BR112013016961B1

BR112013016961B1 - Dispositivos de codificação e de decodificação de imagem, e, métodos de codificação e de decodificação de imagem

Info

Publication number: BR112013016961B1
Application number: BR112013016961-3A
Authority: BR
Inventors: Akira Minezawa; Kazuo Sugimoto; Shunichi Sekiguchi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corporation
Priority date: 2011-01-12
Filing date: 2012-01-06
Publication date: 2022-05-31
Also published as: JP2017077036A; EP2665274A1; SG10201810141WA; US10205944B2; RU2013137436A; WO2012096150A1; TWI529664B; RU2565038C2; KR101643528B1; HK1224112A1; TWI673687B; CA3000998C; TWI579803B; HK1225541A1; KR20160038081A; CA2823503A1; BR112013016961A2; KR101547041B1; RU2654153C1; TW201243773A

Abstract

DISPOSITIVOS DE CODIFICAÇÃO E DE DECODIFICAÇÃO DE IMAGEM, MÉTODOS DE CODIFICAÇÃO E DE DECODIFICAÇÃO DE IMAGEM E DISPOSITIVO DE PREVISÃO DE IMAGEM. Quando uma unidade de intraprevisão (4) gera uma imagem de intraprevisão efetuando um processo de previsão de intraquadro usando um sinal de imagem codificado em um quadro, uma tabela de seleção de filtro é referido, tal que um filtro é selecionado a partir do anteriormente preparado um ou mais filtros de acordo com as condições de vários parâmetros relacionados à codificação de um bloco a ser filtrado e o filtro é usado para efetuar filtragem considerando a imagem de previsão. E por meio disso, erros de previsão localmente gerados podem ser reduzidos, e a qualidade de imagem pode ser aumentada.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção se refere 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.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

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

Por exemplo, no caso de MPEG-4 AVC/H.264 (ISO/IEC 14496-10|ITU-T H.264) que é um método de padrão internacional, um processo de intraprevisão de pixels já codificados adjacentes, ou um processo de previsão de movimento compensado entre quadros adjacentes é realizado (por exemplo, referir-se a referência de não patente de número 1). No caso de MPEG-4 AVC/H.264, um modo de previsão pode ser selecionado a partir de uma pluralidade de modos de previsão para cada bloco em um modo de intraprevisão de luminância. A Fig. 10 é um desenho explicativo mostrando modos de intraprevisão no caso de um tamanho de bloco de 4x4 pixels para luminância. Na Fig. 10, cada círculo branco mostra um pixel em um bloco de codificação, e cada círculo preto mostra um pixel que é usado para previsão, e que existe em um bloco adjacente já codificado.

No exemplo mostrado na Fig. 10, nove modos 0 a 8 são preparados como modos de intraprevisão, e o modo 2 é um no qual uma previsão média é realizada de tal maneira que cada pixel no bloco alvo de codificação é previsto usando a média de pixels adjacentes existentes nos blocos superior e esquerdo. Os modos diferentes do modo 2 são modos de intraprevisão em cada um dos quais uma previsão direcional é realizada. O modo 0 é aquele no qual uma previsão vertical é realizada de tal maneira que pixels adjacentes no bloco superior são repetidamente replicados para criar várias linhas de pixels ao longo de uma direção vertical para gerar uma imagem de previsão. Por exemplo, o modo 0 é selecionado quando o bloco alvo de codificação é um padrão verticalmente em tiras. O modo 1 é aquele no qual uma previsão horizontal é realizada de tal maneira que pixels adjacentes no bloco esquerdo são repetidamente replicados para criar várias colunas de pixels ao longo de uma direção horizontal para gerar uma imagem de previsão. Por exemplo, o modo 1 é selecionado quando o bloco alvo de codificação é um padrão horizontalmente em tiras. Em cada um dos modos 3 a 8, pixels de interpolação sendo executados em uma direção pré-determinada (i.e., uma direção mostrada pelas setas) são gerados usando os pixels adjacentes no bloco superior ou no bloco esquerdo para gerar uma imagem de previsão.

Neste caso, o tamanho de bloco para luminância para o qual uma intraprevisão é aplicada pode ser selecionado a partir de 4x4 pixels, 8x8 pixels, e 16x16 pixels. No caso de 8x8 pixels, nove modos de previsão são definidos, como no caso de 4x4 pixels. Em contraste com isto, no caso de 16x16 pixels, quatro modos de previsão que são chamados previsão plana são definidos em adição aos modos de previsão associados com uma previsão média, uma previsão vertical, e uma previsão horizontal. Cada intraprevisão associada com uma previsão plana é um modo no qual pixels criados realizando-se uma interpolação em uma direção diagonal nos pixels adjacentes no bloco superior e os pixels adjacentes no bloco esquerdo são fornecidos como valores previstos.

Em um modo de intraprevisão no qual uma previsão direcional é realizada, porque valores previstos são gerados ao longo de uma direção pré-determinada pelo modo, por ex., uma direção de 45 graus, a eficiência de previsão aumenta e a quantidade de códigos pode ser reduzida quando a direção de uma margem (borda) de um objeto em um bloco coincide com a direção mostrada pelo modo de previsão. Contudo, um leve deslocamento pode ocorrer entre a direção de uma borda e a direção mostrada pelo modo de previsão, e, mesmo se a direção de uma borda no bloco alvo de codificação não coincide com a direção mostrada pelo modo de previsão, um grande erro de previsão pode ocorrer localmente pela simples razão de que a borda é ligeiramente distorcida (oscilada, dobrada, ou similares). Como resultado, a eficiência de previsão pode cair de forma extrema. De modo a prevenir tal redução em uma eficiência de previsão, quando uma previsão direcional de 8x8 pixels é efetuada, um processo de previsão é realizado para gerar uma imagem de previsão suavizada usando pixels adjacentes já codificados nos quais um processo de suavização foi realizado, e por meio disso, reduzindo qualquer leve deslocamento na direção de previsão e erros de previsão que ocorrem quando uma leve distorção ocorre em uma borda.

Documento da técnica relacionada Referência de não patente Referência de não patente de número 1: padrões de MPEG-4 AVC (ISO/IEC 14496-10)/ITU-T H.264 SUMÁRIO DA INVENÇÃO

PROBLEMAS A SEREM RESOLVIDOS PELA INVENÇÃO

Porque o dispositivo de codificação de imagem convencional é construído conforme acima, a geração de uma imagem de previsão suavizada pode reduzir erros de previsão que ocorrem mesmo se um leve deslocamento ocorre na direção de previsão ou uma leve distorção ocorre em uma borda. Contudo, de acordo com a técnica divulgada na referência de não patente de número 1, nenhum processo de suavização é realizado nos blocos diferentes do que blocos de 8><8 pixels, e somente um possível processo de suavização é realizado nos mesmos blocos de 8x8 pixels. Um problema é que também em um bloco tendo um tamanho diferente do que 8x8 pixels, um grande erro de previsão efetivamente ocorre localmente devido a uma ligeira incompatibilidade em uma borda mesmo quando a imagem de previsão tem um padrão similar àquele da imagem a ser codificada, e, por conseguinte, uma grande redução ocorre na eficiência de previsão. Um outro problema é que quando um parâmetro de quantização que é usado quando realizar quantização de um sinal de erro de previsão, a posição de cada pixel em um bloco, o modo de previsão, ou similares, difere entre blocos tendo o mesmo tamanho, um processo adequado para reduzir erros de previsão locais difere entre os blocos, mas somente um possível processo de suavização é preparado, e por conseguinte erros de previsão não podem ser suficientemente reduzidos. Um problema adicional é que quando realiza uma previsão média, um sinal de previsão para um pixel localizado em uma margem de um bloco facilmente se toma descontínuo com aquela para pixels codificados adjacentes porque a média de pixels adjacentes para o bloco é definida como cada um de todos os valores previstos no bloco, enquanto porque o sinal de imagem em geral tem uma correlação espacial alta, um erro de previsão facilmente ocorre na margem do bloco devido a descontinuidade mencionada acima.

A presente invenção é feita de modo a resolver os problemas mencionados acima, e é, por conseguinte, um objeto da presente invenção fornecer um dispositivo de codificação de imagem, um dispositivo de decodificação de imagem, um método de codificação de imagem, e um método de decodificação de imagem capazes de reduzir erros de previsão que ocorrem localmente, e por meio disso, ser capaz de melhorar a qualidade de imagem. MEIOS PARA RESOLVER O PROBLEMA

De acordo com a presente invenção, é fornecido um dispositivo de codificação de imagem quando um processo de previsão de intraquadro é realizado para gerar uma imagem de previsão usando um sinal de imagem já codificada em um quadro, uma unidade de intraprevisão seleciona um filtro a partir de um ou mais filtros que são preparados antecipadamente de acordo com os estados de vários parâmetros associados com a codificação de um bloco alvo a ser filtrado, realiza um processo de filtragem na imagem de previsão usando o filtro, e emite a imagem de previsão em que a unidade de intraprevisão realizou o processo de filtragem, para uma unidade de geração de imagem de diferença.

VANTAGENS DA INVENÇÃO

Como o dispositivo de codificação de imagem de acordo com a presente invenção é construído de tal maneira, que quando realiza um processo de previsão de intraquadro para gerar uma imagem de previsão usando um sinal de imagem já codificada em um quadro, a unidade de intraprevisão seleciona um filtro a partir de um ou mais filtros que são preparados antecipadamente de acordo com os estados de vários parâmetros associados com a codificação de um bloco alvo a ser filtrado, realiza um processo de filtragem em uma imagem de previsão usando o filtro, e emite a imagem de previsão em que a unidade de intraprevisão realizou o processo de filtragem, para a unidade de geração de imagem de diferença, é fornecida uma vantagem de ser capaz de reduzir erros de previsão ocorrendo localmente, e por meio disso, ser capaz de melhorar a qualidade de imagem.

DESCRIÇÃO BREVE DAS FIGURAS

[Fig. 1] Fig. 1 é um diagrama em bloco mostrando um dispositivo de codificação de imagem em movimento de acordo com a Modalidade 1 da presente invenção;

[Fig. 2] Fig. 2 é um diagrama em bloco mostrando um dispositivo de decodificação de imagem em movimento de acordo com a Modalidade 1 da presente invenção;

[Fig. 3] Fig. 3 é um fluxograma mostrando processamento realizado pelo dispositivo de codificação de imagem em movimento de acordo com a Modalidade 1 da presente invenção;

[Fig. 4] Fig. 4 é um fluxograma mostrando processamento realizado pelo dispositivo de decodificação de imagem em movimento de acordo com a Modalidade 1 da presente invenção;

[Fig. 5] Fig. 5 é um desenho explicativo mostrando um estado no qual cada bloco de codificação tendo um tamanho máximo é hierarquicamente dividido em uma pluralidade de blocos de codificação;

[Fig. 6] Fig. 6(a) é um desenho explicativo mostrando uma distribuição de partições na qual um bloco para codificar é dividido, e Fig. 6(b) é um desenho explicativo mostrando um estado no qual um modo de codificação m(Bn) é atribuído a cada uma das partições após uma divisão de camada hierárquica ser efetuada usando um gráfico em estrutura de árvore quaternária;

[Fig. 7] Fig. 7 é um desenho explicativo mostrando um exemplo de parâmetros de intraprevisão (modos de intraprevisão) que podem ser selecionados para cada partição Pjn em um bloco de codificação Bn;

[Fig. 8] Fig. 8 é um desenho explicativo mostrando um exemplo de pixels que são usados quando um valor previsto de cada pixel é gerado em uma partição Pi” no caso de li" = mj” = 4;

[Fig. 9] Fig. 9 é um desenho explicativo mostrando um exemplo do arranjo de pixels de referência no caso de N = 5;

[Fig. 10] Fig. 10 é um desenho explicativo mostrando modos de intraprevisão descritos na referência de não patente 1 no caso de um tamanho de bloco de 4x4 pixels por luminância;

[Fig. 11] Fig. 11 é um desenho explicativo mostrando um exemplo das distâncias entre pixels já codificados em um quadro, que são usados quando uma imagem de previsão é gerada, e cada pixel alvo a ser filtrado;

[Fig. 12] Fig. 12 é um desenho explicativo mostrando um arranjo concreto de pixels de referência a serem referenciados por um filtro;

[Fig. 13] Fig. 13 é um desenho explicativo mostrando um exemplo de uma tabela para determinar que filtro deve ser usado para cada combinação de um índice de modo de intraprevisão e um tamanho de partição;

[Fig. 14] Fig. 14 é um desenho explicativo mostrando um exemplo de simplificação de um processo de filtragem quando uma previsão média é realizada;

[Fig. 15] Fig. 15 é um desenho explicativo mostrando um exemplo de um fluxo de bits no qual um índice de tabela de seleção de filtro é adicionado para um cabeçalho de nível de sequência;

[Fig. 16] Fig. 16 é um desenho explicativo mostrando um exemplo de um fluxo de bits no qual um índice de tabela de seleção de filtro é adicionado para um cabeçalho de nível de figura;

[Fig. 17] Fig. 17 é um desenho explicativo mostrando um exemplo de um fluxo de bits no qual um índice de tabela de seleção de filtro é adicionado a um cabeçalho de fatia;

[Fig. 18] Fig. 18 é um desenho explicativo mostrando um exemplo de um fluxo de bits no qual um índice de tabela de seleção de filtro é adicionado a um cabeçalho de bloco de referência;

[Fig. 19] Fig. 19 é um desenho explicativo mostrando um outro exemplo da tabela, que difere daquela mostrada na Fig. 13, para determinar que filtro deve ser usado para cada combinação de um índice de modo de intraprevisão e um tamanho de partição; e

[Fig. 20] Fig. 20 é um desenho explicativo mostrando um exemplo de uma tabela para determinar se é para realizar, ou não, um processo de suavização sobre pixels de referência no momento de gerar uma imagem de previsão intermediária para cada combinação de um índice de modo de intraprevisão e um tamanho de partição.

