TW201206203A - Image encoding device, image decoding device, image encoding method and image decoding method - Google Patents

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201206203 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本I月係關於用於晝像壓縮編碼技術或壓縮晝像資料 傳輸技術等之晝像編碼裝置、畫像解碼裝置、晝像編碼方 法及晝像解碼方法。 【先前技術】 ^如 ’ MPEG(M〇ving Picture Experts ⑻叩）或「ιτυ_τ 16x16 2的國際標準影像編碼方式係採用以將亮度訊號 8像素匯隼^對應於該亮度訊號16X16像素之色差訊號8χ 素匯集在—起之區塊資料（以下，稱為「 為一單位，根據移動補 集匸鬼」） 術進行壓縮之方法。 轉換係數量化技 框作為二術係將已經編碼完畢之編碼完成圖 晝像内的記憶體’在該記憶體所儲存之參考 之現巨集區塊:差八？二探索移動補償預測的對象區塊 鬼及差刀電力最小的區塊區域。 、後’是一種將差分 與現巨集區塊之 小的區塊區域之空間位置 技術。 、立移作為移動向量予以編碼之 圖框單是預測的”，多數也代表視訊 量的資訊而增加麥像每?移^ ’因而近年以利用該移動向 象母早位時間的幅數（圖框率）為目的， 322905 4 201206203 c 而開發出生成内插晝像之技術。 就最單純的模型而言，包括例如當時間性地在視訊圖 框的正中央生成内插晝像時，採用移動向量的值一半之值 作為内插晝像的移動向量，並使用該移動向量，由前後的 圖框補償移動之方法。 此模型為假設視訊圖框的移動為線性的情況之模型， 視訊圖框的間隔愈短則愈成立上述的假設，又該移動向量 愈小則愈成立上述的假設，因而可作成一定程度的内插晝 像。 然而，移動向量係如同上述，多數是代表視訊圖框間 的各區塊之局部性移動，但實際上為探索差分電力最小的 區塊區域而求取，也有不絲局部性移動的情形。 在這樣的情況，多數是内插晝像發生失真，其失真非 韦顯眼，故重要的是如何判定「無法正確地表現移動之移 動向量」’是否將這些除外而能以何種程度正確地推定本來 的移動。 4 J如在以下的非專利文獻1或專利文獻1中記載有： 從藉由泛用的影像編碼方式所獲得的位元流（bit stream) 抽出移動參數’依存於該移動參數，使接收侧之再生移動 4像的圖框率擬似增加為目的之圖框内插技術。 〔專利文獻〕 [專利文獻1]日本專利特開2009_188996號公報 〔非專利文獻〕 [非專利文獻 1] H. Sasai，S. Kondoh，andS. Kadono, 5 322905 201206203 “Frame-rate Up-conversion using Reliable Analysis of Transmitted Motion Information” , IEEE International Conference on Acoustic, Speech and

