DE60312620T2

DE60312620T2 - Codierungs- und decodierungsverfahren mit variabler länge

Info

Publication number: DE60312620T2
Application number: DE2003612620
Authority: DE
Inventors: Satoshi Yawata-shi Kondo; Shinya Nishinomiya-shi Kadono; Makoto Moriguchi-shi HAGAI; Kiyofumi Kadoma-shi ABE
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2003-04-16
Publication date: 2007-12-13
Anticipated expiration: 2023-04-17
Also published as: CA2452175C; CN101242537B; EP1843596B1; CN101035288A; KR20040105545A; ATE408962T1; ATE357816T1; US20080056375A1; CN100542295C; EP1843596A1; AU2003235172B2; ES2281640T3; CN100542297C; US8804838B2; US20040184544A1; US20160037161A1; DE60317585T2; KR101019358B1; US20160037162A1; JP2004007382A

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft das Kodieren und Dekodieren von Bilddaten, insbesondere eine Methode zur Durchführung von arithmetischem Kodieren und arithmetischen Dekodieren auf Koeffizientenwerten von Bilddaten.
Stand der Technik
In Verfahren zum Kodieren bewegter Bilder werden Informationen üblicherweise unter Verwendung von in einem bewegten Bild enthaltener räumlicher und zeitlicher Redundanz komprimiert. Üblicherweise wird eine Transformation in den Frequenzbereich als Methode zur Verwendung räumlicher Redundanz verwendet, während als Methode zur Verwendung zeitlicher Redundanz Inter-Bildprognosekodierung zum Einsatz kommt.
In der H.263 Methode zum Kodieren bewegter Bilder, kommt ein arithmetisches Kodieren verwendender Modus als Methode zur Variable-Längen-Kodierung zum Einsatz (als Beispiel siehe „ITU-T Empfehlung H.263: „Videokodierung für niedrige Bit-Rate Kommunikation" (1998), Anhang E").
In einer solchen Methode zur Variable-Längen-Kodierung wird die Frequenztransformation auf jeden Block der Größe 4×4 Pixel durchgeführt, und auf einen solchen Block wird weiterhin eine Quantisierung durchgeführt, um Koeffizientenwerte zu generieren. Anschließend wird das Abtasten durchgeführt startend bei einer hohen Frequenzkomponente hin zu niedrigeren Frequenzkomponenten (Gleichstromkomponenten), und werden Kombinationen einer Zahl R, die eine Reihe von „Nullen" bezeichnet, und ein daran anschließender Koeffizientenwert L generiert. Anschließend, nach dem Konvertieren (Digitalisieren) der Zahlen R, der absoluten Werte der Koeffizientenwerte L, und der Vorzeichen der Koeffizientenwerte L in binäre Daten bestehend aus „0" und „1" durch Einsatz einer binären Tabelle, wird das binäre arithmetische Kodieren auf solchen binären Daten durchgeführt, indem zwischen einer Vielzahl von Wahrscheinlichkeitstabellen für den Einsatz gewechselt wird. Als eine binäre Tabelle für die absoluten Werte der Koeffizientenwerte L wird beispielsweise eine Tabelle wie in 1 gezeigt verwendet.
1 ist ein Tabellendiagramm, das ein Beispiel einer binären Tabelle zeigt.
Wenn die Digitalisierung auf den absoluten Wert „2" eines Koeffizientenwertes L beispielsweise unter Einsatz der binären Tabelle, die in 1 gezeigt ist, durchgeführt wird, wird ein solcher absoluter Wert in den binären Wert „01" konvertiert. Ferner wird, wenn die Digitalisierung auf den absoluten Wert „3" eines Koeffizientenwertes L durchgeführt wird, ein solcher absoluter Wert in den binären Wert „001" konvertiert.
Wenn die arithmetische Kodierung auf einen binären Wert durchgeführt wird, der vom absoluten Wert eines Koeffizientenwertes L abgeleitet ist, wird auf Basis eines Wechseldiagramms, wie in 2 gezeigt, eine Wahrscheinlichkeitstabelle durch eine andere ausgetauscht, in Abhängigkeit vom absoluten Wert des vorhergehenden Koeffizientenwerts L.
2 ist ein Wechseldiagramm, das eine Methode zum Wechseln zwischen Wahrscheinlichkeitstabellen gemäß einer existierenden Technik zeigt.
Zuerst wird die arithmetische Kodierung auf den absoluten Wert des ersten Koeffizientenwertes L unter Verwendung einer Wahrscheinlichkeitstabelle 1 durchgeführt. Für die nachfolgenden Koeffizientenwerte L wird eine Wahrscheinlichkeitstabelle durch eine andere ausgetauscht in Abhängigkeit vom vorhergehenden Koeffizientenwert L für jeden dieser Koeffizientenwerte L. Insbesondere wird eine Wahrscheinlichkeitstabelle 2 verwendet, wenn der absolute Wert des vorhergehende Koeffizientenwertes L1 ist, eine Wahrscheinlichkeitstabelle 3 wird verwendet, wenn der absolute Wert des vorhergehenden Koeffizientenwertes L2 ist, und eine Wahrscheinlichkeitstabelle 4 wird verwendet, wenn der absolute Wert des vorhergehenden Koeffizientenwertes L3 oder ein größerer Wert ist.
In diesem Fall hängt die Bestimmung einer Wahrscheinlichkeitstabelle ausschließlich vom absoluten Wert des vorhergehenden Koeffizientenwertes L ab.
Ebenso wird jede der Wahrscheinlichkeitstabellen selbst aktualisiert abhängig davon, ob der eingegebene binäre Wert „0" oder „1" ist. In diesem Fall wird jede Aktualisierung in einer Weise durchgeführt, in der die Wahrscheinlichkeit von „0" erhöht wird, wenn der eingegebene binäre Wert „0" ist und die Wahrscheinlichkeit von „1" wird erhöht, wenn der eingegebene binäre Wert „1" ist. Folglich werden Anpassungen der Wahrscheinlichkeitstabellen vorgenommen, sodass sie mit der Frequenz übereinstimmen, mit der binäre Daten eingegeben werden.
In der oben genannten existierenden Technik wird eine Wahrscheinlichkeitstabelle gegen eine andere ausgetauscht in Abhängigkeit vom absoluten Wert des vorherigen Koeffizientenwertes L. Im Allgemeinen neigen die absoluten Werte von Koeffizienten auf die eine Frequenztransformation durchgeführt wurde, dazu, größer zu sein in Richtung von höheren Frequenzkomponenten hin zu niedrigeren Frequenzkomponenten. Daher besteht ein Problem mit der Anwendung der vorgenannten existierenden Technik, dass das Wechseln einer Wahrscheinlichkeitstabelle einen Trend steigender Koeffizienten in einem Fall, wo der absolute Wert eines bestimmten Koeffizienten kleiner ist als der des vorhergehenden Koeffizienten, nicht unterstützen kann, was zu einer geringeren Kodierungseffizienz führt.
US 2001/0048769A1 offenbart eine Methode und ein System zur Komprimierung von Bewegtbildinformation mittels prädiktiver Kodierung mit einer hohen Kompressionsrate unter Beibehaltung einer hohen Bildqualität. Ein Bild in jedem Datenübertragungsblock wird im Voraus in Blöcke unterteilt, und jeder aller Blöcke wird angenähert durch (ersetzt mit) eine einzelne Ebene definiert durch drei Werte, die das Ausmaß der Intensität des Blocks, den Block-zu-Block Gradienten der Intensität in der X-Richtung, und den Block-zu-Block Gradienten der Intensität in der Y-Richtung darstellen. Weiter werden entsprechende Pixel in jedem Block bestehend aus n×m Pixeln zwischen Datenübertragungsblöcken miteinander verglichen und differentielle Informationen werden generiert gemäß des Vergleichsergebnisses. Pixel, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie nicht größer sind als ein Parameter, werden wie Pixel behandelt (gelöscht), die keinen Unterschied zwischen Datenübertragungsblöcken haben. Informationskomprimierung wird durchgeführt für Pixel, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie größer sind als der Parameter.
US 5,751,232 offenbart eine Hocheffizienz-Kodiervorrichtung umfassend eine Datenteilungsschaltung, welche eindimensionales Abtasten auf durch die Anwendung orthogonaler Transformation auf in Blöcke eingeteilte digitale Daten in der Blockeinheit erhaltene orthogonal-transformierte Daten anwendet und die Daten in Lauflängendaten und Koeffizientendaten unterteilt, eine Kodierschaltung, die Lauflängenkodierung auf die unterteilten Lauflängendaten anwendet durch den Einsatz von Daten mit der höchsten Auftretenswahrscheinlichkeit (z.B. 0), und eine Kodierschaltung, welche Lauflängenkodierung auf die unterteilten Koeffizienzdaten anwendet durch den Einsatz von Daten der höchsten Auftretenswahrscheinlichkeit (z.B. 1), und so die Menge der digitalen Daten reduziert.
US 2001/0024526A1 offenbart eine Bilddekodiervorrichtung, die Pixelwerte von mindestens drei Referenzpixeln verwendet, wobei arithmetische Kodierung von Blöcken DCT-kodierter Daten durchgeführt wird durch Auswahl der Wahrscheinlichkeitstabelle gemäß des Kodierungs-Zielkoeffizienten.
EP0720379 A2 offenbart eine Kodiermethode und Vorrichtung, wobei das Wechseln zwischen einer Vielzahl von für die arithmetische Kodierung zu verwendenden Wahrscheinlichkeitstabellen gemäß des Ausmaßes der Pixel oder Situation/Kombination der umgebenden Pixel der zu kodierenden Bilddaten durchgeführt wird.
EP0873017A1 offenbart einen Bildkodierer und einen Bilddekodierer, wobei der Wechsel zwischen mindestens drei Kodiertabellen in Übereinstimmung mit den Mustern der Bilddaten durchgeführt wird.
In Anbetracht des oben genannten Problems, ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Methode zur variablen Längendekodierung, die eine erhöhte Kodiereffizienz zum Zeitpunkt der Durchführung der Bildkodierung ermöglicht, bereitstellt.
Offenbarung der Erfindung
Um das oben genannte Ziel zu erreichen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Dekodier-Verfahren, wie in Anspruch 1 definiert, vorgeschlagen. Im All gemeinen sind die absoluten Werte von Koeffizientenwerten größer hin zu niedrigeren Frequenzkomponenten. Wenn das Abtasten auf den Hochfrequenzbereich und dann auf den Niedrigfrequenzbereich angewendet wird, ist es daher wahrscheinlich, dass die absoluten Werte der Koeffizientenwerte in dieser Reihenfolge größer werden. Daher wird, wie oben beschrieben, in dem Variable-Längen-Kodier-Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung eine zu verwendende Wahrscheinlichkeitstabelle gegen eine andere in einer Richtung ausgetauscht, wenn unter den arithmetisch-kodierten Koeffizientenwerten ein absoluter Wert existiert, der einen vorbestimmten Koeffizientenwert übersteigt. Von da an, auch wenn der absolute Wert eines Koeffizientenwertes kleiner wird als ein solcher vorbestimmter Schwellenwert, wird ein solcher Koeffizientenwert arithmetisch kodiert ohne einen Wechsel einer zu verwendenden Wahrscheinlichkeitstabelle in der entgegengesetzten Richtung. Durch diesen Einsatz wird die Aktualisierung einer Wahrscheinlichkeitstabelle einfacher anpassbar auf die Eingaben von Koeffizientenwerten, deren absolute Werte im Allgemeinen dazu neigen, größer zu sein in Richtung von höherfrequenten Komponenten hin zu niedrigerfrequenten Komponenten. Dies ermöglicht es folglich, dass die Auftretenswahrscheinlichkeit von Symbolen („0" oder „1" in binären Daten) in jeder Wahrscheinlichkeitstabelle eine stärkere Tendenz aufweist (d.h. die Auftretenswahrscheinlichkeit von entweder „0" oder „1" nimmt einen Wert näher an 1,0 an). Arithmetische Kodierung hat die Eigenschaft, dass die Kodiereffizienz umso höher wird, je stärkere Tendenzen die Wahrscheinlichkeitswerte in einer Wahrscheinlichkeitstabelle aufweisen. Dementsprechend resultiert der Einsatz eines Variable-Längen-Kodier-Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung in einer verbesserten Kodierungseffizienz.
Dem entsprechend wird es möglich, einen Bitstrom korrekt zu dekodieren, der unter Einsatz des Variable-Längen-Kodier-Verfahrens kodiert wurde.
Es ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht nur als Variable-Längen-Dekodier-Verfahren wie oben beschrieben realisiert werden kann, sondern auch als Variable-Längen-Dekodier-Vorrichtung, die als ihre Schritte die charakteristischen Schritte des oben genannten Variable-Längen-Dekodier-Verfahrens umfassen und als Bilddekodier-Vorrichtung zum Dekodieren von einem bewegten Bild, ausgestattet mit der oben genannten Vorrichtung, realisiert sein kann, und ebenso als Programm realisiert sein kann, das einen Computer veranlasst, solche charakteristischen Schritte auszuführen. Und es ist anzumerken, dass ein solches Programm mittels Speichermedien, einschließlich CD-ROM und Ähnlichem, und Übertragungsmedien, einschließlich Internet und Ähnlichem, verbreitet werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Tabellendiagramm, das ein Beispiel einer binären Tabelle zeigt.
