專(zhuān)利名稱(chēng)：圖像編碼裝置、圖像編碼方法、圖像解碼裝置、圖像解碼方法和通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在圖像的高效率編碼或者解碼中，從原有圖像進(jìn)行應(yīng)當(dāng)編碼的圖像或應(yīng)當(dāng)解碼的圖像的預(yù)測(cè)、并對(duì)預(yù)測(cè)誤差進(jìn)行編碼的圖像編碼裝置、圖像編碼方法和通過(guò)與預(yù)測(cè)誤差的相加進(jìn)行解碼的圖像解碼裝置、圖像解碼方法。并且，涉及具有這些圖像編碼裝置和圖像解碼裝置中至少一個(gè)的通信裝置。
背景技術(shù)：
在MPEG(Moving Picture Experts Group運(yùn)動(dòng)圖象專(zhuān)家組)和ITU-T H.26x等的標(biāo)準(zhǔn)圖像編碼方式中，由按照微塊的亮度信號(hào)16×16像素(包含色差信號(hào)8×8像素)構(gòu)成的正方塊中進(jìn)行幀畫(huà)面的分割，在此單位中通過(guò)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)推定來(lái)自參考幀的運(yùn)動(dòng)，對(duì)推定誤差部分的信號(hào)(預(yù)測(cè)殘留信號(hào))和動(dòng)態(tài)矢量信息進(jìn)行編碼。而且，在MPEG-2中將微塊分割為2個(gè)字段區(qū)域，按字段類(lèi)進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)，在H.263和MPEG-4中將微塊進(jìn)一步4分割為8×8像素塊的尺寸，在各子塊單位中導(dǎo)入進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)的技術(shù)。特別地，公知在MPEG-4中動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)塊尺寸的適應(yīng)化增加了動(dòng)態(tài)矢量的編碼量，另外還提高了向更劇烈/詳細(xì)動(dòng)態(tài)的追隨性，通過(guò)選擇合適模式期待其性能提高。
而且，作為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)類(lèi)技術(shù)的側(cè)面，還具有動(dòng)態(tài)矢量的精度。本來(lái)，由于數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的緣故，不存在通過(guò)抽樣生成的離散的圖像信息(以下，稱(chēng)為整數(shù)像素)，而在整數(shù)像素之間通過(guò)插值運(yùn)算制作出虛擬的抽樣，以其作為預(yù)測(cè)圖像使用的技術(shù)被廣泛地利用。在此技術(shù)中，已知有通過(guò)預(yù)測(cè)候補(bǔ)點(diǎn)的增加來(lái)提高預(yù)測(cè)精度，以及根據(jù)伴隨著插值運(yùn)算的濾波效果來(lái)，削減預(yù)測(cè)圖像的異常點(diǎn)而提高預(yù)測(cè)效率的2個(gè)效果。另一方面，因?yàn)楫?dāng)提高了虛擬抽樣的精度時(shí)，就必須提高顯示動(dòng)態(tài)量的動(dòng)態(tài)矢量的精度，所以也必須注意到此編碼量也增加了。
在MPEG-1、MPEG-2中采用容許此虛擬抽樣的精度到1/2像素精度的半像素預(yù)測(cè)。在圖1中表示1/2像素精度的抽樣生成的狀態(tài)。在同圖中，A、B、C、D是整數(shù)像素，e、f、g、h、i表示由A～D生成的半像素精度的虛擬抽樣。
e＝(A+B)//2f＝(C+D)//2g＝(A+C)//2h＝(B+D)//2i＝(A+B+C+D)//2(其中，//表示整除。)在對(duì)應(yīng)特定塊適用于此半像素精度的虛擬抽樣生成次序的情況時(shí)，從塊端點(diǎn)需要周邊1整數(shù)像素部分多余數(shù)據(jù)。因?yàn)槠浔仨殢膲K端點(diǎn)(整數(shù)像素)算出半像素部分外側(cè)的虛擬抽樣。
而且，在MPEG-4中，采用使用達(dá)到1/4像素精度的虛擬抽樣的1/4像素精度預(yù)測(cè)。在1/4像素精度預(yù)測(cè)中，在生成半像素抽樣后，使用其生成1/4像素精度的抽樣。在抑制半像素抽樣生成時(shí)的過(guò)度平滑化的目的下，設(shè)計(jì)成即使使用分支數(shù)多的濾波器，也極力保持原信號(hào)的頻率成分。例如在MPEG-4的1/4像素精度預(yù)測(cè)中，為了生成1/4像素精度的虛擬抽樣而制作的半像素的虛擬抽樣a使用其周邊8像素部分，按照如下進(jìn)行生成。并且，下面公式僅僅示意了在水平處理的情況，用來(lái)生成1/4像素精度的虛擬抽樣而制作半像素精度的虛擬抽樣a與下面公式的整數(shù)像素的X成份X-4～X4之間的關(guān)系為如圖2所示的位置關(guān)系。
a＝(COE1*X1+COE2*X2+COE3*X3+COE4*X4+COE-1*X-1+COE-2*X-2+COE-3*X-3+COE-4*X-4)//256(其中，COEK濾波系數(shù)(系數(shù)總和為256)。//表示整除。)在對(duì)應(yīng)特定塊適用于此1/4像素精度的虛擬抽樣生成次序的情況下，從塊端點(diǎn)需要周邊4整數(shù)像素部分多余的數(shù)據(jù)。因?yàn)楸仨殢膲K端點(diǎn)(整數(shù)像素)計(jì)算出1/4像素部分外側(cè)的虛擬抽樣。
但是，在預(yù)測(cè)對(duì)象塊的端點(diǎn)中，對(duì)應(yīng)濾波分支數(shù)的數(shù)目的預(yù)測(cè)對(duì)象塊的周邊像素因?yàn)樾枰獮V波運(yùn)算，因而具有在分支數(shù)次序中用來(lái)預(yù)測(cè)圖像生成而必需的存儲(chǔ)帶寬寬度變大的問(wèn)題。
特別地，在MPEG-4的1/4像素精度預(yù)測(cè)中，雖然為了避免此問(wèn)題，而想出了通過(guò)返回預(yù)測(cè)對(duì)象塊的端點(diǎn)像素來(lái)抑制對(duì)用于預(yù)測(cè)圖像生成所必需的抑制新讀出像素?cái)?shù)目的辦法，但是由此卻有了阻止了在預(yù)測(cè)對(duì)象塊的界限中的自動(dòng)濾波，且說(shuō)不上是編碼率效率較佳的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
由此，本發(fā)明的目的是在將微塊等圖像幀分割為小區(qū)域單位并分別進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的情況下，提供在抑制存儲(chǔ)帶寬寬度的同時(shí)，能夠提高編碼效率的圖像編碼裝置、圖像編碼方法、圖像解碼裝置、圖像解碼方法、和具有這些圖像編碼裝置和圖像解碼裝置中至少一個(gè)的通信裝置。
本發(fā)明涉及的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置是以特定方法以分割的區(qū)域單位對(duì)動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)的各幀進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，對(duì)生成的預(yù)測(cè)圖像和動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)之間的差分信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼，產(chǎn)生編碼位流的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置，具有存儲(chǔ)在預(yù)測(cè)圖像生成中使用的參考圖像的幀存儲(chǔ)器；對(duì)應(yīng)成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域的形狀，切換成為預(yù)測(cè)圖像的構(gòu)成要素的虛擬像素的精度生成預(yù)測(cè)圖像的候補(bǔ)，并生成給予此多個(gè)預(yù)測(cè)圖像候補(bǔ)中預(yù)測(cè)效率較大的圖像動(dòng)態(tài)矢量的動(dòng)態(tài)檢測(cè)部；以及根據(jù)由動(dòng)態(tài)檢測(cè)部生成的動(dòng)態(tài)矢量，對(duì)應(yīng)成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域的形狀，切換成為預(yù)測(cè)圖像的構(gòu)成要素的虛擬像素精度生成預(yù)測(cè)圖像的候補(bǔ)，生成預(yù)測(cè)圖像的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部。在編碼位流中，復(fù)用表示成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的單位的區(qū)域形狀的形狀信息和動(dòng)態(tài)矢量。
而且，本發(fā)明涉及的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置是以特定方法以所分割的區(qū)域單位對(duì)動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)的各幀進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，對(duì)生成的預(yù)測(cè)圖像和動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)之間的差分信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼，產(chǎn)生編碼位流的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置，具有存儲(chǔ)在預(yù)測(cè)圖像生成中使用的參考圖像的幀存儲(chǔ)器；對(duì)應(yīng)成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位區(qū)域的形狀，切換成為預(yù)測(cè)圖像的構(gòu)成要素的虛擬像素精度，生成預(yù)測(cè)圖像的候補(bǔ)，并生成提供此多個(gè)預(yù)測(cè)圖像候補(bǔ)中預(yù)測(cè)效率較大預(yù)測(cè)圖像的圖像動(dòng)態(tài)矢量的動(dòng)態(tài)檢測(cè)部；根據(jù)由動(dòng)態(tài)檢測(cè)部生成的動(dòng)態(tài)矢量，對(duì)應(yīng)成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域的形狀，切換成為預(yù)測(cè)圖像的構(gòu)成要素的虛擬像素精度，生成預(yù)測(cè)圖像的候補(bǔ)，生成預(yù)測(cè)圖像的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部。在編碼位流中，復(fù)用表示成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的單位的區(qū)域形狀的形狀信息、對(duì)應(yīng)在此形狀信息中表示的成為動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)單位的區(qū)域的形狀切換動(dòng)態(tài)矢量的預(yù)測(cè)編碼方法的編碼的動(dòng)態(tài)矢量。
而且，本發(fā)明涉及的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置是以特定方法以分割的區(qū)域單位對(duì)動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)的各幀進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，對(duì)生成的預(yù)測(cè)圖像和動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)之間的差分信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼，產(chǎn)生編碼位流的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置，具有存儲(chǔ)在預(yù)測(cè)圖像生成中使用的參考圖像的幀存儲(chǔ)器；對(duì)應(yīng)成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位區(qū)域的形狀，根據(jù)以特定動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)單位控制是否切換成為預(yù)測(cè)圖像的構(gòu)成要素的虛擬像素精度的控制信號(hào)，生成預(yù)測(cè)圖像的候補(bǔ)，并生成提供了此多個(gè)預(yù)測(cè)圖像候補(bǔ)中預(yù)測(cè)效率較大的預(yù)測(cè)圖像的動(dòng)態(tài)矢量的動(dòng)態(tài)檢測(cè)部；以及根據(jù)由動(dòng)態(tài)檢測(cè)部生成的動(dòng)態(tài)矢量，對(duì)應(yīng)成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域的形狀，根據(jù)以特定動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)的單位控制是否切換成為預(yù)測(cè)圖像的構(gòu)成要素的虛擬像素精度的控制信號(hào)，生成預(yù)測(cè)圖像的候補(bǔ)的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部。在編碼位流中，以特定的圖像數(shù)據(jù)的單位中復(fù)用控制信號(hào)的同時(shí)，復(fù)用表示成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的單位的區(qū)域形狀的形狀信息，和動(dòng)態(tài)矢量。
特別地，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部特征在于依照從基于作為多個(gè)精度的、在幀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的參考圖像的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)以特定的方法生成虛擬像素的第1精度、和基于此第1精度的虛擬像素生成虛擬像素的第2精度中對(duì)每個(gè)區(qū)域單位所指示的某一精度，進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，生成參考圖像。
而且，成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域的特征在于是進(jìn)一步分割將動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)的各幀分割為與亮度信號(hào)相當(dāng)?shù)?6像素×16行的微塊的預(yù)測(cè)單位塊。表示該區(qū)域形狀的形狀信息是指示分割微塊為預(yù)測(cè)單位塊的方法的信息。
