BR112013003437A2

BR112013003437A2 - método de codificação de imagem, método de decodificação de imagem, aparelho de codificação de imagem, aparelho de decodificação de imagem, e aparelho de codificação e decodificação de imagem

Info

Publication number: BR112013003437A2
Application number: BR112013003437-8A
Authority: BR
Inventors: Hisao Sasai; Takahiro Nishi; Youji Shibahara; Toshiyasu Sugio
Original assignee: Panasonic Corporation
Priority date: 2011-01-12
Filing date: 2012-01-12
Publication date: 2020-08-04
Also published as: US20180278938A1; CN107197263B; US10638134B2; US20200221095A1; JPWO2012096178A1; MY165358A; TW201246937A; AU2012206251B2; US20170230665A1; US20140241425A1; RU2595641C2; US20120177300A1; RU2013106272A; US9681137B2; JP6210396B2; TWI572149B; WO2012096178A1; BR112013003437B1; KR20130139224A; US8755620B2

Abstract

MÉTODO DE CODIFICAÇÃO DE IMAGEM, MÉTODO DE DECODIFICAÇÃO DE IMAGEM, APARELHO DE CODIFICAÇÃO DE IMAGEM, APARELHO DE DECODIFICAÇÃO DE IMAGEM, E APARELHO DE CODIFICAÇÃO E DECODIFICAÇÃO DE IMAGEM. A presente invenção refere-se a um método de codificação de imagem, a um aparelho de codificação de imagem, a um método de decodificação de imagem, a um aparelho de decodificação de imagem e a um aparelho de codificação/decodificação de imagem. O método de codificação de imagem compreendendo: obter sinais correntes a serem codificados de cada uma das unidades de processamento dos dados de imagem (S401); gerar um sinal binário ao realizar a binarização em cada um dos sinais correntes a serem codificados (S402); selecionar um contexto para cada um dos sinais correntes a serem codificados dentre uma pluralidade de contextos (S403); realizar a codificação aritmética do sinal binário ao usar informação de probabilidade codificada associada ao contexto selecionado na seleção (S404); e atualizar a informação de probabilidade codificada com base no sinal binário (S405), em que, na seleção, o contexto para o sinal corrente a ser codificado é selecionado, como um contexto compartilhado, para um sinal que é incluído em uma dentre uma pluralidade de unidades de processamento e tem um tamanho diferente de um tamanho da unidade de processamento que inclui o sinal corrente a ser codificado.

Description

Ç

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Relatório Descritivo da Patente de lnvenção para "MÉTODO DE CODIFICAÇÃO DE JMAGEM, MÉTODO DE DECODIFICAÇÃO DE IMA- GEM, APARELHO DE CODIFICAÇÃO DE IMAGEM, APARELHO DE DE- CODJFICAÇÃO DE IMAGEM, E APARELHO DE CODIFICAÇÃO E DECO- DIFÍCAÇÃO DE IMAGEM". Campo da Técnica A presente invenção refere-se a métodos de codificação de ima- gem, métodos de decodificação de imagem, aparelhos de codificação de imagem e aparelhos de decodificação de imagem e, em particular, a um mé- lO todo de codificação de imagem, um método de decodificação de imagem, um aparelho de codificação de imagem, um aparelho de decodificação de imagem, e um aparelho de codificação e decodificação de imagem destina- dos a realizar codificação aritmética e/ou decodificação aritmética.

Antecedentes da Técnica Nos úftimos anos ocorreu um aumento no número de aplicativos para serviços, por exemplo, serviços do tipo vídeo sob demanda.

Os exem- plos de tais seNiços incluem videoconferência através da lnternet, radiodifu- são de vÍdeo digital e streaming de conteúdos de vÍdeo.

Estes aplicativos requerem que os dados de vÍdeo que têm uma quantidade de dados digitais sejam transmitidos através de canais de transmissão e sejam armazenados na mídia de armazenamento.

Entretanto, os canais de transmissão conven- cionais têm uma largura de banda de frequência disponível Iimitada, e a mí- dia de armazenamento convencional tem uma capacidade limitada- Conse- quentemente, a fim de transmitir os dados de vÍdeo que usam um canal de transmissão convencional e gravar os dados de vÍdeo em um meio de gra- vação convencional, é inevitável comprimir ou reduzir a quantidade dos da- dos de vÍdeo.

Com o propósito de comprimir dados de vÍdeo, muitos padrões de codificação de vÍdeo foram desenvolvidos.

Tais padrões de codificação de vÍdeo são, por exemplo, padrões lnternational Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector (ITU-T) denotados com padrões H.26X e ISO/IEC denotados com MPEG-X.

Os padrões de codificação de vÍdeo mais avançados são atualmente os padrões denotados como H.264/AVC ou MPEGA/AVC (vide Literatura de não patente 1 e Literatura de não patente 2). Os processos de compressão de dados no Padrão H.264/AVC são aproximadamente divididos em codificação de predição, transformada, quantização e entropia.

A codificação de entropia se destina a reduzir as informações redundantes nas informações a serem usadas para a as infor- mações de predição e quantizadas.

Os representantes da codificação de entropia incluem codificação de comprimento variável, codificação adaptativa e codificação de comprimento fixo.

Os representantes da codificação de comprimento variável incluem codificação de Huffman, codificação por car- reira e codificação aritmética.

Entre estas, a codificação aritmética é conhe- cida como um esquema que se destina a determinar os códigos de saída que usam contextos para identificar as probabilidades de ocorrência de sím- bolo e que proporciona uma alta eficiência de codificação através da comu- tação de contextos de acordo com os recursos de dados de imagem, compa- rada à codificação de Hufhnan que usa uma tabela de codificação fixa.

Lista de Citação Literatura de Não Patente NPL 1 "MPEG-4 Part 10 Advanced Video Coding", ISO/IEC 14496 - 10, NPL 2 "Overview of the H. 264/AVC Video Coding Standard", Thomas Wiegand et al, IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS FOR VIDEO TECNOLOGIA, JULY 2003, PP. 1 - 19 Sumário da lnvenção Problema da Técnica Eritretanto, a codificação aritmética convencional apresenta tem um problema de não proporcionar uma eficiência de codihcação suficiente.

A presente invenção foi efetuada para solucionar o problema mencionado acima, com um objetivo de proporcionar um método de codifi- cação de iínagem, um apareiho de codificação de Ímagem, um método de decodificação de imagem, um aparelho de decodificação de imagem e um aparelho de codificação e decodificação de imagem que tornam possÍvel aumentar a eficiência de codificação.

Solução para o Problema A fim de resolver o problema mencionado acima, um método de codificação de imagem, de acordo com a presente invenção, ,serve para da- dos de imagem de compressão-codificação que inclui uma pluralidade de unidades de processamento que 'tem que tem tamanhos mutuamente dife- rentes, o método de codificação de imagem que compreende: obter sinais " correntes a serem codificados de cada uma das unidades de processamento dos dados de imagem (S401); gerar um sinal binário ao realizar a binariza- ção em cada um dos sinais correntes a serem codificados (S402); selecionar um contexto para cada um dos sinais correntes a serem codificados dentre uma pluralidade de contextos (S403); realizar a codificação aritmética do sinal binário ao usar informação de probabilidade codificada associada ao contexto selecionado na seleção (S404); e atualizar a informação de proba- bilidade codificada associada ao contexto selecionado na seleção, com base no sinal binário gerado na geração (S405), em que, na seleção, o contexto para o sinal corrente ser codificado é selecionado para um sinal que é incluí-

do em uma dentre uma pluralidade de unidades de processamento e tem um tamanho diferente de um tamanho da unidade de processamento que inclui o sinal corrente a ser codificado.

Por exemplo, é possível aplicar o mesmo contexto para os sinais a serem codificados que têrn as mesmas propriedades estatísticas.

Por esta razão, o método de codificação de imagem, de acordo com a presente in- venção, se destina a selecionar o contexto compartilhado para os sinais que têm as mesmas propriedades estatísticas mesmo quando os tamanhos da unidade de processamento forem diferentes.

Deste modo, é possÍvel reduzir o número de contextos a serem usados.

Esta redução no número de contex-

tos torna possÍvel reduzir o tamanho da memória para armazenar os contex- tos.

Aqui, é desnecessário que o método de codificação de imagem, de a- cordo com a presente invenção, é configurado para usar todos os contextos para unidades de processamento diferentes.

Em outras palavras, o método de codificação de imagem, de acordo com a presente invenção, pode ser configurado para usar parcialmente os contextos exclusivamente para uma unidade de processamento particular.

Convencionalmente, o número de contextos é grande porque um contexto diferente é estabelecido com base em um tamanho de unidade de processamento e em uma posição de coeficiente ou uma condição circun- dante.

No caso em que um grande número de contextos é usado, existe uma possibilidade de que os números de atualizações de informação de probabi- lO lidade codificada para alguns dos contextos sejam pequenos e as precisões da informação de probabilidade codificada não sejam asseguradas- Em con- trapartida, conforme descrito acima, o método de codificação de imagem, de acordo com a presente invenção, torna possÍvel reduzir o número de contex- tos, aumentar o número de atualizações para os contextos a serem selecio- nados e compartilhados, e aumentar a precisão de predição da informação de probabilidade codificada.

Este aumento na precisão da informação de probabilidade codificada torna possÍvel aumentar a eficiência de codificação.

De acordo com o método de codificação de imagem da presente invenção, o contexto que é estabelecido como um contexto compartilhado antecipadamente, pode ser selecionado no caso em que o tamanho da uni- dade de processamento que inclui o sinal corrente a ser codificado obtido na obtenção é maior que um tamanho predeterminado.

Aqui, de maneira geral, um contexto é selecionado de acordo com uma condição circundante.

Quando o tamanho de unidade de proces- samento for comparativamente grande, as propriedades estatísticas se tor- nam aproximadamente iguais e, deste modo, o mesmo contexto comparti- lhado pode se usado.

Um aspecto do método de codificação de imagem, de acordo com a presente invenção, torna possÍvel reduzir o número de contex- tos usando-se um contexto compartilhado no caso em que o tamanho de unidade de processamento for maior que o tamanho predeterminado.

Deste modo, é possÍvel aumentar a precisão de predição da informação de proba- bilidade codificada e, deste modo, aumentar a eficiência de codificação no caso em que o tamanho de unidade de processamento é maior que o tama- nho predeterminado.

O método de codificação de imagem da presente invenção pode compreender adicionalmente realizar a transformação de frequência nos da- 5 dos de imagem para gerar os coeficientes de transformação de componen- tes de frequência e gerar os sinais correntes a serem codificados que indi- cam respectivamente os coeficientes de transformação dos componentes de frequência, em que na seleção, o contexto que é estabelecido como um con- texto dedicado para uma unidade de processamento que é incluída nas uni- lO dades de processamento pode ser selecionado no caso em que o compo- nente de frequência que corresponde ao sinal corrente a ser codificado é mais baixo que úma frequência predeterminada.

O método de codificação de imagem da presente invenção pode compreender adicionalmente realizar a transformação de frequência nos dados de imagem para gerar os coeficien- tes de transformação de componentes de frequência e gerar os sinais cor- rentes a serem codificados que indicam respectivamente os coeficientes de transformação dos componentes de frequência, em que na seleção, o con- texto que é estabelecido para uma unidade de processamento que é incluída nas unidades de processamento pode ser selecionado no caso em que o componente de frequência que corresponde ao sinal corrente a ser codifica- do é mais baixo que uma frequência predeterminada.

Deste modo, é possÍvel selecionar um contexto adaptado aos recursos dos dados de imagem.

O método de codificação de imagem, de acordo com a presente invenção, pode compreender adicionalmente segmentar os dados de ima- gem em uma pluralidade de sub-blocos cada um com o mesmo tamanho de unidade de subprocessamento, em que na geração, o sinal binário pode ser gerado realizando-se a binarização nos sinais correntes a serem codificados de cada um dos sub-blocos, e na seleção, o contexto que pode ser estabe-

lecido para o tamanho de unidade de subprocessamento antecipado é sele- cionado.

E. possÍvel aplicar o mesmo contexto estabelecendo-se o contexto com base no tamanho de sub-bloco, independente se o tamanho de bloco é grande ou pequeno.

A fim de resolver o problema mencionado acima, um método de decodificação de imagem, de acordo com a presente invenção, serve para reconstruir os dados de imagem codificados que incluem uma pluralidade de unidades de processamento que tem tamanhos mutuamente diferentes de- codificando-se os dados de imagem codificados, o método de .decodificação de imagem que compreende: obter os sinais correntes a serem decodifica- dos de cada uma das unidades de processamento dos dados de imagem codificados (S501): selecionar um contexto de cada um dos sinais correntes a serem decodificados dentre uma pluralidade de contextos (S502); gerar um sinal binário realizando-se a decodificação aritmética do sinal corrente a ser decodificado usando-se a informação de probabilidade decodificada as- sociada ao contexto selecionado na seleção (S503): reconstruir os dados de imagem codificados realizando-se a conversão de múltiplos valores no sinal binário (S504): e atualizar as informação de probabilidade decodificada as- sociadas ao contexto selecionado na seleção, com base no sinal binário (S505), em que, na seleção, o contexto para o sinal coirente a ser decodifi- cado é selecionado, com um contexto compartilhado, para um sinal que é incluído em uma pluralidade de unidades de processamento e tem um tama-

nho diferente de um tamanho da unidade de processamento que inclui os dados de imagem atuais a serem decodificados.

Deste modo, é possÍvel decodificar apropriadame,nte os dados de imagem codificados, codificados usando o método de codificação de i- magem, de acordo com a presente invenção.

Como no método de codifica-

ção de imagem, de acordo com a presente invenção, é possÍvel reduzir o número de contextos.

Além disso, é possível aumentar os números de atua- lizações para os contextos e, deste modo, aumentar a precisão de predição de informação de probabilidade decodificada.

De acordo com o método de decodificação de imagem da pre-

sente invenção, na seleção, o contexto que é estabelecido como um contex- to compartilhado antecipadamente, pode ser selecionado no caso em que o tamanho de unidade de processamento que inclui os sinais correntes a se-

rem codificados obtidos é maior que um tamanho predeterminado.

Deste modo, é possÍvel reduzir o número de contextos porque o contexto compartilhado é usado quando o tamanho de unidade de proces- samento for maior que o tamanho predeterminado.

Deste modo, é possÍvel aumentar a precisão de predição da informação de probabilidade codificada e, deste modo, aumentar a eficiência de codificação no caso em que o ta- manho de unidade de processamento for maior que o tamanho predetermi- nado.

De acordo com o método de decodificação de imagem da pre- lO sente invenção, na seleção, o contexto que é estabelecido como um contex- to dedicado antecipadamente para uma unidade de processamento incluida nas unidades de processamento pode ser selecionado quando o componen- . te de frequência que corresponde ao sinal corrente a ser decodificado for mais baixo que uma frequência predeterminada no caso em que o sinal cor- rente a ser decodificado é um que indica um dos coeficientes de transforma- ção dos componentes de frequência gerados através da transformação de frequência na geração dos dados de imagem codificados.

De acordo com o método de decodificação de imagem da presente invenção, na seleção, o contexto que é estabelecido como um contexto compartilhado antecipada- mente para as unidades de processamento que são incluídas nas unidades de processamento e tem frequências altas que são mais altas,que a fre- quência predeterminada pode ser selecionado quando o componente de fre- quência que corresponde ao sinal corrente a ser decodificado for mais alto que a frequência predeterminada no caso em que o sinal corrente a ser de- codificado é um sinal que indica um dos coeficientes de transformação dos componentes de frequência gerados através da transformação de frequência na geração dos dados de imagem codificados.

De acordo com o método de decodificação de imagem da pre- sente invenção, no caso em que os dados de imagem codificados são dados de imagem codificados gerados ao segmentar os dados de imagem em uma pluralidade de sub-blocos cada um com o mesmo tamanho de unidade de subprocessamento, e reaiizar a binarização e a codificação aritmética de cada um dos sub-blocos, na seleção, o contexto que é estabelecido como um contexto para cada um dos sub-blocos que tem o tamanho de unidade de subprocessamento pode ser selecionado.

É possÍvel aplicar o mesmo contexto estabelecendo-se o contex- to com base no tamanho de sub-bloco, independente se o tamanho de bloco é grande ou pequeno.

Deve-se notar que a presente invenção pode ser realizada ou implementada não apenas como métodos de codificação de imagem, mas, também como aparelhos de codificação de imagem que incluem unidades de processamento para realizar as etapas de processamento incluldas nos métodos de codificação de imagem.

Da mesma maneira, a presente inven- ção pode ser realizada ou implementada não apenas como métodos de de- codificação de imagem, mas, também, como aparelhos de decodificação de imagem que incluem unidades de processamento para realizar as etapas de processamento incluídas nos métodos de decodificação de imagern.

Além disso, a presente invenção pode ser realizada ou implementada como apare- lhos de codificação e decodificação de imagem que incluem unidades de processamento para realizar as etapas de processamento incluidas tanto nos métodos de codificação de imagem como nos métodos de decodificação de imagem.

Além disso, estas etapas podem ser realizadas como um pro- grama para fazer com que um computador execute estas etapas.

Além dis-

so, a presente invenção pode ser implementada como mídia de gravação, tais como, Memórias Somente Leitura de Disco Compacto legíveis por com- putador (CD-ROMs) que incluem os programas gravados nesta, e informa- ções, dados e/ou sinais que representam os programas.

Naturalmente, o programa, informações, dados e sinais podem ser distribuídos através de redes de comunicação, tal como, a Internet.

Alguns ou todos os elementos estmturais que formam um dcis aparelhos de codificação de imagem e os aparelhos de decodificação de imagem podem ser configurados na forma de um único sistema de lntegra- ção em Larga Escala (LSl). Tal sistema LSI é um LSl super multifuncional fabricado integrando-se diversas unidades de elemento estmtural em um único chip.

Por exemplo, o sistema LSl é um sistema de computador confi- gurado para incluir um macroprocessador, uma ROM, uma Memória de A- cesso Aleatório (RAM), e similares.

Efeitos Vantajosos da lnvenção A presente invenção torna possÍvel realizar predições de proba- bilidades de ocorrência de sÍmbolo com alta precisão e, deste modo, aumen- lO tar a eficiência de codificação de imagem.

Breve Descrição dos Desenhos A Figura 1 é um diagrama de bfoco que mostra uma estrutura de aparelho de codificação aritmética, de acordo com a técnica convencional.

A Figura 2 é um fluxograma que indica um método de codifica- ção aritmética, de acordo com a técnica convencional.

A Figura 3 é um diagrama de bloco que mostra um exemplo de uma estrutura de uma unidade de codificação aritmética de um aparelho de codificação de imagem, de acordo com a presente invenção.

A Figura 4 é um diagrama que mostra um exemplo de uma tabe- la de informações de sinal para uso em um método de codificação de ima- gem e um/o aparelho de codificação de imagem, de acordo com a presente invenção.

A Figura 5A é um diagrama de bloco que mostra um exemplo de uma tabela de contexto para uso em um/no método de codificação de ima- gem e um/no aparelho de codificação de imagem, de acordo com a presente invenção.

A Figura 5B é um diagrama de bloco que mostra um exemplo de uma tabela de contexto para uso em um/no método de codificação de ima- gem e um/no aparelho de codificação de imagem, de acordo com a presente invenção.

A Figura 5C é um diagrama de bloco que mostra um exemplo de uma tabela de contexto para uso em um/no método de codificação de ima-

gem e um/no aparelho de codificação de imagem, de acordo com a presente invenção.

A Figura 6 é um fluxograma que indica um procedimento de pro- cessamento em um método de codificação aritmética em um/no método de codificação de imagem, de acordo com a presente invenção. . A Figura 7 é um fluxograma que indica um procedimento de pro- cessamento em umlno método de codificação aritmética em um/no método de codificação de imagem, de acordo com a presente irivenção.

A Figura 8 é um fluxograma que indica um exemplo de um pro- lO cedimento de processamento em uma unidade de controle de classificação de bloco de contexto que constitui um/o método de codificação de imagem e um aparelho de codificação de imagem, de acordo com a presente inven- ção.

A Figura 9 é um fluxograma que indica um exemplo de um pro- cedimento de processamento em uma unidade de controle de cIassificação de bloco de contexto que constitui um/o método de codificação de imagem e um aparelho de codificação de imagem, de acordo com a presente invenção.

A Figura IOA é um fluxograma que indica um exemplo de um procedimento de processamento em uma unidade de controle de cIassifica- ção de bloco de contexto que constitui um/o método de codificação de ima- gem e um aparelho de codificação de imagem, de acordo com a presente invenção.

A Figura 108 é um fluxograma que indica um exemplo de um procedimento de processamento em uma unidade de controle de classifica-

ção de bloco de contexto que constitui um/o método de codificação de ima- gem e um aparelho de codificação de imagem, de acordo com a presente invenção- A Figura 11 é um diagrama esquemático que ilustra um método de cálculo de condição circundante em um/no método de codificação de i-

magem e um aparelho de codificação de imagem, de acordo com a presente invenção.

A Figura 12 é um diagrama de bloco que mostra um exemplo de toda a estrutura de um/o aparelho de codificação de imagem, de acordo com a presente invenção.

A Figura 13 é um diagrama de bloco que mostra um exemplo de uma estrutura de uma/da unidade de decodificação aritmética de um/o apa- relho de decodificação de imagem, de acordo com a presente invenção.

A Figura 14 é um fluxograma que indica um procedimento de processamento em um método de decodificação aritmética em um/no méto- do de decodificação de imagem, de acordo com a presente invenção.

A Figura 15 é um fluxograma que indica um exemplo de um mé- IO todo de decodificação aritmética em um/no método de decodificação de i- magem, de acordo com a presente invenção.

A Figura 16 é um diagrama de bloco que mostra um exemplo de toda a estrutura de um/o aparelho de codificação de imagem, de acordo com a presente invenção.

A Figura 17 é uma configuração total de um sistema de forneci- mento de conteúdo para implementar os serviços de distribuição de conteú-

do.

A Figura 18 é uma configuração total de um sistema de radiodi- fusão digital.

A Figura 19 é um diagrama de bloco que ilustra um exemplo de uma estrutura de um receptor de televisão.

A Figura 20 é um diagrama de bloco que ilustra um exempb de uma estrutura de uma unidade de reprodução e gravação de informações que lê e grava informações a partir ou em um meio de gravação que é um disco óptico.

A Figura 21 é um desenho que mostra um exemplo de uma es- trutura de um meio de gravação que é um disco óptico.

A Figura 22A é um desenho que ilustra um exemplo de um tele-

fone móvel.

A Figura 22B é um diagrama de bloco que ilustra uma estrutura do telefone móvel.

A Figura 23 é um desenho que mostra uma estrutura de dados í~ multiplexados; A Figura 24 é um desenho que ilustra esquematicamente como cada um dos fluxos é multiplexado nos dados multiplexados. A Figura 25 é um desenho que ilustra como um fluxo de vÍdeo é armazenado em um fluxo de pacotes PES em mais detalhes. A Figura 26 é um desenho que mostra uma estrutura de pacotes TS e pacotes de origem nos dados multiplexados. A Figura 27 é um desenho que mostra uma estrutura de dados de uma PMT A Figura 28 é um desenho que mostra uma estrutura interna de informações de dados multiplexados. A Figura 29 é um desenho que mostra uma estrutura intema de informações de atributo de fluxo. A Figura 30 é um desenho que mostra etapas para identificar dados de vÍdeo. A Figura 31 é um diagrama de bbco que ilustra um exemplo de uma estrutura de um circuito integrado para implementar o método de codifi- cação de imagem em movimento e o método de decodificação de imagem em movimento, de acordo com qualquer uma das modalidades.

