專利名稱：圖像編碼設(shè)備、圖像編碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像編碼設(shè)備、圖像編碼方法和計(jì)算機(jī)程序，尤其涉及能夠容易地確 定幀內(nèi)預(yù)測模式的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在過去，例如當(dāng)傳輸并記錄廣播視頻時(shí)，發(fā)展一種能夠通過有效利用圖像信號的 冗余而有效地傳輸和累積圖像信號的技術(shù)。這種技術(shù)遵照MPEG(運(yùn)動圖像專家組)等的運(yùn) 動補(bǔ)償和例如離散余弦變換的正交變換，執(zhí)行圖像信號的數(shù)據(jù)壓縮。例如，MPEG2(IS0/IEC 13818-2)是被定義為一般圖像編碼方法的方法。這種 方法被定義為對應(yīng)于隔行掃描(interlacing scanning)方法和逐行掃描(progressive scanning)方法二者，還對應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)分辨率圖像和高清圖像二者。MPEG2廣泛用于各種應(yīng) 用。確保編碼效率高于MPEG2的標(biāo)準(zhǔn)編碼方法已被發(fā)展，作為增強(qiáng)壓縮視頻編碼方法 的聯(lián)合模型，并被標(biāo)準(zhǔn)化為 H. 264/MPEG-4AVC(ITU-T Rec. H. 264 IS0/IEC 14496-10 AVC)。關(guān)于這樣的技術(shù)，例如，在日本未審專利申請公開No. 2006-5438，對H. 264/MPEG-4 AVC(下文稱作“H. 264/AVC”)的幀內(nèi)預(yù)測操作，為編碼效率適當(dāng)?shù)卦O(shè)置預(yù)測模式。

發(fā)明內(nèi)容
在幀內(nèi)預(yù)測操作中，在多個(gè)幀內(nèi)預(yù)測模式的每一個(gè)，為處理目標(biāo)的塊數(shù)據(jù)計(jì)算用 作預(yù)測編碼量的指標(biāo)(index)的指標(biāo)數(shù)據(jù)，并且具有最小指標(biāo)數(shù)據(jù)的模式被確定為處理目 標(biāo)的幀內(nèi)預(yù)測模式。在指標(biāo)數(shù)據(jù)的計(jì)算中，當(dāng)對亮度分量和色差分量的每一個(gè)從具有較大 處理量的指標(biāo)數(shù)據(jù)計(jì)算指標(biāo)數(shù)據(jù)時(shí)，出現(xiàn)如下問題信號處理的帶寬增大或用于計(jì)算指標(biāo) 數(shù)據(jù)的存儲量增大。希望提供一種能夠容易地確定幀內(nèi)預(yù)測模式的圖像編碼設(shè)備、圖像編碼方法和計(jì) 算機(jī)程序。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供一種圖像編碼設(shè)備，包括亮度分量幀內(nèi)預(yù)測單元，其 將編碼目標(biāo)圖像劃分成由(MXM)像素構(gòu)成的第一塊并對第一塊的每個(gè)編碼目標(biāo)塊確定亮 度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式；以及色差分量幀內(nèi)預(yù)測單元，其利用第一塊中的亮度分量的幀內(nèi) 預(yù)測模式，計(jì)算預(yù)測方向的權(quán)重，并根據(jù)預(yù)測方向的權(quán)重確定第一塊的色差分量的幀內(nèi)預(yù) 測模式。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，編碼目標(biāo)圖像被劃分成多個(gè)宏塊，例如，為一個(gè)編碼目標(biāo)塊 或者宏塊內(nèi)的多個(gè)編碼目標(biāo)塊的每一個(gè)確定亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式。此外，宏塊內(nèi)的亮 度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式被分配給每個(gè)預(yù)測方向的模式，并且根據(jù)被分配的模式的第一塊的 分布計(jì)算預(yù)測方向的權(quán)重。例如，每個(gè)預(yù)測方向的模式在第一塊中的頻率、或者位于第一塊 的上端的編碼目標(biāo)塊的區(qū)域中的(其預(yù)測方向是垂直的)模式的頻率、或者位于第一塊的 左端內(nèi)的編碼目標(biāo)塊的區(qū)域中的(其預(yù)測方向是水平的)模式的頻率，被認(rèn)作預(yù)測方向的權(quán)重。相應(yīng)的，基于預(yù)測方向的權(quán)重確定色差分量的幀內(nèi)預(yù)測模式。此外，與從第一塊的上 端開始的、預(yù)測方向是垂直的分配模式的連續(xù)數(shù)目對應(yīng)的權(quán)重，以及與從第一塊的左端開 始的、預(yù)測方向是水平的分配模式的連續(xù)數(shù)目對應(yīng)的權(quán)重，被加到預(yù)測方向的權(quán)重。亮度分 量幀內(nèi)預(yù)測單元計(jì)算每個(gè)編碼目標(biāo)塊中的每個(gè)幀內(nèi)預(yù)測模式的開銷值，并將具有最小開銷 值的模式確定為幀內(nèi)預(yù)測模式。與亮度分量的所述幀內(nèi)預(yù)測模式的開銷值對應(yīng)的權(quán)重被加 到預(yù)測方向的權(quán)重。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供一種圖像編碼方法，包括步驟通過亮度分量幀 內(nèi)預(yù)測單元，將編碼目標(biāo)圖像劃分成由(MXM)像素構(gòu)成的第一塊，并為第一塊的每個(gè)編碼 目標(biāo)塊確定亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式；以及通過色差分量幀內(nèi)預(yù)測單元，利用第一塊中的 亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式來計(jì)算預(yù)測方向的權(quán)重，并且根據(jù)所述預(yù)測方向的權(quán)重確定第一 塊的色差分量的幀內(nèi)預(yù)測模式。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供一種計(jì)算機(jī)程序，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如下操作將編 碼目標(biāo)圖像劃分成由(MXM)像素構(gòu)成的第一塊并為第一塊的每個(gè)編碼目標(biāo)塊確定亮度分 量的幀內(nèi)預(yù)測模式的功能；以及利用第一塊中的亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式計(jì)算預(yù)測方向的 權(quán)重并且根據(jù)所述預(yù)測方向的權(quán)重確定第一塊的色差分量的幀內(nèi)預(yù)測模式的功能。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)算機(jī)程序是可以以計(jì)算機(jī)可讀格式通過例如光盤、磁盤或 半導(dǎo)體存儲器的存儲介質(zhì)或例如網(wǎng)絡(luò)的通信介質(zhì)提供給執(zhí)行各種程序代碼的普通計(jì)算機(jī) 系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)程序。通過提供計(jì)算機(jī)可讀格式的程序，根據(jù)所述程序在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行處 理。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，編碼目標(biāo)圖像被劃分成具有(MXM)像素的編碼目標(biāo)圖像 的第一塊，并且為第一塊的多個(gè)編碼目標(biāo)塊的每一個(gè)確定亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式。此外， 利用第一塊中的亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式計(jì)算預(yù)測方向的權(quán)重。然后，根據(jù)預(yù)測方向的權(quán) 重確定第一塊的色差分量的幀內(nèi)預(yù)測模式。因此，不需要計(jì)算用于確定色差分量的幀內(nèi)預(yù) 測模式的開銷值，并且通過簡單配置就能夠容易地確定色差分量的幀內(nèi)預(yù)測模式。


圖1示出圖像編碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)。圖2示出幀內(nèi)預(yù)測單元的結(jié)構(gòu)。圖3示出與編碼目標(biāo)塊相鄰的像素信號的位置關(guān)系。圖4A到41示出4 X 4幀內(nèi)預(yù)測模式。圖5是示出亮度分量的一個(gè)編碼目標(biāo)塊的幀內(nèi)預(yù)測操作的流程。圖6A到6C示出根據(jù)亮度信號的預(yù)測模式，利用預(yù)設(shè)的附加值執(zhí)行的權(quán)重計(jì)算操作。圖7是示出權(quán)重計(jì)算操作的流程。圖8是示出預(yù)測模式確定操作的流程。圖9A和9B示出計(jì)算權(quán)重和確定預(yù)測模式的不同方法(1)。圖10A和10B示出計(jì)算權(quán)重和確定預(yù)測模式的不同方法(2)。圖11A和11B示出計(jì)算權(quán)重和確定預(yù)測模式的不同方法(3)。圖12A和12B示出計(jì)算權(quán)重和確定預(yù)測模式的不同方法(4)。
