraprognóstico emitidos nele a partir do comutador de seleção 52. Após gerar a mencionada imagem de prognóstico acima, a parte de intraprognóstico 53 seleciona um filtro a partir de um ou mais filtros que são preparados antecipadamente de acordo com os estados dos vários parâmetros associados com a decodificação do bloco alvo a ser filtrado, realiza um processo de filtragem na mencionada imagem de prognóstico acima usando o filtro, e emite a imagem de prognóstico na qual a parte de intraprognóstico realizou o processo de filtragem para uma parte de adição 56. a parte de intraprognóstico seleciona o mencionado filtro acima em consideração de pelo menos um dos seguintes quatro parâmetros: Parâmetro (1) O tamanho de bloco do parâmetro de imagem de prognóstico mencionado acima Parâmetro (2) O parâmetro de quantização decodificado em comprimento variável pela parte de decodificação de comprimento variável 51 Parâmetro (3) A distância entre o sinal de imagem já decodificado no quadro que é usado ao gerar a imagem de prognóstico e um pixel alvo a ser filtrado Parâmetro (4) Os parâmetros de intraprognóstico decodificados em comprimento variável pela parte de decodificação de comprimento variável 51

[0028] Uma unidade de intraprognóstico é compreendida do comutador de seleção 52 e da parte de intraprognóstico 53.

[0029] A parte de prognóstico compensado em movimento 54 realiza um processo de efetuar um processo de prognóstico compensado em movimento no bloco de codificação para gerar uma imagem de prognóstico usando um ou mais quadros de imagens de referência armazenados em uma memória de quadro de prognóstico compensado em movimento 59 nas bases dos parâmetros de interprognóstico emitidos nele a partir do comutador de seleção 52. A unidade de prognóstico compensada em movimento é compreendida do comutador de seleção 52 e da parte de prognóstico compensado em movimento 54.

[0030] A parte de quantização inversa/transformada inversa 55 realiza um processo de fazer quantização inversa dos dados comprimidos associados com o bloco de codificação, que são emitidos nele a partir da parte de decodificação de comprimento variável 51, usando o parâmetro de quantização incluído nos parâmetros de codificação de erro de prognóstico emitidos nele a partir da parte de decodificação de comprimento variável 51, e efetuar um processo de transformada inversa (por ex., uma DCT inversa (transformada de cosseno discreta inversa) ou um processo de transformada inversa tal como uma transformada de KL inversa) nos dados comprimidos aos quais foi aplicado quantização inversa e por meio disso, em unidades de um bloco tendo o tamanho de bloco de transformada incluídos nos parâmetros de codificação de erro de como um sinal de erro de prognóstico decodificado (sinal mostrando um imagem de diferença pré-comprimida). a parte de quantização inversa/transformada inversa 55 constrói a unidade de geração de imagem de diferença.

[0031] A parte de adição 56 realiza um processo de adicionar o sinal de erro de prognóstico decodificado emitidos nele a partir da parte de quantização inversa/transformada inversa 55 e o sinal de prognóstico mostrando a imagem de prognóstico gerada pela parte de intraprognóstico 53 ou a parte de prognóstico compensado em movimento 54 para gerar um sinal decodificado de imagem mostrando uma imagem decodificada. a parte de adição 56 constrói uma unidade de geração de imagem decodificada. Uma memória 57 para intraprognóstico é um meio de gravação, tal como uma RAM, para armazenar a imagem decodificada mostrada pelo sinal de imagem decodificado gerado pela parte de adição 56 como uma imagem que a parte de intraprognóstico 53 vai usar quando efetuando o processo de intraprognóstico da próxima vez.

[0032] A parte de filtro de malha 58 realiza um processo de compensar uma distorção de codificação incluída no sinal decodificado de imagem gerado pela parte de adição 56, e emitir a imagem decodificada mostrado pelo sinal decodificado de imagem no qual a parte de filtro de malha efetua a compensação de distorção de codificação para uma memória de quadro de prognóstico compensado em movimento 59 como uma imagem de referência. A memória de quadro de prognóstico compensado em movimento 59 é um meio de gravação, tal como uma RAM, para armazenar a imagem decodificada na qual a parte de filtro de malha 58 efetua o processo de filtragem como uma imagem de referência que a parte de prognóstico compensado em movimento 54 vai usar quando efetuando o processo de prognóstico compensado em movimento da próxima vez.

[0033] No exemplo mostrado na Fig. 1, a parte de controle de codificação 1, a parte de divisão de bloco 2, o comutador de seleção 3, a parte de intraprognóstico 4, a parte de prognóstico compensado em movimento 5, a parte de subtração 6, a parte de transformada/quantização 7, a parte de quantização inversa/transformada inversa 8, a parte de adição 9, a parte de filtro de malha 11, e a parte de codificação de comprimento variável 13, que são os componentes do dispositivo de codificação de imagem em movimento, pode consistir de pedaços de hardware para uso exclusivo (por ex., circuitos integrados em cada um do qual uma CPU é montada, microcomputadores de um chip, ou o similar), respectivamente. Como uma alternativa, o dispositivo de codificação de imagem em movimento pode consistir de um computador, e um programa no qual os processos realizados pela parte de controle de codificação 1, pela parte de divisão de bloco 2, pelo comutador de seleção 3, pela parte de intraprognóstico 4, pela parte de prognóstico compensado em movimento 5, pela parte de subtração 6, pela parte de transformada/quantização 7, pela parte de quantização inversa/transformada inversa 8, pela parte de adição 9, pela parte de filtro de malha 11, e pela parte de codificação de comprimento variável 13 são descritos podem ser armazenados em uma memória do computador e uma CPU do computador pode ser feita para executar o programa armazenado na memória. Fig. 3 é um fluxograma mostrando o processamento realizado pelo dispositivo de codificação de imagem em movimento de acordo com a Modalidade 1 da presente invenção.

[0034] No exemplo mostrado na Fig. 2, a parte de decodificação de comprimento variável 51, o comutador de seleção 52, a parte de intraprognóstico 53, a parte de prognóstico compensado em movimento 54, a parte de quantização inversa/transformada inversa 55, a parte de adição 56, e a parte de filtro de malha 58, que são os componentes do dispositivo de decodificação de imagem em movimento, podem consistir de pedaços de hardware para uso exclusivo (por ex., circuitos integrados em cada um dos quais uma CPU é montada, um chip de microcomputadores, ou o similar), respectivamente. Como uma alternativa, um dispositivo de decodificação de imagem em movimento pode consistir de um computador, e um programa no qual os processos realizados pela parte de decodificação de comprimento variável 51, pelo comutador de seleção 52, pela parte de intraprognóstico 53, pela parte de prognóstico compensado em movimento 54, pela parte de quantização inversa/transformada inversa 55, pela parte de adição 56, e pela parte de filtro de malha 58 são descritos podem ser armazenados em uma memória do computador e uma CPU do computador pode ser feita para executar o programa armazenado na memória. Fig. 4 é um fluxograma mostrando o processamento realizado pelo dispositivo de decodificação de imagem em movimento de acordo com Modalidade 1 da presente invenção.

[0035] A seguir, a operação do dispositivo de codificação de imagem em movimento e a operação do dispositivo de decodificação de imagem em movimento serão explicadas. Primeiro, o processamento realizado pelo dispositivo de codificação de imagem em movimento mostrado na Fig. 1 será explicado. Primeiro, a parte de controle de codificação 1 determina um tamanho máximo de cada um dos blocos de codificação que é uma unidade a ser processada em um momento quando um processo de intraprognóstico (processo de intraprognóstico de quadro) ou um processo de prognóstico compensado em movimento (processo de interprognóstico de quadro) é realizado, e também determina um limite superior no número de camadas hierárquica em uma hierarquia no qual cada um dos blocos de codificação tendo o tamanho máximo é hierarquicamente dividido em blocos (etapa ST1 da Fig. 3).

