專利名稱：圖像處理設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理設(shè)備和方法，并且更具體地涉及具有對于色度信號的加權(quán)預(yù)測的改善的預(yù)測效率的圖像處理設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
近年來，被配置成數(shù)字地處理圖像信息同時(shí)為了以較高效率傳輸并累積信息而通過采用用于通過正交變換諸如離散余弦變換進(jìn)行壓縮并借助圖像信息獨(dú)特的冗余來進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償?shù)木幋a標(biāo)準(zhǔn)來壓縮并編碼圖像的設(shè)備正在普及。示例編碼標(biāo)準(zhǔn)包括MPEG(運(yùn)動圖像專家組)。這里要注意，MPEG-2 (IS0/IEC13818-2)被規(guī)定為覆蓋隔行掃描圖像和逐行掃描 圖像二者以及標(biāo)準(zhǔn)分辨率圖像和高清晰度圖像的通用圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)。例如，MPEG-2目前廣 泛用于各種用于專業(yè)用途和消費(fèi)者使用的應(yīng)用。通過利用MPEG-2壓縮標(biāo)準(zhǔn)，例如將4至SMbps的比特率分配給具有720X480像素的標(biāo)準(zhǔn)分辨率的隔行掃描圖像。另外，通過利用MPEG-2壓縮標(biāo)準(zhǔn)，例如將18至22Mbps的比特率分配給具有1920 X 1088像素的高分辨率的隔行掃描圖像。這使得能夠?qū)崿F(xiàn)較高壓縮率和較好圖像質(zhì)量。MPEG-2主要用于適于廣播的高圖像質(zhì)量編碼；然而該標(biāo)準(zhǔn)與涉及比MPEG-I低的比特率即較高壓縮率的編碼標(biāo)準(zhǔn)不兼容。預(yù)期從現(xiàn)在起移動終端的普及將增大對這樣的編碼標(biāo)準(zhǔn)的需要，而響應(yīng)于這樣的動向已實(shí)行了 MPEG-4編碼標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化。關(guān)于圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)，在1998年12月一致通過將IS0/IEC14496-2作為國際標(biāo)準(zhǔn)。近年來，稱為H. 26L (ITU-TQ6/16VCEG)的標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化處于以最初用于視頻會議的圖像編碼為目標(biāo)的發(fā)展中。雖然札26L與到目前為止使用的諸如MPEG-2和MPEG-4的編碼標(biāo)準(zhǔn)相比在編碼和解碼方面需要較大的算術(shù)運(yùn)算量，但是已知較高編碼效率是可實(shí)現(xiàn)的。作為與MPEG-4相關(guān)的當(dāng)前活動，嘗試作為基于H. 26L的增強(qiáng)壓縮視頻編碼的聯(lián)合模型的標(biāo)準(zhǔn)化，以利用a 26L不支持的另外功能來實(shí)現(xiàn)較高的編碼效率。排定將該標(biāo)準(zhǔn)在2003年3月發(fā)展成作為H. 264和MPEG-4第10部分(高級視頻編碼；后文中稱為H. 264/AVC)的國際標(biāo)準(zhǔn)。作為擴(kuò)展活動，已經(jīng)在2005年2月完成了 FRExt (保真度范圍擴(kuò)展)的標(biāo)準(zhǔn)化，F(xiàn)RExt涵蓋用于商業(yè)用途諸如RGB、4:2:2、4:4:4的編碼工具以及MPEG-2規(guī)定的8x8DCT和量化矩陣。因此獲得了實(shí)現(xiàn)使用H. 264/AVC來良好渲染電影中所包含的均勻膠片噪聲的編碼標(biāo)準(zhǔn)，其將被用在包括藍(lán)光光盤(Blu-RayDisc (注冊商標(biāo)))的廣泛應(yīng)用中。同時(shí)，現(xiàn)今對允許較高壓縮率的編碼技術(shù)的需求正在增加，這樣的編碼技術(shù)例如使得能夠壓縮大約4000X2000 (即比高清晰度圖像精細(xì)四倍)的圖像或在傳輸容量有限的環(huán)境中如在因特網(wǎng)上分發(fā)高清晰度圖像。因此，作為以上提到ITU-T的子組的VCEG (=視頻編碼專家組)在編碼效率的改善上繼續(xù)進(jìn)行研究?？紤]諸如其中輝度變化的淡入/淡出場景的序列，根據(jù)MPEG-2或MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)，未提供用于吸收輝度變化的編碼工具，其可能導(dǎo)致編碼效率的降低。
同時(shí)，根據(jù)H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)、在非專利文獻(xiàn)I中也提出的加權(quán)預(yù)測處理是可能的。在P畫面的加權(quán)預(yù)測處理中，其中Ytl是運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測信號(參考圖像像素值)，WQ是權(quán)重因數(shù)，且D是偏移值，根據(jù)以下等式(I)來生成預(yù)測信號預(yù)測信號=Wq*Yq+D(I)對于B畫面，其中Ytl和Y1分別是針對ListO和Listl信號的運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測信號，W0和W1分別是針對ListO和Listl信號的權(quán)重因數(shù)，且D是偏移值，根據(jù)以下等式(2)來生成預(yù)測信號預(yù)測信號(2)根據(jù)H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)，可以以片(slice)為單位指定是否使用加權(quán)預(yù)測。
在根據(jù)H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)的加權(quán)預(yù)測中，顯模式(ExpI icitMode )和隱模式(ImplicitMode)在片頭中規(guī)定。在顯模式中，W和D被添加以傳輸,而在隱模式中,基于相關(guān)畫面與其參考畫面在時(shí)間軸上的距離來計(jì)算W。這兩個(gè)模式中，顯模式用于P畫面，而顯模式和隱模式二者可以用于B畫面。在執(zhí)行彩色圖像信號的圖像壓縮中，根據(jù)以下等式(3)將RGB信號轉(zhuǎn)換成亮度信號Y及色度信號Cb和Cr，以執(zhí)行后續(xù)處理Y=O. 299R+0. 587G+0. 114BCb=-O. 169R-0. 331G+0. 500BCr=O. 500R-0. 419G-0. 081B (3)本文中，亮度信號Y是表示輝度的分量，且其值落入0至I的范圍內(nèi)。在8比特表示的情況下，該值在0至255的范圍內(nèi)。同時(shí)，色度信號Cb和Cr是表示顏色的強(qiáng)度和種類的分量，且其值落入-0. 5至0. 5的范圍內(nèi)。在8比特表示的情況下，該值在以128為中心的0至255的范圍內(nèi)。與亮度信號相比，色度信號一般分辨率較低；因此，在圖像壓縮中針對色度信號使用與亮度信號相比涉及較低分辨率的格式，諸如4:2:2或4:2:0。根據(jù)H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)，宏塊尺寸是16 X 16像素。然而，對于諸如可以是下一代編碼標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)的UHD (超高清晰度；4000X2000像素)的較大畫面幀，將宏塊尺寸設(shè)定成16X16像素并不是最優(yōu)的。因此，在諸如非專利文獻(xiàn)2的文獻(xiàn)中，提議將宏塊尺寸擴(kuò)展到例如32X32像素。引用列表非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn) I u Improved multiple frame motion compensation using frameinterpolation” JVT-B075, January2002非專利文獻(xiàn)2: “Video Coding Using Extended Block Sizes”，VCEG-AD09，ITU-Telecommunications Standardization Sector STUDY GROUP Questionl6 - Contribution123，Jan2009

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題如上所述,在8比特圖像信號中，128的亮度信號表示0. 5，而128的色度信號表示O。然而，在根據(jù)H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)的加權(quán)預(yù)測中，對亮度信號和色度信號二者執(zhí)行相似處理。因此，與亮度信號相比，在一些情況下對于色度信號，預(yù)測效率可能較低。鑒于上述的情況完成了本發(fā)明，且本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對于色度信號的加權(quán)預(yù)測的改善的預(yù)測效率。解決技術(shù)問題的技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的第一方面的圖像處理設(shè)備包括運(yùn)動搜索裝置，該運(yùn)動搜索裝置用于搜索圖像中要被編碼的塊的運(yùn)動矢量；以及加權(quán)預(yù)測裝置，該加權(quán)預(yù)測裝置用于在圖像具有YCbCr格式的顏色格式的情況下使用由通過運(yùn)動搜索裝置的搜索尋找到的運(yùn)動矢量指示的參考圖像像素值，并以與對亮度分量不同的方式對色度分量執(zhí)行加權(quán)預(yù)測。
在圖像的顏色格式是YCbCr格式的情況下，還提供了因數(shù)計(jì)算裝置，該因數(shù)計(jì)算裝置用于計(jì)算色度分量的權(quán)重因數(shù)和偏移，并且加權(quán)預(yù)測裝置可以被配置成使用參考圖像像素值以及由因數(shù)計(jì)算裝置計(jì)算的權(quán)重因數(shù)和偏移以與對亮度分量不同的方式對色度分量執(zhí)行加權(quán)預(yù)測。加權(quán)預(yù)測裝置可以被配置成根據(jù)圖像的輸入比特精度和畫面類型對色度分量執(zhí)行加權(quán)預(yù)測。在P畫面的情況下，加權(quán)預(yù)測裝置可以被配置成執(zhí)行能夠用Wtl* (YtlH +D+2n_i表示的加權(quán)預(yù)測，其中，關(guān)于色度分量，在輸入是用n比特表示的視頻時(shí)，Ytl是參考圖像像素值，W0和D分別是用于加權(quán)預(yù)測的權(quán)重因數(shù)和偏移。在B畫面的情況下，加權(quán)預(yù)測裝置可以被配置成執(zhí)行能夠用W。*(YtlH+W1*(Y1HD+]1^1表示的加權(quán)預(yù)測，其中，關(guān)于色度分量，在輸入是用n比特表示的視頻時(shí)，Y0和Y1分別是在ListO和Listl中的參考圖像像素值，W0> W1以及D分別是ListO和Listl的權(quán)重因數(shù)及用于加權(quán)預(yù)測的偏移。在圖像的顏色格式是RGB格式的情況下，參考圖像像素值可以用在對色度分量執(zhí)行與要對亮度分量執(zhí)行的加權(quán)預(yù)測相同的加權(quán)預(yù)測中。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的處理圖像的方法，該方法用于包括運(yùn)動搜索裝置和加權(quán)預(yù)測裝置的圖像處理設(shè)備，該方法包括由圖像處理設(shè)備的運(yùn)動搜索裝置執(zhí)行對圖像中的要被編碼的塊的運(yùn)動矢量的搜索；以及由圖像處理設(shè)備的加權(quán)預(yù)測裝置在圖像具有YCbCr格式的顏色格式的情況下通過使用通過搜索尋找到的運(yùn)動矢量指示的參考圖像像素值以與對亮度分量不同的方式對色度分量執(zhí)行加權(quán)預(yù)測。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的圖像處理設(shè)備包括解碼裝置，該解碼裝置用于對編碼圖像中要被解碼的塊的運(yùn)動矢量進(jìn)行解碼；以及加權(quán)預(yù)測裝置，該加權(quán)預(yù)測裝置用于在圖像具有YCbCr格式的顏色格式的情況下使用被解碼裝置解碼的運(yùn)動矢量指示的參考圖像像素值，并以與對亮度分量不同的方式對色度分量執(zhí)行加權(quán)預(yù)測。加權(quán)預(yù)測裝置可以被配置成根據(jù)圖像的輸入比特精度和畫面類型對色度分量執(zhí)行加權(quán)預(yù)測。在P畫面的情況下，加權(quán)預(yù)測裝置可以被配置成執(zhí)行能夠用Wtl* (YtlH +D+2n_i表示的加權(quán)預(yù)測，其中，關(guān)于色度分量，在輸入是用n比特表示的視頻時(shí)，Ytl是參考圖像像素值，W0和D分別是用于加權(quán)預(yù)測的權(quán)重因數(shù)和偏移。在B畫面的情況下，加權(quán)預(yù)測裝置可以被配置成執(zhí)行能夠用W。*(YtlH+W1*(1-210+21^1表示的加權(quán)預(yù)測，其中，關(guān)于色度分量，在輸入是用n比特表示的視頻時(shí)，Ytl和Y1分別是在ListO和Listl中的參考圖像像素值，Wc^W1及D分別是ListO和Listl的權(quán)重因數(shù)及用于加權(quán)預(yù)測的偏移。在圖像的顏色格式是YCbCr格式的情況下，還提供了因數(shù)計(jì)算裝置，該因數(shù)計(jì)算裝置用于計(jì)算色度分量的權(quán)重因數(shù)，以及加權(quán)預(yù)測裝置，該加權(quán)預(yù)測裝置可以被配置成使用參考圖像像素值和由因數(shù)計(jì)算裝置計(jì)算的權(quán)重因數(shù)來以與對亮度分量不同的方式對色度分量執(zhí)行加權(quán)預(yù)測。在圖像的顏色格式是YCbCr格式的情況下，解碼裝置可以被配置成對色度分量的權(quán)重因數(shù)和偏移進(jìn)行解碼，并且加權(quán)預(yù)測裝置可以被配置成使用參考圖像像素值和 由解碼裝置解碼的權(quán)重因數(shù)和偏移以與對亮度分量不同的方式對色度分量執(zhí)行加權(quán)預(yù)測。在圖像的顏色格式是RGB格式的情況下，參考圖像像素值可以用于對色度分量執(zhí)行與要對亮度分量執(zhí)行的加權(quán)預(yù)測相同的加權(quán)預(yù)測。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的處理圖像的方法，該方法用于包括解碼裝置和加權(quán)預(yù)測裝置的圖像處理設(shè)備，該方法包括由圖像處理設(shè)備的解碼裝置執(zhí)行對編碼圖像中要被解碼的塊的運(yùn)動矢量的解碼；以及由圖像處理設(shè)備的加權(quán)預(yù)測裝置在圖像具有YCbCr格式的顏色格式的情況下通過使用解碼的運(yùn)動矢量指示的參考圖像像素值來以與對亮度分量不同的方式對色度分量執(zhí)行加權(quán)預(yù)測。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，對圖像中要被編碼的塊的運(yùn)動矢量進(jìn)行搜索。在圖像的顏色格式是YCbCr格式的情況下，使用由搜索到的運(yùn)動矢量指示的參考圖像像素值，使得以與對亮度分量不同的方式對色度分量執(zhí)行加權(quán)預(yù)測。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，對編碼圖像中要被解碼的塊的運(yùn)動矢量進(jìn)行解碼。在圖像的顏色格式是YCbCr格式的情況下，使用由解碼的運(yùn)動矢量指示的參考圖像像素值，使得以與對亮度分量不同的方式對色度分量執(zhí)行加權(quán)預(yù)測。要注意，以上描述的圖像處理設(shè)備可以是分立的設(shè)備或可以是配置圖像編碼設(shè)備或圖像解碼設(shè)備的內(nèi)部塊。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了用于色度信號的加權(quán)預(yù)測的改善的預(yù)測效率。


圖I是描繪了應(yīng)用本發(fā)明的圖像編碼設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的配置的框圖。圖2是1/4像素精度的運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償處理的說明圖。圖3是可變塊尺寸的運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償處理的說明圖。圖4是用于多參考幀的運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的說明圖。圖5是生成運(yùn)動矢量信息的方法的示例的說明圖。圖6是在隱模式下計(jì)算權(quán)重因數(shù)和偏移的方法的說明圖。圖7是運(yùn)動搜索的方法的說明圖。圖8是描繪了圖I的運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器和加權(quán)預(yù)測器的配置示例的框圖。圖9是用于描述圖I的圖像編碼設(shè)備的編碼處理的流程圖。圖10是用于描述圖9的步驟S21中的幀內(nèi)預(yù)測處理的流程圖。
圖11是用于描述圖9的步驟S22中的幀間運(yùn)動預(yù)測處理的流程圖。圖12是用于描述圖11的步驟S54中的加權(quán)預(yù)測處理的流程圖。圖13是描述了 應(yīng)用本發(fā)明的圖像解碼設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的配置的框圖。圖14是描述了圖13的運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器和加權(quán)預(yù)測器的配置示例的框圖。圖15是用于描述圖13的圖像解碼設(shè)備的解碼處理的流程圖。圖16是用于描述圖15的步驟S138中的預(yù)測處理的流程圖。圖17是用于描述圖16的步驟S175中的預(yù)測處理的流程圖。圖18描述了擴(kuò)展的宏塊的示例。圖19是計(jì)算機(jī)的硬件的配置示例的框圖。圖20是應(yīng)用本發(fā)明的電視接收機(jī)的主要配置示例的框圖。圖21是描繪了應(yīng)用本發(fā)明的移動電話的主要配置示例的框圖。圖22是描繪了應(yīng)用本發(fā)明的硬盤記錄器的主要配置示例的框圖。圖23是描繪了應(yīng)用本發(fā)明的相機(jī)的主要配置示例的框圖。圖24描繪了由HEVC定義的編碼單元的示例。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖像編碼設(shè)備的配置示例圖I是描繪了應(yīng)用本發(fā)明的圖像編碼設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的配置的框圖。圖像編碼設(shè)備51被配置成基于例如H. 264和MPEG-4第10部分(高級視頻編碼)(后文中稱為H. 264/AVC)標(biāo)準(zhǔn)來壓縮并編碼圖像。在圖I的示例中，圖像編碼設(shè)備51包括:A/D轉(zhuǎn)換器61、圖像排序緩沖器62、算術(shù)運(yùn)算器63、正交變換器64、量化器65、無損編碼器66、累積緩沖器67、逆量化器68、逆正交變換器69、算術(shù)運(yùn)算器70、去塊濾波器71、幀存儲器72、開關(guān)73、幀內(nèi)預(yù)測器74、運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75、加權(quán)預(yù)測器76、預(yù)測圖像選擇器77、和速率控制器78。A/D轉(zhuǎn)換器61對輸入圖像執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換，以輸出至屏幕排序緩沖器62，使得轉(zhuǎn)換的圖像被存儲在屏幕排序緩沖器62上。屏幕排序緩沖器62根據(jù)GOP (畫面組)將按照存儲的顯示順序的幀圖像排成用于編碼的幀順序。算術(shù)運(yùn)算器63從自屏幕排序緩沖器62讀取的圖像中減去從幀內(nèi)預(yù)測器74或從運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75輸出并由預(yù)測圖像選擇器77所選擇的預(yù)測圖像，以將差分信息輸出至正交變換器64。正交變換器64對來自算術(shù)運(yùn)算器63的差分信息執(zhí)行諸如離散余弦變換或卡南-洛伊夫(Karhunen-Loeve)變換的正交變換并輸出變換系數(shù)。量化器65對從正交變換器64輸出的變換系數(shù)進(jìn)行量化。將作為來自量化器65的輸出的經(jīng)過量化的變換系數(shù)輸入至無損編碼器66，以在無損編碼器中經(jīng)歷諸如可變長編碼或二進(jìn)制算術(shù)編碼的無損編碼用于壓縮。無損編碼器66從幀內(nèi)預(yù)測器74獲得表示幀內(nèi)預(yù)測的信息并例如從運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75獲得表示幀間預(yù)測模式的信息。表示幀內(nèi)預(yù)測的信息和表示幀間預(yù)測的信息也分別稱為“幀內(nèi)預(yù)測模式信息”和“幀間預(yù)測模式信息”。無損編碼器66對經(jīng)過量化的變換系數(shù)以及例如表示幀內(nèi)預(yù)測的信息和表示幀間預(yù)測模式的信息進(jìn)行編碼，并且將經(jīng)過編碼的信息包括到壓縮圖像的頭信息中。無損編碼器66將經(jīng)過編碼的數(shù)據(jù)提供至累積緩沖器67用于累積。例如，在無損編碼器66處執(zhí)行無損編碼處理，諸如可變長編碼或二進(jìn)制算術(shù)編碼。可變長編碼的示例包括a 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的CAVLC (上下文自適應(yīng)可變長編碼)。二進(jìn)制算術(shù)編碼的示例包括CABAC (上下文自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼)。累積緩沖器67將從無損編碼器66提供的數(shù)據(jù)輸出至例如后級的記錄設(shè)備或信道(未示出)作為經(jīng)過編碼的壓縮圖像。