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圖13A和13B示出計(jì)算權(quán)重和確定預(yù)測模式的不同方法(5)。圖14示出計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式下文按照下面順序描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。1.圖像處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)2.圖像處理設(shè)備中的最優(yōu)模式選擇操作3.幀內(nèi)預(yù)測單元的結(jié)構(gòu)4.幀內(nèi)預(yù)測模式5.亮度幀內(nèi)預(yù)測操作6.色差幀內(nèi)預(yù)測操作7.計(jì)算權(quán)重和確定幀內(nèi)預(yù)測模式的不同方法(1)8.計(jì)算權(quán)重和確定幀內(nèi)預(yù)測模式的不同方法(2)9.計(jì)算權(quán)重和確定幀內(nèi)預(yù)測模式的不同方法(3)10.計(jì)算權(quán)重和確定幀內(nèi)預(yù)測模式的不同方法(4)11.計(jì)算權(quán)重和確定幀內(nèi)預(yù)測模式的不同方法(5)12.通過軟件執(zhí)行圖像編碼操作情況的結(jié)構(gòu)1.圖像處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像編碼設(shè)備將編碼目標(biāo)圖像劃分成由(MXM)像素組成的 第一塊，并且為第一塊內(nèi)的每個(gè)編碼目標(biāo)塊確定亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式。此外，這個(gè)圖像 編碼設(shè)備為每個(gè)第一塊，利用第一塊的亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式，確定色差分量的幀內(nèi)預(yù) 測模式。圖1示出圖像編碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)。圖像編碼設(shè)備10包括模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn) 換器)11、屏幕重新排列(screen sorting)緩沖器12、減法單元13、正交變換單元14、量 化單元15、可逆編碼單元16、存儲緩沖器17和速率控制器18。圖像編碼設(shè)備10還包括逆 量化單元21、逆正交變換單元22、加法單元23、去塊濾波器24、幀存儲器25、幀內(nèi)預(yù)測單元 31、運(yùn)動預(yù)測單元32、幀內(nèi)/幀間模式確定單元33和選擇器34。A/D轉(zhuǎn)換器11將模擬圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號以將數(shù)字圖像信號輸出到屏 幕重新排列緩沖器12。屏幕重新排列緩沖器12根據(jù)從A/D轉(zhuǎn)換器11輸出的圖像信號對幀重新排列。屏 幕重新排列緩沖器12根據(jù)與編碼操作關(guān)聯(lián)的G0P(畫面組)結(jié)構(gòu)，對幀進(jìn)行重新排列并將 經(jīng)歷重新排列的圖像信號輸出到減法單元13、幀內(nèi)預(yù)測單元31和運(yùn)動預(yù)測單元32。從屏幕重新排列緩沖器輸出的圖像信號和選擇器34 (下文描述)選擇的預(yù)測值被 提供給減法單元13。選擇器34選擇幀內(nèi)預(yù)測單元31 (在幀內(nèi)預(yù)測操作描述)產(chǎn)生的預(yù)測 值。相應(yīng)的，減法單元13產(chǎn)生并輸出從屏幕重新排列緩沖器12輸出的圖像信號與幀內(nèi)編碼 操作的幀內(nèi)預(yù)測單元31產(chǎn)生的預(yù)測值之間的差信號。選擇器34選擇運(yùn)動預(yù)測單元32 (在 幀間預(yù)測操作描述)產(chǎn)生的預(yù)測值。相應(yīng)的，減法單元13產(chǎn)生并輸出從屏幕重新排列緩沖 器12輸出的圖像信號與幀間編碼操作的運(yùn)動預(yù)測單元32產(chǎn)生的預(yù)測值之間的差信號。正交變換單元14對減法單元13輸出的差信號執(zhí)行正交變換處理，例如離散余弦變換(DCT)或卡亨南-洛伊夫(Karhimen-Loeve)變換。正交變換單元14將執(zhí)行正交變換 處理獲得的變換系數(shù)信號輸出到量化單元15。從正交變換單元14輸出的變換系數(shù)信號和從速率控制器18 (下面描述)輸出的 速率控制信號被提供給量化單元15。量化單元15執(zhí)行變換系數(shù)信號的量化并將量化信號 輸出到可逆編碼單元16和逆量化單元21。量化單元15基于來自速率控制器18的速率控 制信號，對量化參數(shù)(例如，量化定標(biāo))進(jìn)行轉(zhuǎn)換以改變量化信號的比特率。從量化單元15輸出的量化信號和從幀內(nèi)預(yù)測單元31和運(yùn)動預(yù)測單元32 (下面描 述)輸出的編碼信息被提供給可逆編碼單元16。可逆編碼單元16根據(jù)例如可變長度編碼 或算術(shù)編碼操作，對量化信號執(zhí)行可逆編碼操作?？赡婢幋a單元16將從幀內(nèi)預(yù)測單元31 或運(yùn)動預(yù)測單元32輸出的編碼信息輸出到存儲緩沖器17，其中將該編碼信息作為頭部信 息加到經(jīng)歷可逆編碼操作的輸出信號。存儲緩沖器17存儲來自可逆編碼單元16的輸出信號。存儲緩沖器17以適應(yīng)于 傳輸線的傳輸速率輸出存儲的輸出信號。速率控制器18檢測存儲緩沖器17的自由空間并且基于自由空間產(chǎn)生速率控制信 號，以將速率控制信號輸出到量化單元15。速率控制器18例如從存儲緩沖器17獲取指示 自由空間的信息。當(dāng)自由空間減小時(shí)，速率控制器18根據(jù)速率控制信號減小量化信號的比 特率。當(dāng)存儲緩沖器17的自由空間足夠大時(shí)，速率控制器18根據(jù)速率控制信號增大量化 信號的比特率。逆量化單元21執(zhí)行從量化單元15提供的量化信號的逆量化操作。逆量化單元21 將通過逆量化操作獲得的變換系數(shù)信號輸出到逆正交變換單元22。逆正交變換單元22執(zhí)行從逆量化單元21提供的變換系數(shù)信號的逆正交變換操 作。逆正交變換單元22產(chǎn)生要被輸入正交變換單元14的差信號并將產(chǎn)生的差信號輸出到 加法單元23。來自逆正交變換單元22的差信號和來自選擇器34的預(yù)測值被提供給加法單元 23。加法單元23將預(yù)測值和差信號相加，以產(chǎn)生解碼圖像信號并將解碼圖像信號輸出到去 塊濾波器24。去塊濾波器24是減小當(dāng)對圖像編碼時(shí)出現(xiàn)的塊變形的濾波器。去塊濾波器24執(zhí) 行過濾運(yùn)算以從加法單元23提供的解碼圖像信號中適應(yīng)性去除塊變形，并將經(jīng)歷過濾運(yùn) 算的解碼圖像信號輸出到幀存儲器25。幀存儲器25保持從去塊濾波器24提供的解碼圖像信號。也就是說，幀存儲器25 保持通過編碼和解碼操作獲得的編碼圖像。幀內(nèi)預(yù)測單元31在幀內(nèi)編碼操作中利用存儲在幀存儲器25的解碼圖像信號，確 定幀內(nèi)預(yù)測模式。當(dāng)通過幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行編碼操作時(shí)，在確定的幀內(nèi)預(yù)測模式下從解碼圖像 信號產(chǎn)生預(yù)測值并輸出到選擇器34。幀內(nèi)預(yù)測單元31產(chǎn)生關(guān)于編碼的信息并將該信息輸 出到可逆編碼單元16。運(yùn)動預(yù)測單元32利用存儲在幀存儲器25的解碼圖像信號和從屏幕重新排列緩沖 器12輸出的圖像信號來檢測運(yùn)動矢量。通過所檢測的運(yùn)動矢量確定幀間預(yù)測模式，其中利 用存儲在幀存儲器25的解碼圖像信號執(zhí)行運(yùn)動補(bǔ)償。當(dāng)根據(jù)幀間預(yù)測執(zhí)行編碼操作時(shí)，在 幀間預(yù)測模式下從解碼圖像信號產(chǎn)生預(yù)測值并輸出到選擇器34。運(yùn)動預(yù)測單元32產(chǎn)生關(guān)于編碼操作的信息并將該信息輸出到可逆單元16。幀內(nèi)/幀間模式確定單元33將幀內(nèi)預(yù)測單元31確定的模式與運(yùn)動預(yù)測單元32 確定的模式進(jìn)行比較，以選擇具有更高編碼效率的模式。幀內(nèi)/幀間模式確定單元33根據(jù) 預(yù)測模式的選擇結(jié)果控制選擇器34，并將確定所選擇的預(yù)測模式的幀內(nèi)預(yù)測單元31或運(yùn) 動預(yù)測單元32產(chǎn)生的預(yù)測值輸出到減法單元13。圖1顯示幀內(nèi)預(yù)測單元31的結(jié)構(gòu) 其中利用經(jīng)歷去塊濾波器24的過濾運(yùn)算的解 碼圖像信號。然而，可以利用去塊濾波器24執(zhí)行過濾運(yùn)算之前的圖像信號來執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測 操作。以此方式，圖像編碼設(shè)備10根據(jù)與幀間預(yù)測關(guān)聯(lián)的運(yùn)動補(bǔ)償產(chǎn)生差信號以及根 據(jù)幀內(nèi)預(yù)測產(chǎn)生差信號。圖像編碼設(shè)備10執(zhí)行和輸出正交變換操作、量化操作和可變長度 編碼操作。2.圖像處理設(shè)備的最優(yōu)模式選擇操作在H. 264/AVC中，通過聯(lián)合模型(AVC參考編碼模式)定義高復(fù)雜度模式和低復(fù)雜 度模式。根據(jù)這個(gè)定義選擇最優(yōu)模式并執(zhí)行編碼操作。高復(fù)雜度模式是用于多通編碼的模 式，低復(fù)雜度模式是用于單通編碼的模式。在低復(fù)雜度模式，通過表達(dá)式1定義表達(dá)編碼效率的開銷函數(shù)，并且對每個(gè)預(yù)測 模式下計(jì)算的開銷值進(jìn)行比較，以利用開銷函數(shù)來檢測最優(yōu)預(yù)測模式。Cost (mode) = SA (T) D+SA (T) DO . . . (1)SA(T)D(絕對變換差之和)是原始圖像與預(yù)測圖像之間的誤差值。使用原始圖像 與預(yù)測圖像之間各個(gè)像素值的差的絕對誤差之和。SA(T)DO是誤差值SA(T)D給出的偏移值。通過頭部比特和開銷(作為模式確定 的權(quán)重)來確定SA(T)D。SA(T)D表示在傳輸附加信息(例如，運(yùn)動矢量)的過程中提供的 信號量。具體地，為每個(gè)編碼目標(biāo)塊，由表達(dá)式2計(jì)算絕對值誤差之和SAD (絕對差之和)。 使用在每個(gè)預(yù)測模式下在原始圖像與預(yù)測圖像之間的差值。
15 15SAD = ΣΣ I0rSO' J) ~ Pr ed(Mode, i, j)| ■ (2)
i=0 j=0不使用表達(dá)式2計(jì)算的絕對值誤差之和SAD，SA⑴D (模式)可以用作表達(dá)式3計(jì) 算的差相加值。
