RU2633175C2

RU2633175C2 - Устройство кодирования изображения, способ кодирования изображения и программа кодирования изображения, а также устройство декодирования изображения, способ декодирования изображения и программа декодирования изображения

Info

Publication number: RU2633175C2
Application number: RU2014145618A
Authority: RU
Inventors: Тору КУМАКУРА; Сигеру ФУКУСИМА
Original assignee: ДжейВиСи КЕНВУД КОРПОРЕЙШН
Priority date: 2012-04-13
Filing date: 2013-04-12
Publication date: 2017-10-11
Also published as: RU2705650C9; SG10201505293UA; RU2713848C1; TWI666917B; AU2020202671B2; SI2838260T1; EP2838260A1; MX2019003952A; ES2980447T3; TW201705763A; PH12017500791A1; PL3515080T3; HUE050469T2; TWI642296B; HUE044347T2; CN105187843B; DK2838260T3; HUE050470T2; ES2820318T3; RU2705650C1

Abstract

Изобретение относится к области кодирования/декодирования изображений. Технический результат – повышение эффективности кодирования и декодирования информации о значимом разностном коэффициенте. Устройство кодирования изображения осуществляет разделение разностной информации между изображением, являющимся объектом кодирования, и изображением, являющимся объектом предсказания, на множество субблоков и кодирует полученные субблоки в заданном порядке, причем содержит: блок кодирования информации о значимом субблоке, указывающей на равенство или неравенство "0" всех значений разностных коэффициентов, относящихся к субблоку; блок кодирования информации о значимом разностном коэффициенте, указывающей на равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента; блок кодирования значения разностного коэффициента и блок извлечения контекста, который извлекает индекс и контекст, используемый для кодирования информации о значимом разностном коэффициенте на основе этого индекса и положения разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, в субблоке, являющемся объектом кодирования. 6 н.п. ф-лы, 25 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к технологии кодирования и декодирования изображений и, в частности, к технологии энтропийного кодирования и декодирования остаточных сигналов.

В MPEG-4 AVC, являющемся международным стандартом для кодирования движущегося изображения, в качестве системы энтропийного кодирования используется контекстно-адаптивное двоичное арифметическое кодирование, именуемое CABAC. В САВАС используется множество переменных, именуемых контекстом для хранения вероятности появления информации, подлежащей кодированию. Из смежной информации по кодированию выбирается оптимальный контекст, и этот контекст используется для кодирования. При этом обновление вероятности появления в результате процесса кодирования в каждом контексте позволяет оценивать вероятность появления информации по кодированию с высокой степенью точности и обеспечивает возможность выполнения эффективного кодирования.

СПИСОК МАТЕРИАЛОВ, ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ПРИ ЭКСПЕРТИЗЕ ЗАЯВКИ

Патентные документы

Патентный документ 1: JP 2007-300517 А

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В MPEG-4 AVC в дополнение к оценке вероятности появления информации за счет переключения контекста на основе смежной декодированной информации рассматривается вероятность появления на основе результата декодирования и появляется возможность оптимизации вероятности появления информации, подлежащей декодированию, для каждого контекста и, следовательно, возможность повышения эффективности кодирования. При этом однако возникает необходимость последовательного выполнения процессов вычисления индексов контекста и декодирования информации о значимых разностных коэффициентах для информации о всех значимых разностных коэффициентах в целевом блоке, что требует затрат времени на выполнение вычислений.

Патентный документ 1 раскрывает методику размещения контекста для элемента синтаксиса, имеющего высокую частоту появления, в памяти с небольшим временем ожидания доступа и уменьшения задержки обработки, связанной с декодированием. Однако методика, раскрытая в патентном документе 1, не позволяет устранить взаимозависимость процессов вычисления индекса контекста и декодирования элемента синтаксиса и ввиду невозможности параллельного выполнения процессов вычисления и декодирования не дает принципиального решения проблемы.

Настоящее изобретение было сделано с учетом этих обстоятельств, и целью данного изобретения является создание технологии кодирования и декодирования изображений с возможностью выполнения параллельной обработки и, следовательно, реализации способа вычисления индекса контекста с небольшим объемом вычислений при кодировании/декодировании разностных коэффициентов, характеризующегося простотой конфигурации схем и возможностью использования при работе в режиме реального времени. Другой целью настоящего изобретения является создание технологии кодирования и декодирования изображений с возможностью достижения высокой эффективности кодирования за счет вычисления индекса контекста с учетом смежного разностного коэффициента, подходящего по корреляции.

Для решения указанной выше проблемы согласно одному аспекту настоящего изобретения предлагается устройство кодирования изображения, являющееся устройством кодирования изображения, осуществляющим разделение разностной информации между изображением, являющимся объектом кодирования, и изображением, являющимся объектом предсказания, на множество субблоков и кодирование субблоков, полученных в результате разделения, в заданном порядке, включающим в себя: блок (708, 701) кодирования информации о значимом субблоке, который кодирует информацию о значимом субблоке, указывающую на равенство или неравенство "0" всех значений разностных коэффициентов, относящихся к субблоку; блок (706, 701) кодирования информации о значимом разностном коэффициенте, который кодирует информацию о значимом разностном коэффициенте, указывающую на равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента; блок (707, 701) кодирования значения разностного коэффициента, который кодирует значение разностного коэффициента; и блок (703) извлечения контекста, который извлекает индекс на основе информации о значимом субблоке кодированного субблока, смежного с субблоком, являющимся объектом кодирования, в горизонтальном направлении, и информации о значимом субблоке кодированного субблока, смежного в вертикальном направлении, и извлекает контекст, используемый для кодирования информации о значимом разностном коэффициенте разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, на основе этого индекса и положения разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, в субблоке, являющемся объектом кодирования.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предлагается способ кодирования изображения, являющийся способом кодирования изображения, обеспечивающим разделение разностной информации между изображением, являющимся объектом кодирования, и изображением, являющимся объектом предсказания, на множество субблоков и кодирование субблоков, полученных в результате разделения, в заданном порядке, включающим в себя: этап кодирования информации о значимом субблоке, указывающей на равенство или неравенство "0" всех значений разностных коэффициентов, относящихся к субблоку; этап кодирования информации о значимом разностном коэффициенте, указывающей на равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента; этап кодирования значения разностного коэффициента; и этап извлечения индекса на основе информации о значимом субблоке кодированного субблока, смежного с субблоком, являющимся объектом кодирования, в горизонтальном направлении, и информации о значимом субблоке кодированного субблока, смежного в вертикальном направлении, и извлечения контекста для кодирования информации о значимом разностном коэффициенте разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, на основе этого индекса и положения разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, в субблоке, являющемся объектом кодирования.

Согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения предлагается устройство передачи, являющееся устройством передачи, включающим в себя: блок пакетной обработки, который получает данные кодирования в результате пакетирования битового потока, кодированного с использованием способа кодирования изображения, обеспечивающего разделение разностной информации между изображением, являющимся объектом кодирования, и изображением, являющимся объектом предсказания, на множество субблоков и кодирование субблоков, полученных в результате разделения, в заданном порядке; и блок передачи, который передает пакетированные данные кодирования, причем способ кодирования изображения включает в себя: этап кодирования информации о значимом субблоке, указывающей на равенство или неравенство "0" всех значений разностных коэффициентов, относящихся к субблоку; этап кодирования информации о значимом разностном коэффициенте, указывающей на равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента; этап кодирования значения разностного коэффициента; и этап извлечения индекса на основе информации о значимом субблоке кодированного субблока, смежного с субблоком, являющимся объектом кодирования, в горизонтальном направлении, и информации о значимом субблоке кодированного субблока, смежного в вертикальном направлении, и извлечения контекста для кодирования информации о значимом разностном коэффициенте разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, на основе этого индекса и положения разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, в субблоке, являющемся объектом кодирования.

Согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения предлагается способ передачи, являющийся способом передачи, включающим в себя: этап получения данных кодирования в результате пакетирования битового потока, кодированного с использованием способа кодирования изображения, обеспечивающего разделение разностной информации между изображением, являющимся объектом кодирования, и изображением, являющимся объектом предсказания, на множество субблоков и кодирование субблоков, полученных в результате разделения, в заданном порядке; и этап передачи пакетированных данных кодирования, причем способ кодирования изображения включает в себя: этап кодирования информации о значимом субблоке, указывающей на равенство или неравенство "0" всех значений разностных коэффициентов, относящихся к субблоку; этап кодирования информации о значимом разностном коэффициенте, указывающей на равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента; этап кодирования значения разностного коэффициента; и этап извлечения индекса на основе информации о значимом субблоке кодированного субблока, смежного с субблоком, являющимся объектом кодирования, в горизонтальном направлении, и информации о значимом субблоке кодированного субблока, смежного в вертикальном направлении, и извлечения контекста для кодирования информации о значимом разностном коэффициенте разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, на основе этого индекса и положения разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, в субблоке, являющемся объектом кодирования.

Согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения предлагается устройство декодирования изображения, осуществляющее декодирование битового потока, полученного в результате разделения разностной информации между изображением, являющимся объектом декодирования, и изображением, являющимся объектом предсказания, на множество субблоков и кодирования субблоков, полученных в результате разделения, в заданном порядке, включающее в себя: блок (1008, 1001) декодирования информации о значимом субблоке, который декодирует информацию о значимом субблоке, указывающую на равенство или неравенство "0" всех значений разностных коэффициентов, относящихся к субблоку; блок 1006, 1001) декодирования информации о значимом разностном коэффициенте, который декодирует информацию о значимом разностном коэффициенте, указывающую на равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента; блок (1007, 1001) декодирования значения разностного коэффициента, который декодирует значение разностного коэффициента; и блок (1003) извлечения контекста, который извлекает индекс на основе информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным с субблоком, являющимся объектом декодирования, в горизонтальном направлении, и информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, и извлекает контекст, используемый для декодирования информации о значимом разностном коэффициенте разностного коэффициента, являющегося объектом декодирования, на основе этого индекса и положения разностного коэффициента, являющегося объектом декодирования, в субблоке, являющемся объектом декодирования.

Согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения предлагается способ декодирования изображения, являющийся способом декодирования изображения, обеспечивающим декодирование битового потока, полученного в результате разделения разностной информации между изображением, являющимся объектом декодирования, и изображением, являющимся объектом предсказания, на множество субблоков и кодирования субблоков, полученных в результате разделения, в заданном порядке, включающим в себя: этап декодирования информации о значимом субблоке, указывающей на равенство или неравенство "0" всех значений разностных коэффициентов, относящихся к субблоку; этап декодирования информации о значимом разностном коэффициенте, указывающей на равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента; этап декодирования значения разностного коэффициента; и этап извлечения индекса на основе информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным с субблоком, являющимся объектом декодирования, в горизонтальном направлении, и информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, и извлечения контекста для декодирования информации о значимом разностном коэффициенте разностного коэффициента, являющегося объектом декодирования, на основе этого индекса и положения разностного коэффициента, являющегося объектом декодирования, в субблоке, являющемся объектом декодирования.

Согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения предлагается устройство приема, являющееся устройством приема, осуществляющим прием битового потока, полученного в результате кодирования движущегося изображения, и декодирование принятого битового потока, включающим в себя: блок приема, который принимает данные кодирования, полученные в результате пакетирования битового потока, полученного в результате разделения разностной информации между изображением, являющимся объектом декодирования, и изображением, являющимся объектом предсказания, на множество субблоков и кодирования субблоков, полученных в результате разделения, в заданном порядке; блок восстановления, который восстанавливает битовый поток в результате выполнения пакетной обработки принятых пакетированных данных кодирования; блок (1008, 1001) декодирования информации о значимом субблоке, который декодирует информацию о значимом субблоке, указывающую на равенство или неравенство "0" всех значений разностных коэффициентов, относящихся к субблоку, из восстановленного битового потока; блок (1006, 1001) декодирования информации о значимом разностном коэффициенте, который декодирует информацию о значимом разностном коэффициенте, указывающую на равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента, из восстановленного битового потока; блок (1007, 1001) декодирования значения разностного коэффициента, который декодирует значение разностного коэффициента из восстановленного битового потока; и блок (1003) извлечения контекста, который извлекает индекс на основе информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным с субблоком, являющимся объектом декодирования, в горизонтальном направлении, и информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, и извлекает контекст, используемый для декодирования информации о значимом разностном коэффициенте разностного коэффициента, являющегося объектом декодирования, на основе этого индекса и положения разностного коэффициента, являющегося объектом декодирования, в субблоке, являющемся объектом декодирования.

Согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения предлагается способ приема, являющийся способом приема, обеспечивающим прием битового потока, полученного в результате кодирования движущегося изображения, и декодирование принятого битового потока, включающим в себя: этап приема данных кодирования, полученных в результате пакетирования битового потока, полученного в результате разделения разностной информации между изображением, являющимся объектом декодирования, и изображением, являющимся объектом предсказания, на множество субблоков и кодирования субблоков, полученных в результате разделения, в заданном порядке; этап восстановления битового потока в результате выполнения пакетной обработки принятых пакетированных данных кодирования; этап декодирования информации о значимом субблоке, указывающей на равенство или неравенство "0" всех значений разностных коэффициентов, относящихся к субблоку, из восстановленного битового потока; этап декодирования информации о значимом разностном коэффициенте, указывающей на равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента, из восстановленного битового потока; этап декодирования значения разностного коэффициента из восстановленного битового потока; и этап извлечения индекса на основе информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным с субблоком, являющимся объектом декодирования, в горизонтальном направлении, и информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, и извлечения контекста для декодирования информации о значимом разностном коэффициенте разностного коэффициента, являющегося объектом декодирования, на основе этого индекса и положения разностного коэффициента, являющегося объектом декодирования, в субблоке, являющемся объектом декодирования.

В качестве дополнительных аспектов настоящего изобретения действительны также произвольные комбинации составляющих элементов, описанных выше, и модификации настоящего изобретения, связанные со способом, устройством, системой, носителем записи, компьютерной программой и т.п.

Настоящее изобретение обеспечивает возможность реализации технологии кодирования разностного сигнала, характеризующейся простотой конфигурации схем и возможностью использования при работе в режиме реального времени.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - блок-схема, иллюстрирующая последовательность операций в процессе декодирования разностных коэффициентов согласно предшествующему уровню техники;

Фиг. 2 - блок-схема, иллюстрирующая последовательность операций в процессе декодирования разностных коэффициентов субблока согласно предшествующему уровню техники;

Фиг. 3 - блок-схема, иллюстрирующая последовательность операций в процессе декодирования значимых разностных коэффициентов согласно предшествующему уровню техники;

Фиг. 4 - блок-схема, иллюстрирующая последовательность операций в процессе декодирования значений разностных коэффициентов согласно предшествующему уровню техники;

Фиг. 5 - блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию устройства кодирования изображения, используемого для реализации способа кодирования разностных коэффициентов согласно варианту осуществления;

Фиг. 6 - блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию устройства декодирования изображения, используемого для реализации способа декодирования разностных коэффициентов согласно варианту осуществления;

Фиг. 7 - схематическая иллюстрация порядка сканирования разностных коэффициентов субблока;

Фиг. 8 - блок-схема, иллюстрирующая детальную конфигурацию устройства декодирования изображения, представленного на фиг. 6, согласно первому примеру;

Фиг. 9 - схематическая иллюстрация определения смежного разностного коэффициента в процессе декодирования значимых разностных коэффициентов, представленном на фиг. 3;

Фиг. 10 - схематическая иллюстрация определения смежного разностного коэффициента в процессе декодирования значимых разностных коэффициентов, представленном на фиг. 4;

Фиг. 11 - схематическая иллюстрация определения контекста в процессе декодирования значимых разностных коэффициентов, представленном на фиг. 4;

Фиг. 12 - схематическая иллюстрация разделения разностных коэффициентов на субблоки;

Фиг. 13 - блок-схема, иллюстрирующая последовательность операций в процессе декодирования значений разностных коэффициентом согласно первому примеру;

Фиг. 14 - схематическая иллюстрация размера блока кодирования;

Фиг. 15 - блок-схема, иллюстрирующая детальную конфигурацию устройства кодирования изображения, представленную на фиг. 5, согласно первому примеру;

Фиг. 16 - блок-схема, иллюстрирующая последовательность операций в процессе кодирования разностного коэффициента согласно первому примеру;

Фиг. 17 - блок-схема, иллюстрирующая последовательность операций в процессе кодирования разностных коэффициентов субблока согласно первому примеру;

Фиг. 18 - блок-схема, иллюстрирующая последовательность операций в процессе кодирования значимых разностных коэффициентов согласно первому примеру;

Фиг. 19 - блок-схема, иллюстрирующая последовательность операций в процессе кодирования значений разностных коэффициентов согласно первому примеру;

Фиг. 20 - схематическая иллюстрация конфигурации с использованием положения субблока для вычисления контекста информации о значимом разностном коэффициенте.