[0036] Como um método de determinar o tamanho máximo de cada um dos blocos de codificação, por exemplo, é considerado um método de determinar um tamanho máximo para todas as figuras de acordo com a resolução de uma imagem introduzida. Além disso, pode ser considerado um método de quantificar uma variação na complexidade de um movimento local da imagem introduzida como um parâmetro e então determinar um tamanho pequeno para a figura tendo um movimento grande e vigoroso enquanto determinando um grande tamanho para uma figura tendo um movimento pequeno. Como um método de determinar o limite superior no número de camadas hierárquicas, por exemplo, pode ser considerado um método de aumentar a profundidade da hierarquia, i.e., o número de camadas hierárquicas para tornar possível detectar um movimento mais fino conforme a imagem introduzida tem um maior e mais vigoroso movimento, ou diminuindo a profundidade da hierarquia, i.e., o número de camadas hierárquicas conforme a imagem introduzida tem um movimento menor.

[0037] A parte de controle de codificação 1 também seleciona um modo de codificação adequado para cada um dos blocos de codificação no qual cada bloco de codificação tendo o tamanho máximo é dividido hierarquicamente a partir de um ou mais modos de codificação disponíveis (M modos de intracodificação e N modos de intercodificação) (etapa ST2). Embora uma explicação detalhada do método de seleção de selecionar um modo de codificação para uso na parte de controle de codificação 1 seja omitida porque o método de seleção é uma técnica conhecida, há um método de realizar um processo de codificação no bloco de codificação usando um modo de codificação disponível arbitrário para examinar a eficiência de codificação e selecionar um modo de codificação tendo o mais alto nível de eficiência de codificação dentre uma pluralidade de modos de codificação disponíveis, por exemplo.

[0038] A parte de controle de codificação 1 ainda determina um parâmetro de quantização e um tamanho de bloco de transformada que são usados quando uma imagem de diferença é comprimida para cada bloco de codificação, e também determina parâmetros de intraprognóstico ou parâmetros de interprognóstico que são usados quando um processo de prognóstico é realizado. A parte de controle de codificação 1 emite parâmetros de codificação de erro de prognóstico incluindo o parâmetro de quantização e o tamanho de bloco de transformada para a parte de transformada/quantização 7, a parte de quantização inversa/transformada inversa 8, e a parte de codificação de comprimento variável 13. A parte de controle de codificação também emite os parâmetros de codificação de erro de prognóstico para a parte de intraprognóstico 4 quando necessário.

[0039] Ao receber o sinal de vídeo mostrando a imagem introduzida, a parte de divisão de bloco 2 divide a imagem introduzida mostrada pelo sinal de vídeo em blocos de codificação cada um tendo o tamanho máximo determinado pela parte de controle de codificação 1, e também divide cada um dos blocos de codificação nos blocos hierarquicamente até que o número de camadas hierárquicas atinja o limite superior no número de camadas hierárquicas que é determinado pela parte de controle de codificação 1. Fig. 5 é um desenho explicativo mostrando um estado no qual cada bloco de codificação tendo o tamanho máximo é hierarquicamente dividido em uma pluralidade de blocos de codificação. No exemplo da Fig. 5, cada bloco de codificação tendo o tamanho máximo é um bloco de codificação B0 na 0-ésima camada hierárquica, e seu componente de luminância tem um tamanho de (L0, M0). Além disso, no exemplo da Fig. 5, realizando a divisão hierárquica com este bloco de codificação B0 tendo o tamanho máximo sendo configurado com o ponto inicial até que a profundidade da hierarquia atinja uma predeterminado profundidade que é configurada separadamente de acordo com uma estrutura em árvore, os blocos de codificação BN podem ser adquiridos.

[0040] Na profundidade de n, cada bloco de codificação BN é uma área de imagem tendo um tamanho de (LN, MN). Embora LN possa ser o mesmo ou diferente de MN, o caso de LN = MN é mostrado no exemplo da Fig. 5. Daqui em diante, o tamanho de cada bloco de codificação BN é definido como o tamanho de (LN, MN) no componente de luminância do bloco de codificação BN.

[0041] Porque a parte de divisão de bloco 2 realiza uma divisão em árvore, (LN+1, MN+1) = (LN/2, MN/2) é sempre estabelecida. No caso de um sinal de vídeo de imagem de cor (formato de 4:4:4) no qual todos os componentes de cor têm o mesmo número de amostra, tal como um sinal de RGB, toda os componentes de cor têm um tamanho de (LN, MN), enquanto no caso de tratar um formato de 4:2:0, um correspondente componente de diferença de cor tem um tamanho de bloco de codificação de (LN/2, MN/2). Daqui em diante, no modo de codificação passível de ser selecionado para cada bloco de codificação BN na n-ésima camada hierárquica é expresso como m(BN).

[0042] No caso de um sinal de vídeo de cor que consiste de uma pluralidade de componentes de cor, o modo de codificação m(BN) pode ser formado em tal uma maneira que um modo individual é usado para cada componente de cor. Daqui em diante, uma explicação será feita assumindo que o modo de codificação m(BN) indica o um para o componente de luminância de cada bloco de codificação tendo um formato de 4:2:0 em um sinal de YUV ao menos que especificado ao contrário. O modo de codificação m(BN) pode ser um de um ou mais modos de intracodificação (genericamente referido como "INTRA") ou um ou mais modos de intercodificação (genericamente referido como "INTER"), e a parte de controle de codificação 1 seleciona, como o modo de codificação m(BN), um modo de codificação com o mais alto grau de eficiência de codificação para cada bloco de codificação BN dentre todos os modos de codificação disponíveis na figura correntemente sendo processada ou um subconjunto desses modos de codificação, conforme mencionado acima.

[0043] Cada bloco de codificação BN é ainda dividido em uma ou mais unidades de prognósticos (divisórias) pela parte de divisão de bloco, conforme mostrado na Fig. 5. Daqui em diante, cada divisória pertencendo a cada bloco de codificação BN é expressa como PIN (I mostra um número de divisória na n-ésima camada hierárquica). Conforme a divisão de cada bloco de codificação BN em divisórias PIN pertencendo ao bloco de codificação BN é realizada é incluída como informação no modo de codificação m(BN). Enquanto o processo de prognóstico é realizado em cada um de todas as divisórias PIN de acordo com o modo de codificação m(BN), um parâmetro de prognóstico individual pode ser selecionado para cada divisória PIN.

[0044] A parte de controle de codificação 1 produz tal um estado de divisão de bloco conforme mostrado na, por exemplo, Fig. 6 para um bloco de codificação tendo o tamanho máximo, e então determina blocos de codificação BN. Porções listradas mostradas na Fig. 6(a) mostram uma distribuição de divisórias na qual o bloco de codificação tendo o tamanho máximo é dividido, e Fig. 6(b) mostra uma situação na qual modos de codificação m(BN) são respectivamente atribuídos para as divisórias geradas através da divisão de camada hierárquica usando um gráfico em árvore. Cada nó envolto por □ mostrado na Fig. 6(b) é um nó (bloco de codificação BN) para o qual um modo de codificação m(BN) é atribuído.

[0045] Quando a parte de controle de codificação 1 seleciona um modo de codificação ótimo m(BN) para cada divisória PIN de cada bloco de codificação Bn, e o modo de codificação m(BN) é um modo de intracodificação (etapa ST3), o comutador de seleção 3 emite a divisória PIN do bloco de codificação Bn, que é gerado através da divisão pela parte de divisão de bloco 2, para a parte de intraprognóstico 4. Ao contrário, quando o modo de codificação m(BN) é um modo de intercodificação (etapa ST3), o comutador de seleção emite a divisória PIN do bloco de codificação BN, que é gerado através da divisão pela parte de divisão de bloco 2, para a parte de prognóstico compensado em movimento 5.