也將從量化器65輸出的經(jīng)過量化的變換系數(shù)輸入至逆量化器68以經(jīng)歷逆量化，其后在逆正交變換器69處經(jīng)歷逆正交變換。算術(shù)運(yùn)算器70將逆正交變換的輸出加到將從預(yù)測圖像選擇器77提供的預(yù)測圖像上，以構(gòu)代價(jià)地解碼圖像。去塊濾波器71去除解碼圖像的塊失真以將圖像提供至幀存儲器72以在幀存儲器72上累積。幀存儲器72也被提供有尚待經(jīng)歷將由去塊濾波器71執(zhí)行的去塊濾波處理的圖像以在該幀存儲器72上累積。開關(guān)73將幀存儲器72中累積的參考圖像輸出至運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75或幀內(nèi)預(yù)測器74。在圖像編碼設(shè)備51中，例如，來自屏幕排序緩沖器62的I畫面、B畫面和P畫面作為用于幀內(nèi)預(yù)測(也稱為“幀內(nèi)處理”)的圖像被提供至幀內(nèi)預(yù)測器74。另外，從屏幕排序緩沖器62讀取的B畫面和P畫面作為用于幀間預(yù)測(也稱為“幀間處理”)的圖像被提供至運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75。幀內(nèi)預(yù)測器74基于從屏幕排序緩沖器62讀取的要經(jīng)歷幀內(nèi)預(yù)測的圖像和從幀存儲器72提供的參考圖像在所有的候選幀內(nèi)預(yù)測模式下執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測處理，以生成預(yù)測圖像。此時(shí)，幀內(nèi)預(yù)測器74針對所有候選幀內(nèi)預(yù)測模式計(jì)算代價(jià)函數(shù)值并且選擇通過計(jì)算給出最小代價(jià)函數(shù)值的幀內(nèi)預(yù)測模式作為最佳幀內(nèi)預(yù)測模式。幀內(nèi)預(yù)測器74將在最佳幀內(nèi)預(yù)測模式下生成的預(yù)測圖像和最佳幀內(nèi)預(yù)測模式的代價(jià)函數(shù)值提供到預(yù)測圖像選擇器77。在預(yù)測圖像選擇器77選擇在最佳幀內(nèi)預(yù)測模式下生成的預(yù)測圖像的情況下，幀內(nèi)預(yù)測器74將表示最佳幀內(nèi)預(yù)測模式的信息提供到無損編碼器66。無損編碼器66對信息進(jìn)行編碼以將該信息包括到壓縮圖像的頭信息中。運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75被提供有從屏幕排序緩沖器62讀取的要經(jīng)歷幀間處理的圖像和來自幀存儲器72經(jīng)由開關(guān)73的參考圖像。運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75在所有候選幀間預(yù)測模式下執(zhí)行運(yùn)動搜索(預(yù)測)。然后，在表示執(zhí)行加權(quán)預(yù)測的控制信號被加權(quán)預(yù)測器76輸入的情況下，運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75將執(zhí)行加權(quán)預(yù)測的控制信號和搜索到的運(yùn)動矢量指示的參考圖像提供至加權(quán)預(yù)測器76。在不執(zhí)行加權(quán)預(yù)測的控制信號被加權(quán)預(yù)測器76輸入的情況下，運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75通過使用搜索到的運(yùn)動矢量對參考圖像執(zhí)行補(bǔ)償處理，以生成預(yù)測圖像。運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75通過使用生成的預(yù)測圖像或來自加權(quán)預(yù)測器76的預(yù)測圖像計(jì)算所有候選幀間預(yù)測模式的代價(jià)函數(shù)值。運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75將給出計(jì)算的代價(jià)函數(shù)值的最小值的模式確定為最佳幀間預(yù)測模式，并且運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75將在最佳幀間預(yù)測模式下生成的預(yù)測圖像和最佳幀間預(yù)測模式的代價(jià)函數(shù)值提供至預(yù)測圖像選擇器77。在預(yù)測圖像選擇器77選擇在最佳幀間預(yù)測模式下生成的預(yù)測圖像的情況下，運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75將表示最佳幀間預(yù)測模式的信息(幀間預(yù)測模式信息)輸出至無損編碼器66。
此時(shí)，也將包括運(yùn)動矢量信息和參考幀信息的信息輸出至無損編碼器66。無損編碼器66也對來自運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75的信息執(zhí)行諸如可變長編碼或二進(jìn)制算術(shù)編碼的無損編碼處理，以將信息包括到壓縮圖像的頭部中。要經(jīng)歷幀間處理的圖像從圖像排序緩沖器62被輸入至加權(quán)預(yù)測器76。加權(quán)預(yù)測器76通過觀察輸入圖像的輝度變化來確定是否執(zhí)行加權(quán)預(yù)測，以將表示確定結(jié)果的控制信號提供至運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75并辨別輸入圖像的顏色格式。另外，表示執(zhí)行加權(quán)預(yù)測的控制信號和運(yùn)動矢量指示的參考圖像從 運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75輸入至加權(quán)預(yù)測器76。加權(quán)預(yù)測器76在從運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75接收到控制信號時(shí)根據(jù)其顏色格式來計(jì)算權(quán)重因數(shù)和偏移值。在需要時(shí)將權(quán)重因數(shù)和偏移值輸出至無損編碼器66。加權(quán)預(yù)測器76通過使用輸入的參考圖像基于根據(jù)辨別的顏色格式的權(quán)重因數(shù)和偏移值來執(zhí)行加權(quán)預(yù)測，以生成預(yù)測圖像。生成的預(yù)測圖像被提供至運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75。預(yù)測圖像選擇器77基于從幀內(nèi)預(yù)測器74或運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75輸出的代價(jià)函數(shù)值從最佳幀內(nèi)預(yù)測模式和最佳幀間預(yù)測模式中確定最佳預(yù)測模式。然后，預(yù)測圖像選擇器77選擇在所確定的最佳預(yù)測模式下的預(yù)測圖像并且將預(yù)測圖像提供到算術(shù)運(yùn)算器63和70。此時(shí)，預(yù)測圖像選擇器77將與預(yù)測圖像的選擇有關(guān)的信息提供到幀內(nèi)預(yù)測器74或運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75。速率控制器78基于累積緩沖器67中累積的壓縮圖像來控制量化器65的量化操作的速率，以防止上溢或下溢。H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)的說明接下來，給出圖像編碼設(shè)備51所基于的H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)的說明。例如，根據(jù)MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)，通過線性內(nèi)插處理以1/2像素精度執(zhí)行運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償處理。另一方面，根據(jù)H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)，使用用作內(nèi)插濾波器的6抽頭FIR(有限沖擊響應(yīng)濾波器)濾波器以1/4像素精度執(zhí)行預(yù)測/補(bǔ)償處理。圖2是根據(jù)H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)的1/4像素精度的預(yù)測/補(bǔ)償處理的說明圖。根據(jù)H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)，通過使用6抽頭FIR(有限沖擊響應(yīng)濾波器)濾波器以1/4像素精度執(zhí)行預(yù)測/補(bǔ)償處理。在圖2的示例中，位置A表示整數(shù)精度像素的位置，位置b、c和d表示1/2像素精度位置，而位置el、e2和e3表示1/4像素精度位置。以下，首先將ClipO定義為以下等式
(4)[公式I]
0;如果(a<0)
CUpl(a) = j a;否則...(4)
max _ p/x 1MI .!|i- (a > max_ pix)在輸入圖像是8比特精度的情況下，max_pix具有值255。根據(jù)以下等式(5)通過使用6抽頭FIR濾波器來生成位置b和d處的像素值
[公式2]F = A_2_5 A—i+20 A0+20 A「5 A2+A3b, d = Clipl ((F+16) >>5)…(5)根據(jù)以下等式(6)通過將6抽頭FIR濾波器應(yīng)用于水平方向和垂直方向來生成位置c處的像素值[公式3]F = b_2_5 b—i+20 b0+20 b「5 b2+b3或F = d_2_5 d—i+20 d0+20 (1^5 d2+d3 c = Clipl ((F+512) >> 10)…(6)在水平方向和垂直方向二者上的乘積求和(sum of product)處理之后，最終執(zhí)行一次Clip處理。根據(jù)以下等式(7)通過線性內(nèi)插來生成位置el到e3 [公式4]ei = (A+b+1) >> Ie2 = (b+d+1) >> Ie3 = (b+c+1) >> I... (7)例如，根據(jù)MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)，在幀運(yùn)動補(bǔ)償模式的情況下以16 X 16像素為單位執(zhí)行運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償，而在場運(yùn)動補(bǔ)償模式的情況下針對第一場和第二場以16X8像素為單位執(zhí)行運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償。另一方面，在根據(jù)H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償中，當(dāng)宏塊尺寸是16 X 16像素時(shí)，以可變塊尺寸執(zhí)行運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償。圖3描繪了用于根據(jù)H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償?shù)氖纠詨K尺寸。在圖3的上行，從左按順序描繪了包括16X16像素的宏塊，每個(gè)宏塊被劃分成16X16像素的分區(qū)、16X8像素的分區(qū)、8X16像素的分區(qū)和8X8像素的分區(qū)。在圖3的下行，從左按順序描繪了包括8X8像素的塊，每個(gè)塊被劃分成8X8像素的子分區(qū)、8X4像素的子分區(qū)、4X8像素的子分區(qū)和4X4像素的子分區(qū)。換句話說，根據(jù)H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)宏塊可以被劃分成16X16像素的分區(qū)、16X8的像素分區(qū)、8X16的像素分區(qū)或8X8像素的分區(qū)中的任意一個(gè)，以具有多條彼此獨(dú)立的運(yùn)動矢量信息。8X8像素分區(qū)可以被劃分為8X8像素子分區(qū)、8X4像素子分區(qū)、4X8像素子分區(qū)或4X4像素子分區(qū)中的任意一個(gè)，以具有多條彼此獨(dú)立的運(yùn)動矢量信息。另外，根據(jù)H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)，也執(zhí)行涉及多參考幀的預(yù)測/補(bǔ)償處理。圖4是根據(jù)H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)的涉及多參考幀的預(yù)測/補(bǔ)償處理的說明圖。根據(jù)H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)，針對多參考幀規(guī)定了運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。圖4的示例描繪了就要被編碼的當(dāng)前幀F(xiàn)n和經(jīng)過編碼的幀F(xiàn)n_5，…，F(xiàn)n_l。在時(shí)間軸上，巾貞Fn-I先于當(dāng)前巾貞Fn 一個(gè)巾貞,巾貞Fn_2先于當(dāng)前巾貞Fn兩個(gè)巾貞,巾貞Fn_3先于當(dāng)前中貞Fn三個(gè)幀。幀F(xiàn)n-4先于當(dāng)前幀F(xiàn)n四個(gè)幀，幀F(xiàn)n-5先于當(dāng)前幀F(xiàn)n五個(gè)幀。通常，將較小的參考畫面數(shù)(ref_id)添加到在時(shí)間軸上更接近當(dāng)前巾貞Fn的巾貞。具體地,巾貞Fn-I具有最小參考畫面數(shù)，接著，較小的參考畫面數(shù)按此順序分配給幀F(xiàn)n-2，…，F(xiàn)n-5。
當(dāng)前幀F(xiàn)n具有描繪在其中的塊Al和A2，并且發(fā)現(xiàn)塊Al與先于當(dāng)前幀兩個(gè)幀的幀F(xiàn)n-2中的塊Al’具有相關(guān)性，使得通過搜索尋找到矢量VI。發(fā)現(xiàn)塊A2與先于當(dāng)前幀四個(gè)幀的幀F(xiàn)n-4中的塊Al ’具有相關(guān)性，使得通過搜索尋找到矢量V2。如上所述，根據(jù)H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)，可以將多個(gè)參考幀存儲在存儲器上，使得在一個(gè)幀(畫面)中可參考不同的參考幀。更具體地,例如,塊Al可以參考幀F(xiàn)n-2，而塊A2可以參考幀F(xiàn)n-4 ;以此方式，一個(gè)畫面可以具有多條基于塊彼此獨(dú)立的參考幀信息(參考畫面數(shù)(ref_id))。這里要注意，塊表示以上參照圖3描述的分區(qū)中的任意一個(gè)，即16X16像素分區(qū)、16X8像素分區(qū)、8X16像素分區(qū)或8X8像素分區(qū)。8X8子塊內(nèi)的參考幀必須是同一個(gè)參考幀。如上所述，根據(jù)H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行參照圖2描述的1/4像素精度的運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償處理以及參照圖3和圖4描述的運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償處理，使得生成條數(shù)眾多的運(yùn)動矢量 信息。對像它們這樣的條數(shù)眾多的運(yùn)動矢量信息進(jìn)行編碼會引起編碼效率的降低。另一方面，根據(jù)H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)，通過圖5中描繪的方法實(shí)現(xiàn)了用于運(yùn)動矢量的要被編碼的信息的減小。圖5是根據(jù)H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)生成運(yùn)動矢量信息的方法的說明圖。圖5的示例描繪了就要被編碼的當(dāng)前塊E (例如，16X16像素)和與當(dāng)前塊E相鄰并已被編碼的塊A至塊D。具體地，塊D在左上側(cè)與當(dāng)前塊E相鄰，塊B在上側(cè)與當(dāng)前塊E相鄰，塊C在右上方與當(dāng)前塊E相鄰，而塊A在左側(cè)與當(dāng)前塊E相鄰。要注意，未定義塊A至D，以表明塊包括如參照圖3描述的上述16X16像素至4X4像素中的任意一個(gè)。例如，用于X (=A、B、C、D、E)的運(yùn)動矢量信息用mvx表示。首先，根據(jù)以下等式(8)通過使用用于塊A、B和C的運(yùn)動矢量信息借助中值預(yù)測來生成用于當(dāng)前塊E的預(yù)測運(yùn)動矢量信息pmvE: pmvE = med (mvA, mvB, mvc)…(8)在一些情況下，由于例如運(yùn)動矢量信息處于畫面幀的邊緣或還未被編碼，用于塊C的運(yùn)動矢量信息會不可用。在該情況下，使用用于塊D的運(yùn)動矢量信息來代替用于塊C的運(yùn)動矢量信息。根據(jù)以下等式(9)通過使用pmvE來生成將作為用于當(dāng)前塊E的運(yùn)動矢量信息被添加到壓縮圖像的頭部的數(shù)據(jù)mvdE mvdE = mvE-pmvE …(9) 實(shí)際上，對運(yùn)動矢量信息在水平方向和垂直方向上的相應(yīng)分量獨(dú)立地執(zhí)行處理。以此方式，生成預(yù)測運(yùn)動矢量信息，將基于與相鄰塊的相關(guān)性生成的預(yù)測運(yùn)動矢量信息與運(yùn)動矢量信息之間的差添加到壓縮圖像的頭部，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動矢量信息的減小。接下來，參照圖6給出根據(jù)H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)針對B畫面在隱模式情況下計(jì)算權(quán)重因數(shù)W和偏移值D的方法的說明。如上所述，根據(jù)用于P畫面的等式(I)和根據(jù)用于B畫面的等式(2)執(zhí)行根據(jù)H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)的加權(quán)預(yù)測。另外，根據(jù)H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)，可以以片為單位指定是否使用加權(quán)預(yù)測，從而規(guī)定顯模式和隱模式。顯模式是用于其中W和D被添加至片頭的傳輸?shù)哪Ｊ讲⒈挥糜赑畫面和B畫面二者。另一方面，隱模式是在其中基于相關(guān)畫面與其參考畫面在時(shí)間軸上的距離來計(jì)算W的模式并被用于B畫面。圖6的示例描繪了時(shí)間上在相關(guān)幀之前的LO參考幀和時(shí)間上在相關(guān)幀之后的LI參考幀。LO參考幀與相關(guān)幀之間的時(shí)間距離信息表示為tb，而LO參考幀與LI參考幀之間的時(shí)間距離信息表示為td。由于在H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)下對于時(shí)間距離信息沒有對應(yīng)的信息，所以使用POC (圖像序列號，Picture Order Count)。在LO參考幀和LI參考幀上分別描繪了與相關(guān)幀中的塊對應(yīng)的參考塊Ref(LO)和與相關(guān)幀中的該塊對應(yīng)的LI參考塊Ref(Ll)。根據(jù)以下等式(10)在隱模式下計(jì)算這樣情況下的預(yù)測圖像，其中，用于Ref(LO)的權(quán)重因數(shù)被定義為Wtl,用于Ref (LI)的權(quán)重因數(shù)被定義為W1,并且偏移值被定義為D 預(yù)測圖像=Wc^RefaohWfRef(LI)+DW0=I-W1ff^tb/tdD=O(IO)順便一提，怎樣以參照圖2描述的1/4像素精度處理要尋找到的運(yùn)動矢量對于獲得提供較高編碼效率的壓縮圖像很重要。