專利名稱：運(yùn)動(dòng)圖象編碼串變換裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用更少的編碼量來對(duì)圖像信息進(jìn)行數(shù)字信號(hào)中的高效率編碼中的編碼串的變換，特別涉及在運(yùn)動(dòng)圖像的圖像間預(yù)測編碼中，進(jìn)行由以不同塊尺寸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)木幋a方法所編碼的編碼串間的變換。
需要把以由MPEG等為代表的運(yùn)動(dòng)圖象高效率編碼所編碼的編碼串變換成不同的數(shù)據(jù)速率，或者把可變傳輸率變換為固定傳輸率。在此情況下，雖然把圖象完全解碼而以不同的速率進(jìn)行再編碼的過程是原則性的，但是，如果基本的編碼處理相同，則信息的一部分可以原封不動(dòng)地使用。
具體地說，運(yùn)動(dòng)矢量(MV)信息可以在再編碼中原封不動(dòng)地使用，而能夠省略需要進(jìn)行很多運(yùn)算的運(yùn)動(dòng)矢量檢出。
由于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測處理不變，則由再編碼所產(chǎn)生的劣化僅量化不同，而為最小限度。
這樣的處理方法記載在1993年圖象編碼討論會(huì)約稿集1～6「圖象的再編碼中的編碼控制串的研究」中。
圖8表示運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的變換裝置的現(xiàn)有例子的構(gòu)成。
從編碼串輸入端子1所輸入的進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測編碼的編碼串，其中的預(yù)測殘留誤差的編碼串和MV的編碼串由可變長解碼器2恢復(fù)為固定長度的編碼。作為固定長度編碼而得到DCT的(離散余弦變換)系數(shù)在逆量化器3中成為系數(shù)值，而提供給逆DCT4。逆DCT4把8×8個(gè)系數(shù)變換為重放預(yù)測殘留誤差信號(hào)，提供給加法器5。在加法器5中，把來自逆DCT4的重放預(yù)測殘留誤差信號(hào)與來自下述的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測器7的預(yù)測信號(hào)相加，而成為重放圖象信號(hào)。
另一方面，從可變長解碼器2所輸出的MV信息分別被提供給可變長編碼器51、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測器7、52。
這樣得到的重放圖象信號(hào)被提供給預(yù)測減法器9和圖象存儲(chǔ)器8。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測器7根據(jù)MV來對(duì)在圖象存儲(chǔ)器8中所存儲(chǔ)的圖象信號(hào)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，而形成預(yù)測信號(hào)。在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測器7中所形成的預(yù)測信號(hào)被提供給加法器5。
下面對(duì)圖8所示的運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的變換裝置的再編碼進(jìn)行說明。從加法器5所得到的重放圖象信號(hào)在預(yù)測減法器9中與由運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測器52所提供的預(yù)測信號(hào)相減，而成為預(yù)測殘留誤差，而提供給DCT10。
DCT10進(jìn)行DCT的變換處理，把所得到的系數(shù)提供給量化器11。量化器11以預(yù)定的步寬來對(duì)系數(shù)進(jìn)行量化，把成為固定長度的編碼的系數(shù)提供給可變長編碼器51和逆量化器18。量化步寬對(duì)應(yīng)于傳輸率而與逆量化器3的量化步寬不同。
可變長編碼器51以可變長編碼壓縮固定長度的預(yù)測殘留誤差，進(jìn)而對(duì)MV進(jìn)行可變長編碼，從編碼串輸出端子13輸出得到的編碼串。
另一方面，在逆量化器18和逆DCT17中進(jìn)行與DCT10和量化器11相反的處理，而重放圖象間預(yù)測殘留誤差。所得到的重放圖象間預(yù)測殘留誤差由加法器16與圖象間預(yù)測信號(hào)相加，而成為重放圖象信號(hào)，提供給圖象存儲(chǔ)器15。在圖象存儲(chǔ)器15中所存儲(chǔ)的重放圖象被提供給運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測器52。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測器52根據(jù)由可變長解碼器2提供的MV來制作圖象間預(yù)測信號(hào)，提供給預(yù)測減法器9和加法器16。
其中，由于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測處理在解碼部和編碼部中是相同的，則取消加法器5和減法器9，僅進(jìn)行圖象內(nèi)處理。而且，DCT10是相對(duì)于逆DCT4的可逆變換處理，可以取消，而僅進(jìn)行再量化。但是，存儲(chǔ)在解碼系統(tǒng)的圖象存儲(chǔ)器8中的重放圖象和存儲(chǔ)在再編碼系統(tǒng)的圖象存儲(chǔ)器15中的重放圖象是因量化處理不同而量化誤差不同的圖象，預(yù)測信號(hào)稍稍不同。這樣，當(dāng)省略圖象間預(yù)測處理時(shí)，在一次預(yù)測處理中，沒有較大的誤差，但是，在循環(huán)型預(yù)測處理中，誤差累計(jì)，而產(chǎn)生很大的偏差。即，不能實(shí)現(xiàn)預(yù)測處理的省略，而需要圖8的構(gòu)成所進(jìn)行的處理。
