BR112013027186B1

BR112013027186B1 - Método de decodificação de imagem, método de codificação de imagem, aparelho de decodificação de imagem, aparelho de codificação de imagem e aparelho de codificação e deco dificação de imagem

Info

Publication number: BR112013027186B1
Application number: BR112013027186-8A
Authority: BR
Inventors: Hisao Sasai; Takahiro Nishi; Youji Shibahara; Toshiyasu Sugio; Kyoko Tanikawa; Toru Matsunobu
Original assignee: Sun Patent Trust
Priority date: 2011-06-24
Filing date: 2012-06-22
Publication date: 2022-05-03
Also published as: JP6226156B2; BR112013027186A2; EP3407610B1; AU2012274780A1; JP2016201837A; KR102062283B1; JP2019068480A; US9635361B2; CA2833855A1; CN106878723A; TW201325243A; EP2725792A4; US20120328012A1; TWI562593B; RU2013146943A; US20150304659A1; US9271002B2; US20160127726A1; CN103535036A; CN103535036B

Abstract

MÉTODO DE DECODIFICAÇÃO DE IMAGEM, MÉTODO DE CODIFICAÇÃO DE IMAGEM, APARELHO DE DECODIFICAÇÃO DE IMAGEM, APARELHO DE CODIFICAÇÃO DE IMAGEM E APARELHO DE CODIFICAÇÃO E DECODIFICAÇÃO DE IMAGEM. A presente invenção refere-se a um método de decodificação de imagem que inclui: determinar um contexto para uso em um bloco atual dentre uma pluralidade de contectos (S204); e desempenhar decodificação aritmética em uma sequência de bits correspondente ao bloco atual, utilizando o contexto determinado (S210), em que na determinação (S204): o contexto é determinado em uma condição a qual os parâmetros de controle dos blocos vizinhos do bloco atual são utilizados quando o tipo de sinal é um primeiro tipo, os blocos vizinhos sendo um bloco esquerdo um bloco superior (S206); e, se o o contexto é determinado em uma condição a qual o parâmetro de controle do bloco superior não é utilizado quando o tipo de sinal é um segundo tipo (S207) e o segundo tipo é "inter_pred_flag".

Description

Campo da Técnica

A presente invenção refere-se a um método de decodificação de imagem, um método de codificação de imagem, um aparelho de decodifica- ção de imagem, um aparelho de codificação de imagem, e um aparelho de codificação e decodificação de imagem e, em particular, a um método de decodificação de imagem, um método de codificação de imagem, um aparelho de decodificação de imagem, um aparelho de codificação de imagem, e um aparelho de codificação e decodificação de imagem que usa codificação aritmética ou decodificação aritmética.

Antecedentes da Técnica

Sinais de imagem naturais têm variações estatísticas que mostram comportamento não estacionário. Um dos métodos de codificação de entropia que usa as variações estatísticas não estacionárias é Codificação Aritmética Binária Adaptativa com Base em Contexto (CABAC) (consulte NPL 1). CABAC é empregado como o padrão de ITU-T/ISOIEC para codificação de vídeo, H.264/AVC.

O significado dos termos usados no esquema CABAC será descrito doravante no presente documento. (1) O termo "adaptável com base em contexto" significa adaptar os métodos de codificação e decodificação às variações estatísticas. Em outras palavras, "Adaptável com Base em Contexto" significa prever uma probabilidade adequada como uma probabilidade de ocorrência de um símbolo juntamente com um evento de condições circundantes, quando o símbolo é codificado ou decodificado. Na codificação, quando uma probabilidade de ocorrência p(x) de cada valor de um símbolo S é determinada, um probabilidade de ocorrência condicional é aplicada com o uso de um evento real ou uma sequência de eventos F(z) como uma condição. (2) O termo "binário" significa representação de um símbolo com o uso de uma sequência binária. Um símbolo representado por um multivalor é mapeado uma vez em uma sequência binária referida como "cadeia binária" ("bin string"). Uma probabilidade prevista (probabilidade condicional) é comutada e usada para cada um dos elementos de sequência, e a ocorrência de um dos eventos dos dois valores é representada por uma sequência de bits. Consequentemente, a probabilidade de um valor pode ser administrada (inicializada e atualizada) com o uso de uma unidade (unidade de elemento binário) menor do que uma unidade de um tipo de sinal (consulte a FIG. 2 e outros de NPL 1). (3) O termo "aritmético" significa que a sequência de bits é gerada não com referência às correspondências em uma tabela, mas pela computação. No esquema de codificação com o uso das tabelas de códigos de comprimento variável, como H.263, MPEG-4, e H.264, mesmo cada valor de um símbolo com uma probabilidade de ocorrência maior do que 0,5 (50%) precisa ser associado a uma sequência binária (sequência de bits). Assim, um valor com a maior probabilidade precisa ser associado a um bit para um símbolo no mínimo. Em contraste, a codificação aritmética pode representar a ocorrência de um evento com uma probabilidade maior por um número inteiro igual a ou menor do que um bit. Quando (i) há um tipo de sinal no qual a probabilidade de ocorrência de ter o primeiro valor binário como 0 excede 0,9 (90%) e (ii) um evento que tem o primeiro valor binário como 0 ocorre sucessivamente N vezes, não há necessidade de emitir dados de 1 bit N vezes para cada valor de "0".

Lista de Citação

Literatura de Não Patente NPL 1 Detlev Marpe, et. al., "Context-Based Adaptive Binary Arithmetic Coding in the H.264/AVC Video Compression Standard", IEEE Transaction on circuits e systems for video technology, Vol. 13, No.7, julho de 2003. NPL 2 Equipe de Colaboração Conjunta sobre Codificação de Vídeo (JCT-VC) de ITU-T SG16 WP3 e ISO/IEC JTC1/SC29/WG11, 4° En- contro: Daegu, KR, 20 a 28 de janeiro de 2011 "WD2: Working Draft 2 of High-Efficiency Video Coding", JCTVC-D503 http://wftp3.itu.int/av-arch/jctvc- site/2011 01 D Daegu/JCTVC-D503.doc

NPL 3 Equipe de Colaboração Conjunta para Codificação de vídeo (JCT-VC) de ITU-T SG16 WP3 e ISO/IEC JTC1/SC29/WG11, 4° Encontro: Daegu, KR, 20 a 28 de janeiro de 2011, "Common test conditions and software reference configurations", JCTVC-E700

NPL 4 Gisle Bj0ntegaard, "Improvements of the BD-PSNR model," Documento ITU-T SG16 Q.6, VCEG-AI11, Berlin, julho de 2008 Sumário Da Invenção Problema Técnico

Em tal método de codificação de imagem e método de decodifi- cação de imagem, é desejado que o uso de memória (capacidade de memória a ser usada) seja reduzido.

Aqui, a presente invenção tem como objetivo fornecer um método de codificação de imagem ou um método de decodificação de imagem que pode reduzir o uso de memória.

Solução Para O Problema

A fim de alcançar o objetivo, o método de decodificação de imagem de acordo com um aspecto da presente invenção é um método de de- codificação de imagem com o uso de decodificação aritmética, e o método inclui: determinar um contexto para uso em um bloco atual, dentre uma pluralidade de contextos; desempenhar decodificação aritmética em uma sequência de bits que corresponde ao bloco atual, usar o contexto determinado para decodificar uma sequência binária, sendo que a sequência de bits é obtida ao desempenhar codificação aritmética em um parâmetro de controle do bloco atual; e binarizar inversamente a sequência binária para decodificar o parâmetro de controle do bloco atual, sendo que a determinação de um contexto inclui: determinar um tipo de sinal do parâmetro de controle do bloco atual; determinar o contexto em uma primeira condição que decodificou parâmetros de controle de blocos vizinhos do bloco atual são usados, quando o tipo de sinal é um primeiro tipo, sendo que os blocos vizinhos são um bloco esquerdo e um bloco superior do bloco atual; e determinar o contexto em uma segunda condição em que o parâmetro de controle decodificado do bloco superior não é usado, quando o tipo de sinal é um segundo tipo diferente do primeiro tipo, em que o primeiro tipo é um de "s- plit_coding_unit_flag" e "skip_flag", e o segundo tipo é "inter_pred_flag", o primeiro tipo é um de "split_coding_unit_flag" e "skip_flag", e o segundo tipo é "inter_pred_flag".

Efeitos Vantajosos da Invenção

Aqui, a presente invenção pode fornecer um método de codificação de imagem ou um método de decodificação de imagem que pode reduzir o uso de memória.

Breve Descrição Dos Desenhos

A FIG. 1 é um diagrama de blocos funcional de um aparelho de codificação de imagem de acordo com a Modalidade 1. A FIG. 2 é um diagrama de blocos funcional de uma unidade de codificação de comprimento variável de acordo com a Modalidade 1.

A FIG. 3 é uma tabela de um modelo de contexto de um parâmetro de controle de acordo com a Modalidade 1. A FIG. 4 é um fluxograma que indica um método de codificação aritmética de acordo com a Modalidade 1.

A FIG. 5 é um diagrama de blocos funcional de um aparelho de decodificação de imagem de acordo com a Modalidade 2. A FIG. 6 é um diagrama de blocos funcional de uma unidade de decodificação de comprimento variável de acordo com a Modalidade 2.

A FIG. 7 é um fluxograma que indica um método de decodifica- ção aritmética de acordo com a Modalidade 2. A FIG. 8 é a fluxograma que indica uma modificação do método de decodificação aritmética de acordo com a Modalidade 2.

A FIG. 9 ilustra blocos particionados (uma estrutura de árvore) de acordo com HEVC, de acordo com a Modalidade 2. A FIG. 10 ilustra uma estrutura de blocos multicamada de acordo com a Modalidade 2.

A FIG. 11 ilustra um método de decodificação aritmética para s- plit_coding_unit_flag de acordo com a Modalidade 3. A FIG. 12A é uma tabela que indica um resultado de verificação de split_coding_unit_flag de acordo com a Modalidade 3.

A FIG. 12B é uma tabela que indica um resultado de verificação de split_coding_unit_flag de acordo com a Modalidade 3. A FIG. 13 ilustra um método de decodificação aritmética para skip_flag de acordo com a Modalidade 3.

A FIG. 14A é uma tabela que indica um resultado de verificação de skip_flag de acordo com a Modalidade 3. A FIG. 14B é uma tabela que indica um resultado de verificação de skip_flag de acordo com a Modalidade 3.

A FIG. 15 é uma tabela que indica um método de decodificação aritmética para inter_pred_flag de acordo com a Modalidade 3. A FIG. 16A é uma tabela que indica um resultado de verificação de inter_pred_flag de acordo com a Modalidade 3.

A FIG. 16B é uma tabela que indica um resultado de verificação de inter_pred_flag de acordo com a Modalidade 3. A FIG. 17 ilustra modelos de contexto com o uso de valores de parâmetros de controle que correspondem a dois blocos vizinhos de acordo com as Modalidades.

A FIG. 18 ilustra aumento no uso de memória quando um bloco superior é usado de acordo com as Modalidades. A FIG. 19 ilustra uma configuração geral de um sistema de for-necimento de conteúdo para implantar serviços de distribuição de conteúdo.

A FIG. 20 ilustra uma configuração geral de um sistema de difusão digital. A FIG. 21 é um diagrama de blocos que ilustra um exemplo de uma configuração de uma televisão.

A FIG. 22 é um diagrama de blocos que ilustra um exemplo de uma configuração de uma unidade de reprodução/gravação de informações que lê e registra informações de ou em um meio de gravação que é um dis- co óptico. A FIG. 23 ilustra um exemplo de uma configuração de um meio de gravação que é um disco óptico.

A FIG. 24A ilustra um exemplo de um telefone celular. A FIG. 24B ilustra um diagrama de blocos que mostra um exemplo de uma configuração do telefone celular.

A FIG. 25 ilustra uma estrutura de dados multiplexados. A FIG. 26 ilustra esquematicamente como cada fluxo é multiple- xado em dados multiplexados.

A FIG. 27 ilustra como um fluxo de vídeo é armazenado em um fluxo de pacotes de PES em mais detalhes. A FIG. 28 ilustra uma estrutura de pacotes de TS e pacotes de fonte nos dados multiplexados.

A FIG. 29 ilustra uma estrutura de dados de um PMT. A FIG. 30 ilustra uma estrutura interna de informações de dados multiplexados.

A FIG. 31 ilustra uma estrutura interna de informações de atributo de fluxo. A FIG. 32 ilustra etapas para identificar dados de vídeo.

A FIG. 33 é um diagrama de blocos que ilustra um exemplo de uma configuração de um circuito integrado para implantar o método de codificação de imagem em movimento e o método de decodificação de imagem em movimento de acordo com cada uma das Modalidades. A FIG. 34 ilustra uma configuração para comutar entre frequências de acionamento.

A FIG. 35 ilustra etapas para identificar dados de vídeo e comutar entre frequências de acionamento. A FIG. 36 ilustra um exemplo de uma tabela de consulta na qual os padrões de dados de vídeo são associados às frequências de acionamento.

A FIG. 37A ilustra um exemplo de uma configuração para compartilhar um módulo de uma unidade de processamento de sinal. A FIG. 37B ilustra outro exemplo de uma configuração para compartilhar um módulo de uma unidade de processamento de sinal.

Descrição de Modalidades

(Conhecimento sobre o qual a presente invenção é baseada)

Os presentes inventores constataram os seguintes problemas. Em Codificação de Vídeo de Alta Eficiência (HEVC), que é um codificação de codificação de vídeo de próxima geração, o modelo de contexto na codificação e decodificação de vários parâmetros de controle é estudado (NPL 2). O parâmetro de controle é incluído em um fluxo de bits codificado, e é um parâmetro (sinalizador, etc.) usado no processamento de codificação ou decodificação. Mais especificamente, o parâmetro de controle é um elemento de sintaxe.

O modelo de contexto são informações que indicam (i) que condição é considerada para (ii) um sinal de qual unidade (cada elemento de um multivalor, um valor binário, uma sequência binária (cadeia binária)). Aqui, "que condição" indica qual condição com o número de elementos condicionais é aplicada ou qual tipo de sinal de um parâmetro de controle a ser considerado como uma condição é apropriado. Como as condições são divididas em categorias menores, isto é, conforme o número de condições aumenta, o número dos casos que se mantêm verdadeiros para as condições diminui. Como resultado, visto que o número de treinamentos diminui, a precisão da probabilidade prevista diminui (por exemplo, consulte "efeito de diluição" em NPL 1).

Adicionalmente, a diminuição no número de condições indica não considerar um contexto (condições circundantes), e não ser adaptável às variações estatísticas.

Ao projetar um modelo de contexto, após determinar uma diretriz para projetar o modelo, é necessário considerar a validez do modelo ao conduzir verificações especializadas para uma imagem, como as verificações de variações estatísticas em detalhes de uma imagem e no parâmetro de controle para controlar a codificação e decodificação de uma imagem.

Em H.264, com o uso de eventos avançados de um número limi- tado para codificação de um símbolo é um critério de uma regra, e os modelos de contexto são classificados em quatro tipos de projeto básicos.

O primeiro e o segundo tipos se referem à codificação e decodi- ficação de um parâmetro de controle.

O primeiro modelo de contexto usa valores codificados de até dois valores codificados vizinhos (consulte NPL 1). Embora a definição dos dois valores codificados vizinhos dependa de cada tipo de sinal, normalmente valores de parâmetros de controle correspondentes incluídos em blocos vizinhos para a esquerda e acima do bloco atual são usados.

O segundo tipo de modelos de contexto é um tipo para determinar um contexto com base em uma árvore binária como uma probabilidade de ocorrência. Mais especificamente, o segundo tipo de modelos de contexto é aplicado aos parâmetros de controle mb_type e sub_mb_type.

O terceiro e o quarto tipos de modelos de contexto se referem a codificação e decodificação de valores residuais (dados residuais), como dados de imagem. O terceiro tipo usa apenas os valores codificados ou decodificados passados na ordem de varredura de coeficientes de frequência (ou coeficientes quantificados). O quarto tipo determina um contexto de acordo com os valores decodificados e acumulados (níveis).

As vantagens do princípio do projeto e a implantação do modelo de transição de probabilidade em H.264, como o primeiro tipo, têm sido estudadas por muito tempo, e serão aplicadas em HEVC que está sendo estudado (consulte NPL 2). Por exemplo, o primeiro tipo (modelo de contexto com o uso de elementos de sintaxe vizinhos) está sendo estudado para ser usado para os parâmetros de controle alf_cu_flag, split_coding_unit_flag, skip_flag, merge_flag, intra_chroma_pred_mode, inter_pred_flag, ref_idx_lc, ref_idx_l0, ref_idx_l1, mvd_l0, mvd_l1, mvd_lc, no_residual_data_flag, cbf_luma, cbf_cb, e cbf_cr (consulte 9.3.3.1.1 de NPL 2).

Entretanto, os presentes inventores constataram que há um problema no uso de memória em codificação com o uso do "modelo de contexto com o uso dos dois blocos vizinhos" do primeiro tipo.

A FIG. 17 ilustra modelos de contexto com o uso de valores de parâmetros de controle que correspondem aos dois blocos vizinhos. Adicionalmente, a FIG. 17 ilustra os modelos de contexto com o uso dos blocos vizinhos em H. 264.

O bloco C na FIG. 17 inclui um valor de um parâmetro de controle SE sendo atualmente codificado e decodificado. Quando o valor do parâmetro de controle SE é codificado, valores de parâmetros de controle SE do mesmo tipo incluídos no bloco superior A e no bloco esquerdo B que já são codificados são usados. Mais especificamente, a probabilidade p(x) que indica se o valor x do parâmetro de controle SE do bloco C (ou o primeiro valor binário de cadeia binária do parâmetro de controle SE) é 1 ou 0 é previsto com base em uma probabilidade condicional p(x| (condição A (valor do bloco superior) e condição B (valor do bloco esquerdo)) com o uso, como condições, do valor do parâmetro de controle SE do bloco superior A e o valor do parâmetro de controle SE do bloco esquerdo B.

A FIG. 18 ilustra um aumento no uso de memória quando um bloco superior é usado. Na FIG. 18, (xP, yP) é uma posição de um pixel superior esquerdo de uma unidade de previsão (PU, unidade de previsão de movimento) incluindo o bloco C. Aqui, o bloco C é um bloco incluindo um parâmetro de controle (por exemplo, skip_flag) a ser atualmente codificado. Adicionalmente, (xP, yA) na FIG. 18 é uma posição de um pixel que é incluído no bloco B e é usado como uma condição A (valor do parâmetro de controle skip_flag do bloco superior). Adicionalmente, (xL, yP) na FIG. 18 é uma posição de um pixel que é incluído no bloco A e é usado como uma condição B (valor do parâmetro de controle skip_flag do bloco esquerdo).

A fim de codificar ou decodificar o valor do parâmetro de controle skip_flag do bloco C, o aparelho de codificação ou o aparelho de decodifica- ção precisa reter o valor de skip_flag de PU (ou um resultado de determinação de uma condição) que corresponde à posição (xP, yA) incluída no bloco superior B e à posição (xL, yP) incluída no bloco esquerdo A. Assumindo que o retrato tem uma largura horizontal de 4096 pixels, a fim de codificar um parâmetro de controle skip_flag, é necessário reter todos os valores de determinação incluídos na fila superior (Linha L na FIG. 18). Em outras palavras, um parâmetro de controle precisa da capacidade de memória obtida por tamanho de 4096 pixels/bloco.

No presente documento, o bloco C a ser codificado tem tamanhos variáveis, por exemplo, 64 x 64, 16 x 16, ou 4 x 4. Adicionalmente, o tamanho de bloco do bloco C a ser codificado ou decodificado mais tarde não pode ser previsto quando os blocos na fila superior (Linha L) incluindo (xP, yA) são codificados ou decodificados. Isso é devido ao fato de que o tamanho de cada um dos blocos na fila inferior (fila incluindo o bloco C) não é conhecido quando a fila superior (fila incluindo o bloco A) é codificada ou decodificada. Assim, o aparelho de codificação ou o aparelho de decodifica- ção precisa reter um valor de um parâmetro de controle (ou valor de determinação) para cada tamanho de bloco mínimo, assumindo que o menor tamanho de bloco dentre todos os tamanhos aplicados aos parâmetros de controle é usado como o tamanho de bloco da fila inferior. As posições dos círculos pretos na FIG. 18 indicam condições que precisam ser retidas, embora os valores condicionais não sejam de fato necessários quando a fila inferior (fila incluindo o bloco C) é codificada e decodificada.

