-
Technisches
Gebiet
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Bildkodierungsverfahren, ein
Bilddekodierungsverfahren, eine Bildkodierungsvorrichtung, eine
Bilddekodierungsvorrichtung, ein Programm zum Ausführen solcher
Verfahren in Form von Software und ein Aufzeichnungsmedium, auf
welchem das Programm aufgezeichnet ist.
-
Technischer
Hintergrund
-
Mit
der Entwicklung von Multimediaanwendungen ist es in den letzten
Jahren üblich
geworden, Informationen aller Arten von Medien, wie Audio, Video
und Text, in einer integrierten Weise zu handhaben. Dadurch wird
es möglich,
die Medien integriert durch Digitalisierung aller Medien zu handhaben.
Da jedoch digitalisierte Bilder eine enorme Datenmenge aufweisen,
sind Informationskompressionstechniken eine absolute Notwendigkeit
für deren
Speicherung und Übertragung.
Andererseits ist zur Interoperation komprimierter Bilddaten eine
Standardisierung von Kompressionstechniken ebenfalls wichtig. Standards zur
Bildkompression beinhalten H.261 und H.263, empfohlen durch ITU-T
(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector)
und MPEG (Moving Picture Experts Group)-1, MPEG-2 und MPEG-4 der
ISO (International Organisation for Standardization).
-
1 ist
ein Blockschaltbild, welches einen Aufbau einer konventionellen
Bildkodierungsvorrichtung 100 zeigt. Es ist anzumerken,
dass bei der vorliegenden Erfindung die aus einer Seite einer Abbildung
bestehende Einheit als Bild bezeichnet wird. In einem verschachtelten
Abbildungssignal bezeichnet ein Bild ein Teilbild oder ein Vollbild
und bei einem progressiven Abbildungssignal bezeichnet ein Bild ein
Vollbild.
-
Die
Bildkodierungsvorrichtung 100 beinhaltet einen Differenzberechner 101,
eine Bildkodierungseinheit 102, eine längenvariable Kodierungseinheit 103,
eine Bild kodierungseinheit 104, einen Addierer 105,
einen Inter-Bildpunkt-Filter 106, einen Bildspeicher 107,
eine Inter-Bild-Vorhersageeinheit 108 und eine Inter-Bild-Vorhersage-Abschätzungseinheit 109.
Der Differenzberechner 101 subtrahiert ein an einem Eingangsanschluss
mit negativem Vorzeichen eingegebenes prädiktives Bild von einem an
einem Eingangsanschluss mit positivem Vorzeichen eingegebenen Bild,
um das Differenzbild auszugeben. Die Bildkodierungseinheit 102 kodiert
das eingegebene Differenzbild. Zum Beispiel kodiert die Bildkodierungseinheit 102 die
eingegebenen Daten durch Ausführen
einer Frequenztransformation derselben unter Verwendung von DCT
oder ähnlichem
und Quantisieren der Frequenzdaten als das Transformationsergebnis.
Die längenvariable
Kodierungseinheit 103 führt
eine längenvariable
Kodierung des kodierten Differenzbildes und prädiktiver Parameter von der Inter-Bild-Vorhersage-Abschätzungseinheit 109 durch
und addiert relevante Daten, wie einen Header, der für die resultierenden
kodierten Daten relevante Informationen beschreibt, dazu, formatiert
ihn in einen ausgegebenen kodierten Bitstrom und gibt ihn nach außerhalb
der Bildkodierungsvorrichtung 100 aus. Die Bilddekodierungseinheit 104 dekodiert
das durch die Bildkodierungseinheit 102 kodierte Differenzbild
durch Ausführen
einer Verarbeitung entgegengesetzt zu der Kodierung durch die Bildkodierungseinheit 102 für das Differenzbild.
Zum Beispiel führt
die Bilddekodierungseinheit 104 nach Ausführen der
inversen Quantisierung des kodierten Differenzbildes eine inverse
Frequenztransformation durch, wie eine inverse DCT, um die Differenz
zwischen dem eingegebenen Bild und dem vorhergesagten Bild zu dekodieren.
Der Addierer 105 addiert das dekodierte Differenzbild und
das vorhergesagte Bild zum Dekodieren des eingegebenen Bildes. Das Inter-Bildpunkt-Filter 106 führt eine
Filterung wie die Unterdrückung
von Kodierungsrauschen in den Hochfrequenzkomponenten des dekodierten
eingegebenen Bildes aus. Der Bildspeicher 107 hält die Bilddaten
von wenigstens einem Bild aus den durch den Addierer 105 dekodierten
Bildern als ein Referenzbild. Die Inter-Bild-Vorhersageeinheit 108 liest ein
prädiktives
Bild aus dem Referenzbild in dem Bildspeicher 107 basierend
auf dem durch die Inter-Bild-Vorhersage-Abschätzungseinheit 109 erhaltenen
Vorhersageergebnis aus. Die Inter-Bild-Vorhersage-Abschätzungseinheit 109 leitet
einen prädiktiven
Parameter PredParam ab, welcher der Betrag der Änderung in der Bewegung des
Eingangsbildes gegenüber
dem Referenzbild ist.
-
Insbesondere
werden Bilddaten Img von außen
in die Bildkodierungsvorrichtung 100 eingegeben. Die Bilddaten
Img werden in den Eingangsanschluss mit positivem Vorzeichen des
Differenzberechners 101 eingegeben. Der Differenzberechner 101 berechnet
die Differenz zwischen den Bildpunktwerten dieser Bilddaten Img
und den prädiktiven
Bilddaten Pred, eingegeben in den Eingangsanschluss mit negativem
Vorzeichen, um das Ergebnis als Differenzbilddaten Res auszugeben.
Diese prädiktiven Bilddaten
Pred werden in der folgenden Weise erhalten. Zuerst werden Referenzbilddaten
Ref, das ist eine Abbildung eines bereits kodierten Bildes, das bereits
einmal kodiert und dann dekodiert wurde, um eine Abbildung eines
Bildes zu sein, in dem Bildspeicher 107 gespeichert. Als
Nächstes
werden aus diesen Referenzbilddaten Ref basierend auf dem prädiktiven
Parameter PredParam Daten extrahiert, welche eine Abbildung entsprechend
jedem Block in den eingegebenen Bilddaten Img darstellen. Die diese Abbildung
jedes Blocks darstellenden Daten sind die prädiktiven Bilddaten Pred. Die
Bildkodierungsvorrichtung 100 speichert mehrere Seiten
kodierter Bilder als Referenzbilddaten Ref zur Vorhersage in dem Bildspeicher 107 und
die Inter-Bild-Vorhersageeinheit 108 erzeugt
prädiktive
Bilddaten Pred aus den in dem Bildspeicher 107 gespeicherten
Referenzbilddaten Ref. Die Inter-Bild-Vorhersage-Abschätzungseinheit 109 erhält zur Vorhersage
verwendete prädiktive Parameterdaten
PredParam (zum Beispiel in dem MPEG-Bildkodierungsverfahren verwendete
Bewegungsvektorinformationen oder ähnliches) aus den Bilddaten
Img und den Referenzbilddaten Ref. Es ist anzumerken, dass Bildpunktwerte
eines prädiktiven Bildes
im Fall einer Intra-Bild-Kodierung "0" sein
sollen.
-
Die
Bildkodierungseinheit 102 kodiert Differenzbilddaten Res
und gibt sie als kodierte Referenzbilddaten CodedRes aus. Die Bilddekodierungseinheit 104 dekodiert
die kodierten Differenzbilddaten CodedRes und gibt sie als dekodierte
Differenzbilddaten ReconRes aus, damit sie in einem Referenzbild
zur Inter-Bild-Vorhersage
verwendet werden. Die durch diese dekodierten Differenzbilddaten
ReconRes angegebenen Bildpunktwerte und durch die prädiktiven
Bilddaten Pred angegebenen Werte werden durch den Addierer 105 addiert
und als dekodierte Bilddaten Recon ausgegeben. Das Inter-Bildpunkt-Filter 106 führt eine
Filteroperationsverarbeitung für
die dekodierten Recon aus und speichert sie als gefilterte dekodierte
Bilddaten FilteredImg in dem Bildspeicher 107.
-
Das
Inter-Bildpunkt-Filter 106 hat die Wirkung der Verringerung
des Kodierungsrauschens der dekodierten Bilddaten Recon und Verbessern
der Vorhersageeffizienz, wenn das Bild als ein Referenzbild verwendet
wird. Als ein Beispiel des Inter-Bildpunkt-Filters 106 wird
von ITU-T ein H.261-Schleifenfilter empfohlen. Die gefilterten dekodierten
Bildpunktdaten FilteredImg, welche durch den Inter-Bildpunkt-Filtervorgang
des Inter-Bildpunkt-Filters 106 ausgeführt werden, werden in dem Bildspeicher 107 gespeichert
und als ein Referenzbild verwendet, wenn die folgenden Bilder kodiert
werden. Die längenvariable
Kodierungseinheit 103 führt
eine längenvariable
Kodierung der kodierten Differenzbilddaten CodedRes und der prädiktiven
Parameterdaten PredParam aus und fügt sie zu einem Bitstrom kodierter
Daten zusammen, zum Ausgeben des Ergebnis nach außerhalb
der Bildkodierungsvorrichtung. 2 ist ein
Blockschaltbild, welches den Aufbau einer konventionellen Bilddekodierungsvorrichtung 200 zeigt.
Die Bilddekodierungsvorrichtung 200 beinhaltet eine längenvariable
Dekodierungseinheit 201, eine Bilddekodierungseinheit 202,
einen Addierer 203, einen Inter-Bildpunkt-Filter 204, einen
Bildspeicher 205 und eine Inter-Bild-Vorhersageeinheit 206. Der
Bitstrom kodierter Daten wird von außerhalb in die Bilddekodierungsvorrichtung 200 eingegeben. Die
längenvariable
Dekodierungseinheit 201 führt eine längenvariable Dekodierung des
eingegebenen Bitstroms kodierter Daten aus und trennt ihn in kodierte
Differenzbilddaten CodedRes und prädiktive Parameterdaten PredParam.
Die Bilddekodierungseinheit 202 dekodiert die kodierten
Differenzbilddaten CodedRes und gibt sie als dekodierte Differenzbilddaten
ReconRes aus. Es ist anzumerken, dass ein Bild, welches als ein
als die dekodierten Differenzbilddaten ReconRes ausgegebenes Bild
bezeichnet wird, d. h., ein Bild entsprechend den Referenzbilddaten
Ref in der Bildkodierungsvorrichtung 100, bereits dekodiert
und in dem Bildspeicher 107 gespeichert wurde. Daher erzeugt
die Inter-Bild-Vorhersageeinheit 206 prädiktive Bilddaten Pred aus den
Referenzbilddaten Ref basierend auf den prädiktiven Parameterdaten PredParam.
Der Addierer 203 addiert die prädiktiven Bilddaten Pred und
die dekodierten Differenzbilddaten ReconRes, um das Ergebnis als
dekodierte Bilddaten Recon auszugeben. Das Inter-Bildpunkt-Filter 204 führt einen
Inter-Bildpunkt-Filtervorgang
aus der dekodierten Bilddaten Recon aus und gibt das Ergebnis als
gefilterte dekodierte Bilddaten FilteredImg nach außerhalb
der Bilddekodierungsvorrichtung 200 aus. Außerhalb
der Bilddekodierungsvorrichtung 200 bedeutet eine Anzeigevorrichtung
wie ein Fernsehgerät.
Und die gefilterten dekodierten Bilddaten FilteredImg werden in dem
Bildspeicher 205 gespeichert und als Referenzbilddaten
Ref für
die folgenden Bilder bezeichnet.
-
Beim
Berücksichtigen
des Falles der Übertragung
bewegter Bilder durch ein Mobiltelefon oder ähnliches ist es jedoch erwünscht, den
Energieverbrauch des mobilen Gerätes
als Ganzes zu minimieren, um die verfügbare Zeit pro Aufladung zu
verlängern,
so dass es für
das Gerät
nicht erwünscht
ist, eine hohe Verarbeitungsfähigkeit
aufzuweisen, welche eine größere Energiemenge
zur Bildverarbeitung erfordert. Daher tritt bei der Verwendung eines
mobilen Gerätes,
welches nur eine Verarbeitungseinheit mit niedriger Verarbeitungsfähigkeit
für Bildverarbeitung
aufweist, manchmal der Fall auf, in welchem es nur einen Inter-Bildpunkt-Filter
verwenden kann, welcher für
eine geringe Verarbeitungslast benötigt wird. Inzwischen wird
manchmal gefordert, ein Hochleistungs-Inter-Bildpunkt-Filter für einige Anwendungen zu verwenden,
welche sehr eine Übertragung
bewegter Bilder hoher Qualität
und eine hohe Kodierungseffizienz erfordern, auch wenn eine Betriebseinheit
mit hoher Verarbeitungslast erforderlich ist. Wenn ein Kodierungsverfahren
in der Lage ist, auf solche Anforderungen flexibel zu reagieren,
ist es in dem sich erweiternden Bereich von Anwendungen in einer
Bildkodierungsvorrichtung und Bilddekodierungsvorrichtung entsprechend
solch einem Kodierungsverfahren und Dekodierungsverfahren brauchbar.
-
Das
japanische Patent JP06/038197A bezieht sich auf Kodieren und Dekodieren
von Bildsignalen. In diesem Dokument ist eine Filtersteuerung offenbart.
Die Filtersteuerung berechnet eine absolute Summe von Bilddaten
und bestimmt, ob die Summer größer oder
kleiner als ein Schwellwert ist. Entsprechend dieser Bestimmung
wird ein Steuerungssignal ausgegeben, um einen Schleifenfilter für ein Vorhersagebild
zwischen verschiedenen Bedingungen umzuschalten.
-
Die
Zusammenfassung des japanischen Patents JP 03-136586 offenbart eine
Vorrichtung zum effizienten Beseitigen von Rauschen, welches in
einer Inter-Vollbild-Vorhersage-Kodierungsschleife
erzeugt wird, durch Anwenden einer AN/AUS-Steuerung eines Bankbegrenzungsfilters,
um eine Bankbegrenzung auf ein Inter-Vollbild-Vorhersage-Dekodierungssignal
anzuwenden. Die Bandbegrenzung wird angewendet, wenn viele Bildelemente
mit einer größeren Amplituden differenz
(Verzerrung) zwischen einem Eingangssignal und einem Dekodierungssignal bestehen.
-
Das
US-Patent Nr. 6,249,610B1 offenbart eine Bildkodierungsvorrichtung,
bei welcher eine Bildwiedergabesektion in dem letzteren Teil der
Bildkodierungsvorrichtung vorgesehen ist. Weiterhin wird Rauschen
in einem wiedergegebenen Bild erfasst und ein geeignetes Filter
zum Korrigieren des wiedergegebenen Bildes wird ausgewählt. Die
Bildkodierung und die zugehörige
Filterung werden in der Form eines Computerverfahrens unter Verwendung von
Aufzeichnungsmedien implementiert.
-
Die
europäische
Patentanmeldung 0 603 878 A2 offenbart ein Inter-Vollbild-Kodierungssystem,
welches in einem Bildsignal enthaltene höhere Frequenzkomponenten mit
einem in einer Kodierungsschleife vorgesehenen adaptiven Filter
effektiv und adaptiv beseitigt.
-
Die
vorliegende Erfindung wurde angesichts dieser konventionellen Probleme
erdacht und bezweckt die Bereitstellung einer Bildkodierungsvorrichtung,
welche ein Inter-Bildpunkt-Filter selektiv abhängig von verschiedenen Situationen
verwendet, um kodierte Daten zu erzeugen, und eine Bilddekodierungsvorrichtung,
welche die kodierten Daten dekodiert.
-
Offenbarung
der Erfindung
-
Die
Bild-Dekodierungs/Kodierungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung,
wie in Anspruch 1 dargelegt, de-/kodieren verschiedene Bilddaten, die
eine Differenz zwischen eingegebenen Bilddaten, welche ein eingegebenes
Bild darstellen, und prädiktiven
Bilddaten, welche ein prädiktives
Bild für
ein Bild in dem eingegebenen Bild darstellen, aufweisen, um kodierte
Bilddaten zu erzeugen.
-
Die
Bild-Dekodierungs/Kodierungs-Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
sind in der Lage, ein geeignetes Inter-Bildpunkt-Filter abhängig davon
geeignet umzuschalten, ob ein Bild angesprochen wird oder nicht,
um ein prädiktives
Bild zu erzeugen. Auch wenn das Bildkodierungsverfahren das Inter-Bildpunkt-Filter
umschaltet, kann das Bilddekodierungsverfahren ebenfalls eine Dekodierung unter
Verwendung eines entsprechenden Inter-Bildpunkt-Filters einwandfrei
ausführen.
-
Dadurch
wird die Inter-Bildpunkt-Filterung, wie Rauschentfernung, bei der
Bildkodierung (oder Bilddekodierung) nicht immer ausgeführt, sondern sie
kann selektiv bei Bedarf ausgeführt
werden, so dass es auch für
eine Bildkodierungsvorrichtung (oder eine Bilddekodierungsvorrichtung)
mit einer niedrigeren Verarbeitungsfähigkeit möglich wird, ein Inter-Bildpunkt-Filter
anzunehmen, durch Ausführen der
Inter-Bildpunkt-Filterung nur für
ein Bild, welches einen signifikanten Einfluss auf die Bildqualität hat, und
so kann die Wirkung der signifikanten Verbesserung der Bildqualität bei einer
niedrigen Bitrate erhalten werden.
-
Hier
kann man die Steuerung so ausführen, dass
die Filterung ausgeführt
wird, wenn ein Signifikanzpegel des Bildes hoch ist, und die Filterung
nicht ausgeführt
wird, wenn der Signifikanzpegel des Bildes niedrig ist. Zum Beispiel
kann man entscheiden, dass der Signifikanzpegel des Bildes hoch
ist und eine Steuerung so ausführen,
dass die Filterung für das
Bild ausgeführt
wird, wenn das Bild durch die Kodierungseinheit Intra-Bild kodiert
ist, und entscheiden, dass der Signifikanzpegel des Bildes niedrig
ist und eine Steuerung so ausführen,
dass die Filterung nicht für
ein Bild ausgeführt
wird, wenn das Bild durch die Kodierungseinheit Inter-Bild kodiert
ist. Oder man kann entscheiden, dass der Signifikanzpegel des Bildes
hoch ist und die Steuerung so ausführen, dass die Filterung für das Bild
ausgeführt
wird, wenn das Bild durch die Kodierungseinheit vorwärts prädiktiv kodiert
ist, und kann entscheiden, dass der Signifikanzpegel des Bildes
niedrig ist und die Steuerung so ausführen, dass die Filterung für das Bild
nicht ausgeführt
wird, wenn das Bild durch die Kodierungseinheit bi-prädiktiv kodiert
ist. Oder man kann entscheiden, dass der Signifikanzpegel des Bildes
hoch ist und eine Steuerung so ausführen, dass eine Filterung für das Bild
ausgeführt
wird, wenn das Bild von der Kodierungseinheit Basisschicht-kodiert
ist, und kann entscheiden, dass der Signifikanzpegel des Bildes
niedrig ist und die Steuerung so ausführen, dass die Filterung für das Bild
nicht ausgeführt
wird, wenn das Bild durch die Kodierungseinheit Erweiterungsschicht-kodiert
ist.
-
Dadurch
wird die Inter-Bildpunkt-Filterung für ein Bild mit einem signifikanten
Einfluss auf andere Bilder ausgeführt, das heißt, ein
Intra-Bild-kodiertes Bild, ein vorwärts prädiktiv kodiertes Bild, ein
Basisschicht-Bild oder ähnliches
nach Priorität,
so dass die Wirkung der Verbesserung der Bildqualität, wie Rauschentfernung,
durch ein Inter-Bildpunkt-Filter leistungsstärker erhalten werden kann,
auch bei der gleichen Zunahme des Verarbeitungslast.
-
Wie
oben beschrieben, werden gemäß der vorliegenden
Erfindung die Bildkodierung und Bilddekodierung bei einer niedrigen
Bitrate (hohe Kompressionsrate) für eine hohe Bildqualität verwirklicht
und insbesondere die signifikante Wirkung der Verbesserung der Bildqualität kann bei
Bildkodierungsverarbeitung und Bilddekodierungsverarbeitung durch Software
unter begrenzten Hardware-Ressourcen verwirklicht werden und somit
kann gesagt werden, dass der praktische Wert der vorliegenden Erfindung derzeit
außerordentlich
hoch ist, da Informationskommunikationstechnologie und Computer
weit verbreitet sind.
-
Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
-
1 ist
ein Blockschaltbild, welches den Aufbau einer konventionellen Bildkodierungsvorrichtung
zeigt.
-
2 ist
ein Blockschaltbild, welches den Aufbau einer konventionellen Bilddekodierungsvorrichtung
zeigt.
