BR112013030347B1

BR112013030347B1 - Método de decodificação de imagem, método de codificação de imagem, aparelho de decodificação de imagem, aparelho de codificação de imagem e aparelho de codificação e de decodificação de imagem

Info

Publication number: BR112013030347B1
Application number: BR112013030347-6A
Authority: BR
Inventors: Hisao Sasai; Takahiro Nishi; Youji Shibahara; Toshiyasu Sugio; Kyoko Tanikawa; Toru Matsunobu
Original assignee: Sun Patent Trust
Priority date: 2011-06-27
Filing date: 2012-06-22
Publication date: 2022-06-28
Also published as: AU2012277214A1; US9591311B2; CN106878715B; US20120328209A1; BR112013030347A2; JPWO2013001764A1; JP6112375B2; CA2842646C; EP2725793A1; US10687074B2; JP6587076B2; TW201315239A; CN103563375B; EP4270950A3; RU2013152611A; JP6308448B2; CA2842646A1; KR102060621B1; US20180124424A1; JP2017130951A

Abstract

MÉTODO DE DECODIFICAÇÃO DE IMAGEM, MÉTODO DE CODIFICAÇÃO DE IMAGEM, APARELHO DE DECODIFICAÇÃO DE IMAGEM, APARELHO DE CODIFICAÇÃO DE IMAGEM E APARELHO DE CODIFICAÇÃO E DE DECODIFICAÇÃO DE IMAGEM. A presente invenção refere-se a um método de decodificação de imagem que inclui: determinar um contexto para uso em um bloco de corrente a partir de uma pluralidade de contextos (S204); efetuar a decodificação aritmética em uma sequência de bit que corresponde ao bloco de corrente usando o contexto determinado (S210), no qual na determinação (S204), o contexto é determinado sob a condição na qual os parâmetros de controle dos blocos vizinhos do bloco de corrente são usados quando o tipo de sinal for um primeiro tipo, os blocos vizinhos sendo um bloco esquerdo e um bloco superior do bloco de corrente (S206); e o contexto é determinado sob a condição na qual o parâmetro de controle do bloco superior não é usado, quando o tipo de sinal for um segundo tipo (S207) e o segundo tipo é um dentre "mvd_l0" e "mvd_I1".

Description

CAMPO TÉCNICO

A presente invenção refere-se a um método de decodificação de imagem, um método de codificação de imagem, um aparelho de decodificação de imagem, um aparelho de codificação de imagem, um aparelho 10 de codificação e decodificação de imagem e, particular, a um método de decodificação de imagem, um método de codificação de imagem, um aparelho de decodificação de imagem, um aparelho de codificação de imagem, um aparelho de codificação e decodificação de imagem os quais usam codificação aritmética ou decodificação aritmética.

Técnica Anterior

Os sinais naturais de imagem possuem variações estatísticas que apresentam um comportamento não estacionário. Um dentre os métodos de codificação por entropia que usa as variações estatísticas não estacionárias é a Codificação Aritmética Binária, Adaptiva e Baseada no Contex- 20 to (CABAC) (vide NPL 1). A CABAC é empregada como o padrão ITU- T/ISOIEC para a codificação de vídeo, H.264/AVC.

O significado dos termos usados no esquema de CABAC será descrito aqui posteriormente. (1) "Adaptiva e Baseada no Contexto" significa a adaptação dos 25 métodos de codificação e de decodificação às variações estatísticas. Em outras palavras, "Adaptiva e Baseada no Contexto" significa a previsão de uma probabilidade apropriada como uma probabilidade de ocorrência de um símbolo junto com um evento das condições ao redor, quando o símbolo é codificado ou decodificado. Na codificação, quando uma probabilidade de 30 ocorrência p(x) de cada valor de um símbolo S é determinada, uma probabilidade de ocorrência condicional é aplicada usando-se um evento atual ou uma sequência de eventos F(z) como uma condição. (2) "Binária" significa representação de um símbolo que usa uma sequência binária. Um símbolo representado por um multivalor é mapeado uma vez em uma sequência binária referida como "bin string". Uma probabilidade prevista (probabilidade condicional) é mudada e usada para cada um 5 dos elementos de sequência, e a ocorrência de um dentre os eventos dos dois valores é representada por uma sequência de bit. Consequentemente, a probabilidade de um valor pode ser gerenciada (iniciada e atualizada) usando-se uma unidade (unidade de elemento binário) menor do que a unidade de um tipo de sinal (vide a figura 2 e outros de NPL 1). (3) "Aritmética" significa que a sequência de bit é gerada não por referência às correspondências em uma tabela, mas pela computação. No esquema de codificação que usa as tabelas de codificação com extensão variável tal como H.263, MPEG-4, e H.264, até cada valor de um símbolo com uma probabilidade de ocorrência maior do que 0,5 (50%) precisa ser 15 associado com uma sequência binária (sequência de bit). Desse modo, um valor com a maior probabilidade precisa ser associado com um bit para um símbolo no mínimo. Por outro lado, a codificação aritmética pode representar a ocorrência de um evento com uma maior probabilidade por um número inteiro igual ou menor do que um bit. Quando (i) houver um tipo de sinal no 20 qual a probabilidade de ocorrência do primeiro valor binário como 0 excede 0,9 (90%) e de (ii) um evento que possui o primeiro valor binário como 0 ocorre sucessivamente N vezes, não há necessidade de dados de saída de 1 bit N vezes para cada valor de "0".

Lista de Citação Literatura de Não Patente

NPL 1 Detlev Marpe, et. al., "Codificação Aritmética Binária, Adaptiva e Baseada no Contexto do Padrão de Compressão de Vídeo H.264/AVC", Transação IEEE em circuitos e sistemas para a tecnologia de vídeo, Vol. 13, No.7, Julho de 2003. NPL 2 Equipe Colaboradora e Conjunta de Codificação de Vídeo (JCT-VC) de ITU-T SG16 WP3 e ISO/IEC JTC1/SC29/WG11, Quarto Encontro: Daegu, KR, 20-28 de Janeiro de 2011 "WD2: Projeto de Trabalho 2 sobre Codificação de Vídeo com Alta Eficiência" JCTVC-D503 http://wftp3.itu.int/av-arch/ictvc-site/2011 01 D Daegu/ JCTVC-D503.doc NPL 3 Equipe Colaboradora e Conjunta de Codificação de Vi- 5 deo (JCT-VC) de ITU-T SG16 WP3 e ISO/IEC JTC1/SC29/WG11, Quarto Encontro: Daegu, KR, 20-28 de Janeiro de 2011, "Condições de teste Comuns e configurações de referência de software", JCTVC-E700 NPL 4 Gisle Bjontegaard, "Aprimoramentos no Modelo BD- 10 PSNR," Documento ITU-T SG16 Q.6, VCEG-AI11, Berlim, Julho de 2008.

Sumário da Invenção Problema Técnico

Em tal método de codificação de imagem e método de decodifi- cação de imagem, deseja-se diminuir a utilização de memória (capacidade 15 de memória a ser usada).

Neste caso, a presente invenção tem o objetivo de prover um método de codificação de imagem ou um método de decodificação de imagem que possa reduzir a utilização de memória.

Solução para o Problema

De modo a obter o objetivo, o método de decodificação de imagem de acordo com um aspecto da presente invenção é um método de de-codificação de imagem que usa a decodificação aritmética, e o método inclui: determinar um contexto para uso em um bloco de corrente a partir de uma pluralidade de contextos; efetuar a decodificação aritmética em uma sequência de bit que corresponde ao bloco de corrente usando-se o contexto determinado para decodificar uma sequência binária, a sequência de bit sendo obtida efetuando-se a codificação aritmética em um parâmetro de controle do bloco de corrente; e binarizar inversamente a sequência binária para decodificar o parâmetro de controle do bloco de corrente, no qual a de- terminação de um contexto inclui: determinar um tipo de sinal do parâmetro de controle do bloco de corrente; determinar o contexto sob uma primeira condição de modo que os parâmetros de controle decodificados de blocos vizinhos do bloco de corrente sejam usados quando o tipo de sinal for um primeiro tipo, os blocos vizinhos sendo um bloco esquerdo e um bloco superior do bloco de corrente; e determinar o contexto sob uma segunda condição para que o parâmetro de controle decodificado do bloco superior não seja usado e quando o tipo de sinal for um segundo tipo diferente do primeiro tipo, o primeiro tipo é um dentre "sinalizador de_unidade_de codificação_ por divisão" e "sinalizador de_omissão", e o segundo tipo é um dentre "mvdJO" e "mvd_l1".

Efeitos Vantajosos da Invenção

A presente invenção pode prover um método de codificação de imagem ou um método de decodificação de imagem que pode reduzir a utilização de memória.

Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1 é um diagrama em bloco funcional de um aparelho de codificação de imagem de acordo com a modalidade 1.

A figura 2 é um diagrama em bloco funcional de uma unidade de codificação com extensão variável de acordo com a modalidade 1.

A figura 3 é uma tabela de um modelo de contexto de um parâmetro de controle de acordo com a modalidade 1.

A figura 4 é um fluxograma que indica um método de codificação aritmética de acordo com a modalidade 1.

A figura 5 é um diagrama em bloco funcional de um aparelho de decodificação de imagem de acordo com a modalidade 2.

A figura 6 é um diagrama em bloco funcional de uma unidade de decodificação com extensão variável de acordo com a modalidade 2.

A figura 7 é um fluxograma que indica um método de decodificação aritmética de acordo com a modalidade 2.

A figura 8 é um fluxograma que indica a modificação do método de decodificação aritmética de acordo com a modalidade 2.

A figura 9 ilustra os blocos divididos (uma estrutura de árvore) de acordo com HEVC de acordo com a modalidade 2.

A figura 10 ilustra uma estrutura em bloco com multicamadas de acordo com a modalidade 2.

A figura 11 ilustra um método de decodificação aritmética para sinalizador de unidade de codificação_ por divisão de acordo com a modalidade 3.

A figura 12A é uma tabela que indica um resultado de verificação no sinalizador de_unidade_de codificação_ por divisão de acordo com a modalidade 3.

A figura 12B é uma tabela que indica um resultado de verificação no sinalizador de unidade de codificação_ por divisão de acordo com a modalidade 3.

A figura 13 ilustra um método de decodificação aritmética para sinalizador de_omissão de acordo com a modalidade 3.

A figura 14A é uma tabela que indica um resultado de verificação no sinalizador de_omissão de acordo com a modalidade 3.

A figura 14B é uma tabela que indica um resultado de verificação no sinalizador de_omissão de acordo com a modalidade 3.

A figura 15 é uma tabela que indica um método de decodificação aritmética para mvdJO (11,lc) de acordo com a modalidade 3.

A figura 16A é uma tabela que indica um resultado de verificação em mvdJO (11,lc) de acordo com a modalidade 3.

A figura 16B é uma tabela que indica um resultado de verificação em mvd_IO(H ,lc) de acordo com a modalidade 3.

A figura 16C é uma tabela que indica um modelo de contexto para mvd_IO(H,lc) de acordo com a modalidade 3.

A figura 16D é uma tabela que indica um modelo de contexto para mvd_IO(H,lc) de acordo com a modalidade 3.

A figura 17 ilustra os modelos de contexto que usam valores de parâmetros de controle que correspondem a dois blocos vizinhos de acordo com as modalidades.

A figura 18 ilustra o aumento na utilização de memória quando um bloco superior é usado de acordo com as modalidades.

A figura 19 ilustra uma configuração global de um conteúdo que provê um sistema para a implantação de serviços de distribuição de conteúdo.

A figura 20 ilustra uma configuração global de um sistema de transmissão digital.

A figura 21 é um diagrama em bloco que ilustra o exemplo de uma configuração de uma televisão.

A figura 22 é um diagrama em bloco que ilustra o exemplo de uma configuração de uma unidade de reprodução/registro de informações que lê e registra informações a partir dou em um meio de registro que é um 10 disco óptico.

A figura 23 ilustra o exemplo de uma configuração de um meio de registro que é um disco óptico.

A figura 24A ilustra o exemplo de um telefone celular.

A figura 24B ilustra um diagrama em bloco que mostra o exem- 15 pio de uma configuração do telefone celular.

A figura 25 ilustra uma estrutura de dados multiplexados.

A figura 26 ilustra de forma esquemática como cada fluxo é mul- tiplexado em dados multiplexados.

A figura 27 ilustra em mais detalhes como um fluxo de vídeo é 20 armazenado em um fluxo de pacotes de PES.

A figura 28 ilustra uma estrutura de pacotes de TS e pacotes de origem nos dados multiplexados.

A figura 29 ilustra uma estrutura de dados de um PMT.

A figura 30 ilustra uma estrutura interna de informações sobre 25 dados multiplexados.

A figura 31 ilustra uma estrutura interna de informações de atributo de fluxo.

A figura 32 ilustra as etapas para identificar os dados de vídeo.

A figura 33 é um diagrama em bloco que ilustra o exemplo de 30 uma configuração de um circuito integrado para a implantação do método de codificação de imagem em movimento e do método de decodificação de imagem em movimento de acordo com cada uma das modalidades.

A figura 34 ilustra a configuração para comutar entre as frequências de acionamento.

A figura 35 ilustra as etapas para identificar os dados de vídeo e comutar entre as frequências de acionamento.

A figura 36 ilustra o exemplo de uma tabela de consulta na qual os padrões de dados de vídeo estão associados com as frequências de a-cionamento.

A figura 37A ilustra o exemplo de uma configuração para com-partilhar um módulo de uma unidade de processamento de sinal.

A figura 37B ilustra outro exemplo de uma configuração para compartilhar um módulo de uma unidade de processamento de sinal.

Descrição das modalidades (Conhecimento no qual a presente invenção está baseada)

Os presentes inventores descobriram os seguintes problemas.

Na Codificação de Vídeo com Alta Eficiência (HEVC), a qual é um esquema de codificação de vídeo da próxima geração, o modelo de contexto na codificação e na decodificação de vários parâmetros de controle está sendo estudado (NPL 2). O parâmetro de controle está incluído em um fluxo de bits codificado e é um parâmetro (sinalizador, etc.) usado no processamento de codificação ou decodificação. De maneira mais específica, o parâmetro de controle é um elemento de sintaxe.

O modelo de contexto são informações que indicam (i) qual condição é considerada para (ii) um sinal cuja unidade (cada elemento de um multivalor, um valor binário, uma sequência binária (bin string). Neste caso, "qual condição" indica qual condição com o número de condicional elementos é aplicada ou qual tipo de sinal de um parâmetro de controle a ser considerado como uma condição é apropriado. Quando as condições são divididas em categorias menores, ou seja, à medida que o número de condições T aumenta, o número dos casos que são verdadeiros para as condições diminui. Como um resultado, visto que o número de treinamentos diminui, a precisão da probabilidade prevista diminui (por exemplo, vide "efeito de dilução " in NPL 1).

Além disso, o aumento no número de condições indica a não consideração de um contexto (condições ao redor), e a condição não adaptive às variações estatísticas.

Ao projetar-se um modelo de contexto, depois de determinar uma diretriz para a criação do modelo, é necessário considerar a valididade do modelo conduzindo-se verificações especializadas para uma imagem, tal como as verificações de variações estatísticas nos detalhes de uma imagem e no parâmetro de controle para controlar a codificação e a decodificação de uma imagem.

Em H.264 que usa eventos avançados de um número limitado para a codificação de um símbolo é um critério de uma regra e os modelos de contexto são classificados em quatro tipos básicos de modelo.

Os primeiro e segundo tipos referem-se à codificação e decodificação de um parâmetro de controle.

O primeiro modelo de contexto usum valores codificados de até dois valores vizinhos codificados (vide NPL 1). Embora a definição dos dois valores vizinhos codificados dependa de cada tipo de sinal, normalmente, os valores de parâmetros de controle correspondentes incluídos nos blocos vizinhos na parte esquerda e superior do bloco de corrente são usados.

O segundo tipo de modelo de contexto é um tipo para determinar um contexto com base em uma árvore binária como uma probabilidade de ocorrência. De maneira mais específica, o segundo tipo de modelo de contexto é aplicado aos parâmetros de controle mb_tipo e sub_mb_tipo.

Os terceiro e quarto tipos de modelos de contexto refere-sem à codificação e decodificação de valores residuais (dados residuais), tais como dados de imagem. O terceiro tipo usa apenas os valores anteriormente codi-ficados ou decodificados na ordem de varredura dos coeficientes de frequência (ou de coeficientes quantificados). O quarto tipo determina um contexto de acordo com os valores decodificados e acumulados (níveis).

As vantagens do princípio do modelo e da implantação do modelo de transição de probabilidade em H.264, tal como o primeiro tipo, têm sido a tempos estudadas e serão aplicadas à HEVC que está sendo estudada (vide NPL 2). Por exemplo, o primeiro tipo (modelo de contexto que usa elementos de sintaxe vizinhos) está sendo estudado para ser usado com os parâmetros de controle alf_cu_sinalizador, sinalizador de unidade de codifi- cação_ por divisão, sinalizador de omissão, sinalizador defusão, in- tra_chroma_pred_modo, inter_pred_sinalizador, ref_idx_lc, refJdxJO, ref_idx_H, mvd_IO, mvd_l1, mvd_lc, sem_sinalizador dos dados residuais, cbfjuma, cbf_cb, e cbf_cr (vide 9.3.3.1.1 de NPL 2).

No entanto, os presentes inventores descobriram que existe um problema na utilização de memória durante a codificação que usa o "modelo 10 de contexto que usa os dois blocos vizinhos" do primeiro tipo.

A figura 17 ilustra os modelos de contexto que usam valores de parâmetros de controle que correspondem aos dois blocos vizinhos. Além disso, a figura 17 ilustra os modelos de contexto que usam os blocos vizinhos em H.264.

O bloco C na figura 17 inclui um valor de um parâmetro de controle SE para ser atualmente codificado e decodificado. Quando o valor do parâmetro de controle SE é codificado, os valores de parâmetros de controle SE do mesmo tipo incluído no bloco superior A e no bloco esquerdo B que já estão codificados são usados. De maneira mais específica, a probabilidade p(x) que indica se o valor x do parâmetro de controle SE do bloco C (ou o primeiro valor binário de "bin string" do parâmetro de controle SE) é 1 ou 0 é previsto com base em uma probabilidade condicional p(x| (condição A (valor do bloco superior) e condição B (valor do bloco esquerdo)) usando, como condições, o valor do parâmetro de controle SE do bloco superior A e o valor do parâmetro de controle SE do bloco esquerdo B.

A figura 18 ilustra o aumento na utilização de memória quando um bloco superior é usado.

Na figura 18, (xP, yP) é uma posição de um pixel esquerdo superior de uma unidade de previsão (UP, unidade de previsão de moção) que inclui o bloco C. Neste caso, o bloco C é um bloco que inclui um parâmetro de controle (por exemplo, sinalizador de_omissão) para ser atualmente codificado. Além disso, (xP, yA) na figura 18 é a posição de um pixel que está incluído no bloco B e é usado como uma condição A (valor do parâmetro de controle sinalizador deomissão do bloco superior). Além disso, (xL, yP) na figura 18 é uma posição de um pixel que está incluído no bloco A e é usado como uma condição B (valor do parâmetro de controle sinalizador 5 de_omissão do bloco esquerdo).

Para codificar ou decodificar o valor do parâmetro de controle si-nalizador de_omissão do bloco C, o aparelho de codificação ou um aparelho de decodificação precisa manter o valor do sinalizador de_omissão de UP (ou um resultado de determinação de uma condição) que corresponde à po- 10 sição (xP, yA) incluído no bloco superior B e a posição (xL, yP) incluído no bloco esquerdo A. Considerando-se que a figura tem uma largura horizontal de 4096 pixels, para codificar um parâmetro de controle sinalizador de_omissão, é necessário manter todos os valores de determinação incluídos na fileira superior (Linha L na figura 18). Em outras palavras, um parâ- 15 metro de controle precisa da capacidade de memória obtida pelos 4096 pi- xels/tamanho do bloco.

Neste caso, o bloco C a ser codificado tem tamanhos variáveis, por exemplo, 64 x 64, 16 x 16, ou 4 x 4. Além disso, o tamanho do bloco do bloco C a ser posteriormente codificado ou decodificado não pode ser pre- 20 visto quando os blocos na fileira superior (Linha L) que inclui (xP, yA) estão codificados ou decodificados. Isso ocorre porque não se sabe o tamanho de cada um dos blocos na fileira inferior (fileira que inclui o bloco C) quando a fileira superior (fileira que inclui o bloco A) está codificada ou decodificada. Desse modo, o aparelho de codificação ou um aparelho de decodificação 25 precisa manter um valor de um parâmetro de controle (ou valor de determinação) para cada tamanho mínimo de bloco, considerando que o menor ta-manho do bloco a partir de todos os tamanhos aplicados aos parâmetros de controle é usado como o tamanho do bloco da fileira inferior. As posições dos círculos pretos na figura 18 indicam as condições que devem ser manti- 30 das, embora os valores condicionais não sejam realmente necessários quando a fileira inferior (fileira que inclui o bloco C) é codificada e decodificada.