現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的變換裝置僅能適合于相同的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊尺寸的編碼串。在相同塊尺寸的情況下，運(yùn)動(dòng)矢量可以原封不動(dòng)地使用，但是，在變換前和變換后的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊尺寸不同的情況下，不能原封不動(dòng)地使用。不同塊尺寸時(shí)的變換需要完全地進(jìn)行解碼和進(jìn)行再編碼，而存在處理量和畫質(zhì)變差的問題。
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的變換裝置，對(duì)所輸入的編碼串的全部或者一部分進(jìn)行解碼，同時(shí)，使用從編碼串取出的運(yùn)動(dòng)矢量來再構(gòu)成不同塊尺寸的運(yùn)動(dòng)矢量，使用新的運(yùn)動(dòng)矢量來對(duì)解碼圖象進(jìn)行再編碼，由此減少處理量和畫質(zhì)變差。
現(xiàn)有的變換裝置僅能適合于變換前后相同的編碼方式的編碼串。在相同編碼方式的情況下，運(yùn)動(dòng)矢量可以原封不動(dòng)地使用，但是，在變換前和變換后編碼方式不同并且運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)木茸兓那闆r下，不能原封不動(dòng)地使用。不同的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度情況下的變換必須完全地進(jìn)行解碼并進(jìn)行再編碼，則處理量和畫質(zhì)變差上存在問題。鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的變換裝置，對(duì)所輸入的編碼串的全部或者一部分進(jìn)行解碼，同時(shí)，使用從編碼串取出的運(yùn)動(dòng)矢量來再構(gòu)成不同運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度的運(yùn)動(dòng)矢量，使用新的運(yùn)動(dòng)矢量來對(duì)解碼圖象進(jìn)行再編碼，由此減少處理量和畫質(zhì)變差。
本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的變換裝置，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測執(zhí)行后的運(yùn)動(dòng)圖象的編碼串的變換，其特征在于，接受運(yùn)動(dòng)圖象編碼串，得到與預(yù)定塊尺寸相對(duì)應(yīng)的第一運(yùn)動(dòng)矢量，對(duì)于編碼串的全部或者一部分，使用上述第一運(yùn)動(dòng)矢量，以其塊尺寸來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測而進(jìn)行解碼，來得到解碼圖象或者中間處理階段的解碼信號(hào)，另一方面，使用上述第一運(yùn)動(dòng)矢量，來構(gòu)成與同上述塊尺寸不同的塊尺寸相對(duì)應(yīng)的第二運(yùn)動(dòng)矢量，使用上述第二運(yùn)動(dòng)矢量，對(duì)上述解碼圖象或者中間處理階段的解碼信號(hào)，以其塊尺寸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測來進(jìn)行編碼。
本發(fā)明的上述運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的變換裝置，塊尺寸變得更細(xì)，對(duì)于第一運(yùn)動(dòng)矢量之一，再構(gòu)成多個(gè)第二運(yùn)動(dòng)矢量。本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的變換裝置，塊尺寸變大，對(duì)于多個(gè)第一運(yùn)動(dòng)矢量，構(gòu)成合并后的第二運(yùn)動(dòng)矢量之一。
本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的變換方法，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測執(zhí)行后的運(yùn)動(dòng)圖象的編碼串的變換，其特征在于，接受運(yùn)動(dòng)圖象編碼串，得到與預(yù)定塊尺寸相對(duì)應(yīng)的第一運(yùn)動(dòng)矢量，對(duì)于編碼串的全部或者一部分，使用上述第一運(yùn)動(dòng)矢量，以其塊尺寸來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測而進(jìn)行解碼，來得到解碼圖象或者中間處理階段的解碼信號(hào)，另一方面，使用上述第一運(yùn)動(dòng)矢量，來構(gòu)成與同上述塊尺寸不同的塊尺寸相對(duì)應(yīng)的第二運(yùn)動(dòng)矢量，使用上述第二運(yùn)動(dòng)矢量，對(duì)上述解碼圖象或者中間處理階段的解碼信號(hào)，以其塊尺寸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測來進(jìn)行編碼。
