BR112013014258B1

BR112013014258B1 - Dispositivo de codificação de imagem, e, método de codificação de imagem

Info

Publication number: BR112013014258B1
Application number: BR112013014258-8A
Authority: BR
Inventors: Kazuo Sugimoto; Shunichi Sekiguchi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corporation
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2011-11-01
Publication date: 2021-11-23
Also published as: US10820000B2; CA3052608C; US20230188742A1; TWI519141B; RU2649775C1; CA3207722A1; JP2019154074A; US11350120B2; CA3123520A1; US20210044822A1; EP3493545A1; SG10201509231QA; TW202046737A; US20190394479A1; CA2937202A1; EP2654300A4; SG10201706999WA; JP6807987B2; RU2680194C1; RU2602365C2

Abstract

dispositivo de codificação de imagem, de decodificação de imagem, e, métodos de codificação de imagem e de decodificação de imagem uma unidade de intraprevisão (4) da presente invenção, se o modo de codificação selecionado por uma unidade de controle de codificação (1) for modo de intraprevisão, gera uma imagem prevista (pin) executando processamento de previsão intraquadro usando pixels adjacentes a uma partição pin que foi particionada por uma unidade de partição de bloco (2) ou pixels adjacentes a uma partição pjn-1 de um nível superior da partição pin.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção relaciona-se a um dispositivo de codificação de imagem e um método de codificação de imagem de codificar uma imagem com um alto grau de eficiência, e um dispositivo de decodificação de imagem e um método de decodificação de imagem de decodificar uma imagem codificada com um alto grau de eficiência.

FUNDAMENTO DA INVENÇÃO

[0002] Por exemplo, em um modo de intraprevisão para luminância em um método de codificação de AVC/H.264 (ISO/IEC 14496-10|ITU-T H.264), que é um método de padrão internacional, um modo de previsão pode ser selecionado dentre uma pluralidade de modos de previsão por cada bloco (por exemplo, consulte a referência não patente 1). A Figura 14 é um desenho explicativo mostrando modos de intraprevisão no caso de um tamanho de bloco de pixel 4x4 para luminância. No caso de um tamanho de bloco de pixel 4x4 para luminância, nove modos de intraprevisão (um modo 0, um modo 1,..., e um modo 8) estão definidos.

[0003] No exemplo mostrado na Figura 14, cada círculo branco mostra um pixel em um bloco a ser codificado. Cada círculo preto mostra um pixel que é usado para previsão, e que existe em um bloco adjacente já codificado. O modo 2 é aquele no qual uma previsão média é executada de tal modo que cada pixel no bloco a ser codificado seja previsto usando a média de pixels adjacentes existindo nos blocos superior e esquerdo. Cada um dos modos diferentes do modo 2 é aquele no qual uma previsão direcional é executada. Particularmente, o modo 0 é aquele no qual uma previsão vertical é executada de tal modo que pixels adjacentes no bloco superior sejam resaídos repetidamente para criar várias fileiras de pixels ao longo de uma direção vertical para gerar uma imagem de previsão. Por exemplo, o modo 0 é selecionado quando o bloco a ser codificado é um padrão listrado verticalmente. O modo 1 é aquele no qual uma previsão horizontal é executada de tal modo que pixels adjacentes no bloco esquerdo sejam resaídos repetidamente para criar várias colunas de pixels ao longo de uma direção horizontal para gerar uma imagem de previsão. Ademais, em cada um dos modos 3 a 8, pixels de interpolação correndo em uma direção predeterminada (isto é, uma direção mostrada por setas) são gerados usando os pixels adjacentes no bloco superior ou no bloco esquerdo para gerar uma imagem de previsão.

[0004] O tamanho de bloco para luminância para qual uma intraprevisão é aplicada pode ser selecionado de 4x4 pixels, 8x8 pixels e 16x16 pixels. No caso no qual o tamanho de bloco para luminância é 8x8 pixels, nove modos de intraprevisão estão definidos, como no caso cujo tamanho de bloco para luminância é 4x4 pixels. Em contraste com isto, no caso no qual o tamanho de bloco para luminância é 16x16 pixels, quatro modos de intraprevisão que são chamados previsões planas estão definidos além de um modo de previsão média, um modo de previsão vertical, e um modo de previsão horizontal. Um modo de previsão plano é um modo no qual pixels criados executando uma interpolação em uma direção diagonal nos pixels adjacentes no bloco superior e nos pixels adjacentes no bloco esquerdo são providos como valores previstos.

[0005] Embora em um modo de previsão direcional no caso no qual o tamanho de bloco para luminância é 4x4 pixels ou 8x8 pixels, porque valores previstos são gerados ao longo de uma direção predeterminada de acordo com o modo (por exemplo, uma direção de 45 graus), a eficiência de previsão aumenta e a quantidade de código pode ser reduzida quando a direção de um limite (borda) de um objeto no bloco casa com a direção mostrada pelo modo de previsão, a eficiência de previsão diminui quando a direção de uma borda de um objeto no bloco não casa com a direção mostrada pelo modo de previsão. Em contraste com isto, porque um aumento no número de modos de previsão direcionais selecionáveis causa um aumento na probabilidade que a direção de uma borda casa com a direção mostrada por um modo de previsão, presume-se que a eficiência de previsão aumenta.

[0006] Documento da Técnica Relacionada

[0007] Referência Não Patente

[0008] Referência Não Patente 1: padrões MPEG-4 AVC (ISO/IEC 14496-10) /H.ITU-T 264

SUMÁRIO DA INVENÇÃOPROBLEMAS A SEREM RESOLVIDOS PELA INVENÇÃO

[0009] Porque o dispositivo de codificação de imagem convencional é construído como acima, um aumento no número de modos de previsão direcionais selecionáveis aumenta a probabilidade de que a direção de uma borda case com a direção mostrada por um modo de previsão, e, consequentemente, a eficiência de previsão pode ser melhorada. Um problema é, porém, que por conta do número de escolhas de imagens de previsão semelhantes aumenta até mesmo se o número de previsões direcionais selecionáveis for aumentado, uma melhoria na eficiência de codificação comensurável com um aumento na quantidade de computação que é causada pelo aumento no número de previsões direcionais selecionáveis não é provida, e o aumento no número de previsão direcional selecionável tem uma contribuição limitada para melhorar a eficiência de codificação.

[00010] A presente invenção é feita a fim de resolver o supracitado problema, e é, portanto, um objetivo da presente invenção prover um dispositivo de codificação de imagem e um método de codificação de imagem capazes de aumentar o grau de melhoria na eficiência de codificação que é causada por um aumento no número de modos de previsão direcionais com uma quantidade pequena de computação e uma quantidade de código pequena. É outro objetivo da presente invenção prover um dispositivo de decodificação de imagem e um método de decodificação de imagem capazes de decodificar corretamente dados codificados nos quais uma melhoria na eficiência de codificação é provida para adquirir uma imagem .

MEIOS PARA RESOLVER O PROBLEMA

[00011] Conforme a presente invenção é provido um dispositivo de codificação de imagem no qual quando um modo de codificação selecionado por uma unidade de controle de codificação é um modo de intraprevisão, uma unidade geradora de imagem de previsão executa um processo de previsão intraquadro usando pixels adjacentes a cada bloco de codificação que é gerado por uma divisão por uma unidade de divisão de bloco ou pixels adjacentes a um bloco de codificação de camada mais alta a qual cada bloco de codificação pertence para gerar uma imagem de previsão. Ademais, quando o modo de codificação selecionado pela unidade de controle de codificação é um modo de intraprevisão, uma unidade de codificação de comprimento variável codifica uma sinalização indicando se uma direção de intraprevisão de um bloco de codificação adjacente ao bloco de codificação que é um objetivo a ser processado e que é gerado pela divisão pela unidade de divisão de bloco casa com essa do bloco de codificação almejado, e, quando a sinalização indica que a direção de intraprevisão de um bloco de codificação adjacente casa com essa do bloco de codificação, também codifica informação mostrando se cada um dos blocos de codificação adjacentes tem uma direção de intraprevisão casando com essa do bloco de codificação.

VANTAGENS DA INVENÇÃO

[00012] Porque o dispositivo de codificação de imagem conforme a presente invenção é construído de tal modo que, quando o modo de codificação selecionado pela unidade de controle de codificação é um modo de intraprevisão, a unidade geradora de imagem de previsão executa um processo de previsão intraquadro usando pixels adjacentes a cada bloco de codificação que é gerado pela divisão pela unidade de divisão de bloco ou pixels adjacentes a um bloco de codificação de camada mais alta para a cada bloco de codificação pertence para gerar uma imagem de previsão, é provida uma vantagem de poder aumentar o grau de melhoria na eficiência de codificação que é causada por um aumento no número de previsões direcionais com uma quantidade pequena de computação e uma quantidade de código pequena.DESCRIÇÃO BREVE DAS FIGURAS

[00013] A Figura 1 é um diagrama de bloco mostrando um dispositivo de codificação de imagem conforme a Modalidade 1 da presente invenção;A Figura 2 é um fluxograma mostrando processamento executado pelo dispositivo de codificação de imagem conforme a Modalidade 1 da presente invenção;A Figura 3 é um desenho explicativo mostrando um estado no qual cada bloco de codificação tendo um tamanho máximo é dividido hierarquicamente em uma pluralidade de blocos de codificação;A Figura 4(a) é um desenho explicativo mostrando uma distribuição de partições em que um bloco para codificar é dividido, e a Figura 4(b) é um desenho explicativo mostrando um estado no qual um modo de codificação m(Bn) é designado a cada uma das partições depois que uma divisão de camada hierárquica é executada usando um gráfico de árvore quaternária;A Figura 5 é um desenho explicativo mostrando um exemplo de um parâmetro de intraprevisão (modo de intraprevisão) que pode ser selecionado para cada partição Pin pertencendo a um bloco de codificação Bn;A Figura 6 é um desenho explicativo mostrando um exemplo de pixels que são usados ao gerar um valor previsto de cada pixel em uma partição Pin no caso de lin=min=4;A Figura 7 é um desenho explicativo mostrando uma relação entre uma partição Pin e uma partição de camada mais alta Pin-1;A Figura 8 é um desenho explicativo mostrando uma partição Pin pertencendo a um bloco de codificação Bn;A Figura 9 é um desenho explicativo mostrando um exemplo de um parâmetro de intraprevisão (modo de intraprevisão) que pode ser selecionado para cada partição Pin pertencendo a um bloco de codificação Bn;A Figura 10 é um diagrama de bloco mostrando um dispositivo de decodificação de imagem conforme a Modalidade 1 da presente invenção;A Figura 11 é um fluxograma mostrando processamento executado pelo dispositivo de decodificação de imagem conforme a Modalidade 1 da presente invenção;A Figura 12 é um desenho explicativo mostrando dados codificados de cada partição;A Figura 13 é um desenho explicativo mostrando uma partição adjacente; eA Figura 14 é um desenho explicativo mostrando modos de intraprevisão no caso de um tamanho de bloco de pixel 4x4 para luminância.