MODALIDADES DA INVENÇÃO

Daqui em diante, de modo a explicar esta invenção em mais detalhes, as modalidades preferidas da presente invenção serão descritas com referência aos desenhos anexos. Modalidade 1.

Nesta modalidade 1 será explicado um dispositivo de codificação de imagem em movimento que entra cada imagem de quadro de um vídeo, realiza um processo de intraprevisão a partir de pixels adjacentes já codificados, ou um processo de previsão de movimento compensado entre quadros adjacentes para gerar uma imagem de previsão, realiza um processo de compressão de acordo com transformada ortogonal e quantização em um sinal de erro de previsão que é uma imagem de diferença entre a imagem de previsão e a imagem de quadro, e, após isto, realiza codificação por comprimento variável para gerar um fluxo de bits, e um dispositivo de decodificação de imagem em movimento que decodifica o fluxo de bits emitido a partir do dispositivo de codificação de imagem em movimento. dispositivo de codificação de imagem em movimento de acordo com 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 do espaço e tempo para dividir o sinal de vídeo nas regiões de vários tamanhos, e realiza codificação adaptativa de intraquadro e de interquadro. Em geral, um sinal de vídeo tem uma característica de sua complexidade variar localmente no espaço e no tempo.

Pode haver um caso no qual um padrão tendo uma característica de sinal uniforme em uma região de imagem relativamente grande, tal como uma imagem do céu ou uma imagem de parede, ou um padrão tendo um padrão de textura complicado em uma região de imagem pequena, tal como uma imagem de pessoa ou uma figura incluindo uma textura fina, também coexiste 10 em um determinado quadro de vídeo a partir do ponto de vista de espaço.

Também a partir do ponto de vista de tempo, uma área de imagem relativamente grande, tal como uma imagem de céu ou uma imagem de parede, tem um pequena mudança local em uma direção de tempo em seu padrão, enquanto uma imagem de uma pessoa ou objeto em movimento tem 15 uma maior mudança temporal porque seu contorno tem um movimento de um corpo rígido e um movimento de um corpo não rígido com relação ao tempo.

Embora um processo de geração de um sinal de erro de previsão tendo pequena potência de sinal e pequena entropia usando previsão temporal e espacial, e por meio disso, reduzindo a quantidade de códigos 20 total, seja realizado no processo de codificação, a quantidade de códigos de parâmetros usados para a previsão pode ser reduzida enquanto os parâmetros podem ser aplicados uniformemente a uma região de sinal de imagem tão grande quanto possível. Por outro lado, porque a quantidade de erros que ocorrem na previsão aumenta quando os mesmos parâmetros de previsão são 25 aplicados para um padrão de sinal de imagem tendo uma grande mudança no tempo e espaço, a quantidade de códigos do sinal de erro de previsão não pode ser reduzida. Por conseguinte, é desejável reduzir o tamanho de uma região que é submetida ao processo de previsão quando o processo de previsão é efetuado em um padrão de sinal de imagem tendo uma grande mudança no tempo e espaço, e por meio disso, reduzindo a energia elétrica e entropia do sinal de erro de previsão ainda que o volume de dados dos parâmetros que são usados para a previsão seja aumentado. De modo a realizar codificação que é adaptada para tais características típicas de um sinal de vídeo, o dispositivo de codificação de imagem em movimento de acordo com esta modalidade 1 divide hierarquicamente cada região tendo um tamanho pré-determinado máximo de bloco do sinal de vídeo em blocos, e realiza o processo de previsão e o processo de codificação de codificar um erro de previsão em cada um dos blocos no qual cada região é dividida.

Um sinal de vídeo que deve ser processado pelo dispositivo de codificação de imagem em movimento de acordo com esta modalidade 1 pode ser um sinal de vídeo arbitrário no qual cada quadro de vídeo consiste em uma série de amostras digitais (pixels) em duas dimensões, horizontal e vertical, tal como um sinal de YUV que consiste de um sinal de luminância e dois sinais de diferença de cor, um sinal de imagem de vídeo de cor em espaço de cor arbitrário, tal como um sinal de RGB, emitido a partir de um sensor de imagem digital, um sinal de imagem monocromática, ou um sinal de imagem infravermelha. A gradação de cada pixel pode ser uma dentre 8 bits, 10 bits ou 12 bits. Na seguinte explicação, o sinal de vídeo entrado é um YUV a menos que especificado de outra maneira. Entende-se, ainda, que dois componentes de diferença de cor U e V são sinais tendo um formato de 4:2:0 que são subamostrados com relação ao componente de luminância Y. A unidade de dados a ser processada que corresponde a cada quadro do sinal de vídeo é referida como uma "figura". Nesta modalidade 1, uma "figura" é explicada como um quadro de sinal de vídeo no qual varreduras progressivas foram realizadas. Quando o sinal de vídeo é um sinal entrelaçado, uma "figura" pode ser altemativamente um sinal de imagem de campo, que é uma unidade que constrói um quadro de vídeo.

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

Uma parte de divisão de bloco 2 realiza um processo de, quando recebe um sinal de vídeo mostrando uma imagem entrada, dividir a imagem entrada mostrada pelo sinal de vídeo nos blocos de codificação cada um tendo o tamanho máximo determinado pela parte de controle de codificação 1, e também dividir cada um dos blocos de codificação em blocos hierarquicamente até o número de camadas hierárquicas atingir o limite superior no número de camadas hierárquicas que é determinado pela parte de controle de codificação 1. A parte de divisão de bloco 2 constrói uma unidade de divisão de bloco. Um comutador de seleção 3 realiza um processo de, quando o modo de codificação selecionado pela parte de controle de codificação 1 para o bloco de codificação, que é gerado através do divisão pela parte de divisão de bloco 2, é um modo de intracodificação, emitir o bloco de codificação para 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 através da divisão pela parte de divisão de bloco 2, é um modo de intercodificação, emitir o bloco de codificação para a parte de previsão de movimento compensado 5.

A parte de intraprevisão 4 realiza um processo de, quando recebe o bloco de codificação, que é gerado através da divisão pela parte de divisão de bloco 2, a partir do comutador de seleção 3, realizar um processo de intraprevisão sobre o bloco de codificação para gerar uma imagem de previsão para cada partição usando um sinal de imagem já codificada no quadro com base no parâmetro de intraprevisão emitido para ele a partir da parte de controle de codificação 1. Após gerar a imagem de previsão mencionada acima, a parte de intraprevisão 4 seleciona um filtro a partir de um ou mais filtros que são preparados antecipadamente de acordo com os estados dos vários parâmetros que precisam ser conhecidos quando o dispositivo de decodificação de imagem em movimento gera a mesma imagem de previsão que a imagem de previsão mencionada acima, realiza um processo de filtragem na imagem de previsão mencionada acima usando o filtro, e emite a imagem de previsão na qual a parte de intraprevisão realizou o processo de filtragem para uma parte de subtração 6 e para uma parte de adição 9. Concretamente, a parte de intraprevisão, de modo único, determina um filtro de acordo com o estado de pelo menos um dos seguintes quatro parâmetros que são fornecidos como os vários parâmetros mencionados acima: • Parâmetro (1) O tamanho de bloco da imagem de previsão mencionado acima • Parâmetro (2) O parâmetro de quantização determinado pela parte de controle de codificação 1 • Parâmetro (3)

A distância entre o sinal de imagem já codificada no quadro que é usado quando a imagem de previsão é gerada e um pixel alvo a ser filtrado • Parâmetro (4) O parâmetro de intraprevisão determinado pela parte de controle de codificação 1

Uma unidade de intraprevisão é compreendida pelo comutador de seleção 3 e pela parte de intraprevisão 4.

A parte de previsão de movimento compensado 5 realiza um processo de, quando um modo de intercodificação é selecionado pela parte de controle de codificação 1 como um modo de codificação adequado para o bloco de codificação, que é gerado através da divisão pela parte de divisão de bloco 2, efetuar um processo de previsão de movimento compensado sobre o bloco de codificação para gerar uma imagem de previsão usando um ou mais quadros de imagens de referência armazenadas em uma memória de quadro de previsão de movimento compensado 12 com base nos parâmetros de interprevisão emitidos para ele a partir da parte de controle de codificação 1. A unidade de previsão de movimento compensado é compreendida pelo comutador de seleção 3 e pela parte de previsão de movimento compensado 5.

A parte de subtração 6 realiza um processo de subtrair a imagem de previsão gerada pela parte de intraprevisão 4 ou pela parte de previsão de movimento compensado 5 a partir do bloco de codificação, que é gerado através da 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 de geração de imagem de diferença. A parte de transformada/quantização 7 realiza um processo de efetuar um processo de transformada (por ex., uma DCT (transformada de cosseno discreto) ou um processo de transformada ortogonal, tal como uma transformada de KL, na qual bases são projetadas para uma sequência de aprendizado específica antecipadamente) sobre um sinal de diferença gerado pela parte de subtração 6 em unidades de um bloco tendo um tamanho de bloco de transformada incluído nos parâmetros de codificação de erro de previsão emitidos à mesma a partir da parte de controle de codificação 1, e também fazer quantização dos coeficientes de transformada da imagem de diferença usando um parâmetro de quantização incluído nos parâmetros de codificação de erro de previsão para emitir os coeficientes de transformada aos quais foi aplicada quantização desse modo como dados comprimidos da imagem de diferença. A parte de transformada/quantização 7 constrói uma unidade de compressão de imagem.

A parte de transformada inversa/quantização inversa 8 realiza um processo de quantização inversa dos dados comprimidos emitidos à mesma a partir da parte de transformada/quantização 7 usando o parâmetro de quantização incluído nos parâmetros de codificação de erro de previsão emitidos à mesma a partir da parte de controle de codificação 1, e efetua um processo de transformada inversa (por ex., uma DCT inversa (transformada inversa de cosseno discreto) ou um processo de transformada inversa tal como uma transformada de KL inversa) nos dados comprimidos aos quais foi aplicada quantização inversa desse modo em unidades de um bloco tendo o tamanho de bloco de transformada incluído nos parâmetros de codificação de erro de previsão para emitir os dados comprimidos nos quais a parte de transformada inversa/quantização inversa realizou o processo de transformada inversa como um sinal de erro de previsão decodificado local.