15 15
SA(T)D(mode) = ΣΣ |Hadamard(Org(i, j) - Pr ed(Mode, i, j))| " ■ (3)
i=0 j=0HadamardO表示哈達(dá)馬變換操作，其將目標(biāo)矩陣乘以哈達(dá)馬變換矩陣而獲得，如 表達(dá)式4所示。Hadamard (A) = HtAT …(4)哈達(dá)馬變換矩陣被表示為表達(dá)式5。Ht是哈達(dá)馬變換矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣。
在前向預(yù)測模式，偏移值SA(T)D0表示為表達(dá)式6。SA(T)DO = QPO(QP) (2 X code_number_of_ref_idx_fwd+Bit_to_code_MVDFff) ... (6)這個(gè)表達(dá)式中，QPO (QP)是將量化參數(shù)QP變換成量化定標(biāo)的函數(shù)。MVDFW是與前 向預(yù)測關(guān)聯(lián)的運(yùn)動矢量。Bit_t0_C0de是與運(yùn)動矢量關(guān)聯(lián)的比特流的編碼量。在后向預(yù)測模式，偏移值SA(T)D0表示為表達(dá)式7。這個(gè)表達(dá)式中，MVDBW是與后 向預(yù)測關(guān)聯(lián)的運(yùn)動矢量。SA (T) DO = QPO (QP) XBit_to_code_MVDBff ... (7)在雙向預(yù)測模式，偏移值SA(T)D0還表示為表達(dá)式8。 +Bit_to_code_forward_B1k_s i z e+Bit_to_code_backward_Blk_size+Bit_to_code_MVDFff+Bit_to_code_MVDBff) (8)這個(gè)表達(dá)式中，“Bit_to_code_forward_Blk_size” 和"Bit_to_code_backward_ Blk_size”分別是傳輸關(guān)于與前向預(yù)測和后向預(yù)測關(guān)聯(lián)的運(yùn)動補(bǔ)償塊的信息所需的比特流 的編碼量。在直接模式，偏移值SA(T)D0表示為表達(dá)式9。SA (T) D0 = -16 X QPO (QP) ... (9)在幀內(nèi)4乘4預(yù)測模式，偏移值SA(T)D0表示為表達(dá)式10。
SA (T) D0 = 24 X QPO (QP) ... (10)在運(yùn)動矢量的搜索過程中應(yīng)用這個(gè)開銷函數(shù)。如表達(dá)式11所示，檢測具有最小開 銷值的運(yùn)動矢量。Cost = SA (T) D+SA (T) DOSA(T)DO = QPO(QP) (Bits_to_code_vector+2 X code_number_of_ref_index_fwd). . . (11)相應(yīng)的，當(dāng)在低復(fù)雜度模式中檢測最優(yōu)模式時(shí)，圖像編碼設(shè)備10的幀內(nèi)預(yù)測單元 31利用亮度信號計(jì)算幀內(nèi)編碼操作中所有預(yù)測模式的開銷值。具有最小開銷值的預(yù)測模式 被確定為幀內(nèi)預(yù)測模式。幀內(nèi)預(yù)測單元31利用亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式確定色差分量的 幀內(nèi)預(yù)測模式。3.幀內(nèi)預(yù)測單元的結(jié)構(gòu)下文，第一塊稱作(16X16)像素的宏塊。幀內(nèi)預(yù)測單元31在宏塊內(nèi)設(shè)置(4X4)像素的編碼目標(biāo)塊，對每個(gè)編碼目標(biāo)塊確定亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式，以及對(16X16)像 素的每個(gè)塊確定色差分量的幀內(nèi)預(yù)測模式。圖2示出幀內(nèi)預(yù)測單元31的結(jié)構(gòu)。幀內(nèi)預(yù)測單元31包括確定亮度分量的幀內(nèi)預(yù) 測模式的亮度分量幀內(nèi)預(yù)測單元31a和確定色差分量的幀內(nèi)預(yù)測模式的色差分量幀內(nèi)預(yù) 測單元31b。
亮度分量幀內(nèi)預(yù)測單元31a例如將編碼目標(biāo)圖像劃分成多個(gè)宏塊，并且對宏塊內(nèi) 的每個(gè)編碼目標(biāo)塊確定亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式。色差分量幀內(nèi)預(yù)測單元31b利用宏塊內(nèi) 的幀內(nèi)預(yù)測模式計(jì)算預(yù)測方向的權(quán)重，并且基于預(yù)測方向的權(quán)重為色差分量的宏塊確定幀 內(nèi)預(yù)測模式。亮度分量幀內(nèi)預(yù)測單元31a包括處理宏塊(MB)圖像存儲器311、預(yù)測準(zhǔn)備部分 312、預(yù)測存儲存儲器313、SA(T)D計(jì)算部分314、開銷推導(dǎo)部分315和開銷比較部分316。 色差分量幀內(nèi)預(yù)測單元31b包括權(quán)重計(jì)算部分317和色差模式確定部分318。處理宏塊圖像存儲器311存儲從屏幕重新排列緩沖器12提供的圖像信號。處理 宏塊圖像存儲器311將來自所存儲的原始圖像的圖像信號的(4X4)像素的亮度信號(即， 亮度信號的編碼目標(biāo)塊)輸出到SA(T)D計(jì)算部分314。預(yù)測準(zhǔn)備部分312利用存儲在幀存儲器25的解碼圖像信號為每個(gè)預(yù)測模式產(chǎn)生 亮度分量的預(yù)測，并將產(chǎn)生的預(yù)測輸出到預(yù)測存儲存儲器313。預(yù)測準(zhǔn)備部分312在開銷比 較部分316和色差預(yù)測模式確定部分318確定的幀內(nèi)預(yù)測模式下，產(chǎn)生亮度分量和色差分 量的預(yù)測并將產(chǎn)生的預(yù)測的圖像信號輸出到選擇器34。預(yù)測存儲存儲器313存儲所述預(yù)測準(zhǔn)備部分312產(chǎn)生的每個(gè)幀內(nèi)預(yù)測模式的預(yù)測 的圖像信號。預(yù)測存儲存儲器313基于預(yù)測的圖像信號，將在相同位置的、大小與編碼目標(biāo) 塊相同的編碼塊的亮度信號輸出到SA(T)D計(jì)算部分314。SA(T)D計(jì)算部分314利用從處理宏塊圖像存儲器311提供的原始圖像的編碼目 標(biāo)塊的亮度信號和從預(yù)測存儲存儲器313提供的預(yù)測中的編碼塊的亮度信號，計(jì)算SA(T)D 和SA(T)DO。SA(T)D計(jì)算部分314將計(jì)算的SA(T)D和SA(T)DO輸出到開銷推導(dǎo)部分315。 SA(T)D計(jì)算部分314利用表達(dá)式2和10，為每個(gè)預(yù)測模式的亮度信號的每個(gè)塊計(jì)算SA(T) D 和 SA(T)DO。開銷推導(dǎo)部分315利用從SA (T) D計(jì)算部分314提供的SA (T) D和SA (T) DO執(zhí)行表 達(dá)式1的計(jì)算，計(jì)算開銷值，并將開銷值輸出到開銷比較部分316。開銷推導(dǎo)部分315為每 個(gè)預(yù)測模式的亮度信號的每個(gè)塊計(jì)算開銷值。開銷比較部分316對每個(gè)幀內(nèi)預(yù)測模式下的由開銷推銷部分315計(jì)算的開銷值進(jìn) 行比較。然后，開銷比較部分316將具有最小開銷值的預(yù)測模式確定為最優(yōu)幀內(nèi)預(yù)測模式。 開銷比較部分316將為亮度分量的每個(gè)編碼目標(biāo)塊所確定的幀內(nèi)預(yù)測模式通知預(yù)測準(zhǔn)備 部分312、權(quán)重計(jì)算部分317和可逆編碼單元16。權(quán)重計(jì)算部分317向與色差分量的預(yù)測模式對應(yīng)的每個(gè)預(yù)測方向的模式分配所 述亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式，并且基于分配模式的宏塊的分布來計(jì)算預(yù)測方向的權(quán)重。權(quán) 重計(jì)算部分317包括各個(gè)模式權(quán)重計(jì)算部分317a、垂直權(quán)重相加部分317b和水平權(quán)重相加 部分317c。各個(gè)模式權(quán)重計(jì)算部分317a根據(jù)幀內(nèi)預(yù)測模式的頻率，從與色差分量的編碼目標(biāo)塊對應(yīng)的亮度分量的編碼目標(biāo)塊，計(jì)算色差分量的垂直權(quán)重和水平權(quán)重，即，為宏塊的亮 度分量的每個(gè)編碼目標(biāo)塊確定的幀內(nèi)預(yù)測模式的分布。垂直權(quán)重相加部分317b根據(jù)為宏塊的亮度分量的編碼目標(biāo)塊確定的幀內(nèi)預(yù)測模 式的垂直塊連續(xù)性，執(zhí)行由各個(gè)模式計(jì)算部分317a計(jì)算的垂直權(quán)重的相加。水平權(quán)重相加部分317c根據(jù)為宏塊的亮度分量的編碼目標(biāo)塊確定的幀內(nèi)預(yù)測模 式的水平塊連續(xù)性，執(zhí)行由各個(gè)模式計(jì)算部分317a計(jì)算的水平權(quán)重的相加。以此方式，權(quán)重計(jì)算部分317為色差分量的每個(gè)預(yù)測方向計(jì)算權(quán)重，并將計(jì)算權(quán) 重輸出到色差預(yù)測模式確定部分318。色差預(yù)測模式確定部分318利用從權(quán)重計(jì)算部分317提供的每個(gè)預(yù)測方向的權(quán) 重，確定色差分量的最優(yōu)幀內(nèi)預(yù)測模式，并且向預(yù)測準(zhǔn)備部分312和可逆編碼單元16通知 所確定的色差分量的幀內(nèi)預(yù)測模式。4.幀內(nèi)預(yù)測模式圖3示出屬于(4X4)像素塊(即幀內(nèi)預(yù)測處理目標(biāo))的像素信號a到p與與處 理目標(biāo)塊左側(cè)、左上側(cè)、上側(cè)和右上側(cè)相鄰的塊的像素信號A到M之間的位置關(guān)系。當(dāng)像素 信號A到M屬于與處理目標(biāo)塊不同的畫面或片段時(shí)，確定像素信號A到M是“不可用”像素信號。模式0模式0對應(yīng)于“垂直預(yù)測”。當(dāng)圖3所示的像素信號A、B、C和D都“可用”時(shí)，應(yīng) 用模式0。這種情況下，如圖4A和表達(dá)式12所示，預(yù)測準(zhǔn)備部分312利用像素信號A、B、C 和D產(chǎn)生所述塊的像素信號a到p的預(yù)測值。圖4A到圖41示出4X4幀內(nèi)預(yù)測模式。a, e, i, m :Ab，f，j，n:B ...(12)c，g，k，o:Cd，h，l，p:D模式1模式1對應(yīng)于“水平預(yù)測”。當(dāng)圖3所示的像素信號I、J、K和L均“可用”時(shí)，應(yīng) 用模式1。這種情況下，如圖4B和表達(dá)式13所示，預(yù)測準(zhǔn)備部分312利用像素信號I、J、K 和L產(chǎn)生所述塊的像素信號a到p的預(yù)測值。a，b，c，d:Ie，f，g，h:J ...(13)i，j，k，l:Km, n,o,p:L模式2模式2對應(yīng)于“DC預(yù)測”。在模式2，當(dāng)圖3所示的像素信號A到D以及I到L均 “可用”時(shí)，如圖4C和表達(dá)式14所示，預(yù)測準(zhǔn)備部分312利用像素信號A到D以及I到L產(chǎn) 生所述塊的像素信號a到P的預(yù)測值。(A+B+C+D+I+J+K+L+4) >>3 . . . (14)當(dāng)圖3所示的像素信號A到D均不“可用”時(shí)，預(yù)測準(zhǔn)備部分312利用像素信號A 到D產(chǎn)生所述塊的像素信號a到p的預(yù)測值，如表達(dá)式15所示。