根據(jù)H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)，在稱為JM (聯(lián)合模型)的參考軟件上實(shí)現(xiàn)的公開方法被用作處理的示例。接下來，參照圖7給出在JM上實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動搜索的方法的說明。在圖7的示例中，像素A至I表示具有整像素精度像素值的像素(后文中稱為整像素精度像素)。像素I至8表示在像素E附近的具有1/2像素精度像素值的像素(后文中稱為1/2像素精度像素)。像素a至h表示在像素6附近的具有1/4像素精度像素值的像素(后文中稱為1/4像素精度像素)。在JM中，作為第一步驟，尋找整像素精度的運(yùn)動矢量，使得諸如SAD (絕對差值和)的代價(jià)函數(shù)值具有在預(yù)定搜索范圍內(nèi)的最小值。這里假設(shè)這樣尋找到的運(yùn)動矢量表示的像素是像素E。接下來，作為第二步驟，從像素E和在像素E附近的1/2像素精度像素I至8尋找具有給出最小代價(jià)函數(shù)值的像素值的像素，并將該像素(圖2的示例中的像素6)定義為用1/2像素精度的最佳運(yùn)動矢量表示的像素。作為第三步驟，從像素6和在像素6附近的1/4像素精度像素a至h尋找具有給出最小代價(jià)函數(shù)值的像素值的像素。表示尋找到的該像素的運(yùn)動矢量為1/4像素精度的最佳運(yùn)動矢量。另外，為了獲得較高編碼效率，適當(dāng)?shù)念A(yù)測模式的選擇很重要。根據(jù)H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)，使用例如從兩類模式確定方法即JM中定義的高復(fù)雜度模式(High Complexity Mode)和低復(fù)雜度模式(Low Complexity Mode)中作出選擇的方法。根據(jù)該方法,對于預(yù)測模式計(jì)算各個(gè)代價(jià)函數(shù)值，并選擇給出最小代價(jià)函數(shù)值的預(yù)測模式作為用于塊或宏塊的最佳模式。高復(fù)雜度模式下的代價(jià)函數(shù)值可根據(jù)以下等式(11)計(jì)算Cost (Mode G Q ) =D+入 XR (11)在等式(11)中，Q表示用于對塊或宏塊進(jìn)行編碼的候選模式的全集。另外，D表示在相關(guān)預(yù)測模式下執(zhí)行編碼的情況下解碼圖像與輸入圖像之間的能量差。X是作為量化參數(shù)的函數(shù)給出的拉格朗日不定乘子。R是在相關(guān)模式下執(zhí)行編碼的情況下包括正交變換系數(shù)的編碼的總量。具體地，為了在高復(fù)雜度模式下執(zhí)行編碼，必須在所有候選模式下執(zhí)行一次臨時(shí)編碼處理，以計(jì)算以上的參數(shù)D和參數(shù)R，這需要較大量的算術(shù)運(yùn)算。另一方面，低復(fù)雜度模式下的代價(jià)函數(shù)值可用以下等式(12)計(jì)算Cost (Mode G Q) = D+QP2Quant (QP) XHeaderBit (12)在等式(12)中，與高復(fù)雜度模式不同，D表示預(yù)測圖像與輸入圖像之間的能量差。QP2Quant (QP)作為量化參數(shù)QP的函數(shù)給出。另外，HeaderBit表示與屬于頭的諸如運(yùn)動矢量和模式的信息相關(guān)的編碼量，其不包括正交變換系數(shù)。具體地，在低復(fù)雜度模式下，雖然必須按每個(gè)候選模式執(zhí)行預(yù)測處理，但是不使用解碼圖像，因此不必執(zhí)行編碼處理。因而，與高復(fù)雜度模式相比，較小量的算術(shù)運(yùn)算就足夠了。在圖I的圖像編碼設(shè)備51中適當(dāng)?shù)厥褂萌缟纤龅腍. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)。詳細(xì)的配置示例在該圖像編碼設(shè)備51中，根據(jù)輸入信號的顏色格式使用不同的加權(quán)預(yù)測方法。具體地，在輸入信號是RGB格式的情況下在加權(quán)預(yù)測器76處執(zhí)行與H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)的加權(quán)預(yù)測相似的加權(quán)預(yù)測。同時(shí)，在輸入信號是YCbCr格式的情況下，對亮度信號和色度信號以不同方式執(zhí)行加權(quán)預(yù)測處理。具體地，在輸入信號是YCbCr格式的情況下，根據(jù)以上描述的等式(I)和(2)在加權(quán)預(yù)測器76處對亮度信號執(zhí)行加權(quán)預(yù)測。另一方面，關(guān)于色度信號，假設(shè)構(gòu)成輸入的圖像信號用n比特來表示，則代替用于P畫面的等式(I)根據(jù)以下等式(13)來生成預(yù)測信號預(yù)測信號=W。*(Y0Jn-1)+D+211-1 (13)其中，在8比特視頻的情況下，21"1的值是27=128。關(guān)于色度信號，代替用于B畫面的等式(2)根據(jù)以下等式(14)來生成預(yù)測信號預(yù)測信號=W0*(Y0H +W1* (Y1Jn-1) +D+211-1 (14)如上所述，如下這樣配置在輸入信號是YCbCr格式的情況下，對亮度信號和色度信號以不同方式執(zhí)行加權(quán)預(yù)測。具體地，在對于亮度信號以與根據(jù)H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)的方式相同的方式執(zhí)行加權(quán)預(yù)測時(shí)，如等式(13)和(14)所示地執(zhí)行亮度信號的加權(quán)預(yù)測，使得在乘法中減去211-1，并在之后加上2n'具體地，根據(jù)圖像的輸入比特精度和畫面類型對色度分量執(zhí)行加權(quán)預(yù)測。因此，色度信號的加權(quán)預(yù)測(其預(yù)測效率往往較低)在不引起預(yù)測效率降低的情況下是可能的。運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器和加權(quán)預(yù)測器的配置示例圖8是描繪了運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75和加權(quán)預(yù)測器76的詳細(xì)的配置示例的框圖。在圖8中未示出圖I中的開關(guān)73。在圖8的示例中，運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75包括運(yùn)動搜索器81、運(yùn)動補(bǔ)償器82、代價(jià)函數(shù)計(jì)算器83、和模式確定器84。
加權(quán)預(yù)測器76包括顏色格式識別器91、加權(quán)預(yù)測控制器92、顏色分量辨別器93、亮度權(quán)重/偏移計(jì)算器94、色度權(quán)重/偏移計(jì)算器95、亮度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器96、和色度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器97。來自圖像排序緩沖器62的要經(jīng)歷幀間處理的源圖像的像素值被輸入至運(yùn)動搜索器81、代價(jià)函數(shù)計(jì)算器83、顏色格式識別器91、和加權(quán)預(yù)測控制器92。除了源圖像像素值之外，來自幀存儲器72的參考圖像像素值也被輸入至運(yùn)動搜索器81。運(yùn)動搜索器81在所有幀間預(yù)測模式下執(zhí)行運(yùn)動搜索并分別確定幀間預(yù)測模式下的最佳多條運(yùn)動矢量信息，以將該信息提供至運(yùn)動補(bǔ)償器82?？梢园凑諈⒄請D5所較早描述的方式來最終(即，在編碼時(shí))生成這些條運(yùn)動矢量信息。將表示是否執(zhí)行加權(quán)預(yù)測的控制信號從加權(quán)預(yù)測控制器92提供至運(yùn)動補(bǔ)償器82。在不執(zhí)行加權(quán)預(yù)測的情況下，運(yùn)動補(bǔ)償器82通過使用來自運(yùn)動搜索器81的運(yùn)動矢量信息對來自幀存儲器72的參考圖像執(zhí)行補(bǔ)償處理，以生成預(yù)測圖像。此時(shí)，運(yùn)動補(bǔ)償器82 將生成的預(yù)測圖像像素值和與其對應(yīng)的運(yùn)動矢量信息提供至代價(jià)函數(shù)計(jì)算器83。在執(zhí)行加權(quán)預(yù)測的情況下，當(dāng)要被處理的信號(參考圖像)的顏色格式是RGB格式時(shí)，運(yùn)動補(bǔ)償器82將運(yùn)動矢量信息指示的參考圖像像素值的亮度信號和色度信號提供至亮度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器96。在YCbCr格式的情況下，運(yùn)動補(bǔ)償器82將運(yùn)動矢量信息指示的參考圖像像素值的亮度信號提供至亮度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器96，并將運(yùn)動矢量信息指示的參考圖像像素值的顏色信號提供至色度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器97。然后，運(yùn)動補(bǔ)償器82從亮度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器96和色度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器97接收對應(yīng)地生成的預(yù)測圖像像素值。運(yùn)動補(bǔ)償器82將與接收到的預(yù)測圖像像素值對應(yīng)的運(yùn)動矢量信息提供至代價(jià)函數(shù)計(jì)算器83。在執(zhí)行加權(quán)預(yù)測的情況下，運(yùn)動補(bǔ)償器82將表示這一點(diǎn)的控制信號輸出至亮度權(quán)重/偏移計(jì)算器94和色度權(quán)重/偏移計(jì)算器95。代價(jià)函數(shù)計(jì)算器83根據(jù)以上描述的等式(11)或(12)使用來自屏幕排序緩沖器62的源圖像像素值和來自運(yùn)動補(bǔ)償器82的預(yù)測圖像計(jì)算用于幀間預(yù)測模式的各個(gè)代價(jià)函數(shù)值，并輸出與計(jì)算出的代價(jià)函數(shù)值對應(yīng)的預(yù)測圖像和運(yùn)動矢量信息，以輸出至模式確定器84。由代價(jià)函數(shù)計(jì)算器83計(jì)算出的代價(jià)函數(shù)值及與其對應(yīng)的預(yù)測圖像和運(yùn)動矢量信息被輸入至模式確定器84。模式確定器84確定輸入的代價(jià)函數(shù)值中最小的一個(gè)代價(jià)函數(shù)值作為用于宏塊的最佳幀間模式，并將與該預(yù)測模式對應(yīng)的預(yù)測圖像輸出至預(yù)測圖像選擇器77。在預(yù)測圖像選擇器77選擇最佳幀間模式下的預(yù)測圖像的情況下，從預(yù)測圖像選擇器77提供表示這一點(diǎn)的信號。因此，模式確定器84將最佳幀間模式信息和運(yùn)動矢量信息提供至無損編碼器66。顏色格式識別器91使用來自屏幕排序緩沖器62的源圖像像素值來識別源圖像的格式是RGB和YCbCr中哪一個(gè)，并將識別出的顏色格式和源圖像像素值輸出至顏色分量辨別器93。。加權(quán)預(yù)測控制器92使用來自屏幕排序緩沖器62的源圖像像素值來執(zhí)行與屏幕的輝度是否由于例如源圖像的變淡(fading)而在幀之間變化有關(guān)的檢測。加權(quán)預(yù)測控制器92根據(jù)檢測的結(jié)果確定在相關(guān)片中是否使用加權(quán)預(yù)測，并將表示是否執(zhí)行加權(quán)預(yù)測的控制信號提供至運(yùn)動補(bǔ)償器82。也將表示是否執(zhí)行加權(quán)預(yù)測的控制信號提供至無損編碼器66作為標(biāo)志信息。
在源圖像(輸入信號)是RGB格式的情況下，顏色分量辨別器93將源圖像像素值完全輸出至亮度權(quán)重/偏移計(jì)算器94。在源圖像(輸入信號)是YCbCr格式的情況下，顏色分量辨別器93將源圖像像素值的亮度分量提供至亮度權(quán)重/偏移計(jì)算器94并將源圖像像素值的色度分量提供至色度權(quán)重/偏移計(jì)算器95。亮度權(quán)重/偏移計(jì)算器94在從運(yùn)動補(bǔ)償器82接收到控制信號時(shí)執(zhí)行用于基于顯模式或隱模式的加權(quán)預(yù)測的權(quán)重因數(shù)和偏移值的計(jì)算。色度權(quán)重/偏移計(jì)算器95在從運(yùn)動補(bǔ)償器82接收到控制信號時(shí)也執(zhí)行用于基于顯模式或隱模式的加權(quán)預(yù)測的權(quán)重因數(shù)和偏移值的計(jì)算。在隱模式的情況下，根據(jù)以上描述的等式(10)計(jì)算加權(quán)因數(shù)。相對于B畫面，由用戶提前設(shè)定要使用哪種模式。亮度權(quán)重/偏移計(jì)算器94將計(jì)算出的權(quán)重因數(shù)和偏移值輸出至亮度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器96。色度權(quán)重/偏移計(jì)算器95將計(jì)算出的權(quán)重因數(shù)和偏移值輸出至色度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器97。 在顯模式的情況下，亮度權(quán)重/偏移計(jì)算器94和色度權(quán)重/偏移計(jì)算器95也將計(jì)算出的權(quán)重因數(shù)和偏移值提供至無損編碼器66。當(dāng)亮度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器96從運(yùn)動補(bǔ)償器82接收到運(yùn)動矢量信息指示的參考圖像像素值時(shí)，亮度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器96使用來自亮度權(quán)重/偏移計(jì)算器94的權(quán)重因數(shù)和偏移值來對亮度信號和色度信號執(zhí)行加權(quán)預(yù)測處理(在RGB的情況下)，以生成預(yù)測圖像像素值。生成的預(yù)測圖像像素值被輸出至運(yùn)動補(bǔ)償器82。當(dāng)色度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器97從運(yùn)動補(bǔ)償器82接收到運(yùn)動矢量信息指示的參考圖像像素值時(shí)，色度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器97使用來自色度權(quán)重/偏移計(jì)算器95的權(quán)重因數(shù)和偏移值來對色度信號執(zhí)行加權(quán)預(yù)測處理(在YCbCr的情況下)，以生成預(yù)測圖像像素值。生成的預(yù)測圖像像素值被輸出至運(yùn)動補(bǔ)償器82。圖像編碼設(shè)備處的編碼處理的說明接下來，參照圖9的流程圖給出對圖I的圖像編碼設(shè)備51處的編碼處理的說明。在步驟Sll中，A/D轉(zhuǎn)換器61對輸入圖像進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。在步驟S12中，屏幕排序緩沖器62保留從A/D轉(zhuǎn)換器61提供的圖像并且將其畫面從顯示的順序轉(zhuǎn)換成編碼的順序。在步驟S13中，算術(shù)運(yùn)算器63計(jì)算在步驟S12排序的圖像與預(yù)測圖像之間的差。在幀間預(yù)測的情況下將預(yù)測圖像從運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75經(jīng)由預(yù)測圖像選擇器77提供到算術(shù)運(yùn)算器63，在幀內(nèi)預(yù)測的情況下將預(yù)測圖像從幀內(nèi)預(yù)測器74經(jīng)由預(yù)測圖像選擇器77提供到算術(shù)運(yùn)算器63。與原始圖像數(shù)據(jù)相比，差分?jǐn)?shù)據(jù)具有較小的數(shù)據(jù)量。因此，與對圖像本身進(jìn)行編碼的情況相比，數(shù)據(jù)量是可壓縮的。在步驟S14中，正交變換器64對從算術(shù)運(yùn)算器63提供的差分信息執(zhí)行正交變換。具體地，執(zhí)行諸如離散余弦變換或者卡南-洛伊夫變換的正交變換，使得輸出變換系數(shù)。在步驟S15中，量化器65對變換系數(shù)進(jìn)行量化。在量化中，按照以后將要描述的步驟S26中的處理中所描述的方式控制速率。按照后文中所描述的方式對這樣量化的差分信息進(jìn)行本地解碼。具體地，在步驟S16中，逆量化器68使用與量化器65的特征對應(yīng)的特征對量化器65所量化的變換系數(shù)進(jìn)行逆量化。在步驟S17中，逆正交變換器69使用與正交變換器64的特征對應(yīng)的特征對逆量化器68所逆量化的變換系數(shù)進(jìn)行逆正交變換。在步驟S18中，算術(shù)運(yùn)算器70將要經(jīng)由預(yù)測圖像選擇器77輸入的預(yù)測圖像加到本地解碼的差分信息上，從而生成本地解碼圖像(與算術(shù)運(yùn)算器63的輸入對應(yīng)的圖像)。在步驟S19中，去塊濾波器71對從算術(shù)運(yùn)算器70輸出的圖像執(zhí)行濾波，以消除塊失真。在步驟S20中，幀存儲器72存儲經(jīng)過濾波的圖像。也來自算術(shù)運(yùn)算器70的沒有被去塊濾波器71濾波的圖像也被提供到幀存儲器72用于存儲。在從圖像排序緩沖器62提供的要被處理的圖像具有要經(jīng)歷幀內(nèi)處理的 塊的情況下，從幀存儲器72讀取要被參考的解碼圖像，以經(jīng)由開關(guān)73將其提供至幀內(nèi)預(yù)測器74?；谶@些圖像，在步驟S21中，幀內(nèi)預(yù)測器74在所有候選幀內(nèi)預(yù)測模式下對要被處理的塊的像素執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測。使用尚待經(jīng)歷去塊濾波器71去塊濾波的像素作為要參考的解碼像素。后續(xù)參照圖10對步驟S21中的幀內(nèi)預(yù)測處理的細(xì)節(jié)進(jìn)行描述，在所有候選幀內(nèi)預(yù)測模式下通過該處理來執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測，并計(jì)算用于所有候選幀內(nèi)預(yù)測模式的代價(jià)函數(shù)值。基于計(jì)算出的代價(jià)函數(shù)值選擇最佳幀內(nèi)預(yù)測模式，并且將在最佳幀內(nèi)預(yù)測模式下通過幀內(nèi)預(yù)測生成的預(yù)測圖像和該預(yù)測圖像的代價(jià)函數(shù)值提供到預(yù)測圖像選擇器77。在將從屏幕排序緩沖器62提供的處理目標(biāo)圖像是要經(jīng)歷幀間處理的圖像的情況下，從幀存儲器72讀取要被參考的圖像并經(jīng)由開關(guān)73將其提供到運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75?；谶@些圖像，在步驟S22中，運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75執(zhí)行幀間運(yùn)動預(yù)測處理。后續(xù)參照圖11對步驟S22中的幀間預(yù)測處理的細(xì)節(jié)進(jìn)行描述。通過該處理來確定是否執(zhí)行加權(quán)預(yù)測。針對執(zhí)行加權(quán)預(yù)測或不執(zhí)行加權(quán)預(yù)測的情況在所有候選幀間預(yù)測模式下執(zhí)行運(yùn)動搜索處理，針對所有候選幀間預(yù)測模式計(jì)算代價(jià)函數(shù)值，并基于計(jì)算出的代價(jià)函數(shù)值來確定最佳幀間預(yù)測模式。將在最佳幀間預(yù)測模式下生成的預(yù)測圖像及其代價(jià)函數(shù)值提供到預(yù)測圖像選擇器77。在步驟S23中，預(yù)測圖像選擇器77基于從幀內(nèi)預(yù)測器74和運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75輸出的代價(jià)函數(shù)值來確定最佳幀內(nèi)預(yù)測模式或最佳幀間預(yù)測模式作為最佳預(yù)測模式。然后，預(yù)測圖像選擇器77在所確定的最佳預(yù)測模式下選擇預(yù)測圖像并且將該預(yù)測圖像提供到算術(shù)運(yùn)算器63和70。如較早描述的，這些預(yù)測圖像用于步驟S13和S18中的算術(shù)運(yùn)算。有關(guān)預(yù)測圖像的選擇信息被提供到幀內(nèi)預(yù)測器74或運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75。在選擇最佳幀內(nèi)預(yù)測模式下的預(yù)測圖像的情況下，幀內(nèi)預(yù)測器74將表示最佳幀內(nèi)預(yù)測模式的信息(即，幀內(nèi)預(yù)測模式信息)提供到無損編碼器66。