Signal Processing (ICASSP) 2004， ITT-L1.5， May 2004 。 【發明内容】 習知的畫像編碼裝置係如同以上所構成，藉由在接收 側’擬似增加再生移動晝像的圖框率，可一定程度地提高 再生移動畫像。但是，並不是實施最適#的編碼控制以使 在編碼的過程獲得充分的編碼品質之裝置，故存在的課題 為對於在接㈣彳獲得之再生移動畫像的；諸升會有限 度’無法保證再生移動畫像的品質最佳化。 本發明係用以解決上述的課題而研創者，其目的為提 供-種可提高接收侧之再生晝像的品質之晝像編碼裝置及 晝像編碼方法。 本發月目的為提供一種可由晝像編碼裝置所 發送的編碼㈣再生高品質㈣像之晝像解碼裝置及 解碼方法。 — 本發明的晝像編碼褒置係構成為具備：移動檢則 段，係檢㈣d塊的移動向量；帛丨_晝像生成手段， 係使用由移動檢測手段所檢測出的移動 ，移Si生=由移動檢測手段所檢測出的丄 ί準生成編觸象的二M讀體所儲存的移動向量為 ===之移動向量;第2預測晝㈣ 手段，係使移動向"生成手段所生柄移動向量生成第 322905 6 201206203 2預測晝像；編碼手段，係將第 成的第1預測書像與編“象生成手段所生 满*日㈣κ 象的區塊之差分晝像予以編 碼，並且將用於生成第丨褚湔金你丁 乂編 局部解瑪特，1制晝像之移動向舒以編竭 累加將該局部解碼== = :的象， 藉由局部解碼手段獲得的區 w 選擇 渡波手段獲得之畫像的任解碼畫像或藉由 :構成的既定畫像區域内之局部解碑畫:== 多工化於位TL流並予以編碼傳輸。 、/、、 、、Ό果 依據本發明，由於構成為具備. 測出區塊的移動向量；以預：=手段’係檢 動檢測手段所檢測出的軸向量_ =料’係使用移 體:係儲存移動檢測手段所檢测出的移=晝像⑽ 生成手段，係以纪愧體所德户 η里，移動向量 對象的區塊之移動:量;第2子預:::量為基準生成編碼 :動向量生成手段所生成的移動向量=段，係使用 編码手段，係將第1_晝像生 /第2_晝像； 晝像與編销象的區塊之差分 段所生成的第1預測 生成第1預測晝像之移動向量i 編鳴，並且將用於 係藉由生成該差分畫像的局部*=·’局部解褐手段， 晝像及第1預測晝像，生成解’累加該局部解站 係對第2預測晝像生成手段 ^^像；及渡波手段， ㈣第2預測晝像，進个 322905 7 201206203 對區塊邊界的平滑化處理；並且，選擇藉由局部解碼手段 獲得的區塊之第1局部解碼晝像或藉由濾波手段獲得之晝 像的任一者作為由1個至複數個的區塊所構成的既定晝像 區域内之局部解碼晝像，將其選擇結果多工化於位元流並 予以編碼傳輸，所以會有可提高接收側之再生晝像的品質 之效果。 【實施方式】 以下，參考圖式來詳細說明本發明的實施形態。 第1實施形態 第1圖為顯示本發明的第1實施形態的晝像編碼裝置 之構成圖。 第1圖的晝像編碼裝置中，輸入晝像分割成巨集區塊 單位（或者巨集區塊被分割的子巨集區塊單位），巨集區塊 單位（或者子巨集區塊單位）的輸入畫像輸入至移動補償預 測部2及減法器3。編碼處理係於每一巨集區塊執行，在 構成輸入晝像的全部巨集區塊結束編碼處理的時刻，結束 該輸入畫像的編碼處理。 以下，本實施形態1中，為了說明的方便上，以巨集 區塊單位的輸入畫像輸入至移動補償預測部2及減法器3 的情形作說明。在對移動補償預測部2及減法器3的輸入 成為子巨集區塊單位的情況時，將「巨集區塊」改成「子 巨集區塊」，1個巨集區塊的處理則是其内部的全部子巨集 區塊結束處理即結束。 另外，第1圖中的晝像編碼裝置中，用以顯示「依每 8 322905 201206203

V 巨集區堍進行伴隨移動參數或預測殘留誤差資訊的編碼 L吊的圖像編碼」、或「進行跳過圖像編瑪」之圖像編碼 方法控制資訊（控制資訊）’係被輪入至移動補償預測部2、 編碼模式判定部4、選擇開關7、迴路濾波器9及可變長度 編碼部11。 第1圖中’移動參數記憶體1為儲存例如編碼完成巨 集區塊的預測參數（移動預測模式、移動向量、參考晝像的 識別號碼）等之例如RAM等記錄媒體。 移動補償預測部2實施：從圖框記憶體1〇所儲存的j 圖框以上之移動補償預測用的參考畫像中選擇實際上用於 預測的參考畫像，以構成輸入晝像的巨集區塊為單位，實 施移動補償預測處理，而實施生成預測晝像之處理。 