2 ist ein Wechseldiagramm, das eine Methode zum Wechseln zwischen Wahrscheinlichkeitstabellen gemäß einer existierenden Technik zeigt.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Bildkodiervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist ein Blockdiagramm, das eine interne Konfiguration einer Variable-Längen-Dekodier-Einheit gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
5A und 5B sind schematische Diagramme, die von einer Quantisierungseinheit ausgegebene Koeffizientenblöcke gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch zeigen.
6A, 6B, und 6C sind schematische Diagramme, die von einer RL-Sequenz-Generier-Einheit ausgegebene RL-Sequenzen gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch zeigen.
7 ist ein Wechseldiagramm, das eine Methode zum Wechseln zwischen Wahrscheinlichkeitstabellen gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist ein Diagramm des Inhalts einer Wahrscheinlichkeitstabelle, das die Inhalte einer Wahrscheinlichkeitstabelle gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist ein Wechseldiagramm, das eine Methode zum Wechseln zwischen den von einer arithmetischen Kodier-Einheit verwendeten Wahrscheinlichkeitstabellen gemäß einer Abwandlung der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist ein Erklärungsdiagramm, das einen Fall erklärt, wo die arithmetische Kodier-Einheit gemäß der Abwandlung der vorliegenden Erfindung zwei Wahrscheinlichkeitstabellen für den absoluten Wert jedes Koeffizientenwertes einsetzt.
11 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Bilddekodier-Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
12 ist ein Blockdiagramm, das eine interne Konfiguration einer Variable-Längen-Dekodier-Einheit gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
13A, 13B, und 13C sind Erklärungsdiagramme, die ein Speichermedium gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
14 ist ein Blockdiagramm, das eine übergreifende Konfiguration eines Systems zur Bereitstellung von Inhalten gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
15 ist eine Vorderansicht eines Mobiltelefons gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
16 ist ein Blockdiagramm, das das Mobiltelefon gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
17 ist ein Blockdiagramm, das eine übergreifende Konfiguration eines digitalen Broadcastsystems gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Beste Art die Erfindung auszuführen
(1. Ausführungsform)
Im Folgenden wird eine Bildkodiervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug zu den Figuren erläutert.
3 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Bildkodiervorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Diese Bildkodiervorrichtung 100, die bildinterne Kodierung auf einem Eingabebild (Bilddaten) mit verbesserter Kodierungseffizienz durchführt, umfasst eine Blockkonvertiereinheit 101, eine Frequenztransformationseinheit 102, eine Quantisierungseinheit 103, und eine Variable-Längen-Kodier-Einheit 104.
Die Blockkonvertiereinheit 101 unterteilt ein Eingabebild in Pixelblöcke mit einer Größe von 4×4 Pixeln in horizontaler und vertikaler Richtung, und gibt sie an die Frequenztransformationseinheit 102 aus.
Die Frequenztransformationseinheit 102 führt Frequenztransformation auf jedem der oben unterteilten Pixelblöcke durch, um so Frequenzkoeffizienten zu generieren. Anschließend gibt die Frequenztransformationseinheit 102 solche generierten Frequenzkoeffizienten an die Quantisierungseinheit 103 aus.
Die Quantisierungseinheit 103 führt auf den von der Frequenztransformationseinheit 102 ausgegebenen Frequenzkoeffizienten eine Quantisierung durch. Quantisierung heißt hier Verarbeitung äquivalent zu Teilung eines Frequenzkoeffizienten durch einen vorbestimmten Quantisierungswert. Darüber hinaus variiert ein Quantisierungswert in genereller Abhängigkeit von einem Pixelblock und einem Frequenzband. Folglich gibt die Quantisierungseinheit 103 die quantisierten Frequenzkoeffizienten an die Variable-Längen-Kodiereinheit 104 aus.
Die Variable-Längen-Kodier-Einheit 104 führt Variable-Längen-Kodierung auf den von der Quantisiereinheit 103 quantisierten Frequenzkoeffizienten durch.
4 ist ein Blockdiagramm, das eine interne Konfiguration der Variable-Längen-Kodier-Einheit 104 zeigt.
Wie in 4 gezeigt, besteht die Variable-Längen-Kodier-Einheit 104 aus einer RL-Sequenz-Generiereinheit 201, einer Anordnungseinheit 202, einer Digitalisierungseinheit 203, einer Tabellenspeichereinheit 204, und einer arithmetischen Kodier-Einheit 205.
Die RL-Sequenz-Generiereinheit 201 konvertiert die von der Quantisiereinheit 103 ausgegebenen quantisierten Frequenzkoeffizienten (nachstehend mit „Koeffizienten" abgekürzt) in eindimensionale Koeffizienten mittels einer vorbestimmten Abtastmethode. Anschließen generiert die RL-Sequenz-Generiereinheit 201 eine Sequenz (nachstehend mit „RL-Sequenz" bezeichnet) bestehend aus Kombinationen einer Zahl R, die eine Reihe von „Null" Koeffizienten bezeichnet, und dem nachfolgenden Koeffizientenwert L, der einen nicht-„Null" Koeffizienten bezeichnet (nachstehend als „RL-Werte" bezeichnet). Mit Bezug auf die 5 und 6 wird dies an einem Beispiel erläutert.
5A zeigt einen Koeffizientenblock bestehend aus einer Vielzahl von von der Quantisiereinheit 103 ausgegebenen Koeffizienten. Hier bezeichnet der Frequenzkoeffizient oben links eine Gleichstromkomponente, und Frequenzkomponenten in der horizontalen Richtung werden nach rechts hin größer, während Frequenzkomponenten in der vertikalen Richtung nach unten größer werden.
5B ist ein Erklärungsdiagramm zur Erklärung einer Abtastmethode zur Überführung einer Vielzahl von Koeffizienten innerhalb eines Koeffizientenblocks in eine Dimension. Wie in 5B durch Pfeile angezeigt, überführt die RL-Sequenz-Generiereinheit 201 Koeffizienten in eine Dimension, indem Abtasten innerhalb des Koeffizientenblocks startend vom Niedrigfrequenzbereich hin zum Hochfrequenzbereich durchgeführt wird.
6A zeigt eine von der RL-Sequenz-Generiereinheit 201 ausgegebene RL-Sequenz. In 6A gibt die erste Zahl die Anzahl der Koeffizienten an. Im Allgemeinen ist ein Koeffizientenwert wahrscheinlicher eine „Null" im Hochfrequenzbereich. Durch die Durchführung des Abtastens startend vom Niedrigfrequenzbereich zum Hochfrequenzbereich hin, ist es daher möglich, die Menge der in einer RL-Sequenz enthaltenen Information (insbesondere die Menge der In formationen der Zahlen R) zu reduzieren. Die generierte RL-Sequenz wird in die Anordnungseinheit 202 eingegeben.
Die Anordnungseinheit 202 sortiert die eingegebene RL-Sequenz in umgekehrter Reihenfolge. Die Zahl der Koeffizienten wird jedoch nicht angeordnet.
6B zeigt die von der Anordnungseinheit 202 angeordnet RL-Sequenz. Indem die Anordnung auf diese Weise durchgeführt wird, ist es möglich, die Menge an Informationen wie oben beschrieben zu reduzieren, und folglich Koeffizienten durch Anwendung von Abtasten auf den Koeffizientenblock vom Hochfrequenzbereich hin zum Niedrigfrequenzbereich in eine Dimension zu überführen. Im Anschluss wird die in der oben genannten Weise angeordnete RL-Sequenz an die Digitalisierungseinheit 203 ausgegeben.
Die Digitalisierungseinheit 203 führt Digitalisierung auf die Zahlen der Koeffizienten und jeden RL-Wert durch, das heißt konvertiert sie in binäre Daten bestehend aus „Nullen" und „Einsen". Die Zahlen R und Koeffizientenwerte L werden hier separat digitalisiert.
6C zeigt nur die Koeffizientenwerte L in der durch die Anordnungseinheit 202 angeordneten RL-Sequenz. Die absoluten Werte und Vorzeichen dieser Koeffizientenwerte L werden separat verarbeitet. Darüber hinaus führt die Digitalisierungseinheit 203 mittels einer wie beispielsweise in 1 gezeigten vorbestimmten binären Tabelle die Digitalisierung auf die Zahlen R und die absoluten Werte der Koeffizientenwerte L durch. Anschließend gibt die Digitalisierungseinheit 203 die aus der Durchführung der Digitalisierung entstandenen binären Daten an die arithmetische Kodier-Einheit 205 aus.
Die arithmetische Kodier-Einheit 205 führt binäre arithmetische Kodierung auf die Zahlen R und die absoluten Werte der Koeffizientenwerte L, dargestellt als binäre Daten, durch und kodiert gleichzeitig die Vorzeichen der Koeffizientenwerte L. Hier wird eine Erklärung der auf die absoluten Werte eines Koeffizientenwertes L durchzuführenden arithmetischen Kodierung gegeben. Die arithmetische Kodier-Einheit 205 verwendet eine Vielzahl von Wahrscheinlichkeitstabellen indem zwischen ihnen gewechselt wird, wenn die arithmetische Kodierung auf die absolu ten Werte eines Koeffizientenwertes L, dargestellt als binärer Wert, durchgeführt wird. Eine solche Vielzahl von Wahrscheinlichkeitstabellen ist in der Tabellespeichereinheit 204 gespeichert.
7 ist ein Wechseldiagramm, das eine Methode zum Wechseln zwischen Wahrscheinlichkeitstabellen zeigt.
Wie 7 zeigt, nutzt die arithmetische Kodier-Einheit 205 vier Wahrscheinlichkeitstabellen, von welchen die Wahrscheinlichkeitstabelle 1 verwendet wird, um arithmetische Kodierung auf den absoluten Wert des ersten Koeffizientenwertes durchzuführen. Unterdessen wechselt die arithmetische Kodier-Einheit 205 zu einer anderen zu verwendenden Wahrscheinlichkeitstabelle für den folgenden Koeffizientenwert L, in Abhängigkeit von der Tabellennummer einer für die Kodierung des absoluten Wertes des vorhergehenden Koeffizientenwertes L eingesetzten Wahrscheinlichkeitstabelle ebenso wie von diesem absoluten Wert. Hier sind die vier Wahrscheinlichkeitstabellen die Wahrscheinlichkeitstabelle 1, die Wahrscheinlichkeitstabelle 2, die Wahrscheinlichkeitstabelle 3, und die Wahrscheinlichkeitstabelle 4, und die Tabellennummer der Wahrscheinlichkeitstabelle 1 ist „1", die Tabellennummer der Wahrscheinlichkeitstabelle 2 ist „2", die Tabellennummer der Wahrscheinlichkeitstabelle 3 ist „3", und die Tabellennummer der Wahrscheinlichkeitstabelle 4 ist „4".
Insbesondere wird die Wahrscheinlichkeitstabelle 2 verwendet, wenn eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist: Wenn die Wahrscheinlichkeitstabelle 1 verwendet wird, um den absoluten Wert des vorhergehenden Koeffizientenwertes L zu kodieren und sein absoluter Wert „1" ist; und wenn die Wahrscheinlichkeitstabelle 2 verwendet wird, um den absoluten Wert des vorhergehenden Koeffizientenwertes L zu kodieren und sein absoluter Wert „1" ist. Indessen wird die Wahrscheinlichkeitstabelle 3 verwendet wenn eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist: Wenn die Wahrscheinlichkeitstabelle 1 verwendet wird, um den absoluten Wert des vorhergehenden Koeffizientenwertes L zu kodieren und sein absoluter Wert „2" ist; wenn die Wahrscheinlichkeitstabelle 2 verwendet wird, um den absoluten Wert des vorhergehenden Koeffizientenwertes L zu kodieren und sein absoluter Wert „2" ist; und wenn die Wahrscheinlichkeitstabelle 3 verwendet wird, um den absoluten Wert des vorhergehenden Koeffizientenwertes L zu kodieren und sein absoluter Wert „2 oder kleiner" ist. Und die Wahrscheinlichkeitstabelle 4 wird verwendet, wenn eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist: Wenn der absolute Wert des vorhergehenden Koeffizientenwertes L „3 oder ein größerer Wert" ist; und wenn die Wahrscheinlichkeitstabelle 4 verwendet wird, um den absoluten Wert des vorhergehenden Koeffizientenwertes L zu kodieren.