在選擇最佳幀間預(yù)測模式下的預(yù)測圖像的情況下，運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75將表示最佳幀間預(yù)測模式的信息以及在需要時(shí)還將與最佳幀間預(yù)測模式對應(yīng)的信息提供到無損編碼器66。與最佳幀間預(yù)測模式對應(yīng)的信息包括運(yùn)動矢量信息和參考幀信息。也將表示是否執(zhí)行加權(quán)預(yù)測的標(biāo)志信息輸出到無損編碼器66，并在加權(quán)預(yù)測是顯模式的情況下也將來自加權(quán)預(yù)測器76的權(quán)重因數(shù)和偏移值的信息輸出到無損編碼器66。在步驟S24中，無損編碼器66對從量化器65輸出的經(jīng)過量化的變換系數(shù)進(jìn)行編碼。換句話說，差分圖像經(jīng)歷用于壓縮的無損編碼，諸如可變長編碼或二進(jìn)制算術(shù)編碼。此時(shí)，在以上描述的步驟S21中來自幀內(nèi)預(yù)測器74的被輸入到無損編碼器66的幀內(nèi)預(yù)測模式信息或者在步驟S22中來自運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75的與最佳幀間預(yù)測模式相關(guān)的信息以及來自加權(quán)預(yù)測器76的信息被編碼以被包括到頭信息中。例如，按每個(gè)宏塊編碼表示幀間預(yù)測模式的信息。按每個(gè)當(dāng)前塊編碼運(yùn)動矢量信息和參考幀信息。按每個(gè)片編碼來自加權(quán)預(yù)測器76的與加權(quán)預(yù)測有關(guān)的信息。在步驟S25中，累積緩沖器67累積差分圖像作為壓縮圖像。從累積緩沖器67適當(dāng)?shù)刈x取這樣累積在累積緩沖器67中的壓縮 圖像以經(jīng)由信道將其傳送到解碼側(cè)。在步驟S26中，速率控制器78基于累積在累積緩沖器67中的壓縮圖像來控制量化器65的量化操作的速率，以防止上溢和下溢。幀內(nèi)預(yù)測處理的說明接下來，參照圖10的流程圖給出對圖9的步驟S21中的幀內(nèi)預(yù)測處理的說明。在圖10的示例中，示例性地描述了亮度信號的情況。在步驟S41中，幀內(nèi)預(yù)測器74在分別用于4X4像素、8X8像素和16X16像素的幀內(nèi)預(yù)測模式下執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測。針對亮度信號的幀內(nèi)預(yù)測模式包括基于9種4X4像素和8X8像素的塊單元的預(yù)測模式以及基于4種16X 16像素的宏塊單元的預(yù)測模式。而針對色度信號的幀內(nèi)預(yù)測模式包括基于4種8X8像素的塊單元的預(yù)測模式。針對色度信號的幀內(nèi)預(yù)測模式可獨(dú)立于針對亮度信號的幀內(nèi)預(yù)測模式設(shè)定。對于基于4X4像素和8X8像素的針對亮度信號的幀內(nèi)預(yù)測模式，針對4X4像素和8X8像素的亮度信號按每個(gè)塊定義一個(gè)幀內(nèi)預(yù)測模式。對于基于16X16像素的亮度信號的幀內(nèi)預(yù)測模式和色度信號的幀內(nèi)預(yù)測模式，為一個(gè)宏塊定義一個(gè)預(yù)測模式。具體地，幀內(nèi)預(yù)測器74參考將從幀存儲器72讀取并經(jīng)由開關(guān)73提供的解碼圖像來對處理的當(dāng)前塊的像素執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測。在每個(gè)幀內(nèi)預(yù)測模式下執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測處理，使得在每個(gè)幀內(nèi)預(yù)測模式下生成預(yù)測圖像。沒有經(jīng)過去塊濾波器71去塊濾波的像素被用作要參考的解碼像素。在步驟S42中，幀內(nèi)預(yù)測器74計(jì)算對于用于4X4像素、8X8像素和16X 16像素的幀內(nèi)預(yù)測模式的代價(jià)函數(shù)值。在此，使用以上描述的等式(11)或(12)的代價(jià)函數(shù)來得到代價(jià)函數(shù)值。在步驟S43中，幀內(nèi)預(yù)測器74確定分別用于4X4像素、8X8像素和16X16像素的幀內(nèi)預(yù)測模式中的最佳模式。具體地，如上所述，幀內(nèi)4X4預(yù)測模式和幀內(nèi)8X8預(yù)測模式具有9種預(yù)測模式，而幀內(nèi)16X16預(yù)測模式具有4種預(yù)測模式。因此，幀內(nèi)預(yù)測器74基于步驟S42中計(jì)算出的代價(jià)函數(shù)值從以上預(yù)測模式中選擇最佳幀內(nèi)4X4預(yù)測模式、最佳幀內(nèi)8X8預(yù)測模式、以及最佳幀內(nèi)16X16預(yù)測模式。在步驟S44中，幀內(nèi)預(yù)測器74基于步驟S42中計(jì)算出的代價(jià)函數(shù)值從分別對于4X4像素、8X8像素和16X16像素的幀內(nèi)預(yù)測模式所確定的最佳模式中選擇最佳幀內(nèi)預(yù)測模式。更具體地，在所確定的用于4X4像素、8X8像素和16X16像素的最佳模式中，選擇具有最小代價(jià)函數(shù)值的模式作為最佳幀內(nèi)預(yù)測模式。幀內(nèi)預(yù)測器74將在最佳幀內(nèi)預(yù)測模式下生成的預(yù)測圖像及其代價(jià)函數(shù)值提供到預(yù)測圖像選擇器77。幀間運(yùn)動預(yù)測處理的說明接下來，參照圖11的流程圖給出對圖9的步驟S22中的幀間運(yùn)動預(yù)測處理的說明。在步驟S51中，運(yùn)動搜索器81確定分別用于包括有16X 16像素到4X4像素的8種幀間預(yù)測模式的運(yùn)動矢量和參考圖像。更具體地，分別為幀間預(yù)測模式下的處理的當(dāng)前塊確定運(yùn)動矢量和參考圖像，并將運(yùn)動矢量信息提供至運(yùn)動補(bǔ)償器82。加權(quán)預(yù)測控制器92使用來自屏幕排序緩沖器62的源圖像像素值來檢測屏幕的輝度是否在源圖像的幀之間變化，以確定是否將加權(quán)預(yù)測應(yīng)用于相關(guān)片。在步驟52中，在作出不將加權(quán)預(yù)測應(yīng)用于相關(guān)片的決定的情況下，將表示這一點(diǎn)的控制信號提供到運(yùn)動補(bǔ)償器82。在步驟S53中，運(yùn)動補(bǔ)償器82基于步驟S63中所確定的用于包括有16 X 16像素到4X4像素的8種幀間預(yù)測模式的運(yùn)動矢量信息對參考圖像執(zhí)行補(bǔ)償處理。通過該補(bǔ)償處理在幀間預(yù)測模式下生成預(yù)測圖像，并將生成的預(yù)測圖像和與之對應(yīng)的運(yùn)動矢量信息一起輸出到代價(jià)函數(shù)計(jì)算器83。 同時(shí)，在步驟S52，在作出將加權(quán)預(yù)測應(yīng)用于相關(guān)片的決定的情況下，將表示這一點(diǎn)的控制信號提供到運(yùn)動補(bǔ)償器82。在步驟S54中，運(yùn)動補(bǔ)償器82和加權(quán)預(yù)測器76執(zhí)行加權(quán)預(yù)測處理。后續(xù)參照圖12對該加權(quán)預(yù)測處理的細(xì)節(jié)進(jìn)行描述。通過步驟S54的處理在加權(quán)預(yù)測器76處進(jìn)行的加權(quán)預(yù)測處理所產(chǎn)生的預(yù)測圖像被提供到運(yùn)動補(bǔ)償器82。運(yùn)動補(bǔ)償器82將與預(yù)測圖像像素值對應(yīng)的運(yùn)動矢量信息提供到代價(jià)函數(shù)計(jì)算器83。在步驟S55中，代價(jià)函數(shù)計(jì)算器83計(jì)算用于包括有16X 16像素到4X4像素的8種幀間預(yù)測模式的用以上描述的等式(11)或(12)表示的代價(jià)函數(shù)值。將計(jì)算出的代價(jià)函數(shù)值和對應(yīng)的預(yù)測圖像以及運(yùn)動矢量信息輸出到模式確定器84。在步驟S56中，模式確定器84將在步驟S53中相對于幀間預(yù)測模式計(jì)算出的代價(jià)函數(shù)值進(jìn)行比較，并確定給出最小值的預(yù)測模式作為最佳幀間預(yù)測模式。然后，模式確定器84將在最佳幀間預(yù)測模式下生成的預(yù)測圖像及其代價(jià)函數(shù)值提供到預(yù)測圖像選擇器77。在圖9的以上步驟S23中選擇了最佳幀間預(yù)測模式下生成的預(yù)測圖像的情況下，包括有最佳幀間預(yù)測模式信息和運(yùn)動矢量信息的信息被提供到無損編碼器66并在步驟S24中被編碼。接下來，參照圖12的流程圖給出對圖11的步驟S54中的加權(quán)預(yù)測處理的說明。顏色格式識別器91使用來自屏幕排序緩沖器62的源圖像像素值來識別源圖像的格式是RGB和YCbCr中的哪種，并將識別出的顏色格式和源圖像像素值輸出到顏色分量辨別器93。在步驟S61中，顏色分量辨別器93確定輸入信號(源圖像)的格式是否是YCbCr格式。在步驟S61中確定輸入信號的格式是YCbCr格式的情況下，處理進(jìn)行到步驟S62。在步驟S62中，顏色分量辨別器93確定輸入信號是否是亮度分量。在步驟62中亮度分量被確定的情況下，顏色分量識別器93將輸入信號(亮度分量)輸出到亮度權(quán)重/偏移計(jì)算器94，并且處理進(jìn)行到步驟S63。也在步驟S61中確定不是YCbCr格式而是RGB格式的情況下，處理進(jìn)行到步驟S63。換句話說，在該情況下，不管輸入信號是亮度分量還是色度分量，都將輸入信號輸出到亮度權(quán)重/偏移計(jì)算器94，并在亮度權(quán)重/偏移計(jì)算器94處執(zhí)行步驟S63的處理。在步驟S63中，亮度權(quán)重/偏移計(jì)算器94和亮度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器96執(zhí)行亮度信號加權(quán)預(yù)測。更具體地，在執(zhí)行加權(quán)預(yù)測的情況下，當(dāng)來自運(yùn)動補(bǔ)償器82的控制信號被輸入時(shí)，亮度權(quán)重/偏移計(jì)算器94執(zhí)行用于基于顯模式或隱模式的等式(I)或(2)的加權(quán)預(yù)測的權(quán)重因數(shù)和偏移值的計(jì)算。亮度權(quán)重/偏移計(jì)算器94將計(jì)算出的權(quán)重因數(shù)和偏移值 輸出到亮度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器96。在顯模式的情況下，亮度權(quán)重/偏移計(jì)算器94也將計(jì)算出的權(quán)重因數(shù)和偏移值提供到無損編碼器66，從而無損編碼器66在圖9的上述步驟S24中對它們進(jìn)行編碼，以將編碼結(jié)果添加到壓縮圖像的頭。運(yùn)動矢量信息指示的參考圖像像素值的亮度信號和色度信號(在RGB的情況下)從運(yùn)動補(bǔ)償器82輸入到亮度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器96。響應(yīng)于此，亮度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器96使用來自亮度權(quán)重/偏移計(jì)算器94的權(quán)重因數(shù)和偏移值(即，等式(I)或(2 ))來對亮度信號或色度信號執(zhí)行加權(quán)預(yù)測處理(在RGB的情況下)，以生成預(yù)測圖像像素值。就是說，在該情況下，執(zhí)行基于a 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)的加權(quán)預(yù)測。生成的預(yù)測圖像像素值被輸出到運(yùn)動補(bǔ)償器82。同時(shí)，在步驟S62中確定不是亮度分量而是色度分量的情況下，顏色分量辨別器93將輸入信號(色度分量)輸出到色度權(quán)重/偏移計(jì)算器95，并且處理進(jìn)行到步驟S64。在步驟S64中，色度權(quán)重/偏移計(jì)算器95和色度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器97針對亮度信號執(zhí)行加權(quán)預(yù)測。在執(zhí)行加權(quán)預(yù)測的情況下，當(dāng)來自運(yùn)動補(bǔ)償器82的控制信號被輸入時(shí)，色度權(quán)重/偏移計(jì)算器95執(zhí)行用于基于顯模式或隱模式的等式(13)或(14)的加權(quán)預(yù)測的權(quán)重因數(shù)和偏移值的計(jì)算。色度權(quán)重/偏移計(jì)算器95將計(jì)算出的權(quán)重因數(shù)和偏移值輸出到色度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器97。在顯模式的情況下，由于色度權(quán)重/偏移計(jì)算器95也將計(jì)算出的權(quán)重因數(shù)和偏移值提供到無損編碼器66，所以無損編碼器66在圖9的步驟S24的上述處理中對它們進(jìn)行編碼，以將編碼結(jié)果添加到壓縮圖像的頭。運(yùn)動矢量信息指示的參考圖像像素值的色度信號(在YCbCr的情況下)從運(yùn)動補(bǔ)償器82被輸入到色度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器97。響應(yīng)于此,色度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器97使用來自色度權(quán)重/偏移計(jì)算器95的權(quán)重因數(shù)和偏移值(即，等式(13)或(14))來對色度信號執(zhí)行加權(quán)預(yù)測處理(在YCbCr的情況下)，以生成預(yù)測圖像像素值。生成的預(yù)測圖像像素值被輸出到運(yùn)動補(bǔ)償器82。如上所述，由于在輸入信號是YCbCr格式的情況下對亮度信號和色度信號執(zhí)行不同的加權(quán)預(yù)測，所以在避免預(yù)測效率降低的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對色度信號的加權(quán)預(yù)測。之前，示例性地給出了對運(yùn)動搜索處理的描述，其中，對通過搜索尋找到的運(yùn)動矢量信息不進(jìn)行加權(quán)預(yù)測和進(jìn)行加權(quán)預(yù)測處理；然而，本發(fā)明的可應(yīng)用范圍不限于此。例如，可以執(zhí)行運(yùn)動搜索使得考慮加權(quán)預(yù)測。也可以如下配置在執(zhí)行加權(quán)預(yù)測的情況下和在不執(zhí)行加權(quán)預(yù)測的情況下相應(yīng)地執(zhí)行編碼處理，并執(zhí)行代價(jià)函數(shù)值的計(jì)算，使得將涉及較小代價(jià)函數(shù)值的編碼的結(jié)果發(fā)送到解碼側(cè)。經(jīng)由特定信道傳送經(jīng)過編碼的壓縮圖像，以被圖像解碼設(shè)備解碼。
圖像解碼設(shè)備的配置示例圖13描繪了應(yīng)用本發(fā)明的用作圖像處理設(shè)備的圖像解碼設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的配置。圖像解碼設(shè)備101包括累積緩沖器111、無損解碼器112、逆量化器113、逆正交變換器114、算術(shù)運(yùn)算器115、去 塊濾波器116、屏幕排序緩沖器117、D/A轉(zhuǎn)換器118、幀存儲器119、開關(guān)120、幀內(nèi)預(yù)測器121、運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器122、加權(quán)預(yù)測器123和開關(guān)124。累積緩沖器111累積傳送到該累積緩沖器111的壓縮圖像。無損解碼器112根據(jù)與圖I的無損編碼器66所采用的編碼系統(tǒng)對應(yīng)的系統(tǒng)對從累積緩沖器111提供的被無損編碼器66編碼的信息進(jìn)行解碼。逆量化器113根據(jù)與圖I的量化器65所采用的量化方法對應(yīng)的方法對被無損解碼器112解碼的圖像進(jìn)行逆量化。逆正交變換器114根據(jù)與圖I的正交變換器64所采用的正交變換方法對應(yīng)的方法對來自逆量化器113的輸出進(jìn)行逆正交變換。逆正交變換輸出被算術(shù)運(yùn)算器115加到將從開關(guān)124提供的預(yù)測圖像上并被解碼。去塊濾波器116去除解碼圖像中的塊失真，然后將圖像提供到用于累積的幀存儲器119，同時(shí)，將圖像輸出到屏幕排序緩沖器117。屏幕排序緩沖器117對圖像進(jìn)行排序。更具體地，已經(jīng)被圖3的屏幕排序緩沖器62排成編碼順序的幀的順序被排成原始顯示順序。D/A轉(zhuǎn)換器118對從屏幕排序緩沖器117提供的圖像進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換并且將圖像輸出到顯示器(未示出)，使得圖像顯示在顯示器上。開關(guān)120從幀存儲器119讀取要經(jīng)歷幀間處理的圖像和要被參考的圖像，并且將圖像輸出到運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器122，同時(shí)從幀存儲器119讀取要在幀內(nèi)預(yù)測中使用的圖像以將該圖像提供到幀內(nèi)預(yù)測器121。將通過對頭信息進(jìn)行解碼獲得的表示幀內(nèi)預(yù)測模式的信息從無損解碼器112提供到幀內(nèi)預(yù)測器121。幀內(nèi)預(yù)測器121基于該信息生成預(yù)測圖像并且將生成的預(yù)測圖像輸出到開關(guān)124。在通過對頭信息進(jìn)行解碼獲得的多條信息中，將包括有幀間預(yù)測模式信息、運(yùn)動矢量信息、參考幀信息和加權(quán)預(yù)測標(biāo)志信息的信息從無損解碼器112提供到運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器122。按每個(gè)宏塊，接收幀間預(yù)測模式信息。按每個(gè)當(dāng)前塊，接收運(yùn)動矢量信息和參考幀信息。按每個(gè)片，接收加權(quán)預(yù)測標(biāo)志信息。根據(jù)來自無損解碼器112的加權(quán)預(yù)測標(biāo)志，在不執(zhí)行加權(quán)預(yù)測的情況下，運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器122使用將從無損解碼器112提供的幀間預(yù)測模式信息和運(yùn)動矢量信息，以生成用于當(dāng)前塊的預(yù)測圖像的像素值。更具體地，運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器122使用運(yùn)動矢量在來自無損解碼器112的幀間預(yù)測模式下對來自幀存儲器119的參考圖像執(zhí)行補(bǔ)償處理，以生成預(yù)測圖像。生成的預(yù)測圖像被輸出到開關(guān)124。在執(zhí)行加權(quán)預(yù)測的情況下，運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器122將來自幀存儲器119的、來自無損解碼器112的運(yùn)動矢量信息指示的參考圖像提供到加權(quán)預(yù)測器123。響應(yīng)于此，運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器122被提供有來自加權(quán)預(yù)測器123的預(yù)測圖像，運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器122將預(yù)測圖像輸出到開關(guān)124。加權(quán)預(yù)測標(biāo)志信息也包含表示顯模式或隱模式的模式信息。在執(zhí)行加權(quán)預(yù)測的情況下，運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器122將表示加權(quán)預(yù)測采用顯模式或隱模式的控制信號提供到加權(quán)預(yù)測器123。在加權(quán)預(yù)測器123從運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器122接收到表示加權(quán)預(yù)測采用顯模式的控制信號時(shí)，加權(quán)預(yù)測器123使用來自無損解碼器112的權(quán)重因數(shù)和偏移值對來自運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器122的參考圖像執(zhí)行加權(quán)預(yù)測，以生成預(yù)測圖像。在加權(quán)預(yù)測器123從運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器122接收到表示加權(quán)預(yù)測采用隱模式的控制信號時(shí)，加權(quán)預(yù)測器123使用上述等式(10)來計(jì)算權(quán)重因數(shù)，并使用計(jì)算出的權(quán)重因數(shù)對來自運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器122的參考圖像執(zhí)行加權(quán)預(yù)測，以生成預(yù)測圖像。