(I+J+K+L+2) >>2 . . . (15)當(dāng)圖3所示的像素信號I到L均不“可用”時(shí)，預(yù)測準(zhǔn)備部分312利用像素信號I 到L產(chǎn)生所述塊的像素信號a到p的預(yù)測值，如表達(dá)式16所示。(A+B+C+D+2) >>2 ... (16)當(dāng)圖3所示的像素信號A到D以及I到L均不“可用”時(shí)，預(yù)測準(zhǔn)備部分312利用 所述塊的像素信號a到p的預(yù)測值“128”。模式3模式3對應(yīng)于“左下對角預(yù)測”。當(dāng)圖3所示的像素信號A到D以及I到M均“可 用”時(shí)，應(yīng)用模式3。這種情況下，預(yù)測準(zhǔn)備部分312利用像素信號A到D以及I到M產(chǎn)生 所述塊的像素信號a到p的預(yù)測值，如圖4D和表達(dá)式17所示。a (A+2B+C+2) > > 2b, e (B+2C+D+2) >>2c, f, i (C+2D+E+2) >> 2d, g, j, m (D+2E+F+2) >>2 . . . (17)h, k, n (E+2F+G+2) >>2l,o: (F+2G+H+2) >>2p (G+3H+2) > > 2模式4模式4對應(yīng)于“右下對角預(yù)測”。當(dāng)圖3所示的像素信號A到D以及I到M均“可 用”時(shí)，應(yīng)用模式4。這種情況下，預(yù)測準(zhǔn)備部分312利用像素信號A到D以及I到M產(chǎn)生 所述塊的像素信號a到p的預(yù)測值，如圖4E和表達(dá)式18所示。m (J+2K+L+2) > > 2i, n :(I+2J+K+2) >>2e, j, o (M+2I+J+2) >>2a, f, k, p (A+2M+I+2) >>2 ... (18)b, g, 1 (M+2A+B+2) >>2c, h (A+2B+C+2) >>2d (B+2C+D+2) > > 2模式5模式5對應(yīng)于“右垂直預(yù)測”。當(dāng)圖3所示的像素信號A到D以及I到M均“可用” 時(shí)，應(yīng)用模式5。這種情況下，預(yù)測準(zhǔn)備部分312利用像素信號A到D以及I到M產(chǎn)生所述 塊的像素信號a到p的預(yù)測值，如圖4F和表達(dá)式19所示。a, j :(M+A+I) >> 1b, k :(A+B+1) >> 1c, 1 :(B+C+1) >> 1d (C+D+l) >> 1e, n (I+2M+A+2) >>2 …(19)f, o (M+2A+B+2) >>2g, p (A+2B+C+2) >>2
h (B+2C+D+2) > > 2i (M+2I+J+2) >>2m (I+2J+K+2) >>2模式6 模式6對應(yīng)于“下水平預(yù)測”。當(dāng)圖3所示的像素信號A到D以及I到M均“可用” 時(shí)，應(yīng)用模式6。這種情況下，預(yù)測準(zhǔn)備部分312利用像素信號A到D以及I到M產(chǎn)生所述 塊的像素信號a到p的預(yù)測值，如圖4G和表達(dá)式20所示。a, g :(M+I+1) >> 1b, h (I+2M+A+2) >>2c (M+2A+B+2) >> 2d (A+2B+C+2) > > 2e, k :(I+J+1) >> 1 . . . (20)f, 1 :(M+2I+J+2) >>2i, o :(J+K+1) >> 1j, p :(I+2J+K+2) >>2m (K+L+l) >> 1n (J+2K+L+2) >> 2模式7模式7對應(yīng)于“左垂直預(yù)測”。當(dāng)圖3所示的像素信號A到D以及I到M均“可用” 時(shí)，應(yīng)用模式7。這種情況下，預(yù)測準(zhǔn)備部分312利用像素信號A到D以及I到M產(chǎn)生所述 塊的像素信號a到p的預(yù)測值，如圖4H和表達(dá)式21所示。a (A+B+l) >> 1b, i :(B+C+1) >> 1c, j :(C+D+1) >> 1d, k :(D+E+1) >> 11 (E+F+l) >> 1 . . . (21)e (A+2B+C+2) > > 2f, m (B+2C+D+2) >> 2g, n (C+2D+E+2) >>2h, o (D+2E+F+2) >>2p (E+2F+G+2) > > 2模式8模式8對應(yīng)于“上水平預(yù)測”。當(dāng)圖3所示的像素信號A到D以及I到M均“可用” 時(shí)，應(yīng)用模式8。這種情況下，預(yù)測準(zhǔn)備部分312利用像素信號A到D以及I到M產(chǎn)生所述 塊的像素信號a到p的預(yù)測值，如圖41和表達(dá)式22所示。a (I+J+l) >> 1b (I+2J+K+2) >>2c, e :(J+K+1) >> 1d, f (J+2K+L+2) >>2 ... (22)
g, i :(K+L+1) >> 1h, j :(K+3L+2) >>2k, 1, m, n, o, p :L色差信號的編碼目標(biāo)塊的預(yù)測模式設(shè)置為模式0 (垂直預(yù)測)、模式1 (水平預(yù)測) 和模式2 (DC預(yù)測)中的任何一個(gè)。5.亮度幀內(nèi)預(yù)測操作接下來描述亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測操作。圖5示出亮度分量的一個(gè)編碼目標(biāo)塊的幀 內(nèi)預(yù)測操作的流程。在步驟ST1，幀內(nèi)預(yù)測單元31讀取原始圖像的像素信號。幀內(nèi)預(yù)測單元31基于存 儲在處理宏塊圖像存儲器311中的原始圖像的亮度信號，將(4X4)像素的編碼目標(biāo)塊的亮 度信號輸出到SA(T)D計(jì)算部分314，然后處理前進(jìn)到步驟ST2。在步驟ST2，幀內(nèi)預(yù)測單元31讀取預(yù)測準(zhǔn)備所需的像素信號。幀內(nèi)預(yù)測單元31從 幀存儲器25讀取預(yù)測準(zhǔn)備所需的像素信號(亮度信號)并將讀取的像素信號提供給預(yù)測 準(zhǔn)備部分312，然后處理前進(jìn)到步驟ST3。在步驟ST3到ST6，在每個(gè)幀內(nèi)預(yù)測模式，對亮度分量的編碼目標(biāo)塊執(zhí)行該處理。 在步驟ST4，幀內(nèi)預(yù)測單元31許可預(yù)測準(zhǔn)備部分312準(zhǔn)備預(yù)測并將預(yù)測存儲在預(yù)測存儲存 儲器313，然后處理前進(jìn)到步驟ST5。在步驟ST5，幀內(nèi)預(yù)測單元31計(jì)算開銷值。幀內(nèi)預(yù)測單元31許可SA(T)D計(jì)算部 分314和開銷推導(dǎo)部分315利用編碼目標(biāo)塊的原始圖像的亮度信號和在步驟ST4準(zhǔn)備的預(yù) 測的亮度信號，計(jì)算開銷值。為亮度信號的每個(gè)幀內(nèi)預(yù)測模式，執(zhí)行步驟ST4和ST5的處理。當(dāng)為所有幀內(nèi)預(yù) 測模式完成開銷值的計(jì)算時(shí)，處理從步驟ST6前進(jìn)到步驟ST7。在步驟ST7，幀內(nèi)預(yù)測單元31確定最優(yōu)幀內(nèi)預(yù)測模式。幀內(nèi)預(yù)測單元31的開銷比 較部分316對為亮度分量的每個(gè)幀內(nèi)預(yù)測模式計(jì)算的開銷值進(jìn)行比較，以將具有最小開銷 值的模式確定為編碼目標(biāo)塊的最優(yōu)幀內(nèi)預(yù)測模式。幀內(nèi)預(yù)測單元31對宏塊的每個(gè)編碼目標(biāo)塊執(zhí)行圖5所示的幀內(nèi)預(yù)測操作，以確定 每個(gè)編碼目標(biāo)塊的幀內(nèi)預(yù)測模式。6.色差幀內(nèi)預(yù)測操作在色差信號的幀內(nèi)預(yù)測操作中，利用為宏塊的亮度分量的編碼目標(biāo)塊確定的幀內(nèi) 預(yù)測模式，計(jì)算色差分量的每個(gè)預(yù)測方向的權(quán)重，然后從所計(jì)算的權(quán)重的比較結(jié)果確定色 差分量的最優(yōu)預(yù)測模式。例如，當(dāng)以(16X16)像素的宏塊為單位執(zhí)行色差分量的幀內(nèi)預(yù)測 操作時(shí)，亮度信號的編碼目標(biāo)塊是(4X4)像素塊，并且與色差信號的編碼目標(biāo)塊(一個(gè)宏 塊)對應(yīng)的亮度分量的塊數(shù)目是16。相應(yīng)的，基于為宏塊的16個(gè)塊確定的幀內(nèi)預(yù)測模式， 計(jì)算垂直和水平方向的權(quán)重。此外，基于所計(jì)算的權(quán)重的比較結(jié)果，將模式0(平均預(yù)測)、 模式1 (水平預(yù)測)和模式2 (垂直預(yù)測)之一確定為色差分量的最優(yōu)預(yù)測模式。這里，模式0到模式8被設(shè)置為亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式。模式0到模式8被分 配為垂直模式、水平模式等。利用分配的模式計(jì)算垂直或水平方向的權(quán)重。表1示出亮度分量的預(yù)測模式與分配模式的對應(yīng)關(guān)系。