-
3 ist
ein Blockschaltbild, welches den Aufbau einer Bildkodierungsvorrichtung
gemäß einem
ersten Beispiel zeigt.
-
4 ist
ein Blockschaltbild, welches den Aufbau einer Bildkodierungsvorrichtung
zeigt, die ein Inter-Bildpunkt-Filter für jede Scheibe eines eingegebenen
Bildes umschaltet.
-
5A ist
eine Darstellung, welche den Strom-Aufbau eines von der Bildkodierungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung ausgegebenen kodierten Datenbitstroms
zeigt. 5B ist eine Darstellung, welche
den Strom-Aufbau eines kodierten Datenbitstroms zeigt, welcher ausgegeben
wird, wenn die Bildkodierungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung
ein Bildpunktfilter in der Einheit einer Scheibe umschaltet.
-
6 ist
ein Blockschaltbild, welches den Aufbau einer Bilddekodierungsvorrichtung
zeigt, welche die durch die Bildkodierungsvorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
erzeugten kodierten Daten Bitstream1 dekodiert.
-
7 ist
ein Blockschaltbild, welches den Aufbau einer Bilddekodierungsvorrichtung
zeigt, die ein eingebautes Inter-Bildpunkt-Filter an Stelle eines bestimmten
Inter-Bildpunkt-Filters verwendet, wenn dieses nicht in der Bilddekodierungsvorrichtung
enthalten ist.
-
8 ist
ein Blockschaltbild, welches den Aufbau einer Bildkodierungsvorrichtung
gemäß einer ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
9 ist eine Darstellung, welche Einzelheiten
des Betriebs mit einem Entblockungs-Filter zeigt, welches ein Beispiel
des Inter-Bildpunkt-Filters
ist, wie in 8 gezeigt. A ist eine Darstellung,
welche Bildpunktwerte in der Nähe
der Grenze zwischen Blöcken
vor dem Filtern zeigt. B ist eine Darstellung, welche Bildpunktwerte
in der Nähe
der Grenze zwischen Blöcken
nach dem Filtern zeigt.
-
10 ist
ein Flussdiagramm, welches einen Ablauf der Filterverarbeitung durch
ein Inter-Bildpunkt-Filter zeigt.
-
11 ist
ein Blockschaltbild, welches den Aufbau einer Bilddekodierungsvorrichtung
zeigt, welche auswählen
kann, ob eine Inter-Bildpunkt-Filterverarbeitung
auszuführen
ist oder nicht.
-
12 ist
ein Blockschaltbild, welches den Aufbau einer Bilddekodierungsvorrichtung
zeigt, welche mit einem Inter-Bildpunkt-Filter ausgestattet ist, welches
weiterhin eine Ausgangsstufe auswählen kann.
-
13 ist
ein Blockschaltbild, welches den Aufbau einer Bilddekodierungsvorrichtung
zeigt, welche ein Inter-Bildpunkt-Filter abhängig von dem Bildtyp jedes
Bildes auswählen
kann.
-
14 ist
ein Blockschaltbild, welches den funktionalen Aufbau einer Bildkodierungsvorrichtung gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
15 ist
ein Blockschaltbild, welches den detaillierten funktionalen Aufbau
einer Prioritätsbestimmungseinheit,
wie in 14 dargestellt, zeigt.
-
16 ist
ein Blockschaltbild, welches den detaillierten funktionalen Aufbau
einer Filterverarbeitungssteuerungseinheit, wie in 14 dargestellt, zeigt.
-
17 ist eine Darstellung, welche Referenzbeziehungen
zwischen in einem Bildspeicher gespeicherten Bildern, wie in 14 dargestellt,
zeigt.
-
18 ist
ein Flussdiagramm, welches eine Aktivierungsverarbeitung zeigt,
welche durch eine wie in 16 gezeigte
Umschaltverarbeitungseinheit ausgeführt wird.
-
19 ist
ein Blockschaltbild, welches den funktionalen Aufbau einer Bilddekodierungsvorrichtung
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
20 ist eine erläuternde Darstellung in dem
Fall der Implementierung durch ein Computersystem unter Verwendung
einer Diskette, auf welcher das Bildkodierungsverfahren oder das
Bilddekodierungsverfahren der oben erwähnten ersten Ausführungsform
bis dritten Ausführungsform
gespeichert ist. A zeigt ein Beispiel eines physikalischen Formats einer
Diskette, die ein Aufzeichnungsmedium-Hauptteil ist. B zeigt die Vorderansicht
des Aussehens der Diskette, die Querschnittsansicht davon und die
Diskette und C zeigt den Aufbau zum Aufzeichnen und Wiedergeben
des obigen Programms auf der Diskette FD.
-
21 ist
ein Blockschaltbild, welches die Gesamtkonfiguration eines Inhaltsbereitstellungssystems
zeigt, welches die Inhaltsverteilung bereitstellt.
-
22 ist
eine Darstellung, welche ein Beispiel des Aussehens eines Mobiltelefons
zeigt.
-
23 ist
ein Blockschaltbild, welches den Aufbau des Mobiltelefons zeigt.
-
24 ist
eine Darstellung, welche Geräte erklärt, welche
die Kodierungsverarbeitung oder Dekodierungsverarbeitung ausführen, wie
in den oben erwähnten
Ausführungsformen
gezeigt, und ein System, welches diese Geräte verwendet.
-
Bester Modus zum Ausführen der
Erfindung
-
(Erstes Beispiel)
-
Das
Folgende erläutert
konkrete Beispiele und Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung anhand der Figuren. 3 ist
ein Blockschaltbild, welches den Aufbau einer Bildkodierungsvorrichtung 300 gemäß dem ersten
Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. In dieser Figur werden
die gleichen Bezugszeichen den gleichen Elementen und Daten zugeordnet,
wie diejenigen der in 1 gezeigten konventionellen
Bildkodierungsvorrichtung 100 und deren Erläuterungen
wird verzichtet, da sie bereits erläutert wurden. Ebenso werden
in den folgenden Figuren den Elementen und Daten gleiche Bezugszeichen
zugeordnet, welche bereits erläutert
wurden und auf deren Erläuterungen
wird verzichtet. Die Bildkodierungsvorrichtung 300 umfasst
den Differenzberechner 101, die Bildkodierungseinheit 102,
die längenvariable
Kodierungseinheit 305, die Bilddekodierungseinheit 104,
den Addierer 105, den Bildspeicher 107, die Inter-Bild-Vorhersage-Einheit 108,
die Inter-Bild-Vorhersage-Abschätzungs-Einheit 109,
einen Schalter 301, einen Schalter 302, ein Inter-Bildpunkt-Filter
A 303 und ein Inter-Bildpunkt-Filter B 304. Der
Schalter 301 und der Schalter 302 sind Schalter
zum entsprechenden ausgewählten
Verbinden mit entweder dem Anschluss 1 oder dem Anschluss 2 abhängig von
einem Wert der Filtertypinformation Filter-Type1. Der Schalter 301 ist
zwischen dem Ausgangsanschluss des Addierers 105 und den Eingangsanschlüssen des
Inter-Bildpunkt-Filters A 303 und des Inter-Bildpunkt-Filters
B 304 vorgesehen. Und der Schalter 302 ist zwischen
dem Eingangsanschluss des Bildspeichers 107 und den Ausgangsanschlüssen des
Inter-Bildpunkt-Filters A 303 und des Inter-Bildpunkt-Filters
B 304 vorgesehen. Das Inter-Bildpunkt-Filter A 303 und
das Inter-Bildpunkt-Filter B 304 sind Entblockungs-Filter
zum Glätten
von Hochfrequenzrauschen in der Nähe der Grenze zwischen Blöcken zum
Entfernen der Blockverzerrung, zum Beispiel, und deren Glättungspegel sind
unterschiedlich. Weiterhin sind ihre Betriebs-Verarbeitungslasten zum Glätten entsprechend
den Glättungspegeln
unterschiedlich. Es ist anzumerken, dass die in dieser Figur gezeigten
Elemente, wie der Schalter 301 und der Schalter 302 entweder
als Hardware oder als Software implementiert werden können. Dieses
Beispiel gilt auch für
andere Figuren.
-
Die
längenvariable
Kodierungseinheit 305 führt
eine längenvariable
Kodierung, zum Beispiel eine Huffmankodierung der eingegebenen Filtertypinformation
FilterType1, der kodierten Differenzbilddaten CodedRes und der prädiktiven
Parameterdaten PredParam aus und fügt sie zu einem kodierten Daten-Bitstrom1
zum Ausgeben der kodierten Daten nach außerhalb der Bildkodierungsvorrichtung 300 zusammen.
-
Die
Wirkungsweise der wie oben aufgebauten Bildkodierungsvorrichtung 300,
insbesondere ein Teil mit einem neuen Aufbau, wird detaillierter
durch Vergleichen mit der konventionellen Bildkodierungsvorrichtung 100 erläutert. Zuerst
wird die Filtertypinformation FilterType1 von außen in die Bildkodierungseinrichtung 300 eingegeben.
Die Eingabe von außen
bedeutet hier zum Beispiel eine Benutzereingabe unter Verwendung
einer Benutzerschnittstelle wie einer Tastatur von außerhalb
der Bildkodierungsvorrichtung oder für eine Vorrichtung festgelegte
Daten und ein Wert, welcher durch die Vorrichtung abhängig von
einer Bitrate (Kompressionsrate) oder Bildgröße bestimmt wird. Diese Filtertypinformation FilterType1
wird in den Schalter 301 und den Schalter 302 eingegeben.
Der Schalter 301 und der Schalter 302 schalten
eine Verbindung zu entweder dem "Anschluss
1" oder dem "Anschluss 2", abhängig von dem
Wert dieser Filtertypinformation FilterType1. Wenn zum Beispiel
der Wert der Filtertypinformation FilterType1 "1" ist,
schalten sich der Schalter 301 und der Schalter 302 beide
an den Anschluss "1" an. In diesem Fall
wird die Filterung durch das Inter-Bildpunkt-Filter A 303 auf die von dem
Addierer 105 ausgegebenen dekodierten Daten Recon angewendet. Wenn
der Wert der Filtertypinformation FilterType1 "2" ist,
schalten der Schalter 301 und der Schalter 302 beide
zu der Anschluss-"2"-Seite und eine Filterung
durch das Inter-Bildpunkt-Filter B 304 wird auf die von
dem Addierer 105 ausgegebenen dekodierten Bilddaten Recon
angewendet. Die gefilterten, dekodierten Bilddaten FilteredImg1,
welche durch das Inter-Bildpunkt-Filter
A 303 oder das Inter-Bildpunkt-Filter B 304 gefiltert
sind, werden in dem Bildspeicher 107 gespeichert und als
ein Referenzbild zur prädiktiven
Kodierung der folgenden Bilder verwendet. Auch die ein Inter-Bildpunkt-Filter
angebende Filtertypinformation FilterType1 wird zusammen mit den
kodierten Differenzbilddaten CodedRes und den prädiktiven Parameterdaten PredParam
des Abtastbildes zum Ausführen
einer längenvariablen
Kodierung dieser Daten in die längenvariable
Kodierungseinheit 305 eingegeben. Das längenvariable Kodierungsergebnis
der Filtertypinformation FilterType1 wird in den kodierten Daten
Bitstream1 gespeichert durch Zuordnen der längenvariablen Kodierungsergebnisse
dieser kodierten Differenzbilddaten CodedRes und prädiktiver
Parameterdaten Pred-Param,
und aufgezeichnet auf einem Aufzeichnungsmedium oder übertragen
zu einer Bilddekodierungsvorrichtung. Mit anderen Worten, der Typ
des auf die dekodierten Bilddaten Recon jedes Bildes angewendeten
Inter-Bildpunkt-Filters wird der Bilddekodierungsvorrichtung durch
die in den kodierten Daten Bitstream1 gespeicherten Filtertypinformation FilterType1
mitgeteilt. Daher kann, da die Bilddekodierungsvorrichtung, welche
die kodierten Daten Bitstream1 dekodiert, das Inter-Bildpunkt-Filter
bestimmen kann, welches auf die dekodierten Bilddaten Recon jedes
Bildes in der Bildkodierungsvorrichtung 300 angewendet
wird, sie das gleiche Filter für
das dekodierte Bild jedes Bildes verwenden. Es ist anzumerken, dass,
obwohl der Wert der Filtertypinformation FilterType1 in der obigen
Erläuterung "1" oder "2" ist,
dies ein nur zum Zweck der Erläuterung
definierter Wert ist und jeder andere Wert verwendet werden kann,
wenn eine Mehrzahl von Filtern durch solche Werte unterschieden
werden kann.
-
Wie
oben beschrieben, kann die Bildkodierungsvorrichtung 300,
einschließlich
einer Mehrzahl von Inter-Bildpunkt-Filtern mit unterschiedlicher
Vorhersageleistung und Verarbeitungslast als Inter-Bildpunkt-Filter,
diese durch Umschalten abhängig
von der von außen
eingegebenen Filtertypinformation FilterType1 verwenden. Dabei gibt
es die folgenden Vorteile bei der Verwendung der Inter-Bildpunkt-Filter mit
unterschiedlicher Vorhersageleistung und Verarbeitungslast durch
Umschalten derselben. Zuerst wird für die Erläuterung angenommen, dass das
Inter-Bildpunkt-Filter A 303 eine geringere Verarbeitungslast
aufweist, als das Inter-Bildpunkt-Filter B 304, während das
Inter-Bildpunkt-Filter B 304 höhere Rauschunterdrückungswirkung
hat, als Inter-Bildpunkt-Filter A 303 zum Verbessern der
Effizienz der Vorhersage-Kodierung. Als eine Bilddekodierungsvorrichtung,
welche die von der Kodierungsvorrichtung 300 der vorliegenden
Erfindung kodierten Daten dekodiert, werden zwei Arten von Bilddekodierungsvorrichtungen
angenommen: eine Bilddekodierungsvorrichtung A einschließlich nur
des Inter-Bildpunkt-Filters A 303 und eine Bilddekodierungsvorrichtung
B einschließlich
des Inter-Bildpunkt-Filters A 303 und des Inter-Bildpunkt-Filters
B 304. Die erstere Bilddekodierungsvorrichtung A, welche
eine geringere Verarbeitungslast benötigt, ist geeignet für eine Vorrichtung
mit einer geringeren Verarbeitungsfähigkeit. Die letztere Bilddekodierungsvorrichtung
B ist geeignet für
eine Vorrichtung mit einer höheren
Verarbeitungsfähigkeit.
Die letztere Bilddekodierungsvorrichtung B kann ebenfalls die unter
Verwendung entweder des Inter-Bildpunkt-Filters A 303 oder
des Inter-Bildpunkt-Filters B 304 erhaltenen kodierten Daten
dekodieren und ist aufwärtskompatibel
zu der ersteren Bilddekodierungsvorrichtung A. In solch einem Fall
kann die Bildkodierungsvorrichtung 300 als eine Bildkodierungsvorrichtung
wirken, welche diese zwei Arten von Bilddekodierungsvorrichtungen
beide unterstützt.
Mit anderen Worten: Durch Aufbauen der Bildkodierungsvorrichtung 300 derart,
dass das Inter-Bildpunkt-Filter
mit geeigneter Vorhersageleistung und Verarbeitungslast abhängig von
der Verarbeitungsfähigkeit
der Ziel-Bilddekodierungsvorrichtung ausgewählt wird, kann das Kodierungsverfahren unter
Verwendung des gleichen Inter-Bildpunkt-Filters, wie in der Bildkodierungsvorrichtung 300 bei
einer großen
Vielfalt von Geräten
angewendet werden (um die kodierten Daten Bitstream1 zu dekodieren).
-
Das
Inter-Bildpunkt-Filter kann auch abhängig von der Verarbeitungsfähigkeit
der Bildkodierungsvorrichtung 300 nicht nur zum Erzeugen
der kodierten Daten abhängig
von der Verarbeitungsfähigkeit
der Bilddekodierungsvorrichtung sondern auch für andere Verwendungen geschaltet
werden. Wenn zum Beispiel eine Bildgröße und eine Bildrate, welche
zu kodieren sind, groß sind,
wird die Verarbeitungslast, welche für die gesamte Kodierungsverarbeitung
benötigt
wird, groß.
Daher wird das Inter-Bildpunkt-Filter B 304 mit einer geforderten
hohen Verarbeitungsfähigkeit
verwendet, wenn die zu kodierende Bildgröße und die Bildrate feste Werte
oder weniger sind, und das Inter-Bildpunkt-Filter A 303 mit
einer geforderten niedrigeren Verarbeitungsfähigkeit wird verwendet, wenn
die zu kodierende Bildgröße und die
Bildrate feste Werte oder mehr sind, um die für die gesamte Kodierungsverarbeitung
erforderliche Verarbeitungslast zu verringern. Oder, wenn die Bildkodierung
durch ein Timesharing-System verwirklicht wird, in welchem eine
Vorrichtung eine Mehrzahl von Verarbeitungen im Timesharing ausführt, besteht eine
Möglichkeit,
dass die Verarbeitungslast, welche der Bildkodierung zugeordnet
ist, sich unter dem Einfluss anderer Vorgänge dynamisch ändert. Daher wird,
wenn die der Bildkodierung zugeordnete Verarbeitungslast ein fester
Wert oder mehr ist, das Inter-Bildpunkt-Filter B 304 mit
einer hohen Verarbeitungslast verwendet, während, wenn die der Bildkodierung
zugeordnete Verarbeitungslast ein fester Wert oder weniger ist,
das Inter-Bildpunkt-Filter A 303 mit geringerer Verarbeitungslast
als das Inter-Bildpunkt-Filter B 304 verwendet werden kann.
-
Zum
Timing der Umschaltung der Inter-Bildpunkt-Filter können diese
durch Bereitstellen einer Mehrzahl von Inter-Bildpunkt-Filtern,
welche für
Bilder mit bestimmten Eigenschaften geeignet sind, auf einer Bild-für-Bild-Basis
abhängig
von der Eigenschaft jedes Bildes umgeschaltet werden. Wenn zum Beispiel
Randinformation wichtig ist, wie in dem Fall von Zeichen, wird ein
Inter-Bildpunkt-Filter mit einer guten Rand-Beibehaltung verwendet.
Sie können durch
eine automatische Beurteilung unter Verwendung von Bildverarbeitungstechniken
wie Randerkennung und Zeichenerkennung umgeschaltet werden, oder
ein Benutzer kann explizit unter einem für natürliche Bilder geeigneten Inter-Bildpunkt-Filter,
einem für
Zeichen geeigneten Inter-Bildpunkt-Filter und einem für Ränder geeigneten
Inter-Bildpunkt-Filter auswählen.
Wenn eine Mehrzahl von Inter-Bildpunkt-Filtern auf diese Weise umgeschaltet
werden kann, kann ein für
die Bildeigenschaften geeignetes Filter ausgewählt werden und somit kann die
Vorhersage-Effizienz weiter verbessert werden. Mit anderen Worten
ist es ebenfalls effektiv, Filter derart umzuschalten, dass die
Bildqualität
verbessert wird, sie nicht abhängig
von der Verarbeitungslast umzuschalten. In dem vorliegenden Beispiel
wurde ein Umschalten von Filtern abhängig von der Verarbeitungslast
erläutert,
aber sie können
auch umgeschaltet werden, um die Bildqualität zu verbessern.
-
Zusätzlich ist
die Einheit der Umschaltung von Inter-Bildpunkt-Filtern nicht auf
eine Bild-für-Bild-Basis
beschränkt,
sondern Inter-Bildpunkt-Filter können
in der Einheit eines kleineren Abbildungsbereiches als ein Bild
umgeschaltet werden, wie eine Scheibe, ein Makroblock und ein MPEG-Block,
oder in der Einheit eines Bereiches einschließlich wenigstens eines Bildpunktes,
da Bildeigenschaften in dem Teil eines Bildes variieren können.