MODALIDADES DA INVENÇÃO

[00014] Daqui por diante, a fim de explicar esta invenção em maior detalhe, as modalidades preferidas da presente invenção serão descritas com referência aos desenhos acompanhantes.

[00015] Modalidade 1

[00016] A Figura 1 é um diagrama de bloco mostrando um dispositivo de codificação de imagem em movimento conforme a Modalidade 1 da presente invenção. Fazendo-se referência à Figura 1, uma parte de controle de codificação 1 executa um processo de determinar um tamanho máximo de cada um de blocos de codificação que é uma unidade a ser processada de cada vez quando um processo de intraprevisão (processo de previsão intraquadro) ou um processo de previsão compensado em movimento (processo de previsão interquadro) é executado, e também determinando um limite superior no número de camadas hierárquicas em uma hierarquia na qual cada um dos blocos de codificação tendo o tamanho máximo é dividido hierarquicamente em blocos. A parte de controle de codificação 1 também executa um processo de selecionar um modo de codificação satisfatório para cada um dos blocos de codificação nos quais cada bloco de codificação tendo o tamanho máximo é dividido hierarquicamente de um ou mais modos de codificação disponíveis (um ou mais modos de intracodificação e um ou mais modos de intercodificação). A parte de controle de codificação 1, ademais, executa um processo de determinar um parâmetro de quantização e um tamanho de bloco de transformação que são usados quando uma imagem de diferença é comprimida para cada bloco de codificação, e também determinar um parâmetro de intraprevisão ou um parâmetro de interprevisão que é usado quando um processo de previsão é executado para cada bloco de codificação. O parâmetro de quantização e o tamanho de bloco de transformação são incluídos em parâmetros de codificação de diferença de previsão, e estes parâmetros de codificação de erro de previsão são saídos a uma parte de transformação/quantização 7, uma parte de quantização inversa/transformação inversa 8, uma parte de codificação de comprimento variável 13, e assim por diante. A parte de controle de codificação 1 constrói uma unidade de controle de codificação.

[00017] Uma parte de divisão de bloco 2 executa um processo, ao receber um sinal de vídeo mostrando uma imagem introduzida (quadro atual), de dividir a imagem introduzida em blocos codificados, cada um tendo o tamanho máximo determinado pela parte de controle de codificação 1, e também dividir cada um dos blocos de codificação em blocos hierarquicamente até que o número de camadas hierárquicas alcance o limite superior no número de camadas hierárquicas que é determinado pela parte de controle de codificação 1. A parte de divisão de bloco 2 constrói uma unidade de divisão de bloco. Um comutador de seleção 3 executa um processo de, quando o modo de codificação selecionado pela parte de controle de codificação 1 para um bloco de codificação, que é gerado pela divisão pela parte de divisão de bloco 2, é um modo de intracodificação, promover a saída o bloco de codificação a uma parte de intraprevisão 4, e, quando o modo de codificação selecionado pela parte de controle de codificação 1 para o bloco de codificação, que é gerado pela divisão pela parte de divisão de bloco 2, é um modo de intercodificação, promover a saída o bloco de codificação a uma previsão compensada de movimento parte 5.

[00018] A parte de intraprevisão 4 executa um processo, ao receber o bloco de codificação, que é gerado pela divisão pela parte de divisão de bloco 2, do comutador de seleção 3, de executar um processo de intraprevisão com base no parâmetro de intraprevisão saído nele da parte de controle de codificação no bloco de codificação para gerar uma imagem de previsão usando pixels já codificados que estão armazenados em uma memória 10 para intraprevisão e que são adjacentes ao bloco de codificação ou pixels já codificados que são adjacentes a um bloco de codificação de camada mais alta à qual o bloco de codificação pertence. A parte de previsão compensada de movimento 5 executa um processo de, quando um modo de intercodificação é selecionado pela parte de controle de codificação 1 como um modo de codificação correspondendo ao bloco de codificação, que é gerado pela divisão pela parte de divisão de bloco 2, executar um processo de previsão compensada de movimento no bloco de codificação para gerar uma imagem de previsão usando um ou mais quadros de imagens de referência armazenados em uma memória de quadro de previsão compensada de movimento 12 na base do parâmetro de interprevisão saído nele da parte de controle de codificação 1. Uma unidade geradora de imagem de previsão é compreendida do comutador de seleção 3, da parte de intraprevisão 4 e da parte de previsão compensada de movimento 5.

[00019] Uma parte de subtração 6 executa um processo de subtrair a imagem de previsão gerada pela parte de intraprevisão 4 ou a parte de previsão compensada de movimento 5 do bloco de codificação, que é gerada pela divisão pela parte de divisão de bloco 2, para gerar uma imagem de diferença (= o bloco de codificação - a imagem de previsão). A parte de subtração 6 constrói uma unidade geradora de imagem de diferença. A parte de transformação/quantização 7 executa um processo de executar um processo de transformação ortogonal (por exemplo, uma DCT (transformada discreta de cosseno) ou um processo de transformação ortogonal, tal como uma transformada de KL, em que bases são projetadas para uma sequência de aprendizagem específica com antecedência) na imagem de diferença gerada pela parte de subtração 6 em unidades de um bloco tendo um tamanho de bloco de transformação incluído nos parâmetros de codificação de diferença de previsão emitidos da parte de controle de codificação 1, e também quantizando os coeficientes de transformada da imagem de diferença usando um parâmetro de quantização incluído nos parâmetros de codificação de diferença de previsão para promover a saída dos coeficientes de transformada quantizados por esse meio como dados comprimidos da imagem de diferença. A parte de transformação/quantização 7 constrói uma unidade de compressão de imagem.

[00020] A parte de quantização inversa/transformação inversa 8 executa um processo de quantizar inversamente os dados comprimidos saídos da parte de transformação/quantização 7 usando o parâmetro de quantização incluído nos parâmetros de codificação de diferença de previsão saídos da parte de controle de codificação 1, e executando um processo de transformação inversa (por exemplo, uma DCT inversa (transformada de cosseno discreta inversa) ou um processo de transformação inversa tal como uma transformada de KL inversa) nos dados comprimidos quantizados inversamente por esse meio para promover a saída os dados comprimidos nos quais a parte de quantização inversa/transformação inversa executou o processo de transformação inversa como um sinal de diferença de previsão decodificado local.

[00021] Uma parte de adição 9 executa um processo de somar o sinal de diferença de previsão decodificado local saído da parte de quantização inversa/transformação inversa 8 e o sinal de previsão mostrando a imagem de previsão gerada pela parte de intraprevisão 4 ou a parte de previsão compensada de movimento 5 para gerar um sinal de imagem decodificada local mostrando uma imagem decodificada local. A memória 10 para intraprevisão é um meio de gravação, tal como uma RAM, para armazenar a imagem decodificada local mostrada pelo sinal de imagem decodificada local gerado pela parte de adição 9 como uma imagem que a parte de intraprevisão 4 usará ao executar o processo de intraprevisão da próxima vez.

[00022] Uma parte de filtro em laço 11 executa um processo de compensar uma distorção de codificação incluída no sinal local de imagem decodificada gerado pela parte de adição 9, e promover a saída da imagem decodificada local mostrada pelo sinal de imagem decodificada local no qual a parte do filtro em laço executa a compensação de distorção de codificação à memória de quadro de previsão compensada de movimento 12 como uma imagem de referência. A memória de quadro de previsão compensada de movimento 12 é um meio de gravação, tal como uma RAM, para armazenar a imagem decodificada local em que a parte do filtro em laço 11 executou o processo de filtragem como uma imagem de referência que a parte de previsão compensada de movimento 5 usará ao executar o processo de previsão compensado em movimento da próxima vez.

[00023] A parte de codificação de comprimento variável 13 executa um processo de codificar em comprimento variável os dados comprimidos saídos da parte de transformação/quantização 7, o modo de codificação e os parâmetros de codificação de diferença de previsão que são saídos da parte de controle de codificação 1, e o parâmetro de intraprevisão saído da parte de intraprevisão 4 ou o parâmetro de interprevisão saído da parte de previsão compensada de movimento 5 para gerar um fluxo de bit no qual dados codificados dos dados comprimidos, dados codificados do modo de codificação, dados codificados dos parâmetros de codificação de diferença de previsão, e dados codificados do parâmetro de intraprevisão ou parâmetro de interprevisão são multiplexados. A parte de codificação de comprimento variável 13 constrói uma unidade de codificação de comprimento variável.

[00024] No exemplo da Figura 1, a parte de controle de codificação 1, a parte de divisão de bloco 2, o comutador de seleção 3, a parte de intraprevisão 4, a parte de previsão compensada de movimento 5, a parte de subtração 6, a parte de transformação/quantização 7, a parte de quantização inversa/transformação inversa 8, a parte de adição 9, a parte de filtro em laço 11, e a parte de codificação de comprimento variável 13, que são os componentes do dispositivo de codificação de imagem em movimento, podem consistir em pedaços de hardware para uso exclusivo (por exemplo, circuitos integrados em cada um dos quais uma CPU está montada, um microcomputador de um chip, ou similares), respectivamente. Como uma alternativa, o dispositivo de codificação de imagem em movimento pode consistir em um computador, e parte, ou todo um programa no qual os processos executados pela parte de controle de codificação 1, pela parte de divisão de bloco 2, pelo comutador de seleção 3, pela parte de intraprevisão 4, pela parte de previsão compensada de movimento 5, pela parte de subtração 6, pela parte de transformação/quantização 7, pela parte de quantização inversa/transformação inversa 8, pela parte de adição 9, pela parte de filtro em laço 11, e pela parte de codificação de comprimento variável 13 são descritos pode ser armazenado em uma memória do computador e a CPU do computador pode executar o programa armazenado na memória. Figura 2 é um fluxograma mostrando o processamento executado pelo dispositivo de codificação de imagem em movimento conforme a Modalidade 1 da presente invenção.