A Figura 32 é um desenho que mostra uma estrutura para comu- tação entre as freqLIências de acionamen'to. A Figura 33 é um desenho que mostra etapas para identificar os dados de video e a comutação entre as frequências de acionamento. A Figura 34 é um desenho que mostra um exemplo de uma tabe- la de pesquisa na qual os padrões de dados de vídeo são associados às frequências de acionamento. A Figura 35A é um desenho que mostra um exemplo de uma es- - trutura para compartilhar um módulo de uma unidade de processamento de sinal- A Figura 35B é um desenho que mostra outro exemplo de uma estrutura para compartilhar um módulo de uma unidade de processamento de sinal.

Descrição das Modalidades Primeiro, uma estrutura básica de um aparelho de codificação de imagem convencional e um método de codificação de imagem convencional " são descritos antes de explicar as modalidades da presente invenção- O aparelho de codificação de imagem convencional executa o processamento de codificação de codificação de compressão composto de predição, transformação e quantização, e a codificação de entropia em um sinal corrente a ser codificado dos dados de imagem- Daqui por diante, a codificação de entropia entre os processos realizados pelo aparelho de codificação de imagem é descrita com referên- cia à Figura 1 e à Figura 2. Aqui, codificação aritmética é explicada como a codificação de entropia.

A Figura 1 é um diagrama de bloco que mostra uma estrutura de uma unidade de codificação aritmética que executa o método de codificação aritmética convencional.

A Figura 2 é um fluxograma que indica um procedi- mento de processamento do método de codificação aritmética (um exemplo da codificação de entropia) que se adapta ao Padrão H.264/AVC.

Conforme mostrado na Figura 1, a unidade de. codificação arit- mética 10 inclui uma unidade de binarização 11, uma unidade de armaze- namento de probabilidade de ocorrência de sÍmbolo 12, uma unidade de controle de contexto 13, e um codificador aritmético binário 14. A unidade de codificação aritmética 10 recebe, Como entradas, (i) um sinal de entrada SI que é um sinal corrente a ser codificado que se toma um alvo de codificação, (ii) informações de tipo de sinal SE que indi- cam o tipo do sinal de entrada Sl, e (iii) um sinal de tamanho de bloco BLKS que indica o tamanho de bloco do sinal de entrada Sl.

Daqui por diante, as descrições são fornecidas supondo um caso em que o sinal de entrada Sl é um sinal que indica que um dos coeficientes quantizados atuais gerados quantizando-se os dados de imagem é um coeficiente zero e um caso em que o sinal de entrada Sl é um sinal que indica que um dos coeficientes quantizados atuais é um coeficiente não zero.

A unidade de binarização 11 executa, com base nas infoma-

ções de tipo de sinal SE, um processo de conversão de dois valores (binari- zação) para converter o sinal de entrada SI em informações binárias (um sÍmbolo) de "0" ou "1", e envia um sinal binário BIN para o codificador arit- mético binário 14 e a unidade de controle de contexto 13. A unidade de armazenamento de probabilidade de ocorrência de simboio 12 armazena (i) uma única tabela de informações de sinal e (ii) uma tabela de contexto que inclui uma pluralidade de contextos preparados para tamanhos e condições de bloco diferentes.

Esta tabela de informações de sinal é uma tabela que armazena contextos, informações de probabilidade que indicam probabilidades de o- corrência de sÍmbolo PE, e símbolos de uma maneira associada.

As probabi- Iidades de ocorrência de símbolo PE são informações de probabilidade para uso no processamento através do codificador aritmético binário 104 que será posteriormente descrito.

Aqui, a Figura 4 mostra um exemplo de uma tabela de informa- ções de sinal em que os Índices ctxldx, probabilidades de ocorrência pSta- teldx e símbolos vaIMPS que são sÍmbolos cada um tendo uma alta probabi- lidade de ocorrência (SÍmbolos Mais Prováveis) são respectivamente asso- ciados uns aos outros.

Cada um dos Índices ctxldx indica um contexto.

Além disso, as informações de probabilidade pStateldx e o sÍmbolo valMPS são iguais, conforme mostrado no Padrão H.264. Em outras palavras, cada uma das probabilidades pStateldx é um indice que indica um valor de uma das probabilidades de ocorrência de sÍmbolo correspondentes PE.

A unidade de armazenamento de probabilidade de ocorrência de sÍmbolo 12 armazena adicionalmente uma tabela de probabilidade de ocorrência (não mostrada) que indica um valor de uma das probabilidades de ocorrência de simbolo PE que corresponde às informações de probabilidade pStateldx.

A tabela de contexto é uma tabela que armazena uma pluralida- de de contextos ctxldx para tamanhos e condições de bbcos diferentes BLKS.

Aqui, tais condições são determinadas de acordo com as posições dos coeficientes quantizados de sinais correntes a serem codificados.

Aqui, a Figura 5A é um diagrama de bloco que mostra um e-

xemplo de uma tabela de contexto convencional.

De maneira mais específi- ca, por exemplo, na tabela 1, (i) um contexto ctxlds 0 é estabelecido para uma condição 10 que indica a posição de um coeficiente que corresponde a um componente de baixa frequência, (ii) um contexto ctxlds 1 é estabelecido 5 para uma condição 11 que indica a posição de um coeficiente que corres- ponde a um componente de baixa frequência, e (iii) um contexto ctxlds 2 é estabelecido para condições 12 e 13 cada uma que indica uma condição circundante que corresponde a um componente de alta frequência.

Além disso, por exemplo, na tabela 2, (i) um contexto ctxlds 4 é estabelecido para condições 4 e 5 cada uma que indica a posição de um coeficiente que cor- responde a um componente de baixa frequência, e (ii) um contexto ctxlds 15 é estabelecido para condições 6 e 7 cada uma que indica uma condição cir- cundante que corresponde aos componentes de alta frequência.

Supõe-se aqui, por exemplo, que a tabela 1 seja usada para um tamanho de bloco A que é um tamanho de bloco 4 x 4, e que a tabeía 2 seja usada para um tamanho de bloco B que é um tamanho de bloco 8 x 8. Con- forme mostrado na Figura 5A, os valores 0, 1 e 2 dos contextos ctxldx para uso na tabela 1 não são usados na tabela 2. A Tabela 1 e a tabela 2 corres- pondem respectivamente aos tamanhos de blocos diferentes e, deste modo, os contextos diferentes ctxldx são estabelecidos tamanhos de blocos dife- rentes.

A unidade de controle de contexto 13 realiza o processamento de controle de contexto de leitura da probabilidade de ocorrência de sÍmbolo PE que corresponde ao tamanho de bloco mostrado por um sinal de tama- nho de bloco BLKS e uma condição determinada com base nas informações

- de tipo de sinal a partir da unidade de armazenamento de probabilidade de ocorrência de sÍmbolo 12, e que emite a probabilidade de ocorrência de sÍmbolo lida PE para o codificador aritmético binário 14. Além disso, a uni- dade de controle de contexto 13 calcula uma nova probabilidad9 de ocorrên-

cia de sÍmbolo PE com base em um sinal binário BIN que é inserido a partir da unidade de binarização 11. Após o processamento de controle de contex- to ser executado, a unidade de controle de contexto 13 realiza o processa-

mento de atualização substituindo-se pela nova probabilidade de ocorrência de simbolo PE, a probabilidade de ocorrência de sÍmbolo PE identificada rjo processamento de controle de contexto entre os contextos ctxldx armazena- dos na unidade de armazenamento de probabilidade de ocorrência de sim- bolo 12. O codificador aritmético binário 14 gera um sinal de saída OB realizando-se a codificação aritmética no sinal binário BIN Ínserido a partir da unidade de binarização 11, com base na probabilidade de ocorrência de símbolo PE lida pela unidade de controle de contexto 13, e emite o sinal de saída gerado OB.

A seguir, um fluxo do procedimento de codificação aritmética é descrito com referência à Figura 2. A unidade de codificação aritmética 10 inicia a cod"ficação arit- mética mediante o recebimento do sinal de entrada SI, do sinal de tamanho de bloco BLKS, e das informações de tipo de sinal SE.

Quando a codificação aritmética é iniciada, na Etapa 11, a uni- dade de binarização 11 executa a binarização usando uma abordagem pre- determinada, de acordo com as informações de tipo de sinal SE.

Na Etapa S12, a unidade de controle de contexto 13 obtém o tamanho de bloco do sinal de entrada Sl com base río sinal de tamanho de bloco BLKS, e obtém a posição do coeficiente como uma condição, com ba- se nas informações de tipo de sinal SE.

Além disso, a unidade de controle de contexto 13 identifica o contexto ctxldx que corresponde ao tamanho de bloco e à condiçáo do sinal de entrada Sl, com base na tabela de contexto amazenada na unidade de armazenamento de probabilidade de ocorrência de sÍmbolo 12. Além disso, a unidade de controle de contexto 13 identifica adicionalmente a probabilidade de ocorrência de sÍmbolo PE com base na tabela de informações de sinal mostrada na Figura 4, e faz com que a uni- dade de armazenamento de probabilidade de ocorrência de símbolo 12 emi-

ta a probabilidade de ocorrência de sÍmbolo identificada PE para o codifica- dor aritmético binário (processamento de controle de contexto). Na Etapa S13, o codificador aritmético binário 14 realiza a codifi-

cação aritmética no sinal binário BIN que usa a probabilidade de ocorrência de símbolo PE recebida a partir da unidade de armazenamento de probabili- dade de ocorrência de sÍmbolo 12 na Etapa S12, e emite o resultado como um sinal de saída OB.

Na Etapa S14, a unidade de controle de contexto"13 calcula uma nova probabilidade de ocorrência de símbolo PE com base no sinal binário BIN calculado pela unidade de binarização 11 na Etapa S11, e atualiza o valor da probabilidade de ocorrência correspondente pStateldx na tabela de informações de sinal armazenada na unidade de armazenamento de proba- lO bilidade de ocorrência de sÍmbolo 12. Quando a codificação aritmética no sinal de entrada SI for concluída, a codificação aritmética em um próximo sinal a ser processado (não mostrado) é realizada.

Conforme descrito acima, a técnica convencional mostrada na Figura 1 e Figura 2 estabelece os contextos para tamanhos e condições de bloco diferentes.

Em outras palavras, os contextos são estabelecidos em classificações muito finas.

Entretanto, é altamente provável que as classificações muito fi- nas produzam contextos que têm uma frequência de baixa ocorrência para processamento de atualização da probabilidade de ocorrência de sÍmbolo PE.

Um contexto que tem uma frequência de baixa ocorrência para proces- samento de atualização diminui uma precisão da probabilidade de ocorrên- cia de símbolo PE. lsto torna difícil realizar o controle adaptado aos recursos de dados de imagem embora tal controle seja um efeito vantajoso da codifi- cação aritmética.

Como um resultado, a eficiência de codificação é diminuí- da.

Por esta razão, tais classificações precisam ser apropriadamente estabelecidas, a fim de aumentar a precisão das probabilidades de ocorrên- cia de sÍmbolo PE e, deste modo, realizar o controle adaptado aos recursos dos dados de imagem.

O padrão de codificação de vídeo convencional suporta apenas tamanhos de bloco limitados, tal como, um tamanho de bloco 4 x 4 e um tamanho de bloco 8 x 8. Entretanto, recentemente, existe uma demanda pa-

ra suportar ou'tros tamanhos de bloco, tal como, um tamanho de bloco 16 x 16 e um tamanho de bloco 32 x 32. Um aumento no número de tamanhos de bloco aumenta de maneira significativa o número de contextos.

Deste modo, convencionalmente, existe um problema em que a frequência de a- tualização da probabilidade de ocorrência de sÍmbolo PE pode ser adicio- nalmente diminuída.

Daqui por diante, as modalidades da pres'ente invenção são descritas com referência aos desenhos.

Deve-se notar que cada uma das modalidades descritas abaixo mostra um exemplo específico preferido da presente invenção.

Os valores, formatos, materiais, elementos estruturais, a disposição e as posições dos elementos estruturais, os estados de conexão dos elementos estmturais, as etapas, a ordem das etapas, são todos exem- plos e, deste modo, não devem ser interpretados como limitativos da presen- te invenção.

A presente invenção é limitada com base apenas no escopo das reivindicações.

Portanto, os elementos estruturais que não são definidos nas reivindicações independentes cada um dos quais indica o conceito mais genérico da presente invenção entre os elementos estruturais nas modalida- des indicadas abaixo nem sempre são necessários para atingir o objetivo da presente invenção, porém, explicados como constituintes das modalidades preferidas.

Modalidade 1 A Modalidade 1 que se refere a um método de codificação de imagem e um aparelho de codificaçâo de imagem, de acordo com a presen- te invenção, é descrita com referência à Figura 3 a Figura 8. O método de codificação de imagem, de acordo com a presente invenção, se refere particularmente a um método de codificação aritmética como um exemplo de codificação de entropia entre a codificação com com- pressão composta por codificação de predição, transformação e quantiza- ção, entropia, e similares, realizado em um sinal corrente a ser codificado dos dados de imagem.

Além disso, o aparelho de codificação de imagem, de | acordo com a presente invenção, é configurado para incluir uma unidade de predição, uma unidade de transformação e quantização, e uma unidade de codificação aritmética (unidade de codificação de entropia) que executa o método de codificação aritmética.

A estrutum total do aparelho de codifica- ção de imagem é posteriormente descrita.

Esboço da modalidade 1 O esboço de um método de codificação aritmética e uma unida- de de codificação aritmética, de acordo com a modalidade 1, é primeiramen- te descrito.

Aqui, se fomece uma descrição de um caso em que um sinal que indica se um dos coeficientes quantizados atuais dos componentes de fre- quência gerados através da transformação e quantização é um coeficiente zero ou um coeficiente não zero é inserido como um sinal de entrada Sl para a unidade de codificação aritmética.

No caso em que o sinal de entrada Sl é um sinal que correspon- de a um componente de alta frequência, por exemplo, quando o tamanho de bloco for um tamanho de bloco grande, maior que um tamanho de bloco 16 x 16, a probabilidade de ocorrência de símbolo PE é determinada com base em uma condição circundante.

Em outras palavras, os componentes de alta frequência nos blocos que têm um tamanho de bloco 16 x 16 ou maior têm as mesmas propriedades estatísticas dos dados de imagem e, deste modo, o mesmo contexto é aplicável a estes quando as condições (condições cir- cundantes) forem iguais mesmo se os tamanhos de bloco forem diferentes.

Em contrapartida, no caso em que o sinal de entrada Sl corres- ponde a um componente de baixa frequência em um bloco que tem um ta- manho grande, a probabilidade de ocorrência de sÍmbolo PE é determinada com base na posição do coeficiente.

De maneira mais específica, o sinal que corresponde ao componente de baixa frequência que inclui um componente ortogonal é (i) um sinal que tem uma alta probabilidade de ter os recursos dos dados de imagem e (ii) uma parte a partir da qual as informações esta- tísticas podem ser facilmente obtidas devido a uma frequência de presença elevada de um sinal de SignificantFlag.

Por esta razão, no caso dos sinais de entrada S! que correspondem aos componentes de baixa frequência nos tamanhos de bloco grandes, é possível realizar a codificação aritmética u- sando as informações estatlsticas adaptadas aos recursos dos dados de imagem de maneira mais significativa que a convencional ao estabelecer contextos diferentes sem estabelecer um contexto compartilhado quando os tamanhos de bloco forem diferentes mesmo quando as condições (as posi- ções dos coeficientes) forem iguais. lsto torna possÍvel aumentar a eficiência de codificação.

Conforme descrito acima, na modalidade 1, (i) no caso dos si- nais de entrada Sl dos componentes de alta frequência em blocos grandes que têm um tamanho de bloco grande, o contexto que é estabelecido para a mesma condição é parcial ou totalmente compartilhado entre os blocos que têm tamanhos de blocos diferentes, e (ii) no caso do sinal de entrada Sl de um componente de baixa frequência no bloco que tem um tamanho de bloco grande e do sinal de entrada Sl de um componente de baixa frequência no bloco que tem um tamanho de bloco pequeno, os contextos são estabeleci- dos para os respectivos tamanhos e condições de bloco sem compartilha- mento de contexto entre os blocos, Aqui, existe pouca desvantagem de uso de tal contexto compar- tilhado para os componentes de baixa frequência nos blocos que têm um tamanho de bíoco grande.

Deste modo, também é bom usar um contexto compartilhado para os sinais de entrada SI que correspondem aos blocos que têm o tamanho de bloco grande independente se cada um dos sinais de entrada Sl corresponde a um componente de baixa frequência ou um com- ponente de alta frequência.

Um método preferível para selecionar alvos de compartilhamento de contexto consiste em estabelecer os alvos de acordo com os sinais de entrada Sl que são os sinais de alvo de codificação e os detalhes das informações de tipo de sinal SE.

Estmtura da Unidade de Codificação Aritmética na modalidade 1 A seguir, se fornece uma descrição da estrutura de uma unidade de codificação aritmética que realiza um método de codificaçãò aritmética, de acordo com a modaiidade 1. Aqui, a Figura 3 é um diagrama de bloco que mostra um exem- plo da estrutura da unidade de codificação aritmética 100, de acordo com a modalidade 1.

Conforme mostrado na Figura 3, a unidade de codificação arit- mética 100 inclui uma unidade de binarização 101, uma unidade de armaze- namento de probabilidade de ocorrência de sÍmbolo 102, uma unidade de controle de contexto 103, um codificador aritmético binário 104 e uma unida- de de controle de cIassificação de bloco de contexto 105. A unidade de codificação aritmética 100 gera um sind de saída OB ao executar a codificação aritmética em um sinal de entrada Sl que é um sinal corrente a ser codificado, e emite o sinal de saída gerado OB. Na mo- dalidade 1, a unidade de codificação aritmética 100 recebe, como entradas, o sinal de entrada SI, informações de tipo de sinal SE que indicam o tipo do sinal de entrada Sl, e um sinal de tamanho de bloco BLKS que indica o ta- manho de bloco do sinal de entrada Sl. Aqui, na modalidade 1, as descrições são fomecidas supondo um caso em que o sinal de entrada Sl é um sinal que indica se um dos coe- ficientes quantizados atuais dos componentes de frequência gerados quanti- zando-se os dados de imagem é um coeficiente zero ou um coeficiente não zero (um sinal chamado SignificantFlag no H.264). Deve-se notar que o sinal de entrada SI não se limita a isto, e pode ser um coeficiente quantizado bru- to ou pode ser informações usadas para gerar o coeficiente q'uantizado.

Além disso, as informações de tipo de sinal SE são informações que indicam as propriedades do sinal de entrada SI que são o sinal corrente a ser codificado. De maneira mais específica, na modalidade 1, descrições são fornecidas supondo um caso em que o sinal de entrada SI são informa- ções de posição que indicam a posição do coeficiente quantizado e informa- ções (uma condição circundante) que indicam se os coeficientes quantiza- dos que circundam o coeficiente quantizado atual são zero ou não zero. De- ve-se notar que as informações de tipo de sinal SE não se limitam a isto, e podem ser, por exemplo, informações que indicam se o componente direto do coeficiente quantizado é zero ou não zero, ou podem ser informações que indicam uma direção de predição no caso em que o método de predição aplicado ao sinal de entrada Sl é a intrapredição. A modalidade 1 é configurada para receber sinais de tamanho de bloco BLKS supondo que os contextos sejam estabelecidos de maneira adequada para os tamanhos de bloco.

Entretanto, é possÍvel corifigurar uma modalidade que não use tais sinais de tamanho de bloco BLKS no caso de estabelecer os contextos de acordo com outros recursos dos dados de ima- gem.

A unidade de binarização 101 gera um sinal binário realizando- se uma binarização no sinal corrente a ser codificado.

De maneira mais es- peclfica, a unidade de binarização 101 gera um sinal binário BIN realizando- se uma binarização para converter o sinal de entrada Sl que é o sinal corren- lO te a ser codificado nas informações binárias (um sÍmbolo) de "0" ou "1", com base nas informações de tipo de sinal SE.

A unidade de binarização 101 en- via o sinal binário gerado BIN para o codificador aritmético binário 104 e a unidade de controle de contexto 103. A unidade de armazenamento de probabilidade de ocorrência de sÍmbolo 102 é uma unidade de armazenamento configurada com uma me- mória não volátil, ou similar, e armazena uma tabela de infohnações de sinal e uma pIuralidade de tabelas de contexto.

Aqui, a pluralidade de tabelas de contexto é antecipadamente gerada e armazenada.

A mesma pluralidade de tabelas de contexto também é armazenada na unidade de amazenamento de probabilidade de ocorrência de sÍmbolo 302 que constitui um aparelho de decodificação de imagem, de acordo com a modalidade 2 posteriormente descrita.

A unidade de armazenamento de probabilidade de ocorrência de sÍmbolo 102 armazena adicionalmente uma tabela de probal?i|idade de ocor- rência (não mostrada) que indica um valor de uma das probabilidades de ocorrência de sÍmbolo PE que corresponde às informações de probabilidade pStateldx.

A tabela de informações de sinal é igual a uma tabela de infor- mações de sinal convencional mostrada na Figura 4, e armazena indices ctxldx que indicam coritextos, probabilidades de ocorrência pStateldx e sÍm-

bolos valMPS de uma maneira associada.

Aqui, a tabela que armazena as probabilidades de ocorrência pStateldx que são Índices que indicam as probabilidades de ocorrência de sÍmbolo PE e ctxldx que indica os contextos de uma maneira associada é usada como a tabela de informações de sinal.

Entretanto, nota-se que uma tabela que armazena contextos ctxldx e os valores de probabilidades de o- corrência de sÍmbolo PE de uma maneira diretamente associada pode ser usada em vez disso.

Neste caso, é possÍvel manipular valores mais finos que os valores gerenciados na tabela ao representar os valores das probabi- lidades de ocorrência de sÍmbolo PE, por exemplo, em uma precisão de 16- bit (0- 65535) e, deste modo, aumentar a eficiência de codificação.

Na modalidade 1, a tabela de contexto é composta por uma plu- lO ralidade de tabelas nas quais os contextos ctxlds são estabelecidos de acor- do com as condições.

Os contextos ctxlds são iguais aos índices ctxlds na tabela de informações de sinal mencionada acima.

Aqui, a Figura 5B e a Fi- gura 5C mostram um exemplo de uma tabela de contexto para uso na moda- lidade 1. Na tabela 3 da Figura 5B, (i) um contexto ctxlds 0 é estabelecido para uma condição 10 que indica uma posição de um coeficiente que cor- responde a um componente de baixa frequência, (ii) um contexto ctxlds 1 é estabelecido para uma condição 11 que indica uma posição de um coeficien- te que corresponde a um componente de baixa frequência, e (iii) um contex-

to ctxlds 2 é estabelecido para as condições 12 e 13 cada uma que indica uma condição circundante que corresponde aos componentes de alta fre- quência.