而且，其特征在于設(shè)置多個(gè)存儲(chǔ)預(yù)測(cè)圖像的生成中使用的參考圖像的幀存儲(chǔ)器，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部參考在多個(gè)幀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的多個(gè)參考圖像進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像，生成預(yù)測(cè)圖像。
而且，其特征在于還具有通過(guò)內(nèi)模式對(duì)動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)進(jìn)行編碼的內(nèi)模式，在有選擇地進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)模式、或者內(nèi)模式的同時(shí)，在編碼流中進(jìn)一步復(fù)用表示所選擇的模式的編碼模式信息。
而且，其特征在于還具有通過(guò)空間預(yù)測(cè)模式對(duì)動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼的空間預(yù)測(cè)部，在有選擇地進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)模式、或者空間預(yù)測(cè)部的空間預(yù)測(cè)模式的同時(shí)，在編碼流中進(jìn)一步復(fù)用表示所選擇的模式的編碼模式信息。
由此，按照本發(fā)明涉及的圖像編碼裝置，能夠進(jìn)行一面抑制存儲(chǔ)條的尺寸，一面提高編碼效率的壓縮編碼。
而且，在對(duì)應(yīng)成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域形狀切換動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)精度的同時(shí)，也對(duì)應(yīng)成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域的形狀切換動(dòng)態(tài)矢量的預(yù)測(cè)編碼方法，進(jìn)行適應(yīng)地進(jìn)行切換編碼，由此例如能夠僅向一面抑制存儲(chǔ)帶寬寬度一面提高編碼效率部分的動(dòng)態(tài)矢量分配較多的編碼量，能夠一面抑制存儲(chǔ)帶寬寬度一面保證圖像質(zhì)量。
而且，本發(fā)明涉及的動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置是以特定方法以分割的區(qū)域單位對(duì)動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)的各幀進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，輸入將生成的預(yù)測(cè)圖像和動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)之間的差分信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼的編碼位流，還原動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)的動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置，具有用來(lái)存儲(chǔ)在預(yù)測(cè)圖像的生成中使用的參考圖像的幀存儲(chǔ)器；輸入編碼位流，解碼差分信號(hào)、動(dòng)態(tài)矢量、和表示成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域形狀的形狀信息的解碼部；根據(jù)表示成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域形狀的形狀信息，切換成為預(yù)測(cè)圖像的構(gòu)成要素的虛擬像素精度，根據(jù)切換的精度使用由解碼部解碼的動(dòng)態(tài)矢量，參考在幀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的參考圖像，生成預(yù)測(cè)圖像的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部；將由解碼部解碼的差分信號(hào)、和由動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部生成的預(yù)測(cè)圖像進(jìn)行相加，還原解碼動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)的部。
而且，本發(fā)明涉及的動(dòng)態(tài)圖像解碼部是以特定方法以分割的區(qū)域單位對(duì)動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)的各幀進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，輸入壓縮編碼所生成的預(yù)測(cè)圖像和動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)之間的差分信號(hào)的位流，解碼動(dòng)態(tài)圖像解碼部，具有存儲(chǔ)預(yù)測(cè)圖像生成中使用的參考圖像的幀存儲(chǔ)器；輸入編碼位流，解碼差分信號(hào)、表示成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域形狀的形狀信息的同時(shí)，根據(jù)該形狀信息切換動(dòng)態(tài)矢量的預(yù)測(cè)解碼方法，進(jìn)行動(dòng)態(tài)矢量解碼的解碼部；根據(jù)表示成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域形狀的形狀信息，切換成為預(yù)測(cè)圖像的構(gòu)成要素的虛擬像素精度，根據(jù)切換的精度使用由解碼部解碼的動(dòng)態(tài)矢量，參考在幀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的參考圖像，生成預(yù)測(cè)圖像的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部；將由解碼部解碼的差分信號(hào)、和由動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部生成的預(yù)測(cè)圖像相加，還原成解碼動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)的部。
而且，本發(fā)明涉及的動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置是以特定方法以分割的區(qū)域單位對(duì)動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)的各幀進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，解碼輸入的壓縮編碼這樣生成的預(yù)測(cè)圖像和動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)之間的差分信號(hào)的位流的動(dòng)態(tài)圖像解碼部，具有存儲(chǔ)在預(yù)測(cè)圖像生成中使用的參考圖像的幀存儲(chǔ)器；輔入編碼位流，解碼差分信號(hào)、表示成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域形狀的形狀信息，以及以一定的動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)為單位定義的控制信號(hào)的同時(shí)，根據(jù)該形狀信息以一定的動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)控制是否切換動(dòng)態(tài)矢量的預(yù)測(cè)解碼方法，進(jìn)行動(dòng)態(tài)矢量解碼的解碼部；根據(jù)表示成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域形狀的形狀信息，根據(jù)控制信號(hào)以一定的動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)為單位，控制是否切換預(yù)測(cè)圖像構(gòu)成要素虛擬像素精度，決定虛擬像素的精度，根據(jù)所決定的精度使用由解碼部解碼的動(dòng)態(tài)矢量，參考在幀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的參考圖像，生成預(yù)測(cè)圖像的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部；將由解碼部解碼的差分信號(hào)、和由動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部生成的預(yù)測(cè)圖像相加，還原為動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)的部。
特別地，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部的特征在于依照從基于在幀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的具有多個(gè)精度的參考圖像的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)以特定的方法生成虛擬像素的第1精度、以及基該第1精度的虛擬像素生成虛擬像素的第2精度中對(duì)每個(gè)區(qū)域單位所指示的某一精度，進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償生成參考圖像。
而且，其特征在于成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償單位的區(qū)域是進(jìn)一步分割將動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)的各幀分割為與亮度信號(hào)相當(dāng)?shù)?6像素×16行的微塊的預(yù)測(cè)單位塊，表示該區(qū)域形狀的形狀信息區(qū)域是指示將微塊分割為預(yù)測(cè)單位塊方法的信息，對(duì)應(yīng)動(dòng)態(tài)的矢量為在各預(yù)測(cè)單位塊中利用的動(dòng)態(tài)矢量。
而且，其特征在于設(shè)置多個(gè)存儲(chǔ)預(yù)測(cè)圖像的生成時(shí)使用的參考圖像的幀存儲(chǔ)器，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部參考在多個(gè)幀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的多個(gè)參考圖像進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像，生成預(yù)測(cè)圖像。
而且，其特征在于解碼部進(jìn)一步解碼來(lái)自編碼位流的編碼模式信息，根據(jù)該編碼模式信息，由內(nèi)模式解碼動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)，或者在動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部由動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)模式進(jìn)行解碼。
而且，其特征在于還具有通過(guò)空間預(yù)測(cè)模式對(duì)動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼的空間預(yù)測(cè)部，解碼部進(jìn)一步解碼來(lái)自編碼位流的編碼模式信號(hào)，根據(jù)編碼模式信息，由空間預(yù)測(cè)部通過(guò)空間預(yù)測(cè)模式進(jìn)行解碼，或者由動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部通過(guò)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)模式進(jìn)行解碼。
由此，按照本發(fā)明所涉及的動(dòng)態(tài)圖像解碼部，在抑制存儲(chǔ)帶寬寬度的同時(shí)，能夠提高編碼效率，解碼進(jìn)行壓縮編碼后的編碼位流。
特別地，存儲(chǔ)帶寬寬度的削減特別是在將硬件實(shí)際安裝到以圖像再生為主的播放器，便攜電話、便攜信息終端等的圖像解碼裝置、圖像解碼裝置中時(shí)，由于發(fā)揮了圖像解碼處理實(shí)際安裝的簡(jiǎn)略化、顯著消費(fèi)功率的效果，在抑制編碼裝置、解碼裝置的實(shí)際安裝花費(fèi)同時(shí)，提供了較高傳送·記錄效率的圖像編碼裝置、圖像解碼裝置。


圖1是1/2像素精度的抽樣生成形態(tài)的示意圖；圖2是為了僅在水平處理情況中生成1/4像素精度的虛擬抽樣而制作的半像素精度的虛擬抽樣a、與下面公式整數(shù)像素X成份X-4～X4之間的位置關(guān)系的示意圖；圖3是在實(shí)施形態(tài)1中圖像編碼裝置構(gòu)成的示意圖；圖4是在實(shí)施形態(tài)1中圖像解碼裝置構(gòu)成的示意圖；圖5表示編碼裝置中動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)處理的流程圖；圖6是在實(shí)施形態(tài)1中動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)單位區(qū)域的構(gòu)成示意圖；圖7是對(duì)于由實(shí)施形態(tài)1通過(guò)虛擬抽樣精度的局部設(shè)定，對(duì)于8×4、4×8、4×4MC的各個(gè)模式，用來(lái)說(shuō)明能夠削減在虛擬抽樣生成時(shí)必需的存儲(chǔ)帶寬寬度的圖；圖8是用來(lái)說(shuō)明在步驟ST14中求得預(yù)測(cè)差分值(MVD)方法的圖；圖9是表示解碼裝置中動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)處理的流程圖；圖10是在實(shí)施形態(tài)2中圖像編碼裝置構(gòu)成的示意圖；圖11是兩方向預(yù)測(cè)的執(zhí)行方法的示意圖；圖12是使用多個(gè)參考圖像檢測(cè)動(dòng)態(tài)矢量的兩方向預(yù)測(cè)的其它例子的示意圖；圖13是在實(shí)施形態(tài)2中圖像解碼裝置構(gòu)成的示意圖；圖14是在實(shí)施形態(tài)3中圖像編碼裝置構(gòu)成的示意圖；圖15是在實(shí)施形態(tài)3中圖像解碼裝置構(gòu)成的示意圖；圖16是在實(shí)施形態(tài)4中圖像編碼裝置構(gòu)成的示意圖；圖17是在實(shí)施形態(tài)4中圖像解碼裝置構(gòu)成的示意圖；圖18是實(shí)際安裝實(shí)施形態(tài)1～4的圖像編碼裝置和圖像解碼裝置等元件產(chǎn)品的實(shí)施形態(tài)5的便攜電話的構(gòu)成的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下，為了比較詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，對(duì)于用來(lái)實(shí)施本發(fā)明的最優(yōu)形態(tài)，根據(jù)附圖加以說(shuō)明。