[0046] Ao receber a divisória PIN do bloco de codificação BN a partir do comutador de seleção 3, a parte de intraprognóstico 4 realiza um processo de intraprognóstico na divisória PIN do bloco de codificação BN para gerar uma imagem de intraprognóstico PIN usando um sinal de imagem já codificado no quadro nas bases dos parâmetros de intraprognóstico emitidos nele a partir da parte de controle de codificação 1 (etapa ST4). Após gerar a imagem de intraprognóstico PIN mencionada acima, a parte de intraprognóstico 4 seleciona um filtro a partir de um ou mais filtros que são preparados antecipadamente de acordo com os estados dos vários parâmetros associados com a codificação do bloco alvo a ser filtrado, e realiza um processo de filtragem em uma imagem de intraprognóstico PIN usando o filtro. Após realizar o processo de filtragem em uma imagem de intraprognóstico PIN, a parte de intraprognóstico 4 emite a imagem de intraprognóstico PIN na qual a parte de intraprognóstico realizou o processo de filtragem para a parte de subtração 6 e para a parte de adição 9. De modo a permitir um dispositivo de decodificação de imagem em movimento mostrado na Fig. 2 também ser capaz de gerar a mesma imagem de intraprognóstico PIN, a parte de intraprognóstico emite os parâmetros de intraprognóstico para a parte de codificação de comprimento variável 13. O esboço do processo realizado pela parte de intraprognóstico 4 é conforme mencionado acima, e os detalhes deste processo será mencionado abaixo.

[0047] Ao receber a divisória PIN do bloco de codificação BN a partir do comutador de seleção 3, a parte de prognóstico compensado em movimento 5 realiza um processo de prognóstico compensado em movimento na divisória PIN do bloco de codificação BN para gerar uma imagem de interprognóstico PIN usando um ou mais quadros de imagens de referência armazenados na memória de quadro de prognóstico compensado em movimento 12 nas bases dos parâmetros de interprognóstico emitidos nele a partir da parte de controle de codificação 1 (etapa ST5). Porque uma tecnologia de realizar um processo de prognóstico compensado em movimento para gerar uma imagem de prognóstico é conhecida, a explicação detalhada desta tecnologia será aqui omitida daqui em diante.

[0048] Após a parte de intraprognóstico 4 ou a parte de prognóstico compensado em movimento 5 gerar a imagem de prognóstico (uma imagem de intraprognóstico PIN ou uma imagem de interprognóstico PIN), a parte de subtração 6 subtrai a imagem de prognóstico (a imagem de intraprognóstico PIN ou a imagem de interprognóstico PIN) gerada pela parte de intraprognóstico 4 ou a parte de prognóstico compensado em movimento 5 a partir da divisória PIN do bloco de codificação Bn, que é gerada através da divisão pela parte de divisão de bloco 2, para gerar a imagem de diferença, e emite um sinal de erro de prognóstico eIN mostrando a imagem de diferença para a parte de transformada/quantização 7 (etapa ST6).

[0049] Ao receber o sinal de erro de prognóstico eIN mostrando a imagem de diferença a partir da parte de subtração 6, a parte de transformada/quantização 7 realiza um processo de transformada (por ex., a DCT (transformada de cosseno discreta) ou um processo de transformada ortogonal, tal como uma transformada de KL, na qual bases são designadas para um sequência de aprendizagem específica antecipadamente) em uma imagem de diferença em unidades de um bloco tendo o tamanho de bloco de transformada incluído nos parâmetros de codificação de erro de prognóstico emitidos nele a partir da parte de controle de codificação 1, e faz quantização dos coeficientes de transformada de uma imagem de diferença usando o parâmetro de quantização incluído nos parâmetros de codificação de erro de prognóstico e emite os coeficientes de transformada ao qual foi aplicado quantização e por meio disso, para a parte de quantização inversa/transformada inversa 8 e a parte de codificação de comprimento variável 13 como dados comprimidos da imagem de diferença (etapa ST7).

[0050] Ao receber os dados comprimidos da imagem de diferença a partir da parte de transformada/quantização 7, a parte de quantização inversa/transformada inversa 8 faz quantização inversa dos dados comprimidos da imagem de diferença usando o parâmetro de quantização incluído nos parâmetros de codificação de erro de prognóstico emitidos nele a partir da parte de controle de codificação 1, efetua um processo de transformada inversa (por ex., uma DCT inversa (transformada de cosseno discreta inversa) ou um processo de transformada inversa tal como uma transformada de KL inversa) nos dados comprimidos aos quais foi aplicado quantização inversa e por meio disso, nas unidades de um bloco tendo o tamanho de bloco de transformada incluído nos parâmetros de codificação de erro de prognóstico, e emite os dados comprimidos nos quais a parte de quantização inversa/transformada inversa realizou o processo de transformada inversa para a parte de adição 9 como um de sinal de erro de prognóstico decodificado local eIN chapéu ("A" preso a uma letra alfabética é expresso por chapéu por razões das restrições nas aplicações eletrônicas) (etapa ST8).

[0051] Ao receber o sinal de erro de prognóstico decodificado local ein chapéu proveniente da parte de quantização inversa/transformada inversa 8, a parte de adição 9 adiciona o sinal de erro de prognóstico decodificado local ein chapéu e o sinal de prognóstico mostrando a imagem de prognóstico (a imagem de intraprognóstico PIN ou a imagem de interprognóstico PIN) gerada pela parte de intraprognóstico 4 ou a parte de prognóstico compensado em movimento 5 para gerar uma imagem decodificada local que é uma imagem de divisória decodificada local PIN chapéu ou uma imagem de bloco de codificação decodificada local que é um grupo de imagens de divisória decodificada locais (etapa ST9). Após gerar a imagem decodificada local, a parte de adição 9 armazena um sinal de imagem decodificada local mostrando a imagem decodificada local na memória 10 para intraprognóstico e também emite o sinal de imagem decodificada local para a parte de filtro de malha 11.

[0052] O dispositivo de codificação de imagem em movimento repetidamente realiza os processos das etapas ST3 à ST9 até que um dispositivo de codificação de imagem em movimento complete o processamento em todos os blocos de codificação BN no qual a imagem introduzida é dividida hierarquicamente, e, quando completando o processamento em todos os blocos de codificação BN, desloca para um processo da etapa ST12 (etapas ST10 e ST11).

[0053] A parte de codificação de comprimento variável 13 codifica por entropia os dados comprimidos emitidos nele a partir da parte de transformada/quantização 7, o modo de codificação (incluindo a informação mostrando o estado da divisão nos blocos de codificação) e os parâmetros de codificação de erro de prognóstico, que são emitidos nele a partir da parte de controle de codificação 1, e os parâmetros de intraprognóstico emitidos nele a partir da parte de intraprognóstico 4 ou os parâmetros de interprognóstico emitidos nele a partir da parte de prognóstico compensado em movimento 5. A parte de codificação de comprimento variável 13 multiplexa dados codificados que são os resultados codificados da codificação por entropia dos dados comprimidos, do modo de codificação, dos parâmetros de codificação de erro de prognóstico, e dos parâmetros de intraprognóstico ou dos parâmetros de interprognóstico para gerar uma sequência de bits (etapa ST12).

[0054] Ao receber o sinal de imagem decodificada local a partir da parte de adição 9, a parte de filtro de malha 11 compensa uma distorção de codificação incluída no sinal de imagem decodificada local, e armazena a imagem decodificada local mostrada pelo sinal de imagem decodificada local no qual a parte de filtro de malha efetua a compensação de distorção de codificação na memória de quadro de prognóstico compensado em movimento 12 como uma imagem de referência (etapa ST13). A parte de filtro de malha 11 pode realizar o processo de filtragem para cada bloco de codificação tendo o tamanho máximo do sinal de imagem decodificada local emitidos nele a partir da parte de adição 9 ou para cada bloco de codificação do sinal de imagem decodificada local, ou para cada unidade que é uma combinação de uma pluralidade de blocos de codificação cada um tendo o tamanho máximo. Como uma alternativa, após um figura de sinais de imagem decodificada locais ser emitida, a parte de filtro de malha pode realizar o processo de filtragem na figura de sinais de imagem decodificada locais em um momento.

[0055] A seguir, o processo realizado pela unidade de intraprognóstico 4 será explicado em detalhe. Fig. 7 é um desenho explicativo mostrando um exemplo dos parâmetros de intraprognóstico (modo de intraprognóstico) que pode ser selecionado para cada divisória PIN no bloco de codificação BN. No exemplo mostrado na Fig. 7, modos de prognóstico e vetores de direção de prognóstico representados por cada um dos modos de prognóstico são mostrados, e é designado que um ângulo relativo entre os vetores de direção de prognóstico se torna pequeno com aumento no número de modos de prognóstico selecionáveis.