Além disso, na tabela 4, (i) um contexto ctxlds 3 é estabelecido pa- ra uma condição 14 que indica uma posição de um coeficiente que corres- ponde a um componente de baixa frequência, (ii) um contexto ctxlds 4 é es-

tabelecido para uma condição 15 que indica uma posição de úm coeficiente que corresponde a um componente de baixa frequência, e (iii) um contexto ctxlds 2 é estabelecido para as condições 16 e 17 cada uma que indica uma condição circundante que corresponde aos componentes de alta frequência.

Aqui, o Índice ctxldx associado aos componentes de alta fre-

quência (as condições são 12 e 13) na tabela 3 e o Índice ctxldx associado aos componentes de alta frequência (as condições são 16 e 17) na tabela 4 são estabelecidos para ter o mesmo valor 2. Deste modo, o tamanho de blo-

co que corresponde à Tabela 3 e o tamanho de bloco que corresponde à Tabela 4 compartilham o contexto para os sinais de entrada Sl que corres- pondem aos componentes de alta frequência.

A tabela de contexto mostrada na Figura 5C é uma variação e- xemplificativa da tabela de contexto mostrada na Figura 5B, e é composta por três Tabelas 5 a 7. A Tabela 5 e a tabela 6 são usadas para estabelecer os contextos com base nos tamanhos de bloco.

De maneira específica, a tabela 5 e a tabela 6 correspondem a um tamanho de bloco A (por exemplo, um tamanho de bloco pequeno 4 x 4) e um tamanho de bloco B (por exem- lO pÍo, um tamanho de bloco pequeno 8 " 8), respectivamente.

Além disso, a tabela 7 é usada para estabelecer um contexto compartühado independente do tamanho de bloco do sinal de entrada SI e se o sinal de entrada Sl é um componente de baixa frequência ou um componente de alta frequência.

Por exemplo, a tabela 7 corresponde a um tamanho de bloco grande, tal como, um tamanho de bloco C (por exemplo, um tamanho de bloco 16 x 16), um tamanho de bloco D (por exemplo, um tamanho de bloco 32 x 32), e um ta- manho de bloco E (por exemplo, um tamanho de bloco 64 x 64). As configu- rações para a tabela 5 e Tabela 6 são iguais às configurações para a tabela 1 e Tabela 2. Na tabela 7, um contexto ctxlds 18 é estabelecido para uma condição 18, e um contexto ctxlds 19 é estabelecido para uma condição 19. Nota-se na modalidade 1 que as condições são determinadas de acordo com (i) informações (uma condição circundante) de bits que circun- dam um sinal corrente a ser codificado em um macrobloco, (ii) informações relacionadas aos bits já submetidos à codificação aritmética no macrobloco,

e (iii) a posição de bit (informações de posição, informações de coeficiente) do sinal corrente a ser codificado.

A unidade de controle de contexto 103 executa o processamento de controle de contexto para identificar uma probabilidade de símbolo PE para uso no codificador aritmético binário 104 e o processamento de atuali-

zação para atualizar a probabilidade de ocorrência de símbolo PE.

Fornece-se uma descrição do processamento de controle de contexto através da unidade de controle de contexto 103. A unidade de con-

trole de contexto 103 obtém um sinal de controle CTRS que é emitido a par- tir de uma unidade de controle de classificação de bloco de contexto 105 que é posteriormente descrita, e obtém uma tabela a ser usada entre as tabelas de contexto na unidade de armazenamento de probabilidade de ocorrência de sÍmbolo 102. Além disso, a unidade de controle de contexto 103 identifica o contexto ctxldx que corresponde à condição identificada com base nas informações de tipo de sinal SE, com referência à tabela identíficada na uni- dade de armazenamento de probabilidade de ocorrência de sÍmbolo 102. A seguir, a unidade de controle de contexto 103 obtém uma pro- lO babilidade de ocorrência pStateldx que corresponde ao Índice ctxldx com referência à tabela de informações de sinal. A unidade de controle de con- texto 103 identifica a probabilidade de ocorrência de simbolo PE para uso no codificador aritmético binário 104, com referência à tabela de probabilidade de ocorrência armazenada na unidade de armazenamento de probabilidade de ocorrência de simbolo 102, com base na probabilidade de ocorrência pS- tateldx. Além disso, a unidade de controle de contexto 103 faz com que a unidade de armazenamento de probabilidade de ocorrência de sÍmbolo 102 emita a probabilidade de ocorrência de sÍmbolo identificada PE para o codifi- cador aritmético binário 104. A seguir, se fornece uma descrição do processamento de atuali- zação através da unidade de controle de contexto 103. O processamento de atualização através da unidade de controle de contexto 103 é realizado com base no Padrão H-264. De maneira mais específica, a unidáde de controle de contexto 103 deriva uma nova probabilidade de ocorrência de simbolo PE e um sÍmbolo valMPS, com base em um sinal binário BIN que é inserido a partir da unidade de binarização 101. A unidade de controle de contexto 103 substitui, pelo valor que corresponde à nova probabilidade de ocorrência de sÍmbolo PE, o valor da probabilidade de ocorrência pStateldx que corres- ponde ao contexto ctxldx identificado no processamento de controle de con- texto, na tabela de informações de sinal mostrada na Figura 4 armazenada na unidade de armazenamento de probabilidade de ocorrêncla de simbolo

102.

O codificador aritmético binário 104 gera um sinal de saida OB realizando-se a codificação aritmética no sinal binário inserido a partir da unidade de binarização 101, usando a probabilidade de ocorrência de sÍm- bolo PE lida a partir da unidade de armazenamento de probabilidade de 0- corrência de sÍmbolo 102 através da unidade de controfe de contexto 103, e emite o sinal de saída gerado OB.

Na modalidade 1, a unidade de controle de classificação de blo- co de contexto 105 determina uma tabela entre as tabelas de contexto na unidade de armazenamento de probabilidade de ocorrência de sÍmbolo 102 com base no sinal de tamanho de bloco BLKS e nas informações de tipo de sinal SE, gera um sinal de controle CTRS que indica a tabela determinada, e emite o sinal de controle CTRS para a unidade de controle de contexto 103. Procedimento de Processatnento na modalidade 1 A seguir, se fornece uma descrição da estmtura de um método de codificação aritmética realizado pela unidade de codificação aritmética 100, de acordo com a modalidade 1. Aqui, a Figura 6 é um fluxograma que indica um procedimento de processamento em um método de codificação aritmética, de acordo com a presente invenção.

O método de codificação de imagem, de acordo com a presente invenção, é configurado para incluir: um sinal corrente a ser codifi- cado na etapa de obtenção de um sinal corrente a ser codificado dos dados de imagem (Etapa S401); uma etapa de binarização para gerar um sinai bi- nário através da binarização do sinal corrente a ser codificado (Etapa S402); uma etapa de seleção de contexto para selecionar um contexto para o sinal corrente a ser codificado (Etapa S403); uma etapa de codificação aritmética para realizar a codificação aritmética do sinal binário, usando informação de probabilidade codificada associada ao contexto selecionado na etapa de se- leção de contexto (Etapa S404); e uma etapa de atualização para atualizar a informação de probabilidade codificada associada ao contexto selecionado na etapa de seleção de contexto, com base no sinal binário (Etapa S405), e selecionar, na etapa de seleção de contexto, o contexto do sinal corrente a ser codificado, de modo que o contexto seja compartilhado por outro sinal a ser codificado incluído em uma unidade de processamento que tem um ta- manho de unidade de processamento diferente do tamanho de uma unidade de processamento que inclui o sinal corrente a ser cod ificado.

A Figura 7 é um fluxograma que indica, em mais detalhes, o es- boço do procedimento de processamento do método de codificação aritméti- ca, de acordo com a modalidade 1. Aqui, o fluxograma na Figura 7 indica o processamento de codificação aritmética realizado em um único sinal de en- trada (um sinal corrente a ser codificado). O sinal de entrada Sl é gerado para cada um dos componentes de frequência de cada um dos blocos de uma imagem através da transformação e quantização.

Deste modo, a codifi- cação aritmética de todo o bloco é concluída quando a codificação aritmética de todos os componentes de frequência for executada.

Conforme mostrado na Figura 7, quando a codificação aritmética for iniciada, a unidade de controle de dassificação de bloco de contexto 105 obtém o tamanho de bloco do sinal corrente a ser codificado, com base em um sinal de tamanho de bloco BLKS (Etapa S11O). A unidade de binarização 101 obtém o sinal de entrada Sl que é um alvo de codificação e as informações de tipo de sinal SE (o sinal corrente a ser codificado na etapa de obtenção), e realiza a binarização com base nas informações de tipo de sinal SE no sinal de entrada Sl de acordo com o Padrão H.264 a fim de gerar um sinal binário BIN (Etapa S120, a etapa de binarização). Aqui, as informações de tipo de sinal SE incluem as informa- ções que indicam um esquema de binarização- A seguir, a unidade de controle de cIassificação de bloco de con-

texto 105 determina se deve ou não usar um contexto compartilhado para tamanhos de blocos d iferentes, com base no tamanho de bloco e nas infor- mações de tipo de sinal SE obtidas na Etapa S11O (Etapa S130). Quando a unidade de controle de classificação de bloco de con- texto 105 determina o uso de um contexto dedicado para um tamanho de bloco particular (Não na Etapa S130), a unidade de controle de classificação de bloco de contexto 105 seleciona a tabela na qual o contexto dedicado para um tamanho de bloco particular entre as tabelas de contexto na unida-

de de armazenamento de probabilidade de ocorrência de sÍmbolo 102, e emite um sinal de controle CTRS que indica a tabela para a unidade de con- trole de contexto 103 (Etapa S140). Por outro lado, quando a unidade de controle de classificação de bloco de contexto 105 determina o uso do contexto compartilhado para ta- manhos de blocos diferentes (Sim na Etapa S130), a unidade de controle de cIassificação de bloco de contexto 105 seleciona uma tabefa na qual o con- texto compartilhado para tamanhos de blocos diferentes é estabelecido entre as tabelas de contexto na unidade de armazenamento de probabilidade de ocorrência de sÍmbolo 102, e emite um sinal de controle CTRS que indica a tabela para a unidade de controle de contexto 103 (Etapa S150)- A unidade de controle de contexto 103 determina a tabela de contexto que corresponde ao sinal de entrada Sl entre as tabelas de contex- to armazenadas na unidade de armazenamento de probabilidade de ocor- rência de sÍmbolo 102, com base no sinal de controle CTRS (Etapa S160). A unidade de controle de contexto 103 determina um contexto ctxldx com base em uma condição determinada com base nas informações de tipo de sinal SE, com referência à tabela de contexto selecionada (o pro- cessamento a partir da Etapa S130 neste ponto corresponde à etapa de se- Ieção de contexto, e a unidade de controle de classificação de bloco de con- texto 105 e a unidade de controle de contexto 103 que executam as etapas correspondem à unidade de controle de seleção de contexto). Além disso, a unidade de controle de contexto 103 identifica uma probabilidade de ocor- rência de sÍmbolo pe que corresponde ao contexto ctxldx, com referência à tabela de informações de sinal e à tabela de probabilidade de ocorrência, lê a probabilidade de ocorrência de sÍmbolo identificada PE a partir da unidade de armazenamento de probabilidade de ocorrência de sÍmbolo 1Q2, e emite a probabilidade de ocorrência de sÍmbolo lida PE para o codificador aritméti- co binário 104. O codificador aritmético binário 104 gera um sinal de saída OB realizando-se a codificação aritmética do sinal binário com base na probabi- lidade de ocorrência de símbolo PE lida pela unidade de controle de contex-

2-9/88 to 13, e emite o sinal de saída gerado OB (Etapa S170, a etapa de codifica- ção aritmética). A unidade de controle de contexto 103 executa o processamento de atualização para atualizar a probabilidade de ocorrência de sÍmbolo PE com base no sinal binário gerado pela unidade de binarização 101 (Etapa S180, a etapa de atualização)- A seguir, são fornecidas descrições dos detalhes (que corres- pondem às Etapas S130 a S160) de operações realizadas pela unidade de controle de classificação de bloco de contexto 105, com referência à Figura \ 8àFigura11. Aqui, cada Figura 8, Figura 9, Figura IOA e Figura 108 é um flu- xograma que indica um exemplo de operações através da unidade de con- trole de classificação de bloco de contexto 105, de acordo com a modalidade

1. A Figura 11 (a) a (C) é um diagrama esquemático que mostra as relações posicionais de coeficientes quantizados em um dos blocos correspondentes quetêm umtamanhode bloco 8 x 8, 16 x 16ou 32 x 32. (Operação Exempliftcativa 1) Na Figura 8, a unidade de controle de classificação de bloco de contexto 105 determina primeiramente a posição de coeficiente com base nas informações de tipo de sinal SE, e determina se a posição de coeficiente do sinal de entrada Sl que é o sinal corrente a ser codificado é incluída na área de baixa frequência ou na área de alta frequência (Etapa S202). Aqui, conforme descrito acima, os coeficientes quantizados cor- respondem aos sinais gerados realizando-se a transformação e quantização de frequência nos dados de imagem, e as posições de coeficiente corres- pondem aos componentes de frequência na transfomação de frequência. Por exemplo, no diagrama esquemático mostrado como (a) a (C) na Figura 11, os coeficientes quantizados que correspondem aos componentes de bai- xa frequência se situam na porção esquerda superior, e os coeficientes quantizados que correspondem aos componentes de alta frequência se situ- am na porção direita inferior. De maneira mais específica, em um caso e- xemplificativo em que uma posição de coeficiente é uma das posições de coeficiente em um bloco 2 x 2 que inclui pelo menos um componente direto, em particular, um caso em que uma posição de coeficiente é uma das posi- ções mostradas como LFR no diagrama esquemático mostrado como (a) a (C) na Figura 11, se determina que o sinal de entrada S! seja um coeficiente que corresponda a um componente de baixa frequência.

No caso em que a posição de coeficiente é uma das posições de coeficiente mostradas como um sÍmbolo diferente de LFR em (a) a (C) na Figura 11, se determina que o sinal de entrada Sl seja um coeficiente que corresponda a um componente de alta frequência.

No caso em que o sinal de entrada Sl é um coeficiénte que cor- responde ao componente de baixa frequência (SIM na Etapa S202), a uni- dade de controle de classificação de bloco de contexto 105 seleciona uma tabela de contexto na qual os contextos são estabelecidos com base nos tamanhos de bloco, e emite as informações como um sinal de controle C- TRS.

Aqui, na tabela de contexto, os Índices ctxldx para os componentes de baixa frequência são adicionalmente estabelecidos com base nas condições respectivamente determinadas com base nas posições de coeficiente.

Con- sequentemente, como um resultado, a unidade de controle de contexto 103 estabelece o contexto para o sinal de entrada Sl de acordo com o tamanho de bloco e a posição de coeficiente (Etapa S203). Por outro lado, no caso em que o sinal de entrada SI é um coefi- ciente que corresponde ao .componente de alta frequência (NO na Etapa S202), a unidade de controle de classificação de bloco de contexto 105 cal- cula uma condição circundante do sinal corrente a ser codificado (Etapa S204). O método para calcular a condição circundante é posteriomente descrito.

A seguir, a unidade de controle de classificação de bloco de con- texto 105 determina se o tamanho de bloco do sinal corrente a ser codificado é maior que um tamanho predeterminado ou não (Etapa S205). No caso em que o tamanho de bloco do sinal de entrada SI é menor, por exemplo, que um tamanho de bloco 16 x 16 (NÃO na Etapa S205), a unidade de controle de classificação de bloco de contexto 105 sele-

ciona uma tabela de contexto compartilhado para tamanhos de bloco peque- nos, e emite as informações como um sinal de controle CTRS.

Aqui, na tabe- la de contexto, os Índices ctxjdx para os componentes de alta frequência são adicionalmente estabelecidos com base nas condições respectivamente de-

terminadas com base nas condições circundantes.

Consequentemente, co- mo um resultado, a unidade de controle de contexto 103 estabelece o con- texto para tamanhos de bloco pequenos, com base na condição circundante (Etapa S206). No caso em que o tamanho de bloco do sinal de entrada SI é maior que o tamanho predeterminado (SIM na Etapa S205), a unidade de controle de classificação de bloco de contexto 105 seleciona uma tabela de contexto compartilhado para tamanhos de bloco grandes, e emite as infor- mações como um sinal de controle CTRS.

Aqui, na tabela de contexto, os Índices ctxldx para os componentes de alta frequência são adicionalmente estabelecidos com base nas condições j"espectivamente deterhiinadas com base nas condições circundantes.

Consequentemente, como um resultado, a unidade de controle de contexto 103 estabelece o contexto para blocos de tamanho grande, com base na condição circundante (Etapa S207). Aqui, é possível aumentar adicionalmente a eficiência de codifi-

cação ao tornar possÍvel a seleção de tamanhos de bloco 16 x 16, 32 x 32 e 64 x 64 como tamanhos de transformação de frequência, embora, no H.264, apenas os coeficientes quantizados nos blocos cada um tendo um tamanho de bloco 4 x 4 ou 8 x 8 são definidos.

Entretanto, quando o número de ta- manhos de bloco selecionáveis for aumentado, os contextos muito finos são estabelecidos para os respectivos tamanhos de bloco.

Deste modo, a fre- quência de uso de cada um dos contextos é diminuída de maneira significa- tiva.

Por esta razão, um contexto compartilhado é usado para os sinais de entrada que têm as mesmas propriedades estatísticas mesmo quando os tamanhos de bloco forem diferentes, de acordo com o método mencionado acima.

De maneira mais específica, na Operação ExemplificatNa 1, um con- texto é compartilhado entre os blocos grandes que têm um tamanho de blo- co grande e outro contexto é compartilhado entre os blocos pequenos que têm um tamanho de bloco pequeno de modo que, por exemplo, o contexto para blocos pequenos seja usado para os blocos cada um tendo um tama- nho de bloco 4 x 4 ou 8 x 8, e o contexto para blocos grandes seja usado blocos cada um tendo um tamanho de bloco 16 x 16, 32 x 32 ou 64 x 64. lsto torna possível realizar a codificação aritmética dos dados de imagem usando as propriedades estatísticas adaptadas aos recursos dos dados de imagem e, simultaneamente, aumentar a frequência de uso de cada um dos . contextos e, deste modo, aumentar a eficiência de codificação. No exemplo acima, é possivel selecionar tamanhos de bloco de 4 x 4, 8 .x 8, 16 x 16, 32 x 32 e 64 x 64 como tamanhos na transformação de frequência. Entretanto, os tamanhos selecionáveis não se limitam a isto. Tais tamanhos selecioná- veis podem ser arbitrariamente estabelecidos, por exemplo, tamanhos de b|oco4x4,8x8,16x16e32x32podemserestabelecidos. Operação Exemplificativa 2 Na Figura 9, a unidade de controle de classificação de bloco de contexto 105 determina primeiramente, com base nas infomações de tipo de sina! SE, uma posição de coeficiente de um sinal de entrada Sl que é o sinal corrente a ser codificado, e determina se o sinal de entrada SI é incluí- do na área de baixa frequência ou na área de alta frequência (Etapa S202).

Aqui, o método de determinação é igual ao da Operação Exemplifcativa 1. No caso em que o sinal de entrada Sl é um coeficiente que cor- responde a um componente de baixa frequência (SIM na Etapa 5202), a lj- nidade de controle de cIassificação de bloco de contexto 105 seleciona uma tabela de contexto estabelecida para o tamanho de bloco, e emite as infor- mações como um sinal de controle CTRS. Aqui, na tabela de contexto, os índices ctxldx para os componentes de baixa frequência são adicionalmente estabelecidos com base nas condições respectivamente deteminadas com base nas posições de coeficiente. Consequentemente, como um resultado, a unidade de controle de contexto 103 estabelece o contexto de acordo com o tamanho de bloco e a posição de coeficiente (Etapa S203). Por outro Iado, no caso em que o sinal de entrada SI é um coefi- ciente que corresponde ao componente de alta frequência (NÃO na Etapa

S202), a unidade de controle de classificação de bloco de contexto 105 cal- cula uma condição circundante do sinal corrente a ser codificado (Etapa S204). O método para calcular a condição circundante é posteriormente descrito. A seguir, a unidade de controle de classificação de bloco de con- texto 105 determina se o tamanho de bloco do sinal corrente a ser codificado é maior que um tamanho predeterminado ou não (Etapa S205). No caso em que o tamanho. de bloco do sinal de entrada Sl for menor, por exemplo, que um tamanho de bloco 16 x 16 (NÃO na Etapa S205), a unidade de controle de classificação de bloco de contexto 105 sele- ciona uma tabela de contexto para o tamanho de bloco, e emite as informa- ções como um sinal de controle CTRS. Em outras palavras, uma tabela de contexto para um bloco que tem um tamanho de bloco 4 x 4 e uma tabela de contexto para um bloco que tem um tamanho de bloco 8 x 8 são separada- mente selecionadas. Consequentemente, a unidade de controle de contexto 103 estabelece os contextos diferentes para os respectivos tàmanhos e con- dições de bloco (Etapa S216). No caso em que o tamanho de bloco é pe- queno, as imagens de entrada Sl podem ter recursos de imagem diferentes, tais como, os conteúdos de dados de imagem detalhados. Deste modo, é possÍvel executar a codificação aritmética de maneira mais adequadamente adaptada aos recursos dos dados de imagem realizando-se a variação e- xemplificativa, conforme mostrado na Figura 9. No caso em que o tamanho de bloco do sinal de entrada Sl é maior que o tamanho predeterminado (SIM na Etapa S205), a unidade de controle de classificação de bloco de contexto 105 seleciona uma tabela de contexto compartilhado para tamanhos de bloco grandes, e emite as infor- mações como um sinal de controle CTRS. Em outras palavras, uma tabela de contexto compartithado para blocos cada um tendo um tamanho de bloco de 16 x 16, 32 x 32 ou 64 x 64 é determinada como o contexto a ser usado.

Aqui, na tabela de contexto, os Índices ctxldx para os componentes de alta frequência são adicionalmente estabelecidos com base nas condições res- pectivamente determinadas com base nas condições circundantes. Conse-

quentemente, como um resultado, a unidade de controle de contexto 103 estabelece o contexto para blocos de tamanho grande, com base na condi- ção circundante (Etapa S207). No exemplo acima, é possÍvel selecionar tamanhos de bloco 4 x 4, 8 x 8, 16 x 16, 32 x 32 e 64 x 64 como os tamanhos na transformação de frequência.

Entretanto, os tamanhos selecionáveis não se |imitam a isto.

Tais tamanhos selecionáveis podem ser arbitrariamente estabelecidos, por e- xemplo, os tamanhos de bloco 4 x 4, 8 x 8, 16 x 16 e 32 x 32 podem ser estabelecidos.

Operação Exemplificativa 3 A Figura IOA é um fluxograma obtido comutando-se a Etapa S202 e a Etapa S205 na Figura 9. A Figura IOA e a Figura 9 mostram subs- tancialmente as mesmas operações.

Na Figura IOA, a unidade de controle de classificação de bloco de contexto 105 determina primeiramente se o tamanho de bloco do sinal de entrada Sl que é um sinal corrente a ser codificado é maior que um tamanho predeterminado ou não (que corresponde à Etapa S222 e S205 na Figura 9). A seguir, se descreve um suposto caso em que o tamanho predeterminado é o tamanho de bloco 8 x 8. No caso em que o tamanho de bloco do sinal de entrada Sl é menor que o tamanho predeterminado (NÃO na Etapa S222), a unidade de controle de classMcação de bloco de contexto 105 seleciona uma tabela de contexto para o tamanho de bloco, e emite as informações como um Sina| de controle CTRS.