移動補償預測部2係具備第j預測晝像生成方式（「移 動預測「柄式A」的預測畫像生成方式）及第2預測晝像生成 方式（「移動預測模式B」的預測畫像生成方式） ，作為生 成預測畫像時的預测畫像生成方式，並藉由移動預測模式 A及移動預測模式b分別生成預測晝像。 在移動預測模式A的情況，關於1個移動向量，係藉 由選擇圖框記憶體_儲存之1圖框以上的參考晝像中的 任1個，在該選擇的參考畫像中，將成為移動補償預測的 對象之巨集區塊的晝面内位置作為起點，特定出平行移動 位移過的位置中最能表現對象巨集區塊的晝像圖案之區 塊=藉此求出為該晝面内位移量。亦即，移動向量係與用 於該算出的參考晝像成對地被規定，故藉由參考晝像識別 9 322905 201206203 號碼，指定使用圖框記憶體ίο所儲存之1圖框以上的參考 晝像中的哪1個參考畫像予以算出。在對成為移動補償預 測的對象之巨集區塊分配2個以上的移動向量的情況時， 個別藉由參考畫像識別號碼，指定各個的移動向量分別使 用哪一個參考圖案而取得。此外，也可以在對成為移動補 償預測的對象之巨集區塊使用2.個以上的移動向量的情況 時，顯示各個不同的參考畫像識別號碼，即使其中幾個為 相同參考畫像識別號碼亦可。使用所獲得的移動向量及參 考晝像識別號碼生成預測畫像A (使用從成為移動補償預測 的對象之巨集區塊的晝面内位置位移該移動向量的量達的 位置之畫像區域，生成預測晝像A)。 在移動預測模式B的情況，將移動參數記憶體1所儲 =編碼完成巨集區塊的預測參數編碼對象的巨集區塊之 IS::予以t成’使用該推定向量實施移動補償預測處 理而生成預測晝像B。 然而 像編碼」之意旨的話 '^丁進仃逋吊的圖 模式A及移動預測模式\、補償預測部2藉由移動預測 「進行跳過圖像編碼」之音：別生成預測晝像’但若顯示 A，只以移動預測模式B :成曰預的二不使用移動預測模式 減』二成預測晝像生成手段。 之晝像與藉由移動簡_ · 對象的巨集區塊 預測晝像Λ的差分而算出 乂移動預測模式Λ生成之 刀晝像A，並且求出編碼對象 322905 201206203 的巨集區塊之晝像與藉由義補償預測 式B生成之預測畫像的差分而算：以移動預測模 狹而 上 刀置像β。 在圖像編碼方法控制資訊顯$「 編碼」之意旨的情況時，因不生成預測：進行跳過圖像 編碼對象奸錢塊之晝像糾㈣A，所以求出 測晝像A的差分而算出差分晝像^A生成之預 編石馬模式狀部4係實施町處^則不進行。 巨集區塊之畫像與以移動預賴式 ^估編碼對象的 的差分晝像Α之編碼效率，並歸估晝像Α間 之晝像與以移動預測模式B生成之預列=象的巨集區塊 像B之編碼效率，以選擇編碼效率差分晝 另外，編碼模式批部4復實細 碼效率最高的差分晝像之預測差分 ·將顯示編 並且制料錢衫鋒㈣財ϋ預=5， 預測模式(預測晝像識別資訊)、移 直;二移動 參考晝像的識別號碼)儲存至移動參數二f接向置)、 測參數（移動預測模式（預測晝像識別資^ 並_預 限於在選擇差分畫像A的情況移動向篁（只 數，在選擇差分畫像：，:;==預測參 參幻、參考畫像的識職碼）輸出長22測 然而，在圖像編財法控制 4碼心。 編碼」之意旨的情況時，因 「τ進仃跳過圖像 差分晝像A _似率的處理财=晝像A，所以評估 此外’由減法器3及編喝模式^部4構成差分晝像 322905 11 201206203 選擇手段。 出的理:對由編碼模式判定部4輪 -係數’並且將該⑽=:::轉:，算出 =數之壓縮資料輸η局部解㈣6切將變^編的二 此外’壓縮部5為構成量化手段。 局。