Фиг. 21 - блок-схема, иллюстрирующая последовательность операций в процессе кодирования значимых разностных коэффициентов согласно второму примеру;

Фиг. 22 - блок-схема, иллюстрирующая последовательность операций в процессе декодирования значимых разностных коэффициентов согласно второму примеру;

Фиг. 23 - схематическая иллюстрация определения контекста в процессе декодирования значимых разностных коэффициентов согласно второму примеру;

Фиг. 24 - блок-схема, иллюстрирующая последовательность операций в процессе кодирования значимых разностных коэффициентов согласно третьему примеру; и

Фиг. 25 - блок-схема, иллюстрирующая последовательность операций в процессе декодирования значимых разностных коэффициентов согласно третьему примеру.

ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Прежде всего рассмотрим технологии, лежащие в основе вариантов осуществления настоящего изобретения.

Методика сопоставления каждого синтаксиса кодирования множеству контекстов и выбора контекста на основе корреляции элемента синтаксиса обеспечивает возможность оптимизации распределения кода и, следовательно, достижения эффективного кодирования.

В качестве примера контекстно-адаптивного энтропийного кодирования рассмотрим процесс декодирования коэффициента квантования и ортогонального преобразования разностного сигнала, подлежащего кодированию, размером 16×16 со ссылками на блок-схему последовательности процесса, представленную на фиг. 1. Фиг. 12 является иллюстрацией целевого коэффициента квантования и ортогонального преобразования. Ниже коэффициент квантования и ортогонального преобразования именуется как "разностный коэффициент". В рассматриваемом процессе обработки целевой разностный коэффициент размером 16×16 разделяется на субблоки 401-416 размером 4×4, и сканирование выполняется преимущественно в единицах субблоков.

В соответствии с порядком сканирования, описываемым ниже, определяется целевой субблок (S101). По окончании сканирования всех субблоков процесс декодирования разностного коэффициента завершается. Порядковыми числительными в позиции под номером 902 на фиг. 7 указан порядок сканирования субблоков. В рассматриваемом процессе обработки сканирование, начинающееся с крайнего нижнего правого субблока в области разностных коэффициентов, выполняется по правилу с переходом из нижнего правого субблока в верхний левый субблок, а из верхнего правого субблока в верхний левый субблок и завершается в крайнем верхнем левом субблоке. Позицией под номером 901 на фиг. 7 обозначена схематическая иллюстрация порядка сканирования субблоков с использованием стрелки. Выполнение сканирования в соответствии с порядком сканирования, показанным на фиг. 7, обеспечивает достижение состояния окончания сканирования субблоков, расположенных в пространстве с правой и нижней сторон, среди всех целевых субблоков.

Как показано на блок-схеме последовательности процесса на фиг. 1, выполняется процесс декодирования всех значений разностных коэффициентов целевого субблока (S102). По окончании декодирования значений разностных коэффициентов субблока процесс обработки переходит к этапу S101.

Рассмотрим со ссылками на блок-схему последовательности процесса, представленную на фиг. 2, процесс декодирования значений разностных коэффициентов субблока в деталях.

Декодируется информация о значимом субблоке (S201). Информацией о значимом субблоке является 1-битовый флаг, указывающий на существование в субблоке, являющемся объектом обработки, разностного коэффициента, имеющего значение, отличное от "0". Информация о значимом субблоке, имеющая значение "1", указывает на существование в целевом субблоке, по меньшей мере, одного разностного коэффициента, отличного от "0". Информация о значимом субблоке, имеющая значение "0", указывает на равенство "0" всех разностных коэффициентов целевого субблока.

Затем определяется значение информации о значимом субблоке (S202). В случае, равенства "0" значения информации о значимом субблоке все значения разностных коэффициентов целевого субблока задаются равными "0" (S209), и затем процесс декодирования значений разностных коэффициентов субблока завершается.

В случае равенства "1" значения информации о значимом субблоке выполняется процесс декодирования информации о всех значимых разностных коэффициентах целевого субблока (S203). Информацией о значимом разностном коэффициенте является 1-битовый флаг, указывающий на неравенство "0" значения разностного коэффициента в целевом положении. Информация о значимом коэффициенте, имеющая значение "1", указывает на неравенство "0" значения разностного коэффициента в целевом положении, а информация о значимом коэффициенте, имеющая значение "0", указывает на равенство "0" значения разностного коэффициента в целевом положении. Детали процесса декодирования информации о значимом разностном коэффициенте субблока рассмотрим ниже. По окончании декодирования информации о всех значимых разностных коэффициентах субблока процесс переходит к этапу S204 декодирования значения разностного коэффициента.

Затем выполняется процесс декодирования значения разностного коэффициента (S204). Детали процесса декодирования значения разностного коэффициента рассмотрим ниже. По окончании процесса декодирования значения разностного коэффициента процесс обработки переходит к этапу S101, и выполняется сканирование следующего субблока.

Процесс декодирования информации о значимом разностном коэффициенте

Процесс декодирования информации о значимом разностном коэффициенте субблока на этапе S203 рассмотрим со ссылками на блок-схему последовательности процесса, представленную на фиг. 3.

В соответствии с заданным порядком сканирования определяется целевой блок (S301). Предположим, что точно так же, как и порядок сканирования субблоков в области разностных коэффициентов, порядок сканирования разностных коэффициентов в субблоке следует правилу, иллюстрацией которого является фиг. 7.

Вычисляется сумма countCoeff смежных значимых разностных коэффициентов, являющаяся суммой ряда декодированных разностных коэффициентов, отличных от нуля, смежных с положением целевого разностного коэффициента (S302). Фиг. 9 иллюстрирует пример положения разностного коэффициента для вычисления суммы countCoeff значимых разностных коэффициентов. Позиция под номером 202 указывает на смежные разностные коэффициенты в случае, когда целевым положением является позиция под номером 201, а позиция под номером 204 указывает на смежные разностные коэффициенты в случае, когда целевым положением является позиция под номером 203. Как показано на фиг. 9, смежными разностными коэффициентами считаются пять разностных коэффициентов, располагающихся с правой и нижней сторон положения целевого разностного коэффициента и являющихся смежными с положением целевого разностного коэффициента. Так как порядок сканирования разностных коэффициентов следует правилу, иллюстрацией которого является фиг. 7, то разностные коэффициенты, относящиеся к субблоку, идентичному субблоку, к которому относится целевой разностный коэффициент, и располагающиеся с правой и нижней сторон положения целевого разностного коэффициента, являются декодированными коэффициентам. Точно так же значимые разностные коэффициенты, относящиеся к субблокам с правой и нижней сторон субблока, располагающегося в целевом положении, являются декодированными коэффициентами. Сумма countCoeff смежных разностных коэффициентов является переменной для оценки вероятности появления значимого разностного коэффициента. По техническим и визуальным характеристикам изображения на низкочастотном участке, как правило, концентрируются значимые разностные коэффициенты, равные "1", а на высокочастотном участке - равные "0". Так как значимый разностный коэффициент имеет корреляцию в пространстве, то в качестве объекта вычисления суммы countCoeff смежных разностных коэффициентов задается разностный коэффициент, смежный с целевым положением. Смежные разностные коэффициенты, указывающие на области за границами области разностных коэффициентов, исключаются из процесса вычисления суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов.

Как показано на блок-схеме последовательности процесса, представленной на фиг. 3, определяется равенство или неравенство "0" суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов (S303). В случае равенства "0" суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов индекс ctxIdx контекста, используемого для декодирования информации о значимом разностном коэффициенте, задается равным "0" (S304), и декодирование информации о значимом разностном коэффициенте осуществляется с использованием контекста, соответствующего индексу ctxIdx контекста. При этом информация о значимом разностном коэффициенте задается в виде значения разностного коэффициента (S308).

В случае неравенства "0" суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов определяется, превышение или непревышение величины суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов, равной "2" (S305). В случае непревышения величины суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов, равной "2", индекс ctxIdx контекста, используемого для декодирования информации о значимом разностном коэффициенте, задается равным "1" (S306), и информация о значимом разностном коэффициенте декодируется с использованием контекста, соответствующего индексу ctxIdx контекста. При этом информация о значимом разностном коэффициенте задается в виде значения разностного коэффициента (S308).

В случае превышения величины суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов, равной "2", то есть в случае, когда величина сумма countCoeff смежных значимых коэффициентов составляет не менее "3", индекс ctxIdx контекста, используемого для декодирования информации о значимом разностном коэффициенте, задается равным "2" (S307), и информация о значимом разностном коэффициенте декодируется с использованием контекста, соответствующего индексу ctxIdx контекста. При этом информация о значимом разностном коэффициенте задается в виде значения разностного коэффициента (S308).

Контекст является переменной для хранения вероятности появления информации, подлежащей декодированию, и распределение слов кода, переключается на основе вероятности появления, указываемой контекстом. В примере, рассмотренном выше, для кодирования значимого разностного коэффициента определяется три контекста, и контекст, используемый для декодирования значимого разностного коэффициента определяется на основе величины суммы смежных значимых разностных коэффициентов. Для контекста, соответствующего индексу ctxIdx контекста (=0), в случае, когда сумма countCoeff смежных значимых коэффициентов равна "0", предварительно задается высокая вероятность появления информации о значимом коэффициенте со значением "0", а для контекста, соответствующего индексу ctxIdx контекста (=2), в случае, когда величина суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов составляет не менее "3", предварительно задается высокая вероятность появления информации о значимом коэффициенте со значением "1". Возможность уменьшения количества кода для информации, имеющей высокую вероятность появления, обеспечивает возможность повышения точности оценки вероятности появления и, следовательно, повышения эффективности кодирования.

В MPEG-4 AVC в дополнение к оценке вероятности появления информации за счет переключения контекста на основе смежной декодированной информации рассматривается вероятность появления на основе результата декодирования и появляется возможность оптимизации вероятности появления информации, подлежащей декодированию, для каждого контекста и, следовательно, возможность повышения эффективности кодирования.

Как правило, информация о компоненте ортогонального преобразования изображения концентрируется на низкочастотном участке. Кроме того, ввиду небольшого влияния, оказываемого визуальными характеристиками на деградацию высокочастотного компонента, во многих случаях фактически выполняется грубое квантование высокочастотного компонента. Поэтому информация о значимом коэффициенте, как правило, концентрируется в низкочастотном компоненте. Информация о значимом коэффициенте имеет высокую корреляцию со смежным значимым коэффициентом, и осуществление переключения контекста на основе ряда смежных значимых коэффициентов является с точки зрения эффективности кодирования логичным.

Процесс декодирования значений разностных коэффициентов

Процесс декодирования значения разностного коэффициента субблока на этапе S204 в блок-схеме последовательности процесса, представленной на фиг. 2, рассмотрим со ссылками на блок-схему последовательности процесса, представленную на фиг. 13.

В соответствии с заданным порядком сканирования определяется целевой субблок (S501). Предположим, что точно так же, как и порядок сканирования информации о значимом разностном коэффициенте, порядок сканирования разностных коэффициентов в субблоке следует правилу, иллюстрацией которого является фиг. 7. По окончании сканирования всех разностных коэффициентов субблока процесс декодирования значений разностных коэффициентов завершается, и процесс обработки переходит к процессу определения следующего субблока (S101).

Затем определяется равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента в положении целевого разностного коэффициента (S502). В случае, когда значение разностного коэффициента в положении целевого разностного коэффициента равно "0", декодирование значения разностного коэффициента в целевом положении разностного коэффициента завершается, и процесс обработки переходит к этапу S501.

В случае, когда значение разностного коэффициента в положении целевого разностного коэффициента равно "1", декодируется абсолютное значение разностного коэффициента в положении целевого разностного коэффициента (S503). В случае выполнения рассматриваемого процесса обработки устанавливается неравенство "0" значения разностного коэффициента, и в качестве битового потока кодируются слова кода, соответствующие значениям, полученным в результате вычитания 1 из абсолютных значений разностных коэффициентов. Поэтому в качестве абсолютного значения разностного коэффициента задается значение, полученное в результате добавления 1 к значению, полученному в результате энтропийного декодирования слова кода.

Затем декодируется знак разностного коэффициента в положении целевого разностного коэффициента (S504). Значение разностного коэффициента определяется на основе абсолютного значения разностного коэффициента и знака разностного коэффициента.

При порядке сканирования, указанном на фиг. 7 порядковыми числительными в позиции под номером 902, в процессе декодирования информации о значимом разностном коэффициенте позиция под номером 201 на фиг. 9 сканируется в субблоке в самом конце, и указана в позиции под номером 902 на фиг. 7 порядковым числительным 16. Кроме того, из смежных разностных коэффициентов 202 позиция в положении, смежном с нижней стороной позиции под номером 201, указана порядковым числительным 15 и сканируется непосредственно перед позицией под номером 291. Так как индекс ctxIdx контекста, необходимый для декодирования информации о значимом разностном коэффициенте в позиции под номером 201, декодируется на основе суммы значимых разностных коэффициентов 202, то определить индекс ctxIdx контекста в позиции под номером 201 до завершения декодирования информации о значимом разностном коэффициенте в позиции под номером 202 невозможно. Это означает необходимость последовательного выполнения процессов вычисления индекса ctxIdx контекста и декодирования информации о значимом разностном коэффициенте для информации о всех значимых разностных коэффициентах в субблоке и, следовательно, невозможность сокращения затрат времени на выполнение вычислений за счет параллелизации. При этом степень заполнения битового потока разностными коэффициентами является высокой, а затраты времени на выполнение процессов вычисления индекса контекста и декодирования информации о значимом разностном коэффициенте в процессе декодирования в целом - большими. Другими словами, процесс декодирования информации о значимом коэффициенте становится самым узким местом в процессе декодирования в режиме реального времени.

При этом согласно варианту осуществления настоящего изобретения предлагается технология кодирования и декодирования изображения с возможностью устранения взаимозависимости процессов вычисления контекста и кодирования/декодирования информации о значимом разностном коэффициенте, параллельного выполнения процессов обработки и реализации способа вычисления индекса контекста с небольшим объемом вычислений при кодировании/декодировании разностных коэффициентов, характеризующегося простотой конфигурации схем и возможностью использования при работе в режиме реального времени. Кроме того, предлагается технология кодирования и декодирования изображений с возможностью достижения высокой эффективности кодирования за счет вычисления индекса контекста с учетом смежного разностного коэффициента, подходящего по корреляции. Рассмотрим ниже вариант осуществления настоящего изобретения.

В приводимом ниже описании термин "целевой блок" относится в случае выполнения процесса кодирования устройством кодирования изображения к блоку, являющемуся объектом кодирования, а в случае выполнения процесса декодирования устройством декодирования изображения - к блоку, являющемуся объектом декодирования. Термин "обработанный блок" относится в случае выполнения процесса кодирования устройством кодирования изображения к декодированному блоку, кодирование которого было завершено, а в случае выполнения процесса декодирования устройством декодирования изображения - к блоку, декодирование которого было завершено. Ниже в случае отсутствия специальных указаний эти термины используются в значениях, указанных выше.

Устройство кодирования

Рассмотрим типичное устройство кодирования изображения согласно настоящему изобретению со ссылками на прилагаемые чертежи. На фиг. 5 представлена блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию устройства кодирования изображения согласно варианту осуществления. Устройство кодирования изображения согласно варианту осуществления включает в себя блок 501 вычитания, блок 502 ортогонального преобразования и квантования, блок 503 обратного квантования и обратного преобразования, блок 504 добавления, память 505 для декодированного изображения, блок 506 предсказания, блок 507 кодирования разностной информации, блок 508 кодирования информации по предсказанию и блок 509 определения режима.

Блок 509 определения режима пытается кодировать всех кандидатов на предсказание и определить оптимальную информацию по предсказанию для каждого блока изображений. Информация по предсказанию включает в себя размер блока разделения и режим предсказания, указывающий на межкадровое или внутрикадровое предсказание, который в случае, когда режим предсказания является межкадровым, включает в себя информацию о движении, такую как вектор движения и индекс опорного кадра, а в случае, когда режим предсказания является внутрикадровым, - режим внутрикадрового предсказания. Полученная в результате определения информация по предсказанию подается в блок 506 предсказания и блок 508 кодирования информации по предсказанию.

Блок 508 кодирования информации по предсказанию подвергает введенную информацию по прогнозированию кодированию с переменной длиной слова и выводит битовый поток информации по предсказанию.

Блок 506 предсказания использует введенную информацию по предсказанию и декодированное изображение, хранимое в памяти 505 для декодированного изображения, для создания предсказываемого изображения и подает созданное предсказываемое изображение в блок 501 вычитания.

Блок 501 вычитания в результате вычитания предсказываемого изображения из исходного изображения объекта кодирования создает разностное изображение и подает созданный разностный сигнал в блок 502 ортогонального преобразования и квантования.

Блок 502 ортогонального преобразования и квантования выполняет ортогональное преобразование и квантование разностного изображения для создания разностного коэффициента и подает созданный разностный коэффициент в блок 503 обратного квантования и обратного преобразования и в блок 507 кодирования разностной информации.

Блок 507 кодирования разностной информации выполняет энтропийное кодирование разностного коэффициента и выводит битовый поток разностной информации.