-
4 ist
ein Blockschaltbild, welches den Aufbau einer Bildkodierungseinrichtung 400 zeigt, welche
Inter-Bildpunkt-Filter bei jeder Scheibe eines eingegebenen Bildes
umschaltet. Die Bildkodierungsvorrichtung 400 ist eine
Bildkodierungsvorrichtung, welche ein dekodiertes Bild filtert durch
Umschalten von Inter-Bildpunkt-Filtern
in der Einheit einer Scheibe MPEG und umfasst den Differenzberechner 101,
die Bildkodierungseinheit 102, die Bilddekodierungseinheit 104,
den Addierer 105, den Bildspeicher 107, die Inter-Bild-Vorhersageeinheit 108, die
Inter-Bild-Vorhersage-Abschätzungseinheit 109, einen
Schalter 403, einen Schalter 404, das Inter-Bildpunkt-Filter
A 303, das Inter-Bildpunkt-Filter B 304, die längenvariable
Kodierungseinheit 305, eine Filterumschaltpositionsbeurteilungseinheit 401 und einen
Schalter 402. Die Filterumschaltpositionsbeurteilungseinheit 401 erfasst
Scheiben eines eingegebenen Bildes in von außen eingegebenen Bilddaten Img
und gibt zu dem Schalter 402 Umschaltsteuerungsdaten SetFType
zum Ausgeben eines Impulses, zum Beispiel bei jedem Umschalten der
erfassten Scheiben aus. Der Schalter 402 ist ein Schalter, welcher
zwischen Anschlüssen
unterbricht, während die
Filterschaltersteuerungsdaten SetFType nicht ausgegeben werden und
bringt die von außen
eingegebene Filtertypinformation FilterType1 in Verbindung mit dem
Schalter 403 und dem Schalter 404 für einen Übergangsmoment,
während
die Filterumschaltsteuerungsdaten SetFType ausgegeben werden. Der
Schalter 403 und der Schalter 404 verbinden jeweils
ihre Anschlüsse "1" oder die Anschlüsse "2" abhängig von
dem Wert der Filtertypinformation FilterType1, welche unverzüglich bei
jedem Umschalten der Scheiben der eingegebenen Bilddaten Img eingegeben
wird und behält
den Verbindungszustand bei. Mit anderen Worten, während der
Schalter 402 getrennt wird, werden die Inter-Bildpunkt-Filter nicht
umgeschaltet. Als ein Ergebnis wird ein neues Inter-Bildpunkt-Filter
entsprechend der Filtertypinformation FilterType1 bei jedem Umschalten
der Scheiben der eingegebenen Bilddaten Img ausgewählt und
somit kann verhindert werden, dass die Inter-Bildpunkt-Filter in
der Mitte der Scheibe umschalten.
-
Wie
oben erläutert,
wird es gemäß der Bildkodierungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung möglich,
kodierte Daten unter Verwendung eines Inter-Bildpunkt-Filters abhängig von
der Verarbeitungsfähigkeit
einer Bilddekodierungsvorrichtung zu erzeugen, welche die von der
Bildkodierungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ausgegebenen
kodierten Daten wieder herstellt. Das Inter-Bildpunkt-Filter kann auch abhängig von
der Verarbeitungsfähigkeit
der Bildkodierungsvorrichtung ausgewählt werden.
-
Es
ist anzumerken, dass, obwohl die Bildkodierungsvorrichtung in dem
vorliegenden Beispiel zwei Inter-Bildpunkt-Filter aufweist, sie
drei oder mehr Inter-Bildpunkt-Filter
haben kann. In der gleichen Weise wie das vorliegende Beispiel wird
jeder einzelne der drei oder mehr Inter-Bildpunkt-Filter ausgewählt und
verwendet und die den Typ des verwendeten Inter-Bildpunkt-Filters
angebende Filtertypinformation kann in den kodierten Daten enthalten sein.
-
Zusätzlich können Filter
umgeschaltet werden, um die Bildqualität zu verbessern und nicht abhängig von
der Verarbeitungslast umgeschaltet werden.
-
Es
ist anzumerken, dass in der Bildkodierungsvorrichtung 400 die
Filterumschaltsteuerungsdaten SetFType eine Impulswellenform sind,
welche den Wert "1" bei jedem Umschalten
erfasster Scheiben und "0" während der
anderen Periode als dem Umschaltmoment anzeigen, aber die vorliegende
Erfindung ist nicht auf einen solchen Fall eingeschränkt und
es kann zum Beispiel eine rechteckige Welle sein, welche bei jedem
Umschalten einer Scheibe invertiert wird, oder jede andere Wellenform.
Der Schalter 402 ist weiterhin ein Schalter, welcher zwischen
den Anschlüssen
unterbricht, während
die Filterumschaltsteuerungsdaten SetFType in der gleichen Phase
sind, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf solch einen Fall
beschränkt
und die Filterumschaltpositionsbeurteilungsschaltung 401 kann
die Filterumschaltsteuerungsdaten SetFType ausgeben, welche den
Wert zum Unterbrechen des Schalters 402 an anderen Positionen
als der Filterumschaltposition angibt. Zusätzlich werden in der Bildkodierungsvorrichtung 400 die
Inter-Bildpunkt-Filter auf einer Scheibe-für-Scheibe-Basis der Bilddaten
Img umgeschaltet, aber die Inter-Bildpunkt-Filter können auf
einer Bild-für-Bild-Basis
umgeschaltet werden oder können
in der Einheit ein Blocks, eines Makroblocks oder einer festen Anzahl von
Bildpunkten umgeschaltet werden.
-
5A ist
eine Darstellung, welche den Strom-Aufbau eines Bitstroms kodierter
Daten zeigt, welcher von der Bildkodierungsvorrichtung der vorliegenden
Erfindung ausgegeben wird. 5B ist
eine Darstellung, welche den Strom-Aufbau eines Bitstroms kodierter
Daten zeigt, welcher ausgegeben wird, wenn die Bildkodierungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung Inter-Bildpunkt-Filter in der Einheit einer
Scheibe umschaltet. Das Merkmal der kodierten Daten der vorliegenden
Erfindung ist, dass der Bitstrom kodierter Daten eine Filtertypinformation
FilterType beinhaltet, welche einen aus einer Mehrzahl von Inter-Bildpunkt-Filtern
bestimmt. Dank dieses Stromaufbaus kann die Bilddekodierungsvorrichtung der
vorliegenden Erfindung, welche den Bitstrom kodierter Daten dekodiert,
durch Prüfen
der in dem Bitstrom kodierter Daten enthaltenen Filtertypinformation
FilterType das gleiche Inter-Bildpunkt-Filter verwenden, wie das
zur Kodierung verwendete.
-
In
dem Bitstrom der kodierten Daten, wie in 5A gezeigt,
ist der Wert der Filtertypinformation FilterType, welcher das zur
Filterung verwendete Inter-Bildpunkt-Filter
anzeigt, in (einem diagonal schraffierten Bereich zum Beispiel von)
dem Header 901 gezeigt, welcher an den gesamten Bitstrom
kodierter Daten angehängt
ist. Dieser Bitstrom kodierter Daten entspricht den kodierten Daten
Bitstream1, ausgegeben von der Bildkodierungsvorrichtung 300, wie
in 3 gezeigt. Auch in dem Bitstrom kodierter Daten,
wie in 5B gezeigt, ist der Wert der
Filtertypinformation FilterType, welcher das zum Filtern der Scheibe
verwendete Inter-Bildpunkt-Filter anzeigt, in (einem diagonal schraffierten
Bereich zum Beispiel von) dem in jeder Scheibe vorgesehenen Scheiben-Header 902 beschrieben.
Dieser Bitstrom kodierter Daten entspricht den kodierten Daten Bitstream1,
ausgegeben von der Bildkodierungsvorrichtung 400, wie in 4 gezeigt.
Wie gerade beschrieben, kann durch Speichern der Filtertypinformation
FilterType in dem Header 901 am Kopf des Bitstroms kodierter
Daten oder dem Scheiben-Header 902 am Kopf jeder Scheibe,
welche nicht nur die Basiseinheit des Aufzeichnens und Übertragens
von Daten sondern auch die Einheit zum Korrigieren und Modifizieren
von Fehlern ist, die Bilddekodierungsvorrichtung den Filterungstyp
einer Scheibe von dem Dekodieren der Scheibe durch Empfangen des
Bitstroms kodierter Daten von dem Header 901 oder der Scheibe
bestimmen.
-
Es
ist anzumerken, dass hier erläutert
wurde, dass ein Inter-Bildpunkt-Filter in der Einheit einer Scheibe
umgeschaltet wird, aber es kann nicht nur in der Einheit einer Scheibe
umgeschaltet werden, sondern auch in der Einheit eines Bildbereiches,
welcher kleiner ist als eine Scheibe (die Einheit kann ein Bereich
sein, welcher einen oder mehrere Bildpunkte enthält, wie ein Makroblock oder
ein Block MPEG). Es kann ebenfalls Bild für Bild umgeschaltet werden, was
eine Einheit ist, die größer ist
als eine Scheibe. In diesem Fall kann der Wert der Filtertypinformation FilterType1
entsprechend jedem Bild nicht nur in (einem diagonal schraffierten
Bereich zum Beispiel von) dem Header 901 beschrieben sein,
wie in 5A gezeigt, sondern zum Beispiel
auch in einem für
alle kodierten Bilddaten vorgesehenen Bild-Header. Zusätzlich kann,
wenn ein Filterverfahren in der Einheit eines Makroblocks oder eines
Blocks umgeschaltet wird, der Wert der Filtertypinformation FilterType1
jedes Makroblocks oder Blocks pro Scheibe zusammengesetzt und in
dem Scheiben-Header beschrieben werden.
-
Weiterhin
können
zum Übertragen
der kodierten Daten in der Form von Paketen oder ähnlichem
der Header und die Daten getrennt übertragen werden. In die sem
Fall sind der Header und die Daten nicht, wie in 5 gezeigt,
in einem Bitstrom enthalten. In dem Fall einer Paketübertragung
wird der mit den Daten verbundene Header jedoch gerade in einem
anderen Paket übertragen,
auch wenn die Pakete etwas außerhalb
der Reihenfolge übertragen werden,
und somit ist das Konzept das gleiche, wie in dem Fall des in 5 erläuterten
Bitstroms; auch wenn sie nicht als ein Bitstrom übertragen werden.
-
Wie
oben erläutert,
wird es durch Einstellen des Wertes der Filtertypinformation FilterType1,
eingegeben in die Bildkodierungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung,
um ein Inter-Bildpunkt-Filter abhängig von der Verarbeitungsfähigkeit
der Bilddekodierungsvorrichtung auszuwählen, möglich, kodierte Daten abhängig von
der Verarbeitungsfähigkeit
der Bilddekodierungsvorrichtung zu erzeugen, welche die von der
Bildkodierungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ausgegebenen
kodierten Daten dekodiert. Ein Inter-Bildpunkt-Filter kann ebenfalls
ausgewählt
werden abhängig
von der Verarbeitungsfähigkeit
der Bildkodierungsvorrichtung.
-
Zusätzlich kann
ein Filter umgeschaltet werden, um die Bildqualität zu verbessern,
und nicht abhängig
von der Verarbeitungslast umgeschaltet werden.
-
6 ist
ein Blockschaltbild, welches den Aufbau einer Bilddekodierungsvorrichtung 1000 zeigt,
welche die durch die Bildkodierungsvorrichtung gemäß dem ersten
Beispiel erzeugten kodierten Daten Bitstream1 dekodiert. Die Bilddekodierungsvorrichtung 1000 ist
eine Bilddekodierungsvorrichtung, welche ein Inter-Bildpunkt-Filter
Bild für
Bild oder Scheibe für
Scheibe entsprechend der in dem Header der eingegebenen kodierten
Daten Bitstream1 beschriebenen Filtertypinformation FilterType1
umschaltet und die kodierten Daten in den kodierten Daten Bitstream1
dekodiert und umfasst eine längenvariable
Dekodierungseinheit 201, die Bilddekodierungseinheit 202,
den Addierer 203, den Bildspeicher 205, die Inter-Bild-Vorhersageeinheit 206,
einen Schalter 1001, einen Schalter 1002, ein
Inter-Bildpunkt-Filter A 1003 und ein Inter-Bildpunkt-Filter
B 1004.
-
Die
kodierten Daten Bitstream1 werden von außen in die Bilddekodierungsvorrichtung 1000 eingegeben.
Die kodierten Daten Bitstream1 sind zum Beispiel die durch Bildkodierungsvorrichtung 300 oder
die Bildkodierungsvorrichtung 400 in dem ersten Beispiel
kodierten Daten. Die längenvariable
Dekodierungseinheit 201 führt eine längenvariable Dekodierung der
eingegebenen kodierten Daten Bitstream1 aus, trennt sie in kodierte
Differenzbilddaten CodedRes, Vorhersageparameterdaten PredParam
und Filtertypinformationen FilterType1 und gibt die kodierten Differenzbilddaten
CodedRes zu der Bilddekodierungseinheit 202, die Vorhersageparameterdaten
PredParam zu der Inter-Bild-Vorhersageeinheit 206 und die
Filtertypinformation FilterType1 zu dem Schalter 1001 und
dem Schalter 1002 aus. Wenn der Wert "1" als
die Filtertypinformation FilterType1 eingegeben wird, wechseln der
Schalter 1001 und der Schalter 1002 die Verbindung
zu der Seite des Anschluss "1" und wenden eine
Filterung durch das Inter-Bildpunkt-Filter A 1003 auf die dekodierten
Bilddaten Recon an. Wenn der Wert "2" als die
Filtertypinformation FilterType1 eingegeben wird, ändern der
Schalter 1001 und der Schalter 1002 die Verbindung
zu der Seite des Anschluss "2" und wenden eine
Filterung durch das Inter-Bildpunkt-Filter B 1004 auf die
dekodierten Bilddaten Recon an. Ungeachtet dessen, ob eine Inter-Bildpunkt-Filter-Operation
durch eines der Inter-Bildpunkt-Filter ausgeführt wird, werden die gefilterten
dekodierten Bilddaten FilteredImg1 in der Bildspeicher 205 gespeichert
und nach außerhalb
der Bilddekodierungsvorrichtung 1000, zum Beispiel zu einer
Anzeigevorrichtung oder ähnlichem,
ausgegeben.
-
Wie
oben erläutert,
wird es gemäß der Bilddekodierungsvorrichtung 1000 der
vorliegenden Erfindung möglich,
die kodierten Daten Bitstream1 zu dekodieren, einschließlich der
Filtertypinformation FilterType1, welche den Typ des Inter-Bildpunkt-Filters
in dem Header angibt.
-
Es
ist anzumerken, dass, obwohl die Bilddekodierungsvorrichtung des
vorliegenden Beispiels zwei Inter-Bildpunkt-Filter beinhaltet, sie
drei oder mehr Inter-Bildpunkt-Filter
enthalten kann. In diesem Fall kann in der gleichen Weise wie in
dem vorliegenden Beispiel einer der drei oder mehr Bildpunktfilter entsprechend
der Filtertypinformation in dem Bitstrom kodierter Daten ausgewählt und
verwendet werden.
-
Es
ist anzumerken, dass, wie in dem ersten Beispiel gezeigt, wenn der
Filtertyp in der Einheit eines Bildes oder der Einheit eines kleineren
Bildbereiches als ei nes Bildes umgeschaltet wird, das Inter-Bildpunkt-Filter
zu dem Zeitpunkt umgeschaltet wird, wenn der Filtertyp geändert wird.
-
7 ist
ein Blockschaltbild, welches den Aufbau einer Bilddekodierungsvorrichtung 1100 zeigt,
welche ein eingebautes Inter-Bildpunkt-Filter an Stelle eines bestimmten
Inter-Bildpunkt-Filters verwendet, wenn solch ein Filter nicht integriert
ist. Die Bilddekodierungsvorrichtung 1100 ist dadurch gekennzeichnet,
dass sie irgendeinen der in ihr eingebauten Inter-Bildpunkt-Filter
verwendet, wenn das durch die in den kodierten Daten enthaltenen
Filtertypinformation ausgewählte
Inter-Bildpunkt-Filter nicht eingebaut ist. Die Bilddekodierungsvorrichtung 1100 beinhaltet
die längenvariable
Dekodierungseinheit 201, die Bilddekodierungseinheit 202,
den Addierer 203, den Bildspeicher 205, die Inter-Bild-Vorhersageeinheit 206,
den Schalter 1001, den Schalter 1002, das Inter-Bildpunkt-Filter
A 1003, das Inter-Bildpunkt-Filter B 1004 und
eine Filterinformationsumwandlungseinheit 1101.
-
Es
wird zum Beispiel angenommen, dass die Bilddekodierungsvorrichtung 1100 nur
zwei Arten von des Inter-Bildpunkt-Filters A 1003 und des
Inter-Bildpunkt-Filters
B 1004 enthält,
angezeigt durch den Wert "1" und den Wert "2" der Filtertypinformation FilterType1.
Kodierte Daten Bitstream3 werden von außen in die Bilddekodierungsvorrichtung 1100 eingegeben.
Die längenvariable
Dekodierungseinheit 201 führt eine längenvariable Dekodierung der
eingegebenen kodierten Daten Bitstream3 aus, trennt sie in kodierte
Differenzbilddaten CodedRes, prädiktive Parameterdaten
PredParam und Filtertypinformation FilterType3 und gibt die kodierten
Differenzbilddaten CodedRes zu der Bilddekodierungseinheit 202 aus, die
prädiktiven
Parameterdaten PredParam zu der Inter-Bild-Vorhersageeinheit 206 und
die Filtertypinformation FilterType3 zu der Filtertypinformationsumwandlungseinheit 1101.
Wenn der Wert der Filtertypinformation FilterType3 der Wert "3" ist, welcher ein nicht in die Bilddekodierungsvorrichtung 1100 eingebautes
Inter-Bildpunkt-Filter anzeigt, wandelt die Filtertypinformationsumwandlungseinheit 1101 der
Wert "3" der Filtertypinformation
FilterType3 in den Wert "2" um, welcher das
Inter-Bildpunkt-Filter angibt, dessen Glättungspegel demjenigen des
festgelegten Inter-Bildpunkt-Filters unter den in die Bilddekodierungsvorrichtung 1100 zum
Beispiel eingebauten Inter- Bildpunkt-Filtern
am Nächsten
kommt und gibt ihn als Filtertypinformation Filter-Type4 aus.
-
Durch
Ausführen
dieser Umwandlungsverarbeitung ist eine Dekodierungsverarbeitung
zum Wiederherstellen eines Bildes nahe an dem ursprünglichen
dekodierten Bild möglich,
obwohl die Bildqualität
bis zu einem gewissen Maß beeinträchtigt ist,
da ein anderes als das zum Kodieren verwendete Inter-Bildpunkt-Filter in der Bilddekodierungsvorrichtung 1100 verwendet
wird, so dass eine ausreichende Verfügbarkeit als eine einfache
Bilddekodierungsfunktion vorhanden ist. Wenn der Wert "1" als die Filtertypinformation FilterType4
eingegeben wird, ändern
der Schalter 1001 und der Schalter 1002 beide die
Verbindung zu der Seite von Anschluss "1" und wenden
die Filterung durch das Inter-Bildpunkt-Filter A 1003 auf
die dekodierten Bilddaten Recon an. Wenn der Wert "2" als die Filtertypinformation FilterType4
eingegeben wird, ändern
der Schalter 1001 und der Schalter 1002 beide
die Verbindung zu der Seite von Anschluss "2" und
wenden die Filterung durch das Inter-Bildpunkt-Filter B 1004 auf
die dekodierten Bilddaten Recon an. Gefilterte dekodierte Bilddaten
FilteredImg3, die das Verarbeitungsergebnis durch das Inter-Bildpunkt-Filter
sind, werden zu einer Anzeigevorrichtung oder ähnlichem außerhalb der Bilddekodierungsvorrichtung 1100 ausgegeben.
-
Wie
oben erläutert,
können
gemäß der Bilddekodierungsvorrichtung 1100,
auch wenn die in den eingegebenen kodierten Daten Bitstream3 enthaltene
Filtertypinformation FilterType3 ein Inter-Bildpunkt-Filter angibt,
welches nicht in die Bilddekodierungsvorrichtung 1100 eingebaut
ist, sie unter Verwendung eines eingebauten Inter-Bildpunkt-Filters statt
dessen dekodiert werden. Daher kann der Bitstrom kodierter Daten
dekodiert werden, ohne die Bildqualität substanziell zu verschlechtern.
-
Es
ist anzumerken, dass, wenn die Bilddekodierungsvorrichtung 1100 ein
Inter-Bildpunkt-Filter (einschließlich des
Falles keiner Inter-Bildpunkt-Filter-Operation) aufweist, eine Dekodierung
unter erzwungener Verwendung dieses Inter-Bildpunkt-Filters ausgeführt werden
kann.
-
Es
ist anzumerken, dass die Bilddekodierungsvorrichtung des vorliegenden
Beispiels mit zwei Inter-Bildpunkt-Filtern ausgestattet ist (der
Fall keiner Inter-Bildpunkt-Filter-Operation
wird als ein Filter gezählt),
aber die mit drei oder mehr Inter-Bildpunkt-Filtern ausgestattete
Bilddekodierungsvorrichtung kann die gleiche Verarbeitung ausführen. Mit
anderen Worten, die Verarbeitung der Speicherung der dekodierten
Bilddaten Recon in dem Bildspeicher 205 wie sie sind, ohne
dass eine Inter-Bildpunkt-Filter-Operation ausgeführt wurde,
kann als eine Verarbeitung des Inter-Bildpunkt-Filters enthalten
sein.
-
Es
ist anzumerken, dass, wie in dem ersten Beispiel gezeigt, wenn der
Filtertyp in der Einheit eines Bildes oder der Einheit eines kleineren
Bildbereiches als der eines Bildes umgeschaltet wird, ein Inter-Bildpunkt-Filter
an dem Punkt des Wechsels des Filtertyps umgeschaltet wird.