Wie oben beschrieben werden die Wahrscheinlichkeitstabellen in eine Richtung ausgewechselt, das heißt von einer Wahrscheinlichkeitstabelle mit einer kleineren Tabellennummer hin zu einer Wahrscheinlichkeitstabelle mit einer größeren Tabellennummer. Dementsprechend werden, auch wenn der absolute Wert des vorhergehenden Koeffizientenwertes L gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, die Wahrscheinlichkeitstabellen nicht in die entgegengesetzte Richtung ausgewechselt. Dies ist der Punkt, der die vorliegende Erfindung von der existierenden Technik unterscheidet.
8 ist ein Diagramm mit Inhalten einer Wahrscheinlichkeitstabelle, das die Inhalte der vorgenannten vier Tabellen 1~4 zeigt.
Wie in 8 gezeigt, besteht jede der vier Wahrscheinlichkeitstabellen 1 bis 4 aus der Wahrscheinlichkeit, mit der „0" auftritt, und der Wahrscheinlichkeit, mit der „1" auftritt.
Zum Beispiel besteht die Wahrscheinlichkeitstabelle 1 aus der Wahrscheinlichkeit „0,1" mit der „0" auftritt, und der Wahrscheinlichkeit „0,9", mit der „1" auftritt, und die Wahrscheinlichkeitstabelle 2 besteht aus der Wahrscheinlichkeit „0,2", mit der „0" auftritt, und der Wahrscheinlichkeit „0,8", mit der „1" auftritt.
In anderen Worten, wenn der absolute Wert eines Koeffizientenwertes L „2" ist, das Ergebnis der Digitalisierung von „2" „01" ist, und daher, wenn die Wahrscheinlichkeitstabelle 1 eingesetzt wird, um die arithmetische Kodierung auf „01" durchzuführen, die arithmetische Kodier-Einheit 205 die arithmetische Kodierung auf „01" durchführt unter Verwendung der Wahrscheinlichkeit „0,1" entsprechend „0" in „01" und der Wahrscheinlichkeit „0,9" entsprechend „1" in „01".
In diesem Fall, da die Summe der Wahrscheinlichkeit, mit der „0" auftritt, und der Wahrscheinlichkeit, mit der „1" auftritt, 1,0 ist, ist es nicht notwendig, beide dieser Wahrscheinlichkeiten abzuspeichern, und daher braucht nur eine der beiden Wahrscheinlichkeiten gespeichert werden.
Im Folgenden wird ein Beispielverfahren zum Wechseln zwischen Wahrscheinlichkeitstabellen in einem Fall, wo die Kodierung auf die absoluten Werte (digitalisierte) der Koeffizientenwerte L, in 6C gezeigt, durchgeführt wird.
Die arithmetische Kodier-Einheit 205 verwendet die Wahrscheinlichkeitstabelle 1 für den absoluten Wert des ersten Koeffizientenwertes L (–2). Hier, da der absolute Wert dieses Koeffizientenwertes L 2 ist, wechselt die arithmetische Kodier-Einheit 205 die Wahrscheinlichkeitstabelle 1 gegen die Wahrscheinlichkeitstabelle 3 für die Verwendung aus. Dementsprechend verwendet die arithmetische Kodier-Einheit 205 die Wahrscheinlichkeitstabelle 3 um die arithmetische Kodierung auf den absoluten Wert des zweiten Koeffizientenwertes L (3) durchzuführen. Hier, da der absolute Wert dieses Koeffizientenwertes L „3" ist, wechselt die arithmetische Kodier-Einheit 205 die Wahrscheinlichkeitstabelle 3 gegen die Wahrscheinlichkeitstabelle 4 für die Verwendung aus. Dementsprechend verwendet die arithmetische Kodier-Einheit 205 die Wahrscheinlichkeitstabelle 4, um die arithmetische Kodierung auf den absoluten Wert des dritten Koeffizientenwertes L (6) durchzuführen. Hier, da die zu verwendende Wahrscheinlichkeitstabelle zu Wahrscheinlichkeitstabelle 4 gewechselt wurde, verwendet die arithmetische Kodier-Einheit 205 die Wahrscheinlichkeitstabelle 4, um die arithmetische Kodierung auf die absoluten Werte aller folgenden Koeffizientenwerte L anzuwenden. Wenn beispielsweise der absolute Wert des fünften Koeffizientenwertes L ist „2", verwendet die arithmetische Kodier-Einheit 205, anders als die existierende Technik, die Wahrscheinlichkeitstabelle 4, wenn die arithmetische Kodierung auf den absoluten Wert des sechsten Koeffizientenwertes L durchgeführt wird und danach, ohne zu einer anderen Wahrscheinlichkeitstabelle zu wechseln.
Weiterhin, da jede der Wahrscheinlichkeitstabellen nach Erfordernis aktualisiert wird, abhängig davon, ob eine Eingabe „0" oder „1" ist, werden diese Wahrscheinlichkeitstabellen aktualisiert, um sich den Eingaben anzupassen.
Wie oben beschrieben wird in dem von der Variable-Längen-Kodier-Einheit 104 angewendeten Variable-Längen-Kodier-Verfahren in der Bildkodier-Vorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung die Überführung in eine Dimension auf Koeffizienten in einem Koeffizientenblock durchgeführt, indem sie abgetastet werden startend vom Niedrigfrequenzbereich hin zum Hochfrequenzbereich. Anschließend generiert es eine Sequenz von RL-Werten (RL-Sequenz) bestehend aus Kombinationen einer Zahl R, die eine Reihe von „Null" Koeffizientenwerten bezeichnet, und einem daran anschließenden nicht-„Null" Koeffizientenwert L. Solche RL-Werte werden anschließend in einen Variable-Längen-Kode in einer der dem Abtasten entgegengesetzten Reihenfolge konvertiert. Wenn die RL-Werte in Variable-Längen-Kodes konvertiert werden, werden die Zahlen R, die absoluten Werte der Koeffizientenwerte L und die Vorzeichen der Koeffizientenwerte L separat konvertiert. Wenn sie konvertiert werden, wird die Digitalisierung zuerst durchgeführt, worauf die arithmetische Kodierung folgt. Um die arithmetische Kodierung auf die absoluten Werte der Koeffizientenwerte durchzuführen, wird zwischen einer Vielzahl von Wahrscheinlichkeitstabellen gewechselt. Wenn eine Wahrscheinlichkeitstabelle gegen eine andere Wahrscheinlichkeitstabelle ausgetauscht wird, wird eine für die Kodierung des absoluten Wertes des nächsten Koeffizientenwertes L zu verwendende Wahrscheinlichkeitstabelle in Abhängigkeit von der Tabellennummer der derzeitigen Wahrscheinlichkeitstabelle und dem absoluten Wert des derzeitigen Koeffizientenwertes L bestimmt. Die Wahrscheinlichkeitstabellen werden nur in eine Richtung gewechselt, und wenn der absolute Wert eines Koeffizientenwertes L einen vorbestimmten Wert übersteigt, wird von da an dieselbe Wahrscheinlichkeitstabelle für die Durchführung der arithmetischen Kodierung verwendet.
Wenn das Abtasten zuerst vom Hochfrequenzbereich und dann zum Niedrigfrequenzbereich angewendet wird, ist es wahrscheinlich, dass die absoluten Werte der Koeffizientenwerte L in dieser Reihenfolge größer werden, da die absoluten Werte der Koeffizientenwerte L im Allgemeinen größer werden hin zum Niedrigfrequenzbereich. Daher ist es hochwahrscheinlich, dass, wenn der absolute Wert eine Koeffizientenwertes L einen vorbestimmten Wert übersteigt, auch wenn der absolute Wert eines anderen Koeffizientenwertes L danach kleiner wird als dieser vorbestimmte Wert, nur der absolute Wert dieses Koeffizientenwertes klein ist. Daher wird, indem die arithmetische Kodierung unter Verwendung derselben Wahrscheinlichkeitstabelle durchgeführt wird, die Aktualisierung einer Wahrscheinlichkeitstabelle einfacher auf Eingaben anpassbar. Dies ermöglicht es folglich, dass die Auftretenswahrscheinlichkeiten von Symbolen („0" oder „1" in binären Daten) in jeder Wahrscheinlichkeitstabelle stärkere Tendenzen aufweisen (d.h. die Wahrscheinlichkeit von entweder „0" oder „1" einen Wert näher an 1,0 annimmt). Die arithmetische Kodierung hat die Eigenschaft dass, je stärker die Wahrscheinlichkeitswerte in einer Wahrscheinlichkeitstabelle eine Tendenz aufweisen, desto höher die Kodierungseffizienz wird. Dementsprechend resultiert die Verwendung des Variable-Längen-Kodier-Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung in einer verbesserten Kodierungseffizienz.
(Abwandlung)
Im Folgenden wird eine Erklärung einer Abwandlung der Bildkodier-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben.
Zunächst wird die Abwandlung betreffend den Wechsel von Wahrscheinlichkeitstabellen erklärt.
Eine arithmetische Kodier-Einheit in der Bildkodier-Vorrichtung gemäß dieser Abwandlung führt die arithmetische Kodierung auf absolute Werte von Koeffizientenwerten L (digitalisierte) durch, indem zwischen den beiden Wahrscheinlichkeitstabellen 1 und 4 zur Verwendung gewechselt wird.
9 ist ein Wechseldiagramm, das eine Methode zum Wechseln zwischen den von der arithmetischen Kodier-Einheit gemäß der Abwandlung verwendeten Wahrscheinlichkeitstabellen zeigt.
Wie in 9 gezeigt, verwendet die arithmetische Kodier-Einheit zwei Wahrscheinlichkeitstabellen, und verwendet die Wahrscheinlichkeitstabelle 1, um arithmetische Kodierung auf die absoluten Werte des ersten Koeffizientenwertes L durchzuführen. Anschließend wechselt die arithmetische Kodier-Einheit von der Wahrscheinlichkeitstabelle 1 zu der Wahrscheinlichkeitstabelle 4, wenn der absolute Wert des vorhergehenden Koeffizientenwertes L „1" überschreitet, und verwendet die Wahrscheinlichkeitstabelle 4 zur Durchführung der arithmetischen Kodierung auf die absoluten Werte aller folgenden zu kodierenden Koeffizientenwerte L. In anderen Worten verwendet die arithmetische Kodier-Einheit die Wahrscheinlichkeitstabelle 1, um die arithmetische Kodierung auf den absoluten Wert eines zu kodierenden Koeffizientenwertes L durchzuführen, wenn es in den arithmetisch kodierten Koeffizientenwerten L keinen Koeffizientenwert L gibt, dessen absoluter Wert „1" überschreitet. Auf der anderen Seite, wechselt die arithmetische Kodier-Einheit von der Wahrscheinlichkeitstabelle 1 zur Wahrscheinlichkeitstabelle 4, wenn in den arithmetisch kodierten Koeffizientenwerten L ein Koeffizientenwert L existiert, dessen absoluter Wert „1" überschreitet, das heißt wenn die Anzahl von Koeffizientenwerten L mit einem „1" überschreitenden absoluten Wert einen von Null verschiedenen Wert annimmt, sodass die Durchführung der arithmetische Kodierung auf die absolute Werte aller folgenden zu kodierenden Koeffizientenwerte L unter Verwendung der Wahrscheinlichkeitstabelle 4 durchgeführt wird.
Im Folgenden wird ein Beispiel eines Wechsels zwischen den Wahrscheinlichkeitstabellen erklärt, für den Fall, wo die Koeffizientenwerte L „–1, 1, –2, 3, 4, 4, 1" sind, startend vom Hochfrequenzbereich hin zum Niedrigfrequenzbereich. Die arithmetische Kodier-Einheit verwendet die Wahrscheinlichkeitstabelle 1 für den absoluten Wert des ersten Koeffizientenwertes L (–1). Hier, da der absolute Wert dieses Koeffizientenwertes L „1" ist, welcher einen Schwellenwert „1" nicht überschreitet, wechselt die arithmetische Kodier-Einheit die Wahrscheinlichkeitstabelle nicht zu einer anderen, und verwendet die Wahrscheinlichkeitstabelle 1 weiterhin. Dementsprechend verwendet die arithmetische Kodiereinheit die Wahrscheinlichkeitstabelle 1 zur Durchführung der arithmetischen Kodierung auf den absoluten Wert des zweiten Koeffizientenwertes L (1). Hier, da der absolute Wert dieses Koeffizientenwertes L „1" ist, wechselt die arithmetische Kodier-Einheit die zu verwendende Wahrscheinlichkeitstabelle nicht zu einer anderen, und verwendet die Wahrscheinlichkeitstabelle 1 weiterhin, wie im oben genannten Fall. Dementsprechend verwendet die arithmetische Kodier-Einheit die Wahrscheinlichkeitstabelle 1 zur Durchführung der arithmetischen Kodierung des absoluten Wertes des dritten Koeffizientenwertes L (–2). Hier, da der absolute Wert „2" ist, welcher den Schwellenwert „1" überschreitet, wechselt die arithmetische Kodier-Einheit von der Wahrscheinlichkeitstabelle 1 zur Wahrscheinlichkeitstabelle 4, und verwendet die Wahrscheinlichkeitstabelle 4 zur Durchführung der arithmeti schen Kodierung auf den absoluten Wert des vierten Koeffizientenwertes L (3). Hinsichtlich des absoluten Wertes des fünften Koeffizientenwertes L und danach, verwendet die arithmetische Kodier-Einheit die Wahrscheinlichkeitstabelle 4 zur Durchführung der Kodierung auf den absoluten Wert des fünften Koeffizientenwertes L und danach, da ein Koeffizientenwert L mit einem „1" überschreitenden absoluten Wert in den arithmetisch kodierten Koeffizientenwerten L existiert.