Além disso, os dois blocos vizinhos na figura 18 (o bloco esquerdo A e o bloco superior B) seguem o conceito dos blocos vizinhos em H.264 e nenhuma perspectiva nova sobre a divisão dos blocos hierárquicos é introduzida. Conforme descrito abaixo, há casos onde tais valores condi- 5 cionais que serão referidos na figura 18 nem sempre fazem sentido para os parâmetros de controle adaptados para a divisão recursiva de "quadtree" a ser introduzida na HEVC, visto que os parâmetros de controle seguem a ordem recursiva de execução, a profundidade hierárquica ou as posições dos blocos.

Sendo assim, os presentes inventores descobriram que a utilização de memória aumenta com o uso dos valores condicionais dos blocos superiores para efetuar a codificação ou decodificação aritmética nos parâmetros de controle. Além disso, os presentes inventores descobriram que a utilização de memória aumenta ainda mais em HEVC.

Por outro lado, o método de decodificação de imagem de acordo com um aspecto da presente invenção é um método de decodificação de imagem que usa a decodificação aritmética e o método inclui: determinar um contexto para uso em um bloco de corrente a partir de uma pluralidade de contextos; efetuar a decodificação aritmética em uma sequência de bit que 20 corresponde ao bloco de corrente, usando o contexto determinado para decodificar uma sequência binária, a sequência de bit sendo obtida efetuando- se a codificação aritmética em um parâmetro de controle do bloco de corrente; e binarizar inversamente a sequência binária para decodificar o parâmetro de controle do bloco de corrente, no qual a determinação de um contexto 25 inclui: determinar um tipo de sinal do parâmetro de controle do bloco de cor-rente; determinar o contexto sob uma primeira condição de modo que os parâmetros de controle decodificados dos blocos vizinhos do bloco de corrente sejam usados quando o tipo de sinal for um primeiro tipo, os blocos vizinhos sendo um bloco esquerdo e um bloco superior do bloco de corrente; e determinar o contexto sob uma segunda condição na qual o parâmetro de controle decodificado do bloco superior não é usado, quando o tipo de sinal for um segundo tipo diferente do primeiro tipo, o primeiro tipo é um dentre "sinalizador deunidadede codificação_ por divisão" e o "sinalizador deomissão", e o segundo tipo é um dentre "mvdJO" e "mvd_H".

Com essa estrutura, o método de decodificação de imagem pode reduzir a utilização de memória. De maneira mais específica, no método de decodificação de imagem, visto que o parâmetro de controle do bloco superior não é usado para um parâmetro de controle do segundo tipo, não há necessidade de manter o parâmetro de controle do segundo tipo do bloco superior. Com a estrutura, em comparação com o caso onde o bloco esquerdo e o bloco superior são usados uniformemente "usando um modelo de contexto com base em valores de parâmetros de controle dos blocos vizinhos", a utilização de memória pode ser reduzida de acordo com o método de decodificação de imagem. Além disso, o método de decodificação de imagem pode reduzir de forma adequada a utilização de memória do parâmetro de controle do segundo tipo sem, por exemplo, falhar na avaliação de uma taxa BD de uma imagem.

Além disso, de acordo com o método de decodificação de imagem, o contexto apropriado para uma estrutura de árvore hierárquica que é uma estrutura de dados, a qual não é considerada no H.264 convencional e é única para o novo padrão HEVC, pode ser usado. De maneira alternativa, a referência de memória pode ser efetuada.

Além disso, a segunda condição pode ser uma condição na qual os parâmetros de controle decodificados do bloco esquerdo e o bloco superior não são usados.

Com essa estrutura, o método de decodificação de imagem pode reduzir a utilização de memória não usando o parâmetro de controle do bloco esquerdo em adição ao parâmetro de controle do bloco superior.

Além disso, durante a determinação de um contexto, um contexto predeterminado pode ser determinado sob a segunda condição como o contexto para uso na decodificação aritmética do bloco de corrente quando o tipo de sinal for o segundo tipo.

Com essa estrutura, o método de decodificação de imagem pode reduzir a quantidade de processamento.

Além disso, a determinação de um contexto também pode incluir: determinar se o parâmetro de controle decodificado do bloco superior está ou não disponível na decodificação, com base em uma posição do bloco de corrente; e determinar o contexto sob a segunda condição quando o parâmetro de controle decodificado do bloco superior não estiver disponível.

Além disso, durante a determinação de um contexto, pode ser determinado que o parâmetro de controle decodificado do bloco superior não está disponível na decodificação quando o bloco de corrente estiver em um limite de divisão.

Além disso, durante a determinação de um contexto, pode ser determinado se o parâmetro de controle decodificado do bloco superior está ou não disponível na decodificação, de acordo com uma profundidade hierárquica de uma unidade de dados à qual o parâmetro de controle do bloco de corrente pertence.

Além disso, o segundo tipo pode ser um parâmetro de controle que possui uma estrutura predeterminada de dados.

Além disso, a determinação de um contexto também pode incluir determinar um contexto de um parâmetro de controle de uma segunda unidade menor do que uma primeira unidade comutando entre a primeira condição e a segunda condição, com base em um parâmetro de controle da primeira unidade.

Além disso, durante a determinação de um contexto, uma condição para determinar um contexto para "mvdjc" pode ser derivada a partir de pelo menos um dentre os valores do "mvdJO" e do "mvd_H" do bloco de corrente.

Desse modo, o método de decodificação de imagem pode derivar um valor condicional de mvdjc sem referir-se ao valor de mvdjc em um bloco vizinho.

Além disso, durante a determinação de um contexto, um dentre os valores condicionais de uma direção horizontal e uma direção vertical pa- ra "mvd" pode ser derivado a partir doutros valores condicionais.

Com essa estrutura, o método de decodificação de imagem pode reduzir o número de índices de contexto.

Além disso, o "sinalizador de_unidade_de codificação_ por divisão" pode indicar se o bloco de corrente está dividido ou não em uma pluralidade de blocos, o "sinalizador de_omissão" pode indicar se o bloco de corrente deve ser ou não omitido, o "mvdJO" pode indicar uma diferença entre um componente do vetor de moção de uma lista 0 e um valor previsto do componente do vetor de moção, o componente do vetor de moção e o valor previsto sendo usados para o bloco de corrente, o "mvd_H" pode indicar uma diferença entre um componente do vetor de moção de uma lista 1 e um valor previsto do componente do vetor de moção, o componente do vetor de moção e o valor previsto sendo usados para o bloco de corrente, e "mvdjc" pode indicar uma diferença entre um componente do vetor de moção de uma lista combinação e um valor previsto do componente do vetor de moção, o componente do vetor de moção e o valor previsto sendo usados para o bloco de corrente.

Além disso, os processos de decodificação de acordo com um primeiro padrão e os processos de decodificação de acordo com um segundo padrão podem ser mudados de acordo com um identificador que indica um dentre o primeiro padrão e o segundo padrão, o identificador sendo incluído em um sinal codificado e a determinação de um contexto, a efetuação, e a binarização inversa podem ser efetuados como os processos de decodificação de acordo com o primeiro padrão, quando o identificador indicar o primeiro padrão.

Além disso, o método de codificação de imagem de acordo com um aspecto da presente invenção é um método de codificação de imagem que usa a codificação aritmética e o método inclui: binarizar um parâmetro de controle de um bloco de corrente para gerar uma sequência binária; determinar um contexto para uso no bloco de corrente a partir de uma pluralidade de contextos; e efetuar a codificação aritmética na sequência binária usando o contexto determinado para gerar uma sequência de bit, no qual a determinação de um contexto inclui: determinar um tipo de sinal do parâmetro de controle do bloco de corrente; determinar o contexto sob uma primeira condição no qual os parâmetros de controle dos blocos vizinhos do bloco de corrente são usados quando o tipo de sinal for um primeiro tipo, os blocos vizinhos sendo um bloco esquerdo e um bloco superior do bloco de corrente; e determinar o contexto sob uma segunda condição na qual o parâmetro de controle do bloco superior não é usado, quando o tipo de sinal for um segundo tipo diferente do primeiro tipo, o primeiro tipo é um dentre "sinalizador de_unidade_de codificação_ por divisão" e o "sinalizador de_omissão", e o segundo tipo é um dentre "mvdJO" e "mvd_H".

Com essa estrutura, o método de codificação de imagem pode reduzir a utilização de memória. De maneira mais específica, no método de codificação de imagem, visto que o parâmetro de controle do bloco superior não é usado para um parâmetro de controle do segundo tipo, não há necessidade de manter o parâmetro de controle do segundo tipo do bloco superior. Com a estrutura, em comparação com o caso onde o bloco esquerdo e o bloco superior são usados uniformemente "usando-se um modelo de contexto com base em valores de parâmetros de controle dos blocos vizinhos", a utilização de memória pode ser reduzida de acordo com o método de codificação de imagem. Além disso, o método de codificação de imagem pode reduzir de forma adequada a utilização de memória do parâmetro de controle do segundo tipo sem, por exemplo, falhar na avaliação de uma taxa BD de uma imagem.

Além disso, de acordo com o método de codificação de imagem, o contexto apropriado para uma estrutura de árvore hierárquica, a qual não é considerada no H.264 convencional e é única para o novo padrão HEVC, pode ser usado. De maneira alternativa, a referência de memória pode ser efetuada.

Além disso, o aparelho de decodificação de imagem de acordo com um aspecto da presente invenção é um aparelho de decodificação de imagem que usa a decodificação aritmética, e o aparelho inclui: uma unidade de controle de contexto configurada para determinar um contexto para uso em um bloco de corrente a partir de uma pluralidade de contextos; uma unidade de decodificação aritmética configurada para efetuar a decodificação aritmética em uma sequência de bit que corresponde ao bloco de corrente usando o contexto determinado para decodificar uma sequência binária, a 5 sequência de bit sendo obtida efetuando-se codificação aritmética em um parâmetro de controle do bloco de corrente; e uma unidade de binarização inversa configurada para binarizar inversamente a sequência binária para decodificar o parâmetro de controle do bloco de corrente, no qual a unidade de controle de contexto está configurada para: determinar um tipo de sinal 10 do parâmetro de controle do bloco de corrente; determinar o contexto sob uma primeira condição de modo que os parâmetros de controle decodificados dos blocos vizinhos do bloco de corrente sejam usados quando o tipo de sinal for um primeiro tipo, os blocos vizinhos sendo um bloco esquerdo e um bloco superior do bloco de corrente; e determinar o contexto sob uma se- 15 gunda condição na qual o parâmetro de controle decodificado do bloco superior não é usado, quando o tipo de sinal for um segundo tipo diferente do primeiro tipo, o primeiro tipo é um dentre "sinalizador de_unidade_de codifi- cação_ por divisão" e o "sinalizador de_omissão", e o segundo tipo é um dentre "mvdJO" e "mvd_H".

Com essa configuração, o aparelho de decodificação de imagem pode reduzir a utilização de memória.

Além disso, o aparelho de codificação de imagem de acordo com um aspecto da presente invenção é um aparelho de codificação de imagem que usa a codificação aritmética, e o aparelho inclui: a unidade de 25 binarização configurada para binarizar um parâmetro de controle de um bloco de corrente para gerar uma sequência binária; uma unidade de controle de contexto configurada para determinar um contexto para uso no bloco de corrente a partir de uma pluralidade de contextos; e uma unidade de codificação aritmética configurada para efetuar a codificação aritmética na se- 30 quência binária usando o contexto determinado para gerar uma sequência de bit, no qual a unidade de controle de contexto está configurada para: determinar um tipo de sinal do parâmetro de controle do bloco de corrente; de-terminar o contexto sob uma primeira condição no qual os parâmetros de controle dos blocos vizinhos do bloco de corrente são usados quando o tipo de sinal for um primeiro tipo, os blocos vizinhos sendo um bloco esquerdo e um bloco superior do bloco de corrente; e determinar o contexto sob uma segunda condição na qual o parâmetro de controle do bloco superior não é usado, quando o tipo de sinal for um segundo tipo diferente do primeiro tipo, o primeiro tipo é um dentre "sinalizador de_unidade_de codificação_ por divisão" e o "sinalizador de_omissão", e o segundo tipo é um dentre "mvdJO" e "mvdjl".

Com essa configuração, o aparelho de codificação de imagem pode reduzir a utilização de memória.

Além disso, o aparelho de codificação e decodificação de imagem de acordo com um aspecto da presente invenção é um aparelho de codificação e decodificação de imagem que inclui o aparelho de decodificação de imagem e o aparelho de codificação de imagem.

Os aspectos gerais e específicos podem ser implantados por um sistema, um método, um circuito integrado, um programa de computador ou um meio de registro, por uma combinação arbitrária do sistema, do método, do circuito integrado, do programa de computador e do meio de registro.

O aparelho de decodificação de imagem e o aparelho de codificação de imagem, de acordo com um aspecto da presente invenção, serão descritos de maneira específica e com referência aos desenhos.

As modalidades descritas aqui posteriormente indicam exemplos específicos da presente invenção. Os valores, formatos, materiais, elementos constituintes, posições e conexões dos elementos constituintes, etapas e as ordens das etapas indicadas nas modalidades são apenas exemplos e não limitam a presente invenção. Os elementos constituintes das modalidades os quais não são descritos nas reivindicações independentes que descrevem o conceito mais genérico da presente invenção são descritos como elementos constituintes arbitrários.

(modalidade 1)

Um aparelho de codificação de imagem de acordo com a moda- lidade 1 da presente invenção será descrito. O aparelho de codificação de imagem de acordo com a modalidade 1 determina um contexto comutando entre (1) que usa o bloco superior e (2) sem usar o bloco superior, de acordo com um tipo de sinal de um parâmetro de controle na codificação aritmética. Com essa estrutura, a deterioração da qualidade de imagem pode ser suprimida e a utilização de memória pode ser reduzida.

Primeiro, a configuração do aparelho de codificação de imagem de acordo com a modalidade 1 será descrita.

A figura 1 é um diagrama em bloco que ilustra um aparelho de codificação de imagem 100 de acordo com a modalidade 1.

O aparelho de codificação de imagem 100 na figura 1 é um aparelho de codificação de imagem que usa a codificação aritmética e ele codifica um sinal de imagem de entrada 121 para gerar um fluxo de bits 124. O aparelho de codificação de imagem 100 inclui uma unidade de controle 101, uma unidade de subtração 102, uma unidade de transformação e quantificação 103, uma unidade de codificação com extensão variável 104, uma unidade de quantificação inversa e de transformação inversa 105, uma unidade de adição 106, uma unidade de intraprevisão 107, uma unidade de interpre- visão 108 e um interruptor 109.

A unidade de controle 101 calcula um parâmetro de controle 130 com base no sinal de imagem de entrada 121 a ser codificado. Por exemplo, o parâmetro de controle 130 inclui as informações sobre um tipo de imagem do sinal de imagem de entrada 121 a ser codificado, o tamanho da unidade de previsão de moção (unidade de previsão, UP) do bloco de corrente a ser codificada e as informações de controle da unidade de previsão de moção. Neste caso, o próprio parâmetro de controle 130 (dados de controle) deve ser codificado. Desse modo, a unidade de controle 101 envia o parâmetro de controle 130 para a unidade de codificação com extensão variável 104.

A unidade de subtração 102 calcula um sinal residual 122 que é uma diferença (valor residual) entre o sinal de imagem de entrada 121 e um sinal de previsão de imagem 129 em uma base da unidade de bloco.

A unidade de transformação e quantificação 103 transforma o sinal residual 122 em valores do coeficiente de frequência e quantifica os valores obtidos do coeficiente de frequência em coeficientes de transformação quantificada 123 (dados residuais).

A unidade de quantificação inversa e de transformação inversa 105 quantifica inversamente os coeficientes de transformação quantificada 123 nos valores do coeficiente de frequência e transforma inversamente os valores obtidos do coeficiente de frequência em um sinal residual reconstruído 125.

A unidade de adição 106 adiciona o sinal residual 125 ao sinal de previsão de imagem 129 e envia um sinal de imagem reconstruída 126.

A unidade de intraprevisão 107 efetua a intraprevisão usando o sinal de imagem reconstruída 126 para gerar um sinal de previsão de imagem 127. A unidade de interprevisão 108 efetua interprevisão usando o sinal de imagem reconstruída 126 para gerar um sinal de previsão de imagem 128.

O interruptor 109 seleciona um dentre o sinal de previsão de imagem 127 e o sinal de previsão de imagem 128 e envia o sinal selecionado como o sinal de previsão de imagem 129.

A unidade de codificação com extensão variável 104 codifica, usando a CABAC, os coeficientes de transformação quantificada 123 e o parâmetro de controle 130 para cada bloco de entrada para gerar o fluxo de bits 124.

Em seguida, a configuração da unidade de codificação com extensão variável 104 será descrita.

A figura 2 é um diagrama em bloco funcional da unidade de codi-ficação com extensão variável 104. A unidade de codificação com extensão variável 104 inclui uma unidade de binarização 141, uma unidade de controle de contexto 142, e a unidade de codificação aritmética e binária 143. A seguir, o processo de codificação com extensão variável no parâmetro de controle 130 é descrito. Embora a descrição sobre o processo de codificação com extensão variável nos coeficientes de transformação quantificada 123 seja omitida, o processo pode ser implantado, por exemplo, usando-se uma técnica conhecida.

A unidade de binarização 141 binariza o parâmetro de controle 130 para gerar uma sequência binária 151. De maneira mais específica, a unidade de binarização 141 é uma unidade de processamento que efetua "11.1) processamento de binarização" de acordo com NPL 1. A unidade de binarização 141 transforma o parâmetro de controle 130 na sequência binária 151 referida como "bin string" para cada tipo de sinal, de acordo com um método predeterminado de binarização. A correspondência entre os tipos de sinais e os métodos de binarização será descrita posteriormente. Quando o parâmetro de controle de entrada 130 é um valor binário, tal como um sinalizador, a unidade de binarização 141 envia o parâmetro de controle 130 do jeito que a sequência binária 151 está.

A unidade de controle de contexto 142 determina um contexto para uso na codificação aritmética do parâmetro de controle 130 incluído em um bloco de corrente a ser processado a partir de uma pluralidade de contextos (uma tabela do estado de probabilidade). Além disso, a unidade de controle de contexto 142 envia um índice de contexto 152 especificando o contexto determinado para a unidade de codificação aritmética e binária 143.

De maneira mais específica, a unidade de controle de contexto 142 é uma unidade de processamento que efetua "2) modelagem de de contexto" de acordo com NPL 1. A unidade de controle de contexto 142 recebe em sequência uma pluralidade de elementos incluídos na sequência binária 151 enviada a partir da unidade de codificação aritmética e binária 143. A unidade de controle de contexto 142 seleciona um dentre o contextos a serem usados para a unidade binária do parâmetro de controle 130, de acordo com o tipo de sinal do parâmetro de controle 130 e com uma posição do elemento da unidade binária na sequência binária 151 e envia para a unidade de codificação aritmética e binária 143, o índice de contexto 152 que é um índice que indica o selecionado contexto.

Além disso, a unidade de controle de contexto 142 mantém a tabela do estado de probabilidade de valores (valores do índice de contexto) obtida pela divisão dos elementos na sequência binária do parâmetro de controle 130 em condições de probabilidades condicionais, como estados do contexto, e inicializa e atualiza a tabela do estado de probabilidade.

Além disso, a unidade de controle de contexto 142 mantém um estado (índice do estado de probabilidade) para cada condição de ocorrência T (para cada contexto), como uma divisão a mais de um tipo de sinal (para cada elemento número na sequência binária do parâmetro de controle 130 quando o número de elementos na sequência binária é dois ou mais; o mesmo se aplicará aqui posteriormente). O estado é representado pelo valor total de 7 bits combinando-se a probabilidade de ocorrência P (proporção interna, de maneira típica, um valor de 6 bits) que é a menor probabilidade de um dentre dois valores 0 e 1 e um valor de 1 bit que indica qual dentre os valores tem a maior probabilidade. Além disso, manter um estado significa inicializar e atualizar o estado. Por exemplo, a atualização corresponde à mudança de indexação que indica um estado de probabilidade atual (ou seja, a probabilidade) como uma transição dentre 64 estados finitos como em H.264.

Quando ocorre um evento X no lado mais provável que possui a maior probabilidade entre os dois valores, a proporção da probabilidade no lado mais provável é ligeiramente aumentada. Por exemplo, a unidade de controle de contexto 142 pode aumentar ligeiramente a proporção da probabilidade no lado mais provável elevando ou diminuindo em 1, o valor do índice do estado de probabilidade que corresponde às 64 tabelas. Por outro lado, quando um evento Not-X que possui a menor probabilidade (em relação à probabilidade prevista) ocorre, a unidade de controle de contexto 142 diminui substancialmente a proporção da probabilidade mantida que é a mais provável com base em um coeficiente predeterminado de escala □ (por exemplo, = 0,95) (vide a figura 6 de NPL 1). A unidade de controle de contexto 142, de acordo com a modalidade 1, transita e mantém um estado, com base em um valor de mudança no índice da tabela correspondente para ser associado com a mudança tendo em conta □ assim como em H.264.