-
Der
Betrieb der Inter-Bildpunkt-Filter 303, 304, 1003 und 1004 wird
detaillierter unter Verwendung von 9 und 10 beschrieben. 9 ist eine Darstellung, welche die Betriebsdetails
eines Entblockungsfilters zeigt, welches ein Beispiel eines Inter-Bildpunkt-Filters
ist. 9A ist eine Darstellung, welche Bildpunktwerte
in der Nähe
der Grenze zwischen Blöcken
vor der Filterung zeigt. 9B ist eine
Darstellung, welche Bildpunktwerte in der Nähe der Grenze zwischen Blöcken nach
der Filterung zeigt. 10 ist ein Flussdiagramm, welches
einen Ablauf einer Filterverarbeitung durch ein Inter-Bildpunkt-Filter
zeigt. 9A zeigt Bildpunktwerte der entsprechenden
Bildpunkte 601~608 in einer horizontalen Abtastlinie.
Die Bildpunkte 601~604 sind sämtlich Bildpunkte in einem
Block 610, aber die Bildpunkte 605~608 sind
Bildpunkte in einem Block 611, benachbart zu Block 610.
Die Bildpunktwerte der Bildpunkte 601~604 sind
entsprechend p3, p2, p1 und p0 und die Bildpunktwerte der Bildpunkte 605~608 sind
entsprechend q0, q1, q2 und q3. In einer Bildkodierungsvorrichtung
wird eine Verarbeitung wie Inter-Bildpunkt-Vorhersage, Bildkodierung,
variable Längenkodierung
und Bilddekodierung allgemein in der Einheit eines Blocks (oder
Makroblocks) ausgeführt.
Daher tritt das Kodierungsrauschen wahrscheinlich in den höheren Frequenzen
zwischen Bildpunkten auf, wie den Bildpunkten 604 und 605, über die
Grenze zwischen benachbarten Blöcken (oder
Makroblöcken),
wie dem Block 610 und dem Block 611. Es gibt zum
Beispiel eine Tendenz, dass die Differenz zwischen dem Bildpunktwert
p0 des Bildpunktes 604 und dem Bildpunktwert q0 des Bild punktes 605 wahrscheinlich
durch den Einfluss des Kodierungsrauschens ansteigt. Daher ist ein
Inter-Bildpunkt-Filter ein Filter, welches unter Verwendung einer
Mehrzahl von Parametern bestimmt werden kann, zum Beispiel ein Filter
entsprechend den Parametern α und β zum Bestimmen
des Filters und Bildpunktwerte einer Gruppe von Bildpunkten über die
Blockgrenzen werden durch dieses Inter-Bildpunkt-Filter gefiltert.
-
Wie
in 10 gezeigt, berechnet ein Inter-Bildpunkt-Filter
zuerst den Absolutwert der Differenz der Bildpunktwerte (p0 – q0) zwischen
dem Bildpunkt 604 und dem Bildpunkt 605 über die
Grenze und beurteilt, ob der berechnete Absolutwert geringer ist,
als der Wert des Parameters α oder
nicht (S701). Als ein Ergebnis der Beurteilung führt das Inter-Bildpunkt-Filter
eine Entblockungs-Verarbeitung für
den durch die dekodierten Bilddaten Recon dargestellten Bildpunktwert
nicht aus, wenn der Absolutwert der Differenz (p0 – q0) zwischen
den Bildpunktwerten der Wert des Parameters α oder mehr ist (S704). Andererseits
berechnet das Inter-Bildpunkt-Filter
als ein Ergebnis der Beurteilung in Schritt S701 den Absolutwert
der Differenz (p1 – p0)
zwischen den Werten des Bildpunktes 604 und des Bildpunktes 603,
wenn der Absolutwert der Differenz (p0 – q0) zwischen den Werten benachbarter
Bildpunkte über
die Blockgrenze geringer ist, als der Wert des Parameters α und beurteilt,
ob der berechnete Absolutwert geringer ist als der Wert des Parameters β oder nicht
(S702). Der Bildpunkt 604 und der Bildpunkt 603 sind
hier benachbarte Bildpunkte in einem Block 610. Als ein
Ergebnis der Beurteilung führt
das Inter-Bildpunkt-Filter 503 eine Entblockungs-Filterverarbeitung
für den durch
die dekodierten Bilddaten Recon dargestellten Bildpunktwert nicht
aus, wenn der Absolutwert der Differenz (p0 – p1) zwischen den Bildpunktwerten
der Wert des Parameters β oder
mehr ist (S704). Als ein Ergebnis der Beurteilung berechnet es auch
den Absolutwert der Differenz (q1 – q0) zwischen dem Bildpunkt 605 und
dem Bildpunkt 606 und beurteilt, ob der berechnete Absolutwert
geringer als der Wert des Parameters β ist oder nicht, wenn der Absolutwert der
Differenz (p1 – p0)
zwischen den Bildpunktwerten geringer ist als der Parameter β (S703).
Der Bildpunkt 605 und der Bildpunkt 606 sind hier
benachbarte Bildpunkte in einem Block 611. Als ein Ergebnis der
Beurteilung führt
das Inter-Bildpunkt-Filter
nicht die Entblockungs-Filterverarbeitung für den in den dekodierten Bilddaten
Recon dargestellten Bildpunktwert aus, wenn der Absolutwert der
Differenz (q1 – q0)
der Bildpunktwerte der Wert des Parameters β oder mehr ist (S704). Wenn
andererseits der Absolutwert der Differenz (q1 – q0) zwischen den Bildpunktwerten
geringer als der Wert des Parameters β ist, führt das Inter-Bildpunkt-Filter 503 eine
Filterung für
die dekodierten Bilddaten Recon zum Entfernen von Rauschen aus und
beendet die Verarbeitung. Das Inter-Bildpunkt-Filter wiederholt die oben erwähnte Verarbeitung
für jede
Bildpunktmatrix in der horizontalen Abtastzeilenrichtung und vertikalen
Abtastzeilenrichtung entsprechend über die Blockgrenzen. Auf diese
Weise wird eine Blockverzerrung durch Ausführen der Entblockungs-Filterverarbeitung beseitigt,
wenn eine der Differenzen der Werte der drei Sätze benachbarter Bildpunkte
geringer als ein fester Wert ist.
-
Es
ist anzumerken, dass in der Entblockungs-Filterverarbeitung in dem
obigen Schritt S704 eine Glättungsfilterung
(Filterung zum Unterdrücken hoher
Frequenzanteile) für
die Bildpunkte in der Nähe
der Grenze ausgeführt
wird. Zum Beispiel kann ein neuer Bildpunktwert P0 des Bildpunktes 604 durch
Glätten
erzeugt werden unter Verwendung eines Tiefpassfilters zum Unterdrücken von
Hochfrequenzanteilen für
den Bildpunktwert p0 des Bildpunktes 604, den Bildpunktwert
q0 des Bildpunktes 605, den Bildpunktwert p1 des Bildpunktes 603 und
den Bildpunktwert q1 des Bildpunktes 606.
-
(Erste Ausführungsform)
-
8 ist
ein Blockschaltbild, welches den Aufbau einer Bildkodierungsvorrichtung 500 gemäß der ersten
Ausführungsform
zeigt. Die Bildkodierungsvorrichtung 500 unterscheidet
sich von der Bildkodierungsvorrichtung 300 darin, dass
als Inter-Bildpunkt-Filterverarbeitung die erstere auswählen kann, ob
die dekodierten Bilddaten Recon wie sie sind in dem Bildspeicher 107 als
Referenzbilddaten Ref gespeichert werden oder nicht. Die Bildkodierungsvorrichtung 500 umfasst
den Differenzberechner 101, die Bildkodierungseinheit 102,
die Bilddekodierungseinheit 104, den Addierer 105,
den Bildspeicher 107, die Inter-Bild-Vorhersageeinheit 108, die
Inter-Bild-Vorhersageabschätzungseinheit 109,
einen Schalter 501, einen Schalter 502, ein Inter-Bildpunkt-Filter 503,
eine Nachschlagetabellenspeichereinheit 504 und eine längenvariable
Kodierungseinheit 505.
-
Wenn
der Wert der Filtertypinformation FilterType2 "0" ist,
wechseln der Schalter 501 und der Schalter 502 beide
die Verbindung zu der Seite des Anschluss "0",
um die von dem Addierer 105 ausgegebenen dekodierten Bilddaten
Recon in dem Bildspeicher 107 zu speichern, wie sie sind.
Wenn der Wert der Filtertypinformation "1" ist,
wechseln der Schalter 501 und der Schalter 502 beide
die Verbindung zu der Seite von Anschluss "1 ",
um die von dem Addierer 105 ausgegebenen dekodierten Bilddaten
Recon zu einer Leitung zu dem Inter-Bildpunkt-Filter 503 zu bringen. Das
Inter-Bildpunkt-Filter 503 ist ein zum Filtern von Bildpunktwerten
verwendetes Filter und zum Beispiel ein Entblockungsfilter zum Unterdrücken von
Kodierungsrauschen in den höheren
Frequenzkomponenten an der Blockgrenze. Die gefilterten dekodierten
Bilddaten FilteredImg2, welche das Ergebnis eines Inter-Bildpunkt-Filtervorgangs
des Inter-Bildpunkt-Filters 503 sind, werden in dem Bildspeicher 107 gespeichert.
Die längenvariable
Kodierungseinheit 505 führt
eine längenvariable Kodierung
dieser Filtertypinformation FilterType2, der kodierten Differenzbilddaten
CodedRes und der prädiktiven
Parameterdaten PredParam aus, fasst sie in kodierten Daten Bitstream2
zusammen, wie in 5A gezeigt, und gibt sie nach
außerhalb
der Bildkodierungsvorrichtung 500 aus.
-
Es
ist anzumerken, dass die Bildkodierungsvorrichtung 500 ein
Inter-Bildpunkt-Filter
aufweist, aber sie kann zwei oder mehr Inter-Bildpunkt-Filter haben.
Sie kann jeden der zwei oder mehr Inter-Bildpunkt-Filter oder keine
Inter-Bildpunkt-Filter-Operation
auswählen,
um sie zu verwenden, und die Filtertypinformation, welche den Typ
des verwendeten Inter-Bildpunkt-Filters (einschließlich keiner
Inter-Bildpunkt-Filter-Operation) angibt, in die kodierten Daten einfügen. Weiterhin
kann die Bildkodierungsvorrichtung 500 auf die Nachschlagetabellenspeichereinheit 504 verzichten
und statt dessen die Funktion der Nachschlagetabellenspeichereinheit 504 in
dem Inter-Bildpunkt-Filter 503 haben.
-
Wie
oben erläutert,
wird es in der Bildkodierungsvorrichtung 500 der vorliegenden
Erfindung möglich,
kodierte Daten unter Verwendung eines Inter-Bildpunkt-Filters abhängig von
der Verarbeitungsfähigkeit
der Bilddekodierungsvorrichtung zum Wiedergeben der von dieser Bildkodierungsvorrichtung 500 ausgegebenen
kodierten Daten Bitstream2 zu erzeugen. Ein Inter-Bildpunkt-Filter
kann ebenfalls abhängig
von der Verarbeitungsfähigkeit
der Bildkodierungsvorrichtung 500 aus gewählt werden.
Der Filtertyp kann auch in der Einheit eines Bildes oder der Einheit
eines kleineren Bildbereiches als dem eines Bildes umgeschaltet
werden.
-
11 ist
ein Blockschaltbild, welches den Aufbau einer Bilddekodierungsvorrichtung 1200 gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt, welche auswählen
kann, ob eine Inter-Bildpunkt-Verarbeitung auszuführen ist
oder nicht. Die Bilddekodierungsvorrichtung 1200 unterscheidet
sich von der Bilddekodierungsvorrichtung 1000 in 6 dadurch, dass
die erstere eine Inter-Bildpunkt-Filteroperation nicht
als Inter-Bildpunkt-Filterverarbeitung ausführt, sondern ein Speichern
der dekodierten Bilddaten Recon wie sie sind in dem Bildspeicher 205 als
Referenzbilddaten Ref auswählen
kann. Die Bilddekodierungsvorrichtung 1200 umfasst eine
längenvariable Dekodierungseinheit 201,
die Bilddekodierungseinheit 202, den Addierer 203,
den Bildspeicher 205, die Inter-Bild-Vorhersageeinheit 206, einen
Schalter 1201, einen Schalter 1202 und ein Inter-Bildpunkt-Filter 1203.
-
Die
kodierten Daten Bitstream2, deren Header die Filtertypinformation
FilterType2 beinhaltet, welche das bei der Kodierung Inter-Bildpunkt-Filter anzeigen,
zum Beispiel die kodierten Daten in 9A, welche
durch die Bildkodierungsvorrichtung 500 in 8 kodiert
werden, werden in die Bilddekodierungsvorrichtung 1200 eingegeben.
Die Filtertypinformation FilterType2 beinhaltet den Wert, welcher "keine Inter-Bildpunkt-Filter-Operation" anzeigt, als einen
Filtertyp. Die längenvariable
Dekodierungseinheit 201 führt eine längenvariable Dekodierung der
eingegebenen kodierten Daten Bitstream2 aus und trennt sie in kodierte
Differenzbilddaten CodedRes, prädiktive
Parameterdaten PredParam und Filtertypinformation FilterType2. Die
separierten kodierten Differenzbilddaten CodedRes, die prädiktiven
Parameterdaten PredParam und die Filtertypinformation FilterType2
werden entsprechend zu der Bilddekodierungseinheit 202,
der Inter-Bild-Vorhersageeinheit 206 und
dem Schalter 1201 und dem Schalter 1202 ausgegeben.
-
Wenn
der Wert "0" als die Filtertypinformation
FilterType2 eingegeben wird, wechseln der Schalter 1201 und
der Schalter 1202 beide die Verbindung zu der Seite von
Anschluss "0" und die von dem
Addierer 203 ausgegebenen dekodierten Bilddaten Recon werden
wie sie sind in dem Bildspeicher 205 gespeichert.
-
Wenn
der Wert "1" als die Filtertypinformation
FilterType2 eingegeben wird, wechseln der Schalter 1201 und
der Schalter 1202 beide die Verbindung zu der Seite von
Anschluss "1 ", um die Filterung durch
das Inter-Bildpunkt-Filter 1203 auf die dekodierten Bilddaten
Recon anzuwenden.
-
Wenn
durch die Filtertypinformation beurteilt wird, dass ein Inter-Bildpunkt-Filter
für ein
dekodiertes Bild nicht verwendet wird, welches ein Referenzbild
sein soll, wird das dekodierte Bild durch das Inter-Bildpunkt-Filter
nicht gefiltert, zum Speichern des Bildes in dem Bildspeicher als
ein Referenzbild, aber das Inter-Bildpunkt-Filter
kann verwendet werden, um es nur nach außerhalb einer Bilddekodierungsvorrichtung
auszugeben. 12 ist ein Blockschaltbild,
welches den Aufbau einer Bilddekodierungsvorrichtung 1300 einschließlich einer
Bildausgabeeinheit zeigt, welche mit auswählbaren Inter-Bildpunkt-Filtern
ausgestattet ist. Wie oben erläutert,
ist die Bilddekodierungsvorrichtung 1300 eine Bilddekodierungsvorrichtung,
welche, wenn die Filtertypinformation FilterType2 anzeigt, dass
das von dem Addierer 203 ausgegebene dekodierte Bild nicht
durch ein Inter-Bildpunkt-Filter
gefiltert wird, die Filterung des in dem Bildspeicher gespeicherten
dekodierten Bildes nicht ausführt,
sondern eine Filterung des nach außerhalb ausgegebenen dekodierten
Bildes unter Verwendung eines außerhalb vorgesehenen Inter-Bildpunkt-Filters
ausführt
und umfasst die längenvariable
Dekodierungseinheit 201, die Bilddekodierungseinheit 202,
den Addierer 203, den Bildspeicher 205, die Inter-Bild-Vorhersageeinheit 206,
den Schalter 1201, den Schalter 1202, das Inter-Bildpunkt-Filter 1203,
einen Schalter 1301, einen Schalter 1302 und ein
Inter-Bildpunkt-Filter 1303.
-
Wenn
der Wert der Filtertypinformation FilterType2 "1" ist,
wechseln der Schalter 1201, der Schalter 1202,
der Schalter 1301 und der Schalter 1302 sämtlich zu
der Seite von Anschluss "1 ". In diesem Fall
verbinden der Schalter 1201 und der Schalter 1202 den
Ausgang des Addierers 203, das Inter-Bildpunkt-Filter 1203 und
den Bildspeicher 205, und der Schalter 1302 unterbricht
die Verbindung mit dem Ausgang des Schalters 1202 und dem
Inter-Bildpunkt-Filter 1303, um ihn mit dem Schalter 1301 zu überbrücken. Daher
führt das
Inter-Bildpunkt-Filter 1203 eine Filteroperation für die dekodierten
Bilddaten Recon aus und gibt die gefilterten dekodierten Bilddaten
FilteredImg3 aus. Die gefilterten dekodierten Bilddaten FilteredImg3
werden als ein Ausgangsbild Outlmg zu einer Anzeigevor richtung oder ähnlichem
außerhalb
der Bilddekodierungsvorrichtung ausgegeben, wie sie sind, ohne durch
das Inter-Bildpunkt-Filter 1303 erneut gefiltert zu werden.
Wenn der Wert der Filtertypinformation FilterType2 "0" ist, wechseln der Schalter 1201,
der Schalter 1202, der Schalter 1301 und der Schalter 1302 sämtlich die
Verbindung zu der Seite von Anschluss "0".
In diesem Fall unterbricht der Schalter 1201 die Verbindung
mit dem Ausgang des Addierers 203 und dem Inter-Bildpunkt-Filter 1203,
um dieses mit dem Schalter 1202 zu überbrücken. Andererseits verbindet
der Schalter 1302 den Ausgang des Schalters 1202,
das Inter-Bildpunkt-Filter 1303 und den externen Ausgangsanschluss
des Schalters 1301. Daher wird durch das Inter-Bildpunkt-Filter 1203 keine Inter-Bildpunkt-Filter-Operation
mit den von dem Addierer 203 ausgegebenen dekodierten Bilddaten
Recon ausgeführt,
sondern sie werden, wie sie sind, als ein Referenzbild in dem Bildspeicher 205 gespeichert.
Für die
dekodierten Bilddaten Recon, welche von der Ausgangsseite des Schalters 1202 genommen
werden, das heißt,
die gefilterten dekodierten Bilddaten FilteredImg3, welche tatsächlich nicht
gefiltert wurden, wird die Inter-Bildpunkt-Filter-Operation durch
das Inter-Bildpunkt-Filter 1303 ausgeführt und sie
werden als ein Ausgangsbild OutImg zu einer Anzeigevorrichtung oder ähnlichem
außerhalb
der Bilddekodierungsvorrichtung 1300 ausgegeben.
-
Es
ist anzumerken, dass das Inter-Bildpunkt-Filter 1203 und
das Inter-Bildpunkt-Filter 1303 hier
für die
Erläuterung
als unterschiedliche Elemente beschrieben wurden, aber ein Inter-Bildpunkt-Filter kann
für die
Implementierung verwendet werden (es ist kein Problem, ein Inter-Bildpunkt-Filter
zu verwenden, da zwei Inter-Bildpunkt-Filter nicht gleichzeitig
in Betrieb sind). Das Inter-Bildpunkt-Filter 1203 und das Inter-Bildpunkt-Filter 1303 können das
vorhandene Inter-Bildpunkt-Filter 106 sein,
oder das Inter-Bildpunkt-Filter 503 einschließlich der
Nachschlagetabellenspeichereinheit 504, wie in 8 gezeigt.
Weiterhin kann es sein, dass das Inter-Bildpunkt-Filter 503 die
Nachschlagetabellenspeichereinheit 504 zum Halten einer
Mehrzahl von Parametertabellen 620 beinhaltet. In diesem
Fall muss jedoch die Filtertypinformation FilterType2 auch in das
Inter-Bildpunkt-Filter 503 eingegeben werden.
-
Wie
oben erläutert,
kann gemäß der Bilddekodierungsvorrichtung 1300 auch
in dem Fall, in welchem eine Filterung für ein dekodiertes Bild nicht ausgeführt wird, welches
ein Referenzbild sein soll, eine Filterung durch ein Inter-Bildpunkt-Filter
für das dekodierte
Bild durch ein Inter-Bildpunkt-Filter ausgeführt werden, so dass eine Anzeigevorrichtung zum
Anzeigen eines von der Bilddekodierungsvorrichtung 1300 ausgegebenen
Ausgangsbildes OutImg bewegte Bilder mit einer höheren Bildqualität anzeigen
kann. Dies ist insbesondere effektiv für Geräte mit ausreichender Verarbeitungsfähigkeit,
wenn eine Filterung für
ein dekodiertes Bild, welches ein Referenzbild sein soll, nicht
ausgeführt
wird.