Wie aus 1 hervorgeht, werden binäre Daten nur dann als „1" dargestellt, wenn der absolute Wert eines Koeffizientenwertes L „1" ist. Wenn „1" als Schwellenwert gesetzt ist, werden Anpassungen daher in Wahrscheinlichkeitstabelle 1 vorgenommen, welche verwendet wird, wenn dieser Schwellenwert nicht überschritten wird, sodass ein Symbol (binäre Wert) „1" mit einer hohen Wahrscheinlichkeit auftritt. Dementsprechend wird es einen signifikanten Unterschied in den Auftretenswahrscheinlichkeiten in der Wahrscheinlichkeitstabelle 1 geben, was zu einer weiter verbesserten Kodierungseffizienz führt.
Im Folgenden wird eine Erklärung gegeben für den Fall, wo eine Vielzahl von Wahrscheinlichkeitstabellen für den absoluten Wert eines jeden Koeffizientenwertes L (digitalisiert) verwendet wird.
10 ist ein Erklärungsdiagramm, das den Fall zeigt, wo zwei Wahrscheinlichkeitstabellen für den absoluten Wert von jedem Koeffizientenwert L verwendet werden.
Zum Beispiel wechselt, wie in 10 gezeigt, die arithmetische Kodierungs-Einheit zwischen vier Wahrscheinlichkeitstabellen 1~4, sodass eine dieser zur Durchführung der arithmetische Kodierung des ersten Bits des absoluten Wertes eines jeden Koeffizientenwertes L, dargestellt als binäre Daten, verwendet wird, wohingegen sie zwischen vier, von den oberen Wahrscheinlichkeitstabellen 1 bis 4 verschiedenen Wahrscheinlichkeitstabellen 1'~4' wechselt, um sie für die Durchführung der arithmetische Kodierung auf das zweite Bit und alle folgenden Bits zu verwenden. Hier entspricht die Wahrscheinlichkeitstabelle 1' der Wahrscheinlichkeitstabelle 1, die Wahrscheinlichkeitstabelle 2' entspricht der Wahrscheinlichkeitstabelle 2, die Wahrscheinlichkeitstabelle 3' entspricht der Wahrscheinlichkeitstabelle 3 und die Wahrscheinlichkeitstabelle 4' entspricht der Wahrscheinlichkeitstabelle 4. In anderen Worten, wie im Fall der bevorzugten Ausführungsform wie mit Bezug auf 7 erklärt, wird eine zu verwendende Wahrscheinlichkeitstabelle in Abhängigkeit vom Maximalwert des absoluten Werts der zu kodierenden Koeffizienten bis zum vorhergehenden gewechselt, aber in diesem Verfahren wird eine Wahrscheinlichkeitstabelle verwendet um das erste Bit zu kodieren und gleichzeitig werden die zur Kodierung des zweiten Bits und der folgenden Bits zu verwendenden Wahrscheinlichkeitstabellen gewechselt.
Angenommen, dass der selbe Schwellenwert und die Nummern der Wahrscheinlichkeitstabellen entsprechend der bevorzugten Ausführungsform, die mit Bezug zu 7 erklärt ist, eingesetzt werden. Anders als in dem Fall, wo alle Bits unter Verwendung der selben Wahrscheinlichkeitstabelle kodiert werden, wird in den Wahrscheinlichkeitstabellen 1 und 2 eine Wahrscheinlichkeit, mit der „1" häufiger auftritt, hoch gesetzt (um sich an die Eingaben anzupassen), und in den Wahrscheinlichkeitstabellen 3 und 4 wird eine Wahrscheinlichkeit, mit der „0" häufiger auftritt, hoch gesetzt. Ebenso wird, hinsichtlich der Wahrscheinlichkeitstabellen 1'~4', in den Wahrscheinlichkeitstabellen 1'~3' eine Wahrscheinlichkeit, mit der „1" auftritt hoch, gesetzt (um sich an Eingaben anzupassen), und in der Wahrscheinlichkeitstabelle 4 eine Wahrscheinlichkeit, mit der „0" auftritt, hoch gesetzt. In arithmetischer Kodierung, wird die Kodierungseffizienz umso höher, desto größer eine Differenz in den Auftretenswahrscheinlichkeiten von Symbolen („0" oder „1" in binären Daten) ist, die in den Wahrscheinlichkeitstabellen gespeichert sind, (d.h. je näher die Auftretenswahrscheinlichkeit von entweder „0" oder „1" an 1,0 ist). Dies führt folglich zu einer weiter verbesserten Kodierungseffizienz. In diesem Fall können binäre Daten, ergänzend zur Teilung der binären Daten in das erste Bit und die folgenden Bits, auch an einer anderen Bitposition geteilt werden und kann in drei oder mehr Bitpositionen geteilt werden. Darüber hinaus ist es auch möglich, anstatt für jede, der geteilten Bitpositionen dieselbe Anzahl von Wahrscheinlichkeitstabellen zu verwenden, beispielsweise eine Vielzahl von Wahrscheinlichkeitstabellen für das erste Bit und dieselbe Wahrscheinlichkeitstabelle für das zweite Bit und die folgenden Bits zu verwenden (d.h. dieselbe Wahrscheinlichkeitstabelle wird verwendet ungeachtet der Koeffizienten). Wenn eine selbe Anzahl von Wahrscheinlichkeitstabellen für jede der geteilten Bitpositionen verwendet wird wie im Fall der vorgenannten Ausführungsform, kann unter ihnen gemäß einer anderen Referenz (Schwellenwert) (d.h. in einem anderen Takt), gewechselt werden, anstelle eines Wechsels gemäß der selben Referenz.
Die Bildkodier-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist anhand der oben genannten Ausführungsform und Abwandlung erläutert worden, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf sie beschränkt.
In der vorliegenden Ausführungsform und Abwandlung wird eine Erläuterung bereitgestellt beispielsweise für den Fall, wo ein Bild kodiert wird mittels Intra-Bild-Kodierung, der selbe Effekt kann allerdings auch erreicht werden für den Fall wo ein Bild kodiert wird mittels Inter-Bildkodierung durch Durchführung von Bewegungskompensation und Anderem auf eine Eingabe bewegter Bilder.
Weiterhin kann in der vorliegenden Ausführungsform und Abwandlung, obwohl eine Erklärung für den Fall gegeben ist, wo ein Eingabebild in Pixelblöcke von 4×4 Pixeln in horizontaler und vertikaler Richtung unterteilt wird, ein Pixelblock auch eine andere Größe aufweisen.
Weiterhin kann in der vorliegenden Ausführungsform und Abwandlung, obwohl 5B verwendet wird zur Erklärung einer Methode zur Durchführung des Abtastens innerhalb eines Koeffizientenblocks, eine andere Abtastreihenfolge angewendet werden, solange das Abtasten vom Niedrigfrequenzbereich hin zum Hochfrequenzbereich durchgeführt wird.
Darüber hinaus wird in der vorliegenden Ausführungsform und Abwandlung eine Erklärung gegeben für den Fall, wo die RL-Sequenz-Generiereinheit 201 quantisierte Frequenzkoeffizienten unter Verwendung einer vorbestimmten Abtastmethode in eindimensionale Koeffizienten konvertiert, und eine aus Kombinationen einer Zahl R, die eine Reihe von Null-Koeffizientenwerten bezeichnet, und einem nachfolgenden nicht-Null-Koeffizientenwert L bestehende Sequenz (RL-Sequenz) generiert, allerdings können eine Sequenz von Zahlen R und Koeffizientenwerte L separat generiert werden. Wenn beispielsweise eine Sequenz von Koeffizientenwerten L generiert wird, kann die Anordnungseinheit 202 weggelassen werden, falls eine solche Sequenz durch Durchführung des Abtastens startend vom Hochfrequenzbereich hin zum Niedrigfrequenzbereich und durch Auswahl von Koeffizienten mit Koeffizientenwerten außer Null generiert wird.
Weiterhin wird in der vorliegenden Ausführungsform eine Erklärung gegeben für den Fall, wo vier Wahrscheinlichkeitstabellen verwendet werden und diese Wahrscheinlichkeitstabellen gemäß der in 7 dargestellt Wechseltabelle ausgewechselt werden, und eine Erklärung wird gegeben in der Abwandlung für den Fall, wo zwei Wahrscheinlichkeitstabellen verwendet werden und diese Wahrscheinlichkeitstabellen gemäß der in 9 dargestellten Wechseltabelle ausgewechselt werden, allerdings können andere Werte verwendet werden als die Anzahl der Wahrscheinlichkeitstabellen und als ein Schwellenwert für die absoluten Werte der Koeffizientenwerte L, wenn die Wahrscheinlichkeitstabellen wie in den 7 und 9 gezeigt ausgetauscht werden.
Ferner ist in 1 ein Beispiel einer binären Tabelle dargestellt, es kann allerdings auch eine andere Tabelle verwendet werden.
Weiterhin kann in der vorliegenden Ausführungsform und Abwandlung, obwohl eine Erklärung für den Fall gegeben ist, wo die arithmetische Kodier-Einheit binäre arithmetische Kodierung durchführt, auch arithmetische Mehrfach-Wert-Kodierung durchgeführt werden. In diesem Fall kann auf die Digitalisierungseinheit 203 verzichtet werden.
(Zweite Ausführungsform)
Im Folgenden wird eine Bilddekodier-Vorrichtung gemäß der zweiten Erfindungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug zu den Figuren erläutert.
11 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Bilddekodier-Vorrichtung 600 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Diese Bilddekodier-Vorrichtung 600 führt Intra-Bild-Dekodierung auf einen aus der Durchführung von Intra-Bild-Dekodierung auf Bilddaten resultierenden Datenstrom durch, und umfasst eine Variable-Längen-Dekodier-Einheit 601, eine inverse Quantisierungseinheit 602, eine inverse Frequenztransformationseinheit 603, und einen Bildspeicher 604. Der hier einzugebende Datenstrom wird unter Einsatz der von der Bildkodierungsvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform verwendeten Variable-Längen-Kodiermethode generiert, und wird zuerst von der Variable-Längen-Dekodier-Einheit 601 empfangen.
Bei Empfang des Datenstroms generiert die Variable-Längen-Dekodier-Einheit 601 einen Koeffizientenblock bestehend aus einer Vielzahl von Koeffizienten wie in 5A gezeigt, in dem Variable-Längen-Dekodierung auf einen solchen Bitstrom durchgeführt wird.
Die inverse Quantisierungseinheit 602 führt, wenn sie den Koeffizientenblock von der Variable-Längen-Dekodier-Einheit 601 erhält, eine inverse Quantisierung auf diesen Koeffizientenblock durch. Inverse Quantisierung bedeutet hier die Integration eines bestimmten Quantisierungswertes auf jeden Koeffizienten im Koeffizientenblock. Im Allgemeinen variiert ein Quantisierungswert auf einem Koeffizientenblock oder einem Frequenzband und wird von einem Bitstrom erhalten. Folglich gibt die inverse Quantisierungseinheit 602 dem invers quantisierten Koeffizientenblock an die inverse Frequenztransformationseinheit 603 aus.
Die inverse Frequenztransformationseinheit 603 führt inverse Frequenztransformation auf den invers quantisierten Koeffizientenblock durch, und konvertiert den Koeffizientenblock in einen Pixelblock. Anschließend gibt die inverse Frequenztransformationseinheit 603 diesen konvertierten Pixelblock an den Bildspeicher 604 aus.
Der Bildspeicher 604 speichert dekodierte Pixelblöcke in Folge, und wenn Pixelblöcke äquivalent zu einem Bild gespeichert werden, gibt er diese Pixelblöcke als ein Ausgabebild aus.
Im Folgenden wird eine detaillierte Erklärung der oben beschriebenen Variable-Längen-Dekodier-Einheit 601 gegeben.
12 ist ein Blockdiagramm, das eine interne Konfiguration der Variable-Längen-Dekodier-Einheit 601 zeigt.
Wie in 12 dargestellt, umfasst die Variable-Längen-Dekodier-Einheit 601 eine arithmetische Dekodier-Einheit 701, eine Mehrfach-Wert-Konvertiereinheit 702, eine Tabellenspeicher-Einheit 703, eine Anordnungseinheit 704, und eine Koeffizientengenerier-Einheit 705.
Die Tabellenspeicher-Einheit 703 speichert vier Wahrscheinlichkeitstabellen 1~4 wie beispielsweise in 8 gezeigt.