A unidade de codificação aritmética e binária 143 efetua a codifi-cação aritmética na sequência binária 151 usando o contexto determinado pela unidade de controle de contexto 142 para gerar o fluxo de bits 124 (se-quência de bit).

De maneira mais específica, a unidade de codificação aritmética e binária 143 é uma unidade de processamento que efetua "3) codificação 5 aritmética binária" de acordo com NPL 1. A unidade de codificação aritmética e binária 143 efetua a codificação aritmética na sequência binária 151 usando o contexto especificado pelo índice de contexto 152 para gerar o fluxo de bits 124. Neste caso, a codificação aritmética deve gerenciar os eventos que ocorrem com os parâmetros de controle 130 de vários tipos de 10 sinais como um somatório cumulativo de probabilidades e ela deve determinar correspondências entre os eventos encurtando a extensão até uma ex-tensão predeterminada em uma reta numérica.

Primeiro, a unidade de codificação aritmética e binária 143 divide essa reta numérica em duas metades de seções, de acordo com as probabi- 15 lidades de ocorrência de dois valores possíveis da unidade binária fornecida a partir da unidade de controle de contexto 142. Quando o real valor que ocorre com a unidade binária (por exemplo, 0) é um valor com uma maior probabilidade (que excede 0,5 (por exemplo, 0,75)), a unidade de codificação aritmética e binária 143 mantém um limite menor "Baixo" na faixa sobre 20 a reta numérica sem mudança e define um valor que corresponde a um resultado de multiplicar uma vez um coeficiente de escala 0,95 pela probabilidade 0,75 desta vez, em uma nova faixa. Por outro lado, quando o valor binário de fato gerado é um valor previsto com uma probabilidade menor, a unidade de codificação aritmética e binária 143 troca um limite menor "Bai- 25 xo" pela maior probabilidade, e muda a faixa de acordo com a menor probabilidade. As seções são mantidas de acordo com um somatório cumulativo de resultados de multiplicações das faixas de probabilidade. Quando um valor com uma menor probabilidade ocorre sucessivamente, a precisão da extensão da faixa logo torna-se menor do que a precisão que pode ser garanti- 30 da por uma computação. Neste caso, a unidade de codificação aritmética e binária 143 amplia (renormaliza) a faixa para manter a precisão e envia a sequência de bit que indica a atual faixa. Por outro lado, quando um valor com uma maior probabilidade (0,95, etc.) ocorre sucessivamente, os valores de probabilidade podem suportar uma variedade de computações (transições de estado no caso de implantação por uma tabela) até que a extensão da faixa se torne mais curta do que uma extensão predeterminada mesmo com a multiplicação dos valores. Desse modo, o número de símbolos que pode ser acumulado até que o bit seja enviadao é alto.

A figura 3 é uma tabela na qual os parâmetros de controle 130 que usam um modelo de contexto com base em um valor do parâmetro de controle 130 de um bloco vizinho são classificados.

O siginificado de cada coluna será descrito a partir do lado esquerdo da tabela. (c2) Tipo de sinal (elemento de sintaxe) indica um nome específico de um tipo de sinal do parâmetro de controle 130. O siginificado de cada um dos tipos de sinais será descrito posteriormente. (c3) O esquema de binarização indica o esquema de binarização a ser aplicado ao parâmetro de controle 130 (SE) especificado na coluna imediatamente à esquerda. A unidade de binarização 141 efetua o processo de binarização. Na coluna, "Extensão fixa" significa que a unidade de binarização 141 envia o valor do parâmetro de controle 130 em uma seção imediatamente à esquerda como uma sequência binária (bin string) de uma extensão fixa. Em HEVC, um tipo de sinal do parâmetro de controle 130 cujo nome termina com "sinalizador" é um valor binário de 0 ou 1. Desse modo, a unidade de binarização 141 envia apenas o primeiro elemento (binldx = 0) como o elemento da sequência binária 151 e não envia os elementos depois do segundo elemento (binldx >= 1). Em outras palavras, a unidade de binarização 141 envia o valor do parâmetro de controle 130 do jeito que a sequência binária 151 está.

Além disso, "Extensão variável" na coluna significa que a unidade de binarização 141 mapeia, em uma sequência binária, o valor do parâmetro de controle 130 que usa sequências binárias com suas respectivas extensões variáveis cujos valores estão associados à eistência de extensões binárias na ordem ascendente das frequências de ocorrência (bin string ou sequências binárias cada uma com o número de elementos > 1) e envia a sequência binária. Por exemplo, a unidade de binarização 141 emprega e envia um esquema de acordo com o tipo de sinal, tal como um esquema u- nário (truncado) e a combinação dos esquemas unários e outros esquemas exponenciais-Golomb (vide "A. Binarização" de NPL 1). No caso de "Extensão variável", às vezes o número de elementos da sequência binária 151 está limitado a 1 ou é igual ou maior do que 2. Uma unidade de binarização inversa localizada em um aparelho de decodificação de imagem, o qual será descrito posteriormente, efetua a transformação inversa ao esquema de binarização para reconstruir a sequência binária de entrada em um multivalor ou um valor do sinalizador.

Em relação ao (c4) índice de contexto do primeiro elemento (bi- nldx = 0), a unidade de controle de contexto 142 indica a escolha de um índice de contexto (incremento) a ser aplicado ao primeiro elemento incluído em uma sequência binária gerada de acordo com o esquema de binarização especificado na coluna de c3. Na coluna, "0, 1, 2" indicam que a unidade de controle de contexto 142 seleciona e aplica uma das três tabelas do estado de probabilidade (contextos). Por exemplo, três índices de contexto com condições detalhadas são preparados para esse tipo de sinal "sinalizador de_omissão", ou seja, três contextos são preparados e a codificação aritmética é efetuada nos índices de contexto.

De maneira similar, "0, 1, 2, 3" na coluna c4 indicam que o contexto a ser aplicado ao primeiro elemento (binldx = 0) incluído na sequência binária 151 é selecionado a partir de um dentre quatro valores 0, 1,2, ou 3. A sequência binária 151 é obtida mapeando-se, em uma sequência binária, o valor do parâmetro de controle 130 do tipo de sinal especificado na coluna of c2, de acordo com o esquema de binarização na coluna of c3. As expressões condicionais da coluna serão descritas posteriormente.

Em relação a (c5) Condição do Bloco esquerdo L (condL), a unidade de controle de contexto 142 indica a condição do bloco esquerdo para selecionar um dentre 0, 1, e 2 na coluna c4. A condição do bloco esquerdo L tem um valor de verdadeiro ou falso determinado de acordo com o valor do parâmetro de controle do bloco esquerdo que corresponde ao parâmetro de controle a ser codificado (ou a ser decodificado).

Por exemplo, no caso onde o parâmetro de controle (SE) é o si-nalizador de_omissão, a condição do bloco esquerdo L tem o valor de verdadeiro quando o sinalizador de_omissão[xL] [yL] indica verdadeiro (por exemplo, 1) e tem o valor de falso quando ele indica falso (por exemplo, 0).

Em relação ao (c6) Condição do bloco superior A, a unidade de controle de contexto 142 indica a condição do bloco superior para selecionar um dentre 0, 1, e 2 na codificação ou decodificação dos elementos de uma sequência especificada na coluna c4. A condição do bloco superior A tem um valor de verdadeiro ou falso determinado de acordo com o valor do parâmetro de controle do bloco superior que corresponde ao parâmetro de controle a ser codificado (ou a ser decodificado). Por exemplo, no caso onde o parâmetro de controle (SE) é o sinalizador de_omissão, a condição do bloco superior A tem o valor de verdadeiro quando sinalizador de_omissão[xA][yA] indica verdadeiro (por exemplo, 1) e tem o valor de falso quando ele indica falso (por exemplo, 0).

Embora não seja ilustrado, o tipo de sinal de mais do que dois bits está associado com "(c7) o íncrementoo de contexto a ser aplicado a binldx >= 1". Isso (c7) indica o modelo de contexto aplicado pela unidade de controle de contexto 142 em uma undiade binária depois do segundo elemento na sequência binária (valor binário de um elemento de sequência binária que inclui um valor de índice de binldx >= 1).

No método de codificação da modalidade 1, as seguintes operações são mudadas de acordo com o tipo de sinal do parâmetro de controle 130 para a condição do bloco esquerdo L e para a condição do bloco superior A (operada usando-se diferentes padrões): (Padrão 1) Que usa dois blocos vizinhos (um valor de determinação da condição do bloco esquerdo L e um valor de determinação da condição do bloco superior A); (Padrão 2) Que usa um bloco vizinho (apenas um valor de de-terminação da condição do bloco esquerdo L); e (Padrão 3) Que usa bloco vizinho zero (sem usar um valor de determinação da condição do bloco esquerdo L nem um valor de determinação da condição do bloco superior A).

A figura 4 é um fluxograma que indica um método de codificação de imagem de acordo com a modalidade 1 que é efetuada pela unidade de codificação com extensão variável 104 da figura 2.

Primeiro, a unidade de binarização 141 mapeia o valor do parâmetro de controle 130 em uma sequência binária de acordo com um esquema que corresponde ao tipo de sinal do parâmetro de controle 130 (S101).

Em seguida, a unidade de controle de contexto 142 obtém um valor básico de um contexto para uso na codificação aritmética do parâmetro de controle 130 (S102). Por exemplo, a unidade de controle de contexto 142 determina o valor básico de acordo com o tipo de imagem (I, P, or B).

Em seguida, a unidade de controle de contexto 142 determina um valor de contexto usando um dentre os padrões de 1 a 3, com base no tipo de sinal do parâmetro de controle 130 (S103). Neste caso, determinar um valor de contexto é equivalente a determinar um valor de ajuste (valor de incremento Ctxldxlnc) para o valor básico do contexto.

Primeiro, a unidade de controle de contexto 142 determina o tipo de sinal do parâmetro de controle 130 (S103). Quando o tipo de sinal do parâmetro de controle 130 é o primeiro tipo que corresponde ao padrão 1 (o primeiro tipo em S104), a unidade de controle de contexto 142 determina um valor de contexto usando um valor de determinação derivado a partir de valores de parâmetros de controle dos dois blocos vizinhos (bloco A and bloco B) (S105). Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 142 determina um contexto sob a condição na qual os parâmetros de controle dos dois blocos vizinhos do bloco esquerdo e do bloco superior são usados. Neste caso, a unidade de controle de contexto 142 usa tanto um resultado da determinação de (c5) condL quanto um resultado da determinação of (c6) condA na figura 3. Consequentemente, os dados de uma série de figuras são mantidos para os parâmetros de controle do primeiro tipo.

Por outro lado, quando o tipo de sinal do parâmetro de controle 130 é o segundo tipo que corresponde ao padrão 2 (o segundo tipo em S104), a unidade de controle de contexto 142 determina um valor de contexto usando um valor de um parâmetro de controle de um bloco vizinho (um bloco imediatamente vizinho na ordem de codificação) (S106). Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 142 determina o valor de contexto sob a condição na qual o parâmetro de controle do bloco superior não é usado.

Por outro lado, quando o tipo de sinal do parâmetro de controle 130 é o terceiro tipo que corresponde ao padrão 3 (o terceiro tipo em S104), a unidade de controle de contexto 142 determina de maneira fixa um valor de contexto sem usar os parâmetros de controle do bloco superior nem o bloco esquerdo (S107).

Em seguida, a unidade de controle de contexto 142 adiciona o incremento determinado na Etapa S103 ao valor básico do índice de contexto determinado na Etapa S102 para determinar um valor do índice de contexto (S108).

Por fim, a unidade de codificação aritmética e binária 143 efetua a codificação aritmética no valor binário do primeiro elemento usando o valor de contexto especificado pelo valor do índice de contexto determinado na Etapa S108 para gerar a sequência de bit (fluxo de bits 124) (S109).

Em seguida, quando os processos desde as Etapas S102 até a S109 não são executados em todos os elementos incluídos na sequência binária (Não em S110), a unidade de codificação com extensão variável 104 efetua os processos das Etapas S102 a S109 no próximo elemento incluído na sequência binária. Por outro lado, quando os processos desde as Etapas S102 até a S109 são completados em todos os elementos incluídos na sequência binária (Sim em S110), a unidade de codificação com extensão variável 104 finaliza a codificação processamento no parâmetro de controle do bloco de corrente.

Conforme descrito acima, o aparelho de codificação de imagem 100 de acordo com a modalidade 1 determina um contexto que usa o bloco superior para efetuar a codificação aritmética no parâmetro de controle do primeiro tipo e determina um contexto sem usar o bloco superior para os pa-râmetros de controle dos segundo e terceiro tipos.

Em comparação com o caso onde o bloco esquerdo e o bloco superior são usados uniformemente "usando-se um modelo de contexto com base em valores de parâmetros de controle dos blocos vizinhos", o aparelho de codificação de imagem 100 pode reduzir a utilização de memória com essa configuração. Desse modo, o aparelho de codificação de imagem 100 pode suprimir a deterioração na qualidade de imagem e reduzir a utilização de memória, (modalidade 2)

A modalidade 2 irá descrever um aparelho de decodificação de imagem que decodifica o fluxo de bits 124 gerado pelo aparelho de codificação de imagem 100.

A figura 5 é um diagrama em bloco que ilustra um aparelho de decodificação de imagem 200 de acordo com a modalidade 2. O aparelho de decodificação de imagem 200 é um aparelho de decodificação de imagem que usa a decodificação aritmética e decodifica o fluxo de bits 124 para gerar um sinal de imagem 229. Neste caso, o fluxo de bits 124 é gerado, por exemplo, pelo aparelho de codificação de imagem 100.

O aparelho de decodificação de imagem 200 inclui uma unidade de controle 201, uma unidade de decodificação com extensão variável 202, uma unidade de quantificação inversa 204, uma unidade de transformação inversa 205, uma unidade de adição 206, uma unidade de intraprevisão 207 e uma unidade de interprevisão 208.

O aparelho de decodificação de imagem 200 efetua o processamento de decodificação para cada fluxo de bits de uma unidade predeterminada de processamento. A unidade de processamento é, por exemplo, uma unidade com divisão ou uma unidade em bloco.

A unidade de decodificação com extensão variável 202 efetua a decodificação aritmética no fluxo de bits 124 para gerar um parâmetro de controle 230 (elemento de sintaxe dos dados de controle) e os coeficientes de transformação quantificada 223 (valores do elemento de sintaxe com da- dos residuais). A unidade de controle 201 recebe o parâmetro de controle gerado 230.

A unidade de controle 201 controla cada uma das unidades de processamento incluídas no aparelho de decodificação de imagem 200, de acordo com o parâmetro de controle 230.

A unidade de quantificação inversa 204 quantifica inversamente os coeficientes de transformação quantificada 223 em coeficientes de transformação ortogonal 224.

A unidade de transformação inversa 205 transforma inversamente os coeficientes de transformação ortogonal 224 para reconstruir um sinal residual 225. A unidade de adição 206 adiciona o sinal residual 225 a um sinal de previsão de imagem (sinal de imagem 229) para gerar um sinal de imagem decodificado 226.

A unidade de intraprevisão 207 efetua intraprevisão que usa o sinal de imagem decodificado 226 para gerar um sinal de previsão de imagem 227. A unidade de interprevisão 208 efetua interprevisão que usa o sinal de imagem decodificado 226 para gerar um sinal de previsão de imagem 228.

O interruptor 209 seleciona um dentre o sinal de previsão de imagem 227 e o sinal de previsão de imagem 228 e envia o selecionado sinal como o sinal de imagem 229 (sinal de previsão de imagem).

Em seguida, a configuração da unidade de decodificação com extensão variável 202 será descrita.

A figura 6 é um diagrama em bloco funcional que ilustra uma configuração da unidade de decodificação com extensão variável 202. A unidade de decodificação com extensão variável 202 inclui uma binária unidade de decodificação aritmética 243, uma unidade de controle de contexto 242 e uma unidade de binarização inversa 241. A seguir um processo de decodificação com extensão no parâmetro de controle 230 será descrito. Embora a descrição sobre o processo de decodificação com extensão nos coeficientes de transformação quantificada 223 seja omited, o processo pode ser implantado, por exemplo, usando-se uma técnica conhecida.

A unidade de controle de contexto 242 determina um contexto para uso na decodificação aritmética do parâmetro de controle 230 do bloco de corrente a partir de uma pluralidade de contextos. Além disso, a unidade de controle de contexto 242 envia um índice de contexto 252 especificando o 5 contexto determinado para a unidade de decodificação aritmética binária 243.

De maneira mais específica, a unidade de controle de contexto 242 usa o mesmo modelo de contexto que a unidade de controle de contexto 142 na figura 2 como um modelo mantido de transição de probabilidade.

Quando a unidade de codificação aritmética 143 usa 64 os estados de probabilidade, a unidade de decodificação aritmética binária 243 também mantém os 64 estados de probabilidade. Isso ocorre porque tanto o codificador quanto o decodificador precisam interpretar uma extensão da reta numérica a ser codificada exatamente do mesmo modo. Desse modo, o decodificador 15 usa o mesmo padrão que o padrão selecionado pelo codificador a partir dos três padrões de 1 a 3.

A unidade de decodificação aritmética 243 efetua a decodificação aritmética na sequência de bit (fluxo de bits 124) usando o contexto determinado pela unidade de controle de contexto 242 para reconstruir a se- 20 quência binária 251. De maneira mais específica, a unidade de decodificação aritmética 243 reconstrói a sequência de bit de entrada na sequência binária 251, de acordo com o contexto (tabela do estado de probabilidade) especificado pelo índice de contexto fornecido a partir da unidade de controle de contexto 242.

A unidade de binarização inversa 241 reconstrói a sequência binária 251 em um parâmetro de controle 230, se necessário, através do processo de binarização inversa. Sendo assim, a unidade de controle de contexto 142 incluída no aparelho de codificação de imagem 100 e a unidade de controle de contexto 242 incluída no aparelho de decodificação de imagem 30 200 usam o mesmo modelo de contexto tanto na codificação aritmética quanto na decodificação aritmética de um parâmetro de controle de um de-terminado tipo de sinal.

A figura 7 é um fluxograma que indica um método de decodificação de imagem de acordo com a modalidade 2 que é efetuada pela unidade de decodificação com extensão variável 202.

Primeiro, a unidade de decodificação com extensão variável 202 obtém o fluxo de bits 124 (S201).

Em seguida, a unidade de controle de contexto 242 determina um tipo de sinal de um parâmetro de controle a ser decodificado, de acordo com a estrutura de dados do fluxo de bits 124 (S202).

Em seguida, a unidade de controle de contexto 242 determina um valor básico de um contexto para uso na decodificação aritmética do parâmetro de controle para ser decodificado (S203). Por exemplo, a unidade de controle de contexto 242 determina o valor básico de acordo com a figura tipo (I, P, ou B).

Em seguida, a unidade de controle de contexto 242 determina um valor de contexto usando um dentre os padrões de 1 a 3, com base no tipo de sinal do parâmetro de controle (S204). Neste caso, determinar um valor de contexto é equivalente a determinar um valor de ajuste (valor de incremento Ctxldxlnc) para o valor básico do contexto. Por exemplo, a unidade de controle de contexto 242 determina estaticamente um dentre os padrões de 1 a 3 com base no tipo de sinal do parâmetro de controle seguindo uma tabela predeterminada.

A unidade de controle de contexto 242 alterna-se entre os blocos vizinhos de uso para determinar um contexto de obtenção de um valor binário do primeiro elemento incluído na sequência binária 251 usando a decodificação aritmética, de acordo com o tipo de sinal do parâmetro de controle.

Primeiro, a unidade de controle de contexto 242 determina o tipo de sinal do parâmetro de controle 230 (S205). Quando o tipo de sinal é o primeiro tipo que corresponde ao padrão 1 (o primeiro tipo em S205), a unidade de controle de contexto 242 determina um valor de contexto usando os parâmetros de controle de dois blocos vizinhos (S206). Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 242 determina o valor de contexto sob a condição na qual os parâmetros de controle decodificados dos dois blocos vizinhos do bloco esquerdo e o bloco superior são usados.

Por outro lado, quando o tipo de sinal é o segundo tipo que cor-responde ao padrão 2 (o segundo tipo em S205), a unidade de controle de contexto 242 determina um valor de contexto usando um valor de um parâmetro de controle done bloco vizinho (um bloco imediatamente vizinho na ordem de codificação) (S207). Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 242 determina o valor de contexto sob a condição na qual o parâmetro de controle decodificado do bloco superior não é usado.