Блок 503 обратного квантования и обратного преобразования выполняет обратное квантование и обратное ортогональное преобразование разностного коэффициента, полученного из блока 502 ортогонального преобразования и квантования, для создания декодированного разностного сигнала и подает созданный декодированный разностный сигнал в блок 504 добавления.

Блок 504 добавления добавляет предсказываемое изображение к декодированному разностному сигналу для создания декодированного изображения и обеспечивает хранение созданного декодированного изображения в памяти 505 для декодированного изображения.

Устройство декодирования

Рассмотрим типичное устройство декодирования изображения согласно настоящему изобретению со ссылками на прилагаемые чертежи. На фиг. 6 представлена блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию устройства декодирования движущегося изображения согласно варианту осуществления. Устройство декодирования изображения согласно варианту осуществления включает в себя блок 801 декодирования разностной информации, блок 802 обратного квантования и обратного преобразования, блок 803 декодирования информации по предсказанию, блок 804 добавления, память 805 для декодированного изображения и блок 806 предсказания.

Так как процесс декодирования, выполняемый в устройстве декодирования изображения, представленном на фиг. 6 соответствует процессу декодирования, выполняемому в устройстве кодирования изображения, представленном на фиг. 5, то каждый из компонентов на фиг. 6 - блок 802 обратного квантования и обратного преобразования, блок 804 добавления, память 805 для декодированного изображения и блок 806 предсказания, имеет функции, соответствующие соответствующим компонентам устройства кодирования изображения на фиг. 5 - блоку 503 обратного квантования и обратного преобразования, блоку 504 добавления, памяти 505 для декодированного изображения и блоку 506 предсказания.

В результате выполнения энтропийного декодирования битового потока введенной информации по предсказанию блок 803 создает информацию по предсказанию и подает созданную информацию по предсказанию в блок 806 предсказания.

Блок 806 предсказания использует введенную информацию по предсказанию и декодированное изображение, хранимое в памяти 805 для декодированного изображения, для создания предсказываемого изображения и подает созданное предсказываемое изображение в блок 804 добавления.

Блок 801 декодирования разностной информации выполняет энтропийное декодирование разностной информации и создает разностную информацию. Созданная разностная информация подается в блок 802 обратного квантования и обратного преобразования.

Блок 802 обратного квантования и обратного преобразования выполняет обратное квантование и обратное ортогональное преобразование разностной информации, полученной из блока 801 декодирования разностной информации, для создания декодированного разностного сигнала и подает созданный декодированный разностный сигнал в блок 804 добавления

Блок 804 добавления добавляет предсказываемое изображение к декодированному разностному сигналу для создания декодированного изображения и выводит созданное декодированное изображение для обеспечения хранения в памяти 805 для декодированного изображения.

Процессы кодирования и декодирования разностного коэффициента согласно примеру осуществления настоящего изобретения выполняются в блоке 507 кодирования разностной информации в составе устройства кодирования движущегося изображения на фиг. 5 и в блоке 801 декодирования разностной информации в составе устройства 801 декодирования движущегося изображения на фиг. 8. Рассмотрим далее детали процессов кодирования и декодирования разностной информации согласно варианту осуществления.

Блок кодирования

В варианте осуществления, как показано на фиг. 14, экран иерархически разделяется на прямоугольные блоки, и каждый из блоков подвергается процессу последовательной обработки в заданном порядке. Каждый разделенный блок именуется как "блок кодирования". Блок 1817 на фиг. 14 является в варианте осуществления максимальной единицей разделения и именуется как "максимальный блок кодирования". Блок 1816 на фиг. 14 является в варианте осуществления минимальной единицей разделения и именуется как "минимальный блок кодирования". Рассмотрим ниже минимальный блок кодирования размером 4×4 пиксела и максимальный блок кодирования размером 16×16 пикселов.

Блок предсказания

Из блоков кодирования единица, в которой выполняется внутрикадровое предсказание, именуется как "блок предсказания". Размер блока предсказания составляет не менее размера минимального блока кодирования, но не превышает размера максимального блока кодирования. На фиг. 14 блоки 1802 1803 и 1804 являются блоками размером 16×16 блоков, блоки 1805, 1810, 1811 и 1801 - блоками размером 8×8 блоков, а блоки 1806, 1807, 1808 и 1809 - блоками размером 4×4 блока. Блоки 1812, 1813, 1814 и 1815 являются необработанными блоками с неопределенными размерами блоков кодирования. В процессе кодирования определяется оптимальный размер блока предсказания, и размер блока предсказания подвергается кодированию. В процессе декодирования из битового потока извлекается размер блока предсказания. Продолжим ниже описание на примере с использованием блока предсказания в качестве единицы обработки.

Единица обработки разностного коэффициента

Единица, в которой выполняются квантование и ортогональное преобразование, является идентичной единице блока предсказания, но в процессе кодирования/декодирования предположим, что область разностных коэффициентов разделяется на множество субблоков и выполняется сканирование. Размер субблока составляет 4×4. Фиг. 12 иллюстрирует область разностных коэффициентов размером 16×16. Номерами 401-416 позиций обозначены субблоки. В данном случае единица, в котором выполняются квантование и ортогональное преобразование, может определяться независимо от единицы блока предсказания.

Первый пример

Процесс кодирования

Рассмотрим первый пример способа кодирования разностной информации согласно варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг. 15 представлена блок-схема, иллюстрирующая детальную конфигурацию блока 507 кодирования разностной информации, представленного на фиг. 5, согласно первому примеру. Блок 507 кодирования разностной информации согласно первому примеру включает в себя блок 701 арифметического кодирования, буфер 702 разностных коэффициентов, контроллер 703 кодирования, память 704 для контекстов и контроллер 705 сканирования, а контроллер 703 кодирования включает в себя контроллер 706 кодирования информации о значимом коэффициенте, контроллер 707 кодирования значения разностного коэффициента и контроллер 708 кодирования информации о значимом субблоке.

Далее со ссылками на блок-схемы последовательностей процессов, представленные на фиг. 16, 17, 18 и 19, рассмотрим процесс кодирования разностных коэффициентов.

Контроллер 705 сканирования определяет целевой субблок (S601). По окончании сканирования всех субблоков процесс декодирования разностных коэффициента завершается. Порядковыми числительными в позиции под номером 902 на фиг. 7 указан порядок сканирования субблоков. В рассматриваемом процессе обработки сканирование, начинающееся с крайнего нижнего правого субблока в области разностных коэффициентов, выполняется по правилу с переходом из нижнего правого субблока в верхний левый субблок, а из верхнего правого субблока в верхний левый субблок и завершается в крайнем верхнем левом субблоке. Как указано выше, обновление контекста осуществляется в результате процесса кодирования. За счет выполнения кодирования низкочастотного компонента с вероятным появлением разностного коэффициента после выполнения кодирования высокочастотного компонента применение этого порядка сканирования обеспечивает преимущество в процессе обработки, заключающееся в повышении точности оценки вероятности появления разностного коэффициента низкочастотного компонента. Позицией под номером 901 на фиг. 7 обозначена схематическая иллюстрация порядка сканирования субблоков с использованием стрелки. Выполнение сканирования в соответствии с порядком сканирования, показанным на фиг. 7, обеспечивает достижение состояния завершения сканирования субблоков, расположенных в пространстве с правой и нижней сторон, среди всех целевых субблоков. Процесс кодирования субблока выполняется на целевом субблоке (S602).

Процесс кодирования субблока (S602)

Контроллер 708 кодирования информации о значимом субблоке извлекает целевой субблок из буфера 702 разностных коэффициентов. В случае, когда в процессе сканирования всех разностных коэффициентов субблока все значения разностных коэффициентов равны "0", значение информации о значимом субблоке задается равным "0". В случае, по меньшей мере, одного отличного от "0" значения разностного коэффициента, значение информации о значимом субблоке задается равным "1" (S701).

Контроллер 708 кодирования информации о значимом субблоке определяет индекс ctxIdx контекста, используемого для кодирования информации о значимом субблоке, с учетом разностных коэффициентов в декодированном субблоке, смежном с целевым субблоком, из буфера 702 разностных коэффициентов. Из памяти 704 для контекстов считывается контекст, соответствующий индексу ctxIdx контекста. Информация о значимом субблоке и контекст передаются в блок 701 арифметического кодирования. Блок 701 арифметического кодирования выполняет кодирование информации о значимом субблоке с использованием контекста (S702).

Контроллер 708 кодирования информации о значимом субблоке определяет значение информации о значимом субблоке (S703). В случае равенства "0" значения информации о значимом субблоке процесс кодирования значений разностных коэффициентов субблока завершается, и затем процесс обработки переходит к этапу S601.

В случае равенства "1" значения информации о значимом субблоке выполняется процесс кодирования информации о всех значимых разностных коэффициентах целевого субблока (S704). Детали процесса кодирования информации о значимом разностном коэффициенте рассмотрим ниже. По окончании кодирования информации о всех значимых разностных коэффициентах субблока процесс обработки переходит к этапу S704 кодированию значений разностных коэффициентов.

Контроллер 707 кодирования значения разностного коэффициента выполняет процесс кодирования всех значений разностных коэффициентов целевого субблока (S705). Детали процесса кодирования значения разностного коэффициента субблока рассмотрим ниже. По окончания кодирования всех значений разностных коэффициентов субблока процесс обработки переходит к этапу S601.

Процесс кодирования информации о значимых разностных коэффициентах (S704)

Контроллер 706 кодирования информации о значимом коэффициенте вычисляет сумму ряда разностных коэффициентов отличных от нуля, смежных с целевым субблоком, то есть сумму countCoeff смежных значимых коэффициентов (S801). В рассматриваемом процессе обработки разностные коэффициенты, относящиеся к субблокам, расположенным в пространстве с правой и нижней сторон целевого субблока, и являющиеся смежными с целевым субблоком, определяются в качестве смежных разностных коэффициентов.

Фиг. 10 иллюстрирует положение смежных разностных коэффициентов. Позиция под номером 301 указывает на целевой субблок, а позиция под номером 302 указывает на смежный разностный коэффициент. Смежные разностные коэффициенты, указывающие на области за границами области разностных коэффициентов, исключаются из процесса вычисления суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов. Разностные коэффициенты 303, относящиеся к субблокам с правой и нижней сторон целевого субблока, могут иметь любую конфигурацию, включенную в смежный разностный коэффициент, и конфигурацию, не включенную в смежный разностный коэффициент. В конфигурации, позиция под номером 303 которой включена в смежный разностный коэффициент, число смежных разностных коэффициентов увеличивается и, следовательно, обеспечивается возможность оценки вероятности появления информации о значимом разностном коэффициенте с высокой степенью точности. В конфигурации, позиция под номером 303 которой не включена в смежный разностный коэффициент, сокращение процесса добавления, связанного с суммой countCoeff смежных разностных коэффициентов, и процесса определения границ области разностных коэффициентов обеспечивает возможность уменьшения объема вычислений и размеров схем.

Контроллер 706 кодирования информации о значимом коэффициенте определяет целевые разностные коэффициенты (S802). Предположим, что порядок сканирования разностных коэффициентов в субблоке соответствует правилу, иллюстрацией которого является фиг. 7, точно так же, как и порядок сканирования значимых разностных коэффициентов в области разностных коэффициентов. По окончании сканирования всех разностных коэффициентов субблока процесс кодирования значений разностных коэффициентов завершается, и процесс обработки переходит к процессу кодирования значений разностных коэффициентов (S704).

Контроллер 706 кодирования информации о значимом коэффициенте определяет равенство или неравенство "0" суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов (S803).

В случае равенства "0" суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов определяется положение целевого разностного коэффициента в целевом субблоке (S804). Предположим, что разностный коэффициент в горизонтальном направлении имеет положение posX, разностный коэффициент в вертикальном направлении - положение posY, а целевой разностный коэффициент - положение pos=posX+posY. В случае, когда pos<=2, индекс ctxIdx контекста, используемого для кодирования информации о значимом коэффициенте, задается равным "1" (S805), а в случае невыполнения этого условия (pos>2) индекс ctxIdx контекста задается равным "0" (S806). Позиция под номером 601 на фиг. 11 указывает на определение индекса ctxIdx контекста в случае, когда countCoeff=0.

В случае неравенства "0" суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов определяется превышение или непревышение величины суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов, равной "1" (S807). В случае непревышения величины суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов, равной "1", определяется положение целевого разностного коэффициента в целевом субблоке (S808). В случае, когда pos<=3, индекс ctxIdx контекста, используемого для декодирования информации о значимом коэффициенте, задается равным "1" (S809), а в случае невыполнения этого условия (pos>3) индекс ctxIdx контекста задается равным "0" (S810). Позиция под номером 602 на фиг. 11 указывает на определение индекса ctxIdx контекста в случае, когда countCoeff=1.

В случае невыполнения условия countCoeff<=1 для суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов определяется превышение или непревышение величины суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов, равной "2" (S811). В случае непревышения величины суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов, равной "2", определяется положение целевого разностного коэффициента в целевом субблоке (S812). В случае, когда pos<=2, индекс ctxIdx контекста, используемого для декодирования информации о значимом коэффициенте, задается равным "2" (S813), а в случае невыполнения этого условия (pos>2) индекс ctxIdx контекста задается равным "1" (S814). Позиция под номером 603 на фиг. 11 указывает на определение индекса ctxIdx контекста в случае, когда countCoeff=2.

В случае невыполнения условия countCoeff<=2 для суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов индекс ctxIdx контекста, используемого для декодирования информации о значимом коэффициенте, задается равным "2" (S815). Позиция под номером 605 на фиг. 11 указывает на определение индекса ctxIdx контекста в случае, когда countCoeff>2.

Контроллер 706 кодирования информации о значимом коэффициенте извлекает разностный коэффициент в целевом положении из буфера 702 разностных коэффициентов. В случае, когда значение разностного коэффициента не равно "0", значение информации о значимом разностном коэффициенте задается равным "1", а в случае невыполнения этого условия (когда значение разностного коэффициента равно "0") значение информации о значимом разностном коэффициенте задается равным "0" (S816).

Контроллер 706 кодирования информации о значимом коэффициенте считывает контекст, соответствующий определенному индексу ctxIdx контекста, из памяти 704 для контекстов и передает информацию о значимом разностном коэффициенте и контекст в блок 701 арифметического кодирования. Блок 701 арифметического кодирования кодирует информацию о значимом разностном коэффициенте с использованием контекста (S817).

Процесс кодирования значения разностного коэффициента (S705)

Контроллер 707 кодирования значения разностного коэффициента определяет целевые разностные коэффициенты (S901). Предположим, что порядок сканирования разностных коэффициентов в субблоке соответствует правилу, иллюстрацией которого является фиг. 7, точно так же, как и порядок сканирования значимых разностных коэффициентов в области разностных коэффициентов. По окончании сканирования всех разностных коэффициентов субблока процесс кодирования значений разностных коэффициентов завершается, и процесс обработки переходит к процессу определения следующего субблока (S601).

Контроллер 707 кодирования значения разностного коэффициента определяет равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента в положении целевого разностного коэффициента (S902). В случае равенства "0" значения разностного коэффициента в положении целевого разностного коэффициента кодирование значения разностного коэффициента в положении целевого разностного коэффициента завершается, и процесс обработки переходит к этапу S901.

В случае неравенства "0" значения разностного коэффициента в положении целевого разностного коэффициента вычисляются абсолютное значение разностного коэффициента кодирования в положении целевого разностного коэффициента и знак (S903 и S904). Так как при выполнении рассматриваемого процесса обработки устанавливается неравенство "0" значения разностного коэффициента, то абсолютным значением разностного коэффициента кодирования является значение, полученное в результате вычитания 1 из абсолютного значения разностного коэффициента. Кроме того, в случае, когда разностный коэффициент является положительным, то знак задается равным "0", а в случае, когда разностный коэффициент является отрицательным, знак задается равным 1.

Контроллер 707 кодирования значения разностного коэффициента считывает контекст из памяти 704 для контекстов и передает абсолютное значение кода и контекст в блок 701 арифметического кодирования. Блок 701 арифметического кодирования определяет абсолютное значение кода с использованием контекста (S905).

Контроллер 707 кодирования значения разностного коэффициента считывает контекст из памяти 704 для контекстов и передает знак и контекст в блок 701 арифметического кодирования. Блок 701 арифметического кодирования определяет абсолютное значение кода с использованием контекста (S905).

Процесс декодирования

Рассмотрим способ декодирования разностного коэффициента согласно первому примеру варианта осуществления настоящего изобретения. Фиг. 8 является блок-схемой, иллюстрирующей детальную конфигурацию блока 801 декодирования разностной информации, представленного на фиг. 6, согласно первому варианту осуществления. Блок 801 декодирования разностной информации согласно первому варианту осуществления включает в себя блок 1001 арифметического декодирования, буфер 1002 разностных коэффициентов, контроллер 1003 декодирования, память 1004 для контекстов и контроллер 1005 сканирования, а контроллер 1003 декодирования включает в себя контроллер 1006 декодирования информации о значимом коэффициенте, контроллер 1007 декодирования значения разностного коэффициента и контроллер 1008 декодирования информации о значимом субблоке.