Beim Empfang des Bitstroms führt die arithmetische Dekodier-Einheit 701 zuerst eine arithmetische Dekodierung auf diesen Bitstrom durch. Im Folgenden wird eine Erklärung der binären arithmetischen Dekodierung, die auf die absoluten Werte (digitalisierte) von im Bitstrom enthaltenen kodierten Koeffizientenwerten L durchgeführt wird, gegeben.
Wenn arithmetische Dekodierung auf den absoluten Wert eines kodierten Koeffizientenwertes L durchgeführt, erhält die arithmetische Dekodier-Einheit 701 von der Mehrfach-Wert-Konvertiereinheit 702 den absoluten Wert des vorhergehenden Koeffizientenwertes L, der bereits dekodiert und in einem Mehrfach-Wert konvertiert wurde. Anschließend wechselt die arithmetische Dekodier-Einheit 701 zwischen den in der Tabellenspeicher-Einheit 703 gespeicherten Wahrscheinlichkeitstabellen 1~4 in einer wie in 7 gezeigten Weise in Abhängigkeit vom absoluten Wert dieses Koeffizientenwertes L, und führt binäre arithmetische Dekodierung auf den absoluten Wert eines jeden kodierten Koeffizientenwertes L durch und gibt so jedem Wert entsprechende binäre Daten aus.
Die Mehrfach-Wert-Konvertiereinheit 702 konvertiert die von der arithmetischen Dekodier-Einheit 701 ausgegebenen binären Daten in Mehrfach-Werte unter Verwendung beispielsweise einer binären Tabelle wie in 1 gezeigt, um sie als absolute Werte von Koeffizientenwerten L darzustellen. Anschließend gibt die Mehrfach-Wert-Konvertiereinheit 702 die absoluten Werte dieser Koeffizientenwerte L an die arithmetische Dekodier-Einheit 701 und die Anordnungseinheit 704 aus.
Im Folgenden wird die detaillierte Funktion der arithmetischen Dekodier-Einheit 701 und der Mehrfach-Wert-Konvertiereinheit 702 erklärt.
Zuerst verwendet die arithmetische Dekodier-Einheit 701 die Wahrscheinlichkeitstabelle 1, um auf den absoluten Wert des ersten kodierten Koeffizientenwertes L arithmetische Dekodierung durchzuführen. Anschließend gibt die arithmetische Dekodier-Einheit 701 die bei der Durchführung der arithmetischen Dekodierung erhaltenen binären Daten an die Mehrfach-Wert-Konvertiereinheit 702 aus. Die Mehrfach-Wert-Konvertiereinheit 702 nutzt die binäre Tabelle, um die binären Daten in den absoluten Wert des Koeffizientenwertes L zu konvertieren, und gibt diesen absoluten Wert an die arithmetische Dekodier-Einheit 701 und die Anordnungseinheit 704 aus.
Anschließend wechselt die arithmetische Dekodier-Einheit 701 die für die absoluten Werte der folgenden kodierten Koeffizientenwerte L zu verwendende Wahrscheinlichkeitstabelle gegen eine andere aus, in Abhängigkeit von der Nummer der Wahrscheinlichkeitstabelle, die verwendet wurde, als der absolute Wert des vorhergehenden kodierten Koeffizientenwertes L binär arithmetisch dekodiert wurde und von dem absoluten Wert dieses vorhergehenden Koeffizientenwertes L, der von der Mehrfach-Wert-Konvertiereinheit 702 erhalten wurde. Wie in 7 gezeigt, wird die Wahrscheinlichkeitstabelle 2 verwendet, wenn eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist: Wenn die Wahrscheinlichkeitstabelle 1 verwendet wurde, um arithmetische Dekodierung auf den absoluten Wert des vorhergehenden kodierten Koeffizientenwertes L durchzuführen und der absolute Wert des vorhergehenden Koeffizientenwertes L, der von der Mehrfach-Wert-Konvertiereinheit 702 erhalten wurde, „1" ist; und wenn die Wahrscheinlichkeitstabelle 2 verwendet wurde zur Durchführung der arithmetische Dekodierung auf den absoluten Wert des vorhergehenden kodifizierten Koeffizientenwertes L und der absolute Wert des vorhergehenden Koeffizientenwertes L, der von der Mehrfach-Wert-Konvertiereinheit 702 erhalten wurde, „1" ist. Die Wahrscheinlichkeitstabelle 3 wird verwendet, wenn eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist: Wenn die Wahrscheinlichkeitstabelle 1 verwendet wurde, um arithmetische Dekodierung auf den absoluten Wert des vorhergehenden kodierten Koeffizientenwertes L durchgeführt wurden und der absolute Wert des vorhergehenden Koeffizientenwertes L, der von der Mehrfach-Wert-Konvertiereinheit 702 erhalten wurde, „2" ist; wenn die Wahrscheinlichkeitstabelle 2 verwendet wurde zur Durchführung der arithmetischen Dekodierung auf den absoluten Wert des vorhergehenden kodierten Koeffizientenwertes L und der absolute Wert des vorhergehenden Ko effizientenwertes L, der von der Mehrfach-Wert-Konvertiereinheit 702 erhalten wurde, „2" ist; und wenn die Wahrscheinlichkeitstabelle 3 verwendet wurde zur Durchführung der arithmetischen Dekodierung auf den absoluten Wert des vorhergehenden kodierten Koeffizientenwertes L und der absolute Wert des vorhergehenden Koeffizientenwertes L, der von der Mehrfach-Wert-Konvertiereinheit 702 erhalten wurde, „2 oder kleiner" ist. Und die Wahrscheinlichkeitstabelle 4 wird verwendet, wenn eine 1 der folgenden Bedingungen erfüllt ist: Wenn der absolute Wert des vorhergehenden Koeffizientenwertes L, der von der Mehrfach-Wert-Konvertiereinheit 702 erhalten wurde, „3 oder ein größerer Wert" ist; und wenn die Wahrscheinlichkeitstabelle 4 verwendet wurde zur Durchführung der arithmetischen Dekodierung auf den absoluten Wert des vorhergehenden kodierten Koeffizientenwertes L. Wie oben gezeigt werden die Wahrscheinlichkeitstabelle 1~4 in eine Richtung gewechselt, das heißt von einer Wahrscheinlichkeitstabelle mit einer kleineren Tabellennummer hin zu einer Wahrscheinlichkeitstabelle mit einer größeren Tabellennummer. Dementsprechend werden, auch wenn der absolute Wert des vorhergehenden Koeffizientenwertes L, der von der Mehrfach-Wert-Konvertiereinheit 702 erhalten wurde, gleich oder kleiner ist als ein vorbestimmter Schwellenwert, die Wahrscheinlichkeitstabellen nicht in die umgekehrte Richtung gewechselt. Dies ist der Punkt, der die vorliegende Erfindung von der existierenden Technik unterscheidet.
Im Folgenden wird ein Beispiel des Wechsels zwischen den Wahrscheinlichkeitstabellen erklärt, für den Fall wo die Dekodierung in die absoluten Werte der Koeffizientenwerte L wie in 6C gezeigt durchgeführt wird.
Die arithmetische Dekodier-Einheit 701 verwendet die Wahrscheinlichkeitstabelle 1 zur Durchführung der arithmetischen Dekodierung auf den absoluten Wert des ersten. kodierten Koeffizientenwertes L (–2), um ihn in den binären Wert „01" zu dekodieren. Da die arithmetische Dekodier-Einheit 701 von der Mehrfach-Wert-Konvertiereinheit 702 „2" erhält, welches ein aus diesem binären Wert „01" konvertierter Mehrfach-Wert ist, wechselt sie von der Wahrscheinlichkeitstabelle 1 zu Wahrscheinlichkeitstabelle 3 für die weitere Verwendung. Dementsprechend verwendet die arithmetische Dekodier-Einheit 701 die Wahrscheinlichkeitstabelle 3 für die Durchführung der arithmetischen Dekodierung auf den absoluten Wert des zweiten kodierten Koeffizientenwertes 1 (3) um ihn in den binären Wert „001" zu dekodieren. Da die arithmetische Dekodier-Einheit 701 von der Mehrfach-Wert-Konvertiereinheit 702 „3" erhält, welches ein aus diesem binären Wert „001" konvertierter Mehrfach-Wert ist, wechselt sie von der Wahrscheinlichkeitstabelle 3 zu Wahrscheinlichkeitstabelle 4 zur weiteren Verwendung. Dementsprechend verwendet die arithmetische Dekodier-Einheit 701 die Wahrscheinlichkeitstabelle 4 zur Durchführung der arithmetischen Dekodierung auf den absoluten Wert des dritten kodierten Koeffizientenwertes L (6), um ihn in den binären Wert „000001" zu dekodieren. Da die zu verwendende Wahrscheinlichkeitstabelle zu Wahrscheinlichkeitstabelle 4 gewechselt wurde, verwendet die arithmetische Dekodier-Einheit 701 die Wahrscheinlichkeitstabelle 4 zur Durchführung der arithmetischen Dekodierung auf die absoluten Werte aller folgenden kodierten Koeffizientenwerte L. Beispielsweise wird der absolute Wert des fünften kodierten Koeffizientenwertes L dekodiert und in einen Mehrfach-Wert „2" konvertiert, aber anders als in der existierenden Technik verwendet die arithmetische Dekodier-Einheit 701 die Wahrscheinlichkeitstabelle 4 zur Durchführung der arithmetischen Dekodierung auf den absoluten Wert des sechsten kodierten Koeffizientenwertes L und die nachfolgenden, ohne zu einer anderen Wahrscheinlichkeitstabelle zu wechseln.
Durch die oben dargestellt Funktion werden die absoluten Werte der Koeffizientenwerte L, die Zahlen R, und die Vorzeichen der Koeffizientenwerte L äquivalent zu einem Koeffizientenblock als eine RL-Sequenz in die Anordnungseinheit 704 weitergegeben, wenn sie generiert sind.
Die Anordnungseinheit 704 ordnet diese eingegebene RL-Sequenz in umgekehrte Reihenfolge. Die Nummer der Koeffizienten wird jedoch nicht neu angeordnet. 6A stellt eine angeordnete RL-Sequenz dar. Folglich gibt die Anordnungseinheit 704 eine in oben dargestellter Weise angeordnete RL-Sequenz an die Koeffizientengenerier-Einheit 705 aus.
Die Koeffizientengenerier-Einheit 704 konvertiert die eingegebene RL-Sequenz in einen Koeffizientenblock. Dabei führt die Koeffizientengenerier-Einheit 705 eine Konversion von der RL-Sequenz in einen Koeffizientenblock durch, in dem der folgende Vorgang wiederholt ausgeführt wird: Generiert einen Koeffizienten mit dem Wert „0" nur für eine Zahl, die von einer Zahl R bezeichnet wird, und generiert anschließend einen Koeffizienten mit einem Wert, der von einem Koeffizientenwert L bezeichnet wird. Dabei führt die Koeffizientengenerier-Einheit 705 ein zick-zack-förmiges Abtasten durch, startend vom Niedrigfrequenzbereich zum Hochfrequenzbereich, um die in 6A gezeigte RL-Sequenz in den in 5A gezeigten Koeffizientenblock zu konvertieren. Anschließend gibt die Koeffizientengenerier-Einheit 705 den in oben beschriebener Weise generierten Koeffizientenblock an die inverse Quantisierungseinheit 602 aus.
Wie oben beschrieben, wird in der von der Variable-Längen-Dekodier-Einheit 601 in der Bilddekodier-Vorrichtung 600 gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete arithmetische Dekodiermethode, eine Vielzahl von Wahrscheinlichkeitstabellen gewechselt, wenn die arithmetische Dekodierung auf die absoluten Werte von in einem Eingangsbitstrom enthaltenen Koeffizientenwerte L durchgeführt wird. Wenn zu einer anderen Wahrscheinlichkeitstabelle gewechselt wird, wird in Abhängigkeit von der Tabellennummer der derzeit verwendeten Wahrscheinlichkeitstabelle und vom absoluten Wert eines aus der Dekodierung resultierenden Koeffizientenwertes L bestimmt, welche Wahrscheinlichkeitstabelle zu verwenden ist, wenn der absolute Wert des nächsten Koeffizientenwertes L dekodiert wird. Wenn dies getan wird, werden Wahrscheinlichkeitstabellen nur in eine Richtung gewechselt, und wenn der absolute Wert eines aus der Dekodierung resultierenden Koeffizientenwertes L einen vorbestimmten Wert übersteigt, wird dieselbe Wahrscheinlichkeitstabelle zur Durchführung der arithmetischen Dekodierung aller folgenden absoluten Werte verwendet.
Wie aus dem oben Beschriebenen hervorgeht, ermöglicht es der Einsatz der arithmetischen Dekodiermethode gemäß der vorliegenden Erfindung, einen unter Verwendung der Variable-Längen-Kodiermethode gemäß der vorliegenden Erfindung kodierten Bitstrom richtig zu dekodieren.
