BRPI0306560B1 - Aparelho de codificação de imagem, aparelho de decodificação de imagem e métodos - Google Patents

Description

(54) Título: APARELHO DE CODIFICAÇÃO DE IMAGEM, APARELHO DE DECODIFICAÇÃO DE IMAGEM E MÉTODOS (51) lnt.CI.: H04N 19/112 (30) Prioridade Unionista: 01/10/2002 JP 2002-289303 (73) Titular(es): GODO KAISHA IP BRIDGE 1 (72) Inventor(es): SHINYA KADONO; SATOSHI KONDO; KIYOFUMI ABE (85) Data do Início da Fase Nacional: 01/06/2004 ···· ·· • · · · • · ···· ·· ···· ··

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para APARELHO DE CODIFICAÇÃO DE IMAGEM, APARELHO DE DECODIFICAÇÃO DE IMAGEM E MÉTODOS.

CAMPO DA TÉCNICA

A presente invenção refere-se a um aparelho de codificação e a um aparelho de decodificação para codificar e decodificar imagens móveis, especialmente a um aparelho de decodificação de imagem e um aparelho de decodificação de imagem para executar uma estimativa de movimento utili\ zando fatores de ponderação e os seus métodos, v 10 FUNDAMENTOS DA TÉCNICA

Recentemente, com a chegada da era da multimídia a qual manipula integralmente o áudio, a imagem, e outros conteúdos e o similar, é

Í agora possível obter e transmitir as informações transportadas por mídias de informações existentes, isto é, os jornais, os periódicos, as TVs, os rádios e os telefones e outros meios utilizando um único terminal. Falando genericamente, a multimídia refere-se a algo que é representado em associação não somente com caracteres, mas também com gráficos, áudio e especialmente imagens e similares juntos. No entanto, de modo a incluir as mídias de informações existentes acima mencionadas no escopo da multimídia, aparece 20 como um pré-requisito representar tais informações em forma digital.

No entanto, quando estimando a quantidade de informações contidas em cada uma das mídias acima mencionada como a quantidade de informações digitais, a quantidade de informações por caractere requer 1 = 2 bytes, enquanto que o áudio requer mais do que 64 Kbits (qualidade de telefone) por segundo e quando trata-se de imagens móveis, requer mais do que 100 Mbits (qualidade de recepção de TV atual). Portanto, não é realizável manipular as vastas informações diretamente em forma digital através da mídia de informações acima mencionada. Por exemplo, um videofone já foi • colocado em uso prático através da Rede Digital de Serviços Integrados „ 30 (ISDN) com uma taxa de transmissão de 64 Kbps = 1,5 Mbps, no entanto, não é prático transmitir a imagem móvel capturada na tela de TV ou gravada por uma câmera de TV.

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Isto portanto requer técnicas de compressão de informações, e por exemplo, as técnicas de compressão de imagens móveis que atendem aos padrões H.261 e H.263 internacionalmente padronizados pelo ITU-T (International Telecommunication Union, Telecommunication Standardization Sector) são utilizadas no caso do videofone. De acordo com as técnicas de compressão dé informações que atendem ao padrão MPEG-1, as informações de imagem assim como as informações de música podem ser armazenadas em um CD (Disco Compacto) de música comum.

O MPEG (Moving Picture Experts Group) é um padrão internacional para a compressão de sinais de imagens móveis e o MPEG-1 é um padrão que comprime os sinais de imagens móveis para 1,5 Mbps, isto é, comprimir as informações de sinais de TV em aproximadamente um centésimo. A taxa de transmissão dentro do escopo do padrão MPEG-1 está limitada primariamente em aproximadamente 1,5 Mbps, portanto, o MPEG-2, o qual foi padronizado com a intenção de as necessidades das imagens de alta qualidade, permite uma transmissão de dados de sinais de imagens móveis a uma taxa de 2 = 15 Mbps. Nas presentes circunstâncias, um grupo de trabalho (ISO/IEC JTC1/SC29/WG 11) que comandou a padronização do MPEG-1 e do MPEG-2 padronizou o MPEG-4 que atinge uma taxa de compressão que vai além daquela conseguida pelo MPEG-1 e pelo MPEG-2, executa as operações de codificação/decodificação em uma base por objeto assim como uma nova função requerida pela era da multimídia (ver referência, por exemplo, às especificações do MPEG-1, do MPEG-2 e do MPEG-4 produzidas pela ISO). O MPEG-4 não somente executa um método de codificação altamente eficiente para uma baixa taxa de bits, mas também introduz poderosas técnicas de resistência ao erro que podem minimizar uma degradação de uma qualidade de tela mesmo quando um erro for encontrado em uma linha de transmissão. Também, a ISO/IEC e o ITU trabalham juntos em uma padronização do MPEG-4 AVC/ITU H.264 como o método de codificação de imagem da próxima geração.

A codificação de imagens móveis, em geral, comprime o volume de informações pela redução da redundância tanto na direção temporal

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A Figura 1 é um diagrama que mostra um exemplo de tipos de imagens e como as imagens referem-se umas às outras. As imagens hachuradas na Figura 1 são imagens a serem armazenadas em uma memória já que estas são referidas por outras imagens. Quanto às setas utilizadas na Figura 1, a ponta da seta aponta para uma imagem de referência que afastase de uma imagem que refere-se à imagem de referência. Aqui, as imagens estão em ordem de apresentação.

IO (Imagem 0) é uma imagem intracodificada (imagem I) a qual é codificada independentemente de outras imagens (a saber sem referir-se a outras imagens). P4 (Imagem 4) e P7 (Imagem 7) são imagens codificadas de predição avançada (imagem P) que são preditivamente codificadas com referência às imagens I localizadas temporalmente antes da imagem atual ou de outras imagens P. Β1 ~ B3 ~ (imagens 1 ~3), B5 (Imagem 5) e B6 (Imagem 6) são imagens codificadas de predição bidirecional (imagem B) que são preditivamente codificadas com referência a outras imagens tanto temporalmente antes quanto subseqüente à imagem atual.

A Figura 2 é um diagrama que mostra outro exemplo dos tipos de imagens e como as imagens referem-se umas às outras. A diferença en-

tre a Figura 2 e a Figura 1 é que uma posição temporal das imagens referidas por uma imagem B não está limitada às imagens que estão localizadas temporalmente antes e depois da imagem B. Por exemplo, a B5 pode referirse a duas imagens arbitrárias de IO (Imagem 0), P3 (Imagem 3) e P6 (Imagem 6). A saber, a IO e a P3, localizadas temporalmente antes podem ser utilizadas como imagens de referência. Um tal método de referência já está confirmado na especificação do MPEG-4 AVC/H.264 desde setembro de 2001. Assim, uma faixa para selecionar uma imagem preditiva ótima é ampliada e por meio disto a taxa de compressão pode ser aperfeiçoada.

A Figura 3 é um diagrama que mostra um exemplo de uma estrutura de fluxo de dados de imagem. Como mostrado na Figura 3, o fluxo inclui uma área de informações comum tal como um cabeçalho ou similar e uma área de GOP (Grupo de Imagens). A área de GOP inclui uma área de informação comum tal como um cabeçalho ou similar e uma pluralidade de áreas de imagens. A área de imagens inclui uma área de informações comum tal como um cabeçalho ou similar e uma pluralidade de áreas de dados de seção. A área de dados de seção inclui uma área de informações comum tal como um cabeçalho e uma pluralidade de áreas de dados de macroblocos.

Na área de informações comum de imagens, o fator de ponderação necessário para executar uma predição ponderada a ser mencionada posteriormente está descrito respectivamente de acordo com a imagem de referência.

Quando transmitindo os dados não em um fluxo de bits que tem fluxos sucessivos, mas em um pacote que é uma unidade que consiste em trechos de dados, a parte de cabeçalho e a parte de dados a qual exclui a parte de cabeçalho podem ser transmitidas separadamente. Neste caso, a parte de cabeçalho e a parte de dados podem não ser incluídas em um único fluxo de bits. No caso de utilizar um pacote, no entanto, mesmo quando a parte de cabeçalho e a parte de dados não são transmitidas em seqüência, a parte de dados e a parte de cabeçalho são transmitidas respectivamente em um pacote diferente. Apesar destas não serem transmitidas em um fluxo de

bits, o conceito é o mesmo que no caso de utilizar um fluxo de bits como descrito na Figura 3.

O seguinte descreve o processamento de predição ponderada executado pelo método de codificação de imagem convencional.

As figuras 4A e 4B são diagramas padrão mostrando casos de execução de predição ponderado em uma base quadro a quadro.

Quando referindo a um único quadro, como mostrado na Figura 4A, um valor de pixel Q em uma imagem preditiva em relação a um bloco atual a ser codificado pode ser calculado utilizando uma equação para predição ponderada como mostrado na equação (1) abaixo, onde um valor de pixel dentro de um bloco de referência no i° número de quadro de referência, o Quadro i, está representado como P0. Quando referindo a dois quadros, como mostrado na Figura 4B, o valor de pixel Q na imagem preditiva pode ser calculado utilizando uma equação para predição ponderada como mostrado na equação (2) abaixo, onde os respectivos valores de pixel dentro dos blocos de referência no i^Q e j^s números de quadros de referência, o Quadro i e o Quadro j, estão representados como P0 e P1.

Q = (P0xW0+D)/W2 Q = (P0xW0+P1xW1+D)/W2 (1) (2)

Aqui, WO e W1 representam fatores de ponderação enquanto que W2 representa um fator de normalização e D representa um componente polarizado (componente CG).

As Figuras 5A e 5B são diagramas padrão que mostram casos de execução de processamento de predição ponderada em uma base de campo por campo.

Quando referindo a um único quadro (a saber, dois campos) como mostrado na Figura 5A, os valores de pixel Qa e Qb nas imagens preditivas em relação a um bloco atual podem ser calculados utilizando as equações para predição ponderada como mostrado nas equações (3) e (4) abaixo, onde os valores de pixel dentro dos respectivos blocos de referência nos respectivos campos de 2xi+1 e 2xi, compondo o i° número de quadro (Quadro i) o qual é para referência, estão representados como POa e POb.

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Quando referindo a dois quadros, como mostrado na Figura 5B, os valores de pixel Qa e Qb podem ser calculados pela utilização das equações para predição ponderada como mostrado nas equações (5) e (6) abaixo, onde os valores de pixel dentro dos respectivos blocos de referência no campo 2xi+1,

2xi, 2xj+1 e 2xj, compondo os i° e j° números de quadros (Quadro i e Quadro j) estão representados respectivamente como POa, POb, P1a e P1b.

Qa = (P0axW0a+Da)/W2a (3)

Qb = (P0bxW0b+Db)/W2b (4)

Qa = (P0axW0a+P1 axW1 a+Da)/W2a (5)

Qb = (P0bxW0b+P1 bxW1 b+Db)/W2b (6)

Aqui, WOa, WOb, W1a e W1b representam fatores de ponderação enquanto que W2 representa um fator de normalização e Da e Db representam componentes polarizados.