Adicionalmente, os dois blocos vizinhos na FIG. 18 (o bloco esquerdo A e o bloco superior B) seguem o conceito dos blocos vizinhos em H.264, e nenhuma perspectiva inovadora da divisão de blocos hierárquicos é introduzida. Conforme descrito abaixo, há casos em que tais valores condicionais a serem referidos na FIG. 18 nem sempre fazem sentido para parâmetros de controle adaptados ao particionamento de árvore quádrupla recursiva a ser introduzida em HEVC, visto que os parâmetros de controle seguem a ordem de execução recursiva, a profundidade hierárquica, ou posições de blocos.

Sendo assim, os presentes inventores constataram que o uso de memória aumenta com o uso dos valores condicionais dos blocos superiores ao desempenhar codificação aritmética ou decodificação nos parâmetros de controle. Adicionalmente, os presentes inventores constataram que o uso de memória ainda aumenta em HEVC.

Em contrapartida, o método de decodificação de imagem de acordo com um aspecto da presente invenção é um método de decodificação de imagem com o uso de decodificação aritmética, e o método inclui: determinar um contexto para uso em um bloco atual, dentre uma pluralidade de contextos; desempenhar decodificação aritmética em uma sequência de bits que corresponde ao bloco atual, com o uso do contexto determinado para decodificar uma sequência binária, sendo que a sequência de bits é obtida ao desempenhar codificação aritmética em um parâmetro de controle do bloco atual; e binarizar inversamente a sequência binária para decodificar o parâmetro de controle do bloco atual, sendo que a determinação de um contexto inclui: determinar um tipo de sinal do parâmetro de controle do bloco atual; determinar o contexto em uma primeira condição que decodificou parâmetros de controle de blocos vizinhos do bloco atual que são usados, quando o tipo de sinal é um primeiro tipo, sendo os blocos vizinhos um bloco esquerdo e um bloco superior do bloco atual; e determinar o contexto em uma segunda condição em que o parâmetro de controle decodificado do bloco superior não é usado, quando o tipo de sinal é um segundo tipo diferente do primeiro tipo, o primeiro tipo é um de "split_coding_unit_flag" e "skip_flag", e o segundo tipo é "inter_pred_flag".

Com a estrutura, o método de decodificação de imagem pode reduzir o uso de memória. Mais especificamente, no método de decodifica- ção de imagem, como o parâmetro de controle do bloco superior não é usado para um parâmetro de controle do segundo tipo, não há necessidade de reter o parâmetro de controle do segundo tipo do bloco superior. Com a estrutura, em comparação ao caso em que o bloco esquerdo e o bloco superior são usados como "o uso de um modelo de contexto com base em valores de parâmetros de controle de blocos vizinhos" uniformemente, o uso de memória pode ser reduzido de acordo com o método de decodificação de imagem. Adicionalmente, o método de decodificação de imagem pode reduzir de maneira apropriada o uso de memória do parâmetro de controle do segundo tipo sem, por exemplo, falhar em avaliar uma taxa de BD de uma imagem.

Adicionalmente, de acordo com o método de decodificação de imagem, o contexto apropriado para uma estrutura de árvore hierárquica, que é uma estrutura de dados que não é considerada no H.264 convencional e é exclusiva ao HEVC padrão inovador, pode ser usado. Alternativamente, a referência de memória pode ser desempenhada.

Adicionalmente, a segunda condição pode ser uma condição em que os parâmetros de controle decodificados do bloco esquerdo e o bloco superior não são usados. Com a estrutura, o método de decodificação de imagem pode reduzir o uso de memória ao não usar o parâmetro de controle do bloco esquerdo além do parâmetro de controle do bloco superior.

Adicionalmente, na determinação de um contexto, um contexto predeterminado pode ser determinado na segunda condição, como o contexto para uso na decodificação aritmética do bloco atual, quando o tipo de sinal é o segundo tipo.

Com a estrutura, o método de decodificação de imagem pode reduzir a quantidade de processamento. Adicionalmente, o contexto pode ser determinado na segunda condição de acordo com uma profundidade hierárquica de uma unidade de dados à qual o parâmetro de controle do bloco atual pertence, quando o tipo de sinal é o segundo tipo.

Com a estrutura, o método de decodificação de imagem pode selecionar um contexto apropriado enquanto reduz o uso de memória. Adicionalmente, a determinação de um contexto pode incluir ainda: determinar se o parâmetro de controle decodificado do bloco superior está disponível em decodificação, ou não, com base em uma posição do bloco atual; e determinar o contexto na segunda condição, quando o parâmetro de controle decodificado do bloco superior não está disponível.

Com a estrutura, o método de decodificação de imagem pode reduzir a quantidade de processamento. Adicionalmente, na determinação de um contexto, pode ser de-terminado que o parâmetro de controle decodificado do bloco superior não esteja disponível em decodificação, quando o bloco atual estiver em um limi- ar da fatia.

Adicionalmente, na determinação de um contexto, pode ser de-terminado se o parâmetro de controle decodificado do bloco superior está disponível em decodificação, ou não, de acordo com uma profundidade hie-rárquica de uma unidade de dados à qual o parâmetro de controle do bloco atual pertence. Adicionalmente, o segundo tipo pode ser um parâmetro de controle que tem uma estrutura de dados predeterminada.

Adicionalmente, a determinação de um contexto pode incluir ainda determinar um contexto de um parâmetro de controle de uma segunda unidade menor do que uma primeira unidade ao comutar entre a primeira condição e a segunda condição, com base em um parâmetro de controle da primeira unidade.

Adicionalmente, o "split_coding_unit_flag" pode indicar se o bloco atual é particionado em uma pluralidade de blocos, ou não, oi "skip_flag" pode indicar se o bloco atual deve ser pulado, ou não, e "inter_pred_flag" pode indicar uma de uniprevisão e biprevisão a ser usada para o bloco atual.

Adicionalmente, processos de decodificação de acordo com um primeiro padrão e processos de decodificação de acordo com um segundo padrão podem ser comutados de acordo com um identificador que indica um do primeiro padrão e do segundo padrão, sendo o identificador incluído em um sinal codificado, e a determinação de um contexto, o desempenho, e a binarização inversa pode ser desempenhada como os processos de decodi- ficação de acordo com o primeiro padrão, quando o identificador indica o primeiro padrão.

Adicionalmente, o método de codificação de imagem de acordo com um aspecto da presente invenção é um método de codificação de imagem com o uso de codificação aritmética, e o método inclui: binarizar um parâmetro de controle de um bloco atual para gerar uma sequência binária; determinar um contexto para uso no bloco atual, dentre uma pluralidade de contextos; e desempenhar codificação aritmética na sequência binária com o uso do contexto determinado para gerar uma sequência de bits, sendo que a determinação de um contexto inclui: determinar um tipo de sinal do parâmetro de controle do bloco atual; determinar o contexto em uma primeira condição em que parâmetros de controle de blocos vizinhos do bloco atual são usados, quando o tipo de sinal é um primeiro tipo, sendo os blocos vizinhos um bloco esquerdo e um bloco superior do bloco atual; e determinar o contexto em uma segunda condição em que o parâmetro de controle do bloco superior não é usado, quando o tipo de sinal é um segundo tipo diferente do primeiro tipo, o primeiro tipo é um de "split_coding_unit_flag" e "skip_flag", e o segundo tipo é "inter_pred_flag".

Com a estrutura, o método de codificação de imagem pode reduzir o uso de memória. Mais especificamente, no método de codificação de imagem, como o parâmetro de controle do bloco superior não é usado para um parâmetro de controle do segundo tipo, não há necessidade de reter o parâmetro de controle do segundo tipo do bloco superior. Com a estrutura, em comparação ao caso em que o bloco esquerdo e o bloco superior são usados como "o uso de um modelo de contexto com base em valores de parâmetros de controle de blocos vizinhos" uniformemente, o uso de memória pode ser reduzido de acordo com o método de codificação de imagem. Adicionalmente, o método de codificação de imagem pode reduzir de maneira apropriada o uso de memória do parâmetro de controle do segundo tipo sem, por exemplo, falhar em avaliar uma taxa de BD de uma imagem.

Adicionalmente, de acordo com o método de codificação de imagem, o contexto apropriado para uma estrutura de árvore hierárquica, que é uma estrutura de dados que não é considerada no H.264 convencional e é exclusiva ao HEVC padrão inovador, pode ser usado. Alternativamente, referência de memória pode ser desempenhada.

Adicionalmente, o aparelho de decodificação de imagem de acordo com um aspecto da presente invenção é um aparelho de decodifica- ção de imagem com o uso de decodificação aritmética, e o aparelho inclui: uma unidade de controle de contexto configurada para determinar um contexto para uso em um bloco atual, dentre uma pluralidade de contextos; uma unidade de decodificação aritmética configurada para desempenhar decodi- ficação aritmética em uma sequência de bits que corresponde ao bloco atual, usar o contexto determinado para decodificar uma sequência binária, sendo a sequência de bits obtida ao desempenhar codificação aritmética em um parâmetro de controle do bloco atual; e uma unidade de binarização inversa configurada para binarizar inversamente a sequência binária para decodificar o parâmetro de controle do bloco atual, sendo que a unidade de controle de contexto é configurada para: determinar um tipo de sinal do parâmetro de controle do bloco atual; determinar o contexto em uma primeira condição que decodificou parâmetros de controle de blocos vizinhos do bloco atual que são usados, quando o tipo de sinal é um primeiro tipo, sendo os blocos vizinhos um bloco esquerdo e um bloco superior do bloco atual; e determinar o contexto em uma segunda condição em que o parâmetro de controle decodificado do bloco superior não é usado, quando o tipo de sinal é um segundo tipo diferente do primeiro tipo, o primeiro tipo é um de "s- plit_coding_unit_flag" e "skip_flag", e o segundo tipo é "inter_pred_flag".

Com a configuração, o aparelho de decodificação de imagem pode reduzir o uso de memória. Adicionalmente, o aparelho de codificação de imagem de acordo com um aspecto da presente invenção é um aparelho de codificação de imagem com o uso de codificação aritmética, e o aparelho inclui: uma unidade de binarização configurada para binarizar um parâmetro de controle de um bloco atual para gerar uma sequência binária; uma unidade de controle de contexto configurada para determinar um contexto para uso no bloco atual, dentre uma pluralidade de contextos; e uma unidade de codificação aritmética configurada para desempenhar codificação aritmética na sequência binária com o uso do contexto determinado para gerar uma sequência de bits, sendo que a unidade de controle de contexto é configurada para: determinar um tipo de sinal do parâmetro de controle do bloco atual; determinar o contexto em uma primeira condição que parâmetros de controle de blocos vizinhos do bloco atual são usados, quando o tipo de sinal é um primeiro tipo, sendo os blocos vizinhos um bloco esquerdo e um bloco superior do bloco atual; e determinar o contexto em uma segunda condição em que o parâmetro de controle decodificado do bloco superior não é usado, quando o tipo de sinal é um segundo tipo diferente do primeiro tipo, o primeiro tipo é um de "split_coding_unit_flag" e "skip_flag", e o segundo tipo é "in- ter_pred_flag".

Com a configuração, o aparelho de codificação de imagem pode reduzir o uso de memória. Adicionalmente, o aparelho de codificação e decodificação de imagem de acordo com um aspecto da presente invenção é um aparelho de codificação e decodificação de imagem incluindo o aparelho de decodifica- ção de imagem e o aparelho de codificação de imagem.

Os aspectos gerais ou específicos podem ser implantados por um sistema, um método, um circuito integrado, um programa de computador, ou um meio de gravação, ou por uma combinação arbitrária do sistema, do método, do circuito integrado, do programa de computador, e do meio de gravação.

O aparelho de decodificação de imagem e o aparelho de codificação de imagem de acordo com um aspecto da presente invenção serão especificamente descritos com referência aos desenhos.

As Modalidades descritas doravante no presente documento indicam exemplos específicos da presente invenção. Os valores, formatos, materiais, elementos constituintes, posições e conexões dos elementos constituintes, etapas, e ordens das etapas indicadas nas Modalidades são exemplos, e não limitam a presente invenção. Os elementos constituintes nas Modalidades que não são descritos nas reivindicações independentes que descrevem o conceito mais genérico da presente invenção são descritos como elementos constituintes arbitrários.

(Modalidade 1)

Um aparelho de codificação de imagem de acordo com a Modalidade 1 da presente invenção será descrito. O aparelho de codificação de imagem de acordo com a Modalidade 1 determina um contexto ao comutar entre (1) usar do bloco superior e (2) sem o uso do bloco superior, de acordo com um tipo de sinal de um parâmetro de controle em codificação aritmética.

Com a estrutura, a deterioração na qualidade da imagem pode ser suprimida, e o uso de memória pode ser reduzido. Primeiramente, uma configuração do aparelho de codificação de imagem de acordo com a Modalidade 1 será descrito.

A FIG. 1 é um diagrama de blocos que ilustra um aparelho de codificação de imagem 100 de acordo com a Modalidade 1. O aparelho de codificação de imagem 100 na FIG. 1 é um aparelho de codificação de imagem com o uso de codificação aritmética, e codifica um sinal de imagem de entrada 121 para gerar um fluxo de bits 124. O aparelho de codificação de imagem 100 inclui uma unidade de controle 101, uma unidade de subtração 102, uma unidade de transformação e quantificação 103, uma unidade de codificação de comprimento variável 104, uma unidade de quantificação inversa e transformação inversa 105, uma unidade de adição 106, uma unidade de intraprevisão 107, uma unidade de interpre- visão 108, e um comutador 109.

A unidade de controle 101 calcula um parâmetro de controle 130 com base no sinal de imagem de entrada 121 a ser codificado. Por exemplo, o parâmetro de controle 130 inclui informações em um tipo de retrato do sinal de imagem de entrada 121 a ser codificado, um tamanho de uma unidade de previsão de movimento (unidade de previsão, PU) do bloco atual a ser codificado, e informações de controle da unidade de previsão de movimento. Aqui, o próprio parâmetro de controle 130 (dados de controle) deve ser codificado. Assim, a unidade de controle 101 emite o parâmetro de controle 130 para a unidade de codificação de comprimento variável 104.

A unidade de subtração 102 calcula um sinal residual 122 que é uma diferença (valor residual) entre o sinal de imagem de entrada 121 e um sinal de previsão de imagem 129 em uma base de unidade de bloco.

A unidade de transformação e quantificação 103 transforma o sinal residual 122 em valores de coeficiente de frequência e quantifica os valores de coeficiente de frequência obtidos em coeficientes de transformação quantificados 123 (dados residuais).

A unidade de quantificação inversa e transformação inversa 105 quantifica inversamente os coeficientes de transformação quantificados 123 nos valores de coeficiente de frequência e transforma inversamente os valores de coeficiente de frequência obtidos em um sinal residual reconstruído 125.

A unidade de adição 106 adiciona o sinal residual 125 ao sinal de previsão de imagem 129, e emite um sinal de imagem reconstruído 126. A unidade de intraprevisão 107 desempenha intraprevisão com o uso do sinal de imagem reconstruído 126 para gerar um sinal de previsão de imagem 127. A unidade de interprevisão 108 desempenha interprevisão com o uso do sinal de imagem reconstruído 126 para gerar um sinal de previsão de imagem 128.

O comutador 109 seleciona um do sinal de previsão de imagem 127 e do sinal de previsão de imagem 128, e emite o sinal selecionado como o sinal de previsão de imagem 129.

A unidade de codificação de comprimento variável 104 codifica, com o uso do CABAC, os coeficientes de transformação quantificados 123 e o parâmetro de controle 130 para cada bloco de entrada para gerar o fluxo de bits 124.

A seguir, a configuração da unidade de codificação de comprimento variável 104 será descrita. A FIG. 2 é um diagrama de blocos funcional da unidade de codi-ficação de comprimento variável 104. A unidade de codificação de comprimento variável 104 inclui uma unidade de binarização 141, uma unidade de controle de contexto 142, e uma unidade de codificação aritmética binária 143. A seguir é descrito o processo de codificação de comprimento variável no parâmetro de controle 130. Embora a descrição acerca do processo de codificação de comprimento variável nos coeficientes de transformação quantificados 123 seja omitida, o processo pode ser implantado, por exemplo, com o uso de uma técnica conhecida.

A unidade de binarização 141 binariza o parâmetro de controle 130 para gerar uma sequência binária 151. Mais especificamente, a unidade de binarização 141 é uma unidade de processamento que desempenha "II.1) processamento de binarização" de acordo com NPL 1. A unidade de binari- zação 141 transforma o parâmetro de controle 130 na sequência binária 151 referida como "cadeia binária" para cada tipo de sinal, de acordo com um método de binarização predeterminado. A correspondência entre os tipos de sinal e os métodos de binarização será descrita mais à frente. Quando o parâmetro de controle de entrada 130 é um valor binário, como um sinalizador, a unidade de binarização 141 emite o parâmetro de controle 130 como a sequência binária 151 do jeito que é.

A unidade de controle de contexto 142 determina um contexto para uso em codificação aritmética do parâmetro de controle 130 incluído em um bloco atual a ser processado, dentre uma pluralidade de contextos (uma tabela de estado de probabilidade). Adicionalmente, a unidade de controle de contexto 142 emite um índice de contexto 152 que especifica o contexto determinado à unidade de codificação aritmética binária 143.

Mais especificamente, a unidade de controle de contexto 142 é uma unidade de processamento que desempenha "2) modelagem de contexto" de acordo com NPL 1. A unidade de controle de contexto 142 recebe sequencialmente uma pluralidade de elementos incluídos na sequência binária 151 de saída da unidade de codificação aritmética binária 143. A unidade de controle de contexto 142 seleciona um dos contextos a ser usado para o binário do parâmetro de controle 130, de acordo com o tipo de sinal do parâmetro de controle 130 e uma posição de elemento do binário na sequência binária 151, e emite, para a unidade de codificação aritmética binária 143, o índice de contexto 152 que é um índice que indica o contexto selecionado.

Adicionalmente, a unidade de controle de contexto 142 retém a tabela de estado de probabilidade de valores (valores de índice de contexto) obtida ao dividir os elementos na sequência binária do parâmetro de controle 130 em condições de probabilidades condicionais, como estados do contexto, e inicializa e atualiza a tabela de estado de probabilidade.

Adicionalmente, a unidade de controle de contexto 142 retém um estado (índice de estado de probabilidade) para cada condição de ocorrência (para cada contexto), como uma divisão adicional de um tipo de sinal (para cada número de elemento na sequência binária do parâmetro de controle 130 quando o número de elementos na sequência binária é dois ou mais; o mesmo será aplicado doravante no presente documento). O estado é representado pelo valor de 7 bits total ao combinar a probabilidade de ocorrência P (razão interna, tipicamente, um valor de 6 bits) que é a menor probabilidade de um de dois valores 0 e 1, e um valor de 1 bit que indica qual um dos valores tem a maior probabilidade. Adicionalmente, reter um estado significa inicializar e atualizar o estado. Por exemplo, a atualização corresponde a mudar a indexação que indica um estado de probabilidade atual (isto é, uma probabilidade) como uma transição entre 64 estados finitos, como em H.264.

Quando um evento X no lado mais provável que tem a maior probabilidade entre os dois valores ocorre, uma razão da probabilidade no lado mais provável é levemente aumentada. Por exemplo, a unidade de controle de contexto 142 pode aumentar levemente a razão da probabilidade no lado mais provável ao incrementar ou reduzir, em 1, o valor do índice de estado de probabilidade que corresponde a 64 tabelas. Por outro lado, quando um evento Não-X que tem a menor probabilidade (contra a probabilidade prevista) ocorre, a unidade de controle de contexto 142 diminui amplamente a razão da probabilidade mais provável retida com base em um coeficiente de escala predeterminado α (por exemplo, « 0,95) (consulte a FIG. 6 de NPL 1). A unidade de controle de contexto 142 de acordo com a Modalidade 1 transiciona e retém um estado, com base em um valor de mudança de índice de tabela correspondente, de modo a ser associado à mudança em consideração de α, como em H.264.