實(shí)施形態(tài)1
在本實(shí)施形態(tài)1中，對(duì)于具有將圖像的各幀圖像分割為微塊單位，進(jìn)一步在微塊內(nèi)分割為多個(gè)形狀的子塊，能夠?qū)⑵浞謩e進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)裝置的圖像編碼·解碼裝置進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施形態(tài)1的圖像編碼·解碼裝置特征在于以下兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位領(lǐng)域(塊)的形狀或大小，切換現(xiàn)有例所述的虛擬抽樣的精度，以及隨支其也切換動(dòng)態(tài)矢量的編碼·解碼方法。在本實(shí)施形態(tài)中圖像編碼裝置和解碼裝置的構(gòu)成如圖3和圖4所示。
圖3表示的是本實(shí)施形態(tài)1中圖像編碼裝置的構(gòu)成。此圖像編碼裝置如圖所示，具有減法器10、編碼模式判定部12、正交變換部15、量子化部16、逆量子化部18、逆正交變換部19、切換器53、幀存儲(chǔ)器3、動(dòng)態(tài)檢測(cè)部2、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部7、可變長(zhǎng)編碼部6、發(fā)送緩存器24、編碼控制部22。
下面說(shuō)明如圖3所示的圖像編碼裝置的工作。
①編碼裝置的工作概述在圖3的編碼裝置中，輸入圖像信號(hào)1的各個(gè)圖像幀被分割為微塊單位進(jìn)行輸入。首先，在動(dòng)態(tài)檢測(cè)部2中，使用在幀存儲(chǔ)器3中存儲(chǔ)的參考圖像4在微塊中檢測(cè)動(dòng)態(tài)矢量5。根據(jù)動(dòng)態(tài)矢量5在動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部7中獲得預(yù)測(cè)圖像8，由減法器10通過(guò)完成預(yù)測(cè)圖像信號(hào)8和輸入信號(hào)1的差分獲得預(yù)測(cè)殘差信號(hào)9。
在編碼模式判定部12中，從指定編碼預(yù)測(cè)殘差信號(hào)9的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模式、編碼幀內(nèi)的內(nèi)模式等、微塊編碼方法的多個(gè)模式之中，根據(jù)當(dāng)前微塊選擇能夠有較高效率的編碼。該編碼模式信息13作為編碼對(duì)象信息向可變長(zhǎng)度編碼部6輸出。這里，由編碼模式判定部12選擇作為編碼模式信息13預(yù)測(cè)模式的情況，將動(dòng)態(tài)矢量5作為編碼對(duì)象信息向可變長(zhǎng)編碼部6交接。
而且，在編碼模式判定部12中所選擇的編碼對(duì)象信號(hào)經(jīng)由正交變換部15、量子化部16，一方面作為正交變換系數(shù)數(shù)據(jù)17向可變長(zhǎng)編碼部6交接，另一方面此正交變換系數(shù)數(shù)據(jù)17經(jīng)由逆量子化部18、逆正交變換部19，向切換器52輸出。
在切換器52中，根據(jù)編碼模式信息13，此編碼模式信息13表示動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模式的情況，將所逆量子化和逆正交變換的正交變換系數(shù)數(shù)據(jù)17和來(lái)自動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部7的預(yù)測(cè)圖像8相加，將其作為局部解碼圖像，并向幀存儲(chǔ)器3輸出，或者在此編碼模式信息13表示內(nèi)模式的情況中，將所逆量子化和逆正交變換系數(shù)數(shù)據(jù)17原樣作為局部解碼圖像21輸出。局部解碼圖像21用來(lái)用于以后幀動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)，將其作為參考圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到幀存儲(chǔ)器3。
在量子化部16中，以在編碼控制部22中由被決定的量子化步驟參數(shù)23給予的量子化精度進(jìn)行正交變換變換系數(shù)數(shù)據(jù)的量子化。通過(guò)調(diào)整此量子化步驟參數(shù)23得到輸出編碼速率和品質(zhì)平衡。一般地，在可變長(zhǎng)度編碼后，每經(jīng)過(guò)一定時(shí)間確認(rèn)在傳送之前的發(fā)送緩存器24中被存儲(chǔ)編碼數(shù)據(jù)的占有量，對(duì)應(yīng)緩存器殘量25進(jìn)行參數(shù)的調(diào)整。具體地，例如在緩存器殘量較少的情況，決定傾向?yàn)橐种扑俾实姆较?，在緩存殘?5充裕的情況，決定為向速率較高并且提高品質(zhì)。并且，在此編碼控制部22中將所決定的量子化步驟參數(shù)23向可變長(zhǎng)度編碼部6輸出。
在可變長(zhǎng)度編碼部6中，進(jìn)行動(dòng)態(tài)矢量5、量子化步驟參數(shù)23、編碼模式信息13、正交變換系數(shù)數(shù)據(jù)17等的編碼對(duì)象數(shù)據(jù)的平均信息量編碼，經(jīng)由發(fā)送緩存器24，作為圖像壓縮數(shù)據(jù)26傳送。
圖4表示了在本實(shí)施的形態(tài)1中圖像解碼裝置的構(gòu)成。此圖像解碼裝置如圖4所示，具有可變長(zhǎng)度解碼部27、逆量子化部18、逆正交變換部19、加法器55、切換器54、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部7、幀存儲(chǔ)器3。
②解碼裝置的工作概述下面，說(shuō)明圖4示意的實(shí)施形態(tài)1的圖像解碼裝置的工作。
在如圖4所示的解碼裝置中，接受圖像壓縮數(shù)據(jù)26，由可變長(zhǎng)度解碼部27進(jìn)行后述的平均信息量解碼處理，還原動(dòng)態(tài)矢量5、編碼模式信息13、正交變換系數(shù)數(shù)據(jù)17、量子化步驟參數(shù)23等。
正交變換系數(shù)數(shù)據(jù)17、通過(guò)與編碼端相同的逆量子化部18和逆正交變換部19解碼量子化步驟參數(shù)23。
而且，切換器54在編碼模式信息13表示動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模式的情況時(shí)，為根據(jù)在動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部7中被解碼的動(dòng)態(tài)矢量5和編碼模式信息13還原預(yù)測(cè)圖像8并輸出的方向，在表示內(nèi)模式的情況時(shí)，輸出0。
于是，來(lái)自切換器54的輸出通過(guò)由加法器55相加作為解碼信號(hào)的逆正交變換部19的輸出獲得解碼圖像21。解碼圖像21為了用于以后幀預(yù)測(cè)圖像的生成，并在幀存儲(chǔ)器3中存儲(chǔ)。
③動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的詳細(xì)工作下面，對(duì)于使用編碼裝置的動(dòng)態(tài)檢測(cè)部2、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部7、幀存儲(chǔ)器3進(jìn)行的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)處理，且對(duì)于使用解碼裝置的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部7、幀存儲(chǔ)器3進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償處理分別進(jìn)行說(shuō)明。
③-1在編碼裝置中動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)處理順序圖5中表示的是在編碼裝置中動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)處理的流程圖。以下，說(shuō)明其中每個(gè)步驟。
③-1-1虛擬抽樣精度的決定(步驟ST1)圖6中表示的是在本實(shí)施形態(tài)1中動(dòng)態(tài)矢量的檢測(cè)單位區(qū)域的構(gòu)成。相同圖中，16×16MC微塊本身作為動(dòng)態(tài)矢量的檢測(cè)單位。16×8MC將沿縱方向2分割的區(qū)域、8×16MC將沿橫方向2分割的區(qū)域分別作為動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)單位。8×8MC將微塊均勻分割為4個(gè)區(qū)域，并分別作為動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)單位。進(jìn)而，在本實(shí)施形態(tài)1的情況中，在8×8MC中，對(duì)應(yīng)各個(gè)分割區(qū)域，能夠進(jìn)一步進(jìn)行縱方向2分割(8×4MC)、橫方向2分割(4×8MC)、4分割(4×4MC)的區(qū)域分割，并分別作為動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)單位。
其一般地通過(guò)較細(xì)地分割，在微塊內(nèi)部存在復(fù)雜的動(dòng)態(tài)的情況時(shí)，能夠提高預(yù)測(cè)效率，另一方面，需要傳送較多的動(dòng)態(tài)矢量信息。這樣按照在微塊內(nèi)部能夠分別適應(yīng)動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)單位區(qū)域的形狀的結(jié)構(gòu)，能夠在進(jìn)行局部最適合的分割形狀和動(dòng)態(tài)矢量的選擇·檢測(cè)同時(shí)執(zhí)行編碼。
然后，在各個(gè)區(qū)域動(dòng)態(tài)矢量的檢測(cè)中，如現(xiàn)有例子所示，利用使用虛擬抽樣的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)。但是，與現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)圖像編碼方式等不同，在本實(shí)施例1中，例如如圖6所示，關(guān)聯(lián)各個(gè)動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)單位區(qū)域的形狀或大小等決定局部的虛擬抽樣的精度和動(dòng)態(tài)矢量的預(yù)測(cè)編碼方法。
于是，在本實(shí)施形態(tài)1的編碼裝置中，將表示動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)單位區(qū)域的形狀或大小等的形狀信息作為編碼模式信息13中動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模式的一部分，由可變長(zhǎng)編碼部6編碼，傳送至解碼裝置。
從而，在本實(shí)施形態(tài)1的解碼裝置中，僅僅通過(guò)編碼模式信息13，在表示動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模式或內(nèi)編碼模式的編碼模式以外，通過(guò)包含此編碼模式信息13中的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模式一部分的形狀信息，能夠判定作為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)單位區(qū)域的形狀或大小、以及從其的形狀或大小唯一確定的虛擬抽樣精度和動(dòng)態(tài)矢量的預(yù)測(cè)編碼方法，因而根本不需要用來(lái)虛擬抽樣精度和動(dòng)態(tài)矢量預(yù)測(cè)編碼方法切換的附加信息。
在本實(shí)施形態(tài)1中，作為其決定的規(guī)則，使用比8×8MC較小，例如在8×4、4×8、4×4尺寸等的動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)單位區(qū)域中使用半像素精度的虛擬抽樣，在其以上尺寸的動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)單位區(qū)域中使用1/4像素精度的虛擬抽樣。
作為適用該規(guī)則的理由，推薦動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)單位區(qū)域形狀的選擇方法。也就是，一般地動(dòng)態(tài)均一并且在動(dòng)態(tài)速度延遲的區(qū)域保持畫(huà)面空間分辨率，提高相對(duì)紋理的視認(rèn)度。僅僅能夠通過(guò)在所述區(qū)域較大動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)區(qū)域均一動(dòng)態(tài)矢量，隨著動(dòng)態(tài)區(qū)域的細(xì)分化，在回避區(qū)域間不連續(xù)提高信號(hào)的重復(fù)性同時(shí)，希望提高向上虛擬抽樣精度的預(yù)測(cè)效率。相反地，動(dòng)態(tài)復(fù)雜、動(dòng)態(tài)的速度在視覺(jué)認(rèn)識(shí)較難的區(qū)域不保存畫(huà)面詳細(xì)的紋理，在感覺(jué)上降低視覺(jué)上的空間分辨率。在所述的區(qū)域中，希望即使?fàn)奚撤N程度信號(hào)的重復(fù)性也能夠提高動(dòng)態(tài)矢量數(shù)量較多的預(yù)測(cè)效率。但是，因?yàn)樾盘?hào)空間分辨率變低、動(dòng)態(tài)矢量的信息量變多，考慮到即使虛擬抽樣精度設(shè)定較低也不用從整體編碼效率觀點(diǎn)考慮的問(wèn)題。
通過(guò)能夠進(jìn)行這樣的虛擬抽樣精度的局部的設(shè)定，如圖7所示，對(duì)于8×4、4×8、4×4MC的各個(gè)模式，能夠削減在虛擬抽樣生成時(shí)必要的存儲(chǔ)帶寬寬度，具有裝置簡(jiǎn)略化的效果。相同圖中，對(duì)應(yīng)中層模式狀態(tài)，上層表示的是設(shè)想使用對(duì)應(yīng)這些全部的模式的1/4像素精度的虛擬抽樣的情況，并且為了虛擬抽樣生成使用K分支的濾波器的情況，也就是表示從動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)單位區(qū)域的端點(diǎn)從存儲(chǔ)器中讀出必要的各個(gè)K像素(K□2)部分的整數(shù)像素?cái)?shù)據(jù)。在現(xiàn)有例中，是表示K像素部分的半部分通過(guò)反復(fù)制作的例子，但這里不進(jìn)行反復(fù)，設(shè)想通過(guò)使用連續(xù)K像素全部進(jìn)行自然的濾波。