Так как процесс декодирования разностной информации в блоке 801 декодирования разностной информации, представленному на фиг. 8, соответствует процессу кодирования разностной информации в блоке 507 кодирования разностной информации, представленном на фиг. 5, то каждый из компонентов в блоке декодирования разностной информации на фиг. 8 - буфер 1002 разностных коэффициентов, память 1004 для контекстов и контроллер 1005 сканирования, имеет функции, соответствующие соответствующим компонентам на фиг 15 - буферу 702 разностных коэффициентов, память 704 для контекстов и контроллеру 705 сканирования.

Далее со ссылками на блок-схемы последовательностей процессов, представленные на фиг. 1, 2, 4 и 13, рассмотрим процесс декодирования разностной информации.

Контроллер 1005 сканирования определяет целевой субблок (S101). По окончании сканирования всех субблоков процесс декодирования разностных коэффициента завершается. Порядковыми числительными в позиции под номером 902 на фиг. 7 указан порядок сканирования субблоков. В рассматриваемом процессе обработки сканирование, начинающееся с крайнего нижнего правого субблока в области разностных коэффициентов, выполняется по правилу с переходом из нижнего правого субблока в верхний левый субблок, а из верхнего правого субблока в верхний левый субблок и завершается в крайнем верхнем левом субблоке. Позицией под номером 901 на фиг. 7 обозначена схематическая иллюстрация порядка сканирования субблоков с использованием стрелки. Выполнение сканирования в соответствии с порядком сканирования, показанным на фиг. 7, обеспечивает достижение состояния завершения сканирования субблоков, расположенных в пространстве с правой и нижней сторон, среди всех целевых субблоков. Процесс кодирования субблока выполняется на целевом субблоке (S102).

Декодирование субблока (S102)

Контроллер 1008 декодирования информации о значимом субблоке определяет контекст, используемый для декодирования информации о значимом субблоке с учетом разностных коэффициентов в декодированном субблоке, смежном с целевым субблоком, из буфера 1002 разностных коэффициентов и считывает определенный контекст из памяти 1004 для контекстов. Контекст и команда декодирования передаются в блок 1001 арифметического декодирования. Блок 1001 арифметического декодирования выполняет процесс декодирования битового потока с использованием контекста и декодирует информацию о значимом субблоке (S201).

Контроллер 1008 декодирования информации о значимом субблоке определяет значение информации о значимом субблоке (S202). В случае равенства "0" значения информации о значимом субблоке значения всех разностных коэффициентов целевого субблока в буфере 1002 разностных коэффициентов задаются равными "0" (S209), и процесс декодирования значений разностных коэффициентов субблока завершается.

В случае равенства "1" значения информации о значимом субблоке выполняется процесс декодирования информации о всех значимых разностных коэффициентах целевого субблока (S203). Детали процесса декодирования информации о значимом разностном коэффициенте рассмотрим ниже. По окончании декодирования информации о всех значимых разностных коэффициентах субблока процесс обработки переходит к этапу S204 декодирования значения разностного коэффициента.

Выполняется процесс декодирования значений всех разностных коэффициентов целевого субблока (S204). Детали процесса декодирования значений разностных коэффициентов субблока рассмотрим ниже. По окончании декодирования значений всех разностных коэффициентов субблока процесс обработки переходит к этапу S101.

Процесс декодирования информации о значимом разностном коэффициенте (S203)

Контроллер 1006 декодирования информации о значимом коэффициенте вычисляет сумму countCoeff ряда значимых разностных коэффициентов, смежных с положением целевого разностного коэффициента (S401). В рассматриваемом процессе обработки разностные коэффициенты, относящиеся к субблокам, расположенным в пространстве с правой и нижней сторон целевого субблока, и являющиеся смежными с целевым субблоком, определяются в качестве смежных разностных коэффициентов.

Контроллер 1006 декодирования информации о значимом коэффициенте определяет целевые разностные коэффициенты (S402). Предположим, что порядок сканирования разностных коэффициентов в субблоке соответствует правилу, иллюстрацией которого является фиг. 7, точно так же, как и порядок сканирования значимых разностных коэффициентов в области разностных коэффициентов. По окончании сканирования всех разностных коэффициентов субблока процесс декодирования значений разностных коэффициентов завершается, и процесс обработки переходит к процессу декодирования значения разностного коэффициента (S204).

Контроллер 1006 декодирования информации о значимом коэффициенте определяет равенство или неравенство "0" суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов (S403). В случае равенства "0" суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов определяется положение целевого разностного коэффициента в целевом субблоке (S404). Предположим, что разностный коэффициент в горизонтальном направлении имеет положение posX, разностный коэффициент в вертикальном направлении - положение posY, а целевой разностный коэффициент - положение pos=posX+posY. В случае, когда pos<=2, индекс ctxIdx контекста, используемого для декодирования информации о значимом коэффициенте, задается равным "1" (S405), а в случае невыполнения этого условия (pos>2) индекс ctxIdx контекста задается равным "0" (S406). Позиция под номером 601 на фиг. 11 указывает на определение индекса ctxIdx контекста в случае, когда countCoeff=0. После считывания определенного контекста из памяти 1004 для контекстов контекст и команда декодирования передаются в блок 1001 арифметического декодирования. Блок 1001 арифметического декодирования выполняет процесс декодирования битового потока с использованием контекста и декодирует информацию о значимом разностном коэффициенте (S416).

В случае неравенства "0" суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов определяется превышение или непревышение величины суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов, равной "1" (S407). В случае непревышения величины суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов, равной "1", определяется положение целевого разностного коэффициента в целевом субблоке (S408). В случае, когда pos<=3, индекс ctxIdx контекста, используемого для декодирования информации о значимом коэффициенте, задается равным "1" (S409), а в случае невыполнения этого условия (pos>3) индекс ctxIdx контекста задается равным "0" (S410). Позиция под номером 602 на фиг. 11 указывает на определение индекса ctxIdx контекста в случае, когда countCoeff=1. После считывания определенного контекста из памяти 1004 для контекстов контекст и команда декодирования передаются в блок 1001 арифметического декодирования. Блок 1001 арифметического декодирования выполняет процесс декодирования битового потока с использованием контекста и декодирует информацию о значимом разностном коэффициенте (S416).

В случае невыполнения условия countCoeff<=1 для суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов определяется превышение или непревышение величины суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов, равной "2" (S411). В случае непревышения величины суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов, равной "2", определяется положение целевого разностного коэффициента в целевом субблоке (S412). В случае, когда pos<=2, индекс ctxIdx контекста, используемого для декодирования информации о значимом коэффициенте, задается равным "2" (S413), а в случае невыполнения этого условия (pos>2) индекс ctxIdx контекста задается равным "1" (S414). Позиция под номером 603 на фиг. 11 указывает на определение индекса ctxIdx контекста в случае, когда countCoeff=2. После считывания определенного контекста из памяти 1004 для контекстов контекст и команда декодирования передаются в блок 1001 арифметического декодирования. Блок 1001 арифметического декодирования выполняет процесс декодирования битового потока с использованием контекста и декодирует информацию о значимом разностном коэффициенте (S416).

В случае невыполнения условия countCoeff<=2 для суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов индекс ctxIdx контекста, используемого для декодирования информации о значимом коэффициенте, задается равным "2" (S415). Позиция под номером 605 на фиг. 11 указывает на определение индекса ctxIdx контекста в случае, когда countCoeff>2. После считывания определенного контекста из памяти 1004 для контекстов контекст и команда декодирования передаются в блок 1001 арифметического декодирования. Блок 1001 арифметического декодирования выполняет процесс декодирования битового потока с использованием контекста и декодирует информацию о значимом разностном коэффициенте (S416).

При большой величине суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов существует высокая вероятность равенства "1" значения информации о всех значимых коэффициентах в целевом субблоке. Поэтому в рассматриваемом выше процессе обработки в случае, когда величина суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов составляет не менее "3", ctxIdx задается равным "2" независимо от значения pos. Кроме того, возможно также разбиение условия определения суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов. Например, в случае, когда величина суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов составляет не менее "3", при условии равенства 3 величины суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов возможно использование определения индекса контексте в позиции под номером 604 на фиг. 11, а при условии, что величина суммы countCoeff смежных значимых коэффициентов составляет не менее 4, возможно использование определения индекса контексте в позиции под номером 605 на фиг. 11. Такая конфигурация обеспечивает возможность повышения эффективности использования корреляции и эффективности кодирования.

В рассматриваемом процессе обработки вычисление индекса ctxIdx контекста, используемого для информации о значимом разностном коэффициенте, осуществляется с учетом суммарной информации о ряде значимых коэффициентах декодированных смежных субблоков и положения целевого разностного коэффициента в субблоке. Рассмотрим ниже причины использования такой конфигурации.

Как правило, коэффициенты ортогонального преобразования изображения концентрируются в низкочастотных компонентах, и существует высокая вероятность равенства "1" значения информации о значимом коэффициенте. Кроме того, так как влияние, оказываемое визуальными характеристиками на высокочастотный компонент коэффициента ортогонального преобразования, является небольшим и во многих случаях выполняется грубое квантование высокочастотного компонента, то существует высокая вероятность равенства "0" значения коэффициента высокочастотного компонента и равенства "0" значения информации о значимом коэффициенте высокочастотного компонента. Эти характеристики информации не ограничиваются только областью разностных коэффициентов в целом и точно так же могут быть использованы применительно к каждому субблоку, и можно сказать, что вероятность равенства "1" информации о значимом коэффициенте для низкочастотного компонента субблока становится выше, чем для высокочастотного компонента того же субблока. Задание значения индекса ctxIdx контекста информации о значимом разностном коэффициенте на низкочастотном участке в субблоке, превышающего значение ctxIdx индекса контекста информации о значимом разностном коэффициенте на высокочастотном участке, приводит к повышению точности оценки вероятности появления информации о значимом коэффициенте. Кроме того, на высокочастотном участке с высокой вероятностью равенства "0" значимого разностного коэффициента уменьшается и сумма смежных значимых коэффициентов, а на низкочастотном участке с высокой вероятностью равенства "1" значимого разностного коэффициента, как правило, становится большой и сумма смежных значимых коэффициентов, и использование суммы смежных значимых коэффициентов в качестве показателя содержания информации о значимом разностном коэффициенте в целевом субблоке приводит к повышению точности оценки вероятности появления информации о значимом коэффициенте.

В рассматриваемом процессе обработки вычисление индексов контекстов во всех положениях коэффициентов в субблоке может осуществляться в результате однократного вычисления сумма смежных значимых разностных коэффициентов для субблока. При этом по сравнению со способом отдельного вычисления суммы смежных значимых разностных коэффициента в положении каждого коэффициента обеспечивается возможность уменьшения объема вычислений суммы смежных значимых разностных коэффициентов. Кроме того, в конфигурации с использованием результата декодирования значимого разностного коэффициента, непосредственно предшествующего в порядке сканирования, при вычислении индекса контекста в субблоке возникает необходимость последовательного выполнения процессов вычисления всех индексов контекстов и декодирования всех значимых разностных коэффициентов в субблоке. В рассматриваемом варианте осуществления вычисление индекса контекста выполняется с учетом суммы смежных значимых разностных коэффициентов и положения целевого коэффициента, однако разностные коэффициенты, относящиеся к целевому блоку, при определении суммы смежных значимых разностных коэффициентов не используются, и взаимозависимость между блоками при вычислении индексов контекстов отсутствует. Возможность вычисления индексов контекстов для всех значимых разностных коэффициентов в начале субблока обеспечивает также возможность параллельного выполнения процессов вычисления индекса контекста и декодирования информации о значимом разностном коэффициенте. Возможно также уменьшение задержки обработки, связанной с декодированием информации о значимом коэффициенте с высокой в частотой появления в битовом потоке.

Вычисление контекста может также осуществляться не с учетом смежного значимого коэффициента, а с учетом информации о значимых субблоках. По сравнению со случаем использования суммы смежных значимых коэффициентов это обеспечивает возможность уменьшения объема вычислений и размеров схем. Кроме того, для вычисления контекста возможно и использование положения субблока. Как указано выше, вероятность появления значимого коэффициента в низкочастотном компоненте выше, чем на высокочастотном участке. Использование положения субблока при вычислении контекста обеспечивает также возможность реализации оценки контекста с более высокой точностью. Фиг. 20 иллюстрирует пример с разделением области разностных коэффициентов на две области - низкочастотную область и высокочастотную область. На фиг. 20 позиции с номерами 1101, 1102, 1103, 1104, 1105 и 1109 указывают на низкочастотные компоненты, а позиции с номерами 1106, 1107, 1108, 1110, 1111, 1112, 1113, 1114, 1115 и 1116 указывают на высокочастотные компоненты. Возможна также конфигурация с добавлением смещения, при которой после вычисления индекса ctxIdx контекста в описываемом выше процессе обработки для высокочастотной области к указанному индексу ctxIdx контекста, используемого для низкочастотной области добавляется смещение, соответствующее заданному положению субблока, а также конфигурация с добавлением условного перехода к положению субблока в процессе вычисления указанного индекса ctxIdx контекста, используемого для низкочастотной области. Кроме того, возможна также конфигурация, при которой после вычисления индекса ctxIdx контекста в описываемом выше процессе обработки для низкочастотной области ввиду, как правило, высокой вероятности равенства "0" значимого разностного коэффициента и возможного использования ряда смежных значимых разностных коэффициентов с ошибкой оценки вероятности для высокочастной области постоянно задается контекст ctxIdx=0.

Кроме того, возможно также вычисление индекс контекста с использованием не суммы смежных значимых разностных коэффициентов, а суммы абсолютных значений смежных коэффициентов. Так как абсолютное значение разностного коэффициента низкочастотного компонента является, как правило, большим, то при большой сумме абсолютных значений смежных разностных коэффициентов обеспечивается возможность повышения коэффициента кодирования в результате задания контекста с высокой вероятностью появления информации о значимом разностном коэффициенте.

Кроме того, возможно также повышение точности оценки контекста в результате добавления режима, используемого при вычислении разностного коэффициента, к определению условий в процессе вычисления индекса контекста значимого разностного коэффициента. Как правило, это объясняется отличиями межкадрового предсказания, характеризующегося возможностью использования множества изображений в качестве опорных, высокой точностью предсказания и низкой вероятностью появления разностной информации, от внутрикадрового предсказания, при котором в качестве изображения-объекта декодирования используется только декодированная область изображения, являющегося объектом декодирования.

Процесс декодирования значения разностного коэффициента (S204)

Контроллер 1006 декодирования информации о значимом коэффициенте определяет целевые разностные коэффициенты (S501). Предположим, что порядок сканирования разностных коэффициентов в субблоке соответствует правилу, иллюстрацией которого является фиг. 7, точно так же, как и порядок сканирования значимых разностных коэффициентов. По окончании сканирования всех разностных коэффициентов субблока процесс декодирования значений разностных коэффициентов завершается, и процесс обработки переходит к процессу определения следующего субблока (S101).

Контроллер 1006 декодирования информации о значимом коэффициенте определяет равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента в положении целевого разностного коэффициента (S502). В случае равенства "0" значения разностного коэффициента в положении целевого разностного коэффициента декодирование значения разностного коэффициента в положении целевого разностного коэффициента завершается, и процесс обработки переходит к этапу S501.

В случае равенства "1" значения разностного коэффициента в положении целевого разностного коэффициента декодируется абсолютное значение разностного коэффициента в положении целевого разностного коэффициента (S503). В случае выполнения рассматриваемого процесса обработки устанавливается неравенство "0" значения разностного коэффициента, и в качестве битового потока декодируются слова кода, соответствующие значениям, полученным в результате вычитания 1 из абсолютных значений разностных коэффициентов. Поэтому в качестве абсолютного значения разностного коэффициента задается значение, полученное в результате добавления 1 к значению, полученному в результате энтропийного декодирования слова кода.

В рассматриваемом варианте осуществления индекс контекста для декодирования информации о значимом разностном коэффициенте вычисляется на основе информации о значимом разностном коэффициенте декодированного субблока, однако подобный процесс обработки может быть использован и при вычислении индекса контекста значения разностного коэффициента. Как и информация о значимом разностном коэффициенте значения разностных коэффициентов имеют корреляцию со значением смежного коэффициента и концентрируются в низкочастотном компоненте, и поэтому при большой сумме смежных значимых разностных коэффициентов или абсолютных значений разностных коэффициентов эффективное кодирование значения разностного коэффициента может достигаться в результате задания индекса контекста, указывающего на высокую вероятность появления большого значения разностного коэффициента, а при малой сумме смежных разностных коэффициентов или абсолютных значений разностных коэффициентов - в результате задания индекса контекста, указывающего на высокую вероятность появления небольшого значения разностного коэффициента.

Описываемые выше устройство кодирования изображения и устройство декодирования изображения согласно первому варианту осуществления позволяют достичь следующих преимуществ.