A unidade de codificação aritmética binária 143 desempenha codificação aritmética na sequência binária 151 com o uso do contexto de-terminado pela unidade de controle de contexto 142 para o fluxo de bits 124 (sequência de bits).

Mais especificamente, a unidade de codificação aritmética binária 143 é uma unidade de processamento que desempenha "3) codificação aritmética binária" de acordo com NPL 1. A unidade de codificação aritméti- ca binária 143 desempenha codificação aritmética na sequência binária 151 com o uso do contexto especificado pelo índice de contexto 152 para gerar o fluxo de bits 124. Aqui, a codificação aritmética deve lidar com eventos que ocorrem para os parâmetros de controle 130 de vários tipos de sinal como uma soma cumulativa de probabilidades, e determina correspondências entre os eventos ao limitar a faixa até uma faixa predeterminada em uma linha de número.

Primeiramente, a unidade de codificação aritmética binária 143 divide a linha de número um em duas meias seções, de acordo com as probabilidades de ocorrência de dois valores possíveis do binário dado a partir da unidade de controle de contexto 142. Quando o valor real que ocorre para o binário (por exemplo, 0) é um valor com uma maior probabilidade (excedendo 0,5 (por exemplo, 0,75)), a unidade de codificação aritmética binária 143 mantém o limite inferior "Baixo" na faixa na linha de número sem mudança, e define um valor que corresponde a um resultado de multiplicar uma vez um coeficiente de escala 0,95 pela probabilidade 0,75 dessa vez, a uma nova faixa. Por outro lado, quando o valor binário de fato gerado é um valor previsto com uma menor probabilidade, a unidade de codificação aritmética binária 143 desloca o limite inferior "Baixo" para a maior probabilidade, e muda a faixa de acordo com a menor probabilidade. As seções são retidas de acordo com uma soma cumulativa de resultados de multiplicações das faixas de probabilidade. Quando um valor com uma menor probabilidade ocorre sucessivamente, a precisão do comprimento da faixa se torna logo menor do que a precisão que pode ser garantida por uma computação. Aqui, a unidade de codificação aritmética binária 143 aumenta (renormaliza) a faixa para manter a precisão, e emite a sequência de bits que indica a faixa atual. Do mesmo modo, quando um valor com uma maior probabilidade (0,95, etc.) ocorre sucessivamente, os valores de probabilidade podem portar diversas computações (estado transiciona no caso de implantação por uma tabela) até o comprimento da faixa se tornar mais curto do que um comprimento predeterminado, mesmo com a multiplicação dos valores. Assim, o número de símbolos que pode ser acumulado até o bit ser emitido é grande.

A FIG. 3 é uma tabela na qual os parâmetros de controle 130, cada um com o uso de um modelo de contexto com base em um valor do parâmetro de controle 130 de um bloco vizinho, são classificados.

O significado de cada coluna será descrito a partir da esquerda da tabela. (c2) Tipo de sinal (elemento de sintaxe) indica um nome específico de um tipo de sinal do parâmetro de controle 130. O significado de cada um dos tipos de sinal será descrito mais à frente. (c3) Esquema de binarização indica um esquema de binarização a ser aplicado no parâmetro de controle 130 (SE) especificado na coluna imediatamente à esquerda. A unidade de binarização 141 desempenha o processo de binarização. Na coluna, "Comprimento fixo" significa que a unidade de binarização 141 emite o valor do parâmetro de controle 130 na seção imediatamente à esquerda como uma sequência binária (cadeia binária) de um comprimento fixo. Em HEVC, um tipo de sinal do parâmetro de controle 130 cujo nome termina com "sinalizador" é um valor binário de 0 ou 1. Assim, a unidade de binarização 141 emite apenas o primeiro elemento (bi- nIdx = 0) como o elemento da sequência binária 151, e não emite os elementos após o segundo elemento (binIdx >= 1). Em outras palavras, a unidade de binarização 141 emite o valor do parâmetro de controle 130 como a sequência binária 151 do jeito que é.

Adicionalmente, "comprimento variável" na coluna significa que a unidade de binarização 141 mapeia, em uma sequência binária, o valor do parâmetro de controle 130 com o uso de sequências binárias com comprimentos variáveis respectivos cujos valores são associados a ter comprimentos binários em ordem ascendente das frequências de ocorrência (cadeia binária ou sequências binárias, cada, com o número de elementos > 1), e emite a sequência binária. Por exemplo, a unidade de binarização 141 emprega e emite um esquema de acordo com o tipo de sinal, como um esquema unário (truncado), e uma combinação dos esquemas de Golomb unários e outros exponenciais (consulte "A. Binarização" de NPL 1). No caso de

"Comprimento variável", o número de elementos da sequência binária 151 é algumas vezes limitado a 1, ou é igual a ou maior do que 2. Uma unidade de binarização inversa em um aparelho de decodificação de imagem a ser descrito mais à frente desempenha transformação inversa no esquema de bina- rização para reconstruir a sequência binária de entrada em um multivalor ou um valor de sinalizador.

Em relação a (c4) Índice de contexto do primeiro elemento (bi- nIdx = 0), a unidade de controle de contexto 142 indica a escolha de um índice de contexto (aumento) a ser aplicada no primeiro elemento incluído em uma sequência binária gerada de acordo com o esquema de binarização especificado na coluna de c3. Na coluna, "0, 1, 2" indica que a unidade de controle de contexto 142 seleciona e aplica uma de três tabelas de estado de probabilidade (contextos). Por exemplo, três índices de contexto com condições detalhadas são preparados para o tipo de um sinal "skip_flag", isto é, três contextos são preparados, e a codificação aritmética é desempenhada nos índices de contexto.

Similarmente, "0, 1, 2, 3" na coluna c4 indica que o contexto a ser aplicado no primeiro elemento (binIdx = 0) incluído na sequência binária 151 é selecionado dentre um de quatro valores, 0, 1, 2, ou 3. A sequência binária 151 é obtida ao mapear, em uma sequência binária, o valor do parâmetro de controle 130 do tipo de sinal especificado na coluna de c2, de acordo com o esquema de binarização na coluna de c3. As expressões condicionais na coluna serão descritas mais à frente.

Em relação a (c5) Condição de bloco esquerdo L (condL), a unidade de controle de contexto 142 indica a condição de bloco esquerdo para selecionar um de 0, 1, e 2 na coluna c4. A condição de bloco esquerdo L tem um valor de verdadeiro ou falso determinado de acordo com o valor do parâmetro de controle do bloco esquerdo que corresponde ao parâmetro de controle a ser codificado (ou a ser decodificado).

Por exemplo, no caso em que o parâmetro de controle (SE) é skip_flag, a condição de bloco esquerdo L tem o valor de verdadeiro quando skip_flag[xL][yL] indica verdadeiro (por exemplo, 1), e tem o valor de falso quando o mesmo indica falso (por exemplo, 0).

Em relação a (c6) Condição de bloco superior A, a unidade de controle de contexto 142 indica a condição de bloco superior para selecionar um de 0, 1, e 2 em elementos de codificação ou decodificação de uma sequência especificada na coluna c4. A condição de bloco superior A tem um valor de verdadeiro ou falso determinado de acordo com o valor do parâmetro de controle do bloco superior que corresponde ao parâmetro de controle a ser codificado (ou a ser decodificado). Por exemplo, no caso em que o parâmetro de controle (SE) é skip_flag, a condição de bloco superior A tem o valor de verdadeiro quando skip_flag[xA][yA] indica verdadeiro (por exemplo, 1), e tem o valor de falso quando o mesmo indica falso (por exemplo, 0).

Embora não ilustrado, o tipo de sinal de mais do que dois bits é associado a "(c7) Aumento de contexto a ser aplicado em binIdx >= 1". Isso (c7) indica o modelo de contexto aplicado pela unidade de controle de contexto 142 em um binário após o segundo elemento na sequência binária (valor binário de um elemento de sequência binária incluindo um valor de índice de binIdx >= 1).

No método de codificação da Modalidade 1, as operações a seguir são comutadas de acordo com o tipo de sinal do parâmetro de controle 130 para a condição de bloco esquerdo L e a condição de bloco superior A (operada com o uso de diferentes padrões): (Padrão 1) Com o uso de dois blocos vizinhos (um valor de de-terminação da condição de bloco esquerdo L e um valor de determinação da condição de bloco superior A); (Padrão 2) Com o uso de um bloco vizinho (apenas um valor de determinação da condição de bloco esquerdo L); e (Padrão 3) Com o uso de zero bloco vizinho (com o uso de nem um valor de determinação da condição de bloco esquerdo L, nem um valor de determinação da condição de bloco superior A).

A FIG. 4 é um fluxograma que indica um método de codificação de imagem de acordo com uma Modalidade 1 que é desempenhada pela unidade de codificação de comprimento variável 104 na FIG. 2.

Primeiro, a unidade de binarização 141 mapeia o valor do parâmetro de controle 130 em uma sequência binária de acordo com um esquema que corresponde ao tipo de sinal do parâmetro de controle 130 (S101).

Em seguida, a unidade de controle de contexto 142 obtém um valor básico de um contexto para uso em codificação aritmética do parâmetro de controle 130 (S102). Por exemplo, a unidade de controle de contexto 142 determina o valor básico de acordo com o tipo de retrato (I, P, ou B).

Em seguida, a unidade de controle de contexto 142 determina um valor de contexto com o uso de um dos padrões 1 a 3, com base no tipo de sinal do parâmetro de controle 130 (S103). Aqui, determinar um valor de contexto é equivalente a determinar um valor de ajuste (valor de aumento CtxIdxInc) para o valor básico do contexto.

Primeiramente, a unidade de controle de contexto 142 determina o tipo de sinal do parâmetro de controle 130 (S103). Quando o tipo de sinal do parâmetro de controle 130 é o primeiro tipo que corresponde ao padrão 1 (o primeiro tipo em S104), a unidade de controle de contexto 142 determina um valor de contexto com o uso de um valor de determinação derivado de valores de parâmetros de controle de dois blocos vizinhos (bloco A e bloco B) (S105). Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 142 determina um contexto em uma condição na qual os parâmetros de controle dos dois blocos vizinhos do bloco esquerdo e do bloco superior são usados. Aqui, a unidade de controle de contexto 142 usa ambos um resultado da determinação de (c5) condL e um resultado da determinação de (c6) condA na FIG. 3. Consequentemente, dados de uma fila de retratos são retidos para os parâmetros de controle do primeiro tipo.

Por outro lado, quando o tipo de sinal do parâmetro de controle 130 é o segundo tipo que corresponde ao padrão 2 (o segundo tipo em S104), a unidade de controle de contexto 142 determina um valor de contexto com o uso de um valor de um parâmetro de controle de um bloco vizinho (um bloco imediatamente vizinho em ordem de codificação) (S106). Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 142 determina o valor de contexto em uma condição na qual o parâmetro de controle do bloco superi- or não é usado.

Por outro lado, quando o tipo de sinal do parâmetro de controle 130 é o terceiro tipo que corresponde ao padrão 3 (o terceiro tipo em S104), a unidade de controle de contexto 142 determina de forma fixa um valor de contexto sem o uso de ambos os parâmetros de controle do bloco superior e do bloco esquerdo (S107).

A seguir, a unidade de controle de contexto 142 adiciona o aumento determinado na Etapa S103 ao valor básico do índice de contexto determinado na Etapa S102 para determinar um índice de valor de contexto (S108).

Finalmente, a unidade de codificação aritmética binária 143 de-sempenha codificação aritmética no valor binário do primeiro elemento com o uso do valor de contexto especificado pelo índice de valor de contexto determinado na Etapa S108 para gerar a sequência de bits (fluxo de bits 124) (S109).

A seguir, quando os processos das Etapas S102 a S109 não são executados em todos os elementos incluídos na sequência binária (Não em S110), a unidade de codificação de comprimento variável 104 desempenha os processos das Etapas S102 a S109 no elemento incluído a seguir na sequência binária. Por outro lado, quando os processos das Etapas S102 a S109 são completados em todos os elementos incluídos na sequência binária (Sim em S110), a unidade de codificação de comprimento variável 104 termina o processamento de codificação no parâmetro de controle do bloco atual.

Conforme descrito acima, o aparelho de codificação de imagem 100 de acordo com a Modalidade 1 determina um contexto com o uso do bloco superior ao desempenhar codificação aritmética no parâmetro de controle do primeiro tipo, e determina um contexto sem o uso do bloco superior para os parâmetros de controle do segundo e do terceiro tipos.

Em comparação ao caso em que o bloco esquerdo e o bloco superior são usados como "o uso de um modelo de contexto com base em valores de parâmetros de controle de blocos vizinhos" uniformemente, o apare- lho de codificação de imagem 100 pode reduzir o uso de memória com a configuração. Assim, o aparelho de codificação de imagem 100 pode suprimir a deterioração em qualidade da imagem, e reduzir o uso de memória. (Modalidade 2)

A Modalidade 2 descreverá um aparelho de decodificação de imagem que decodifica o fluxo de bits 124 gerado pelo aparelho de codificação de imagem 100.

A FIG. 5 é um diagrama de blocos que ilustra um aparelho de decodificação de imagem 200 de acordo com a Modalidade 2. O aparelho de decodificação de imagem 200 é um aparelho de decodificação de imagem com o uso de decodificação aritmética, e decodifica o fluxo de bits 124 para gerar uma imagem sinal 229. Aqui, o fluxo de bits 124 é, por exemplo, gerado pelo aparelho de codificação de imagem 100.

O aparelho de decodificação de imagem 200 inclui uma unidade de controle 201, uma unidade de decodificação de comprimento variável 202, uma unidade de quantificação inversa 204, uma unidade de transformação inversa 205, uma unidade de adição 206, uma unidade de intraprevi- são 207, e uma unidade de interprevisão 208.

O aparelho de decodificação de imagem 200 desempenha pro-cessamento de decodificação para cada fluxo de bits de uma unidade de processamento predeterminada. A unidade de processamento é, por exemplo, uma unidade de fatia ou uma unidade de bloco.

A unidade de decodificação de comprimento variável 202 de-sempenha decodificação aritmética no fluxo de bits 124 para gerar um parâmetro de controle 230 (elemento de sintaxe de dados de controle) e coeficientes de transformação quantificados 223 (valores de elemento de sintaxe de dados residuais). A unidade de controle 201 recebe o parâmetro de controle gerado 230.

A unidade de controle 201 controla cada uma das unidades de processamento incluídas no aparelho de decodificação de imagem 200, de acordo com o parâmetro de controle 230.

A unidade de quantificação inversa 204 quantifica inversamente os coeficientes de transformação quantificados 223 em coeficientes de transformação ortogonal 224.

A unidade de transformação inversa 205 transforma inversamente os coeficientes de transformação ortogonal 224 para reconstruir um sinal residual 225. A unidade de adição 206 adiciona o sinal residual 225 em um sinal de previsão de imagem (sinal de imagem 229) para gerar um sinal de imagem decodificado 226.

A unidade de intraprevisão 207 desempenha intraprevisão com o uso do sinal de imagem decodificado 226 para gerar um sinal de previsão de imagem 227. A unidade de interprevisão 208 desempenha a interprevisão com o uso do sinal de imagem decodificado 226 para gerar um sinal de previsão de imagem 228.

O comutador 209 seleciona um dentre o sinal de previsão de imagem 227 e o sinal de previsão de imagem 228, e emite o sinal selecionado como o sinal de imagem 229 (sinal de previsão de imagem).

A seguir, a configuração da unidade de decodificação de comprimento variável 202 será descrita.

A FIG. 6 é um diagrama de blocos funcional que ilustra uma con-figuração da unidade de decodificação de comprimento variável 202. A unidade de decodificação de comprimento variável 202 inclui uma unidade de decodificação aritmética binária 243, uma unidade de controle de contexto 242, e uma unidade de binarização inversa 241. A seguir, descreve-se o processo de decodificação de comprimento variável no parâmetro de controle 230. Embora a descrição acerca do processo de decodificação de comprimento variável nos coeficientes de transformação quantificados 223 seja omitida, o processo pode ser implantado, por exemplo, com o uso de uma técnica conhecida.

A unidade de controle de contexto 242 determina um contexto para uso em decodificação aritmética do parâmetro de controle 230 do bloco atual, dentre uma pluralidade de contextos. Adicionalmente, a unidade de controle de contexto 242 emite um índice de contexto 252 que especifica o contexto determinado à unidade de decodificação aritmética binária 243.

Mais especificamente, a unidade de controle de contexto 242 usa o mesmo modelo de contexto que aquele da unidade de controle de contexto 142 na FIG. 2 como um modelo de transição de probabilidade retido. Quando a unidade de codificação aritmética 143 usa 64 estados de probabilidade, a unidade de decodificação aritmética binária 243 também retém os 64 estados de probabilidade. Isso é devido ao fato de que ambos o codificador e o decodificador precisam interpretar uma faixa da linha de número a ser codificada exatamente da mesma maneira. Assim, o decodificador usa o mesmo padrão que o padrão selecionado pelo codificador dentre os três padrões 1 a 3.

A unidade de decodificação aritmética 243 desempenha decodi- ficação aritmética na sequência de bits (fluxo de bits 124) com o uso do contexto determinado pela unidade de controle de contexto 242 para reconstruir a sequência binária 251. Mais especificamente, a unidade de decodificação aritmética 243 reconstrói a sequência de bits de entrada na sequência binária 251, de acordo com o contexto (tabela de estado de probabilidade) especificado pelo índice de contexto dado a partir da unidade de controle de contexto 242.

A unidade de binarização inversa 241 reconstrói a sequência binária 251 em um parâmetro de controle 230 se for necessário através do processo de binarização inversa. Como tal, a unidade de controle de contexto 142 incluída no aparelho de codificação de imagem 100 e a unidade de controle de contexto 242 incluída no aparelho de decodificação de imagem 200 usam o mesmo modelo de contexto em ambas a codificação aritmética e a decodificação aritmética de um parâmetro de controle de um determinado tipo de sinal.

A FIG. 7 é um fluxograma que indica um método de decodifica- ção de imagem de acordo com a Modalidade 2, que é desempenhada pela unidade de decodificação de comprimento variável 202. Primeiro, a unidade de decodificação de comprimento variável 202 obtém o fluxo de bits 124 (S201).

A seguir, a unidade de controle de contexto 242 determina um tipo de sinal de um parâmetro de controle a ser decodificado, de acordo com a estrutura de dados do fluxo de bits 124 (S202).

A seguir, a unidade de controle de contexto 242 determina um valor básico de um contexto para uso em decodificação aritmética do parâmetro de controle a ser decodificado (S203). Por exemplo, a unidade de controle de contexto 242 determina o valor básico de acordo com o tipo de retrato (I, P, ou B).

A seguir, a unidade de controle de contexto 242 determina um valor de contexto com o uso de um dos padrões 1 a 3, com base no tipo de sinal do parâmetro de controle (S204). Aqui, determinar um valor de contexto é equivalente a determinar um valor de ajuste (valor de aumento CtxIdxInc) para o valor básico do contexto. Por exemplo, a unidade de controle de contexto 242 determina estatisticamente um dos padrões 1 a 3 com base no tipo de sinal do parâmetro de controle ao seguir uma tabela predeterminada.

A unidade de controle de contexto 242 comuta entre blocos vizinhos para uso em determinar um contexto para obter um valor binário do primeiro elemento incluído na sequência binária 251 com o uso da decodifi- cação aritmética, de acordo com o tipo de sinal do parâmetro de controle.