-
Es
ist anzumerken, dass, wie in dem ersten Beispiel gezeigt, wenn der
Typ eines durch die Filtertypinformation FilterType2 angezeigten
Inter-Bildpunkt-Filters in der Einheit eines Bildes oder in der Einheit
eines kleineren Bildbereiches als eines Bildes umgeschaltet wird,
das Inter-Bildpunkt-Filter zum Zeitpunkt des Wechsels des Filtertyps
umgeschaltet wird.
-
13 ist
ein Blockschaltbild, welches den Aufbau einer Bilddekodierungsvorrichtung 1400 zeigt,
welche in der Lage ist, das Inter-Bildpunkt-Filter 1203 abhängig von
einem Bildtyp jedes Bildes auszuwählen. Die Bilddekodierungsvorrichtung 1400 ist
eine Bilddekodierungsvorrichtung, welche Informationen darüber dekodiert,
ob ein dekodiertes Bild als ein Referenzbild verwendet wird oder
nicht, zum Beispiel kodierte Daten einschließlich eines Bildtyps für jedes
Bild und ähnliches,
und umfasst die Bilddekodierungseinheit 202, den Addierer 203,
den Bildspeicher 205, die Inter-Bild-Vorhersageeinheit 206, das
Inter-Bildpunkt-Filter 1203, eine längenvariable Dekodierungseinheit 1401,
einen Schalter 1402, einen Schalter 1403 und eine
Bildinformationsumwandlungseinheit 1404.
-
Die
längenvariable
Dekodierungseinheit 1401 führt eine längenvariable Dekodierung der
von außen
eingegebenen kodierten Daten Bitstream4 aus und trennt sie in Bildtypinformation
PType, kodierte Differenzbilddaten CodedRes und prädiktive Parameterdaten
PredParam. Die separierte Bildtypinformation PType, die kodierten
Differenzbilddaten CodedRes und die prädiktiven Parameterdaten PredParam
werden entsprechend zu der Bildtypumwandlungseinheit 1404,
der Bilddekodierungseinheit 202 und der Inter-Bild-Vorhersageeinheit 206 ausgegeben.
Die Bildtypinformation PType ist die Information, welche anzeigt,
ob ein gegenwärtiges
Bild als ein Referenzbild verwendet wird oder nicht. Zum Beispiel
ist gemäß internationalen
Standards MPEG-1 und 2 als ein Bildtyp bezeichnete In formation in
kodierten Daten jedes Bildes enthalten und ein als B-Bild bezeichnetes
Bild wird nicht als ein Referenzbild verwendet. Daher kann dieser
in den kodierten Daten enthaltene Bildtyp als die Bildtypinformation
PType der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Auch wenn die Filterung
durch ein Inter-Bildpunkt-Filter
für ein
Bild nicht ausgeführt
wird, welches nicht als ein Referenzbild verwendet wird, hat dies
keinen ernsten Einfluss auf die Dekodierung anderer Bilder.
-
Hier
führt die
Bilddekodierungsvorrichtung 1400 eine Inter-Bildpunkt-Filterung
nicht aus, wenn das gegenwärtige
Bild nicht als ein Referenzbild verwendet wird. Wenn zum Beispiel
die Verarbeitungsfähigkeit
der Bilddekodierungsvorrichtung 1400 zu gering ist, um
die Dekodierung rechtzeitig für
die Wiedergabezeit auszuführen,
kann die Verarbeitungslast der Bilddekodierungsvorrichtung 1400 durch
Nichtausführen
der Filterung durch ein Inter-Bildpunkt-Filter für Bilder, welche nicht als
Referenzbilder verwendet werden, verringert werden. Es wird unter
Verwendung des Blockschaltbildes in 13 erläutert. Zuerst
wechseln, wenn die in die Bildtypinformationsumwandlungsschaltung 1404 eingegebene
Bildtypinformation PType ein anderes als ein B-Bild anzeigt, das
heißt,
wenn sie anzeigt, dass das gegenwärtige Bild als ein Referenzbild
verwendet wird, der Schalter 1402 und der Schalter 1403 beide
die Verbindung zu dem Anschluss „1". Dadurch führt die Bilddekodierungsvorrichtung 1400 eine
Inter-Bildpunkt-Filter-Operation
für die
dekodierten Bilddaten Recon unter Verwendung des Inter-Bildpunkt-Filters 1203 aus
und speichert das Operationsergebnis in dem Bildspeicher 205 als
gefilterte dekodierte Bilddaten FilteredImg5 und gibt sie zu einer
Anzeigevorrichtung oder ähnlichem
außerhalb
der Bilddekodierungsvorrichtung 1400 aus. Wenn andererseits
die Bildtypinformation PType anzeigt, dass das gegenwärtige Bild
ein B-Bild ist, das heißt,
sie zeigt an, dass das gegenwärtige
Bild nicht als ein Referenzbild verwendet wird, wechseln der Schalter 1402 und
der Schalter 1403 die Verbindung zu dem Anschluss „0" und die von dem
Addierer 105 ausgegebenen dekodierten Bilddaten Recon werden
ohne Verwendung des Inter-Bildpunkt-Filters 1203 direkt
nach außen ausgegeben.
-
Da,
wie oben erwähnt,
die Bilddekodierungsvorrichtung 1400 ein Filtern durch
das Inter-Bildpunkt-Filter 1203 für ein B-Bild auslässt, auf
welches sich andere Bilder kaum beziehen, kann die zum Dekodieren
des Bitstroms kodierter Daten benötigte Verarbeitungslast verringert
werden, ohne großen Einfluss
auf die Dekodierung anderer Bilder zu haben. Da die Bilddekodierungsvorrichtung 1400 ein
Inter-Bildpunkt-Filter abhängig
von einem Bildtyp kodierter Daten auf diese Weise auswählt, kann
eine Filterverarbeitungslast auch für von einer konventionellen
Bildkodierungsvorrichtung ausgegebene kodierte Daten ebenfalls verringert
werden, wobei ihre Headerinformation wie ein Bild-Header nicht eine Auswahlinformation
eines Inter-Bildpunkt-Filters beinhaltet, da die Filterverarbeitung
bei Bildern ausgelassen wird, auf welche nicht Bezug genommen wird.
-
Es
ist anzumerken, dass es nicht erforderlich ist, Bilder, auf welche
nicht Bezug genommen wird, in dem Bildspeicher 205, zum
Beispiel in 13, zu speichern, ungeachtet
dessen, ob eine Filterverarbeitung für die Bilder ausgeführt wird
oder nicht. Daher ist es erforderlich, in dem Bildspeicher 205 nur Daten
zu speichern, welche durch Ausführen
einer Filterverarbeitung für
Bilder erhalten werden, auf welche Bezug genommen wird.
-
Es
ist in einem strengeren Sinne anzumerken, dass ein B-Bild nicht
ein Bild bedeutet, auf welches nicht Bezug genommen wird, sondern
ein Bildkodierungsverfahren, in welchem auf ein B-Bild Bezug genommen
wird, ist vorstellbar. Daher kann, wenn ein Inter-Bildpunkt-Filter
nicht nur abhängig von
einem Bildtyp ausgewählt
wird, sondern beurteilt wird, ob auf das Bild tatsächlich Bezug
genommen wird oder nicht, eine besser geeignete Verarbeitung ausgeführt werden,
auch wenn auf ein B-Bild Bezug genommen wird. Auch wenn auf ein
B-Bild Bezug genommen wird, kann jedoch ein Inter-Bildpunkt-Filter zum
Vereinfachen der Implementierung nur abhängig von einem Bildtyp umgeschaltet
werden.
-
Auch,
ob eine Inter-Bildpunkt-Filterung auszuführen ist oder nicht, wird nicht
umgeschaltet, aber zwei Filter, das Inter-Bildpunkt-Filter 1003 und
das Inter-Bildpunkt-Filter 1004,
können
abhängig
von einem Bildtyp oder davon umgeschaltet werden, ob auf ein Bild
Bezug genommen wird oder nicht, wie in 6 oder 7 gezeigt.
-
Weiterhin
wurde ein Beispiel einer Bilddekodierungsvorrichtung erläutert, welche
ein Inter-Bildpunkt-Filter abhängig
von einem Bildtyp oder davon umschaltet, ob auf ein Bild Bezug genommen
wird oder nicht, aber eine Bildkodierungsvorrichtung kann diese
Umschaltung ebenfalls in der gleichen Weise vornehmen.
-
(Zweite Ausführungsform)
-
14 ist
ein Blockschaltbild, welches den funktionalen Aufbau einer Bildkodierungsvorrichtung 1500 gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Bildkodierungsvorrichtung 1500 wird
verwirklicht durch einen Computer mit einer CPU, einem Speicher,
einer Festplatte (HD), auf welcher ein Programm zur Bildkodierung
und andere installiert sind, und weist als Funktionen dafür eine Bedienungskonsoleneinheit 1505 auf,
eine Vorverarbeitungseinheit 1510, eine Subtraktionseinheit 1512,
eine Orthogonaltransformationseinheit 1513, eine Quantisierungseinheit 1514,
eine längenveränderliche
Kodierungseinheit 1517, eine Nachverarbeitungseinheit 1520,
eine Invers-Quantisierungseinheit 1521,
eine Invers-Orthogonaltransformationseinheit 1522, eine
Addiereinheit 1524, eine Umschalteinheit 1530,
ein Inter-Bildpunkt-Filter 1540, einen Bildspeicher 1541,
eine Bewegungsabschätzungseinheit 1542,
eine Bewegungskompensationseinheit 1543, eine Prioritätsbestimmungseinheit 1550 und
eine Filterverarbeitungssteuerungseinheit 1560.
-
Die
Bedienungskonsoleneinheit 1505 akzeptiert einen Eingabevorgang
eines Bedieners. Die Vorverarbeitungseinheit 1510 ist ausgestattet
mit einer Formatumwandlungseinheit zum Umwandeln eines Formats eines
eingegebenen Bildsignals in eine durch den Betrieb der Bedienungskonsoleneinheit 1505 bezeichnete
räumliche
Auflösung,
einer Bildneuanordnungseinheit zum Neuanordnen von Bildern entsprechend
Bildtypen und anderem, und gibt Bilder oder ähnliches in einer Reihenfolge
aus.
-
Es
ist anzumerken, dass es folgende Arten von Bildern gibt: ein I-Bild
(Intra-Bild: intrakodiertes Bild), welches in dem Intrabildkodierungsmodus
erzeugt wird; ein P-Bild (prädiktives
Bild: prädiktiv
kodiertes Bild), welches in dem Interbildkodierungsmodus erzeugt
wird und sich auf nur ein Bild bezieht; und ein B-Bild (Biprädiktives
Bild: mehrfach prädiktives
Bild), welches sich ebenfalls auf ein Rückwärtsbild beziehen kann, und
zum Zeitpunkt der Bewegungsabschätzung
in dem Interbildkodierungsmodus ist die Anzahl von in dem Bildspeicher 1541 gespei cherten
dekodierten Bildern, auf welche zur gleichen Zeit durch die Bewegungsabschätzungseinheit
Bezug genommen werden kann, beschränkt.
-
Auch
beim Kodieren eines Bildes gibt es einen Modus zum Kodieren desselben
unter Verwendung von drei Arten von Bildern (nachfolgend als ein „IPB-Kodierungsmodus" bezeichnet) und
einen Modus zum Kodieren desselben unter Verwendung von nur zwei
Typen von Bildern, einem I-Bild und einem P-Bild. Als der Modus
zum Kodieren derselben unter Verwendung von nur zwei Arten von Bildern,
einem I-Bild und einem P-Bild, gibt es einen Modus zum Kodieren
eines P-Bildes, welches eine Möglichkeit
hat, in Bezug genommen zu werden, und eines P-Bildes, welches keine
Möglichkeit
hat, in Bezug genommen zu werden (nachfolgend auch als ein „erster
IP-Kodierungsmodus" bezeichnet),
und einen Modus zum Kodieren eines P-Bildes in der Basis-Schicht
in Schichtkodierung, eines P-Bildes, welches eine Möglichkeit
hat, in Bezug genommen zu werden, und eines P-Bildes, welches keine
Möglichkeit
hat, in Bezug genommen zu werden, in der Erweiterungsschicht (nachfolgend
als ein „zweiter
IP-Kodierungsmodus" bezeichnet). In
der Schichtkodierung werden Bilder in zwei Gruppen klassifiziert,
eine Basisschicht und eine Erweiterungsschicht, und die Basisschicht ist
eine Gruppe von Bildern, welche durch sich selbst wiedergegeben
werden kann, und die Erweiterungsschicht ist eine Gruppe von Bildern,
welche die Gruppe von Bildern in der Basiszeile zum Kodieren und Dekodieren
benötigt.
Die Schichtkodierung ist dadurch gekennzeichnet, dass, da die Anzahl
von Bits nur für
die Basisschicht gering ist, aber die Anzahl von Bits für die Basisschicht
und für
die Erweiterungsschicht groß ist
und die Anzahl von Bildern groß ist,
zwei Arten von Verwendungen durch Aufzeichnen und Übertragen
der Basiszeile in allen Fällen
und Aufzeichnen und Übertragen
der Erweiterungsschicht nur, wenn es für eine hohe Bildqualität erforderlich
ist, verwirklicht werden können.
-
In
dem Fall des ersten IP-Kodierungsmodus wird die Information „Möglichkeit" oder „keine
Möglichkeit" zu einem Bild hinzugefügt und Information „Möglichkeit" oder „keine
Möglichkeit" wird ebenso zu dem
Bildtyp hinzugefügt.
Auch in dem Fall des zweiten IP-Kodierungsmodus wird Information „Basis", „Möglichkeit" oder „keine
Möglichkeit" zu einem Bild hinzugefügt und Information „Basis", „Möglichkeit" oder „keine
Möglichkeit" wird ebenso zu einem
Bildtyp hinzugefügt.
-
Die
Subtraktionseinheit 1512 gibt das von der Vorverarbeitungseinheit 1510 ausgegebene
Bild in dem Intra-Bild-Kodierungsmodus aus, wie es ist und berechnet
einen Bewegungskompensationsfehler (Restbild), welcher ein Differenzwert
zwischen dem Bild und dem von der Bewegungskompensationseinheit 1543 in
dem Inter-Bild-Kodierungsmodus ausgegebenen Bewegungskompensationsbild
ist.
-
Die
Orthogonaltransformationseinheit 1513 gibt Frequenzkomponenten
in dem Frequenzbereich aus, welche aus der Ausführung der Orthogonaltransformation
wie einer diskreten Kosinustransformation für das Bild in dem Intea-Bild-Kodierungsmodus und
dem Bewegungskompensationsfehler in dem Inter-Bild-Kodierungsmodus resultieren,
welche entsprechend von der Subtraktionseinheit ausgegeben werden.
Die Quantisierungseinheit 1514 gibt einen quantisierten
Wert aus durch Quantisieren der von der Orthogonaltransformationseinheit 1513 ausgegebenen
Frequenzkomponenten. Die längenvariable
Kodierungseinheit 1517 gibt ein kodiertes Signal aus, für welches
eine weitere Informationskompression unter Verwendung eines längenvariablen
Kodes (Huffman-Kode) ausgeführt
wird, welcher dem von der Quantisierungseinheit 1514 ausgegebenen quantisierten
Wert eine Kodelänge
abhängig
von der Häufigkeit
seines Auftretens zuordnet. Die Nachverarbeitungseinheit 1520 ist
mit einem Puffer zum vorübergehenden
Speichern des kodierten Signals oder ähnlichem ausgestattet, einer
Häufigkeits-Steuerungseinheit
zum Steuern eines Quantisierungsbereiches in der Quantisierungseinheit 1514,
und anderen, und transformiert den oben erwähnten Bewegungsvektor, Bildtyp
oder ähnliches
und das von der längenvariablen
Kodierungseinheit 1517 ausgegebene Signal in ein kodiertes
Signal als ein Bitstrom und gibt ihn aus.
-
Die
Invers-Quantisierungseinheit 1521 dekodiert die Frequenzkomponenten
durch inverses Quantisieren des durch die Quantisierungseinheit 1514 erzeugten
quantisierten Wertes. Die Invers-Orthogonaltransformationseinheit 1522 dekodiert
das Bild in dem Intra-Bild-Kodierungsmodus und den Bewegungskompensationsfehler
(Restbild), das ist der Differenzwert von Bildpunkten in dem Inter-Bild-Kodierungsmodus,
durch Ausführen
der inversen Orthogonaltransformation der von der Invers-Quantisierungseinheit 1521 dekodierten
Frequenzkomponenten. Die Additionseinheit 1524 dekodiert
das Bild durch Ausgeben des Bildes (dekodiertes Bild), welches durch
die Invers-Orthogonaltransformationseinheit 1522 dekodiert
wird, wie es ist, in dem Intra-Bild-Kodierungsmodus, und durch Addieren
des stehenden Bildes, welches durch die Invers-Orthogonaltransformationseinheit 1522 dekodiert
wird, und des Bewegungskompensationsbildes, welches durch die Bewegungskompensationseinheit 1543 in
dem Inter-Bild-Kodierungsmodus erzeugt wird.
-
Die
Umschalteinheit 1530 umfasst ein Paar Schalter 1531 und 1532 zum
synchronen Umschalten des Umschaltzustands unter der Schalter-AN/AUS-Steuerung der Filterverarbeitungssteuerungseinheit 1560 für jedes
Bild und enthält
das Inter-Bildpunkt-Filter 1540 in einer Schleife oder
lässt es
bei der Schleife aus, das heißt,
lässt das
Inter-Bildpunkt-Filter 1540 seine Verarbeitung überspringen.
Das Inter-Bildpunkt-Filter 1540 führt eine räumliche Tiefpassfilterverarbeitung
für das
von der Additionseinheit 1524 dekodierte Bild auf einer Block-für-Block-Basis aus,
wenn die Schalter 1531 und 1532 AN sind, um das
dekodierte Bild ohne Blockverzerrung oder ähnliches zu erzeugen. Zum Beispiel
berechnet es einen Mittelwert zwischen einem Bildpunkt und benachbarten
Bildpunkten und wenn die Differenz zwischen dem Bildpunkt und einem
benachbarten Bildpunkt innerhalb eines vorbestimmten Bereiches ist,
führt es
die Verarbeitung des Ersatzes jedes Bildpunkts um die Blockgrenze
herum durch den berechneten Mittelwert aus.
-
Der
Bildspeicher speichert eine Mehrzahl von der Umschalteinheit 1530 ausgegebener,
dekodierter Bilder. Dadurch wird es möglich, das dekodierte Bild
in dem gleichen Zustand zu überwachen,
wie die Bilddekodierungsvorrichtung, welche das von der Nachbearbeitungseinheit 1520 ausgegebene
kodierte Signal dekodiert oder das dekodierte Bild als ein Referenzbild
in dem Inter-Bild-Kodierungsmodus verwendet.
Es ist anzumerken, dass in dem ersten IP-Kodierungsmodus und dem zweiten IP-Kodierungsmodus
ein dekodiertes P-Bild, zu welchem die die Referenzmöglichkeit
anzeigende Information hinzugefügt
ist, stets in dem Bildspeicher 1541 gespeichert wird, und
ein dekodiertes P-Bild, zu welchem die keine Referenzmöglichkeit
anzeigende Information hinzugefügt
ist, muss nicht in dem Bildspeicher 1541 gespeichert werden.
Daher bedeutet die Information, ob Möglichkeit oder keine Möglichkeit,
ob das dekodierte Bild in dem Bildspeicher 1541 gespeichert wird
oder nicht.
-
In
dem Bilddekodierungsmodus sucht die Bewegungsabschätzungseinheit 1542 unter
den in dem Bildspeicher 1541 gespeicherten dekodierten Bildern
nach einem Referenzbild, dessen Differenz zu dem von der Vorverarbeitungseinheit 1510 ausgegebenen
Bild die kleinste ist, und gibt einen Bewegungsvektor aus, das heißt, den
Bewegungsbetrag eines differenziellen Bildpunktes. Es ist anzumerken, dass,
wenn der Bewegungsvektor ausgegeben wird, ein Blockvorhersagetyp,
welcher anzeigt, ob das Referenzbild ein Vorwärtsbild, ein Rückwärtsbild
oder der Mittelwert von beiden Bildern ist, ausgegeben wird. Die
Bewegungskompensationseinheit 1543 führt die durch den Bewegungsvektor
und den Blockvorhersagetyp angezeigte Operation aus und erzeugt
ein Bewegungskompensationsbild. Die Prioritätsbestimmungseinheit 1550 gibt
die Priorität
eines Bildes abhängig
von dem Bildtyp und der Basisschicht oder der Erweiterungsschicht
aus. Die Filterverarbeitungs-Steuerungseinheit 1560 steuert AN/AUS
der Schalter 1531 und 1532 abhängig von der von der Prioritätsbestimmungseinheit 1550 ausgegebenen
Priorität
oder der CPU-Auslastung.