(1) Обеспечивается возможность вычисления индекса контекста целевого разностного коэффициента на основе разностных коэффициентов, относящихся к декодированному субблоку, смежному с субблоком, которому относится целевой разностный коэффициент. Кроме того, за счет задания контекста, оценивающего вероятность появления информации о значимом разностном коэффициенте со значением, равным "1", как высокую в случае большой величины суммы смежных разностных коэффициентов и вероятность появления информации о значимом разностном коэффициенте со значением, равным "0", как высокую в случае малой величины суммы смежных разностных коэффициентов обеспечивается возможность задания подходящей модели вероятности на основе смежной корреляции информации о значимом разностном коэффициенте. Следовательно, обеспечивается возможность эффективного кодирования информации о значимом разностном коэффициенте.

(2) Индекс контекста вычисляется на основе положения целевого разностного коэффициента в субблоке. Задается контекст, оценивающий вероятность появления значимого разностного коэффициента, равного "1", среди разностных коэффициентов на низкочастотном участке в субблоке как более высокую, чем среди разностных коэффициентов на высокочастотном участке в субблоке. Обеспечивается возможность задания подходящей модели вероятности на основе характеристик информации о значимом разностном коэффициенте в частотной области, а также возможность эффективного кодирования информации о значимом разностном коэффициенте.

(3) Вычисление суммы смежных значимых разностных коэффициентов и положение целевого разностного коэффициента в субблоке не зависят от результата декодирования информации о значимом разностном коэффициенте в субблоке. Поэтому обеспечивается возможность параллельного выполнения процессов вычисления индекса контекста и декодирования информации о значимом разностном коэффициенте в субблоке и, следовательно, возможность уменьшения задержки обработки, связанной с процессом декодирования информации о значимом разностном коэффициенте. За счет уменьшения задержки обработки информации о значимом разностном коэффициенте с высокой степенью заполнения битового потока разностными коэффициентами и большим числом операций обработки, обеспечивается возможность реализации устройства декодирования, подходящего для использования при обработке в режиме реального времени. Кроме того, точно так же и в устройстве кодирования обеспечивается возможность уменьшения задержки обработки, связанной с процессом кодирования информации о значимом разностном коэффициенте.

(4) Ввиду независимости суммы смежных значимых разностных коэффициентов, связанной с вычислением индекса контекста информации о значимом разностном коэффициенте, от положения целевого разностного коэффициента, появляется возможность ограничения однократным вычислением в субблоке. При этом обеспечивается возможность уменьшения объема вычислений, связанных с вычислением индекса контекста, по сравнению со случаем вычисления суммы отдельных смежных разностных коэффициентов в соответствии с положением целевых разностных коэффициентов.

Второй пример

Рассмотрим далее второй пример способа кодирования разностной информации согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Блок 507 кодирования разностной информации согласно второму примеру точно так же, как и блок 507 кодирования разностной информации согласно первому примеру, показанный на фиг. 15, включает в себя: блок 701 арифметического кодирования; буфер 702 разностных коэффициентов; контроллер 703 кодирования; память 704 для контекстов; и контроллер 705 сканирования. Кроме того, контроллер 703 кодирования включает в себя: контроллер 706 кодирования информации о значимом коэффициенте; контроллер 707 кодирования значения разностного коэффициента; и контроллер 708 кодирования информации о значимом субблоке.

Так как процесс кодирования разностной информации согласно этому примеру является таким же, как и в случае первого примера, за исключением этапа (S704 на фиг. 17) процесса кодирования информации о значимых разностных коэффициентах, то рассмотрим ниже процесс кодирования информации о значимых разностных коэффициентах согласно этому примеру со ссылками на блок-схему последовательности процесса, показанную на фиг. 21.

Контроллер 706 кодирования информации о значимом коэффициенте извлекает информацию о значимых субблоках декодированных субблоков, являющихся смежными с правой стороной и нижней стороной субблока, являющегося объектом обработки, в результате чего задается информация sigGroupRight о значимом субблоке субблока, смежного с правой стороной, и информация sigGroupBottom о значимом субблоке субблока, смежного с нижней стороной (S1001).

Контроллер 706 кодирования информации о значимом коэффициенте определяет разностные коэффициенты, являющиеся объектами обработки (S1002). Порядок сканирования разностных коэффициентов в субблоке, точно так же, как и порядок сканирования субблоков в области разностных коэффициентов, соответствует правилу, иллюстрацией которого является фиг. 7. По окончании сканирования всех значимых разностных коэффициентов субблока процесс кодирования значимых разностных коэффициентов завершается, и процесс обработки переходит к этапу (S704) кодирования значений разностных коэффициентов.

Контроллер 706 кодирования информации о значимом коэффициенте оценивает информацию sigGroupRight о значимом субблоке и информацию sigGroupBottom о значимом субблоке (S1003).

В случае, когда как информация sigGroupRigh о значимом субблоке, так и информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеют значение "0", определяется положение целевого разностного коэффициента в субблоке, являющемся объектом обработки (S1004). Предположим, что разностный коэффициент в горизонтальном направлении имеет положение posX, разностный коэффициент в вертикальном направлении - положение posY, а целевой разностный коэффициент - положение pos=posX+posY. В случае, когда pos<=2, индекс ctxIdx контекста, используемого для кодирования информации о значимом коэффициенте, задается равным "1" (S1005), а в случае невыполнения этого условия (pos>2) индекс ctxIdx контекста задается равным "0" (S1006). Позиция под номером 1201 на фиг. 23 указывает на определение индекса ctxIdx контекста в случае, когда как информация sigGroupRight о значимом субблоке, так и информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеют значение "0".

В случае, когда как информация sigGroupRight о значимом субблоке, так и информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеют значение не "0", определяется равенство или неравенство "1" значения информации sigGroupRight о значимом субблоке и равенство или неравенство "0" значения информации sigGroupBottom о значимом субблоке (S1007). В случае, когда информация sigGroupRight о значимом субблоке имеет значение "1", а информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеет значение "0", определяется положение целевого разностного коэффициента в субблоке, являющемся объектом обработки (S1008). В случае, когда разностный коэффициент в вертикальном направлении имеет положение posY<=1, индекс ctxIdx контекста, используемый для декодирования информации о значимом коэффициенте, задается равным "1" (S1009), а в случае невыполнения этого условия (posY>2) индекс ctxIdx контекста задается равным "0" (S1010). Позиция под номером 1202 на фиг. 23 указывает на определение индекса ctxIdx контекста в случае, когда информация sigGroupRight о значимом субблоке имеет значение "1", а информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеет значение "0".

В случае, когда информация sigGroupRight о значимом субблоке имеет значение не "1", а информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеет значение не "0", определяется равенство или неравенство "0" значения информации sigGroupRight о значимом субблоке и равенство или неравенство "1" значения информации sigGroupBottom о значимом субблоке (S1011). В случае, когда информация sigGroupRight о значимом субблоке имеет значение "0", а информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеет значение "1", определяется положение целевого разностного коэффициента в субблоке, являющемся объектом обработки (S1012). В случае, когда разностный коэффициент в горизонтальном направлении имеет положение posX<=1, индекс ctxIdx контекста, используемый для декодирования информации о значимом коэффициенте, задается равным "1" (S1013), а в случае невыполнения этого условия (posX>2) индекс ctxIdx контекста задается равным "0" (S1014). Позиция под номером 1203 на фиг. 23 указывает на определение индекса ctxIdx контекста в случае, когда информация sigGroupRight о значимом субблоке имеет значение "0", а информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеет значение "1". Другими словами, последовательность задания индекса ctxIdx контекста в случае, когда информация sigGroupRight о значимом субблоке имеет значение "0", а информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеет значение "1", является процессом обработки с чередованием операции обработки в направлении X и операции обработки в направлении Y в случае, когда информация sigGroupRight о значимом субблоке имеет значение "1", а информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеет значение "0". Поэтому процесс обработки может выполняться с использованием общих ресурсов, а размер схем аппаратного обеспечения и количество кода программного обеспечения могут быть уменьшены.

В случае, когда информация sigGroupRight о значимом субблоке имеет значение не "0", а информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеет значение не "1", другими словами, в случае, когда и информация sigGroupRight о значимом субблоке имеет значение "1" и информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеет значение "1", определяется положение целевого разностного коэффициента в субблоке, являющемся объектом обработки (S1015). В случае, когда целевой разностный коэффициента имеет положение pos<=4, индекс ctxIdx контекста, используемый для декодирования информации о значимом коэффициенте, задается равным "2" (S1016), а в случае невыполнения этого условия (pos>5) индекс ctxIdx контекста задается равным "1" (S1017). Позиция под номером 1204 на фиг. 23 указывает на определение индекса ctxIdx контекста в случае, когда информация sigGroupRight о значимом субблоке имеет значение "0", а информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеет значение "1".

Контроллер 706 кодирования информации о значимом коэффициенте извлекает разностный коэффициент в целевом положении из буфера 702 разностных коэффициентов. В случае, когда значение разностного коэффициента не равно "0", значение информации о значимом разностном коэффициенте задается равным "1", а в случае невыполнения этого условия (когда значение разностного коэффициента равно "0") значение информации о значимом разностном коэффициенте задается равным "0" (S1018).

Контроллер 706 кодирования информации о значимом коэффициенте считывает контекст, соответствующий определенному индексу ctxIdx контекста, из памяти 704 для контекстов и передает информацию о значимом разностном коэффициенте и контекст в блок 701 арифметического кодирования. Блок 701 арифметического кодирования кодирует информацию о значимом разностном коэффициенте с использованием контекста (S1019).

Процесс декодирования

Рассмотрим второй пример способа декодирования разностных коэффициентов согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Блок 801 декодирования разностной информации согласно второму примеру точно так же, как и блок 801 декодирования разностной информации согласно первому примеру, показанный на фиг. 8, включает в себя: блок 1001 арифметического декодирования; буфер 1002 разностных коэффициентов; контроллер 1003 декодирования; память 1004 для контекстов; и контроллер 1005 сканирования. Кроме того, контроллер 1003 декодирования включает в себя: контроллер 1006 декодирования информации о значимом коэффициенте; контроллер 1007 декодирования значения разностного коэффициента; и контроллер 1008 декодирования информации о значимом субблоке.

Так как процесс декодирования разностной информации в блоке 801 декодирования разностной информации, представленном на фиг. 8, соответствует процессу кодирования разностной информации в блоке 507 кодирования разностной информации, представленном на фиг. 5, то каждый из компонентов в блоке декодирования разностной информации на фиг. 8 - буфер 1002 разностных коэффициентов, память 1004 для контекстов и контроллер 1005 сканирования, имеет функции, соответствующие соответствующим компонентам на фиг 15 - буферу 702 разностных коэффициентов, памяти 704 для контекстов и контроллеру 705 сканирования.

Так как процесс кодирования разностной информации согласно этому примеру является таким же, как и в случае первого примера, за исключением этапа (S203 на фиг. 2) процесса кодирования информации о значимых разностных коэффициентах, то рассмотрим ниже процесс кодирования информации о значимых разностных коэффициентах согласно этому примеру со ссылками на блок-схему последовательности процесса, показанную на фиг. 22.

Процесс декодирования информации о значимых разностных коэффициентах (S203)

Контроллер 1006 кодирования информации о значимом коэффициенте извлекает информацию о значимых субблоках декодированных субблоков, являющихся смежными с правой стороной и нижней стороной субблока, являющегося объектом обработки, в результате чего задается информация sigGroupRight о значимом субблоке субблока, смежного с правой стороной, и информация sigGroupBottom о значимом субблоке субблока, смежного с нижней стороной (S1101).

Контроллер 1006 декодирования информации о значимом коэффициенте определяет разностные коэффициенты, являющиеся объектами обработки (S1102). Порядок сканирования разностных коэффициентов в субблоке, точно так же, как и порядок сканирования субблоков в области разностных коэффициентов, соответствует правилу, иллюстрацией которого является фиг. 7. По окончании сканирования всех значимых разностных коэффициентов субблока процесс декодирования значимых разностных коэффициентов завершается, и процесс обработки переходит к этапу (S204) декодирования значений разностных коэффициентов.

Контроллер 1006 декодирования информации о значимом коэффициенте оценивает информацию sigGroupRight о значимом субблоке и информацию sigGroupBottom о значимом субблоке (S1103). В случае, когда как информация sigGroupRight о значимом субблоке имеет значение "0", так и информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеет значение "0", определяется положение целевого разностного коэффициента в субблоке, являющегося объектом обработки (S1104). Предположим, что разностный коэффициент в горизонтальном направлении имеет положение posX, разностный коэффициент в вертикальном направлении - положение posY, а целевой разностный коэффициент - положение pos=posX+posY. В случае, когда pos<=2, индекс ctxIdx контекста, используемого для декодирования информации о значимом коэффициенте, задается равным "1" (S1105), а в случае невыполнения этого условия (pos>2) индекс ctxIdx контекста задается равным "0" (S1106). Позиция под номером 1201 на фиг. 23 указывает на определение индекса ctxIdx контекста в случае, когда и информация sigGroupRight о значимом субблоке имеет значение "0" и информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеет значение "0". После считывания определенного контекста из памяти 1004 для контекстов контекст и команда декодирования передаются в блок 1001 арифметического декодирования. Блок 1001 арифметического декодирования выполняет процесс декодирования битового потока с использованием контекста и декодирует информацию о значимом разностном коэффициенте (S1116).

В случае, когда ни информация sigGroupRight о значимом субблоке, ни информация sigGroupBottom о значимом субблоке не имеют значения "0", определяется равенство или неравенство "1" значения информации sigGroupRight о значимом субблоке и равенство или неравенство "0" значения информации sigGroupBottom о значимом субблоке (S1107). В случае, когда информация sigGroupRight о значимом субблоке имеет значение "1", а информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеет значение "0", определяется положение целевого разностного коэффициента в субблоке, являющемся объектом обработки (S1108). В случае, когда разностный коэффициент в вертикальном направлении имеет положение posY<=1, индекс ctxIdx контекста, используемый для декодирования информации о значимом коэффициенте, задается равным "1" (S1109), а в случае невыполнения этого условия (posY>2) индекс ctxIdx контекста задается равным "0" (S1110). Позиция под номером 1202 на фиг. 23 указывает на определение индекса ctxIdx контекста в случае, когда информация sigGroupRight о значимом субблоке имеет значение "1", а информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеет значение "0". После считывания определенного контекста из памяти 1004 для контекстов контекст и команда декодирования передаются в блок 1001 арифметического декодирования. Блок 1001 арифметического декодирования выполняет процесс декодирования битового потока с использованием контекста и декодирует информацию о значимом разностном коэффициенте (S1116).

В случае, когда информация sigGroupRight о значимом субблоке имеет значение не "1", а информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеет значение не "0", определяется равенство или неравенство "0" значения информации sigGroupRight о значимом субблоке и равенство или неравенство "1" значения информации sigGroupBottom о значимом субблоке (S1111). В случае, когда информация sigGroupRight о значимом субблоке имеет значение "0", а информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеет значение "1", определяется положение целевого разностного коэффициента в субблоке, являющемся объектом обработки (S1112). В случае, когда разностный коэффициент в горизонтальном направлении имеет положение posX<=1, индекс ctxIdx контекста, используемый для декодирования информации о значимом коэффициенте, задается равным "1" (S1113), а в случае невыполнения этого условия (posX>2) индекс ctxIdx контекста задается равным "0" (S1114). Позиция под номером 1203 на фиг. 23 указывает на определение индекса ctxIdx контекста в случае, когда информация sigGroupRight о значимом субблоке имеет значение "0", а информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеет значение "1". После считывания определенного контекста из памяти 1004 для контекстов контекст и команда декодирования передаются в блок 1001 арифметического декодирования. Блок 1001 арифметического декодирования выполняет процесс декодирования битового потока с использованием контекста и декодирует информацию о значимом разностном коэффициенте (S1116).

В случае, когда информация sigGroupRight о значимом субблоке имеет значение не "0", а информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеет значение не "1", другими словами, когда информация sigGroupRight о значимом субблоке имеет значение "1", а информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеет значение "0", определяется положение целевого разностного коэффициента в субблоке, являющемся объектом обработки (S1117). В случае, когда целевой разностный коэффициент имеет положение pos<=4, индекс ctxIdx контекста, используемый для декодирования информации о значимом коэффициенте, задается равным "2" (S1118), а в случае невыполнения этого условия (pos>5) индекс ctxIdx контекста задается равным "1" (S1114). Позиция под номером 1204 на фиг. 23 указывает на определение индекса ctxIdx контекста в случае, когда как информация sigGroupRight о значимом субблоке, так и информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеют значение "1". После считывания определенного контекста из памяти 1004 для контекстов контекст и команда декодирования передаются в блок 1001 арифметического декодирования. Блок 1001 арифметического декодирования выполняет процесс декодирования битового потока с использованием контекста и декодирует информацию о значимом разностном коэффициенте (S1116).

В рассматриваемом процессе обработки вычисление индекса ctxIdx контекста, используемого для информации о значимом разностном коэффициенте, осуществляется с учетом информации о значимом субблоке декодированных смежных субблоков и положения целевого разностного коэффициента в субблоке, и отдельно определяется информация о значимом субблоке с правой стороны и информация о значимом субблоке нижней стороны.