A Figura 6 é um diagrama de blocos que mostra uma estrutura 15 funcional de um aparelho de codificação de imagem convencional 100. O aparelho de codificação de imagem 100 executa uma codificação de compressão (por exemplo, uma codificação de comprimento variável) para um sinal de imagem inserido Vin e emite um sinal de imagem Str codificado que é um fluxo de bits convertido pela codificação de compressão, e inclui uma unidade de estimativa de movimento ME, uma unidade de compensação de movimento MC, uma unidade de subtração Sub, uma unidade de transformação ortogonal T, uma unidade de quantização Q, uma unidade de quantização inversa IQ, uma unidade de transformação ortogonal inversa IT, uma unidade de adição Add, uma memória de imagem PicMem, uma chave SW e uma unidade de codificação de comprimento variável VLC.

O sinal de imagem Vin é inserido na unidade de subtração Sub e na unidade de estimativa de movimento ΜΕ. A unidade de subtração Sub calcula um valor diferencial entre o sinal de imagem inserido Vin e a imagem preditiva e emite o resultado para a unidade de transformação ortogonal T. A unidade de transformação ortogonal T transforma o valor diferencial em um coeficiente de freqüência e então emite-o para a unidade de quantização Q. A unidade de quantização Q quantiza o coeficiente de freqüência inserido e

emite um valor quantizado para a unidade de codificação de comprimento variável VLC.

A unidade de quantização inversa IQ reconstrói o valor quantizado como um coeficiente de freqüência quantizando-o inversamente e emite-o para a unidade de transformação ortogonal inversa IT. A unidade de transformação ortogonal inversa IT executa uma conversão de freqüência inversa no coeficiente de freqüência de modo a obter um valor diferencial de pixel e emite-o para a unidade de adição Add. A unidade de adição Add adiciona o valor diferencial de pixel na imagem preditiva emitida da unidade de compensação de movimento MC e obtém uma imagem decodificada. A chave SW é LIGADA quando é instruída armazenar a imagem decodificada, e a imagem decodificada é armazenada na memória de imagem PicMem.

A unidade de estimativa de movimento ME, na qual o sinal de imagem Vin é inserido ém uma base de macrobloco por macrobloco, determina as imagens decodificadas armazenadas na memória de imagem PicMem para procura, e pela estimativa de uma área de imagem de acordo com o sinal de imagem que é o mais próximo do sinal de imagem inserido, determina um vetor de movimento MV que indica a área. A estimativa do vetor de movimento é operada utilizando um bloco que é uma unidade feita dividindo adicionalmente um macrobloco. Como múltiplas imagens podem ser utilizadas como imagens de referência, números de identificação (índice de número de imagem) para identificar as imagens utilizadas para referência são requeridos para cada bloco. É assim possível identificar as imagens de referência correspondendo os números de imagem designados para cada uma das imagens na memória de imagem PicMem com as imagens de referência com a utilização do número de imagem Index.

A unidade de compensação de movimento MC retira uma área de imagem necessária para gerar uma imagem preditiva de uma imagem decodificada armazenada na memória de imagem PicMem utilizando o número de imagem Index. A unidade de compensação de movimento MC então determina uma imagem preditiva final obtida pela execução, para os valores de pixel na área de imagem obtida, um processamento de conversão • · ·· · ·· · · • · ·· · ·· · · ··· ·· · ·· ·· • · · • · · · · · · • · · ·

de valor de pixel tal como um processamento de interpolação operado na predição ponderada utilizando os fatores de ponderação associados com o número de imagem Index.

A Figura 7 é um diagrama de blocos que mostra um esboço de uma estrutura funcional da unidade de codificação de comprimento variável VLC no aparelho de codificação de imagem convencional 100 mostrado na Figura 6. A unidade de codificação de comprimento variável VLC inclui uma unidade de codificação de MV 101, uma unidade de codificação de valor quantizado 102, uma unidade de codificação de fator de ponderação 103, uma unidade de codificação de índice 104, uma unidade de codificação de informações de identificação AFF (Quadro de Campo Adaptável) 105 e uma unidade de multiplexação 106.

A unidade de codificação de MV 101 codifica um vetor de movimento, enquanto que a unidade de codificação de valor quantizado 102 codifica um valor quantizado Qcoef. A unidade de codificação de fator de ponderação 103 codifica um fator de ponderação Weight, enquanto que a unidade de codificação de índice 104 codifica um número de imagem Index. A unidade de codificação de informações de identificação AFF 105 codifica um sinal de identificação de AFF (o sinal de identificação de AFF (AFF) será posteriormente mencionado). A unidade de multiplexação 106 multiplexa cada um dos sinais codificados emitidos da unidade de codificação de MV 101, da unidade de codificação de valor quantizado 102, da unidade de codificação de fator de ponderação 103, da unidade de codificação de índice 104, e da unidade de codificação de informações de identificação AFF 105 e então emite um sinal de imagem Str codificado.

A Figura 8 é um diagrama de blocos que mostra uma estrutura funcional de um aparelho de decodificação de imagem convencional 200.

O aparelho de decodificação de imagem 200 para decodificar o sinal de imagem Str codificado, que foi codificado pelo aparelho de codificação de imagem 100 descrito acima inclui uma unidade de decodificação de comprimento variável VLD, uma unidade de compensação de movimento MC, uma unidade de adição Add, uma memória de imagem PicMem, uma • · · · · · • ··· ··· ··· · · ·· · ·· ·· ·

unidade de quantização inversa IQ e uma unidade de transformação ortogonal inversa IT.

Quando o sinal de imagem Str codificado é inserido, a unidade de decodificação de comprimento variável VLD demultiplexa o sinal de imagem Str codificado inserido em um vetor diferencial de movimento MV que está codificado, um índice que indica um número de imagem e um fator de ponderação Weight e emite-os para a unidade de compensação de movimento MC. A unidade de decodificação de comprimento variável VLD então decodifica o valor quantizado Qcoef codificado incluído no sinal de imagem Str codificado inserido e emite-o para a unidade de quantização inversa IQ.

A unidade de compensação de movimento MC retira uma área de imagem necessária para gerar uma imagem preditiva de uma imagem decodificada armazenada na memória de imagem PicMem utilizando o vetor de movimento e o número de imagem Index os quais são emitidos da unidade de decodificação de comprimento variável VLD. A unidade de compensação de movimento MC então gera uma imagem preditiva pela execução de um processamento de conversão de valor de pixel tal como um processamento de interpolação na predição ponderada utilizando o fator de ponderação Weight para a imagem obtida.

A unidade de quantização inversa IQ quantiza ao inverso o valor quantizado e o reconstrói como um coeficiente de freqüência e emite-o para a unidade de transformação ortogonal inversa IT. A unidade de transformação ortogonal inversa IT executa uma conversão de freqüência inversa no coeficiente de freqüência de modo a obter um valor diferencial de pixel e emite-o para a unidade de adição Add. A unidade de adição Add adiciona o valor diferencial de pixel na imagem preditiva emitida da unidade de compensação de movimento MC e obtém uma imagem decodificada. A imagem decodificada é armazenada na memória de imagem PicMem para ser utilizada para referência na predição interimagens. A imagem decodificada é emitida como um sinal de imagem decodificada Vout.

Figura 9 é um diagrama de blocos que mostra um esboço de uma estrutura funcional de uma unidade de decodificação de comprimento

variável VLD no aparelho de decodificação de imagem convencional 200 mostrado na Figura 8.

A unidade de decodificação de comprimento variável VLD inclui uma unidade de demultiplexação 201, uma unidade de decodificação de MV 202, uma unidade de decodificação de valor quantizado 203, uma unidade de decodificação de fator de ponderação 204, uma unidade de decodificação de índice 205, e uma unidade de decodificação de sinal de identificação AFF 206.

Quando o sinal de imagem Str codificado é inserido na unidade de decodificação de comprimento variável VLD a unidade de demultiplexação 201 demultiplexa o sinal de imagem Str codificado inserido e emite respectivamente como segue: o vetor diferencial de movimento MV codificado para a unidade de decodificação de MV 202; o valor quantizado Qcoef codificado para a unidade de decodificação de valor quantizado 203; o fator de ponderação Weight codificado para a unidade de decodificação de fator de ponderação 204; o número de imagem codificado para a unidade de decodificação de índice 205 e o sinal de identificação de AFF (AFF) codificado (abreviado como AFF na descrição seguinte) para a unidade de decodificação de sinal de identificação AFF 206.

A unidade de decodificação de MV 202 decodifica o vetor diferencial codificado e emite um vetor de movimento MV.

Similarmente, a unidade de decodificação de valor quantizado 203 decodifica o valor quantizado, a unidade de decodificação de fator de ponderação 204 decodifica o fator de ponderação Weight, a unidade de decodificação de índice 205 decodifica o número de figura de imagem Index e a unidade de decodificação de sinal de identificação de AFF 206 decodifica o AFF respectivamente e então emite-os.

A codificação convencional que utiliza a predição ponderada, no entanto, é executada em uma base de imagem por imagem assumindo que um bloco é codificado/decodificado para a mesma imagem (um quadro ou um dos dois campos). Portanto, somente um conjunto de fatores de ponderação pode ser codificado/decodificado na imagem.

Portanto, apesar do aparelho de codificação de imagem convencional ter o potencial de aperfeiçoar a eficiência na estimativa de movimento, somente um único fator de ponderação pode ser transmitido em uma base de bloco por bloco por meio disto a eficiência de predição é baixa mesmo quando a mudança de campo/quadro acontece em uma base de bloco por bloco, e por meio disto a taxa de compressão não pode ser aperfeiçoada. DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

A presente invenção foi concebida em vista das circunstâncias acima mencionadas e objetiva prover um método de codificação/decodificação de imagem que possa manipular os fatores de ponderação apropriadamente mesmo quando a mudança de campo/quadro acontece em uma base de bloco por bloco.

De modo a alcançar o objetivo acima, o aparelho de codificação de imagem de acordo com a presente invenção codifica uma imagem interlaçada em uma base de bloco por bloco, e compreende: uma unidade de armazenamento operável para armazenar uma imagem que é ou um quadro ou um campo decodificado após ser codificado, como uma imagem de referência; uma unidade de geração de imagem preditiva operável para ler a imagem de referência da unidade de armazenamento e gerar uma imagem preditiva com base em valores de pixel na imagem de referência, utilizando um de i) um fator de ponderação de quadro para codificar a imagem interlaçada em uma base de quadro por quadro e ii) um fator de ponderação de campo para codificar a imagem interlaçada em uma base de campo por campo; uma unidade de codificação de sinal operável para codificar, em uma base de bloco por bloco, um valor diferencial entre uma imagem inserida e a imagem preditiva gerada pela unidade de geração de imagem preditiva, ou em uma base de quadro por quadro ou em uma base de campo por campo; uma unidade de codificação de fator de ponderação operável para codificar o fator de ponderação de quadro retirado do fator de ponderação de quadro e de um fator de ponderação de campo, quando a unidade de codificação de sinal codifica o valor diferencial em uma base de bloco por bloco adaptaveimente ou na base de quadro por quadro ou na base de campo por

campo; e uma unidade de multiplexação operável para multiplexar o valor diferencial codificado pela unidade de codificação de sinal assim como o fator de ponderação de quadro codificado pela unidade de codificação de fator de ponderação e emitir o valor diferencial multiplexado e o fator de ponderação de quadro, como um sinal codificado.