例如，由于亮度分量的預(yù) 測模式之中的模式0是垂直方向的預(yù)測，模式0被稱作垂直方向的模式V。由于亮度分量的預(yù)測模式之中的模式3、5和7的預(yù)測方向接近垂直方向，模式3、5和7也稱作模式V。由于 亮度分量的預(yù)測模式之中的模式1是水平方向的預(yù)測，模式1稱作水平方向的模式H。由 于亮度分量的預(yù)測模式之中的模式6和8的預(yù)測方向接近水平方向，模式6和8也稱作模 式H。亮度分量的預(yù)測模式之中的模式2和4可以稱作模式DC。替換的，可以不利用亮度 分量的預(yù)測模式之中的模式2和4來計(jì)算權(quán)重。替換的，亮度分量的預(yù)測模式之中的模式 2和4可以稱作與垂直和水平方向這兩個(gè)模式都對應(yīng)的模式。表1 在權(quán)重的計(jì)算中，利用分配模式的頻率，或者利用色差分量的編碼目標(biāo)塊的預(yù)定 區(qū)域內(nèi)的模式的頻率。在權(quán)重的計(jì)算中，利用其分配模式相同的亮度分量的塊的連續(xù)性，或者利用分配 模式相同的塊連續(xù)的方向。在權(quán)重的計(jì)算中，利用與亮度分量的塊對應(yīng)的附加值。例如，如表1所示，在亮度 分量的塊的每個(gè)幀內(nèi)預(yù)測模式，設(shè)置附加值。當(dāng)模式(例如，亮度分量的預(yù)測模式中的模式 0和1)的方向與垂直或水平方向相同時(shí)，附加值最大。當(dāng)模式(例如，亮度分量的預(yù)測模式 中的模式3、5、6、7和8)的方向相對于垂直或水平方向傾斜時(shí)，附加值設(shè)置為小于方向是垂 直或水平方向的模式的附加值的值。替換的，可以利用為亮度分量的每個(gè)塊計(jì)算的開銷值 或SA(T)D值，設(shè)置附加值。當(dāng)亮度分量的預(yù)測模式之中的模式2和4被設(shè)置為與垂直和水 平方向這兩個(gè)模式都對應(yīng)的模式時(shí)，模式2和4的附加值被設(shè)置為小于其它模式的值。在權(quán)重的計(jì)算中，通過組合設(shè)置附加值的以上方法可以更加精確地確定色差分量 的幀內(nèi)預(yù)測模式。下文描述權(quán)重計(jì)算操作。圖6A到6C示出更精確確定色差分量的幀內(nèi)預(yù)測模式的 權(quán)重計(jì)算操作。在權(quán)重計(jì)算中，考慮色差分量的編碼目標(biāo)塊的預(yù)指定區(qū)域中的分配模式的 頻率以及預(yù)定方向上分配塊的連續(xù)性，為每個(gè)預(yù)測方向計(jì)算權(quán)重。圖6A示出為與色差分量的編碼目標(biāo)塊(一個(gè)宏塊)對應(yīng)的亮度分量的編碼目標(biāo)
14塊確定的幀內(nèi)預(yù)測模式。在圖6A，在括號內(nèi)給出模式。例如，對塊0給出模式2，對塊1給
出模式0，......，對塊15給出模式2。圖6B示出在宏塊的亮度分量的編碼目標(biāo)塊中確定
的預(yù)測模式基于表1被分配。圖6C示出基于計(jì)算的權(quán)重確定的色差分量的編碼目標(biāo)塊。圖7是示出權(quán)重計(jì)算操作的流程圖。在圖7，根據(jù)預(yù)定方向的相同模式的塊的連續(xù) 數(shù)目，加上根據(jù)每個(gè)模式的頻率而計(jì)算的權(quán)重。在圖7的步驟ST11，權(quán)重計(jì)算部分317獲取宏塊的亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式。權(quán) 重計(jì)算部分317的各個(gè)模式權(quán)重計(jì)算部分317a從開銷比較單元316獲取要經(jīng)歷色差分量 的幀內(nèi)預(yù)測操作的宏塊的亮度分量的每個(gè)編碼目標(biāo)塊的模式。在步驟ST12，權(quán)重計(jì)算部分317對權(quán)重進(jìn)行初始化。權(quán)重計(jì)算部分317的各個(gè)模 式權(quán)重計(jì)算部分317a對垂直權(quán)重和水平權(quán)重進(jìn)行初始化，以例如將垂直權(quán)重和水平權(quán)重 設(shè)置為“0”，然后處理前進(jìn)到步驟ST13。在步驟ST13，權(quán)重計(jì)算部分317將垂直權(quán)重計(jì)算目標(biāo)的范圍設(shè)置為色差分量的編 碼目標(biāo)塊的上端的一條線的塊區(qū)域，然后處理前進(jìn)到步驟ST14。在步驟ST14，權(quán)重計(jì)算部分317確定分配模式V的塊是否落入權(quán)重計(jì)算目標(biāo)的范 圍。當(dāng)權(quán)重計(jì)算部分317確定模式V的塊落入這個(gè)范圍時(shí)，處理前進(jìn)到步驟ST15。替換的， 權(quán)重計(jì)算部分317確定模式V的塊沒有落入這個(gè)范圍，處理前進(jìn)到步驟ST20。在步驟ST15，權(quán)重計(jì)算部分317根據(jù)模式V的頻率，加上垂直權(quán)重。權(quán)重計(jì)算部 分317的各個(gè)模式權(quán)重計(jì)算部分317a從落入權(quán)重計(jì)算目標(biāo)范圍的諸個(gè)塊計(jì)算模式V的塊 的附加值之和，并將所述和設(shè)置為垂直權(quán)重。然后，處理前進(jìn)到步驟ST16。在圖6B，例如， 由于塊1、2和3的模式是模式V并且塊1和2的亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式是模式0，加上表 1所示的附加值“2”。由于塊3的亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式是模式5，加上表1所示的附加 值“1”。因此，垂直權(quán)重變成“2+2+1 = 5”。在步驟ST16，權(quán)重計(jì)算部分317確定權(quán)重計(jì)算目標(biāo)的范圍是否是色差分量的編碼 目標(biāo)塊的下端。當(dāng)權(quán)重計(jì)算部分317確定權(quán)重計(jì)算目標(biāo)的范圍不是色差分量的編碼目標(biāo)塊 的下端時(shí)，處理前進(jìn)到步驟ST17。替換的，當(dāng)權(quán)重計(jì)算部分317確定權(quán)重計(jì)算目標(biāo)的范圍是 色差分量的編碼目標(biāo)塊的下端時(shí)，處理前進(jìn)到步驟ST20。在步驟ST17，權(quán)重計(jì)算部分317在下方向?qū)⒋怪睓?quán)重計(jì)算目標(biāo)范圍移動一個(gè)塊， 然后處理前進(jìn)到步驟ST18。在步驟ST18，權(quán)重計(jì)算部分317確定模式V的塊是否是垂直連續(xù)的。當(dāng)權(quán)重計(jì)算 部分317確定模式V的塊是垂直連續(xù)時(shí)，處理前進(jìn)到步驟ST19。替換的，當(dāng)權(quán)重計(jì)算部分 317確定模式V的塊不連續(xù)時(shí)，處理返回到步驟ST16。在步驟ST19，權(quán)重計(jì)算部分317加上垂直權(quán)重。權(quán)重計(jì)算部分317的垂直權(quán)重相 加部分317b將垂直連續(xù)塊的附加值加到垂直權(quán)重，并將附加值之和設(shè)置為新的垂直權(quán)重。 然后，處理前進(jìn)到步驟ST16。在圖6B，例如，模式V的塊5與塊1垂直連續(xù)。模式V的塊 9與塊5垂直連續(xù)。因此，由于塊5的亮度分量的預(yù)測模式是模式0，與塊5對應(yīng)的附加值 “2”被加到垂直權(quán)重。此外，由于塊9中亮度分量的預(yù)測模式是模式5，與塊9對應(yīng)的附加 值“ 1”被加到垂直權(quán)重。基于這個(gè)原因，垂直權(quán)重變成“8”。以此方式，當(dāng)執(zhí)行從步驟ST13到步驟ST19的處理時(shí)，能夠計(jì)算出基于分配模式的 分布的垂直權(quán)重。也就是說，考慮色差分量的編碼目標(biāo)塊的預(yù)指定區(qū)域中的分配模式的頻
15率以及分配塊的垂直方向的連續(xù)性，計(jì)算垂直權(quán)重。在步驟ST20，權(quán)重計(jì)算部分317將色差分量的編碼目標(biāo)塊的左端的一條線設(shè)置為 水平權(quán)重計(jì)算目標(biāo)范圍，然后處理前進(jìn)到步驟ST21。在步驟ST21，權(quán)重計(jì)算部分317確定模式H的分配塊是否落入權(quán)重計(jì)算目標(biāo)的 范圍。當(dāng)權(quán)重計(jì)算部分317確定模式H的塊落入權(quán)重計(jì)算目標(biāo)的范圍時(shí)，處理前進(jìn)到步驟 ST22。替換的，當(dāng)權(quán)重計(jì)算部分317確定模式H的塊沒有落入權(quán)重計(jì)算目標(biāo)的范圍時(shí)，處理結(jié)束。在步驟ST22，權(quán)重計(jì)算部分317根據(jù)模式H的頻率加上水平權(quán)重。權(quán)重計(jì)算部分 317的各個(gè)模式權(quán)重計(jì)算部分317a將落入權(quán)重計(jì)算目標(biāo)范圍的塊中的模式H的塊的附加值 進(jìn)行相加，然后處理前進(jìn)到步驟ST23。在圖6B，例如，由于塊4和12的模式是模式H并且 塊4的亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式是模式8，加上表1所示的附加值“1”。此外，由于塊12的 亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式是模式1，加上表1所示的附加值“2”。因此，水平權(quán)重變成“3”。在步驟ST23，權(quán)重計(jì)算部分317確定權(quán)重計(jì)算目標(biāo)的范圍是否是色差分量的編碼 目標(biāo)塊的右端。當(dāng)權(quán)重計(jì)算部分317確定權(quán)重計(jì)算目標(biāo)的范圍不是色差分量的編碼目標(biāo)塊 的右端時(shí)，處理前進(jìn)到步驟ST24。替換的，當(dāng)權(quán)重計(jì)算部分317確定權(quán)重計(jì)算目標(biāo)的范圍是 色差分量的編碼目標(biāo)塊的右端時(shí)，處理結(jié)束。在步驟ST24，權(quán)重計(jì)算部分317在右方向上將水平權(quán)重計(jì)算目標(biāo)范圍移動一個(gè) 塊，然后處理前進(jìn)到步驟ST25。