Conforme descrito no esboço da modalidade 1, supõe-se um caso em que nenhum compartilhamento de contexto é realizado para os si- nais de entrada Sl incluldo em um bloco que tem um tamanho de bloco pe- queno e contextos diferentes são estabelecido para os sinais de entrada Sl com base nos respectivos tamanhos e condições de bloco.

Em outras pala- vras, os contextos para os blocos pequenos são substancialmente determi-

nados com base nos respectivos tamanhos de bloco e nas respectivas posi- ções de coeficiente.

Consequentemente, como um resuitado, a unidade de controle de contexto 103 estabelece contextos diferentes para os respectivos tamanhos de bloco e posições de coeficiente (Etapa S223). Por outro lado, no caso em que o tamanho de bloco do sinal de entrada Sl é maior que o tamanho predeterminado (SIM na Etapa S222), a unidade de controle de classificação de bloco de contexto 105 calcula uma condição circundante para o einal corrente a ser codificado (Etapa S224). O método para calcular a condição circundante é posteriormente descrito.

A seguir, a unidade de controle de classificação de bloco de con- texto 105 determina se o sinal de entrada Sl é um coeficiente quantizado que corresponde a um componente de baixa frequência ou um coeficiente quantizado que corresponde a um componente de alta frequência (que cor- responde à Etapa S225 e à Etapa S202 na Figura 9). No caso em que o sinal de entrada SI é um sinal que correspon- de ao componente de baixa frequência (SIM na Etapa S225), a unidade de controle de classificação de bloco de contexto 105 seleciona uma tabela de contexto na qual o contexto para o tamanho de bloco é estabelecido, e emite as informações como um sinal de controle CTRS.

Aqui, na tabela de contex- to, qs Índices ctxldx para os componentes de baixa frequência são adicio- nalmente estabelecidos com base nas condições respectivamente determi- nadas com base nas posições de coeficiente.

Consequentemente, como um resultado, a unidade de controle de contexto 103 estabelece os contextos de acordo com as posições de coeficiente e tamanhos de bloco (Etapa S226). No caso em que o sinal de entrada Sl é um sinal que correspon- de a um componente de alta frequência (Não na Etapa S225), a unidade de controle de cIassificação de bloco de contexto 105 seleciona uma tabela de contexto compartilhado para tamanhos de bloco grandes, e emite as infor- mações como um sinal de controle CTRS.

Aqui, na tabela de contexto, os índices ctxldx para os componentes de alta frequência são estabelecidos para as condições respectivamente determinadas com base nas condições circundantes.

Consequentemente, como um resultado, a unidade de controle de contexto 103 estabelece o contexto para blocos de tamanho grande, com base na condição circundante (Etapa S227). No exemplo acima, é possÍvel selecionar tamanhos de bloco 4 x

4, 8 x 8, 16 x 16, 32 x 32 e 64 x 64 como os tamanhos na transformação de frequência.

Entretanto, os tamanhos selecionáveis não se limitam a isto.

Tais tamanhos selecionáveis podem ser arbitrariamente estabelecidos, por e- xemplo, tamanhos de bloco 4 x 4, 8 x 8, 16 x 16 e 32 x 32 podem seresta- belecidos.

Operação Exemplificativa 4 A Figura 108 é um fluxograma no caso em que um contexto compartilhado é usado para os sinais de entrada Sl cada um que correspon- de a um tamanho de bloco grande independente se cada um dos sinais de entrada Sl é um componente de baixa frequência ou um componente de alta frequência.

Na Figura 108, a unidade de controle de classificação de bloco de contexto 105 determina primeiramente se o tamanho de bloco do sinal de entrada Sl que é um sinal corrente a ser codificado é maior que um tamanho predeterminado ou não (que corresponde à Etapa S222 e S205 na Figura 9). A seguir, se descreve um suposto caso em que o tamanho predeterminado é tamanho de bloco 8 x 8. No caso em que o tamanho de bloco do sinal de entrada Sl for menor que o tamanho predeterminado (NÃO na Etapa S222), a unidade de controle de classificação de bloco de contexto 105 seleciona uma tabela de contexto na qual o contexto para o tamanho de bloco é estabelecido, e emite as informações como um sinal de controle CTRS.

Aqui, como no caso da Operação Exemplificativa 3, a Operação Exemplificativa 4 supõe um caso em que nenhum compartilhamento de contexto é realizado para os sinais de entrada Sl incluído em um bloco que tem um tamanho de bloco pequeno, e os contextos são estabelecidos para os respectivos tamanhos e condições de bloco.

Em outras palavras, os contextos para os blocos pequenos são substancialmente determinados com base nos respectivos tamanhos de blo- co e nas respectivas posições de coeficiente.

Consequentemente, a unidade de controle de contexto 103 estabelece contextos diferentes para os respec- tivos tamanhos de bloco e posições de coeficiente (Etapa S233). No caso em que o tamanho de bloco do sinal .de entrada Sl é maior que o tamanho predeterminado (SIM na Etapa S222), a unidade de controle de classificação de bloco de contexto 105 sefeciona uma tabela de contexto compartilhado para tamanhos de bloco grandes, e emite as infor- mações como um sinal de controle CTRS.

Aqui, na tabela de contexto, os Índices ctxldx para os componentes de baixa frequência são adicionalmente estabelecidos com base nas condições respectivamente determinadas com base nas posições de coeficiente, e os Índices ctxldx para os componentes de alta frequência são adicionalmente estabelecidos com base nas condi- ções respectivamente determinadas com base nas condições circundantes. ' Consequentemente, como um resultado, a unidade de controle de contexto 103 estabelece o contexto para blocos de tamanho grande, com base na posição de coeficiente e na condição circundante (Etapa S234). Na operação Exemplificativa 4, conforme mencionado acima, o compartilhamento de contexto é realizado apenas para tamanhos de bloco grandes (na modalidade 4, os tamanhos de bloco grandes são, por exemplo, tamanhos de bloco 16 x 16, 32 x 32, 64 x 64, etc., que são maiores que o tamanho de bloco 8 x 8). Em outras palavras, os contextos diferentes são selecionados para os respectivos tamanhos de bloco pequenos.

Deste mo- do, é possÍvel selecionar um contexto adaptado aos recursos dos dados de imagem, para cada um dos blocos pequenos cada um tendo uma alteração comparativamente grande.

Além disso, é possÍvel aumentar a.frequência de atualização da probabilidade de ocorrência de sÍmbolo realizando-se o com- partilhamento de contexto para blocos grandes cada um tendo uma altera- ção comparativamente pequena e, deste modo, aumentar a eficiência de codificação.

No exemplo acima, é possível selecionar tamanhos de bloco 4 x 4, 8 x 8, 16 x 16, 32 x 32 e 64 x 64 como os tamanhos na tçansformação de frequência.

Entretanto, os tamanhos selecionáveis não se limitam a isto.

Tais tamanhos selecionáveis podem ser arbitrariamente estabelecidos, por e-

xemplo, tamanhos de bloco 4 x 4, 8 x 8, 16 x 16 e 32 x 32 podem seresta- belecidos. (Cálculo de Condições Circundantes)

Uma descrição detalhada será fomecida com base na Figura 11. Em (a) a (C) da Figura 11, a área esquerda superior 4 x 4 LFR é uma área de baixa frequência que corresponde a um sinal de um componen- te de baixa frequência.

Em cada uma das Operações Exemplificativas 1 a 3 descritas acima, uma tabela de contexto para o tamanho de bloco é selecio- nada.

Na tabela de contexto selecionada aqui, os Índices ctxldx que indicam os contextos são estabelecidos para as condições determinádas com base nas posições de coeficiente, e um contexto é determinado de acordo com o tamanho de bloco e a posição de coeficiente.

Por outro lado, a área diferente da área LFR é uma área de alta frequência que corresponde a um sinal de um componente de alta frequên- cia.

Aqui, a área de alta frequência é adicionalmente segmentada em uma área parcial TOP que corresponde à porção de extremidade superior (a por- ção delimitada pelas linhas diagonais a partir da direita superior até a es- querda inferior), uma área parcial LEFT que corresponde à porção de extre- midade esquerda (a porção delimitada pelas linhas diagonais a partir da es- querda superior até a direita inferior), e uma área parcial HFR que corres- ponde à área restante (a porção delimitada por Iinhas diagonais cruzadas). As condições circundantes são calculadas para as r'espectivas três áreas parciais.

Primeiro, se fornece uma descrição do cálcub da condição cir- cundante da área parcial TOP.

Na área parcial TOP, a condição circundante que corresponde à posição de coeficiente mostrada como X em (d) da Figu- ra 11 é determinada com base no número de coeficientes quantizados de coeficientes não zero entre os coeficientes quantizados nas posições de coeficiente adjacentes a a d.

Neste caso, os valores das condições circun- dantes são cinco tipos que variam de 0 a 4. Aqui, os contextos podem ser separadamente estabelecidos para os respectivos cinco tipos de condições circundantes.

Por exemplo, é possÍvel realizar a classificação em três grupos de (0), (1, 2), e (3, 4) e estabelecer três contextos para os respectivos gru- pos.

Na cIassificação, outra combinação pode ser usada, e um número arbi- trário de grupos pode ser gerado.

A seguir, se fornece uma descrição do cálculo da condição cir- cundante da área parcial LEFT.

Na área parcial LEFT, a condição circundan- te que corresponde à posição de coeficiente mostrada como X em (e) da Figura 11 é determinada com base no número de coeficientes quantizados de coeficientes não zero entre os coeficientes quantizados nas posições de coeficiente adjacentes e a f.

Neste caso, os valores das condições circun- dantes são cinco tipos que variam de 0 a 4- Como no caso da área parcial TOP, os contextos podem ser separadamente estabelecidos para os respec- tivos cinco tipos de condições circundantes.

Por exemplo, é possÍvel realizar ·a classificação em três grupos de (0), (1, 2), e (3, 4) e estabelecer três con- textos para os respectivos grupos.

Na classificação, outra combinação pode ser usada, e um número arbitrário de grupos pode ser gerado.

A seguir, se fornece uma descrição do cálculo da condição cir- cundante da área parcial HFR.

Na área parcial HFR, a condição circundante que corresponde à posição de coeficiente mostrada como X em (f) da Figura 11 é determinada com base no número de coeficientes quantizados de coe- ficientes não zero entre os coeficientes quantizados nas posições de coefici- ente adjacentes i a s.

Neste caso, os valores das condições circundantes são doze tipos que variam de 0 a 11. Como no caso da área parcial TOP e da área parcial LEFT, os contextos podem ser separadamente estabejecidos para os respectivos doze tipos de condições circundantes.

Por exemplo, é possÍvel realizar a classificação em cinco grupos de (0), (1, 2), (3, 4), (5, 6) e (7, 8, 9, 10, 11) e estabelecer cinco contextos para os respectivos grupos.

As condições circundantes calculadas, de acordo com o método mencionado acima, são comumente representadas como os números de coeficientes não zero situados nas posições dos coeficienteS adjacentes.

Deste modo, é possível obter de maneira precisa as informações estatísticas sem depender dos tamanhos de bloco mesmo quando os tamanhos de bloco são diferentes.

Por esta razão, é possÍvel realizar o compartilhamento de contextos independente dos tamanhos de bloco, e aumentar a eficiência de codificação ao usar o número pequeno de contextos.

Deve-se notar que as informações que indicam a combinação de contextos podem ser gravadas na porção inicial (cabeçalho de fluxo) em um fluxo de bits.

Deste modo, é possÍvel alterar a combinação de contextos de acordo com os recursos dos dados de imagem e, deste modo, esperar um aumento adicional na eficiência de codificação.

Além disso, as informações que indicam se o mesmo contexto é usado ou não para os blocos que têm tamanhos de blocos diferentes podem ser gravadas na porção inicial (cabeçaiho de fluxo) de um fluxo de bits.

Des- lO te modo, é possÍvel alterar a combinação de contextos de acordo com os recursos de dados de imagem e, deste modo esperar um aumento adicional na eficiência de codificação.

Deve-se notar que a unidade de gravação no cabeçalho pode ser uma unidade que corresponde a uma fatia ou uma imagem.

Neste caso, é possÍvel realizar o controle mais fino que o controle no caso de gravação das informações em unidades de um fluxo e, deste modo esperar um au- mento adicional na eficiência de codificação- variação Exempiificativa da Unidade de Controle de CIassificação de Bloco de Contexto A Modalidade 1 descreve um caso de configuração de contextos diferentes para sinais de entrada Sl de componentes de baixa frequência que correspondem a um tamanho de btoco pequeno e um tamanho de bloco grande e a configuração de um contexto compartilhado para sinais de entra- da Sl de componentes de alta frequência que correspondem a um tamanho de bloco grande.

Entretanto, no caso de tamanhos de bloco grandes, tam- bém é bom segmentar os dados de imagem em sub-blocos (que têm um tamanho de bloco pequeno) que têm o mesmo tamanho (que corresponde à etapa de segmentação), e estabelecer uma tabela de contexto para tama- nhos de bloco pequenos que serve para cada um dos sub-blocos.

Em outras palavras, o contexto é compartilhado pelo sub-bloco e blocos que têm o mesmo tamanho de bloco pequeno que aquele do sub-bloco.

De maneira mais específica, por exemplo, um bloco que tem um bd

41/88 tamanho de bloco grande 16 x 16 é segmentado em dezesseis sub-blocos 4 x 4, e o contexto que é usado para os blocos que têm um tamanho de bloco pequeno 4 x 4 é aplicado à codificação aritmética para os respectivos sub- blocos. 5 Neste caso, a unidade de binarização 101 gera um sinal binário ao executar a binarização em cada um dos sub-blocos.

O codificador aritmé- tico binário 104 realiza a codificação aritmética do sinal binário de cada um dos sub-blocos.

Com esta estrutura, é possÍvel usar a tabela de contexto para 10 tamanhos de bloco pequenos também para os tamanhos de bloco grandes.

Como um resultado, é possÍvel realizar o compartilhamento de contexto en- tre os tamanhos de bloco grandes e os tamanhos de bloco pequenos.

Estrutura Total do Aparelho de Codificação de lmaqem A unidade de codificação aritmética 100, de acordo com a moda- 15 lidade 1, é incluída em um aparelho de codificação de imagem cuja com- pressão codifica os dados de imagem.

A compressão do aparelho de codificação de imagem 200 codifi- ca os dados de imagem.

Por exemplo, o aparelho de codificação de imagem 200 recebe, como sinais de entrada, os dados de imagem em unidades de 20 um bloco.

O aparelho de codificação de imagem 200 gera um sinal codifica- do realizando-se uma transformação e quantização e uma codificação de comprimento variável de cada um dos sinais de entrada.

Aqui, a Figura 12 é um diagrama de bloco que mostra um exem- plo da estrutura do aparelho de codificação aritmética 200 que inclui a uni-

25 dade de codificação aritmética 100, de acordo com a modalidade 1. Confor- me mostrado na Figura 12, o aparelho de codificação de imagem 200 inclui: um subtrator 205; uma unidade de transformação e quantização" 210; uma unidade de codificação de entropia 220 (que corresponde à unidade de codi- ficação aritmética 100 na Figura 3); uma unidade de quantização inversa e

30 transformada inversa 230; um adicionador 235: um filtro de desÈMoqueio 240; uma memória 250; uma unidade de intrapredição 260; uma unidade de esti- mação de movimento 270; uma unidade de compensação de movimento

280; e um intra/intercomutador 290. O aparelho de codificação de imagem 200 recebe, como ds si- nais de entrada, os dados de imagem em unidades de um bloco.

O subtrator 205 calcula uma diferença, de maneira específica um erro de predição entre cada um dos sinais de entrada e um dos sinais de predição correspondentes.

A unidade de transformação e quantização 210 gera coeficientes de transformação em uma área de frequência ao transformar o erro de pre- dição em um domínio espacial.

Por exemplo, a unidade de transformação e quantização 210 gera coeficientes de transformação realizando-se uma Transformada Discreta de Cosseno (DCT) no erro de predição.

Além disso, a unidade de transformação e quantização 210 gera çoeficientes de trans- formação quantizando-se os coeficientes de transformação (este processo corresponde à etapa de transformação de frequência). A unidade de codificação de entropia 220 é configurada com a unidade de codificação aritmética 100 mostrada na Figura 3, e gera o sinal codificado realizando-se uma codificação de comprimento variável de cada um dos coeficientes quantizados.

Além disso, a unidade de codificação de entropia 220 codifica os dados de movimento (por exemplo, um vetor de mo- vimento) estimados pela únidade de estimação de movimento 270, adiciona os dados de movimento no sinal cod ificado, e emite o sinal codificado.

De maneira mais específica, a unidade de codificação aritmética 100 que consti- tui a unidade de codificação de entropia 220 recebe cada um dos coeficien- tes quantizados como o sinal de entrada Sl, e realiza a binarização e codifi-

cação aritmética do coeficiente quantizado- Além disso, as informações de tipo de sinal SE são informações que indicam os dados de movimento mos- trados na Figura 12, a direção de intrapredição e/ou similar, usada pela uni- dade de intrapredição 260 que é posteriormente descrita, além da posição de coeficiente do coeficiente quantizado.

A unidade de quantização inversa e transformada inversa 230 reconstrói cada um dos coeficientes de transformação realizand+se a quan- tização inversa do coeficiente quantizado emitido pela unidade de transfor-

mação e quantização 210. Além disso, a unidade de quantização inversa e transformada inversa 230 reconstrói um erro de predição realizando-se uma transformada inversa no coeficiente de transformação reconstruído.

Aqui, o erro de predição reconstruído sofreu uma perda parcial de informações atra- vés da quantização e, deste modo, não corresponde completamente ao erro de predição gerado pelo subtrator 205. Em outras palavras, os erros de pre- dição reconstruídos incluem um erro de quantização- O adicionador 235 gera imagens decodificadas locais adicionan- do-se cada um dos erros de predição reconstruídos e um dos sinais de pre-· dição correspondentes.

O filtro de desbloqueio 240 realiza a filtragem de desbloqueio em cada uma das imagens decodificadas locais geradas.

A memória 250 é uma memória para armazenar imagens de re- ferência para uso na compensação de movimento.

De maneira mais especi- fica, a memória 250 armazena imagens decodificadas locais submetidas à filtragem de desbloqueio.

A unidade de intrapredição 260 gera sinais de predição (sinais de intrapredição) realizando-se intra-predições.

De maneira mais específica, a unidade de intrapredição 260 gera um sinal de intrapredição realizando-se uma intrapredição com referência às imagens que circundam um bloco atual a ser decodificado (sinal de entrada) na imagem decodificada local gerada pelo adicionador 235. A unidade de estimação de movimento 270 estima os dados de movimento (por exemplo, o vetor de movimento) entre cada um dos sinais de entrada e a imagem de referência destes armazenada na memória 250. A unidade de compensação de movimento 280 gera um sinal de predição (um sinal de interpredição) realizando-se a compensação de movi- mento com base nos dados de movimento estimados.

O intra/intercomutador 290 seleciona um entre o sinal de intra-

predição e o sinal de interpredição, e emite o sinal selecionado como o sinal de predição para o subtrator 205 e o adicionador 235. Com esta estrutura, o aparelho de codificação de imagem 200,

de acordo com a modalidade 1, codifica por compressão os dados de ima-

gem.

A unidade de codificação aritmética 100 e o processamento rea- Iizado deste modo no aparelho de codificação de imagem e no método de codificação de imagem, de acordo com a modalidade 1, são configurados para aplicar o mesmo contexto aos dados de imagem que têm as mesmas propriedades estatísticas mesmo quando os tamanhos de bloco forem dife- rentes.

Deste modo, o número de contextos é reduzido, o que torna possÍvel reduzir o tamanho da memória.

Além disso, de maneira geral, tamanhos de bloco grandes de 16 x 16 ou maiores são menos prováveis de ocorrer que os tamanhos de bloco pequenos, tais como, 4 x 4, 8 x 8, e similares.

Por esta razão, é possível aumentar a precisão para s classificações com uma baixa precisão a probabilidade de ocorrência de sÍmbolo PE realizando-se o compartilhamento de contexto para os tamanhos de bloco grandes que são menos prováveis de ocorrer.

Em outras palavras, é possÍvel refletir as infor- mações estatísticas de maneira mais apropriada nas probabilidades de ocor- rência de sÍmbolo PE como um todo.

Portanto, é possivel aumentar a efici- ência de codificação.

Modalidade 2 A modalidade 2 de um método de decodificação de imagem e um aparelho de decodificação de imagem, de acordo com a presente inven- ção, é descrita com referência à Figura 13 a Figura 16. O método de decodificaçâo de imagem, de acordo com a pre- Sente invenção, se refere particularmente a um método de decodificação aritmética como um exemplo de uma decodificação de entropia, na decodifi- cação composta pela decod ificação de comprimento variável (tal como, a decodificação de entropia), quantização inversa e transformada inversa, pre- dição, e similares, em um sinal corrente a ser decodificado dos dados de imagem codificados.

Além disso, o aparelho de decodificação de imagem, de acordo com a presente invenção, é configurado para incluir uma unidade de decodificação aritmética (unidade de decodificação de entropia) que executa o método mencionado acima de decodificação aritmética, uma unidade de transformação e quantização e uma unidade de predição.

A estrutura total do aparelho de decodificação de imagem é posteriormente descrita.

Esboço da modalidade 2 O esboço de um método de decodificação aritmética e uma uni- 5 dade de decodificação aritmética, de acordo com a modalidade 2, é primei- ramente descrito.

Aqui, como na modaíidade 1, se fornece uma descrição de um caso em que um sinal que indica se um dos coeficientes quantizados atuais dos componentes de frequência gerados através da transformação e ,quantização é um coeficiente zero ou um coeficiente não zero é inserido co- lO " mo um fluxo de entrada lS na unidade de decodificação' aritmética.

Conforme descrito na modalidade 1, na modalidade 2, (i) no ca- so dos fluxos de entrada IS de componentes de alta frequência em blocos grandes cada um tendo um tamanho de bloco grande, o contexto que é es- tabelecido para a mesma condição é parcial ou totalmente'compartilhado entre os blocos grandes que têm as mesmas propriedades estatisticas mesmo quando os tamanhos de bloco forem diferentes: e (ii) nçj caso do flu- xo de entrada lS dos componentes de baixa frequência no bloco que tem um tamanho de bloco grande e o fluxo de entrada lS de comporientes de baixa frequência no bloco que tem um tamanho de bloco pequeno, contextos são estabelecidos para os respectivos tamanhos e condições de bloco sem compartilhamento de contexto entre os blocos mesmo quando as condições forem as mesmas.