Conseqüentemente, o aparelho de codificação de imagem de acordo com a presente invenção abrevia o fator de ponderação de campo, codifica somente um fator de ponderação de quadro e transmite-o para um aparelho de decodificação de imagem, independente se a mudança de quadro/campo é executada ou não em uma base de bloco por bloco quando executando uma predição ponderada para uma imagem móvel. Portanto, a eficiência de transmissão pode ser aperfeiçoada.

De modo a alcançar o objetivo acima, o aparelho de decodificação de imagem de acordo com a presente invenção decodifica, em uma base de bloco por bloco, um sinal codificado de acordo com uma imagem que é ou um quadro único ou um campo único, e compreende: uma unidade de decodificação de sinal operável para decodificar o sinal codificado ou em uma base de quadro por quadro ou em uma base de campo por campo, quando o sinal codificado é codificado mudando adaptavelmente entre a base de quadro por quadro e a base de campo por campo; uma unidade de armazenamento operável para armazenar pelo menos uma imagem decodificada; uma unidade de geração de imagem preditiva operável para extrair, do sinal codificado, um fator de ponderação de quadro para decodificar o sinal codificado na base de quadro por quadro, gerar um fator de ponderação de campo para decodificar o sinal codificado na base de campo por campo, com base no fator de ponderação de quadro, e gerar uma imagem preditiva com base nos valores de pixel na imagem decodificada armazenada na unidade de armazenamento, utilizando o fator de ponderação de quadro extraído e o fator de ponderação de campo gerado, quando o sinal codificado é codificado mudando adaptavelmente entre a base de quadro por quadro e a base de campo por campo; e uma unidade de adição operável para adicionar a imagem obtida na decodificação executada pela unidade de

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decodificação de sinal na imagem preditiva gerada pela unidade de geração de imagem preditiva, emitir a imagem adicionada como uma imagem decodificada, e armazenar a imagem decodificada na unidade de armazenamento.

Conseqüentemente, o aparelho de decodificação de imagem de acordo com a presente invenção gera o fator de ponderação de campo com base no fator de ponderação de quadro mesmo quando a mudança de quadro/campo em uma base de bloco por bloco acontece e o fator de ponderação de campo não é transmitido. Isto executa a mudança adaptável de qua10 dro/campo em uma base de bloco por bloco e aperfeiçoa a eficiência de transmissão.

De modo a alcançar o objetivo acima, o método de codificação de imagem de acordo com a presente invenção codifica uma imagem interlaçada inserida com referência a pelo menos uma imagem decodificada, e compreende as etapas de: gerar uma imagem preditiva utilizando uma equação de predição ponderada por fatores de ponderação predeterminados, com referência à imagem decodificada: gerar um primeiro sinal codificado pela codificação de uma imagem diferencial entre a imagem interlaçada inserida e a imagem preditiva adaptavelmente ou em uma base de campo por campo ou em uma base de quadro por quadro; gerar uma imagem decodificada pela decodificação do dito sinal codificado e adicionar o sinal codificado decodificado na imagem diferencial; e gerar um segundo sinal codificado pela codificação dos fatores de ponderação predeterminados nos respectivos modos, na base de campo por campo ou na base de quadro por quadro, quando a imagem diferencial entre a imagem interlaçada inserida e a imagem preditiva é codificada adaptavelmente ou na base de quadro por quadro ou na base de campo por campo.

Os fatores de ponderação operados em uma base de campo por campo podem ser os fatores de ponderação tanto de um primeiro campo quanto de um segundo campo.

De modo a alcançar o objetivo acima, o método de codificação de imagem de acordo com a presente invenção codifica uma imagem inter14 • · * ♦ ···· · · · • « · · · · ··· ··· ··· · • · ·· 4 · · · * · · · ··

laçada inserida com referência a pelo menos uma imagem decodificada, e compreende as etapas de: gerar uma imagem preditiva utilizando uma equação de predição ponderada por fatores de ponderação predeterminados, com referência à imagem decodificada; gerar um primeiro sinal codifi5 cado pela codificação adaptável de uma imagem diferencial entre a imagem interlaçada inserida e a imagem preditiva ou em uma base de quadro por quadro ou em uma base de campo por campo; gerar uma segundo sinal codificado para codificar as informações de identificação que indicam se codificar os fatores de ponderação predeterminados tanto na base de campo por campo quanto na base de quadro por quadro ou codificar os fatores de ponderação predeterminados ou na base de campo por campo ou na base de quadro por quadro; e gerar um terceiro sinal codificado pela codificação dos fatores de ponderação predeterminados de acordo com as informações de identificação.

De modo a alcançar o objetivo acima, o método de decodificação de imagem de acordo com a presente invenção decodifica um sinal codificado, o qual é uma imagem interlaçada inserida codificada, com referência a pelo menos uma imagem decodificada, e compreende, quando a imagem interlaçada inserida é codificada adaptavelmente ou em uma base de quadro por quadro ou em uma base de campo por campo, as etapas de: obter os fatores de ponderação codificados em uma base de campo por campo ou em uma base de quadro por quadro pela decodificação do sinal codificado; gerar uma imagem preditiva utilizando uma equação de predição ponderada pelos fatores de ponderação, com referência à imagem decodifi25 cada; gerar uma imagem diferencial pela decodificação do sinal codificado ou em uma base de quadro por quadro ou em uma base de campo por campo; e gerar uma imagem decodificada pela adição da imagem preditiva na imagem diferencial.

Os fatores de ponderação codificados em uma base de campo por campo podem ser os fatores de ponderação tanto de um primeiro campo quanto de um segundo campo.

De modo a alcançar o objetivo acima, o método de decodifica15

ção de imagem de acordo com a presente invenção decodifica um sinal codificado, o qual é uma imagem interlaçada inserida codificada, com referência a pelo menos uma imagem decodificada, e compreende, quando uma imagem diferencial entre a imagem interlaçada inserida e a imagem preditiva é codificada adaptavelmente ou em uma base de quadro por quadro ou em uma base de campo por campo, as etapas de: obter as informações de identificação que indicam se decodificar o sinal codificado tanto em uma base de campo por campo quanto em uma base de quadro por quadro ou na base de campo por campo ou na base de quadro por quadro; obter ambos os fatores de ponderação pela decodificação do sinal codificado, quando as informações de identificação obtidas indicam que os fatores de ponderação estão decodificados em ambos os modos, em uma base de campo por campo ou em uma base quadro por quadro; estimar um dos fatores de ponderação codificados com base no fator de ponderação, o qual é outro fator de ponderação decodificado utilizando o sinal codificado, quando as informações de identificação indicam que os fatores de ponderação estão decodificados de qualquer modo, ou em uma base de campo por campo ou em uma base de quadro por quadro; gerar uma imagem preditiva utilizando uma equação de predição ponderada pelos fatores de ponderação, com referência à imagem decodificada; gerar uma imagem diferencial pela decodificação do sinal codificado ou em uma base de campo por campo ou em uma base de quadro por quadro; e gerar uma imagem decodificada pela adição da imagem diferencial na imagem preditiva.

De modo a alcançar o objetivo acima, o aparelho de codificação de imagem de acordo com a presente invenção codifica uma imagem interlaçada inserida com referência a pelo menos uma imagem decodificada, e compreende: uma unidade operável para gerar uma imagem preditiva utilizando uma equação de predição ponderada por fatores de ponderação predeterminados, com referência à imagem decodificada; uma unidade operável para gerar um primeiro sinal codificado pela codificação adaptável de uma imagem diferencial entre a imagem interlaçada inserida e a imagem preditiva ou em uma base de quadro por quadro ou em uma base ·· • ··· • · ··· ··· · • · · ·

de campo por campo; uma unidade operável para gerar uma imagem decodificada pela decodificação do sinal codificado e pela adição do sinal codificado decodificado na imagem diferencial; uma unidade operável para gerar um segundo sinal codificado pela codificação dos fatores de ponderação predeterminados em respectivos modos, em uma base de campo por campo e em uma base de quadro por quadro, quando a imagem diferencial entre a imagem interlaçada inserida e a imagem preditiva é codificada adaptavelmente ou na base de quadro por quadro ou na base de campo por campo.

De modo a alcançar o objetivo acima, um aparelho de codificação de imagem de acordo com a presente invenção codifica uma imagem interlaçada inserida com referência a pelo menos uma imagem decodificada, e compreende: uma unidade operável para gerar uma imagem preditiva utilizando uma equação de predição ponderada por fatores de ponderação predeterminados, com referência à imagem decodificada; uma unidade operável para gerar um primeiro sinal codificado pela codificação adaptável de uma imagem diferencial entre a imagem interlaçada inserida e a imagem preditiva ou em uma base de quadro por quadro ou em uma base de campo por campo; uma unidade operável para gerar uma imagem decodificada pela decodificação do sinal codificado e pela adição do sinal codificado decodificado na imagem diferencial; uma unidade operável para gerar um segundo sinal codificado para gerar as informações de identificação que indicam se codificar os fatores de ponderação predeterminados tanto na base de campo por campo quanto na base de quadro por quadro ou na base de campo por campo ou na base de quadro por quadro; e uma unidade operável para gerar um terceiro sinal codificado pela codificação dos fatores de ponderação predeterminados de acordo com as informações de identificação.

De modo a alcançar o objetivo acima, o aparelho de decodificação de imagem de acordo com a presente invenção decodifica um sinal codificado, o qual é uma imagem interlaçada inserida codificada, com referência a pelo menos uma imagem decodificada, e compreende, quando a imagem interlaçada inserida é codificada adaptavelmente ou em uma base de quadro por quadro ou em uma base de campo por campo: uma unidade ope-

• · • · • · · · · • ···· ··· ··· • · · · · · * · · · · · · ·· ·· ·· ·· rável para obter os fatores de ponderação operador tanto na base de campo por campo quanto na base de quadro por quadro, pela decodificação do sinal codificado; uma unidade operável para gerar uma imagem preditiva utilizando uma equação de predição ponderada pelos fatores de ponderação, com referência à imagem decodificada; uma unidade operável para gerar uma imagem diferencial pela decodificação do sinal codificado ou em uma base de quadro por quadro ou em uma base de campo por campo e gerar uma imagem decodificada pela adição da imagem diferencial na imagem preditiva.