本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的變換裝置，是運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測執(zhí)行后的運(yùn)動(dòng)圖象的編碼串的變換裝置，其特征在于，接受運(yùn)動(dòng)圖象編碼串，得到與預(yù)定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度相對(duì)應(yīng)的第一運(yùn)動(dòng)矢量，對(duì)于編碼串的全部或者一部分，使用上述第一運(yùn)動(dòng)矢量，以其精度來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測而進(jìn)行解碼，來得到解碼圖象或者中間處理階段的解碼信號(hào)，另一方面，使用上述第一運(yùn)動(dòng)矢量，來構(gòu)成與同上述運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度不同的精度相對(duì)應(yīng)的第二運(yùn)動(dòng)矢量，使用上述第二運(yùn)動(dòng)矢量，對(duì)上述解碼圖象或者中間處理階段的解碼信號(hào)，以其精度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測來進(jìn)行編碼。
本發(fā)明的上述運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的變換裝置，對(duì)于第一運(yùn)動(dòng)矢量的周邊，以第二運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量的再探索，而再構(gòu)成第二運(yùn)動(dòng)矢量。
本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的變換方法，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測執(zhí)行后的運(yùn)動(dòng)圖象的編碼串的變換，其特征在于，提供第一編碼串，得到與第一運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度相對(duì)應(yīng)的第一運(yùn)動(dòng)矢量，對(duì)于上述第一編碼串的全部或者一部分，使用上述第一運(yùn)動(dòng)矢量來以第一精度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測，而進(jìn)行解碼，來得到解碼圖象或者中間處理階段的解碼信號(hào)，使用上述第一運(yùn)動(dòng)矢量，來構(gòu)成與同上述第一運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度不同的第二運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度相對(duì)應(yīng)的第二運(yùn)動(dòng)矢量，使用上述第二運(yùn)動(dòng)矢量，對(duì)上述解碼圖象或者中間處理階段的解碼信號(hào)，以第二精度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測編碼，來得到再編碼編碼串，對(duì)上述第二運(yùn)動(dòng)矢量的信息和上述再編碼編碼串進(jìn)行復(fù)用，來得到第二運(yùn)動(dòng)圖象編碼串。
本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)圖象編碼方法，對(duì)于第一運(yùn)動(dòng)矢量的周邊，以第二運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量的再探索，而再構(gòu)成第二運(yùn)動(dòng)矢量。
本發(fā)明對(duì)輸入的編碼串的全部或一部分進(jìn)行解碼，同時(shí)，使用與從編碼串取出的塊尺寸相對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量來構(gòu)成與上述塊尺寸不同的塊尺寸的運(yùn)動(dòng)矢量，使用新的運(yùn)動(dòng)矢量來對(duì)解碼圖象進(jìn)行再編碼，由此，不必為了再編碼而求出新的運(yùn)動(dòng)矢量，而得到在由不同的塊尺寸進(jìn)行的再編碼中的圖象間預(yù)測處理中使用的運(yùn)動(dòng)矢量，來進(jìn)行再編碼。
運(yùn)動(dòng)矢量再構(gòu)成與運(yùn)動(dòng)矢量檢出相比是較少的處理，運(yùn)動(dòng)矢量與輸入的類似，因此，圖象檢預(yù)測殘留誤差的變化為最小限度，畫質(zhì)劣化變小。
本發(fā)明對(duì)輸入的編碼串的全部或一部分進(jìn)行解碼，同時(shí)，使用與從編碼串取出的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度相對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量來構(gòu)成與上述運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度不同的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度的運(yùn)動(dòng)矢量，使用新的運(yùn)動(dòng)矢量來對(duì)解碼圖象進(jìn)行再編碼，由此，不必為了再編碼而求出新的運(yùn)動(dòng)矢量，而得到在由不同的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度進(jìn)行的再編碼中的圖象間預(yù)測處理中使用的運(yùn)動(dòng)矢量，來進(jìn)行再編碼。運(yùn)動(dòng)矢量再構(gòu)成與運(yùn)動(dòng)矢量檢出相比是較少的處理，運(yùn)動(dòng)矢量與輸入的類似，因此，圖象檢預(yù)測殘留誤差的變化為最小限度，畫質(zhì)劣化變小。
本發(fā)明的這些和其他的目的、優(yōu)點(diǎn)及特征將通過結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的描述而得到進(jìn)一步說明。在這些附圖中