Por outro lado, quando o tipo de sinal é o terceiro tipo que cor-responde ao padrão 3 (o terceiro tipo em S205), a unidade de controle de contexto 242 determina de maneira fia um valor de contexto (S208). Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 242 determina o valor de contexto sob a condição na qual os parâmetros de controle decodificados do bloco superior e o bloco esquerdo não são usados.

Em seguida, a unidade de controle de contexto 242 adiciona o incremento determinado na Etapa S204 ao valor básico do índice de contexto determinado na Etapa S203 para determinar um valor do índice de contexto (S209).

Em seguida, a unidade de decodificação aritmética binária 243 determina um dentre os elementos da sequência binária através de decodificação usando o valor de contexto indicado pelo valor do índice de contexto fornecido a partir da unidade de controle de contexto 242 (S210).

Em seguida, quando os processos das Etapas de S203 a S210 não são executados em todos os elementos incluídos na sequência binária (Não em S211), a unidade de decodificação com extensão variável 202 efetua os processos das Etapas de S203 a S210 no próximo elemento incluído na sequência binária.

Por outro lado, quando os processos das Etapas S203 a S210 são completados em todos os elementos incluídos na sequência binária (Sim em S211), a unidade de binarização inversa 241 muda um ou mais elementos da sequência binária 251 obtida repetindo-se os processos das Etapas de S203 a S210 mais de uma vez para gerar o parâmetro de controle 230 (S212).

Conforme descrito acima, o aparelho de decodificação de imagem 200 de acordo com a modalidade 2 determina um contexto que usa o bloco superior para efetuar a decodificação aritmética no parâmetro de controle do primeiro tipo e que determina um contexto sem usar o bloco superior para os parâmetros de controle dos segundo e terceiro tipos.

Em comparação com o caso onde o bloco esquerdo e o bloco superior são usados uniformemente "usando-se um modelo de contexto com base em valores de parâmetros de controle dos blocos vizinhos", o aparelho de decodificação de imagem 200 pode reduzir a utilização de memória com essa configuração. Desse modo, o aparelho de decodificação de imagem 200 pode suprimir a deterioração na qualidade de imagem e reduzir a utilização de memória.

Por exemplo, quando a sequência binária 251 é um sinalizador e tem apenas um elemento, ou seja, quando a sequência binária 251 é composta por 1 unidade binária, a unidade de binarização inversa 241 pode enviar a sequência binária 251 do jeito que ela está.

Em adição à descrição acima, a unidade de controle 101 ou 201 pode controlar cada uma das unidades de processamento ou pode referir-se ao valor de uma memória através de uma linha de sinal que não é ilustrada.

Embora a unidade de controle de contexto 142 ou 242 se alterne entre os três padrões de 1 a 3 de acordo com um tipo de sinal de um parâmetro de controle na descrição acima, ela também pode alternar-se entre dois dos padrões de 1 a 3 de acordo com o tipo de sinal. Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode alternar-se entre que usa e que não usa a condição do bloco superior, de acordo com um tipo de sinal de um parâmetro de controle.

Além disso, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode mudar o método de comutação entre os modelos de contexto selecionados de um modo (que inclui um caso onde o modelo de contexto incremento é mudado; o mesmo será aplicado aqui posteriormente) de acordo com informações predeterminadas de imagem. Por exemplo, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode mudar ainda a própria política de alternância de acordo com a quantidade de memória ou o tamanho da largura horizontal ou do formato de amostragem de uma imagem que afeta o número de instruções de cada contexto.

Embora a unidade de controle de contexto 142 ou 242 se alterne entre usar e não usar a condição do bloco superior conforme a descrição simplificada, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode combinar um caso onde o bloco superior não está disponível para a alternância e aplica-se ao caso combinado. Por exemplo, a unidade de controle de contexto 10 142 ou 242 pode mudar a própria política de alternância de acordo com a verificação se uma fração a ser processada é ou não uma fração de entropia (sinalizador de _fração de entropia indica 1 ou 0). De maneira similar, quando a disponibilidade do bloco superior vizinho não pode ser garantida, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode mudar a política de alter- 15 nância para não usar o bloco superior.

Por exemplo, conforme ilustrado na figura 8, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode alternar a política de determinação do modelo de contexto entre o primeiro critério de determinação (S302) e o segundo critério de determinação (S303) de acordo com um valor de um parâ- 20 metro de uma unidade predeterminada. Neste caso, "de acordo com um valor de um parâmetro de uma unidade predeterminada" significa de acordo com o fato de uma fração ser ou não uma fração de entropia conforme descrito acima. Além disso, o primeiro critério de determinação é um critério com base no qual os processos na figura 7 são efetuados. O segundo critério de 25 determinação é um critério que exclui a Etapa S204 na figura 7, e ele é, por exemplo, um critério convencional. Isso é equivalente a determinar o índice de contexto incremento usando um parâmetro de uma unidade local predeterminada e um valor de um parâmetro da unidade maior do que a unidade local predeterminada.

Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode mudar a partir de um critério de determinação a ser aplicado na unidade menor do que a primeira unidade para outro critério de determina- ção com base em um valor de um parâmetro de controle da primeira unidade.

Além disso, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode mudar o critério de determinação a ser usado de acordo com as características de um sistema de imagem. Por exemplo, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode mudar o critério de determinação a ser usado de acordo com intervalos de figuras I (definindo valores de IntraPeríodo).

Embora a unidade de controle de contexto 142 ou 242 se alterne entre os critérios de determinação de acordo com as condições acima, ela pode mudar se o bloco superior for usado ou não.

Além disso, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode determinar se um parâmetro de controle do bloco superior é usado ou não, de acordo com a determinação de que o parâmetro de controle do bloco superior está disponível ou não na codificação ou decodificação com base em uma posição do parâmetro de controle. Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode determinar se o parâmetro de controle do bloco superior está disponível ou não na decodificação com base em uma posição do bloco de corrente e pode determinar um contexto usando um dos padrões 2 e 3 quando o parâmetro de controle do bloco superior não estiver disponível. Além disso, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode determinar se um valor de referência do bloco superior está ou não disponível com base em uma estrutura de árvore para a divisão de blocos UT, UC ou UP. Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode determinar se o parâmetro de controle do bloco superior está disponível ou não na decodificação de acordo com a profundidade hierárquica de uma unidade de dados à qual cada um dos parâmetros de controle a ser processado pertence.

A figura 9 ilustra uma relação entre uma figura, frações e blocos de acordo com o padrão HEVC. Uma figura está dividida em uma ou mais frações. No exemplo da figura 9, a figura está dividida em duas frações (FRAÇÃO 1 e FRAÇÃO 2). Uma das frações inclui blocos 301 (por exemplo, blocos do tipo árvore). Neste caso, o bloco 301 é a maior unidade como uma determinada unidade de controle quando a fração é fracionada em um tamanho predeterminado e tem o tamanho de uma raiz quando a unidade está na raiz da estrutura fracionada hierarquicamente.

No exemplo da figura 9, a FRAÇÃO 2 começa a partir de um bloco 301A e é composta por uma sequência que inclui blocos no canto direito inferior da figura ao longo dos blocos hachurados 301B e 301C. Um dos blocos hachurados na figura 9 é um bloco (Bloco do tipo Árvore) que está sendo atualmente processado.

Cada um dos blocos 301 inclui N □ M pixels. Um dos blocos 301 está recursivamente fracionado para dentro (de maneira típica em quatro). Em outras palavras, um Bloco do tipo Árvore compõe conceitualmente uma quadtrees. No bloco 301B da figura 9, o bloco direito superior obtido por meio do fracionamento do bloco hachurado 301B em quatro é recursivamente dividido em quatro blocos duas vezes. Em outras palavras, o bloco 301B inclui 10 I as unidades lógicas, desde a unidade zero superior esquerda até a nona unidade inferior direita, que são fracionadas com uma determinada perspectiva.

Neste caso, a perspectiva indica o conceito de uma pluralidade de árvores que possui diferentes profundidades tendo uma raiz como um ponto de base, tal como uma árvore em relação à unidade de codificação (UC) e uma árvore em relação aos dados_residuais. Neste caso, o valor de cada parâmetro de controle pertence a um dos nodos do tipo folha.

Neste caso, a verificação para saber se um valor de um parâmetro de controle de um determinado tipo de sinal incluído em um bloco superior está de fato disponível depende do tipo de árvore à qual o parâmetro de controle pertence. Desse modo, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode mudar um critério de determinação de acordo com o tipo de árvore à qual o parâmetro de controle pertence. Essa mudança é equivalente à mudança na sintaxe unidade. Por exemplo, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode usar o padrão 2 ou 3 no qual o bloco superior não é usado para os dados de um filtro adaptativo com uma estrutura de dados tal como alf param, e pode usar a política de modelo de contexto (padrão 1) para as outras sintaxes conforme convencionalmente usado. Em outras palavras, o segundo tipo ou o terceiro tipo pode ser um parâmetro de controle que possui uma estrutura predeterminada de dados. Além disso, isso significa que o critério de determinação pode ser mudado de acordo com o tipo de árvore de um bloco vizinho.

Além disso, a verificação para saber se o valor do parâmetro de controle pode ser de fato usado ou se ele apresenta a vantagem de reduzir a utilização de memória difere dependendo da posição de um bloco na relação hierárquica. Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode alternar-se entre usar ou não usar o bloco superior de acordo com a profundidade de um bloco e a posição hierárquica do bloco.

Por exemplo, na figura 9, os números de 0 a 9 do bloco 301B estão na ordem de decodificação. Neste caso, os parâmetros de controle dos blocos 1 e 2 estão disponíveis quando o bloco 4 é codificado ou decodificado.

Além disso, para reduzir autilização de memória, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode selecionar o padrão 1 usando o bloco superior quando o bloco não estiver em uma profundidade 0 e a sua própria posição estiver entre o segundo elemento e os elementos subsequentes no fracionamento vertical. Neste caso, a "profundidade" indica a profundidade a partir da raiz. Em outras palavras, quando um determinad bloco é definido como bloco[xn],[yO][profundidade], o critério de determinação pode ser mudado de acordo com o fato de o bloco de corrente satisfazer ou não o blo- co[xn][(yd) + 1] [profundidade]. Em outras palavras, os blocos superiores são usados para os blocos de 4 a 9 na figura 9. Quando a árvore é codificada ou decodificada na ordem de forma numerada (começando a partir de 0 e terminando em 9), fica claro que os blocos de 4 a 9 podem usar os parâmetros de controle incluídos nos blocos superiores. Além disso, existe a vantagem de que esses blocos precisam manter dados apenas temporariamente. Além disso, é indicado que o valor de contexto é determinado de acordo com a posição em 3D que inclui a profundidade em adição às coordenadas xey. E um valor condicional de um bloco em uma camada maior também pode ser usado (seguido) como um valor condicional de um bloco em uma camada menor.

Além disso, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode mudar esses critérios tendo em conta a relação de posição entre o bloco de 5 corrente e as outras frações. Aqui posteriormente, os três blocos hachurados 301 A, 301B, e 301C da figura 9 serão descritos.

Neste caso, o bloco 301A é um bloco inicial e tanto o bloco esquerdo quanto o bloco superior do bloco 301A são incluídos em outra fração. O bloco superior do bloco 301B está incluído em outra fração. Tanto o bloco 10 esquerdo quanto o bloco superior do bloco 301C estão incluídos na mesma fração que inclui o bloco 301C. A unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode trocar o critério de acordo com essa condição. Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode trocar o critério (i) de acordo com o fato de o bloco superior estar incluído ou não em outra fração, 15 (ii) de acordo com com o fato de o bloco esquerdo estar incluído ou não em outra fração ou (iii) tanto de acordo com com (i) quanto com (ii). Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode determinar que o parâmetro de controle do bloco superior não está disponível na decodificação quando o bloco de corrente estiver no limite de divisão. Consequente- 20 mente, quando um processamento de decodificação na FRAÇÃO superior 1 não é completado, por exemplo, é possível efetuar um processamento de decodificação tendo em conta se a FRAÇÃO 2 pode obter ou não informações por si só.

Em seguida, a unidade de processamento hierárquico (estrutura 25 em bloco com multicamadas) será descrita. A figura 10 ilustra a unidade de processamento hierárquico (estrutura em bloco com multicamadas).

O aparelho de codificação de imagem 100 codifica as imagens em movimento em um processamento por unidade e o aparelho de codificação de imagem 200 decodifica um fluxo codificado em um processamento 30 por unidade. A unidade de processamento tem suas camadas formadas por meio do fracionamento da unidade de processamento em pequenas unidades de processamento e por mais um fracionamento das pequenas unidades de processamento em unidades de processamento menores. Quando a unidade de processamento é menor, a profundidade da unidade de processamento é maior e hierarquicamente menor e o valor que indica a profundidade é maior. Por outro lado, quando a unidade de processamento é maior, a profundidade da unidade de processamento é menor e hierarquicamente maior e o valor que indica a profundidade é menor.

A unidade de processamento inclui a unidade de codificação (UC), uma unidade de previsão (UP), e uma unidade de transformação (UT). A UC é um bloco de 128 L 128 pixels no máximo e é uma unidade que corresponde a um macrobloco convencional. A UP é uma unidade básica para a interprevisão. A UT é uma unidade básica para a transformação ortogonal e ela tem um tamanho idêntico ao da UP ou muito menor do que o tamanho de UP. A UC é, por exemplo, dividida em 4 sub-UCs e uma das sub-UCs inclui uma UP e uma UT que possui o mesmo tamanho que a sub-UC (neste caso, UP e UT se sobrepõem). Por exemplo, a UP ainda é dividida em 4 sub-UPs e a UT ainda é dividida em 4 sub-UCs. Quando a unidade de processamento é dividida em unidades de processamento menores, cada uma das unidades de processamento menores é referida como uma subunidade de processamento. Por exemplo, quando a unidade de processamento é uma UC, a subunidade de processamento é uma sub-UC. Quando a unidade de processamento é uma UP, a subunidade de processamento é uma sub- UP. Além disso, quando a unidade de processamento é uma UT, a unidade de processamento é uma sub-UT.

De maneira mais específica, a descrição abaixo indica os detalhes.

Uma figura está dividida em uma ou mais frações. A fração é uma sequência da maior unidade de codificação. A posição da maior unidade de codificação é indicada pelo endereço da maior unidade de codificação IcuAdr.

Cada uma das unidades de codificação que inclui as respectivas unidades de codificação de maior tamanho está dividida em quatro unidades de codificação. Como um resultado, uma quadtree que possui o tamanho de uma UC é construída. A posição da UC é indicada pelo índice da unidade de codificação culdx que possui uma amostra (pixel ou coeficientes) no canto esquerdo superior da maior unidade de codificação como um ponto de partida.

Quando o fracionamento de uma UC não é permitido, uma UC é tratada como uma UP. De maneira similar as a UC, a posição de uma UP é indicada por um índice da unidade de previsão puldx que possui uma amostra no canto esquerdo superior da maior unidade de codificação como um ponto de partida.

A UP pode incluir frações (frações de UP ou de sub-UPs). A fra ção de UP é indicada por um índice de fração de unidade por previsão pu- Partldx que possui uma amostra no canto esquerdo superior de uma UP como um ponto de partida.

A UP pode incluir UTs. De maneira similar, quando a UC, a UT pode ser dividida em quatro menor UTs (sub-UTs). Isso indica a permissão do fracionamento de quadtree de um sinal residual. A posição da UT é indicada por um índice da unidade de transformação tuldx que possui uma amostra no canto esquerdo superior da UP como um ponto de partida.

Neste caso, a definição de cada uma das unidades de proces- 20 sarnento é como se segue: CTB (bloco de codificação do tipo árvore): uma unidade básica para identificar o fracionamento de quadtree de uma região quadrada que possui vários tamanhos quadrados; LCTB (o maior bloco de codificação do tipo árvore): o maior CTB permitido em uma fração. A fração inclui uma pluralidade de LCTBs que não se sobrepõem; SCTB (o menor bloco de codificação do tipo árvore): O menor CTB permitido em uma fração. O fracionamento de um SCTB em CTBs menores não é permitido; UP (unidade de previsão): uma unidade básica para identificar o processamento de previsão. A UP é tão grande quanto a UC na qual o fra-cionamento não é permitido. Embora o fracionamento da UC em quatro regi- ões quadradas seja permitido, a UP pode ser dividida em uma pluralidade de frações com qualquer formato; UT (transform unidade): uma unidade básica para identificar transformação e quantificação; UC (unidade de codificação): o mesmo que CTB; LUC (a maior unidade de codificação): o mesmo que o CTB maior; e SUC (o menor unidade de codificação): o mesmo que o CTB menor.

Além disso, os parâmetros de quantificação incluem pelo menos um dentre um parâmetro de escala de quantificação delta (delta QP ou QP delta), um parâmetro de desvio de quantificação, um índice (ide de seleção de matriz Q), e um parâmetro de desvio de zona morta de quantificação. O índice é para selecionar uma das matrizes quantificadas de escalagens.

O parâmetro de escala de quantificação delta (delta QP ou QP delta) é uma diferença entre um parâmetro de escala de quantificação a ser aplicado para transformar os coeficientes e um parâmetro de escala de quantificação especificado por um cabeçalho de sequência ou um cabeçalho de fração (ou um parâmetro de escala de quantificação imediatamente an- 20 tes, na ordem de varredura Z).

O parâmetro de desvio de quantificação também é referido como um desvio de quantificação e é um valor de ajuste (valor de desvio) para circular um sinal durante a execução de quantificação. Desse modo, quando o aparelho de codificação de imagem 100 efetua a quantificação, ele codifica o 25 desvio de quantificação. Em seguida, o aparelho de decodificação de imagem 200 decodifica o desvio de quantificação codificado. Em seguida, o aparelho de decodificação de imagem 200 efetua a correção usando o desvio de quantificação durante a quantificação inversa dos coeficientes de transformação.

Um índice (ide de seleção de matriz Q) é referido como uma matriz de quantificação adaptiva e indica qual matriz de escalagem de quantificação é usada a partir de uma pluralidade de matrizes de escalagem de quantificação. Além disso, quando existe apenas uma matriz de escalagem de quantificação, ide de seleção de matriz Q indica se a matriz de escalagem de quantificação está sendo usada ou não. A matriz de quantificação adapti- va pode ser controlada por unidade de bloco (unidade de processamento).

O parâmetro de desvio de zona morta de quantificação é referido como uma zona morta adaptiva e são informações de controle para mudar de forma adaptiva a zona morta por bloco. A zona morta tem uma largura cujos coeficientes de frequência tornam-se 0 através de quantificação (última largura que torna-se +1 ou -1 depois da quantificação).

Embora um caso onde o padrão 3 com o qual um valor fixo pre-determinado é usado como um valor de contexto foi descrito aqui anteriormente, o caso pode ser efetuado sob a condição na qual os parâmetros de controle do bloco superior e o bloco esquerdo não são usados e ainda sem usar os parâmetros de controle do bloco superior e o bloco esquerdo como o padrão 3. Por exemplo, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode determinar um contexto de acordo com a profundidade hierárquica de uma unidade de dados, à qual cada um dos parâmetros de controle pertence, como o padrão 3.

(modalidade 3)

A modalidade 3 irá descrever qual tipo de sinal deve ser usado como o primeiro tipo e o segundo tipo (ou o terceiro tipo).

De maneira mais específica, os presentes inventores verificaram cada um dos tipos de sinais abaixo dentre os tipos de sinais conforme indicado na figura 3 (Seção 9.3.3.1.1.1 de NPL 2). Cada um dos tipos de sinais foi verificado, visto que existem vários parâmetros e é difícil prever se cada padrão dos outros tipos de sinais satisfaz ou não a valididade com base em um resultado da verificação em um dos tipos de sinais (onde um dos padrões de 1 a 3 é apropriado).

A verificação está em conformidade com a estrutura (parâmetro de definição e versão de software HM3.0) descrita em JCTVC-E700, "Condições comuns de teste e configurações de referência de software" (vide NPL 3). Além disso, cada uma das imagens de teste tem uma extensão limitada para 49 fotogramas.

O método de codificação de imagem e o método de decodificação de imagem de acordo com a modalidade 3 refere-sem à CABAC. Desse modo, a verificação foi conduzida usando-se os seguintes quatro padrões de teste que é uma série de valores de definição que é indicada 1 como o valor do Modo de Símbolo (#0:LCEC, 1:CABAC): 4.1 Intradefinição de alta eficiência; 4.3 Acesso aleatório, definição de alta eficiência; 4.5 Pouco atraso, definição de alta eficiência; e 4.7 Pouco atraso, definição de alta eficiência (apenas P frações).