P解碼部6係實施以下處理： 壓縮資料反量化求出DCT係數，對 5輸出的 離散餘弦變換）處理，而 ’、數實轭反DCT(反 出之預測差分訊號的局部解碼予Lj差分定部4輸 選擇開關7係實施以下處理 顯示「進行通常關像編碼」之意旨=碼方法控制資訊 碼部6所算出的局部解碼預測差二：由局部解 =編碼方法控制資訊顯示「進行跳過圖像:= 曰的話，選擇全部零值輸出至加法器8之處理。 w 加法器8係實施以下處理：將選擇開關 轉瑪預測差分訊號或全部零值累 产。 ^後 叙酬4像（㈣效钱高的差分晝像之預 二旦像）的預測訊號’而生成顯示局部解碼晝像的局部 旦像訊號之處理。 ^趣路濾波器9係圖像編碼方法控制資訊顯示「進行通 常的圖像、編碼」之意、旨的話，對DCT區塊交界使用區塊失 真去除濾波器（deblocking filter)，實施補償包含在加法 322905 12 201206203 若該圖像= =:ΐ::編碼失真之失真補償處理， 意旨的話，則實施緩戈的::::圖像編碼」之 續性之移動區塊交界平心處理/、、集區塊交界）的不連 此外，由局特㈣6、 濾波器9，構成參考晝像生成手7、加法器8及迴路 圖框記憶體10為儲在 晝像(濾波處理後的局部解碼二像二::9,出的迴路濾波 記錄媒體。 —為參考晝像之RAM等 可變長度編碼部^係實 出的壓縮資料（包括DCT係數予以旦將由壓縮部5輸 解碼模式判定部4輸出的預測參數里^量化參數）、由 訊熵編仙ntr〇py enc〇de)，生圖^碼方法控制資 流（編竭資料），並輸出該位元流。〜編碼結果之位元 段。此外，可變長度編碼化部11為構成可變長度編财 第1圖中，假定由畫像編碼裝置 償預測部2、減法器3、闕模式 構成要素之移動補 部解碼部6、選擇開關7、加法 σ 4、壓縮部5、局 長度解竭部U之各個由專用的硬波器9及可變 導體積體電路或者單晶片微電腦等)所彳如’組裝C P U的半 像編碼|置由電腦所構成的情況時，、之《置’但在畫 補償預測部2、減碼器3、— ^以由將記述移動 』弋部4、壓縮部5、 322905 201206203 局部解碼部6'選擇

變長度解碼部n的#理 加法器8、迴路濾波器9及可 體，該電腦的CPlJ執行理内容之程式儲存至該電腦的記憶 第8圖為顯示：發I記憶體所儲存的程式的方式構成。 的處理内容之流程圖。的第1實施形態之晝像編碼裴I 第7圖為顯示本發 之構成圖。解碼處理係依/弟】實施形態的晝像解碼裝置 畫像的全部巨集區塊解:—巨集區塊執行’在構成解碼 像的解碼處理。再者，在理結束的時刻，結束該解碣晝 塊所構成的情況時1個巨集區塊由複數個子巨集區 部的全部子巨集區塊解 ^城的解碼處理係在該内 說明的方便，配合編碼 、、·。束即結束。以下則是為了 位進行說明，不過可將^隹，以「巨集區塊」為處理單 作為=區塊的解喝處理=說成「子巨集區塊」， 集區塊（或者解碼完成子巨隼 為儲存例如解碼完成巨 模式、移動向量、參考書;=塊）的預測參數（移動預測 憶媒體。 1、識別號喝）等之例如RAM等記 可變長度解碼部22係實施 晝像編碼裝置輸出的位元流(編碼次：理·輸入由第1圖的 縮資料（包括將DCT係數予以旦貝’斗），從該位元流將壓 數（移動預測模式（預測晝里=時的量化參數）、預測參 第1圖的編碼模式判定部4選擇2)*移動向量（在藉由 動向量雖包含在預測參 刀晝像A的情況時，移 U選擇差分晝像B的情況 322905 14 201206203 時，移動向量並不含在預測參數）、參考晝像的識別號法） 及圖像編碼方法控制資訊熵解碼（entropy decode)，將該 壓縮資料輸出至預測誤差解碼部23，將該預測參數輸出至 移動補償部24，將該圖像編碼方法控制資訊輸出至移動補 償部24、選擇開關25及迴路濾波器27。此外，可變長度 解碼部22為構成可變長度解碼手段。 