[0056] A parte de intraprognóstico 4 realiza um processo de intraprognóstico na divisória Pin nas bases dos parâmetros de intraprognóstico para a divisória PIN e um parâmetro de seleção para um filtro que a parte de intraprognóstico usa para a geração de uma imagem de intraprognóstico PIN. Daqui em diante, um processo intra de gerar um sinal de intraprognóstico do sinal de luminância nas bases dos parâmetros de intraprognóstico (modo de intraprognóstico) para o sinal de luminância da divisória PIN será explicado.

[0057] Daqui em diante, a divisória PIN é assumida para ter um tamanho de lin x min pixels. Fig. 8 é um desenho explicativo mostrando um exemplo de pixels que são usados ao gerar um valor prognosticado de cada pixel na divisória PIN no caso de lIN = mIN = 4. Embora os (2 X lIN + 1) pixels na divisória superior já codificada que é adjacente à divisória Pin e the (2 X mIN) pixels na divisória esquerda já codificada que é adjacente à divisória PIN são definidas como os pixels usados para prognóstico no exemplo da Fig. 8, um maior ou menor número de pixels do que os pixels mostrados na Fig. 8 pode ser usado para prognóstico. Além disso, embora um linha ou coluna de pixels adjacente à divisória são usados para prognóstico no exemplo mostrado na Fig. 8, duas ou mais linhas ou colunas de pixels adjacente à divisória podem ser alternativamente usadas para prognóstico.

[0058] Quando o valor de índice indicando o modo de intraprognóstico para a divisória PIN é 2 (prognóstico médio), a parte de intraprognóstico gera uma imagem de prognóstico intermediário usando a média dos pixels adjacentes na divisória superior e os pixels adjacentes na divisória esquerda como o valor prognosticado de cada pixel na divisória PIN. Quando o valor de índice indicando o modo de intraprognóstico é outro do que 2 (prognóstico médio), a parte de intraprognóstico gera o valor prognosticado de cada pixel na divisória PIN nas bases de um vetor de direção de prognóstico vP= (dx, dy) mostrado pelo valor de índice. Neste caso, a coordenada relativa do pixel (o pixel no canto esquerdo superior da divisória é ajustado como o ponto de origem) para o qual o valor prognosticado é para ser gerado (pixel alvo para prognóstico) na divisória PIN é expressa como (x, y). Cada pixel de referência que é usado para prognóstico está localizado em um ponto de interseção de A mostrado abaixo e um pixel adjacente.

Onde k é um valor escalar positivo

[0059] Quando um pixel de referência está localizado em uma posição de pixel interna, o pixel inteiro é ajustado como o valor prognosticado do pixel alvo para prognóstico. Ao contrário, quando um pixel de referência não está localizado em uma posição de pixel inteira, um pixel de interpolação que é gerado a partir de um pixel inteiro adjacente ao pixel de referência é ajustado como o valor prognosticado do pixel alvo para prognóstico. No exemplo mostrado na Fig. 8, porque um pixel de referência não está localizado em uma posição de pixel inteira, o valor prognosticado é interpolado a partir dos valores de dois pixels adjacentes ao pixel de referência. Contudo, a interpolação do valor prognosticado não é limitada ao um a partir dos valores de dois pixels adjacentes, e um pixel de interpolação pode ser gerado a partir de dois ou mais pixels adjacentes e o valor deste pixel de interpolação pode ser ajustado como o valor prognosticado.

[0060] A seguir, a parte de intraprognóstico adquire uma imagem de prognóstico final realizando um processo de filtragem na imagem de prognóstico intermediário (valor prognosticado) gerado de acordo com o procedimento mencionado acima. Daqui em diante, o processo de filtragem será explicado concretamente.

[0061] A parte de intraprognóstico seleciona um filtro a ser usado a partir de um ou mais filtros que são preparados antecipadamente usando um método que será mencionado abaixo, e realiza um processo de filtragem em cada pixel da imagem de prognóstico intermediário de acordo com a seguinte equação (1).

[0062] Na equação (1), an (n=0, 1, ..., N) são coeficientes de filtro que consistem de coeficientes (ao, ai, ..., aN-i) associados com os pixels de referência, e um coeficiente de desvio aN. pn (n=0, 1, ..., N-1) mostra os pixels de referência do filtro incluindo o pixel alvo p0 a ser filtrado. s(pN) mostra o valor de luminância de cada pixel de referência, e s chapéu (p0) mostra o valor de luminância do pixel alvo pO a ser filtrado no qual o processo de filtragem foi realizado. Os coeficientes de filtro podem ser formados a fim de não incluir os coeficientes de desvio aN. Além disso, N é um número arbitrário de pixels de referência. Fig. 9 é um desenho explicativo mostrando um exemplo do arranjo dos pixels de referência no caso de N = 5.

[0063] Ao realizar o mencionado processo de filtragem acima, uma borda não linear ou o similar ocorre na imagem introduzida mais facilmente e então um deslocamento a partir da direção de prognóstico da imagem de prognóstico intermediário ocorre mais facilmente com aumento no tamanho (lin x min) da divisória Pin. Por conseguinte, é preferível relaxar a imagem de prognóstico intermediário. Em adição, o maior valor ao qual foi aplicado quantização um erro de prognóstico tem, a maior distorção de quantização ocorre na imagem decodificada e então tem o grau inferior de precisão de prognóstico a imagem de prognóstico intermediário gerada a partir de pixels já codificados que são adjacentes à divisória PIN. Por conseguinte, é preferível preparar a imagem de prognóstico relaxada que aproximadamente expressa a divisória PIN. Além disso, mesmo um pixel na mesma divisória PIN tem um deslocamento, tal como uma borda, ocorrendo entre a imagem de prognóstico intermediário e a imagem introduzida mais facilmente com a distância a partir dos pixels já codificados adjacente à divisória PIN que são usados para a geração da imagem de prognóstico intermediário. Por conseguinte, é preferível relaxar a imagem de prognóstico para suprimir o rápido aumento no erro de prognóstico que é causado quando um deslocamento ocorre. Em adição, é necessário não somente mudar a intensidade do filtro, mas também arrumar os pixels de referência do filtro apropriadamente de acordo com a direção de prognóstico da imagem de prognóstico intermediário, e por meio disso, prevenir um padrão, tal como uma borda da imagem de prognóstico intermediário, de ser distorcido não naturalmente.

[0064] Por conseguinte, o processo de selecionar filtro é configurado em tal uma maneira para selecionar um filtro em consideração dos quatro seguintes parâmetros (1) à (4). (1) O tamanho da divisória Pin (lin x min) (2) O parâmetro de quantização incluído nos parâmetros de codificação de erro de prognóstico (3) A distância entre o grupo de pixels já codificados ("pixels que são usados para prognóstico" mostrados na Fig. 8) que são usados no momento de gerar a imagem de prognóstico intermediário, e o pixel alvo a ser filtrado (4) O valor de índice indicando o modo de intraprognóstico no momento de gerar a imagem de prognóstico intermediário.