В процессе вычисления контекста согласно этому примеру в случае, когда информация sigGroupRight о значимом субблоке с правой стороны имеет значение "1", а информация sigGroupBottom о значимом субблоке нижней стороны имеет значение "0", и в случае, когда информация sigGroupRight о значимом субблоке с правой стороны имеет значение "0", а информация sigGroupBottom о значимом субблоке нижней стороны имеет значение "1", возможно задание взаимно различных индексов контекста, что отличает этот пример от первого примера. В случае, когда информация sigGroupRight о значимом субблоке с правой стороны имеет значение "1", а информация sigGroupBottom о значимом субблоке нижней стороны имеет значение "0", значимого разностного коэффициента с нижней стороны субблока, являющегося объектом обработки, не существует, что обусловливает высокую вероятность несуществования значимого разностного коэффициента в высокочастотном компоненте в субблоке, являющемся объектом обработки, в вертикальном направлении. В то же время в случае, когда информация sigGroupRight о значимом субблоке с правой стороны имеет значение "0", а информация sigGroupBottom о значимом субблоке нижней стороны имеет значение "1", не существует значимого разностного коэффициента с правой стороны субблока, являющегося объектом обработки, что обусловливает высокую вероятность несуществования значимого разностного коэффициента в высокочастотном компоненте в субблоке, являющемся объектом обработки, в горизонтальном направлении. Поэтому использование конфигурации согласно этому примеру, в которой индекс контекста выбирается должным образом в соответствии с вероятностями появления значимых разностных коэффициентов в вертикальном и горизонтальном направлениях, позволяет повысить точность оценки вероятностей появления значимых разностных коэффициентов.

Кроме того, в этом примере с точки зрения снижения объемов обработки в качестве декодированных смежных субблоков учитываются субблок, являющийся смежным с правой стороной субблока, подлежащего декодированию, и субблок, являющийся смежным с нижней стороной субблока, подлежащего декодированию. Однако декодированные смежные субблоки согласно настоящему изобретению не ограничиваются только этими субблоками. В частности, субблок, являющийся смежным с нижней правой сторона субблока, подлежащего декодированию, располагается по близости от субблока, подлежащего декодированию, и имеет высокую корреляцию с субблоком, подлежащим декодированию. Следовательно, добавление информации sigGroupBottomRight о значимом субблоке субблока, являющегося смежным с нижней правой стороной, к объекту определения для вычисления индекса ctxIdx контекста, может повысить точность вероятностей появления значимых разностных коэффициентов. Однако по сравнению с субблоком, смежным с правой стороной субблока, подлежащего декодированию, и субблоком, смежным с нижней стороной субблока, подлежащего декодированию, субблок, являющийся смежным с нижней правой стороной субблока, подлежащего декодированию, располагается на большем удалении от субблока, подлежащего декодированию, и имеет низкую корреляцию с субблоком, подлежащим декодированию. Следовательно, в конфигурации, в которой индекс контекста значимого разностного коэффициента вычисляется на основе информации sigGroupRight о значимом субблоке с правой стороны, информации sigGroupBottom о значимом субблоке с нижней стороны и информации sigGroupBottomRight о значимом субблоке с нижней правой стороны, предпочтительным является задание более низкой степени отражения значимого разностного коэффициента в информации sigGroupBottomRight о значимом субблоке с нижней правой стороны на индексе контекста по сравнению с информацией sigGroupBottom о значимом субблоке с нижней стороны и информацией sigGroupBottomRight о значимом субблоке с нижней правой стороны. Способом задания низкой степени отражения значимого разностного коэффициента в информации sigGroupBottomRight о значимом субблоке с нижней правой стороны на индексе контекста является задание низкой вероятности появления значимого разностного коэффициента независимо от значения информации sigGroupBottomRight о значимом субблоке с нижней правой стороны, например, в случае, когда как информация sigGroupBottom о значимом субблоке нижней стороны, так и информация sigGroupBottomRight о значимом субблоке с нижней правой стороны, имеют значение "0".

В этом примере учитываются информация sigGroupRight о значимом субблоке с правой стороны, информация sigGroupBottom о значимом субблоке нижней стороны и положение целевого коэффициента, однако разностные коэффициенты, относящиеся к целевому блоку, при определении информации sigGroupRight о значимом субблоке с правой стороны и информации sigGroupBottom о значимом субблоке нижней стороны не используются, и взаимозависимость между блоками при вычислении индексов контекстов отсутствует. Возможность вычисления индексов контекстов для всех значимых разностных коэффициентов в начале субблока обеспечивает также возможность параллельного выполнения процессов вычисления индекса контекста и декодирования информации о значимом разностном коэффициенте. Возможно также уменьшение задержки обработки, связанной с декодированием информации о значимом коэффициенте с высокой в частотой появления в битовом потоке.

В этом примере индекс контекста, используемый для декодирования информации о значимом разностном коэффициенте, вычисляется на основе информации о значимом разностном коэффициенте декодированного субблока, однако точно такая же последовательность может быть использована и при вычислении индекса контекста значения разностного коэффициента. Как и информация о значимом разностном коэффициенте значения разностных коэффициентов имеют корреляцию со значением смежного коэффициента и концентрируются в низкочастотном компоненте, и поэтому при большой сумме смежных значимых разностных коэффициентов или абсолютных значений разностных коэффициентов эффективное кодирование значения разностного коэффициента может достигаться в результате задания индекса контекста, указывающего на высокую вероятность появления большого значения разностного коэффициента, а при малой сумме смежных разностных коэффициентов или абсолютных значений разностных коэффициентов - в результате задания индекса контекста, указывающего на высокую вероятность появления небольшого значения разностного коэффициента.

В дополнение к рассмотренным выше преимуществам (1)-(4) первого примера описываемые выше устройство кодирования изображения и устройство декодирования изображения согласно второму примеру позволяют достичь следующих преимуществ.

(5) индекс контекста вычисляется на основе комбинации информации правой боковой информации о значимом субблоке с правой стороны и информации о значимом субблоке с нижней стороны. Вероятность появления значимого разностного коэффициента в высокочастном компоненте субблока, являющегося объектом обработки, в вертикальном направлении оценивается как низкая в случае несуществования значимого разностного коэффициента с нижней стороны субблока, являющегося объектом обработки, а вероятность появления значимого разностного коэффициента в высокочастном компоненте субблока, являющегося объектом обработки, в горизонтальном направлении оценивается как низкая в случае несуществования значимого разностного коэффициента с правой стороны субблока, являющегося объектом обработки, за счет чего обеспечивается возможность задания подходящей модели вероятности информации о значимом разностном коэффициенте и эффективного кодирования информации о значимом разностном коэффициенте.

Третий пример

Рассмотрим далее третий пример способа кодирования разностной информации согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Блок 507 кодирования разностной информации согласно третьему примеру точно так же, как и блок 507 кодирования разностной информации согласно первому примеру, показанный на фиг. 15, включает в себя: блок 701 арифметического кодирования; буфер 702 разностных коэффициентов; контроллер 703 кодирования; память 704 для контекстов; и контроллер 705 сканирования. Кроме того, контроллер 703 кодирования включает в себя: контроллер 706 кодирования информации о значимом коэффициенте; контроллер 707 кодирования значения разностного коэффициента; и контроллер 708 кодирования информации о значимом субблоке.

Так как процесс кодирования разностной информации согласно этому примеру является таким же, как и в случае первого примера, за исключением этапа (S704 на фиг. 17) процесса кодирования информации о значимых разностных коэффициентах, то рассмотрим ниже процесс кодирования информации о значимых разностных коэффициентах согласно этому примеру со ссылками на блок-схему последовательности процесса, показанную на фиг. 24.

Контроллер 706 кодирования информации о значимом коэффициенте вычисляет смежный значимый индекс sigCoeffIndex на основе информации о значимых субблоках декодированных субблоков, являющихся смежными с правой стороной и нижней стороной субблока, являющегося объектом обработки, в результате чего задается информация sigGroupRight о значимом субблоке субблока, смежного с правой стороной, информация sigGroupBottom о значимом субблоке субблока, смежного с нижней стороной, и смежный значимый индекс sigCoeffIndex=sigGroupRight+2 × sigGroupBottom (S1201).

Контроллер 706 кодирования информации о значимом коэффициенте определяет разностные коэффициенты, являющиеся объектами обработки (S1202). Порядок сканирования разностных коэффициентов в субблоке, точно так же, как и порядок сканирования субблоков в области разностных коэффициентов, соответствует правилу, иллюстрацией которого является фиг. 7. По окончании сканирования всех значимых разностных коэффициентов субблока процесс кодирования значимых разностных коэффициентов завершается, и процесс обработки переходит к этапу (S704) кодирования значений разностных коэффициентов.

Контроллер 706 кодирования информации о значимом коэффициенте оценивает смежный значимый индекс sigCoeffIndex (S1203).

В случае, когда смежный значимый индекс sigCoeffIndex имеет значение "0", определяется положение целевого разностного коэффициента в субблоке, являющемся объектом обработки (S1204). Равенство "0" значения смежного значимого индекса sigCoeffIndex указывает на то, что информация sigGroupRight о значимом субблоке имеет значение "0", а информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеет значение "0". Предположим, что разностный коэффициент в горизонтальном направлении имеет положение posX, разностный коэффициент в вертикальном направлении - положение posY, а целевой разностный коэффициент - положение pos=posX+posY. В случае, когда pos<=2, индекс ctxIdx контекста, используемого для кодирования информации о значимом коэффициенте, задается равным "1" (S1205), а в случае невыполнения этого условия (pos>2) индекс ctxIdx контекста задается равным "0" (S1206). Позиция под номером 1201 на фиг. 23 указывает на определение индекса ctxIdx контекста в случае, когда смежный значимый индекс sigCoeffIndex имеет значение "0".

В то же время в случае, когда смежный значимый индекс sigCoeffIndex имеет значение не "0", определяется равенство или неравенство "1" значения смежного значимого индекса sigCoeffIndex (S1207). Равенство "1" значения смежного значимого индекса sigCoeffIndex указывает на то, что информация sigGroupRight о значимом субблоке имеет значение "1", а информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеет значение "0". В случае, когда смежный значимый индекс sigCoeffIndex имеет значение "1", определяется положение целевого разностного коэффициента в субблоке, являющемся объектом обработки (S1208). В случае, когда разностный коэффициент в вертикальном направлении имеет положение posY<=1, индекс ctxIdx контекста, используемый для декодирования информации о значимом коэффициенте, задается равным "1" (S1209), а в случае невыполнения этого условия (posY>2) индекс ctxIdx контекста задается равным "0" (S1210). Позиция под номером 1202 на фиг. 23 указывает на определение индекса ctxIdx контекста в случае, когда смежный значимый индекс sigCoeffIndex имеет значение "1".

В то же время в случае, когда смежный значимый индекс sigCoeffIndex имеет значение не "1", определяется равенство или неравенство "2" значения смежного значимого индекса sigCoeffIndex (S1211). Равенство "2" значения смежного значимого индекса sigCoeffIndex указывает на то, что информация sigGroupRight о значимом субблоке имеет значение "0", а информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеет значение "1". В случае, когда смежный значимый индекс sigCoeffIndex имеет значение "2", определяется положение целевого разностного коэффициента в субблоке, являющемся объектом обработки (S1212). В случае, когда разностный коэффициент в горизонтальном положении имеет положение posX<=1, индекс ctxIdx контекста, используемый для декодирования информации о значимом коэффициенте, задается равным "1" (S1213), а в случае невыполнения этого условия (posX>2) индекс ctxIdx контекста задается равным "0" (S1214). Позиция под номером 1203 на фиг. 23 указывает на определение индекса ctxIdx контекста в случае, когда смежный значимый индекс sigCoeffIndex имеет значение "2". Другими словами, последовательность задания индекса ctxIdx контекста в случае, когда смежный значимый индекс sigCoeffIndex имеет значение "2", является процессом обработки с чередованием операции обработки в направлении X и операции обработки в направлении Y в случае, когда смежный значимый индекс sigCoeffIndex имеет значение "1". Поэтому процесс обработки может выполняться с использованием общих ресурсов, а размер схем аппаратного обеспечения и количество кода программного обеспечения могут быть уменьшены.

Кроме того, в случае, когда смежный значимый индекс sigCoeffIndex имеет значение не "2", другими словами, в случае, когда смежный значимый индекс sigCoeffIndex имеет значение "3", определяется положение целевого разностного коэффициента в субблоке, являющемся объектом обработки (S1215). Равенство "3" значения смежного значимого индекса sigCoeffIndex указывает на то, что как информация sigGroupRight о значимом субблоке, так и информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеют значение "1". В случае, когда целевой разностный коэффициента имеет положение pos<=4, индекс ctxIdx контекста, используемый для декодирования информации о значимом коэффициенте, задается равным "2" (S1016), а в случае невыполнения этого условия (pos>5) индекс ctxIdx контекста, используемый для декодирования информации о значимом коэффициенте, задается равным "2" (S1216), а в случае невыполнения этого условия (pos>5) индекс ctxIdx контекста задается равным "1" (S1217). Позиция под номером 1204 на фиг. 23 указывает на определение индекса ctxIdx контекста в случае, когда смежный значимый индекс sigCoeffIndex имеет значение "3".

Контроллер 706 кодирования информации о значимом коэффициенте извлекает разностный коэффициент в целевом положении из буфера 702 разностных коэффициентов. В случае, когда значение разностного коэффициента не равно "0", значение информации о значимом разностном коэффициенте задается равным "1", а в случае невыполнения этого условия (когда значение разностного коэффициента равно "0") значение информации о значимом разностном коэффициенте задается равным "0" (S1218).

Контроллер 706 кодирования информации о значимом коэффициенте считывает контекст, соответствующий определенному индексу ctxIdx контекста, из памяти 704 для контекстов и передает информацию о значимом разностном коэффициенте и контекст в блок 701 арифметического кодирования. Блок 701 арифметического кодирования кодирует информацию о значимом разностном коэффициенте с использованием контекста (S1219).

Процесс декодирования

Рассмотрим способ декодирования разностных коэффициентов согласно третьему примеру варианта осуществления настоящего изобретения. Блок 801 декодирования разностной информации согласно третьему примеру точно так же, как и блок 801 декодирования разностной информации согласно первому примеру, показанный на фиг. 8, включает в себя: блок 1001 арифметического декодирования; буфер 1002 разностных коэффициентов; контроллер 1003 декодирования; память 1004 для контекстов; и контроллер 1005 сканирования. Кроме того, контроллер 1003 декодирования включает в себя: контроллер 1006 декодирования информации о значимом коэффициенте; контроллер 1007 декодирования значения разностного коэффициента; и контроллер 1008 декодирования информации о значимом субблоке.

Так как процесс декодирования разностной информации согласно этому примеру является таким же, как и в случае первого примера, за исключением этапа (S203 на фиг. 2) процесса кодирования информации о значимых разностных коэффициентах, то рассмотрим ниже процесс декодирования информации о значимых разностных коэффициентах согласно этому примеру со ссылками на блок-схему последовательности процесса, показанную на фиг. 25.

Контроллер 1006 декодирования информации о значимом коэффициенте вычисляет смежный значимый индекс sigCoeffIndex на основе информации о значимых субблоках декодированных субблоков, являющихся смежными с правой стороной и нижней стороной субблока, являющегося объектом обработки, в результате чего задается информация sigGroupRight о значимом субблоке субблока, смежного с правой стороной, информация sigGroupBottom о значимом субблоке субблока, смежного с нижней стороной, и смежный значимый индекс sigCoeffIndex=sigGroupRight+2 × sigGroupBottom (S1301).

Контроллер 1006 декодирования информации о значимом коэффициенте определяет разностные коэффициенты, являющиеся объектами обработки (S1302). Порядок сканирования разностных коэффициентов в субблоке, точно так же, как и порядок сканирования субблоков в области разностных коэффициентов, соответствует правилу, иллюстрацией которого является фиг. 7. По окончании сканирования всех значимых разностных коэффициентов субблока процесс декодирования значимых разностных коэффициентов завершается, и процесс обработки переходит к этапу (S204) декодирования значений разностных коэффициентов.

Контроллер 1006 декодирования информации о значимом коэффициенте оценивает смежный значимый индекс sigCoeffIndex (S1303).

В случае, когда смежный значимый индекс sigCoeffIndex имеет значение "0", определяется положение целевого разностного коэффициента в субблоке, являющемся объектом обработки (S1304). Равенство "0" смежного значимого индекса sigCoeffIndex указывает на то, что как информация sigGroupRight о значимом субблоке, так информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеют значение "0". Предположим, что разностный коэффициент в горизонтальном направлении имеет положение posX, разностный коэффициент в вертикальном направлении - положение posY, а целевой разностный коэффициент - положение pos=posX+posY. В случае, когда pos<=2, индекс ctxIdx контекста, используемый для декодирования информации о значимом коэффициенте, задается равным "1" (S1305), а в случае невыполнения этого условия (pos>2) индекс ctxIdx контекста задается равным "0" (S1306). Позиция под номером 1201 на фиг. 23 указывает на определение индекса ctxIdx контекста в случае, когда смежный значимый индекс sigCoeffIndex имеет значение "0". После считывания определенного контекста из памяти 1004 для контекстов контекст и команда декодирования передаются в блок 1001 арифметического декодирования. Блок 1001 арифметического декодирования выполняет процесс декодирования битового потока с использованием контекста и декодирует информацию о значимом разностном коэффициенте (S1316).