(Abwandlung)
Im Folgenden wird eine Erklärung gegeben einer Abwandlung der arithmetischen Dekodier-Einheit in der Bilddekodier-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
Zunächst wird die Abwandlung hinsichtlich des Wechsels der Wahrscheinlichkeitstabelle erklärt.
Eine arithmetische Dekodier-Einheit in der Bilddekodier-Vorrichtung gemäß dieser Abwandlung führt binäre arithmetische Dekodierung von absoluten Werten von Koeffizientenwerten L (digitalisierten), welche kodiert wurden, indem zwischen den beiden Wahrscheinlichkeitstabellen 1 und 4 zur Verwendung gewechselt wurde, durch.
Wie in 9 gezeigt, verwendet diese arithmetische Dekodier-Einheit zwei Wahrscheinlichkeitstabellen, und verwendet die Wahrscheinlichkeitstabelle 1 zur Durchführung der arithmetischen Dekodierung auf den absoluten Wert des ersten kodierten Koeffizientenwertes L. Anschließend wechselt die arithmetische Dekodier-Einheit von der Wahrscheinlichkeitstabelle 1 zur Wahrscheinlichkeitstabelle 4, wenn der absolute Wert des vorhergehenden Koeffizientenwertes L „1" überschreitet, und verwendet die Wahrscheinlichkeitstabelle 4 zur Durchführung der arithmetischen Dekodierung auf die absoluten Werte aller folgenden zu dekodierenden Koeffizientenwerte L. In andern Worten, die arithmetische Dekodier-Einheit verwendet die Wahrscheinlichkeitstabelle 1 zur Durchführung der arithmetischen Dekodierung auf den absoluten Wert eines zu dekodierenden kodierten Koeffizientenwert L, wenn kein Koeffizientenwert L mit einem „1" überschreitenden absoluten Wert in den Koeffizientenwerten L, die dekodiert und in Mehrfach-Werte konvertiert wurden, existiert. Auf der anderen Seite wechselt die arithmetische Dekodier-Einheit von der Wahrscheinlichkeitstabelle 1 zur Wahrscheinlichkeitstabelle 4, wenn unter den Koeffizientenwerten L, die dekodiert und in Mehrfach-Werte konvertiert wurden, ein Koeffizientenwert L mit einem „1" überschreitenden absoluten Wert existiert, das heißt, wenn die Anzahl von Koeffizientenwerten L mit einem „1" überschreitenden absoluten Wert einen Wert außer Null annimmt, und wechselt von der Wahrscheinlichkeitstabelle 1 zu der Wahrscheinlichkeitstabelle 4, um die arithmetische Dekodierung auf die absoluten Werte aller folgenden zu dekodierenden Koeffizientenwerte L unter Verwendung der Wahrscheinlichkeitstabelle 4 durchzuführen.
Im Folgenden wird ein Beispiel des Wechsels zwischen den Wahrscheinlichkeitstabellen für einen Fall erklärt, wo die Koeffizientenwerte L „1, 1, –2, 3, 4, 4, 1" sind, startend vom Hochfrequenzbereich hin zum Niedrigfrequenzbereich. Die arithmetische Dekodier-Einheit verwendet die Wahrscheinlichkeitstabelle 1 zur Durchführung der arithmetische Dekodierung auf den absoluten Wert des ersten kodierten Koeffizientenwertes L, um ihn den binären Wert „1" zu konvertieren. Da die arithmetische Dekodier-Einheit von der Mehrfach-Wert-Konvertiereinheit 702 „1" erhält, welches ein aus diesem binären Wert „1" konvertierter Mehrfach-Wert ist, und sie urteilt, dass der absolute Wert eines solchen Koeffizientenwertes L „1" ist, was einen Schwellenwert von „1" nicht überschreitet, wechselt sie die zu verwendende Wahrscheinlichkeitstabelle nicht, und fährt fort, die Wahrscheinlichkeitstabelle 1 zu verwenden. Dementsprechend führt die arithmetische Dekodier-Einheit die arithmetische Dekodierung auf den absoluten Wert des zweiten kodierten Koeffizientenwertes L durch, um ihn unter Verwendung der Wahrscheinlichkeitstabelle 1 in den binären Wert „1" zu konvertieren. Da die arithmetische Dekodier-Einheit urteilt, dass der absolute Wert dieses Koeffizientenwertes L „1" ist, was den Schwellenwert „1" nicht überschreitet, wechselt sie nicht die zu verwendende Wahrscheinlichkeitstabelle, und fährt fort, die Wahrscheinlichkeitstabelle 1 zu verwenden, wie im oben genannten Fall. Dementsprechend führt die arithmetische Dekodier-Einheit die arithmetische Dekodierung auf den absoluten Wert des dritten kodierten Koeffizientenwertes L, um ihn den binären Wert „01" zu konvertieren, unter Verwendung der Wahrscheinlichkeitstabelle 1 durch. Hier erhält die arithmetische Dekodier-Einheit von der Mehrfach-Wert-Konvertiereinheit 702 „2", was ein von diesem binären Wert „01" konvertierter Mehrfach-Wert ist, und urteilt, dass der absolute Wert „2" ist, was den absoluten Wert „1" überschreitet, sie wechselt von der Wahrscheinlichkeitstabelle 1 zu der Wahrscheinlichkeitstabelle 4, und verwendet die Wahrscheinlichkeitstabelle 4 zur Durchführung der arithmetische Dekodierung auf den absoluten Wert des vierten kodierten Koeffizientenwertes L, um ihn in den binären Wert „0001" zu konvertieren. In Bezug auf den absoluten Wert des fünften kodierten Koeffizientenwertes L und der absoluten Werte der folgenden Koeffizientenwerte L führt die arithmetische Dekodier-Einheit die arithmetische Dekodierung der absoluten Werte des fünften kodierten Koeffizientenwertes L und der absoluten Werte aller folgenden kodierten Koeffizientenwerte unter Verwendung von Wahrscheinlichkeitstabelle 4 durch, da es unter den Koeffizientenwerten, die dekodiert und in Mehrfach-Werte konvertiert wurden, ein Koeffizientenwert L mit einem „1" überschreitenden absoluten Wert gibt.
Im Folgenden wird eine Erklärung gegeben für den Fall, wo ein binärer Wert, der aus dem absoluten Wert eines in einem Bitstrom enthaltenen kodierten Koeffizientenwert L abgeleitet ist, aus einer Vielzahl von Elementen besteht, und eine andere Wahrscheinlichkeitstabelle auf einer Element-zu-Element Basis verwendet wird, wenn binäre arithmetische Dekodierung auf den binären Wert des absoluten Wertes dieses kodierten Koeffizientenwertes L angewendet wird.
Wenn zum Beispiel der binäre Wert des absoluten Wertes eines kodierten Koeffizientenwertes L aus zwei Elementen besteht, führt die arithmetische Kodier-Einheit, wie in 10 gezeigt, arithmetische Dekodierung auf eines der beiden Elemente im kodierten binären Wert durch, um es in einen dem ersten Bit des binären Wertes entsprechenden numerischen Wert zu konvertieren, indem zwischen den vier Wahrscheinlichkeitstabellen 1~4 zur Verwendung gewechselt wird. Anschließend führt die arithmetische Dekodier-Einheit die arithmetische Dekodierung auf das andere Element im binären Wert durch, um es in einen dem zweiten Bit und jedem der folgenden Bits in dem binären Wert entsprechenden numerischen Wert zu konvertieren, indem zwischen den vier Wahrscheinlichkeitstabellen 1'~4' zur Verwendung gewechselt wird, die von den oben genannten vier Wahrscheinlichkeitstabellen 1~4 verschieden sind.
Hier entspricht die Wahrscheinlichkeitstabelle 1' der Wahrscheinlichkeitstabelle 1, die Wahrscheinlichkeitstabelle 2' entspricht der Wahrscheinlichkeitstabelle 2, die Wahrscheinlichkeitstabelle 3' entspricht der Wahrscheinlichkeitstabelle 3, und die Wahrscheinlichkeitstabelle 4' entspricht der Wahrscheinlichkeitstabelle 4. In anderen Worten, wie im Falle der mit Bezug auf 7 erklärten bevorzugten Ausführungsform, wird die zu verwendende Wahrscheinlichkeitstabelle in Abhängigkeit vom maximalen Wert der absoluten Werte der kodierten Koeffizienten bis um vorherigen gewechselt, aber dadurch werden die Wahrscheinlichkeitstabelle, die verwendet wird, um das erste Bit zu kodieren, und die für die Kodierung des zweiten und der nachfolgenden Bits zu verwendenden Wahrscheinlichkeitstabellen gleichzeitig gewechselt.
Angenommen, dass derselbe Schwellenwert und die Nummern der Wahrscheinlichkeitstabellen dem in mit Bezug auf 7 erklärten bevorzugten Ausführungsformen verwendeten Schwellenwert entsprechen. In diesem Fall, anders als in dem Fall wo alle Bits unter Verwendung der selben Wahrscheinlichkeitstabelle kodiert werden, wird in den Wahrscheinlichkeitstabellen 1 und 2 eine Wahrscheinlichkeit, mit der „1" häufiger auftritt hoch gesetzt (zur Anpassung an die Eingaben) und wird in den Wahrscheinlichkeitstabelle 3 und 4, eine Wahrscheinlichkeit, mit der „0" häufiger auftritt, hoch gesetzt. Ebenso wird mit Bezug auf die Wahrscheinlichkeitstabellen 1'~4' in den Wahrscheinlichkeitstabellen 1'~3' eine Wahrscheinlichkeit, mit der „1" häufiger auftritt, hoch gesetzt (zur Anpassung an Eingaben), und in der Wahrscheinlichkeitstabelle 4' eine Wahrscheinlichkeit, mit der „0" häufiger auftritt hoch gesetzt.
In diesem Fall kann, in Ergänzung zur Teilung der binären Daten in das erste Bit und die folgenden Bits, der binäre Wert auch an einer anderen Bitposition geteilt werden, und in drei oder mehr Bitpositionen geteilt werden. Darüber hinaus ist es möglich, anstatt die selbe Anzahl von Wahrscheinlichkeitstabellen für jede der geteilten Bitpositionen zu verwenden, beispielsweise eine Vielzahl von Wahrscheinlichkeitstabellen für das erste Bit zu verwenden und dieselbe Wahrscheinlichkeitstabelle für das zweite und die folgenden Bits (d.h. die selbe Wahrscheinlichkeitstabelle wird verwendet unbeachtlich der Koeffizienten). Wenn dieselbe Anzahl von Wahrscheinlichkeitstabellen für jede der geteilten Bitpositionen verwendet wird, wie im Fall der vorgenannten Ausführungsform, kann zwischen ihnen gemäß eines anderen Referenzwertes (Schwellenwertes) gewechselt werden.
Die Bilddekodier-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wurde unter Verwendung der vorliegenden Ausführungsform und Abwandlung erläutert, die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf diese beschränkt.
In der vorliegenden Ausführungsform und Abwandlung ist beispielsweise eine Erklärung gegeben für den Fall, wo die Dekodierung auf einen Bitstrom durchgeführt wird, der mittels Intra-Bild-Kodierung generiert wurde, aber der gleiche Effekt kann auch erreicht werden für den Fall, wo die Dekodierung auf einen Bitstrom durchgeführt wird, der mittels Intra-Bild-Kodierung generiert wurde, indem Bewegungskompensation und andere Maßnahmen auf ein bewegtes Eingabebild durchgeführt wurden.
Darüber hinaus kann in der vorliegenden Ausführungsform und Abwandlung, obwohl eine Erklärung für den Fall gegeben ist, wo ein Bitstrom, in dem Bilddaten kodiert sind, die in Pixelblöcke von 4×4 Pixeln in horizontaler und vertikaler Richtung unterteilt sind, ein Pixelblock auch eine andere Größe haben.
Darüber hinaus wird eine Erklärung gegeben in der vorliegenden Ausführungsform für den Fall, dass vier Wahrscheinlichkeitstabellen verwendet und ausgetauscht werden gemäß der in 7 dargestellten Wechseltabelle, und eine Erklärung ist gegeben in der Abwandlung für den Fall, dass zwei Wahrscheinlichkeitstabellen verwendet und ausgewechselt werden gemäß der in 9 dargestellten Wechseltabelle, allerdings können für die Anzahl von Wahrscheinlichkeitstabellen und den Schwellenwert für die absoluten Werte für die Koeffizientenwerte L andere Werte verwendet werden, wenn die Wahrscheinlichkeitstabellen wie in den 7 und 9 dargestellt gewechselt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform und Abwandlung kann, obwohl 5B verwendet wird zur Erklärung einer Methode zur Durchführung des Abtastens innerhalb eines Koeffizientenblocks, auch eine andere Abtastreihenfolge zum Einsatz kommen, solange es die selbe Abtastmethode ist, die zum Zeitpunkt der Kodierung zum Einsatz kommt.