與其相對(duì)，通過(guò)本實(shí)施形態(tài)1，在這些8×4、4×8、4×4MC的各個(gè)模式中，通過(guò)預(yù)先決定僅僅使用半像素精度的虛擬抽樣，為了生成虛擬抽樣，必要從存儲(chǔ)器讀出的數(shù)據(jù)也可以是例如根據(jù)現(xiàn)有例的半像素精度抽樣生成順序的動(dòng)態(tài)檢測(cè)單位區(qū)域的周邊1像素部分。在較小尺寸的動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)單位區(qū)域中，因?yàn)楦鱾€(gè)檢測(cè)單位區(qū)域在空間上是不連續(xù)的，意味著其極大。
③-1-2預(yù)測(cè)誤差的計(jì)算(步驟ST2、步驟ST3)根據(jù)在步驟ST1中被決定的虛擬抽樣生成規(guī)則，在各個(gè)模式中每個(gè)動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)單位區(qū)域，對(duì)應(yīng)各動(dòng)態(tài)矢量候補(bǔ)生成預(yù)測(cè)圖像，通過(guò)進(jìn)行與預(yù)測(cè)對(duì)象動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)單位區(qū)域的差分，來(lái)算出預(yù)測(cè)誤差量。這里，對(duì)于虛擬抽樣，其成為進(jìn)行如圖1所示半像素精度抽樣的生成、和如圖2所示的1/4像素精度抽樣的生成。但是，在本實(shí)施形態(tài)1的情況，不對(duì)在圖2端點(diǎn)的像素值進(jìn)行反復(fù)使用，濾波分支數(shù)保持一般性，因而成為以下K分支。從而，比使用半像素精度虛擬抽樣的8×8MC小的例如8×4、或4×8、4×4MC以下各個(gè)模式的情況下，在虛擬抽樣生成中使用的像素?cái)?shù)據(jù)如圖7的下層所示，為僅僅從各8×4、4×8、4×4動(dòng)態(tài)檢測(cè)單位區(qū)域的周邊1像素部分的存儲(chǔ)器讀出(步驟ST2)。
預(yù)測(cè)誤差的計(jì)算(步驟ST3)，為基于塊匹配法一般地計(jì)算各像素單位的誤差量的相加，以誤差量主要能夠使用二乘誤差(pp’)2或差分絕對(duì)值|pp’|。這里，p是預(yù)測(cè)對(duì)象的像素值，p’是預(yù)測(cè)像素內(nèi)的對(duì)應(yīng)位置的像素值。在以下誤差量設(shè)想為后者的差分絕對(duì)值，每動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)單位區(qū)域或微塊內(nèi)的總和成為使用稱(chēng)為SAD(Sum of Absolute Difference絕對(duì)誤差和)的術(shù)語(yǔ)。
③-1-3動(dòng)態(tài)矢量編碼量的計(jì)算(步驟ST4)下面，計(jì)算動(dòng)態(tài)矢量編碼量(步驟ST4)。動(dòng)態(tài)矢量通常為了與周邊區(qū)域相關(guān)較高，以周邊區(qū)域的動(dòng)態(tài)矢量作為預(yù)測(cè)值，可變長(zhǎng)編碼周邊區(qū)域的動(dòng)態(tài)矢量預(yù)測(cè)值、求得的動(dòng)態(tài)矢量之間的預(yù)測(cè)差分值(MVD)。在預(yù)測(cè)值的設(shè)定方法中存在各種各樣的方法，但這里預(yù)測(cè)值以一定的規(guī)則而決定，能夠得到動(dòng)態(tài)矢量的預(yù)測(cè)差分值，省略其詳細(xì)說(shuō)明。
于是，在本實(shí)施形態(tài)1中，在求預(yù)測(cè)差分值(MVD)的編碼量時(shí)，考慮在③-1-1中規(guī)定的虛擬抽樣精度。
使用圖8說(shuō)明在步驟ST4中預(yù)測(cè)差分值(MVD)的方法。并且，此工作在動(dòng)態(tài)檢測(cè)部2中執(zhí)行，但最后在步驟ST9中由可變長(zhǎng)編碼部6編碼決定的動(dòng)態(tài)矢量的情況也適用相同的規(guī)則。
在圖8中，作為編碼對(duì)象的動(dòng)態(tài)矢量為MV1～MV5，根據(jù)特定的預(yù)測(cè)值設(shè)定規(guī)則，對(duì)應(yīng)PMV1、MV5求得對(duì)應(yīng)MV1和MV3的預(yù)測(cè)矢量的預(yù)測(cè)矢量為PMV2。各自地，MV2為MV1、MV4為MV3的預(yù)測(cè)值。PMV1、PMV2因?yàn)槭且郧熬幋a完成的值，適宜高速緩存也是可以的。
PMV1為根據(jù)16×8MC的動(dòng)態(tài)矢量，MV5為根據(jù)8×8MC的動(dòng)態(tài)矢量，因而根據(jù)在③-1-1中規(guī)定，使用1/4像素精度的虛擬抽樣的決定動(dòng)態(tài)矢量。另一方面，MV1～MV4和PMV2為根據(jù)4×4MC的動(dòng)態(tài)矢量，因而根據(jù)在③-1-1中規(guī)定，使用半像素精度的虛擬抽樣的來(lái)決定動(dòng)態(tài)矢量。總之，PMV1、MV5、MV1～MV4、PMV2之間存在著虛擬抽樣精度的不同。另一方面，動(dòng)態(tài)矢量編碼時(shí)預(yù)先預(yù)測(cè)矢量值和該虛擬抽樣精度為已知。將其利用，在實(shí)施形態(tài)1中，為了得到預(yù)測(cè)差分值(MVD)進(jìn)行適應(yīng)地動(dòng)態(tài)矢量的精度的對(duì)比。即通過(guò)以下條件，求得預(yù)測(cè)差分值(MVD)。
(1)條件1自身(MV)為通過(guò)使用1/2精度虛擬抽樣的動(dòng)態(tài)矢量獲得的動(dòng)態(tài)矢量的情況，通過(guò)PMV精度，分為以下這樣2部分。
條件1-1PMV為使用相同精度虛擬抽樣的動(dòng)態(tài)矢量的情況MVD＝MV PMV條件1-2PMV為使用1/4精度虛擬抽樣的動(dòng)態(tài)矢量的情況MVD＝MV(PMV＞＞1)(2)條件2自身(MV)為通過(guò)使用1/4精度虛擬抽樣的動(dòng)態(tài)矢量獲得的動(dòng)態(tài)矢量的情況，通過(guò)PMV精度，分為以下這樣2部分。
條件2-1PMV為使用1/4精度虛擬抽樣的動(dòng)態(tài)矢量的情況MVD＝MV PMV條件2-2PMV為使用1/2精度虛擬抽樣的動(dòng)態(tài)矢量的情況MVD＝MV(PMV＜＜1)而，x＜＜y表示向相對(duì)x的左方向的y位移計(jì)算，x＞＞y表示向相對(duì)x的右方向y位移計(jì)算。
作為PMV1與MV1、MV3之間的規(guī)則，適用上述條件1-2，作為MV1、MV3和MV2、MV4之間的規(guī)則，適用上述條件1-1，作為PMV2和MV5之間規(guī)則則適用條件2-2。
通過(guò)此順序，能夠以對(duì)應(yīng)半像素精度的動(dòng)態(tài)矢量的半像素精度算出MVD，與使用平常1/4像素精度的MVD相比，能夠削減編碼量。
③-1-4花費(fèi)計(jì)算·最小花費(fèi)的更新(步驟ST5、步驟ST6、步驟ST7)通過(guò)編碼上述結(jié)果所得到的預(yù)測(cè)差分值(MVD)，能夠得到編碼量RMVD。使用其和步驟ST2中的SAD，對(duì)于各動(dòng)態(tài)矢量候補(bǔ)通過(guò)下述公式求得花費(fèi)C(步驟ST5)。
C＝SADMV+λRMVD(λ是正常數(shù))動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部7每次算出上述的花費(fèi)，判斷算出花費(fèi)是否最小(步驟ST6)，如果現(xiàn)在還具有比以前算出模式的花費(fèi)小的值(步驟ST6“Y”)，在進(jìn)行最小花費(fèi)更新同時(shí)，保持當(dāng)前預(yù)測(cè)模式、動(dòng)態(tài)矢量數(shù)據(jù)(步驟ST7)。
并且，步驟ST1～步驟ST7執(zhí)行對(duì)于16×16MC～8×8MC和其以下全部的分割模式，步驟ST2～步驟ST5相對(duì)各動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)單位區(qū)域，在預(yù)先編碼部中所設(shè)定的特定動(dòng)態(tài)矢量探索范圍內(nèi)，即在對(duì)應(yīng)規(guī)定水平·垂直方向平行移動(dòng)量的上限的全部窗口內(nèi)的動(dòng)態(tài)候補(bǔ)執(zhí)行。
③-1-5最終模式·動(dòng)態(tài)矢量的決定(步驟ST8、步驟ST9)以上說(shuō)明的③-1-4的花費(fèi)的計(jì)算·最小花費(fèi)的更新處理(步驟ST5、步驟ST6、步驟ST7)結(jié)束之后，接著判斷是否以全部預(yù)測(cè)模式算出花費(fèi)(步驟ST8)，如果沒(méi)有以全預(yù)測(cè)模式算出花費(fèi)(步驟ST8“N”)，在以上說(shuō)明的③-1-4之前進(jìn)行所示的處理(步驟ST1～步驟ST7)，另一方面，在以全部預(yù)測(cè)模式完成花費(fèi)計(jì)算的情況時(shí)(步驟ST8“Y”)，在③-1-4中得到的微塊單位的花費(fèi)之中，決定最小花費(fèi)預(yù)測(cè)模式作為實(shí)際地編碼預(yù)測(cè)模式(步驟8T9)。而且，在預(yù)測(cè)模式?jīng)Q定同時(shí)，決定對(duì)應(yīng)當(dāng)前預(yù)測(cè)模式的動(dòng)態(tài)矢量(步驟ST9)。
通過(guò)以上說(shuō)明的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)處理決定的預(yù)測(cè)模式通過(guò)與最終的內(nèi)模式相比較，決定最適合的模式，編碼模式信息13通過(guò)可變長(zhǎng)編碼部6在微塊單位中被復(fù)用為圖像壓縮數(shù)據(jù)26。而且，被決定的動(dòng)態(tài)矢量數(shù)據(jù)5以③-1-3的順序，進(jìn)行MVD數(shù)據(jù)化，通過(guò)可變長(zhǎng)編碼部6在微塊單位中被復(fù)用為圖像壓縮數(shù)據(jù)26③-2在解碼裝置中動(dòng)態(tài)補(bǔ)償處理圖9中表示的是在解碼裝置中動(dòng)態(tài)補(bǔ)償處理的流程圖。以下，參考流程圖詳細(xì)地說(shuō)明在解碼裝置側(cè)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償處理。
③-2-1預(yù)測(cè)模式、動(dòng)態(tài)矢量數(shù)據(jù)的解碼(步驟ST10)在如圖4所示的解碼裝置端，可變長(zhǎng)解碼部27從例如圖3所示的編碼裝置輸出的圖像壓縮數(shù)據(jù)26在微塊單位中解碼編碼模式信息。其所示為內(nèi)(幀間預(yù)測(cè))模式的情況，可變長(zhǎng)解碼部27接著以預(yù)測(cè)差分值(MVD)的形式解碼被編碼的動(dòng)態(tài)矢量數(shù)據(jù)5(步驟ST10)。
③-2-2虛擬抽樣精度的決定(步驟ST11)編碼模式信息13表示在內(nèi)(幀間預(yù)測(cè))模式，即在本實(shí)施形態(tài)1的情況例如圖6所示的任意動(dòng)態(tài)矢量補(bǔ)償預(yù)測(cè)模式的情況中，編碼裝置中動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)處理順序與說(shuō)明的③-2-1(步驟ST1)的情況相同，進(jìn)行虛擬抽樣精度的決定。也就是，如在編碼裝置的工作中的說(shuō)明，由于動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的單位，即表示動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)單位區(qū)域的大小等的信息作為編碼模式信息13中動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模式的一部分通過(guò)可變長(zhǎng)編碼部6編碼，在解碼裝置側(cè)通過(guò)在解碼的編碼模式信息13中作為包含形狀信息的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模式的一部分，能夠判定具有動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)單位區(qū)域形狀或大小、和根據(jù)其形狀或大小一次決定的虛擬抽樣精度。
③-2-3動(dòng)態(tài)矢量的解碼(步驟ST12)下面，對(duì)應(yīng)實(shí)際的動(dòng)態(tài)矢量適用單位區(qū)域、即編碼裝置的說(shuō)明中各動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)單位區(qū)域，使用以預(yù)測(cè)差分值(MVD)的形式被解碼的動(dòng)態(tài)矢量，解碼為所使用的動(dòng)態(tài)矢量數(shù)據(jù)(MV)(步驟ST12)。此順序在本實(shí)施形態(tài)1中由可變長(zhǎng)解碼部27等中進(jìn)行，在編碼裝置中動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)處理順序如果為說(shuō)明的③-1-3也是可以的。也就是，在本實(shí)施形態(tài)1的情況，與虛擬抽樣精度的判定的情況相同，根據(jù)作為包含形狀信息的編碼模式信息13中的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模式的一部分，由于一次地決定動(dòng)態(tài)矢量的預(yù)測(cè)還原方法，根據(jù)此形態(tài)信息切換動(dòng)態(tài)矢量的預(yù)測(cè)還原方法解碼動(dòng)態(tài)矢量。使用圖8說(shuō)明與③-1-3順序的對(duì)比。
與③-1-3相同，這里編碼裝置·解碼裝置之間使用預(yù)先決定的共用的預(yù)測(cè)值設(shè)定方法。首先，對(duì)應(yīng)MV1、MV3使用PMV1，以MV1＝MVD1+(PMV1＞＞1)MV3＝MVD3+(PMV1＞＞1)進(jìn)行解碼。這里，MVD1為對(duì)應(yīng)MV1的預(yù)測(cè)差分值(MVD)，MVD3為對(duì)應(yīng)MV3的預(yù)測(cè)差分值(MVD)。
而且，對(duì)應(yīng)MV2、MV4，以MV2＝MVD2+MV1MV4＝MVD4+MV3對(duì)應(yīng)MV5，MV5＝MVD5+(PMV2＜＜1)進(jìn)行解碼。
即，根據(jù)以下條件公式。
(1)條件1自身(MV)通過(guò)使用1/2像素精度的虛擬抽樣預(yù)測(cè)獲得動(dòng)態(tài)矢量的情況，根據(jù)PMV的精度，分為以下這樣2部分。
條件1-1PMV為使用相同精度虛擬抽樣的動(dòng)態(tài)矢量的情況時(shí)MV＝MVD+PMV條件1-2PMV為使用1/4精度虛擬抽樣的動(dòng)態(tài)矢量的情況時(shí)MV＝MVD+(PMV＞＞1)(2)條件2自身(MV)為通過(guò)使用1/4精度虛擬抽樣的動(dòng)態(tài)矢量獲得的動(dòng)態(tài)矢量的情況，根據(jù)PMV精度，分為以下這樣2部分。