A parte de adição 9 realiza um processo de adicionar o sinal de erro de previsão decodificado local emitido para ela a partir da parte de transformada inversa/quantização inversa 8 e o sinal de previsão mostra a imagem de previsão gerada pela parte de intraprevisão 4 ou pela parte de previsão de movimento compensado 5 para gerar um sinal de imagem decodificada local mostrando uma imagem decodificada local. Uma 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 vai usar quando efetuar o processo de intraprevisão na próxima vez. Uma parte de filtro em laço 11 realiza um processo de compensar uma distorção de codificação incluída no sinal de imagem decodificada local gerado pela parte de adição 9, e emitir a imagem decodificada local mostrada pelo sinal de imagem decodificada local no qual a parte de filtro em laço realizou a compensação de distorção de codificação para uma memória de quadro de previsão de movimento compensado 12 como uma imagem de referência. A memória de quadro de previsão de movimento compensado 12 é um meio de gravação, tal como uma RAM, para armazenar a imagem decodificada local na qual a parte de filtro em laço 11 realizou o processo de filtragem como uma imagem de referência que a parte de previsão de movimento compensado 5 vai usar quando efetuar o processo de previsão de movimento compensado na próxima vez.

A parte de codificação por comprimento variável 13 realiza um processo de codificação por comprimento variável dos dados comprimidos emitidos à mesma a partir da parte de transformada/quantização 7, do modo de codificação e dos parâmetros de codificação de erro de previsão que são emitidos à mesma a partir da parte de controle de codificação 1, e dos parâmetros de intraprevisão emitidos à mesma a partir da parte de intraprevisão 4 ou dos parâmetros de interprevisão emitidos à mesma a partir da parte de previsão de movimento compensado 5 para gerar um fluxo de bits no qual os dados codificados dos dados comprimidos, os dados codificados do modo de codificação, os dados codificados dos parâmetros de codificação de erro de previsão, e os dados codificados dos parâmetros de intraprevisão ou dos parâmetros de interprevisão são multiplexados. A parte de codificação por comprimento variável 13 constrói a unidade de codificação por comprimento variável.

Fig. 2 é um diagrama em bloco mostrando o dispositivo de decodificação de imagem em movimento de acordo com a Modalidade 1 da presente invenção. Referindo-se à Fig 2, a parte de decodificação por comprimento variável 51 realiza um processo de decodificar por comprimento variável os dados codificados multiplexados no fluxo de bits para adquirir os dados comprimidos, o modo de codificação, os parâmetros de codificação de erro de previsão, e os parâmetros de intraprevisão ou os parâmetros de interprevisão, que estão associados com cada bloco de codificação no qual cada quadro do vídeo é hierarquicamente dividido, e emitir os dados comprimidos e os parâmetros de codificação de erro de previsão para uma parte de transformada inversa/quantização inversa 55, e também emitir o modo de codificação e os parâmetros de intraprevisão ou os parâmetros de interprevisão para um comutador de seleção 52. A parte de decodificação por comprimento variável 51 constrói uma unidade de decodificação por comprimento variável. comutador de seleção 52 realiza um processo de, quando o modo de codificação associado com o bloco de codificação, que é emitido a partir da parte de decodificação por comprimento variável 51, é um modo de intracodifícação, emitir os parâmetros de intraprevisão emitidos à mesma a partir da parte de decodificação por comprimento variável 51 para uma parte de intraprevisão 53, e, quando o modo de codificação é um modo de intercodificação, emitir os parâmetros de interprevisão emitidos à mesma a partir da parte de decodificação por comprimento variável 51 para a parte de previsão de movimento compensado 54.

A parte de intraprevisão 53 realiza um processo de efetuar um processo de previsão de intraquadro no bloco de codificação para gerar uma imagem de previsão para cada partição usando um sinal de imagem já codificada no quadro com base no parâmetro de intraprevisão emitido para ela a partir do comutador de seleção 52. Após gerar a imagem de previsão mencionada acima, a parte de intraprevisão 53 seleciona um filtro a partir de um ou mais filtros que são preparados antecipadamente de acordo com os estado dos vários parâmetros que são conhecidos quando a imagem de previsão mencionada acima é gerada, realiza um processo de filtragem na imagem de previsão mencionada acima usando o filtro, e emite a imagem de previsão na qual a parte de intraprevisão realizou o processo de filtragem para uma parte de adição 56. De modo concreto, a parte de intraprevisão de modo único, determina um filtro de acordo com o estado de pelo menos um dos seguintes quatro parâmetros que são fornecidos como os vários parâmetros mencionados acima. A parte de intraprevisão pré-determina um ou mais parâmetros a serem usados que são os mesmos que um ou mais parâmetros anteriormente mencionados, os quais são usados pelo dispositivo de codificação de imagem em movimento. Mais especificamente, os parâmetros que o dispositivo de codificação de imagem em movimento usa e aqueles que o dispositivo de decodificação de imagem em movimento usa são feitos para serem iguais um ao outro, de tal maneira que quando a parte de intraprevisão 4 realiza o processo de filtragem usando os parâmetros (1) e (4) no dispositivo de codificação de imagem em movimento, a parte de intraprevisão 53 realiza de forma similar a filtragem usando os parâmetros (1) e (4) no dispositivo de decodificação de imagem em movimento, por exemplo. • Parâmetro (1) O tamanho de bloco da imagem de previsão mencionado acima • Parâmetro (2) O parâmetro de quantização decodificado por comprimento variável pela parte de decodificação por comprimento variável 51 • Parâmetro (3)

A distância entre o sinal de imagem já decodificada no quadro que é usado quando a imagem de previsão é gerada e um pixel alvo a ser filtrado • Parâmetro (4) O parâmetro de intraprevisão decodificado por comprimento variável pela parte de decodificação por comprimento variável 51

Uma unidade de intraprevisão é compreendida pelo comutador de seleção 52 e pela parte de intraprevisão 53.

A parte de previsão de movimento compensado 54 realiza um processo de efetuar um processo de previsão de movimento compensado sobre o 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 de movimento compensado 59 com base nos parâmetros de interprevisão emitidos à mesma a partir do comutador de seleção 52. A unidade de previsão de movimento compensado é compreendida pelo comutador de seleção 52 e pela parte de previsão de movimento compensado 54.

A parte de transformada inversa/quantização inversa 55 realiza um processo de quantização inversa dos dados comprimidos associado com o bloco de codificação, que é emitido para ela a partir da parte de decodificação por comprimento variável 51, usando o parâmetro de quantização incluído nos parâmetros de codificação de erro de previsão emitidos à mesma a partir da parte de decodificação por comprimento variável 51, e efetuar um processo de transformada inversa (por ex., uma DCT inversa (transformada de cosseno discreto inversa) ou um processo de transformada inversa tal como uma transformada de Kl inversa) nos dados comprimidos aos quais foi aplicada quantização inversa desse modo em unidades de um bloco tendo o tamanho de bloco de transformada incluído nos parâmetros de codificação de erro de previsão, e emitir os dados comprimidos nos quais a parte de transformada inversa/quantização inversa realizou o processo de transformada inversa como um sinal de erro de previsão decodificado (sinal mostrando uma imagem de diferença pré-comprimida). A parte de transformada inversa/quantização inversa 55 constrói a unidade de geração de imagem de diferença.

A parte de adição 56 realiza um processo de adicionar o sinal de erro de previsão decodificado emitido para ela a partir da parte de transformada inversa/quantização inversa 55 e do sinal de previsão mostrando a imagem de previsão gerada pela parte de intraprevisão 53 ou pela parte de previsão de movimento compensado 54 para gerar um sinal de imagem decodificada mostrando uma imagem decodificada. A parte de adição 56 constrói uma unidade de geração de imagem decodificada. Uma memória 57 para intraprevisão é um meio de gravação, tal como uma RAM, para armazenar a imagem decodificada mostrada pelo sinal de imagem decodificada gerado pela parte de adição 56 como uma imagem que a parte de intraprevisão 53 vai usar quando efetuar o processo de intraprevisão na próxima vez.

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

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

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

A seguir, a operação do dispositivo de codificação de imagem em movimento e aquela do dispositivo de decodificação de imagem em movimento serão explicadas. Primeiro, o processamento realizado pelo dispositivo de codificação de imagem em movimento mostrado na Fig. 1 será explicado. Primeiro, a parte de controle de codificação 1 determina um tamanho máximo de cada um dos blocos de codificação que é uma unidade a ser processada em um momento quando um processo de intraprevisão (processo de previsão de intraquadro) ou um processo de previsão de movimento compensado (processo de previsão de interquadro) é realizado, 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 hierarquicamente dividido em blocos (etapa ST1 da Fig. 3).

Como um método de determinar o tamanho máximo de cada um dos blocos de codificação, por exemplo, é considerado um método de determinar um tamanho máximo para todas as figuras de acordo com a resolução da imagem entrada. Além disso, pode ser considerado um método de quantificar uma variação na complexidade de um movimento local da imagem entrada como um parâmetro e então determinar um pequeno tamanho para uma figura tendo um grande e vigoroso movimento ao mesmo tempo que determinar um grande tamanho para a figura tendo um pequeno movimento. Como um método de determinar o limite superior no número de camadas hierárquicas, por exemplo, pode ser considerado um método de aumentar a profundidade da hierarquia, i.e., o número de camadas hierárquicas para tomar possível detectar um movimento mais fino já que a imagem entrada tem um movimento maior e mais vigoroso, ou diminuir a profundidade da hierarquia, i.e., o número de camadas hierárquicas já que a imagem entrada tem um menor movimento.

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

A parte de controle de codificação 1 ainda determina um parâmetro de quantização e um tamanho de bloco de transformada que são usados quando a imagem de diferença é comprimida para cada bloco de codificação, e também determina parâmetros de intraprevisão ou parâmetros de interprevisão que são usados quando um processo de previsão é realizado. A parte de controle de codificação 1 emite parâmetros de codificação de erro de previsão incluindo o parâmetro de quantização e o tamanho de bloco de transformada para a parte de transformada/quantização 7, para a parte de transformada inversa/quantização inversa 8, e para a parte de codificação por comprimento variável 13. A parte de controle de codificação também emite os parâmetros de codificação de erro de previsão para a parte de intraprevisão 4 conforme necessário.

Quando recebe o sinal de vídeo mostrando a imagem entrada, a parte de divisão de bloco 2 divide a imagem entrada mostrada pelo sinal de vídeo nos blocos de codificação cada um tendo o tamanho máximo determinado pela parte de controle de codificação 1, e também divide cada um dos blocos de codificação em blocos hierarquicamente até o número de camadas hierárquicas atingir o limite superior no número de camadas hierárquicas que é determinado pela parte de controle de codificação 1. Fig. 5 é um desenho explicativo mostrando um estado no qual cada bloco de codificação tendo o tamanho máximo é hierarquicamente dividido em uma pluralidade de blocos de codificação. No exemplo da Fig. 5, cada bloco de codificação tendo o tamanho máximo é um bloco de codificação B° na 0-ésima camada hierárquica, e seu componente de luminância tem um tamanho de (L°, M°). Além disso, no exemplo da Fig. 5, realizando a divisão hierárquica com este bloco de codificação B° tendo o tamanho máximo sendo configurado como um ponto inicial até a profundidade da hierarquia atingir uma profundidade pré-determinada que é configurada

separadamente de acordo com uma estrutura em árvore quaternária, blocos de codificação Bn podem ser adquiridos.

Na profundidade de n, cada bloco de codificação Bn é uma região de imagem tendo um tamanho de (Ln, Mn). Embora Ln possa ser o mesmo que ou diferir de Mn, o caso de Ln = Mn é mostrado no exemplo da Fig. 5. Daqui em diante, o tamanho de cada bloco de codificação Bn é definido como o tamanho de (Ln, Mn) no componente de luminância do bloco de codificação Bn.

Como a parte de divisão de bloco 2 realiza um divisão em estrutura de árvore quaternária, (Lπ+1, Mn+1) = (L72, Mn/2) é sempre estabelecido. No caso de um sinal de imagem de vídeo de cor (formato de 4:4:4) no qual todos os componentes de cor têm o mesmo número de amostra, tal como um sinal de RGB, todos os componentes de cor têm um tamanho de (Ln, Mn), enquanto no caso de tratar um formato de 4:2:0, uma correspondente componente de diferença de cor tem um tamanho de bloco de codificação de (Ln/2, M72). Daqui em diante, um modo de codificação passível de ser selecionado para cada bloco de codificação Bn na n-ésima camada hierárquica é expressa como m(Bn).