De modo a alcançar o objetivo acima, o aparelho de decodificação de imagem de acordo com a presente invenção decodifica um sinal codificado, o qual é uma imagem interlaçada inserida codificada, com referência a pelo menos uma imagem decodificada, e compreende, quando a imagem interlaçada inserida é codificada adaptavelmente ou em uma base de quadro por quadro ou em uma base de campo por campo: uma unidade operável para obter as informações de identificação que indicam se decodificar os fatores de ponderação em ambos os modos, em uma base de campo por campo quanto e em uma base de quadro por quadro, decodificar os fatores de ponderação de qualquer modo, em uma base de campo por campo ou em uma base de quadro por quadro; uma unidade operável para obter ambos os fatores de ponderação quando as informações de identificação obtidas indicam que os fatores de ponderação devem ser decodificados em ambos os modos, na base de campo por campo e na base quadro por quadro; uma unidade operável para estimar um dos fatores de ponderação codificados com base no fator de ponderação, o qual é outro fator de ponderação decodificado utilizando o sinal codificado, e gerar uma imagem preditiva utilizando uma equação de predição ponderada pelos fatores de ponderação, com referência à imagem decodificada, quando as informações de identificação obtidas indicam que os fatores de ponderação devem ser decodificados de qualquer modo, na base de campo por campo ou na base de quadro por quadro; uma unidade operável para gerar uma imagem diferencial pela decodificação do sinal codificado ou na base de quadro por quadro ou na base • · ···· ·· • ·

de campo por campo; e uma unidade operável para gerar uma imagem decodificada pela adição da imagem diferencial na imagem preditiva.

De modo a alcançar o objetivo acima, a presente invenção pode ser executada como um método de codificação de imagem e/ou um método de decodificação de imagem que tem as unidades de composição características incluídas em cada um dos aparelhos acima como etapas e também como um programa que inclui todas as etapas incluídas nestes métodos. O programa pode ser armazenado em uma ROM incluída em um aparelho com o qual os métodos acima podem ser executados assim como distribuídos através de uma mídia de armazenamento tal como um CD-ROM ou similar e uma mídia de transmissão tal como uma rede de comunicação ou similar.

Quanto a informações adicionais sobre os fundamentos técnicos deste pedido, o Pedido de Patente Japonesa Número 2002-289303 requerido em 01 de Outubro de 2002, é incorporado aqui por referência.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Estes e outros objetivos, vantagens e características da invenção ficarão aparentes da sua descrição seguinte tomada em conjunto com os desenhos acompanhantes que ilustram uma modalidade específica da invenção. Nos desenhos:

Figura 1 é um diagrama que mostra um exemplo de tipos de imagens e sua relação de referência.

Figura 2 é um diagrama que mostra outro exemplo dos tipos de imagens e sua relação de referência.

Figura 3 é um diagrama que mostra um exemplo de uma estrutu25 ra de fluxo de dados de imagem.

Figura 4A é um diagrama de padrão para executar um processamento de predição ponderado com referência a um único quadro.

Figura 4B é um diagrama de padrão para executar um processamento de predição ponderado com referência a dois quadros.

Figura 5A é um diagrama de padrão para executar um processamento de predição ponderado com referência a um primeiro ou um segundo campo que corresponde a uma imagem preditiva em relação a uma • · • · · · · · · ·

• · · • · · · · · · • · · · · • · · · · · ·· ·· imagem atual a ser codificada.

Figura 5B é um diagrama de padrão para executar um processamento de predição ponderado com referência tanto ao primeiro quanto ao segundo campos que correspondem à imagem preditiva.

Figura 6 é um diagrama de blocos que mostra uma estrutura funcional de um aparelho de codificação de imagem convencional.

Figura 7 é um diagrama de blocos que mostra um esboço de uma estrutura funcional de uma unidade de codificação de comprimento variável no aparelho de codificação de imagem convencional.

Figura 8 é um diagrama de blocos que mostra uma estrutura funcional de um aparelho de decodificação de imagem convencional.

Figura 9 é um diagrama de blocos que mostra um esboço de uma estrutura funcional de uma unidade de codificação de comprimento variável no aparelho de decodificação de imagem convencional.

Figura 10 é um diagrama de blocos que mostra um esboço de uma estrutura funcional de uma unidade de codificação de comprimento variável de acordo com uma primeira modalidade.

Figura 11 é um diagrama de blocos que mostra um esboço de uma estrutura funcional de uma unidade de decodificação de comprimento variável de acordo com a primeira modalidade.

Figura 12A é um exemplo detalhado de uma estrutura de dados de um cabeçalho incluído em uma área de informações comum em uma área de imagem de acordo com a primeira modalidade.

Figura 12B é um exemplo de um caso no qual somente um fator de ponderação de campo é transmitido como um fator de ponderação de imagem, que não tem nenhum AFF.

Figura 12C é um exemplo de um caso no qual o campo e o quadro não podem ser mudados em uma base de bloco por bloco já que as informações de codificação de quadro de imagem indica 1 e o AFF indica 0.

Figura 13 é um fluxograma que mostra uma seqüência de processamento de codificação em relação aos fatores de ponderação operados • ·

• · · · · · por uma unidade de decodificação de comprimento variável quando as informações de codificação de quadro de imagem indica 1 e uma imagem é codificada em uma base de quadro por quadro, de acordo com a primeira modalidade.

Figura 14A é um exemplo detalhado de uma estrutura de dados de um cabeçalho incluído em uma área de informações comum em uma área de imagem de acordo com uma variação da primeira modalidade.

Figura 14B é um exemplo de um caso no qual somente um fator de ponderação de campo é transmitido como um fator de ponderação de imagem, que não tem nenhum AFF já que as informações de codificação de quadro de imagem indica 0 o que determina sempre código de campo.

Figura 14C é um exemplo de um caso no qual um campo e um quadro não podem ser mudados em uma base de bloco por bloco já que as informações de codificação de quadro de imagem indica 1 e o AFF indi* 15 ca0.

Figura 15 é um fluxograma que mostra uma seqüência de processamento de codificação em relação aos fatores de ponderação operados por uma unidade de decodificação de comprimento variável quando as informações de codificação de quadro de imagem indica 1 e uma imagem é codificada em uma base de quadro por quadro, de acordo com a variação da primeira modalidade.

Figura 16 é um fluxograma que mostra uma seqüência de processamento de codificação em relação aos fatores de ponderação quando as informações de codificação de quadro de imagem operadas pela unida25 de de codificação de comprimento variável ilustrada na Figura 11 indica 1 e uma imagem é codificada em uma base de quadro por quadro. Figura 17A é um exemplo detalhado de uma estrutura de dados de um cabeçalho incluído em uma área de informações comum em uma área de imagem de acordo com uma segunda modalidade, no qual o AFF está ajustado para

1 e as informações de presença/ausência de fator de campo estão ajustadas para 1.

Figura 17B é um diagrama similar à Figura 17A no qual o AFF

• ·· · • · · · · · · · ··· ·· ; · · · · · ; · · · · · » · · · · ·.

• · · · · · está ajustado para 1 e as informações de presença/ausência de fator de campo estão ajustadas para 0.

Figura 17C é um exemplo no qual a mudança de campo/quadro não acontece em uma base de bloco por bloco já que o AFF está ajustado para 0.

Figura 18 é um fluxograma que mostra uma seqüência de processamento de codificação em relação aos fatores de ponderação operados pela unidade de codificação de comprimento variável de acordo com a segunda modalidade.

Figura 19 é um fluxograma que mostra uma seqüência de processamento de decodificação em relação aos fatores de ponderação operados pela unidade de decodificação de comprimento variável de acordo com a segunda modalidade.

Figura 20A é um diagrama que mostra um exemplo de uma estrutura de dados de uma área de imagem, no qual o AFF está ajustado para 1 e as informações de presença/ausência de fator de quadro estão ajustadas para 1, de acordo com uma terceira modalidade.

Figura 20B é um diagrama similar à Figura 20A no qual o AFF está ajustado para 1 e as informações de presença/ausência de fator de quadro estão ajustadas para 0.

Figura 20C é um exemplo no qual a mudança de campo/quadro não acontece em uma base de bloco por bloco já que o AFF está ajustado para 0.

Figura 21 é um fluxograma que mostra uma seqüência de processamento de codificação em relação aos fatores de ponderação operados por uma unidade de codificação de comprimento variável de acordo com a terceira modalidade.

Figura 22 é um fluxograma que mostra uma seqüência de processamento de decodificação em relação aos fatores de ponderação operados por uma unidade de decodificação de comprimento variável de acordo com a terceira modalidade.

Figuras 23A ~ 23C são ilustrações para executar o método de • · ···· · ·

• · codificação de imagem e o método de decodificação de imagem de acordo com a primeira, a segunda e a terceira modalidades utilizando um programa gravado em um meio de gravação tal como um disco flexível.

Figura 23A é uma ilustração que mostra um formato físico do disco flexível que é um corpo principal do meio de gravação.

Figura 23B é uma ilustração que mostra uma aparência total do disco flexível, uma estrutura em corte transversal e o próprio disco flexível.

Figura 23C é uma ilustração que mostra uma estrutura para gravar/reproduzir o programa sobre o disco flexível FD.

Figura 24 é um diagrama de blocos que mostra uma estrutura completa de um sistema de suprimento de conteúdo para executar um serviço de entrega de conteúdo.

Figura 25 é um diagrama que mostra um exemplo de um telefone celular.

Figura 26 é um diagrama de blocos que mostra uma estrutura interna do telefone celular.

Figura 27 é um diagrama de blocos que mostra uma estrutura completa de um sistema de transmissão digital.

MELHOR MODO DE EXECUTAR A INVENÇÃO

O seguinte descreve as modalidades de acordo com a presente invenção em detalhes com referência aos diagramas.

PRIMEIRA MODALIDADE

A estrutura funcional do aparelho de codificação de imagem para executar o método de codificação de imagem de acordo com a presente modalidade é a mesma que aquela do aparelho de codificação de imagem convencional 100 acima mencionado, exceto pela unidade de codificação de comprimento variável VLC. Similarmente, a estrutura funcional do aparelho de decodificação de imagem para executar o método de decodificação de imagem de acordo com a presente modalidade é a mesma que aquela do aparelho de decodificação de imagem convencional 200 acima mencionado, exceto pela unidade de decodificação de comprimento variável VLD.

Portanto, o seguinte focaliza principalmente nas descrições de

4Í\ ί ' *.í ....... · v f

..... } uma unidade de codificação de comprimento variável VLC e uma unidade de decodificação de comprimento variável VLD as quais são diferentes das convencionais.

A Figura 10 é um diagrama de blocos que mostra um esboço de uma estrutura funcional da unidade de codificação de comprimento variável de acordo com a presente modalidade. Como mostrado na Figura 10, a unidade de codificação de comprimento variável VLC inclui uma unidade de codificação de MV 101, uma unidade de codificação de valor quantizado 102, uma unidade de codificação de fator de ponderação de campo 11, uma unidade de codificação de fator de ponderação de quadro 12, uma unidade de codificação de índice 104, uma unidade de determinação de modo de fator de ponderação 13, uma unidade de codificação de informações de identificação de AFF 105, chaves 14, 15 e uma unidade de multiplexação 106. As mesmas identificações de referência são colocadas para as mesmas estruturas funcionais que aquelas da unidade de codificação de comprimento variável convencional VLC, e a explicação fica por meio disto abreviada.

As chaves 14 e 15 controlam LIGA/DESLIGA pela determinação do destino do fator de ponderação Weight inserido, ou para a unidade de codificação de fator de ponderação de campo 11 ou para a unidade de codificação de fator de ponderação de quadro 12, com base no resultado da determinação feita pela unidade de determinação de modo de fator de ponderação 13.