Primeiro, a unidade de controle de contexto 242 determina o tipo de sinal do parâmetro de controle 230 (S205). Quando o tipo de sinal é o primeiro tipo que corresponde ao padrão 1 (o primeiro tipo em S205), a unidade de controle de contexto 242 determina um valor de contexto com o uso de parâmetros de controle de dois blocos vizinhos (S206). Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 242 determina o valor de contexto em uma condição que decodificou parâmetros de controle dos dois blocos vizinhos do bloco esquerdo e o bloco superior são usados.

Por outro lado, quando o tipo de sinal é o segundo tipo que cor-responde ao padrão 2 (o segundo tipo em S205), a unidade de controle de contexto 242 determina um valor de contexto com o uso de um valor de um parâmetro de controle de um bloco vizinho (um bloco imediatamente vizinho em ordem de codificação) (S207). Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 242 determina o valor de contexto em uma condição em que o parâmetro de controle decodificado do bloco superior não é usado.

Por outro lado, quando o tipo de sinal é o terceiro tipo que cor-responde ao padrão 3 (o terceiro tipo em S205), a unidade de controle de contexto 242 determina de forma fixa um valor de contexto (S208). Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 242 determina o valor de contexto em uma condição na qual os parâmetros de controle decodificados do bloco superior e o bloco esquerdo não são usados.

Em seguida, a unidade de controle de contexto 242 adiciona o aumento determinado na Etapa S204 para o valor básico do índice de contexto determinado na Etapa S203 para determinar um valor índice de contexto (S209).

Em seguida, a unidade de decodificação aritmética binária 243 determina um dos elementos da sequência binária através de decodificação com o uso do valor de contexto indicado pelo índice de valor de contexto dado a partir da unidade de controle de contexto 242 (S210).

Em seguida, quando os processos das Etapas S203 a S210 não são executados em todos os elementos incluídos na sequência binária (Não em S211), a unidade de codificação de comprimento variável 202 desempenha os processos das Etapas S203 a S210 no elemento incluído a seguir na sequência binária.

Por outro lado, quando os processos das Etapas S203 a S210 são completados em todos os elementos incluídos na sequência binária (Sim em S211), a unidade de binarização inversa 241 muda um ou mais dos elementos da sequência binária 251 obtida ao repetir os processos das Etapas S203 a S210 mais do que uma vez para gerar o parâmetro de controle 230 (S212).

Conforme descrito acima, o aparelho de decodificação de imagem 200 de acordo com a Modalidade 2 determina um contexto com o uso do bloco superior ao desempenhar decodificação aritmética no parâmetro de controle do primeiro tipo, e determina um contexto sem o uso do bloco superior para os parâmetros de controle do segundo e do terceiro tipos.

Em comparação ao caso em que o bloco esquerdo e o bloco su perior são usados como "o uso de um modelo de contexto com base em valores de parâmetros de controle de blocos vizinhos" uniformemente, o aparelho de decodificação de imagem 200 pode reduzir o uso de memória com a configuração. Assim, o aparelho de decodificação de imagem 200 pode suprimir a deterioração em qualidade da imagem, e reduzir o uso de memória.

Por exemplo, quando a sequência binária 251 é um sinalizador e tem apenas um elemento, isto é, a sequência binária 251 é composta por 1 binário, a unidade de binarização inversa 241 pode emitir a sequência binária 251 do jeito que é.

Além da descrição acima, a unidade de controle 101 ou 201 pode controlar cada uma das unidades de processamento ou se referir a um valor de uma memória, através de uma linha de sinal que não é ilustrada.

Embora a unidade de controle de contexto 142 ou 242 comute entre os três padrões 1 a 3 de acordo com um tipo de sinal de um parâmetro de controle na descrição acima, a mesma pode comutar entre dois dos padrões 1 a 3 de acordo com o tipo de sinal. Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode comutar entre usar e não usar a condição de bloco superior, de acordo com um tipo de sinal de um parâmetro de controle.

Adicionalmente, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode mudar um método de comutação entre os modelos de contexto selecionados de tal maneira (incluindo um caso em que o modelo de aumento de contexto é mudado; o mesmo será cabível doravante no presente documento) de acordo com informações de imagem predeterminadas. Por exemplo, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode ainda comutar a própria política de comutação, de acordo com a quantidade de memória, ou o tamanho da largura horizontal ou um formato de amostragem de uma imagem que afeta o número de treinamentos de cada contexto.

Embora a unidade de controle de contexto 142 ou 242 comute entre usar e não usar a condição de bloco superior como a descrição simplificada, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode combinar um caso em que o bloco superior não está disponível à comutação e aplicar o caso combinado. Por exemplo, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode mudar a própria política de comutação, de acordo com se uma fatia a ser processada é uma fatia de entropia (entropy_slice_flag indica 1 ou 0), ou não. Similarmente, quando a disponibilidade do bloco vizinho superior não pode ser garantida, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode mudar a política de comutação de modo a não usar o bloco superior.

Por exemplo, conforme ilustrado na FIG. 8, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode comutar a política de determinação do modelo de contexto entre o primeiro critério de determinação (S302) e o segundo critério de determinação (S303), de acordo com um valor de um parâmetro de uma unidade predeterminada. Aqui, "de acordo com um valor de um parâmetro de uma unidade predeterminada" significa de acordo com se uma fatia é uma fatia de entropia conforme descrito acima, ou não. Adicionalmente, o primeiro critério de determinação é um critério com base no qual os processos na FIG. 7 são desempenhados. O segundo critério de determinação é um critério que exclui a Etapa S204 na FIG. 7, e é, por exemplo, um critério convencional. Isso é equivalente a determinar o índice de aumento de contexto, com o uso de um parâmetro de uma unidade local predeterminada e um valor de um parâmetro de uma unidade maior do que a unidade local predeterminada.

Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode comutar de um critério de determinação a ser aplicado em uma unidade menor do que a primeira unidade, até outro critério de determinação com base em um valor de um parâmetro de controle da primeira unidade.

Adicionalmente, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode mudar o critério de determinação a ser usado, de acordo com as características de um sistema de imagem. Por exemplo, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode mudar o critério de determinação a ser usado, de acordo com intervalos de I-retratos (definir valores de IntraPeríodo).

Embora a unidade de controle de contexto 142 ou 242 comute entre os critérios de determinação de acordo com as condições acima, a mesma pode comutar se o bloco superior for usado, ou não.

Adicionalmente, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode determinar se um parâmetro de controle do bloco superior é usado, ou não, de acordo com se o parâmetro de controle do bloco superior está disponível em codificação ou decodificação, ou não, com base em uma posição do parâmetro de controle. Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode determinar se o parâmetro de controle do bloco superior está disponível em decodificação, ou não, com base em uma posição do bloco atual, e determinar um contexto com o uso de um dos padrões 2 e 3 quando o parâmetro de controle do bloco superior não está disponível. Adicionalmente, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode determinar se um valor de referência do bloco superior está disponível, ou não, com base em uma estrutura de árvore para particionar blocos de TU, CU, ou PU. Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode determinar se o parâmetro de controle do bloco superior está disponível em decodificação, ou não, de acordo com a profundidade hierárquica de uma unidade de dados à qual cada um dos parâmetros de controle a ser processado pertence.

A FIG. 9 ilustra uma relação entre um retrato, fatias, e blocos de acordo com o padrão de HEVC. Um retrato é particionado em uma ou mais fatias. No exemplo da FIG. 9, o retrato é particionado em duas fatias (FATIA 1 e FATIA 2). Uma das fatias inclui blocos 301 (por exemplo, blocos de árvore). Aqui, o bloco 301 é a maior unidade como certa unidade de controle quando uma fatia é particionada em um tamanho predeterminado, e tem um tamanho de uma raiz quando a unidade está na raiz na estrutura hierarquicamente particionada.

No exemplo da FIG. 9, a FATIA 2 começa a partir de um bloco 301A, e é composta por uma sequência incluindo blocos no canto direito de fundo do retrato através dos blocos hachurados 301B e 301C. Um dos blocos hachurados na FIG. 9 é um bloco (Bloco de Árvore) a ser processado atualmente.

Cada um dos blocos 301 inclui N M pixels. Um dos blocos 301 é particionado de maneira recorrente no interior (tipicamente em quatro). Em outras palavras, um Bloco de Árvore compõe conceitualmente uma árvore quádrupla. No bloco 301B na FIG. 9, o bloco direito superior obtido ao particionar o bloco hachurado 301B em quatro são particionados de maneira recorrente em quatro blocos duas vezes. Em outras palavras, o bloco 301B inclui 10 unidades lógicas a partir da unidade zero superior à esquerda até a unidade nona inferior à direita que são particionadas com certa perspectiva.

Aqui, a perspectiva indica o conceito de uma pluralidade de árvores que tem diferentes profundidades com uma raiz como ponto de base, como uma árvore em relação a uma unidade de codificação (CU) e uma árvore em relação a residual_data. Aqui, um valor de cada parâmetro de controle pertence a um dos nós folha.

Aqui, se um valor de um parâmetro de controle de determinado tipo de sinal incluído em um bloco superior está de fato disponível, ou não, depende de um tipo de uma árvore à qual o parâmetro de controle pertence. Assim, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode mudar um critério de determinação de acordo com um tipo de uma árvore à qual o parâmetro de controle pertence. Essa mudança é equivalente à mudança para uma unidade de sintaxe. Por exemplo, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode usar o padrão 2 ou 3 no qual o bloco superior não é usado para dados de um filtro adaptável com uma estrutura de dados como alf_param, enquanto que a mesma pode usar a política de modelo de contexto (padrão 1) para as outras sintaxes conforme convencionalmente usado. Em outras palavras, o segundo tipo ou o terceiro tipo pode ser um parâmetro de controle que tem uma estrutura de dados predeterminada. Adicionalmente, isso significa que o critério de determinação pode ser mudado de acordo com o tipo de uma árvore de um bloco vizinho.

Adicionalmente, se o valor do parâmetro de controle pode ser de fato usado, ou não, ou produz a vantagem de reduzir o uso de memória difere dependendo de uma posição de um bloco na relação hierárquica. Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode comutar entre usar ou não usar o bloco superior, de acordo com uma profundidade de um bloco e uma posição hierárquica do bloco.

Por exemplo, na FIG. 9, os números 0 a 9 no bloco 301B estão em ordem de decodificação. Nesse caso, os parâmetros de controle dos blocos 1 e 2 são disponíveis quando o bloco 4 é codificado ou decodificado.

Adicionalmente, a fim de reduzir o uso de memória, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode selecionar o padrão 1 com o uso do bloco superior, quando o bloco não está em uma profundidade 0 e a própria posição é um do segundo aos elementos subsequentes no particionamento vertical. Aqui, "profundidade" indica a profundidade desde a raiz. Em outras palavras, quando certo bloco é definido como bloco[xn],[y0][profundidade], o critério de determinação pode ser mudado de acordo com se o bloco atual satisfaz bloco[xn][(y0) + 1][profundidade], ou não. Em outras palavras, os blocos superiores são usados para os blocos 4 a 9 na FIG. 9. Quando a árvore é codificada ou decodificada na ordem conforme numerado (começando em 0 e terminando em 9), é claro que os blocos 4 a 9 podem usar os parâmetros de controle incluídos nos blocos superiores. Adicionalmente, há uma vantagem em que esses blocos precisam apenas reter dados temporariamente. Adicionalmente, isso indica que o valor de contexto é determinado de acordo com a posição 3D, incluindo a profundidade além das coordenadas x e y. Além disso, um valor condicional de um bloco na camada superior pode ser usado (seguido) como um valor condicional de um bloco na camada inferior.

Adicionalmente, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode mudar esses critérios em consideração à relação de posição entre o bloco atual e as outras fatias. Doravante no presente documento, os três blocos hachurados 301A, 301B, e 301C na FIG. 9 serão descritos.

Aqui, o bloco 301A é um bloco de partida, e ambos o bloco esquerdo e o bloco superior do bloco 301A são incluídos em outra fatia. O bloco superior do bloco 301B é incluído em outra fatia. Ambos o bloco esquerdo e o bloco superior do bloco 301C são incluídos na mesma fatia, incluindo o bloco 301C. A unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode comutar o critério de acordo com tal condição. Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode comutar o critério (i) de acordo com se o bloco superior é incluído em outra fatia, ou não, (ii) de acordo com se o bloco esquerdo é incluído em outra fatia, ou não, ou (iii) de acordo com ambos (i) e (ii). Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode determinar que o parâmetro de controle do bloco superior não está disponível em decodificação quando o bloco atual está no limiar da fatia. Consequentemente, quando o processamento de decodificação na FATIA superior 1 não é completado, por exemplo, é possível desempenhar o processamento de decodificação em consideração se a FATIA 2 pode obter informações por si mesma, ou não.

A seguir, a unidade de processamento hierárquica (estrutura de blocos multicamada) será descrita. A FIG. 10 ilustra a unidade de processamento hierárquica (estrutura de blocos multicamada).

O aparelho de codificação de imagem 100 codifica retratos em movimento em uma unidade por processamento, e o aparelho de codificação de imagem 200 decodifica um fluxo codificado em uma unidade por processamento. A unidade de processamento é posta em camadas ao particionar a unidade de processamento em pequenas unidades de processamento e particionar ainda as pequenas unidades de processamento em unidades de processamento menores. Como a unidade de processamento é menor, a profundidade da unidade de processamento é maior e é hierarquicamente inferior, e o valor que indica a profundidade é maior. Do mesmo modo, como a unidade de processamento é maior, a profundidade da unidade de processamento é menor e é hierarquicamente superior, e o valor que indica a profundidade é menor.

A unidade de processamento inclui uma unidade de codificação (CU), uma unidade de previsão (PU), e uma unidade de transformação (TU). Uma CU é um bloco de 128 128 pixels no máximo, e é uma unidade que corresponde a um macrobloco convencional. Uma PU é uma unidade básica para a interprevisão. Uma TU é uma unidade básica para transformação ortogonal, e tem um tamanho idêntico àquele de PU ou muito menor do que PU. Uma CU é, por exemplo, particionada em 4 sub-CUs, e uma das sub- CUs inclui uma PU e uma TU que tem o mesmo tamanho que aquele da sub-CU (aqui, PU e TU sobrepõem uma à outra). Por exemplo, a PU é adi-cionalmente particionada em 4 sub-PUs, e a TU é adicionalmente particionada em 4 sub-CUs. Quando a unidade de processamento é particionada em unidades de processamento menores, cada uma das unidades de processamento menores é referida como uma unidade de subprocessamento. Por exemplo, quando a unidade de processamento é uma CU, a unidade de subprocessamento é uma sub-CU. Quando a unidade de processamento é uma PU, a unidade de subprocessamento é uma sub-PU. Adicionalmente, quando a unidade de processamento é uma TU, a unidade de subproces- samento é uma sub-TU.

Mais especificamente, são indicados abaixo os detalhes. Um retrato é particionado em uma ou mais fatias. Uma fatia é uma sequência da maior unidade de codificação. A posição da maior unidade de codificação é indicada por um endereço da maior unidade de codificação lcuAddr.

Cada uma das unidades de codificação, incluindo as respectivas maiores unidades de codificação, é particionada em quatro unidades de co-dificação. Como resultado, uma árvore quádrupla que tem o tamanho de uma CU é montada. A posição da CU é indicada por um índice de unidade de codificação cuIdx que tem uma amostra (pixel ou coeficientes) no canto esquerdo superior da maior unidade de codificação como um ponto de partida.

Quando o particionamento de uma CU não é permitido, a CU é tratada como uma PU. Similarmente à CU, a posição de uma PU é indicada por um índice de unidade de previsão puIdx que tem uma amostra no canto esquerdo superior da maior unidade de codificação como um ponto de partida.

A PU pode incluir partições (partições de PU ou sub-PUs). A partição de PU é indicada por um índice de partição de unidade de previsão puPartIdx que tem uma amostra no canto esquerdo superior da PU como um ponto de partida.

A PU pode incluir TUs. Similarmente à CU, a TU pode ser parti- cionada em quatro TUs menores (sub-TUs). Isso indica a permissão do par- ticionamento de árvore quádrupla de um sinal residual. A posição da TU é indicada por um índice de unidade de transformação tuIdx que tem uma amostra no canto esquerdo superior da PU como um ponto de partida.

Aqui, a definição de cada uma das unidades de processamento é conforme segue: CTB (bloco de árvore de codificação): Unidade básica para identificar particionamento de árvore quádrupla de uma região quadrada. Tendo vários tamanhos quadrados; LCTB (maior bloco de árvore de codificação): O maior CTB permitido em uma fatia. Uma fatia inclui uma pluralidade de LCTBs que não sobrepõem uma à outra; SCTB (menor bloco de árvore de codificação): O menor CTB permitido em uma fatia. Particionamento de um SCTB em CTBs menores não é permitido;

PU (unidade de previsão): Unidade básica para identificar pro-cessamento de previsão. Uma PU é tão grande quanto uma CU cujo parti- cionamento não é permitido. Embora particionar uma CU em quatro região quadradas seja permitido, uma PU pode ser particionada em uma pluralidade de partições que tem qualquer forma;

TU (unidade de transformação): Unidade básica para identificar transformação e quantificação; CU (unidade de codificação): O mesmo que CTB; LCU (maior unidade de codificação): O mesmo que o maior CTB; e SCU (menor unidade de codificação): O mesmo que o menor CTB.

Adicionalmente, parâmetros de quantificação incluem pelo menos um de um parâmetro de escala de quantificação delta (delta QP ou QP delta), um parâmetro de desvio de quantificação, um índice (idc de seleção de matriz Q), e um parâmetro de desvio de zona morta de quantificação. O índice é para selecionar uma de matrizes de escala quantificada.

O parâmetro de escala de quantificação delta (delta QP ou QP delta) é uma diferença entre um parâmetro de escala de quantificação a ser aplicado para transformar coeficientes e um parâmetro de escala de quantificação especificado por um cabeçalho de sequência ou um cabeçalho de fatia (ou um parâmetro de escala de quantificação imediatamente antes em ordem de varredura Z).

O parâmetro de desvio de quantificação também é chamado de desvio de quantificação, e é um valor de ajuste (valor de desvio) para arredondar um sinal ao desempenhar quantificação. Assim, quando o aparelho de codificação de imagem 100 desempenha quantificação, o mesmo codifica o desvio de quantificação. Então, o aparelho de decodificação de imagem 200 decodifica o desvio de quantificação codificado. A seguir, o aparelho de decodificação de imagem 200 desempenha a correção com o uso do desvio de quantificação no momento em que quantificar inversamente os coeficientes de transformação.

Um índice (idc de seleção de Qmatriz) é referido como uma matriz de quantificação adaptativa, e indica qual matriz de escala de quantificação é usada dentre uma pluralidade de matrizes de escala de quantificação. Adicionalmente, quando houver apenas uma matriz de escala de quantificação, idc de seleção de Qmatriz indica se a matriz de escala de quantificação é usada, ou não. A matriz de quantificação adaptativa pode ser controlada por unidade de bloco (unidade de processamento).

O parâmetro de desvio de zona morta de quantificação é referido como uma zona morta adaptativa, e são informações de controle para mudar de maneira adaptativa uma zona morta por bloco. A zona morta é uma largura cujos coeficientes de frequência se tornam 0 por quantificação (a última largura que se torna +1 ou -1 após a quantificação).

Embora um caso em que o padrão 3 com o qual um valor fixo predeterminado é usado como um valor de contexto tenha sido descrito an-teriormente no presente documento, o caso pode ser desempenhado na condição em que os parâmetros de controle do bloco superior e do bloco esquerdo não são usados, e ainda na condição sem o uso dos parâmetros de controle do bloco superior e do bloco esquerdo como o padrão 3. Por exemplo, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode determinar um contexto de acordo com a profundidade hierárquica de uma unidade de dados à qual cada um dos parâmetros de controle pertence, como o padrão 3. (Modalidade 3)

A Modalidade 3 irá descrever qual tipo de sinal deve ser usado como o primeiro tipo e o segundo tipo (ou o terceiro tipo). Mais especificamente, os presentes inventores verificaram cada um dos tipos de sinal abaixo entre os tipos de sinal, conforme indicado na FIG. 3 (Seção 9.3.3.1.1.1 de NPL 2). Cada um dos tipos de sinal foi verificado, visto que há vários parâmetros, e é difícil de prever se cada padrão dos outros tipos de sinal satisfaz a validez, ou não, com base em um resultado da verificação em um dos tipos de sinal (cujo um dos padrões 1 a 3 é apropriado).