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

Cada bloco de codificação Bn é ainda dividido em uma ou mais unidades de previsão (partições) pela parte de divisão de bloco, conforme mostrado na Fig. 5. Daqui em diante, cada partição pertencendo a cada bloco de codificação Bn é expressa como Pjn (i mostra um número de partição na n-ésima camada hierárquica). Conforme a divisão de cada bloco de codificação Bn em partições Pi" pertencendo ao bloco de codificação Bn é realizada é incluída como informação no modo de codificação m(Bn). Enquanto o processo de previsão é realizado em cada uma de todas as partições Pi” de acordo com o modo de codificação m(Bn), um parâmetro de previsão individual pode ser selecionado para cada partição Pjn.

A parte de controle de codificação 1 produz tal estado de divisão de bloco conforme mostrado, por exemplo, na Fig. 6 para um bloco de codificação tendo o tamanho máximo, e então determina blocos de codificação Bn. Porções hachuradas mostradas na Fig. 6(a) mostram uma distribuição de partições na qual o bloco de codificação tendo o tamanho máximo é dividido, e Fig. 6(b) mostra uma situação na qual modos de codificação m(Bn) são respectivamente atribuídos às partições geradas através da divisão de camada hierárquica usando um gráfico em estruturas de árvore quaternária. Cada nó cercado por um símbolo quadrado mostrado na Fig. 6(b) é um (bloco de codificação Bn) para o qual um modo de codificação m(Bn) é atribuído.

Quando a parte de controle de codificação 1 seleciona um modo de codificação ótimo m(Bn) para cada partição Pjn de cada bloco de codificação Bn, e o modo de codificação m(Bn) é um modo de intracodificação (etapa ST3), o comutador de seleção 3 emite a partição Pjn do bloco de codificação Bn, que é gerado através da divisão pela parte de divisão de bloco 2, para a parte de intraprevisão 4. Ao contrário, quando o modo de codificação m(Bn) é um modo de intercodificação (etapa ST3), o comutador de seleção emite a partição Pjn do bloco de codificação Bn, que é gerado através da divisão pela parte de divisão de bloco 2, para a parte de previsão de movimento compensado 5.

Quando recebe a partição P" do bloco de codificação Bn a partir do comutador de seleção 3, a parte de intraprevisão 4 realiza um processo de intraprevisão na partição Pjn do bloco de codificação Bn para gerar uma imagem de intraprevisão Pjn usando um sinal de imagem já codificada no quadro com base no parâmetro de intraprevisão emitido para ela a partir da parte de controle de codificação 1 (etapa ST4). Após gerar a imagem de intraprevisão Pjn mencionada acima, a parte de intraprevisão 4 seleciona um filtro a partir de um ou mais filtros que são preparados antecipadamente de acordo com os estados dos vários parâmetros que precisam ser conhecidos quando o dispositivo de decodifícação de imagem em movimento gera a mesma imagem que a imagem de intraprevisão Pjn mencionada acima, e realiza um processo de filtragem na imagem de intraprevisão P,11 usando o filtro. Após realizar o processo de filtragem na imagem de intraprevisão Pjn, a parte de intraprevisão 4 emite a imagem de intraprevisão Pjn na qual a parte de intraprevisão realizou o processo de filtragem para a parte de subtração 6 e para a parte de adição 9. De modo a permitir que o dispositivo de decodifícação de imagem em movimento mostrado na Fig. 2 também seja capaz de gerar a mesma imagem de intraprevisão Pjn, a parte de intraprevisão emite os parâmetros de intraprevisão para a parte de codificação por comprimento variável 13. O esboço do processo realizado pela parte de intraprevisão 4 é conforme mencionado acima, e os detalhes deste processo serão mencionados abaixo.

Quando recebe a partição Pj" do bloco de codificação Bn a partir do comutador de seleção 3, a parte de previsão de movimento compensado 5 realiza um processo de previsão de movimento compensado em uma partição Pj" do bloco de codificação Bn para gerar uma imagem de interprevisão Pjn usando um ou mais quadros de imagens de referência armazenados em uma memória de quadro de previsão de movimento compensado 12 com base dos parâmetros de interprevisão emitidos à mesma a partir da parte de controle de codificação 1 (etapa ST5). Como a tecnologia de realizar um processo de previsão de movimento compensado para gerar uma imagem de previsão é conhecida, a explicação detalhada desta tecnologia será daqui em diante omitida.

Após a parte de intraprevisão 4 ou a parte de previsão de movimento compensado 5 gerar a imagem de previsão (uma imagem de intraprevisão Pi” ou uma imagem de interprevisão P"), a parte de subtração 6 subtrai a imagem de previsão (a imagem de intraprevisão Pjn ou a imagem de interprevisão Pjn) gerada pela parte de intraprevisão 4 ou pela parte de previsão de movimento compensado 5 a partir da partição Pjn do bloco de codificação Bn, que é gerada através da divisão pela parte de divisão de bloco 2, para gerar uma imagem de diferença, e emite um sinal de erro de previsão ejn mostrando a imagem de diferença para a parte de transformada/quantização 7 (etapa ST6).

Quando recebe o sinal de erro de previsão e;11 mostrando a imagem de diferença a partir da parte de subtração 6, a parte de transformada/quantização 7 realiza um processo de transformada (por ex., uma DCT (transformada de cosseno discreto) ou um processo de transformada ortogonal, tal como uma transformada de KL, na qual bases são projetadas para uma sequência de aprendizado específica antecipadamente) em uma imagem de diferença em unidades de um bloco tendo o tamanho de bloco de transformada incluído nos parâmetros de codificação de erro de previsão emitidos à mesma a partir da parte de controle de codificação 1, e faz quantização dos coeficientes de transformada da imagem de diferença usando o parâmetro de quantização incluído nos parâmetros de codificação de erro de previsão e emite os coeficientes de transformada aos quais foi aplicada quantização por esse meio, na parte de transformada inversa/quantização inversa 8 e na parte de codificação por comprimento variável 13 como dados comprimidos da imagem de diferença (etapa ST7).

Quando recebe os dados comprimidos da imagem de diferença a partir da parte de transformada/quantização 7, a parte de transformada inversa/quantização inversa 8 faz quantização inversa dos dados comprimidos da imagem de diferença usando o parâmetro de quantização incluído nos parâmetros de codificação de erro de previsão emitido para ela a partir da parte de controle de codificação 1, efetua um processo de transformada inversa (por ex., uma DCT inversa (transformada de cosseno discreto inversa) ou um processo de transformada inversa tal como a transformada de Kl inversa) nos dados comprimidos nos quais foi aplicada quantização inversa por esse meio, em unidades de um bloco tendo o tamanho de bloco de transformada incluído nos parâmetros de codificação de erro de previsão, e emite os dados comprimidos nos quais a parte de transformada inversa/quantização inversa realiza o processo de transformada inversa para a parte de adição 9 como um sinal de erro de previsão decodificado local ej” hat ("A" anexado a uma letra alfabética é expressa por hat por razões das restrições em aplicações eletrônicas) (etapa ST8).

Quando recebe o sinal de erro de previsão decodificado local ei" hat a partir da parte de transformada inversa/quantização inversa 8, a parte de adição 9 adiciona o sinal de erro de previsão decodificado local ei” hat e o sinal de previsão mostrando a imagem de previsão (a imagem de intraprevisão Pi” ou a imagem de interprevisão Pjn) gerada pela parte de intraprevisão 4 ou pela parte de previsão de movimento compensado 5 para gerar uma imagem decodificada local que é uma imagem de partição decodificada local Pjn hat ou uma imagem de bloco de codificação decodificada local que é um grupo de imagens de partição decodificada local (etapa ST9). Após gerar a imagem decodificada local, a parte de adição 9 armazena um sinal de imagem decodificada local mostrando a imagem decodificada local na memória 10 para intraprevisão e também emite o sinal de imagem decodificada local para a parte de filtro em laço 11. O dispositivo de codificação de imagem em movimento repetidamente realiza os processos das etapas ST3 a ST9 até o dispositivo de codificação de imagem em movimento completar o processamento em todos os blocos de codificação Bn nos quais a imagem entrada é dividida hierarquicamente, e, quando completa o processamento em todos os blocos de codificação Bn, desloca-se para um processo da etapa ST 12 (etapas ST10 e STH).

A parte de codificação por comprimento variável 13 codifica por entropia os dados comprimidos emitidos à mesma a partir da parte de transformada/quantização 7, do modo de codificação (incluindo a informação mostrando o estado da divisão nos blocos de codificação) e os parâmetros de codificação de erro de previsão, que são emitidos à mesma a partir da parte de controle de codificação 1, e dos parâmetros de intraprevisão emitidos à mesma a partir da parte de intraprevisão 4 ou dos parâmetros de interprevisão emitidos à mesma a partir da parte de previsão de movimento compensado 5. A parte de codificação por comprimento variável 13 multiplexa dados codificados que são os resultados codificados da codificação por entropia dos dados comprimidos, o modo de codificação, os parâmetros de codificação de erro de previsão, e os parâmetros de intraprevisão ou os parâmetros de interprevisão para gerar um fluxo de bits (etapa ST 12).

Quando recebe o sinal de imagem decodificada local a partir da parte de adição 9, a parte de filtro em laço 11 compensa para uma distorção de codificação incluído 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 efetua a compensação da distorção de codificação na memória de quadro de previsão de movimento compensado 12 como uma imagem de referência (etapa ST13). A parte de filtro em laço 11 pode realizar o processo de filtragem para cada bloco de codificação tendo o tamanho máximo do sinal de imagem decodificada local emitido para ela a partir da parte de adição 9 ou para cada bloco de codificação do sinal de imagem decodificada local, ou para cada unidade que é uma combinação de uma pluralidade de blocos de codificação cada um tendo o tamanho máximo. Como uma alternativa, após um figura de sinais de imagem decodificada locais é emitida, a parte de filtro em laço pode realizar o processo de filtragem na figura de sinais de imagem decodificada locais de cada vez.

A seguir, o processo realizado pela unidade de intraprevisão 4 será explicado em detalhes. Fig. 7 é um desenho explicativo mostrando um exemplo dos parâmetros de intraprevisão (modos de previsão) que podem ser selecionados para cada partição P" no bloco de codificação Bn. No exemplo mostrado na Fig. 7, modos de previsão e vetores de direção de previsão representados por cada um dos modos de previsão são mostrados, e é apontado que um ângulo relativo entre vetores de direção de previsão se toma pequeno com aumento no número de modos de previsão passíveis de serem selecionados.

A parte de intraprevisão 4 realiza um processo de intraprevisão em uma partição Pjn com base nos parâmetro de intraprevisão para a partição Pi” e um parâmetro de seleção para um filtro que a parte de intraprevisão usa para a geração de uma imagem de intraprevisão Pjn. Daqui em diante, será explicado um intraprocesso de gerar um sinal de intraprevisão do sinal de luminância com base do parâmetro de intraprevisão (modo de intraprevisão) para o sinal de luminância da partição Pin.

Daqui em diante, presume-se que a partição Pjn para ter um tamanho de li” x mj" pixel. Fig. 8 é um desenho explicativo mostrando um exemplo de pixels que são usados quando um valor previsto de cada pixel é gerado na partição Pjn no caso de 1" = mj" = 4. Embora (2 x 1" + 1) pixels na partição superior já codificado que é adjacente a uma partição Pjn e (2 x mi") pixels na partição da esquerda já codificada que é adjacente a uma partição Pjn são definidos como os pixels usados para previsão no exemplo da Fig. 8, um maior ou menor número de pixels do que os pixels mostrados na Fig. 8 podem ser usados para previsão. Além disso, embora uma linha ou coluna de pixels adjacente para a partição seja usada para previsão no exemplo mostrado na Fig. 8, duas ou mais linhas ou colunas de pixels adjacentes a uma partição podem ser altemativamente usadas para previsão.