[00025] A Figura 10 é um diagrama de bloco mostrando um dispositivo de decodificação de imagem em movimento conforme a Modalidade 1 da presente invenção. Fazendo referência à Figura 10, uma parte de decodificação de comprimento variável 21 executa um processo de especificar o tamanho máximo de cada bloco de codificação que é uma unidade a ser processada de cada vez quando um processo de intraprevisão ou um processo de previsão compensada de movimento é executado, e o número de camadas hierárquicas na hierarquia na qual cada um dos blocos de codificação tendo o tamanho máximo é dividido hierarquicamente em blocos para especificar os dados codificados associados a cada um dos blocos de codificação tendo o tamanho máximo e os dados codificados associados a cada um dos blocos de codificação nos quais cada um dos blocos de codificação tendo o tamanho máximo é dividido hierarquicamente dos dados codificados multiplexados no fluxo de bits, e decodificar em comprimento variável os dados codificados associados a cada um dos blocos de codificação para adquirir os dados comprimidos, o modo de codificação, os parâmetros de codificação de diferença de previsão, e o parâmetro de intraprevisão ou o parâmetro de interprevisão, que estão associados a cada um dos blocos de codificação e promover a saída os dados comprimidos e os parâmetros de codificação de diferença de previsão a uma parte de quantização inversa/transformação inversa 25, e também promover a saída o modo de codificação, e o parâmetro de intraprevisão ou o parâmetro de interprevisão a um comutador de seleção 22. A parte de decodificação de comprimento variável 21 constrói uma unidade de decodificação de comprimento variável.

[00026] O comutador de seleção 22 executa um processo, quando o modo de codificação associado com o bloco de codificação, que é saído da parte de decodificação de comprimento variável 21, é um modo de intracodificação, de promover a saída o parâmetro de intraprevisão saído da parte de decodificação de comprimento variável 21 a uma parte de intraprevisão 23, e, quando o modo de codificação é um modo de intercodificação, promover a saída o parâmetro de interprevisão saído da parte de decodificação de comprimento variável 21 a uma parte de compensação de movimento 24.

[00027] A parte de intraprevisão 23 executa um processo de executar um processo de intraprevisão quadro no bloco de codificação para gerar uma imagem de previsão usando tanto pixels já decodificados que estão armazenados em uma memória 27 para intraprevisão e que são adjacentes ao bloco de codificação, quanto pixels já decodificados que são adjacentes a um bloco de codificação de camada mais alta ao qual o bloco de codificação pertence na base do parâmetro de intraprevisão saído aí do comutador de seleção 22. A parte de compensação de movimento 24 executa um processo de executar um processo de previsão compensada de movimento no bloco de codificação para gerar uma imagem de previsão usando um ou mais quadros de imagens de referência armazenados em uma memória de quadro de previsão compensada de movimento 29 na base do parâmetro de interprevisão saído do comutador de seleção 22. Uma unidade geradora de imagem de previsão é compreendida do comutador de seleção 22, da parte de intraprevisão 23, e da parte de compensação de movimento 24.

[00028] A parte de quantização inversa/transformação inversa 25 executa um processo de quantizar inversamente os dados comprimidos associados a o bloco de codificação, que são saídos da parte de decodificação de comprimento variável 21, usando o parâmetro de quantização incluído nos parâmetros de codificação de diferença de previsão saídos da parte de decodificação de comprimento variável 21, e executar um processo de transformação inversa (por exemplo, uma DCT inversa (transformada de cosseno discreta inversa) ou um processo de transformação inversa, tal como uma transformada de KL inversa) nos dados comprimidos quantizados inversamente por esse meio em unidades de um bloco tendo o tamanho de bloco de transformação incluído nos parâmetros de codificação de diferença de previsão, e promover a saída os dados comprimidos nos quais a parte de quantização inversa/transformação inversa executou o processo de transformação inversa como um sinal de diferença de previsão decodificado (sinal mostrando uma imagem de diferença pré-comprimida). A parte de quantização inversa/transformação inversa 26 constrói uma unidade geradora de imagem de diferença.

[00029] Uma parte de adição 26 executa um processo de somar o sinal de diferença de previsão decodificada saído da parte de quantização inversa/transformação inversa 25 e o sinal de previsão mostrando a imagem de previsão gerada pela parte de intraprevisão 23 ou a parte de compensação de movimento 24 para gerar um sinal de imagem decodificada mostrando uma imagem decodificada. A parte de adição 26 constrói uma unidade geradora de imagem decodificada. A memória 27 para intraprevisão é um meio de gravação, tal como uma RAM, para armazenar a imagem decodificada mostrada pelo sinal de imagem decodificado gerado pela parte de adição 26 como uma imagem que a parte de intraprevisão 23 usará ao executar o processo de intraprevisão da próxima vez.

[00030] Uma parte de filtro em laço 58 executa um processo de compensar uma distorção de codificação incluída no sinal de imagem decodificada gerado pela parte de adição 26, e promover a saída da imagem decodificada mostrada pelo sinal de imagem decodificado no qual a parte de filtro em laço executou a compensação de distorção de codificação à memória de quadro de previsão compensada de movimento 29 como uma imagem de referência e também promover a saída da imagem decodificada para fora do dispositivo de decodificação de imagem em movimento como uma imagem reproduzida. A memória de quadro de previsão compensada de movimento 29 é um meio de gravação, tal como uma RAM, para armazenar a imagem decodificada na qual a parte de filtro em laço 28 executou o processo de filtragem como uma imagem de referência que a parte de compensação de movimento 24 usará ao executar o processo de previsão compensado em movimento da próxima vez.

[00031] No exemplo da Figura 10, a parte de decodificação de comprimento variável 21, o comutador de seleção 22, a parte de intraprevisão 23, a parte de compensação de movimento 24, a parte de quantização inversa/transformação inversa 25, a parte de adição, e a parte de filtro em laço 28, que são os componentes do dispositivo de decodificação de imagem em movimento, podem consistir em peças de hardware para uso exclusivo (por exemplo, circuitos integrados em cada um dos quais uma CPU está montada, um microcomputador de um chip, ou similares), respectivamente. Como uma alternativa, o dispositivo de decodificação de imagem em movimento pode consistir em um computador, e parte, ou todo, um programa no qual os processos executados pela parte de decodificação de comprimento variável 21, pelo comutador de seleção 22, pela parte de intraprevisão 23, pela parte de compensação de movimento 24, pela parte de quantização inversa/transformação inversa 25, pela parte de adição 26, e pela parte de filtro em laço 28 são descritos pode ser armazenado em uma memória do computador e a CPU do computador pode ser feita executar o programa armazenado na memória. A Figura 11 é um fluxograma mostrando o processamento executado pelo dispositivo de decodificação de imagem em movimento conforme a Modalidade 1 da presente invenção.

[00032] O dispositivo de codificação de imagem em movimento conforme esta Modalidade 1 é caracterizado pelo fato de que o dispositivo de codificação de imagem em movimento se adapta a uma mudança local de um sinal de vídeo em direções de espaço e tempo para dividir o sinal de vídeo em regiões de vários tamanhos, e executa codificação adaptável intraquadro e interquadro. Em geral, um sinal de vídeo tem uma característica de sua complexidade variar localmente em espaço e tempo. Pode haver um caso no qual um padrão tendo uma característica de sinal uniforme em uma área de imagem relativamente grande, tal como uma imagem de céu ou uma imagem de parede, ou um padrão tendo um padrão de textura complicada em uma área de imagem pequena, tal como uma imagem de pessoa ou uma imagem incluindo uma textura fina, também coexiste em certo quadro de vídeo, do ponto de vista de espaço.

[00033] Também do ponto de vista de tempo, uma área de imagem relativamente grande, tal como uma imagem do céu ou uma imagem de parede, tem uma mudança local pequena em uma direção de tempo em seu padrão, enquanto que uma imagem de uma pessoa ou objeto em movimento tem uma mudança temporal maior porque seu contorno tem um movimento de um corpo rígido e um movimento de um corpo não rígido com respeito a tempo. Embora um processo de gerar um sinal de diferença de previsão tendo potência de sinal pequena e entropia pequena usando previsão temporal e espacial, por esse meio reduzindo a quantidade de código inteira, seja executado no processo de codificação, a quantidade de código de parâmetros usada para a previsão pode ser reduzida, contanto que os parâmetros possam ser aplicados uniformemente sobre uma imagem região de sinal tão grande quanto possível. Por outro lado, porque a quantidade de erros ocorrendo na previsão aumenta quando o mesmo parâmetro de previsão é aplicado a uma área de imagem grande em um padrão de sinal de imagem tendo uma mudança grande em tempo e espaço, a quantidade de código do sinal de diferença de previsão não pode ser reduzida. Portanto, é desejável reduzir o tamanho de uma região que é sujeita ao processo de previsão ao executar o processo de previsão em uma área de imagem tendo uma mudança grande em tempo e espaço, por esse meio reduzindo a energia elétrica e entropia do sinal de diferença de previsão, embora o volume de dados do parâmetro de previsão que é usado para o processo de previsão seja aumentado. A fim de executar um processo de codificação que é adaptado para tais características típicas de um sinal de vídeo, o dispositivo de codificação de imagem em movimento conforme esta Modalidade 1 adota uma estrutura que divide hierarquicamente cada região tendo um tamanho de bloco máximo predeterminado do sinal de vídeo em blocos, e adaptar o processo de previsão e o processo de codificação de codificar uma diferença de previsão para cada um dos blocos nos quais cada região é dividida.

[00034] Um sinal de vídeo que é para ser processado pelo dispositivo de codificação de imagem em movimento conforme esta Modalidade 1 pode ser um sinal de vídeo arbitrário no qual cada quadro de vídeo consiste em uma série de amostras digitais (pixels) em duas dimensões, horizontal e vertical, tal como um sinal de YUV que consiste em um sinal de luminância e dois sinais de diferença de cor, um sinal de imagem de vídeo a cores em espaço de cor arbitrário, tal como um sinal de RGB, saído de um sensor de imagem digital, um sinal de imagem monocromático, ou um sinal de imagem infravermelho. A gradação de cada pixel pode ser uma de 8 bits, 10 bits ou 12 bits. Na explicação seguinte, o sinal de vídeo introduzido é um sinal de YUV, a menos que especificado senão. Presume-se, ademais, que os dois componentes de diferença de cor U e V são sinais tendo um formato 4:2:0 que são subamostrados com respeito ao componente de luminância Y. Uma unidade de dados a ser processada que corresponde a cada quadro do sinal de vídeo é chamada uma “imagem”. Nesta Modalidade 1, uma “imagem” é explicada como um sinal de quadro de vídeo no qual varredura progressiva foi executada. Quando o sinal de vídeo é um sinal entrelaçado, uma “imagem” pode ser alternativamente um sinal de imagem de campo que é uma unidade que constrói um quadro de vídeo.