A verificação está em conformidade com a estrutura (parâmetro de definição e software versão HM3.0) descrita no documento JCTVC-E700, "Common test conditions and software reference configurations" (consulte NPL 3). Adicionalmente, cada uma das imagens de teste tem um comprimento limitado a 49 quadros.

O método de codificação de imagem e o método de decodifica- ção de imagem de acordo com a Modalidade 3 se referem a CABAC. Assim, a verificação foi conduzida com o uso dos quatro seguintes padrões de teste que são um conjunto de valores de definição, em que cada um indica 1 como o valor de Modo de Símbolo (#0:LCEC, 1:CABAC): 4.1 Definição de alta eficiência Intra; 4.3 Acesso aleatório, definição de alta eficiência; 4.5 Baixo atraso, definição de alta eficiência; e 4.7 Baixo atraso, definição de alta eficiência (apenas fatias P).

A avaliação é feita com base em um valor de avaliação denominado uma "taxa de BD", que é usada como um padrão de avaliação uniformemente usado para uma avaliação de implantação em HEVC. A taxa de BD Y, taxa de BD U, e taxa de BD V são taxas de BD para um espaço de cor YUV, e são valores de padrão de avaliação. De acordo com VCEG-AI11 (N- PL 4), a taxa de BD é um valor de avaliação obtido ao integrar dois pares de quantidades de código com um resultado de PSNR, e representar a eficiência de codificação de acordo com a razão de área. Adicionalmente, a taxa de BD que indica um valor menos significa que a eficiência de codificação foi aprimorada. Os critérios de comparação têm como base um resultado da emissão de um programa de referência que implanta o padrão 1. Os resultados dos padrões 2 e 3 são mostrados em relação ao resultado do padrão 1.

A seguir, é descrito um resultado da verificação em cada um dos tipos de sinal: (Primeira verificação) split_coding_unit_flag; (Segunda verificação) skip_flag; e (Terceira verificação) inter_pred_flag. (Primeira verificação) split_coding_unit_flag;

A FIG. 11 ilustra um método de decodificação aritmética para s- plit_coding_unit_flag. A verificação é conduzida ao mudar o modelo de contexto do padrão 1 para o padrão 2 ou 3 apenas para um tipo de sinal a ser verificado, sem mudar o modelo de contexto para os outros tipos de sinal e o parâmetro de verificação especificado em NPL 3. Na coluna na FIG. 11, o valor de "Fi-xo" indica que a condição (a condição de bloco esquerdo ou a condição de bloco superior) da coluna especificada por "Fixo" não é usado quando um valor de contexto (ou aumento) é derivado. Em outras palavras, quando a-penas uma da condição de bloco esquerdo e da condição de bloco superior é "Fixo", apenas a outra condição é usada. Adicionalmente, quando ambas a condição de bloco esquerdo e a condição de bloco superior são "Fixo", um valor predeterminado (por exemplo, 0) é usado como um valor de contexto (ou aumento).

O significado do tipo de sinal "split_coding_unit_flag" é definido conforme a seguir. split_coding_unit_flag[x0][y0] especifica se uma unidade de codificação é dividida em unidades de codificação com metade do tamanho hori zontal e vertical. Os índices de arranjo x0, y0 especificam a localização (x0, y0) da amostra de luminância superior esquerda do bloco de codificação considerado relativo à amostra de luminância superior esquerda do retrato. Em outras palavras, "split_coding_unit_flag" indica se a CU alvo é particio-nada em quatro, ou não. Mais especificamente, a CU alvo é particionada quando split_coding_unit_flag indica 1, enquanto que a CU alvo não é parti-cionada quando split_coding_unit_flag indica 0.

Dados de split_coding_unit_flag são estruturados em uma sintaxe de árvore de codificação como uma sintaxe. O aparelho de decodificação de imagem analisa uma sequência de bits de acordo com a sintaxe dessa estrutura de dados.

As Figuras 12A e 12B são tabelas para descrever resultados da verificação de split_coding_unit_flag.

A FIG. 12A indica o resultado da verificação com o uso de um bloco vizinho (apenas um valor de determinação da condição de bloco esquerdo L) do padrão 2. A FIG. 12B indica o resultado da verificação com o uso de zero bloco vizinho (sem o uso da condição de bloco superior L, nem da condição de bloco esquerdo L) do padrão 3.

O resultado da verificação em cada uma das Figuras 12A e 12B indica o aumento e diminuição da taxa de BD de acordo com os quatro padrões de teste.

Adicionalmente, o valor de avaliação é representado pelo padrão de avaliação que indica um valor relativo a um valor de avaliação no caso do padrão 1, no qual o bloco esquerdo e o bloco superior são usados. Mais especificamente, quando o valor de avaliação é positivo, o resultado é inferior ao valor de avaliação (taxa de BD) no caso do padrão 1. Adicionalmente, quando o valor de avaliação é negativo, o resultado é mais aprimorado do que o valor de avaliação no caso do padrão 1.

O resultado clarifica que o padrão 1 é superior como um padrão de um modelo de contexto para split_coding_unit_flag. Em outras palavras, os valores de avaliação obtidos pelos padrões 2 e 3 são inferiores àqueles do padrão 1.

Assim, quando o tipo de sinal de um parâmetro de controle é s- plit_coding_unit_flag, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 determina um valor de contexto com o uso do padrão 1, que é um padrão convencional de um modelo de contexto, em termos da taxa de BD. (Segunda verificação) skip_flag

A FIG. 13 ilustra um método de decodificação aritmética para skip_flag. Aqui, o método de verificação é o mesmo que aquele da primeira verificação.

O significado do tipo de sinal "skip_flag" é definido conforme segue. skip_flag[x0][y0] igual a 1 especifica que, para a unidade de co-dificação atual, no momento da decodificação de uma fatia P ou B, mais nenhum elemento de sintaxe exceto os índices de previsor de vetor de movimento são analisados após skip_flag[x0][y0]. skip_flag[x0][y0] igual a 1 especifica que a unidade de codificação não deve ser pulada. Os índices de arranjo x0, y0 especificam a localização (x0, y0) da amostra de luminância superior esquerda do bloco de codificação considerado relativo à amostra de luminância superior esquerda do retrato. Em outras palavras, skip_flag indica se a CU alvo deve ser pulada (tratada como um bloco pulado), ou não.

Dados de skip_flag são estruturados em uma unidade de codificação sintaxe como uma sintaxe. Em outras palavras, skip_flag é definido para cada CU. O aparelho de decodificação de imagem analisa uma sequência de bits de acordo com a sintaxe dessa estrutura de dados.

As Figuras 14A e 14B são tabelas para descrever resultados da verificação de skip_flag. A FIG. 14A indica o resultado da verificação com o uso de um bloco vizinho (apenas um valor de determinação da condição de bloco esquerdo L) do padrão 2. A FIG. 14B indica o resultado da verificação com o uso de zero bloco vizinho (sem o uso da condição de bloco superior L, nem da condição de bloco esquerdo L) do padrão 3.

O resultado da verificação em cada uma das Figuras 14A e 14B indica o aumento e diminuição da taxa de BD de acordo com os quatro pa- drões de teste, conforme descrito para a primeira verificação. Adicionalmente, o significado do valor de avaliação é o mesmo que aquele da primeira verificação.

O resultado esclarece que o padrão 1 é superior como um padrão de um modelo de contexto para "skip_flag". Em outras palavras, os valores de avaliação obtidos pelos padrões 2 e 3 são inferiores àqueles do padrão 1.

Assim, quando o tipo de sinal de um parâmetro de controle é "skip_flag", a unidade de controle de contexto 142 ou 242 determina um valor de contexto com o uso do padrão 1, que é um padrão convencional de um modelo de contexto, em termos da taxa de BD. (Terceira verificação) "inter_pred_flag"

A FIG. 15 é uma tabela que indica um método de decodificação aritmética para inter_pred_flag. O significado do tipo de sinal "inter_pred_flag" é definido conforme segue. inter_pred_flag[x0][y0] especifica se uniprevisão, ou biprevisão é usado para a unidade de previsão atual de acordo com a Tabela 7 11. Os índices de arranjo x0, y0 especificam a localização (x0, y0) da amostra de luminância superior esquerda do bloco de previsão considerado relativo à amostra de luminância superior esquerda do retrato. Aqui, uniprevisão é previsão com o uso de lc (combinação de lista), e biprevisão é previsão com o uso da lista 0 e da lista 1. Adicionalmente, a combinação de lista é obtida ao combinar (mesclar) a lista 0 e a lista 1. Adicionalmente, inter_pred_flag é usado apenas quando a fatia atual é uma B-fatia.

Dados de inter_pred_flag são estruturados em uma unidade de previsão como uma sintaxe. O aparelho de decodificação de imagem analisa uma sequência de bits de acordo com a sintaxe dessa estrutura de dados.

As Figuras 16A e 16B são tabelas para descrever resultados da verificação de inter_pred_flag. A FIG. 16A indica o resultado da verificação com o uso de um bloco vizinho (apenas um valor de determinação da condição de bloco es- querdo L) do padrão 2. A FIG. 16B indica o resultado da verificação com o uso de zero bloco vizinho (sem o uso da condição de bloco superior L, nem da condição de bloco esquerdo L) do padrão 3.

O resultado da verificação em cada uma das Figuras 16A e 16B indica o aumento e diminuição da taxa de BD de acordo com os quatro padrões de teste, conforme descrito para a primeira verificação. Adicionalmente, o significado do valor de avaliação é o mesmo que aquele da primeira verificação.

O resultado é diferente daqueles da primeira verificação de s- plit_coding_unit_flag e da segunda verificação de skip_flag. Não há diferença significativa na taxa de BD entre os padrões 1 e 2 ou 3 como um padrão de um modelo de contexto para inter_pred_flag.

Assim, em um ambiente misto com uma pluralidade de parâmetros de controle de tipos de sinal, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 determina um valor de contexto sem o uso do bloco superior como um bloco vizinho, particularmente quando o tipo de sinal do parâmetro de controle é inter_pred_flag. Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 determina um valor de contexto com o uso do padrão 2 ou 3 quando o tipo de sinal do parâmetro de controle é inter_pred_flag. Em outras palavras, o primeiro tipo inclui "split_coding_unit_flag" ou "skip_flag", e o segundo tipo ou o terceiro tipo inclui "inter_pred_flag". Consequentemente, o aparelho de codificação de imagem e o aparelho de decodificação de imagem de acordo com a Modalidade 3 pode reduzir uso de memória enquanto suprime a diminuição na taxa de BD.

Quando o padrão 2 é comparado com o padrão 3 para in- ter_pred_flag, essas taxas de BD não têm diferença significativa. Assim, é preferencial o uso do padrão 3 para inter_pred_flag. Consequentemente, é possível reduzir adicionalmente o uso de memória e a quantidade de pro-cessamento.

Aqui, inter_pred_flag é usado no modo normal de interprevisão que não é nem um modo de pulo, nem um modo de mescla. Embora o mesmo vetor de movimento para o bloco superior e o bloco esquerdo seja usado como um vetor de movimento do bloco atual no modo de pulo e no modo de mescla, um vetor de movimento diferente daquele para o bloco superior e o bloco esquerdo é usado como um vetor de movimento do bloco atual no modo normal de interprevisão além do modo de pulo e do modo de mescla. Consequentemente, a eficiência de codificação é diminuída com o uso do bloco superior e do bloco esquerdo para inter_pred_flag como no padrão 1. Em outras palavras, é possível aprimorar a eficiência de codificação com o uso do padrão 2 ou 3 para inter_pred_flag.

Adicionalmente, conforme descrito acima, é possível aprimorar adicionalmente a eficiência de codificação ao determinar um valor de contexto de acordo com uma profundidade do bloco atual para inter_pred_flag.

Embora o aparelho de codificação de imagem e o aparelho de decodificação de imagem de acordo com as Modalidades 1 a 3 da presente invenção sejam descritos, a presente invenção não é limitada a essas Moda-lidades.

Por exemplo, pelo menos parte do aparelho de codificação de imagem, do aparelho de decodificação de imagem, e funções das modificações desses aparelhos de acordo com as Modalidades 1 a 3 podem ser combinados.

Adicionalmente, todos os valores e os valores lógicos descritos acima são exemplificações para descrever especificamente a presente invenção, e a presente invenção não é limitada pelos valores exemplificados.

Adicionalmente, as divisões dos blocos funcionais nos diagramas de blocos são exemplos. Assim, os blocos funcionais podem ser implantados como um bloco funcional, um bloco funcional pode ser dividido em uma pluralidade de blocos funcionais, e uma parte das funções pode ser comutada para outro bloco funcional. Adicionalmente, uma pluralidade de blocos funcionais que tem funções similares pode ser processada por único hardware ou software paralelamente ou com divisão de tempo.

As ordens das etapas do método de codificação de imagem de-sempenhado pelo aparelho de codificação de imagem e do método de deco- dificação de imagem desempenhado pelo aparelho de decodificação de i- magem são para descrever especificamente a presente invenção, e pode ser uma ordem além das ordens acima. Adicionalmente, parte das etapas pode ser desempenhada simultaneamente (paralelamente) com as outras etapas. (Modalidade 4)

O processamento descrito em cada uma das Modalidades pode ser implantado simplesmente por um sistema de computador ao gravar, em um meio de gravação, um programa para implantar a estrutura do método de codificação de imagem em movimento ou do método de decodificação de imagem em movimento descrito na Modalidade. O meio de gravação pode ser qualquer meio de gravação, desde que o programa possa ser gravado no mesmo, como um disco magnético, um disco óptico, um disco óptico magnético, um cartão de IC, e uma memória semicondutora.

Doravante no presente documento, as aplicações do método de codificação de imagem em movimento ou do método de decodificação de imagem em movimento descrito em cada uma das Modalidades, e um sistema com o uso de o mesmo, serão descritas.

A FIG. 19 ilustra uma configuração geral de um sistema de for-necimento de conteúdo ex100 para implantar serviços de distribuição de conteúdo. A área para fornecer serviços de comunicação é dividida em células de tamanho desejado, e estações de base ex106 a ex110, que são estações sem fio fixas, são colocadas em cada uma das células.

O sistema de fornecimento de conteúdo ex100 é conectado a dispositivos, como um computador ex111, um assistente digital pessoal (PDA) ex112, uma câmera ex113, um telefone celular ex114 e uma máquina de jogos ex115, por meio da Internet ex101, um fornecedor de serviço de Internet ex102, uma rede de telefone ex104, assim como as estações de base ex106 a ex110.

Entretanto, a configuração do sistema de fornecimento de conteúdo ex100 não é limitada à configuração mostrada na FIG. 19, e uma combinação na qual qualquer um dos elementos que são conectados é aceitável. Além disso, cada um dos dispositivos pode ser diretamente conectado à rede de telefones ex104, ao invés de ser através das estações de base ex106 a ex110, que são as estações sem fio fixas. Adicionalmente, os dispositivos podem ser interconectados entre si por meio de uma comunicação sem fio de distância curta e outros.

A câmera ex113, como uma câmera de vídeo digital, é capaz de capturar imagens em movimento. Uma câmera ex116, como uma câmera digital, é capaz de capturar ambas as imagens estáticas e imagens em movimento. Adicionalmente, o telefone celular ex114 pode ser aquele que atende qualquer um dos padrões, como Sistema Global para Comunicações Móveis (GSM), Acesso Múltiplo por Divisão de Código (CDMA), Acesso Múltiplo por Divisão de Código em Banda Larga (W-CDMA), Evolução em Longo Prazo (LTE), e Acesso de Pacote de Alta Velocidade (HSPA). Alternativamente, o telefone celular ex114 pode ser um Sistema de Telefone Portátil Pessoal (PHS).

No sistema de fornecimento de conteúdo ex100, um servidor de fluxo contínuo ex103 é conectado à câmera ex113 e outros por meio da rede de telefones ex104 e da estação de base ex109, que habilita a distribuição de imagens de uma apresentação ao vivo e outros. Para tal distribuição, um conteúdo (por exemplo, vídeo de uma apresentação de música ao vivo) capturado pelo usuário com o uso da câmera ex113 é codificado conforme descrito acima em cada uma das Modalidades, e o conteúdo codificado é transmitido ao servidor de fluxo contínuo ex103. Por outro lado, o servidor de fluxo contínuo ex103 realiza a distribuição de fluxo dos dados de conteúdo recebido para os clientes mediante sua solicitação. Os clientes incluem o computador ex111, o PDA ex112, a câmera ex113, o telefone celular ex114, e a máquina de jogos ex115, que são capazes de decodificar os dados codificados mencionados acima. Cada um dos dispositivos que receberam os dados distribuídos decodifica e reproduz os dados codificados.

Os dados capturados podem ser codificados pela câmera ex113 ou pelo servidor de fluxo contínuo ex103 que transmite os dados, ou os processos de codificação podem ser compartilhados entre a câmera ex113 e o servidor de fluxo contínuo ex103. Similarmente, os dados distribuídos podem ser decodificados pelos clientes ou pelo servidor de fluxo contínuo ex103, ou os processos de decodificação podem ser compartilhados entre os clientes e o servidor de fluxo contínuo ex103. Adicionalmente, os dados das imagens estáticas e imagens em movimento capturadas não apenas pela câmera ex113, mas também pela câmera ex116, podem ser transmitidos ao servidor de fluxo contínuo ex103 através do computador ex111. Os processos de codificação podem ser desempenhados pela câmera ex116, pelo computador ex111, ou pelo servidor de fluxo contínuo ex103, ou compartilhados entre os mesmos.

Adicionalmente, em geral, o computador ex111 e um LSI ex500 incluído em cada um dos dispositivos desempenha tais processos de codificação e decodificação. O LSI ex500 pode ser configurado a partir de um único chip ou uma pluralidade de chips. O software para codificar e decodificar imagens em movimento pode ser integrado em algum tipo de um meio de gravação (como um CD-ROM, um disco flexível, e um disco rígido) que é legível pelo computador ex111 e outros, e os processos de codificação e decodificação podem ser desempenhados com o uso do software. Adicionalmente, quando o telefone celular ex114 é equipado com uma câmera, os dados de vídeo obtidos pela câmera podem ser transmitidos. Os dados de vídeo são dados codificados pelo LSI ex500 incluído no telefone celular ex114.

Adicionalmente, o servidor de fluxo contínuo ex103 pode ser composto por servidores e computadores, e pode descentralizar dados e processar os dados descentralizados, gravar, ou distribuir dados.

Conforme descrito acima, os clientes podem receber e reproduzir os dados codificados no sistema de fornecimento de conteúdo ex100. Em outras palavras, os clientes podem receber e decodificar informações transmitidas pelo usuário, e reproduzir os dados decodificados em tempo real no sistema de fornecimento de conteúdo ex100, de modo que o usuário que não tenha qualquer direito e equipamento particular pode implantar difusão pessoal.

A presente invenção não é limitada ao sistema de fornecimento de conteúdo ex100 mencionado acima, e pelo menos o aparelho de codifi- cação de imagem em movimento ou o aparelho de decodificação de imagem em movimento descrito em cada uma das Modalidades pode ser incorporado em um sistema de difusão digital ex200, conforme mostrado na FIG. 20. Mais especificamente, uma estação de difusão ex201 comunica ou transmite, por meio de ondas de rádio para um satélite de difusão ex202, dados multiplexados obtidos ao multiplexar os dados de áudio e os dados de vídeo. Os dados de vídeo são dados codificados de acordo com o método de codificação de imagem em movimento descrito em cada uma das Modalidades. Mediante o recebimento dos dados de vídeo, o satélite de difusão ex202 transmite ondas de rádio para difusão. Então, uma antena de uso doméstico ex204 capaz de receber uma difusão de satélite recebe as ondas de rádio. Um dispositivo, como uma televisão (receptor) ex300 e um conversor (STB) ex217, decodifica os dados multiplexados recebidos e reproduz os dados.