A unidade de codificação de fator de ponderação de campo 11 codifica o fator de ponderação Weight inserido como um fator de ponderação de campo enquanto que a unidade de codificação de fator de ponderação de quadro 12 codifica-o como um fator de ponderação de quadro.

A unidade de determinação de modo de fator de ponderação 13 executa a determinação de quadro/campo com base no valor de AFF e aquele do fator de ponderação Weight e então informa as chaves 14, 15 e a unidade de multiplexação 106 do resultado da determinação.

A Figura 11 é um diagrama de blocos que mostra um esboço de

• ·· ·· ··· *· ·· ·· uma estrutura funcional da unidade de decodificação de comprimento variável VLD de acordo com a presente modalidade. Como mostrado na Figura 11, a unidade de decodificação de comprimento variável VLD inclui uma unidade de demultiplexação 21, uma unidade de decodificação de MV 202, uma unidade de decodificação de valor quantizado 203, uma unidade de decodificação de fator de ponderação de campo 22, uma unidade de decodificação de fator de ponderação de quadro 23, uma unidade de geração de fator de ponderação 24, uma unidade de decodificação de índice 205, uma unidade de decodificação de informações de identificação de AFF 206 e chaves 26 ~

28. As mesmas identificações de referência são colocadas para as mesmas estruturas funcionais que aquelas da unidade de decodificação de comprimento variável convencional VLD, e a explicação fica por meio disto abreviada.

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A unidade de demultiplexação 21 demultiplexa o sinal de ima15 gem Str codificado inserido e emite os sinais demultiplexados respectivamente como segue: o vetor de movimento MV codificado para a unidade de decodificação de MV 202; o valor quantizado Qcoef codificado para a unidade de decodificação de valor quantizado 203; o fator de ponderação Weight codificado para a unidade de decodificação de fator de ponderação de cam20 po 22 ou para a unidade de decodificação de fator de ponderação de quadro 23, e para a unidade de geração de fator de ponderação 24; o número de imagem Index para a unidade de decodificação de índice 205 e o AFF codificado para a unidade de decodificação de informações de identificação de AFF 206.

A unidade de decodificação de fator de ponderação de campo decodifica o fator de ponderação Weight inserido como um fator de ponderação de campo. A unidade de decodificação de fator de ponderação de quadro 23 decodifica o fator de ponderação Weight inserido como um fator de ponderação de quadro.

A unidade de geração de fator de ponderação 24 gera um fator de ponderação de campo com base em um fator de ponderação de quadro, se necessário. É um caso, por exemplo, no qual a mudança de qua• · ··· ·· • · • · dro/campo em uma base de bloco por bloco acontece e é necessário gerar um fator de ponderação de campo com base em um fator de ponderação de quadro já que um fator de ponderação de campo não é codificado.

As Figuras 12A, 12B e 12C são diagramas que mostram exemplos de uma estrutura de dados de uma área de imagem de acordo com a presente modalidade. A Figura 12A é um exemplo detalhado de uma estrutura de dados de um cabeçalho dentro de uma área de informações comum na área de imagem. No exemplo da Figura 12A, o cabeçalho inclui as informações de codificação de quadro de imagem as quais indicam se a imagem é codificada em uma base de quadro por quadro ou em uma base de campo por campo. Por exemplo, quando as informações de codificação de quadro de imagem indicam 1, o cabeçalho ainda inclui um sinalizador ”AFF” que indica se a mudança entre um campo e um quadro em uma base de bloco por bloco acontece ou não. Quando o AFF indica 1, por exemplo, isto indica que a mudança entre um campo e um quadro acontece. Como mostrado na Figura 12A, quando o AFF indica 1, tanto o fator de ponderação de campo quanto o fator de ponderação de quadro são transmitidos. O fator de ponderação de campo inclui um primeiro fator de ponderação de campo e um segundo fator de ponderação de campo.

Quando as informações de codificação de quadro de imagem indicam 0, a imagem é codificada em uma base de campo por campo, portanto, é impossível mudar entre campo e quadro em uma base de bloco por bloco. Conseqüentemente, como mostrado na Figura 12B, o cabeçalho não inclui o AFF e somente o fator de ponderação de campo é transmitido como um fator de ponderação de imagem. No caso da Figura 12C, onde as informações de codificação de quadro de imagem são 1 e o AFF indica 0, é impossível mudar entre campo e quadro em uma base de bloco por bloco. Portanto, somente o fator de ponderação de quadro é transmitido como um fator de ponderação de imagem.

A Figura 13 é um fluxograma que mostra uma seqüência de processamento de codificação em relação aos fatores de ponderação operados pela unidade de decodificação de comprimento variável VLD quando as in• ·· ···· ··

formações de codificação de quadro de imagem indicam 1” e a imagem é codificada em uma base de quadro por quadro, de acordo com a presente modalidade.

Primeiramente, quando o valor do AFF indica 1 e a mudança 5 de quadro/campo é operada em uma base de bloco por bloco (Sim em S10), o AFF que indica mudança em uma base de bloco por bloco acontece é codificado (S13), e então, o fator de ponderação de quadro e o fator de ponderação de campo são codificados (S14, S15).

Quando o valor do AFF é 0 e nenhuma mudança de qua10 dro/campo acontece em uma base de bloco por bloco (Não em S10), o valor 0 do AFF que indica nenhuma mudança acontece em uma base de bloco por bloco é codificado (S11) e o fator de ponderação de imagem é codificado (S12).

VARIAÇÃO

As Figuras 14A, 124 e 14C são diagramas que mostram exemplos de uma estrutura de dados de uma área de imagem de acordo com uma variação da presente modalidade. A Figura 14A é um exemplo detalhado de uma estrutura de dados de um cabeçalho dentro de uma área de informações comum na área de imagem. No exemplo da Figura 14A, o ca20 beçalho inclui as informações de codificação de quadro de imagem as quais indicam se a imagem é codificada em uma base de quadro por quadro ou em uma base de campo por campo. Por exemplo, quando as informações de codificação de quadro de imagem indicam 1 (isto significa que a figura é codificada em uma base de quadro por quadro), o cabeçalho ainda inclui um sinalizador AFF que indica se a mudança entre um campo e um quadro em uma base de bloco por bloco acontece ou não. Quando o AFF indica 1, por exemplo, isto indica que a mudança entre um campo e um quadro acontece em uma base de bloco por bloco. Como mostrado na Figura 14A, quando o AFF indica 1, o fator de ponderação de quadro é transmitido, e o fator de ponderação de campo apropria o fator de ponderação de quadro ao processamento de codificação.

Quando as informações de codificação de quadro de imagem in27 • ·· • φ • ··· • φ ·

indicam 0 isto indica que a imagem é codificada em uma base de campo por campo. Neste caso, a mudança de quadro/campo em uma base de bloco por bloco não acontece. Portanto, é impossível mudar entre campo e quadro em uma base de bloco por bloco. Conseqüentemente quando o cabeçalho não inclui o AFF como mostrado na Figura 14B, significa que somente o fator de ponderação de campo é transmitido como um fator de ponderação de imagem. No caso da Figura 14C, onde as informações de codificação de quadro de imagem indica 1 e o AFF indica 0, a mudança de quadro/campo em uma base de bloco por bloco não acontece e por meio disto a imagem é sempre codificada em uma base de quadro por quadro. Portanto, somente o fator de ponderação de quadro é transmitido como um fator de ponderação de imagem.

A Figura 15 é um fluxograma que mostra uma seqüência de processamento de codificação em relação aos fatores de ponderação operados pela unidade de codificação de comprimento variável VLC quando as informações de codificação de quadro de imagem indicam 1 e a imagem é codificada em uma base de quadro por quadro, de acordo com a variação da presente modalidade.

Primeiramente, quando o valor do AFF é 1 e a mudança de quadro/campo é operada em uma base de bloco por bloco (Sim em S10), o AFF que indica mudança em uma base de bloco por bloco acontece é codificado (S13) e o fator de ponderação de quadro é codificado (S15).

Quando o valor do AFF é 0 e nenhuma mudança de quadro/campo acontece em uma base de bloco por bloco (Não em S10), o valor 0 do AFF que indica nenhuma mudança acontece em uma base de bloco por bloco é codificado (S11) e ou o fator de ponderação de campo ou o fator de ponderação de quadro que corresponde a uma unidade de codificação de um bloco é codificado como um fator de ponderação de imagem (S12) com base nas informações de codificação de quadro de imagem.

A Figura 16 é um fluxograma que mostra uma seqüência de processamento de decodificação em relação aos fatores de ponderação quando as informações de codificação de quadro de imagem indicam 1 e a ima-

• · ♦· ··· *♦ ···· ·· gem processada pela unidade de decodificação de comprimento variável VLD mostrada na Figura 11 é codificada em uma base de quadro por quadro. Este fluxograma também corresponde à seqüência de processamento de codificação descrita na Figura 13.

Primeiramente, a unidade de decodificação de comprimento variável VLD decodifica o AFF (S20). Quando o valor do AFF é 1 indicando que a mudança de quadro/campo é operada em uma base de bloco por bloco (Sim em S21), a unidade de decodificação de comprimento variável VLD decodifica o fator de ponderação de quadro (S23) e gera um fator de ponderação de campo com base neste (por exemplo, apropriando um fator de ponderação de quadro) (S24).

Por outro lado, quando o valor do AFF é 0 indicando que a mudança de quadro/campo em uma base de bloco por bloco não acontece (S21: Não), a unidade de decodificação de comprimento variável VLD deco15 difica ou o fator de ponderação de campo como um fator de ponderação de imagem ou o fator de ponderação de campo (S22).

Assim, pelo emprego do método de codificação/decodificação de imagem de acordo com a presente modalidade, a mudança de quadro/campo em uma base de bloco por bloco é executada, a eficiência de predição é aperfeiçoada, o que eventualmente traz um aperfeiçoamento da taxa de compressão. Mais ainda, mesmo quando o fator de ponderação de campo não é codificado, a unidade de decodificação de comprimento variável VLD gera o fator de ponderação de campo com base no fator de ponderação de quadro de modo que a mudança de campo/quadro em uma base de bloco acontece sem nenhum problema.

SEGUNDA MODALIDADE

A presente modalidade descreve um exemplo de um caso no qual uma estrutura de dados de uma área de imagem é diferente daquela ilustrada na primeira modalidade.

As Figuras 17A, 17B e 17C são diagramas que mostram exemplos de uma estrutura de dados de uma área de imagem de acordo com a presente modalidade. Estes diagramas também mostram uma estrutura de

·· ·· ·· ·« dados detalhada de um cabeçalho incluído em uma área de informações comum em uma área de imagem. A presente modalidade ilustra um exemplo de uma estrutura do cabeçalho do qual um fator de ponderação de campo pode ser retirado quando as informações de codificação de quadro de ima5 gem indicam 1 e a imagem é codificada em uma base de quadro por quadro.