在步驟ST25，權(quán)重計(jì)算部分317確定模式H的塊是否水平連續(xù)。當(dāng)權(quán)重計(jì)算部分 317確定模式H的塊水平連續(xù)時(shí)，處理前進(jìn)到步驟ST26。替換的，當(dāng)權(quán)重計(jì)算部分317確定 模式H的塊不水平連續(xù)時(shí)，處理前進(jìn)到步驟ST23。在步驟ST26，權(quán)重計(jì)算部分317加上水平權(quán)重。權(quán)重計(jì)算部分317的水平權(quán)重相 加部分317b將水平連續(xù)塊的附加值加到水平權(quán)重并將附加值之和設(shè)置為新的水平權(quán)重。 然后，處理返回到步驟ST23。在圖6B，例如，模式H的塊13與塊12水平連續(xù)。模式H的塊 14與塊13水平連續(xù)。相應(yīng)的，由于塊13和14中亮度分量的預(yù)測模式是模式8，與塊13和 14對應(yīng)的附加值“ 1，，被加到水平權(quán)重?；谶@個(gè)原因，水平權(quán)重變成“5”。以此方式，當(dāng)執(zhí)行從步驟ST20到步驟ST26的處理時(shí)，能夠計(jì)算出基于分配模式的 分布的水平權(quán)重。也就是說，考慮色差分量的編碼目標(biāo)塊的預(yù)指定區(qū)域中的分配模式的頻 率以及分配塊的水平方向的連續(xù)性，計(jì)算水平權(quán)重。接下來，參照圖8所示的流程圖描述基于計(jì)算權(quán)重的比較結(jié)果確定最優(yōu)預(yù)測模式 的預(yù)測模式確定操作。在步驟ST31，色差預(yù)測模式確定部分318設(shè)置閾值。色差預(yù)測模式確定部分318 設(shè)置所述閾值，用于確定所計(jì)算的權(quán)重是否變成具有確定所述預(yù)測模式的意義的閾值。在步驟ST32，色差預(yù)測模式確定部分318確定垂直權(quán)重和水平權(quán)重二者是否都大 于所述閾值。當(dāng)色差預(yù)測模式確定部分318確定垂直和水平權(quán)重二者都大于閾值時(shí)，處理 前進(jìn)到步驟ST33。替換的，當(dāng)色差預(yù)測模式確定部分318確定垂直權(quán)重、或水平權(quán)重、或者 它們二者等于或小于所述閾值時(shí)，處理前進(jìn)到步驟ST34。在步驟ST33，色差預(yù)測模式確定部分318將模式0 (平均預(yù)測)確定為色差分量的 編碼目標(biāo)塊(一個(gè)宏塊)的預(yù)測模式，然后預(yù)測模式確定處理結(jié)束。
在步驟ST34，色差預(yù)測模式確定部分318確定垂直權(quán)重是否大于閾值。當(dāng)色差預(yù) 測模式確定部分318確定垂直權(quán)重大于閾值時(shí)，處理前進(jìn)到步驟ST35。當(dāng)色差預(yù)測模式確 定部分318確定垂直權(quán)重等于或小于閾值時(shí)，處理前進(jìn)到步驟ST36。在步驟ST35，色差預(yù)測模式確定部分318將模式2 (垂直預(yù)測)確定為色差分量的 編碼目標(biāo)塊(一個(gè)宏塊)的預(yù)測模式，然后預(yù)測模式確定處理結(jié)束。在步驟ST36，色差預(yù)測模式確定部分318確定水平權(quán)重是否大于閾值。當(dāng)色差預(yù) 測模式確定部分318確定水平權(quán)重大于閾值時(shí)，處理前進(jìn)到步驟ST37。當(dāng)色差預(yù)測模式確 定部分318確定水平權(quán)重等于或小于閾值時(shí)，處理前進(jìn)到步驟ST38。在步驟ST37，色差預(yù)測模式確定部分318將模式1 (水平預(yù)測)設(shè)置為色差分量的 編碼目標(biāo)塊(一個(gè)宏塊)的預(yù)測模式，然后預(yù)測模式確定處理結(jié)束。在步驟ST38，色差預(yù)測模式確定部分318將模式0 (平均預(yù)測)確定為色差分量的 編碼目標(biāo)塊(一個(gè)宏塊)的預(yù)測模式，然后預(yù)測模式確定處理結(jié)束。例如，當(dāng)執(zhí)行圖7所示的過程時(shí)，垂直權(quán)重變成“8”并且水平權(quán)重變成“5”。這里， 當(dāng)在圖8的步驟ST31中閾值被設(shè)置為“6”時(shí)，執(zhí)行步驟ST35的處理以將模式2 (垂直預(yù) 測)確定為色差分量的編碼目標(biāo)塊，如圖6C所示。以此方式，當(dāng)利用亮度分量的預(yù)測模式確定色差分量的預(yù)測模式時(shí)，不需要利用 色差信號計(jì)算SA(T)D或推導(dǎo)開銷值。因此，能夠減小圖像處理設(shè)備的硬件尺寸。此外，能 夠減小信號處理負(fù)擔(dān)。例如，現(xiàn)有技術(shù)的方法中，為了為色差信號計(jì)算SA(T)D或推導(dǎo)開銷值，SA(T)D必 須計(jì)算32次。具體地，32次等于4 (幀內(nèi)色度模式的模式數(shù)目)X4 (8X8塊中的4X4塊 的數(shù)目)X 2 (色差信號的Cb和Cr的分量)。為了計(jì)算4X 4SAD，如表達(dá)式1所示，需要進(jìn) 行16次減法和16次加法。此外，為了計(jì)算4X4SA(T)D，如表達(dá)式2所示，需要進(jìn)行16次減 法、16次加法以及二維正交變換。以此方式，當(dāng)利用4X4亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式時(shí)，優(yōu)選的執(zhí)行37次比較并且執(zhí) 行32次加法。例如，關(guān)于亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測的預(yù)測方向是否垂直的確定最多執(zhí)行16次， 即4 ( 一個(gè)宏塊內(nèi)列方向的4 X 4塊的數(shù)目)X 4 ( —個(gè)宏塊內(nèi)行方向的4 X 4塊的數(shù)目)。關(guān) 于亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測的預(yù)測方向是否水平的確定最多執(zhí)行16次，即4( 一個(gè)宏塊內(nèi)列方 向的4 X 4塊的數(shù)目)X 4 ( —個(gè)宏塊內(nèi)行方向的4 X 4塊的數(shù)目)。此外，由于將垂直權(quán)重和 水平權(quán)重與閾值最多比較3次，最多執(zhí)行37次比較。由于不需要從色差信號計(jì)算SA(T)D并且不需要準(zhǔn)備色差分量的像素信號，能夠 獲得減小存儲裝置的尺寸以及減小帶寬的優(yōu)點(diǎn)。例如，當(dāng)計(jì)算色差信號的SA(T)D時(shí)，需要 用存儲器存儲與上側(cè)相鄰的一條線對應(yīng)的像素以及現(xiàn)在被處理的宏塊的像素。這里，當(dāng)圖 像信號是YUV420格式并存在1920像素X 1080線時(shí)，需要存儲1920像素(Cb分量的960像 素和Cr分量的960像素)的像素信號的存儲器存儲與上側(cè)相鄰的一條線對應(yīng)的像素。為 了存儲現(xiàn)在被處理的宏塊的像素，需要存儲128像素(Cb分量中的8X8的64像素和Cr分 量中的8X8的64像素)的像素信號的存儲器。為了進(jìn)一步存儲預(yù)測，需要存儲512像素 (128像素X4模式)的信號的存儲器。然而，當(dāng)利用4X4亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式時(shí)，可 以利用存儲與16塊對應(yīng)的亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式的存儲器。7.計(jì)算權(quán)重和確定幀內(nèi)預(yù)測模式的不同方法(1)
權(quán)重的計(jì)算或者預(yù)測模式的確定不限于圖7和圖8所示的過程。接下來描述計(jì)算 權(quán)重和確定預(yù)測模式的另一方法。圖9示出僅利用模式頻率計(jì)算權(quán)重和確定預(yù)測模式的不 同方法。權(quán)重計(jì)算部分317基于表1分配與色差分量的編碼目標(biāo)塊對應(yīng)的亮度分量的16 個(gè)編碼目標(biāo)塊。圖9A示出分配后的模式。權(quán)重計(jì)算部分317利用模式V的塊數(shù)目作為垂 直權(quán)重。權(quán)重計(jì)算部分317利用模式H的塊數(shù)目作為水平權(quán)重。權(quán)重計(jì)算部分317將非模 式H和非模式V的模式設(shè)置為模式DC，并且計(jì)算模式DC的塊數(shù)目作為模式DC的權(quán)重。例 如，當(dāng)分配模式是圖9A所示的模式時(shí)，由于模式V的塊數(shù)目是“8”，權(quán)重計(jì)算部分317將垂 直權(quán)重設(shè)置為“8”。由于模式H的塊數(shù)目是“3”，權(quán)重計(jì)算部分317將水平權(quán)重設(shè)置為“3”。 由于非模式H和非模式V的模式的塊數(shù)目是“5”，權(quán)重計(jì)算部分317將模式DC的權(quán)重設(shè)置 為 “5”。色差預(yù)測模式確定部分318從垂直權(quán)重、水平權(quán)重和模式DC的權(quán)重中選擇具有最 大值的權(quán)重，以將與所選擇的權(quán)重對應(yīng)的模式確定為色差分量的預(yù)測模式。例如，在圖9A 的情況下，由于垂直權(quán)重具有最大值，模式2被確定為色差分量的預(yù)測模式，如圖9B所示。由于模式V或模式H的塊數(shù)目用作權(quán)重并且與具有最大值的權(quán)重對應(yīng)的模式被確 定為色差分量的預(yù)測模式，所以能夠通過簡單配置來確定色差分量的預(yù)測模式。8.計(jì)算權(quán)重和確定幀內(nèi)預(yù)測模式的不同方法(2)圖10A和10B示出利用各個(gè)模式的頻率以及與亮度分量的預(yù)測模式對應(yīng)的權(quán)重來 計(jì)算權(quán)重和確定預(yù)測模式的不同方法。權(quán)重計(jì)算部分317基于表1分配與色差分量的編碼目標(biāo)塊對應(yīng)的亮度分量的16 個(gè)編碼目標(biāo)塊。圖10A示出分配后的模式。為圖10A所示的每個(gè)塊，在括號內(nèi)給出了與亮 度分量的預(yù)測模式對應(yīng)的權(quán)重。例如，在括號內(nèi)給出“1”。