-
15 ist
eine Blockdarstellung, welche den detaillierten funktionalen Aufbau
der Prioritätsbestimmungseinheit 1550 zeigt,
wie in 14 gezeigt. Wie in dieser Figur
gezeigt, gibt die Prioritätsbestimmungseinheit 1550 die
Priorität
eines Bildes abhängig
von dem Bildtyp und der Basisschicht oder der Erweiterungsschicht
aus und umfasst drei Tabellen 1551~1553, einen
Auswähler 1554 und
eine Bestimmungsverarbeitungseinheit 1555, wie in 15 gezeigt.
Es ist anzumerken, dass in dem Fall eines P-Bildes in dem zweiten
IP-Kodierungsmodus die „Basis", „Möglichkeit,
darauf Bezug zu nehmen" oder „keine
Möglichkeit,
darauf Bezug zu nehmen" anzeigende
Information zu seinem Bildtyp hinzugefügt wird.
-
Die
Tabelle 1551 ist eine Tabelle, welche ausgewählt wird,
wenn der IPB-Kodierungsmodus durch
die Operation an der Bedienungskonsoleneinheit 1505 bezeichnet
wird und in welcher die Bildtypen von Bildern Prioritäten davon
zugeordnet sind und die Prioritäten
werden für
I-Bilder auf „0" gesetzt, für P-Bilder
auf „1" und für B-Bilder
auf „2". Es ist anzumerken,
dass die Prioritäten
derart gesetzt sind, dass sie niedriger werden, wenn die Anzahlen
größer werden.
-
Die
Tabelle 1552 ist eine Tabelle, welche ausgewählt wird,
wenn der erste IP-Kodierungsmodus
durch die Operation an der Bedienungskonsoleneinheit 1505 bezeichnet
wird und in welcher die Bildtypen von Bildern Prioritäten davon
zugeordnet sind und die Prioritäten
werden für
I-Bilder auf „0" gesetzt, für P-Bilder
(welche eine Möglichkeit
haben, darauf Bezug zu nehmen) auf „1" und für P-Bilder (welche keine Möglichkeit
haben, darauf Bezug zu nehmen) auf „2".
-
Die
Tabelle 1553 ist eine Tabelle, welche ausgewählt wird,
wenn der zweite IP-Kodierungsmodus
(Basis, Bezugsmöglichkeit
und keine Bezugsmöglichkeit)
bezeichnet wird, und die Prioritäten
werden für
I-Bilder auf „0" gesetzt, für P-Bilder
(Basis) auf „1 ", für P-Bilder
(welche eine Möglichkeit
haben, darauf Bezug zu nehmen) auf „2", und für P-Bilder (welche keine Möglichkeit
haben, darauf Bezug zu nehmen) auf „3".
-
Der
Auswähler 1554 wählt eine
der Tabellen 1551~1553 basierend auf dem Kodierungsmodus (dem
IPB-Kodierungsmodus oder dem ersten IP-Kodierungsmodus), bezeichnet durch die
Bedienungskonsoleneinheit 1505. Die Bestimmungsverarbeitungseinheit 1555 bestimmt
die Priorität
abhängig von
dem Bildtyp und der Basisschicht oder der Erweiterungsschicht, ausgegeben
von der Vorverarbeitungseinheit 1510 unter Bezug auf die
von dem Auswähler 1554 ausgewählte Tabelle,
und gibt die bestimmte Priorität
aus. Insbesondere, wenn der IPB-Kodierungsmodus bezeichnet wird,
wählt der Auswähler 1554 die
Tabelle 1551 aus und die Bestimmungsverarbeitungseinheit 1555 gibt
die einem I-Bild, einem P-Bild oder einem B-Bild zugeordnete Priorität jedes
Mal dann aus, wenn der Bildtyp von der Vorverarbeitungseinheit 1510 ausgegeben
wird. Weiterhin wählt,
wenn der erste IP-Kodierungsmodus bezeichnet wird, der Auswähler 1554 die
Tabelle 1552 aus und die Bestimmungsverarbeitungseinheit 1555 gibt
die Priorität
basierend auf dem Bildtyp und den zu einem P-Bild hinzugefügten Daten
(„Möglichkeit" oder „keine
Möglichkeit") aus. Weiterhin
wählt, wenn
der zweite IP-Kodierungsmodus
bezeichnet ist, der Auswähler 1554 die
Tabelle 1553 aus und die Bestimmungsverarbeitungseinheit 1555 gibt
die Priorität
basierend auf dem Bildtyp und den zu einem P-Bild hinzugefügten Daten
(„Basis", „Möglichkeit" oder „keine
Möglichkeit") aus.
-
16 ist
eine Blockdarstellung, welche einen detaillierten Funktionsaufbau
der Filterverarbeitungs-Steuerungseinheit 1560 zeigt, wie
in 14 dargestellt. Wie in dieser Figur gezeigt, steuert
die Filterverarbeitungs-Steuerungseinheit 1560 AN/AUS der
Schalter 1531 und 1532 entsprechend der von der
Prioritätsbestimmungseinheit 1550 ausgegebenen
Priorität
und der CPU-Auslastung und umfasst drei Tabellen 1561~1563,
einen Auswähler 1564 und eine
Umschaltungsverarbeitungseinheit 1565, wie in 16 gezeigt.
Die Tabelle 1561 ist eine Tabelle, welche ausgewählt wird,
wenn der IPB-Kodierungsmodus bezeichnet ist und zeigt Kombinationen
der Prioritäten
und CPU-Auslastungen zum Ausführen der
Filterverarbeitung an und wird auf Schalter AN für die Prioritäten 0~2
gesetzt, wenn die CPU-Auslastung geringer als 70% ist, Schalter
AN nur für
die Prioritäten
0 und 1, wenn die CPU-Auslastung 70% oder mehr und weniger als 80%
ist, und Schalter AN nur für
die Priorität
0, wenn die CPU-Auslastung 80% oder mehr ist.
-
Die
Tabelle 1562 ist eine Tabelle, welche ausgewählt wird,
wenn der erste IP-Kodierungsmodus
bezeichnet wird und gibt Kombinationen der Prioritäten und
CPU-Auslastungen zum Ausführen
der Filterverarbeitung an und wird für die Prioritäten 0~2 auf
Schalter AN gesetzt, wenn die CPU-Auslastung geringer als 70% ist,
Schalter AN nur für
die Prioritäten
0 und 1, wenn die CPU-Auslastung 70% oder mehr und weniger als 80%
ist, und Schalter AN nur für
die Priorität
0, wenn die CPU-Auslastung 80% oder mehr ist.
-
Die
Tabelle 1563 ist eine Tabelle, welche ausgewählt wird,
wenn der erste IP-Kodierungsmodus
bezeichnet wird und gibt Kombinationen der Prioritäten und
CPU-Auslastungen zum Ausführen
der Filterverarbeitung an und wird für die Prioritäten 0~3 auf
Schalter AN gesetzt, wenn die CPU-Auslastung geringer als 70% ist,
Schalter AN nur für
die Prioritäten
0, 1 und 2, wenn die CPU-Auslastung 70% oder mehr und weniger als
80% ist, und Schalter AN nur für
die Prioritäten
0 und 1, wenn die CPU-Auslastung 80% oder mehr ist.
-
Der
Auswähler 1564 wählt eine
der Tabellen 1561~1563 basierend auf dem Kodierungsmodus (dem
IPB-Kodierungsmodus, dem ersten IP-Kodierungsmodus oder dem zweiten
IP-Kodierungsmodus), bezeichnet durch die Bedienungskonsoleneinheit 1505.
Die Umschaltungsverarbeitungseinheit 1565 gibt ein Signal
zum Schalten AN oder AUS aus, um die Schalter 1531 und 1532 der
Umschalteinheit 1530 basierend auf der bei jedem Bild erreichten,
von der Prioritätsbe stimmungseinheit 1550 und
der CPU-Auslastung ausgegebenen Priorität unter Bezug auf die durch
den Auswähler 1564 ausgewählte Tabelle
zu steuern.
-
Insbesondere,
wenn der IPB-Kodierungsmodus bezeichnet ist, wählt der Auswähler 1564 die
Tabelle 1561 aus und die Schalterumschalt-Verarbeitungseinheit 1565 gibt
ein Signal zum AN-Schalten für
das I-Bild, P-Bild und B-Bild, wenn die CPU-Auslastung geringer
als 70% ist. Wenn die CPU-Auslastung 70% oder mehr und geringer
als 80% ist, gibt die Umschalt-Verarbeitungseinheit 1565 ein
Signal zum AN-Schalten nur für
ein I-Bild und ein P-Bild aus. Wenn die CPU-Auslastung 80% oder
mehr beträgt, gibt
die Umschalt-Verarbeitungseinheit 1565 ein Signal zum AN-Schalten
nur für
ein I-Bild aus.
-
Wenn
der erste IP-Kodierungsmodus bezeichnet wird, wählt der Auswähler 1564 die
Tabelle 1562 aus und die Umschaltverarbeitungseinheit 1565 gibt
ein Signal zum AN-Schalten für
das I-Bild, P-Bild (Möglichkeit)
und P-Bild (keine Möglichkeit) aus,
wenn die CPU-Auslastung unter 70% ist. Wenn die CPU-Auslastung 70%
oder höher
und unter 80% ist, gibt die Umschaltverarbeitungsschaltung 1565 ein
Signal zum AN-Schalten nur für
ein I-Bild und ein P-Bild (Möglichkeit)
aus. Wenn die CPU-Auslastung 80% oder mehr beträgt, gibt die Umschaltverarbeitungsschaltung 1565 ein
Signal zum AN-Schalten für ein
I-Bild aus.
-
Weiterhin
wählt der
Auswähler 1564,
wenn der zweite IP-Kodierungsmodus bezeichnet wird, die Tabelle 1563 aus
und die Umschaltverarbeitungseinheit 1565 gibt ein Signal
zum AN-Schalten für
das I-Bild, P-Bild (Basis), P-Bild (Möglichkeit) und P-Bild (keine
Möglichkeit)
aus. Wenn die CPU-Auslastung 70% oder mehr und weniger als 80% ist,
gibt die Umschaltverarbeitungseinheit 1565 ein Signal zum AN-Schalten
nur für
ein I-Bild, ein P-Bild (Basis) und ein P-Bild (Möglichkeit) aus. Wenn die CPU-Auslastung
80% oder mehr beträgt,
gibt die Umschaltverarbeitungsschaltung 1565 ein Signal
zum AN-Schalten nur für
ein I-Bild und ein P-Bild
(Basis) aus.
-
Als
Nächstes
wird die Wirkungsweise der wie oben erläutert aufgebauten Bildkodierungsvorrichtung 1500 erläutert.
-
In
dem Intra-Bild-Kodierungsmodus zum Kodieren eines Bildes, wie ein
I-Bild wird ein von der Vorverarbeitungseinheit 1510 ausgegebenes
Bild durch eine Orthogonaltransformation durch die Orthogonaltransformationseinheit 1513 komprimiert und
in eine Frequenzkomponente kodiert und durch die Quantisierungseinheit 1514 komprimiert
und in einen quantisierten Wert kodiert. Dieser quantisierte Wert
wird durch längenvariable
Kodierung durch die längenvariable
Kodierungseinheit 1517 komprimiert und in eine variable
Länge kodiert,
in ein kodiertes Signal eines Bitstroms eines I-Bildes durch die
Nachbearbeitungseinheit 1520 umgewandelt und auf einem Speichermedium
wie einer Festplatte gespeichert.
-
Andererseits
wird der von der Quantisierungseinheit 1514 ausgegebene
quantisierte Wert durch inverse Quantisierung durch die Invers-Quantisierungseinheit 1521 in
eine Frequenzkomponente umgewandelt und durch inverse Orthogonaltransformation
durch die Invers-Orthogonaltransformationseinheit 1522 in
ein Bild dekodiert. Wenn die Schalter 1531 und 1532 unter
der Steuerung der Filterverarbeitungs-Steuerungseinheit 1560 AN-geschaltet
werden, wird dieses dekodierte Bild in dem Bildspeicher 1541 gespeichert,
nachdem es zum Beseitigen der Blockverzerrung durch das Inter-Bildpunkt-Filter 1540 filterverarbeitet
wurde, und wenn die Schalter 1531 und 1532 AUS
sind, wird es in dem Bildspeicher 1541 gespeichert, ohne
filterverarbeitet zu sein.
-
In
dem Inter-Bild-Kodierungsmodus zum Kodieren eines Bildes als ein
P-Bild und ein B-Bild wird ein Bewegungsvektor durch die Bewegungsabschätzungseinheit 1542 erzeugt,
ein Bewegungskompensationsbild (prädiktives Bild) wird durch die
Bewegungskompensationseinheit 1543 erzeugt und ein Bewegungskompensationsfehler
(Differenzbild) wird durch die Subtraktionseinheit 1512 erzeugt.
Es ist anzumerken, dass die Bewegungsabschätzungseinheit 1542 unter
den in dem Bildspeicher 1541 gespeicherten dekodierten
Bildern nach einem prädiktiven
Bild als einem aus einer Mehrzahl von Vorwärts- oder Rückwärts-Referenzbildern sucht,
dessen Differenz zu dem von der Vorverarbeitungseinheit 1510 ausgegebenen
Bild die geringste ist.
-
17 ist eine Darstellung, welche Referenzbeziehungen
zwischen in dem Bildspeicher 1541 gespeicherten Bildern
zeigt. Insbesondere ist 17A eine
Dar stellung, welche Referenzbilder zur Vorhersage nach dem IPB-Verfahren
zeigt, 17B ist eine Darstellung, welche
Referenzbilder zur Vorhersage nach dem ersten IP-Verfahren zeigt
und 17C ist eine Darstellung, welche
Referenzbilder zur Vorhersage nach dem zweiten IP-Verfahren zeigt.
Es ist anzumerken, dass unter jedem Bild jedes Verfahrens die Priorität (Prioritätsebene)
des Bildes angegeben ist.
-
Zum
Vorhersagen eines P-Bildes in dem Fall des IPB-Verfahrens in 17A kann auf ein Vorwärts-I-Bild und P-Bild Bezug
genommen werden. Zum Vorhersagen eines B-Bildes kann auf ein Vorwärts-I-Bild
oder P-Bild Bezug genommen werden, und auf ein rückwärtiges und zeitlich nächstes I-Bild oder
P-Bild kann Bezug genommen werden.
-
Es
ist anzumerken, dass zum Vorhersagen eines B-Bildes in H.26L auf
ein B-Bild zusätzlich
zu einem I-Bild und einem P-Bild als ein Vorwärtsbild Bezug genommen werden
kann. In dem dieses B-Bild als ein Referenzbild verwendenden Modus wird
auch eine Information „Es
gibt eine Möglichkeit" oder „Es gibt
keine Möglichkeit" zu dem Bildtyp hinzugefügt. Und
in diesem Modus wird das dekodierte B-Bild mit der Information,
dass eine Möglichkeit
besteht, darauf Bezug zu nehmen, stets in dem Bildspeicher 1541 gespeichert
und das dekodierte B-Bild mit der Information, dass keine Möglichkeit
besteht, darauf Bezug zu nehmen, muss nicht in dem Bildspeicher 1541 gespeichert
werden.
-
Zum
Vorhersagen eines P-Bildes (Referenzmöglichkeit) nach dem ersten
IP-Verfahren in 17B kann auf ein Vorwärts-I-Bild oder P-Bild (Referenzmöglichkeit)
Bezug genommen werden. Zum Vorhersagen eines P-Bildes (keine Referenzmöglichkeit)
kann auf ein Vorwärts-I-Bild
oder P-Bild (Referenzmöglichkeit)
Bezug genommen werden.
-
Zum
Vorhersagen eines P-Bildes (Basis) nach dem zweiten IP-Verfahren
in 17C kann auf ein Vorwärts-I-Bild oder P-Bild (Basis)
Bezug genommen werden. Zum Vorhersagen eines P-Bildes (Referenzmöglichkeit)
kann auf ein Vorwärts-I-Bild und P-Bild (Basis)
Bezug genommen werden. Zum Vorhersagen eines P-Bildes (keine Referenzmöglichkeit) kann
auf eine Mehrzahl von Vorwärts-I- Bildern, P-Bildern
(Basis) oder P-Bildern (Referenzmöglichkeit) Bezug genommen werden.
-
Es
ist anzumerken, dass zur Vereinfachung der Erläuterung der Fall, in welchem
der IPB-Kodierungsmodus bezeichnet ist, erläutert wird.
-
Unter
einer solchen Beschränkung
gibt die Bewegungsabschätzungseinheit 1542 den
Bewegungsbetrag der Differenzbildpunkte zwischen dem gesuchten Referenzbild
und dem von der Vorverarbeitungseinheit 1510 ausgegebenen
Bild als einen Bewegungsvektor aus und gibt ebenfalls einen Blockvorhersagetyp
aus, welcher anzeigt, ob ein Referenzbild ein Vorwärtsbild,
ein Rückwärtsbild
oder ein Mittelwert von bi-prädiktiven
Bildern ist. Die Bewegungskompensationseinheit 1543 führt für den Differenzbildpunkt
auch die durch den von der Bewegungsabschätzungseinheit 1542 ausgegebenen
Bewegungsvektor und Blockvorhersagetyp angezeigte Operation aus,
um ein Bewegungskompensationsbild zu erzeugen. Und die Subtraktionseinheit 1512 erzeugt
einen Bewegungskompensationsfehler (Differenzbild) durch Subtrahieren
des durch die Bewegungskompensationseinheit 1543 erzeugten
Kompensationsbildes von dem von der Vorverarbeitungseinheit 1510 ausgegebenen
Bild.
-
Der
von der Subtraktionseinheit 1512 ausgegebene Bewegungskompensationsfehler
(Differenzbild) wird durch Orthogonaltransformation durch die Orthogonaltransformationseinheit 1513 in
eine Frequenzkomponente komprimiert und kodiert und durch eine Quantisierung
durch die Quantisierungseinheit 1514 in einen quantisierten
Wert komprimiert und kodiert. Dieser quantisierte Wert wird durch
längenvariable
Kodierung durch die längenvariable
Kodierungseinheit 1517 komprimiert und kodiert, in ein kodiertes
Signal in einem Bitstrom eines P-Bildes oder
eines B-Bildes zusammen mit dem Bewegungsvektor und anderem durch
die Nachbearbeitungseinheit 1520 umgewandelt und auf einem
Speichermedium wie einer Festplatte gespeichert.
-
Andererseits
wird der quantisierte Wert eines P-Bildes oder eines B-Bildes mit
einer Möglichkeit, darauf
Bezug zu nehmen, welcher von der Quantisierungseinheit 1514 ausgegeben
wird, durch eine inverse Quantisierung durch die Invers-Quantisierungseinheit 1521 in
eine Frequenzkomponente umgewandelt und durch inverse Orthogonaltransformation
durch die Invers-Orthogonaltransformationseinheit 1522 in
einen Bewegungskompensationsfehler (Differenzbild) dekodiert. Dann
addiert die Additionseinheit 1524 den Bewegungskompensationsfehler (Differenzbild)
und das Bewegungskompensationsbild und somit ist es in ein Bild
dekodiert. Dieses dekodierte Bild wird in dem Bildspeicher 1541 gespeichert,
nachdem es zum Beseitigen einer Blockverzerrung durch das Inter-Bildpunkt-Filter 1540 filterverarbeitet
ist, wenn die Schalter 1531 und 1532 unter der
Steuerung der Filterverarbeitungs-Steuerungseinheit 1560 AN-geschaltet
sind, und wird in dem Bildspeicher 1541 gespeichert, ohne
filterverarbeitet zu sein, wenn die Schalter 1531 und 1532 AUS-geschaltet
sind.
-
Die
AN/AUS-Steuerung der Schalter 1531 und 1532 durch
die Filterverarbeitungs-Steuerungseinheit 1560 wird hier
detaillierter erläutert.
-
18 ist
ein Flussdiagramm, welches eine durch die Umschaltverarbeitungseinheit 1565 in
der Filterverarbeitungs-Steuerungseinheit 1560 ausgeführte Schalteraktivierungsverarbeitung.
-
Die
Bestimmungsverarbeitungseinheit 1555 in der Prioritätsbestimmungseinheit 1550 bestimmt die
Priorität
jedes von der Vorverarbeitungseinheit 1510 ausgegebenen
Bildes abhängig
von dem Bildtyp unter Bezug auf die von dem Auswähler 1554 ausgewählte Tabelle 1551 und
gibt die bestimmte Priorität
aus. Insbesondere, wenn der IPB-Kodierungsmodus bezeichnet ist,
wählt der
Auswähler 1554 die Tabelle 1551 aus
und die Bestimmungsverarbeitungseinheit 1555 gibt die Priorität „0" für ein I-Bild, die
Priorität „1" für ein P-Bild
und die Priorität „2" für ein B-Bild
jedes Mal dann aus, wenn der Bildtyp von der Vorverarbeitungseinheit 1510 ausgegeben
wird.