[0065] Mais especificamente, o processo de selecionar filtro é configurado em tal uma maneira que um filtro tendo um maior grau de intensidade de relaxação é usado com aumento no tamanho (lIN X mIN) da divisória PIN, com aumento no valor ao qual foi aplicado quantização determinado pelo parâmetro de quantização, e com distância entre o pixel alvo a ser filtrado e o grupo de pixels já codificados que estão localizados no lado esquerdo e no lado superior da divisória PIN e que são usados no momento de gerar a imagem de prognóstico intermediário, e o filtro tem um grau de intensidade de filtro que é determinado em consideração da direção de prognóstico no modo de intraprognóstico e os pixels de referência são arrumados em consideração da direção de prognóstico no modo de intra prognóstico. Mais especificamente, uma seleção adaptativa de um filtro de acordo com os parâmetros mencionados acima é implementado trazendo um filtro apropriado selecionado dentre o grupo de filtros que são preparados antecipadamente na correspondência com cada uma das combinações dos parâmetros mencionados acima. Contudo, qualquer número de graus de intensidade de filtro pode ser fornecido enquanto o número é dois ou mais, e um processo de filtragem equivalente à nenhuma filtragem pode ser definido como uma expressão de um filtro tendo o mais baixo grau de intensidade de relaxação. Por conseguinte, o processo de filtragem pode ser configurado em tal uma maneira que o processo de filtragem é realizado somente em pixels específicos na imagem de prognóstico intermediário, mas um processo de filtragem tendo o mais baixo grau de intensidade de relaxação, i.e., nenhuma filtragem é realizada em qualquer outros pixels. Embora a explicação acima seja feita na suposição que um número necessário de filtros são preparados antecipadamente, um filtro pode ser alternativamente definido como uma função dos parâmetros de seleção de filtro mencionados acima em tal uma maneira que o filtro é determinado de acordo com os valores dos parâmetros de seleção de filtro mencionados acima.

[0066] Embora o exemplo de selecionar um filtro em consideração dos quatro parâmetros (1) à (4) é mostrado na explicação acima, um filtro pode ser alternativamente selecionado em consideração de pelo menos um dos quatro parâmetros (1) à (4). Em um caso de levar em consideração (3) e (4) dos quatro parâmetros mencionados acima como um exemplo, pode ser fornecido uma estrutura de selecionar um filtro tendo um maior grau de intensidade com distância a partir de um pixel usado para prognóstico de cada pixel alvo a ser filtrado de acordo com a direção de prognóstico no modo de intraprognóstico (distância a partir de um "pixel de referência" que é adjacente à extremidade superior do bloco no exemplo mostrado na Fig. 8). Além disso, porque os quatro parâmetros (1) à (4) são conhecidos no dispositivo de decodificação de imagem em movimento, realizando o mencionado processo de filtragem acima faz com que nenhuma informação adicional seja codificada.

[0067] A parte de intraprognóstico gera um pixel de prognóstico para cada um dos pixels do sinal de luminância na divisória PIN de acordo com o mesmo procedimento para gerar uma imagem de intraprognóstico PIN, e emite a imagem de intraprognóstico PIN gerada por meio disso. A parte de intraprognóstico emite os parâmetros de intraprognóstico usados para a geração da imagem de intraprognóstico PI para a parte de codificação de comprimento variável 13 de modo à multiplexá-los em uma sequência de bits. A parte de intraprognóstico também realiza um processo de intraprognóstico com base nos parâmetros de intraprognóstico (modo de intra prognóstico) em cada um dos sinais de diferença de cor da divisória PIN de acordo com o mesmo procedimento que aquele de acordo com o qual a parte de intraprognóstico realiza o processo de intraprognóstico no sinal de luminância, e emite os parâmetros de intraprognóstico usados para a geração da imagem de intraprognóstico para a parte de codificação de comprimento variável 13. A parte de intraprognóstico pode ser construída em tal uma maneira como para realizar o processo de filtragem explicado acima para o intraprognóstico de cada um dos sinais de diferença de cor na mesma maneira que a parte de intraprognóstico faz para o sinal de luminância, ou não para realizar o processo de filtragem explicado acima para o intraprognóstico de cada um dos sinais de diferença de cor.

[0068] A seguir, o processamento realizado por um dispositivo de decodificação de imagem em movimento mostrado na Fig. 2 será explicado. Ao receber a sequência de bits emitidos nele a partir do dispositivo de codificação de imagem da Fig. 1, a parte de decodificação de comprimento variável 51 realiza um processo de decodificação de comprimento variável na sequência de bits para decodificar informação tendo um tamanho de quadro nas unidades de uma sequência que consiste de um ou mais quadros de figuras ou em unidades de uma figura (etapa ST21 da Fig. 4). A parte de decodificação de comprimento variável 51 determina um tamanho máximo de cada um dos blocos de codificação que é uma unidade a ser processada em um tempo quando um processo de intraprognóstico (processo de intraprognóstico de quadro) ou um processo de prognóstico compensado em movimento (processo de interprognóstico de quadro) é realizado de acordo com o mesmo procedimento que aquele que a parte de controle de codificação 1 mostrada na Fig. 1 usa, e também determina um limite superior no número de camadas hierárquica em uma hierarquia no qual cada um dos blocos de codificação tendo o tamanho máximo é hierarquicamente dividido em blocos (etapa ST22). Por exemplo, quando o tamanho máximo de cada um dos blocos de codificação é determinado de acordo com a resolução de uma imagem introduzida no dispositivo de codificação de imagem, a parte de decodificação de comprimento variável determina o tamanho máximo de cada um do blocos de codificação nas bases da informação de tamanho de quadro que a parte de decodificação de comprimento variável decodificou anteriormente. Quando informação mostrando ambos, o tamanho máximo de cada um dos blocos de codificação e o limite superior no número de camadas hierárquicas é multiplexado na sequência de bits, a parte de decodificação de comprimento variável se refere para a informação que é adquirida decodificando a sequência de bits.

[0069] Porque a informação mostrando o estado da divisão de cada um dos blocos de codificação B0 tendo o tamanho máximo é incluído no modo de codificação m(B0) do bloco de codificação B0 tendo o tamanho máximo que é multiplexado na sequência de bits, a parte de decodificação de comprimento variável 51 especifica cada um dos blocos de codificação BN no qual a imagem é dividido hierarquicamente decodificando a sequência de bits para obter o modo de codificação m(B0) do bloco de codificação B0 tendo o tamanho máximo que é multiplexado na sequência de bits (etapa ST23). Após especificar cada um dos blocos de codificação BN, a parte de decodificação de comprimento variável 51 decodifica a sequência de bits para obter o modo de codificação m(BN) do bloco de codificação BN para especificar cada divisória PIN pertencendo ao bloco de codificação BN nas bases de uma informação sobre a divisória PIN pertencendo ao modo de codificação m(BN). Após especificar cada divisória PIN pertencendo ao bloco de codificação BN, a parte de decodificação de comprimento variável 51 decodifica os dados codificados para obter os dados comprimidos, o modo de codificação, os parâmetros de codificação de erro de prognóstico, e os parâmetros de intraprognóstico/parâmetros de interprognóstico para cada divisória PIN (etapa ST24).

[0070] Mais especificamente, quando o modo de codificação m(Bn) atribuído ao bloco de codificação BN é um modo de intracodificação, a parte de decodificação de comprimento variável decodifica os dados codificados para obter os parâmetros de intraprognóstico para cada divisória PIN pertencendo ao bloco de codificação. Ao contrário, quando o modo de codificação m(BN) atribuído ao bloco de codificação BN é um modo de intercodificação, a parte de decodificação de comprimento variável decodifica os dados codificados para obter os parâmetros de interprognóstico para cada divisória PIN pertencendo ao bloco de codificação. A parte de decodificação de comprimento variável ainda divide cada divisória que é uma unidade de prognóstico em uma ou mais divisórias que é uma unidade de processo de transformada nas bases da informação do tamanho de bloco de transformada incluída nos parâmetros de codificação de erro de prognóstico, e decodifica os dados codificados de cada uma de uma ou mais divisórias que é uma unidade de processo de transformada para obter os dados comprimidos (coeficientes de transformada nos quais transformada e quantização são realizadas) da divisória.

[0071] Quando o modo de codificação m(BN) da divisória PIN pertencendo ao bloco de codificação BN, que é especificado pela parte de decodificação de comprimento variável 51, é um modo de intracodificação (etapa ST25), o comutador de seleção 52 emite os parâmetros de intraprognóstico emitidos nele a partir da parte de decodificação de comprimento variável 51 para a parte de intraprognóstico 53. Ao contrário, quando o modo de codificação m(BN) da divisória PIN é um modo de intercodificação (etapa ST25), o comutador de seleção emite os parâmetros de interprognóstico emitidos nele a partir da parte de decodificação de comprimento variável 51 para a parte de prognóstico compensado em movimento 54.