Como mostrado nas Figuras 17A e 17B, o cabeçalho inclui as informações de presença/ausência de fator de campo assim como o AFF. As informações de presença/ausência de fator de campo é uma sinaliza10 ção que indica se o cabeçalho tem ou não um fator de ponderação de campo. Por exemplo, a sinalização é ajustada para 1 quando o cabeçalho tem o fator de ponderação de campo e é ajustado para 0 quando o fator de ponderação de campo é retirado.

A Figura 17A é um caso no qual tanto o AFF quanto as infor15 mações de presença/ausência de fator de campo são ajustados para 1 e o fator de ponderação de campo é transmitido. O fator de ponderação de campo inclui o primeiro fator de ponderação de campo e o segundo fator de ponderação de campo como no caso da primeira modalidade acima descrita.

A Figura 17B é um caso no qual o AFF é ajustado para 1 e as informações de presença/ausência de fator de campo são ajustadas para 0.

A Figura 17C é um caso no qual a mudança de campo/quadro em uma base de bloco por bloco não acontece já que o AFF é ajustado para 0.

A Figura 18 é um fluxograma que mostra uma seqüência de processamento de codificação em relação aos fatores de ponderação operados pela unidade de codificação de comprimento variável VLC de acordo com a presente modalidade.

Primeiramente, quando o valor do AFF indica 1 e a mudança de quadro/campo em uma base de bloco por bloco é operada (Sim em S10), a unidade de codificação de comprimento variável VLC codifica o AFF indi30 • tf · tf •

• tf ···· tftf • · · • · I • · · « ·· ·· • · · · ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ···· ··

cando que a mudança em uma base de bloco por bloco acontece (S31).

Mais ainda, a unidade de codificação de comprimento variável

VLC determina se um fator de ponderação de campo pode ou não ser gerado com base em um fator de ponderação de quadro (S32), e quando isto é possível, codifica as informações que indicam a geração do fator de ponderação de campo, e do fator de ponderação de quadro (S36, S37). Quando o fator de ponderação de campo não é gerado com base no fator de ponderação de quadro, a unidade de codificação de comprimento variável VLC codifica as informações que indicam a presença/ausência do fator de pondera10 ção de campo assim como do fator de ponderação de quadro e do fator de ponderação de campo (S33 ~ S35).

Por outro lado, quando o valor do AFF é 0 e a mudança de quadro/campo em uma base de bloco por bloco não é operada (Não em ►

S10), o processamento subseqüente é o mesmo que no fluxograma ilustrado - 15 na Figura 15 (S11, S12).

A Figura 19 é um fluxograma que mostra uma seqüência de processamento de decodificação em relação aos fatores de ponderação operados pela unidade de decodificação de comprimento variável VLD descrita na Figura 11. Este fluxograma também corresponde à seqüência do processa20 mento de codificação descrito na Figura 18.

Primeiramente, quando o valor do AFF é 1 indicando que a mudança de quadro/campo em uma base de blocò por bloco é operada (Sim em S21), a unidade de decodificação de comprimento variável VLD decodifica o AFF (S20) e então decodifica as informações que indicam a presen25 ça/ausência do fator de ponderação de campo (S41).

Então, a unidade de decodificação de comprimento variável VLD determina se o fator de ponderação de campo é encontrado ou não (S42), decodifica o fator de ponderação de quadro quando o fator de ponderação de campo não é encontrado (S45) e gera o fator de ponderação de campo com base no fator de ponderação de quadro (S46). Quando o fator de ponderação de campo é encontrado, a unidade de decodificação de comprimento variável VLD decodifica tanto o fator de ponderação de quadro quanto • · · · · ···· ··· ··· · • · · · · · ·

o fator de ponderação de campo (S43, S44).

Por outro lado, quando o valor do AFF é 0 indicando que a mudança de quadro/campo em uma base de bloco por bloco não é operada (Não em S21), o fator de ponderação de imagem é decodificado (S22).

Assim, pelo emprego do método de codificação/decodificação de imagem de acordo com a presente modalidade, a mudança de quadro/campo em uma base de bloco por bloco é executada. Mais ainda, o fator de ponderação de campo pode ser gerado com base no fator de ponderação de quadro mesmo quando o fator de ponderação de campo é retirado.

TERCEIRA MODALIDADE

A presente modalidade descreve um caso no qual a estrutura de dados da área de imagem é diferente daquela ilustrada na primeira modalidade.

As Figuras 20A, 20B e 20C são diagramas que mostram exem15 pios da estrutura de dados da área de imagem de acordo com a presente modalidade. Estas mostram uma estrutura de dados detalhada de um cabeçalho quando as informações de codificação de quadro de imagem incluídas em uma área de informações comum em uma área de imagem indicam 1 e a imagem é codificada em uma base de quadro por quadro. A pre20 sente modalidade ilustra um exemplo da estrutura do cabeçalho da qual o fator de ponderação de quadro é retirado.

Como mostrado nas Figuras 20A e 20B o cabeçalho inclui as informações de presença/ausência de fator de quadro assim como o AFF. As informações de presença/ausência de fator de quadro é uma sinalização que indica se o cabeçalho inclui ou não um fator de ponderação de quadro. Por exemplo, a sinalização é ajustada para 1 quando o fator de ponderação de quadro é encontrado e é ajustado para 0 quando o fator de ponderação de quadro é retirado.

A Figura 20A é um caso no qual tanto o AFF quanto as infor30 mações de presença/ausência de fator de quadro são ajustados para 1 e o fator de ponderação de quadro é transmitido. A Figura 20B é um caso no qual o AFF é ajustado para 1 e as informações de identificação de fator • · · · · ···· ··· ··· · · ·· · ·· ·· · ·· ·· · de quadro são ajustadas para 0. A Figura 20C é um caso no qual a mudança de campo/quadro em uma base de bloco por bloco não é operada já que o AFF é ajustado para 0.

A Figura 21 é um fluxograma que mostra uma seqüência de processamento de codificação em relação aos fatores de ponderação operados pela unidade de codificação de comprimento variável VLC de acordo com a presente modalidade.

Primeiramente, a unidade de codificação de comprimento variável VLC codifica o AFF indicando que a mudança em uma base de bloco por bloco é operada (S51) quando o valor do AFF é 1 e a mudança de quadro/campo em uma base de bloco por bloco acontece (Sim em S10).

Mais ainda, a unidade de codificação de comprimento variável VLC determina se gerar ou não um fator de ponderação de quadro com base em um fator de ponderação de campo (S52). Quando o fator de ponderação de quadro é gerado com base em um fator de ponderação de campo, a unidade de codificação de comprimento variável VLC codifica as informações que indicam a geração do fator de ponderação de quadro, e do fator de ponderação de campo (S56, S57). Quando o fator de ponderação de quadro não é gerado com base no fator de ponderação de campo (Não em S52), a unidade de codificação de comprimento variável VLC codifica as informações que indicam a presença/ausência do fator de ponderação de quadro assim como do fator de ponderação de campo e do fator de ponderação de quadro (S53 ~ S55).

Por outro lado, quando o valor do AFF é 0 e a mudança de quadro/campo em uma base de bloco por bloco não acontece (Não em S10), o mesmo processamento de codificação como descrito na Figura 15 é executado (S11, S12).

A Figura 22 é um fluxograma que mostra uma seqüência de processamento de decodificação em relação aos fatores de ponderação operados pela unidade de decodificação de comprimento variável VLD ilustrada na Figura 11. Este diagrama também corresponde à seqüência do processamento de codificação descrito na Figura 21.

Primeiramente, quando o valor do AFF é 1 indicando que a mudança de quadro/campo em uma base de bloco por bloco é operada (Sim em S21), a unidade de decodificação de comprimento variável VLD primeiramente decodifica o AFF (S20) e então as informações que indicam a presença/ausência do fator de ponderação de quadro (S61).

Então, a unidade de decodificação de comprimento variável VLD determina se o fator de ponderação de quadro é encontrado ou não (S62), decodifica o fator de ponderação de campo (S65) quando o fator de ponderação de quadro não é encontrado (Sim em S62) e gera um fator de ponderação de quadro com base no fator de ponderação de campo (S66). Quando o fator de ponderação de quadro não é encontrado (Não em S62), tanto o fator de ponderação de campo quando o fator de ponderação de quadro são decodificados (S63, S64).

Por outro lado, quando o valor do AFF é 0 indicando que a mudança de quadro/campo em uma base de bloco por bloco não é operada (Não em S21), a unidade de decodificação de comprimento variável VLD decodifica o fator de ponderação de imagem (S22).

Assim, pelo emprego do método de codificação/decodificação de imagem de acordo com a presente modalidade, a mudança de campo/quadro em uma base de bloco por bloco é executada. Além disso, o fator de ponderação de quadro pode ser gerado com base no fator de ponderação de campo mesmo quando o fator de ponderação de quadro é retirado. QUARTA MODALIDADE

Mais ainda, o processamento mostrado em cada uma das modalidades acima pode ser executado facilmente em um sistema de computador independente pela gravação do programa para executar o método descrito em cada uma das modalidades acima em uma mídia de armazenamento tal como um disco flexível ou similar.

A Figura 23 é uma ilustração para executar o método de codificação/decodificação descrito em cada uma das modalidades acima no sistema de computador utilizando o programa gravado na mídia de armazenamento tal como um disco flexível ou similar.

A Figura 23B mostra a aparência total de um disco flexível, sua estrutura na seção transversal e o próprio disco flexível enquanto que a Figura 23A mostra um exemplo de um formato físico do disco flexível como um corpo principal do meio de armazenamento. Um disco flexível FD está contido em um invólucro F com uma pluralidade de trilhas Tr formadas concentricamente da periferia para o interior sobre a superfície do disco, e cada trilha é dividida em 16 setores Se na direção angular. Assim, o programa é armazenado em uma área designada para o mesmo sobre o disco flexível FD.

A Figura 23C mostra uma estrutura para gravar e ler o programa no disco flexível FD. Quando o programa é gravado no disco flexível FD, o sistema de computador Cs escreve no programa através de uma unidade de disco flexível. Quando o aparelho de codificação e o aparelho de decodificação são construídos no sistema de computador utilizando o programa no disco flexível, o programa é lido do disco flexível e então transferido para o sistema de computador pela unidade de disco flexível.

A explicação acima é feita na presunção que uma mídia de armazenamento é um disco flexível, mas o mesmo processamento pode também ser executado utilizando um disco ótico. Além disso, a mídia de armazenamento não está limitada a um disco flexível ou um disco ótico, mas qualquer outra mídia tal como uma placa Cl e um cassete ROM capaz de gravar um programa podem ser utilizados.

QUINTA MODALIDADE

O seguinte é uma descrição para as aplicações do método de codificação/decodificação de imagem ilustrado nas modalidades acima mencionadas e um sistema utilizando-os.

A Figura 24 é um diagrama de blocos que mostra uma configuração completa de um sistema de suprimento de conteúdo ex100 para executar um serviço de entrega de conteúdo. A área para prover o serviço de comunicação é dividida em células de tamanho desejado, e pontos de célula ex107 ~ ex110, os quais são estações sem fio fixas, e colocados nas respectivas células.