Deste modo, é possÍvel decodificar de maneira apropriada os dados de imagem codificados, codificados de maneira mais eficiente que a imagem codificada na modalidade 1. No caso onde, na modalidade 1, um contexto compartilhado é usado para os fluxos de entrada lS cada um que corresponde a LIm tamanho de bloco grande independente se cada um dos fluxos de entrada lS corres- ponde a um componente de baixa frequência ou a um componente de alta frequência, o método de decodificação de imagem e o aparelho de decodifi- cação de imagem na modalidade 2 podem usar o contexto compartilhado para os fluxos de entrada lS que correspondem ao tamanho de bloco gran-

de. O método de seleção de alvos para o compartilhamento de contexto é preferivelmente estabelecido, de acordo com o método de seleção no méto- do de codificação de imagem e o aparelho de codificação de imagem na modalidade 1. Estrutura da Unidade de Decodificação Aritmética na modalidade 2 A seguir, se fornece uma descrição da estrutura da unidade de decodificação aritmética que realiza o método de decodificação aritmética, de acordo com a modalidade 2. Aqui, a Figura 13 é um diagrama de bloco que mostra um exem- lO plo da estrutura da unidade de decodificação aritmética 300, de acordo com a modalidade 2. Conforme mostrado na Figura 13, a unidade de decodificação a- ritmética 300 inclui um decodificador aritmético binário 301, uma unidade de armazenamento de probabilidade de ocorrência de símbolo 302, uma unida- de de controle de contexto 303, uma unidade de conversão de múítiplos va- lores 304 e uma unidade de controle de classificação de bloco de contexto

305. A unidade de decodificação aritmética 300 reconstrói os dados de imagem codificados executando-se uma decodificação aritmética do fluxo de entrada IS que é um sinal corrente a ser decodificado dos dados de ima- gem codificados, e emite os dados de imagem codificados reconstruídos. Na modalidade 2, a unidade de decodificação aritmética 300 recebe, como en- tradas, o fluxo de entrada IS, informações de tipo de sinal SE que indicam o tipo do fluxo de entrada lS, e um sinal de tamanho de bloco BLKS que indica o tamanho de bloco do sinal de entrada Sl. Supõe-se que o fluxo de entrada lS na modalidade 2 seja um si- nal OB que é emitido a partir da unidade de codificação aritmética 100 na modalidade 1. Além disso, as informações de tipo de sinal SE is informações que indicam as propriedades do fluxo de entrada IS que é o sinal corrente a ser decodificado dos dados de imagem codificados. De maneira mais espe- cÍfica, as informações de tipo de sinal na modalidade 2 são iguais às infor-

mações de tipo de sinal SE, de acordo com a modalidade 1. Aqui, se fornece uma descrição que supõe um caso em que as informações de tipo de sinal SE indicam as posições de coeficiente e as condições circundantes.

As in- formações de tipo de sinal SE podem ser dados ou informações de movi- mento que indicam uma direção de intrapredição, ou similar, cjue é usada pela unidade de intrapredição 450 do aparelho de decodificação de imagem 400 mostrado na Figura 16 posteriormente descrita.

Como na modaíidade 1, a modalidade 2 é configurada para re- ceber sinais de tamanho de bloco BLKS supondo que os contextos sejam adequadamente estabelecidos para os tamanhos de bloco.

Entretanto, é possível configurar uma modalidade que não usa tais sinais de tamanho de bloco BLKS no caso de configurar os contextos de acordo com outros recur- sos dos dados de imagem.

O decodificador aritmético binário 301 gera um sinal binário 0- BIN realizando-se a decodificação aritmética do fluxo de entrada lS usando- se a probabilidade de ocorrência de sÍmbolo PE que são as informação de probabilidade decodificada lidas a partir da unidade de armazenamento de probabilidade de ocorrência de símbolo 302 através da unidade de controle de contexto 303 posteriormente descrita.

A unidade de armazenamento de probabilidade de ocorrência de sÍmbolo 302 é uma unidade de armazenamento configurada com uma me- mória não voláti!, ou similar, e armazena uma tabela de informações de sinal e uma pluralidade de tabelas de contexto.

A unidade de armazenamento de probabilidade de ocorrência de sÍmbolo 102 armazena adicionalmente uma tabela de probabilidade de ocorrência (não mostrada) que indica um valor de uma das probabilidades de ocorrência de sÍmbolo PE que corresponde às informações de probabüidade pStateldx.

A tabela de informações de sinal é igual a uma tabela de infor- mações de sinal convencional mostrada na Figura 4, e armazena Índices ctxldx, probabilidades de ocorrência pStateldx e sÍmbolos valMPS de uma maneira associada.

Aqui, como na modalidade 1, também é bom usar, como a tabela de informações de sinal, uma tabela na qual os contextos ctxldx e os valores das probabilidades de ocorrência de sÍmbolo PE são"diretamente associados uns aos outros- Como na modalidade 1, a tabela de contexto é composta por uma pluralidade de tabelas nas quais os contextos ctxlds são éstabelecidos de acordo com as condições.

Os detalhes da tabela de contexto são iguais aos da modalidade 1. A unidade de controle de contexto 303 executa o processamento de controle de contexto para identificar a probabilidade de sÍmbolo PE para uso no decodificador aritmético binário 301 e atualiza o processamento para atualizar as probabilidades de ocorrência de sÍmbolo PE na unidade de ar- mazenamento de probabilidade de ocorrência de símbolo 302. Fornece-se uma descrição do processamento de controle de contexto através da unidade de controle de contexto 303. A unidade de con- trole de contexto 303 obtém um sinal de controle CTRS que é emitido a par- tir de uma unidade de controle de classificação de bloco de contexto 305 que é posteriormente descrita, e obtém uma tabela a ser usada entre as tabelas de contexto na unidade de armazenamento de probabilidade' de ocorrência de sÍmbolo 302. Além disso, a unidade de controle de contexto 303 identifica o contexto ctxldx que corresponde à condição identificada com base nas informações de tipo de sinal SE, com referência à tabeia identificada na uni- dade de armazenamento de probabilidade de ocorrência de simbolo 302. A seguir, a unidade de controle de contexto 303 obtém uma pro- babilidade de ocorrência pStateldx que corresponde ao Índice ctxldx com referência à tabela de informações de sinal.

A unidade de controle de con-

texto 303 identifica uma probabilidade de ocorrência de símbolo PE para uso no decodificador aritmético binário 301, com referência à tabela de probabili- dade de ocorrência armazenada na unidade de armazenamento àe probabi- lidade de ocorrência de símbolo 302, com base na probabilidade de ocorrên- cia pStateldx.

Além disso, a unidade de controle de contexto 303 faz com que a unidade de armazenamento de probabilidade de ocorrência de símbo- lo 302 emita a probabilidade de ocorrência de sÍmbolo identificada PE para o decodificador aritmético binário 301.

A seguir, se fornece uma descrição do processamento de atuali- zação através da unidade de controle de contexto 303. O processamento de atualização através da unidade de controle de contexto 303 é realizado com base no Padrão H.264. De maneira mais específica, a unidade de controle de contexto 303 deriva uma nova probabilidade de ocorrência de sÍmbolo PE e um sÍmbolo vaIMPS com base no fluxo de entrada lS.

A unidade de contro- Ie de contexto 303 substitui, pelo valor que corresponde à nova probabilida- de de ocorrência de sÍmbolo PE, o valor da probabilidade de ocorrência pS- tateldx que corresponde ao contexto ctxldx identificado no processamento de controle de contexto, na tabela de informações de sinal armazenada na unidade de armazenamento de probabilidade de ocorrência de sÍmbolo 302. A unidade de conversão de múltiplos valores 304 reconstrói os dados de imagem realizando-se a conversão de múltiplos valores no sinal binário OBIN gerado pelo decodificador aritmético binário 301. O esquema de conversão de múltiplos valores é determinado com base nas informações de tipo de sinal SE.

Como na modalidade 1, na modalidade 2, a unidade de controle de classificação de bloco de contexto 305 determina uma tabela entre as tabelas de contexto na unidade de armazenamento de probabilidade de 0-

corrência de símbolo 302 com base no sinal de tamanho de bloco BLKS e as informações de tipo de sinal SE, geram um sinal de controle CTRS que indi- ca a tabela determinada, e emite o sinal de controle CTRS para a unidade de controle de contexto 103- Procedimento de Processamento na modalidade 2

A seguir, se fornece uma descrição da estrutura de um método de decodificação aritmética realizado peía unidade de decodificação aritmé- tica 300, de acordo com a modalidade 2. Aqui, a Figura 14 é um fluxograma que indica um procedimento de processamento em um método de decodificação aritmética, de acordo com a presente invenção.

O método de decodificação de imagem, de acordo com a presente invenção, é configurado para incluir: um sinal corrente a ser decodificado pela etapa de obtenção para obter um sinal corrente a ser de-

codificado dos dados de imagem codificados (Etapa S501); uma etapa de seleção de contexto para selecionar um contexto do sinal corrente a ser de- codificado dentre uma pIuralidade de contextos (Etapa S502); uma etapa de decodificação aritmética para gerar um sinal binário realizando-se uma de- codificação aritmética do sinal corrente a ser decodificado usando-se as in- formação de probabilidade decodificada associadas ao contexto selecionado na etapa de seleção de contexto (Etapa S503), uma etapa de conversão de múltiplos valores para reconstruir dados de imagem realizando-se a conver- são de múltiplos valores no sinal binário (Etapa S504); e uma etapa de atua- lO lização para atualizar as informação de probabilidade decodificada associa- das ao contexto selecionado na etapa de seleção de contexto (Etapa S505), e para selecionar, na etapa de seleção de contexto, um contexto para o sinal corrente a ser decodificado também como um contexto para outro sinal a ser decodificado incluído em uma unidade de processamento que tem um tama- nho diferente do tamanho da unidade de processamento que inclui o sinal corrente a ser decodificado. A Figura 15 é um fluxograma que indica, em mais detalhes, o esboço do procedimento de processamento do método de decodificação aritmética, de acordo com a modalidade 2. O fluxograma na Figura 15 mos- tra uma decodificação aritmética de um sinal fluxo de entrada Sl (um sinal corrente a ser decodificado)- Conforme mostrado na Figura 15, quando a decodificação arit- mética for iniciada, a unidade de controle de classificação de bloco de con- texto 305 obtém o tamanho de bloco do sinal corrente a ser decodificado, com base no sinal de tamanho de bloco BLKS (Etapa S301)- A seguir, a unidade de controle de classificação de bloco de con- texto 305 determina se deve usar ou não um contexto compartilhado para tamanhos de bloco diferentes, com base no tamanho de bloco e nas infor- mações de tipo de sinal SE obtidas na Etapa S301 (Etapa S302).

Quando a unidade de controle de classificação de bloco de con- texto 305 determina o uso o contexto para o tamanho de bloco (NO na Etapa S302), a unidade de controle de classificação de bloco de contexto 305 sele-

ciona a tabela na qual o contexto para o tamanho de bloco é estabelecido, e emite um sinal de controle CTRS que indica a tabela para a unidade de con- trole de contexto 303 (Etapa S303). Por outro lado, quando a unidade de controle de classificação de 5 bloco de contexto 305 determina o uso do contexto compartilhado para o tamanho de bloco (SIM na Etapa S302), a unidade de controle de classifica- ção de bloco de contexto 305 seleciona a tabela na qual o contexto compar- tilhado para o tamanho de bloco é estabelecido entre as tabelas de contexto na unidade de armazenamento de probabilidade de ocorrência de sÍmbolo 102, e emite um sinal de controle CTRS que indica a tabela para a unidade de controle de contexto 303 (Etapa S304). As operações detalhadas através da unidade de controle de classificação de bloco de contexto 305 são iguais as das Operações Exem- plificativas 1 a 3 na modalidade 1. A unidade de controle de contexto 303 deterrniná a tabela de contexto que corresponde ao fluxo de entrada lS entre as tabelas de contex- to armazenadas na unidade de armazenamento de probabilidade de ocor- rência de símbolo 302, com base no sinal de controle CTRS (Etapa S305)- A unidade de controle de contexto 303 determina um contexto ctxldx com base em uma condição determinada com base nas informações de tipo de sinal SE, com referência à tabela de contexto selecionada (o pro- cessamento a partir da Etapa S302 neste ponto corresponde à etapa de se- leção de contexto, e a unidade de controle de classificação de bloco de con- texto 305 e a unidade de controle de contexto 303 que executam as etapas correspondem à unidade de controle de seleção de contexto). Além disso, a unidade de controle de contexto 303 identifica a probabüidade de ocorrência de sÍmbolo PE que corresponde ao contexto ctxldx, com referência à tabela de informações de sinal e à tabela de probabilidade de ocorrência, (ê a pro- babilidade de ocorrência de sÍmbolo identificada PE a partir da unidade de armazenamento de probabilidade de ocorrência de sÍmbolo 302, e emite a probabilidade de ocorrência de sÍmbolo lida PE para o decodificador aritmé- tico binário 301.

O decodificador aritmético binário 301 obtém o sinal corrente a ser decodificado do fluxo de entrada lS (o sinal corrente a ser decodificado na etapa de obtenção), e obtém a probabilidade de' ocorrência de símbolo PE (informação de probabilidade decodificada) identificada pela unidade de controle de contexto 303. O decodificador aritmético binário 301 gera um sinal de saída binário OBIN executando-se uma decodificação aritmética do sinal corrente a ser decodificado usando-se a probabilidade de ocorrência de sÍmbolo obtida PE (informação de probabilidade decodificada) de acordo com o Padrão H.264 (Etapa S306, a etapa de decodificação aritmética). A unidade de controle de contexto 303 executa o processamento de atualização para atualizar a probabilidade de ocorrência de sÍmbolo PE com base no sinal binário OBIN gerado pelo decodificador aritmético binário 301 (Etapa S307, a etapa de atualização). O procedimento de execução no processamento de atualização é igual ao processamento de atualização, de acordo com a modalidade 1. A unidade de conversão de múltiplos valores 304 reconstrói os dados de imagem realizando-se a conversão de múltiplos valores no sinal binário OBIN (Etapa S308, a etapa de conversão de múltiplos valores). (Variação Exemplificativa da Unidade de Controle de Classifica- ção de Bloco de Contexto) Por exemplo, no caso em que o método de codificação aritméti- ca e o aparelho de codificação aritmética, de acordo com a modalidacle 1, são configurados para segmentar um bloco que tem um tamanho de bloco grande em sub-blocos (que têm um tamanho de bloco pequeno) que têm o mesmo tamanho e usar um contexto para tamanhos de bloco pequenos que serve para cada um dos sub-blocos, é preferível que o método de decodifi- cação aritmética e o aparelho de decodificação aritmética, de acordo com a modalidade 2, sejam configurados para segmentar um bloco que tem um tamanho de bloco grande em sub-blocos (que têm um tamanho de bloco pequeno) que têm o mesmo tamanho e usar um contexto para tamanhos de bloco pequenos que serve para cada um dos sub-blocos.

De maneira mais específica, por exemplo, no caso em que o a-

parelho de codificação aritmética segmenta um bloco que tem um tamanho de bloco grande 16 x 16 em sub-blocos que têm um tamahho de bloco pe- queno 4 x 4 e executa a codificação aritmética de cada um dos sub-blocos, o contexto que é usado para os blocos que têm o tamanho de bloco peque- no 4 x 4 é aplicado à decodificação aritmética de cada um dos sub-blocos.

Neste caso, a unidade de decodificação aritmética 300 executa a decodificação aritmética de cada sub-bloco para reconstruir os sub-blocos que têm o tamanho de bloco grande, e emite os sub-blocos reconstruidos para a unidade de quantização inversa e tran.sformada inversa 420. " Com esta estrutura, é possível usar a tabela de contexto para tamanhos de bloco pequenos também para o tamanho de bioco grande.

Como um resultado, é possÍvel realizar o compartilhamento de contexto en- tre o bloco grande que tem o tamanho de bloco grande e os blocos peque- nos que têm o tamanho de bloco pequeno.

Estrutura Total do Aparelho de Decodificação de lmaqem A unidade de decodificação aritmética 300, de acordo com a modalidade 2, é incluída em um aparelho de decodificação de imagem que decodifica os dados de imagem codificados por compressão.

O aparelho de decodificação de imagem 400 decodifica os da-

dos de imagem codificados por compressão.

Por exemplo, o aparelho de decodificação de imagem 400 recebe, como sinais a serem decodificadas, a imagem codificada em unidades de um bloco.

O aparelho de decodificação de imagem 400 reconstrói os dados de imagem realizando-se a decodifica- ção de comprimento variável, e a quantização inversa e transformada inver-

sa nos sinais de entrada a serem decodificados.

Aqui, a Figura 16 é um diagrama de bloco que mostra um exem- plo da estrutura da unidade de decodificação aritmética 400, de acordo com a modalidade 2, da presente invenção.

Conforme mostrado na Figura 16, o aparelho de decodificação de imagem 400 inclui: uma unidade de decodifi-

cação de entropia 410, uma unidade de quantização inversa e transformada inversa 420, um adicionador 425, um filtro de desbloqueio 430, uma memó- ria 440, uma unidade de intrapredição 450, uma unidade de compensação de movimento 460 e um intra/intercomutador 470. O aparelho de decodificação de imagem 400 recebe os dados de imagem codificados em unidades de um bloco como um sinal de entrada (um fluxo de entrada lS). A unidade de decodificação de entropia 410 é configurada com a unidade de decodificação aritmética 300 mostrada na Figura 13 e reconstrói coeficientes quantizados realizando-se a decodificação de comprimento va- riável que envolve a decodificação aritmética e a conversão de múltiplos va- Iores dos sinais de entrada (fluxos de entrada lS). Aqui, os sinais de entrada · (fluxos de entrada lS) são sinais a serem codificados, e correspondem aos dados em unidades de um bloco dos dados de imagem codificados. Além disso, a unidade de decodificação de entropia 410 obtém dados de movi- mento a partir de cada um dos sinais de entrada, e emite os dados de movi- mento obtidos para a unidade de compensação de movimento 460. A unidade de quantização inversa e transformada inversa 420 reconstrói os coeficientes de transformação reaiizando-se a quantização in- versa nos coeficientes quantizados reconstruídos pela unidade de decodifi- cação de entropia 410. Além disso, a unidade de quantização inversa e transformada inversa 420 reconstrói os erros de predição realizando-se a transformada inversa nos coeficientes de transformação reconstruidos, e emite os erros de predição reconstruídos para o adicionador 425. O adicionador 425 gera uma imagem decodificada adicionando- se o erro de predição reconstruido pela unidade de quantização inversa e transformada inversa 420 e um sinal de predição que é posteriormente des- crito, e emite a imagem decodificada gerada para o filtro de desbloqueio 430 e a unidade de intrapredição 450. O filtro de desbloqueio 430 realiza a filtragem de desbloqueio na imagem decodificada gerada pelo adicionador 425. A imagem decodificada submetida à filtragem de desbloqueio é emitida como um sinal decodificado.

A memória 440 é uma memória para armazenar imàgens de re- ferência para uso em compensação de movimento. De maneira 'mais especl- fica, a memória 440 armazena imagens decodificadas submetidas à filtra-

gem de desbloqueio.

A unidade de intrapredição 450 gera um sinal de predição (um sinal de intrapredição) realizando-se uma intrapredição.

De maneira mais especifica, a unidade de intrapredição 450 gera um sinal de Íntrapredição realizando-se uma intrapredição com referência às imagens que circundam um bloco atual a ser decodificado (um sinal de entrada) na imagem decodifi- cada gerada pelo adicionador 425. A unidade de compensação de movimento 460 gera um sinal de predição (um sinal de interpredição) realizando-se a compensação de movi- lO mento com base nos dados de movimento emitidos a partir da unidade de decodificação de entropia 410. O intra/intercomutador 470 seleciona um entre o sinal de intra- predição e o sinal de interpredição, e emite o sinal selecionado como o sinal de predição para o adicionador 425. Com esta estrutura, o aparelho de decodificação de imagem 400, de acordo com a modalidade 2, decodifica os dados de 'imagem codifi- cados por compressão.

Deve-se notar que a modalidade 1 pode ser configurada para gravar informações que indicam se um contexto compartilhado é usado ou não para blocos que têm tamanhos de blocos diferentes em uma porção ini- cial (um cabeçalho de fluxo) de um fluxo de bits do sinal de saida OB, e que a modalidade 2 pode ser configurada, de modo que a unidade de decodifica- ção de entropia 410 obtenha as informações as informações de tipo de sinal SE, e determina se deve usar uma tabela de contexto para um tamanho de bloco ou usar uma tabela de contexto compartilhado.

A unidade de gravação no cabeçalho de fluxo pode ser decodificada mesmo quando a unidade cor- responde a uma fatia ou uma imagem.

Conforme descrito acima, como no caso da unidade de codifica- ção aritmética 100 na modalidade 1, o aparelho de decodificação de imagem e o método de decodificação de imagem, de acordo com a modalidade 2, são configurados para aplicar o mesmo contexto para os dados de imagem que têm as mesmas propriedades estatísticas mesmo quando os tamanhos de bloco forem diferentes e, deste modo, decodificar a imagem codificada na modalidade 1 de maneira mais apropriada e precisa.

Consequentemente, o aparelho de decodificação de imagem e o método de decodificação de ima- gem, de acordo com a modalidade 2, da presente invenção também tornam possÍvel reduzir o número de contextos, aumentar a frequência de atualiza- ção de cada uma das probabilidades de ocorrência de sÍmbolo PE que tem uma baixa probabilidade de ocorrência, a fim de aumentar a precisão da probabilidade de ocorrência de sÍmbolo PE e, deste modo, aumentar a efici- ência de codificação.

Além disso, também é preferível que um aparelho de codificação e decodificação de imagem seja configurado para incluir o aparelho de codi- ficação de imagem, de acordo com a modalidade 1, e o aparelho de decodi- ficação de imagem, de acordo com a modalidade 2. Modalidade 3 O método de codificação de imagem em movimento (método de codificação de imagem) ou método de decodificação de imagem em movi- mento (método de decodificação de imagem) descrito em qualquer uma das modalidades pode ser simplesmente implementado em um sistema de com- putador independente, ao gravar, em um meio de gravação, um programa para implementar as configurações do método de codificação de imagem em movimento e do método de decodificação de imagem em movimento descri- to em qualquer uma das modalidades.

A mídia de gravação pode ser qual- quer mídia de gravação desde que o programa seja gravado, tal como, um disco magnético, um disco óptico, um disco óptico magnético, úm cartão lC, e uma memória semicondutora.

Daqui por diante, as aplicações do método de codificação de i- magem em movimento e do método de decodificação de imagem em movi- mento descritas em qualquer uma das modalidades e sistemas que usam estes serão descritas.

Cada um dos sistemas é caracterizado pelo fato de que inclui um aparelho de codificação e decodificação de imagem composto por um aparelho de codificação de imagem que realiza um método de codifi- cação de imagem e um aparelho de decodificação de imagem que realiza um aparelho de decodificação de imagem.

Os outros elementos estruturais no sistema podem ser modificados de maneira apropriada aos casos.

A Figura 17 ilustra uma estrutura total de um sistema de forne- cimento de conteúdo exlOO para implementar serviços de distribuição de conteúdo.

A área que proporciona serviços de comunicação é dividida em células de tamanho desejado, e as estações de base ex106, ex107, ex108, ex109 e ex11O qLIe são estações sem fio fixas são colocadas em cada uma das células.

O sistema de fornecimento de conteúdo exlOO é conectado aos dispositivos, tal como, um computador ex111, um assistente digital pessoal (PDA) ex112, uma câmera exl 13, um telefone móvel ex114 e uma máqLlina de jogos ex115, através da lnternet ex1O1, um provedor de serviço de lnter- net ex102, uma rede telefônica ex104, assim como, as estações de base ex106toex11O.