通過運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器122將生成的預(yù)測圖像輸出到開關(guān)1 24。開關(guān)124選擇通過運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器122或幀內(nèi)預(yù)測器121生成的預(yù)測圖像，并將該圖像提供到算術(shù)運(yùn)算器115。這里要注意，在圖I的運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器75和加權(quán)預(yù)測器76處，必須生成預(yù)測圖像，并且必須針對所有候選模式計(jì)算代價(jià)函數(shù)值以確定模式。另一方面，在圖13的運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器122和加權(quán)預(yù)測器123處，基于壓縮圖像的頭接收用于塊的模式信息和運(yùn)動矢量信息，并且執(zhí)行使用這些條信息的運(yùn)動補(bǔ)償處理。運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器和加權(quán)預(yù)測器的配置示例圖14是描述了運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器122和加權(quán)預(yù)測器123的詳細(xì)的配置示例的框圖。在圖14中，未描繪圖13的開關(guān)120。在圖14的示例中，運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器122包括加權(quán)預(yù)測標(biāo)志緩沖器131、預(yù)測模式/運(yùn)動矢量緩沖器132、和運(yùn)動補(bǔ)償器133。加權(quán)預(yù)測器123包括權(quán)重/偏移緩沖器141、權(quán)重因數(shù)計(jì)算器142、亮度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器143、和色度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器144。加權(quán)預(yù)測標(biāo)志緩沖器131累積包含在來自無損解碼器112的片頭中的加權(quán)預(yù)測標(biāo)志信息用于提供至運(yùn)動補(bǔ)償器133。加權(quán)預(yù)測標(biāo)志信息與是否對相關(guān)片執(zhí)行不涉及加權(quán)預(yù)測的預(yù)測、是否執(zhí)行顯模式下的加權(quán)預(yù)測、是否執(zhí)行隱模式下的加權(quán)預(yù)測有關(guān)。在執(zhí)行顯模式下的加權(quán)預(yù)測的情況下，加權(quán)預(yù)測標(biāo)志緩沖器131將為此的控制信號提供到權(quán)重/偏移緩沖器141，而在執(zhí)行隱模式下的加權(quán)預(yù)測的情況下，將為此的控制信號提供到權(quán)重因數(shù)計(jì)算器142。預(yù)測模式/運(yùn)動矢量緩沖器132按每個(gè)塊累積來自無損解碼器112的運(yùn)動矢量信息并按每個(gè)宏塊累積幀間預(yù)測模式信息，以提供到運(yùn)動補(bǔ)償器133。運(yùn)動補(bǔ)償器133在基于加權(quán)預(yù)測標(biāo)志信息不執(zhí)行加權(quán)預(yù)測的情況下使用來自預(yù)測模式/運(yùn)動矢量緩沖器132的預(yù)測模式和運(yùn)動矢量信息對來自幀存儲器119的參考圖像執(zhí)行補(bǔ)償處理，以生成預(yù)測圖像。生成的預(yù)測圖像被輸出到開關(guān)124。在執(zhí)行加權(quán)預(yù)測且要被處理的信號(參考圖像)的顏色格式是RGB格式的情況下，運(yùn)動補(bǔ)償器133參考來自預(yù)測模式/運(yùn)動矢量緩沖器132的預(yù)測模式，并將運(yùn)動矢量信息指示的參考圖像的亮度信號和色度信號輸出到亮度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器143。在執(zhí)行加權(quán)預(yù)測且顏色格式是YCbCr格式的情況下，運(yùn)動補(bǔ)償器133參考來自預(yù)測模式/運(yùn)動矢量緩沖器132的預(yù)測模式，并將運(yùn)動矢量信息指示的參考圖像的亮度信號輸出到亮度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器143。此時(shí)，運(yùn)動補(bǔ)償器133將色度信號輸出到色度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器144。權(quán)重/偏移緩沖器141累積來自無損解碼器112的權(quán)重因數(shù)和偏移值。在執(zhí)行顯模式下的加權(quán)預(yù)測的情況下，控制信號從加權(quán)預(yù)測標(biāo)志緩沖器131到來。響應(yīng)于控制信號，權(quán)重/偏移緩沖器141將用于亮度和色度的累積的權(quán)重因數(shù)和偏移值分別提供到亮度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器143和色度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器144。在執(zhí)行隱模式下的加權(quán)預(yù)測的情況下，控制信號從加權(quán)預(yù)測標(biāo)志緩沖器131到來。響應(yīng)于控制信號，權(quán)重因數(shù)計(jì)算器142按照上述等式(10)計(jì)算并累積用于累積的亮度和色度的權(quán)重因數(shù)，以分別提供到亮度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器143和色度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器144。在亮度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器143從運(yùn)動補(bǔ)償器133接收到運(yùn)動矢量信息指示的參考圖像像素值時(shí)，亮度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器143使用提供的權(quán)重因數(shù)(和偏移值)對亮度信號和色度 信號執(zhí)行加權(quán)預(yù)測處理(在RGB的情況下)，以生成預(yù)測圖像像素值。生成的預(yù)測圖像像素值被輸出到運(yùn)動補(bǔ)償器133。在色度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器144從運(yùn)動補(bǔ)償器133接收到運(yùn)動矢量信息指示的參考圖像像素值時(shí)，色度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器144使用提供的權(quán)重因數(shù)(和偏移值)對色度信號執(zhí)行加權(quán)預(yù)測處理(在YCbCr的情況下)，以生成預(yù)測圖像像素值。生成的預(yù)測圖像像素值被輸出到運(yùn)動補(bǔ)償器133。圖像解碼設(shè)備處的解碼處理的說明接下來，參照圖15的流程圖給出對將通過圖像解碼設(shè)備101來執(zhí)行的解碼處理的說明。在步驟S131中，累積緩沖器111累積傳輸?shù)嚼鄯e緩沖器111的圖像。在步驟S132中，無損解碼器112對將從累積緩沖器111提供的壓縮圖像進(jìn)行解碼。具體地，對被圖I的無損編碼器66編碼的I畫面、P畫面和B畫面進(jìn)行解碼。此時(shí)，包括有運(yùn)動矢量信息、參考幀信息、預(yù)測模式信息(表示幀內(nèi)預(yù)測模式或幀間預(yù)測模式的信息)和加權(quán)預(yù)測標(biāo)記信息的信息也被解碼。此外，在顯模式的情況下，權(quán)重因數(shù)和偏移值也被解碼。具體地，在預(yù)測模式信息是幀內(nèi)預(yù)測模式信息的情況下，將預(yù)測模式信息提供到幀內(nèi)預(yù)測器121。在預(yù)測模式信息是幀間預(yù)測模式信息的情況下，將預(yù)測模式信息及對應(yīng)的運(yùn)動矢量信息和參考幀信息還有加權(quán)預(yù)測標(biāo)志信息提供到運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器122。在顯模式的情況下，將權(quán)重因數(shù)和偏移值提供到加權(quán)預(yù)測器123。在步驟S133中，逆量化器113使用與圖I的量化器65的特征對應(yīng)的特征對被無損解碼器112解碼的變換系數(shù)進(jìn)行逆量化。在步驟S134中，逆正交變換器114使用與圖I的正交變換器64的特征對應(yīng)的特征對被逆量化器113逆量化的變換系數(shù)進(jìn)行逆正交變換。這完成了對與圖I的正交變換器64的輸入(算術(shù)運(yùn)算器63的輸出)對應(yīng)的差分信息的解碼。在步驟S135中，算術(shù)運(yùn)算器115將后續(xù)被描述的步驟S139的處理中所要選擇并經(jīng)由開關(guān)124輸入的預(yù)測圖像加到差分信息上。通過該處理對原始圖像進(jìn)行解碼。在步驟S136中，去塊濾波器116對從算術(shù)運(yùn)算器115輸出的圖像進(jìn)行濾波。從而去除了塊失真。在步驟S137中，幀存儲器119存儲經(jīng)過濾波的圖像。在步驟S138中，幀內(nèi)預(yù)測器121或運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器122根據(jù)將從無損解碼器112提供的預(yù)測模式信息對圖像執(zhí)行預(yù)測處理。在從無損解碼器112提供幀內(nèi)預(yù)測模式信息的情況下，幀內(nèi)預(yù)測器121在幀內(nèi)預(yù)測模式下執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測處理。在從無損解碼器112提供幀間預(yù)測模式信息的情況下，運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器122根據(jù)加權(quán)預(yù)測標(biāo)志執(zhí)行加權(quán)預(yù)測，或在不涉及加權(quán)預(yù)測的幀間預(yù)測模式下執(zhí)行運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償處理.后續(xù)參照圖16對步驟S138中的預(yù)測處理的細(xì)節(jié)進(jìn)行描述。通過該處理，由幀內(nèi)預(yù)測器121生成的預(yù)測圖像或由運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器122生成的預(yù)測圖像被提供到開關(guān)124。在步驟S139中，開關(guān)124選擇預(yù)測圖像。更具體地，提供由幀內(nèi)預(yù)測器121生成的預(yù)測圖像或由運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器122生成的預(yù)測圖像。因此，從提供的預(yù)測圖像中作出選擇以輸出到算術(shù)運(yùn)算器115，如上所述，在步驟S135中，將被選擇的預(yù)測圖像加到來自逆正交變換器114的輸出上。 在步驟S140中，圖像排序緩沖器117執(zhí)行排序。具體地，被圖像編碼設(shè)備51的屏幕排序緩沖器62為編碼排序的幀順序被排成原始顯示順序。在步驟S141中，D/A轉(zhuǎn)換器118對來自屏幕排序緩沖器117的圖像進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換。將這些圖像輸出到顯示器(未示出)，并且在顯示器上顯示這些圖像。圖像解碼設(shè)備的預(yù)測處理的說明接下來，參照圖16的流程圖給出對圖15的步驟S138中的預(yù)測處理的說明。在步驟S171中，幀內(nèi)預(yù)測器121確定當(dāng)前塊是否是幀內(nèi)編碼的。當(dāng)幀內(nèi)預(yù)測模式信息從無損解碼器112提供到幀內(nèi)預(yù)測器121時(shí)，幀內(nèi)預(yù)測器121在步驟S171中確定當(dāng)前塊是幀內(nèi)編碼的，并且處理進(jìn)行到步驟S172。幀內(nèi)預(yù)測器121在步驟S172中獲得幀內(nèi)預(yù)測模式信息并在步驟S173中執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測。更具體地，在待處理的圖像是將經(jīng)歷幀內(nèi)處理的圖像的情況下，從幀存儲器119讀取使用的圖像并將其通過開關(guān)120提供到幀內(nèi)預(yù)測器121。在步驟S173中，幀內(nèi)預(yù)測器121根據(jù)在步驟S172中獲得的幀內(nèi)預(yù)測模式信息執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測，以生成預(yù)測圖像。生成的預(yù)測圖像被輸出到開關(guān)124。同時(shí)，在步驟S171中幀內(nèi)編碼未被確定的情況下，處理進(jìn)行到步驟S174。在待處理的圖像是將經(jīng)歷幀間處理的圖像的情況下，將幀間預(yù)測模式信息、參考幀信息和運(yùn)動矢量信息從無損解碼器112提供到運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器122。在步驟S174中，運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器122獲得包括預(yù)測模式信息的信息。更具體地，獲得幀間預(yù)測模式信息、參考幀信息、運(yùn)動矢量信息、和加權(quán)預(yù)測標(biāo)志信息。將所獲得的運(yùn)動矢量信息和幀間預(yù)測模式信息累積在預(yù)測模式/運(yùn)動矢量緩沖器132中。按每個(gè)片將加權(quán)預(yù)測標(biāo)志信息累積在加權(quán)預(yù)測標(biāo)志緩沖器131中。在步驟S175中，運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器122和加權(quán)預(yù)測器123執(zhí)行幀間預(yù)測處理。后續(xù)參照圖17對幀間預(yù)測處理進(jìn)行描述。通過步驟S175的處理，幀間預(yù)測圖像被生成并輸出到開關(guān)124。圖像解碼設(shè)備的幀間預(yù)測處理的說明接下來，參照圖17的流程圖給出對圖16的步驟S175中的幀間預(yù)測處理的說明。將累積在加權(quán)預(yù)測標(biāo)志緩沖器131中的加權(quán)預(yù)測標(biāo)志信息提供到運(yùn)動補(bǔ)償器133。在步驟S191中，運(yùn)動補(bǔ)償器133確定是否將加權(quán)預(yù)測應(yīng)用于相關(guān)片。在步驟S191中作出不應(yīng)用加權(quán)預(yù)測的決定的情況下，處理進(jìn)行到步驟S192.在步驟S192中，運(yùn)動補(bǔ)償器133執(zhí)行基于H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)且不涉及加權(quán)預(yù)測的幀間預(yù)測處理。具體地，運(yùn)動補(bǔ)償器133使用來自預(yù)測模式/運(yùn)動矢量緩沖器132的預(yù)測模式和運(yùn)動矢量信息對來自幀存儲器119的參考圖像執(zhí)行補(bǔ)償處理，以生成預(yù)測圖像。生成的預(yù)測圖像被輸出到開關(guān)124。在步驟S191作出應(yīng)用加權(quán)預(yù)測的決定的情況下，處理進(jìn)行到步驟S193。在步驟S193中，加權(quán)預(yù)測標(biāo)志緩沖器131參考加權(quán)預(yù)測標(biāo)志信息并確定模 式是否是顯模式。在步驟S193中顯模式被確定的情況下，處理進(jìn)行到步驟S194。在該情況下，由于加權(quán)預(yù)測標(biāo)志緩沖器131將控制信號提供到權(quán)重/偏移緩沖器141，所以在步驟S194中，權(quán)重/偏移緩沖器141獲得將從無損解碼器112提供的權(quán)重因數(shù)和偏移值以累積在權(quán)重/偏移緩沖器141中。同時(shí)，在不是顯模式而是隱模式被確定的情況下，跳過步驟S194，并且處理進(jìn)行到步驟S195。具體地，在該情況下，根據(jù)等式(10)來計(jì)算權(quán)重因數(shù)并將權(quán)重因數(shù)累積在權(quán)重因數(shù)計(jì)算器142處。在步驟S195中，運(yùn)動補(bǔ)償器133確定要生成的預(yù)測圖像(參考圖像)的格式是否是YCbCr格式。在步驟S195中YCbCr格式被確定的情況下，處理進(jìn)行到步驟S196。在步驟S196中，運(yùn)動補(bǔ)償器133確定要生成的預(yù)測圖像是否是亮度分量。在步驟S196中亮度分量被確定的情況下，運(yùn)動補(bǔ)償器133將參考圖像(亮度分量)輸出到亮度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器143，并且處理進(jìn)行到步驟S197。在步驟S195中不是YCbCr格式而是RGB格式被確定的情況下，處理也進(jìn)行到步驟S197。換句話說，在該情況下，不管要生成的預(yù)測圖像是亮度分量還是色度分量，亮度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器143都接收輸出，并且執(zhí)行步驟S197的處理。在步驟S197中，亮度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器143執(zhí)行用于亮度信號的加權(quán)預(yù)測。更具體地，亮度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器143使用來自權(quán)重/偏移緩沖器141或權(quán)重因數(shù)計(jì)算器142即等式(I)或(2)的權(quán)重因數(shù)(和偏移值)，以對亮度信號或色度信號執(zhí)行加權(quán)預(yù)測處理(在RGB的情況下)，從而生成預(yù)測圖像像素值。換句話說，在該情況下，執(zhí)行基于a 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)的加權(quán)預(yù)測。生成的預(yù)測圖像像素值被輸出到運(yùn)動補(bǔ)償器133。同時(shí)，在步驟S196中不是亮度分量而是色度分量被確定的情況下，處理進(jìn)行到步驟 S198。在步驟S198中，色度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器144執(zhí)行用于色度信號的加權(quán)預(yù)測。更具體地，色度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器144使用來自權(quán)重/偏移緩沖器141或權(quán)重因數(shù)計(jì)算器142即等式(13)或(14)的權(quán)重因數(shù)(和偏移值)對色度信號執(zhí)行加權(quán)預(yù)測處理(在YCbCr的情況下)，以生成預(yù)測圖像像素值。生成的預(yù)測圖像像素值被輸出到運(yùn)動補(bǔ)償器133。如上所述，在圖像編碼設(shè)備51和圖像解碼設(shè)備101中，在輸入信號是YCbCr格式的情況下，在亮度信號與色度信號之間切換加權(quán)預(yù)測方法。例如，執(zhí)行用于色度信號的加權(quán)預(yù)測，使得如等式(13)和(14)表示的，在乘法中減去2n'并在之后加上2n'以此方式，實(shí)現(xiàn)了色度信號的加權(quán)預(yù)測同時(shí)避免了預(yù)測效率的降低。
之前，示例性地描述了宏塊的尺寸是16X16像素的情況；然而，本發(fā)明可應(yīng)用于在以上描述的非專利文獻(xiàn)2中描述的擴(kuò)展宏塊尺寸。 應(yīng)用于擴(kuò)展宏塊尺寸的說明圖18描繪了在非專利文獻(xiàn)2中提出的示例性塊尺寸。在非專利文獻(xiàn)2中，宏塊尺寸被擴(kuò)展到32X32像素。在圖18的上行，從左按順序描繪了包括32X32像素的宏塊，每個(gè)宏塊被劃分為32X32像素塊(分區(qū))、32X 16像素塊(分區(qū))、16X 32像素塊(分區(qū))和16X 16像素塊(分區(qū))。在圖18的中間行，從左按順序描繪了包括16X16像素的塊，每個(gè)塊被劃分為16X16像素塊、16X8像素塊、8X16像素塊和8X8像素塊。在圖18的下行，從左按順序描繪了包括8 X 8像素的塊,每個(gè)塊被劃分為8 X 8像素塊、8 X 4像素塊、4 X 8像素塊和4X4像素塊。