Quando o valor de índice indica o modo de intraprevisão para a partição Pi" é 2 (previsão média), a parte de intraprevisão gera uma imagem de previsão intermediária usando a média dos pixels adjacentes na partição superior e os pixels adjacentes na partição da esquerda como cada um dos valores previstos de todos os pixels na partição Pjn. 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 Pjn com base em um vetor de direção de previsão vp = (dx, dy) mostrado pelo valor de índice. Neste caso, a coordenada relativa do pixel (o pixel no canto esquerdo superior da partição é definido como o ponto de origem) para o qual o valor previsto deve ser gerado (pixel alvo para previsão) na partição Pi” é expressa como (x, y). Cada pixel de referência que é usado para previsão está localizado em um ponto de intersecção de A mostrado abaixo e um pixel adjacente.

Onde k é um valor escalar negativo Quando um pixel de referência está localizado em uma posição de pixel de número inteiro, o pixel de número inteiro é definido como o valor previsto do pixel alvo para previsão. Ao contrário, quando um pixel de referência não está localizado em uma posição de pixel de número inteiro, um pixel de interpolação que é gerado a partir de um pixel de número inteiro adjacente para o pixel de referência é definido como o valor previsto do pixel alvo para previsão. No exemplo mostrado na Fig. 8, porque um pixel de referência não está localizado em uma posição de pixel de número inteiro, o valor previsto é interpolado a partir dos valores de dois pixels adjacentes para o pixel de referência. Contudo, a interpolação do valor previsto não é limitada àquela dos valores de dois pixels adjacentes, e um pixel de interpolação pode ser gerado a partir de dois ou mais pixels adjacentes e o valor deste pixel de interpolação pode ser definido como o valor previsto.

A parte de intraprevisão, então, realiza um processo de filtragem, que será mencionado abaixo, na imagem de previsão intermediária que consiste nos valores previstos na partição Pi” gerada de acordo com o procedimento mencionado acima para adquirir uma imagem de intraprevisão final Pj", e emite a imagem de intraprevisão Pj" para a parte de subtração 6 e para a parte de adição 9. A parte de intraprevisão também emite o parâmetro de intraprevisão usado para a geração da imagem de intraprevisão P" para a parte de codificação por comprimento variável 13 de modo a multiplexá-los em um fluxo de bits. Daqui em diante, o processo de filtragem será explicado de modo concreto.

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

Na equação (1), um (n = 0, 1,.., N) são coeficientes de filtro que consistem de coeficientes (ao, ab.., aN.i) associados com os pixels de referência, e um coeficiente de compensação aN. pn (n = 0, 1,.., N-l) mostra os pixels de referência do filtro incluindo o pixel alvo p0 a ser filtrado. N é um número arbitrário de pixel de referências. s(pn) mostra o valor de luminância de cada pixel de referência, e s hat (pθ) mostra o valor de luminância do pixel alvo po para ser filtrado no qual o processo de filtragem foi realizado. Os coeficientes de filtro podem ser formados a fim de não incluir o coeficiente de compensação aN. Além disso, o valor de luminância de cada pixel da imagem de previsão intermediária pode ser definido como o valor de luminância s(pn) de cada pixel de referência localizado na partição Pi". Como uma alternativa, o valor de luminância filtrado pode ser definido como o valor de luminância s(pn) somente na posição de cada pixel no qual o processo de filtragem foi realizado. Um valor de luminância codificado (valor de luminância a ser decodificado) é configurado como o valor de luminância s(pn) de cada pixel de referência localizado fora da partição Pjn quando o pixel está em uma região já codificada, enquanto um valor de sinal a ser usado no lugar do valor de luminância s(pn) é selecionado a partir do valor de luminância s(pn) de cada pixel de referência localizado na partição P, que é definida na maneira mencionada acima, e o valor de luminância codificado na área já codificada de acordo com um procedimento pré-determinado (por exemplo, o valor de sinal de um pixel na posição mais próxima é selecionado dentre aqueles pixels que são candidatos) quando o pixel está em uma região ainda a ser codificada. Fig. 9 é um desenho explicativo mostrando um exemplo do arranjo do pixel de referências no caso de N = 5.

Quando o processo de filtragem mencionado acima é realizado, uma borda não linear, ou similar, ocorre na imagem entrada mais facilmente e então um deslocamento a partir da direção de previsão da imagem de previsão intermediária ocorre mais facilmente com aumento no tamanho (1" x mjn) da partição P". Por conseguinte, é preferível suavizar a imagem de previsão intermediária. Além disso, quanto maior o valor quantificado que um erro de previsão tem, maior distorção de quantização ocorre na imagem decodificada e então menor grau de precisão de previsão tem a imagem de previsão intermediária gerada a partir de pixels já codificados que são adjacentes à partição P". Por conseguinte, é preferível preparar uma imagem de previsão suavizada que aproximadamente expressa a partição Pjn. Além disso, mesmo um pixel na mesma partição Pjn tem um deslocamento, tal como uma borda, ocorrendo entre a imagem de previsão intermediária e a imagem entrada mais facilmente com distância a partir dos pixels já codificados adjacentes à partição Pjn que são usados para a geração da imagem de previsão intermediária. Por conseguinte, é preferível suavizar a imagem de previsão para suprimir o rápido aumento no erro de previsão que é causado quando um deslocamento ocorre.

Além disso, a intraprevisão no momento de gerar a imagem de previsão intermediária é configurada de tal maneira que usa ambos, dos dois métodos distintos seguintes: um método de previsão média de fazer todos os valores previstos em um bloco de previsão serem iguais um ao outro, e um método de previsão usando um vetor de direção de previsão vp. Além disso, também no caso da previsão usando um vetor de direção de previsão vp, um pixel não localizado em uma posição de pixel de número inteiro é gerado através de interpolação em ambos, um pixel para o qual o valor de um pixel de referência em uma posição de pixel de número inteiro é configurado como seu valor previsto bem como ele é, e pelo menos dois pixels de referência, a localização no bloco de previsão de um pixel tendo o valor do pixel gerado como seu valor previsto difere de acordo com a direção de um vetor de direção de previsão vp. Por conseguinte, porque a imagem de previsão tem um propriedade diferente de acordo com o modo de intraprevisão, e o processo de filtragem ótimo também muda de acordo com o modo de intraprevisão, é preferível também mudar a intensidade do filtro, o número de pixels de referência a serem referenciados pelo filtro, o arranjo dos pixels de referência, etc. de acordo com o valor de índice mostrando o modo de intraprevisão. Por conseguinte, o processo de seleção de filtro é configurado de maneira a selecionar um filtro em consideração aos quatro seguintes parâmetros (1) a (4). (1)0 tamanho da partição P" (1" x mi”) (2) O parâmetro de quantização incluído nos parâmetros de codificação de erro de previsão (3) A distância entre o grupo de pixels já codificados ("pixels que são usados para previsão" mostrada na Fig. 8) que são usados no momento de gerar a imagem de previsão intermediária, e o pixel alvo a ser filtrado (4) O valor de índice indicando o modo de intraprevisão no momento de gerar a imagem de previsão intermediária.

Mais especificamente, o processo de seleção de filtro é configurado de maneira a usar um filtro tendo um maior grau de intensidade de suavização ou um filtro tendo um maior número de pixels de referência com aumento no tamanho (ljn x mjn) da partição P", com aumento no valor quantificado determinado pelo parâmetro de quantização, e com distância entre o pixel alvo a ser filtrado e o grupo de pixels já codificados que estão localizados no lado esquerdo e no lado superior da partição P". Um exemplo da distância entre o pixel alvo a ser filtrado e o grupo de pixels já codificados que estão localizados no lado esquerdo e no lado superior da partição Pjn é listado na Fig. 11. Além disso, o processo de seleção de filtro é configurado de tal maneira quanto a também mudar a intensidade do filtro, o número de pixels de referência ser referenciado pelo filtro, o arranjo dos pixels de referência, etc. de acordo com o valor de índice mostrando o modo de intraprevisão. Mais especificamente, uma seleção adaptativa de um filtro de acordo com os parâmetros mencionados acima é implementado acarretando um filtro apropriado selecionado dentre o grupo de filtros que são preparados antecipadamente em correspondência com cada uma das combinações dos parâmetros mencionados acima. Além disso, por exemplo, quando os parâmetros (3) e (4) são combinados, a definição da "distância entre o pixel alvo a ser filtrado e o grupo de pixels já codificados" do parâmetro (3) pode ser mudada de modo adaptativo de acordo com o "modo de intraprevisão" do parâmetro (4). Mais especificamente, a definição da distância entre o pixel 5 alvo a ser filtrado e o grupo de pixels já codificados não é limitada àquela u fixada, conforme mostrada na Fig. 11, e pode ser uma distância dependendo da direção de previsão, tal como a distância a partir de um "pixel de referência" mostrada na Fig. 8. Fazendo-se desta maneira, a parte de intraprevisão pode implementar um processo adaptativo de filtragem que 10 também leva em consideração uma relação entre a pluralidade de parâmetros tais como os parâmetros (3) e (4). Além disso, uma combinação para não realizar qualquer processo de filtragem pode ser preparado como uma das combinações desses parâmetros enquanto levado à correspondência com "nenhum processo de filtragem." Além disso, como uma definição da 15 intensidade do filtro, o filtro mais fraco podes ser definido como "nenhum processo de filtragem." Além disso, porque os quatro parâmetros (1) a (4) são conhecidos no dispositivo de decodificação de imagem em movimento, nenhuma informação adicional a ser codificada para realizar o processo de filtragem mencionado acima é gerada. Conforme anteriormente explicado, 20 preparando um número necessário de filtros antecipadamente e de modo adaptativo selecionando um deles, a parte de intraprevisão comuta entre os filtros. Como alternativa, definindo a função da seleção mencionada acima de parâmetros de filtro como cada filtro de tal maneira que um filtro seja computado de acordo com os valores da seleção mencionada acima de 25 parâmetros de filtro, a parte de intraprevisão pode implementar comutação entre os filtros.

Embora o exemplo de selecionar um filtro em consideração aos quatro parâmetros (1) a (4) seja mostrado na explicação acima, um filtro pode ser altemativamente selecionado em consideração a pelo menos um dos quatro parâmetros (1) a (4). Daqui em diante, um exemplo da configuração do processo de filtragem de selecionar de forma alternativa um filtro apresentando um filtro apropriado incluído em um grupo de filtros preparados antecipadamente em correspondência com cada uma das combinações dos parâmetros será mostrado considerando um caso de usar os parâmetros (1) e (4) como um exemplo.

Filtros que são usados no exemplo mencionado acima do processo de filtragem são definidos como a seguir:

Filtro de índice de filtro de 1 (o número de pixels de referência N = 3): ao = 3/4, a] = 1/8, a2 = 1/8 Filtro de índice de filtro de 2 (o número de pixels de referência N = 3): a0 = 1/2, ai = 1/4, a2 = 1/4 Filtro de índice de filtro de 3 (o número de pixels de referência N = 3): ao = 1/4, aj = 3/8, a2 = 3/8 Filtro de índice de filtro de 4 (o número de pixels de referência N = 5): ao = 1/4, ai = 3/16, a2 = 3/16, a3 =3/16, a4 = 3/16

Neste caso, presume-se que o processo de filtragem tem base na equação (1) a partir da qual o coeficiente de compensação aN é eliminado (aN= 0), três tipos de filtros são usados, e cada um desses filtros tem tal arranjo de pixels de referência a ser referenciado por meio do mesmo conforme mostrado na Fig. 12.

Fig. 13 é um desenho explicativo mostrando um exemplo de uma tabela mostrando filtros que são usados em cada modo de intraprevisão para cada tamanho da partição Pjn. Neste exemplo, presume-se que a partição Pi" tem um dos possíveis tamanhos de 4x4 pixels, 8x8 pixels, 16x16 pixels, 32x32 pixels, e 64x64 pixels, e há uma correspondência, conforme mostrado na Fig. 7, entre valores de índices, cada qual mostrando um modo de intraprevisão e direções de intraprevisão. Além disso, o índice de filtro de 0 mostra que nenhum processo de filtragem é realizado. Em geral, porque há tendências, como será mostrado abaixo, quando uma previsão direcional ou uma previsão média é usada, apontando que filtro deve ser usado em correspondência com cada combinação dos parâmetros (1) e (4) na tabela em consideração às características da imagem em intraprevisão, conforme mostrado na tabela mostrada na Fig. 13, a parte de intraprevisão pode implementar a seleção de um filtro apropriado referindo-se à tabela.