A avaliação é feita com base em um valor de avaliação chamado de "taxa BD" a qual é usada como um padrão de avaliação uniformemente utilizado para uma avaliação de implantação em HEVC. A taxa BD Y, taxa BD U e a taxa BD V são taxas BD para um espaço de cor YUV e são valores de padrão de avaliação. De acordo com VCEG-AI11 (NPL 4), a taxa BD é um valor de avaliação obtido integrando-se dois pares de quantidades de código com um resultado de PSNR e representando-se a eficiência de codificação de acordo com a proporção de área. Além disso, a taxa BD que indica um valor mínimo significa que a eficiência de codificação foi aprimorada. Os critérios de comparação estão baseados em um resultado de envio de um programa de referência que implanta o padrão 1. Os resultados dos padrões 2 e 3 são mostrados em relação ao resultado do padrão 1.

A seguir, é descrito um resultado da verificação em cada um dos tipos de sinais: (Primeira verificação) sinalizador de_unidade_de codificação_ por divisão; (Segunda verificação) sinalizador de_omissão; e (Terceira verificação) mvd_IO(H,lc).

(Primeira verificação) sinalizador de_unidade_de codificação_ por divisão

A figura 11 ilustra um método de decodificação aritmética para o sinalizador deunidadede codificação_ por divisão.

A verificação é conduzida mudando-se o modelo de contexto a partir do padrão 1 para o padrão 2 ou 3 apenas para um tipo de sinal que deve ser verificado sem mudar o modelo de contexto para os outros tipos de sinais e para o parâmetro de verificação especificado em NPL 3. Na coluna na figura 11, o valor de "Fixo" indica que a condição (a condição do bloco esquerdo ou a condição do bloco superior) da coluna especificada como "Fixo" não é usada quando um valor de contexto (ou incremento) é derivado. Em outras palavras, quando apenas um dentre a condição do bloco esquerdo e a condição do bloco superior é "Fixa", apenas a outra condição é usada. Além disso, quando tanto a condição do bloco esquerdo quanto a condição do bloco superior são "Fixas", um valor predeterminado (por exemplo, 0) é usado como um valor de contexto (ou incremento).

O siginificado do tipo de sinal "sinalizador de_unidade_de codifi- cação_ por divisão" é definido como se segue.

O sinalizador de_unidade_de codificação_ por divisão[x0][y0] especifica se a unidade de codificação é dividida em unidades de codificação com metade do tamanho horizontal e vertical. Os índices de matriz x0, y0 especificam a localização (x0, y0) da amostra luma esquerda superior do bloco considerado de codificação em relação à amostra luma esquerda superior da figura. Em outras palavras, o "sinalizador de_unidade_de codifica- ção_ por divisão" indica se a UC alvo está dividida ou não em quatro. De maneira mais específica, a UC alvo é fracionada quando o sinalizador de_unidade_de codificação_ por divisão indica 1, enquanto a UC alvo não é fracionada quando o sinalizador de_unidade_de codificação_ por divisão indica 0.

Os dados de sinalizador de_unidade_de codificação_ por divisão são estruturados em uma sintaxe de codificação do tipo árvore com uma sintaxe. O aparelho de decodificação de imagem analisa uma sequência de bit de acordo com a sintaxe dessa estrutura de dados.

As figuras 12A e 12B são tabelas para descrever os resultados da verificação no sinalizador de_unidade_de codificação_ por divisão.

A figura 12A indica o resultado da verificação usando um bloco vizinho (apenas um valor de determinação da condição do bloco esquerdo L) do padrão 2. A figura 12B indica o resultado da verificação usando o bloco zero vizinho (sem usar a condição do bloco superior L nem a condição do bloco esquerdo L) do padrão 3.

O resultado da verificação em cada uma das figuras 12A e 12B indica o incremento e decréscimo da taxa BD de acordo com os quatro padrões de teste.

Além disso, um valor de avaliação é representado por um padrão de avaliação que indica um valor em relação a um valor de avaliação no caso do padrão 1 na qual tanto o bloco esquerdo quanto o bloco superior são usados. De maneira mais especifica, quando um valor de avaliação é positivo, o resultado é inferior a um valor de avaliação (taxa BD) no caso de o padrão 1. Além disso, quando um valor de avaliação é negativo, o resultado é mais aprimorado do que um valor de avaliação no caso do padrão 1.

O resultado esclarece que o padrão 1 é superior como um padrão de um modelo de contexto para o sinalizador de_unidade_de codifica- ção_ por divisão. Em outras palavras, os valores de avaliação obtidos pelos padrões 2 e 3 são inferiores aos valores do padrão 1.

Desse modo, quando o tipo de sinal de um parâmetro de controle é o sinalizador de_unidade_de codificação_ por divisão, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 determina um valor de contexto usando o padrão 1 que é um padrão convencional de um modelo de contexto, em termos de taxa BD.

(Segunda Verificação) sinalizador de_omissão

A figura 13 ilustra um método de decodificação aritmética para sinalizador de_omissão. Neste caso, o método de verificação é a mesma que na primeira verificação.

O siginificado do tipo de sinal "sinalizador de omissão" é definido como se segue.

O sinalizador de_omissão[x0][y0] igual a 1 especifica que para a atual unidade de codificação, durante a decodificação de uma fração P ou B, nenhum outro elemento de sintaxe, exceto os índices de previsão de vetor de moção predictor, é analisado depois do sinalizador de_omissão[x0][y0]. O sinalizador de_omissão[x0][y0] igual a 1 especifica que a unidade de codificação não deve ser omitida. Os índices de matriz x0, y0 especificam a localização (x0, y0) da amostra luma esquerda superior do bloco de codificação considerado em relação à amostra luma esquerda superior da figura. Em outras palavras, o sinalizador de_omissão indica se a UC alvo deve ser omitida ou não (tratada como um bloco omitido).

Os dados do sinalizador de_omissão estão estruturados na unidade de codificação sintaxe com uma sintaxe. Em outras palavras, o sinalizador de_omissão é definido para cada UC. O aparelho de decodificação de imagem analisa uma sequência de bit de acordo com a sintaxe dessa estrutura de dados.

As figuras 14A e 14B são tabelas para descrever os resultados da verificação no sinalizador de_omissão.

A figura 14A indica o resultado da verificação usando um bloco vizinho (apenas um valor de determinação da condição do bloco esquerdo L) do padrão 2. A figura 14B indica o resultado da verificação usando o bloco vizinho zero (sem usar a condição do bloco superior L nem a condição do bloco esquerdo L) do padrão 3.

O resultado da verificação em cada uma das figuras 14A e 14B indica o incremento e o decréscimo da taxa BD de acordo com os quatro padrões de teste conforme descrito para a primeira verificação. Além disso, o siginificado de um valor de avaliação é o mesmo que o da primeira verificação.

O resultado esclarece que o padrão 1 é superior como um padrão de um modelo de contexto para o "sinalizador de_omissão". Em outras palavras, os valores de avaliação obtidos pelos padrões 2 e 3 são inferiores aos valores do padrão 1.

Desse modo, quando o tipo de sinal de um parâmetro de controle é o "sinalizador de_omissão", a unidade de controle de contexto 142 ou 242 determina um valor de contexto usando o padrão 1 que é um padrão convencional de um modelo de contexto em terms de taxa BD.

(Terceira verificação) ”mvdJ0(l1,lc)"

A figura 15 é uma tabela que indica um método de decodificação aritmética para mvdJO(H.lc). Neste caso, o método de verificação é o mesmo que aqueles da primeira verificação e da segunda verificação.

O siginificado do tipo de sinal "mvd_IO(H ,lc)" é definido como se segue.

O mvd_IO[xO][yO][compldx] especifica a diferença entre um com-ponente de vetor com lista 0 a ser usado e a sua previsão. Os índices de matriz x0, y0 especificam a localização (x0, y0) da amostra luma esquerda superior do bloco de previsão considerado em relação à amostra luma esquerda superior da figura. A diferença do componente de vetor de moção horizontal é designada compldx = 0 e o componente de vetor de moção vertical é designado compldx = 1. Quando qualquer um dos dois componentes não está presente, o valor inferido é 0. Em outras palavras, o mvdJO representa uma diferença entre um vetor de moção em uma posição de UP (xP, yP) e o vetor previsto usando um primeiro componente (componente horizontal compldx = 0) e um segundo componente (componente vertical compldx = 1).

O mvd_J1[x0][y0][compldx] tem a mesma semântica que I0 e a lista 0 substituída por 11 e a lista 1 no mvdJO, respectivamente. A presença ou ausência de mvd_l1 pode ser determinada com base em um tipo de imagem e outros.

Além disso, mvd_lc[x0][y0][compldx] tem o mesmo semantics as mvdJO, com I0 e a lista 0 substituída por lc e a lista combinação, respectivamente. Em outras palavras, o mvdjc é gerado pela combinação de mvdJO e mvdJ1.

O termo "mvd" inclui pelo menos mvdJO e inclui pelo menos um dentre mvdjl e mvdjc de acordo com a condição de uma imagem.

Os dados do mvd estão estruturados em uma unidade de previsão como uma sintaxe. O aparelho de decodificação de imagem analisa uma sequência de bit de acordo com a sintaxe dessa estrutura de dados.

As figuras 16A e 16B são tabelas para descrever os resultados da verificação em mvd.

A figura 16A indica o resultado da verificação usando um bloco vizinho (apenas um valor de determinação da condição do bloco esquerdo L) do padrão 2. A figura 16B indica o resultado da verificação usando o bloco vizinho zero (sem usar a condição do bloco superior L nem a condição do bloco esquerdo L) do padrão 3.

O resultado da verificação em cada uma das figuras 16A e 16B indica o incremento e o decréscimo da taxa BD de acordo com os quatro padrões de teste conforme descrito para a primeira verificação. Além disso, o siginificado de um valor de avaliação é igual ao da primeira verificação.

O resultado é diferente daqueles da primeira verificação do sina-lizador de_unidade_de codificação_ por divisão e da segunda verificação do sinalizador de_omissão. Não há nenhuma diferença significativa na taxa BD entre os padrões 1 e 2 ou 3 como um padrão de um modelo de contexto para mvd.

Desse modo, sob um ambiente mixado com uma pluralidade de parâmetros de controle dos tipos de sinais, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 determina um valor de contexto sem usar o bloco superior como um bloco vizinho principalmente quando o tipo de sinal do parâmetro de controle é mvd_IO(H ,lc). Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 determina um valor de contexto usando o padrão 2 ou 3 quando o tipo de sinal do parâmetro de controle é mvd 10(11,lc). Em outras palavras, o primeiro tipo inclui o "sinalizador de_unidade_de codificação_ por divisão" ou o "sinalizador de_omissão" e o segundo tipo ou o terceiro tipo inclui o mvdJO, mvdjl, ou mvdjc. Consequentemente, o aparelho de codificação de imagem e o aparelho de decodificação de imagem, de acordo com a modalidade 3, podem reduzir a utilização de memória e ao mesmo tempo suprimir a diminuição na taxa BD.

Em outras palavras, o segundo tipo ou o terceiro tipo precisa incluir apenas um dentre mvdJO, rnvd H e mvdjc. Por exemplo, o segundo tipo ou o terceiro tipo pode incluir mvdJO and mvd_H sem incluir mvdjc.

Quando o padrão 2 é comparado com o padrão 3 para mvd, essas taxas BD não apresentam nenhuma diferença significativa. Desse modo, é preferível usar o padrão 3 para mvd_IO(l1,lc). Consequentemente, é possível reduzir ainda mais a utilização de memória e a quantidade de processamento.

Neste caso, embora os dados residuais (mvd) de um vetor de moção não sejam transmitidos em um modo de omissão, os dados residuais (mvd) do vetor de moção são transmitidos em um modo de fusão. Consequentemente, mesmo quando o contexto que deve ser usado temporariamente não é ideal no modo de fusão, a deterioração da qualidade de imagem causada pelo não uso de um contexto ideal pode ser compensada até certo ponto através do uso do mvd no processamento. Consequentemente, a deterioração na qualidade de imagem é suprimida quando o bloco vizinho para mvd não é usado.

Quando o valor condicional do bloco superior ou do bloco esquerdo (condA ou condL) é usado de acordo com a condição predeterminada, a seguinte modificação é aplicável.

A primeira modificação é um método que usa uma dependência entre mvdJO, mvdjl, e mvdjc.

De maneira mais específica, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 pode derivar um valor condicional de outro tipo de sinal que possui um valor condicional dependente dos valores condicionais (condL or condA) de dois tipos de sinais a partir dos três tipos de sinais de mvdJO, mvdjl e mvdjc usando os valores condicionais.

Por exemplo, quando um valor de condA para mvdjc é dependente dos valores condicionais (um valor de condA para IO e um valor de condA for 11) dos dois tipos de sinais de mvdJO e IvdJI, a unidade de controle de contexto 142 ou 242 não precisa referir-se ao valor de condA para mvdjc.

A figura 16C é uma tabela que indica a condição A e a condição L para mvd conforme indicado em NPL 2. A figura 16D é uma tabela que indica a condição A e a condição L para mvd de acordo com a modalidade 3.

Conforme indicado na figura 16D, a unidade de controle de contexto 142 e 242 pode derivar os valores condicionais de condL e condA para mvdjc a partir de pelo menos um dos valores condicionais de mvdJO e mvdjl no mesmo bloco.

Neste caso, a unidade de controle de contexto 142 e 242 pode usar essas relações com a direção horizontal (compldx = 0) e/ou a direção vertical (compldx =1).

Além disso, a unidade de controle de contexto 142 e 242 pode usar a dependência entre compldx = 0 e 1. Em outras palavras, a unidade 10 de controle de contexto 142 e 242 pode fazer com o resultado de um dos dois valores condicionais da direção horizontal mvdJ0[ ][ ][0] e da direção vertical mvdJ0[][][1] dependa de outro resultado. Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 142 e 242 pode derivar os valores condicionais condL e condA da direção horizontal ou da direção vertical para mvd a 15 partir doutros valores condicionais para mvd. Neste caso, de acordo com NPL 2, um índice de contexto (índice incremento + valor de referência) é definido para cada uma das direções horizontais mvdJ0[ ][ ][0], mvdJ1[ ][ ][0] e mvdJc[ ][ ][0] e para as direções verticais mvdJ0[ ][ ][1], mvdJ1[ ][ ][1 ] e mvdjc[ ][ ][1J. Desse modo, é possível reduzir os desperdí- 20 cios usando a dependência. Em outras palavras, o número de índices de contexto pode ser reduzido.

Neste caso, os valores condicionais do bloco superior e o bloco esquerdo são usados apenas para o primeiro bit de mvd de acordo com NPL 2. Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 142 e 242 pode 25 usar o padrão 2 ou 3 para o primeiro bit de mvd. Em outras palavras, a unidade de controle de contexto 142 e 242 pode usar o padrão 2 ou 3 para abs_mvd_maiorO_sinalizador[compldx] que indica se uma diferença entre um vetor de moção e o vetor previsto é igual ou maior do que 0.

Embora o aparelho de codificação de imagem e o aparelho de 30 decodificação de imagem, de acordo com as modalidades de 1 a 3 da presente invenção, sejam descritos, a presente invenção não está limitada a essas modalidades.

Por exemplo, pelo menos parte do aparelho de codificação de imagem, o aparelho de decodificação de imagem e as funções de modificação desses aparelhos, de acordo com as modalidades de 1 a 3, pode ser combinada.

Além disso, todos os valores e os valores descritos lógicos acima são exemplificações para descrever de maneira específica a presente invenção e a presente invenção não está limitada por esses valores exemplificados.

Além disso, as divisões dos blocos funcionais nos diagramas em 10 bloco são apenas exemplos. Desse modo, os blocos funcionais podem ser implantados como um bloco funcional e um bloco funcional pode ser dividido em uma pluralidade de blocos funcionais e uma parte das funções pode ser mudada para outro bloco funcional. Além disso, uma pluralidade de blocos funcionais que possui funções similares pode ser processada por um único 15 hardware ou software em paralelo ou com divisão de tempo.

A ordem das etapas do método de codificação de imagem, efetuado pelo aparelho de codificação de imagem e do método de decodificação de imagem efetuado pelo aparelho de decodificação de imagem é para descrever de maneira especifica a presente invenção e pode ser uma ordem 20 diferente das ordens mencionadas acima. Além disso, parte das etapas pode ser efetuada simultaneamente (em paralelo) com as outras etapas.

(Modalidade 4)

O processamento descrito em cada uma das modalidades pode ser implantado simplesmente por um sistema computadorizado através do 25 registro, em um meio de registro, de um programa para a implantação da estrutura do método de codificação de imagem em movimento ou do método de decodificação de imagem em movimento descrito na modalidade. O meio de registro pode ser qualquer meio de registro contanto que o programa possa ser registrado no mesmo, tal como um disco magnético, um disco óp- 30 tico, um disco óptico magnético, cartão IC e uma memória semicondutora.

Aqui posteriormente, as aplicações para o método de codificação de imagem em movimento ou para o método de decodificação de ima- gem em movimento descrito em cada uma das modalidades e um sistema que usa o mesmo serão descritos.

A figura 19 ilustra uma configuração global de um conteúdo que provê o sistema ex100 para a implantação de serviços de distribuição de conteúdo. A área para prover serviços de comunicação está dividida em células com tamanho desejado e estações de base de ex106 a ex110 as quais são estações fixas sem fio e estão dispostas em cada uma das células.

O sistema provedor de conteúdo ex100 está conectado a dispositivos, tal como um computador exW, um assistente digital pessoal (PDA) ex112, uma câmara ex113, um telefone celular ex114 e uma máquina de jogo ex115, através de uma Internet ex101, provedor de serviço de Internet ex102, uma rede telefônica ex104, bem como as estações de base de ex106 a ex110.

No entanto, a configuração do sistema provedor de conteúdo ex100 não está limitada à configuração mostrada na figura 19 e uma combinação na qual qualquer um dos elementos está conectado também aceitável. Além disso, cada um dos dispositivos pode ser diretamente conectado à rede telefônica ex104 ao invés de ser conectado através das estações de base ex106 a ex110 as quais são estações fixas sem fio. Além disso, os dispositivos podem ser interconectados uns nos outros através uma comunicação sem fio de curta distância e de outros.

A câmara ex113, tal como uma câmara filmadora digital, é capaz de capturar imagens em movimento. Uma câmara ex116, tal como uma câmara filmadora digital, é capaz de capturar tanto imagens estáticas quanto imagens em movimento. Além disso, o telefone celular ex114 pode ser do tipo que atende a qualquer padrão, tal como Sistema Global para Comunicações Móveis (GSM), Múltiplo Acesso de Divisão de Código (CDMA), Múltiplo Acesso de Divisão de Código de Banda Larga (W-CDMA), Evolução a Longo Prazo (LTE) e Acesso de Pacote em Alta Velocidade (HSPA). De maneira alternativa, o telefone celular ex114 pode ser um Sistema de Handyphone Pessoal (PHS).

No sistema provedor de conteúdo ex100, um servidor de fluxo ex103 está conectado à câmara ex113 e a outros através da rede telefônica ex104 e da estação de base ex109, o que permite a distribuição de um mostram ao vivo e outros. Para tal distribuição, um conteúdo (por exemplo, video de um show de música ao vivo) capturado pelo usuário que usa a câmara 5 ex113 é codificado conforme descrito acima em cada uma das modalidades e o conteúdo codificado é transmitido para o servidor de fluxo ex103. Por outro lado, o servidor de fluxo ex103 efetua a distribuição de fluxo dos dados de conteúdo recebido entre os clientes mediante pedido. Os clientes incluem o computador ex111, o PDA ex112, a câmara ex113, o telefone celular 10 ex114 e a máquina de jogo ex115 os quais são capazes de decodificar os dados codificados mencionados acima. Cada um dos dispositivos que tenha recebido os dados distribuídos decodifica e reproduz os dados codificados.

Os dados capturados podem ser codificados pela câmara ex113 ou pelo servidor de fluxo ex103 que transmite os dados ou os processos de 15 codificação podem ser compartilhadso entre a câmara ex113 e o servidor de fluxo ex103. De maneira similar, os dados distribuídos podem ser decodificados pelos clientes ou pelo servidor de fluxo ex103 ou os processos de decodificação podem ser compartilhados entre os clientes e o servidor de fluxo ex103. Além disso, os dados das imagens estáticas e das imagens em mo- 20 vimento, capturados não apenas pela câmara ex113, mas também pela câmara ex116, podem ser transmitidos para o servidor de fluxo ex103 através do computador exW. Os processos de codificação podem ser efetuados pela câmara ex116, pelo computador ex111 ou pelo servidor de fluxo ex103 ou podem ser compartilhados entre os mesmos.

Além disso, em geral, o computador ex111 e um LSI ex500 incluídos em cada um dos dispositivos efetuam tal codificação e os processos de decodificação. O LSI ex500 pode ser configurado com um único chip ou com uma pluralidade de chips. O software para a codificação e decodificação das imagens em movimento pode estar integrado a algum tipo de meio 30 de registro (tal como um CD-ROM, um disco flexível, um disco rígido) que seja legível pelo computador exW e outros, e os processos de codificação e decodificação podem ser efetuados usando-se o software. Além disso, quando o telefone celular ex114 está equipado com uma câmara, os dados de vídeo obtidos pela câmara podem ser transmitidos. Os dados de vídeo são dados codificados pelo LSI ex500 incluído no telefone celular ex114.