[0072] Ao receber os parâmetros de intraprognóstico proveniente do comutador de seleção 52, a parte de intraprognóstico 53 realiza um processo de intraprognóstico de quadro na divisória PIN do bloco de codificação BN para gerar uma imagem de intraprognóstico Pin usando um sinal de imagem já decodificado no quadro nas bases dos parâmetros de intraprognóstico (etapa ST26), como a parte de intraprognóstico 4 mostrada na Fig. 1. Ao gerar uma imagem de intraprognóstico PIN, a parte de intraprognóstico 53 seleciona um filtro a partir de um ou mais filtros, que são preparados antecipadamente usando o mesmo método que aquele que a parte de intraprognóstico 4 mostrada na Fig. 1 usa, de acordo com os estados dos vários parâmetros associados com a decodificação do bloco alvo a ser filtrado, e realiza um processo de filtragem na imagem de intraprognóstico PIN usando o filtro e ajusta a imagem de intraprognóstico PIN no qual a parte de intraprognóstico realizou o processo de filtragem como uma imagem de intraprognóstico final. Embora a explicação acima seja feita na suposição que um número necessários de filtros são preparados antecipadamente, no caso no qual um filtro é definido como uma função dos parâmetros mencionados acima em tal uma maneira que o filtro é determinado de acordo com os estados dos parâmetros usados para a seleção de filtro na parte de intraprognóstico 4 mostrada na Fig. 1, um filtro pode ser definido como uma função dos parâmetros mencionados acima também na parte de intraprognóstico 53 em tal uma maneira que o filtro é determinado de acordo com os estados dos vários parâmetros associados com a decodificação do bloco alvo a ser filtrado.

[0073] Ao receber os parâmetros de interprognóstico proveniente do comutador de seleção 52, a parte de prognóstico compensado em movimento 54 realiza um processo de prognóstico compensado em movimento na divisória PIN do bloco de codificação BN para gerar uma imagem de interprognóstico PIN usando um ou mais quadros de imagens de referência armazenados na memória de quadro de prognóstico compensado em movimento 59 nas bases dos parâmetros de interprognóstico (etapa ST27).

[0074] A parte de quantização inversa/transformada inversa 55 faz quantização inversa dos dados comprimidos associados com o bloco de codificação, que são emitidos nele a partir da parte de decodificação de comprimento variável 51, usando o parâmetro de quantização incluído nos parâmetros de codificação de erro de prognóstico emitidos nele a partir da parte de decodificação de comprimento variável 51, e realiza um processo de transformada inversa (por ex., uma DCT inversa (transformada de cosseno discreta inversa) ou um processo de transformada inversa tal como an transformada de KL inversa) nos dados comprimidos aos quais foi aplicado quantização inversa e por meio disso, em unidades de um bloco tendo o tamanho de bloco de transformada incluído nos parâmetros de codificação de erro de prognóstico, e emite os dados comprimidos nos quais a parte de quantização inversa/transformada inversa realizou o processo de transformada inversa para a parte de adição 56 como um sinal de erro de prognóstico decodificado (sinal mostrando uma imagem de diferença pré-comprimida) (etapa ST28).

[0075] Ao receber o sinal de erro de prognóstico decodificado a partir da parte de quantização inversa/transformada inversa 55, a parte de adição 56 gera uma imagem decodificada adicionando o sinal de erro de prognóstico decodificado e o sinal de prognóstico mostrando a imagem de prognóstico gerado pela parte de intraprognóstico 53 ou a parte de prognóstico compensado em movimento 54 e armazena um sinal decodificado de imagem mostrando a imagem decodificada na memória 57 para intra prognóstico, e também emite o sinal decodificado de imagem para a parte de filtro de malha 58 (etapa ST29).

[0076] O dispositivo de decodificação de imagem em movimento repetidamente realiza os processos da etapas ST23 à ST29 até que o dispositivo de decodificação de imagem em movimento complete o processamento em todos os blocos de codificação BN nos quais a imagem é dividida hierarquicamente (etapa ST30). Ao receber o sinal decodificado de imagem a partir da parte de adição 56, a parte de filtro de malha 58 compensa uma distorção de codificação incluída no sinal decodificado de imagem, e armazena a imagem decodificada mostrada pelo sinal decodificado de imagem no qual a parte de filtro de malha efetua a compensação de distorção de codificação na memória de quadro de prognóstico de movimento compensada 59 como uma imagem de referência (etapa ST31). A parte de filtro de malha 58 pode realizar o processo de filtragem para cada bloco de codificação tendo o tamanho máximo do sinal de imagem decodificada local emitidos nele a partir da parte de adição 56 ou de cada bloco de codificação. Como uma alternativa, após o sinal de imagem decodificada local correspondendo a todos os blocos macros de blocos macros de uma tela é emitida, a parte de filtro de malha pode realizar o processo de filtragem em todos os blocos macros da uma tela em um tempo..

[0077] Como pode ser visto a partir da descrição acima, porque a parte de intraprognóstico 4 do dispositivo de codificação de imagem em movimento de acordo com esta modalidade 1 é construída em tal uma maneira quanto à, ao realizar um processo de intraprognóstico de quadro para gerar uma imagem de intraprognóstico usando um sinal de imagem já codificado em um quadro, selecionar um filtro a partir de um ou mais filtros que são preparados antecipadamente de acordo com os estados de vários parâmetros associados com a codificação de um bloco alvo a ser filtrado, e realizar um processo de filtragem em uma imagem de prognóstico usando o filtro, é fornecido uma vantagem de ser capaz de reduzir erros de prognóstico que ocorrem localmente, e por meio disso, sendo capaz de melhorar a qualidade de imagem.

[0078] Além disso, porque a parte de intraprognóstico 4 de acordo com esta modalidade 1 é construída em tal uma maneira como para selecionar um filtro em consideração de pelo menos um dos seguintes parâmetros: (1) o tamanho da divisória Pin (lin x min); (2) o parâmetro de quantização incluído nos parâmetros de codificação de erro de prognóstico; (3) a distância entre o grupo de pixels já codificados que são usados no momento de gerar a imagem de prognóstico intermediário, e o pixel alvo a ser filtrado; e (4) o valor de índice indicando o modo de intraprognóstico no momento de gerar a imagem de prognóstico intermediário, é fornecido uma vantagem de prevenir um erro de prognóstico local de ocorrer quando um leve deslocamento ocorre entre a direção de uma borda na imagem a ser codificado e a direção de prognóstico ou uma leve distorção existe em uma borda na imagem de prognóstico intermediário tendo uma alta correlação com a imagem a ser codificada, e por meio disso, sendo capaz de melhorar a eficiência de prognóstico.

[0079] Porque a parte de intraprognóstico 53 do dispositivo de decodificação de imagem em movimento de acordo com esta modalidade 1 é construída em tal uma maneira quanto à, ao realizar um processo de intraprognóstico de quadro para gerar uma imagem de intraprognóstico usando um sinal de imagem já decodificado em um quadro, selecionar um filtro a partir de um ou mais filtros que são preparados antecipadamente de acordo com os estados de vários parâmetros associados com a decodificação de um bloco alvo a ser filtrado, e realizar um processo de filtragem em uma imagem de prognóstico usando o filtro, é fornecido uma vantagem de reduzir erros de prognóstico que ocorrem localmente enquanto tornado possível para o dispositivo de decodificação de imagem em movimento também gerar a mesma imagem de intraprognóstico que aquele gerada pelo dispositivo de codificação de imagem em movimento.

[0080] Além disso, porque a parte de intraprognóstico 53 de acordo com esta modalidade 1 é construída em tal uma maneira para selecionar um filtro em consideração de pelo menos um dos seguintes parâmetros: (1) o tamanho da divisória Pin (lin x min); (2) o parâmetro de quantização incluído nos parâmetros de codificação de erro de prognóstico; (3) a distância entre o grupo de pixels já codificados que são usados no momento de gerar a imagem de prognóstico intermediário, e o pixel alvo a ser filtrado; e (4) o valor de índice indicando o modo de intraprognóstico no momento de gerar a imagem de prognóstico intermediário, são fornecidos uma vantagem de prevenir um erro de prognóstico local de ocorrer quando um leve deslocamento ocorre entre a direção de uma borda na imagem a ser codificado e a direção de prognóstico ou uma leve distorção existe em uma borda na imagem de prognóstico intermediário tendo uma alta correlação com a imagem a ser codificada, e uma outra vantagem de tornar possível para o dispositivo de decodificação de imagem em movimento também gerar a mesma imagem de intraprognóstico como aquela gerada pelo dispositivo de codificação de imagem em movimento.