[00035] A seguir, a operação do dispositivo de codificação de imagem em movimento e a operação do dispositivo de decodificação de imagem em movimento serão explicadas.

[00036] Primeiro, o processo executado pelo dispositivo de codificação de imagem em movimento mostrado na Figura 1 será explicado. Primeiro, a parte de controle de codificação 1 determina um tamanho máximo de cada um dos blocos de codificação o qual é uma unidade a ser processada de cada vez quando um processo de intraprevisão (processo de previsão intraquadro) ou um processo de previsão compensado em movimento (processo de previsão interquadro) é executado, e também determina um limite superior no número de camadas hierárquicas em uma hierarquia na qual cada um dos blocos de codificação tendo o tamanho máximo é dividido hierarquicamente em blocos (etapa ST1 da Figura 2).

[00037] Como um método de determinar o tamanho máximo de cada um de blocos de codificação, por exemplo, é considerado um método de determinar um tamanho máximo para todas as imagens de acordo com a resolução da imagem introduzida. Ademais, pode ser considerado um método de quantificar uma variação na complexidade de um movimento local da imagem introduzida como um parâmetro e, então, determinar um tamanho pequeno para uma imagem tendo um movimento grande e vigoroso, enquanto determinando um tamanho grande para uma imagem tendo um movimento pequeno. Como um método de determinar o limite superior no número de camadas hierárquicas, por exemplo, pode ser considerado um método de aumentar a profundidade da hierarquia, isto é, o número de camadas hierárquicas para tornar possível detectar um movimento mais fino quando a imagem introduzida tem um movimento maior e mais vigoroso, ou diminuir a profundidade da hierarquia, isto é, o número de camadas hierárquicas quando a imagem introduzida tem um movimento menor.

[00038] A parte de controle de codificação 1 também seleciona um modo de codificação correspondendo a cada um dos blocos de codificação nos quais cada bloco de codificação tendo o tamanho máximo é dividido hierarquicamente de um ou mais modos de codificação disponíveis (de M modos de intracodificação e N modos de intercodificação) (etapa ST2). Os de M modos de intracodificação que são preparados com antecedência serão mencionados abaixo. Quando cada um do bloco de codificação no qual a imagem introduzida é dividida hierarquicamente pela unidade de divisão de bloco 2 que será mencionada abaixo é dividido, ademais, em partições, a parte de controle de codificação pode selecionar um modo de codificação correspondendo a cada uma das partições. Daqui por diante, uma explicação será feita nesta Modalidade 1 assumindo que cada um dos blocos de codificação é dividido, ademais, em partições. Embora uma explicação detalhada de um método de seleção de selecionar um modo de codificação para uso na parte de controle de codificação 1 seja omitida porque o método de seleção é uma técnica conhecida, há um método de executar um processo de codificação em cada bloco de codificação usando um modo de codificação disponível arbitrário para examinar a eficiência de codificação e selecionar um modo de codificação tendo o nível mais alto de eficiência de codificação entre uma pluralidade de modos de codificação disponíveis, por exemplo.

[00039] A parte de controle de codificação 1, ademais, determina um parâmetro de quantização e um tamanho de bloco de transformação, que são usados quando uma imagem de diferença é comprimida para cada partição pertencendo a cada bloco de codificação, e também determina um parâmetro de intraprevisão ou um parâmetro de interprevisão que é usado quando um processo de previsão é executado. A parte de controle de codificação 1 produz parâmetros de codificação de diferença de previsão incluindo o parâmetro de quantização e o tamanho de bloco de transformação para a parte de transformação/quantização 7, a parte de quantização inversa/transformação inversa 8, e a parte de codificação de comprimento variável 13. A parte de controle de codificação também produz os parâmetros de codificação de diferença de previsão à parte de intraprevisão 4, como precisado.

[00040] Ao receber o sinal de vídeo mostrando a imagem introduzida, a parte de divisão de bloco 2 divide a imagem introduzida em blocos de codificação cada um tendo o tamanho máximo determinado pela parte de controle de codificação 1, e também divide cada um dos blocos de codificação em blocos hierarquicamente até que o número de camadas hierárquicas alcance o limite superior no número de camadas hierárquicas que e determinado pela parte de controle de codificação 1. A parte de divisão de bloco ademais divide cada um dos blocos de codificação em partições (etapa ST3). Figura 3 é um desenho explicativo mostrando um estado no qual cada bloco de codificação tendo o tamanho máximo é dividido hierarquicamente em uma pluralidade de blocos de codificação. No exemplo da Figura 3, cada bloco de codificação tendo o tamanho máximo é um bloco de codificação B0 na 0-ésima camada hierárquica, e seu componente de luminância tem um tamanho de (L0, M0). Ademais, no exemplo da Figura 3, executando a divisão hierárquica com este bloco de codificação B0 tendo o tamanho máximo sendo fixado como um ponto de partida até que a profundidade da hierarquia alcance uma profundidade predeterminada que é fixada separadamente de acordo com uma estrutura de árvore quaternária, blocos de codificação Bn podem ser adquiridos.

[00041] À profundidade de n, cada bloco de codificação Bn é uma área de imagem tendo um tamanho de (Ln, Mn). Embora Ln possa ser igual a, ou diferir de Mn, o caso de Ln=Mn é mostrado no exemplo da Figura 3. Daqui por diante, o tamanho de cada bloco de codificação Bn está definido como o tamanho de (Ln, Mn) no componente de luminância do bloco de codificação Bn.

[00042] Porque parte de divisão de bloco 2 executa uma divisão de árvore quaternária, (Ln+1, Mn+1)=(Ln/2, Mn/2) é sempre estabelecida. No caso de um sinal de imagem de vídeo a cores (formato 4:4:4) em que todos os componentes de cor têm o mesmo número de amostra, tal como um sinal de RGB, todos os componentes de cor têm um tamanho de (Ln, Mn), enquanto que, no caso de operar um formato 4:2:0, um componente de diferença de cor correspondente tem um tamanho de bloco de codificação de (Ln/2, Mn/2). Daqui por diante, um modo de codificação selecionável para cada bloco de codificação Bn na n-ésima camada hierárquica é expresso como m(Bn).

[00043] No caso de uma sinal de vídeo a cores que consiste em uma pluralidade de componentes de cor, o modo de codificação m(Bn) pode ser formado de tal modo que um modo individual seja usado para cada componente de cor. Daqui por diante, uma explicação será feita presumindose que o modo de codificação m(Bn) indica o escolhido para o componente de luminância de cada bloco de codificação tendo um formato 4:2:0 em um sinal de YUV, a menos que especificado senão. O modo de codificação m(Bn) pode ser um de um ou mais modos de intracodificação (chamado genericamente “INTRA”), ou um ou mais modos de intercodificação (chamado genericamente “INTER”), e a parte de controle de codificação 1 seleciona, como o modo de codificação m(Bn), um modo de codificação com o grau mais alto de eficiência de codificação para cada bloco de codificação Bn, dentre todos os modos de codificação disponíveis na imagem sendo processada atualmente, ou um subconjunto destes modos de codificação, como mencionado acima.

[00044] Cada bloco de codificação Bn é dividido, ademais, em uma ou mais unidades de previsão (partições) pela parte de divisão de bloco, como mostrado na Figura 3. Daqui por diante, cada partição pertencendo a cada bloco de codificação Bn é expressa como Pin (i mostra um número de partição na n-ésima camada hierárquica). A Figura 8 é um desenho explicativo mostrando uma partição Pin pertencendo a um bloco de codificação Bn. Como a divisão de cada bloco de codificação Bn em partições Pin pertencendo ao bloco de codificação Bn é executada, é incluída como informação no modo de codificação m(Bn). Enquanto o processo de previsão é executado em cada uma de todas as partições Pin de acordo com o modo de codificação m(Bn), um parâmetro de previsão individual pode ser selecionado para cada partição Pin.

[00045] A parte de controle de codificação 1 produz tal estado de divisão de bloco como mostrado, por exemplo, na Figura 4 para um bloco de codificação tendo o tamanho máximo, e então determina blocos de codificação Bn. Mostrado hachurado na Figura 4(a) uma distribuição de partições nas quais o bloco de codificação tendo o tamanho máximo é dividido, e Figura 4(b) mostra uma situação na qual modos de codificação m(Bn) são designados, respectivamente, às partições geradas pela divisão de camada hierárquica usando um gráfico de árvore quaternária. Cada nó incluído por mostrado na Figura 4(b) é um nó (bloco de codificação Bn) para o qual um modo de codificação m(Bn) é designado.

[00046] Quando a parte de controle de codificação 1 seleciona um modo de intracodificação (m(Bn) e INTRA), o comutador de seleção 3 produz cada partição Pin pertencendo ao bloco de codificação Bn que é gerado através da divisão pela unidade de divisão de bloco 2 à parte de intraprevisão 4, ao mesmo tempo em que a parte de controle de codificação 1 seleciona um modo de intercodificação (m(Bn) e INTER), o comutador de seleção 3 produz cada partição Pin pertencendo ao bloco de codificação Bn para a parte de previsão compensada de movimento 5.

[00047] Ao receber cada partição Pin pertencendo ao bloco de codificação Bn do comutador de seleção 3 (etapa ST4), a parte de intraprevisão 4 executa um processo de intraprevisão em cada partição Pin para gerar uma imagem de intraprevisão (Pin) na base do parâmetro de intraprevisão determinado pela parte de controle de codificação 1 (etapa ST5), como será descrito concretamente abaixo. Daqui por diante, nesta especificação, Pin denota uma partição e (Pin) denota uma imagem de previsão da partição Pin.

[00048] Porque o dispositivo de decodificação de imagem em movimento também precisa gerar uma imagem de intraprevisão (Pin) que é completamente igual à imagem de intraprevisão, o parâmetro de intraprevisão usado para a geração da imagem de intraprevisão (Pin) é multiplexado no fluxo de bits pela parte de codificação de comprimento variável 13. O número de direções de intraprevisão, cada uma das quais pode ser selecionada como um parâmetro de intraprevisão, pode ser configurado de tal modo a diferir de acordo com o tamanho do bloco almejado a ser processado. O número de direções de intraprevisão selecionáveis para uma partição de tamanho grande pode ser diminuído porque a eficiência de intraprevisão diminui, enquanto o número de direções de intraprevisão selecionáveis para uma partição de tamanho pequeno pode ser aumentado. Por exemplo, 34 direções de intraprevisão podem ser providas para uma partição de 4x4 pixels e uma partição de 8x8 pixels, 17 direções de intraprevisão podem ser providas para uma partição de 16x16 pixels, e 9 direções de intraprevisão podem ser providas para uma partição de 32x32 pixels.