Além disso, o servidor de fluxo ex103 pode ser composto por servidores e computadores e ele pode descentralizar os dados e processar, registrar ou distribuir esses dados descentralizados.

Conforme descrito acima, os clientes podem receber e reproduzir os dados codificados no sistema provedor de conteúdo ex100. Em outras palavras, os clientes podem receber e decodificar as informações transmitidas pelo usuário e reproduzir o dados decodificados em tempo real no sistema provedor de conteúdo ex100, de tal modo que o usuário que não tenha nenhum direito e equipamento particular possa implantar uma transmissão pessoal.

A presente invenção não está limitada ao sistema provedor de conteúdo ex100 mencionado acima e pelo menos o aparelho de codificação de imagem em movimento ou o aparelho de decodificação de imagem em movimento descrito em cada uma das modalidades pode ser incorporado a um sistema de transmissão digital ex200 conforme mostrado na figura 20. De maneira mais específica, uma estação de transmissão ex201 se comunica ou transmite, através de ondas de rádio, para um satélite de transmissão ex202 dados multiplexados obtidos por meio de multiplexação dos dados de áudio e dos dados de vídeo. Os dados de vídeo são dados codificados de acordo com o método de codificação de imagem em movimento descrito em cada uma das modalidades. Durante o recebimento dos dados de vídeo, o satélite de transmissão ex202 transmite ondas de rádio para transmissão. Em seguida, uma antena doméstica ex204, capaz de receber uma transmissão via satélite, recebe as ondas de rádio. Um dispositivo, tal como uma televisão (receptor) ex300 e um decodificador (STB) ex217, decodifica os dados recebidos e multiplexados e reproduz esses dados.

Além disso, um leitor/gravador ex218 que (i) lê e decodifica os dados multiplexados gravados em um meio de gravação ex215, tal como um DVD e um BD ou (ii) codifica os sinais de vídeo no meio de registro ex215 e em alguns casos, o leitor/gravador ex218 registra os dados obtidos pela mul- tiplexação de um sinal de áudio nos dados codificados pode incluir o aparelho de decodificação de imagem em movimento ou o aparelho de codificação de imagem em movimento conforme mostrado em cada uma das modalida- 5 des. Neste caso, os sinais de vídeo reproduzidos são exibidos no monitor ex219 e outro aparelho ou sistema pode reproduzir os sinais de vídeo usando o meio de registro ex215 no qual os dados multiplexados estão gravados. Além disso, também é possível implantar o aparelho de decodificação de imagem em movimento no decodificador ex217 conectado ao cabo ex203 10 para uma televisão a cabo ou antena ex204 para a transmissão via satélite e/ou terrestre para exibir os sinais de vídeo no monitor ex219 da televisão ex300. O aparelho de decodificação de imagem em movimento pode ser incluído na televisão ex300 ao invés de ser integrado ao decodificador.

A figura 21 ilustra a televisão (receptor) ex300 que usa o método 15 de codificação de imagem em movimento e o método de decodificação de imagem em movimento descritos em cada uma das modalidades. A televisão ex300 inclui: um sintonizador ex301 que obtém ou provê os dados multiplexados obtidos pela multiplexação dos dados de áudio e dos dados de vídeo através da antena ex204 ou do cabo ex203, etc. que recebe a transmis- 20 são; a unidade de modulação/desmodulação ex302 que desmodula os dados multiplexados recebidos ou modula os dados em dados multiplexados que devem ser fornecidos externamente; e uma unidade de multiplexa- ção/desmultiplexação ex303 que desmultiplexa os dados multiplexados modulados em dados de vídeo e dados de áudio ou multiplexa em dados os 25 dados de vídeo e os dados de áudio codificados pela unidade de processamento de sinal ex306.

Além disso, a televisão ex300 ainda inclui: uma unidade de pro-cessamento de sinal ex306 que inclui uma unidade de processamento de sinal de áudio ex304 e uma unidade de processamento de sinal de vídeo 30 ex305 que decodifica os dados de áudio e os dados de vídeo e codifica os dados de áudio e os dados de vídeo, respectivamente; um autofalante ex307 que provê o sinal de áudio decodificado; e unidade de saída ex309 que inclui uma unidade de exibição ex308 que exibe o sinal de vídeo decodificado, tal como uma tela. Além disso, a televisão ex300 inclui uma unidade de interface ex317 que inclui uma unidade de registro de operação ex312 que recebe um registro de uma operação de usuário. Além disso, a televisão ex300 in- 5 clui uma unidade de controle ex310 que controla todo e qualque elemento constituinte da televisão ex300 e uma unidade com circuito de suprimento de energia ex311 que fornece energia para cada um dos elementos. Uma unidade diferente da unidade de registro de operação ex312, a unidade de interface ex317 pode incluir: uma ponte ex313 que está conectada a um dis- 10 positivo externo, tal como o leitor/gravador ex218; uma unidade com fenda ex314 para permitir a fixação do meio de registro ex216, tal como um cartão SD; um driver ex315 a ser conectado a um meio de registro externo, tal como um disco rígido; e um modem ex316 para ser conectado à rede telefônica. Neste caso, o meio de registro ex216 pode registrar eletricamente as 15 informações usando um elemento com memória semicondutora volátil/não volátil para armazenagem. Os elementos constituintes da televisão ex300 estão conectados uns aos outros através de um barramento síncrono.

Primeiro, a configuração na qual a televisão ex300 decodifica os dados multiplexados obtidos externamente através da antena ex204 e de 20 outros dispositivos e a qual reproduz os dados decodificados será descrita.

Na televisão ex300, durante o recebimento de uma operação de usuário a partir de um controle remoto ex220 e de outros, a unidade de multiplexa- ção/desmultiplexação ex303 desmultiplexa os dados multiplexados e des- modulados pela unidade de modulação/desmodulação ex302, sob o controle 25 da unidade de controle ex310 que inclui a CPU. Além disso, a unidade de processamento de sinal de áudio ex304 decodifica os dados de áudio des- multiplexados e a unidade de processamento de sinal de vídeo ex305 decodifica os dados de vídeo desmultiplexados usando o método de decodificação descrito em cada uma das modalidades na televisão ex300. A unidade 30 de saída ex309 provê o sinal de vídeo decodificado e um sinal de áudio externamente. Quando a unidade de saída ex309 provê o sinal de vídeo e o sinal de áudio, os sinais podem ser temporariamente armazenados em ar- mazenamentos temporários ex318 e ex319 e outros para que os sinais sejam reproduzidos em sincronização uns com os outro. Além disso, a televisão ex300 pode ler os dados multiplexados a partir do meio de gravação ex215 e ex216 ao invés de fazê-lo através de uma transmissão e de outros, 5 tal como um disco magnético, um disco óptico e um cartão SD. Em seguida, a configuração na qual a televisão ex300 codifica um sinal de áudio e um sinal de vídeo e na qual transmite os dados externamente ou registra os dados em um meio de registro será descrita. Na televisão ex300, durante o recebimento de uma operação de usuário a partir do controle remoto ex220 10 e de outros, a unidade de processamento de sinal de áudio ex304 codifica um sinal de áudio e a unidade de processamento de sinal de video ex305 codifica um sinal de vídeo, sob o controle da unidade de controle ex310 usando o método de codificação de imagem conforme descrito em cada uma das modalidades. A unidade de multiplexação/desmultiplexação ex303 mul- 15 tiplexa o sinal de video e o sinal de áudio codificados e provê externamente o sinal resultante. Quando a unidade de multiplexação/desmultiplexação ex303 multiplexa o sinal de vídeo e o sinal de áudio, os sinais podem ser temporariamente armazenados em armazenamentos temporários ex320 e ex321 e em outros para que os sinais sejam reproduzidos em sincronização 20 uns com os outros. Neste caso, os armazenamentos temporários de ex318 a ex321 podem ser variados conforme ilustrado ou pelo menos um armazenamento temporário pode ser compartilhado na televisão ex300. Além disso, os dados podem ser armazenados em um armazenamento temporário que não seja os armazenamentos temporários de ex318 a ex321 de tal modo 25 que o sobrefluxo e subfluxo do sistema possam ser evitados, por exemplo, entre a unidade de modulação/desmodulação ex302 e a unidade de multiplexação/desmultiplexação ex303.

Além disso, a televisão ex300 pode incluir uma configuração para receber uma entra AV a partir de um microfone ou de uma câmara com 30 configuração diferente para obter os dados de áudio e de vídeo da transmissão ou de um meio de registro e ela também pode codificar os dados obtidos. Embora a televisão ex300 possa codificar, multiplexer e prover exter- namente dados na descrição, talvez ela não seja capaz de efetuar todos os processos podendo executar apenas um dentre receber, decodificar e fornecer dados externamente.

Além disso, quando o leitor/gravador ex218 lé ou registra os da- 5 dos multiplexados a partir de ou em um meio de registro, um dentre a televisão ex300 e o leitor/gravador ex218 pode decodificar ou codificar os dados multiplexados e a televisão ex300 e o leitor/gravador ex218 podem compartilhar a decodificação ou codificação.

Como um exemplo, a figura 22 ilustra uma configuração de uma 10 unidade de reprodução/registro de informações ex400 quando os dados são lidos ou gravados a partir de ou em um disco óptico. A unidade de reprodução/registro de informações ex400 inclui os elementos constituintes de ex401 a ex407 os quais serão descritos aqui posteriormente. O cabeçote óptico ex401 irradia um local do laser sobre a superfície de registro do meio 15 de registro ex215, o qual é um disco óptico para gravar informações, e detecta a luz refletida a partir da superfície de registro do meio de registro ex215 para ler as informações. A unidade de registro de modulação ex402 direciona eletricamente um laser semicondutor incluído no cabeçote óptico ex401 e modula a luz de laser de acordo com os dados gravados. A unidade 20 demoduladora de reprodução ex403 amplifica um sinal de reprodução obtido pela detecção elétrica da luz refletida a partir da superfície de registro, usando um fotodetector incluído no cabeçote óptico ex401, e demodula o sinal de reprodução por meio da separação de um sinal componente gravado no meio de registro ex215 para reproduzir as informações necessárias. O ar- 25 mazenamento temporário ex404 mantém temporariamente as informações a serem gravadas no meio de registro ex215 e as informações reproduzidas a partir do meio de registro ex215. Um motor de disco ex405 gira o meio de registro ex215. A unidade de servo controle ex406 move o cabeçote óptico ex401 para um rastreamento predeterminado de informações ao mesmo 30 tempo em que controla o drive de rotação do motor do disco ex405 de modo a acompanhar o local do laser. A unidade de controle do sistema ex407 controla toda a unidade de reprodução/registro de informações ex400. Os pro- cessos de leitura e gravação podem ser implantados pela unidade de controle do sistema ex407 usando-se várias informações armazenadas no armazenamento temporário ex404 e por meio da geração e adição de novas informações quando necessário pela ação da unidade de registro de modula- 5 ção ex402, da unidade demoduladora de reprodução ex403 e da unidade de servo controle ex406 as quais registram e reproduzem informações através do cabeçote óptico ex401 e que ao mesmo tempo são operadas de um modo coordenado. A unidade de controle do sistema ex407 inclui, por exemplo, um microprocessador e executa o processamento que induz um computador 10 a executar um programa para leitura e gravação.

Embora o cabeçote óptico ex401 irradie um local do laser na descrição, ele também pode efetuar uma gravação de alta densidade usando uma luz de campo próximo.

A figura 23 ilustra de forma esquemática o meio de registro 15 ex215 que é o disco óptico. Sobre a superfície de registro do meio de registro ex215, ranhuras de orientação são formadas em espiral e um rastrea- mento de informações ex230 registra com antecedência, as informações de endereço que indicam uma posição absoluta no disco de acordo com uma mudança de formato das ranhuras de orientação. As informações de ende- 20 reço incluem informações para determinar as posições de blocos de registro ex231 as quais compõem uma unidade para o registro de dados. Um aparelho de registro e reprodução de dados reproduz o rastreamento de informações ex230 e lê as informações de endereço de modo a determinar as posições dos blocos de registro. Além disso, o meio de registro ex215 inclui uma 25 área de registro de dados ex233, uma área de circunferência interna ex232 e uma área de circunferência externa ex234. A área de registro de dados ex233 é uma área para registrar os dados do usuário. A área de circunferência interna ex232 e a área de circunferência externa ex234, as quais encontram-se respectivamente dentro e fora da área de registro de dados ex233 30 são de uso específico exceto para o registro dos dados do usuário. A unidade de reprodução/registro de informações 400 lê e registra os dados de áudio codificados, os dados codificados de vídeo ou os dados multiplexados obtidos pela multiplexação dos dados de áudio codificados e dos dados codificados de vídeo, a partir de e na área de registro de dados ex233 do meio de registro ex215.

Embora um disco óptico que possui uma camada, tal como um 5 DVD e um BD seja descrito na descrição como um exemplo, o disco óptico não está limitado ao mesmo e pode ser um disco óptico que possui uma estrutura de multicamadas e que possa ser gravado em uma parte diferente daquela da superfície. Além disso, o disco óptico pode ter uma estrutura para o registro/reprodução multidimensional, tal como o registro de informa- 10 ções usando-se luz colorida com diferentes extensões de onda na mesma porçãa do disco óptico e registrando-se as informações que possuem dife-rentes camadas a partir de vários ângulos.

Além disso, o carro ex210 que possui a antena ex205 pode receber dados a partir do satélite ex202 e de outros e pode reproduzir vídeo no 15 dispositivo de exibição tal como o sistema de navegação para carro ex211 disposto no carro ex210, em um sistema de transmissão digital ex200. Neste caso, a configuração do sistema de navegação para carro ex211 será uma que inclui, por exemplo, uma unidade receptora de GPS na configuração ilustrada na figura 21. O mesmo se aplica para a configuração do computa- 20 dor ex111, do telefone celular ex114 e outros.

A figura 24A ilustra o telefone celular ex114 que usa o método de codificação de imagem em movimento e o método de decodificação de imagem em movimento descritos em cada uma das modalidades. O telefone celular ex114 inclui: uma antena ex350 para a transmissão e o recebimento 25 de ondas de rádio através da estação de base ex110; uma unidade de câmara ex365 capaz de capturar imagens em movimento e estáticas; e uma unidade de exibição ex358 tal como uma tela de cristal líquido para a exibição de dados tal como um vídeo decodificado capturado pela unidade de câmara ex365 ou recebido pela antena ex350. O telefone celular ex114 ain- 30 da inclui: uma unidade de corpo principal que inclui uma série de teclas de operação ex366; uma unidade de saída de áudio ex357 tal como um autofa- lante para o envio de áudio; uma unidade de registro de áudio ex356 tal co- mo um microfone para o registro de áudio; uma unidade de memória ex367 para a armazenagem de vídeo ou imagens estáticas capturadas, áudio gravado, os dados codificados ou decodificados do vídeo recebido e imagens estáticas, e-mails ou outros; e uma unidade com fenda ex364 que é uma 5 unidade de interface para um meio de registro que armazena os dados do mesmo modo que a unidade de memória ex367.

Em seguida, o exemplo de uma configuração de telefone celular ex114 será descrito com referência à figura 24B. No telefone celular ex114, a unidade de controle principal ex360, projetada para controlar cada unidade 10 do corpo principal que inclui a unidade de exibição ex358 bem como as teclas de operação ex366, é conectada mutuamente, através de um barramento síncrono ex370, a uma unidade com circuito de suprimento de energia ex361, uma unidade de controle de registro de operação ex362, uma unidade de processamento de sinal de vídeo ex355, uma unidade de interface de 15 câmara ex363, uma tela de cristal líquido (LCD) unidade de controle ex359, uma unidade de modulação/desmodulação ex352, uma unidade de multiple- xação/desmultiplexação ex353, uma unidade de processamento de sinal de áudio ex354, uma unidade com fenda ex364 e uma unidade de memória ex367.

Quando uma tecla de finalização de chamada ou uma tecla de energia é ativada pela operação de um usuário, a unidade com circuito de suprimento de energia ex361 abastece as respectivas unidades com energia a partir de uma pilha de bateria de modo a ativar o telefone celular ex114.

No telefone celular ex114, a unidade de processamento de sinal 25 de áudio ex354 converte os sinais de áudio coletados pela unidade de registro de áudio ex356 no modo de conversação de voz em sinais digitais de áudio sob o controle da unidade de controle principal ex360 que inclui uma CPU, ROM, e RAM. Em seguida, a unidade de modulação/desmodulação ex352 efetua o processamento de espectro por dispersão on os sinais digi- 30 tais de áudio e a unidade de transmissão e recebimento ex351 efetua a conversão de sinal digital para análogo e a conversão de frequência nos dados para transmitir os dados resultantes através da antena ex350. Além disso, no telefone celular ex114, a unidade de transmissão e recebimento ex351 amplifica os dados recebidos pela antena ex350 no modo de conversação de voz e efetua frequência a conversão e a conversão de sinal digital para análogo nos dados.

Em seguida, a unidade de modulação/desmodulação ex352 efetua processamento de espectro por dispersão inversa nos dados e a unidade de processamento de sinal de áudio ex354 os converte em sinais de áudio análogos para enviá-los através da unidade de saída de áudio ex357. Além disso, quando um e-mail é transmitido no modo de comunicação de dados, 10 os dados de texto do e-mail, registrados pela operação das teclas de operação ex366 e de outros do corpo principal são enviados para a unidade de controle principal ex360 através da unidade de controle de registro de operação ex362. A unidade de controle principal ex360 faz com que a unidade de modulação/desmodulação ex352 efetue o processamento de espectro 15 por dispersão nos dados de texto e a unidade de transmissão e recebimento ex351 efetua a conversão de sinal digital para análogo e a conversão de frequência nos dados resultantes para transmitir esses dados para a estação de base ex110 através da antena ex350. Quando um e-mail é recebido, o processamento que é aproximadamente inverso ao processamento para a 20 transmissão de um e-mail é efetuado nos dados recebidos e os dados resultantes são disponibilizados para a unidade de exibição ex358.

Quando um vídeo, imagens estáticas ou vídeo e áudio é ou são transmitidos no modo de comunicação de dados, a unidade de processamento de sinal de vídeo ex355 comprime e codifica os sinais de vídeo forne- 25 eidos a partir da unidade de câmara ex365 usando o método de codificação de imagem em movimento mostrado em cada uma das modalidades e transmite os dados codificados de vídeo para a unidade de multiplexa- ção/desmultiplexação ex353. Por outro lado, during quando a unidade de câmara ex365 captura um vídeo, imagens estáticas e outros, a unidade de 30 processamento de sinal de áudio ex354 codifica os sinais de áudio coletados pela unidade de registro de áudio ex356 e transmite os dados de áudio codificados para a unidade de multiplexação/desmultiplexação ex353.

A unidade de multiplexação/desmultiplexação ex353 multiplexa os dados codificados de video, fornecidos a partir da unidade de processamento de sinal de video ex355 e os dados de áudio codificados fornecidos a partir da unidade de processamento de sinal de áudio ex354 usando um mé- 5 todo predeterminado. Em seguida, a unidade de modulação/desmodulação ex352 efetua o processamento de espectro por dispersão nos dados multi- plexados e a unidade de transmissão e recebimento ex351 efetua a conversão de sinal digital para análogo e a conversão de frequência nos dados para transmitir os dados resultantes através da antena ex350.

Durante o recebimento dos dados de um arquivo de vídeo o qual está conectado a uma Webpage e outros no modo de comunicação de dados ou durante o recebimento de um e-mail com vídeo e/ou áudio anexado, para decodificar os dados multiplexados recebidos através da antena ex350, a unidade de multiplexação/desmultiplexação ex353 desmultiplexa os dados 15 multiplexados em um fluxo de bit de dados de video e em um fluxo de bits de dados de áudio e provê a unidade de processamento de sinal de vídeo ex355 com os dados codificados de vídeo e a unidade de processamento de sinal de áudio ex354 com os dados de áudio codificados, através do barramento síncrono ex370. A unidade de processamento de sinal de vídeo ex355 decodifica o sinal de vídeo usando um método de decodificação de imagem em movimento que corresponde ao método de codificação de imagem em movimento mostrado em cada uma das modalidades e em seguida a unidade de exibição ex358 exibe, por exemplo, o vídeo e as imagens estáticas incluídas no arquivo de vídeo conectado à Webpage através da unida- 25 de de controle de LCD ex359. Além disso, a unidade de processamento de sinal de áudio ex354 decodifica o sinal de áudio e a unidade de saída de áudio ex357 provê o áudio.