-
Bei
jeder Kodierung eines Bildes erfasst die Umschaltverarbeitungseinheit 1565 in
der Filterverarbeitungs-Steuerungseinheit 1560 die Priorität des Bildes
und die Auslastung der in dieser Bildkodierungsvorrichtung 1500 enthaltenen
CPU (S21) und bestimmt den Eintrag, auf welchen in der Tabelle Bezug
zu nehmen ist (die Tabelle 1561 in dem Beispiel in 16)
(S22).
-
Insbesondere,
wenn die CPU-Auslastung unter 70% ist, bestimmt sie, dass der Eintrag,
auf den Bezug zu nehmen ist, die erste Zeile ist, wenn die CPU-Auslastung 70% oder
mehr und weniger als 80% ist, bestimmt sie, dass der Eintrag, auf
welchen Bezug zu nehmen ist, die zweite Zeile ist, und wenn die
CPU-Auslastung 80%
oder mehr beträgt,
bestimmt sie, dass der Eintrag, auf welchen Bezug zu nehmen ist,
die dritte Zeile ist.
-
Nach
Bestimmen des Eintrags, auf welchen Bezug zu nehmen ist, liest die
Umschaltverarbeitungseinheit 1565 die rechte Spalte des
Eintrags (S23) und beurteilt, ob die für den Bildtyp des dekodierten
Bildes gesetzte Priorität
in der rechten Spalte enthalten ist oder nicht (S24). Wenn sie in
der rechten Spalte enthalten ist (Ja in S24), gibt die Umschaltverarbeitungseinheit 1565 ein
Signal zum AN-Schalten zu den Schaltern 1531 und 1532 aus
(S25). Dadurch wird eine Filterverarbeitung für das dekodierte Bild ausgeführt und
das filterverarbeitete dekodierte Bild wird in dem Bildspeicher 1541 gespeichert.
-
Wenn
sie im Gegensatz dazu nicht in der rechten Spalte enthalten ist
(Nein in S24), gibt die Umschaltverarbeitungseinheit 1565 ein
Signal zum AUS-Schalten der Schalter 1531 und 1532 aus (S26).
Dadurch wird die Filterverarbeitung für das dekodierte Bild übersprungen
und das dekodierte Bild wird in dem Bildspeicher 1541 gespeichert,
ohne filterverarbeitet zu sein.
-
Eine
solche Steuerung wird für
jedes Bild ausgeführt
und dekodierte Bilder, welche filterverarbeitet wurden, und welche
nicht filterverarbeitet wurden, werden in der Reihenfolge in dem
Bildspeicher 1541 gespeichert. Entsprechend wird bei der
Bildkodierung eine Inter-Bildpunkt-Filterung zur Rauschbeseitigung
oder ähnliches
nicht immer ausgeführt, aber
die Inter-Bildpunkt-Filterung wird bei Bedarf ausgeführt, daher
wird es, wenn eine Inter-Bildpunkt-Filterung nur für Bilder
mit einem ernsten Einfluss auf die Bildqualität ausgeführt wird, zum Beispiel gerade
in einer Bilddekodierungsvorrichtung mit einer niedrigen Verarbeitungsfähigkeit,
möglich,
die Bildqualität
der wichtigen Bilder aufrecht zu erhalten, welche in dem Bildspeicher
gespeichert sind, eine Akkumulation der Blockverzerrung in den dekodierten
Bildern zu verhindern, welche in dem Bildspeicher gespeichert wurden,
die Vorhersageeffizienz durch die Bewegungskompensationseinheit
zu verbessern und die Beeinträchtigung
der Bildqualität mehr
als die MPEG-Technik zu verringern und somit kann die große Wirkung
der Verbesserung der Bildqualität
bei einer niedrigen Bitrate erreicht werden.
-
Insbesondere
beim Ausführen
der Inter-Bildpunkt-Filterung wird eine Priorität einem Bild gegeben, welches
einen großen
Einfluss auf andere Bilder hat, das heißt, ein intra-kodiertes Bild,
ein vorwärts-prädiktiv kodiertes
Bild, ein Basis-Schicht-Bild oder ähnliches,
so dass die Wirkung der Verbesserung der Bildqualität, wie Rauschbeseitigung,
durch ein Inter-Bildpunkt-Filter auch bei der gleichen Zunahme der
Verarbeitungslast effektiver verwirklicht werden kann.
-
Weiterhin
kann das AN/AUS der Filterverarbeitung gesteuert werden, um vollen
Gebrauch von der Verarbeitungsfähigkeit
der Bildkodierungsvorrichtung zu machen, so dass die CPU mit hoher
Effizienz verwendet wird, und somit kann eine Kodierung für eine höhere Bildqualität auch mit
den gleichen Hardware-Ressourcen
verwirklicht werden.
-
(Dritte Ausführungsform)
-
Als
Nächstes
wird eine Bilddekodierungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert. 19 ist
ein Blockschaltbild, welches den funktionalen Aufbau einer Bilddekodierungsvorrichtung 1600 gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
Diese
Bilddekodierungsvorrichtung 1600 ist eine Vorrichtung zum
Dekodieren des kodierten Signals, kodiert durch Bildkodierungsvorrichtung 1500, wie
in 14 gezeigt, und wird verwirklicht durch eine Computervorrichtung,
ausgestattet mit einer CPU, einem Speicher, einer Festplatte (HD),
auf welcher ein Programm zur Bilddekodierung oder ähnliches
installiert ist, und beinhaltet als Funktionen eine Vorverarbeitungseinheit 1610,
eine längenvariable Dekodierungseinheit 1617,
eine Invers-Quantisierungseinheit 1621, eine Invers-Orthogonaltransformationseinheit 1622,
eine Additionseinheit 1624, eine Umschalteinheit 1630,
ein Inter-Bildpunkt-Filter 1640, eine Nachverarbeitungseinheit 1670,
einen Bildspeicher 1641, eine Bewegungskompensationseinheit 1643,
eine Prioritätsbestimmungseinheit 1650 und
eine Filterverarbeitungs-Steuerungseinheit 1660.
-
Die
Vorverarbeitungseinheit 1610 ist mit einem Puffer oder ähnlichem
zum vorübergehenden Speichern
eines kodierten Signals ausgestattet und trennt es in den Bildtyp,
den Bewegungsvektor und das kodierte Signal eines Bildes selbst,
enthalten in dem kodierten Signal, um sie auszugeben. Es ist anzumerken,
dass, wenn das kodierte Signal des Bildes in dem ersten IP-Kodierungsmodus
ist, die Information über „Möglichkeit" und „keine
Möglichkeit" zu dem Bild hinzugefügt ist und
die Information über „Möglichkeit" und „keine
Möglichkeit" ebenfalls zu dem Bildtyp
hinzugefügt
ist. Auch wenn es in dem zweiten IP-Kodierungsmodus ist, ist die
Information „Basis", „Möglichkeit" und „keine
Möglichkeit" zu dem Bild hinzugefügt und die
Information „Basis", „Möglichkeit" und „keine
Möglichkeit" ist ebenfalls zu
dem Bildtyp hinzugefügt.
-
Die
längenvariable
Dekodierungseinheit 1617 gibt einen mit fester Länge quantisierten
Wert durch Dekodieren (Huffman-Dekodierung) des von der Vorverarbeitungseinheit 1610 ausgegebenen
kodierten Signals aus. Die Invers-Quantisierungseinheit 1621 dekodiert
die Frequenzkomponente durch inverse Quantisierung des von der längenvariablen Dekodierungseinheit 1617 ausgegebenen
quantisierten Wertes. Die Invers-Orthogonaltransformationseinheit 1622 dekodiert
das Bild in dem Intea-Bild-Kodierungsmodus und den Bewegungskompensationsfehler
(Restbild), das heißt,
einen Differenzwert von Bildpunkten in dem Inter-Bild-Kodierungsmodus, durch
inverses orthogonales Transformieren der durch die Invers-Quantisierungseinheit 1621 dekodierten
Frequenzkomponente.
-
Die
Additionseinheit 1624 gibt das durch die Invers-Orthogonaltransformationseinheit 1622 dekodierte
Bild wie es ist in dem Intra-Bild-Kodierungsmodus
aus und dekodiert das Bild durch Addition des durch die Invers-Orthogonaltransformationseinheit 1622 dekodierten
Bewegungskompensationsfehlers (Restbild) und des durch die Bewegungskompensationseinheit 1643 in
dem Inter-Bild-Kodierungsmodus erzeugten Bewegungskompensationsbildes.
Die Umschalteinheit 1630 umfasst ein Paar Schalter 1631 und 1632 zum
synchronen Umschalten von deren Schaltzustand unter der Schalter-AN/AUS-Steuerung der Filterverarbeitungs-Steuerungseinheit 1660 für jedes
Bild und beinhaltet das Inter-Bildpunkt-Filter 1640 in
einer Schleife oder lässt
es bei der Schleife aus, das heißt, lässt das Inter-Bildpunkt-Filter 1640 seine
Verarbeitung überspringen.
-
Das
Inter-Bildpunkt-Filter 1640 führt eine räumliche Tiefpassfilterverarbeitung
für das
von der Additionseinheit 1624 ausgegebene dekodierte Bild auf
einer Block-für-Block-Basis
aus, wenn die Schalter 1631 und 1632 AN sind,
um das dekodierte Bild ohne Blockverzerrung oder ähnliches
zu erzeugen. Es berechnet zum Beispiel ein Mittelwert aus einem Bildpunkt
und benachbarten Bildpunkten und wenn die Differenz zwischen dem
Bildpunkt und den benachbarten Bildpunkten innerhalb eines vorbestimmten
Bereiches ist, führt
es die Verarbeitung des Ersatzes jedes Bildpunktes an der Blockgrenze
durch den berechneten Mittelwert aus.
-
Die
Nachbearbeitungseinheit 1670 ist mit einer Formatumwandlungseinheit
zum Umwandeln eines Formats in eine vorbestimmte räumliche
Auflösung
ausgestattet, einer Bildreihenfolge-Wiederherstellungseinheit zum
Wiederherstellen der Reihenfolge der Bilder, welche abhängig von
deren Bildtypen in deren ursprünglicher
Reihenfolge und ähnlichem neu
angeordnet wurden, und gibt die dekodierten Bilder zu einem Monitor
oder ähnlichem
aus. Der Bildspeicher 1641 speichert eine Mehrzahl von
der Umschalteinheit 1630 ausgegebener, dekodierter Bilder mit
einer Möglichkeit,
darauf Bezug zu nehmen. Die Bewegungskompensationseinheit 1643 führt die durch
den Bewegungsvektor und den Blockvorhersagetyp für die in dem Bildspeicher 1641 gespeicherten dekodierten
Bilder, ausgegeben von der Vorverarbeitungseinheit 1610,
aus, um Bewegungskompensationsbilder zu erzeugen. Die Prioritätsbestimmungseinheit 1650 hat
den gleichen Aufbau wie die in 15 gezeigte
Prioritätsbestimmungseinheit 1550 und
gibt die Priorität
eines Bildes abhängig
von dem von der Vorverarbeitungseinheit 1610 ausgegebenen Bildtyp
und der Basisschicht oder Erweiterungsschicht aus. Die Filterverarbeitungs-Steuerungseinheit 1660 hat
den gleichen Aufbau wie die Filterverarbeitungs-Steuerungseinheit 1560,
wie in 16 gezeigt, und steuert AN/AUS
der Schalter 1631 und 1632 der Umschalteinheit 1630 abhängig von
der von der Prioritätsbestimmungseinrichtung 1650 ausgegebenen
Priorität
und der durch Überwachung
erhaltenen CPU-Auslastung.
-
Als
Nächstes
wird die Wirkungsweise der wie oben erläutert aufgebauten Bilddekodierungsvorrichtung 1660 erläutert. Es
ist anzumerken zur Angemessenheit der Erläuterung derselben zusammen
mit der Bildkodierungsvorrichtung 1500 der Fall, in welchem der
IPB-Kodierungsmodus bestimmt ist, erläutert wird.
-
In
dem Intra-Bild-Dekodierungsmodus zum Dekodieren eines kodierten
Signals eines I-Bildes in ein Bild wird das von der Vorverarbeitungseinheit 1610 ausgegebene
kodierte Signal durch längenvariable
Dekodierung durch die längenvariable
Dekodierungseinheit 1617 in einen quantisierten Wert dekodiert,
expandiert und durch inverse Quantisierung durch die Invers-Quantisierungseinheit 1621 in
eine Frequenzkomponente dekodiert und durch inverse Orthogonaltransformation
durch die Invers-Orthogonaltransformationseinheit 1622 in
ein Bild (dekodiertes Bild) dekodiert. Wenn die Schalter 1631 und 1632 unter
der Steuerung der Filterverarbeitungs-Steuerungseinheit 1660 AN-geschaltet
sind, wird dieses dekodierte Bild in dem Bildspeicher 1641 gespeichert,
nachdem es zum Beseitigen der Blockverzerrung durch das Inter-Bildpunkt-Filter 1640 filterverarbeitet
wurde, und die Reihenfolge der Bilder wird in der Nachbearbeitungseinheit 1670 als
die ursprüngliche
wieder hergestellt, deren Format umgewandelt ist, und dann zu einem
Monitor oder ähnlichem
ausgegeben wird. Im Gegensatz dazu wird, wenn die Schalter 1631 und 1632 AUS-geschaltet
sind, das dekodierte Bild in dem Bildspeicher 1641 gespeichert,
ohne filterverarbeitet zu sein, und die Reihenfolge der Bilder wird
in der Nachbearbeitungseinheit 1670 als die ursprüngliche
wieder hergestellt, deren Format umgewandelt ist, und dann zu einem
Monitor oder ähnlichem
ausgegeben.
-
In
dem Inter-Bild-Dekodierungsmodus zum Dekodieren kodierter Signale
eines P-Bildes und eines B-Bildes in Bilder wird das von der Vorverarbeitungseinheit 1610 ausgegebene
kodierte Signal durch die längenvariable
Dekodierung durch die längenvariable
Dekodierungseinheit 1617 in einen quantisierten Wert dekodiert,
expandiert und durch inverse Quantisierung durch die Invers-Quantisierungseinheit 1621 in
eine Frequenzkomponente dekodiert und durch inverse Orthogonaltransformation durch
die Invers-Orthogonaltransformationseinheit 1622 in
einen Bewegungskompensationsfehler (Differenzbild) dekodiert.
-
Andererseits
wird das Bewegungskompensationsbild (prädiktives Bild) durch die Bewegungskompensationseinheit 1643 erzeugt.
Es ist anzumerken, dass die Bewegungskompensationseinheit 1643 die
durch den Bewegungsvektor und den Blockvorhersagetyp, ausgegeben
von der Vorverarbeitungseinheit 1610, für die Differenzbildpunkte in
dem aus dem Bildspeicher 1641 ausgelesenen Referenzbild
ausführt,
um ein Bewegungskompensationsbild zu erzeugen.
-
Die
Additionseinheit 1624 addiert den Bewegungskompensationsfehler
(Differenzbild) und das Bewegungskompensationsbild, um das Ergebnis
in ein Bild zu dekodieren. Wenn die Schalter 1631 und 1632 unter
der Steuerung der Filterverarbeitungs-Steuerungseinheit 1660 AN-geschaltet
werden, nachdem dieses dekodierte Bild zum Beseitigen der Blockverzerrung
durch das Inter-Bildpunkt-Filter 1640 filterverarbeitet
ist und dann die Reihenfolge der Bilder in der Nachbearbeitungseinheit 1670 wieder
hergestellt ist, wird deren Format umgewandelt und das Bild wird
zu einem Monitor oder ähnlichem ausgegeben
und das dekodierte Bild mit einer Möglichkeit, darauf Bezug zu
nehmen, wird in dem Bildspeicher 1641 gespeichert. Wenn
andererseits die Schalter 1631 und 1632 AUS-geschaltet
sind, wird eine Filterverarbeitung nicht ausgeführt, sondern die Reihenfolge
der Bilder wird in der Nachbearbeitungseinheit 1670 als
die ursprüngliche
Reihenfolge wieder hergestellt, deren Format wird umgewandelt und das
Bild wird zu einem Monitor oder ähnlichem
ausgegeben und das dekodierte Bild mit einer Möglichkeit, darauf Bezug zu
nehmen, wird in dem Bildspeicher 1641 gespeichert. Hier
wird, wie in dem Fall der Schalter 1531 und 1532 der
Bildkodierungsvorrichtung 1500 das AN/AUS der Schalter 1631 und 1632 durch
die Filterverarbeitungs-Steuerungseinheit 1660 gesteuert.
-
Insbesondere
die Umschaltverarbeitungseinheit in der Filterverarbeitungs-Steuerungseinheit 1660 erfasst
die Priorität
eines Bildes und die Auslastung einer in dieser Bilddekodierungsvorrichtung 1600 enthaltenen
CPU für
jede Bildkodierung, bestimmt den Eintrag, auf welchen in der Tabelle
für den IPB-Kodierungsmodus Bezug
zu nehmen ist, liest die rechte Spalte des Eintrags aus und beurteilt,
ob die für
den Bildtyp des dekodierten Bildes gesetzte Priorität in der
rechten Spalte enthalten ist oder nicht. Wenn sie in der rechten
Spalte enthalten ist, gibt die Umschaltverarbeitungseinheit in der
Filterverarbeitungs-Steuerungseinheit 1660 ein
Signal zum AN-schalten der Schalter 1631 und 1632 aus.
Dadurch wird die Filterverarbeitung für das dekodierte Bild ausgeführt und
das filterverarbeitete, dekodierte Bild wird in dem Bildspeicher 1641 gespeichert. Wenn
sie andererseits nicht in der rechten Spalte enthalten ist, gibt
die Umschaltverarbeitungseinheit in der Filterverarbeitungs-Steuerungseinheit 1660 ein
Signal zum AUS-schalten der Schalter 1631 und 1632 aus.
Daher wird die Filterverarbeitung für das dekodierte Bild übersprungen
und das dekodierte Bild wird in dem Bildspeicher 1641 gespeichert,
ohne filterverarbeitet zu sein.
-
Eine
solche Steuerung wird für
jedes Bild ausgeführt
und dekodierte Bilder, welche filterverarbeitet wurden und welche
nicht filterverarbeitet wurden, werden in der Reihenfolge in dem
Bildspeicher 1641 gespeichert.
-
Entsprechend
wird bei der Bilddekodierung eine Inter-Bildpunkt-Filterung zur
Rauschbeseitigung oder ähnliches
nicht jedesmal ausgeführt,
sondern die Inter-Bildpunkt-Filterung
wird bei Bedarf selektiv ausgeführt,
daher wird es, wenn die Inter-Bildpunkt-Filterung nur für Bilder
mit einem ernsten Einfluss auf die Bildqualität ausgeführt wird, zum Beispiel auch
bei einer Bilddekodierungsvorrichtung mit einer niedrigen Verarbeitungsfähigkeit,
möglich,
die Bildqualität
der wichtigen Bilder, welche in dem Bildspeicher gespeichert sind,
beizubehalten, eine Akkumulation der Blockverzerrung in den dekodierten
Bildern, welche in dem Bildspeicher gespeichert wurden, zu verringern,
eine Vorhersageeffizienz durch die Bewegungskompensationseinheit
zu verbessern und eine Beeinträchtigung
der Bildqualität
mehr als die MPEG-Technik zu verringern und somit kann die große Wirkung
der Verbesserung der Bildqualität
bei einer niedrigen Bitrate erreicht werden.
-
Insbesondere
beim Ausführen
der Inter-Bildpunkt-Filterung wird einem Bild mit großem Einfluss auf
andere Bilder Priorität
gegeben, das heißt,
einem intrakodierten Bild, einem vorwärts-prädiktiv kodierten Bild, einem
Basis-Schicht-Bild oder ähnlichem, so
dass die Wirkung der Verbesserung der Bildqualität, wie Rauschbeseitigung, durch
ein Inter-Bildpunkt-Filter effektiver erreicht werden kann, auch
bei dem gleichen Anstieg der Verarbeitungslast.
-
Auch
AN/AUS der Filterverarbeitung kann gesteuert werden, um vollen Gebrauch
von der Verarbeitungsfähigkeit
der Bilddekodierungsvorrichtung zu machen, so dass die CPU mit einer
höheren
Effizienz verwendet wird und somit kann eine Dekodierung mit höherer Bildqualität auch mit
den gleichen Hardware-Ressourcen
verwirklicht werden.