Como uma borda horizontal ou vertical existe em um objeto, tal como uma construção, é, em geral, conformada de forma linear e limpa em muitos casos, uma previsão de alta precisão pode ser realizada usando uma previsão vertical ou horizontal em muitos casos. Por conseguinte, é preferível não realizar qualquer processo de suavização quando realiza uma previsão horizontal ou vertical.

Como um sinal de imagem em geral tem alta continuidade espacial, é preferível realizar um processo de suavização sobre pixels localizados na proximidade das margens do bloco nos lados esquerdo e superior da partição Pjn, e por meio disso, melhorando a continuidade, quando usa uma previsão média que implica em uma continuidade entre a partição Pjn e pixels já codificados adjacentes à partição P".

Como em uma região tendo sentido direcional em diagonal, uma borda, ou similar, é distorcida e tem uma forma não linear em muitos casos com aumento na área da região, é preferível, quando uma previsão diagonal é usada, aplicar um filtro tendo um maior grau de intensidade de suavização e um maior número de pixels de referências com aumento no tamanho de partição.

Em geral, quando um tamanho de partição se toma bastante grande, uma mudança espacial do valor de sinal na partição se toma diversificada, de modo que o uso de uma previsão direcional ou uma previsão média resulta em uma previsão bem grosseira, e então uma região onde é difícil realizar uma previsão de alta precisão aumenta. Como nenhum melhoramento na eficiência de previsão pode ser esperado simplesmente realizando-se um processo de suavização para fazer uma imagem se tomar fora de foco em tal uma região, é preferível não realizar qualquer processo de filtragem no caso de tal tamanho de partição grande porque não é necessário aumentar a complexidade computacional desnecessariamente (por exemplo, na tabela mostrada na Fig. 13 há uma configuração para não realizar qualquer processo de filtragem no caso de um tamanho de partição de 32x32 pixels ou mais).

Além disso, em um caso no qual o valor de luminância da imagem de previsão intermediária é usado como o valor de luminância de cada pixel de referência quando cada pixel de referência no momento que um processo de filtragem é realizado é um pixel na partição Pi", há um caso no qual o processo de filtragem pode ser simplificado. Por exemplo, quando o modo de intraprevisão é uma previsão média, o processo de filtragem na partição Pi” pode ser simplificado para o seguinte processo de filtragem para cada região mostrada na Fig. 14.

Região A (pixel no canto esquerdo superior da partição P") Filtro de índice de filtro de 1 (nenhuma mudança): a0 = 3/4, ai = 1/8, a2 = 1/8 (o número de pixels de referências N = 3)

Filtro de índice de filtro de 2 (nenhuma mudança): a0 = 1/2, ai = 1/4, a2 = 1/4 (o número de pixels de referências N = 3)

Filtro de índice de filtro de 3 (nenhuma mudança): a0 = 1/4, ai = 3/8, a2 = 3/8 (o número de pixels de referências N = 3)

Filtro de índice de filtro de 4: ao = 5/8, ai = 3/16, a2 = 3/16 (o número de pixels de referência N = 3) Região B (pixels na extremidade superior da partição Pi” diferente da região A) Filtro de índice de filtro de 1: ao = 7/8, a2 = 1/8 (o número de pixels de referência N = 2) Filtro de índice de filtro de 2: a0 = 3/4, a2 = 1/4 (o número de pixels de referência N = 2) Filtro de índice de filtro de 3: aθ = 5/8, a2 = 3/8 (o número de pixels de referência N = 2) Filtro de índice de filtro de 4: ao = 13/16, a2 = 3/16 (o número de pixels de referência N = 2) Região C (pixels na extremidade esquerda da partição Pjn diferente da região A) Filtro de índice de filtro de 1: a0 = 7/8, ai = 1/8 (o número de pixels de referência N = 2) Filtro de índice de filtro de 2: ao = 3/4, a] = 1/4 (o número de pixels de referência N = 2) Filtro de índice de filtro de 3: a0 = 5/8, ai = 3/8 (o número de pixels de referência N = 2) Filtro de índice de filtro de 4: ao = 13/16, ai = 3/16 (o número de pixels de referência N = 2) Região D (pixels na partição Pjn diferente das regiões A, B, e C) Filtros de todos os índices de filtro: nenhum processo de filtragem

Mesmo se o se o processo de filtragem é simplificado na maneira mencionada acima, os resultados do processo de filtragem são os mesmos que aqueles do processo de filtragem ainda a ser simplificado. Removendo as partes redundantes do processo real desta maneira, o processo de filtragem pode ser acelerado.

Embora a tabela mostrada na Fig. 13 seja usada no exemplo mencionado acima, uma outra tabela pode ser altemativamente usada. Por exemplo, quando maior importância é colocada em uma redução na complexidade computacional causada pelo processo de filtragem, do que o grau de melhoramento no desempenho de codificação, uma tabela mostrada na Fig. 19 pode ser usada em vez da tabela mostrada na Fig. 13. Como a unidade de intraprevisão realiza o processo de filtragem somente na previsão média da partição P" cujo tamanho é 4x4 pixels, 8x8 pixels, ou 16x16 pixels no caso de usar esta tabela, o número de modos de previsão em cada um dos quais o processo de filtragem é realizado é menor do que aquele no caso de usar a tabela mostrada na Fig. 13, e, por conseguinte, o aumento na complexidade computacional causado pelo processo de filtragem pode ser reduzido. Neste momento, usando uma simplificação do processo de filtragem no caso no qual o modo de intraprevisão mencionado acima é uma previsão média, o processo de filtragem pode ser implementado com complexidade computacional bem baixa. Em adição, quando importância é colocada na facilidade de implementação, a unidade de intraprevisão pode realizar o processo de filtragem somente no previsão média, como no caso de realizar o processo de filtragem mencionado acima, e pode usar o mesmo filtro (por ex., o filtro de índice de filtro de 2) todo o tempo sem não ter de mudar o filtro a ser usado de acordo com o tamanho da partição Pjn. Naquele caso, enquanto o grau de melhoramento no desempenho de codificação usando o filtro é reduzido por um grau correspondendo à eliminação do processo de acordo com o tamanho da partição P", a escala do circuito de uma unidade de intraprevisão instalado no dispositivo (o número de linhas no código no caso de implementar a unidade de intraprevisão via software) pode ser reduzida.

Este processo de filtragem é simplificado para um filtro que leva em consideração somente o parâmetro (4) entre os quatro parâmetros (1) a (4).

processo de filtragem não tem de ser implementado em uma forma na qual um filtro tendo um correspondente índice de filtro é 5 selecionado através de referência à tabela, e pode ser altemativamente implementado em uma forma na qual o filtro é instalado diretamente na parte de intraprevisão. Por exemplo, o processo de filtragem é implementado em uma forma na qual um processo de filtragem a ser realizado para cada um dos possíveis tamanhos da partição Pjn é incorporado diretamente na parte de 10 intraprevisão, ou um processo de filtragem a ser realizado para cada posição de pixel em cada um dos possíveis tamanhos da partição Pj” é incorporado diretamente na parte de intraprevisão. Enquanto a imagem de previsão que é adquirida como o resultado de realizar o processo de filtragem sem referir à tabela nesta maneira é equivalente àquela adquirida como o resultado de 15 realizar o processo de filtragem referindo à tabela, a forma da implementação não é um problema.

Além disso, embora o método de usar somente uma tabela para comutar entre os filtros é explicado no exemplo mencionado acima, duas ou mais tabelas conforme mencionado acima podem ser preparadas, e o 20 dispositivo de codificação de imagem em movimento pode ser construído de tal maneira a codificar um índice de tabela de seleção de filtro 100 como informação de cabeçalho em tal forma conforme mostrado na ou das Figs. 15 a 18, e comutar entre a tabela de seleção de filtros para cada pré-determinada unidade. Por exemplo, adicionando o índice de tabela de seleção de filtro 100 25 ao cabeçalho de nível de sequência, conforme mostrado na Fig. 15, o dispositivo de codificação de imagem em movimento pode realizar um processo de filtragem mais adequado para as características da sequência quando comparado com o caso de usar somente uma tabela única.

Mesmo em um caso no qual a parte de intraprevisão 4 é construída de tal maneira quanto a configurar pixels já codificados adjacentes à partição Pjn no qual a parte de intraprevisão realizou o processo de suavização como os pixels de referência no momento de gerar uma imagem de previsão intermediária da partição Pi”, como em um caso no qual um processo de suavização é realizado na imagem de referência no momento de um intraprevisão em um bloco de 8x8 pixels no MPEG-4 AVC/H.264 explicado anteriormente, a parte de intraprevisão 4 pode realizar o processo de filtragem em uma imagem de previsão intermediária similar àquele mostrado no exemplo mencionado acima. Por outro lado, porque há uma sobreposição entre o efeito do processo de suavização nos pixels de referência no momento de gerar uma imagem de previsão intermediária e aqueles do processo de filtragem na imagem de previsão intermediária, há um caso no qual mesmo se ambos os processos são usados de modo simultâneo, somente um melhoramento de desempenho bem pequeno é produzido quando comparado com um caso no qual um dos processos é realizado. Por conseguinte, em um caso no qual importância é colocada na redução na complexidade computacional, a parte de intraprevisão pode ser construída de tal maneira a não realizar o processo de filtragem na imagem de previsão intermediária da partição Pjn para a qual a parte de intraprevisão realizou o processo de suavização nos pixels de referência no momento de gerar a imagem de previsão intermediária. Por exemplo, pode haver um caso no qual quando o processo de filtragem na imagem de previsão intermediária é realizado, a parte de intraprevisão realiza o processo de filtragem somente sobre uma previsão média, conforme mostrado na tabela da Fig. 19, enquanto quando realiza o processo de suavização nos pixels de referência no momento em que a geração da imagem de previsão intermediária é realizada, a parte de intraprevisão realiza o processo de suavização referindo à tabela, conforme mostrado na Fig. 20, mostrando que somente previsões específicas direcionais são submetidas ao processo de suavização. Na Fig. 20, '1' mostra que o processo de suavização é realizado e '0' mostra que o processo de suavização não é realizado.

A parte de intraprevisão emite o parâmetro de intraprevisão usado para a geração da imagem de intraprevisão Pi para a parte de codificação por comprimento variável 13 de modo a multiplexá-los em um fluxo de bits. A parte de intraprevisão também realiza um processo de intraprevisão com base no parâmetro de intraprevisão (modo de intraprevisão) em cada um dos sinais de diferença de cor da partição Pjn de acordo com o mesmo procedimento que aquele de acordo com a qualquer parte de intraprevisão realiza o processo de intraprevisão no sinal de luminância, e emite os parâmetros de intraprevisão usados para a geração da imagem de intraprevisão para a parte de codificação por comprimento variável 13. A parte de intraprevisão pode ser construída de tal maneira a realizar o processo de filtragem mencionado acima para a intraprevisão de cada um dos sinais de diferença de cor na mesma maneira que a parte de intraprevisão faz para o sinal de luminância, ou para não realizar o processo de filtragem mencionado acima para a intraprevisão de cada um dos sinais de diferença de cor.

A seguir, o processamento realizado pelo dispositivo de decodifícação de imagem em movimento mostrado na Fig. 2 será explicado. Quando recebe o fluxo de bits emitido para ela a partir do dispositivo de codificação de imagem da Fig. 1, a parte de decodifícação por comprimento variável 51 realiza um processo de decodifícação por comprimento variável no fluxo de bits para decodificar informação tendo um tamanho de quadro em unidades de uma sequência que consiste em um ou mais quadros de figuras ou em unidades de uma figura (etapa ST21 da Fig. 4). A parte de decodifícação por comprimento variável 51 determina um tamanho máximo de cada um dos blocos de codificação que é uma unidade a ser processada em um momento quando um processo de intraprevisão (processo de previsão de intraquadro) ou um processo de previsão de movimento compensado (processo de previsão de interquadro) é realizado de acordo com o mesmo procedimento que aquele que a parte de controle de codificação 1 mostrada na Fig. 1 usa, e também determina um limite superior no número de camadas hierárquicas em um hierarquia na qual cada um dos blocos de codificação tendo o tamanho máximo é hierarquicamente dividido em blocos (etapa ST22). Por exemplo, quando o tamanho máximo de cada um dos blocos de codificação é determinado de acordo com a resolução da imagem entrada no dispositivo de codificação de imagem, a parte de decodificação por comprimento variável determina o tamanho máximo de cada um dos blocos de codificação com base na informação de tamanho de quadro que a parte de decodificação por comprimento variável decodificou anteriormente. Quando informação mostrando ambos, o tamanho máximo de cada um dos blocos de codificação e o limite superior no número de camadas hierárquicas são multiplexados no fluxo de bits, a parte de decodificação por comprimento variável se refere à informação que é adquirida decodificando o fluxo de bits.