圖1是表示本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)圖象編碼串變換裝置的一個(gè)實(shí)施例的構(gòu)成的圖；圖2是表示本發(fā)明的MV再構(gòu)成器的一個(gè)實(shí)施例的圖；圖3是表示本發(fā)明的MV再構(gòu)成器的另一個(gè)實(shí)施例的圖；圖4是表示本發(fā)明的塊尺寸和MV再構(gòu)成的對(duì)應(yīng)關(guān)系的樣子的圖；圖5是表示本發(fā)明的MV再構(gòu)成器的另一個(gè)實(shí)施例的圖；圖6是表示本發(fā)明的MV再構(gòu)成器的另一個(gè)實(shí)施例的圖；圖7是表示本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度和MV再構(gòu)成的對(duì)應(yīng)關(guān)系的樣子的圖；圖8是表示現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)圖象編碼串變換裝置的的構(gòu)成的圖。
<實(shí)施運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的變換裝置>
下面對(duì)本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的變換裝置的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行說明。
圖1表示其構(gòu)成，與圖8的現(xiàn)有例子相同的構(gòu)成要素使用相同的標(biāo)號(hào)。
在圖1中，與圖8相比較，增加了MV再構(gòu)成器6。該MV再構(gòu)成器6的內(nèi)部構(gòu)成分別表示在圖2和圖3中。
運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測器14的動(dòng)作與圖8的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測器52不同，可變長編碼器12的動(dòng)作與圖8的可變長編碼器51不同。
在本實(shí)施例中，與現(xiàn)有例子不同之處是運(yùn)動(dòng)矢量和再編碼的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測處理，DCT和量化的處理基本相同。
首先，從圖1的運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的變換裝置的解碼系統(tǒng)來進(jìn)行說明。
從編碼串輸入端子1輸入的編碼，其預(yù)測殘留誤差的編碼串和第一運(yùn)動(dòng)矢量(第一MV)的編碼串在可變長解碼器2中恢復(fù)為固定長度的編碼。作為固定長度而得到的DCT系數(shù)在逆量化器3中成為系數(shù)值，而提供給逆DCT4。
逆DCT4把8×8個(gè)系數(shù)變換為重放預(yù)測殘留誤差信號(hào)，提供給加法器5。在加法器5中，預(yù)測信號(hào)與重放預(yù)測殘留誤差信號(hào)相加，而成為重放圖象。另一方面，第一MV被提供給運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測器7和MV再構(gòu)成器6。
這樣得到的重放圖象信號(hào)被提供給減法器9、圖象存儲(chǔ)器8、MV再構(gòu)成器6。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測器7根據(jù)第一MV來對(duì)存儲(chǔ)在圖象存儲(chǔ)器8中的圖象進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，而形成預(yù)測信號(hào)。所得到的預(yù)測信號(hào)被提供給加法器5。
MV再構(gòu)成器6使用所得到的第一MV，來再構(gòu)成與在再編碼中必要的不同塊尺寸相對(duì)應(yīng)的第二運(yùn)動(dòng)矢量(第二MV)。對(duì)于MV的再構(gòu)成方法將在后面進(jìn)行說明。
下面對(duì)圖1的運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的變換裝置的再編碼系統(tǒng)進(jìn)行說明。
從加法器5所得到的重放圖象信號(hào)在減法器9中與由運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測器14所提供的預(yù)測信號(hào)相減，而成為預(yù)測殘留誤差，提供給DCT10。
DCT10進(jìn)行DCT變換處理，把所得到的系數(shù)提供給下一個(gè)量化器11。
以預(yù)定的步寬對(duì)系數(shù)進(jìn)行量化，把成為固定長度的編碼的系數(shù)提供給可變長編碼器12和逆量化器18。
可變長編碼器12，對(duì)第二MV進(jìn)行可變長編碼，而作為以可變長編碼來壓縮預(yù)測殘留誤差的編碼，從編碼串輸出端子13輸出把兩者進(jìn)行復(fù)用而得到的編碼串。
DCT10、量化器11、可變長編碼器12的具體處理內(nèi)容存在與圖8的現(xiàn)有例子相同的情況，但是，還存在為了配合運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)奶幚聿煌煌那闆r。
另一方面，在逆量化器18和逆DCT17中進(jìn)行DCT10和量化器11的逆處理，而重放圖象檢預(yù)測殘留誤差。所得到的圖象檢預(yù)測殘留誤差在加法器16中與圖象間預(yù)測信號(hào)相加，而成為重放圖象，提供給圖象存儲(chǔ)器15。在圖象存儲(chǔ)器15中所存儲(chǔ)的重放圖象被提供給運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測器14。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測器14根據(jù)由MV再構(gòu)成器6所提供的第二MV來制作圖象間預(yù)測信號(hào)，提供給減法器9和加法器16，由此，來進(jìn)行圖象間預(yù)測編碼。<MV再構(gòu)成器>