Modalidade 2.

[0081] Embora o exemplo no qual a parte de intraprognóstico 4 seleciona um filtro de acordo com os estados de vários parâmetros associados com a codificação de um bloco alvo a ser filtrado a partir de um ou mais filtros que são preparados antecipadamente, e realiza um processo de filtragem em uma imagem de prognóstico usando o filtro ao realizar um processo de intraprognóstico de quadro para gerar uma imagem de intraprognóstico usando um sinal de imagem já codificado em um quadro é mostrado na Modalidade 1 mencionada acima. Como uma alternativa, um filtro de Wiener que minimiza a soma de erro quadrados entre um bloco de codificação e uma imagem de prognóstico pode ser projetada, e, quando o uso deste filtro de Wiener aumenta o grau de redução em erros de prognóstico quando comparado com o uso de o filtro que foi selecionado a partir de um ou mais filtros que são preparados antecipadamente, o processo de filtragem pode ser realizado em uma imagem de prognóstico usando o mencionado filtro de Wiener acima, ao invés do filtro que foi selecionado. Daqui em diante, processos será explicados concretamente.

[0082] Cada um das partes de intraprognóstico 4 e 53 de acordo com Modalidade 1 mencionada acima é construída em tal uma maneira para selecionar um filtro a partir de um ou mais filtros que são preparados antecipadamente de acordo com os estados de vários parâmetros associados com a codificação de um bloco alvo a ser filtrado. Enquanto cada uma das partes de intraprognóstico pode selecionar um apropriado filtro a partir de um ou mais candidatos de seleção em consideração dos quatro parâmetros (1) à (4), cada uma das partes de intraprognóstico não pode realizar "filtragem ótima" quando um filtro ótimo outro do que o um ou mais candidatos de seleção existe. Esta modalidade 2 é distinguida no fato que enquanto um dispositivo de codificação de imagem em movimento projeta um filtro ótimo em uma base por figura e realiza um processo de filtragem, e também codifica os coeficientes de filtro do filtro, e assim por diante, um dispositivo de decodificação de imagem em movimento decodifica os coeficientes de filtro e assim por diante, e realiza um processo de filtragem usando o filtro.

[0083] Uma parte de intraprognóstico 4 do dispositivo de codificação de imagem em movimento realiza um processo de intraprognóstico de quadro em cada divisória PIN de cada bloco de codificação BN para gerar uma imagem de intraprognóstico PIN, com aquele de acordo com a Modalidade 1 mencionada acima. A parte de intraprognóstico 4 também seleciona um filtro a partir de um ou mais filtros que são preparados antecipadamente de acordo com os estados de vários parâmetros associados com a codificação de um bloco alvo a ser filtrado usando o mesmo método que aquele que a parte de intraprognóstico de acordo com a Modalidade 1 mencionada acima usa, e realiza um processo de filtragem na imagem de intraprognóstico PIN usando este filtro. Após determinar parâmetros de intraprognóstico para cada um de todos os blocos de codificação BN na figura, para cada área no qual um filtro idêntico é usado dentro da figura (cada área tendo o mesmo índice de filtro), a parte de intraprognóstico 4 designa um filtro de Wiener que minimiza a soma de erros quadrados entre a imagem introduzida na área e a imagem de intraprognóstico (erro de quadrado médio na área alvo).

[0084] Os coeficientes de filtro w do filtro de Wiener pode ser determinado a partir de uma matriz de autocorrelação RS'S' de uma sinal de imagem de prognóstico intermediário s', e uma matriz de correlação cruzada RSS' do sinal de imagem introduzida s e o sinal de imagem de prognóstico intermediário s' de acordo com a seguinte equação (4). O tamanho das matrizes RS'S' e RSS' corresponde ao número de saídas de filtro determinadas.

[0085] Após projetar o filtro de Wiener, a parte de intraprognóstico 4 expressa a soma de erros quadrados na área alvo para projeto de filtro no caso de realizar um processo de filtragem usando o filtro de Wiener como D1, aquantidade de código no momento da informação de codificação (por ex., coeficientes de filtro) associada com o filtro de Wiener como R1, e a soma de erros quadrados na área alvo para projeto de filtro no caso de realizar um processo de filtragem usando um filtro que é selecionado usando o mesmo método que aquele mostrado na Modalidade 1 mencionada acima como D2, e então verifica ver se a seguinte equação (5) é ou não estabelecida.

onde X é uma constante.

[0086] Quando a equação (5) é estabelecida, a parte de intraprognóstico 4 realiza um processo de filtragem usando o filtro de Wiener em vez de um filtro que é selecionado usando o mesmo método que aquele mostrado na Modalidade 1 mencionada acima. Ao contrário, quando a equação (5) não é estabelecida, a parte de intraprognóstico realiza um processo de filtragem usando um filtro que a parte de intraprognóstico seleciona usando o mesmo método que aquele mostrado na Modalidade 1 mencionada acima. Embora a parte de intraprognóstico realiza a avaliação usando as somas de erros quadrados D1 e D2, esta modalidade não é limitada a este exemplo. A parte de intraprognóstico pode alternativamente realizar a avaliação usando medições mostrando outros valores de distorção de prognóstico, tal como as somas dos valores absolutos de erros, em vez das somas de erros quadrados D1 e D2.

[0087] Quando realizar um processo de filtragem usando o filtro de Wiener, a parte de intraprognóstico 4 requer informação de atualização de filtro mostrando os coeficientes de filtro do filtro de Wiener e índices cada um indicando um correspondente filtro que é substituído pelo filtro de Wiener. Mais especificamente, quando o número de filtros passível de ser selecionado no processo de filtragem usando parâmetros de seleção de filtro é expresso como L, e índices variando de zero à L-1 são atribuídos para os filtros, respectivamente, quando o filtro de Wiener projetado é usado para cada índice, um valor de "1" necessita ser codificado para o índice como a informação de atualização de filtro, ao passo que quando um filtro preparado é usado para cada índice, um valor de "0" necessita ser codificado para o índice como a informação de atualização de filtro. A parte de codificação de comprimento variável 13 codifica em comprimento variável a informação de atualização de filtro emitidos nele a partir da parte de intraprognóstico 4, e multiplexa dados codificados da informação de atualização de filtro na sequência de bits.

[0088] Embora o exemplo de projetar um filtro de Wiener que minimiza o erro quadrado médio entre a imagem introduzida e uma imagem de prognóstico em cada área para o qual um filtro idêntico é usado dentro de uma figura para a área é mostrado nesta modalidade, um filtro de Wiener que minimiza o erro quadrado médio entre a imagem introduzida e uma imagem de prognóstico em cada área para o qual um filtro idêntico é usado pode ser designado para cada uma da outras áreas específicas cada uma da qual não é uma figura. Por exemplo, o projeto mencionado acima de um filtro de Wiener pode ser realizada somente para uma determinada figura específica ou somente quando uma condição específica é satisfeita (por ex., somente para uma figura para a qual uma função de detecção de mudança de cena é adicionada e na qual uma mudança de cena é detectada).

[0089] A parte de decodificação de comprimento variável 51 de um dispositivo de decodificação de imagem em movimento decodifica em comprimento variável os dados codificados multiplexados na sequência de bits para obter a informação de atualização de filtro. Uma parte de intraprognóstico 53 realiza um processo de intraprognóstico de quadro em cada divisória PIN de cada bloco de codificação BN para gerar a imagem de intraprognóstico PIN, como aquela de acordo com a Modalidade 1 mencionada acima. Ao receber a informação de atualização de filtro a partir da parte de decodificação de comprimento variável 51, a parte de intraprognóstico 53 se refere à informação de atualização de filtro para verificar ver se há ou não uma atualização para o filtro indicado pelo correspondente índice.