Entretanto, a configuração do sistema de fornecimento de con- teúdo exlOO não se limita à configuração mostrada na Figura 17, e uma combinação na qual qualquer um dos elementos é conectado é aceitável.

Além disso, cada dispositivo pode ser diretamente conectado à rede telefô- nica ex104, em vez de através das estações de base ex106 a ex11O que são as estações sem fio fixas.

Além disso, os dispositivos podem ser interconec- tados entre si através de uma comLInicação sem fio de curta distância e ou-

tras.

A câmera ex113, tal como, uma câmera de vÍdeo digital, é capaz de capturar vídeos.

Uma câmera ex116, tal como, uma cãmera de vÍdeo di- gital, é capaz de capturar tanto imagens fixas como vÍdeos.

Além disso, o telefone móvel ex114 pode ser aquele que atende qualquer um dos padrões, tais como, Sistema Global para Comunicações Móveis (GSM), Acesso Múlti- pIo por Divisão de Código (CDMA), Acesso Múltiplo por Divisào de Código de Banda Larga (W-CDMA), Evolução de Longo Prazo (LTE) e Acesso de

Pacote de Alta Velocidade (HSPA). De maneira alternativa, o tèlefone móvel ex114 pode ser um Sistema de Telefone Portátil Pessoal (PHS). No sistema de fomecimento de conteúdo exl OÓ, um servidor de streaming ex1O3 é conectado à câmera ex113 e outros através da rede tele- fônica ex104 e da estação de base ex109, que permite a distribuição de i- magens de um show ao vivo e outros- Em tal distribuição, um conteúdo (por exemplo, vídeo de um show de música ao vivo) capturado pelo usuário que 5 usa a câmera ex113 é codificado (ou seja, como se o conteúdo fiosse codifi- cado no aparelho de codificação de imagem, de acordo com a presente in- venção), conforme descrito acima, em qualquer uma das rriodalidades, e o conteúdo codificado é transmitido para o servidor de streaming ex103. Por outro lado, o servidor de streaming ex103 realiza a distribuição de fluxo dos '10 dados de conteúdo transmitidos para os clientes mediantes suas solicita- ções.

Os cIientes incluem o computador ex111, o PDA ex112, a câmera ex113, o telefone móvel ex114, e a máquina de jogos ex115 que são capa- zes de decodificar os dados codificados mencionados acima.

Mediante o recebimento dos dados distribuídos, cada um dos aparelhos decodifica os dados recebidos e reproduz os dados decodificados (ou seja, como se o conteúdo fosse codificado no aparelho de codificação de imagem, de acordo com a presente invenção)- Os dados capturados podem ser codificados pela câmera ex113 ou pelo servidor de streaming ex103 que transmite os dados, ou os proces- sos de codificação podem ser compartilhados entre a câmera ex113 e o ser- vidor de streaming ex103. De maneira similar, os dados distribuídos podem ser decodificados pelos clientes ou pelo servidor de streaming ex103, ou os processos de decodificação podem ser compartilhados entre os clientes e o servidor de streaming ex103. Além disso, os dados das imagens fixas e VÍ-

deos capturados não apenas pela câmera ex113, mas, também, a câmera ex116 pode ser transmitida para o seNidor de streaming ex103 através do computador ex111. Os processos de codificação podem ser realizados pela câmera ex116, pelo computador ex111 ou pelo servidor de streaming ex103, ou compartilhados entre estes.

Além disso, os processos de codificação e decodificação podem ser realizados por um LSl ex500 geralmente incluído em cada computador ex111 e nos dispositivos.

O LSl ex500 pode ser configurado em um único chip ou uma piuralidade de chips.

O software para codificar e decodificar imagens em movimento pode ser integrado a algum tipo de um meio de gra- vação (tal como, um CD-ROM, um disco flexível, um disco rígido) que é legí- vel pelo computador ex111 e outros, e os processos de codificação e decodi- ficação podem ser realizados usando o software.

Além disso, quando o tele- fone móvel ex114 for equipado com uma câmera, os dado.s de vÍdeo obtidos pela câmera podem ser transmitidos.

Os dados de vÍdeo são os dados codi- ficados pelo LSl ex500 incluído no telefone móvel ex114. Além disso, o servidor de streaming ex103 pode ser composto de seNidores e computadores, e pode descentralizar os dados e processar os dados descentralizados, gravar ou distribuir dados, Conforme descrito acima, os clientes podem receber e reprodu- zir os dados codificados no sistema de fornecimento de conteúdo exlOO.

Em outras palavras, os clientes podem receber e decodificar as informações transmitidas pelo usuário, e reproduzir os dados decodificados em tempo real no sistema de fornecimento de conteúdo exlOO, de modo que o usuário que não tem nenhum direito e equipamento para tais propósitos possa apro- veitar a radiodifusão pessoal.

Além do exemplo do sistema de fornecimento de conteúdo exlOO, pelo menos um entre o aparelho de codificação de imagem em mo- vimento e o aparelho de decodificação de imagem em movimento descrito em qualquer uma das modalidades pode ser incorporado em um sistema de radiodifusão digital ex200, conforme ilustrado na Figura 18- De maneira mais específica, uma estação de radiodifusão ex201 comunica ou transmite, atra-

vés de ondas de rádio, para um satélite de radiodifusão ex202, os dados multiplexados obtidos através da multiplexação de dados de áudio e outros nos dados de vídeo.

Estes dados de vídeo são dados codificados, de acordo com o método de codificação de imagem em movimento em qualquer uma das modalidades (ou seja, dados codificados pelo aparelho de codificação de imagem, de acordo com a presente invenção). Mediante a recepção dos dados multiplexados, o satélite de radiodifusão ex202 transmite as ondas de rádio para radiodifusão.

Então, uma antena de uso doméstico ex204 com uma função de recepção de radiodifusão por satélite recebe as ondas de rádio.

A seguir, um dispositivo, tal como, uma televisão (receptor) ex300 e um decodificador de sinais (STB) ex217 decodifica os dados multiplexados recebidos e reproduz os dados decodificados (ou seja, como se o conteúdo fosse codificado no aparelho de codificação de imagem, de acordo com a presente invenção). Além disso, um Ieitor e gravador ex218 que (i) lê e decodifica os dados multiplexados gravados em uma mídia de gravação ex215, tal como, um DVD e um BD, ou (i) codifica os sinais de vídeo no meio de gravação ex215 e, em alguns casos, grava os dados obtidos multiplexando-se um si- nal de áudio nos dados codificados pode incluir o aparelho de decodificação de imagem em movimento ou o aparelho de codificação de imagem em mo- vimento, conforme mostrado em qualquer uma das modalidades.

Neste ca- so, os sinais de vÍdeo reproduzidos são exibidos no monitor ex219, e podem ser reproduzidos por outro dispositivo ou sistema usando o meio de grava- ção ex215 no qual os dados multiplexados são gravados.

Também é possí- vel implementar o aparelho de decodificação de imagem em movimento no decodificador de sinais ex217 conectado ao cabo ex203 para uma televisão a cabo (receptor) ou à antena ex204 para radiodifusão satélite e/ou terrestre,

a fim de exibir os sinais de vÍdeo no monitor ex219 da televisão (receptor) ex300. O aparelho de decodificação de imagem em movimento pode ser incorporado não no decodificador de sinais, mas, na televisão (receptor)

ex300. A Figura 19 ilustra a televisão (receptor) ex300 que usa o méto-

do de codificação de imagem em movimento e o método de decodificação de imagem em movimento descritos em qualquer uma das modalidades.

A televisão (receptor) ex300 inclui: um sintonizador ex301 que obtém ou pro- porciona os dados multiplexados obtidos multiplexando-se os dados de áu- dio nos dados de vÍdeo, através da antena ex204 ou do cabo ex203, etc.,

que recebe uma radiodifusão; uma unidade de modulação e demodulação ex302 que demodula os dados multiplexados recebidos ou modula os dados nos dados multiplexados a serem externamente fornecidos; e uma unidade de multiplexação e demultiplexação ex303 que demultiplexa os dados multi- plexados modulados nos dados de vÍdeo e dados de áudio, ou multiplexa os dados de vÍdeo e dados de áudio codificados por uma unidade de proces- samento de sinal ex306 nos dados.

Além disso, a televisão (receptor) ex300 inclui: uma unidade de processamento de sinal ex306 que inclui uma unidade de processamento de sinal de áudio ex304 e uma unidade de processamento de sinal de vÍdeo ex305 que decodifica os dados de áudio e dados de vÍdeo ou codifica as informações destes, respectivamente (a televisão (receptor) 300 funciona como o aparelho de codificação de imagem ou o aparelho de decodificação de imagem, de acordo com a presente invenção); e uma unidade de saída ex309 que inclui um alto-falante ex307 que proporciona o sind de áudio de- codificado, e uma unidade de exibição ex308, tal como, uma tela, que exibe o sinal de vÍdeo decodificado.

Além disso, a televisão (receptor) ex300 inclui uma unidade de interface ex317 que inclui uma unidade de entrada de ope- ração ex312 que recebe uma entrada de uma operação de usuário.

Além disso, a televisão (receptor) ex300 inclui uma unidade de contrde ex310 que controla totalmente cada elemento estrutural da televisão (receptor) ex300, e uma unidade de circuito de fonte de alimentação ex311 que fornecer energia para cada um dos elementos.

Diferente da unidade de entrada de operação ex312, a unidade de interface ex317 pode incluir: uma ponte ex313 que é conectada a um dispositivo externo, tal como, o leitor e gravador ex218; uma unidade de partição ex314 para permitir a fixação do meio de gravação ex216, tal como, um cartão SD; um driver ex315 a ser conectado a um meio de gravação externo, tal como, um disco rígido; e um modem ex316 a ser conectado a uma rede telefônica.

Aqui, o meio de gravação ex216 pode gra- var eletricamente as informações que usam um elemento de memória semi- condutora não volátil ou voIátil para armazenamento.

Os elementos estrutu- rais da televisão (receptor) ex300 são conectados uns aos outros através de um barramento sÍncrono.

Primeiro, a configuração na qual a televisão (receptor) ex300 decodifica os dados multiplexados externamente obtidos através da antena ex204 e outros e reproduz os dados decodificados será descrita.

Na televi- são (receptor) ex300, mediante uma operação de usuário a partir de um con- trolador remoto ex220 e outros, a unidade de multiplexação e demultiplexa- ção ex303 demultiplexa os dados mul"tiplexados demodulados pela unidade de modulação e demodulação ex302, sob o controle da unidade de controle ex310 que inclui uma CPU.

Além disso, na televisão (recepto,r) ex300, a uni- dade de processamento de sinal de áudio ex304 decodifica os dados de áu- dio demultiplexados, e a unidade de processamento de sinal de.vídeo ex305 decodifica os dados de vÍdeo demultiplexados, usando o método de decod j-

lO ficação descrito em qualquer uma das modalidades.

A unidade de saída ex309 proporciona o sinal de vídeo decodificado e o sinal de áudio extemo, respectivamente.

Quando a unidade de saída ex309 proporciona o sinal de vÍdeo e o sinal de áudio, os sinais podem ser temporariamente armazenados em buffers ex318 e ex319, e outros, de modo que os sinais de vÍdeo e sinais de áudio sejam reproduzidos em sincronização entre si.

Além disso, a televi- são (receptor) ex300 pode ler os dados multiplexados não através de uma radiodifusão e outros, porém, a partir da mídia de gravação ex215 e ex216, tal como, 8m disco magnético, um disco óptico e um cartão SD.

A seguir, uma configuração na qual a televisão (receptor) ex300 codifica um sinal de áudio e um sinal de vÍdeo, e transmite os dados para fora ou grava os dados em um meio de gravação será descrita.

Na televisão (receptor) ex300, medi- ante uma operação de usuário a partir do controlador remoto ex220, ou simi- lar, 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 coritrole ex310 usando o método de codificação descrito em qualquer uma das modalidades.

A unida- de de multiplexação e demultiplexação ex303 multiplexa o sinal de vÍdeo e sinal de áudio codificado, e proporciona os sinais resultantes para fora.

Quando a unidade de multiplexação e demultiplexação ex303 multiplexa o sinal de vÍdeo e o sinal de áudio, os sinais podem ser temporariamente ar- mazenados nos buffers ex320 e ex321, ou similar, de modo que os sinais sejam reproduzidos em sincronização entre si.

Aqui, os buffers ex318,

ex319, ex320 e ex321 podem ser diversos, conforme ilustrado, ou pelo me- nos um buffer pode ser compartilhado na televisão (receptor) ex300. Além disso, os dados podem ser armazenados em um buffer, de modo que o over- flow e underflow de sistema possam ser evitados entre a unidade de modu- lação e demodulação ex302 e a unidade de multiplexação e demultiplexação ex303, diferente dos casos ilustrados.

Além disso, a televisão (receptor) ex300 pode incluir um elemen- to estrutural para receber uma entrada AV a partir de um microfone ou uma câmera diferente do elemento estrutural para obter dados de áudio e vÍdeo a partir de uma radiodifusão ou um meio de gravação, e pode codificar os da- dos obtidos.

Embora a televisão (receptor) ex300 possa codificar, multiplexar e proporcionar dados externos na descrição acima, esta pode ser capaz a- penas de receber, decodificar e proporcionar dados externos, porém, não de codificar, multiplexar e proporcionar os dados externos.

Além disso, quando o leitor e gravador ex218 lê ou grava os da- dos multiplexados a partir de ou em um meio de gravação, uma entre a tele- visão (receptor) ex300 e o leitor e gravador ex218 pode decodificar ou codifi- car os dados multiplexados, e a televisão (receptor) ex300 e o leitor e grava- dor ex218 podem compartilhar a decodificação ou codificação.

Como um exemplo, a Figura 20 ilustra uma estrutura de uma u- nidade de reprodução e gravação de informações ex400 quando os dados forem lidos ou gravados a partir de ou em um disco óptico.

A unidade de re- produção e gravação de informações ex400 inclui elementos estruturais ex401, ex402, ex403, ex404, ex405, ex406 e ex407 a serem descritos daqui por diante.

A cabeça óptica ex401 irradia um ponto de laser em uma superfí- cie de gravação do meio de gravação ex215 que é um disco óptico para gra- var informações, e detecta a luz refletida a partir da superfície de gravação do meio de gravação ex215 para ler as informações.

A unidade de gravação por modulação ex402 aciona eletricamente um laser semicondutor incluído na cabeça óptica ex401, e modula a luz de laser de acordo com os dados gravados.

A unidade de reprodução e demodulação ex403 amplifica um sinal de reprodução obtido detectando-se eletricamente a luz refletida a partir da superfície de gravação que usa um fotodetector incluído na cabeça óptica ex401, e demodula o sinal de reprodução separando-se um componente de sinal gravado no meio de gravação ex215 para reproduzir as informações necessárias.

O buffer ex404 mantém temporariamente as informações a se- rem gravadas no meio de gravação ex215 e as informações reproduzidas a partir do meio de gravação ex215. O motor de disco ex405 gira o meio de gravação ex215. A unidade de controle servo ex406 move a cabeça óptica ex401 até uma faixa de informações predeterminada enquanto controla o acionamento de rotação do motor de disco ex405 a fim de seguir o ponto de laser.

A unidade de controle de sistema ex407 controla totalmente a unidade de reprodução e gravação de informações ex400. Os processos de leitura e gravação podem ser realizados pela unidade de controle de sistema ex407 usando diversas informações armazenadas no buffer ex404 e que geram e adicionam novas informações, conforme necessário, e pela unidade de gra-

vação por modulação ex402, a unidade de demodulação de reprodução ex403 e a unidade de controle servo ex406 que gravam e reproduzem as informações através da cabeça óptica ex401 enquanto são operadas de uma maneira coordenada.

A unidade de controle de sistema ex407 inclui, por e- xemplo, um microprocessador, e executa o processamento ao fazer com que um computador execute um programa para ler e gravar.

Embora a cabeça óptica ex401 irradie um ponto de Iaser na des- crição, esta pode realizar a gravação de alta densidade usando a luz de campo próximo.

A Figura 21 é um diagrama esquemático do meio de gravação ex215 que é o disco óptico.

Na superfície de gravação do meio de gravação ex215, ranhuras de guia são formadas de maneira espiral, e uma faixa de informações ex230 grava, antecipadamente, as informações de endereço que indicam uma posição absoluta no disco de acordo com a alteração no . formato das ranhuras de guia.

As informações de endereço incluem informa-

ções para determinar as posições de blocos de gravação ex231 que são uma unidade para gravar dados.

A reprodução da faixa de informações ex230 e a leitura das informações de endereço em um aparelho que grava e reproduz dados podem levar à determinação das posições dos blocos de gravação. Além disso, o meio de gravação ex215 inclui uma área de grava- ção 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 5 área para uso na gravação dos dados de usuário. A área de circunferência interna ex232 e a área de circunferência externa ex234 que se encontram dentro e fora da área de gravação de dados ex233, respectivamente, servem para uso específico, exceto para a gravação dos dados de usuário. A unida- ' de de reprodução e gravação de informações 400 lê e grava o áudio codifi- lO cado, dados de vÍdeo codificados ou dados multiplexados obtidos multiple- xando-se os dados de áudio e vídeo codificados, a partir da e na área de gravação de dados ex233 do meio de gravação ex215. Embora um disco óptico que tem uma camada, tal como, um DVD e um bd seja descrito como um exemplo na descrição, o disco óptico não se limita a isto, e pode ser um disco óptico que tem uma estrutura multi- camadas e capaz de ser gravado em uma parte diferente da superfície. Além disso, o disco óptico pode ter uma estrutura para gravação e reprodução multidimensional, tal como, gravação de informações que usa luz de cores com compri8mentos de onda diferentes na mesma porção do disco óptico e informações de gravação que têm camadas diferentes de diversos ângulos. Além disso, no sistema de radiodifusão digital ex200, um carro ex210 que tem uma antena ex205 pode receber dados do satélite de radiodi- fusão ex202 e outros, e reproduzir video em um dispositivo de exibição, tal como, um sistema de navegação de carro ex211 ajustado no carro ex210.

Aqui, o sistema de navegação de carro ex211 pode ser configurado para incluir adicionalmente uma unidade de recepção GPS além d@ configuração ilustrada na Figura 63. O mesmo se aplica ao computador ex111, ao telefone móvel ex114, e similares. A Figura 22A ilustra o telefone móvel ex114 que usa o método de codificação de imagem em movimento e o método de decodificação de imagem em movimento descrito em qudquer uma das modalidades. O tele- fone móvel ex114 inclui: uma antena ex350 para transmitir e receber ondas de rádio através da estação de base ex11O; uma unidade de câmera ex365 capaz de capturar imagens em movimento e fixas; e uma unidade de exibi- ção ex358, tal como, uma tela de cristal líquido para exibir dados, tal como, vídeo decodificado capturado pela unidade de câmera ex365 ou recebido pela antena ex350. O telefone móvel ex114 inclui adicionalmente: uma uni- dade de corpo principal que inclui um conjunto de teclas de operação ex366; uma unidade de saída de áudio ex357, tal como, um alto-falante para saída de áudio; uma unidade de entrada de áudio ex356, tal como, um microfone para entrada de áudio; uma unidade de memória ex367 para armazenar i- lO magens de vÍdeo ou fixas capturadas, áudio gravado, dados codificados ou decodificados do vÍdeo recebido, as imagens fixas, e-mails, ou outros; e uma unidade de partição ex364 que é uma unidade de interface para um meio de gravação que armazena dados da mesma maneira que a unidade de memó- ria ex367. A seguir, um exemplo de uma estrutura do telefone móvel ex114 será descrita com referência à Figura 22B.

No telefone móvel ex114, uma unidade de controle principal ex360 projetada para controlar totalmente cada unidade do corpo principal que inclui a unidade de exibição ex358, assim como, a unidade de tecla de operação ex366 é mutuamente conectada, a- través 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 unida- de de interface de câmera ex363, uma unidade de controle de tela de cristal líquido (LCD) ex359, uma unidade de modulação e demodulação ex352,

uma unidade de multiplexação e demultiplexação ex353, uma unidade de processamento de sinal de áudio ex354, a unidade de partição ex364 e a unidade de memória ex367. Quando uma tecla de término de chamada ou uma tecla de ali- mentação for LIGADA por uma operação do usuário, a unidade de circuito de fonte de alimentação ex361 dota as respectivas unidades de energia a partir de um conjunto de bateria, a fim de ativar o telefone celular ex114. No telefone móvel ex114, a unidade de processamento de sinal de áudio ex354 converte os sinais de áudio coletados pela unidade de en- trada de áudio ex356 no modo de conversação de voz em sin,ais de áudio digitais sob o controle da unidade de controle principal ex360 que inclui uma CPU, ROM, RAM, ou similar.

Então, a unidade de modulação e demodula- ção ex352 realiza o processamento de espalhamento espectral nos sinais de áudio digitais, e a unidade de transmissão e recepção ex351 realiza a con- versão analógica-digital e a conversão de frequência nos dados, e transmite os dados resultantes através da antena ex350. Além disso, o telefone móvel ex114 amplifica os dados recebidos através da antena ex350 no modo de conversação de voz, e realiza a conversão de frequência e a conversão ana- lógica-digital nos dados.

Então, a unidade de modulação e demodulação ex352 realiza o processamento de espalhamento espectral inverso nos da- dos, a unidade de processamento de sinal de áudio. ex354 converte os da- dos em sinais de áudio analógicos, e a unidade de saida de áudio ex357 emite os dados de áudio.

Além disso, quando um e-mail no modo de comunicação de da- dos for transmitido, os dados de texto do e-mail inserido operando-se as te- clas de operação ex366 e outras do corpo principal são enviados para a uni- dade de controle principal ex360 através da unidade de controle de entrada de operação ex362. A unidade de controle principal ex360 faz com que a unidade de modulação e demodulação ex352 realize o processamento de espalhamento espectral nos dados de texto, e a unidade de transmissão e recepção ex351 realiza a conversão analógica-digital e a conversão de fre- quência nos dados resultantes e transmite os dados para a estação de base ex11O através da antena ex350. Quando um e-mail for recebido, o proces- samento que é aproximadamente inverso ao processamento para transmitir um e-mail é realizado nos dados recebidos, e os dados resultantes são pro- porcionados para a unidade de exibição ex358. Quando imagens de vÍdeo, fixas, ou de vídeo e áudio no modo de comunicação de dados forem transmitidas, a unidade de processamento de sinal de vÍdeo ex355 comprime e os sinais de vÍdeo forriecidos a partir da unidade de câmera ex365 que usa o método de codificação de imagem em movimento mostrado em qualquer uma das modalidades (ou seja, a unidade de processamento de sinal de vídeo ex355 funciona como o aparelho de codificação de imagem, de acordo com a presente invenção), e transmite os dados de vÍdeo codificados para a unidade de multiplexação e demultiplexa- ção ex353. Em contrapartida, enquanto a unidade de câmera ex365 estiver capturando imagens de vÍdeo, fixas, e outras, a unidade de processamento de sinal de áudio ex354 codifica os sinais de áudio coIetados pela unidade de entrada de áudio ex356, e transmite os dados de áudio codificados para a unidade de multipIexação e demultiplexação ex353. A unidade de multiplexação e demultiplexação ex353 multiplexa os dados de vídeo codificados fornecidos a partir da unidade de processa- mento de sinal de vÍdeo ex355 e os dados de áudio codificados fornecidos a partir da unidade de processamento de sinal de áudio ex354, usando um método predeterminado.