條件2-1PMV為使用相同精度的虛擬抽樣的動(dòng)態(tài)矢量的情況MV＝MVD+PMV條件2-2PMV為使用1/2精度虛擬抽樣的動(dòng)態(tài)矢量的情況MV＝MVD+(PMV＜＜1)使用此規(guī)則進(jìn)行動(dòng)態(tài)矢量的解碼。
③-2-4預(yù)測(cè)圖像生成(步驟ST13、S14)根據(jù)在③-2-2中被決定的虛擬抽樣生成規(guī)則，使用在③-2-3中被解碼的動(dòng)態(tài)矢量數(shù)據(jù)，在每個(gè)各自動(dòng)態(tài)矢量適用單位區(qū)域中生成預(yù)測(cè)圖像。對(duì)于虛擬抽樣，進(jìn)行如現(xiàn)有例的圖1所示半像素精度抽樣的生成、如圖2所示的1/4像素精度抽樣的生成。但是，不進(jìn)行在圖2的端點(diǎn)的像素值反復(fù)使用，因?yàn)闉V波分支具有一般性，以下為K分支。從而，與使用半像素精度虛擬抽樣的8×8MC小的例如8×4、或4×8、4×4MC以下各個(gè)模式的情況下相比，與在編碼裝置中動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)處理的步驟ST2的情況相同，在虛擬抽樣生成中使用的像素?cái)?shù)據(jù)如圖7的下層所示，生成預(yù)測(cè)圖像。
從而，通過(guò)使用根據(jù)以上構(gòu)成的本實(shí)施形態(tài)1的圖像編碼裝置或解碼裝置，適應(yīng)動(dòng)態(tài)局部狀況，在切換對(duì)應(yīng)成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的塊的大小進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)時(shí)的虛擬抽樣精度同時(shí)，由于也切換動(dòng)態(tài)矢量的計(jì)算方法，能夠進(jìn)行抑制存儲(chǔ)帶寬寬度，并保持畫(huà)質(zhì)的壓縮編碼。特別地，存儲(chǔ)帶寬寬度的削減，特別是實(shí)際安裝以圖像再生為主的播放器到便攜電話、便攜信息終端等硬件時(shí)，發(fā)揮了圖像解碼處理實(shí)際安裝的簡(jiǎn)略化、消費(fèi)電力化的顯著效果。
并且，在上述實(shí)施形態(tài)1的說(shuō)明中，隨著在對(duì)應(yīng)成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的塊大小，對(duì)在進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)時(shí)的虛擬抽樣的精度進(jìn)行切換，同時(shí)，也切換動(dòng)態(tài)矢量的計(jì)算方法，而在本發(fā)明中，并不限定于此，對(duì)應(yīng)成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的塊大小，僅僅對(duì)在進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)時(shí)的虛擬抽樣精度進(jìn)行切換，不切換動(dòng)態(tài)矢量的計(jì)算方法也是顯然可以的。但是，在此情況中，能夠在抑制存儲(chǔ)帶寬寬度同時(shí)使編碼效率提高，但僅僅部分降低動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的精度，畫(huà)質(zhì)會(huì)變化下降。其也適用于以下全部的實(shí)施形態(tài)中。
而且，在本實(shí)施形態(tài)1中，在決定編碼裝置中的③-1-1、解碼裝置中的③-2-2中虛擬抽樣精度后，具有變更用來(lái)生成與使用的虛擬抽樣精度配合的虛擬抽樣精度的處理的結(jié)構(gòu)。在1/4像素精度的情況時(shí)，首先通過(guò)如圖2使用整數(shù)像素?cái)?shù)據(jù)K(＝8)分支濾波器生成半像素精度虛擬抽樣，進(jìn)一步通過(guò)線性插值將生成的半像素精度虛擬抽樣生成1/4像素精度抽樣。在半像素精度的情況時(shí)，通過(guò)整數(shù)像素?cái)?shù)據(jù)的線性插值生成半像素精度抽樣。在此情況從存儲(chǔ)器僅僅讀出動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)對(duì)象塊尺寸+周邊1像素部分后結(jié)束。通過(guò)濾波處理的不同，在以較小塊尺寸的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)中，在此點(diǎn)降低從存儲(chǔ)器讀出的數(shù)據(jù)量，但此濾波處理其為依賴(lài)于虛擬抽樣精度完全決定的構(gòu)成也是可以的?？傊趦H僅使用半像素精度抽樣的較小塊尺寸的情況，以K分支濾波器構(gòu)成半像素精度抽樣也是可以的。通過(guò)此濾波處理的固定化，涉及從存儲(chǔ)器讀出的數(shù)據(jù)量，存儲(chǔ)條不會(huì)削減，但另一方面，不必要從由K分支濾波器產(chǎn)生的半像素抽樣做出的1/4像素精度的抽樣處理，并且③-1-3、③-2-3這樣的動(dòng)態(tài)矢量的表現(xiàn)精度能夠照舊限制，能夠高效率地動(dòng)態(tài)矢量的編碼。
另外，在本實(shí)施形態(tài)1中，通常以幀作為圖像輸入單位進(jìn)行記述，但在假設(shè)奇數(shù)字段和偶數(shù)字段等交織圖像輸入的情況中，幀被嚴(yán)密地定義為由2個(gè)字段圖像數(shù)據(jù)組合。此情況，本實(shí)施形態(tài)1的圖像編碼裝置和圖像解碼裝置可以明白也能夠適用于構(gòu)成每個(gè)字段微塊的編碼·解碼的情況。其也適用于以下全部的實(shí)施形態(tài)中。
而且，在本實(shí)施形態(tài)1中，說(shuō)明的是在作為比8×8小尺寸的8×4、或4×8、4×4尺寸的動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)單位區(qū)域中使用半像素精度的虛擬抽樣，而本發(fā)明并不限定于此，作為比8×8小尺寸的4×2、或2×4等的8×4或4×8、4×4尺寸以外也是可以的，不但以8×8為基準(zhǔn)，而是通過(guò)8×16或16×8等其它尺寸為基準(zhǔn)的大小變更虛擬抽樣的精度也是可以的。更進(jìn)一步，在比8×8等特定尺寸小的尺寸的動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)單位區(qū)域中由于使用半像素精度的虛擬抽樣，不用說(shuō)，在比特定尺寸小的尺寸的動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)單位區(qū)域中以整數(shù)像素精度進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)也是可以的。如果這樣，雖然畫(huà)質(zhì)稍有下降，但存儲(chǔ)帶寬寬度能夠大幅度地削減。歸根到底，在進(jìn)一步分割有編碼單位的微塊，進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)單位區(qū)域中，下降以具有存儲(chǔ)帶寬寬度問(wèn)題的特定塊尺寸為基準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)矢量的探索精度，可以較好地削減存儲(chǔ)帶寬寬度。其也適用于以下全部實(shí)施形態(tài)中。
實(shí)施形態(tài)2在本實(shí)施形態(tài)2中，可以為附加到如實(shí)施形態(tài)1所述的圖像編碼裝置和圖像解碼裝置，準(zhǔn)備由多個(gè)幀存儲(chǔ)器構(gòu)成的幀存儲(chǔ)器群，以微塊或分割微塊的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)塊為單位，使用多個(gè)幀存儲(chǔ)器進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)塊的裝置，對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明。
在圖10中表示本實(shí)施形態(tài)2中圖像編碼裝置的構(gòu)成。相同圖中，與圖3所示的實(shí)施形態(tài)1的編碼裝置不同，其區(qū)別在于將幀存儲(chǔ)器3置換為幀存儲(chǔ)器群28，動(dòng)態(tài)檢測(cè)部2、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部7使用幀存儲(chǔ)器群28，從多個(gè)幀存儲(chǔ)器獲得最適合預(yù)測(cè)圖像和動(dòng)態(tài)矢量的結(jié)構(gòu)。動(dòng)態(tài)檢測(cè)部2、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部7與圖3的編碼裝置相比工作在細(xì)節(jié)上不同，在以下以與此前提及的相同圖編號(hào)進(jìn)行說(shuō)明。
①編碼裝置的工作概述輸入圖像信號(hào)1以各個(gè)圖像幀被分割為微塊單位進(jìn)行輸入。首先，在動(dòng)態(tài)檢測(cè)部2中，使用在幀存儲(chǔ)器群28中存儲(chǔ)的多個(gè)參考圖像4檢測(cè)在微塊單位中的動(dòng)態(tài)矢量5。
作為使用多個(gè)參考圖像動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)的方法，例如為由ISO/IEC13818-2(MPEG-2視頻標(biāo)準(zhǔn))所公開(kāi)的兩方向預(yù)測(cè)。
圖11表示由ISO/IEC13818-2(MPEG-2視頻標(biāo)準(zhǔn))所公開(kāi)的兩方向預(yù)測(cè)的執(zhí)行方法。在相同圖中，F(xiàn)(t)為現(xiàn)在編碼對(duì)象輸入圖像幀，以幀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的參考圖像中F’()作為區(qū)別。B(x，y，t)為F(t)內(nèi)具有的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位塊。在兩方向預(yù)測(cè)中，將僅僅從B(x，y，t)位置的動(dòng)態(tài)矢量MVt(B(x，y，t))移動(dòng)的過(guò)去的參考圖像F’(t-1)中的塊圖像作為前方向預(yù)測(cè)圖像Pf(B(x，y，t))，將僅僅從B(x，y，t)位置的動(dòng)態(tài)矢量MVb(B(x，y，t))移動(dòng)的未來(lái)的參考圖像F’(t+1)中的塊圖像作為后方向預(yù)測(cè)圖像Pb(B(x，y，t))，通過(guò)Pf(B(x，y，t))與Pb(B(x，y，t))的相加平均生成B(x，y，t)的預(yù)測(cè)圖像Pi(B(x，y，t))。MVf(B(x，y，t))或MVb(B(x，y，t)在動(dòng)態(tài)檢測(cè)部2中，分別在對(duì)應(yīng)的參考圖像上給予的探索范圍內(nèi)B(x，y，t)的圖案的類(lèi)似度較高，或者探索圖素差分成為最小的塊圖像，符合其檢測(cè)偏移部分的值。
圖12表示使用多個(gè)參考圖像檢測(cè)動(dòng)態(tài)矢量的單向預(yù)測(cè)的一例。圖12所示其它例為例如特開(kāi)平4-127689號(hào)公報(bào)中所公開(kāi)在幀存儲(chǔ)器群28中能夠存儲(chǔ)過(guò)去的多個(gè)參考圖像的結(jié)構(gòu)的編碼裝置，其為與動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位塊B(x，y，t)相類(lèi)似的塊圖像不是之前的參考圖像F(t-1)，即使在進(jìn)一步在找到其前參考圖像F(t-2)的情況時(shí)，為了使用動(dòng)態(tài)矢量MVt-2(B(x，y，t))進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，也適應(yīng)圖像局部性質(zhì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)的裝置。
在本實(shí)施形態(tài)2中，由于是具有由多個(gè)幀存儲(chǔ)器構(gòu)成的幀存儲(chǔ)器群28，使用在此多個(gè)幀存儲(chǔ)器分別存儲(chǔ)的多個(gè)參考圖像檢測(cè)動(dòng)態(tài)矢量，其也能夠適用于圖11或圖12中任意構(gòu)成的編碼裝置。
其次，在本實(shí)施形態(tài)2中，在上述圖11或圖12的事例的由此被檢測(cè)的動(dòng)態(tài)矢量5中，此動(dòng)態(tài)矢量5明確了分組指示參考在幀存儲(chǔ)器群28中哪個(gè)幀存儲(chǔ)器的信息。
因此，在本實(shí)施形態(tài)2的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部7中，根據(jù)這些信息參考幀存儲(chǔ)器群28中適合的幀存儲(chǔ)器，從而能夠得到預(yù)測(cè)圖像8。進(jìn)一步通過(guò)完成與輸入信號(hào)1的差分能夠得到預(yù)測(cè)殘留信號(hào)9。并且，也可以是動(dòng)態(tài)矢量5指示參考在幀存儲(chǔ)群28中的某個(gè)幀存儲(chǔ)器的信息，并不是動(dòng)態(tài)矢量5，表現(xiàn)出以用來(lái)向解碼器通知編碼數(shù)據(jù)形式的其它信息。
而且，在本實(shí)施形態(tài)2的編碼模式判定部12中，從指定編碼預(yù)測(cè)殘留信號(hào)9的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模式、進(jìn)行幀內(nèi)編碼的內(nèi)模式等、微塊編碼方法的多個(gè)模式中選擇能夠具有較高效率編碼此微塊的模式，作為編碼模式信息13輸出。動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模式符合識(shí)別出僅僅使用如實(shí)施形態(tài)1中說(shuō)明的如圖6所示的微塊內(nèi)分割形狀、和圖11中的Pf(B(x，y，t))進(jìn)行預(yù)測(cè)；或僅僅使用Pb(B(x，y，t))進(jìn)行預(yù)測(cè)；或者取它們的加法運(yùn)算平均等的信息等。此編碼模式信息13作為編碼對(duì)象信息向可變長(zhǎng)編碼部傳送。選擇以編碼模式信息13作為動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模式的情況時(shí)，動(dòng)態(tài)矢量5作為編碼對(duì)象信息向可變長(zhǎng)編碼部6傳送，進(jìn)行可變長(zhǎng)編碼。
并且，在編碼模式判定部12中，具有所選擇的編碼對(duì)象11的編碼的正交變換部的以下處理因?yàn)榕c實(shí)施形態(tài)1相同，省略說(shuō)明。
下面，對(duì)于本實(shí)施形態(tài)2中圖像解碼裝置進(jìn)行說(shuō)明。
圖13表示在本實(shí)施形態(tài)2中圖像解碼裝置的構(gòu)成。相同圖中，與圖4所示實(shí)施形態(tài)1的解碼裝置的不同之處在于將幀存儲(chǔ)器3置換為幀存儲(chǔ)器群28，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部7根據(jù)由可變長(zhǎng)解碼部27解碼的動(dòng)態(tài)矢量5和編碼模式信息13，構(gòu)成為從在幀存儲(chǔ)器群28中被指定的幀存儲(chǔ)器得到預(yù)測(cè)圖像。動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部7與圖4的解碼裝置相比在工作的細(xì)節(jié)上不同，但以下在此前提下由同一圖號(hào)進(jìn)行說(shuō)明。