MV在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償處理中使用，其形態(tài)依賴于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方法。
其中，在輸入的編碼串的編碼方法和輸出的編碼串的編碼方法中，研究進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償時(shí)的塊尺寸不同情況。
運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膲K尺寸為16×16象素，而作為其1/4的8×8象素是一般的。隨在再編碼中對(duì)塊進(jìn)行分割或者合并，MV再構(gòu)成器的處理法大大不同。
所謂的分割是指例如輸入的是16×16象素而輸出的是8×8象素的情況。在圖4(a)中表示了該塊被分割時(shí)的樣子。
在此情況下，與成為基礎(chǔ)的一個(gè)MV相對(duì)，而得到4個(gè)MV。4個(gè)MV對(duì)于基準(zhǔn)MV的周邊值例如±2象素程度的運(yùn)動(dòng)，而使用重放圖象來進(jìn)行再檢出(探索)。其中，基準(zhǔn)MV不但使用該小塊(j、k、l、m)屬于的大塊(E)的MV，也可以使用小塊相鄰的大塊的MV。
具體地說，在j的塊中，使用A、B、D、E的各塊的MV作為基準(zhǔn)；在k的塊中，使用B、C、E、F的MV作為基準(zhǔn)；在1的塊中，使用D、E、G、H的MV作為基準(zhǔn)；在m的塊中，使用E、F、H、I的MV作為基準(zhǔn)。
在屬于一個(gè)大塊的4個(gè)小塊中，原封不動(dòng)地代入大塊的MV，在一個(gè)一個(gè)地重新搜索的情況下和誤差量沒有大的差別的情況下，原封不動(dòng)地使用大塊的MV。由此，MV信息量變少。
接著，是塊被合并的情況，例如輸入的是8×8象素，而輸出的是16×16象素的情況。圖4(b)中表示了這種情況下的樣子。
在此情況下，相對(duì)于作為基礎(chǔ)的4個(gè)MV，得到一個(gè)MV。大塊J的MV分別把小塊a、b、c、d的總共4個(gè)MV作為基準(zhǔn)，對(duì)其周邊值使用重放圖象進(jìn)行再檢出(探索)。
這樣的處理的構(gòu)成，在塊被分割的情況下，為圖2所示的那樣。
在MV緩沖器22中存儲(chǔ)多個(gè)輸入的第一MV，由基準(zhǔn)MV設(shè)定器23來從其中設(shè)定成為探索的基準(zhǔn)的MV。MV探索器24提供基準(zhǔn)MV和重放圖象并探索其周邊，把其結(jié)果提供給MV判定器25。MV判定器25進(jìn)行是否把上述4個(gè)小塊作為共同的MV的判斷等，輸出最終所決定的第二MV。
當(dāng)塊被合并時(shí)，能夠進(jìn)行圖3這樣構(gòu)成的簡易的處理。
對(duì)于存儲(chǔ)在MV緩沖器22中的4個(gè)MV，由MV選擇器31提供MV緩沖器輸出和重放圖象，在大塊中檢查匹配，把誤差最少的MV作為第二MV。在此情況下，由于再探索僅對(duì)4個(gè)MV進(jìn)行，則處理完成。
輸入的編碼串的編碼方法或者輸出的編碼串的編碼方法的一方，在16×16象素的塊和8×8象素的塊混合的情況下，在每個(gè)16×16象素中，切換處理方法。在同一塊尺寸的情況下，與現(xiàn)有例子相同，原封不動(dòng)地使用原來的MV。即，第一MV和第二MV為相同的。<實(shí)施運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的變換裝置2>
下面對(duì)本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的變換裝置的另一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行說明。其是塊尺寸不變而改變運(yùn)動(dòng)矢量的精度的方案。圖1表示其構(gòu)成，與圖8的現(xiàn)有例子相同的構(gòu)成要素使用相同的標(biāo)號(hào)。在圖1中，與圖8相比較，增加了MV再構(gòu)成器6。該MV再構(gòu)成器6的內(nèi)部構(gòu)成分別表示在圖5和圖6中。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測器14的動(dòng)作與圖8的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測器52不同，可變長編碼器12的動(dòng)作與圖8的可變長編碼器51不同。在本實(shí)施例中，與現(xiàn)有例子不同之處是運(yùn)動(dòng)矢量和再編碼的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測處理，DCT和量化的處理基本相同。
首先，從圖1的運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的變換裝置的解碼系統(tǒng)來進(jìn)行說明。
從編碼串輸入端子1輸入的編碼，其預(yù)測殘留誤差的編碼串和第一運(yùn)動(dòng)矢量(MV)的編碼串在可變長解碼器2中恢復(fù)為固定長度的編碼。作為固定長度而得到的DCT系數(shù)在逆量化器3中成為系數(shù)值，而提供給逆DCT 4。逆DCT4把8×8個(gè)系數(shù)變換為重放預(yù)測殘留誤差信號(hào)，提供給加法器5。在加法器5中，預(yù)測信號(hào)與重放預(yù)測殘留誤差信號(hào)相加，而成為重放圖象。另一方面，第一MV被提供給運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測器7和MV再構(gòu)成器6。