Darüber hinaus ist 1 als Beispiel einer binären Tabelle dargestellt, allerdings kann auch eine andere Tabelle verwendet werden, solange es dieselbe ist, die zum Zeitpunkt der Kodierung zum Einsatz kommt.
Darüber hinaus kann, obwohl in der vorliegenden Ausführungsform und Abwandlung eine Erklärung gegeben wird für den Fall, wo die arithmetische Dekodier-Einheit 701 binäre arithmetische Dekodierung durchgeführt, stattdessen eine Mehrfach-Wert arithmetische Dekodierung durchgeführt werden. In diesem Fall ist es möglich, die Mehrfach-Wert-Konvertiereinheit 702 wegzulassen.
(Die dritte Ausführungsform)
Wenn ein Programm zur Realisierung der Variable-Längen-Kodiermethode oder der Variable-Längen-Dekodiermethode wie in jedem der vorgenannten Ausfüh rungsformen gezeigt, auf ein Speichermedium, wie eine Diskette, aufgenommen wird, wird es möglich, dass in jedem der oben genannten Ausführungsformen dargestellte Verfahren einfach auf einem unabhängigen Computersystem durchzuführen.
13A, 13B, und 13C sind Diagramme, die ein Speichermedium erklären, das ein Programm zur Realisierung des von der Bildkodier-Vorrichtung 100 und der Bilddekodier-Vorrichtung 600 gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform ausgeführten Variable-Längen-Kodiermethode und der Variable-Längen-Dekodiermethode speichert.
13B zeigt eine Außenansicht einer Diskette FD von vorne, eine schematische Querschnittsansicht und einen Diskettenkörper FD1, während 13A ein Beispiel eines technischen Formats des Diskettenkörpers FD1 als ein Speichermedium selbst darstellt.
Der Diskettenkörper FD1 ist in eine Hülle F eingebettet, und eine Vielzahl von Spuren Tr sind vom Außenrand in radialer Richtung konzentrisch auf die Oberfläche des Diskettenkörpers eingeformt, wobei jede Spur in Umfangsrichtung in 16 Sektoren SE eingeteilt ist. In der das oben genannte Programm speichernden Diskette FD, ist deshalb die Variable-Längen-Kodiermethode oder die Variable-Längen-Dekodiermethode als ein solches Programm in einem für es reservierten Gebiet auf den Diskettenkörper FD1 abgespeichert.
13C zeigt die Anordnung zum Abspeichern und Auslesen des Programms auf und von der Diskette FD.
Wenn das Programm auf der Diskette FD gespeichert wird, wird die Variable-Längen-Kodiermethode oder die Variable-Längen-Dekodiermethode als das oben genannte Programm unter Verwendung des Computersystems CS über das Diskettenlaufwerk FDD geschrieben. Indessen wird, wenn das Variable-Längen-Kodierverfahren oder das Variable-Längen-Dekodierverfahren im Computersystem CS durch das Programm auf der Diskette FD aufgebaut wird, das Programm von der Diskette FD über das Diskettenlaufwerk FDD ausgelesen und zum Computersystem CS übertragen.
Die oben genannte Erklärung basiert auf der Annahme, dass ein Speichermedium eine Diskette FD ist, es kann aber auch ein optischer Speicher verwendet werden. Darüber hinaus ist das Speichermedium nicht darauf begrenzt, und jedes andere Medium, wie eine IC-Karte und eine ROM-Kassette, mit denen ein Programm gespeichert werden kann, kann verwendet werden.
(Vierte Ausführungsform)
Im Folgenden werden Verwendungen der Variable-Längen-Kodiermethode und der Variable-Längen-Dekodiermethode wie in den oben genannten Ausführungsformen gezeigt erklärt, ebenso wie ein System, das diese verwendet.
14 ist ein Blockdiagramm, das die übergreifende Konfiguration eines Systems zur Bereitstellung von Inhalten ex100 zur Realisierung eines Inhaltsverbreitungsdienstes zeigt. Der Bereich zur Bereitstellung einer Kommunikationsdienstleistung ist in Zellen einer gewünschten Größe unterteilt, und Basisstationen ex107–ex110, welche feststehende Funkstationen sind, sind in diesen Zellen platziert.
In diesem System zur Bereitstellung von Inhalten ex100, sind Geräte wie ein Computer ex111, ein PDA (Personal Digital Assistant) ex112, eine Kamera ex113, ein Mobiltelefon ex114, und ein mit einer Kamera ausgestattetes Mobiltelefon ex115 jeweils mit dem Internet ex101 über einen Internet-Serviceprovider ex102, ein Telefonnetzwerk ex104, und die Basisstation ex107~ex110 verbunden.
Das System zur Bereitstellung von Inhalten ex100 ist jedoch nicht beschränkt auf die in 14 gezeigte Kombination, und kann mit einer Kombination von jeder von ihnen verbunden werden. Auch kann jedes der Geräte direkt mit dem Telefonnetzwerk ex104 verbunden sein, nicht über die Basisstation ex107~ex110, welche feststehende Funkstationen sind.
Die Kamera ex113 ist ein Gerät wie eine digitale Videokamera zur Aufnahme bewegter Bilder. Das Mobiltelefon kann ein Mobiltelefon eines PDC (Personal Digital Communication)-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)- oder Ähnliches sein, und kann jedes dieser Systeme sein.
Darüber hinaus ist ein Streaming Server ex103 über die Basisstation ex109 und das Telefonnetzwerk ex104 mit der Kamera ex113 verbunden, welcher die Direktübertragung der Verteilung oder Ähnlichem basierend auf vom Nutzer unter Verwendung der Kamera ex113 übertragenen kodierten Daten ermöglicht. Entweder die Kamera ex113 oder ein Server und Ähnliches geeignet zur Bearbeitung der Datenübertragung kann die Fotodaten kodieren. Auch mit einer Kamera ex116 aufgenommene Bewegtbilddaten können über den Computer ex111 zum Streaming Server ex103 übertragen werden. Die Kamera ex116 ist ein Gerät wie eine Digitalkamera, die zur Aufnahme von bewegten und unbewegten Bildern geeignet ist. In diesem Fall kann entweder die Kamera ex116 oder der Computer ex111 die Bewegtbilddaten kodieren. Ein im Computer ex111 enthaltener LSI ex117 oder die Kamera ex116 führt die Kodierverarbeitung durch. Es ist anzumerken, dass die Software zum Kodieren und Dekodieren von Bildern in eine bestimmte Art von Speichermedium (wie eine CD-Rom, eine Diskette und eine Festplatte) integriert werden kann, das ein Speichermedium ist, das vom Computer ex111 und Ähnlichem gelesen werden kann. Weiterhin kann das mit einer Kamera ausgestatte Mobiltelefon ex115 die Bewegtbilddaten übertragen. Diese Bewegtbilddaten sind von einem im Mobiltelefon ex115 enthaltenen LSI kodierte Daten.
In dem System zur Bereitstellung von Inhalten ex100, werden Inhalte (z.B. ein Musik-Live-Video), das von dem Nutzer unter Verwendung der Kamera ex113, der Kamera ex116 oder Ähnlichem aufgenommen wurde, in der selben Weise wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen kodiert und zum Streaming Server ex103 übertragen, und der Streaming Server ex103 nimmt eine Datenstromverteilung der Inhaltsdaten zu Clients auf Grund deren Anforderung vor. Die Clients beinhalten den Computer ex111, den PDA ex112, die Kamera ex113, das Mobiltelefon ex114 und so weiter, die zum Dekodieren der oben kodierten Daten geeignet sind. Das System zur Bereitstellung von Inhalten ex100 mit der oben genannten Anordnung ist ein System, das es den Clients ermöglicht, kodierte Daten zu empfangen und zu reproduzieren und privates Broadcasting (Senden/Empfangen) ermöglicht, indem ihnen ermöglicht wird, Daten in Echtzeit zu empfangen, zu dekodieren und zu reproduzieren.
Die Bildkodier-Vorrichtung und die Bilddekodier-Vorrichtung, die in den oben genannten Ausführungsformen vorgestellt wurden, können zum Kodieren und Dekodieren in jedem der Geräte, aus welchen das oben beschriebene System besteht, eingesetzt werden.
Eine Erklärung ist für das Mobiltelefon als Beispiel im Folgenden gegeben.
15 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Mobiltelefons ex115 zeigt, das die Variable-Längen-Kodierung und die Variable-Längen-Dekodierung wie in den oben genannten Ausführungsformen erläutert anwendet. Das Mobiltelefon ex115 hat eine Antenne ex201 zum Senden/Empfangen von Funkwellen zur und von der Basisstation ex110 über Funkwellen, eine Kameraeinheit ex203, wie eine CCD-Kamera, geeignet zum Aufnehmen von bewegten und unbewegten Bildern, eine Anzeigeeinheit ex202 wie etwa eine Flüssigkristallanzeige zum Anzeigen der Daten, die durch Dekodierung von von der Kameraeinheit ex203 aufgenommenen Videos und Ähnlichen erhalten wurden, und einen Hauptteil umfassend einen Satz von Funktionstasten ex204, eine Sprachausgabeeinheit ex208, wie einen Lautsprecher zur Ausgabe von Stimmen, einer Spracheingabeeinheit ex205, wie ein Mikrophon zur Spracheingabe, ein Speichermedium ex207 zum Speichern kodierter Daten oder dekodierter Daten, wie von der Kamera aufgenommene bewegte oder nicht bewegte Bilder, Daten von empfangenen E-Mails und Bewegtbilddaten oder unbewegte Bilddaten, und eine Einbaueinheit ex206, die den Anschluss des Speichermediums ex207 an das Mobiltelefon ex115 ermöglicht. Das Speichermedium ex207 ist als Flash-Memory Element ausgeführt, eine Art von EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory) das ein elektrisch löschbarer und wieder beschreibbarer nicht flüchtiger Speicher ist, enthalten in einer Plastikhülle wie eine SD-Karte.
Im Folgenden wird mit Bezug auf 16 eine Erklärung des Mobiltelefons ex115 gegeben. Im Mobiltelefon ex115 wird eine Hauptsteuereinheit ex311 zur zentralen Steuerung der Anzeigeeinheit ex202 und jeder Einheit des Hauptteils umfas send die Funktionstasten ex204, auf eine Weise konfiguriert, indem eine Stromversorgungskreis-Einheit ex310, eine Operations-Eingabe-Steuereinheit ex304, eine Bildkodier-Einheit ex312, eine Kameraschnittstellen-Einheit ex303, eine LCD-(Flüssigkristallanzeige)Steuereinheit ex302, eine Bilddekodier-Einheit ex309, eine Multiplexing/Demultiplexing-Einheit ex308, eine Speicher/Reproduziereinheit ex307, eine Modulationsschaltungseinheit ex306, und eine Sprachverarbeitungseinheit ex305 untereinander über einen Synchronbus ex313 verbunden sind.
Wenn eine Anrufendetaste oder eine Einschalttaste durch eine Benutzeraktion angeschaltet werden, versorgt die Stromversorgungskreis-Einheit ex310 jede Einheit mit Energie aus einem Batteriebündel, um das mit einer Kamera ausgestattete digitale Mobiltelefon ex115 zu aktivieren und in einen betriebsbereiten Zustand zu versetzen.
Im Mobiltelefon ex115 konvertiert die Sprachverarbeitungseinheit ex305 ein von der Spracheingabe-Einheit ex205 im Konversationsmodus erhaltenes Sprachsignal in ein digitales Sprachsignal unter der Steuerung der Hauptsteuereinheit ex311 umfassend ein CPU, ein ROM, ein RAM und Andere, die Modulationsschaltungseinheit ex306 führt darauf eine Streuspektrummodulation durch und eine Sende-/Empfangs-Schaltungs-Einheit ex301 führt eine digital-analog-Wandlung und eine Frequenztransformation auf die Daten aus, um die Resultante über die Antenne ex201 zu übertragen. Im Mobiltelefon ex205 wird ebenso ein von der Antenne ex201 im Konversationsmodus empfangenes Signal verstärkt und frequenztransformiert und analogdigital gewandelt. Die Modulationsschaltungseinheit ex306 führt eine inverse Streuspektrummodulation auf die Resultante durch und die Sprachverarbeitungseinheit ex305 konvertiert sie in ein analoges Sprachsignal, um es über die Sprachausgabe-Einheit ex208 auszugeben.
Weiterhin werden, wenn eine E-Mail im Datenkommunikationsmodus gesendet wird, über die Bedienung der Funktionstasten ex204 auf dem Hauptteil eingegebene Textdaten der E-Mail über die Operations-Eingabe-Steuereinheit ex304 zur Hauptsteuereinheit ex311 ausgesendet. In der Hauptsteuereinheit ex311, wird die Resultante zur Basisstation ex110 über die Antenne ex201 übertragen, nachdem die Modulationsschaltungseinheit ex306 Streuspektrummodulation auf die Textdaten und die Sende-/Empfangs-Schaltungs-Einheit ex301 digital-analog-Wandlung und Frequenztransformation auf die Textdaten durchgeführt hat.