②解碼裝置的工作概述在解碼裝置中接收?qǐng)D像壓縮數(shù)據(jù)26，首先由可變長(zhǎng)解碼部2進(jìn)行后述的平均信息量解碼處理，還原動(dòng)態(tài)矢量5、編碼模式信息13、正交變換系數(shù)數(shù)據(jù)17、量子化步驟參數(shù)23等。并且，通過(guò)正交變換系數(shù)數(shù)據(jù)17、量子化步驟參數(shù)23的預(yù)測(cè)殘留信號(hào)的還原處理因?yàn)榕c實(shí)施形態(tài)1的解碼裝置相同，省略其說(shuō)明。
于是，與實(shí)施形態(tài)1的解碼裝置的情況相同，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部7根據(jù)由可變長(zhǎng)解碼部27解碼的動(dòng)態(tài)矢量5和編碼模式信息13，使用在幀存儲(chǔ)器群28中特定幀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的參考圖像還原預(yù)測(cè)圖像。
切換器54根據(jù)編碼模式信息13，如果其為動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模式就向加法器55輸出來(lái)自動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部7的預(yù)測(cè)圖像8，另一方面如果其為內(nèi)模式則向加法器55輸出0。在加法器55中，通過(guò)將這些來(lái)自切換器54的輸出與作為解碼信號(hào)的逆正交變換部19輸出相加，得到還原圖像21。因?yàn)檫€原圖像21用于以后幀預(yù)測(cè)圖像生成，將其在幀存儲(chǔ)器群28中存儲(chǔ)。
③動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的工作在編碼裝置中使用動(dòng)態(tài)檢測(cè)部2、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部7和幀存儲(chǔ)器群28進(jìn)行的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)處理或在解碼裝置中使用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部7、幀存儲(chǔ)器群28進(jìn)行的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償處理中，從圖11或圖12可以得知，能夠分離為每個(gè)幀存儲(chǔ)器的處理單位進(jìn)行考慮。在編碼裝置端各個(gè)參考圖像(F’(t-1)等)使用被存儲(chǔ)的幀存儲(chǔ)器得到動(dòng)態(tài)矢量5和預(yù)測(cè)圖像8的處理能夠認(rèn)為是由實(shí)施形態(tài)1說(shuō)明的由③-1-1～③-1-5構(gòu)成的③-1的編碼裝置中動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)處理，而且在解碼裝置側(cè)各個(gè)參考圖像(F’(t-1)等)使用被存儲(chǔ)的幀存儲(chǔ)器得到預(yù)測(cè)圖像8的處理能夠認(rèn)為是由實(shí)施形態(tài)1的由③-2-1～③-2-4構(gòu)成的③-2的解碼裝置中動(dòng)態(tài)補(bǔ)償處理，其能夠原樣適用實(shí)施形態(tài)1所述的步驟。
從而，按照具有以上構(gòu)成本實(shí)施形態(tài)2的圖像編碼裝置或解碼裝置，上述實(shí)施形態(tài)1的圖像編碼裝置和解碼裝置的情況相同，對(duì)應(yīng)適應(yīng)動(dòng)態(tài)局部狀況的作為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的塊的大小，伴隨在現(xiàn)有例中所述切換虛擬抽樣精度，由于也切換動(dòng)態(tài)矢量編碼·解碼方法，能夠在抑制存儲(chǔ)器條的大小同時(shí)保持畫(huà)質(zhì)進(jìn)行壓縮編碼。
特別地，在如圖11所示的在必須從包含前方向、后方向兩方向的多個(gè)幀存儲(chǔ)器中生成預(yù)測(cè)圖像的情況時(shí)，或如圖12所示即使在單方向也必須從多個(gè)幀存儲(chǔ)器生成預(yù)測(cè)圖像的情況時(shí)，得知僅僅從幀存儲(chǔ)器讀出的像素增大，但按照本實(shí)施形態(tài)2，在由于動(dòng)態(tài)的復(fù)雜性而削弱精致的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)效果的情況中，在半像素、或整數(shù)像素之前限定虛擬抽樣精度，動(dòng)態(tài)矢量的表現(xiàn)精度也變低，能夠在保持編碼效率同時(shí)，減低在幀存儲(chǔ)器接入時(shí)的存儲(chǔ)器條的大小。其結(jié)果是按照本實(shí)施形態(tài)2，特別是在參考多個(gè)幀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的多個(gè)參考圖像進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)兩方向預(yù)測(cè)等的情況中，期待顯著地削減在編碼裝置中動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)處理和解碼裝置的預(yù)測(cè)生成處理中的運(yùn)算量的效果。
而且，在本實(shí)施形態(tài)2中，由于具有多個(gè)幀存儲(chǔ)器，不僅僅進(jìn)行如圖11所示通常的兩方向預(yù)測(cè)、或如圖12所示的從過(guò)去的多個(gè)參考圖像的單方向預(yù)測(cè)，例如通常根據(jù)解碼圖像進(jìn)行此多個(gè)幀存儲(chǔ)器內(nèi)容的逐次更新，另一方面，在指示多個(gè)幀存儲(chǔ)器中不僅僅更新一個(gè)幀存儲(chǔ)器的內(nèi)容，對(duì)多個(gè)幀存儲(chǔ)器進(jìn)行逐次更新的短期幀存儲(chǔ)器、在下次事件發(fā)生之前不更新參考圖像，將其作為長(zhǎng)期幀存儲(chǔ)器使用，使用短期幀存儲(chǔ)器和長(zhǎng)期幀存儲(chǔ)器的參考圖像進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)不用說(shuō)也是可以的。如果這樣，對(duì)應(yīng)動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)的時(shí)間局部特性，能夠彈性地使用多個(gè)幀存儲(chǔ)器，雖然高效率地使用幀存儲(chǔ)器，但能夠在不影響編碼序列維持高預(yù)測(cè)效果同時(shí)進(jìn)行編碼。
特別地，適應(yīng)動(dòng)態(tài)局部狀況，對(duì)應(yīng)成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的塊大小，切換進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)時(shí)的虛擬抽樣精度，也不僅僅切換動(dòng)態(tài)矢量的計(jì)算方法，在進(jìn)行此動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)區(qū)域單位中切換適應(yīng)的圖11所示兩方向預(yù)測(cè)或如圖12所示單方向預(yù)測(cè)等，或者在此區(qū)域單位通常根據(jù)解碼圖像進(jìn)行此多個(gè)幀存儲(chǔ)器內(nèi)容逐次更新，在指示不僅僅更新多個(gè)幀存儲(chǔ)器中一個(gè)幀存儲(chǔ)器內(nèi)容的情況中，按照適應(yīng)地切換不更新多個(gè)幀存儲(chǔ)器中一個(gè)幀存儲(chǔ)器內(nèi)容，即使不僅僅表現(xiàn)在空間，還有時(shí)間的局部動(dòng)態(tài)等各種特征的情況下，在不增大存儲(chǔ)器條的大小、提高編碼效率同時(shí)，能夠使用畫(huà)質(zhì)提高。
實(shí)施形態(tài)3在實(shí)施形態(tài)3中，對(duì)應(yīng)如實(shí)施形態(tài)1或?qū)嵤┬螒B(tài)2所述的圖像編碼裝置和圖像解碼裝置，進(jìn)一步對(duì)于使虛擬抽樣計(jì)算方法的適應(yīng)切換自由度提高而導(dǎo)入虛擬抽樣計(jì)算方法切換的圖像編碼裝置和圖像解碼裝置進(jìn)行說(shuō)明。
在如實(shí)施形態(tài)1和2所示的圖像編碼裝置和圖像解碼裝置中，其結(jié)構(gòu)為限定比圖6的8×8MC較小，例如在8×4、4×8、4×4尺寸等的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)為半像素精度的虛擬抽樣的構(gòu)成，但即使對(duì)圖像進(jìn)行以比8×8MC小的單位的動(dòng)態(tài)矢量預(yù)測(cè)，為了提高預(yù)測(cè)效率也有需要1/4像素精度的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的情況。。例如，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)對(duì)象的圖像在充分地保存紋理同時(shí)，調(diào)查在輸入信號(hào)中裝載噪聲成分產(chǎn)生動(dòng)態(tài)矢量的測(cè)定值不規(guī)則的情況。在這樣情況中，由于不單純地固定虛擬動(dòng)態(tài)復(fù)雜的虛擬抽樣精度，適應(yīng)圖像局部信號(hào)狀況，選擇最適合的抽樣精度，能夠進(jìn)行必須真正細(xì)微虛擬抽樣精度的情況中追加必須最小限度的計(jì)算量的裝置，當(dāng)然能夠得到圖像編碼質(zhì)量的提高。
圖14表示在本實(shí)施形態(tài)3中圖像編碼裝置的構(gòu)成。
圖15表示在本實(shí)施形態(tài)3中圖像解碼裝置的構(gòu)成。在圖14和圖15中，如上所述的用來(lái)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)精度的適應(yīng)化，完成分配，其為具有動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的精度切換信號(hào)的虛擬抽樣精度切換標(biāo)志29，在此以外，其與圖3或圖4所示實(shí)施形態(tài)1的圖像編碼裝置或圖像解碼裝置相同。
下面說(shuō)明工作。
在如圖14所示本實(shí)施形態(tài)3的編碼裝置端，虛擬抽樣精度切換標(biāo)志29根據(jù)在編碼裝置內(nèi)部輸入圖像數(shù)據(jù)的事前解析或在包含編碼裝置的系統(tǒng)以外的重要原因，例如發(fā)送緩存儲(chǔ)器24的緩存殘留或編碼位流等發(fā)送環(huán)境等，在特定圖像數(shù)據(jù)單位進(jìn)行標(biāo)志值的決定，輸入到動(dòng)態(tài)檢測(cè)部2和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部7。在動(dòng)態(tài)檢測(cè)部2和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部7中，根據(jù)輸入的虛擬抽樣精度切換標(biāo)志29，如以下所示在適應(yīng)地使切換單位變化同時(shí)，變更動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)時(shí)虛擬抽樣精度、或動(dòng)態(tài)矢量計(jì)算方法，生成動(dòng)態(tài)矢量和預(yù)測(cè)圖像。
對(duì)于虛擬抽樣精度切換標(biāo)志29的值，例如能夠考慮以下所述附加的意義。具體地說(shuō)，虛擬抽樣精度切換標(biāo)志29為ON或1，在成為切換單位的圖像數(shù)據(jù)單位內(nèi)，通過(guò)1/4像素精度的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)進(jìn)行在全部不滿8×8MC的塊尺寸中的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，稱(chēng)其為指示?？傊?，在此情況以使用如圖2所示的多分支濾波器其為前提，允許從幀存儲(chǔ)器讀出較多像素?cái)?shù)據(jù)優(yōu)先預(yù)測(cè)效率。此時(shí)，因?yàn)槿縿?dòng)態(tài)矢量為相同精度，隨著由③-1-1所述動(dòng)態(tài)矢量的精度變換，不實(shí)施動(dòng)態(tài)矢量預(yù)測(cè)和編碼量計(jì)算。
與其相對(duì)，虛擬抽樣精度切換標(biāo)志29為OFF或0時(shí)，如果為全部不滿8×8MC的圖6的情況下，對(duì)8×4、或4×8、4×4尺寸中的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)實(shí)施半像素精度動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，稱(chēng)其為指示。此指定即使半像素精度的虛擬抽樣也能夠在必需充分獲得預(yù)測(cè)效率的情況中使用。此時(shí)，在不滿8×8MC的塊尺寸中因?yàn)閯?dòng)態(tài)矢量精度差異，適宜地隨著由③-1-1所述動(dòng)態(tài)矢量的精度變換，實(shí)施動(dòng)態(tài)矢量預(yù)測(cè)和編碼量的計(jì)算。并且，ON/OFF、1/0的關(guān)系由于并不固定于此，當(dāng)然進(jìn)行逆關(guān)聯(lián)的情況也是可以的(ON＝0、OFF＝1)。
成為虛擬抽樣精度切換標(biāo)志29的切換單位的圖像數(shù)據(jù)單位例如為微塊、片段(由多個(gè)微塊構(gòu)成的圖像幀單位區(qū)域)、幀或字段(交織信號(hào)的情況)、序列(由多個(gè)圖像幀構(gòu)成的時(shí)間系列單位)等。
在這樣的編碼側(cè)所設(shè)定的虛擬抽樣精度切換標(biāo)志29以特定圖像數(shù)據(jù)單位在可變長(zhǎng)編碼部6中被復(fù)用為位流。
在解碼裝置中，如圖15所示，可變長(zhǎng)解碼部27解碼虛擬抽樣精度切換標(biāo)志29的值，虛擬抽樣精度切換標(biāo)志29基于被給予的每個(gè)圖像數(shù)據(jù)單位的上述規(guī)范，可變長(zhǎng)解碼部進(jìn)行必須對(duì)應(yīng)由③-2-3所述精度適應(yīng)的動(dòng)態(tài)矢量5的解碼處理，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部7構(gòu)成為根據(jù)指定精度的虛擬抽樣生成處理和動(dòng)態(tài)矢量進(jìn)行預(yù)測(cè)圖像8的生成。