[0090] Quando determinado a partir do resultado da verificação que o filtro para uma área determinada é substituído por um filtro de Wiener, a parte de intraprognóstico 53 lê os coeficientes de filtro do filtro de Wiener que são incluídos na informação de atualização de filtro para especificar o filtro de Wiener, e realiza um processo de filtragem na imagem de intraprognóstico PIN usando o filtro de Wiener. Ao contrário, para uma área na qual nenhum filtro é substituído por um filtro de Wiener, a parte de intraprognóstico seleciona um filtro usando o mesmo método que aquele que a parte de intraprognóstico de acordo com a Modalidade 1 mencionada acima usa, e realiza um processo de filtragem na imagem de intraprognóstico PIN usando o filtro.

[0091] Como pode ser visto a partir da descrição acima, porque o dispositivo de codificação de imagem em movimento de acordo com esta modalidade 2 é construído em tal uma maneira quanto ao projeto de um filtro de Wiener que minimiza a soma de erros quadrados entre um bloco de codificação e uma imagem de prognóstico, e, quando o uso deste filtro de Wiener aumenta o grau de redução em erros de prognóstico quando comparado com o uso de um filtro que é selecionado a partir de um ou mais filtros que são preparados antecipadamente, realizar um processo de filtragem em uma imagem de prognóstico usando o filtro de Wiener, ao invés do filtro selecionado, é fornecida uma vantagem de ser capaz de ainda reduzir erros de prognóstico que ocorram localmente quando comparado com a Modalidade 1 mencionada acima.

[0092] Enquanto a invenção foi descrita em suas modalidades preferidas, é para ser entendido que uma combinação arbitrária de duas ou mais das modalidades mencionadas acima pode ser feita, várias mudanças podem ser feitas em um componente arbitrário de acordo com qualquer uma das modalidades mencionadas acima, e um componente arbitrário de acordo com qualquer uma das modalidades mencionadas acima pode ser omitida dentro do escopo da invenção.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[0093] Conforme mencionado acima, porque um dispositivo de codificação de imagem em movimento, um dispositivo de decodificação de imagem em movimento, um método de codificação de imagem em movimento, e um método de decodificação de imagem em movimento de acordo com a presente invenção são configurados em tal uma maneira quanto à, quando uma unidade de intraprognóstico realiza um processo de intraprognóstico de quadro para gerar uma imagem de prognóstico usando um sinal de imagem já codificado em um quadro, selecionar um filtro a partir de um ou mais filtros que são preparados antecipadamente de acordo com o estado de vários parâmetros associados com a codificação de um bloco alvo a ser filtrado, e realizar um processo de filtragem em uma imagem de prognóstico usando o filtro, e emitir uma imagem de prognóstico na qual o processo de filtragem foi realizado para a unidade de geração de imagem de diferença, o dispositivo de codificação de imagem em movimento e o método de codificação de imagem em movimento são adequados para uso como um dispositivo de codificação de imagem em movimento para e um método de codificação de imagem em movimento de codificar uma imagem em movimento com um alto grau de eficiência, e o dispositivo de decodificação de imagem em movimento e o método de decodificação de imagem em movimento são adequados para uso como um dispositivo de decodificação de imagem em movimento para e um método de decodificação de imagem em movimento de decodificar uma imagem em movimento codificada com um alto grau de eficiência. EXPLICAÇÕES DE NUMERAIS DE REFERÊNCIA 1 - parte de controle de codificação (unidade de controle de codificação), 2 - parte de divisão de bloco (unidade de divisão de bloco), 3 - comutador de seleção (unidade de intraprognóstico e unidade de prognóstico compensada em movimento), 4 - parte de intraprognóstico (unidade de intraprognóstico), 5- parte de prognóstico compensado em movimento (unidade de prognóstico compensada em movimento), 6 - parte de subtração (unidade de geração de imagem de diferença), 7 - parte de transformada/quantização (unidade de compressão de imagem), 8 - parte de quantização inversa/transformada inversa, 9 - parte de adição, 10 - memória para intraprognóstico, 11 - parte de filtragem de malha, 12 - memória de quadro de prognóstico compensado em movimento, 13 - unidade de codificação de comprimento variável (unidade de codificação de comprimento variável), 51 - parte de decodificação de comprimento variável (unidade de decodificação de comprimento variável), 52 - comutador de seleção (unidade de intraprognóstico e unidade de prognóstico compensada em movimento), 53 parte de intraprognóstico (unidade de intraprognóstico), 54 - parte de prognóstico compensado em movimento (unidade de prognóstico compensada em movimento), 55 - parte de quantização inversa/transformada inversa (unidade de geração de imagem de diferença), 56 - parte de adição (unidade de geração de imagem decodificada), 57 - memória para intraprognóstico, 58 - parte de filtragem de malha, 59 - memória de quadro de prognóstico compensado em movimento.

Claims

1. Dispositivo de decodificação de imagem compreendendo: uma unidade de intraprognóstico (53) para realizar um processo de prognóstico intraquadro em um bloco que é uma unidade de prognóstico para um processo de prognóstico obtido pela divisão de um bloco de codificação em uma ou mais unidades de prognóstico para gerar uma imagem de prognóstico, quando um modo de codificação para o bloco de código é um modo de intracodificação, o dispositivo de decodificação de imagem caracterizado pelo fato de que a unidade de intraprognóstico (53) é adaptada para gerar para cada um dos pixels na unidade de prognóstico um valor de prognóstico intermediário a partir de pixels de referência de acordo com um parâmetro de modo de intracodificação e realizar um processo de filtragem de suavização nos sinais de luminância apenas para uma parte dos pixels tendo o valor intermediário de prognóstico no bloco, e a unidade de intraprognóstico é adaptada para fornecer um valor que é obtido realizando o processo de filtragem de suavização como um valor de prognóstico final somente para parte dos pixels no bloco, e fornecer o valor intermediário de prognóstico como um valor de prognóstico final para outros pixels no bloco, em que realizar o processo de filtragem de suavização compreende selecionar um filtro com base em uma pluralidade de parâmetros incluindo um tamanho de uma unidade de prognóstico, um parâmetro de quantização incluído nos parâmetros de codificação de erro de prognóstico, uma distância entre os pixels de referência já codificados adjacentes à unidade de prognóstico, que são usados para a geração dos valores intermediários de prognóstico, um pixel alvo a ser filtrado, e um valor de índice indicando um modo de intraprognóstico.

2. Dispositivo de codificação de imagem, compreendendo: uma unidade de intraprognóstico (4) para realizar um processo de prognóstico intraquadro em um bloco que é uma unidade de prognóstico para um processo de prognóstico obtido pela divisão de um bloco de codificação em uma ou mais unidades de prognóstico para gerar uma imagem de prognóstico, quando um modo de codificação para o bloco de código é um modo de intracodificação, o dispositivo de codificação de imagem caracterizado pelo fato de que a unidade de intraprognóstico é adaptada para gerar para cada um dos pixels na unidade de prognóstico um valor de prognóstico intermediário a partir de pixels de referência de acordo com um parâmetro de modo de intracodificação e realiza um processo de filtragem de suavização nos sinais de luminância apenas para uma parte dos pixels tendo o valor intermediário de prognóstico no bloco, e a unidade de intraprognóstico é adaptada para fornecer um valor que é obtido realizando o processo de filtragem de suavização como um valor de prognóstico final somente para parte dos pixels no bloco, e fornecer o valor intermediário de prognóstico como um valor de prognóstico final para outros pixels no bloco, em que realizar o processo de filtragem de suavização compreende selecionar um filtro com base em uma pluralidade de parâmetros incluindo um tamanho de uma unidade de prognóstico, um parâmetro de quantização incluído nos parâmetros de codificação de erro de prognóstico, uma distância entre os pixels de referência já codificados adjacentes à unidade de prognóstico, que são usados para a geração dos valores intermediários de prognóstico, um pixel alvo a ser filtrado, e um valor de índice indicando um modo de intraprognóstico.