Então, a unidade de modulação e demodulação ex352 realiza o processamento de espalhamento espectral nos dados multi- plexados resultantes.

A seguir, a unidade de transmissão e recepção ex351 realiza a conversão analógica-digital e a conversão de frequência nos dados, e transmite os dados resultantes através da antena ex350. Ao receber os dados de um arquivo de vÍdeo que é vinculado a uma página da Web e outras no modo de comunicação de dados ou ao re- ceber um e-mail com vÍdeo e/ou áudio anexado, a fim de decodificar os da- dos multiplexados recebidos através da antena ex350, a unidade de multi- plexação e demultiplexação ex353 demultiplexa os dados multiplexados em um fluxo de bits de dados de vÍdeo e um fluxo de bits de dados de áudio, e dota 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 barramento síncrono ex370. A unidade de processamento de sinal de vídeo ex355 decodifica o sinal de vÍdeo que usa um método de decodificação de imagem em movimento que corresponde ao método de codificação mostrado em qualquer uma das mo- dalidades (ou seja, a unidade de processamento de sinal de vÍdeo ex355 funciona como o aparelho de codificação de imagem, de acordo com a pre-

sente invenção) e, então, a unidade de exibição ex358 exibe, por exemplo, as imagens de vÍdeo e fixas incluídas no arquivo de vÍdeo vinculadas à pági- na da Web através da unidade de controle de LCD ex359. Além disso, a uni- dade de processamento de sinal de áudio ex354 decodifica o sinal de áudio, e a unidade de saída de áudio ex357 proporciona o áudio.

Além disso, de maneira similar à televisão (receptor) ex300, um terminal, tal como, o telefone móvel ex114 tem provavelmente três tipos de implementações que incluem não apenas (i) um terminal transmissão e re- cepção que inclui tanto um aparelho de codificação como um aparelho de decodificação, mas, também (ii) um terminal transmissão que inclui apenas um aparelho de codificação e (iii) um terminal de recepção que inclui apenas um aparelho de decodificação.

Embora o sistema de radiodifusão digital ex200 receba e transmita os dados multiplexados obtidos multiplexando-se os dados de áudio nos dados de vÍdeo na descrição, os dados multiplexados podem ser os dados obtidos multiplexando-se não apenas os dados de áu- dio, mas, também, os dados de caractere relacionados ao vÍdeo nos dados de vÍdeo, e podem ser não os dados multiplexados, mas, ogí pr6prios dados de vÍdeo.

Deste modo, cada um dos aparelhos e sistemas descritos acima é capaz de realizar um dos métodos de codificação de imagem em movi- mento e dos métodos de decodificação de imagem em movimento corres- pondentes descritos nas modalidades e, deste modo, proporcionar os efeitos vantajosos descritos nas modalidades.

Além disso, a presente invenção não se limita às modalidades, e diversas rnodificações e revisões são possÍveis sem sair do escopo da pre- sente invenção.

Modalidade 4 Os dados de video podem ser gerados através da comutação, conforme necessária, entre (i) o método de codificação de' imagem em mo- vimento e/ou o aparelho de codificação de imagem em movimento mostrado em qualquer uma das modalidades e (ii) um método de codificação de ima- gem em movimento e/ou um aparelho de codificação de imagem em movi-

mento em conformidade com um padrão diferente, tais como, MPEG-2, MPEG-4 AVC e VC-l.

Aqui, quando uma pluralidade de dados de vÍdeo que se adapta aos padrões diferentes é gerada e, então, decodificada, os métodos de de- codificação precisam ser selecionados para se adaptar aos padrões diferen- tes.

Entretanto, uma vez que o padrão no qual cada um entre a pluralidade dos dados de vÍdeo a serem decodificados se adapta não pode ser deteda- do, existe um problema em que um método de decodificação apropriado não pode ser selecionado.

A fim de solucionar este problema, os dados multiplexados obti- dos multiplexando-se os dados de áudio e outros nos dados de vÍdeo têm uma estrutura que inclui informações de identificação que indicam a qual padrão os dados de vídeo se adaptam.

Daqui por diante, se fornece uma descrição da estrutura especifica dos dados multiplexados que inclui os da-

dos de vídeo gerados no método de codificação de imagem em movimento e através do aparelho de codificação de imagem em movimento mostrado em qualquer uma das modalidades.

Os dados multiplexados são um fluxo digital no formato de Fluxo de Transporte MPEG-2. A Figura 23 ilustra uma estrutura dos dados multiplexados.

Con- forme ilustrado na Figura 23, os dados multiplexados podem ser obtidos mul- tiplexando-se pelo menos um entre um fluxo de vídeo, um fluxo de áudio, um fluxo de apresentação gráfica (PG), e um fluxo de gráfica interativa.

O fluxo de vÍdeo representa o vídeo primário e o vÍdeo secundário de um filme, o fluxo de áudio (lG) representa uma parte de áudio primária e uma parte de áudio secundária a ser misturada com a parte de áudio primária de um füme, e o fluxo de apresentação gráfica representa as legendas do filme.

Aqui, o vídeo primário é o vÍdeo normal a ser exibido em uma tela, e o vÍdeo secun- dário é o vÍdeo a ser exibido em uma janela menor no vÍdeo principal.

Além disso, o fluxo de gráfica interativa representa uma tela interativa a ser gerada dispondo-se os componentes GUI em uma tela.

O"f1uxo de vídeo é codifica- do no método de codificação de imagem em movimento ou pelo aparelho de codificação de imagem em movimento mostrado em qualquer uma das mo-

dalidades, ou em um método de codificação de imagem em movimento ou através de um aparelho de codificação de imagem em movimento em con- formidade com qualquer um dos padrões convenciond, tal.como, MPEG-2, MPEG-4 AVC e VC-l. O fluxo de áudio é codificado de acordo com um pa- drão, tal 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, Ox1O11 é alocado no fluxo de vÍdeo a ser usado para o vÍdeo de um filme, OX11OO a OX111F são alocado n9s fluxos de áudio, OX1200 a OX121F são alocados nos fluxos de apresentação gráfica, Ox1400 to OX141F são alocados nos fluxos de gráfica interativa, Ox1BOO a Ox1B1F são alocados nos fluxos de vÍdeo a serem usados para o vÍdeo secundário do filme, e OX1AOO a Ox1A1F são alocados nos fluxos de áudio a serem usa- dos para o vÍdeo secundário a ser misturado com o áudio primário.

A Figura 24 ilustra esquematicamente como os dados são multi- plexados. Primeiro, um fluxo de vÍdeo ex235 composto por quadros de vÍdeo e um fluxo de áudio ex238 composto por quadros de áudio são transforma- dos em um fluxo de pacotes PES ex236 e um fluxo de pacotes PES ex239, e adicionalmente em pacotes TS ex237 e pacotes TS ex240, respectivamente.

De maneira similar, os dados de um fluxo de apresentação gráfica ex241 e dados de um fluxo de gráfica interativa ex244 are transformados em um flu- xo de pacotes PES ex242 e um fluxo de pacotes PES ex245, respectivamen- te, e adicionalmente em pacotes TS ex243 e pacotes TS ex246, respectiva- mente. Estes pacotes TS são multiplexados em um fluxo para obterem da- dos multiplexados ex247. A Figura 25 ilustra como um fluxo de vÍdeo é amazenado em um fluxo de pacotes PES em mais detalhes. O primeiro barramento na Figu- ra 25 mostra um fluxo de quadro de vÍdeo em um fluxo de vídeo. O segundo barramento mostra o fluxo de pacotes PES, Conforme indicado pelas setas denotadas como yyl, yy2, yy3 e yy4 na Figura 25, o fluxo de vÍdeo é dividido em imagens, como, imagens-l, imagens-8 e imagens-P cada uma das quais é uma unidade de apresentação de vÍdeo, e as imagens são armazenadas em uma carga útil de cada um dos pacotes PES.

Cada um dos pacotes PES tem um cabeçalho PES, e o cabeçalho PES armazena uma Marca de Tem- po de Apresentação (PTS) que indica um tempo de exibição da imagem, e uma Marca de Tempo de Decodificação (DTS) que indica um tempo de de- codificação time da imagem.

A Figura 26 ilustra um formato de pacotes TS a serem finalmen- te gravados nos dados multiplexados.

Cada um dos pacotes TS é um pacote de comprimento fixo de 188-bytes que inclui um cabeçalho TS de 4-bytes que tem informações, tal como, um PID para identificar um fluxo e uma car- lO ga útil TS de 184-bytes para armazenar dados.

Os pacotes PES são dividi- dos, e armazenados nas cargas úteis TS, respectivamente.

Quando um BD ROM for usado, cada um dos pacotes TS é fornecido como um TP _ Extra _ Header de 4-bytes que resulta, deste modo, em pacotes de ori- gem de 192-bytes.

Os pacotes de origem são gravados nos dados multiple-

xados.

O TP _ Extra _ Header armazena informações, tal como, uma Arri- val_ Time Stamp (ATS). A ATS mostra um tempo inicial de transferência em que cada um dos pacotes TS será transferido para um filtro PID.'OS pacotes de origem são dispostos conforme mostrados no barramento mais inferior na Figura 26. Os números que aumentam a partir da cabeça dos dados multi-

plexados são chamados de números de pacote de origem (SPNS). Cada um dos pacotes TS incluído nos dados multiplexados inclui não apenas fluxos de áudio, vídeo, legendas e outros, mas, também, uma Program Association Table (PAT), LIma Program Map Table (PMT), e uma Program Clock Reference (PCR). A PAT mostra o que um PID em uma PMT usada 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 que se referem aos dados multiplexados.

Os descritores têm informações, tais co-

mo, informações de controle de cópia que mostram se a copa dos dados multiplexados é permitida ou não.

O PCR armazena informações de tempo STC que correspondem a um ATS que mostra quando o pacote PCR é transferido para um decodificador, a fim de atingir a sincronização entre um Arrivai Time CIock (ATC) que é um eixo geométrico de tempo de ATSS, e um System Time Clock (STC) que é um eixo geométrico de tempo de PTSs e DTSS.

5 A Figura 27 ilustra a estrutura de dados da PMT em detalhes. Um cabeçalho PMT é disposto no topo da PMT. O cabeçalho PMT descreve o comprimento, etc., de dados incluídos na PMT. Uma pluralidade de descri- tores que se refere aos dados multiplexados é disposta após o cabeçalho PMT. As informações, tais como, as informações de controle de cópia são descritas nos descritores. Após os descritores, uma plurdidade de partes de informações de fluxo que se referem aos fluxos incluídos nos dados multi- plexados é disposta. Cada parte de informações de fluxo inclui descritores de fluxo cada um que descreve informações, tal como, um tipo de fluxo para identificar um codec de compressão etc. de um fluxo, um fluxo PID, e infor- mações de atributo de fluxo (tal como, uma taxa de quadro, uma razão de aspecto, ou similar). Os fluxos descritores são iguais em número ao número de fluxos nos dados multiplexados. Quando os dados multiplexados forem gravados em um meio de gravação etc., os mesmos são gravados em conjunto com os arquivos de informações de dados multiplexados. Cada um dos arquivos de informações de dados multiplexados is management informações dos dados multiplexados, conforme mostrado na Figura 28. Os arquivos de informações de dados multiplexados se encon- tram em correspondência um a um com os dados multiplexados, e cada um dos arquivos inclui as informações de dados multiplexados, informações de atributo de fluxo e um mapa de entrada. Conforme ilustrado na Figura 28, os dados multiplexados inclu- em uma taxa de sistema, um tempo de início de reprodução, e um tempo de término de reprodução. A taxa de sistema indica a taxa de transferência má- xima na qual um decodificador alvo do sistema a ser posteriormente descrito transfere os dados multiplexados para um fiitro PID. Os intervalos dos ATSS incluídos nos dados multiplexados são ajustados não mais altos que uma taxa de sistema.

O tempo de início de reproduçM indica uma PTS em um quadro de vÍdeo na cabeça dos dados multiplexados.

Um intervalo de um quadro é adicionado a uma PTS em um quadro de video no término dos da- dos multiplexados, e a PTS é ajustada no tempo de término de reprodução.

Conforme mostrado na Figura 29, uma parte de informações de atributo é registrada nas informações de atributo de fluxo, para cada PID de cada fluxo incluído nos dados multiplexados.

Cada parte de informações de atributo tem informações diferentes dependendo se o fluxo correspondente é um fluxo de vÍdeo, um fluxo de áudio, um fluxo de apresentação gráfica ou um fluxo de gráfica interativa.

Cada parte de informações de atributo de fluxo de vÍdeo transmite informações que incluem qual tipo de codec de compres- são é usado para comprimir o fluxo de vÍdeo, e a resolução, razão de aspec- to e taxa de quadro das partes de dados de imagem incluídos no fluxo de vÍdeo.

Cada parte de informações de atributo de fluxo de áudio transmite informações que incluem qual tipo de codec de compressão é usado para comprimir pó fluxo de áudio, quantos canais são incluídos no fluxo de áudio, que linguagem o fluxo de áudio suporta, e quão alta a frequência de amos- tragem se encontra.

As informações de atributo de fluxo de vÍdeo e as infor- mações de atributo de fluxo de áudio são usadas para a inicialização de um decodificador antes do tocador reproduzir as informações.

Nesta modalidade, os dados muttiplexados a serem usados en- tre os dados multiplexados são de um tipo de fluxo incluldo na PMT.

Além disso, quando os dados multiplexados forem gravados em um meio de gra- vação, as informações de atributo de fluxo de video incluídas nas informa- ções de dados multiplexados são usadas.

De maneira mais especifica, o método de codificação de imagem em movimento ou o aparelho de codifica- ção de imagem em movimento descrito em qualquer uma das modalidades inclui uma etapa ou uma unidade para alocar as 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 qualquer uma das modalidades, no tipo de fluxo incluído na PMT ou nas in- formações de atributo de fluxo de vÍdeo.

Com esta estmtura, os dados de vÍdeo gerados pelo método de codificação de imagem em movimento ou pelo aparelho de codificação de imagem em movimento descrito em qual- quer uma das modalidades podem ser distinguidos dos dados de vÍdeo que se adaptam a outro padrão. 5 Além disso, a Figura 30 ilustra as etapas do .método de decodifi- cação de imagem em movimento, de acordo com esta modalidade. Na Etapa exSlOO, o tipo de fluxo incluído na PMT ou as informações dè atributo de fluxo de vÍdeo são obtidos a partir dos dados multiplexados. A seguir, na E- tapa exS1O1, se detemina se o tipo de fluxo ou as informações de atributo 10 de fiuxo de vÍdeo indicam que os dados multiplexados são gerados pelo mé- todo de codificação de imagem em movimento ou pelo aparelho de codifica- . ção de imagem em movimento ou não, em qualquer uma das modalidades.

· Quando se determina que o tipo de fluxo ou as informações de atributo de fluxo de vÍdeo indicam que os dados multiplexados são gerados pelo método - 15 de codificação de imagem em movimento ou pelo aparelho de codificação de imagem em movimento em qualquer uma das modalidades, na Etapa " exS102, o tipo de fluxo ou as informações de atributo de fluxo de vÍdeo são decodificados pelo método de decodifícação de imagem em movimento em qualquer uma das modalidades. Além disso, quando o tipo de fluxo ou as 20 informações de atributo de fluxo de vídeo indicam conformidade a qualquer um dos padrões convencional, tais como, MPEG-2, MPEG-4 AVC e VC-l, na Etapa exS103, o tipo de fluxo ou as informações de atributo de fluxo de vÍdeo são decodificados por um método de decodificação de imagem em movimento em conformidade com qualquer um dos padrões convencionais.

25 Deste modo, a alocação de um novo valor exclusivo ao tipo de fluxo ou às informações de atributo de fluxo de vÍdeo permite a determinação se o método de decodificação de imagem em movimento ou o aparelho de decodificação de imagem em movimento que é descrito em qualquer uma das modalidades pode .realizar a decodificação ou não. Mesmo quando os 30 dados multiplexados se adaptam a um padrão diferente, um método ou apa- relho de decodificação pode ser selecionado. Deste modo, se tornar fácil decodificar as informações sem qualquer erro. Além disso, o método ou apa-

relho de codificação de imagem em movimento, ou o método ou aparelho de decodificação de imagem em movimento nesta modalidade pode ser usado nos dispositivos e sistemas descritos acima.

Modalidade 5 Cada um entre o método de codificação de imagem em movi- mento, o aparelho de codificação de imagem em movimento, o método de decodificação de imagem em movimento, e o aparelho de decodificação de imagem em movimento em qualquer uma das modalidades é tipicamente obtida na forma de um circuito integrado ou um circuito lntegrado em Larga

Escala (LSl). Como um exemplo do LSl, a Figura 31 ilustra uma configura- ção do LSl ex500 que é efetuada em um chip.

O LSI ex500 inclui elementos ex501, ex502, ex503, ex504, ex505, ex506, ex507, ex508, e ex509 a serem descritos abaixo, e os elementos são conectados uns aos outros através de um barramento ex510- A unidade de circuito de fonte de alimentação ex505 é ativada dotando-se eada um dos elementos com energia quando a unida- de de circuito de fonte de alimentação ex505 for ligada.

Por exemplo, quando a codificação é realizada, o LSl ex500 re- cebe um sinal AV a partir de um microfone ex117, uma câmera ex113, e ou- tros através de uma l/O de AV ex509 sob o controle de uma unidade de con-

trole 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 AV recebido é temporariamente armazenado em uma memória externa ex511, ta! 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 a velo- cidade a ser transmitida para 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 qualquer uma das modalidades.

Além disso, a uni-

dade de processamento de sinal ex507 multiplexa os dados de áudio codifi- cados e os dados de vÍdeo codificados, conforme necessário, e uma l/O de fluxo ex506 emite os dados multiplexados.

Os dados multipjexados propor-

cionados são transmitidos para uma estação de base ex107, ou gravados na mídia de gravação ex215. Antes da multiplexação, os dados de áudio e vi- deo são, de preferência, temporariamente armazenados no buffer ex508, de modo que os dados de áudio e video sejam sincronizados uns com os ou- tros.

Embora a memória ex511 seja descrita como um elemento fora do LSl ex500, esta pode ser incluída no LSl ex500. O buffer ex508 não se limita a um buffer, porém, pode ser composto de buffers.

Além disso, o LSl ex500 pode ser efetuado em um único chip ou uma pluralidade de chips.

Além disso, embora a unidade de controle ex501 inclua a CPU ex502, o controlador de memória ex503, o controlador de fluxo ex504, a uni- dade de controle de frequência de acionamento ex512, a configuração da unidade de controle ex501 não se limita a isto.

Por exemplo, a unidade de processamento de sinal ex507 pode incluir adicionalmente uma CPU.

A in- clusão de outra CPU na unidade de processamento de sinal ex507 pode a- primorar a velocidade de processamento.

Além disso, como outro exemplo, a CPU ex502 pode seNir como ou fazer 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 LSl, porém, este também pode ser cha- mado de lC, sistema LSl, super LSI ou ultra LSI dependendo do grau de in- tegração- Além disso, os modos para se obter a integração não se limitam ao LSl, e um circuito especial ou um processador de propósito geral, e assim por diante, também podem obter a integração.

O arranjo de portas progra- mável em campo (FPGA) que pode ser programado após a fabricação de LSIS ou um processador reconfigurável que permite a reconfiguração da co-

nexão ou configuração de um LSl pode ser usado para o mesmo propósito.

No futuro, com o avanço da tecnologia de semicondutor, uma tecnologia completamente nova pode substituir o LSl.

Os blocos funcionais podem ser integrados usando tal tecnologia.

A aplicação de biotecnologia é uma possibilidade.

Modalidade 6 Quando os dados de vídeo forem decodificados no método de codificação de imagem em movimento ou pelo aparelho de codificação de imagem em movimento descrito em qualquer uma das modalidades, a quan- tidade de processamento provavelmente aumenta comparada a quando os dados de vídeo que se adaptam a qualquer um dos padrões convencionais, tais como, MPEG-2, MPEG-4 AVC e VC-I.

Deste modo, o LSl ex500 precisa ser ajustado em uma frequência de acionamento mais alta que aquela da CPU ex502 a ser usada quando os dados de vÍdeo em conformidade com qualquer um dos padrões convencionais forem decodificados.

Entretanto, quando a frequência de acionamento for ajustada mais alta, existe um pro- blema em que o consumo de energia aumenta.

A fim de solucionar este problema, o aparelho de decodificação de imagem em movimento, tal como, televisão (receptor) ex300, o LSl ex500, ou similar, é configurado para determinar a qual padrão os dados de vÍdeo se adaptam, e a comutação entre as frequências de acionamento de acordo com o padrão determinado- A Figura 32 ilustra uma estrutura de ex800 nesta modalidade.

Uma unidade de comutação de frequência de a- cionamento ex803 ajusta uma frequência de acionamento em uma frequên- cia de acionamento mais alta quando os dados de vÍdeo forém gerados pelo método de codificação de imagem em movimento ou pelo aparelho de codi ficação de imagem em movimento descrito em qualquer uma das modalida- des.

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 qualquer uma das modalidades para decodificar os dados de vÍdeo.

Quando os dados de vÍdeo se adaptam a qualquer um dos padrões convencionais, a unidade de comutação de frequência de acionamento ex803 ajusta ,uma frequência de acionamento em uma frequência de acionamento mais baixa que aquela dos dados de vídeo gerados pelo método de codificação de imagem em mo-

vimento ou pelo aparelho de codificação de imagem em movimento descrito em qualquer uma das modalidades. Então, a unidade de comutação de fre- quência de acionamento ex803 instrui a unidade de processamento de de- codificação ex802 que se adapta a qualquer um dos padrões convencionais para decodificar os dados de vÍdeo. De maneira mais específica, a unidade de comutação de fre- quência de acionamento ex803 inclui a CPU ex502 e a unidade de controle de frequência de acionamento ex512 na Figura 31. Aqui, cada unidade de processamento de decodificação ex801 que executa o método de decodifi- lO cação de imagem em movimento descrito em qualquer uma das modalida- des e a unidade de processamento de decodificação ex802 que se adapta a qualquer um dos padrões convencionais corresponde à unidade de proces- samento de sinal ex507 na Figura 31. A CPU ex502 determina a qual padrão os dados de vÍdeo se adaptam. Então, a unidade de controle de frequência de acionamento ex512 determina uma frequência de acionamento com base em um sinal a partir da CPU ex502. Além disso, a unidade de processamen- to de sinal ex507 decodifica os dados de vÍdeo com base em um sinal a par- tir da CPU ex502. Por exemplo, as informações de identificação descritas na modalidade 4 provavelmente são usadas para identificar os dados de vídeo.