從而，按照具有以上構(gòu)成的本實(shí)施形態(tài)3的圖像編碼裝置和圖像解碼裝置，能夠自由地控制預(yù)測(cè)效率和運(yùn)算負(fù)荷的權(quán)衡，能夠進(jìn)行自由度較高的圖像編碼。
并且，在實(shí)施形態(tài)3中，根據(jù)實(shí)施形態(tài)1的事例進(jìn)行說(shuō)明，不說(shuō)明虛擬抽樣精度切換標(biāo)志29也能夠適用于實(shí)施形態(tài)2中圖像編碼裝置和圖像解碼裝置。
實(shí)施形態(tài)4在上述實(shí)施形態(tài)1～3的圖像編碼裝置和圖像解碼裝置側(cè)，內(nèi)模式的情況時(shí)，不進(jìn)行空間預(yù)測(cè)通過(guò)通常的幀內(nèi)編碼進(jìn)行說(shuō)明，在本實(shí)施形態(tài)4中，對(duì)于作為內(nèi)模式的在幀內(nèi)使用空間預(yù)測(cè)和通過(guò)編碼差分信號(hào)的內(nèi)模式進(jìn)行編碼而設(shè)置空間預(yù)測(cè)部10a的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
圖16表示對(duì)應(yīng)如圖3所示實(shí)施形態(tài)1的編碼裝置而追加空間預(yù)測(cè)部10a的本實(shí)施形態(tài)4的編碼裝置的構(gòu)成。如圖16所示，在本實(shí)施形態(tài)4的編碼裝置中，由于追加了空間預(yù)測(cè)部10a，從空間預(yù)測(cè)部10a向可變長(zhǎng)編碼部6輸出內(nèi)預(yù)測(cè)模式14，同時(shí)，切換器52中實(shí)施形態(tài)1～3的情況的內(nèi)模式的0輸入的取代為從空間預(yù)測(cè)部10a輸出空間預(yù)測(cè)圖像20。其它方面與實(shí)施形態(tài)1相同。
圖17表示從如圖4所示實(shí)施形態(tài)1的解碼裝置上追加空間預(yù)測(cè)部10a的本實(shí)施形態(tài)4的解碼裝置的構(gòu)成。如圖17所示，由于在本實(shí)施形態(tài)4的解碼裝置中追加空間預(yù)測(cè)部10a，即由于如圖16所示的在編碼裝置追加空間預(yù)測(cè)部10a，從可變長(zhǎng)解碼部27向空間預(yù)測(cè)部10a輸出內(nèi)預(yù)測(cè)模式14，同時(shí)，切換器52中實(shí)施形態(tài)1～3的情況的內(nèi)模式的0輸入的取代為從空間預(yù)測(cè)部10a輸出空間預(yù)測(cè)圖像20。其它方面與實(shí)施形態(tài)1相同。
簡(jiǎn)單地說(shuō)明工作，在如圖16所示的本實(shí)施形態(tài)4的編碼裝置中，在通過(guò)空間預(yù)測(cè)部10a進(jìn)行內(nèi)預(yù)測(cè)模式編碼的情況時(shí)，從空間預(yù)測(cè)部10a向可變長(zhǎng)編碼部6輸出內(nèi)預(yù)測(cè)模式14，在可變長(zhǎng)度編碼部6中，動(dòng)態(tài)矢量5、量子化步驟參數(shù)23、編碼模式信息13、正交變換系數(shù)數(shù)據(jù)17，內(nèi)預(yù)測(cè)模式14也進(jìn)行平均信息量編碼，經(jīng)由發(fā)送緩存器，作為圖像壓縮數(shù)據(jù)26傳送。于是，在本實(shí)施形態(tài)4的切換器52中，根據(jù)編碼模式信息13，在此編碼模式信息13所示為作為時(shí)間方向預(yù)測(cè)的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模式的情況中，將被逆量子化和逆正交變換的正交變換數(shù)據(jù)17與來(lái)自動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部7的預(yù)測(cè)圖像8相加，將其作為局部解碼圖像21向幀存儲(chǔ)器3輸出，或者此編碼模式信息13所示為作為空間方向預(yù)測(cè)的內(nèi)預(yù)測(cè)模式的情況中，將被逆量子化和逆正交變換的正交變換數(shù)據(jù)17與空間預(yù)測(cè)圖像20相加，將其作為局部解碼圖像21輸出，為了在以下幀動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)中使用，將其作為參考圖像數(shù)據(jù)在幀存儲(chǔ)器3存儲(chǔ)。
另一方面，在如圖17所示的本實(shí)施形態(tài)4的解碼裝置中，可變長(zhǎng)解碼部27解碼內(nèi)預(yù)測(cè)模式14，并向空間預(yù)測(cè)部10a輸出，還原空間預(yù)測(cè)圖像20。于是，在本實(shí)施形態(tài)4的切換器54中，根據(jù)來(lái)自可變長(zhǎng)解碼部27的編碼模式信息13，如果是作為時(shí)間方向預(yù)測(cè)的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模式，將來(lái)自動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部7的預(yù)測(cè)圖像8向加法器55輸出，另一方面，在所示為作為空間方向預(yù)測(cè)的內(nèi)模式的情況中將空間預(yù)測(cè)圖像20向加法器55輸出。在加法器55中，通過(guò)將這些來(lái)自切換器54的輸出與作為逆正交變換部19輸出的解碼信號(hào)相加，得到解碼圖像21，為了在以下幀預(yù)測(cè)圖像生成中使用，將其在幀存儲(chǔ)器3中存儲(chǔ)。
從而，按照實(shí)施形態(tài)4的圖像編碼裝置和圖像解碼裝置，取代上述實(shí)施形態(tài)1的圖像編碼裝置和圖像解碼裝置中內(nèi)模式，采用編碼使用幀內(nèi)空間預(yù)測(cè)的動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)和與預(yù)測(cè)信號(hào)的差分信號(hào)的內(nèi)預(yù)測(cè)模式，因而在得到與上述的實(shí)施形態(tài)1相同的效果的同時(shí)，也能夠比上述實(shí)施形態(tài)1中進(jìn)行通常內(nèi)模式的壓縮效率提高。
并且，在此實(shí)施形態(tài)4中，追加對(duì)應(yīng)如圖3所示的實(shí)施形態(tài)1的編碼裝置、和如圖4所示實(shí)施形態(tài)1的解碼裝置的空間預(yù)測(cè)部10a，將其作為實(shí)施形態(tài)由圖示進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明并不限定于此，也能夠追加對(duì)應(yīng)如圖10和圖13所示實(shí)施形態(tài)2的編碼裝置和解碼裝置的空間預(yù)測(cè)部10a，進(jìn)一步也能夠追加對(duì)應(yīng)如圖14和圖15所示實(shí)施形態(tài)3的編碼裝置和解碼裝置的空間預(yù)測(cè)部10a，在此情況能夠與上述相同地說(shuō)明。
實(shí)施形態(tài)5在上述實(shí)施形態(tài)1～4中，是作為圖像編碼裝置或圖像解碼裝置等要素產(chǎn)品進(jìn)行說(shuō)明的，在此實(shí)施形態(tài)5中，對(duì)于實(shí)施形態(tài)1～4的圖像編碼裝置或圖像解碼裝置等實(shí)際安裝的最終產(chǎn)品進(jìn)行簡(jiǎn)單地說(shuō)明。
圖18表示實(shí)際安裝實(shí)施形態(tài)1～4的圖像編碼裝置和圖像解碼裝置等的實(shí)施的便攜電話的構(gòu)成。此便攜電話如圖18所示構(gòu)成具有接收收發(fā)送部71、基帶處理部72、控制部73、聲音編解碼器74、視頻編解碼器75、接口76、照像機(jī)77、顯示器78、麥克風(fēng)·揚(yáng)聲器79、天線80，作為視頻編解碼器75其搭載實(shí)施形態(tài)1～4任意一個(gè)圖像編碼裝置和圖像解碼裝置。
從而，按照實(shí)施形態(tài)5的便攜電話，通過(guò)實(shí)際安裝實(shí)施形態(tài)1～4的圖像編碼裝置和圖像解碼裝置等要素產(chǎn)品，適應(yīng)動(dòng)態(tài)局部狀況，能夠在抑制存儲(chǔ)器條的大小同時(shí)保持畫(huà)質(zhì)的進(jìn)行壓縮編碼，通過(guò)存儲(chǔ)器硬件削減，發(fā)揮出圖像解碼處理實(shí)際安裝的簡(jiǎn)略化、消費(fèi)電力化等顯著的效果。
并且，在本實(shí)施形態(tài)5中，作為實(shí)際安裝實(shí)施形態(tài)1～4的圖像編碼或圖像解碼裝置等要素產(chǎn)品的最終產(chǎn)品，僅僅說(shuō)明在視頻編解碼器75中搭載圖像編碼裝置和圖像解碼裝置雙方的便攜終端的一種實(shí)施例，但本發(fā)明并不限定于此，不用說(shuō)也能夠適用于僅僅搭載實(shí)施形態(tài)1～4的圖像編碼裝置的放送裝置、或僅僅搭載實(shí)施形態(tài)1～4的圖像解碼裝置的DVD播放器等也是可以的。在硬件實(shí)際安裝以這些圖像再生為主的播放器、便攜電話、便攜信息終端等時(shí)，通過(guò)存儲(chǔ)器硬件削減，發(fā)揮圖像解碼處理實(shí)際安裝的簡(jiǎn)略化、消費(fèi)電力化的顯著的效果以上，僅僅參考最佳實(shí)施例詳細(xì)地圖示說(shuō)明本發(fā)明，但在權(quán)利要求所記載范圍的本發(fā)明宗旨和范圍內(nèi)，能夠按照本領(lǐng)域技術(shù)人員理解能夠在涉及形式和細(xì)微部分進(jìn)行各種各樣的變更。但能夠明白此變更、代替、修正也包含在本發(fā)明范圍內(nèi)和申請(qǐng)人的意圖中。
如以上所述，具有涉及本發(fā)明的涉及動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置和圖像解碼裝置中至少一個(gè)的通信裝置即使在將微塊等分割為小區(qū)域單位進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的情況，抑制存儲(chǔ)器條的大小，并且合適地使編碼效率得到提高。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置，以特定方法以分割的區(qū)域單位對(duì)動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)的各幀進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，將生成的預(yù)測(cè)圖像與上述動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)之間的差分信號(hào)壓縮編碼，從而生成編碼位流，其特征在于具有存儲(chǔ)在預(yù)測(cè)圖像生成中使用的參考圖像的幀存儲(chǔ)器；對(duì)應(yīng)成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域形狀，切換成為預(yù)測(cè)圖像構(gòu)成要素的虛擬像素精度，生成預(yù)測(cè)圖像的候補(bǔ)，并生成提供此多個(gè)預(yù)測(cè)圖像候補(bǔ)中預(yù)測(cè)效率較大的預(yù)測(cè)圖像的動(dòng)態(tài)矢量的動(dòng)態(tài)檢測(cè)部；以及基于由上述動(dòng)態(tài)檢測(cè)部生成的動(dòng)態(tài)矢量，對(duì)應(yīng)成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域形狀，切換成為預(yù)測(cè)圖像構(gòu)成要素的虛擬像素的精度，生成預(yù)測(cè)圖像的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部，在上述編碼位流中，復(fù)用表示成為上述動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域形狀的形狀信息和上述動(dòng)態(tài)矢量。
2.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置，其特征在于在上述編碼位流中，復(fù)用表示成為上述動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域形狀的形狀信息、和對(duì)應(yīng)于在該形狀信息中所示的成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域形狀，切換上述動(dòng)態(tài)矢量的預(yù)測(cè)編碼方法并被編碼的動(dòng)態(tài)矢量。
3.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置，其特征在于動(dòng)態(tài)檢測(cè)部對(duì)應(yīng)成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域形狀，基于以特定動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)單位控制對(duì)成為預(yù)測(cè)圖像的構(gòu)成要素的虛擬像素精度是否進(jìn)行切換的控制信號(hào)，生成預(yù)測(cè)圖像的候補(bǔ)，并生成提供此多個(gè)預(yù)測(cè)圖像候補(bǔ)中預(yù)測(cè)效率較大的預(yù)測(cè)圖像的動(dòng)態(tài)矢量；動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部根據(jù)由上述動(dòng)態(tài)檢測(cè)部生成的動(dòng)態(tài)矢量，對(duì)應(yīng)成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域形狀，根據(jù)以特定的動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)單位控制對(duì)成為預(yù)測(cè)圖像構(gòu)成要素的虛擬像素精度是否進(jìn)行切換的控制信號(hào)，生成預(yù)測(cè)圖像。
4.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置，其特征在于上述動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部依照從根據(jù)作為多個(gè)精度的、存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器中的參考圖像的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)以特定方法生成虛擬像素的第1精度、和根據(jù)此第1精度的虛擬像素生成虛擬像素的第2精度中對(duì)每個(gè)上述區(qū)域單位所指示的某一精度，進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，生成參考圖像。
5.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置，其特征在于成為上述動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域是，進(jìn)一步分割將動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)的各幀分割為相當(dāng)于亮度信號(hào)的16像素×16行的微塊的預(yù)測(cè)單位塊；表示該區(qū)域形狀的形狀信息為指示分割微塊為預(yù)測(cè)單位塊方法的信息。