這樣得到的重放圖象信號(hào)被提供給減法器9、圖象存儲(chǔ)器8、MV再構(gòu)成器6。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測器7根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量來對(duì)存儲(chǔ)在圖象存儲(chǔ)器8中的圖象進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，而形成預(yù)測信號(hào)。所得到的預(yù)測信號(hào)被提供給加法器5。
MV再構(gòu)成器6使用所得到的第一MV，來再構(gòu)成與在再編碼中必要的不同運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度相對(duì)應(yīng)的第二運(yùn)動(dòng)矢量。對(duì)于MV的再構(gòu)成方法將在后面進(jìn)行說明。
下面對(duì)再編碼系統(tǒng)進(jìn)行說明。
從加法器5所得到的重放圖象信號(hào)在減法器9中與由運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測器14所提供的預(yù)測信號(hào)相減，而成為預(yù)測殘留誤差，提供給DCT10。DCT10進(jìn)行DCT變換處理，把所得到的系數(shù)提供給量化器11。量化器11以預(yù)定的步寬對(duì)系數(shù)進(jìn)行量化，把成為固定長度的編碼的系數(shù)提供給可變長編碼器12和逆量化器18?？勺冮L編碼器12，對(duì)第二MV進(jìn)行可變長編碼，而作為以可變長編碼來壓縮預(yù)測殘留誤差的編碼，從編碼串輸出端子13輸出把兩者進(jìn)行復(fù)用而得到的編碼串。DCT10、量化器11、可變長編碼器12的具體處理內(nèi)容存在與圖8的現(xiàn)有例子相同的情況，但是，還存在為了配合運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)奶幚聿煌煌那闆r。
另一方面，在逆量化器18和逆DCT17中進(jìn)行DCT10和量化器11的逆處理，而重放圖象檢預(yù)測殘留誤差。所得到的圖象檢預(yù)測殘留誤差在加法器16中與圖象間預(yù)測信號(hào)相加，而成為重放圖象，提供給圖象存儲(chǔ)器15。在圖象存儲(chǔ)器15中所存儲(chǔ)的重放圖象被提供給運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測器14。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測器14根據(jù)由MV再構(gòu)成器6所提供的第二MV來制作圖象間預(yù)測信號(hào)，提供給減法器9和加法器16，由此，來進(jìn)行圖象間預(yù)測編碼。<MV再構(gòu)成器>
MV在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償處理中使用，其形態(tài)依賴于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方法。在本實(shí)施例中，在輸入的編碼串的編碼方法和輸出的編碼串的編碼方法中運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)木仁遣煌摹?br> 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)木纫话銥橐幌笏鼐?、其二分之一?/2象素精度、以及其二分之一的1/4象素精度。在國際標(biāo)準(zhǔn)中，ITU-T的H.261可以達(dá)到一象素精度，MPEG-1和MPEG-2(H.262)可以達(dá)到1/2象素精度，在MPEG-4中可以達(dá)到1/4象素精度。
在向不同的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度的編碼串的變換中，存在精度下降(變粗)的情況和精度上升(變細(xì))的情況。在精度下降的情況下，即使不變更MV，也能原封不動(dòng)地保持原來的MV信息，而通過變換為高精度的MV，能夠改善編碼效率。
MV再構(gòu)成器6的構(gòu)成為圖5或圖6那樣。
在圖5中，輸入的第一MV被存儲(chǔ)在MV緩沖器26中，把該MV作為基準(zhǔn)，由MV再探索器27使用重放圖象來對(duì)其周邊的MV進(jìn)行再探索，而輸出誤差變得最少的MV。
圖7表示了MV再構(gòu)成的樣子。
在圖7中，實(shí)線箭頭表示第一MV，虛線箭頭表示第二MV。
再探索的范圍，在第一MV是1/2象素精度而第二MV是1/4象素精度的情況下，在垂直和水平上為±1/4象素。在第一MV是1象素精度而第二MV是1/2象素精度的情況下，為±1/2象素。在第一MV是1象素精度而第二MV是1/4象素精度的情況下，在垂直和水平上為±1/2象素至±1/4象素的范圍。再探索的精度當(dāng)然為第二MV的精度。
在精度降低的情況下，能夠進(jìn)行圖6那樣的構(gòu)成的簡易處理。
存儲(chǔ)在MV緩沖器28中的MV由MV變換器29變換為預(yù)定的第二MV。