換句話說，32X32像素的宏塊可以圖18的上行描繪的32X 32像素塊、32X 16像素塊、16X 32像素塊和16X16像素塊處理。如在H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)的情況下那樣，上行右側(cè)描繪的16 X 16像素塊可以中間行描繪的16X 16像素塊、16X8像素塊、8X 16像素塊和8X8像素塊處理。如在H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)的情況下那樣，中間行右側(cè)描繪的8 X 8像素塊可以下行描繪的8X8像素塊、8X4像素塊、4X8像素塊和4X4像素塊處理。這些塊被分類成以下三個(gè)層次第一層次指圖18的上行描繪的32X32像素塊、32X 16像素塊、16X32像素塊；第二層次指上行右側(cè)描繪的16X 16像素塊及中間行描繪的16X 16像素塊、16X8像素塊和8X16像素塊；第三層次指中間行右側(cè)描繪的8X8像素塊及下行描繪的8X8像素塊、8X4像素塊、4X8像素塊和4X4像素塊。根據(jù)非專利文獻(xiàn)2的建議，采用這樣的層次結(jié)構(gòu)確保了對于16 X 16像素塊或更小的像素塊與a 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)的兼容性，同時(shí)規(guī)定較大塊作為其超集。本發(fā)明可應(yīng)用于如此提出的這樣的擴(kuò)展宏塊尺寸。順帶一提，JCTVC (聯(lián)合協(xié)作小組-視頻編碼)目前從事稱為HEVC (高效率視頻編碼)的編碼標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化，JCTVC是旨在在AVC (高級視頻編碼)之上進(jìn)一步改善編碼效率的、ITU-T與IS0/IEC的聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)化組。在2010年9月，已發(fā)布“Test Model underConsideration” (JCTVC-B205)作為草案。給出對HEVC編碼標(biāo)準(zhǔn)中定義的編碼單元的說明。編碼單元(CU)也稱為編碼樹塊(CTB，Coding Tree Block)，其起著與AVC中的宏塊相似的作用；只不過，當(dāng)AVC中的宏塊被固定到16 X 16像素的尺寸時(shí)，編碼單元的尺寸未被固定，使得將在以序列為基礎(chǔ)的圖像壓縮信息中指定該尺寸。特別地,具有最大尺寸的CU稱為LCU (最大編碼單元),而具有最小尺寸的CU稱為SCU (最小編碼單元)。這些尺寸將在包含在圖像壓縮信息中的序列參數(shù)集中指定；該尺寸不限于用2的方冪可表示的尺寸。圖24中描繪了 HEVC中定義的示例性編碼單元。在圖中描繪的示例中，LCU具有128的尺寸，且⑶層次的最大深度是5。在split_flag具有值I的情況下，具有2NX2N尺寸的⑶被劃分為低一個(gè)層次的具有NXN尺寸的⑶。另外，⑶可分成預(yù)測單元(PU)，預(yù)測單元是用于幀內(nèi)/幀間預(yù)測的單元且也可分成變換單元(TU),變換單元是用于正交變換的單元。
多個(gè)編碼單元還可進(jìn)一步分成多個(gè)(預(yù)測單元)，這些是用于幀內(nèi)/幀間預(yù)測的單元且也可分成多個(gè)TU (變換單元)，這些TU是用于正交變換的單元，以經(jīng)歷預(yù)測處理和正交變換處理。目前，根據(jù)HEVC，除了 4X4和8X8正交變換之外，還可使用16X16和32X32正交變換。本文中的塊和宏塊包括如上所述的編碼單元(⑶)、預(yù)測單元(PU)、和變換單元(TU)的概念而不限于具有固定尺寸的塊.在之前的說明中，基本上使用H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)作為編碼標(biāo)準(zhǔn)；然而，本發(fā)明不限于此，而是可應(yīng)用于用于對作為其輸入的YCbCr格式的圖像信號執(zhí)行加權(quán)預(yù)測的其他編碼標(biāo)準(zhǔn)/解碼標(biāo)準(zhǔn)。
要注意，本發(fā)明可應(yīng)用于在根據(jù)例如MPEG和H. 26x通過網(wǎng)絡(luò)媒體(諸如衛(wèi)星廣播、有線電視、因特網(wǎng)、或移動電話)接收通過正交變換(諸如離散余弦變換)和運(yùn)動補(bǔ)償來壓縮的圖像信息(比特流)中使用的圖像編碼設(shè)備和圖像解碼設(shè)備。另外，本發(fā)明可應(yīng)用于在對存儲媒體(諸如光盤、磁盤和快閃存儲器)執(zhí)行處理中使用的圖像編碼設(shè)備和圖像解碼設(shè)備。此外，本發(fā)明可應(yīng)用于包括在這些圖像編碼設(shè)備和圖像解碼設(shè)備中的運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償設(shè)備。以上描述的一系列處理可通過硬件或通過軟件執(zhí)行。在通過軟件執(zhí)行該系列處理的情況下，配置軟件的程序被安裝在計(jì)算機(jī)上。本文中，示例性計(jì)算機(jī)包括在專用硬件中構(gòu)建的計(jì)算機(jī)和被配置成在安裝各種程序的情況下執(zhí)行各種功能的通用個(gè)人計(jì)算機(jī)。個(gè)人計(jì)算機(jī)的配置示例圖19是描繪了用于基于程序執(zhí)行以上描述的一系列處理的計(jì)算機(jī)的硬件的配置示例的框圖。在計(jì)算機(jī)中，CPU (中央處理單元)201、R0M (只讀存儲器)202和RAM (隨機(jī)存取存儲器)203通過總線204相互耦接。總線204還連接到輸入/輸出接口 205。該輸入/輸出接口 205連接到輸入器206、輸出器207、存儲器208、通信器209、和驅(qū)動器210。輸入器206包括鍵盤、鼠標(biāo)、和麥克風(fēng)。輸出器207包括顯不器和揚(yáng)聲器。存儲器208包括硬盤和非易失存儲器。通信器209包括網(wǎng)絡(luò)接口。驅(qū)動器210驅(qū)動可移除介質(zhì)211，諸如磁盤、光盤、磁光盤或半導(dǎo)體存儲器。在這樣配置的計(jì)算機(jī)中，CPU201通過經(jīng)由輸入/輸出接口 205和總線204使存儲在例如存儲器208中的程序加載到RAM203上來執(zhí)行該程序，使得執(zhí)行上述一系列處理。可以以例如作為記錄程序的封裝介質(zhì)的可移除介質(zhì)211的形式來提供將被計(jì)算機(jī)(CPU201)執(zhí)行的程序。也可以經(jīng)由有線或無線傳輸介質(zhì)諸如局域網(wǎng)、因特網(wǎng)或數(shù)字廣播來提供程序。在計(jì)算機(jī)中，在將可移除介質(zhì)211附接到驅(qū)動器210的情況下，可以經(jīng)由輸入/輸出接口 205將程序安裝在存儲器208上。也可以在通信器209處經(jīng)由有線或無線傳輸介質(zhì)來接收程序以安裝在存儲器208上。另外，可以將程序提前安裝在R0M202或存儲器208上。將被計(jì)算機(jī)執(zhí)行的程序可以是通過其根據(jù)本文中描述的順序按時(shí)間序列執(zhí)行處理的程序，或者可以是通過其在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候例如并行或在被調(diào)用時(shí)執(zhí)行處理的程序。本發(fā)明的實(shí)施例不限于之前的實(shí)施例，可以在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下作出各種變化和修改。例如，以上描述的圖像編碼設(shè)備51和圖像解碼設(shè)備101可應(yīng)用于任何電子設(shè)備。后文中對該電子設(shè)備的示例進(jìn)行描述。電視接收機(jī)的配置示例圖20是描繪了使用應(yīng)用本發(fā)明的圖像解碼設(shè)備的電視接收機(jī)的主要配置示例的框圖。圖20中描繪的電視接收機(jī)300包括地面調(diào)諧器313、視頻解碼器315、視頻信號處理電路318、圖形生成電路319、面板驅(qū)動電路320、和顯示面板321。地面調(diào)諧器313通過天線接收用于地面模擬廣播的廣播波信號，對廣播波信號進(jìn)行解調(diào)以獲得視頻信號，并且將信號提供到視頻解碼器315。視頻解碼器315對從地面調(diào)諧 器313提供的視頻信號執(zhí)行解碼處理，并且將作為結(jié)果的數(shù)字分量信號提供到視頻信號處理電路318。視頻信號處理電路318對從視頻解碼器315提供的視頻數(shù)據(jù)執(zhí)行諸如降噪的預(yù)定處理，并將作為結(jié)果的視頻數(shù)據(jù)提供到圖形生成電路319。圖形生成電路319生成例如用于要顯示在顯示面板321上的廣播的視頻數(shù)據(jù)和可在處理時(shí)基于將通過網(wǎng)絡(luò)提供的應(yīng)用獲得的圖像數(shù)據(jù)，以將生成的視頻數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)提供到面板驅(qū)動電路320。另外，圖形生成電路319適當(dāng)?shù)貓?zhí)行處理，諸如生成要用于顯示供用戶在選擇項(xiàng)目時(shí)使用的屏幕的視頻數(shù)據(jù)(圖形)、以及將可例如通過在廣播的視頻數(shù)據(jù)上疊加而獲得的視頻數(shù)據(jù)提供到面板驅(qū)動電路320。面板驅(qū)動電路320基于從圖形生成電路319提供的數(shù)據(jù)驅(qū)動顯示面板321，并使顯示面板321在其上顯示如上所述的廣播的視頻和各種屏幕。顯示面板321包括IXD (液晶顯示器)，并且適于在面板驅(qū)動電路320的控制下顯示廣播的視頻。另外，電視接收機(jī)300也包括音頻A/D (模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換電路314、音頻信號處理電路322、回波消除/語音合成電路323、語音增強(qiáng)電路324、和揚(yáng)聲器325。地面調(diào)諧器313對接收到的廣播波信號進(jìn)行解調(diào)，以不僅獲得視頻信號而且獲得音頻信號。地面調(diào)諧器313將獲得的音頻信號提供到音頻A/D轉(zhuǎn)換電路314。音頻A/D轉(zhuǎn)換電路314對從地面調(diào)諧器313提供的音頻信號執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換處理，并且將作為結(jié)果的數(shù)字音頻信號提供到音頻信號處理電路322。音頻信號處理電路322對從音頻A/D轉(zhuǎn)換電路314提供的音頻數(shù)據(jù)執(zhí)行諸如降噪的預(yù)定處理，并將作為結(jié)果的音頻數(shù)據(jù)提供到回波消除/語音合成電路323。回波消除/語音合成電路323將從音頻信號處理電路322提供的音頻數(shù)據(jù)提供到語音增強(qiáng)電路324。語音增強(qiáng)電路324對從回波消除/語音合成電路323提供的音頻數(shù)據(jù)執(zhí)行D/A轉(zhuǎn)換處理和放大處理，然后調(diào)節(jié)至特定音量，以使得揚(yáng)聲器325輸出音頻。另外，電視接收機(jī)300包括數(shù)字調(diào)諧器316和MPEG解碼器317。數(shù)字調(diào)諧器316通過天線接收用于數(shù)字廣播(地面數(shù)字廣播和BS (廣播衛(wèi)星)/CS(通信衛(wèi)星)數(shù)字廣播)的廣播波信號，對信號進(jìn)行解調(diào)，并且獲得MPEG-TS (運(yùn)動圖像專家組-傳輸流)，用于提供到MPEG解碼器317。
MPEG解碼器317對從數(shù)字調(diào)諧器316提供的MPEG-TS執(zhí)行去擾(unscrambling)，以提取包含要被播放的(被觀看的)廣播數(shù)據(jù)的流。MPEG解碼器317對構(gòu)成所提取的流的音頻包進(jìn)行解碼，并將作為結(jié)果的音頻數(shù)據(jù)提供到音頻信號處理電路322，同時(shí)對構(gòu)成流的視頻包進(jìn)行解碼以將作為結(jié)果的視頻數(shù)據(jù)提供到視頻信號處理電路318。另外，MPEG解碼器317將從MEPG-TS提取的EPG (電子節(jié)目菜單)數(shù)據(jù)經(jīng)由路徑(未示出)提供到CPU332。因此，電視接收機(jī)300以用于對視頻包進(jìn)行解碼的MPEG解碼器317的形式使用以上描述的圖像解碼設(shè)備101。所以，如在圖像解碼設(shè)備101的情況下那樣，MPEG解碼器317使得能夠改善用于色度信號的加權(quán)預(yù)測的預(yù)測效率。如在從視頻解碼器315提供的視頻數(shù)據(jù)的情況下那樣， 從MPEG解碼器317提供的視頻數(shù)據(jù)在視頻信號處理電路318處經(jīng)歷預(yù)定處理。然后，被執(zhí)行預(yù)定處理的視頻數(shù)據(jù)在圖形生成電路319處與例如生成的視頻數(shù)據(jù)適當(dāng)?shù)丿B加，并通過面板驅(qū)動電路320被提供到顯示面板321,使得在顯示面板321上顯示圖像。如在從音頻A/D轉(zhuǎn)換電路314提供的音頻數(shù)據(jù)的情況下那樣，從MPEG解碼器317提供的音頻數(shù)據(jù)在音頻信號處理電路322處經(jīng)歷預(yù)定處理。然后，被執(zhí)行預(yù)定處理的音頻數(shù)據(jù)通過回波消除/語音合成電路323被提供到語音增強(qiáng)電路324以經(jīng)歷D/A轉(zhuǎn)換處理和放大處理。結(jié)果，從揚(yáng)聲器325輸出被調(diào)節(jié)到特定音量的音頻。電視接收機(jī)300也包括麥克風(fēng)326和A/D轉(zhuǎn)換電路327。A/D轉(zhuǎn)換電路327接收將通過設(shè)置在電視接收機(jī)300中的麥克風(fēng)326獲得的用戶語音信號供在語音轉(zhuǎn)換中使用。A/D轉(zhuǎn)換電路327對接收到的語音信號執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換處理，并將作為結(jié)果的數(shù)字語音數(shù)據(jù)提供到回波消除/語音合成電路323。在從A/D轉(zhuǎn)換電路327提供電視接收機(jī)300的用戶(用戶A)的語音數(shù)據(jù)的情況下，回波消除/語音合成電路323對用戶A的語音數(shù)據(jù)執(zhí)行回波消除。然后，回波消除/語音合成電路323通過語音增強(qiáng)電路324使揚(yáng)聲器325輸出由回波消除及隨后進(jìn)行例如與其他語音數(shù)據(jù)合成產(chǎn)生的語音數(shù)據(jù)。電視接收機(jī)300還包括音頻編碼解碼器328、內(nèi)部總線329、SDRAM (同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器)330、快閃存儲器331、CPU332、USB (通用串行總線)/IF333、和網(wǎng)絡(luò)I/F334。A/D轉(zhuǎn)換電路327接收通過設(shè)置在電視接收機(jī)300中的麥克風(fēng)326獲得的用戶語音信號供在語音轉(zhuǎn)換中使用。A/D轉(zhuǎn)換電路327對接收到的語音信號執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換處理，并將作為結(jié)果的數(shù)字語音數(shù)據(jù)提供到音頻編碼解碼器328。音頻編碼解碼器328將從A/D轉(zhuǎn)換電路327提供的語音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成用于通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)念A(yù)定格式的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)經(jīng)由內(nèi)部總線329提供到網(wǎng)絡(luò)I/F334。網(wǎng)絡(luò)I/F334借助附接到網(wǎng)絡(luò)端子335的線纜連接到網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)I/F334將從音頻編碼解碼器328提供的語音數(shù)據(jù)傳輸?shù)嚼邕B接至網(wǎng)絡(luò)的其它設(shè)備。另外，網(wǎng)絡(luò)I/F334通過網(wǎng)絡(luò)端子335接收將從例如通過網(wǎng)絡(luò)連接的其它設(shè)備傳輸?shù)恼Z音數(shù)據(jù)，以將數(shù)據(jù)通過內(nèi)部總線329提供到音頻編碼解碼器328。音頻編碼解碼器328將從網(wǎng)絡(luò)I/F提供的語音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成預(yù)定格式的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)提供到回波消除/語音合成電路323。回波消除/語音合成電路323對將從音頻編碼解碼器328提供的語音數(shù)據(jù)執(zhí)行回波消除，并通過語音增強(qiáng)電路324使揚(yáng)聲器325輸出由例如與其他語音數(shù)據(jù)合成產(chǎn)生的語音數(shù)據(jù)。 SDRAM330存儲CPU332處理所使用的各種數(shù)據(jù)?？扉W存儲器331存儲要被CPU332執(zhí)行的程序。CPU332在特定時(shí)候諸如在電視接收機(jī)300啟動時(shí)讀取存儲在快閃存儲器331上的程序?？扉W存儲器331也存儲包括有通過數(shù)字廣播獲得的EPG數(shù)據(jù)和通過網(wǎng)絡(luò)從特定服務(wù)器獲得的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。例如，將包含有在CPU332的控制下從網(wǎng)絡(luò)上的特定服務(wù)器獲得的內(nèi)容數(shù)據(jù)的MPEG-TS存儲在快閃存儲器331上?？扉W存儲器331例如在CPU332的控制下將MPEG-TS通過內(nèi)部總線329提供到MPEG解碼器317。MPEG解碼器317如在從數(shù)字調(diào)諧器316提供的MPEG-TS的情況下那樣處理MPEG-TS0以此方式，電視接收機(jī)300被配置成通過網(wǎng)絡(luò)接收包括有視頻、音頻和其他信息 的內(nèi)容數(shù)據(jù)，以通過使用MPEG解碼器317執(zhí)行解碼并提供用于顯示的視頻或用于輸出的音頻。電視接收機(jī)300還包括用于接收要從遙控器351發(fā)送的紅外信號的光接收器337。光接收器337從遙控器351接收紅外信號，并將通過解調(diào)獲得的表示用戶操作內(nèi)容的控制碼輸出到CPU332。CPU332執(zhí)行存儲在快閃存儲器331上的程序，并根據(jù)例如要從光接收器337提供的控制碼對電視接收機(jī)300的全面操作進(jìn)行控制。CPU332和電視接收機(jī)300的組成部分通過路徑(未示出)來連接。USB I/F 333使用電視接收機(jī)300的外部裝置執(zhí)行數(shù)據(jù)發(fā)送/接收，該裝置將借助附接到USB端子336的USB線纜來連接。網(wǎng)絡(luò)I/F334借助附接到網(wǎng)絡(luò)端子335的線纜連接至網(wǎng)絡(luò)，并適于使用要連接至網(wǎng)絡(luò)的各種設(shè)備來執(zhí)行對除了音頻數(shù)據(jù)之外的數(shù)據(jù)的發(fā)送
/接收。電視接收機(jī)300通過使用MPEG解碼器317形式的圖像解碼設(shè)備101能夠改善編碼效率。結(jié)果，電視接收機(jī)300能夠基于可通過天線接收的廣播波信號和可通過網(wǎng)絡(luò)獲得的內(nèi)容數(shù)據(jù)來獲得并渲染更精細(xì)的解碼圖像。移動電話的配置示例圖21是描繪了使用應(yīng)用本發(fā)明的圖像編碼設(shè)備和圖像解碼設(shè)備的移動電話的主要配置示例的框圖。圖21中描繪的移動電話400包括被配置成執(zhí)行對組成部分的全面控制的主控制器450、電源電路部451、操作輸入控制器452、圖像編碼器453、相機(jī)I/F部454、LCD控制器455、圖像解碼器456、多路解復(fù)用器457、記錄播放器462、調(diào)制/解調(diào)電路部458、和音頻編碼解碼器459。這些部分通過總線460相互耦接。移動電話400還包括操作鍵419、(XD (電荷稱合元件)相機(jī)416、液晶顯示器418、存儲器423、發(fā)送/接收電路部463、天線414、麥克風(fēng)(mic) 421、和揚(yáng)聲器417。當(dāng)通過用戶操作接通通話結(jié)束-開機(jī)鍵時(shí)，電源電路部451從電池組將功率提供到組成部分，以將移動電話400激活到可操作狀態(tài)中。移動電話400在通過例如CPU、R0M和RAM來配置的主控制器450的控制下在諸如話音呼叫模式和數(shù)據(jù)通信模式的各種模式下執(zhí)行各種操作，包括語音信號的發(fā)送/接收、電子郵件和圖像數(shù)據(jù)的發(fā)送/接收、圖像拍攝和數(shù)據(jù)記錄。