Este sistema de suprimento de conteúdo ex100 é conectado a • ·· · ·· ·· • ·· · ·· · · ·· · · · ·· ··

aparelhos tais como um computador ex111, um PDA (Assistente Digital Pessoal) ex112, uma câmera ex113, um telefone móvel ex114 e um telefone móvel com uma câmera ex115 através, por exemplo, da Internet ex101, um provedor de serviços de Internet ex102, uma rede telefônica ex104, assim como os pontos de célula ex107 ~ ex110.

No entanto, o sistema de suprimento de conteúdo ex100 não é limitado à configuração mostrada na Figura 24 e pode ser conectado a uma combinação de qualquer um dos mesmos. Também, cada aparelho pode ser conectado diretamente na rede telefônica ex104, não através dos pontos de célula ex107 ~ ex110.

A câmera ex113 é um aparelho capaz de gravar vídeo tal como uma câmera de vídeo digital. O telefone móvel ex114 pode ser um telefone móvel de qualquer um dos seguintes sistemas: um sistema de PDC (Comunicação Digital Pessoal), um sistema de CDMA (Acesso Múltiplo de Divisão de Código), um sistema de W-CDMA (Acesso Múltiplo de Divisão de Código - Banda Larga) ou um sistema de GSM (Sistema Global Para Comunicação Móvel); um PHS (Sistema de Telefone Portátil Pessoal) ou similar.

Um servidor de fluxo contínuo ex103 é conectado na câmera ex113 através da rede telefônica ex104 e também no ponto de célula 109, o qual executa uma distribuição ao vivo ou similar utilizando a câmera ex113 com base nos dados codificados transmitidos do usuário. Qualquer um da câmera ex113, do servidor o qual transmite os dados e similar podem codificar os dados. Os dados de imagem móvel gravados por uma câmera ex116 podem ser transmitidos para o servidor de fluxo contínuo ex103 através do computador ex111. Neste caso, ou a câmera ex116 ou o computador ex111 podem codificar os dados de imagem móvel. Uma LSI ex117 incluída no computador ex111 e na câmera ex116 executa o processamento de codificação. O software para codificar e decodificar as imagens pode ser integrado em qualquer tipo de mídia de armazenamento (tal como um CD-ROM, um disco flexível e um disco rígido) que é uma mídia de gravação a qual é legível pelo computador ex111 ou similar. Mais ainda, o telefone móvel com uma câmera ex115 pode transmitir os dados de imagem móvel. Estes dados de

imagem móvel são os dados codificados pela LSI incluída no telefone móvel ex115.

O sistema de suprimento de conteúdo ex100 codifica o conteúdo (tal como um vídeo ao vivo de música) gravado por um usuário utilizando a câmera ex113, a câmera ex116 ou similar do mesmo modo que mostrado nas modalidades acima mencionadas e transmite-o para o servidor de fluxo contínuo ex103, enquanto o servidor de fluxo contínuo ex103 faz a entrega de fluxo dos dados de conteúdo para os clientes à sua solicitação. Os clientes incluem o computador ex111, o PDA ex112, a câmera ex113, o telefone móvel ex114 e assim por diante capazes de decodificarem os dados codificados acima mencionados. No sistema de suprimento de conteúdo ex100, os clientes podem assim receber e reproduzir os dados codificados, e podem ainda receber, decodificar e reproduzir os dados em tempo real de modo a executar uma transmissão pessoal.

Quando cada aparelho neste sistema executa a codificação ou a decodificação, o aparelho de codificação de imagem ou o aparelho de decodificação de imagem mostrado nas modalidades acima mencionadas pode ser utilizado.

Um telefone celular será explicado como um exemplo de tal aparelho.

A Figura 25 é um diagrama que mostra o telefone móvel ex115 utilizando o método de codificação/decodificação de imagem explicado nas modalidades acima mencionadas. O telefone móvel ex115 tem uma antena ex201 para comunicar com o ponto de célula ex110 através de ondas de rádio, uma unidade de câmera ex203 tal como uma câmera CCD capaz de gravar imagens móveis e paradas, uma unidade de exibição ex202 tal como um mostrador de cristal líquido para exibir os dados tais como as imagens decodificadas e similares gravados pela unidade de câmera ex203 ou recebidos pela antena ex201, uma unidade de corpo que inclui um conjunto de teclas de operação ex204, uma unidade de saída de áudio ex208 tal como um alto-falante para emitir áudio, uma unidade de entrada de áudio ex205 tal como um microfone para inserir áudio, uma mídia de armazenamento ex207

para armazenar os dados codificados ou decodificados tais como os dados de imagens móveis ou paradas gravadas pela câmera, os dados de e-mails recebidos e aqueles de imagens móveis ou paradas, e uma unidade de conector ex206 para conectar uma mídia de armazenamento ex207 no telefone móvel ex115. A mídia de armazenamento ex207 armazena em si mesma um elemento de memória instantânea, um tipo de EEPROM (Memória Somente de Leitura Eletricamente Apagável e Programável) que é uma memória não volátil eletricamente apagável e reescrevível em um invólucro plástico tal como um cartão SD.

A seguir, o telefone móvel ex115 será explicado com referência à Figura 26. No telefone ex115, uma unidade de controle principal ex311, projetada de modo a controlar completamente cada unidade do corpo principal o qual contém a unidade de exibição ex202 assim como as teclas de operação ex204, é conectada mutuamente a uma unidade de circuito de fonte de alimentação ex310, uma unidade de controle de entrada de operação ex304, uma unidade de codificação de imagem ex312, uma unidade de interface de câmera ex303, uma unidade de controle de LCD (Mostrador de Cristal Líquido) ex302, uma unidade de decodificação de imagem ex309, uma unidade de multiplexação/demultiplexação ex308, uma unidade de leitura/escrita ex307, uma unidade de circuito de modem ex306 e uma unidade de processamento de áudio ex305 através de uma barra síncrona ex313.

Quando uma tecla de final de chamada ou uma tecla de energia é LIGADA pela operação de um usuário, a unidade de circuito de fonte de energia ex310 supre as respectivas unidades com energia de um pacote de batería de modo a ativar o telefone móvel digital com uma câmera ex115 como um estado pronto.

No telefone móvel ex115, a unidade de processamento de áudio ex305 converte os sinais de áudio recebidos pela unidade de entrada de áudio ex205 no modo de conversação em dados de áudio digitais sob o controle da unidade de controle principal ex311 que inclui uma CPU, uma ROM e uma RAM, a unidade de circuito de modem ex306 executa um processamento de espectro de expansão para os dados de áudio digitais, e a unidade

de circuito de comunicação ex301 executa uma conversão digital para analógica e uma conversão de frequência para os dados, de modo a transmitilos através da antena ex201. Também, no telefone móvel ex115, a unidade de circuito de comunicação ex301 amplifica os dados recebidos pela antena ex201 em modo de conversação e executa a conversão de freqüência e a conversão analógica para digital dos dados, a unidade de circuito de modem ex306 executa um processamento de espectro de expansão inverso dos dados, e a unidade de processamento de áudio ex305 converte-os em dados de áudio analógicos, de modo a emiti-los através da unidade de saída de áudio ex208.

Mais ainda, quando transmitindo um e-mail no modo de comunicação de dados, os dados de texto do e-mail inseridos operando as teclas de operação ex204 do corpo principal são enviados para a unidade de controle principal ex311 através da unidade de controle de entrada de operação ex304. Na unidade de controle principal ex311, após a unidade de circuito de modem ex306 executar o processamento de espectro de expansão dos dados de texto e a unidade de circuito de comunicação ex301 executar a conversão digital para analógica e a conversão de freqüência dos dados de texto, os dados são transmitidos para o ponto de célula ex110 através da antena ex201.

Quando os dados de imagem são transmitidos no modo de comunicação de dados, os dados de imagem gravados pela unidade de câmera ex203 são supridos para a unidade de codificação de imagem ex312 através da unidade de interface de câmera ex303. Quando não são transmitidos é também possível exibir os dados de imagem gravados pela unidade de câmera ex203 diretamente na unidade de exibição ex202 através da unidade de interface de câmera ex303 e da unidade de controle de LCD ex302.

A unidade de codificação de imagem ex312, a qual inclui o aparelho de codificação de imagem como explicado na presente invenção, comprime e codifica os dados de imagem supridos da unidade de câmera ex203 utilizando o método de codificação empregado pelo aparelho de codificação de imagem como mostrado na primeira modalidade de modo a transformá39

los em dados de imagem codificados, e envia-os para a unidade de multiplexação/demultiplexação ex308. Neste momento, o telefone móvel ex115 envia o áudio recebido pela unidade de entrada de áudio ex205 durante a gravação com a unidade de câmera ex203 para a unidade de multiplexação/demuitiplexação ex308 como dados de áudio digitais através da unidade de processamento de áudio ex305.

A unidade de multiplexação/demultiplexação ex308 multiplexa os dados de imagem codificados supridos da unidade de codificação de imagem ex312 e os dados de áudio supridos da unidade de processamento de áudio ex305, utilizando um método predeterminado, então a unidade de circuito de modem ex306 executa o processamento de espectro de expansão dos dados multiplexados obtidos como um resultado da multiplexação, e finalmente a unidade de circuito de comunicação ex301 executa a conversão digital para analógica e a transformação de freqüência dos dados para a transmissão através da antena ex201.

Quanto a receber dados de um arquivo de imagem móvel o qual está conectado a uma página da Web ou similar no modo de comunicação de dados, a unidade de circuito de modem ex306 executa o processamento de espectro de expansão inverso dos dados recebidos do ponto de célula ex110 através da antena ex201, e envia os dados multiplexados obtidos como um resultado do processamento de espectro de expansão inverso.

De modo a decodificar os dados multiplexados recebidos através da antena ex201, a unidade de multiplexação/demultiplexação ex308 demultiplexa os dados multiplexados em um fluxo codificado de dados de imagem e aquele de dados de áudio, e supre os dados de imagem codificados para a unidade de decodificação de imagem ex309 e os dados de áudio para a unidade de processamento de áudio ex305, respectivamente através da barra síncrona ex313.

A seguir, a unidade de decodificação de imagem ex309, que inclui o aparelho de decodificação de imagem como explicado na invenção acima mencionada, decodifica o fluxo codificado dos dados de imagem utilizando o método de decodificação que corresponde ao método de codifica40 • · ·· · · ·

ção como mostrado nas modalidades acima mencionadas para gerar os dados de imagem móvel reproduzidos, e supre estes dados para a unidade de exibição ex202 através da unidade de controle de LCD ex302, e assim os dados de imagem incluídos no arquivo de imagem móvel conectado a uma página da Web, por exemplo, são exibidos. Ao mesmo tempo, a unidade de processamento de áudio ex305 converte os dados de áudio em dados de áudio analógicos, e supre estes dados para a unidade de saída de áudio ex208, e assim os dados de áudio incluídos no arquivo de imagem móvel conectado a uma página da Web, por exemplo, são reproduzidos.