[00049] Ao receber cada partição Pin pertencendo ao bloco de codificação Bn do comutador de seleção 3 (etapa ST4), a parte de previsão compensada de movimento 5 executa um processo de interprevisão em cada partição Pin para gerar uma imagem de interprevisão (Pin) na base do parâmetro de interprevisão determinado pela parte de controle de codificação 1 (etapa ST6). Mais especificamente, a parte de previsão compensada de movimento 5 executa um processo de previsão compensado em movimento em cada partição Pin para gerar uma imagem de interprevisão (Pin) usando um ou mais quadros de imagens de referência armazenadas na memória de quadro de previsão compensada de movimento 12 na base do parâmetro de interprevisão saído aí da parte de controle de codificação 1. Porque o dispositivo de decodificação de imagem em movimento também precisa gerar uma imagem de interprevisão (Pin), que é completamente igual à imagem de interprevisão, o parâmetro de interprevisão usado para a geração da imagem de interprevisão (Pin) é multiplexado no fluxo de bits pela parte de codificação de comprimento variável 13.

[00050] Ao receber a imagem de previsão (Pin) da parte de intraprevisão 4 ou da parte de previsão compensada de movimento 5, a parte de subtração 6 subtrai a imagem de previsão (Pin) da partição Pin pertencendo ao bloco de codificação Bn que é gerado pela divisão pela unidade de divisão de bloco 2 para gerar uma sinal de diferença de previsão ein mostrando uma imagem de diferença (etapa ST7). Quando a parte de subtração 6 gera o sinal de diferença de previsão ein, a parte de transformação/quantização 7 executa um processo de transformação (por exemplo, uma DCT (transformada de cosseno discreta) ou um processo de transformação ortogonal, tal como uma transformada de KL, na qual bases são projetadas para uma sequência de aprendizagem específica com antecedência) no sinal de diferença de previsão ein em unidades de um bloco tendo o tamanho de bloco de transformação incluído nos parâmetros de codificação de diferença de previsão saídos aí da parte de controle de codificação 1, e também quantiza os coeficientes de transformada do sinal de diferença de previsão ein usando o parâmetro de quantização incluído nos parâmetros de codificação de diferença de previsão e produz dados comprimidos da imagem de diferença que são coeficientes de transformada quantizados por esse meio à parte de quantização inversa/transformação inversa 8 e à parte de codificação de comprimento variável 13 (etapa ST8).

[00051] Ao receber os dados comprimidos da imagem de diferença da parte de transformação/quantização 7, a parte de quantização inversa/transformação inversa 8 quantiza inversamente os dados comprimidos da imagem de diferença usando o parâmetro de quantização incluído nos parâmetros de codificação de diferença de previsão saídos aí da parte de controle de codificação 1, executa um processo de transformação inversa (por exemplo, uma DCT inversa (transformada de cosseno discreta inversa) ou um processo de transformação inversa tal como uma transformada inversa de KL) nos dados comprimidos quantizados inversamente por esse meio em unidades de um bloco tendo o tamanho de bloco de transformação incluído nos parâmetros de codificação de diferença de previsão, e produz os dados comprimidos nos quais a parte de quantização inversa/transformação inversa executou o processo de transformação inversa à parte de adição 9 como um sinal de diferença de previsão decodificado local (etapa ST9).

[00052] Ao receber o sinal de diferença de previsão decodificado local da parte de quantização inversa/transformação inversa 8, a parte de adição 9 soma o sinal de diferença de previsão decodificado local e o sinal de previsão mostrando a imagem de previsão (Pin) gerada pela parte de intraprevisão 4 ou a parte de previsão compensada de movimento 5 para gerar um sinal de imagem decodificado local mostrando um imagem de partição decodificada local ou uma imagem de bloco de codificação decodificado local (chamada uma imagem decodificada local daqui em diante) que é um grupo de imagens de partição decodificadas locais, e produz o sinal de imagem decodificada local à unidade de filtro em laço 11 (etapa ST10). Ademais, esta imagem decodificada local é armazenada na memória 10 para intraprevisão a fim de que possa ser usada para intraprevisão.

[00053] Ao receber o sinal de imagem decodificada local da parte de adição 9, a parte de filtro em laço 11 compensa uma distorção de codificação incluída no sinal de imagem decodificada local, e armazena a imagem decodificada local mostrada pelo sinal de imagem decodificada local no qual a parte de filtro em laço executou a compensação de distorção de codificação na memória de quadro de previsão compensada de movimento 12 como uma imagem de referência (etapa ST11). A parte de filtro em laço 11 pode executar o processo de filtragem para cada bloco de codificação tendo o tamanho máximo do sinal de imagem decodificado local introduzido aí ou para cada bloco de codificação do sinal de imagem decodificada local. Como uma alternativa, depois que os sinais de imagem decodificada local correspondendo a todos os macroblocos de uma tela são introduzidos, a parte de filtro em laço pode executar o processo de filtragem em todos os macroblocos da uma tela de cada vez.

[00054] O dispositivo de codificação de imagem em movimento executa repetidamente os processos das etapas ST4 a ST10 até que o dispositivo de codificação de imagem em movimento complete o processamento em cada partição Pin pertencendo a cada um de todos os blocos de codificação Bn no qual a imagem introduzida é dividida pela parte de divisão de bloco 2 (etapa ST12). A parte de codificação de comprimento variável 13 executa um processo de codificar em comprimento variável os dados comprimidos saídos aí da parte de transformação/quantização 7, o modo de codificação e os parâmetros de codificação de diferença de previsão são saídos da parte de controle de codificação 1, e o parâmetro de intraprevisão saído da parte de intraprevisão 4 ou o parâmetro de interprevisão saído aí da parte de previsão compensada de movimento 5 para gerar fluxo de bits em que dados codificados dos dados comprimidos, dados codificados do modo de codificação, dados codificados dos parâmetros de codificação de diferença de previsão, e dados codificados do parâmetro de intraprevisão ou do parâmetro de interprevisão são multiplexados (etapa ST13).

[00055] A seguir, o processo executado pela parte de intraprevisão 4 será explicado concretamente. A Figura 5 é um desenho explicativo mostrando um exemplo do parâmetro de intraprevisão (modo de intraprevisão) que pode ser selecionado para cada partição Pin pertencendo ao bloco de codificação Bn. No exemplo da Figura 5, vetores de direção de previsão correspondendo a modos de intraprevisão são mostrados, e é projetado que um ângulo relativo entre vetores de direção de previsão fique pequeno com o aumento no número de modos de intraprevisão selecionáveis.

[00056] Daqui por diante, um intraprocesso de gerar um sinal de intraprevisão do sinal de luminância de uma partição Pin na base do parâmetro de intraprevisão (modo de intraprevisão) para o sinal de luminância será explicado. Presume-se que o tamanho da partição Pin é de li'xmi' pixels. Figura 6 é um desenho explicativo mostrando um exemplo de pixels que são usados ao gerar um valor previsto de cada pixel na partição Pin no caso de lnn nnn ni =mi =4. Embora os (2xli +1) pixels em uma partição superior já codificada que é adjacente à partição Pin e os (2xmin) pixels em uma partição esquerda já codificada que é adjacente à partição Pin sejam definidos como os pixels usados para previsão no exemplo da Figura 6, um número menor de pixels do que os pixels mostrados na Figura 6 pode ser usado alternativamente para previsão. Embora uma fileira ou coluna de pixels que são adjacentes à partição Pin seja usada para previsão no exemplo da Figura 6, duas fileiras ou colunas de pixels ou três ou mais fileiras ou colunas de pixels podem ser usadas alternativamente para previsão.

[00057] Quando um valor de índice indicando o modo de intraprevisão para a partição Pin é 2 (previsão média), a parte de intraprevisão 4 gera uma imagem de previsão usando a média dos pixels adjacentes na partição superior e os pixels adjacentes na partição esquerda como o valor previsto de cada pixel na partição Pin. Quando o valor de índice indicando o modo de intraprevisão é diferente de 2 (previsão média), a parte de intraprevisão gera o valor previsto de cada pixel na partição Pin na base de um vetor de direção de previsão vp=(dx, dy) mostrado pelo valor de índice. Quando coordenadas relativas na partição Pin (o pixel esquerdo superior da partição é definido como o local de origem) de cada pixel (pixel de previsão almejado) para qual o valor previsto é gerado são expressos como (x, y), a posição de um pixel de referência que é usado para previsão é o ponto de interseção onde o L seguinte e uma das linhas de pixels adjacentes cruzam entre si.

onde k é um valor escalar positivo.

[00058] Quando um pixel de referência está localizado em uma posição de pixel inteiro, o pixel inteiro é definido como o valor previsto do pixel almejado para previsão. Em contraste, quando um pixel de referência não está localizado em uma posição de pixel inteiro, um pixel de interpolação, que é gerado de um pixel inteiro adjacente ao pixel de referência, é definido como o valor previsto do pixel almejado para previsão. No exemplo da Figura 6, porque o pixel de referência não está a uma posição de pixel inteiro, a média dos valores dos dois pixels que são adjacentes ao pixel de referência é determinada como o valor previsto do pixel almejado para previsão. A parte de intraprevisão pode usar não só os dois pixels adjacentes, mas também dois ou mais pixels adjacentes para gerar um pixel de interpolação e determinar o valor deste pixel de interpolação como o valor previsto.

[00059] De acordo com o mesmo procedimento, a parte de intraprevisão 4 gera pixels de previsão para todos os pixels do sinal de luminância na partição Pin e produz uma imagem de intraprevisão (Pin) gerada por esse meio. O parâmetro de intraprevisão usado para a geração da imagem de intraprevisão (Pin) é saído à parte de codificação de comprimento variável 13 a fim de multiplexar o parâmetro de intraprevisão no fluxo de bits, como mencionado acima. Enquanto a imagem de intraprevisão (Pin) para o sinal de luminância na partição Pin é gerado no modo supracitado, uma imagem de intraprevisão (Pjn-1) é gerada para o sinal de luminância em uma partição Pjn-1 (j: o número de partição da partição de camada mais alta na (n-1)-ésima camada hierárquica à qual a partição Pin pertence) de uma maneira semelhante, como mostrado na Figura 7.