Além disso, de maneira similar à televisão ex300, um terminal tal como o telefone celular ex114, possui provavelmente 3 tipos de configura- 30 ções de implantação que inclui não apenas (i) um terminal de transmissão e recebimento que inclui tanto um aparelho de codificação quanto um aparelho de decodificação, mas também (ii) um terminal de transmissão que inclui apenas um aparelho de codificação e (iii) um terminal de recebimento que inclui apenas um aparelho de decodificação. Embora nesta descrição o sistema de transmissão digital ex200 receba e transmita os dados multiplexados obtidos pela multiplexação de dados de áudio nos dados de vídeo, os 5 dados multiplexados também podem ser dados obtidos pela multiplexação não de dados de áudio, mas de dados caracteres relacionados ao vídeo nos dados de vídeo e ao invés de serem dados multiplexados, eles podem ser os próprios dados de vídeo.

Sendo assim, o método de codificação de imagem em movimen- 10 to e o método de decodificação de imagem em movimento, de cada uma das modalidades, podem ser usados em qualquer um dos dispositivos e sistemas descritos aqui. Desse modo, as vaotagens descritas em cada uma das modalidades podem ser obtidas.

Além disso, a presente invenção não está limitada às modalida- 15 des descritas e várias modificações e revisões são possíveis sem que se fuja do escopo da presente invenção.

(Modalidade 5)

Os dados de vídeo podem ser gerados comutando-se, quando necessário, entre (i) o método de codificação de imagem em movimento ou o 20 aparelho de codificação de imagem em movimento mostrado em cada uma das modalidades e (ii) um método de codificação de imagem em movimento ou um aparelho de codificação de imagem em movimento em conformidade com um padrão diferente, tal como MPEG-2, MPEG4-AVC, e VC-1.

Neste caso, quando uma pluralidade de dados de vídeo que se 25 adéqua a diferentes padrões é gerada e em seguida decodificada, os métodos de decodificação precisam ser selecionados para para se adequar a diferentes padrões. No entanto, visto que não é possível detectar a qual padrão cada pluralidade de dados de vídeo a ser decodificada se adéqua, existe o problema de que um método apropriado de decodificação não pode ser 30 selecionado.

Para solucionar o problema, os dados multiplexados obtidos pela multiplexação de dados de áudio e de outros nos dados de vídeo têm uma estrutura que inclui informações de identificação indicando a qual padrão os dados de vídeo se adéquam. A estrutura especifica dos dados multiplexados, o que inclui os dados de vídeo gerados no método de codificação de imagem em movimento e do aparelho de codificação de imagem em movi- 5 mento mostrado em cada uma das modalidades, será descrita aqui posteriormente. Os dados multiplexados compõem um fluxo digital no formato Fluxo de Transporte MPEG-2.

A figura 25 ilustra uma estrutura de dados multiplexados. Conforme ilustrado na figura 25, os dados multiplexados podem ser obtidos pela 10 multiplexação de pelo menos um dentre um fluxo de video, um fluxo de áudio, um fluxo de apresentação gráfica (PG) e um fluxo de gráficos interativos. O fluxo de vídeo representa um vídeo primário e um vídeo secundário de um filme, o fluxo de áudio (IG) representa uma parte de áudio primário e uma parte de áudio secundário as quais devem ser mixadas com a parte de áudio 15 primário e um fluxo de apresentação gráfica representa as legendas de um filme. Neste caso, o vídeo primário é um vídeo normal a ser exibido em uma tela e o video secundário é o video a ser exibido em uma janela menor do vídeo principal. Além disso, o fluxo de gráficos interativos representa uma tela interativa a ser gerada através do arranjo dos componentes de GUI em 20 uma tela. O fluxo de vídeo é codificado no método de codificação de imagem em movimento ou pelo aparelho de codificação de imagem em movimento mostrado em cada uma das modalidades ou em um método de codificação de imagem em movimento ou por um aparelho de codificação de imagem em movimento em conformidade com um padrão convencional, tal como 25 MPEG-2, MPEG4-AVC e VC-1. O fluxo de áudio é codificado de acordo com um padrão, tal como Dolby-AC-3, Dolby Digital Plus, MLP, DTS, DTS-HD e PCM linear.

Cada fluxo incluído nos dados multiplexados é identificado por PID. Por exemplo, 0x1011 é alocado no fluxo de vídeo para ser usado no 30 vídeo de um filme, 0x1100 a 0x111F são alocados nos fluxos de áudio, 0x1200 a 0x121 F são alocados em um fluxo de apresentação gráfica, 0x1400 a 0x141 F são alocados nos fluxos de gráfico interativo, 0x1 B00 a 0x1 B1F são alocados nos fluxos de vídeo para serem usados no vídeo se-cundário do filme e 0x1 A00 a 0x1 A1F são alocados nos fluxos de áudio para serem usados no vídeo secundário que será mixado com o áudio primário.

A figura 26 ilustra de forma esquemática como os dados são 5 multiplexados. Primeiro, um fluxo de vídeo ex235 composto por fotogramas de vídeo e um fluxo de áudio ex238 composto por fotogramas de áudio são transformados em um fluxo de pacotes de PES ex236 e um fluxo de pacotes de PES ex239 e também em pacotes de TS ex237 e pacotes de TS ex240, respectivamente. De maneira similar, os dados do fluxo de apresentação 10 gráfica ex241 e os dados de um fluxo de gráfico interativo ex244 são transformados em um fluxo de pacotes de PES ex242 e um fluxo de pacotes de PES ex245 e também em pacotes de TS ex243 e pacotes de TS ex246, respectivamente. Esses pacotes de TS são multiplexados em um fluxo para obter dados multiplexados ex247.

A figura 27 ilustra em mais detalhes como um fluxo de vídeo é armazenado em um fluxo de pacotes de PES. A primeira barra na figura 27 mostra a fluxo de fotograma de vídeo em um fluxo de vídeo. A segundo barra mostra o fluxo de pacotes de PES. Conforme indicado pelas setas denotadas como yy1, yy2, yy3 e yy4 na figura 27, o fluxo de vídeo está dividido 20 em imagens como as imagens I, imagens B e imagens P as quais são uma unidade de apresentação de vídeo e as imagens são armazenadas em uma carga útil de cada um dos pacotes de PES. Cada um dos pacotes de PES tem um cabeçalho de PES e o cabeçalho de PES armazena a Marca Temporal de Apresentação (PTS) que indica o tempo de exibição da imagem e a 25 Marca Temporal de Decodificação (DTS) que indica o tempo de decodificação da imagem.

A figura 28 ilustra um formato de pacotes de TS a ser finalmente gravado nos dados multiplexados. Cada um dos pacotes de TS é um pacote com extensão fixa de 188 bytes que inclui um cabeçalho de TS de 4 bytes 30 que possui informações, tal como um PID para identificar um fluxo e uma carga útil de TS de 184 bytes para a armazenagem de dados. Os pacotes de PES são divididos e armazenados nas cargas úteis de TS, respectivamente.

Quando um BD ROM é usado, cada um dos pacotes de TS é provido com um 4bytes CabeçalhoExtraTP, resultando desse modo em pacotes de fonte com 192 bytes. Os pacotes de fonte são gravados nos dados multiplexados. O Cabeçalho_Extra TP armazena informações tal como uma Mar- 5 ca Temporal de Chegada (ATS). A ATS mostra um tempo de início de transferência no qual cada um dos pacotes de TS deve ser transferido para um filtro de PID. Os números aumentando a partir de do cabeçalho dos dados multiplexados são chamados de números de pacote de fonte (SPNs) conforme mostrado na parte inferior da figura 28.

Cada um dos pacotes de TS incluído nos dados multiplexados inclui não apenas fluxos de áudio, vídeo, legendas e outros, mas também uma Tabela de Associação de Programa (PAT), uma Tabela de Mapeamento de Programa (PMT) e uma Referência de Relógio de Programa (PCR). A PAT mostra o que um PID em uma PMT usada nos dados multiplexados 15 indica e que um PID da própria PAT é registrado como zero. A PMT armazena PIDs dos fluxos de video, áudio, legendas e outros incluídos nos dados multiplexados e informações de atributo dos fluxos que correspondem aos PIDs. A PMT também tem vários descritores referentes aos dados multiplexados. Os descritores possuem informações tais como informações de con- 20 trole de cópia que mostram se a cópia dos dados multiplexados é permitida ou não. A PCR armazena as informações de tempo de STC que correspondem a uma ATS que mostra quando um de pacote PCR é transferido para um decodificador, de modo a obter a sincronização entre um Relógio de Tempo de Chegada (ATC) que é um eixo de tempo de ATSs e um Relógio 25 de Tempo do Sistema (STC) que é um eixo de tempo de PTSs e DTSs.

A figura 29 ilustra em detalhes a estrutura de dados da PMT. Um cabeçalho de PMT é disposto no topo da PMT. O cabeçalho de PMT descreve a extensão de dados incluídos na PMT e em outros. Uma pluralidade de descritores referente aos dados multiplexados é disposta depois do cabe- 30 çalho de PMT. Informações tais como as informações de controle de cópia são descritas nos descritores. Depois dos descritores, uma pluralidade de unidades de informações de fluxo referentes aos fluxos incluídos nos dados multiplexados é disposta. Cada unidade de informação de fluxo inclui descritores de fluxo os quais descrevem informações, tal como um tipo de fluxo para identificar um codec de compressão de um fluxo, um fluxo PID e informações de atributo de fluxo (tal como uma taxa de fotograma ou uma pro- 5 porção de aspecto). Os descritores de fluxo são iguais em número ao número de fluxos nos dados multiplexados.

Quando os dados multiplexados são gravados em um meio de registro e outros, eles são gravados juntos com as informações sobre os arquivos de dados multiplexados.

Cada uma das informações sobre os arquivos de dados multiplexados é informação de gerenciamento dos dados multiplexados conforme mostrado na figura 30. As informações sobre arquivos de dados multiplexados estão em uma correspondência unitária com os dados multiplexados e cada um dos arquivos inclui informações sobre dados multiplexados, infor- 15 mações de atributo de fluxo e um mapa de registro.

Conforme ilustrado na figura 30, as informações sobre dados multiplexados incluem uma taxa de sistema, um tempo de início de reprodução e um tempo final de reprodução. A taxa de sistema indica a taxa de transferência máxima na qual um decodificador alvo do sistema, a qual será 20 descrita posteriormente, transfere os dados multiplexados para um filtro de PID. Os intervalos das ATSs incluídas nos dados multiplexados são definidos em um valor inferior à taxa de sistema. O tempo de início de reprodução indica uma PTS em um fotograma de video no cabeçalho dos dados multiplexados. Um intervalo de um fotograma é adicionado a uma PTS em um 25 fotograma de vídeo no fim dos dados multiplexados e a PTS é definida para o tempo final de reprodução.

Conforme mostrado na figura 31, a unidade de informação de atributo é registrada nas informações de atributo de fluxo para cada PID de cada fluxo incluído nos dados multiplexados. Cada unidade de informação 30 de atributo tem informações diferentes, o que vai dependender de o fluxo correspondente ser um fluxo de vídeo, um fluxo de áudio, um fluxo de apresentação gráfica ou um fluxo de gráfico interativo. Cada unidade de informa- ção de atributo sobre o fluxo de vídeo contém informações que incluem o tipo de codec de compressão que é usado para comprimir o fluxo de vídeo e a resolução, a proporção de aspecto e a taxa de fotograma das unidades de dados da imagem os quais esão incluídos no fluxo de vídeo. Cada unidade 5 de informação de atributo sobre o fluxo de contém informações que incluem o tipo de codec de compressão que é usado para comprimir o fluxo de áudio, quantos canais estão incluídos no fluxo de áudio, qual linguagem o fluxo de áudio suporta e quão alta é a frequência de amostragem. As informações de atributo sobre o fluxo de vídeo e as informações de atributo sobre o fluxo de 10 áudio são usadas para a inicialização de um decodificador antes do player reproduzir novamente as informações.

Na modalidade 5, os dados multiplexados a serem usados são de um tipo de fluxo incluído na PMT. Além disso, quando os dados multiplexados são gravados em um meio de registro, as informações de atributo so- 15 bre o fluxo de vídeo incluído nas informações sobre dados multiplexados são usadas. De maneira mais específica, o método de codificação de imagem em movimento ou o aparelho de codificação de imagem em movimento descrito em cada uma das modalidades inclui a etapa ou a unidade para alocar informações únicas, as quais indicam os dados de vídeo gerados pelo méto- 20 do de codificação de imagem em movimento ou pelo aparelho de codificação de imagem em movimento em cada uma das modalidades, no tipo de fluxo incluído na PMT ou nas informações de atributo sobre o fluxo de vídeo. Com a estrutura, os dados de vídeo gerados pelo método de codificação de imagem em movimento ou pelo aparelho de codificação de imagem em movi- 25 mento descrito em cada uma das modalidades podem ser distinguidos dos dados de vídeo que atendem a outro padrão.

Além disso, a figura 32 ilustra as etapas do método de decodificação de imagem em movimento de acordo com a modalidade 5. Na Etapa exS100, o tipo de fluxo incluído na PMT ou as informações de atributo sobre 30 o fluxo de vídeo são obtidas a partir dos dados multiplexados. Em seguida, na Etapa exS101, é determinado se o tipo de fluxo ou de informações de atributo sobre o fluxo de vídeo indica ou não que os dados multiplexados são gerados pelo método de codificação de imagem em movimento ou pelo aparelho de codificação de imagem em movimento em cada uma das modalidades. Quando é determinado que o tipo de fluxo ou de informações de atributo sobre o fluxo de vídeo indica que os dados multiplexados são gerados 5 pelo método de codificação de imagem em movimento ou pelo aparelho de codificação de imagem em movimento em cada uma das modalidades, na Etapa exS102, o tipo de fluxo ou de informações de atributo sobre o fluxo de vídeo é decodificado pelo método de decodificação de imagem em movimento em cada uma das modalidades. Além disso, quando o tipo de fluxo ou 10 de informações de atributo sobre o fluxo de vídeo indica conformidade com os padrões convencionais, tal como MPEG-2, MPEG4-AVC e VC-1, na Etapa exS103, o tipo de fluxo ou de informações de atributo sobre o fluxo de vídeo é decodificado através de um método de decodificação de imagem em movimento em conformidade com os padrões convencionais.

Sendo assim, a alocação de um novo valor único no tipo de fluxo ou de informações de atributo sobre o fluxo de video permite determinar se o método de decodificação de imagem em movimento ou o aparelho de decodificação de imagem em movimento que é descrito em cada uma das modalidades pode ou não efetuar a decodificação. Mesmo após o registro de da- 20 dos multiplexados que se adéquam a um padrão diferente, um método ou aparelho de decodificação apropriado pode ser selecionado. Desse modo, torna-se possível decodificar informações sem nenhum erro. Além disso, o método ou aparelho de codificação de imagem em movimento ou o método ou aparelho de decodificação de imagem em movimento na modalidade 5 25 pode ser usado nos dispositivos e sistemas descritos acima.

(Modalidade 6)

Cada método de codificação de imagem em movimento, aparelho de codificação de imagem em movimento, método de decodificação de imagem em movimento e aparelho de decodificação de imagem em movi- 30 mento em cada uma das modalidades é obtido de maneira típica na forma de um circuito integrado ou de um circuito Integrado de Larga Escala (LSI). Como um exemplo de LSI, a figura 33 ilustra uma configuração do LSI ex500 que é feita em um chip. O LSI ex500 inclui os elementos ex501, ex502, ex503, ex504, ex505, ex506, ex507, ex508, e ex509 os quais serão descritos abaixo, e os elementos são conectados uns aos outros através de um barramento ex510. A unidade com circuito de suprimento de energia ex505 é 5 ativada pela provisão de energia para cada um dos elementos quando a unidade com circuito de suprimento de energia ex505 estiver ligada.

Por exemplo, quando a codificação é efetuada, o LSI ex500 recebe um sinal AV a partir de um microfone ex117, uma câmara ex113, e outros através de um AV IO ex509 sob controle de uma unidade de controle 10 ex501 que inclui uma CPU ex502, um controlador de memória ex503, um controlador de fluxo ex504 e uma unidade de controle de frequência de a-cionamento ex512. O sinal AV recebido é temporariamente armazenado em uma memória externa ex511, tal como uma SDRAM. Sob o controle da unidade de controle ex501, os dados armazenados são segmentados em por- 15 ções de dados de acordo com a quantidade de processamento e a velocidade a ser transmitida para uma unidade de processamento de sinal ex507. Em seguida, a unidade de processamento de sinal ex507 codifica um sinal de áudio e/ou um sinal de vídeo. Neste caso, a codificação do sinal de vídeo é a codificação descrita em cada uma das modalidades. Além disso, a uni- 20 dade de processamento de sinal ex507 às vezes, multiplexa os dados de áudio codificados e os dados codificados de vídeo e um fluxo IO ex506 provê os dados multiplexados externamente. Os dados multiplexados fornecidos são transmitidos para a estação de base ex107 ou gravados no meio de gravação ex215. Quando as séries de dados forem multiplexadas, elas de- 25 vem ser temporariamente armazenadas no armazenamento temporário ex508 para que fiquem sincronizadas umas com as outras.

Embora a memória ex511 seja um elemento localizado fora do LSI ex500, ela também pode ser incluída no LSI ex500. O armazenamento temporário ex508 não está limitado ao armazenamento temporário e tam- 30 bém pode ser composto por armazenamentos temporários. Além disso, o LSI ex500 pode ser composto por um chip ou uma pluralidade de chips.

Além disso, embora a unidade de controle ex501 inclua a CPU ex502, o controlador de memória ex503, o controlador de fluxo ex504 e a unidade de controle de frequência de acionamento ex512, a configuração da unidade de controle ex501 não está limitada a isso. Por exemplo, a unidade de processamento de sinal ex507 também pode incluir uma CPU. A inclusão de outra CPU na unidade de processamento de sinal ex507 pode melhorar a velocidade de processamento. Além disso, como outro exemplo, a CPU ex502 pode ser parte da unidade de processamento de sinal ex507 e, por exemplo, pode incluir uma unidade de processamento de sinal de áudio. Em tal caso, a unidade de controle ex501 inclui a unidade de processamento de sinal ex507 ou a CPU ex502 que inclui uma parte da unidade de processamento de sinal ex507.

O nome usado aqui é LSI, mas esse dispositivo também pode ser chamado de IC, sistema LSI, super LSI ou ultra LSI dependendo no nível de integração.

Além disso, as maneiras de se obter a integração não estão limitadas ao LSI e um circuito especial ou um processador para fins gerais e assim por diante também podem obter integração. O Arranjo de Portas Programáveis em Campo (FPGA), o qual pode ser programado depois da fabricação de LSIs ou de um processador reconfigurável que permita a reconfiguração da conexão ou a configuração de um LSI, pode ser usado para o mesmo propósito.

No futuro, com o avanço na tecnologia de semicondutores, uma tecnologia completamente nova pode substituir o LSI. Os blocos funcionais podem ser integrados usando-se essa tecnologia. A possibilidade é de que a presente invenção seja aplicada à biotecnologia.

(Modalidade 7)

Quando os dados de vídeo são decodificados pelo método de codificação de imagem em movimento ou pelo aparelho de codificação de imagem em movimento descrito em cada uma das modalidades, comparando-se com o caso em que os dados de vídeo que se adéquam a um padrão convencional, tal como MPEG-2, MPEG4-AVC e VC-1, a quantidade de computação provavelmente aumenta. Desse modo, o LSI ex500 precisa ser enviado para uma frequência de acionamento maior do que a frequência da CPU ex502 para ser usada quando os dados de vídeo, em conformidade com o padrão convencional, forem decodificados. No entanto, quando a frequência de acionamento é definida em um valor maior, existe o problema de 5 aumento no consumo de energia.

Para solucionar esse problema, o aparelho de decodificação de imagem em movimento, tal como a televisão ex300 e o LSI ex500, é configurado para determinar a qual padrão os dados de video se adéquam e para alternar entre as frequências de acionamento de acordo com o padrão de- 10 terminado. A figura 34 ilustra a configuração ex800 na modalidade 7. Uma unidade de comutação de frequência de acionamento ex803 define uma frequência de acionamento para uma maior frequência de acionamento quando os dados de vídeo são gerados pelo método de codificação de imagem em movimento ou pelo aparelho de codificação de imagem em movimento des- 15 crito em cada uma das modalidades. Em seguida, a unidade de comutação de frequência de acionamento ex803 instrui a unidade de processamento de decodificação ex801 que executa o método de decodificação de imagem em movimento descrito em cada uma das modalidades para decodificar os dados de vídeo. Quando os dados de vídeo se adéquam ao padrão convencio- 20 nal, a unidade de comutação de frequência de acionamento ex803 define uma frequência de acionamento em uma frequência de acionamento menor do que a frequência dos dados de vídeo gerados pelo método de codificação de imagem em movimento ou pelo aparelho de codificação de imagem em movimento descrito em cada uma das modalidades. Em seguida, a unidade 25 de comutação de frequência de acionamento ex803 instrui a unidade de processamento de decodificação ex802 que se adéqua ao padrão convencional a decodificar os dados de vídeo.