В то же время в случае, когда смежный значимый индекс sigCoeffIndex имеет значение не "0", определяется равенство или неравенство "1" значения смежного значимого индекса sigCoeffIndex (S1307). Равенство "1" значения смежного значимого индекса sigCoeffIndex указывает на то, что информация sigGroupRight о значимом субблоке имеет значение "1", а информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеет значение "0". В случае, когда смежный значимый индекс sigCoeffIndex имеет значение "1", определяется положение целевого разностного коэффициента в субблоке, являющемся объектом обработки (S1308). В случае, когда разностный коэффициент в вертикальном направлении имеет положение posY<=1, индекс ctxIdx контекста, используемый для декодирования информации о значимом коэффициенте, задается равным "1" (S1309), а в случае невыполнения этого условия (posY>2) индекс ctxIdx контекста задается равным "0" (S1310). Позиция под номером 1202 на фиг. 23 указывает на определение контекста в случае, когда смежный значимый индекс sigCoeffIndex имеет значение "1". После считывания определенного контекста из памяти 1004 для контекстов контекст и команда декодирования передаются в блок 1001 арифметического декодирования. Блок 1001 арифметического декодирования выполняет процесс декодирования битового потока с использованием контекста и декодирует информацию о значимом разностном коэффициенте (S1316).

В то же время в случае, когда смежный значимый индекс sigCoeffIndex имеет значение не "1", определяется равенство или неравенство "2" значения смежного значимого индекса sigCoeffIndex (S1311). Равенство "2" значения смежного значимого индекса sigCoeffIndex указывает на то, что информация sigGroupRight о значимом субблоке имеет значение "0", а информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеет значение "1". В случае, когда смежный значимый индекс sigCoeffIndex имеет значение "2" определяется положение целевого разностного коэффициента в субблоке, являющемся объектом обработки (S1312). В случае, когда разностный коэффициент в горизонтальном направлении имеет положение posX<=1, индекс ctxIdx контекста, используемый для декодирования информации о значимом коэффициенте, задается равным "1" (S1313), а в случае невыполнения этого условия (posX>2) индекс ctxIdx контекста задается равным "0" (S1314). Позиция под номером 1203 на фиг. 23 указывает на определение индекса ctxIdx контекста в случае, когда смежный значимый индекс sigCoeffIndex имеет значение "2". После считывания определенного контекста из памяти 1004 для контекстов контекст и команда декодирования передаются в блок 1001 арифметического декодирования. Блок 1001 арифметического декодирования выполняет процесс декодирования битового потока с использованием контекста и декодирует информацию о значимом разностном коэффициенте (S1316).

Кроме того, в случае, когда смежный значимый индекс sigCoeffIndex имеет значение не "2", другими словами, в случае, когда смежный значимый индекс sigCoeffIndex имеет значение "3", определяется положение целевого разностного коэффициента в субблоке, являющемся объектом обработки (S1317). Равенство "3" значения смежного значимого индекса sigCoeffIndex указывает на то, что как информация sigGroupRight о значимом субблоке, так и информация sigGroupBottom о значимом субблоке имеют значение "1". В случае, когда целевой разностный коэффициент имеет положение pos<=4, индекс ctxIdx контекста, используемый для декодирования информации о значимом коэффициенте, задается равным "2" (S1318), а в случае невыполнения этого условия (pos>5) индекс ctxIdx контекста задается равным "1" (S1314). Позиция под номером 1204 на фиг. 23 указывает на определение индекса ctxIdx контекста в случае, когда смежный значимый индекс sigCoeffIndex имеет значение "3". После считывания определенного контекста из памяти 1004 для контекстов контекст и команда декодирования передаются в блок 1001 арифметического декодирования. Блок 1001 арифметического декодирования выполняет процесс декодирования битового потока с использованием контекста и декодирует информацию о значимом разностном коэффициенте (S1316).

В этом примере в отличие от первого примера в процессе вычисления индекса ctxIdx контекста информации о значимом разностном коэффициенте вместо непосредственного учета информации sigGroupRight о значимом субблоке субблока, смежного с правой стороной, и к информации sigGroupBottom о значимом субблоке субблока, смежного с нижней стороной, индекс ctxIdx контекста вычисляется с учетом смежного значимого индекса sigCoeffIndex после вычисления этого смежного значимого индекса sigCoeffIndex на основе информации sigGroupRight и информации byajhvfwbsigGroupBottom о значимых субблоках, что позволяет сократить число операций, выполняемых при определении индекса контекста на основе смежного значимого индекса sigCoeffIndex.

В дополнение к рассмотренным выше преимуществам (1)-(4) первого примера и преимуществам (5) второго примера описываемые выше устройство кодирования изображения и устройство декодирования изображения согласно второму примеру позволяют достичь следующих преимуществ.

(6) После вычисления смежного значимого индекса sigCoeffIndex на основе информации sigGroupRight о значимом субблоке субблока, смежного с правой стороной, и информации sigGroupBottom о значимом субблоке субблока, смежного с нижней стороной, индекс контекста вычисляется на основе смежного значимого индекса sigCoeffIndex. По сравнению со способом, в котором индекс контекста вычисляется на основе информации sigGroupRight о значимом субблоке субблока, смежного с правой стороной, и информации sigGroupBottom о значимом субблоке субблока, смежного с нижней стороной, это позволяет сократить число операций, выполняемых при определении индексов контекстов в результате вычислений.

Битовый поток изображения, выводимый устройством кодирования изображения согласно любому из вариантов осуществления, описанных выше, имеет специфический формат данных, обеспечивающий возможность декодирования в соответствии со способом кодирования, используемом в варианте осуществления, и, следовательно, устройство декодирования изображения, соответствующее устройству кодирования изображения, может декодировать битовый поток в этом специфическом формате данных.

Для обмена битовыми потоками между устройством кодирования изображения и устройством декодирования изображения в случае использования проводной или беспроводной сети передача битового потока может осуществляться с преобразованием в формат данных, соответствующий форме передачи в канале связи. В этом случае устанавливаются устройство передачи изображения, которое преобразует выводимые битовые потоки с помощью устройства кодирования изображения в данные кодирования с форматом данных, соответствующим форме передачи в канале связи, и передает битовые потоки по сети, а также устройство приема изображения, которое обеспечивает прием данных кодирования из сети, восстановление битовых потоков из данных кодирования и подачу восстановленных битовых потоков в устройство декодирования изображения.

Устройство передачи изображения включает в себя: память, которая осуществляет буферизацию кодированных битовых потоков, выводимых устройством кодирования изображения; блок пакетной обработки, осуществляющий пакетирование битовых потоков; и блок передачи, обеспечивающий передачу пакетированных данных кодирования по сети. Устройство приема изображения включает в себя: блок приема, обеспечивающий прием пакетированных данных кодирования по сети; память, которая осуществляет буферизацию принимаемых данных кодирования; и блок пакетной обработки, который генерирует битовые потоки в результате выполнения процесса пакетной обработки данных кодирования и подает генерированные битовые потоки в устройство декодирования изображения.

Процессы обработки, относящиеся к кодированию и декодированию, описанные выше, могут быть реализованы не только в виде устройства передача/хранения/приема, использующего аппаратные средства, но и с помощью встроенного программного обеспечения, хранимого в постоянной памяти (ROM), во флэш-памяти или т.п., или с помощью программного обеспечения компьютера или т.п. Поставка встроенного программного обеспечения или программы системы программного обеспечения может осуществляться в виде записи на носителе записи, считываемом компьютером, или т.п., с сервера через проводную или беспроводную сеть или с использованием широковещательной передачи данных по спутниковым каналам цифрового вещания.

Выше было приведено описание настоящего изобретения на основе вариантов осуществления. Однако такие варианты осуществления следует рассматривать исключительно в качестве примеров, и специалисту в данной области техники должна быть очевидна возможность различных модификаций среди комбинаций каждого из составляющих элементов и каждого из процессов обработки в этих примерах и включения таких модифицированных примеров в объем настоящего изобретения.

Пункт 1. Устройство кодирования изображения, осуществляющее разделение разностной информации между изображением, являющимся объектом кодирования, и изображением, являющимся объектом предсказания, на множество субблоков и кодирование субблоков, полученных в результате разделения, в заданном порядке, содержащее: блок кодирования информации о значимом субблоке, который кодирует информацию о значимом субблоке, указывающую на равенство или неравенство "0" всех значений разностных коэффициентов, относящихся к субблоку; блок кодирования информации о значимом разностном коэффициенте, который кодирует информацию о значимом разностном коэффициенте, указывающую на равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента; блок кодирования значения разностного коэффициента, который кодирует значение разностного коэффициента; и блок извлечения контекста, который извлекает индекс на основе информации о значимом субблоке кодированного субблока, смежного с субблоком, являющимся объектом кодирования, в горизонтальном направлении, и информации о значимом субблоке кодированного субблока, смежного в вертикальном направлении, и извлекает контекст, используемый для кодирования информации о значимом разностном коэффициенте разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, на основе этого индекса и положения разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, в субблоке, являющемся объектом кодирования.

Пункт 2. Устройство кодирования изображения по пункту 1, отличающееся тем, что блок извлечения контекста извлекает взаимно различные индексы в случае, когда информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, имеет значение "1", а информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеет значение "0", и в случае, когда информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, имеет значение "0", а информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеет значение "1".

Пункт 3. Устройство кодирования изображения по пункту 1, отличающееся тем, что блок извлечения контекста извлекает взаимно различные индексы в случае, когда информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, имеет значение "0", а информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеет значение "0", и в случае, когда информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, имеет значение "1", а информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеет значение "1".

Пункт 4. Устройство кодирования изображения по пункту 1, отличающееся тем, что блок извлечения контекста извлекает взаимно различные индексы в случае, когда информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, имеет значение "0", а информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеет значение "0", в случае, когда информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, имеет значение "1", а информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеет значение "0", в случае, когда информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, имеет значение "0", а информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеет значение "1", и в случае, когда информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, имеет значение "1", а информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеет значение "1".

Пункт 5. Устройство кодирования изображения по любому из пунктов 1-4, отличающееся тем, что в случае, когда информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, имеет значение "1", а информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеет значение "0", блок извлечения контекста извлекает контекст на основе положения разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, в вертикальном направлении в субблоке, являющемся объектом кодирования.

Пункт 6. Устройство кодирования изображения по любому из пунктов 1-5, отличающееся тем, что в случае, когда информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, имеет значение "0", а информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеет значение "1", блок извлечения контекста извлекает контекст на основе положения разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, в горизонтальном направлении в субблоке, являющемся объектом кодирования.

Пункт 7. Устройство кодирования изображения по любому из пунктов 1-6, отличающееся тем, что в случае, когда как информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, так и информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеют значение "1", блок извлечения контекста задает контекст в качестве заданного значения независимо от положения разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, в субблоке, являющемся объектом кодирования.

Пункт 8. Устройство кодирования изображения по любому из пунктов 1-7, отличающееся тем, что в случае, когда как информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, так и информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеют значение "0", блок извлечения контекста извлекает контекст на основе уравнения добавления положений разностного коэффициента, являющегося объект кодирования, в горизонтальном и вертикальном направлениях в субблоке, являющемся объектом кодирования.

Пункт 9. Устройство кодирования изображения по любому из пунктов 1-8, отличающееся тем, что блок извлечения контекста извлекает индекс на основе вычисления уравнения добавления значения информации о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, к значению, извлеченному в результате удвоения информации о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении.

Пункт 10. Способ кодирования изображения, обеспечивающий разделение разностной информации между изображением, являющимся объектом кодирования, и изображением, являющимся объектом предсказания, на множество субблоков и кодирование субблоков, полученных в результате разделения, в заданном порядке, содержащий: этап кодирования информации о значимом субблоке, указывающей на равенство или неравенство "0" всех значений разностных коэффициентов, относящихся к субблоку; этап кодирования информации о значимом разностном коэффициенте, указывающей на равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента; этап кодирования значения разностного коэффициента; и этап извлечения индекса на основе информации о значимом субблоке кодированного субблока, смежного с субблоком, являющимся объектом кодирования, в горизонтальном направлении, и информации о значимом субблоке кодированного субблока, смежного в вертикальном направлении, и извлечения контекста для кодирования информации о значимом разностном коэффициенте разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, на основе этого индекса и положения разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, в субблоке, являющемся объектом кодирования.

Пункт 11. Программа кодирования изображения, обеспечивающая разделение разностной информации между изображением, являющимся объектом кодирования, и изображением, являющимся объектом предсказания, на множество субблоков, кодирование субблоков, полученных в результате разделения, в заданном порядке и выполнение компьютером: этапа кодирования информации о значимом субблоке, указывающей на равенство или неравенство "0" всех значений разностных коэффициентов, относящихся к субблоку; этапа кодирования информации о значимом разностном коэффициенте, указывающей на равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента; этапа кодирования значения разностного коэффициента; и этапа извлечения индекса на основе информации о значимом субблоке кодированного субблока, смежного с субблоком, являющимся объектом кодирования, в горизонтальном направлении, и информации о значимом субблоке кодированного субблока, смежного в вертикальном направлении, и извлечения контекста для кодирования информации о значимом разностном коэффициенте разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, на основе этого индекса и положения разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, в субблоке, являющемся объектом кодирования.

Пункт 12. Устройство передачи содержащее: блок пакетной обработки, который получает данные кодирования в результате пакетирования битового потока, кодированного с использованием способа кодирования изображения, обеспечивающего разделение разностной информации между изображением, являющимся объектом кодирования, и изображением, являющимся объектом предсказания, на множество субблоков и кодирование субблоков, полученных в результате разделения, в заданном порядке; и блок передачи, который передает пакетированные данные кодирования, причем способ кодирования изображения содержит: этап кодирования информации о значимом субблоке, указывающей на равенство или неравенство "0" всех значений разностных коэффициентов, относящихся к субблоку; этап кодирования информации о значимом разностном коэффициенте, указывающей на равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента; этап кодирования значения разностного коэффициента; и этап извлечения индекса на основе информации о значимом субблоке кодированного субблока, смежного с субблоком, являющимся объектом кодирования, в горизонтальном направлении, и информации о значимом субблоке кодированного субблока, смежного в вертикальном направлении, и извлечения контекста для кодирования информации о значимом разностном коэффициенте разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, на основе этого индекса и положения разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, в субблоке, являющемся объектом кодирования.

Пункт 13. Способ передачи, содержащий: этап получения данных кодирования в результате пакетирования битового потока, кодированного с использованием способа кодирования изображения, обеспечивающего разделение разностной информации между изображением, являющимся объектом кодирования, и изображением, являющимся объектом предсказания, на множество субблоков и кодирование субблоков, полученных в результате разделения, в заданном порядке; и этап передачи пакетированных данных кодирования, причем способ кодирования изображения содержит: этап кодирования информации о значимом субблоке, указывающей на равенство или неравенство "0" всех значений разностных коэффициентов, относящихся к субблоку; этап кодирования информации о значимом разностном коэффициенте, указывающей на равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента; этап кодирования значения разностного коэффициента; и этап извлечения индекса на основе информации о значимом субблоке кодированного субблока, смежного с субблоком, являющимся объектом кодирования, в горизонтальном направлении, и информации о значимом субблоке кодированного субблока, смежного в вертикальном направлении, и извлечения контекста для кодирования информации о значимом разностном коэффициенте разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, на основе этого индекса и положения разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, в субблоке, являющемся объектом кодирования.

Пункт 14. Программа передачи, обеспечивающая выполнение компьютером: этапа получения данных кодирования в результате пакетирования битового потока, кодированного с использованием способа кодирования изображения, обеспечивающего разделение разностной информации между изображением, являющимся объектом кодирования, и изображением, являющимся объектом предсказания, на множество субблоков и кодирование субблоков, полученных в результате разделения, в заданном порядке; и этапа передачи пакетированных данных кодирования, причем способ кодирования изображения содержит: этап кодирования информации о значимом субблоке, указывающей на равенство или неравенство "0" всех значений разностных коэффициентов, относящихся к субблоку; этап кодирования информации о значимом разностном коэффициенте, указывающей на равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента; этап кодирования значения разностного коэффициента; и этап извлечения индекса на основе информации о значимом субблоке кодированного субблока, смежного с субблоком, являющимся объектом кодирования, в горизонтальном направлении, и информации о значимом субблоке кодированного субблока, смежного в вертикальном направлении, и извлечения контекста для кодирования информации о значимом разностном коэффициенте разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, на основе этого индекса и положения разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, в субблоке, являющемся объектом кодирования.