具體地說，在向絕對(duì)值變小一方的修整處理中，例如，+3.75變換為+3.5,-3.75變換為3.5。在此情況下，必要的處理量是較少的。輸入的編碼串的編碼方法或者輸出編碼串的編碼方法的一方，在不同的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度混合存在的方法的情況下，與運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度的變化相配合來切換處理方法。在相同精度的情況下，與現(xiàn)有技術(shù)相同，原封不動(dòng)地使用原來的MV。即，第一MV與第二MV為相同的。發(fā)明的效果本發(fā)明對(duì)輸入的編碼串的全部或一部分進(jìn)行解碼，同時(shí)，使用與從編碼串取出的運(yùn)動(dòng)矢量(第一MV)來構(gòu)成不同的塊尺寸的第二MV，使用新的第二MV來對(duì)解碼圖象進(jìn)行再編碼，由此，在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測的塊尺寸不同的編碼方式的編碼串間，編碼串變換能夠?qū)崿F(xiàn)，MV再構(gòu)成與MV檢出相比較，成為較少的處理，與完全解碼并進(jìn)行再編碼的情況相比，能夠大幅度減小裝置的規(guī)模。
本發(fā)明對(duì)輸入的編碼串的全部或一部分進(jìn)行解碼，同時(shí)，使用與從編碼串取出的運(yùn)動(dòng)矢量(MV)來構(gòu)成不同的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度的MV，使用新的MV來對(duì)解碼圖象進(jìn)行再編碼，由此，在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測的精度不同的編碼方式的編碼串間，編碼串變換能夠?qū)崿F(xiàn)，MV再構(gòu)成與MV檢出相比較，成為較少的處理，與完全解碼并進(jìn)行再編碼的情況相比，能夠大幅度減小裝置的規(guī)模。
本發(fā)明由于當(dāng)在再編碼中完全重新進(jìn)行MV的檢出時(shí)，在MV的檢出中使用的圖象在重放圖象上變差，因此，易于檢出與本來的運(yùn)動(dòng)不同的運(yùn)動(dòng)，但是，在本發(fā)明中，由于是把輸入的MV作為基準(zhǔn)的再探索，而難于引起誤檢出。
在本發(fā)明中，MV與輸入的MV相類似，則由再編碼所引起的圖象間預(yù)測殘留誤差的變化為最小限度，畫質(zhì)劣化變少。
權(quán)利要求
1．一種運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的變換裝置，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測執(zhí)行后的運(yùn)動(dòng)圖象的編碼串的變換，其特征在于，包括運(yùn)動(dòng)矢量分離裝置，提供第一運(yùn)動(dòng)圖象編碼串，分離與第一塊尺寸相對(duì)應(yīng)的第一運(yùn)動(dòng)矢量；解碼裝置，對(duì)于上述第一運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的全部或者一部分，使用上述第一運(yùn)動(dòng)矢量，以第一塊尺寸來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測而進(jìn)行解碼，來得到解碼圖象或者中間處理階段的解碼信號(hào)；使用上述第一運(yùn)動(dòng)矢量，來構(gòu)成與同上述第一塊尺寸不同的第二塊尺寸相對(duì)應(yīng)的第二運(yùn)動(dòng)矢量的裝置；再編碼裝置，使用上述第二運(yùn)動(dòng)矢量，對(duì)上述解碼圖象或者中間處理階段的解碼信號(hào)，以第二塊尺寸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測編碼來得到編碼串；對(duì)上述第二運(yùn)動(dòng)矢量的信息和由上述再編碼裝置得到的編碼串進(jìn)行復(fù)用而得到第二運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的裝置。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的變換裝置，其特征在于，對(duì)于第一塊尺寸，減小第二塊尺寸，對(duì)于第一運(yùn)動(dòng)矢量之一，再構(gòu)成多個(gè)第二運(yùn)動(dòng)矢量。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的變換裝置，其特征在于，對(duì)于第一塊尺寸，增大第二塊尺寸，對(duì)于多個(gè)第一運(yùn)動(dòng)矢量，再構(gòu)成一個(gè)第二運(yùn)動(dòng)矢量。
4．一種運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的變換方法，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測執(zhí)行后的運(yùn)動(dòng)圖象的編碼串的變換，其特征在于，包括下列步驟提供第一運(yùn)動(dòng)圖象編碼串，得到與第一塊尺寸相對(duì)應(yīng)的第一運(yùn)動(dòng)矢量；對(duì)于上述第一運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的全部或者一部分，使用上述第一運(yùn)動(dòng)矢量，以第一塊尺寸來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測而進(jìn)行解碼，來得到解碼圖象或者中間處理階段的解碼信號(hào)；使用上述第一運(yùn)動(dòng)矢量，來構(gòu)成與同上述第一塊尺寸不同的第二塊尺寸相對(duì)應(yīng)的第二運(yùn)動(dòng)矢量；使用上述第二運(yùn)動(dòng)矢量，對(duì)上述解碼圖象或者中間處理階段的解碼信號(hào)，以第二塊尺寸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測編碼來得到再編碼編碼串；對(duì)上述第二運(yùn)動(dòng)矢量的信息和由上述再編碼裝置得到的編碼串進(jìn)行復(fù)用而得到第二運(yùn)動(dòng)圖象編碼串。