De maneira mais específica, a unidade de comutação de frequência de acionamento ex803 inclui a CPU ex502 e a unidade de controle 30 de frequência de acionamento ex512 na figura 33. Neste caso, a unidade de processamento de decodificação ex801 que executa o método de decodificação de imagem em movimento descrito em cada uma das modalidades e a unidade de processamento de decodificação ex802 que se adéqua ao padrão convencional correspondem à unidade de processamento de sinal ex507 na figura 33. A CPU ex502 determina a qual padrão os dados de vídeo se adéquam. Em seguida, a unidade de controle de frequência de acio- 5 namento ex512 determina uma frequência de acionamento com base em um sinal da CPU ex502. Além disso, a unidade de processamento de sinal ex507 decodifica os dados de vídeo com base em um sinal a partir da CPU ex502. Por exemplo, as informações de identificação descritas na modalidade 5 são provavelmente usadas para identificar os dados de vídeo. As infor- 10 mações de identificação não estão limitadas ao que foi descrito na modalidade 5 e elas podem ser qualquer tipo de informação contanto que elas indiquem a qual padrão os dados de vídeo se adéquam. Por exemplo, quando a determinação para saber a qual padrão os dados de vídeo se adéquam pode ser baseada em um sinal externo para determinar se os dados de vídeo são 15 usados para uma televisão para um disco, etc., a determinação pode ser feita com base em tal sinal externo. Além disso, a CPU ex502 seleciona uma frequência de acionamento com base, por exemplo, em uma tabela de consulta na qual os padrões dos dados de vídeo estão associados com as frequências de acionamento conforme mostrado na figura 36. A frequência de 20 acionamento pode ser selecionada armazenando-se a tabela de consulta no armazenamento temporário ex508 e em uma memória interna de um LSI e com referência à tabela de consulta feita pela CPU ex502.

A figura 35 ilustra as etapas para a execução de um método na modalidade 7. Primeiro, na Etapa exS200, a unidade de processamento de 25 sinal ex507 obtém as informações de identificação a partir dos dados multiplexados. Em seguida, na Etapa exS201, a CPU ex502 determina se os dados de vídeo são gerados ou não com base nas informações de identificação do método de codificação e do aparelho de codificação descritos em cada uma das modalidades. Quando os dados de vídeo são gerados pelo 30 método de codificação e pelo aparelho de codificação descrito em cada uma das modalidades, na Etapa exS202, a CPU ex502 transmite um sinal para a definição da frequência de acionamento em uma frequência de acionamento maior para a unidade de controle de frequência de acionamento ex512. Em seguida, a unidade de controle de frequência de acionamento ex512 define a frequência de acionamento em uma frequência de acionamento maior. Por outro lado, quando as informações de identificação indicam que os dados de vídeo se adéquam ao padrão convencional, tal como MPEG-2, MPEG4-AVC e VC-1, na Etapa exS203, a CPU ex502 transmite um sinal para a definição da frequência de acionamento em uma frequência de acionamento menor para a unidade de controle de frequência de acionamento ex512. Em seguida, a unidade de controle de frequência de acionamento ex512 define a frequência de acionamento em uma frequência de acionamento menor do que a frequência no caso onde os dados de vídeo são gerados pelo método de codificação e pelo aparelho de codificação descritos em cada uma das modalidades.

Além disso, junto com a comutação das frequências de acionamento, o efeito de conservação de energia pode ser melhorado mudando-se a voltagem a ser aplicada ao LSI ex500 ou a um aparelho que inclui o LSI ex500. Por exemplo, quando a frequência de acionamento é definida em um valor menor, a voltagem a ser aplicada ao LSI ex500 ou ao aparelho que inclui o LSI ex500 é provavelmente definida em um valor de voltagem menor do que a voltagem no caso onde a frequência de acionamento é definida em um valor maior.

Além disso, quando a quantidade de computação para a decodi-ficação for maior, a frequência de acionamento pode ser definida em um valor maior e quando a quantidade de computação para a decodificação for menor, a frequência de acionamento pode ser definida em um valor como o método para a definição da frequência de acionamento. Desse modo, o método de definição não está limitado àqueles métodos descritos acima. Por exemplo, quando a quantidade de computação para a decodificação de dados de video em conformidade com MPEG4-AVC for maior do que a quantidade de computação para a decodificação de dados de video gerados pelo método de codificação de imagem em movimento e pelo aparelho de codificação de imagem em movimento, descritos em cada uma das modalidades, a frequência de acionamento é provavelmente definida na ordem inversa à ordem de definição descrita acima.

Além disso, o método para a definição de frequência de acionamento não está limitado ao método para a definição da frequência de acio- 5 namento menor. Por exemplo, quando as informações de identificação indicam que os dados de vídeo são gerados pelo método de codificação de imagem em movimento e pelo aparelho de codificação de imagem em movimento, descritos em cada uma das modalidades, a voltagem a ser aplicada ao LSI ex500 ou ao aparelho que inclui o LSI ex500 é provavelmente defini- 10 da em um valor maior. Quando as informações de identificação indicam que os dados de vídeo se adéquam ao padrão convencional, tal como MPEG-2, MPEG4-AVC e VC-1, a voltagem a ser aplicada ao LSI ex500 ou ao aparelho que inclui o LSI ex500 é provavelmente definida em um valor menor. Como outro exemplo, quando as informações de identificação indicam que 15 os dados de vídeo são gerados pelo método de codificação de imagem em movimento e pelo aparelho de codificação de imagem em movimento descritos em cada uma das modalidades, o acionamento da CPU ex502 provavelmente não precisa ser suspenso. Quando as informações de identificação indicam que os dados de vídeo se adéquam ao padrão convencional, tal 20 como MPEG-2, MPEG4-AVC e VC-1, o acionamento da CPU ex502 é provavelmente suspenso em um tempo fornecido porque a CPU ex502 tem uma capacidade de processamento extra. Mesmo quando as informações de i-dentificação indicam que os dados de vídeo são gerados pelo método de codificação de imagem em movimento e pelo aparelho de codificação de 25 imagem em movimento, descritos em cada uma das modalidades, no caso onde a CPU ex502 pode ter um atraso de tempo, o acionamento da CPU ex502 é provavelmente suspenso em um tempo fornecido. Em tal caso, o tempo de suspensão é definido provavelmente em um valor menor do que o tempo de suspensão de quando as informações de identificação indicam que 30 os dados de vídeo se adéquam ao padrão convencional, tal como MPEG-2, MPEG4-AVC e VC-1.

Consequentemente, o efeito de conservação de energia pode ser melhorado comutando entre as frequências de acionamento de acordo com o padrão a qual os dados de vídeo se adéquam. Além disso, quando o LSI ex500 ou o aparelho que inclui o LSI ex500 é acionado usando-se uma bateria, a vida útil da bateria pode ser estendida com o efeito de conserva- 5 ção de energia.

(Modalidade 8)

Existem casos onde uma pluralidade de dados de vídeo que se adéquam a diferentes padrões é fornecida aos dispositivos e sistemas, tal como uma televisão e um telefone celular. Para permitir a decodificação da 10 pluralidade de dados de vídeo que se adéquam a esses padrões diferentes, a unidade de processamento de sinal ex507 do LSI ex500 precisa se adequar a padrões diferentes. No entanto, os problemas do aumento na escala de circuito do LSI ex500 e do aumento de custo surgem com o uso individual da unidade de processamento de sinais ex507 que adéqua aos respectivos 15 padrões.

Para solucionar esse problema, o que é concebido é uma confi-guração na qual a unidade de processamento de decodificação para a implantação do método de decodificação de imagem em movimento, descrito em cada uma das modalidades, e a unidade de processamento de decodifi- 20 cação que se adéqua ao padrão convencional, tal como MPEG-2, MPEG4- AVC e VC-1 são parcialmente compartilhadas. Ex900 na figura 37A mostra um exemplo de configuração. Por exemplo, o método de decodificação de imagem em movimento descrito em cada uma das modalidades e o método de decodificação de imagem em movimento que se adéquam a MPEG4- 25 AVC compartilham parcialmente os detalhes de processamento, tal como codificação de entropia, quantificação inversa, desbloqueio, filtragem e previsão compensada de moção. Os detalhes do processamento a ser compartilhado incluem provavelmente o uso de uma unidade de processamento de decodificação ex902 que se adéque a MPEG4-AVC. Por outro lado, uma 30 unidade dedicada de processamento de decodificação ex901 é provavelmente usada para outro processamento único da presente invenção. Visto que a presente invenção está caracterizada pela decodificação aritmética em particular, por exemplo, a unidade dedicada de processamento de decodificação ex901 é usada para a decodificação aritmética. Caso contrário, a unidade de processamento de decodificação é provavelmente compartilhada para uma finalidade dentre quantificação inversa, desbloqueio, filtragem e 5 previsão compensada de moção ou para todos esses processamentos. A unidade de processamento de decodificação para a implantação do método de decodificação de imagem em movimento, descrito em cada uma das modalidades, pode ser compartilhada para o processamento a ser compartilhado e a unidade dedicada de processamento de decodificação pode ser usa- 10 da para o processamento exclusivo de MPEG4-AVC.

Além disso, ex1000 na figura 37B mostra outro exemplo no qual o processamento é parcialmente compartilhado. Esse exemplo usa uma configuração que inclui uma unidade dedicada de processamento de decodificação ex1001 que suporta o processamento exclusivo da presente invenção, 15 uma unidade dedicada de processamento de decodificação ex1002 que suporta o processamento exclusivo de outro padrão convencional e a unidade de processamento de decodificação ex1003 que suporta o processamento a ser compartilhado entre o método de decodificação de imagem em movimento da presente invenção e o método convencional de decodificação de 20 imagem em movimento. Neste caso, as unidades dedicadas de processamento de decodificação ex1001 e ex1002 não são necessariamente espe-cializadas no processamento da presente invenção e no processamento do padrão convencional e, portanto, elas podem ser capazes de implantar um processamento geral. Além disso, a configuração da modalidade 8 pode ser 25 implantada pelo LSI ex500.

Desse modo, é possível reduzir a escalo de circuito de um LSI e o custo do mesmo por meio do compartilhamento da unidade de processamento de decodificação para o processamento a ser compartilhado entre o método de decodificação de imagem em movimento da presente invenção e 30 o método de decodificação de imagem em movimento em conformidade com o padrão convencional.

Aplicabilidade Industrial

A presente invenção é aplicável a um método de codificação de imagem, um método de decodificação de imagem, um aparelho de codificação de imagem e um aparelho de decodificação de imagem, e em particular, é aplicável a um método de codificação de imagem, um método de decodifi- 5 cação de imagem, um aparelho de codificação de imagem e um aparelho de decodificação de imagem que usem a codificação aritmética e a decodificação aritmética. Listagem de Referência 100 Aparelho de Codificação de Imagem 101 Unidade de Controle 102 Unidade de Subtração 5 103 Unidade de Transformação e Quantificação 104 Unidade de Codificação Com Extensão Variável 105 Unidade de Quantificação Inversa e de Transformação Inversa 106 , 206 Unidade de Adição 107 , 207 Unidade de Intraprevisão 10 108, 208 Unidade de Interprevisão 109, 209 Comutador 121, Sinal de Imagem de Entrada 122, 125, 225 Residual 123, 223 Coeficientes de Transformação Quantificada 15 124 Fluxo de Bits 126 Sinal de Imagem Reconstruída 127, 128, 129, 227, 228 Sinal de Previsão de Imagem 130, 230 Parâmetro de Controle 141 Unidade de Binarização 20 142, 242 Unidade de Controle de Contexto 143 Unidade de Codificação Aritmética e Binária 151, 251 Sequência Binária 152, 252 índice de Contexto 200 Aparelho de Decodificação de Imagem 25 201 Unidade de Controle 202 Unidade de Decodificação com Extensão Variável 204 Unidade de Quantificação Inversa 205 Unidade de Transformação Inversa 224 Coeficientes de Transformação Ortogonal 30 226 Sinal de Imagem Decodificado 229 Sinal de Imagem 241 Unidade de Binarização Inversa 243 Unidade de Decodificação Aritmética e Binária

Claims

1. Método de decodificação para decodificar um parâmetro de controle para controlar a decodificação de uma imagem, o método de decodi- ficação caracterizado pelo fato de que compreende: determinar um contexto para um bloco atual na imagem, dentre uma pluralidade de contextos; e realizar decodificação aritmética em um fluxo de bits correspondente ao bloco atual, usando o contexto determinado para obter o parâmetro de controle para o bloco atual; em que a determinação inclui ainda: determinar um tipo de sinal sob o qual o parâmetro de controle para o bloco atual é classificado; determinar o contexto usando ambos os parâmetros de controle decodificados para um bloco esquerdo e um bloco superior, quando o tipo de sinal é o primeiro tipo, o bloco esquerdo sendo um bloco vizinho à esquerda do bloco atual e o bloco superior sendo um vizinho bloco em cima do bloco atual; e determinar o contexto usando um valor fixo predeterminado, sem usar nenhum parâmetro de controle decodificado para o bloco esquerdo e o bloco superior, quando ambos os parâmetros de controle decodificados do bloco esquerdo e do bloco superior não estiverem disponíveis ou quando o tipo de sinal for um segundo tipo diferente do primeiro tipo, em que o parâmetro de controle determinado como o primeiro tipo pertence ao bloco atual com um tamanho maior ou igual ao tamanho de um bloco ao qual o parâmetro de controle determinado como o segundo tipo pertence, em que um de um sinalizador de divisão e de sinalização de salto é classificado sob o primeiro tipo, o sinalizador de divisão indicando se o bloco atual está ou não particionado em uma pluralidade de blocos e o sinalizador de salto indicando se o bloco atual deve ou não ser ignorado e em que um parâmetro de diferença é classificado sob o segundo tipo, o parâmetro de diferença indicando uma diferença entre um vetor de movimento e um preditor de vetor de movimento do bloco atual.

2. Aparelho de decodificação para decodificar um parâmetro de controle para controlar a decodificação de uma imagem, o aparelho de deco- dificação caracterizado por compreender: uma unidade de determinação de contexto configurada para determinar um contexto para um bloco atual na imagem, dentre uma pluralidade de contextos; e uma unidade de decodificação aritmética configurada para executar decodificação aritmética em um fluxo de bits correspondente ao bloco atual, usando o contexto determinado para obter o parâmetro de controle para o bloco atual, em que a unidade de determinação de contexto está configurada para: determinar um tipo de sinal sob o qual o parâmetro de controle para o bloco atual é classificado; determine o contexto usando ambos os parâmetros de controle decodificados para um bloco esquerdo e um bloco superior, quando o tipo de sinal é o primeiro tipo, o bloco esquerdo sendo um bloco vizinho à esquerda do bloco atual e o bloco superior sendo um vizinho bloco em cima do bloco atual; e determine o contexto usando um valor fixo predeterminado, sem usar nenhum dos parâmetros de controle decodificados para o bloco esquerdo e o bloco superior, quando ambos os parâmetros de controle decodificados do bloco esquerdo e do bloco superior não estiverem disponíveis ou quando o tipo de sinal for um segundo tipo diferente do primeiro tipo, em que o parâmetro de controle determinado como o primeiro tipo pertence ao bloco atual com um tamanho maior ou igual ao tamanho de um bloco ao qual o parâmetro de controle determinado como o segundo tipo pertence, em que um de um sinalizador de divisão e de sinalização de salto é classificado sob o primeiro tipo, o sinalizador de divisão indicando se o bloco atual está ou não particionado em uma pluralidade de blocos e o sinalizador de salto indicando se o bloco atual deve ou não ser ignorado e em que um parâmetro de diferença é classificado sob o segundo tipo, o parâmetro de diferença indicando uma diferença entre um vetor de movimento e um preditor de vetor de movimento do bloco atual.

3. Aparelho de decodificação para decodificar um parâmetro de controle para controlar a decodificação de uma imagem, o aparelho de deco- dificação caracterizado por compreender: circuito de processamento; e armazenamento acoplado ao circuito de processamento, em que o circuito de processamento executa o seguinte usando o armazenamento: determinar um contexto para um bloco atual na imagem, dentre uma pluralidade de contextos; e executar decodificação aritmética em um fluxo de bits correspondente ao bloco atual, usando o contexto determinado para obter o parâmetro de controle para o bloco atual, e em que a determinação inclui ainda: determinar um tipo de sinal sob o qual o parâmetro de controle para o bloco atual é classificado; determinar o contexto usando ambos os parâmetros de controle decodificados para um bloco esquerdo e um bloco superior, quando o tipo de sinal é o primeiro tipo, o bloco esquerdo sendo um bloco vizinho à esquerda do bloco atual e o bloco superior sendo um vizinho bloco em cima do bloco atual; e determinar o contexto usando um valor fixo predeterminado, sem usar nenhum parâmetro de controle decodificado para o bloco esquerdo e o bloco superior, quando ambos os parâmetros de controle decodificados do bloco esquerdo e do bloco superior não estiverem disponíveis ou quando o tipo de sinal for um segundo tipo diferente do primeiro tipo, em que o parâmetro de controle determinado como o primeiro tipo pertence ao bloco atual com um tamanho maior ou igual ao tamanho de um bloco ao qual o parâmetro de controle determinado como o segundo tipo pertence, em que um de um sinalizador de divisão e de sinalização de salto é classificado sob o primeiro tipo, o sinalizador de divisão indicando se o bloco atual está ou não particionado em uma pluralidade de blocos e o sinalizador de salto indicando se o bloco atual deve ou não ser ignorado e em que um parâmetro de diferença é classificado sob o segundo tipo, o parâmetro de diferença indicando uma diferença entre um vetor de movimento e um preditor de vetor de movimento do bloco atual.

4. Método de codificação para codificação de um parâmetro de controle para controlar a codificação de uma imagem, o método de codificação caracterizado por compreender: determinar um contexto para um bloco atual na imagem, dentre uma pluralidade de contextos; e realizar codificação aritmética no parâmetro de controle do bloco atual para gerar um fluxo de bits correspondente ao bloco atual, em que a determinação inclui ainda: determinar um tipo de sinal sob o qual o parâmetro de controle para o bloco atual é classificado; determinar o contexto usando ambos os parâmetros de controle codificados para um bloco esquerdo e um bloco superior, quando o tipo de sinal é um primeiro tipo, o bloco esquerdo sendo um bloco vizinho à esquerda do bloco atual e o bloco superior sendo um vizinho bloco em cima do bloco atual; e determinar o contexto usando um valor fixo predeterminado, sem usar nenhum parâmetro de controle codificado para o bloco esquerdo e o bloco superior, quando o tipo de sinal é um segundo tipo diferente do primeiro tipo, em que o parâmetro de controle determinado como o primeiro tipo pertence ao bloco atual com um tamanho maior ou igual ao tamanho de um bloco ao qual o parâmetro de controle determinado como o segundo tipo pertence, em que um de um sinalizador de divisão e de sinalização de salto é classificado sob o primeiro tipo, o sinalizador de divisão indicando se o bloco atual está ou não particionado em uma pluralidade de blocos e o sinalizador de salto indicando se o bloco atual deve ou não ser ignorado e em que um parâmetro de diferença é classificado sob o segundo tipo, o parâmetro de diferença indicando uma diferença entre um vetor de movimento e um preditor de vetor de movimento do bloco atual.

5. Aparelho de codificação para codificar um parâmetro de controle para controlar a codificação de uma imagem, caracterizado pelo fato de que o aparelho de codificação compreende: circuito de processamento; e armazenamento acoplado ao circuito de processamento, em que o circuito de processamento executa o seguinte usando o armazenamento: determinar um contexto para um bloco atual na imagem, dentre uma pluralidade de contextos; e realizar codificação aritmética no parâmetro de controle do bloco atual para gerar um fluxo de bits correspondente ao bloco atual, em que a determinação inclui ainda: determinar um tipo de sinal sob o qual o parâmetro de controle para o bloco atual é classificado; determinar o contexto usando ambos os parâmetros de controle codificados para um bloco esquerdo e um bloco superior, quando o tipo de sinal é um primeiro tipo, o bloco esquerdo sendo um bloco vizinho à esquerda do bloco atual e o bloco superior sendo um vizinho bloco em cima do bloco atual; e determinar o contexto usando um valor fixo predeterminado, sem usar nenhum parâmetro de controle codificado para o bloco esquerdo e o bloco superior, quando o tipo de sinal é um segundo tipo diferente do primeiro tipo, em que o parâmetro de controle determinado como o primeiro tipo pertence ao bloco atual com um tamanho maior ou igual ao tamanho de um bloco ao qual o parâmetro de controle determinado como o segundo tipo pertence, em que um de um sinalizador de divisão e de sinalização de salto é classificado sob o primeiro tipo, o sinalizador de divisão indicando se o bloco 5 atual está ou não particionado em uma pluralidade de blocos e o sinalizador de salto indicando se o bloco atual deve ou não ser ignorado e em que um parâmetro de diferença é classificado sob o segundo tipo, o parâmetro de diferença indicando uma diferença entre um vetor de movimento e um preditor de vetor de movimento do bloco atual.