例如，在話音呼叫模式下，移動電話400通過音頻編碼解碼器459將通過麥克風(fēng)(mic) 421采集的語音信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字語音數(shù)據(jù)并在調(diào)制/解調(diào)電路部458處執(zhí)行擴(kuò)頻處理，用于發(fā)送/接收電路部463處的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換處理和頻率轉(zhuǎn)換處理。移動電話400將通過轉(zhuǎn)換處理獲得的發(fā)送信號經(jīng)由天線414發(fā)送到基站(未示出)。通過公用電信線路將發(fā)送到基站的發(fā)送信號(語音信號)提供到呼叫接收者的移動電話。此外，例如，在話音呼叫模式下，移動電話400在發(fā)送/接收電路部463處對經(jīng)由天線414接收的接收信號進(jìn)行放大，進(jìn)一步執(zhí)行頻率轉(zhuǎn)換處理和模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換處理，在調(diào)制/解調(diào)電路部458處執(zhí)行擴(kuò)頻處理，并通過音頻編碼解碼器459將信號轉(zhuǎn)換成模擬語音信號。移動電話400從揚(yáng)聲器417輸出通過轉(zhuǎn)換如此獲得的模擬語音信號。另外，例如，在數(shù)據(jù)通信模式下發(fā)送電子郵件的情況下，移動電話400在操作輸入控制器452處接收通過對操作鍵419的操作所輸入的電子郵件文本數(shù)據(jù)。移動電話400在主控制器450處處理文本數(shù)據(jù)，以通過IXD控制器455使液晶顯示器418將數(shù)據(jù)顯示為圖 像。移動電話400還在主控制器450處基于例如在操作輸入控制器452處接收的文本數(shù)據(jù)和用戶指令來生成電子郵件數(shù)據(jù)。移動電話400在調(diào)制/解調(diào)電路部458處對電子郵件數(shù)據(jù)執(zhí)行擴(kuò)頻處理，并在發(fā)送/接收電路部463處執(zhí)行數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換處理和頻率轉(zhuǎn)換處理。移動電話400將由轉(zhuǎn)換處理產(chǎn)生的發(fā)送信號經(jīng)由天線414發(fā)送到基站(未示出)。例如通過網(wǎng)絡(luò)或通過郵件服務(wù)器將發(fā)送到基站的發(fā)送信號(電子郵件)提供到指定地址。例如，在數(shù)據(jù)通信模式下接收電子郵件的情況下，移動電話400在發(fā)送/接收電路部463處經(jīng)由天線414接收從基站發(fā)送的信號，對信號進(jìn)行放大，并進(jìn)一步執(zhí)行頻率轉(zhuǎn)換處理和模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換處理。移動電話400在調(diào)制/解調(diào)電路部458處通過反擴(kuò)頻處理恢復(fù)原始電子郵件數(shù)據(jù)。移動電話400通過LCD控制器455使液晶顯示器418顯示所恢復(fù)的電子郵件數(shù)據(jù)。要注意，移動電話400可以通過記錄播放器462使存儲器423記錄(存儲)接收到的電子郵件數(shù)據(jù)。存儲器423是任意形式的可重寫存儲介質(zhì)。存儲器423可以例如是半導(dǎo)體存儲器(諸如RAM或內(nèi)置快閃存儲器)、硬盤、或可移動介質(zhì)(諸如磁盤、磁光盤、光盤、USB存儲器、或存儲卡)。明顯地，可以適當(dāng)?shù)厥褂闷渌拇鎯橘|(zhì)。另外，例如，在數(shù)據(jù)通信模式下發(fā)送圖像數(shù)據(jù)的情況下，移動電話400通過使用CCD相機(jī)進(jìn)行拍攝來生成圖像數(shù)據(jù)。CCD相機(jī)416具有諸如鏡頭和光圈的光學(xué)裝置和用作光電轉(zhuǎn)換裝置的CCD，并且適于拍攝對象，將接收的光的強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成電信號，并生成對象的圖像的圖像數(shù)據(jù)。在圖像編碼器453處根據(jù)諸如MPEG-2或MPEG-4的預(yù)定編碼標(biāo)準(zhǔn)通過相機(jī)I/F部454對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮并編碼，以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成編碼圖像數(shù)據(jù)。移動電話400以用于執(zhí)行這樣的處理的圖像編碼器453的形式使用以上描述的圖像編碼設(shè)備51。所以，如在圖像編碼設(shè)備51的情況下那樣，圖像編碼器453實(shí)現(xiàn)了用于色度信號的加權(quán)預(yù)測的預(yù)測效率的改善。移動電話400在音頻編碼解碼器459處與通過CXD相機(jī)416執(zhí)行拍攝同時(shí)地對通過麥克風(fēng)(mic)421采集的語音執(zhí)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換，并進(jìn)一步在音頻編碼解碼器459上執(zhí)行編碼。
移動電話400在多路解復(fù)用器457處根據(jù)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)對從圖像編碼器453提供的編碼圖像數(shù)據(jù)和從音頻編碼解碼器459提供的數(shù)字語音數(shù)據(jù)進(jìn)行多路復(fù)用。移動電話400在調(diào)制/解調(diào)電路部458處對作為結(jié)果的多路復(fù)用數(shù)據(jù)執(zhí)行擴(kuò)頻處理，然后在發(fā)送/接收電路部463處使數(shù)據(jù)經(jīng)歷數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換處理和頻率轉(zhuǎn)換處理。移動電話400將由轉(zhuǎn)換處理產(chǎn)生的發(fā)送信號經(jīng)由天線414發(fā)送到基站(未示出)。將發(fā)送到基站的發(fā)送信號(圖像數(shù)據(jù))通過例如網(wǎng)絡(luò)提供到呼叫接收者。在不發(fā)送圖像數(shù)據(jù)的情況下，移動電話400可以不通過圖像編碼器453而通過IXD控制器455使液晶顯示器418顯示在CXD相機(jī)416處生成的圖像數(shù)據(jù)。另外，例如，在數(shù)據(jù)通信模式下接收鏈接到例如簡化站點(diǎn)的動態(tài)畫面文件的數(shù)據(jù)的情況下，移動電話400在發(fā)送/接收電路部463處經(jīng)由天線414接收從基站發(fā)送 的信號，對信號進(jìn)行放大，并且進(jìn)一步執(zhí)行頻率轉(zhuǎn)換處理和模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換處理。移動電話400在調(diào)制/解調(diào)電路部458處對接收的信號執(zhí)行反擴(kuò)頻處理以恢復(fù)原始多路復(fù)用數(shù)據(jù)。移動電話400在多路解復(fù)用器457處分離多路復(fù)用數(shù)據(jù)以將數(shù)據(jù)分割成編碼圖像數(shù)據(jù)和語音數(shù)據(jù)。移動電話400在圖像解碼器456處根據(jù)與諸如MPEG-2或MPEG-4的預(yù)定編碼標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)的解碼標(biāo)準(zhǔn)對編碼圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼以生成將被回放的動態(tài)畫面數(shù)據(jù)，并且通過IXD控制器455使液晶顯示器418在其上顯示數(shù)據(jù)。以此方式，例如，將包含在鏈接到簡化站點(diǎn)的動態(tài)畫面文件中的運(yùn)動畫面數(shù)據(jù)顯示在液晶顯示器418上。移動電話400以用于執(zhí)行這樣的處理的圖像解碼器456的形式使用以上描述的圖像解碼設(shè)備101。所以，如在圖像解碼設(shè)備101的情況下那樣，圖像解碼器456實(shí)現(xiàn)了用于色度信號的加權(quán)預(yù)測的預(yù)測效率的改善。此時(shí)，移動電話400在音頻編碼解碼器459處將數(shù)字音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬音頻數(shù)據(jù)，并同時(shí)使揚(yáng)聲器417輸出信號。因此，例如，將包含在鏈接到簡化站點(diǎn)的動態(tài)畫面文件中的音頻數(shù)據(jù)回放。要注意，如在電子郵件的情況下那樣，移動電話400可以通過記錄播放器462使存儲器423記錄(存儲)鏈接到例如簡化站點(diǎn)的接收數(shù)據(jù)。移動電話400也可以在主控制器450處對在CXD相機(jī)416處通過拍攝獲得的ニ進(jìn)制碼進(jìn)行分析，并獲得以ニ進(jìn)制碼記錄的信息。另外，移動電話400可以在紅外通信器481處與外部裝置進(jìn)行紅外通信。移動電話400使用圖像編碼器453形式的圖像編碼設(shè)備51，使得實(shí)現(xiàn)了編碼效率的改善。結(jié)果，移動電話400能夠以良好的編碼效率向其他設(shè)備提供編碼數(shù)據(jù)(圖像數(shù)據(jù))。此外，移動電話400使用圖像解碼器456形式的圖像解碼設(shè)備101，使得實(shí)現(xiàn)了編碼效率的改善。結(jié)果，移動電話400能夠從例如鏈接到簡化站點(diǎn)的動態(tài)畫面文件獲得并顯示較好的解碼圖像。在之前的說明中，移動電話400使用CXD相機(jī)416 ;也可以使用利用CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)的圖像傳感器(CMOS圖像傳感器)代替CCD相機(jī)416。也在該情況下，如在使用CCD相機(jī)416的情況下那樣，移動電話400能夠拍攝對象并生成對象的圖像的圖像數(shù)據(jù)。在之前的描述中，示例性地說明了移動電話400 ;然而，圖像編碼設(shè)備51和圖像解碼設(shè)備101如在移動電話400的情況下那樣可應(yīng)用于具有與移動電話400的拍攝功能和/或通信功能相似的拍攝功能和/或通信功能的任何設(shè)備，諸如PDA (個(gè)人數(shù)字助理)、智能電話、UMPC (超級移動個(gè)人計(jì)算機(jī))、上網(wǎng)本、和膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī)。硬盤記錄器的配置示例圖22是描繪了使用應(yīng)用本發(fā)明的圖像編碼設(shè)備和圖像解碼設(shè)備的硬盤記錄器的主要配置示例的框圖。圖22中描繪的硬盤記錄器(HDD記錄器)500是用于將包含在要從例如衛(wèi)星或通過地面天線發(fā)送并從調(diào)諧器接收的廣播波信號(電視信號)中的廣播的音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)保存在內(nèi)置硬盤上以在響應(yīng)于用戶指令時(shí)將保存的數(shù)據(jù)提供給用戶的設(shè)備。例如，硬盤記錄器500被配置成從廣播波信號提取音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)并且適當(dāng)?shù)亟獯a數(shù)據(jù)以存儲在內(nèi)置硬盤上。硬盤記錄器500還例如經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)從其它設(shè)備獲得音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)并適當(dāng)?shù)亟獯a數(shù)據(jù)以存儲在內(nèi)置硬盤上。 此外，例如，硬盤記錄器500被配置為對已經(jīng)被記錄在內(nèi)置硬盤上的的音頻數(shù)據(jù)和/或視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并將經(jīng)過解碼的數(shù)據(jù)提供到監(jiān)視器560，以使得監(jiān)視器560將圖像顯示在其屏幕上。另外，硬盤記錄器500被配置為從監(jiān)視器560的揚(yáng)聲器輸出音頻。例如，硬盤記錄器500對從通過調(diào)諧器獲得的廣播波信號提取的音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)、或通過網(wǎng)絡(luò)從其它設(shè)備獲得的音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并將經(jīng)過解碼的數(shù)據(jù)提供到監(jiān)視器560，以使得監(jiān)視器560將圖像顯示在其屏幕上。硬盤記錄器500也可以使監(jiān)視器560的揚(yáng)聲器輸出音頻。明顯地，其他的操作也是可能的。
如圖22中描繪的，硬盤記錄器500包括接收器521、解調(diào)器522、多路解復(fù)用器523、音頻解碼器524、視頻解碼器525、和記錄器控制器526。硬盤記錄器500還包括EPG數(shù)據(jù)存儲器527、程序存儲器528、工作存儲器529、顯示轉(zhuǎn)換器530、OSD (屏上顯示)控制器531、顯示控制器532、記錄播放器533、D/A轉(zhuǎn)換器534、和通信器535。另外，顯示轉(zhuǎn)換器530包括視頻編碼器541。記錄播放器533包括編碼器551和解碼器552。接收器521從遙控器(未示出)接收紅外信號并將信號轉(zhuǎn)換成電信號，以將信號輸出到記錄器控制器526。記錄器控制器526通過例如微處理器配置，并適于根據(jù)存儲在程序存儲器528上的程序來執(zhí)行各種處理。此時(shí)，記錄器控制器526在需要時(shí)使用工作存儲器529。通信器535連接到網(wǎng)絡(luò)以通過網(wǎng)絡(luò)與其它設(shè)備進(jìn)行通信。例如，通信器535在記錄器控制器526的控制下與調(diào)諧器(未示出)通信，以主要向調(diào)諧器輸出信道選擇控制信號。解調(diào)器522對從調(diào)諧器提供的信號進(jìn)行解調(diào)并將信號輸出到多路解復(fù)用器523。多路解復(fù)用器523將從解調(diào)器522提供的數(shù)據(jù)分離成音頻數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)和EPG數(shù)據(jù)，并將這些條數(shù)據(jù)分別輸出到音頻解碼器524、視頻解碼器525、和/或記錄器控制器526。音頻解碼器524根據(jù)例如MPEG標(biāo)準(zhǔn)對輸入的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼并將數(shù)據(jù)輸出到記錄播放器533。視頻解碼器525根據(jù)例如MPEG標(biāo)準(zhǔn)對輸入的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼并將數(shù)據(jù)輸出到顯示轉(zhuǎn)換器530。記錄器控制器526將輸入的EPG數(shù)據(jù)提供到EPG數(shù)據(jù)存儲器527并使存儲器存儲該數(shù)據(jù)。顯示轉(zhuǎn)換器530通過使用視頻編碼器541將從視頻解碼器525或記錄器控制器526提供的視頻數(shù)據(jù)編碼成按照例如NTSC (國家電視標(biāo)準(zhǔn)委員會)標(biāo)準(zhǔn)的視頻數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)輸出到記錄播放器533。顯示轉(zhuǎn)換器530也將要從視頻解碼器525或記錄器控制器526提供的視頻數(shù)據(jù)的屏幕尺寸轉(zhuǎn)換成與監(jiān)視器560的尺寸對應(yīng)的尺寸。顯示轉(zhuǎn)換器530通過使用視頻編碼器541進(jìn)ー步將具有轉(zhuǎn)換的屏幕尺寸的視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成按照NTSC標(biāo)準(zhǔn)的視頻數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬信號，以將該信號輸出到顯示控制器532。顯示控制器532在記錄器控制器526的控制下，將從OSD (屏上顯示)控制器531輸出的OSD信號疊加在從顯不轉(zhuǎn)換器530輸入的視頻信號上，以將信號輸出到監(jiān)視器560的顯示器用于顯示。監(jiān)視器560也被配置成被提供有從音頻解碼器524輸出然后被D/A轉(zhuǎn)換器534轉(zhuǎn)換成模擬信號的音頻數(shù)據(jù)。監(jiān)視器560從內(nèi)建揚(yáng)聲器輸出音頻信號。
記錄播放器533包括作為用于記錄包括視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的存儲介質(zhì)的硬盤。例如，記錄播放器533通過使用編碼器551根據(jù)MPEG標(biāo)準(zhǔn)對要從音頻解碼器524提供的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。記錄播放器533也通過使用編碼器551根據(jù)MPEG標(biāo)準(zhǔn)對將從顯示轉(zhuǎn)換器530的視頻編碼器541提供的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。記錄播放器533借助多路復(fù)用器將音頻數(shù)據(jù)的編碼數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行合成。記錄播放器533使合成的數(shù)據(jù)經(jīng)歷信道編碼用于放大，并通過使用記錄頭將數(shù)據(jù)寫到硬盤上。記錄播放器533通過使用播放頭將記錄在硬盤上的數(shù)據(jù)進(jìn)行回放，對數(shù)據(jù)進(jìn)行放大，并借助多路解復(fù)用器將數(shù)據(jù)分離成音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)。記錄播放器533根據(jù)MPEG標(biāo)準(zhǔn)通過使用解碼器552對音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。記錄播放器533對經(jīng)過解碼的音頻數(shù)據(jù)執(zhí)行D/A轉(zhuǎn)換并將數(shù)據(jù)輸出到監(jiān)視器560的揚(yáng)聲器。記錄播放器533也對經(jīng)過解碼的視頻數(shù)據(jù)執(zhí)行D/A轉(zhuǎn)換并將數(shù)據(jù)輸出到監(jiān)視器560的顯示器。記錄控制器526響應(yīng)于由要通過接收器521從遙控器接收的紅外信號表示的用戶指令從EPG數(shù)據(jù)存儲器527讀取最新的EPG數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)提供到OSD控制器531。OSD控制器531生成對應(yīng)于輸入的EPG數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)輸出到顯示控制器532。顯示控制器532將從OSD控制器531輸入的視頻數(shù)據(jù)輸出到監(jiān)視器560的顯示器用于顯示。以此方式，將EPG (電子節(jié)目菜単)顯示在監(jiān)視器560的顯示器上。硬盤記錄器500也可以獲得將通過網(wǎng)絡(luò)(諸如因特網(wǎng))從其他的設(shè)備提供的各種數(shù)據(jù)，諸如視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、或EPG數(shù)據(jù)。通信器535在記錄器控制器526的控制下獲得將通過網(wǎng)絡(luò)從其他的設(shè)備發(fā)送的例如視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、和EPG數(shù)據(jù)的編碼數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)提供到記錄器控制器526。例如，記錄器控制器526將所獲得的視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的編碼數(shù)據(jù)提供到記錄播放器533以使硬盤將數(shù)據(jù)存儲在其上。此時(shí)，記錄器控制器526和記錄播放器533在需要時(shí)也可以執(zhí)行諸如轉(zhuǎn)碼的處理。記錄器控制器526對所獲得的視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并將作為結(jié)果的視頻數(shù)據(jù)提供到顯示轉(zhuǎn)換器530。顯示轉(zhuǎn)換器530以與相對于將從視頻解碼器525提供的視頻數(shù)據(jù)的方式相同的方式處理從記錄器控制器526提供的視頻數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過顯示控制器532提供到監(jiān)視器560，以使圖像顯示在監(jiān)視器560上。另外，可以這樣配置除了圖像顯示之外，記錄器控制器526還通過D/A轉(zhuǎn)換器534將經(jīng)過解碼的音頻數(shù)據(jù)提供到監(jiān)視器560，并使音頻從揚(yáng)聲器輸出。另外，記錄器控制器526對獲得的EPG數(shù)據(jù)的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并將經(jīng)過解碼的EPG數(shù)據(jù)提供到EPG數(shù)據(jù)存儲器527。如上所述的硬盤記錄器500使用視頻解碼器525、解碼器552和內(nèi)置于記錄器控制器526中的解碼器的形式的圖像解碼設(shè)備101。所以，如在圖像解碼設(shè)備101的情況下那樣，視頻解碼器525、解碼器552和內(nèi)置于記錄器控制器526中的解碼器實(shí)現(xiàn)了用于色度信號的加權(quán)預(yù)測的預(yù)測效率的改善。所以，硬盤記錄器500能夠生成更準(zhǔn)確的預(yù)測圖像。結(jié)果，硬盤記錄器500能夠例如根據(jù)通過調(diào)諧器接收的視頻數(shù)據(jù)的編碼數(shù)據(jù)、從記錄播放器533的硬盤讀取的視頻數(shù)據(jù)的編碼數(shù)據(jù)、和通過網(wǎng)絡(luò)獲得的視頻數(shù)據(jù)的編碼數(shù)據(jù)來獲得更精細(xì)的解碼圖像，使得圖像顯示在監(jiān)視器560上。