Adicionalmente, um leitor/gravador ex218 que (i) lê e decodifica os dados multiplexados gravados em um meio de gravação ex215, como um DVD e um BD, ou (ii) codifica sinais de vídeo no meio de gravação ex215, e em alguns casos, registra dados obtidos ao multiplexar um sinal de áudio nos dados codificados pode incluir o aparelho de decodificação de imagem em movimento ou o aparelho de codificação de imagem em movimento, conforme mostrado em cada uma das Modalidades. Nesse caso, os sinais de vídeo reproduzidos são exibidos no monitor ex219, e outro aparelho ou sistema pode reproduzir os sinais de vídeo, com o uso do meio de gravação ex215 o qual os dados multiplexados são gravados. Adicionalmente, é também possível implantar o aparelho de decodificação de imagem em movimento no conversor ex217 conectado ao cabo ex203 por um cabo televisão ou à antena ex204 por difusão por satélite e/ou terrestre, de modo a exibir os sinais de vídeo no monitor ex219 da televisão ex300. O aparelho de decodi- ficação de imagem em movimento pode ser incluído não no conversor, mas na televisão ex300.

A FIG. 21 ilustra a televisão (receptor) ex300 que usa o método de codificação de imagem em movimento e o método de decodificação de imagem em movimento descrito em cada uma das Modalidades. A televisão ex300 inclui: um sintonizador ex301 que obtém ou fornece dados multiplexa- dos obtidos ao multiplexar os dados de áudio e os dados de vídeo através da antena ex204 ou do cabo ex203, etc. que recebe uma difusão; uma unidade de modulação/demodulação ex302 que demodula os dados multiple- xados recebidos ou modula dados em dados multiplexados a seres supridos para fora; e uma unidade de multiplexação/desmultiplexação ex303 que desmultiplexa os dados multiplexados modulados em dados de vídeo e dados de áudio, ou multiplexa os dados de vídeo e dados de áudio codificados pela unidade de processamento de sinal ex306 em dados.

Adicionalmente, a televisão ex300 inclui ainda: uma unidade de processamento de sinal ex306 incluindo uma unidade de processamento de sinal de áudio ex304 e uma unidade de processamento de sinal de vídeo ex305 que decodifica dados de áudio e dados de vídeo e codifica dados de áudio e dados de vídeo, respectivamente; um alto-falante ex307 que fornece o sinal de áudio decodificado; e uma unidade de saída ex309 incluindo uma unidade de exibição ex308 que exibe o sinal de vídeo decodificado, como um visor. Adicionalmente, a televisão ex300 inclui uma unidade de interface ex317 que inclui uma unidade de entrada de operação ex312 que recebe uma entrada de uma operação de usuário. Adicionalmente, a televisão ex300 inclui uma unidade de controle ex310 que controla em geral cada elemento constituinte da televisão ex300, e uma unidade de circuito de fonte de alimentação ex311 que proporciona potência a cada um dos elementos. Além da unidade de entrada de operação ex312, a unidade de interface ex317 pode incluir: uma ponte ex313 que é conectada a um dispositivo externo, como o leitor/gravador ex218; uma unidade de encaixe ex314 para habilitar a fixação do meio de gravação ex216, como um cartão SD; um ma-nipulador ex315 a ser conectado a um meio de gravação externo, como um disco rígido; e um modem ex316 a ser conectado a uma rede de telefones. Aqui, o meio de gravação ex216 pode gravar eletricamente informações com o uso de um elemento de memória semicondutora não volátil/volátil para armazenamento. Os elementos constituintes da televisão ex300 são conectados entre si através de um barramento síncrono.

Primeiro, uma configuração na qual a televisão ex300 decodifica os dados multiplexados obtidos de fora através da antena ex204 e outros e reproduz os dados decodificados será descrita. Na televisão ex300, mediante o recebimento de uma operação de usuário de um controlador remoto ex220 e outros, a unidade de multiplexação/desmultiplexação ex303 desmul- tiplexa os dados multiplexados demodulados pela unidade de modula- ção/demodulação ex302, sob o controle da unidade de controle ex310 que inclui uma CPU. Adicionalmente, a unidade de processamento de sinal de áudio ex304 decodifica os dados de áudio desmultiplexados, e a unidade de processamento de sinal de vídeo ex305 decodifica os dados de vídeo des- multiplexados, com o uso do método de decodificação descrito em cada uma das Modalidades, na televisão ex300. A unidade de saída ex309 fornece o sinal de vídeo decodificado e sinal de áudio de fora. Quando a unidade de saída ex309 fornece o sinal de vídeo e o sinal de áudio, os sinais podem ser temporariamente armazenados em armazenamentos temporários ex318 e ex319, e outros, de modo que os sinais sejam reproduzidos em sincronização entre si. Adicionalmente, a televisão ex300 pode ler dados multiplexados não através de uma difusão e outros, mas a partir do meio de gravação ex215 e ex216, como um disco magnético, um disco óptico, e um cartão SD. A seguir, uma configuração na qual a televisão ex300 codifica um sinal de áudio e um sinal de vídeo, e transmite os dados de fora ou registra os dados em um meio de gravação será descrita. Na televisão ex300, mediante ao recebimento de uma operação de usuário do controlador remoto ex220 e outros, a unidade de processamento de sinal de áudio ex304 codifica um sinal de áudio, e a unidade de processamento de sinal de vídeo ex305 codifica um sinal de vídeo, sob o controle da unidade de controle ex310 com o uso do método de codificação descrito em cada uma das Modalidades. A unidade de multiplexação/desmultiplexação ex303 multiplexa o sinal de vídeo e sinal de áudio codificados, e fornece o sinal de fora resultante. Quando a unidade de multiplexação/desmultiplexação ex303 multiplexa o sinal de vídeo e o sinal de áudio, os sinais podem ser temporariamente armazenados em armazenamentos temporários ex320 e ex321, e outros, de modo que os sinais sejam reproduzidos em sincronização entre si. Aqui, os armazenamentos temporários ex318 a ex321 podem ser plurais, conforme ilustrado, ou pelo menos um armazenamento temporário pode ser compartilhado na televisão ex300. Adicionalmente, dados podem ser armazenados em um armazenamento temporário além dos armazenamentos temporários ex318 a ex321, de modo que o estouro e estouro negativo do sistema possam ser evitados entre a unidade de modulação/demodulação ex302 e a unidade de multiplexação/desmultiplexação ex303, por exemplo.

Adicionalmente, a televisão ex300 pode incluir uma configuração para receber uma entrada de AV de um microfone ou uma câmera além da configuração para obter dados de áudio e vídeo de uma difusão ou um meio de gravação, e pode codificar os dados obtidos. Embora a televisão ex300 possa codificar, multiplexar, e fornecer dados de fora na descrição, a mesma pode não ser capaz de desempenhar todos os processos, mas capaz de apenas um de receber, decodificar, e fornecer dados de fora.

Adicionalmente, quando o leitor/gravador ex218 lê ou registra os dados multiplexados de ou em um meio de gravação, um da televisão ex300 e do leitor/gravador ex218 pode decodificar ou codificar os dados multiple- xados, e a televisão ex300 e o leitor/gravador ex218 podem compartilhar a decodificação ou codificação.

Como um exemplo, a FIG. 22 ilustra uma configuração de uma unidade de reprodução/gravação de informações ex400 quando dados são lidos ou registrados de ou em um disco óptico. A unidade de reprodu- ção/gravação de informações ex400 inclui elementos constituintes ex401 a ex407 a serem descritos doravante no presente documento. O cabeçalho óptico ex401 irradia um ponto de laser em uma superfície de gravação do meio de gravação ex215, que é um disco óptico, para registrar informações, e detecta luz refletida da superfície de gravação do meio de gravação ex215 para ler as informações. A unidade de gravação de modulação ex402 aciona eletricamente um laser semicondutor incluído no cabeçalho óptico ex401, e modula a luz de laser de acordo com dados gravados. A unidade de demo- dulação de reprodução ex403 amplifica um sinal de reprodução obtido ao detectar eletricamente a luz refletida a partir da superfície de gravação com o uso de um fotodetector incluído no cabeçalho óptico ex401, e demodula o sinal de reprodução ao separar um componente de sinal gravado no meio de gravação ex215 para reproduzir as informações necessárias. O armazenamento temporário ex404 retém temporariamente as informações a serem gravadas no meio de gravação ex215 e as informações reproduzidas a partir do meio de gravação ex215. O motor do disco magnético ex405 gira o meio de gravação ex215. A unidade de controle servo ex406 move o cabeçalho óptico ex401 até uma faixa de informações predeterminada enquanto controla o acionador de rotação do motor do disco magnético ex405 de modo a seguir o ponto de laser. O sistema unidade de controle ex407 controla, em geral, a unidade de reprodução/gravação de informações ex400. Os processos de leitura e registro podem ser implantados pelo sistema unidade de controle ex407 com o uso de várias informações armazenadas no armazenamento temporário ex404, e gerar e adicionar novas informações conforme for necessário, e pela unidade de gravação de modulação ex402, pela unidade de demodulação de reprodução ex403, e pela unidade de controle servo ex406 que grava e reproduz informações através do cabeçalho óptico ex401 enquanto são operadas de maneira coordenada. O sistema unidade de controle ex407 inclui, por exemplo, um microprocessador, e executa o processamento ao fazer com que um computador execute um programa para ler e registrar.

Embora o cabeçalho óptico ex401 irradie um ponto de laser na descrição, o mesmo pode desempenhar gravação de alta densidade com o uso de luz de campo próximo.

A FIG. 23 ilustra esquematicamente o meio de gravação ex215 que é o disco óptico. Na superfície de gravação do meio de gravação ex215, ranhuras de guia são formadas de modo espiral, e uma faixa de informações ex230 grava, antecipadamente, informações de endereço que indicam uma posição absoluta no disco magnético de acordo com a mudança em uma forma das ranhuras de guia. As informações de endereço incluem informações para determinar posições de blocos de gravação ex231 que são uma unidade para gravar dados. Um aparelho que grava e reproduz dados reproduz a faixa de informações ex230 e lê as informações de endereço de modo a determinar as posições dos blocos de gravação. Adicionalmente, o meio de gravação ex215 inclui uma área de gravação de dados ex233, uma área de circunferência interna ex232, e uma área de circunferência externa ex234. A área de gravação de dados ex233 é uma área para uso na gravação dos dados de usuário. A área de circunferência interna ex232 e a área de circunferência externa ex234 que estão dentro e fora da área de gravação de dados ex233, respectivamente, são para uso específico, exceto para gravar os dados de usuário. A unidade de reprodução/gravação de informações 400 lê e registra dados de áudio codificados, dados de vídeo codificados, ou dados multiplexados obtidos ao multiplexar os dados de áudio codificados e os dados de vídeo codificados, de e nas área de gravação de dados ex233 do meio de gravação ex215.

Embora um disco óptico que tem uma camada, como um DVD e um BD, seja descrito como um exemplo na descrição, o disco óptico não é limitado a tal, e pode ser um disco óptico que tem uma estrutura de multica- mada e capaz de ser gravado em uma parte além da superfície. Adicionalmente, o disco óptico pode ter uma estrutura para gravação/reprodução multidimensional, como gravação de informações com o uso de luz de cores com diferentes comprimentos de onda na mesma porção do disco óptico e gravação de informações que tem diferentes camadas de vários ângulos.

Adicionalmente, o carro ex210 que tem a antena ex205 pode receber dados do satélite ex202 e outros, e reproduzir vídeo no dispositivo de exibição, como o sistema de navegação de carro ex211 ajustado no carro ex210, em um sistema de difusão digital ex200. Aqui, uma configuração do sistema de navegação de carro ex211 será aquela, por exemplo, que inclui uma unidade de recebimento de GPS na configuração ilustrada na FIG. 21. O mesmo será verdadeiro para a configuração do computador ex111, do telefone celular ex114, e outros.

A FIG. 24A ilustra o telefone celular ex114 que usa o método de codificação de imagem em movimento e o método de decodificação de ima- gem em movimento descrito em cada uma das Modalidades. O telefone celular ex114 inclui: uma antena ex350 para transmitir e receber ondas de rádio através da estação de base ex110; uma unidade de câmera ex365 capaz de capturar imagens em movimento e estáticas; e uma unidade de exibição ex358, como um visor de cristal líquido, para exibir os dados como vídeo capturado decodificado pela unidade de câmera ex365 ou recebido pela antena ex350. O telefone celular ex114 inclui ainda: uma unidade de corpo principal incluindo um conjunto de teclas de operação ex366; uma unidade de saída de áudio ex357, como um alto-falante, para a emissão de áudio; uma unidade de entrada de áudio ex356, como um microfone, para a entrada de áudio; uma unidade de memória ex367 para armazenar vídeo ou retratos estáticos capturados, áudio gravado, dados codificados ou decodificados do vídeo recebido, as imagens estáticas, e-mails, ou outros; e uma unidade de encaixe ex364 que é uma unidade de interface para um meio de gravação que armazena dados da mesma maneira que a unidade de memória ex367.

A seguir, um exemplo de uma configuração do telefone celular ex114 será descrito com referência à FIG. 24B. No telefone celular ex114, uma unidade de controle principal ex360 designada para controlar, em geral, cada unidade do corpo principal que inclui a unidade de exibição ex358, assim como as de teclas de operação ex366, é conectada mutualmente, por meio de um barramento síncrono ex370, a uma unidade de circuito de fonte de alimentação ex361, uma unidade de controle de entrada de operação ex362, uma unidade de processamento de sinal de vídeo ex355, uma unidade de interface de câmera ex363, uma unidade de controle de visor de cristal líquido (LCD) ex359, uma unidade de modulação/demodulação ex352, uma unidade de multiplexação/desmultiplexação ex353, uma unidade de processamento de sinal de áudio ex354, a unidade de encaixe ex364, e a unidade de memória ex367.

Quando uma tecla de fim de chamada ou uma tecla de ativa- ção/desativação é ATIVADA por uma operação do usuário, a unidade de circuito de fonte de alimentação ex361 abastece as respectivas unidades com potência a partir de um conjunto de baterias de modo a ativar o telefone celular ex114.

No telefone celular ex114, a unidade de processamento de sinal de áudio ex354 converte os sinais de áudio coletados pela unidade de entrada de áudio ex356 em modo de conversação em voz em sinais de áudio digitais sob o controle da unidade de controle principal ex360 que inclui uma CPU, ROM, e RAM. Então, a unidade de modulação/demodulação ex352 desempenha processamento de extensão de espectro nos sinais de áudio digitais, e a unidade de transmissão e recebimento ex351 desempenha conversão digital para analógico e conversão de frequência nos dados, de modo a transmitir os dados resultantes por meio da antena ex350. Além disso, no telefone celular ex114, a unidade de transmissão e recebimento ex351 amplifica os dados recebidos pela antena ex350 no modo de conversação em voz e desempenha conversão de frequência e a conversão analógico para digital nos dados.

Então, a unidade de modulação/demodulação ex352 desempenha processamento de espectro de extensão inversa nos dados, e a unidade de processamento de sinal de áudio ex354 converte os mesmos em sinais de áudio analógicos, de modo a emitir os mesmos por meio da unidade de saída de áudio ex357. Adicionalmente, quando um e-mail no modo de comunicação de dados é transmitido, dados de texto do e-mail inseridos ao operar as teclas de operação ex366 e outros do corpo principal são enviados para a unidade de controle principal ex360 por meio da unidade de entrada de operação de controle ex362. A unidade de controle principal ex360 faz com que a unidade de modulação/demodulação ex352 desempenhe processamento de espectro de extensão nos dados de texto, e a unidade de transmissão e recebimento ex351 desempenha a conversão digital para analógico e a conversão de frequência nos dados resultantes para transmitir os dados para a estação de base ex110 por meio da antena ex350. Quando um e-mail é recebido, o processamento que é aproximadamente inverso ao processamento para transmitir um e-mail é desempenhado nos dados recebidos, e os dados resultantes são fornecidos à unidade de exibição ex358.

Quando o vídeo, imagens estáticas, ou o vídeo e o áudio em modo de comunicação de dados é ou são transmitido(s), a unidade de processamento de sinal de vídeo ex355 comprime e codifica sinais de vídeo supridos da unidade de câmera ex365 com o uso do método de codificação de imagem em movimento mostrado em cada uma das Modalidades, e transmite os dados de vídeo codificados para a unidade de multiplexa- ção/desmultiplexação ex353. Em contraste, quando a unidade de câmera ex365 captura vídeo, imagens estáticas, e outros, a unidade de processamento de sinal de áudio ex354 codifica sinais de áudio coletados pela unidade de entrada de áudio ex356, e transmite os dados de áudio codificados para a unidade de multiplexação/desmultiplexação ex353.

A unidade de multiplexação/desmultiplexação ex353 multiplexa os dados de vídeo codificados supridos a partir da unidade de processamento de sinal de vídeo ex355 e os dados de áudio codificados supridos a partir da unidade de processamento de sinal de áudio ex354, com o uso de um método predeterminado. Então, a unidade de modulação/demodulação ex352 desempenha o processamento de espectro de extensão nos dados multiplexados, e a unidade de transmissão e recebimento ex351 desempenha conversão digital para analógico e conversão de frequência nos dados, de modo a transmitir os dados resultantes por meio da antena ex350.

Quando do recebimento de dados de um arquivo de vídeo que é ligado a uma página da Web e outros no modo de comunicação de dados ou quando do recebimento de um e-mail com vídeo e/ou áudio anexado, a fim de decodificar os dados multiplexados recebidos por meio da antena ex350, a unidade de multiplexação/desmultiplexação ex353 desmultiplexa os dados multiplexados em um fluxo de bits de dados de vídeo e um fluxo de bits de dados de áudio, e supre a unidade de processamento de sinal de vídeo ex355 com os dados de vídeo codificados e a unidade de processamento de sinal de áudio ex354 com os dados de áudio codificados, através do barra- mento síncrono ex370. A unidade de processamento de sinal de vídeo ex355 decodifica o sinal de vídeo com o uso de um método de decodificação de imagem em movimento que corresponde ao método de codificação de imagem em movimento mostrado em cada uma das Modalidades, e então a unidade de exibição ex358 exibe, por exemplo, o vídeo e imagens estáticas incluídos no arquivo de vídeo ligado à página da Web por meio da unidade de controle de LCD ex359. Adicionalmente, a unidade de processamento de sinal de áudio ex354 decodifica o sinal de áudio, e a unidade de saída de áudio ex357 fornece o áudio.

Adicionalmente, similarmente à televisão ex300, um terminal como o telefone celular ex114 provavelmente tem 3 tipos de configurações de implantação, incluindo não apenas (i) um terminal de transmissão e rece-bimento incluindo ambos um aparelho de codificação e um aparelho de de- codificação, mas também (ii) um terminal de transmissão incluindo apenas um aparelho de codificação e (iii) um terminal de recebimento incluindo ape-nas um aparelho de decodificação. Embora o sistema de difusão digital ex200 receba e transmita os dados multiplexados obtidos ao multiplexar da-dos de áudio em dados de vídeo na descrição, os dados multiplexados po-dem ser dados obtidos ao multiplexar não dados de áudio, mas dados de caractere relacionados a vídeo em dados de vídeo, e podem não ser dados multiplexados, mas os próprios dados de vídeo.

Sendo assim, o método de codificação de imagem em movimento e o método de decodificação de imagem em movimento em cada uma das Modalidades podem ser usados em qualquer um dos dispositivos e sistemas descritos. Assim, as vantagens descritas em cada uma das Modalidades podem ser obtidas.

Adicionalmente, a presente invenção não é limitada a Modalida-des, e várias modificações e revisões são possíveis sem divergir do escopo da presente invenção.

(Modalidade 5)

Dados de vídeo podem ser gerados por comutação, conforme for necessário, entre (i) o método de codificação de imagem em movimento ou o aparelho de codificação de imagem em movimento mostrado em cada uma das Modalidades e (ii) um método de codificação de imagem em movimento ou um aparelho de codificação de imagem em movimento em con- formidade com um padrão diferente, como MPEG-2, AVC DE MPEG4-AVC, e VC-1.