5．一種運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的變換裝置，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測執(zhí)行后的運(yùn)動(dòng)圖象的編碼串的變換，其特征在于，包括運(yùn)動(dòng)矢量分離裝置，提供第一運(yùn)動(dòng)圖象編碼串，分離與第一運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度相對(duì)應(yīng)的第一運(yùn)動(dòng)矢量；解碼裝置，對(duì)于上述第一運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的全部或者一部分，使用上述第一運(yùn)動(dòng)矢量，以第一精度來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測而進(jìn)行解碼，來得到解碼圖象或者中間處理階段的解碼信號(hào)；使用上述第一運(yùn)動(dòng)矢量，來構(gòu)成與同上述第一運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度不同的第二運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度相對(duì)應(yīng)的第二運(yùn)動(dòng)矢量的裝置；再編碼裝置，使用上述第二運(yùn)動(dòng)矢量，對(duì)上述解碼圖象或者中間處理階段的解碼信號(hào)，以第二精度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測編碼來得到編碼串；對(duì)上述第二運(yùn)動(dòng)矢量的信息和由上述再編碼裝置所選擇的編碼串進(jìn)行復(fù)用而得到第二運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的裝置。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的變換裝置，其特征在于，對(duì)于第一運(yùn)動(dòng)矢量的周邊，以第二運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量的再探索，而再構(gòu)成第二運(yùn)動(dòng)矢量。
7．一種運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的變換方法，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測執(zhí)行后的運(yùn)動(dòng)圖象的編碼串的變換，其特征在于，包括以下步驟提供第一運(yùn)動(dòng)圖象編碼串，來得到與第一運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度相對(duì)應(yīng)的第一運(yùn)動(dòng)矢量；對(duì)于上述第一運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的全部或者一部分，使用上述第一運(yùn)動(dòng)矢量，以第一精度來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測而進(jìn)行解碼，來得到解碼圖象或者中間處理階段的解碼信號(hào)；使用上述第一運(yùn)動(dòng)矢量，來構(gòu)成與同上述第一運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度不同的第二運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度相對(duì)應(yīng)的第二運(yùn)動(dòng)矢量；使用上述第二運(yùn)動(dòng)矢量，對(duì)上述解碼圖象或者中間處理階段的解碼信號(hào)，以第二精度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測編碼來得到再編碼編碼串；對(duì)上述第二運(yùn)動(dòng)矢量的信息和由上述再編碼裝置所選擇的編碼串進(jìn)行復(fù)用而得到第二運(yùn)動(dòng)圖象編碼串。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述的運(yùn)動(dòng)圖象編碼串的變換方法，其特征在于，對(duì)于第一運(yùn)動(dòng)矢量的周邊，以第二運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量的再探索，而再構(gòu)成第二運(yùn)動(dòng)矢量。
全文摘要
本發(fā)明涉及由更少的編碼量來對(duì)圖象信息進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的高效率編碼中的編碼串的變換，特別是涉及在運(yùn)動(dòng)圖象的圖象間預(yù)測編碼中，進(jìn)行由以不同塊尺寸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)木幙椃椒ㄋ幋a的編碼串間的變換。本發(fā)明運(yùn)動(dòng)圖像編碼串的變換裝置，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖象間預(yù)測執(zhí)行后的運(yùn)動(dòng)圖象的編碼串的變換，其特征在于，包括運(yùn)動(dòng)矢量分離裝置2，解碼裝置第二運(yùn)動(dòng)矢量的裝置6；再編碼裝置。
文檔編號(hào)H03M7/36GK1237856SQ9910004
公開日1999年12月8日 申請(qǐng)日期1999年1月7日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月22日
發(fā)明者杉山賢二 申請(qǐng)人:日本勝利株式會(huì)社