Como a informação mostrando o estado da divisão de cada um dos blocos de codificação B° tendo o tamanho máximo é incluída no modo de codificação m(B°) do bloco de codificação B° tendo o tamanho máximo que é multiplexado no fluxo de bits, a parte de decodificação por comprimento variável 51 especifica cada um dos blocos de codificação Bn nos quais a imagem é dividida hierarquicamente decodificando o fluxo de bits para adquirir o modo de codificação m(B°) do bloco de codificação B° tendo o tamanho máximo que é multiplexado no fluxo de bits (etapa ST23). Após especificar cada um dos blocos de codificação Bn, a parte de decodificação por comprimento variável 51 decodifica o fluxo de bits para adquirir o modo de codificação m(Bn) do bloco de codificação Bn para especificar cada partição Pi" pertencendo ao bloco de codificação Bn com base na informação sobre a partição Pi" pertencendo ao modo de codificação m(Bn). Após especificar cada partição Pj” pertencendo ao bloco de codificação Bn, a parte de decodificação por comprimento variável 51 decodifica os dados codificados para adquirir os dados comprimidos, o modo de codificação, os parâmetros de codificação de erro de previsão, e o parâmetro de intraprevisão/parâmetro de interprevisão para cada partição P" (etapa ST24).

Mais especificamente, quando o modo de codificação m(Bn) atribuído para o bloco de codificação Bn é um modo de intracodifícação, a parte de decodificação por comprimento variável decodifica os dados codificados para adquirir o parâmetro de intraprevisão para cada partição Pjn pertencendo ao bloco de codificação. Ao contrário, quando o modo de codificação m(Bn) atribuído ao bloco de codificação Bn é um modo de intercodificação, a parte de decodificação por comprimento variável decodifica os dados codificados para adquirir os parâmetros de interprevisão para cada partição Pjn pertencendo ao bloco de codificação. A parte de decodificação por comprimento variável ainda divide cada partição que é uma unidade de previsão em uma ou mais partições que é uma unidade de processo de transformada com base na informação de tamanho de bloco de transformada incluído nos parâmetros de codificação de erro de previsão, e decodifica os dados codificados de cada uma de uma ou mais partições que é uma unidade de processo de transformada para adquirir os dados comprimidos (coeficientes de transformada nos quais transformada e quantização são realizadas) da partição.

Quando o modo de codificação m(Bn) da partição Pjn pertencendo ao bloco de codificação Bn, que é especificado pela parte de decodificação por comprimento variável 51, é um modo de intracodifícação (etapa ST25), o comutador de seleção 52 emite os parâmetros de intraprevisão emitidos à mesma a partir da parte de decodificação por comprimento variável 51 para a parte de intraprevisão 53. Ao contrário, quando o modo de codificação m(Bn) da partição Pjn é um modo de intercodificação (etapa ST25), o comutador de seleção emite os parâmetros de interprevisão emitidos à mesma a partir da parte de decodifícação por comprimento variável 51 para a parte de previsão de movimento compensado 54.

Quando recebe o parâmetro de intraprevisão a partir do comutador de seleção 52, a parte de intraprevisão 53 realiza um processo de previsão de intraquadro sobre a partição Pjn do bloco de codificação Bn para gerar uma imagem de intraprevisão Pjn usando um sinal de imagem já codificada no quadro com base no parâmetro de intraprevisão (etapa ST26), como a parte de intraprevisão 4 mostrada na Fig. 1. Após gerar a imagem de intraprevisão Pj” mencionada acima, a parte de intraprevisão 53 seleciona um filtro a partir de um ou mais filtros, que são preparados antecipadamente, de acordo com os estado dos vários parâmetros que são conhecidos no momento de gerar a imagem de intraprevisão Pj11 mencionada acima usando o mesmo método que aquele que a parte de intraprevisão 4 mostrado na Fig. 1 usa, e realiza um processo de filtragem na imagem de intraprevisão P" usando o filtro e configura a imagem de intraprevisão Pjn na qual a parte de intraprevisão realizou o processo de filtragem como uma imagem de intraprevisão final. Mais especificamente, a parte de intraprevisão seleciona um filtro usando os mesmos parâmetros que aquele que a parte de intraprevisão 4 usa para a seleção de filtro e usando o mesmo método que o método de seleção de filtro que a parte de intraprevisão 4 usa, e realiza o processo de filtragem na imagem de intraprevisão. Por exemplo, em um caso no qual a parte de intraprevisão 4 provoca o caso de não realizar o processo de filtragem em correspondência com o índice de filtro de 0, e ainda acarreta quatro filtros que são preparados antecipadamente em correspondência com índices de filtro de 1 a 4 respectivamente, e realiza o processo de filtragem referindo à tabela mostrada na Fig. 13, a parte de intraprevisão 53 é construída de tal maneira a também definir os mesmos filtros e índices de filtros que aqueles para uso na parte de intraprevisão 4, e realizar uma seleção de filtro de acordo com o tamanho da partição Pjn e o índice mostrando um

modo de intraprevisão que é um parâmetro de intraprevisão referindo à tabela mostrada na Fig. 13 e realizar o processo de filtragem.

Além disso, em um caso no qual uma tabela para definir um filtro que é usado para cada combinação de parâmetros é preparada, e a parte de intraprevisão implementa comutação entre filtros referindo à tabela, conforme mostrado no exemplo mencionado acima, a parte de intraprevisão é construída de tal maneira a decodificar o índice de tabela de seleção de filtro 100 como informação de cabeçalho em uma forma conforme mostrada na ou das Figs. 15 a 18, selecionar a tabela mostrada pelo índice de tabela decodificado de seleção de filtro 100 a partir do mesmo grupo de tabelas como aquele que o dispositivo de codificação de imagem em movimento usa, o grupo de tabela sendo preparado antecipadamente, e selecionar um filtro referindo à tabela.

Quando recebe os parâmetros de interprevisão a partir do comutador de seleção 52, a parte de previsão de movimento compensado 54 realiza um processo de previsão de movimento compensado sobre a partição Pi" do bloco de codificação Bn para gerar uma imagem de interprevisão Pjn usando um ou mais quadros de imagens de referência armazenados em uma memória de quadro de previsão de movimento compensado 59 com base nos parâmetros de interprevisão (etapa ST27).

A parte de transformada inversa/quantização inversa 55 faz quantização inversa dos dados comprimidos associados com o bloco de codificação, que são emitidos à mesma a partir da parte de decodificação por comprimento variável 51, usando o parâmetro de quantização incluído nos parâmetros de codificação de erro de previsão emitidos à mesma a partir da parte de decodificação por comprimento variável 51, e realiza um processo de transformada inversa (por ex., uma DCT inversa (transformada de cosseno discreto inversa) ou um processo de transformada inversa tal como uma transformada de Kl inversa) nos dados comprimidos aos quais foi aplicada quantização inversa desse modo em unidades de um bloco tendo o tamanho de bloco de transformada incluído nos parâmetros de codificação de erro de previsão, e emite os dados comprimidos nos quais a parte de transformada inversa/quantização inversa realizou o processo de transformada inversa para a parte de adição 56 como um sinal de erro de previsão decodificado (sinal mostrando a imagem de diferença pré-comprimida) (etapa ST28).

Quando recebe o sinal de erro de previsão decodificado a partir da parte de transformada inversa/quantização inversa 55, a parte de adição 56 gera uma imagem decodificada adicionando o sinal de erro de previsão decodificado e o sinal de previsão mostrando a imagem de previsão gerada pela parte de intraprevisão 53 ou pela parte de previsão de movimento compensado 54 e armazena um sinal de imagem decodificado mostrando a imagem decodificada na memória 57 para intraprevisão, e também emite o sinal de imagem decodificado para a parte de filtro em laço 58 (etapa ST29). dispositivo de decodificação de imagem em movimento repetidamente realiza os processos da etapas ST23 a ST29 até o dispositivo de decodificação de imagem em movimento completar o processamento sobre todos os blocos de codificação Bn nos quais a imagem é dividida hierarquicamente (etapa ST30). Quando recebe o sinal de imagem decodificada a partir da parte de adição 56, a parte de filtro em laço 58 compensa por uma distorção de codificação incluída no sinal de imagem decodificado, e armazena a imagem decodificada mostrada pelo sinal de imagem decodificado no qual a parte de filtro em laço efetua a compensação da distorção de codificação na memória de quadro de previsão de movimento compensado 59 como uma imagem de referência (etapa ST31). A parte de filtro em laço 58 pode realizar o processo de filtragem para cada bloco de codificação tendo o tamanho máximo do sinal de imagem decodificada local emitido para ela a partir da parte de adição 56 ou de cada bloco de codificação. Como uma alternativa, após o sinal de imagem decodificada local correspondendo a todos os blocos macros de uma tela ser emitido, a parte de filtro em laço pode realizar o processo de filtragem em todos os blocos macros de uma tela por vez. Como pode ser visto a partir da descrição acima, porque a parte de intraprevisão 4 do dispositivo de codificação de imagem em movimento de acordo com esta modalidade 1 é construída de tal maneira a fim de, quando realiza um processo de previsão de intraquadro para gerar uma imagem de intraprevisão usando um sinal de imagem já codificada em um quadro, selecionar um filtro a partir de um ou mais filtros que são preparados antecipadamente de acordo com os estados de vários parâmetros associados com a codificação de um bloco alvo a ser filtrado, e realizar um processo de filtragem sobre uma imagem de previsão usando o filtro, é fornecida uma vantagem de ser capaz de reduzir erros de previsão que ocorrem localmente, e por meio disso, sendo capaz de melhorar a qualidade de imagem.

Além disso, porque a parte de intraprevisão 4 de acordo com esta modalidade 1 é construída de tal maneira a selecionar um filtro em consideração a pelo menos um dos seguintes parâmetros: (1) o tamanho da partição Pj” (ljn x mjn); (2) o parâmetro de quantização incluído nos parâmetros de codificação de erro de previsão; (3) a distância entre o grupo de pixels já codificados que são usados no momento de gerar a imagem de previsão intermediária, e o pixel alvo a ser filtrado; e (4) o valor de índice indicando o modo de intraprevisão no momento de gerar a imagem de previsão intermediária, fornece uma vantagem de prevenir um erro de previsão local de ocorrer quando, por exemplo, uma borda da imagem a ser codificada se toma distorcida ligeiramente em uma forma não linear ou um leve deslocamento ocorre no ângulo de uma borda na imagem a ser codificada quando realiza uma previsão direcional, e prevenir um erro de previsão de ocorrer em uma margem entre blocos devido a uma perda da continuidade com o sinal de um pixel adjacente já codificado para a partição quando realiza uma previsão média, e por meio disso, sendo capaz de melhorar a eficiência de previsão.

Como a parte de intraprevisão 53 do dispositivo de decodificação de imagem em movimento de acordo com esta modalidade 1 é construída de tal maneira a fim de, quando realizar um processo de previsão de intraquadro para gerar uma imagem de intraprevisão usando um sinal de imagem já codificada em um quadro, selecionar um filtro a partir de um ou mais filtros que são preparados antecipadamente de acordo com os estados de vários parâmetros associados com a decodificação de um bloco alvo a ser filtrado, e realizar um processo de filtragem sobre uma imagem de previsão usando o filtro, é fornecida uma vantagem de reduzir erros de previsão que ocorrem localmente enquanto toma possível para o dispositivo de decodificação de imagem em movimento também gerar a mesma imagem de intraprevisão que aquela gerada pelo dispositivo de codificação de imagem em movimento.