權(quán)重計(jì)算部分317利用用于計(jì)算模式V的塊數(shù)目和垂直權(quán)重的預(yù)指定區(qū)域PV內(nèi) 的模式V的附加值，計(jì)算垂直權(quán)重。權(quán)重計(jì)算部分317利用用于計(jì)算模式H的塊數(shù)目和水 平權(quán)重的預(yù)指定區(qū)域HV內(nèi)的模式H的附加值，計(jì)算水平權(quán)重。權(quán)重計(jì)算部分317利用預(yù)指 定的用于計(jì)算模式DC的塊數(shù)目、所述垂直權(quán)重和所述水平權(quán)重的諸個(gè)區(qū)域的公共部分中 的模式DC的附加值，計(jì)算DC模式的權(quán)重。模式DC被設(shè)置為非模式H和非模式V的模式的 塊。例如，描述分配模式是圖10A所示模式的情況。由于模式V的塊數(shù)目是“6”并且預(yù)指 定計(jì)算垂直權(quán)重的區(qū)域PV中的模式V的塊1、2和3的附加值是“1”，權(quán)重計(jì)算部分317將 垂直權(quán)重設(shè)置為“6+3”。由于模式H的塊數(shù)目是“5”并且預(yù)指定計(jì)算水平權(quán)重的區(qū)域PH 中的模式H的塊4和12的附加值是“1”，權(quán)重計(jì)算部分317將水平權(quán)重設(shè)置為“5+2”。由 于模式DC的塊數(shù)目是“5”并且預(yù)指定計(jì)算垂直權(quán)重的區(qū)域中的模式DC的塊0的附加值是 “1”，權(quán)重計(jì)算部分317將模式DC的權(quán)重設(shè)置為“5+1”。色差預(yù)測模式確定部分318利用垂直權(quán)重、水平權(quán)重和模式DC的權(quán)重，選擇具有 最大值的權(quán)重以將與所選擇的權(quán)重對應(yīng)的模式確定為色差分量的預(yù)測模式。例如，在圖10A 的情況下，由于垂直權(quán)重具有最大值，模式2被確定為色差分量的預(yù)測模式，如圖10B所示。以此方式，能夠利用每個(gè)模式的頻率和與亮度分量的預(yù)測模式對應(yīng)的附加值，確 定預(yù)測模式。預(yù)指定的用于計(jì)算垂直權(quán)重的區(qū)域中的模式DC的附加值和預(yù)指定的用于計(jì) 算水平權(quán)重的區(qū)域中的模式DC的附加值可被用于計(jì)算模式DC的權(quán)重。
9.計(jì)算權(quán)重和確定幀內(nèi)預(yù)測模式的不同方法(3)圖11A和11B示出利用每個(gè)模式的頻率和與亮度分量的預(yù)測模式對應(yīng)的權(quán)重，計(jì) 算權(quán)重和確定預(yù)測模式以計(jì)算權(quán)重的不同方法。權(quán)重計(jì)算部分317基于表1分配與色差分量的編碼目標(biāo)塊對應(yīng)的亮度分量的16 個(gè)編碼目標(biāo)塊。圖11A示出分配后的模式。權(quán)重計(jì)算部分317將預(yù)指定的用于計(jì)算垂直權(quán)重的區(qū)域PV中的模式V的塊數(shù)目 設(shè)置為垂直權(quán)重。權(quán)重計(jì)算部分317將預(yù)指定的用于計(jì)算水平權(quán)重的區(qū)域PH中的模式H 的塊數(shù)目設(shè)置為水平權(quán)重。權(quán)重計(jì)算部分317將非模式H和非模式V的模式設(shè)置為模式DC 的塊，并將預(yù)指定的計(jì)算垂直權(quán)重和水平權(quán)重的區(qū)域PV和PH中的模式DC的塊數(shù)目設(shè)置為 模式DC的權(quán)重。例如，當(dāng)分配模式是圖11A所示的模式時(shí)，由于在預(yù)指定的計(jì)算垂直權(quán)重 的區(qū)域PV中塊1、2和3的模式是模式V，權(quán)重計(jì)算部分317將垂直權(quán)重設(shè)置為“3”。由于 在預(yù)指定的計(jì)算水平權(quán)重的區(qū)域PH中塊4和12的模式是模式H，權(quán)重計(jì)算部分317將水平 權(quán)重設(shè)置為“2”。由于在區(qū)域PV和PH中塊0和8的模式是模式DC，權(quán)重計(jì)算部分317將 模式DC的權(quán)重設(shè)置為“2”。色差預(yù)測模式確定部分318利用垂直權(quán)重、水平權(quán)重和模式DC的權(quán)重，選擇具有 最大值的權(quán)重以將與被選擇的權(quán)重對應(yīng)的模式確定為色差分量的預(yù)測模式。例如，在圖11A 的情況下，由于垂直權(quán)重具有最大值，模式2 (垂直預(yù)測)被確定為色差分量的預(yù)測模式，如 圖11B所示。以此方式，能夠僅利用預(yù)指定區(qū)域中的每個(gè)模式的頻率來確定預(yù)測模式。10.計(jì)算權(quán)重和確定幀內(nèi)預(yù)測模式的不同方法(4)圖12A和12B示出計(jì)算權(quán)重和確定預(yù)測模式的不同方法。在參照圖12A和12B 描述的不同方法中，與模式V的塊連續(xù)數(shù)目對應(yīng)的權(quán)重被加到根據(jù)模式頻率計(jì)算的垂直權(quán) 重，并且與模式H的塊連續(xù)數(shù)目對應(yīng)的權(quán)重被加到根據(jù)模式頻率計(jì)算的水平權(quán)重。在圖12A 和12B中，利用從位于宏塊的上端的塊開始的塊的垂直連續(xù)數(shù)目和從位于宏塊的左端的塊 開始的塊的水平連續(xù)數(shù)目。權(quán)重計(jì)算部分317基于表1分配與色差分量的編碼目標(biāo)塊對應(yīng)的亮度分量的16 個(gè)編碼目標(biāo)塊。圖12A示出分配后的模式。權(quán)重計(jì)算部分317將預(yù)指定的用于計(jì)算垂直權(quán)重的區(qū)域PV中的模式V的塊數(shù)目 與從區(qū)域PV中的模式V的塊開始的垂直連續(xù)塊的數(shù)目進(jìn)行相加，并將這個(gè)和設(shè)置為垂直權(quán) 重。權(quán)重計(jì)算部分317將預(yù)指定的用于計(jì)算水平權(quán)重的區(qū)域PH中的模式H的塊數(shù)目與從 區(qū)域PH中的模式H的塊開始的水平連續(xù)塊的數(shù)目進(jìn)行相加，并將這個(gè)和設(shè)置為水平權(quán)重。 例如，描述分配模式是圖12A所示的模式的情況。由于預(yù)指定的用于計(jì)算垂直權(quán)重的區(qū)域 PV中塊1、2和3的模式是模式V并且模式V的塊5與塊1垂直連續(xù)，權(quán)重計(jì)算部分317將 垂直權(quán)重設(shè)置為“3+1”。由于預(yù)指定的用于計(jì)算水平權(quán)重的區(qū)域PH中塊4和12的模式是 模式H并且模式H的塊13與塊12水平連續(xù)，權(quán)重計(jì)算部分317將水平權(quán)重設(shè)置為“2+1”。色差預(yù)測模式確定部分318利用垂直權(quán)重、水平權(quán)重和預(yù)設(shè)閾值，執(zhí)行圖8所示的 預(yù)測模式確定操作以確定色差分量的預(yù)測模式是否是模式0到2。例如，在圖12A的情況 下，當(dāng)閾值設(shè)置為“3”時(shí)，模式2 (垂直預(yù)測)被確定為色差分量的預(yù)測模式，如圖12B所示。以此方式，能夠利用每個(gè)模式的頻率以及亮度分量的諸個(gè)塊的連續(xù)性和連續(xù)方
19向，確定色差分量的預(yù)測模式。關(guān)于連續(xù)性，根據(jù)宏塊中的垂直連續(xù)塊的數(shù)目或者水平連續(xù) 塊的數(shù)目，加上垂直權(quán)重或水平權(quán)重。11.計(jì)算權(quán)重和確定幀內(nèi)預(yù)測模式的不同方法(5)圖13A和13B示出利用表示所計(jì)算的編碼效率的值(例如SA (T) D或開銷值)，計(jì) 算權(quán)重和確定預(yù)測模式以確定亮度分量的預(yù)測模式的不同方法。權(quán)重計(jì)算部分317基于表1分配與色差分量的編碼目標(biāo)塊對應(yīng)的亮度分量的16 個(gè)編碼目標(biāo)塊。圖13A示出分配后的模式。在圖13A，在括號內(nèi)給出每個(gè)塊的SA(T)D的值。權(quán)重計(jì)算部分317加上模式V的塊的SA(T)D并將這個(gè)和設(shè)置為垂直權(quán)重。權(quán) 重計(jì)算部分317加上模式H的塊的SA(T)D并將這個(gè)和設(shè)置為水平權(quán)重。權(quán)重計(jì)算部分 317將非模式H和非模式V的模式的塊設(shè)置為模式DC的塊，加上模式DC的塊的SA(T) D，并將這個(gè)和設(shè)置為模式DC的權(quán)重。例如，在分配模式是圖13A所示的模式的情況下， 由于塊2、4、5、7、10、11、12和14的模式是模式V，權(quán)重計(jì)算部分317將垂直權(quán)重設(shè)置為 “s2+s4+s5+s7+sl0+sll+sl2+sl4”。由于塊1、3和13的模式是模式H，權(quán)重計(jì)算部分317將 水平權(quán)重設(shè)置為“sl+s3+sl3”。由于塊0、6、8、9和15的模式是模式DC，權(quán)重計(jì)算部分317 將模式DC的權(quán)重設(shè)置為“s0+s6+s8+s9+sl5”。色差預(yù)測模式確定部分318利用垂直權(quán)重、水平權(quán)重和模式DC的權(quán)重，將具有最 小開銷的模式確定為色差分量的預(yù)測模式。例如，在圖11A的情況下，由于垂直權(quán)重具有最 小值，模式2(垂直預(yù)測)被確定為色差分量的預(yù)測模式，如圖13B所示。以此方式，能夠僅利用為亮度分量的預(yù)測模式設(shè)置的附加值確定預(yù)測模式。盡管沒有示出，但是可以根據(jù)表示為亮度分量的每個(gè)編碼目標(biāo)塊計(jì)算的編碼效率 的值(例如SA(T)D或開銷值)，設(shè)置權(quán)重的附加值，并且用于計(jì)算權(quán)重的塊的附加值可以 被加到根據(jù)模式頻率和連續(xù)性而計(jì)算的垂直權(quán)重或水平權(quán)重。例如，當(dāng)SA(T)D或開銷值較 小時(shí)，權(quán)重的附加值較大。替換的，當(dāng)SA(T)D或開銷值較大時(shí)，權(quán)重的附加值較小。