預測誤差解碼部23係實施以下處理：將由可變長度解 碼部22輸出的壓縮資料予以反量化而求出DCT係數，對該 DCT係數實施反DCT處理，而算出顯示差分晝像的預測誤 差訊號解碼值（相當於由第1圖的編碼模式判定部4輸出的 預測差分訊號之訊號）。此外，預測誤差解碼部23為構成 反量化手段。 移動補償部24係實施以下處理：從圖框記憶體28所 儲存之1圖框以上的參考畫像中，讀出顯示由可變長度解 碼部22輸出之預測參數内的顯示識別號碼之參考晝像，由 可變長度解碼部22輸出的圖像編碼方法控制資訊顯示「進 行通常的圖像編碼」之意旨的話，實施使用由可變長度解 碼部22輸出之預測參數内的移動模式和移動向量及上述 參考畫像的移動補償處理，而生成預測晝像A。 另一方面，實施以下處理：由可變長度解碼部22輸出 的圖像編碼方法控制資訊顯示「進行跳過圖像編碼」之意 旨的話，由移動參數記憶體21所儲存之解碼完成巨集區塊 的移動向量生成解碼對象的巨集區塊之推定向量，使用該 推定向量實施移動補償處理而生成預測晝像B。 15 322905 201206203 此外，移動補償部24為構成預測晝像生成手段。 選擇開關25係實施以下處理：由可變長度解碼部22 輸出的圖像編碼方法控制資訊顯示「進行通常的圖像編碼」 之意旨的話，選擇預測誤差解碼部23所算出的預測誤差訊 號解碼值輸出至加法器26，該圖像編碼方法控制資訊顯示 「進行跳過圖像編碼」之意旨的話，選擇全部零值輸出至 加法器26。 加法器26係實施以下處理：將選擇開關25所選擇的 局部解碼預測差分訊號或全部零值累加在顯示移動補償部 24所生成的預測畫像之預測訊號，而生成顯示解碼畫像的 解碼晝像訊號。 迴路濾波器27係由可變長度解碼部22輸出的圖像編 碼方法控制資訊顯示「進行通常的圖像編碼」之意旨的話， 對DCT區塊交界使用區塊失真去除濾波器（deblocking filter)，實施補償包含在加法器26所生成的解碼晝像之 編碼失真之失真補償處理，若該圖像編碼方法控制資訊顯 示「進行跳過圖像編碼」之意旨的話，則實施緩和預測晝 像的移動向量分配區域所發生之區塊交界（移動預測模式B 則為巨集區塊交界）的不連續性之移動區塊交界平滑化處 理。 此外，由選擇開關25、加法器26及迴路濾波器27構 成解碼晝像生成手段。 圖框記憶體28為儲存由迴路濾波器27輸出的再生晝 像（濾波器處理後的解碼晝像）作為參考晝像之RAM等記錄 16 322905 201206203 媒體 度解=預解碼裝置的構成要素之可變長 開關25、加法器償部— (例如’組裝mi的半導體積體電之各個由專用的硬體 所構成之装置，但在查後s 路或者早日日片微電腦等） . 像解碼裝置由電月溢戶斤才盖& # & 時’亦可構成為將記述可變長度解二：= =:補償㈣、選擇_5、== 腦的CPU之程式儲存在該電腦的記憶趙，由該i 腦的⑽執仃該記憶體所儲存的程式。 电 的户理j為|7F本發明的第1實施形態的晝像解碼裝置 的處理内容之流程圖。 不息 接著，針對動作進行說明。 首先’說明畫像解瑪裝置的處理内容。 、移動補仏預測部2係針對可因應於被指定的圖像 而選擇的全部移動預測模式（巨集區塊乃至子巨集區塊内 的移動向量分配圖案），分別生成預測晝像。 、第2圖為顯示可因應於圖像類型而選擇的移動預測模 式的一個例子之說明圖。 、 第2圖中，rac—mode 〇為對巨集區塊（MxL像 的整體，分配1個移動向量之模式。 、w兔） me—mode 1為在水平方向將巨集區塊等分割， 過之左右的子巨集區塊，分別分配不同的移動向量之模°】 mc_mode2為在垂直方向將巨集區塊等分割，對分害j過 3229〇5 201206203 之上下的子巨集區塊，分別分配不同的移動向量之模式β mc_mode 3為將巨集區塊4分割’對分割過之4個子 巨集區塊’分別分配不同的移動向量之模式。