[00060] Nesta modalidade, como mostrada na Figura 6, a parte de intraprevisão é construída de tal modo a poder selecionar uma porção correspondendo à partição Pin, que é extraída da imagem de intraprevisão (Pjn- 1) para a partição de camada mais alta Pjn-1, como uma candidata para a imagem de intraprevisão (Pin) para o sinal de luminância na partição Pin, além da que é gerada de pixels adjacentes de pixels de referência adjacentes à partição Pin. Mais especificamente, em um caso no qual nove direções de modo de intraprevisão, incluindo uma previsão média, são providas como os modos de intraprevisão, conforme mostrado na Figura 9, nove modos de previsão são somados, ademais, quando uma partição de camada mais alta existe.

[00061] Embora uma intraprevisão seja um meio de predizer uma área desconhecida na tela de uma área conhecida, a eficiência de previsão pode ser melhorada selecionando-se uma candidata para a imagem de intraprevisão de imagens de previsão tendo propriedades diferentes porque o sinal de imagem tem uma mudança local grande em uma direção espacial. Portanto, no caso no qual a parte de intraprevisão é construída como acima de tal modo que o número de direções nos modos de intraprevisão seja aumentado, o grau de semelhança entre imagens de previsão geradas é reduzido quando comparado com o caso no qual o número de modos de intraprevisão simplesmente é aumentado, e consequentemente, uma candidata para a imagem de intraprevisão pode ser selecionada de imagens de previsão tendo muitas variações. Portanto, um aumento no número de direções nos modos de intraprevisão pode aumentar o grau de melhoria na eficiência de codificação quando comparado com um aumento no número de modos de intraprevisão. Ademais, porque uma imagem de previsão para uma partição de camada mais baixa pode ser gerada extraindo-se uma parte de uma imagem de previsão para uma partição de camada mais alta usando o método conforme a presente invenção, um aumento no número de direções de previsão provê uma vantagem de poder reduzir a quantidade de computação quando comparado com o caso de um aumento no número de modos de previsão.

[00062] A parte de intraprevisão também executa um processo de intraprevisão com base no parâmetro de intraprevisão (modo de intraprevisão) em cada um dos sinais de diferença de cor da partição Pin de acordo com o mesmo procedimento como aquele de acordo com o qual a parte de intraprevisão executa o processo de intraprevisão no sinal de luminância, e produz o parâmetro de intraprevisão usado para a geração da imagem de intraprevisão à parte de codificação de comprimento variável 13.

[00063] A parte de codificação de comprimento variável 13 codifica em comprimento variável o parâmetro de intraprevisão saído da parte de intraprevisão 4 e multiplexa a palavra código do parâmetro de intraprevisão no fluxo de bits, como mencionado acima. Ao codificar o parâmetro de intraprevisão, a unidade de codificação de comprimento variável 13 pode selecionar um vetor de direção de previsão representativo (vetor representativo de direção de previsão) dentre os vetores de direção de previsão de uma pluralidade de previsões direcionais, expressar o parâmetro de intraprevisão usando um índice indicando o vetor representativo de direção de previsão (índice representativo de direção de previsão) e um índice indicando a diferença entre o vetor de direção de previsão e o vetor representativo de direção de previsão (índice diferencial de direção de previsão), e executar codificação de Huffman, tal como codificação aritmética de acordo com um modelo de probabilidade, para cada um dos índices, por esse meio podendo reduzir a quantidade de código.

[00064] A seguir, o processamento executado pelo dispositivo de codificação de imagem em movimento mostrado na Figura 10 será explicado. Ao receber o fluxo de bits gerado pelo dispositivo de codificação de imagem em movimento mostrado na Figura 1, a parte de decodificação de comprimento variável 21 executa um processo de decodificação de comprimento variável no fluxo de bits para decodificar um tamanho de quadro em unidades de uma sequência que consiste em um ou mais quadros de imagens ou em unidades de uma imagem (etapa ST21 da Figura 11). Depois de decodificar o tamanho de quadro, a parte de decodificação de comprimento variável 21 determina o tamanho de bloco de codificação máximo determinado pelo dispositivo de codificação de imagem em movimento mostrado na Figura 1 (o tamanho máximo de cada um dos blocos de codificação que é uma unidade a ser processada de cada vez quando um processo de intraprevisão ou um processo de previsão compensado em movimento é executado), e o limite superior no número de hierarquia (o número de camadas hierárquicas na hierarquia na qual cada bloco de codificação tendo o tamanho máximo é dividido hierarquicamente em blocos) de acordo com o mesmo procedimento como aquele que o dispositivo de codificação de imagem em movimento usa (etapa ST22).

[00065] Por exemplo, quando o tamanho máximo de cada um dos blocos de codificação é determinado para todas as imagens de acordo com a resolução da imagem introduzida no dispositivo de codificação de imagem em movimento, a parte de decodificação de comprimento variável determina o tamanho máximo de cada um dos blocos de codificação na base do tamanho de quadro que a parte de decodificação de comprimento variável decodificou previamente de acordo com o mesmo procedimento como aquele que o dispositivo de codificação de imagem em movimento mostrado na Figura 1 usa. Quando ambos, o tamanho máximo de cada um dos blocos de codificação e o número de camadas hierárquicas dos blocos de codificação, são multiplexados no fluxo de bits pelo dispositivo de codificação de imagem em movimento, a parte de decodificação de comprimento variável decodifica o fluxo de bits para adquirir ambos, o tamanho máximo de cada um dos blocos de codificação e o número de camadas hierárquicas dos blocos de codificação.

[00066] Depois de determinar ambos, o tamanho máximo de cada um dos blocos de codificação e o número de camadas hierárquicas dos blocos de codificação, a parte de decodificação de comprimento variável 21 especifica os dados codificados associados a cada bloco de codificação dos dados codificados multiplexados no fluxo de bits obtendo o estado da divisão hierárquica da imagem introduzida nos blocos de codificação com cada bloco de codificação tendo o tamanho máximo sendo fixado como um ponto de partida, e decodifica os dados codificados para adquirir o modo de codificação designado a cada um dos blocos de codificação. A parte de decodificação de comprimento variável 21, então, refere-se à informação de divisão sobre a divisão em partições Pin pertencendo ao bloco de codificação Bn incluído no modo de codificação para especificar os dados codificados associados a cada uma das partições Pin dos dados codificados multiplexados no fluxo de bits (etapa ST23). A parte de decodificação de comprimento variável 21 decodifica em comprimento variável os dados codificados associados a cada uma das partições Pin para adquirir os dados comprimidos, os parâmetros de codificação de diferença de previsão, e o parâmetro de intraprevisão, ou o parâmetro de interprevisão, e produz os dados comprimidos e os parâmetros de codificação de diferença de previsão à parte de quantização inversa/transformação inversa 25 e também produz o modo de codificação e o parâmetro de intraprevisão ou o parâmetro de interprevisão ao comutador de seleção 22 (etapa ST24).

[00067] Por exemplo, quando o índice representativo de direção de previsão e o índice diferencial de direção de previsão são multiplexados no fluxo de bits, a parte de decodificação de comprimento variável decodifica em entropia o índice representativo de direção de previsão e o índice diferencial de direção de previsão usando, por exemplo, métodos de decodificação aritmética de acordo com seus modelos de probabilidade respectivos, respectivamente, para especificar o parâmetro de intraprevisão do índice representativo de direção de previsão e do índice diferencial de direção de previsão. Como resultado, até mesmo quando a quantidade de código do parâmetro de intraprevisão é reduzida no dispositivo de codificação de imagem em movimento, o dispositivo de decodificação de imagem em movimento pode decodificar o parâmetro de intraprevisão corretamente.

[00068] Quando o modo de codificação de cada partição Pin pertencendo ao bloco de codificação Bn saído da parte de decodificação de comprimento variável 21 é um modo de intracodificação, a comutador de seleção 22 produz o parâmetro de intraprevisão saído da parte de decodificação de comprimento variável 21 à parte de intraprevisão 23, enquanto quando o modo de codificação é um modo de intercodificação, a comutador de seleção produz o parâmetro de interprevisão saído aí da parte de decodificação de comprimento variável 21 à parte de compensação de movimento 24.

[00069] Ao receber o parâmetro de intraprevisão do comutador de seleção 22 (etapa ST25), a parte de intraprevisão 23 executa um processo de intraprevisão em cada partição Pin para gerar uma imagem de intraprevisão (Pin) na base do parâmetro de intraprevisão (etapa ST26), como a parte de intraprevisão 4 mostrada na Figura 1. Mais especificamente, a parte de intraprevisão 23 executa um processo de previsão intraquadro em cada partição Pin para gerar uma imagem de previsão (Pin) usando pixels já decodificados que estão armazenados na memória 27 para intraprevisão e que são adjacentes à partição Pin ou pixels já decodificados que são adjacentes a uma partição de camada mais alta Pjn-1 à qual a partição Pin pertence na base do parâmetro de intraprevisão.

[00070] Ao receber o parâmetro de interprevisão do comutador de seleção 22 (etapa ST25), a parte de compensação de movimento 24 executa um processo de interprevisão em cada partição Pin para gerar uma imagem de interprevisão (Pin) na base do parâmetro de interprevisão, como a parte de previsão compensada de movimento 5 mostrada na Figura 1 (etapa ST27). Mais especificamente, a parte de compensação de movimento 24 executa um processo de previsão compensado em movimento em cada partição Pin para gerar uma imagem de interprevisão (Pin) usando um ou mais quadros de imagens de referência armazenadas na memória de quadro de previsão compensada de movimento 29 na base do parâmetro de interprevisão.

[00071] Ao receber os parâmetros de codificação de diferença de previsão da parte de decodificação de comprimento variável 21, a parte de quantização inversa/transformação inversa 25 quantiza inversamente os dados comprimidos associados ao bloco de codificação, que são saídos da parte de decodificação de comprimento variável 21, usando o parâmetro de quantização incluído nos parâmetros de codificação de diferença de previsão, e executa um processo de transformação inversa (por exemplo, uma DCT inversa (transformada de cosseno discreta inversa), ou um processo de transformação inversa tal como uma transformada inversa de KL) nos dados comprimidos quantizados inversamente por esse meio em unidades de um bloco tendo o tamanho de bloco de transformação incluído nos parâmetros de codificação de diferença de previsão, e produz os dados comprimidos nos quais a parte de quantização inversa/transformação inversa executou o processo de transformação inversa à parte de adição 26 como um sinal de diferença de previsão decodificado (sinal mostrando uma imagem de diferença pré-comprimida) (etapa ST28).

[00072] A parte de adição 26 gera um sinal de imagem decodificada mostrando uma imagem de partição decodificada ou uma imagem decodificada que é um grupo de imagens de partição decodificadas somando o sinal de diferença de previsão decodificado e o sinal de previsão mostrando a imagem de previsão (Pin) gerada pela parte de intraprevisão 23 ou a parte de previsão compensada de movimento 24, e produz o sinal de imagem decodificada para a parte de filtro em laço 28 (etapa ST29). Ademais, esta imagem decodificada é armazenada na memória 27 para intraprevisão a fim de que a imagem decodificada possa ser usada para intraprevisão.