-
Es
ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht nur als eine
solche Bildkodierungsvorrichtung oder eine Bilddekodierungsvorrichtung
verwirklicht werden kann, sondern auch als ein Bildkodierungsverfahren
oder ein Bilddekodierungsverfahren zum Ausführen von in diesen Vorrichtungen
als Schritte enthaltenen Merkmalseinheiten oder als ein Programm
für einen
Computer, der diese Schritte ausführt. Und es nicht erforderlich,
zu sagen, dass das Programm über
ein Aufzeichnungsmedium wie eine CD-ROM oder ein Verteilungsmedium
wie das Internet verteilt werden kann.
-
(Weitere Beispiele)
-
Zusätzlich wird
es möglich,
wenn ein Programm zum Verwirklichen der Struktur des Bildkodierungsverfahrens
oder des Bilddekodierungsverfahrens in jeder der oben beschriebenen
Ausführungsformen
auf einem Speichermedium wie einer Diskette aufgezeichnet ist, die
Verarbeitung wie in jeder der obigen Ausführungsformen leicht in einem
unabhängigen
Computersystem auszuführen.
-
20 ist eine Darstellung, welche einen Fall
zeigt, in welchem die Verarbeitung in einem Computersystem unter
Verwendung einer Diskette ausgeführt
wird, welche das Bildkodierungsverfahren oder das Bilddekodierungsverfahren
in den oben erwähnten
Ausführungsformen
speichert.
-
20B zeigt die Vorderansicht und die Querschnittsansicht
der Erscheinung einer Diskette und die Diskette und 20A zeigt ein Beispiel eines körperlichen Formats einer Diskette
selbst als Speichermedium. Eine Diskette FD ist in einem Gehäuse F enthalten,
eine Mehrzahl von Spuren Tr ist auf der Oberfläche der Diskette in radialer
vom Umfang konzentrisch ausgebildet und jede Spur ist in Umlaufrichtung
in 16 Sektoren aufgeteilt. Daher ist zum Speichern des oben erwähnten Programms
auf der Diskette das Bildkodierungsverfahren als das Programm in
einem dafür
auf der Diskette FD zugeordneten Bereich aufgezeichnet.
-
20C zeigt den Aufbau zum Aufzeichnen und Wiedergeben
des Programms auf und von einer Diskette FD. Zum Aufzeichnen des
Programms auf der Diskette schreibt das Computersystem Cs das Bildkodierungsverfahren
oder das Bilddekodierungsverfahren als ein Programm durch ein Diskettenlaufwerk
auf die Diskette FD. Zum Erstellen des obigen Bildkodierungsverfahrens
in dem Computersystem durch das auf der Diskette aufgezeichnete
Programm wird das Programm von der Diskette durch das Diskettenlaufwerk
ausgelesen und zu dem Computersystem übertragen.
-
Es
ist anzumerken, dass die obige Erläuterung unter der Annahme gegeben
wird, dass ein Aufzeichnungsmedium eine Diskette ist, aber die gleiche Verarbeitung
kann auch unter Verwendung einer optischen Disk ausgeführt werden.
Zusätzlich
ist das Aufzeichnungsmedium nicht auf diese beschränkt, sondern
jedes andere Medium wie eine IC-Karte oder eine ROM-Kasette kann
in der gleichen Weise verwendet werden, wenn ein Programm darauf
aufgezeichnet werden kann.
-
21~24 sind
Darstellungen der Geräte
zum Ausführen
der Kodierungs- oder
Dekodierungs-Verarbeitung, wie in den oben erwähnten Ausführungsformen gezeigt, und des
Systems, das diese verwendet.
-
21 ist
ein Blockschaltbild, welches den Gesamtaufbau eines Inhaltsbereitstellungssystems ex100
zum Verwirklichen des Inhaltsverteilungsdienstes. Der Bereich zum
Bereitstellen eines Kommunikationsdienstes ist in Zellen einer gewünschten Größe aufgeteilt
und Basisstationen ex107~ex110, welche feste drahtlose Stationen
sind, sind in den entsprechenden Zellen platziert. Dieses Inhaltsbereitstellungssystem
ex100 ist zum Beispiel durch das Internet ex101, einen Internetdiensteanbieter
ex102 und einem Telefonnetz ex104 verbunden mit einem Computer ex111,
einem PDA (Personal Digital Assistant) ex112, einer Kamera ex113
und einem Mobiltelefon ex114. Das Inhaltsbereitstellungssystem ex100 ist
jedoch nicht auf die Kombination, wie in 21 gezeigt,
beschränkt
und kann mit einer Kombination von jedem von ihnen verbunden werden.
Es kann auch direkt mit dem Telefonnetz ex104 verbunden sein, nicht
durch die Basisstationen ex107~ex110, welche feste drahtlose Stationen
sind.
-
Die
Kamera ex113 ist ein Gerät
wie eine digitale Videokamera, welche in der Lage ist, bewegte Bilder
aufzuzeichnen. Das Mobiltelefon kann jedes Mobiltelefon eines PDC-(Personal
Digital Communications)-Systems, eines CDMA-(Code Division Multiple
Access)-Systems, eines W-CDMA-(Wideband-Code Division Multiple Access)-Systems
oder eines GSM-(Global System for Mobile Communications)-Systems,
eines PHS-(Personal Handyphone System) und ähnlichem sein.
-
Ein
Streaming Server ex103 ist ebenfalls mit der Kamera ex113 durch
die Basisstation ex109 und das Telefonnetz ex104 verbunden, welches
eine Live-Verteilung
oder ähnliches
unter Verwendung der Kamera ex113 basierend auf den von dem Benutzer übertragenen
kodierten Daten ermöglicht.
Entweder die Kamera ex113 oder der Server zum Übertragen der Daten kann die
von der Kamera aufgenommenen Daten kodieren. Auch die von einer
Kamera ex116 aufgenommenen Daten bewegter Bilder können durch
den Computer ex111 zu dem Streaming Server ex103 übertragen
werden. Die Kamera ex116 ist ein Gerät wie eine Digitalkamera, welches
in der Lage ist, stehende und bewegte Bilder aufzunehmen. In diesem
Fall kann entweder die Kamera ex116 oder der Computer ex111 die
Daten der bewegten Bilder kodieren. Ein in dem Computer ex111 oder
der Kamera ex116 enthaltener LSI ex117 führt die Kodierungsverarbeitung
aus. Es ist anzumerken, dass Software zum Kodieren und Dekodieren
von Bildern in jedem Typ eines Speichermediums (wie einem CD-ROM,
einer Diskette und einer Festplatte) integriert sein kann, das heißt, einem
Aufzeichnungsmedium, welches von dem Computer ex111 oder ähnlichem
gelesen werden kann. Weiterhin kann das mit einer Kamera ausgestattete
Mobiltelefon ex115 die Bewegtbilddaten übertragen. Diese Bewegtbilddaten sind
die von dem in dem Mobiltelefon ex115 enthaltenen LSI kodierten
Daten.
-
22 ist
eine Darstellung, welche ein Beispiel eines Mobiltelefons ex115
zeigt. Das Mobiltelefon ex115 weist eine Antenne ex201 zum Senden und
Empfangen von Funkwellen zwischen der Basisstation ex110, einer
Kameraeinheit ex203, wie einer CCD-Kamera, welche in der Lage ist,
Videos und Standbilder aufzuzeichnen, einer Anzeigeeinheit ex202,
wie einer Flüssigkristallanzeige
zum Anzeigen der durch Dekodieren des von der Kamera ex203 aufgenommenen
Videos erhaltenen Daten, durch die Antenne ex201 empfangenes Video
oder ähnli ches,
einen Hauptkörper
ex204 mit einem Satz Bedienungstasten, einer Stimmausgabeeinheit ex208
wie einem Lautsprecher zum Ausgeben von Sprache, einer Spracheingabeeinheit
ex205, wie einem Mikrofon zum Eingeben von Sprache, einem Speichermedium
ex207 zum Speichern kodierter oder dekodierter Daten, wie Daten
von mit der Kamera aufgenommenen, bewegten oder stehenden Bildern
empfangener E-Mails, und eine Schachteinheit ex206 zum Einsetzen
des Speichermediums ex207 in das Mobiltelefon ex115. Das Speichermedium ex207
beinhaltet ein Flash-Speicher-Element, eine Art von EEPROM (Electrically
Erasable and Programmable Read Only Memory), das heißt, einen elektrisch
löschbaren
und wiederbeschreibbaren, nichtflüchtigen Speicher in einem Kunststoffgehäuse wie
einer SD-Karte.
-
In
diesem Inhaltsbereitstellungssystem ex100 werden von den Benutzern
unter Verwendung der Kamera ex113, der Kamera ex116 oder ähnlichem
aufgenommene Inhalte (wie ein Musik-Livevideo) in der gleichen Weise
wie in den obigen Ausführungsformen
kodiert und zu dem Streaming Server ex103 übertragen, während der
Streaming Server ex103 eine Stream-Verteilung der Inhaltsdaten zu den
Clients auf deren Anforderung ausführt. Die Clients beinhalten
den Computer ex111, den PDA ex112, die Kamera ex113, das Mobiltelefon
ex114 und so weiter, welche in der Lage sind, die oben genannten
kodierten Daten zu dekodieren. Das Inhaltsbereitstellungssystem
ex100 ist ein System, in welchem die Clients somit die kodierten
Daten empfangen und wiedergeben können und weiterhin die Daten
in Echtzeit empfangen, dekodieren und wiedergeben können, um
einen persönlichen
Rundfunk zu verwirklichen.
-
Weiterhin
wird das Mobiltelefon ex115 anhand von 23 erläutert. In
dem Mobiltelefon ex115 ist eine Hauptsteuerungseinheit ex311 zur
Gesamtsteuerung jeder Einheit der Anzeigeeinheit ex202 und des Hauptkörpers ex204
an eine Stromversorgungsschaltungseinheit ex310, eine Betriebs-Eingabesteuerungseinheit
ex304, eine Bildkodierungseinheit ex312, eine Kameraschnittstelleneinheit
ex303, eine LCD-(Flüssigkristallanzeige)-Steuerungseinheit ex302,
eine Bilddekodierungseinheit ex309, eine Multiplex/Demultiplex-Einheit
ex308, eine Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einheit ex307, eine Modemschaltungseinheit
ex306 und eine Sprachverarbeitungseinheit ex305 über einen synchronen Bus ex313
angeschlossen. Wenn eine Gesprächsende- Taste oder eine Einschalttaste
durch die Bedienung eines Benutzers AN-geschaltet wird, versorgt die Stromversorgungsschaltungseinheit
ex310 entsprechende Einheiten mit Energie aus einer Batterie, um
das mit einer Kamera ausgestattete, digitale Mobiltelefon ex115
in einen Bereitschaftszustand zu versetzen. In dem Mobiltelefon
ex115 wandelt die Sprachverarbeitungseinheit ex305 unter der Steuerung
der Hauptsteuerungseinheit ex311 mit einer CPU, einem ROM und RAM
die von der Spracheingabeeinheit ex205 empfangenen Sprachsignale
im Gesprächsmodus
in digitale Sprachdaten um, die Modemschaltungseinheit ex306 führt Spread-Spektrum-Verarbeitung
der digitalen Sprachdaten aus und die Sende/Empfangs-Schaltungseinheit
ex301 führt eine
Digital/Analog-Umwandlung
und Frequenztransformation der Daten aus, um sie durch die Antenne
ex201 zu übertragen.
In dem Mobiltelefon ex115 werden auch die von der Antenne ex201
im Gesprächsmodus
empfangenen Daten verstärkt
und eine Frequenztransformation und Analog/Digital-Umwandlung ausgeführt, die
Modemschaltung ex306 führt
eine inverse Spread-Spektrum-Verarbeitung der Daten aus und die
Sprachverarbeitungseinheit ex305 wandelt die in analoge Sprachdaten
um, um das Ergebnis durch die Sprachausgabeeinheit ex208 auszugeben.
Beim Übertragen
einer E-Mail im Datenkommunikationsmodus werden weiterhin die durch Bedienen
der Bedientasten des Hauptkörpers
ex204 eingegebenen Textdaten der E-Mail durch die Betriebs-Eingabesteuerungseinheit
ex304 zu der Hauptsteuerungseinheit ex311 gesendet. In der Hauptsteuerungseinheit
ex311 wird, nachdem die Modemschaltungseinheit ex306 die Spread-Spektrum-Verarbeitung der
Textdaten ausgeführt
hat und die Sende/Empfangs-Schaltungseinheit
ex301 die Digital/Analog-Umwandlung und die Frequenztransformation
davon ausgeführt
hat, das Ergebnis durch die Antenne ex201 zu der Basisstation ex110 übertragen.
-
Wenn
die Bilddaten im Datenkommunikationsmodus übertragen werden, werden die
von der Kameraeinheit ex203 aufgenommenen Bilddaten der Bildkodierungseinheit
ex312 durch die Kameraschnittstelleneinheit ex303 bereitgestellt.
Wenn die Bilddaten nicht übertragen
werden, können
die von der Kameraeinheit ex203 aufgenommenen Bilddaten durch die
Kameraschnittstelleneinheit ex303 und die LCD-Steuerungseinheit
ex 302 direkt auf der Anzeigeeinheit ex202 angezeigt werden.
-
Die
Bildkodierungseinheit ex312 komprimiert und kodiert die von der
Kameraeinheit ex203 bereitgestellten Bilddaten durch das Kodierungsverfahren, wie
in den oben erwähnten
Ausführungsformen
gezeigt, um sie in kodierte Bilddaten zu transformieren, und sendet
sie zu der Multiplex/Demultiplex-Einheit ex308. Zu diesem Zeitpunkt
sendet das Mobiltelefon ex115 die während der Bildaufnahme durch
die Kameraeinheit ex203 von der Spracheingabeeinheit ex205 empfangene
Sprache durch die Sprachverarbeitungseinheit ex305 als digitale
Sprachdaten zu der Multiplex/Demultiplex-Einheit ex308.
-
Die
Multiplex/Demultiplex-Einheit ex308 multiplext die von der Bildkodierungseinheit
ex312 bereitgestellten kodierten Bilddaten und die von der Sprachverarbeitungseinheit
ex305 bereitgestellten Sprachdaten nach einem vorbestimmten Verfahren, die
Modemschaltungseinheit ex306 führt
eine Spread-Spektrum-Verarbeitung
der resultierenden Multiplexdaten aus und die Sende/Empfangs-Schaltungseinheit
ex301 führt
eine Digital/Analog-Umwandlung und Frequenztransformation des Ergebnis' zum Übertragen
durch die Antenne ex201 aus.
-
Wie
zum Empfangen von Daten einer Datei mit bewegten Bildern, welche
mit einer Website oder ähnlichem
verknüpft
ist, im Datenkommunikationsmodus, führt die Modemschaltungseinheit
ex306 einer Spread-Spektrum-Verarbeitung der von der Basisstation
ex110 durch die Antenne ex201 empfangenen Daten aus und sendet die
resultierenden gemultiplexten Daten zu der Multiplex/Demultiplex-Einheit ex308.
-
Um
die durch die Antenne ex201 empfangenen gemultiplexten Daten zu
dekodieren demultiplext die Multiplex/Demultiplex-Einheit ex308
die gemultiplexten Daten in kodierte Bilddaten und Sprachdaten und
stellt die kodierten Bilddaten für
die Bilddekodierungseinheit ex309 und die Sprachdaten für die Sprachverarbeitungseinheit
ex305 durch den synchronen Bus ex313 bereit.
-
Als
Nächstes
dekodiert die Bilddekodierungseinheit ex309 die kodierten Bilddaten
durch das mit dem Kodierungsverfahren gepaarte Dekodierungsverfahren,
wie in den oben erwähnten
Ausführungsformen
gezeigt, um wiedergegebene Bilddaten zu erzeugen und stellt diese
Daten durch die LCD-Steuerungseinheit ex302 für die Anzeigeeinheit ex202
bereit und somit werden in einer zum Bei spiel mit einer Website
verknüpften
Bewegtbilddatei enthaltene Bewegtbilddaten angezeigt. Gleichzeitig wandelt
die Sprachverarbeitungseinheit ex305 die Sprachdaten in analoge
Sprachdaten um und stellt diese Daten für die Sprachausgabeeinheit
ex208 bereit und somit werden in einer zum Beispiel mit einer Website
verknüpften
Bewegtbilddatei enthaltene Sprachdaten wiedergegeben.
-
Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf das oben erwähnte System beschränkt. Bodengestützter oder
Satelliten-Digitalrundfunk war jüngst
in den Nachrichten und wenigstens entweder das Bildkodierungsverfahren
oder das Bilddekodierungsverfahren in den oben erwähnten Ausführungsformen
kann in solch einem Digitalrundfunksystem enthalten sein, wie in 24 gezeigt.
Insbesondere wird ein kodierter Bitstrom einer Videoinformation
von einer Rundfunkstation ex409 mittels Funkwellen übertragen
zu oder kommuniziert mit einem Rundfunksatelliten ex410. Nach Empfang
dessen überträgt der Rundfunksatellit
ex410 Funkwellen zur Rundfunkübertragung,
eine Hausantenne ex406 mit einer Satellitenrundfunk-Empfangsfunktion
empfängt
die Funkwellen und eine Vorrichtung wie ein Fernseher (Empfänger) ex401
oder eine Set-Top-Box (STB) ex407 dekodiert den kodierten Bitstrom
für die
Wiedergabe. Die Bilddekodierungsvorrichtung, wie in den oben erwähnten Ausführungsformen
gezeigt, kann in der Wiedergabevorrichtung ex403 zum Auslesen eines auf
einem Speichermedium ex402, das heißt, einem Aufzeichnungsmedium
wie eine CD oder DVD, aufgezeichneten Bitstroms und zum Dekodieren
desselben implementiert sein. In diesem Fall werden die wiedergegebenen
Videosignale auf einem Monitor ex404 angezeigt. Es ist ebenfalls
vorstellbar, die Bilddekodierungsvorrichtung in der an ein Kabel
ex405 für
ein Kabelfernsehen oder die Antenne ex406 für Satelliten- und/oder bodengestützten Rundfunk
angeschlossenen Set-Top-Box ex407 zu implementieren, um diese auf
einem Monitor ex408 des Fernsehers ex401 wiederzugeben. Die Bilddekodierungsvorrichtung
kann in dem Fernsehgerät
enthalten sein, nicht in der Set-Top-Box. Oder ein Auto ex412 mit
einer Antenne ex411 kann Signale von dem Satelliten ex410, der Basisstation
ex107 oder ähnlichem
zum Wiedergeben bewegter Bilder auf einer Anzeigevorrichtung wie
einem Autonavigationsgerät ex413
oder ähnlichem
in dem Auto ex412 empfangen.
-
Weiterhin
kann die Bildkodierungsvorrichtung, wie in den oben erwähnten Ausführungsformen gezeigt,
Bildsignale zum Aufzeichnen auf einem Aufzeich nungsmedium kodieren.
Als ein konkretes Beispiel ist dort ein Rekorder ex420, wie ein
DVD-Rekorder zum Aufzeichnen von Bildsignalen auf einer DVD-Disk
ex421 und ein Disk-Rekorder zum Aufzeichnen derselben auf einer
Festplatte. Sie können ebenso
auf einer SD-Karte ex422 aufgezeichnet werden. Wenn der Rekorder
ex420 die Bilddekodierungsvorrichtung wie in den oben erwähnten Ausführungsformen
gezeigt, enthält,
können
die auf der DVD-Disk ex421 oder der SD-Karte ex422 aufgezeichneten
Bildsignale zur Anzeige auf dem Monitor ex408 wiedergegeben werden.
-
Es
ist anzumerken, dass trotzdem der Aufbau des Autonavigationsgerätes ex413
der gleiche ist, wie derjenige des Mobiltelefons ex115, wie zum Beispiel
in 23 gezeigt, der Aufbau ohne die Kameraeinheit
ex203, die Kameraschnittstelleneinheit ex303 und die Bildkodierungseinheit
ex312, aus den Einheiten, wie in 23 gezeigt,
vorstellbar ist. Das Gleiche gilt für den Computer ex111, den Fernseher (Empfänger) ex401
und andere.
-
Zusätzlich sind
drei Arten von Implementationen für einen Anschluss wie das oben
erwähnte
Mobiltelefon ex114 vorstellbar; ein mit einem Kodierer und einem
Dekodierer ausgestatteter Sende/Empfangs-Anschluss, ein nur mit
einem Kodierer ausgestatteter Sendeanschluss und ein nur mit einem
Dekodierer ausgestatteter Empfangsanschluss.
-
Wie
oben beschrieben wird es möglich,
jeden Typ von Vorrichtung oder System, wie in der vorliegenden Ausführungsform
gezeigt, durch Implementieren des Kodierungsverfahrens und Dekodierungsverfahrens,
wie in der vorliegenden Beschreibung gezeigt, zu verwirklichen.
-
Industrielle
Anwendbarkeit
-
Die
Bild-Dekodierungs- und Kodierungs-Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
kann in einem Personal Computer, einem PDA und einem Mobiltelefon
mit einer Kommunikationsfunktion enthalten sein.