Aqui, quando uma pluralidade de dados de vídeo que se conforma aos diferentes padrões é gerada e é então decodificada, os métodos de decodificação precisam ser selecionados para se conformar aos diferentes padrões. Entretanto, como o padrão ao qual cada uma da pluralidade dos dados de vídeo a serem decodificados se conforma não pode ser detectado, há um problema em que um método de decodificação apropriado não pode ser selecionado.

A fim de solucionar o problema, dados multiplexados obtidos ao multiplexar dados de áudio e outros em dados de vídeo têm uma estrutura que inclui informações de identificação que indicam a qual padrão os dados de vídeo se conformam. A estrutura específica dos dados multiplexados que inclui os dados de vídeo gerados no método de codificação de imagem em movimento e pelo aparelho de codificação de imagem em movimento mostrados em cada uma das Modalidades será descrita doravante no presente documento. Os dados multiplexados são um fluxo digital no formato de Fluxo de Transporte MPEG-2.

A FIG. 25 ilustra uma estrutura dos dados multiplexados. Conforme ilustrado na FIG. 25, os dados multiplexados podem ser obtidos ao multiplexar pelo menos um de um fluxo de vídeo, um fluxo de áudio, um fluxo de gráficos de apresentação (PG), e um fluxo de gráficos interativos. O fluxo de vídeo representa o vídeo primário e o vídeo secundário de um filme, em que o fluxo de áudio (IG) representa uma parte de áudio primário e uma parte de áudio secundário a ser misturada com a parte de áudio primário, e o fluxo de gráficos de apresentação representa as legendas de um filme. Aqui, o vídeo primário é vídeo normal a ser exibido em uma tela, e o vídeo secundário é vídeo a ser exibido em uma janela menor no vídeo principal. Adicionalmente, o fluxo de gráficos interativos representa uma tela interativa a ser gerada ao dispor os componentes de GUI em uma tela. O fluxo de vídeo é codificado no método de codificação de imagem em movimento ou pelo aparelho de codificação de imagem em movimento mostrado em cada uma das

Modalidades, ou em um método de codificação de imagem em movimento ou por um aparelho de codificação de imagem em movimento em conformidade com um padrão convencional, como MPEG-2, MPEG4-AVC, e VC-1. O fluxo de áudio é codificado de acordo com um padrão, como Dolby-AC-3, Dolby Digital Plus, MLP, DTS, DTS-HD, e PCM linear.

Cada fluxo incluído nos dados multiplexados é identificado por PID. Por exemplo, 0x1011 é atribuído ao fluxo de vídeo a ser usado para vídeo de um filme, 0x1100 a 0x111F são atribuídos aos fluxos de áudio, 0x1200 a 0x121F são atribuídos aos fluxos de gráficos de apresentação, 0x1400 a 0x141F são atribuídos aos fluxos de gráficos interativos, 0x1B00 a 0x1B1F são atribuídos aos fluxos de vídeo a serem usados para vídeo secundário do filme, e 0x1A00 a 0x1A1F são atribuídos aos fluxos de áudio a serem usados para o vídeo secundário a ser misturado ao áudio primário.

A FIG. 26 ilustra esquematicamente como dados são multiplexa- dos. Primeiro, um fluxo de vídeo ex235 composto por quadros de vídeo e um fluxo de áudio ex238 composto por quadros de áudio são transformados em um fluxo de pacotes de PES ex236 e um fluxo de pacotes de PES ex239, e ainda em pacotes de TS ex237 e pacotes de TS ex240, respectivamente. Similarmente, dados de um fluxo de gráficos de apresentação ex241 e dados de um fluxo de gráficos interativos ex244 são transformados em um fluxo de pacotes de PES ex242 e um fluxo de pacotes de PES ex245, e ainda em pacotes de TS ex243 e pacotes de TS ex246, respectivamente. Esses pacotes de TS são multiplexados em um fluxo para obter dados multiplexa- dos ex247.

A FIG. 27 ilustra como um fluxo de vídeo é armazenado em um fluxo de pacotes de PES em mais detalhes. A primeira barra na FIG. 27 mostra um fluxo de quadro de vídeo em um fluxo de vídeo. A segunda barra mostra o fluxo de pacotes de PES. Conforme indicado por setas denotadas como yy1, yy2, yy3, e yy4 na FIG. 27, o fluxo de vídeo é dividido em retratos como retratos I, retratos B, e retratos P, sendo que cada desses é uma unidade de apresentação de vídeo, e os retratos são armazenados em uma carga útil de cada um dos pacotes de PES. Cada um dos pacotes de PES tem um cabeçalho de PES, e o cabeçalho de PES armazena um Registro Temporal de Apresentação (PTS), que indica um tempo de exibição do retrato, e um Registro Temporal de Decodificação (DTS), que indica um tempo de decodificação do retrato.

A FIG. 28 ilustra um formato de pacotes de TS a serem finalmente registrados nos dados multiplexados. Cada um dos pacotes de TS é um pacote de comprimento fixo de 188 bytes que inclui um cabeçalho de TS de 4 bytes que tem informações, como um PID para identificar um fluxo e uma carga útil de TS de 184 bytes para armazenar dados. Os pacotes de PES são divididos, e armazenados, nas cargas úteis de TS, respectivamente. Quando um BD ROM é usado, a cada um dos pacotes de TS é dado um TP_Extra_Header de 4 bytes, resultando, assim, em pacotes de fonte de 192 bytes. Os pacotes de fonte são registrados nos dados multiplexados. O TP_Extra_Header armazena informações como um Arrival_Time_Stamp (ATS). O ATS mostra um tempo de início de transferência no qual cada um dos pacotes de TS deve ser transferido para um filtro PID. Os números que incrementam a partir do cabeçalho dos dados multiplexados são denominados números de pacote de fonte (SPNs), conforme mostrado no final da FIG. 28.

Cada um dos pacotes de TS incluído nos dados multiplexados inclui não apenas fluxos de áudio, vídeo, legendas e outros, mas também uma Tabela de Associação de Programa (PAT), uma Tabela de Mapa de Programa (PMT), e uma Referência de Relógio de Programa (PCR). A PAT mostra o que um PID em uma PMT usado nos dados multiplexados indica, e um PID da própria PAT é registrado como zero. A PMT armazena PIDs dos fluxos de vídeo, áudio, legendas e outros incluídos nos dados multiplexados, e atribui informações dos fluxos que correspondem aos PIDs. A PMT também tem vários descritores relacionados aos dados multiplexados. Os descritores têm informações como informações de controle de cópia, que mostra se a cópia dos dados multiplexados é permitida ou não. A PCR armazena informações de tempo de STC que correspondem a um ATS que mostra quando o pacote de PCR é transferido para um decodificador, a fim de al- cançar a sincronização entre um Relógio de Tempo de Chegada (ATC), que é um eixo geométrico de tempo de ATSs, e um Relógio de Tempo de Sistema (STC), que é um eixo geométrico de tempo de PTSs e DTSs.

A FIG. 29 ilustra a estrutura de dados da PMT em detalhes. Um cabeçalho de PMT é disposto no topo da PMT. O cabeçalho de PMT descreve o comprimento de dados incluído na PMT e outros. Uma pluralidade de descritores relacionada aos dados multiplexados é disposta após o cabeçalho de PMT. Informações, como as informações de controle de cópia, são descritas nos descritores. Após os descritores, uma pluralidade de pedaços de fluxo informações relacionados aos fluxos incluídos nos dados multiple- xados é disposta. Cada pedaço de informações de fluxo inclui descritores de fluxo, cada um descrevendo informações, como um tipo de fluxo para identificar um codec de compressão de um fluxo, um PID de fluxo, e informações de atributo de fluxo (como uma taxa de quadro ou uma razão de aspecto). Os descritores de fluxo são iguais em número ao número de fluxos nos dados multiplexados.

Quando os dados multiplexados são gravados em um meio de gravação e outros, os mesmos são gravados juntamente com arquivos de informações de dados multiplexados.

Cada um dos arquivos de informações de dados multiplexados são informações de gerenciamento dos dados multiplexados, conforme mostrado na FIG. 30. Os arquivos de informações de dados multiplexados estão em correspondência de um para um com os dados multiplexados, e cada um dos arquivos inclui informações de dados multiplexados, informações de atributo de fluxo, e um mapa de entrada.

Conforme ilustrado na FIG. 30, as informações de dados multi- plexados incluem uma taxa de sistema, um tempo de início de reprodução, e um tempo de fim de reprodução. A taxa de sistema indica a taxa de transferência máxima na qual um decodificador alvo de sistema a ser descrito mais tarde transfere os dados multiplexados para um filtro PID. Os intervalos das ATSs incluídos nos dados multiplexados são definidos para não mais do que uma taxa de sistema. O tempo de início de reprodução indica uma PTS em um quadro de vídeo no cabeçalho dos dados multiplexados. Um intervalo de um quadro é adicionado em um PTS em um quadro de vídeo no fim dos dados multiplexados, e o PTS é definido para o tempo de fim de reprodução.

Conforme mostrado na FIG. 31, um pedaço de informações de atributo é registrado nas informações de atributo de fluxo, para cada PID de cada fluxo incluído nos dados multiplexados. Cada pedaço de informações de atributo tem diferentes informações, dependendo se o fluxo correspondente é um fluxo de vídeo, um fluxo de áudio, um fluxo de gráficos de apresentação, ou um fluxo de gráficos interativos. Cada pedaço de informações de atributo de fluxo de vídeo porta informações que incluem qual tipo de codec de compressão é usado para comprimir o fluxo de vídeo, e a resolução, razão de aspecto e taxa de quadro dos pedaços de dados de retrato que são incluídos no fluxo de vídeo. Cada pedaço de informações de atributo de fluxo de áudio porta informações que incluem qual tipo de codec de compressão é usado para comprimir o fluxo de áudio, como muitos canais são incluídos no fluxo de áudio, qual linguagem o fluxo de áudio suporta, e quão alta a frequência de amostragem é. O fluxo de vídeo atribui informações e o fluxo de áudio atribui informações que são usadas para inicialização de um decodifi- cador antes de o tocador reproduzir as informações.

Na Modalidade 5, os dados multiplexados a serem usados são de um tipo de fluxo incluído na PMT. Adicionalmente, quando os dados mul- tiplexados são gravados em um meio de gravação, o fluxo de vídeo que atribui informações incluídas nas informações de dados multiplexados é usado. Mais especificamente, o método de codificação de imagem em movimento ou o aparelho de codificação de imagem em movimento descrito em cada uma das Modalidades inclui uma etapa ou uma unidade para atribuir informações exclusivas que indicam dados de vídeo gerados pelo método de codificação de imagem em movimento ou pelo aparelho de codificação de imagem em movimento em cada uma das Modalidades, ao tipo de fluxo incluído na PMT ou as informações de atributo de fluxo de vídeo. Com a estrutura, os dados de vídeo gerados pelo método de codificação de imagem em movimento ou pelo aparelho de codificação de imagem em movimento des- crito em cada uma das Modalidades podem ser distinguidos de dados de vídeo que se conformam a outro padrão.

Adicionalmente, a FIG. 32 ilustra etapas do método de decodifi- cação de imagem em movimento de acordo com a Modalidade 5. Na etapa exS100, o tipo de fluxo incluído na PMT ou nas informações de atributo de fluxo de vídeo são obtidas a partir dos dados multiplexados. A seguir, na Etapa exS101, é determinado se o tipo de fluxo ou das informações de atributo de fluxo de vídeo indica que os dados multiplexados são gerados pelo método de codificação de imagem em movimento, ou pelo aparelho de codificação de imagem em movimento em cada uma das Modalidades, ou não. Quando é determinado que o tipo de fluxo ou as informações de atributo de fluxo de vídeo indica que os dados multiplexados são gerados pelo método de codificação de imagem em movimento ou pelo aparelho de codificação de imagem em movimento em cada uma das Modalidades, na Etapa exS102, o tipo de fluxo ou as informações de atributo de fluxo de vídeo é decodificado pelo método de decodificação de imagem em movimento em cada uma das Modalidades. Adicionalmente, quando o tipo de fluxo ou as informações de atributo de fluxo de vídeo indica conformidade com os padrões convencionais, como MPEG-2, MPEG4-AVC, e VC-1, na Etapa exS103, o tipo de fluxo ou as informações de atributo de fluxo de vídeo é decodificado por um método de decodificação de imagem em movimento em conformidade com os padrões convencionais.

Sendo assim, atribuir um novo valor exclusivo ao tipo de fluxo ou às informações de atributo de fluxo de vídeo permite determinar se o método de decodificação de imagem em movimento ou o aparelho de decodificação de imagem em movimento que é descrito em cada uma das Modalidades pode desempenhar a decodificação, ou não. Mesmo mediante uma entrada de dados multiplexados que se conforma a um padrão diferente, um método ou aparelho de decodificação apropriado pode ser selecionado. Assim, se torna possível decodificar informações sem qualquer erro. Adicionalmente, o método ou aparelho de codificação de imagem em movimento, ou o método ou aparelho de decodificação de imagem em movimento na Modalidade 5 pode ser usado nos dispositivos e sistemas descritos acima.

(Modalidade 6)

Cada um dentre o método de codificação de imagem em movimento, do aparelho de codificação de imagem em movimento, do método de decodificação de imagem em movimento, e do aparelho de decodificação de imagem em movimento em cada uma das Modalidades é tipicamente alcançado na forma de um circuito integrado ou um circuito Integrado em Grande Escala (LSI). Como um exemplo do LSI, a FIG. 33 ilustra uma configuração do LSI ex500 que é feita em um chip. O LSI ex500 inclui os elementos ex501, ex502, ex503, ex504, ex505, ex506, ex507, ex508 e ex509 a serem descritos abaixo, e os elementos são conectados entre si através de um bar- ramento ex510. A unidade de circuito de fonte de alimentação ex505 é ativada ao suprir cada um dos elementos com potência quando a unidade de circuito de fonte de alimentação ex505 é ativada.

Por exemplo, quando a codificação é desempenhada, o LSI ex500 recebe um sinal de AV de um microfone ex117, uma câmera ex113, e outros através de um IO de AV ex509 sob o controle de uma unidade de controle ex501 que inclui uma CPU ex502, um controlador de memória ex503, um controlador de fluxo ex504, e uma unidade de controle de frequência de acionamento ex512. O sinal de AV recebido é temporariamente armazenado em uma memória externa ex511, como uma SDRAM. Sob o controle da unidade de controle ex501, os dados armazenados são segmentados em porções de dados de acordo com a quantidade de processamento e velocidade a serem transmitidos a uma unidade de processamento de sinal ex507. Então, a unidade de processamento de sinal ex507 codifica um sinal de áudio e/ou um sinal de vídeo. Aqui, a codificação do sinal de vídeo é a codificação descrita em cada uma das Modalidades. Adicionalmente, a unidade de processamento de sinal ex50,7 algumas vezes, multiplexa os dados de áudio codificados e os dados de vídeo codificados, e um IO de fluxo ex506 fornece os dados multiplexados fora. Os dados multiplexados fornecidos são transmitidos para a estação de base ex107, ou registrados no meio de gravação ex215. Quando conjuntos de dados são multiplexados, os conjuntos de dados devem ser temporariamente armazenados no armazenamento temporário ex508 de modo que os conjuntos de dados sejam sincronizados entre si.

Embora a memória ex511 seja um elemento de fora do LSI ex500, a mesma pode ser incluída no LSI ex500. O armazenamento temporário ex508 não é limitado a um armazenamento temporário, mas pode ser composto por armazenamentos temporários. Adicionalmente, o LSI ex500 pode ser produzido em um chip ou uma pluralidade de chips.

Adicionalmente, embora a unidade de controle ex501 inclua a CPU ex502, o controlador de memória ex503, o controlador de fluxo ex504, a unidade de controle de frequência de acionamento ex512, a configuração da unidade de controle ex501 não é limitada a tal. Por exemplo, a unidade de processamento de sinal ex507 pode incluir ainda uma CPU. A inclusão de outra CPU na unidade de processamento de sinal ex507 pode aprimorar a velocidade de processamento. Adicionalmente, como outro exemplo, a CPU ex502 pode servir como ou ser uma parte da unidade de processamento de sinal ex507, e, por exemplo, pode incluir uma unidade de processamento de sinal de áudio. Em tal caso, a unidade de controle ex501 inclui a unidade de processamento de sinal ex507 ou a CPU ex502 que inclui uma parte da unidade de processamento de sinal ex507.

O nome usado aqui é LSI, mas pode ser também denominado IC, LSI de sistema, super LSI, ou ultra LSI, dependendo do grau de integração.

Ademais, meios para alcançar a integração não são limitados ao LSI, e um circuito especial ou um processador de fins gerais e assim por diante também pode alcançar a integração. O Arranjo de Portas Programável em Campo (FPGA) que pode ser programado após a fabricação de LSIs ou um processador reconfigurável que permite a reconfiguração da conexão ou configuração de um LSI pode ser usado para o mesmo fim.

No futuro, com o avanço da tecnologia de semicondutores, uma tecnologia inovadora pode substituir o LSI. Os blocos funcionais podem ser integrados com o uso de tal tecnologia. A possibilidade é que a presente in- venção seja aplicada em biotecnologia.

(Modalidade 7)

Quando dados de vídeo são decodificados pelo método de codificação de imagem em movimento ou pelo aparelho de codificação de imagem em movimento descrito em cada uma das Modalidades, em comparação a quando dados de vídeo que se conformam a um padrão convencional, como MPEG-2, MPEG4-AVC, e VC-1, a quantidade de computação provavelmente aumenta. Assim, o LSI ex500 precisa ser definido em uma frequência de acionamento superior àquela da CPU ex502 a ser usada quando dados de vídeo em conformidade com o padrão convencional são decodificados. Entretanto, quando a frequência de acionamento é definida como superior, há um problema do aumento do consumo de energia.

A fim de solucionar o problema, o aparelho de decodificação de imagem em movimento, como a televisão ex300 e o LSI ex500 é configurado para determinar a qual padrão os dados de vídeo se conformam, e o comutador entre as frequências de acionamento de acordo com o padrão determinado. A FIG. 34 ilustra a configuração ex800 na Modalidade 7. Uma unidade de comutação de frequência de acionamento ex803 define uma frequência de acionamento para uma frequência de acionamento superior quando dados de vídeo são gerados pelo método de codificação de imagem em movimento ou pelo aparelho de codificação de imagem em movimento descrito em cada uma das Modalidades. Então, a unidade de comutação de frequência de acionamento ex803 instrui uma unidade de processamento de decodificação ex801 que executa o método de decodificação de imagem em movimento descrito em cada uma das Modalidades para decodificar os dados de vídeo. Quando os dados de vídeo se conformam ao padrão convencional, a unidade de comutação de frequência de acionamento ex803 define uma frequência de acionamento para uma frequência de acionamento inferior àquela dos dados de vídeo gerados pelo método de codificação de imagem em movimento ou pelo aparelho de codificação de imagem em movimento descrito em cada uma das Modalidades. Então, a unidade de comutação de frequência de acionamento ex803 instrui a unidade de processa- mento de decodificação ex802 que conforma ao padrão convencional para decodificar os dados de vídeo.