此外，硬盤記錄器500使用編碼器551形式的圖像編碼設(shè)備51。所以，如在圖像編碼設(shè)備51的情況下那樣，編碼器551實(shí)現(xiàn)了用于色度信號的加權(quán)預(yù)測的預(yù)測效率的改善。所以，硬盤記錄器500能夠改善要記錄在硬盤上的編碼數(shù)據(jù)的編碼效率。因此，硬盤記錄器500使得能夠以較高速率和效率使用硬盤的存儲區(qū)域。之前，給出了對用于在硬盤上記錄視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的硬盤記錄器500的情況的說明；然而，明顯地，記錄介質(zhì)可以采用任何形式。例如，如在以上描述的硬盤記錄器500的情況下那樣，圖像編碼設(shè)備51和圖像解碼設(shè)備101可應(yīng)用于使用除了硬盤之外的記錄介質(zhì)的記錄器，諸如快閃存儲器、光盤、或錄像帶。相機(jī)的配置示例圖23是描繪了使用應(yīng)用本發(fā)明的圖像解碼設(shè)備和圖像編碼設(shè)備的相機(jī)的主要配置示例的框圖。圖23中描繪的相機(jī)600被配置成拍攝對象，以使對象的圖像顯示在IXD616上，并在記錄介質(zhì)633上將圖像記錄為圖像數(shù)據(jù)。鏡頭塊611允許光(8卩，對象的視頻)入射到00)/^03 612上。CCD/C0MS 612是使用CCD或CMOS的圖像傳感器，并且適于將接收的光的強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成電信號并將信號提供到相機(jī)信號處理器613。相機(jī)信號處理器613將從(XD/C0MS 612提供的電信號轉(zhuǎn)換成Y、Cr和Cb的色度信號，并將信號提供到圖像信號處理器614。圖像信號處理器614在控制器621的控制下對從相機(jī)信號處理器613提供的圖像信號執(zhí)行指定的圖像處理，并借助編碼器641根據(jù)例如MPEG標(biāo)準(zhǔn)對圖像信號進(jìn)行編碼。圖像信號處理器614將通過對圖像信號進(jìn)行編碼生成的編碼數(shù)據(jù)提供到解碼器615。另外，圖像信號處理器614獲得屏上顯示器(0SD)620處生成的顯示數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)提供到解碼器615。在以上描述的處理中，相機(jī)信號處理器613適當(dāng)?shù)厥褂猛ㄟ^總線617連接的DRAM(動態(tài)隨機(jī)存取存儲器)618，并在需要時(shí)使DRAM618保留圖像數(shù)據(jù)和通過對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼獲得的編碼數(shù)據(jù)、以及其他的數(shù)據(jù)。解碼器615對從圖像信號處理器614提供的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并將作為結(jié)果的圖像數(shù)據(jù)(經(jīng)過解碼的圖像數(shù)據(jù))提供到IXD 616。解碼器615也將從圖像信號處理器614提供的顯示數(shù)據(jù)提供到IXD 616，IXD616適當(dāng)?shù)貙慕獯a器615提供的解碼圖像數(shù)據(jù)的圖像與顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行合成，以顯示合成的數(shù)據(jù)。屏上顯示器620在控制器621的控制下將用于例如菜單屏幕和包含有符號、字符或圖的圖標(biāo)的顯示數(shù)據(jù)經(jīng)由總線617輸出到圖像信號處理器614?？刂破?21基于表示用戶通過使用操作器622給出的命令的信號來執(zhí)行各種處理，也通過總線617對例如圖像信號處理器614、DRAM618、外部接ロ 619、屏上顯示器620、和媒體驅(qū)動器623執(zhí)行控制。例如將被用來使控制器621能夠執(zhí)行各種處理的程序和數(shù)據(jù)被存儲在快閃(FLASH) ROM 624上。例如，控制器621可以取代圖像信號處理器614和解碼器615對存儲在DRAM618上的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼并對存儲在DRAM618上的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。在這樣做時(shí)，控制器621可以根據(jù)與圖像信號處理器614和解碼器615所采用的編碼標(biāo)準(zhǔn)和解碼標(biāo)準(zhǔn)相同的標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行編碼/解碼處理，或者可替代地，可以根據(jù)圖像信號處理器614和解碼器615所不支持的標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行編碼/解碼處理。 另外，例如，在借助操作器622指令開始圖像打印的情況下，控制器621從DRAM618讀取相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)，并通過總線617將數(shù)據(jù)提供到要連接至外部接ロ 619的打印機(jī)634用于打印。此外，例如，在借助操作器622指令圖像記錄的情況下，控制器621從DRAM618讀取相關(guān)的編碼數(shù)據(jù)，并通過總線617將數(shù)據(jù)提供到要加載于媒體驅(qū)動器623的記錄介質(zhì)633。記錄介質(zhì)633是可讀可寫的可移除介質(zhì)，諸如磁盤、磁光盤、光盤、或半導(dǎo)體存儲器。明顯地，記錄介質(zhì)633可以是任意類型的可移除介質(zhì)；例如，記錄介質(zhì)633可以是磁帶裝置、盤、或存儲卡。明顯地，在該類型中也可以包括非接觸IC卡。此外，媒體驅(qū)動器623和記錄介質(zhì)633可以被集成，以被配置成非便攜式記錄介質(zhì)，諸如內(nèi)置硬盤驅(qū)動器或SSD (固態(tài)驅(qū)動器)。外部接ロ 619可以例如通過USB輸入/輸出端子來配置，并將連接至用于打印圖像的打印機(jī)634。在需要吋，驅(qū)動器631將連接至外部接ロ 619以適當(dāng)?shù)丶虞d可移除介質(zhì)632 (諸如磁盤、光盤、或磁光盤)，使得在需要時(shí)將從可移除介質(zhì)632讀取的計(jì)算機(jī)程序安裝在 FLASH R0M624 上。外部接ロ 619還包括要連接至諸如LAN或因特網(wǎng)的指定網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)接ロ。例如，控制器621被配置成響應(yīng)于來自操作器622的指令從DRAM618讀取編碼數(shù)據(jù)，以將數(shù)據(jù)經(jīng)由外部接ロ 619提供到要通過網(wǎng)絡(luò)連接到外部接ロ 619的其它設(shè)備。控制器621也可以獲得將從其它設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由外部接ロ 619提供的編碼數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)，以使DRAM618保留數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)提供到圖像信號處理器614。以上描述的相機(jī)600使用解碼器615形式的圖像解碼設(shè)備101。所以，如在圖像解碼設(shè)備101的情況下那樣，解碼器615實(shí)現(xiàn)了用于色度信號的加權(quán)預(yù)測的預(yù)測效率的改善。所以，相機(jī)600能夠生成更準(zhǔn)確的預(yù)測圖像。結(jié)果，相機(jī)600能夠根據(jù)例如在CXD/CMOS 612處生成的圖像數(shù)據(jù)、從DRAM 618或記錄介質(zhì)633讀取的視頻數(shù)據(jù)的編碼數(shù)據(jù)、和通過網(wǎng)絡(luò)獲得的視頻數(shù)據(jù)的編碼數(shù)據(jù)獲得更精細(xì)的解碼圖像，以在LCD 616上顯示。相機(jī)600使用編碼器641形式的圖像編碼設(shè)備51。所以，如在圖像編碼設(shè)備51的情況下那樣，編碼器641實(shí)現(xiàn)了用于色度信號的加權(quán)預(yù)測的預(yù)測效率的改善。
因此，相機(jī)600實(shí)現(xiàn)了將被記錄在例如硬盤上的編碼數(shù)據(jù)的編碼效率的改善。結(jié)果，允許相機(jī)600以較高速率和效率使用DRAM618和記錄介質(zhì)633中的存儲區(qū)域。要注意，圖像解碼設(shè)備101的解碼方法可應(yīng)用于要通過控制器621執(zhí)行的解碼處理。類似地，圖像編碼設(shè)備51的編碼方法可應(yīng)用于要通過控制器621執(zhí)行的編碼處理。另外，要通過相機(jī)600拍攝的圖像數(shù)據(jù)可以是運(yùn)動圖像或靜止圖像。明顯地，圖像編碼設(shè)備51和圖像解碼設(shè)備101可應(yīng)用于除了以上描述的設(shè)備和系統(tǒng)之外的設(shè)備和系統(tǒng)。 附圖標(biāo)記列表51圖像編碼設(shè)備66無損編碼器74幀內(nèi)預(yù)測器75運(yùn)動預(yù)測器/補(bǔ)償器76加權(quán)預(yù)測器81運(yùn)動搜索器82運(yùn)動補(bǔ)償器83代價(jià)函數(shù)計(jì)算器84模式確定器91顔色格式識別器92加權(quán)預(yù)測控制器93顔色分量辨別器94亮度權(quán)重/偏移計(jì)算器95色度權(quán)重/偏移計(jì)算器96亮度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器97色度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器101圖像解碼設(shè)備112無損解碼器121幀內(nèi)預(yù)測器122運(yùn)動補(bǔ)償器123加權(quán)預(yù)測器131加權(quán)預(yù)測標(biāo)記緩沖器132預(yù)測模式/運(yùn)動矢量緩沖器133運(yùn)動補(bǔ)償器141權(quán)重/偏移緩沖器142權(quán)重因數(shù)計(jì)算器143亮度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器144色度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器
權(quán)利要求
1.一種圖像處理設(shè)備，包括 運(yùn)動搜索裝置，所述運(yùn)動搜索裝置用于搜索圖像中要被編碼的塊的運(yùn)動矢量；以及 加權(quán)預(yù)測裝置，所述加權(quán)預(yù)測裝置用于在所述圖像具有YCbCr格式的顏色格式的情況下使用由通過所述運(yùn)動搜索裝置進(jìn)行的搜索尋找到的運(yùn)動矢量指示的參考圖像像素值并以與對亮度分量不同的方式對色度分量執(zhí)行加權(quán)預(yù)測。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像處理設(shè)備，還包括因數(shù)計(jì)算裝置，所述因數(shù)計(jì)算裝置用于在所述圖像的顏色格式是YCbCr格式的情況下計(jì)算所述色度分量的權(quán)重因數(shù)和偏移，其中 所述加權(quán)預(yù)測裝置被配置成使用所述參考圖像像素值以及由所述因數(shù)計(jì)算裝置計(jì)算的權(quán)重因數(shù)和偏移以與對亮度分量不同的方式對色度分量執(zhí)行加權(quán)預(yù)測。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述加權(quán)預(yù)測裝置被配置成根據(jù)所述圖像的輸入比特精度和畫面類型對色度分量執(zhí)行加權(quán)預(yù)測。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理設(shè)備，其中，在P畫面的情況下，所述加權(quán)預(yù)測裝置被配置成執(zhí)行能夠用Wtl*(YtlH+D+2n_i表示的加權(quán)預(yù)測， 其中，關(guān)于色度分量，在所述輸入是用η比特表示的視頻時(shí)，Ytl是所述參考圖像像素值，W0和D分別是所述加權(quán)預(yù)測的權(quán)重因數(shù)和偏移。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理設(shè)備，其中，在B畫面的情況下，所述加權(quán)預(yù)測裝置被配置成執(zhí)行能夠用Wtl*(YtlH+W1*(Y1HD+〗1^1表示的加權(quán)預(yù)測， 其中，關(guān)于色度分量，在所述輸入是用η比特表示的視頻時(shí)，Ytl和Y1分別是在ListO和Listl中的參考圖像像素值，Wc^W1和D分別是ListO和Listl的權(quán)重因數(shù)以及所述加權(quán)預(yù)測的偏移。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理設(shè)備，其中，在所述圖像的顏色格式是RGB格式的情況下，所述參考圖像像素值用于對色度分量執(zhí)行與要對亮度分量執(zhí)行的加權(quán)預(yù)測相同的加權(quán)預(yù)測。
7.—種處理圖像的方法，所述方法用于包括運(yùn)動搜索裝置和加權(quán)預(yù)測裝置的圖像處理設(shè)備，所述方法包括 由所述圖像處理設(shè)備的運(yùn)動搜索裝置執(zhí)行對圖像中要被編碼的塊的運(yùn)動矢量的搜索；以及 由所述圖像處理設(shè)備的加權(quán)預(yù)測裝置在所述圖像具有YCbCr格式的顏色格式的情況下通過使用由通過搜索尋找到的運(yùn)動矢量指示的參考圖像像素值以與對亮度分量不同的方式對色度分量執(zhí)行加權(quán)預(yù)測。
8.一種圖像處理設(shè)備，包括 解碼裝置，所述解碼裝置用于對編碼圖像中要被解碼的塊的運(yùn)動矢量進(jìn)行解碼；以及 加權(quán)預(yù)測裝置，所述加權(quán)預(yù)測裝置用于在所述圖像具有YCbCr格式的顏色格式的情況下使用由被所述解碼裝置解碼的運(yùn)動矢量指示的參考圖像像素值并以與對亮度分量不同的方式對色度分量執(zhí)行加權(quán)預(yù)測。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述加權(quán)預(yù)測裝置被配置成根據(jù)所述圖像的輸入比特精度和畫面類型對色度分量執(zhí)行加權(quán)預(yù)測。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像處理設(shè)備，其中，在P畫面的情況下，所述加權(quán)預(yù)測裝置被配置成執(zhí)行能夠用Wtl*(YtlH+D+2n_i表示的加權(quán)預(yù)測， 其中，關(guān)于色度分量，在所述輸入是用η比特表示的視頻時(shí)，Ytl是所述參考圖像像素值，W0和D分別是所述加權(quán)預(yù)測的權(quán)重因數(shù)和偏移。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像處理設(shè)備，其中，在B畫面的情況下，所述加權(quán)預(yù)測裝置被配置成執(zhí)行能夠用Wtl*(YtlH+W1*(Y1HD+〗1^1表示的加權(quán)預(yù)測， 其中，關(guān)于色度分量，在所述輸入是用η比特表示的視頻時(shí)，Ytl和Y1分別是在ListO和Listl中的參考圖像像素值，Wc^W1和D分別是ListO和Listl的權(quán)重因數(shù)以及所述加權(quán)預(yù)測的偏移。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像處理設(shè)備，還包括因數(shù)計(jì)算裝置，所述因數(shù)計(jì)算裝置用于在所述圖像的顏色格式是YCbCr格式的情況下計(jì)算色度分量的權(quán)重因數(shù)，其中 所述加權(quán)預(yù)測裝置被配置成使用所述參考圖像像素值和由所述因數(shù)計(jì)算裝置計(jì)算的權(quán)重因數(shù)以與對亮度分量不同的方式對色度分量執(zhí)行加權(quán)預(yù)測。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像處理設(shè)備，其中，在所述圖像的顏色格式是YCbCr格式的情況下，所述解碼裝置被配置成對色度分量的權(quán)重因數(shù)和偏移進(jìn)行解碼，以及 所述加權(quán)預(yù)測裝置被配置成使用所述參考圖像像素值和由所述解碼裝置解碼的權(quán)重因數(shù)和偏移以與對亮度分量不同的方式對色度分量執(zhí)行加權(quán)預(yù)測。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像處理設(shè)備，其中，在所述圖像的顏色格式是RGB格式的情況下，所述參考圖像像素值用于對色度分量執(zhí)行與要對亮度分量執(zhí)行的加權(quán)預(yù)測相同的加權(quán)預(yù)測。
15.一種圖像處理設(shè)備，包括 所述圖像處理設(shè)備的解碼裝置，所述解碼裝置用于對編碼圖像中要被解碼的塊的運(yùn)動矢量進(jìn)行解碼；以及 所述圖像處理設(shè)備的加權(quán)預(yù)測裝置，所述加權(quán)預(yù)測裝置用于在所述圖像具有YCbCr格式的顏色格式的情況下使用由解碼的運(yùn)動矢量指示的參考圖像像素值以與對亮度分量不同的方式對色度分量執(zhí)行加權(quán)預(yù)測。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種允許實(shí)現(xiàn)色度信號的加權(quán)預(yù)測的預(yù)測效率的改善的圖像處理設(shè)備和方法。當(dāng)亮度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器(96)從運(yùn)動補(bǔ)償器(82)接收到運(yùn)動矢量信息指示的參考圖像像素值時(shí)，亮度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器(96)使用來自亮度權(quán)重/偏移計(jì)算器(94)的權(quán)重系數(shù)和偏移值對亮度信號和色度信號(在RGB的情況下)執(zhí)行加權(quán)預(yù)測處理。當(dāng)色度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器(97)從運(yùn)動補(bǔ)償器(82)接收到運(yùn)動矢量信息指示的參考圖像像素值時(shí)，色度加權(quán)運(yùn)動補(bǔ)償器(97)使用來自色度權(quán)重/偏移計(jì)算器(95)的權(quán)重系數(shù)和偏移值對色度信號(在YCbCr的情況下)執(zhí)行加權(quán)預(yù)測處理。本發(fā)明可應(yīng)用于例如用于基于H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行編碼的圖像編碼設(shè)備。
文檔編號H04N7/32GK102714735SQ201180006130
公開日2012年10月3日 申請日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者佐藤數(shù)史 申請人:索尼公司