6.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置，其特征在于設(shè)置多個(gè)用于存儲(chǔ)在預(yù)測(cè)圖像生成中使用的參考圖像的幀存儲(chǔ)器；上述動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部參考在上述多個(gè)幀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的多個(gè)參考圖像進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，生成預(yù)測(cè)圖像。
7.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置，其特征在于還具有通過(guò)內(nèi)模式對(duì)動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)進(jìn)行編碼的內(nèi)模式；有選擇地進(jìn)行上述動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)模式、或上述內(nèi)模式，同時(shí)，在上述編碼位流中復(fù)用表示進(jìn)一步選擇的模式的編碼模式信息。
8.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置，其特征在于還具有通過(guò)空間預(yù)測(cè)模式對(duì)動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼的空間預(yù)測(cè)部；有選擇地進(jìn)行上述動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)模式、或上述空間預(yù)測(cè)部的空間預(yù)測(cè)模式，同時(shí)在上述編碼位流中復(fù)用表示進(jìn)一步選擇的模式的編碼模式信息。
9.一種動(dòng)態(tài)圖像編碼方法，是以特定方法以分割的區(qū)域單位對(duì)動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)的各幀進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，將生成的預(yù)測(cè)圖像和上述動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)之間的差分信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼從而生成編碼位流時(shí)的動(dòng)態(tài)圖像編碼方法，其特征在于對(duì)應(yīng)成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域形狀，切換成為預(yù)測(cè)圖像構(gòu)成要素的虛擬像素精度，生成預(yù)測(cè)圖像的候補(bǔ)，并生成提供此多個(gè)預(yù)測(cè)圖像候補(bǔ)中預(yù)測(cè)效率較大的預(yù)測(cè)圖像的動(dòng)態(tài)矢量，同時(shí)，基于生成的動(dòng)態(tài)矢量，對(duì)應(yīng)成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域形狀，切換成為預(yù)測(cè)圖像構(gòu)成要素的虛擬像素的精度，生成預(yù)測(cè)圖像，在上述編碼位流中，復(fù)用表示成為上述動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域形狀的形狀信息和上述動(dòng)態(tài)矢量。
10.一種動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置，以特定方法以分割的區(qū)域單位對(duì)動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)的各幀進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，輸入將生成的預(yù)測(cè)圖像與上述動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)之間的差分信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼的編碼位流，并還原動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)，其特征在于具有存儲(chǔ)在預(yù)測(cè)圖像生成中使用的參考圖像的幀存儲(chǔ)器；輸入上述編碼位流，解碼上述差分信號(hào)、動(dòng)態(tài)矢量、和表示成為上述動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域形狀的形狀信息的解碼部；以及根據(jù)表示成為上述動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域形狀的形狀信息，切換成為預(yù)測(cè)圖像構(gòu)成要素的虛擬像素精度，按照切換的精度使用由上述解碼部解碼的動(dòng)態(tài)矢量，參考在上述幀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的參考圖像生成預(yù)測(cè)圖像的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部；將由上述解碼部解碼的上述差分信號(hào)、由上述動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部生成的預(yù)測(cè)圖像相加，還原動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)。
11.如權(quán)利要求10所述的動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置，其特征在于解碼部輸入編碼位流并解碼差分信號(hào)和表示成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域形狀的形狀信息，同時(shí)根據(jù)上述形狀信息切換動(dòng)態(tài)矢量的預(yù)測(cè)還原方法并進(jìn)行動(dòng)態(tài)矢量的解碼。
12.如權(quán)利要求10所述的動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置，其特征在于解碼部輸入編碼位流并解碼差分信號(hào)、表示成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域形狀的形狀信息、和以特定動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)單位定義的控制信號(hào)，同時(shí)，根據(jù)上述控制信號(hào)以特定的動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)的單位控制是否根據(jù)上述形狀信息切換動(dòng)態(tài)矢量的預(yù)測(cè)還原方法，進(jìn)行動(dòng)態(tài)矢量的解碼；動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部根據(jù)上述控制信號(hào)以特定的動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)單位控制是否根據(jù)表示成為動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域形狀的形狀信息，切換成為預(yù)測(cè)圖像構(gòu)成要素的虛擬像素精度，決定虛擬像素的精度，根據(jù)所決定的精度使用由上述解碼部解碼的動(dòng)態(tài)矢量，參考上述幀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的參考圖像，生成預(yù)測(cè)圖像。
13.如權(quán)利要求10所述的動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置，其特征在于上述動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部依照從根據(jù)作為多個(gè)精度的、存儲(chǔ)到幀存儲(chǔ)器的參考圖像的多個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)以特定方法生成虛擬像素的第1精度、和根據(jù)此第1精度的虛擬像素生成虛擬像素的第2精度中對(duì)每個(gè)上述區(qū)域單位所指示的某一精度，進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，生成參考圖像。
14.如權(quán)利要求10所述的動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置，其特征在于成為上述動(dòng)態(tài)補(bǔ)償單位的區(qū)域是進(jìn)一步分割將動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)的各幀分割為相當(dāng)于亮度信號(hào)的16像素×16行的微塊的預(yù)測(cè)單位塊；表示該區(qū)域形狀的形狀信息為指示分割微塊為預(yù)測(cè)單位塊方法的信息；對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)矢量為由各預(yù)測(cè)單位塊利用的動(dòng)態(tài)矢量。
15.如權(quán)利要求10所述的動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置，其特征在于設(shè)置多個(gè)存儲(chǔ)在預(yù)測(cè)圖像生成中使用的參考圖像的幀存儲(chǔ)器；上述動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部參考在上述多個(gè)幀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的多個(gè)參考圖像進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，生成預(yù)測(cè)圖像。
16.如權(quán)利要求10所述的動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置，其特征在于上述解碼部進(jìn)一步從上述編碼位流解碼編碼模式信息；根據(jù)上述編碼模式信息，或者由內(nèi)模式解碼動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)、或者由上述動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)模式解碼動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)。
17.如權(quán)利要求10所述的動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置，其特征在于具有通過(guò)空間預(yù)測(cè)模式對(duì)動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼的空間預(yù)測(cè)部；上述解碼部進(jìn)一步從上述編碼位流解碼編碼模式信息；根據(jù)上述編碼模式信息，或者由上述空間預(yù)測(cè)部的空間預(yù)測(cè)模式解碼動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)、或者由上述動(dòng)態(tài)補(bǔ)償部的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)模式解碼動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)。
18.一種動(dòng)態(tài)圖像解碼方法，是以特定方法以分割的區(qū)域單位對(duì)動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)的各幀進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，輸入將生成的預(yù)測(cè)圖像和上述動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)之間的差分信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼的編碼位流，并還原動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)時(shí)的動(dòng)態(tài)圖像解碼方法，其特征在于輸入上述編碼位流，解碼上述差分信號(hào)、動(dòng)態(tài)矢量、表示成為上述動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域形狀的形狀信息；根據(jù)表示成為該動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)單位的區(qū)域形狀的形狀信息，切換成為預(yù)測(cè)圖像構(gòu)成要素的虛擬像素精度，按照切換的精度使用上述解碼的動(dòng)態(tài)矢量，參考上述參考圖像生成預(yù)測(cè)圖像；將上述解碼的上述差分信號(hào)和由上述動(dòng)態(tài)補(bǔ)償生成的預(yù)測(cè)圖像相加，還原動(dòng)態(tài)圖像信號(hào)。
19.一種通信裝置，其特征在于具有權(quán)利要求1所述的圖像編碼裝置。
20.一種通信裝置，其特征在于具有權(quán)利要求10所述的圖像編碼裝置。
全文摘要
在各個(gè)區(qū)域的動(dòng)態(tài)矢量的檢測(cè)中，使用用了虛擬抽樣的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，并且決定涉及各個(gè)動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)單位的區(qū)域的大小的局部虛擬抽樣精度。例如，在比8×8 MC小的8×4、4×8、4×4尺寸的動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)單位區(qū)域中，使用半像素精度的虛擬抽樣，在8×8 MC以上尺寸的動(dòng)態(tài)矢量檢測(cè)單位區(qū)域中使用1/4像素精度的虛擬抽樣。由此，對(duì)于8×4、4×8、4×4 MC的各模式，能夠削減在虛擬抽樣生成時(shí)所必須的存儲(chǔ)帶寬寬度，具有簡(jiǎn)化裝置的效果。
文檔編號(hào)H04N7/36GK1557099SQ0380104
公開(kāi)日2004年12月22日 申請(qǐng)日期2003年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月15日
發(fā)明者關(guān)口俊一, 久, 山田悅久, 太郎, 淺井光太郎 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社