A presente invenção não está limitada ao sistema acima mencionado já que a transmissão digital baseada em terra ou de satélite tem sido notícia ultimamente e pelo menos ou o aparelho de codificação de imagem ou o aparelho de decodificação de imagem descrito nas modalidades acima mencionadas pode ser incorporado em um sistema de transmissão digital como mostrado na Figura 27. Mais especificamente, um fluxo codificado de informações de vídeo é transmitido de uma estação de transmissão ex409 para ou comunicada com um satélite de transmissão ex410 através de ondas de rádio. Quando do seu recebimento, o satélite de transmissão ex410 transmite as ondas de rádio para transmissão. Então, uma antena de uso doméstico ex406 com uma função de recepção de transmissão de satélite recebe as ondas de rádio, e uma televisão (receptor) ex401 ou um receptor/decodificador (STB) ex407 decodifica um fluxo de bits codificado para reprodução. O aparelho de decodificação de imagem como mostrado nas modalidades acima mencionadas pode ser implementado no aparelho de reprodução ex403 para ler e decodificar o fluxo codificado gravado em uma mídia de armazenamento ex402 que é uma mídia de gravação tal como um CD ou um DVD. Neste caso, os sinais de imagem móvel reproduzidos são exibidos em um monitor ex404. É também concebível implementar o aparelho de decodificação de imagem no receptor/decodificador ex407 conectado a um cabo ex405 para uma televisão a cabo ou a uma antena ex406 para transmissão de satélite e/ou baseada em terra de modo a reproduzi-los em um monitor ex408 da televisão ex401. O aparelho de decodificação de ima41

gem pode ser incorporado na televisão, não no receptor/decodificador. Também, um automóvel ex412 que tem uma antena ex411 pode receber sinais do satélite ex410 ou do ponto de célula ex107 para reproduzir as imagens móveis em um dispositivo de exibição tal como um sistema de navegação de automóvel ex413 colocado no automóvel ex412.

Mais ainda, o aparelho de codificação de imagem como mostrado nas modalidades acima mencionadas pode codificar os sinais de imagem e gravá-los em uma mídia de armazenamento. Como um exemplo concreto, um gravador ex420 tal como um gravador de DVD para gravar os sinais de imagem em um disco de DVD ex421, um gravador de disco para gravá-los em um disco rígido podem ser citados. Estes podem ser gravados em um cartão SD ex422. Quando o gravador ex420 inclui o aparelho de decodificação de imagem como mostrado nas modalidades acima mencionadas, os sinais de imagem gravados no disco de DVD ex421 ou no cartão SD ex422 podem ser reproduzidos para exibição no monitor ex408.

Quanto à estrutura do sistema de navegação de automóvel ex413, a estrutura sem a unidade de câmera ex203, a unidade de interface de câmera ex303 e a unidade de codificação de imagem ex312, dos componentes mostrados na Figura 26, e concebível. O mesmo aplica-se para o computador ex111, a televisão (receptor) ex401 e outros.

Além disso, três tipos de implementações podem ser concebidos para um terminal tal como o telefone móvel ex114; um terminal de envio/recepção implementado tanto com um codificador quanto com um decodificador, um terminal de envio implementado com somente um codificador, e um terminal de recepção implementado somente com um decodificador.

Como acima descrito, é possível utilizar o método de codificação de imagem e o método de decodificação de imagem descritos nas modalidades acima mencionadas para qualquer um dos aparelhos e sistemas acima mencionados, e pela utilização destes métodos, os efeitos descritos nas modalidades acima mencionadas podem ser obtidos.

Da invenção assim descrita, será óbvio que as modalidades da invenção podem ser variadas em muitos modos. Tais variações não devem

ser vistas como um afastamento do espírito e do escopo da invenção, e todas tais modificações como seriam óbvias para alguém versado na técnica pretendem ser incluídas no escopo das reivindicações seguintes.

Assim, com o método de codificação/decodificação de imagem de acordo com a presente invenção, é possível executar a mudança de campo/quadro em uma base de bloco e aperfeiçoar a eficiência de predição e a taxa de compressão.

Mais ainda, com o método de codificação/decodificação de imagem de acordo com a presente invenção, o fator de ponderação de campo é gerado com base no fator de ponderação de quadro, portanto, o fator de ponderação de campo pode ser retirado dos dados a serem transmitidos e por meio disto a eficiência de transmissão pode ser aperfeiçoada. Conseqüentemente, seu valor prático é alto.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

A presente invenção pode ser aplicada ao aparelho de codificação de imagem, ao aparelho de decodificação de imagem e aos seus métodos para executar uma estimativa de movimento mudando de quadro/campo em uma base de bloco por bloco e é útil especialmente para o aparelho de codificação de imagem como acima descrito para executar uma estimativa de movimento utilizando os fatores de ponderação.

Claims (5)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Aparelho de codificação de imagem para codificar uma imagem interlaçada em uma base de bloco por bloco compreendendo:

   uma unidade de armazenamento operável para armazenar uma 5 imagem que é ou um quadro ou um campo decodificado após ser codificado, como uma imagem de referência;

   uma unidade de geração de imagem preditiva operável para ler uma imagem de referência a partir da unidade de armazenamento e gerar uma imagem preditiva com base em valores de pixel na imagem de referên10 cia, utilizando um dentre (i) um fator de ponderação de quadro para codificar a imagem interlaçada em uma base de quadro por quadro e (ii) um fator de ponderação de campo para codificar a imagem interlaçada em uma base de campo por campo; e uma unidade de codificação de sinal operável para codificar em

   15 uma base de bloco por bloco um valor diferencial entre uma imagem inserida e a imagem preditiva gerada pela unidade de geração de imagem preditiva, ou em uma base de quadro por quadro ou em uma base de campo por campo;

   caracterizado pelo fato de que ainda inclui:

   20 uma unidade de codificação de fator de ponderação operável para codificar o fator de ponderação de quadro retirado do fator de ponderação de quadro e do fator de ponderação de campo, quando a unidade de codificação de sinal codifica o valor diferencial em uma base de bloco por bloco adaptavelmente ou na base de quadro por quadro ou na base de cam25 po por campo; e uma unidade de multiplexação operável para multiplexar o valor diferencial codificado pela unidade de codificação de sinal assim como o fator de ponderação de quadro codificado pela unidade de codificação de fator de ponderação, e emitir o valor diferencial codificado e o fator de pondera30 ção de quadro, como um sinal codificado.
2. 2. Aparelho de decodificação de imagem para decodificar, em uma base de bloco por bloco, um sinal codificado de acordo com uma imaPetição 870180026650, de 03/04/2018, pág. 5/12 gem que é ou um quadro ou um campo, o aparelho de decodificação de imagem compreendendo:

   uma unidade de decodificação de sinal operável para decodificar o sinal codificado ou em uma base de quadro por quadro ou em uma base

   5 de campo por campo, quando o sinal codificado é codificado mudando adaptavelmente entre a base de quadro por quadro e a base de campo por campo;

   uma unidade de armazenamento operável para armazenar pelo menos uma imagem decodificada;

   10 caracterizado pelo fato de que ainda inclui:

   uma unidade de geração de imagem preditiva operável para extrair, a partir do sinal codificado, um fator de ponderação de quadro para decodificar o sinal codificado na base de quadro por quadro, gerar um fator de ponderação de campo para decodificar o sinal codificado na base de campo

   15 por campo, com base no fator de ponderação de quadro, e gerar uma imagem preditiva com base nos valores de pixel na imagem decodificada armazenada na unidade de armazenamento, utilizando o fator de ponderação de quadro extraído e o fator de ponderação de campo gerado, quando o sinal codificado é codificado mudando adaptavelmente entre a base de quadro

   20 por quadro e a base de campo por campo; e uma unidade de adição operável para adicionar a imagem obtida na decodificação executada pela unidade de decodificação de sinal na imagem preditiva gerada pela unidade de geração de imagem preditiva, para emitir a imagem adicionada como uma imagem decodificada e para armaze25 nar a imagem decodificada na unidade de armazenamento.
3. 3. Método de codificação de imagem para codificar uma imagem interlaçada em uma base de bloco por bloco, o método de codificação compreendendo as etapas de:

   gerar a imagem preditiva para a leitura de uma imagem de refe30 rência a partir de uma unidade de armazenamento operável para armazenar pelo menos uma imagem de referência, e gerar uma imagem preditiva com base nos valores de pixel na imagem de referência, utilizando um dentre (i)

   Petição 870180026650, de 03/04/2018, pág. 6/12 um fator de ponderação de quadro para codificar a imagem interlaçada em uma base de quadro por quadro e (ii) um fator de ponderação de campo para codificar a imagem interlaçada em uma base de campo por campo; e codificar, em uma base de bloco por bloco, um valor diferencial

   5 entre uma imagem inserida e a imagem preditiva gerada na etapa de gerar a imagem preditiva, ou em uma base de quadro por quadro ou em uma base de campo por campo;

   caracterizado pelo fato de que ainda inclui:

   codificar o fator de ponderação de quadro, retirado do fator de

   10 ponderação de quadro e do fator de ponderação de campo, quando o valor diferencial é codificado em uma base de bloco por bloco mudando adaptavelmente entre a base de quadro por quadro e a base de campo por campo na etapa de codificar; e multiplexar o valor diferencial codificado na etapa de codificar o

   15 sinal e o fator de ponderação de quadro codificado na etapa de codificar o fator de ponderação, e emitir o valor diferencial multiplexado e o fator de ponderação de quadro, como um sinal codificado.
4. 4. Método de decodificação de imagem para decodificar, em uma base de bloco por bloco, um sinal codificado de acordo com uma ima20 gem que é ou um quadro ou um campo, o método de decodificação de imagem compreendendo as etapas de:

   decodificar o sinal codificado ou em uma base de quadro por quadro ou em uma base de campo por campo, quando o sinal codificado é codificado mudando adaptavelmente entre a base de quadro por quadro e a

   25 base de campo por campo;

   caracterizado pelo fato de que ainda inclui:

   gerar a imagem preditiva para extrair, a partir do sinal codificado, um fator de ponderação de quadro para decodificar o sinal codificado na base de quadro por quadro, gerar um fator de ponderação de campo para de30 codificar o sinal codificado na base de campo por campo, em uma base de campo por campo, com base no fator de ponderação de quadro, e gerar uma imagem preditiva com base nos valores de pixel em uma imagem decodifiPetição 870180026650, de 03/04/2018, pág. 7/12 cada armazenada em uma unidade de armazenamento, utilizando o fator de ponderação de quadro extraído e o fator de ponderação de campo gerado, quando o sinal codificado é codificado mudando adaptavelmente entre a base de quadro por quadro e a base de campo por campo; e
5. 5 adicionar a imagem obtida na decodificação executada na etapa de decodificar o sinal na imagem preditiva gerada na etapa de gerar a imagem preditiva, emitir a imagem adicionada como uma imagem decodificada e armazenar a imagem decodificada na unidade de armazenamento.

   Petição 870180026650, de 03/04/2018, pág. 8/12

   1/27 • · · · · · · · • · ··· ··· ··· · · • · ·· · ·· ·· ·

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