[00073] Ao receber o sinal de imagem decodificado da parte de adição 26, a parte de filtro em laço 28 compensa uma distorção de codificação incluída no sinal de imagem decodificado, e armazena a imagem decodificada mostrada pelo sinal de imagem decodificada na qual a parte de filtro em laço executou a compensação de distorção de codificação na memória de quadro de previsão compensada de movimento 29 como uma imagem de referência e também produz a imagem decodificada como uma imagem reproduzida (etapa ST30). A parte de filtro em laço 28 pode executar o processo de filtragem para cada bloco de codificação tendo o tamanho máximo do sinal de imagem decodificada introduzido aí ou cada bloco de codificação do sinal de imagem decodificada. Como alternativa, depois que o sinal de imagem decodificada correspondendo a todos os macroblocos de uma tela é introduzido, a parte de filtro em laço pode executar o processo de filtragem em todos os macroblocos da uma tela de cada vez. Os processos das etapas ST23 a ST29 são executados repetidamente até que o processamento em cada partição Pin pertencendo a cada um de todos os blocos de codificação Bn seja completado (etapa ST31).

[00074] Como pode ser visto da descrição anterior, porque a parte de intraprevisão 4 do dispositivo de codificação de imagem em movimento conforme esta Modalidade 1 é construída de tal maneira, quando o modo de codificação selecionado pela unidade de controle de codificação 1 é um modo de intraprevisão, a executar um processo de previsão de intraquadro usando pixels adjacentes a uma partição Pin que é gerada pela divisão pela unidade de divisão de bloco 2, ou pixels adjacentes a uma partição de camada mais alta Pjn-1 à qual a partição pertence para gerar uma imagem de previsão (Pin), é provida uma vantagem de poder aumentar o grau de melhoria na eficiência de codificação com uma quantidade pequena de computação.

[00075] Ademais, porque a parte de intraprevisão 23 do dispositivo de decodificação de imagem em movimento conforme esta Modalidade 1 é construída de tal maneira, quando o modo de codificação de comprimento variável decodificado pela parte de decodificação de comprimento variável 21 é um modo de intraprevisão, a executar um processo de intraprevisão de quadro usando pixels já decodificados que estão armazenados na memória 27 para intraprevisão e que são adjacentes a uma partição Pin ou pixels já decodificados adjacentes a uma partição de camada mais alta Pjn-1 à qual a partição Pin pertence para gerar uma imagem de previsão (Pin), provê-se uma vantagem de poder decodificar corretamente os dados codificados nos quais uma melhoria na eficiência de codificação é provida para adquirir a imagem em movimento.

[00076] Modalidade 2

[00077] Embora o exemplo no qual a parte de codificação decomprimento variável 13 do dispositivo de codificação de imagem em movimento codifica em comprimento variável o parâmetro de intraprevisão para uma partição a ser codificada seja mostrado na supracitada Modalidade 1, a parte de codificação de comprimento variável pode codificar em comprimento variável, uma sinalização de intrafusão indicando se o parâmetro de intraprevisão para a partição a ser codificada é idêntico, ou não, àquele da uma partição adjacente à partição, e também pode codificar em comprimento variável uma direção de intrafusão para especificar a partição adjacente quando o parâmetro de intraprevisão para a partição a ser codificada é idêntico àquele da partição adjacente, caso contrário codificar em comprimento variável o parâmetro de intraprevisão para a partição a ser codificada.

[00078] Ademais, embora o exemplo no qual a parte de decodificação de comprimento variável 21 do dispositivo de decodificação de imagem em movimento decodifica em comprimento variável os dados codificados associados a uma partição a ser decodificada para adquirir o parâmetro de intraprevisão para a partição seja mostrado na supracitada Modalidade 1, a parte de decodificação de comprimento variável pode decodificar em comprimento variável os dados codificados associados à partição a ser decodificada para adquirir a sinalização de intrafusão indicando se o parâmetro de intraprevisão para a partição a ser decodificada é idêntico, ou não, àquele de uma partição adjacente à partição, e também pode decodificar em comprimento variável os dados codificados para adquirir a direção de intrafusão para especificar a partição adjacente quando o parâmetro de intraprevisão para a partição a ser decodificada é idêntico àquele da partição adjacente, senão decodificar em comprimento variável os dados codificados para adquirir o parâmetro de intraprevisão para a partição a ser codificada.

[00079] Porque um dispositivo de codificação de imagem em movimento e um dispositivo de decodificação de imagem em movimento conforme esta modalidade têm as mesmas estruturas como aquelas de acordo com a supracitada Modalidade 1, exceto para componentes correspondendo à codificação e decodificação de um parâmetro de intraprevisão, só a codificação e decodificação do parâmetro de intraprevisão serão explicadas nesta Modalidade 2.

[00080] Ao codificar em comprimento variável o parâmetro de intraprevisão para uma partição Pin a ser codificada (alvo a ser processado), uma parte de codificação de comprimento variável 13 do dispositivo de codificação de imagem em movimento conforme esta Modalidade 2 codifica em comprimento variável uma sinalização de intrafusão indicando se o parâmetro de intraprevisão é idêntico àquele para uma partição adjacente à partição Pin, como mostrado na Figura 12(A). Quando a sinalização de intrafusão indica que o parâmetro de intraprevisão é idêntico àquele de uma partição adjacente, a parte de codificação de comprimento variável 13 também codifica em comprimento variável uma direção de intrafusão mostrando qual de partições adjacentes tem o mesmo parâmetro de intraprevisão como a partição a ser codificada. Em contraste, quando a sinalização de intrafusão indica que o parâmetro de intraprevisão não é idêntico àquele de qualquer partição adjacente, a parte de codificação de comprimento variável codifica em comprimento variável o parâmetro de intraprevisão para a partição Pin a ser codificada (neste caso, a parte de codificação de comprimento variável executa a mesma codificação como aquela mostrada na supracitada Modalidade 1), como mostrado na Figura 12(B).

[00081] Por exemplo, quando uma partição adjacente à esquerda da partição a ser codificada e uma partição adjacente ao topo da partição a ser codificada são listadas como candidatas de partição adjacentes, como mostrado na Figura 13(A), uma sinalização indicando se o parâmetro de intraprevisão para a partição a ser codificada é idêntico àquele da partição adjacente à esquerda da partição a ser codificada ou aqueles para a partição adjacente ao topo da partição a ser codificada é provida como a direção de intrafusão. Como uma alternativa, uma partição adjacente à esquerda da partição a ser codificada, uma partição adjacente ao topo esquerdo da partição a ser codificada, e uma partição adjacente ao topo da partição a ser codificada são listadas pode ser listadas como candidatas de partição adjacente, e uma sinalização indicando qual das três candidatas tem o mesmo parâmetro de intraprevisão como a partição a ser codificada pode ser provida como a direção de intrafusão, como mostrado na Figura 13(B). Em um caso no qual todas as partições adjacentes cada uma das quais pode ser o objetivo para codificação de sinalização tem o mesmo parâmetro de intraprevisão, não é necessário codificar a direção de intrafusão como de costume. Portanto, a parte de codificação de comprimento variável pode ser construída de tal modo a não codificar a direção de intrafusão neste caso, como mostrado na Figura 12(D). Ademais, a parte de codificação de comprimento variável pode ser construída de tal modo, quando há duas ou mais partições adjacentes ao topo ou esquerda da partição a ser codificada, a varrer as partições em uma direção longe de um lado esquerdo de topo a ser codificado, por exemplo, e selecionar a primeira partição que foi codificada em um modo de intraprevisão como a partição adjacente ao topo ou esquerda da partição a ser codificada.

[00082] Ademais, quando o número NumN de direções de intraprevisão selecionáveis na partição adjacente não é igual ao número NumC de direções de intraprevisão selecionáveis na partição a ser codificada, a parte de codificação de comprimento variável pode ser construída do modo seguinte. Mais especificamente, quando NumN < NumC, a parte de codificação de comprimento variável traz um vetor de direção de previsão representativa, entre os vetores de direção de previsão de uma pluralidade de previsões direcionais na partição Pin a ser codificada, em correspondência com uma das direções de intraprevisão selecionáveis na partição adjacente para determinar se o parâmetro de intraprevisão para a partição Pin a ser codificada casa com aquela da partição adjacente. Neste caso, ao determinar que o parâmetro de intraprevisão para a partição Pin a ser codificada casa com aquela da partição adjacente, a parte de codificação de comprimento variável codifica um parâmetro residual de direção de intraprevisão mostrando qual da pluralidade de direções de intraprevisão correspondentes foi selecionada para a partição Pin a ser codificada, como mostrado na Figura 12(C).

[00083] Em contraste, quando NumN > NumC, a parte de codificação de comprimento variável traz um vetor de direção de previsão representativa, entre os vetores de direção de previsão de uma pluralidade de previsões direcionais na partição adjacente, em correspondência com uma das direções de intraprevisão selecionáveis na partição Pin a ser codificada para determinar se o parâmetro de intraprevisão para a partição Pin a ser codificada casa com aquela da partição adjacente. Neste caso, a parte de codificação de comprimento variável não tem que codificar o parâmetro residual de direção de intraprevisão. Porque pode ser considerado que um modo de intraprevisão tem uma direção dependendo da textura da imagem a ser codificada, um modo de previsão semelhante facilmente ocorre localmente. Portanto, a parte de codificação de comprimento variável pode codificar o parâmetro de intraprevisão com uma quantidade menor de informação codificando o parâmetro de intraprevisão usando a sinalização de intrafusão e a direção de intrafusão.

[00084] Ao decodificar em comprimento variável o parâmetro de intraprevisão em uma partição Pin a ser decodificada (alvo a ser processado), uma parte de decodificação de comprimento variável 21 do dispositivo de decodificação de imagem em movimento conforme esta Modalidade 2 decodifica em comprimento variável a sinalização de intrafusão indicando se o parâmetro de intraprevisão é idêntico, ou não, àquele para uma partição adjacente à partição Pin, como mostrado na Figura 12(A). Ademais, quando a sinalização de intrafusão indica que o parâmetro de intraprevisão é idêntico àquele de uma partição adjacente, a parte de decodificação de comprimento variável 21 decodifica em comprimento variável a direção de intrafusão mostrando qual das partições adjacentes tem o mesmo parâmetro de intraprevisão como a partição a ser decodificada. Em contraste, quando a sinalização de intrafusão indica que o parâmetro de intraprevisão não é idêntico àquele de uma partição adjacente, a parte de decodificação de comprimento variável decodifica em comprimento variável o parâmetro de intraprevisão na partição Pin a ser decodificado (neste caso, a parte de decodificação de comprimento variável executa a mesma decodificação como aquela mostrada na supracitada Modalidade 1), como mostrado na Figura 12(B).