Пункт 15. Устройство декодирования изображения, осуществляющее декодирование битового потока, полученного в результате разделения разностной информации между изображением, являющимся объектом декодирования, и изображением, являющимся объектом предсказания, на множество субблоков и кодирования субблоков, полученных в результате разделения, в заданном порядке, содержащее: блок декодирования информации о значимом субблоке, который декодирует информацию о значимом субблоке, указывающую на равенство или неравенство "0" всех значений разностных коэффициентов, относящихся к субблоку; блок декодирования информации о значимом разностном коэффициенте, который декодирует информацию о значимом разностном коэффициенте, указывающую на равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента; блок декодирования значения разностного коэффициента, который декодирует значение разностного коэффициента; и блок извлечения контекста, который извлекает индекс на основе информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным с субблоком, являющимся объектом декодирования, в горизонтальном направлении, и информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, и извлекает контекст, используемый для декодирования информации о значимом разностном коэффициенте разностного коэффициента, являющегося объектом декодирования, на основе этого индекса и положения разностного коэффициента, являющегося объектом декодирования, в субблоке, являющемся объектом декодирования.

Пункт 16. Устройство декодирования изображения по пункту 15, отличающееся тем, что блок извлечения контекста извлекает взаимно различные индексы в случае, когда информация о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, имеет значение "1", а информация о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеет значение "0", и в случае, когда информация о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, имеет значение "0" и информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеет значение "1".

Пункт 17. Устройство декодирования изображения по пункту 15, отличающееся тем, что блок извлечения контекста извлекает взаимно различные индексы в случае, когда информация о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, имеет значение "0" и информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеет значение "0", и в случае, когда информация о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, имеет значение "1", а информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеет значение "1".

Пункт 18. Устройство декодирования изображения по пункту 15, отличающееся тем, что блок извлечения контекста извлекает взаимно различные индексы в случае, когда информация о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, имеет значение "0", а информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеет значение "0", в случае, когда информация о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, имеет значение "1", а информация о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеет значение "0", в случае, когда информация о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, имеет значение "0", а информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеет значение "1", и в случае, когда информация о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, имеет значение "1", а информация о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеет значение "1".

Пункт 19. Устройство декодирования изображения по любому из пунктов 15-18, отличающееся тем, что в случае, когда информация о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, имеет значение "1", а информация о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеет значение "0", блок извлечения контекста извлекает контекст на основе положения разностного коэффициента, являющегося объектом декодирования, в вертикальном направлении в субблоке, являющемся объектом декодирования.

Пункт 20. Устройство декодирования изображения по любому из пунктов 15-19, отличающееся тем, что в случае, когда информация о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, имеет значение "0", а информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеет значение "1", блок извлечения контекста извлекает контекст на основе положения разностного коэффициента, являющегося объектом декодирования, в горизонтальном направлении в субблоке, являющемся объектом декодирования.

Пункт 21. Устройство декодирования изображения по любому из пунктов 15-20, отличающееся тем, что в случае, когда как информация о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, так и информация о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеют значение "1", блок извлечения контекста задает контекст в качестве заданного значения независимо от положения разностного коэффициента являющегося объектом декодирования, в субблоке, являющемся объектом декодирования.

Пункт 22. Устройство декодирования изображения по любому из пунктов 15-21, отличающееся тем, что в случае, когда как информация о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, так и информация о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеют значение "0", блок извлечения контекста извлекает контекст на основе уравнения добавления положений разностного коэффициента, являющегося объектом декодирования, в горизонтальном и вертикальном направлениях в субблоке, являющемся объектом декодирования.

Пункт 23. Устройство декодирования изображения по любому из пунктов 15-22, отличающееся тем, что блок извлечения контекста извлекает индекс на основе вычисления уравнения добавления значения информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, к значению, извлеченному в результате удвоения информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении.

Пункт 24. Способ декодирования изображения, обеспечивающий декодирование битового потока, полученного в результате разделения разностной информации между изображением, являющимся объектом декодирования, и изображением, являющимся объектом предсказания, на множество субблоков и кодирования субблоков, полученных в результате разделения, в заданном порядке, содержащий: этап декодирования информации о значимом субблоке, указывающей на равенство или неравенство "0" всех значений разностных коэффициентов, относящихся к субблоку; этап декодирования информации о значимом разностном коэффициенте, указывающей на равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента; этап декодирования значения разностного коэффициента; и этап извлечения индекса на основе информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным с субблоком, являющимся объектом декодирования, в горизонтальном направлении, и информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, и извлечения контекста для декодирования информации о значимом разностном коэффициенте разностного коэффициента, являющегося объектом декодирования, на основе этого индекса и положения разностного коэффициента, являющегося объектом декодирования, в субблоке, являющемся объектом декодирования.

Пункт 25. Программа декодирования изображения, обеспечивающая декодирование битового потока, полученного в результате разделения разностной информации между изображением, являющимся объектом декодирования, и изображением, являющимся объектом предсказания, на множество субблоков и кодирования субблоков, полученных в результате разделения, в заданном порядке и выполнение компьютером: этапа декодирования информации о значимом субблоке, указывающей на равенство или неравенство "0" всех значений разностных коэффициентов, относящихся к субблоку; этапа декодирования информации о значимом разностном коэффициенте, указывающей на равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента; этапа декодирования значения разностного коэффициента; и этапа извлечения индекса на основе информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным с субблоком, являющимся объектом декодирования, в горизонтальном направлении, и информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, и извлечения контекста для декодирования информации о значимом разностном коэффициенте разностного коэффициента, являющегося объектом декодирования, на основе этого индекса и положения разностного коэффициента, являющегося объектом декодирования, в субблоке, являющемся объектом декодирования.

Пункт 26. Устройство приема, осуществляющее прием битового потока, полученного в результате кодирования движущегося изображения, и декодирование принятого битового потока, содержащее: блок приема, который принимает данные кодирования, полученные в результате пакетирования битового потока, полученного в результате разделения разностной информации между изображением, являющимся объектом декодирования, и изображением, являющимся объектом предсказания, на множество субблоков и кодирования субблоков, полученных в результате разделения, в заданном порядке; блок восстановления, который восстанавливает битовый поток в результате выполнения пакетной обработки принятых пакетированных данных кодирования; блок декодирования информации о значимом субблоке, который декодирует информацию о значимом субблоке, указывающую на равенство или неравенство "0" всех значений разностных коэффициентов, относящихся к субблоку, из восстановленного битового потока; блок декодирования информации о значимом разностном коэффициенте, который декодирует информацию о значимом разностном коэффициенте, указывающую на равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента, из восстановленного битового потока; блок декодирования значения разностного коэффициента, который декодирует значение разностного коэффициента из восстановленного битового потока; и блок извлечения контекста, который извлекает индекс на основе информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным с субблоком, являющимся объектом декодирования, в горизонтальном направлении, и информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, и извлекает контекст, используемый для декодирования информации о значимом разностном коэффициенте разностного коэффициента, являющегося объектом декодирования, на основе этого индекса и положения разностного коэффициента, являющегося объектом декодирования, в субблоке, являющемся объектом декодирования.

Пункт 27. Способ приема, обеспечивающий прием битового потока, полученного в результате кодирования движущегося изображения, и декодирование принятого битового потока, содержащий: этап приема данных кодирования, полученных в результате пакетирования битового потока, полученного в результате разделения разностной информации между изображением, являющимся объектом декодирования, и изображением, являющимся объектом предсказания, на множество субблоков и кодирования субблоков, полученных в результате разделения, в заданном порядке; этап восстановления битового потока в результате выполнения пакетной обработки принятых пакетированных данных кодирования; этап декодирования информации о значимом субблоке, указывающей на равенство или неравенство "0" всех значений разностных коэффициентов, относящихся к субблоку, из восстановленного битового потока; этап декодирования информации о значимом разностном коэффициенте, указывающей на равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента, из восстановленного битового потока; этап декодирования значения разностного коэффициента из восстановленного битового потока; и этап извлечения индекса на основе информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным с субблоком, являющимся объектом декодирования, в горизонтальном направлении, и информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, и извлечения контекста для декодирования информации о значимом разностном коэффициенте разностного коэффициента, являющегося объектом декодирования, на основе этого индекса и положения разностного коэффициента, являющегося объектом декодирования, в субблоке, являющемся объектом декодирования.

Пункт 28. Программа приема, обеспечивающая прием битового потока, полученного в результате кодирования движущегося изображения, декодирование принятого битового потока и выполнение компьютером: этап приема данных кодирования, полученных в результате пакетирования битового потока, полученного в результате разделения разностной информации между изображением, являющимся объектом декодирования, и изображением, являющимся объектом предсказания, на множество субблоков и кодирования субблоков, полученных в результате разделения, в заданном порядке; этапа восстановления битового потока в результате выполнения пакетной обработки принятых пакетированных данных кодирования; этапа декодирования информации о значимом субблоке, указывающей на равенство или неравенство "0" всех значений разностных коэффициентов, относящихся к субблоку, из восстановленного битового потока; этапа декодирования информации о значимом разностном коэффициенте, указывающей на равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента, из восстановленного битового потока; этапа декодирования значения разностного коэффициента из восстановленного битового потока; и этапа извлечения индекса на основе информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным с субблоком, являющимся объектом декодирования, в горизонтальном направлении, и информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, и извлечения контекста для декодирования информации о значимом разностном коэффициенте разностного коэффициента, являющегося объектом декодирования, на основе этого индекса и положения разностного коэффициента, являющегося объектом декодирования, в субблоке, являющемся объектом декодирования.

ОПИСАНИЕ НОМЕРОВ ПОЗИЦИЙ

501 - блок вычитания

502 - блок ортогонального преобразования и квантования

503 - блок обратного квантования и обратного преобразования

504 - блок добавления

505 - память для декодированного изображения

506 - блок предсказания

507 - блок кодирования разностной информации

508 - блок кодирования информации по предсказанию

509 - блок определения режима

701 - блок арифметического кодирования

702 - буфер разностных коэффициентов

703 - контроллер кодирования

704 - память для контекстов

705 - контроллер сканирования

706 - контроллер кодирования информации о значимом коэффициенте

707 - контроллер кодирования значения разностного коэффициента

708 - контроллер кодирования информации о значимом субблоке

801 - блок декодирования разностной информации

802 - блок обратного квантования и обратного преобразования

803 - блок декодирования информации по предсказанию

804 - блок добавления

805 - память для декодированного изображения

806 - блок предсказания

1001 - блок арифметического декодирования

1002 - буфер разностных коэффициентов

1003 - контроллер декодирования

1004 - память для контекстов

1005 - контроллер сканирования

1006 - контроллер декодирования информации о значимом коэффициенте

1007 - контроллер декодирования значения разностного коэффициента

1008 - контроллер декодирования информации о значимом субблоке

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

Настоящее изобретение может быть использовано в технологии кодирования и декодирования изображений.

Claims

1. Устройство кодирования изображения, осуществляющее разделение разностной информации между изображением, являющимся объектом кодирования, и изображением, являющимся объектом предсказания, на множество субблоков и кодирование субблоков, полученных в результате разделения, в заданном порядке, содержащее:

блок кодирования информации о значимом субблоке, который кодирует информацию о значимом субблоке, указывающую на равенство или неравенство "0" всех значений разностных коэффициентов, относящихся к субблоку;

блок кодирования информации о значимом разностном коэффициенте, который кодирует информацию о значимом разностном коэффициенте, указывающую на равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента;

блок кодирования значения разностного коэффициента, который кодирует значение разностного коэффициента; и

блок извлечения контекста, который извлекает индекс на основе информации о значимом субблоке кодированного субблока, смежного с субблоком, являющимся объектом кодирования, в горизонтальном направлении, и информации о значимом субблоке кодированного субблока, смежного в вертикальном направлении, и извлекает контекст, используемый для кодирования информации о значимом разностном коэффициенте разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, на основе этого индекса и положения разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, в субблоке, являющемся объектом кодирования, причем

блок извлечения контекста извлекает взаимно различные индексы в случае, когда информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, имеет значение "1", а информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеет значение "0", и в случае, когда информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, имеет значение "0", а информация о значимом субблоке кодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеет значение "1".

2. Устройство декодирования изображения, осуществляющее декодирование битового потока, полученного в результате разделения разностной информации между изображением, являющимся объектом декодирования, и изображением, являющимся объектом предсказания, на множество субблоков и кодирования субблоков, полученных в результате разделения, в заданном порядке, содержащее:

блок декодирования информации о значимом субблоке, который декодирует информацию о значимом субблоке, указывающую на равенство или неравенство "0" всех значений разностных коэффициентов, относящихся к субблоку;

блок декодирования информации о значимом разностном коэффициенте, который декодирует информацию о значимом разностном коэффициенте, указывающую на равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента;

блок декодирования значения разностного коэффициента, который декодирует значение разностного коэффициента; и

блок извлечения контекста, который извлекает индекс на основе информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным с субблоком, являющимся объектом декодирования, в горизонтальном направлении, и информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, и извлекает контекст, используемый для декодирования информации о значимом разностном коэффициенте разностного коэффициента, являющегося объектом декодирования, на основе этого индекса и положения разностного коэффициента, являющегося объектом декодирования, в субблоке, являющемся объектом декодирования, причем

блок извлечения контекста извлекает взаимно различные индексы в случае, когда информация о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, имеет значение "1", а информация о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеет значение "0", и в случае, когда информация о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в горизонтальном направлении, имеет значение "0", а информация о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, имеет значение "1".

3. Способ декодирования изображения, обеспечивающий декодирование битового потока, полученного в результате разделения разностной информации между изображением, являющимся объектом декодирования, и изображением, являющимся объектом предсказания, на множество субблоков и кодирования субблоков, полученных в результате разделения, в заданном порядке, содержащий:

этап декодирования информации о значимом субблоке, указывающей на равенство или неравенство "0" всех значений разностных коэффициентов, относящихся к субблоку;

этап декодирования информации о значимом разностном коэффициенте, указывающей на равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента;

этап декодирования значения разностного коэффициента; и

этап извлечения индекса на основе информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным с субблоком, являющимся объектом декодирования, в горизонтальном направлении, и информации о значимом субблоке декодированного субблока, являющегося смежным в вертикальном направлении, и извлечения контекста для декодирования информации о значимом разностном коэффициенте разностного коэффициента, являющегося объектом декодирования, на основе этого индекса и положения разностного коэффициента, являющегося объектом декодирования, в субблоке, являющемся объектом декодирования, причем

4. Устройство передачи, содержащее:

блок пакетной обработки, который получает данные кодирования в результате пакетирования битового потока, кодированного с использованием способа кодирования изображения, обеспечивающего разделение разностной информации между изображением, являющимся объектом кодирования, и изображением, являющимся объектом предсказания, на множество субблоков и кодирование субблоков, полученных в результате разделения, в заданном порядке; и

блок передачи, который передает пакетированные данные кодирования,

причем способ кодирования изображения содержит:

этап кодирования информации о значимом субблоке, указывающей на равенство или неравенство "0" всех значений разностных коэффициентов, относящихся к субблоку;

этап кодирования информации о значимом разностном коэффициенте, указывающей на равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента;

этап кодирования значения разностного коэффициента; и

этап извлечения индекса на основе информации о значимом субблоке кодированного субблока, смежного с субблоком, являющимся объектом кодирования, в горизонтальном направлении, и информации о значимом субблоке кодированного субблока, смежного в вертикальном направлении, и извлечения контекста для кодирования информации о значимом разностном коэффициенте разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, на основе этого индекса и положения разностного коэффициента, являющегося объектом кодирования, в субблоке, являющемся объектом кодирования, причем

5. Способ передачи, содержащий:

этап получения данных кодирования в результате пакетирования битового потока, кодированного с использованием способа кодирования изображения, обеспечивающего разделение разностной информации между изображением, являющимся объектом кодирования, и изображением, являющимся объектом предсказания, на множество субблоков и кодирование субблоков, полученных в результате разделения, в заданном порядке; и

этап передачи пакетированных данных кодирования,

6. Устройство приема, осуществляющее прием битового потока, полученного в результате кодирования движущегося изображения, и декодирование принятого битового потока, содержащее:

блок приема, который принимает данные кодирования, полученные в результате пакетирования битового потока, полученного в результате разделения разностной информации между изображением, являющимся объектом декодирования, и изображением, являющимся объектом предсказания, на множество субблоков и кодирования субблоков, полученных в результате разделения, в заданном порядке;

блок восстановления, который восстанавливает битовый поток в результате выполнения пакетной обработки принятых пакетированных данных кодирования;

блок декодирования информации о значимом субблоке, который декодирует информацию о значимом субблоке, указывающую на равенство или неравенство "0" всех значений разностных коэффициентов, относящихся к субблоку, из восстановленного битового потока;

блок декодирования информации о значимом разностном коэффициенте, который декодирует информацию о значимом разностном коэффициенте, указывающую на равенство или неравенство "0" значения разностного коэффициента, из восстановленного битового потока;

блок декодирования значения разностного коэффициента, который декодирует значение разностного коэффициента из восстановленного битового потока; и