以此方 式，通過設(shè)置權(quán)重的附加值并且根據(jù)SA(T)D或開銷值對垂直權(quán)重或水平權(quán)重進(jìn)行加權(quán)，與 僅利用塊數(shù)目確定垂直權(quán)重或水平權(quán)重的情況相比，能夠確定最優(yōu)預(yù)測模式。舉例描述了計(jì)算權(quán)重和確定預(yù)測模式的方法。然而，如上所述，通過選擇性組合每 個(gè)模式的頻率、色差分量的編碼目標(biāo)塊的預(yù)指定區(qū)域中的每個(gè)模式的頻率、分配模式相同 的亮度分量的塊的連續(xù)性、分配模式相同的塊的連續(xù)方向、與亮度分量的塊對應(yīng)的附加值 等，以及比較所計(jì)算的權(quán)重，可以確定色差分量的幀內(nèi)預(yù)測模式。12.通過軟件執(zhí)行圖像編碼操作的配置圖像編碼設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)為通過程序執(zhí)行上述一系列處理的計(jì)算機(jī)。圖14示出通過程序執(zhí)行上述一系列處理的計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)60的CPU 61 根據(jù)記錄在ROM 62和記錄單元68的計(jì)算機(jī)程序執(zhí)行各種處理。RAM 63適當(dāng)存儲在CPU 61執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序或數(shù)據(jù)。CPTO1、ROM 62和RAM 63 經(jīng)由總線64彼此連接。輸入/輸出接口 65經(jīng)由總線64連接到CPU 61。例如觸摸面板、鍵盤、鼠標(biāo)或麥克 風(fēng)的輸入單元66以及例如顯示器的輸出單元67連接到輸入/輸出接口 65。CPU 61根據(jù) 從輸入單元66輸入的指令執(zhí)行各種處理。CPU 61將處理結(jié)果輸出到輸出單元67。連接到輸入/輸出接口 65的記錄單元68例如是硬盤驅(qū)動器，并且記錄在CPU 61執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序和各種數(shù)據(jù)。通信單元69經(jīng)由例如互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)或者例如數(shù)字廣播 的有線或無線通信路徑的網(wǎng)絡(luò)與外部設(shè)備通信。計(jì)算機(jī)60經(jīng)由通信單元69獲取計(jì)算機(jī)程 序并將計(jì)算機(jī)程序記錄在ROM 62或記錄單元68。當(dāng)安裝例如磁盤、光盤、磁光盤或半導(dǎo)體存儲器的可移除介質(zhì)72時(shí)，驅(qū)動器70驅(qū) 動可移除介質(zhì)以獲取臨時(shí)或永久記錄的計(jì)算機(jī)程序、數(shù)據(jù)等。如果必要，獲取的計(jì)算機(jī)程序 或數(shù)據(jù)發(fā)送至ROM 62、RAM 63或記錄單元68。CPU 61讀取并執(zhí)行執(zhí)行上述一系列處理的計(jì)算機(jī)程序以對記錄在記錄單元68或 可移除介質(zhì)72中的圖像信號或經(jīng)由通信單元69提供的圖像信號執(zhí)行編碼操作。本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)該被解釋為受限于本文所述的實(shí)施例。本發(fā)明的實(shí)施例公開 了本發(fā)明的示例實(shí)施例，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的中心思想的情況下，可以 在本發(fā)明的范圍內(nèi)對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行修改或替代。也就是說，考慮權(quán)利要求確定本發(fā) 明的中心思想。本專利申請包含2009年4月14日提交到日本專利局的日本優(yōu)先專利申請JP 2009-097825中公開的主題有關(guān)的主題，其全部內(nèi)容以引用方式并入本文。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其它因子想到各種變型、組合、子 組合和替代，只要它們位于權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)即可。
權(quán)利要求
一種圖像編碼設(shè)備，包括亮度分量幀內(nèi)預(yù)測單元，其將編碼目標(biāo)圖像劃分成由(M×M)像素組成的第一塊，并且為第一塊的每個(gè)編碼目標(biāo)塊確定亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式；以及色差分量幀內(nèi)預(yù)測單元，利用第一塊中的所述亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式來計(jì)算預(yù)測方向的權(quán)重，并且根據(jù)所述預(yù)測方向的權(quán)重來確定第一塊的色差分量的幀內(nèi)預(yù)測模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像編碼設(shè)備，其中色差分量幀內(nèi)預(yù)測單元對每個(gè)預(yù)測方向的模 式分配亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式，并且根據(jù)被分配的模式在第一塊中的分布來計(jì)算所述預(yù) 測方向的權(quán)重。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的圖像編碼設(shè)備，其中色差分量幀內(nèi)預(yù)測單元將每個(gè)預(yù)測方向的模 式在第一塊中的頻率設(shè)置為所述預(yù)測方向的權(quán)重。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的圖像編碼設(shè)備，其中在第一塊中，色差分量幀內(nèi)預(yù)測單元將與預(yù)測方向是垂直的連續(xù)模式的數(shù)目對應(yīng)的權(quán)重加到垂直權(quán)重，以及將與預(yù)測方向是水平的連續(xù)模式的數(shù)目對應(yīng)的權(quán)重加到水平權(quán)重。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的圖像編碼設(shè)備，其中色差分量幀內(nèi)預(yù)測單元將位于第一塊的上端 的編碼目標(biāo)塊的區(qū)域中的、預(yù)測方向是垂直的模式的頻率設(shè)置為垂直權(quán)重，以及將位于第 一塊的左端的編碼目標(biāo)塊的區(qū)域中的、預(yù)測方向是水平的模式的頻率設(shè)置為水平權(quán)重。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的圖像編碼設(shè)備，其中色差分量幀內(nèi)預(yù)測單元利用從第一塊的上端 開始的連續(xù)模式的數(shù)目作為垂直連續(xù)模式的數(shù)目，以及利用從第一塊的左端開始的連續(xù)模 式的數(shù)目作為水平連續(xù)模式的數(shù)目。
7.根據(jù)權(quán)利要求2的圖像編碼設(shè)備，其中色差分量幀內(nèi)預(yù)測單元將亮度分量的垂直的 模式0、左下對角的模式3、右垂直的模式5和左垂直的模式7設(shè)置為預(yù)測方向是垂直的模 式，以及將亮度分量的水平的模式1、下水平的模式6和上水平的模式8設(shè)置為預(yù)測方向是水平 的模式。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的圖像編碼設(shè)備，其中，色差分量幀內(nèi)預(yù)測單元將亮度分量的DC的 模式2和右下對角的模式4設(shè)置為與預(yù)測方向是垂直的模式和預(yù)測方向是水平的模式兩者 都對應(yīng)的模式。
9.根據(jù)權(quán)利要求2的圖像編碼設(shè)備，其中亮度分量幀內(nèi)預(yù)測單元為每個(gè)編碼目標(biāo)塊計(jì)算表示每個(gè)幀內(nèi)預(yù)測模式的編碼效 率的值，以將具有最小編碼效率的模式設(shè)置為亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式，以及其中色差分量幀內(nèi)預(yù)測單元將表示所述編碼效率的所述值指示的權(quán)重加到所述預(yù)測 方向的權(quán)重，以確定所述色差分量的幀內(nèi)預(yù)測模式。
10.一種圖像編碼方法，包括步驟通過亮度分量幀內(nèi)預(yù)測單元，將編碼目標(biāo)圖像劃分成由(MXM)像素組成的第一塊，并 且為第一塊的每個(gè)編碼目標(biāo)塊確定亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式；以及通過色差分量幀內(nèi)預(yù)測單元，利用第一塊中的所述亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式計(jì)算預(yù)測 方向的權(quán)重，并且根據(jù)所述預(yù)測方向的權(quán)重確定第一塊的色差分量的幀內(nèi)預(yù)測模式。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像編碼設(shè)備和方法。圖像編碼設(shè)備包括亮度分量幀內(nèi)預(yù)測單元，將編碼目標(biāo)圖像劃分成(M×M)像素的第一塊并且為第一塊的每個(gè)編碼目標(biāo)塊確定亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式；以及色差分量幀內(nèi)預(yù)測單元，利用第一塊中的亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測模式計(jì)算預(yù)測方向的權(quán)重并且根據(jù)預(yù)測方向的權(quán)重確定第一塊的色差分量的幀內(nèi)預(yù)測模式。
文檔編號H04N7/32GK101867824SQ201010156630
公開日2010年10月20日 申請日期2010年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月14日
發(fā)明者中里宗弘, 小鷹直彥 申請人:索尼公司