Wenn Bilddaten im Datenkommunikationsmodus übertragen werden, werden die von der Kameraeinheit ex203 aufgenommenen Bilddaten der Bildkodier-Einheit ex312 über die Kameraschnittstellen-Einheit ex303 zur Verfügung gestellt. Wenn Bilddaten nicht zu übertragen sind, ist es auch möglich diese von der Kameraeinheit ex203 aufgenommenen Bilddaten direkt auf der Anzeigeeinheit ex202 über die Kameraschnittstellen-Einheit ex303 und die LCD-Steuereinheit ex302 anzuzeigen.
Die Bildkodier-Einheit ex312, welche die Bildkodiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in ihrer Konfiguration umfasst, führt auf den von der Kameraeinheit ex203 bereitgestellten Bilddaten Kompressionskodierung unter Verwendung der Kodiermethode, die von der Bildkodier-Vorrichtung wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen dargestellt verwendet wird, durch, um sie in kodierte Bilddaten umzuwandeln, und sendet sie zur Multiplexing/Demultiplexing-Einheit ex308. Zu diesem Zeitpunkt, während die Aufnahme durch die Kameraeinheit ex203 stattfindet, sendet das Mobiltelefon ex115 von der Spracheingabe-Einheit ex205 erhaltene Stimmen, als digitale Sprachdaten über die Sprachverarbeitungseinheit ex305 zur Multiplexing/Demultiplexing-Einheit ex308.
Die Multiplexing/Demulitplexing-Einheit ex308 multiplext die von der Bildkodier-Einheit ex312 bereitgestellten kodierten Bilddaten und die von der Sprachverarbeitungseinheit ex305 bereitgestellten Sprachdaten unter Verwendung einer vorbestimmten Methode, die Modulationsschaltungseinheit ex306 führt eine Streuspektrummodulation auf die resultierenden gemultiplexten Daten durch und die Sende-/Empfangs-Schaltungs-Einheit ex301 führt digital-analog-Wandlung und Frequenztransformation auf die Resultante durch, um die verarbeiteten Daten über die Antenne ex201 zu übertragen.
Wenn Daten im Datenkommunikationsmodus empfangen werden, die in einer Bewegtbilddatei enthalten sind, die mit einer Webseite oder Ähnlichem verbunden ist, führt die Modulationsschaltungseinheit ex306 eine inverse Streuspektrummodulation auf das von der Basisstation ex110 über die Antenne ex201 er haltene Signal durch und sendet die resultierenden gemultiplexten Daten zur Multiplexing/Demultiplexing-Einheit ex308.
Um die über die Antenne ex201 erhaltenen gemultiplexten Daten zu dekodieren, trennt die Multiplexing/Demultiplexing-Einheit ex308 die gemultiplexten Daten in einen kodierten Bitstrom von Bilddaten und einen kodierten Bildstrom von Sprachdaten, und stellt diese kodierten Bilddaten der Bilddekodier-Einheit ex309 und diese Sprachdaten der Sprachverarbeitungseinheit ex305 über den Synchronbus ex313 zur Verfügung.
Anschließend dekodiert die Bilddekodier-Einheit ex309, welche die Bilddekodier-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in ihrer Konfiguration umfasst, den kodierten Bitstrom der Bilddaten unter Verwendung der Dekodiermethode in Kombination mit der Kodiermethode wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen gezeigt, um Bewegtbilddaten zur Wiedergabe zu generieren, und stellt diese Daten der Anzeigeeinheit ex202 über die LCD-Steuereinheit ex302 zur Verfügung. Dementsprechend werden Bewegtbilddaten, die beispielsweise in der Bewegtbilddatei, die mit einer Webseite verbunden ist, enthalten sind, angezeigt. Gleichzeitig konvertiert die Sprachverarbeitungseinheit ex305 die Sprachdaten in ein analoges Sprachsignal, und stellt dieses Signal dann der Sprachausgabeeinheit ex208 zur Verfügung. Dementsprechend werden Sprachdaten, die beispielsweise in der Bewegtbilddatei, die mit einer Webseite verbunden ist, enthalten ist, wiedergegeben.
Es ist anzumerken, dass das vorgenannte System kein ausschließendes Beispiel ist und daher zumindest entweder die Bildkodier-Vorrichtung oder die Bilddekodier-Vorrichtung der vorgenannten Ausführungsformen in ein wie in 17 dargestelltes digitales Sende/Empfang-System integriert werden kann, vor dem Hintergrund dass satellitengestützter/terrestrischer digitaler Sende/Empfang-Betrieb ein aktuelles Thema von Gesprächen ist. Um genauer zu sein, wird an einer Sende/Empfang-Station ex409, ein kodierter Datenstrom von Videoinformationen über Funkwellen zu einem Satelliten ex410 zur Kommunikation oder Für Sende/Empfang übermittelt. Beim Empfang von diesen übermittelt der Sende/Empfang-Satellit ex410 Funkwellen zur Übertragung, eine Antenne ex406 eines mit Satelliten-Sende/Empfang- Empfangseinrichtungen ausgestatteten Haus empfängt solche Funkwellen und eine Vorrichtung wie ein Fernseher (Empfänger) ex401 und eine Set Top Box (STP) ex407 dekodiert den kodierten Datenstrom und gibt die dekodierten Daten wieder. Die Bilddekodier-Vorrichtung wie in den vorgenannten Ausführungsformen gezeigt kann in die Wiedergabevorrichtung ex403 zum Lesen und Dekodieren des auf einem Speichermedium ex402, das ein Speichermedium wie ein CD und eine DVD ist, gespeicherten kodierten Datenstroms implementiert werden. In diesem Fall wird ein wiedergegebenes Videosignal auf einen Bildschirm ex404 angezeigt. Es ist ebenfalls gedacht, dass die Bilddekodier-Vorrichtung in die mit einem Kabel ex405 für Kabelfernsehen oder der Antenne ex406 für satellitengestützten/terrestrischen Sende/Empfang verbundene Set Top Box ex407 implementiert sein, um es auf einen Fernsehbildschirm ex408 wiederzugeben. In diesem Fall kann die Bilddekodier-Vorrichtung in den Fernseher, nicht in die Set Top Box, integriert sein. Oder ein Auto ex412 mit einer Antenne ex411 kann ein Signal von dem Satelliten ex410, der Basisstation ex107 oder Ähnlichem, empfangen, um ein Bewegtbild auf einem Anzeiggerät wie einem im Auto ex412 angebrachten Autonavigationssystem ex413 wiederzugeben.
Darüber hinaus ist es auch möglich, ein Bildsignal mit der in den oben dargestellten Ausführungsformen präsentierten Bewegtbild-Kodiervorrichtung zu kodieren und die Resultante in ein Speichermedium zu speichern. Beispiele umfassen einen DVD-Rekorder zum Aufnehmen eines Bildsignals auf einer DVD ex421 und einen Rekorder ex420 wie ein Plattenaufnahmegerät zum Aufnehmen eines Bildsignals auf einer Festplatte. Darüber hinaus kann ein Bildsignal auf einer SD-Karte ex422 aufgenommen werden. Wenn das Aufnahmegerät ex420 mit einer in den vorgenannten Ausführungsformen dargestellten Bewegtbild-Dekodier-Vorrichtung ausgestattet ist, ist es möglich, ein auf der DVD ex421 oder auf der SD-Karte ex422 gespeichertes Bildsignal wiederzugeben und auf dem Bildschirm ex408 anzuzeigen.
Wie die Konfiguration des Autonavigationssystems ex413, ist die Konfiguration ohne die Kameraeinheit ex203 und die Kameraschnittstellen-Einheit ex203 aus der in 16 gezeigten Konfiguration vorstellbar. Das selbe trifft zu für den Computer ex111, den Fernseher ex401 (Empfänger) und Ähnlichem.
Betreffend die Endgeräte, wie das Mobiltelefon ex114, sind ein Sender/Empfängerendgerät mit sowohl einem Kodierer und einem Dekodierer ebenso wie ein Sendeendgerät nur mit einem Kodierer und ein Empfängerendgerät nur mit einem Dekodierer mögliche Formen der Implementierung.
Wie oben angegeben ist es möglich, die Variable-Längen-Kodiermethode und die Variable-Längen-Dekodiermethode wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen dargestellt, in jedem der oben beschriebenen Geräte und Systeme einzusetzen. Dementsprechend wird es möglich, einen Effekt, wie es in den vorgenannten Ausführungsformen erläutert ist, zu erreichen.
Aus der so beschriebenen Erfindung wird deutlich, dass die Ausführungsformen der Erfindung vielfältig variiert werden können. Solche Variationen werden nicht als Abweichung von Geist und Geltungsbereich der Erfindung angesehen, und alle dieser Modifikationen, wie sie für den Fachmann offensichtlich sind, sind für den Einbezug in den Geltungsbereich der folgenden Ansprüche bestimmt.
Industrielle Anwendbarkeit
Die Variable-Längen-Kodiermethode und die Variable-Längen-Dekodiermethode gemäß der vorliegenden Erfindung sind für den Einsatz in einer Bildkodier-Vorrichtung zum Kodieren von einem Bewegtbild, einer Bilddekodier-Vorrichtung zum Dekodieren eines kodierten Bewegtbilds und in einem System umfassend solche Vorrichtungen wie ein System zur Bereitstellung von Inhalten zur Bereitstellung eines digitalen Erzeugnisses oder andere Inhalte ebenso wie ein digitalen Sende/Empfangsystem geeignet.

Claims

Dekodier-Verfahren zum arithmetischen Dekodieren eines Bitstroms, der durch arithmetisches Kodieren, auf Block-Basis, von Koeffizienten eines zweidimensionalen Feldes von Frequenzkomponenten in einer vorbestimmten Abtast-Reihenfolge startend bei einer hohen Frequenzkomponente bis zu einer niedrigen Frequenzkomponente erzeugt worden ist, wobei die Koeffizienten durch eine Frequenztransformation erzeugt worden sind, die auf Bilddaten eines Blockes durchgeführt worden ist, der eine vorbestimmte Pixelgröße aufweist, wobei das Dekodier-Verfahren umfasst: einen arithmetischen Dekodier-Schritt zum arithmetischen Dekodieren des Bitstroms in jeden absoluten Wert der Koeffizienten, auf einer Block-Basis, gemäß einer vorbestimmten Abtast-Reihenfolge startend bei einer hohen Frequenzkomponente bis zu einer niedrigen Frequenzkomponente unter Verwendung einer Vielzahl von Wahrscheinlichkeitstabellen; einen Wechsel-Schritt zum Wechseln von einer Wahrscheinlichkeitstabelle zu einer neuen Wahrscheinlichkeitstabelle basierend auf einem Ergebnis eines Vergleichs eines absoluten Wertes eines zu dekodierenden Zielkoeffizienten mit einem vorbestimmten Schwellwert; und einen Koeffizienten-Anordnungs-Schritt zum Anordnen, auf einer Block-Basis, jedes absoluten Wertes der Koeffizienten in das zweidimensionale Feld von Frequenzkomponenten; wobei bei dem Wechsel-Schritt das Wechseln zwischen einer Vielzahl von Wahrscheinlichkeitstabellen in eine Richtung so durchgeführt wird, dass jede Wahrscheinlichkeitstabelle, die vor der neuen Wahrscheinlichkeitstabelle verwendet worden ist, nicht verwendet wird, nachdem zu der neuen Wahrscheinlichkeitstabelle gewechselt worden ist.
Dekodier-Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Wechsel-Schritt das Wechseln zu der neuen Wahrscheinlichkeitstabelle durchgeführt wird, nachdem eine Anzahl von dekodierten Koeffizienten mit einem absoluten Wert, der 1 übersteigt, ein Wert geworden ist, der ungleich 0 ist, und dass das Wechseln zwischen einer Vielzahl von Wahrscheinlichkeitstabellen nach dem Wechseln zu der neuen Wahrscheinlichkeitstabelle nicht durchgeführt wird.
Dekodier-Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem arithmetischen Dekodier-Schritt binäre Daten bei dem arithmetischen Dekodieren des Bitstroms erhalten werden und dass jeder absolute Wert der Koeffizienten durch Konvertieren der binären Daten in Mehrfach-Wert-Daten erlangt wird.
Dekodier-Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem arithmetischen Dekodier-Schritt das arithmetische Dekodieren getrennt mit einem Teil und mit einem anderen Teil der binären Daten durchgeführt wird und dass eine Wahrscheinlichkeitstabelle, die bei dem arithmetischen Dekodieren des einen Teils der binären Daten verwendet wird, und eine Wahrscheinlichkeitstabelle, die bei dem arithmetischen Dekodieren des anderen Teils der binären Daten verwendet wird, unterschiedlich sind, wenn das arithmetische Dekodieren mit den binären Daten durchgeführt wird.
Dekodier-Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Teil der binären Daten ein erstes Bit der binären Daten ist und dass der andere Teil der binären Daten ein Bit ist, das nicht das erste Bit der binären Daten ist.