Além disso, porque a parte de intraprevisão 53 de acordo com esta modalidade 1 é construída de tal maneira a selecionar um filtro em consideração a pelo menos um dos seguintes parâmetros: (1) o tamanho da partição P" (ljn x mj11); (2) o parâmetro de quantização incluído nos parâmetros de codificação de erro de previsão; (3) a distância entre o grupo de pixels já codificados que são usados no momento de gerar a imagem de previsão intermediária, e o pixel alvo a ser filtrado; e (4) o valor de índice indicando o modo de intraprevisão no momento de gerar a imagem de previsão intermediária, fornece uma vantagem de prevenir um erro de previsão local de ocorrer quando, por exemplo, uma borda da imagem a ser codificada se toma ligeiramente distorcida em uma forma não linear ou um leve deslocamento ocorre no ângulo de uma borda na imagem a ser codificada quando realiza uma previsão direcional, e prevenir um erro de previsão de ocorrer em uma margem entre blocos devido a uma perda da continuidade com o sinal de um pixel já codificado para a partição quando realiza uma previsão média, e uma outra vantagem de tomar possível para o dispositivo de decodificação de imagem em movimento também gerar a mesma imagem de intraprevisão como aquela gerada pelo dispositivo de codificação de imagem em movimento. Modalidade 2.

Embora o exemplo no qual a parte de intraprevisão 4 seleciona um filtro de acordo com os estados de vários parâmetros associados com a codificação de um bloco alvo a ser filtrado a partir de um ou mais filtros que são preparados antecipadamente, e realiza um processo de filtragem sobre uma imagem de previsão usando o filtro quando realiza um processo de previsão de intraquadro para gerar uma imagem de intraprevisão usando um sinal de imagem já codificada em um quadro é mostrado na Modalidade 1 mencionada acima. Como alternativa, um filtro de Wiener que minimiza a soma de erros quadrados entre um bloco de codificação e uma imagem de previsão pode ser projetada, e, quando o uso deste filtro de Wiener aumenta o grau de redução em erros de previsão quando comparado com o uso do filtro que foi selecionado a partir de um ou mais filtros que são preparados antecipadamente, o processo de filtragem pode ser realizado na imagem de previsão usando o filtro de Wiener mencionado acima, em vez do filtro que foi selecionado. Daqui em diante, processos serão explicados de modo concreto.

Cada uma das partes de intraprevisão 4 e 53 de acordo com Modalidade 1 mencionada acima é construída de tal maneira a selecionar um filtro a partir de um ou mais filtros que são preparados antecipadamente de acordo com os estados de vários parâmetros associados com a codificação de um bloco alvo a ser filtrado. Enquanto cada uma das partes de intraprevisão pode selecionar um apropriado filtro a partir de um ou mais candidatos de seleção em consideração aos quatro parâmetros (1) a (4), cada uma das partes de intraprevisão não pode realizar "filtragem ótima" quando um filtro ótimo diferente de um ou mais candidatos de seleção que existe. Esta modalidade 2 é caracterizada pelo fato de que enquanto um dispositivo de codificação de imagem em movimento projeta um filtro ótimo em uma base por figura e 5 realiza um processo de filtragem, e também codifica os coeficientes de filtro do filtro, e assim por diante, um dispositivo de decodifícação de imagem em movimento decodifica os coeficientes de filtro e assim por diante, e realiza um processo de filtragem usando o filtro.

Uma parte de intraprevisão 4 do dispositivo de codificação de 10 imagem em movimento realiza um processo de previsão de intraquadro em cada partição Pjn de cada bloco de codificação Bn para gerar uma imagem de intraprevisão Pi", como aquele de acordo com a Modalidade 1 mencionada acima. A parte de intraprevisão 4 também seleciona um filtro a partir de um ou mais filtros que são preparados antecipadamente de acordo com os estados 15 de vários parâmetros associados com a codificação de um bloco alvo a ser filtrado usando o mesmo método que aquele que a parte de intraprevisão de acordo com a Modalidade 1 mencionada acima usa, e realiza um processo de filtragem na imagem de intraprevisão P" usando este filtro. Após determinar parâmetros de intraprevisão para cada um, de todos os blocos de codificação

Bn na figura, para cada área na qual um idêntico filtro é usado dentro da figura (cada área tendo o mesmo índice de filtro), a parte de intraprevisão 4 projeta um filtro de Wiener que minimiza a soma de erros quadrados entre a imagem entrada na área e a imagem de intraprevisão (erro quadrado médio na área alvo). Os coeficientes de filtro w do filtro de Wiener podem ser determinados a partir de uma matriz de autocorrelação Rs-s- de um sinal de previsão de imagem intermediário s', e uma matriz de correlação cruzada Rss- do sinal de imagem entrada s e o sinal de previsão de imagem intermediário s' de acordo com a seguinte equação (4). O tamanho das matrizes Rs-s- e Rss- corresponde ao número de saídas de filtro determinado.

Após projetar o filtro de Wiener, a parte de intraprevisão 4 expressa a soma de erros quadrados na área alvo para projeto de filtro no caso de realizar um processo de filtragem usando o filtro de Wiener como Dl, a quantidade de códigos no momento de codificar informação (por ex., coeficientes de filtro) associada com o filtro de Wiener como Rl, e a soma de erros quadrados na área alvo para projeto do filtro no caso de realizar um processo de filtragem usando um filtro que é selecionado usando o mesmo método que aquele mostrado na Modalidade 1 mencionada acima como D2, e então verifica para ver se a seguinte equação (5) é, ou não, estabelecida.

Onde À. é uma constante.

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

Quando realiza um processo de filtragem usando o filtro de Wiener, a parte de intraprevisão 4 requer informação de atualização de filtro mostrando os coeficientes de filtro do filtro de Wiener e índices cada qual indicando um correspondente filtro que é substituído pelo filtro de Wiener.

Mais especificamente, quando o número de filtros passíveis de serem selecionados no processo de filtragem usando parâmetros de seleção de filtro é expresso como L, e índices variando de zero a L-l são atribuídos para os filtros, respectivamente, quando o filtro de Wiener projetado é usado para cada índice, um valor de " 1" necessita ser codificado para o índice como a informação de atualização de filtro, ao passo que quando um filtro preparado é usado para cada índice, um valor de "0" necessita ser codificado para o índice como a informação de atualização de filtro. A parte de codificação por comprimento variável 13 codifica por comprimento variável a informação de atualização de filtro emitida para ela a partir da parte de intraprevisão 4, e multiplexa dados codificados da informação de atualização de filtro em um fluxo de bits.

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

A parte de decodificação por comprimento variável 51 de um dispositivo de decodificação de imagem em movimento decodifica por comprimento variável os dados codificados multiplexados no fluxo de bits para adquirir a informação de atualização de filtro. Uma parte de intraprevisão 53 realiza um processo de previsão de intraquadro em cada partição Pjn de cada bloco de codificação Bn para gerar a imagem de intraprevisão Pjn, como aquela de acordo com a Modalidade 1 mencionada acima. Quando recebe a informação de atualização de filtro a partir da parte de decodifícação por comprimento variável 51, a parte de intraprevisão 53 se refere à informação de atualização de filtro para checar se há ou não uma atualização para o filtro indicado pelo correspondente índice.

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

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

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

APLICABILIDADE INDUSTRIAL A presente invenção é adequada para um dispositivo de codificação de imagem que necessita codificar uma imagem com um alto grau de eficiência, e é também adequada para um dispositivo de decodificação de imagem que necessita decodificar uma imagem codificada com um alto grau de eficiência. EXPLANAÇÕES DE NUMERAIS DE REFERÊNCIA 1 - parte de controle de codificação (unidade de controle de codificação), 2 - parte de divisão de bloco (unidade de divisão de bloco), 3 - comutador de seleção (unidade de intraprevisão e unidade de previsão de movimento compensado), 4 - parte de intraprevisão (unidade de intraprevisão), 5 - parte de previsão de movimento compensado (unidade de previsão de movimento compensado), 6 - parte de subtração (unidade de geração de imagem de diferença), 7 - parte de transformada/quantização (unidade de compressão de imagem), 8 - parte de transformada inversa/quantização inversa, 9 - parte de adição, 10 - memória para intraprevisão, 11 - parte de filtragem em laço, 12 - memória de quadro de previsão de movimento compensado, 13 - parte de codificação por comprimento variável (unidade de codificação por comprimento variável), 31 - parte de decodificação por comprimento variável (unidade de decodificação por comprimento variável), 52 - comutador de seleção (unidade de intraprevisão e unidade de previsão de movimento compensado), 53 - parte de intraprevisão (unidade de intraprevisão), 54 - parte de previsão de movimento compensado (unidade de previsão de movimento compensado), 55 - parte de transformada inversa/quantização inversa (unidade de geração de imagem de diferença), 56 - parte de adição (unidade de geração de imagem decodificada), 57 - memória para intraprevisão, 58 - parte de filtragem de laço, 12 - memória de quadro de previsão de movimento compensado, 100 - índice de tabela de seleção de filtro.

Claims

1. Dispositivo de codificação de imagem, compreendendo: um intraprevisor (4) para, quando um modo de codificação correspondendo a um dos blocos de codificação nos quais uma imagem entrada é dividida, é um modo de intracodificação, que realiza um processo de previsão de intraquadro em cada bloco que é uma unidade para previsão do bloco de codificação para gerar uma imagem de previsão; e um codificador (13) para codificar informação de modo codificação e um parâmetro de intraprevisão indicando uma previsão média, caracterizado pelo fato de que quando o intraprevisor realiza a previsão média, o intraprevisor realiza um processo de filtragem em pixels alvo de intraprevisão localizados em uma extremidade superior e uma extremidade esquerda do bloco, o processo de filtragem usando um valor de previsão intermediário, o qual é um valor médio de pixels adjacentes do bloco, e pelo menos um pixel adjacente do pixel alvo.

2. Dispositivo de decodificação de imagem, compreendendo: um decodificador (51) para decodificar informação de modo de codificação e um parâmetro de intrapevisão; e um intraprevisor (53) para, quando a informação de modo de codificação associada com um bloco de codificação é um modo de intracodificação, realizar um processo de previsão de intraquadro em cada bloco que é uma unidade para previsão do bloco de codificação para gerar uma imagem de previsão, caracterizado pelo fato de que quando o parâmetro de intraprevisão indica uma previsão média, o intraprevisor realiza um processo de filtragem em pixels alvo de intraprevisão localizados em uma extremidade superior e uma extremidade esquerda do bloco com base em um valor de previsão intermediário, o qual é um valor médio de pixels adjacentes do bloco, e pelo menos um pixel adjacente do pixel alvo.

3. Método de codificação de imagem, compreendendo: realizar um processo de previsão de intraquadro em cada bloco que é uma unidade para previsão de um bloco de codificação para gerar uma imagem de previsão, quando um modo de codificação correspondendo ao bloco de codificação dentro do qual uma imagem de entrada é dividida é um modo de intracodificação; e codificar informação de modo de codificação e um parâmetro de intraprevisão indicando uma previsão média, caracterizado pelo fato de que quando a previsão média é realizada, um processo de filtragem é realizado em pixels alvo de intraprevisão localizados em uma extremidade superior e uma extremidade esquerda do bloco que é uma unidade de previsão do bloco de codificação, o processo de filtragem usando um valor de previsão intermediário, o qual é um valor médio de pixels adjacentes do bloco, e pelo menos um pixel adjacente do pixel alvo.

4. Método de decodificação de imagem, compreendendo: decodificar informação de modo de codificação e um parâmetro de intraprevisão; e realizar um processo de previsão de intraquadro em cada bloco que é uma unidade para previsão de um bloco de codificação para gerar uma imagem de previsão, quando a informação de modo de codificação associada com o bloco de codificação é um modo de intracodificação, caracterizado pelo fato de que quando o parâmetro de intraprevisão indica uma previsão média, um processo de filtragem é realizado em pixels alvo de intraprevisão localizados em uma extremidade superior e uma extremidade esquerda do bloco que é uma unidade para previsão do bloco de codificação, o processo de filtragem usando um valor de previsão intermediário, o qual é um valor médio de pixels adjacentes do bloco, e pelo menos um pixel adjacente do pixel alvo.