[00085] Por exemplo, quando uma partição adjacente à esquerda da partição a ser decodificada e uma partição adjacente ao topo da partição a ser decodificada são listadas como candidatas de partição adjacentes, como mostrado na Figura 13(A), uma sinalização indicando se o parâmetro de intraprevisão para a partição a ser decodificada é idêntico àquele da partição adjacente à esquerda da partição a ser decodificada, ou aquela da partição adjacente ao topo da partição a ser decodificada é provida como a direção de intrafusão. Como alternativa, uma partição adjacente à esquerda da partição a ser decodificada, uma partição adjacente ao topo esquerdo da partição a ser decodificada, e uma partição adjacente ao topo da partição a ser decodificada podem ser listadas como candidatas de partição adjacentes, e uma sinalização indicando qual das três candidatas tem o mesmo parâmetro de intraprevisão como a partição a ser decodificada pode ser provida como a direção de intrafusão, como mostrado na Figura 13(B). Em um caso no qual todas as partições adjacentes, cada uma das quais, podem ser o alvo para codificação de sinalização têm o mesmo parâmetro de intraprevisão, não é necessário codificar a direção de intrafusão como de costume. Portanto, a parte de decodificação de comprimento variável pode ser construída de tal modo a não decodificar a direção de intrafusão neste caso, como mostrado na Figura 12(D). Ademais, a parte de decodificação de comprimento variável pode ser construída de tal modo a, quando há duas ou mais partições adjacentes ao topo ou esquerda da partição a ser decodificada, varrer as partições em uma direção longe de um lado esquerdo de topo a ser decodificado, por exemplo, e selecionar a primeira partição que foi codificada em um modo de intraprevisão como a partição adjacente ao topo ou esquerda da partição a ser decodificada.

[00086] Ademais, quando o número NumN de direções de intraprevisão selecionáveis na partição adjacente não é igual ao número NumC de direções de intraprevisão selecionáveis na partição a ser decodificada, a parte de decodificação de comprimento variável pode ser construída do modo seguinte. Mais especificamente, quando NumN < NumC, a parte de decodificação de comprimento variável traz um vetor de direção de previsão representativa, entre os vetores de direção de previsão de uma pluralidade de previsões direcionais na partição Pin a ser decodificada, em correspondência com uma das direções de intraprevisão selecionáveis na partição adjacente para determinar se o parâmetro de intraprevisão para a partição Pin a ser decodificada casa com aquela da partição adjacente. Neste caso, ao determinar que o parâmetro de intraprevisão para a partição Pin a ser decodificada casa com aquela para a partição adjacente, a parte de decodificação de comprimento variável codifica um parâmetro residual de direção de intraprevisão mostrando qual da pluralidade de direções de intraprevisão correspondentes foi selecionada para a partição Pin a ser decodificada, como mostrado na Figura 12(C).

[00087] Em contraste, quando NumN > NumC, a parte de decodificação de comprimento variável traz um vetor de direção de previsão representativa, entre os vetores de direção de previsão de uma pluralidade de previsões direcionais na partição adjacente, em correspondência com uma das direções de intraprevisão selecionáveis na partição Pin a ser decodificada para determinar se o parâmetro de intraprevisão para a partição Pin a ser decodificada casa com aquela da partição adjacente. Neste caso, a parte de decodificação de comprimento variável não tem que decodificar o parâmetro residual de direção de intraprevisão. Porque a parte de decodificação de comprimento variável é construída deste modo, a parte de decodificação de comprimento variável pode decodificar corretamente o parâmetro de intraprevisão que é codificado pelo dispositivo de codificação de imagem em movimento conforme esta Modalidade 2. Como de costume, a unidade de codificação de comprimento variável e a unidade de decodificação de aplicadas a um caso no qual a partição a ser processada e a partição adjacente não estão colocadas em um modo de previsão, como explicado nesta Modalidade 1 na qual parte de uma imagem de intraprevisão em uma camada hierárquica mais alta é extraída.

[00088] Embora a invenção tenha sido descrita em suas modalidades preferidas, é para ser entendido que uma combinação arbitrária de duas ou mais das supracitadas modalidades pode ser feita, várias mudanças podem ser feitas em um componente arbitrário de acordo com qualquer uma das supracitadas modalidades, e um componente arbitrário de acordo com qualquer uma das supracitadas modalidades pode ser omitido dentro da extensão da invenção.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[00089] Como mencionado acima, porque o dispositivo de codificação de imagem , o dispositivo de decodificação de imagem , o método de codificação de imagem , e o método de decodificação de imagem conforme a presente invenção são capazes de aumentar o grau de melhoria na eficiência de codificação que é causada por um aumento no número de previsões direcionais com uma quantidade pequena de computação e uma quantidade de código pequena, o dispositivo de codificação de imagem e o método de codificação de imagem são adequados para uso como um dispositivo de codificação de imagem e um método de codificação de imagem de codificar uma imagem com um alto grau de eficiência, e assim por diante, e o dispositivo de decodificação de imagem e o método de decodificação de imagem são adequados para uso como um dispositivo de decodificação de imagem e um método de decodificação de imagem de decodificar uma imagem codificada com um alto grau de eficiência, e assim por diante.

[00090] 1 parte de controle de codificação (unidade de controle decodificação), 2 parte de divisão de bloco (unidade de divisão de bloco), 3 comutador de seleção (unidade geradora de imagem de previsão), 4 parte de intraprevisão (unidade geradora de previsão de imagem), 5 parte de previsão compensada de movimento geradora de previsão de imagem), 5 parte de previsão compensada de movimento (unidade geradora de imagem de previsão), 6 parte de subtração (unidade geradora de diferença de imagem), 7 parte de transformação/quantização (unidade de compressão de imagem), 8 parte de quantização inversa/transformação inversa, 9 parte de adição, 10 memória para intraprevisão, 11 parte de filtro em laço, 12 memória de quadro de previsão compensada de movimento, 13 parte de codificação de comprimento variável (unidade de codificação de comprimento variável, 21 parte de decodificação de comprimento variável (unidade de decodificação de comprimento variável), 22 comutador de seleção (unidade geradora de imagem prevista), 23 parte de intraprevisão (unidade geradora de imagem de previsão), 24 parte de compensação de movimento (unidade geradora de previsão de imagem), 25 parte de quantização inversa/transformação inversa (unidade geradora de imagem de diferença), 26 parte de adição (unidade geradora de imagem decodificada), 27 memória para intraprevisão, 28 parte de filtro em laço, 29 memória de quadro de previsão compensada de movimento.

Claims

1. Dispositivo de codificação de imagem, caracterizado pelo fato de que compreende:uma unidade de codificação de comprimento variável (21) para codificar em comprimento variável um modo de codificação correspondendo a cada um dos blocos de codificação (Bn) nos quais uma imagem é dividida, hierarquicamente, para gerar um fluxo de bits no qual os dados codificados de dito modo de codificação são multiplexados, em quequando codificar em comprimento variável um parâmetro de intraprevisão que é usado quando dito dispositivo de codificação de imagem executa um processo de previsão correspondendo ao dito modo de codificação para gerar uma imagem de previsão (Pin), além do dito modo de codificação multiplexar os dados codificados de dito parâmetro de intraprevisão em dito fluxo de bits, e existem duas, ou mais, partições adjacentes ao topo ou à esquerda de uma partição que é gerada por meio de dita divisão, a dita unidade de codificação de comprimento variável (21) define uma primeira partição dentre as partições circulando para uma direção longe do lado esquerdo do topo da dita partição, como cada uma das partições adjacentes ao topo e à esquerda de dita partição, e codifica em comprimento variável uma sinalização de intrafusão indicando se um parâmetro de intraprevisão para dita partição é idêntico, ou não, àquele para a partição adjacente ao topo ou à esquerda da dita partição, e, quando dita sinalização de intrafusão indica que o parâmetro de intraprevisão para a dita partição é idêntico àquele para a partição adjacente, ao topo, ou à esquerda de dita partição, codifica em comprimento variável uma direção de intrafusão para especificar qual parâmetro de intraprevisão dentre aqueles da partição adjacente ao topo de dita partição e aqueles da partição adjacente à esquerda da dita partição é idêntico àquele para a dita partição, caso contrário, codifica em comprimento variável o parâmetro de intraprevisão para a dita partição.

2. Método de codificação de imagem, caracterizado pelo fato de que compreende:uma etapa de processamento de codificação em comprimento variável de uma unidade de codificação em comprimento variável que codifica em comprimento variável um modo de codificação correspondendo a cada um dos blocos de codificação (Bn) nos quais uma imagem é dividida, hierarquicamente, para gerar um fluxo de bits no qual dados codificados de dito modo de codificação são multiplexados, em quedita etapa de processamento de codificação em comprimento variável inclui uma etapa de, quando codificar em comprimento variável um parâmetro de intraprevisão que é usado quando executa-se um processo de previsão correspondendo ao dito modo de codificação para gerar uma imagem de previsão (Pin), além do dito modo de codificação multiplexar os dados codificados de dito parâmetro de intraprevisão em dito fluxo de bits, e existem duas, ou mais, partições adjacentes ao topo ou à esquerda de uma partição que é gerada por meio de dita divisão, a dita unidade de codificação de comprimento variável (21) define uma primeira partição dentre as partições circulando para uma direção longe do lado esquerdo do topo da dita partição, como cada uma das partições adjacentes ao topo e à esquerda de dita partição, e codificando em comprimento variável uma sinalização de intrafusão indicando se um parâmetro de intraprevisão para dita partição, gerada por meio de dita divisão, é idêntico, ou não, àquele para a partição adjacente ao topo ou à esquerda da dita partição, e, quando dita sinalização de intrafusão indica que o parâmetro de intraprevisão para a dita partição é idêntico àquele para a partição adjacente ao topo, ou à esquerda de dita partição, codifica em comprimento variável uma direção de intrafusão para especificar qual parâmetro de intraprevisão dentre aqueles da dita partição adjacente ao topo de dita partição e aqueles da partição adjacente à esquerda da dita partição é idêntico àquele para a dita partição, caso contrário, codificar em comprimento variável o parâmetro de intraprevisão para a dita partição gerada por meio de dita divisão.