Mais especificamente, a unidade de comutação de frequência de acionamento ex803 inclui a CPU ex502 e a unidade de controle de frequência de acionamento ex512 na FIG. 33. Aqui, cada uma da unidade de processamento de decodificação ex801 que executa o método de decodificação de imagem em movimento descrito em cada uma das Modalidades e da unidade de processamento de decodificação ex802 que se conforma ao padrão convencional corresponde à unidade de processamento de sinal ex507 na FIG. 33. A CPU ex502 determina a qual padrão os dados de vídeo se conformam. Então, a unidade de controle de frequência de acionamento ex512 determina uma frequência de acionamento com base em um sinal da CPU ex502. Adicionalmente, a unidade de processamento de sinal ex507 decodifica os dados de vídeo com base no sinal da CPU ex502. Por exemplo, é possível que as informações de identificação descritas na Modalidade 5 sejam usadas para identificar os dados de vídeo. As informações de identificação não são limitadas àquelas descritas na Modalidade 5, mas podem ser quaisquer informações, desde que as informações indiquem a qual padrão os dados de vídeo se conformam. Por exemplo, quando quais dados de vídeo padrão se conformam podem ser determinados com base em um sinal externo para determinar que os dados de vídeo são usados para uma televisão ou um disco magnético, etc., a determinação pode ser feita com base em tal sinal externo. Adicionalmente, a CPU ex502 seleciona uma frequência de acionamento com base em, por exemplo, uma tabela de consulta na qual os padrões dos dados de vídeo são associados às frequências de acionamento, conforme mostrado na FIG. 36. A frequência de acionamento pode ser selecionada ao armazenar a tabela de consulta no armazenamento temporário ex508 e em uma memória interna de um LSI, e com referência à tabela de consulta pela CPU ex502.

A FIG. 35 ilustra etapas para executar um método na Modalidade 7. Primeiro, na Etapa exS200, a unidade de processamento de sinal ex507 obtém informações de identificação dos dados multiplexados. A se- guir, na Etapa exS201, a CPU ex502 determina se os dados de vídeo são gerados com base nas informações de identificação pelo método de codificação e pelo aparelho de codificação descrito em cada uma das Modalidades, ou não. Quando os dados de vídeo são gerados pelo método de codificação e pelo aparelho de codificação descritos em cada uma das Modalidades, na Etapa exS202, a CPU ex502 transmite um sinal para definir a frequência de acionamento em uma frequência de acionamento superior para a unidade de controle de frequência de acionamento ex512. Então, a unidade de controle de frequência de acionamento ex512 define a frequência de acionamento para a frequência de acionamento superior. Por outro lado, quando as informações de identificação indicam que os dados de vídeo se conformam ao padrão convencional, como MPEG-2, MPEG4-AVC, e VC-1, na Etapa exS203, a CPU ex502 transmite um sinal para definir a frequência de acionamento em uma frequência de acionamento inferior para a unidade de controle de frequência de acionamento ex512. Então, a unidade de controle de frequência de acionamento ex512 define a frequência de aciona-mento para a frequência de acionamento inferior àquela, no caso em que os dados de vídeo são gerados pelo método de codificação e pelo aparelho de codificação descritos em cada uma das Modalidades.

Adicionalmente, juntamente com a comutação das frequências de acionamento, o efeito de conservação de potência pode ser aprimorado ao mudar a voltagem a ser aplicada ao LSI ex500 ou a um aparelho que inclui o LSI ex500. Por exemplo, quando a frequência de acionamento é definida para baixo, é possível que a voltagem a ser aplicada ao LSI ex500 ou ao aparelho que inclui o LSI ex500 seja definida para uma voltagem inferior do que aquela no caso em que a frequência de acionamento é definida para cima.

Adicionalmente, quando a quantidade de computação para de- codificação é maior, a frequência de acionamento pode ser definida para cima, e quando a quantidade de computação para decodificação é menor, a frequência de acionamento pode ser definida para baixo como o método para definir a frequência de acionamento. Assim, o método de definição não é limitado àqueles descritos acima. Por exemplo, quando a quantidade de computação para decodificação de dados de vídeo em conformidade com MPEG4-AVC é maior do que a quantidade de computação para decodifica- ção de dados de vídeo gerada pelo método de codificação de imagem em movimento e pelo aparelho de codificação de imagem em movimento descrito em cada uma das Modalidades, a frequência de acionamento é provavelmente definida em ordem inversa à definição descrita acima.

Adicionalmente, o método para definir a frequência de acionamento não é limitado ao método para definir a frequência de acionamento inferior. Por exemplo, quando as informações de identificação indicam que os dados de vídeo são gerados pelo método de codificação de imagem em movimento e pelo aparelho de codificação de imagem em movimento descrito em cada uma das Modalidades, a voltagem a ser aplicada no LSI ex500 ou no aparelho que inclui o LSI ex500 é provavelmente definida como superior. Quando as informações de identificação indicam que os dados de vídeo se conformam ao padrão convencional, como MPEG-2, MPEG4-AVC, e VC1, a voltagem a ser aplicada ao LSI ex500 ou ao aparelho que inclui o LSI ex500 é provavelmente definida para baixo. Como outro exemplo, quando as informações de identificação indicam que os dados de vídeo são gerados pelo método de codificação de imagem em movimento e pelo aparelho de codificação de imagem em movimento descrito em cada uma das Modalidades, o acionamento da CPU ex502 provavelmente não precisa ser suspenso. Quando as informações de identificação indicam que os dados de vídeo se conformam ao padrão convencional, como MPEG-2, MPEG4-AVC, e VC1, o acionamento da CPU ex502 é provavelmente suspenso em um dado momento, visto que a CPU ex502 tem capacidade de processamento extra. Mesmo quando as informações de identificação indicam que os dados de vídeo são gerados pelo método de codificação de imagem em movimento e pelo aparelho de codificação de imagem em movimento descrito em cada uma das Modalidades, no caso em que a CPU ex502 pode ter um atraso de tempo, o acionamento da CPU ex502 é provavelmente suspenso em um dado momento. Em tal caso, é possível que o tempo de suspensão seja de- finido como mais curto do que aquele no caso em que as informações de identificação indicam que os dados de vídeo se conformam ao padrão con-vencional, como MPEG-2, MPEG4-AVC, e VC-1.

Consequentemente, o efeito de conservação de potência pode ser aprimorado ao comutar entre as frequências de acionamento de acordo com o padrão ao qual os dados de vídeo se conformam. Adicionalmente, quando o LSI ex500 ou o aparelho que inclui o LSI ex500 é acionado com o uso de uma bateria, a vida útil da bateria pode ser estendida com o efeito de conservação de potência.

(Modalidade 8)

Há casos em que uma pluralidade de dados de vídeo que se conforma a diferente padrões é fornecida aos dispositivos e sistemas, como uma televisão e um telefone celular. A fim de permitir a decodificação da pluralidade de dados de vídeo que se conforma aos diferentes padrões, a unidade de processamento de sinal ex507 do LSI ex500 precisa se conformar aos diferentes padrões. Entretanto, os problemas de aumento na escala do circuito do LSI ex500 e aumento no custo surgem com o uso individual das unidades de processamento de sinal ex507 que se conformam aos respectivos padrões.

A fim de solucionar o problema, o que é concebido é uma confi-guração na qual a unidade de processamento de decodificação para implantar o método de decodificação de imagem em movimento descrito em cada uma das Modalidades e a unidade de processamento de decodificação que se conforma ao padrão convencional, como MPEG-2, MPEG4-AVC, e VC-1 são parcialmente compartilhadas. O Ex900 na FIG. 37A mostra um exemplo da configuração. Por exemplo, o método de decodificação de imagem em movimento descrito em cada uma das Modalidades e o método de decodifi- cação de imagem em movimento que se conforma a MPEG4-AVC têm, parcialmente em comum, os detalhes de processamento, como codificação de entropia, quantização inversa, filtragem de desbloqueio, e previsão de movimento compensado. Os detalhes de processamento a serem compartilhados provavelmente incluem o uso de uma unidade de processamento de decodificação ex902 que se conforma a MPEG4-AVC. Em contraste, uma unidade de processamento de decodificação dedicada ex901 é provavelmente usada para outro processamento exclusivo na presente invenção. Como a presente invenção é caracterizada pela decodificação aritmética em particular, por exemplo, a unidade de processamento de decodificação dedicada ex901 é usada para a decodificação aritmética. De outro modo, a unidade de processamento de decodificação é provavelmente compartilhada por um de quantificação inversa, filtragem de desbloqueio, e compensação de movimento, ou todos os de processamento. A unidade de processamento de decodificação para implantar o método de decodificação de imagem em movimento descrito em cada uma das Modalidades pode ser compartilhada para o processamento a ser compartilhado, e uma unidade de processamento de decodificação dedicada pode ser usada para o processamento exclusivo àquele do MPEG4-AVC.

Adicionalmente, o ex1000 na FIG. 37B mostra outro exemplo no qual o processamento é parcialmente compartilhado. Esse exemplo usa uma configuração que inclui uma unidade de processamento de decodificação dedicada ex1001 que suporta o processamento exclusivo à presente invenção, uma unidade de processamento de decodificação dedicada ex1002 que suporta o processamento exclusivo a outro padrão convencional, e uma unidade de processamento de decodificação ex1003 que suporta o processamento a ser compartilhado entre o método de decodificação de imagem em movimento na presente invenção e o método de decodificação de imagem em movimento convencional. Aqui, as unidades de processamento de deco- dificação dedicadas ex1001 e ex1002 não são necessariamente especializadas ao processamento da presente invenção e ao processamento do padrão convencional, e podem ser aquelas capazes de implantar o processamento geral. Adicionalmente, a configuração da Modalidade 8 pode ser implantada pelo LSI ex500.

Sendo assim, reduzir a escala do circuito de um LSI e reduzir o custo são possíveis ao compartilhar a unidade de processamento de decodi- ficação ao processamento a ser compartilhado entre o método de decodifi- cação de imagem em movimento na presente invenção e o método de deco- dificação de imagem em movimento em conformidade com o padrão con-vencional.

Aplicabilidade Industrial

A presente invenção é aplicável a um método de codificação de imagem, um método de decodificação de imagem, um aparelho de codificação de imagem, e um aparelho de decodificação de imagem, e em particular, é aplicável em um método de codificação de imagem, um método de decodi- ficação de imagem, um aparelho de codificação de imagem, e um aparelho de decodificação de imagem que usa codificação aritmética e decodificação aritmética. Lista de Referências Numéricas 100 Aparelho de codificação de imagem 101 Unidade de controle 102 Unidade de subtração 103 Unidade de transformação e quantificação 104 Unidade de codificação de comprimento variável 105 Unidade de quantificação inversa e transformação inversa 106, 206 Unidade de adição 107, 207 108, 208 109, 209 Unidade de intraprevisão Unidade de interprevisão Comutador 121 Sinal de imagem de entrada 122, 125, 225 Sinal residual 123, 223 124 Coeficientes de transformação quantificados Fluxo de bits 126 Sinal de imagem reconstruído 127, 128, 129, 227, 228 Sinal de previsão de imagem 130, 230 Parâmetro de controle 141 Unidade de binarização 142, 242 Unidade de controle de contexto 143 Unidade de codificação aritmética binária 151, 251 152, 252 Sequência binária Índice de contexto 200 Aparelho de decodificação de imagem 201 Unidade de controle 202 Unidade de decodificação de comprimento variável 204 Unidade de quantificação inversa 205 Unidade de transformação inversa 224 Coeficientes de transformação ortogonal 226 Sinal de imagem decodificado 229 Sinal de imagem 241 Unidade de binarização inversa 243 Unidade de decodificação aritmética binária

Claims

1. Método de decodificação para decodificar um parâmetro de controle para controlar a decodificação de uma imagem, o método de deco- dificação caracterizado pelo fato de que compreende: determinar (S204) um contexto para um bloco atual na imagem, dentre uma pluralidade de contextos; e realizar decodificação aritmética (S210) em um fluxo de bits cor-respondente ao bloco atual, usando o contexto determinado para obter o parâmetro de controle para o bloco atual, a determinação (S204) incluindo ainda: determinar (S205) um tipo de sinal sob o qual o parâmetro de controle para o bloco atual é classificado; determinar (S206) o contexto usando ambos os parâmetros de controle decodificados para um bloco esquerdo e um bloco superior, quando o tipo de sinal é o primeiro tipo, o bloco esquerdo sendo um bloco vizinho à esquerda do bloco atual e o bloco superior ser um bloco vizinho no topo do bloco atual; e determinar (S208) o contexto usando uma profundidade hierárquica de uma unidade de dados à qual o parâmetro de controle do bloco atual pertence, sem usar nenhum dos parâmetros de controle decodificados para o bloco esquerdo e o bloco superior, quando o tipo de sinal é um segundo digite diferente do primeiro tipo e em que um de um sinalizador de divisão e de sinalização de salto é classificado sob o primeiro tipo, o sinalizador de divisão indicando se o bloco atual está ou não particionado em uma pluralidade de blocos e o sinalizador de salto indicando se o bloco atual deve ou não ser ignorado e em que as informações entre predições são classificadas sob o segundo tipo, as informações entre predições indicando quais das predições uni e bi-predição são usadas para prever o bloco atual.

2. Método de decodificação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o parâmetro de controle classificado no primeiro tipo pertence à unidade de dados de tamanho maior ou igual a um tamanho da unidade de dados à qual o parâmetro de controle classificado no segundo tipo pertence.

3. Método de decodificação de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que na determinação (S204) de um contexto, é ainda determinado que o parâmetro de controle decodificado para o bloco superior não está disponível na decodificação, quando o bloco atual está em um limite de fatia.

4. Aparelho de decodificação para decodificar um parâmetro de controle para controlar a decodificação de uma imagem, o aparelho de de- codificação compreendendo: uma unidade de determinação de contexto (242) configurada para determinar um contexto para um bloco atual na imagem, dentre uma pluralidade de contextos; e uma unidade de decodificação aritmética (243) configurada para executar decodificação aritmética em um fluxo de bits correspondente ao bloco atual, usando o contexto determinado para obter o parâmetro de controle para o bloco atual, caracterizado por a unidade de determinação de contexto (242) estar configurada para: determinar um tipo de sinal sob o qual o parâmetro de controle para o bloco atual é classificado; determinar o contexto usando ambos os parâmetros de controle decodificados para um bloco esquerdo e um bloco superior, quando o tipo de sinal é o primeiro tipo, o bloco esquerdo sendo um bloco vizinho à esquerda do bloco atual e o bloco superior sendo um vizinho bloco em cima do bloco atual; e determinar o contexto usando uma profundidade hierárquica de uma unidade de dados à qual o parâmetro de controle do bloco atual pertence, sem usar parâmetros de controle para o bloco esquerdo e o bloco superior, quando o tipo de sinal é um segundo tipo diferente do primeiro tipo, e em que um de um sinalizador de divisão e de sinalização de sal to é classificado sob o primeiro tipo, o sinalizador de divisão indicando se o bloco atual está ou não particionado em uma pluralidade de blocos e o sinalizador de salto indicando se o bloco atual deve ou não ser ignorado e em que as informações entre predições são classificadas sob o segundo tipo, as informações entre predições indicando quais das predições uni e bi-predição são usadas para prever o bloco atual.

5. Aparelho de decodificação para decodificar um parâmetro de controle para controlar a decodificação de uma imagem, caracterizado pelo fato de que o aparelho de decodificação compreende: circuito de processamento; e armazenamento acoplado ao circuito de processamento, em que o circuito de processamento usa o armazenamento para: determinar um contexto para um bloco atual na imagem, dentre uma pluralidade de contextos; e executar decodificação aritmética em um fluxo de bits correspondente ao bloco atual, usando o contexto determinado para obter o parâmetro de controle para o bloco atual e caracterizado por a determinação incluir ainda: determinar um tipo de sinal no qual o parâmetro de controle para o bloco atual é classificado; determinar o contexto usando ambos os parâmetros de controle decodificados para um bloco esquerdo e um bloco superior, quando o tipo de sinal é um primeiro tipo, o bloco esquerdo sendo um vizinho bloco à esquerda do bloco atual e o bloco superior sendo um bloco vizinho no topo do bloco atual; e determinar o contexto usando uma profundidade hierárquica de uma unidade de dados à qual o parâmetro de controle do bloco atual pertence, sem usar nenhum dos parâmetros de controle decodificados para o bloco esquerdo e o bloco superior, quando o tipo de sinal é um segundo tipo diferente de o primeiro tipo e em que um de um sinalizador de divisão e de sinalização de salto é classificado sob o primeiro tipo, o sinalizador de divisão indicando se o bloco atual está ou não particionado em uma pluralidade de blocos e o sina- lizador de salto indicando se o bloco atual deve ou não ser ignorado e em que as informações entre predições são classificadas sob o segundo tipo, as informações entre predições indicando quais das predições uni e bi-predição são usadas para prever o bloco atual.

6. Método de codificação para codificação de um parâmetro de controle para controlar a codificação de uma imagem, o método de codificação compreendendo: determinar (S102, S103) um contexto para um bloco atual na imagem, dentre uma pluralidade de contextos; e executar (S109) a codificação aritmética no parâmetro de controle do bloco atual, usando o contexto determinado para gerar um fluxo de bits correspondente ao bloco atual; caracterizado por a determinação (S102, S103) incluir ainda: determinar (S104) um tipo de sinal sob o qual o parâmetro de controle para o bloco atual é classificado; determinar (S105) o contexto usando ambos os parâmetros de controle codificados para um bloco esquerdo e um bloco superior, quando o tipo de sinal é o primeiro tipo, o bloco esquerdo sendo um bloco vizinho à esquerda do bloco atual e o bloco superior ser um bloco vizinho no topo do bloco atual; e determinar (S107) o contexto usando uma profundidade hierárquica de uma unidade de dados à qual o parâmetro de controle do bloco atual pertence, sem usar nenhum dos parâmetros de controle codificados para o bloco esquerdo e o bloco superior, quando o tipo de sinal é um segundo tipo diferente do primeiro tipo; e em que um de um sinalizador de divisão e de sinalização de salto é classificado sob o primeiro tipo, o sinalizador de divisão indicando se o bloco atual está ou não particionado em uma pluralidade de blocos e o sinalizador de salto indicando se o bloco atual deve ou não ser ignorado ; e em que as informações entre predições são classificadas sob o segundo tipo, as informações entre predições indicando quais das predições uni e bi-predição são usadas para prever o bloco atual.

7. Método de codificação, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o parâmetro de controle classificado no primeiro tipo pertence à unidade de dados de tamanho maior ou igual a um tamanho da unidade de dados à qual o parâmetro de controle classificado no segundo tipo pertence.

8. Método de codificação, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que na determinação (S102, S103) de um contexto, é ainda determinado que o parâmetro de controle codificado para o bloco superior não está disponível na codificação, quando o bloco atual está em um limite de fatia.

9. Aparelho de codificação para codificar um parâmetro de controle para controlar a codificação de uma imagem, o aparelho de codificação compreendendo: uma unidade de determinação de contexto (142) configurada para determinar um contexto para um bloco atual na imagem, dentre uma pluralidade de contextos; e uma unidade de codificação aritmética (143) configurada para executar a codificação aritmética no parâmetro de controle para o bloco atual, usando o contexto determinado para gerar um fluxo de bits correspondente ao bloco atual; caracterizado por a unidade de determinação de contexto (142) estar configurada para: determinar um tipo de sinal sob o qual o parâmetro de controle para o bloco atual é classificado; determine o contexto usando ambos os parâmetros de controle codificados para um bloco esquerdo e um bloco superior, quando o tipo de sinal é o primeiro tipo, o bloco esquerdo sendo um bloco vizinho à esquerda do bloco atual e o bloco superior sendo um vizinho bloco em cima do bloco atual; e determine o contexto usando uma profundidade hierárquica de uma unidade de dados à qual o parâmetro de controle do bloco atual pertence, sem usar parâmetros de controle para o bloco esquerdo e o bloco supe- rior, quando o tipo de sinal for um segundo tipo diferente do primeiro tipo; e em que um de um sinalizador de divisão e de sinalização de salto é classificado sob o primeiro tipo, o sinalizador de divisão indicando se o bloco atual está ou não particionado em uma pluralidade de blocos e o sina- 5 lizador de salto indicando se o bloco atual deve ou não ser ignorado; e em que as informações entre predições são classificadas sob o segundo tipo, as informações entre predições indicando quais das predições uni e bi-predição são usadas para prever o bloco atual.

10. Aparelho de codificação para codificar um parâmetro de con- trole para controlar a codificação de uma imagem, o aparelho de codificação caracterizado pelo fato de que compreende: circuito de processamento; e armazenamento acoplado ao circuito de processamento; em que o circuito de processamento usa o armazenamento para execu- tar o método de codificação de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8.