As informações de identificação não se limitam àquelas descritas na modali- dade 4, porém, podem ser quaisquer informações desde que as informações indiquem a qual padrão os dados de vÍdeo se adaptam. Por exemplo, quan- do tais dados de video padrão se adaptam os mesmos podem ser determi- nados com base em um sinal externo para determinar que os' dados de vÍ- deo são usados para uma televisão (receptor) ou um disco, etc., a determi- nação pode ser efetuada com base em tal sinal externo. Além disso, a CPU ex502 seleciona uma frequência de acionamento com base, por exemplo, em uma tabela de pesquisa na qual os padrões dos dados de vÍdeo são as- sociados às frequências de acionamento, conforme mostrado na Figura 34.

A frequência de acionamento pode ser selecionada armazenando-se a tabe- la de pesquisa no buffer ex508 e uma memória interna de um LSl e com re- ferência à tabela de pesquisa através da CPU ex502.

A Figura 33 ilustra as etapas para executar um método nesta modalidade.

Prirneiro, na Etapa exS200, a unidade de processamento de sinal ex507 obtém informações de identificação a partir dos dados multiple- xados.

A seguir, na Etapa exS201, a CPU ex502 determina se os dados de vÍdeo são gerados ou não com base nas informações de identificação pelo método de codificação e pelo aparelho de codificação descrito em qualquer uma das modalidades.

Quando os dados de vÍdeo forem gerados pelo mé- todo de codificação de imagem em movimento e pelo aparelho de codifica- ção de imagem em movimento descrito em qualquer uma das modalidades, na Etapa exS202, a CPU ex502 transmite um sinal para ajustar a frequência de acionamento em uma frequência de acionamento mais alta na unidade de controle de frequência de acionamento ex512. Então, a unidade de controle - de frequência de acionamento ex512 ajusta a frequência de acionamento na frequência de acionamento mais alta.

Por outro lado, quando as informações de identificação indicarem que os dados de vÍdeo se adaptam a qualquer um dos padrões convencionais, tais como, MPEG-2, MPEGA AVC e VC-l, na Etapa exS203, a CPU ex502 transmite um sinal para ajustar a frequência de acionamento em uma frequência de acionamento mais baixa na unidade de controle de frequência de acionamento ex512. Então, a unidade de controle de frequência de acionamento ex512 ajusta a frequência de acionamento na frequência de acionamento mais baixa que aqueta no caso em 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 qual- quer uma das modalidades.

Além disso, junto com a comutação das frequências de aciona- mento, o efeito de conservação de energia pode ser aprimorado alterando- se a tensão a ser aplicada ao LSl ex500 ou um aparelho que inclui o LSl ex500. Por exemplo, quando a frequência de acionamento for ajustada mais baixa, a tensão a ser aplicada ao LSl ex500 ou ao aparelho-que inclui o LSl ex500 provavelmente é ajustada em uma tensão mais baixa que no caso em que a frequência de acionamento é ajustada mais alta'. Além disso, quando a quantidade de processamento para deco-

dificação for maior, a frequência de acionamento pode ser ajustada mais alta, e quando a quantidade de processamento para decodificação for me- nor, a frequência de acionamento pode ser ajustada mais baixa que o méto- do para ajustar a frequência de acionamento.

Deste modo, o.método de a- juste não se limita aqueles descritos acima.

Por exemplo, quando a quanti- dade de processamento para decodificação de dados de vÍdeo em conformi- dade com MPEG-3 AVC for maior que a quantidade de processamento para decodificação de dados de vídeo gerados pelo método de codificação de imagem em movimento e pelo aparelho de codificação de imagem em mo- lO vimento descrito em qualquer uma das modalidades, a frequência de acio- namento provavelmente é ajustada na ordem inversão ao ajuste descrito acima.

Além disso, o método para ajustar a frequência de acionamento não se limita ao método para ajustar a frequência de acionamento mais bai- xa.

Por exemplo, quando as informações de identificação indicarem que os dados de video são gerados pelo método de codificação de imagem em mo- vHnento e pelo aparelho de codificação de imagem em movimento descrito em qualquer uma das modalidades, a tensão a ser aplicada ao LSI ex500 ou ao aparelho que inclui o LSl ex500 provavelmente é ajustada mais alta.

Quando as informações de identificação indicarem que os dados de vídeo se adaptam ao padrão convencional, tais como, MPEG-2, MPEG-4 AVC, e VC- I, a tensão a ser aplicada ao LSl ex500 ou ao aparelho que inclui o LSl ex500 provavelmente é ajustada mais baixa.

Como outro exemplo, quando as informações de identificação indicarem que os dados de vÍdeo são gera- dos pelo método de codificação de imagem em movimento e pelo aparelho de codificação de imagem em movimento descrito em qualquer uma das rnodalidades, o acionamento da CPU ex502 provavelmente não precisa ser suspenso.

Quando as informações de identificação indicarem que os dados de video se adaptam ao padrão convencional, tais como, MPEG-2, MPEG-4

AVC, e VC-l, o acionamento da CPU ex502 provavelmente é suspenso em um determinado tempo porque a CPU ex502 tem capacidade de processa- mento extra.

Mesmo quando as informações de idenüficação indicarem que os dados de vÍdeo são gerados pelo método de codificação de imagem em movimento e pelo aparelho de codificação de imagem em movimento descri- to em qualquer uma das modalidades, no caso em que a CPU ex502 pode ter um atraso de tempo, o acionamento da CPU ex502 provavelmente é suspenso em um tempo determinado.

Em tal caso, o tempo de suspensão provavelmente é ajustado mais curto que no caso em que as informações de identificação indicam que os dados de vídeo se adaptam a qualquer um dos padrões convencionais, tais como, MPEG-2, MPEG-4 AVC e VC-l.

Consequentemente, o efeito de economia de energia pode ser aprimorado através da comutação entre as frequências de acionamento de acordo com o padrão ao qua! os dados de video se adaptam- Além disso, quando o LSI ex500 ou o aparelho que inclui o LSl ex500 é acionado usando uma bateria, a vida útil da bateria pode ser prolongada com o efeito de eco- nomia de energia.

Modalidade 7 Existem casos em que uma pluralidade de dados de video que se adapta a um padrão diferente, é proporcionada para os dispositivos e sis- temas, tais como, uma televisão (receptor) e um telefone móvel.

A fim de permitir a decodificação da pIuralidade de dados de vÍdeo que se adapta aos padrões diferentes, a unidade de processamento de sinal ex507 do LSI ex500 precisa se adaptar aos padrões diferentes.

Entretanto, os problemas de aumento na escala do circuito do LSI ex500 e aumento no custo surgem com o uso individual da unidade de processamento de sinal ex507 que se adapta aos respectivos padrões.

Para solucionar o problema concebe-se uma' estrutura para compartilhar parcidmente a unidade de processamento de decodificação para implementar o método de decodificação de imagem em movimento descrito em qualquer uma das modalidades e a unidade de processamento de decodificação que se adapta a qualquer um dos padrões convencionais,

tais como, MPEG-2, MPEGA AVC, e VC-l.

Um exemplo desta estrutura é mostrado como ex900 na Figura 35A.

Por exemplo, o método de decod'dica- ção de imagem em movimento descrito em qualquer uma das modalidades e. .

o método de decodificação de imagem em movimento que se adapta ao MPEG-4 AVC têm, parcialmente em comum, os detalhes dos processos, tais como, codificação de entropia, quantização inversa, filtragem de desbloqueio e predição compensada por movimento.

Os detalhes de processos a serem compartilhados provavelmente incluem o uso de uma unidade de processa- mento de decodificação ex902 que se adapta ao MPEG-4 AVC.

Em contra- partida, uma unidade de processamento de decodificação dedicada ex901 provavelmente é usada para outros processos que são exclusivos a presen- te invenção e, deste modo, não se adaptam ao MPEG-4 AVC.

Em padicular, a presente invenção é caracterizada pela codificação de entropia..Deste mo- do, por exemplo, a unidade de processamento de decodificação ex901 é usada para a codificação de entropia, e uma unidade de processamento de decodificação compartilhada pode ser usada para qualquer um ou todos os outros processos, tais como, quantização inversa, filtragem de desbloqueio, e compensação de movimento.

Quanto a tal compartilhamento de uma uni- dade de processamento de decodificação, a unidade de processamento de decodificação compartilhada é usada para realizar os processos comparti- lháveis no método de decodificação de imagem em movimento descrito em qualquer uma das modalidades, enquanto uma unidade de processamento de decodificação dedicada pode ser usada para os processos exclusivos ao Padrão MPEG-4 AVC.

Além disso, exlOOO na Figura 35B mostra outro exemplo para compartilhar parcialmente tais processes.

Este exemplo usa uma estrutura que inclui uma unidade de processamento de decodificação dedicada exl 001 que suporta os processos exclusivos a presente invenção, uma uni- dade de processamento de decodificação dedicada ex1002 que suporta os processos exclusivos a um dos outros padrões convencionais, e uma unida- de de processamento de decodificação ex1003 que suporta o processamen- to a ser compartilhado entre o método de decodificação de imagem em mo-

vimento na presente invenção e o método de decodificação de imagem em movimento convencional.

Aqui, as unidades de processamento de decodifi- cação dedicadas ex1OO1 e ex1002 não são necessariamente especializadas para o processamento da presente invenção e o processamento de qualquer um dos padrões convencionais, respectivamente, e podem ser aquelas ca- pazes de implementar o processamento geral.

Além disso, a estmtura desta modalidade pode ser implementada pelo LSl ex500. Como tal, a escala do circuito de um LSl e o custo podem ser reduzidos compartilhando-se a unidade de processamento de decodificação para o processamento compartilhável entre o método de decodificação de imagem em movimento na presente invenção e o método de decodificação de imagem em movimento em conformidade com qualquer um dos padrões convencionais.

Aplicabilidade |ndust|ia| Um método de codificação de imagem, um método de decodifi- cação de imagem, um aparelho de codificação de imagem, um aparelho de decodificação de imagem e um aparelho de codificação e decodhícação de imagem são aplicáveis, por exemplo, aos aparelhos de exibição de informa- ções e aparelhos de captura de imagem que suportam alta resolução.

Os exemplos de tais aparelhos incluem um receptor de televisão, um gravador de vídeo digital, um sistema de navegação de carro, um telefone móvel, uma câmera digital e uma câmera de vÍdeo digital.

Lista de Sinais de Referência 10 Unidade de codificação aritmética 11 Unidade de binarização 12 Unidade de armazenamento de probabilidade de ocorrência de sÍmbolo 13 Unidade de controle de contexto 14 Codificador aritmético binário 100 Unidade de codificação aritmética 101 Unidade de binarização 102 Unidade de armazenamento de probabilidade de ocorrência de símbolo 103 Unidade de controle de contexto 104 Codificador aritmético binário

105 Unidade de controle de cIassificação de bloco de contexto 200 Aparelho de codificação de imagem " 205 Subtrator 210 Unidade de transformação e quantização 220 Unidade de codificação de entropia 230 Unidade de quantização inversa e transfomada inversa 235 Adicionador 240 Filtro de desbloqueio 250 Memória 260 Unidade de intrapredição 270 Unidade de estimação de movimento 280 Unidade de compensação de movimento 290 Intra/intercomutador 300 Unidade de decodificação aritmética 301 Decodificador aritmético binário 302 Unidade de armazenamento de probabilidade de ocorrência de sÍmbolo 303 Unidade de controle de contexto 304 Unidade de conversão de múltiplos valores 305 Unidade de controle de classificação de bloco de contexto 400 Aparelho de decodificação de imagem 410 Unidade de decodificação de entropia " 420 Unidade de quantização inversa e transformada inversa 425 Adicionador 430 Filtro de desbloqueio 440 Memória 450 Unidade de intrapredição 460 Unidade de compensação de movimento 470 lntra/intercomutador exlOO Sistema de fornecimento de conteúdo ex1O1 lntemet ex102 provedor de serviço de lnternet ex103 Servidor de streaming ex104 Rede telefônica ex106, ex107,

ex108, ex109,

5 ex11O Estação de base ex111 Computador ex112 PDA ex113, ex116 Câmera ex114 Telefone móvel (telefone celular) com uma câmera ex115 Máquina de jogos ex117 Microfone ex200 Sistema de radiodifusão digital ex201 Estação de radiodifusão ex202 Satélite de radiodifusão ex203 Cabo ex204, ex205,

ex601 Antena ex210 Carro ex211 sistema de navegação de carro ex212 Aparelho de reprodução ex213, ex219 Monitor ex214, ex215,

ex216, ex607 Meio de gravação ex217 Decodificador de sinais ex218 Leitor/Gravador ex220 Controlador remoto ex230 Faixa de informações ex231 BIOCO de gravação ex232 Área de circunferência interna ex233 Área de gravação de dados ex234 Área de circunferência externa ex300 Televisão (receptor)

ex301 Sintonizador ex302 Unidade de modulação e demodulação ex303 Unidade de multiplexação e demultiplexação ex304 Unidade de processamento de sinal de áudio ex305 Unidade de processamento de sinal de video ex306, ex507 Unidade de processamento de sinal ex307 Alto-falante ex308, ex602 Unidade de exibição ex309 Unidade de saída ex310, ex501 Unidade de controle ex311, ex505, ex710 Unidade de circuito de fonte de alimentação ex312 Unidade de entrada de operação ex313 Ponte ex314, ex606 Unidade de partição ex315 Driver ex316 Modem ex317 Unidade de interface ex318, ex319, ex320, ex321, ex404, ex508 Buffer ex400 Unidade de reprodução e gravação de informações ex401 Cabeça óptica ex402 Unidade de gravação por modulação ex403 Unidade de reprodução e demodIj|ação ex405 Motor de disco ex406 Unidade de controle servo ex407 Sistema unidade de controle ex500 LSI ex502 CPU ex503 Controlador de memória ex504 Controlador de fluxo ex506 l/O de Fluxo ex509 I/O deAV ex510 Barramento ex603 Unidade de câmera ex604 Tecla de operação ex605 Unidade de entrada de áudio ex608 Unidade de saída de áudio ex801 Unidade de processamento de decodificação ex802 Unidade de processamento de decodificação ex803 Un idade de comutação de frequência de acionamento

,G I.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de codificação de imagem de codificação de com- pressão de dados de imagem que inclui uma pluralidade de unidades de processamento tendo tamanhos mutuamente diferentes, o dito método de codificação de imagem compreendendo: obter sinais correntes a serem codificados de cada uma das uni- dades de processamento dos dados de imagem; gerar um sinal binário ao realizar a binarização em cada um dos sinais correntes a serem codificados; selecionar um contexto para cada um dos sinais correntes a se- rem codificados dentre uma pluralidade de contextos; realizar a codificação aritmética do sinal binário ao usar informa- ção de probabilidade codificada associada ao contexto selecionado na dita seleção; e atualizar a informação de probabilidade codificada associada ao contexto selecionado na dita seleção, com base no sinal binário gerado na dita geração, em que, na dita seleção, o contexto para o sinal corrente a ser codificado é selecionado para um sinal que é incluído em uma dentre uma pluralidade de unidades de processamento e tem um tamanho diferente de um tamanho da unidade de processamento que inclui o sinal corrente a ser codificado.

2. Método de codificação de imagem, de acordo com a reivindi- cação 1, em que na dita seleção, o contexto que é estabelecido como um contexto compartilhado antecipadamente é selecionado no caso onde o ta- manho da unidade de processamento que inclui o sinal corrente a ser codifi- cado obtido na dita obtenção é maior que um tamanho predeterminado.

3. Método de codificação de imagem, de acordo com a reivindi- cação 1 e 2, compreendendo adicionalmente realizar a transformação de frequência nos dados de imagem para gerar os coeficientes de transformação de componentes de frequência e gerar os sinais correntes a serem codificados que indicam respectivamente os coeficientes de transformação dos componentes de frequência, em que na dita seleção o contexto que é estabelecido para uma unidade de processamento que é incluída nas unidades de processamento é selecionado no caso onde o componente de frequência qLle corresponde ao sinal corrente a ser codificado é inferior a uma frequência predeterminada.

4. Método de codificação de imagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, compreendendo adicionalmente realizar a transformação de frequência nos dados de imagem para gerar os coeficientes de transformação de componentes de frequência e gerar os sinais correntes a serem codificados que indicam respedivamente os coeficientes de transformação dos componen'tes de frequência, em que na dita seleção o contexto que é estabelecido como um contexto compartilhado antecipadamente para as unidades de processamen- to que são incluídas nas unidades de processamento e têm altas frequências que são mais altas que uma frequência predeterminada é selecionado no caso onde o componente de frequência que corresponde ao sinal corrente a ser codificado é superior à frequência predeterminada.

5. Método de codificação de imagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, compreendendo adicionalmente segmentar os dados de imagem em uma pIuralidade de sub- blocos cada um com o mesmo tamanho de unidade de subprocessamento, em que na dita geração, o sinal binário é gerado realizando-se a binarização nos sinais correntes a serem codificados de cada um dos sub- blocos, e na dita seleção, o contexto que é estabelecido para o tamanho de unidade de subprocessamento antecipado é selecionado.

6. Método de decodificação de imagem para reconstruir dados de imagem codificados que incluem uma pluralidade de unidades de proces- samento tendo tamanhos mutuamente diferentes decodificando-se os dados de imagem codificados, o dito método de decodificação de imagem compre- endendo:

obter os sinais correntes a serem decodificados de cada uma das unidades de processamento dos dados de imagem codificados; selecionar um contexto de cada um dos sinais correntes a serem decodificados dentre uma pluralidade de contextos; gerar um sinal binário realizando-se a decodificação aritmética do sinal corrente a ser decodificado usando-se a informação de probabilida- de decodificada associadas ao contexto selecionado na dita seleção; reconstruir os dados de imagem codificados realizando-se a conversão de múltiplos valores no sinal binário; e atualizar a informação de probabilidade decodificada associada ao contexto selecionado na dita seieção, com base no sinal binário, em que, na dita seleção, o contexto para o sinal corrente a ser decodificado é selecionado, como um contexto compartilhado, para um sinal qL|e é incluido em uma pluralidade de unidades de processamento e tem um tamanho diferente de um tamanho da unidade de processamento que inclui a imagem atual a ser decodificada.

7. Método de decodificação de imagem, de acordo com a reivin- dicação 6, em que na dita seleção, o contexto que é estabelecido como um contexto compartilhado antecipadamente é selecionado no caso em que o tamanho de unidade de processamento que inclui os sinais correntes a se- rem codificados obtidos na dita obtenção é maior que um tamanho prede- terminado- B, Método de decodificação de imagem, de acordo com a reivin- dicação 6 e 7, em que na dita seleção, o contexto que é estabelecido como um contexto dedicado antecipadamente para uma unidade de processamento incluída nas unidades de processamento é selecionado quando o compo- nente de frequência que corresponde ao sinal corrente a ser decodificado for inferior a uma frequência predeterminada no caso onde o sinal corrente a ser decodificado é um sinal que indica um dos coeficientes de transformação dos componentes de frequência gerados através da transformação de fre-

quência na geração dos dados de imagem codificados.

9. Método de decodificação de imagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, em que na dita seleção, o contexto que é estabelecido como um contexto compartilhado antecipadamente para as unidades de processamen- to que são incluídas nas unidades de processamento e tem frequências altas que são mais altas que a frequência predeterminada é selecionado quando o componente de frequência que corresponde ao sinal corrente a ser decodifi- cado for mais alto que a frequência predeterminada no caso onde o sinal corrente a ser decodificado é um sinal que indica um dos coeficientes de transformação dos componentes de frequência gerados através da transfor- mação de frequência na geração dos dados de imagem codificados.

10. Método de decodificação de imagem, de acordo com qual- quer uma das reivindicações 6 a 9, em que no caso onde os dados de imagem codificados consis- tem em uma imagem codificada gerada segmentando-se os dados de ima- gem em uma pluralidade de sub-blocos cada um com o mesmo tamanho de unidade de subprocessamento e realizando a binarização e codificação arit- mética de cada um dos sub-blocos, na dita seleção, o contexto que é estabelecido como um contex- to para cada um dos sub-blocos tendo o tamanho de unidade de subproces- samento é selecionado.

11. Aparelho de codificação de imagem que codifica por com- pressão os dados de imagem que incluem uma pluralidade de unidades de processamento tendo tamanhos mutuamente diferentes, o dito aparelho de codificação de imagem compreendendo: uma unidade de armazenamento configurada para armazenar uma pluralidade de contextos; uma unidade de binarização configurada para obter sinais cor- rentes a serem codificados incluídos na pluralidade de unidades de proces- samento dos dados de imagem e gerar um sinal binário rea|iZando-se uma binarização em cada um dos sinais correntes a serem codificados;

uma unidade de controle de seleção de contexto configurada pa- ra selecionar um contexto para cada um dos sinais correntes a serem codifi- cados dentre uma pluralidade de contextos; uma unidade de controle de contexto configurada para executar um processo de identificação de informação de probabilidade codificada pa- ra identificar informação de probabilidade codificada associada ao contexto selecionado através da dita unidade de controle de seleção' de contexto e um processo de atualização para atuaíizar, com base no sinal binário, a in- formação de probabilidade codificada associada ao Contexto selecionado através da dita unidade de controle de seleção de contexto; e uma unidade de codificação aritmética configurada para realizar a codificação aritmética do sinal binário usando-se a informação de probabi- lidade codificada identificada pela dita unidade de controle de contexto, em que a dita unidade de controle de seleção de contexto é con- figurada para selecionar, como um contexto compartilhado, o contexto para o sinal corrente a ser codificado para um sinal que é incluido em uma dentre uma pluralidade de unidades de processamento e tem um tamanho diferente de um tamanho da unidade de processamento que inclui o sinal corrente a ser codificado.

12. Aparelho de decodificação de imagem que reconstrói dados de imagem codificados que incluem uma pIuralidade de unidades de proces- samento tendo tamanhos mutuamente diferentes decodifcando-se a ima- gem codificada, o dito aparelho de decodificação de imagem compreenden- do: uma unidade de armazenamento configurada para armazenar uma pluralidade de contextos; uma unidade de controle de seleção de contexto configurada pa- ra selecionar, dentre uma pluralidade de contextos, um contexto para cada um dos sinais correntes a serem decodificados incluldos na pIuralidade de unidades de processamento dos dados de imagem codificados; uma unidade de controle de contexto configurada para executar um processo de identificação de informação de probabilidade decodificada para identificar informação de probabilidade decod ificada associada ao con- texto selecionado através da dita unidade de controle de seleção de contex- to; uma unidade de decodificação aritmética configurada para obter os sinais correntes a serem decodificados e realizar a decodificação aritmé- tica dos sinais correntes a serem decodificados pela dita unidade de controle de contexto usando-se a informação de probabilidade decodificada; e uma unidade de conversão de múltiplos valores configurada pa- ra reconstruir os dados de imagem realizando-se a cQnversão de múltiplos valores no sinal binário, em que a dita unidade de controle de contexto é configurada pa- ra executar um processo de atualização para atualizar a informação de pro- babilidade decodificada identificada pela dita unidade de controle de contex- to com base no sinal binário, e a dita unidade de controle de seleção de contexto é configurada para selecionar, como um contexto compartilhado, o contexto para o sinal corrente a ser decodificado para um sinal que é incluído em uma dentre uma pluralidade de unidades de processamento e tem um tamanho diferente de um tamanho da unidade de processamento que inclui o sinal corrente a ser decodificado.

13. Aparelho de codificação e decodificação de imagem, com- preendendo: o aparelho de codificação de imagem, conforme definido na rei- vindicação 11; e o aparelho de decodificação de imagem, confome definido na reivindicação 12.