將mejnode 3 的巨集區塊4分割之單位成為子巨集區塊，子巨集區塊再 進行如同me—mode 0至mc_mode 3的分割而可移動向量分 配。隹巨集區塊的大小足夠大的情況（例如，32x32像素區 塊或64x64像素區塊等），子巨集區塊因對應於64x64像素 區塊’所以也能以藉由將該子巨集區塊再更細分割以取得 樹狀結構的階層分割構造的方式構成。本第1實施形態的 編碼裝置/解碣裝置也可對應於這種子巨集區塊構造。 然而’本第1實施形態中，就移動補償預測部2生成 預測晝像時的預測晝像生成方式而言，受限於每一巨集區 塊分配1個移動向量之相當於第2圖的mejode 〇之案例， =移動預測模式A的預測晝像生成方式、及移動預測模 層分°在對應於如壯述的子巨#區塊的階 均適二 ^動仙預㈣2储輸人關 顯不「進行通常的闾你^ 1乃次徑剌貝巩 ςτη 圖像編碼」之意旨的話（第8円的+ _ ST1)，藉由移動預測模式 ：第8圖的步驟 動預測模式B生成預測畫像像 另—方面，若圖像編碼方 圖像編碼」之惫旨的 工 訊，，肩示「進行姚過 成預測畫像A，藉由移步驟ST1) ’移動預測模式A不生 由移動預測模式6生成_晝像B(步驟 322905 18 201206203 ST3) ⑴移動翻j模式A之預測晝像 A的生成 、移動補償預測部2則是由圖框記憶體1〇所儲存的1圖 才C以上之移動補償預測用的參考晝像中選擇1圖框的參考 f像在編竭對象的巨集區塊與參考晝像之間探索移動向 里（在參考晝像上的既定移動探索範圍内探索移動向量）。 然後’使用該移動向量實施移動補償預測處理以生成 預測晝像A(使用由編碼對象的巨集區塊之晝面内位置移位 達°亥移動向量份量的位置之畫像區域，生成預測晝像A)。 ⑵移動預測模SB之預測晝像b的生成 移動補償預測部2則是由移動參數記憶體1所儲存之 、編碼&成巨集區塊的移動向量生成編碼對象的巨集區塊之 推定向量’使用該推定向量實施移動補償預測處理以生成 預測晝像B。 就移動預測模式B而言，可利用例如MPEG-4視覺

(MPEG-4 visual ; ISO/IEC 14496-2)或 MPEG-4AVC/ITU-T H. 264(以下’簡稱為rAVC」）等標準編碼方式中採用之直 接預測的預測晝像生成方式。 AVC的直接預測之預測晝像生成方式係能以於可分配

1個移動向量之區塊使用最大2個移動向量之可預測的B 圖像來利用，並準備時間直接模式及空間直接模式的2種 類。 時間直接模式係參考已經編奸成的其他圖像的移動 向量，因應於編碼完成圖像與編竭對象圖像之間的時間差 322905 201206203 進行移動向量的縮放處理，而算出 使用之移動向量（直接向量）者。 的巨集區塊所 另-方面’空間直接模式係參 區塊的周圍之至少i個以上之_〜於、扁石馬對象的巨集 量，算出編碼對象心 成巨集區塊的移動向 碼對象的巨集區塊所使用的移動向量（直接向量） AVC的直接預測係以片段單位選擇 間直接模式的任-模式。 1接模式或工 此處’第3圖為顯示時間直接模弋 方法之示意圖。 直接私之直接向量的算出 像為2圖中:「P」代表P圖像’「B」代表B圖像。p圖 可分配1個軸向量之區塊使用丨個移動向量之可 預測的圖像。 ^里< j 另外’數字〇-3表示圖像的顯示順序，代表時間τ〇、 Τ2、Τ3的顯示畫像。 圖像的編碼處理則為依照ρ〇、Ρ3、μ、Β2的順序 例如’假設將圖像Β2中的巨集區塊腿㈣間直接模 式進行編碼的情況。 、 =此情況下，使用處在圖像^的時間軸上後方之編碼 ①圖像中最接近圖像B2之圖像P3的移動向量，也是與 ^集區塊MB1空間上處在相同位置之巨集區塊腿 動 向量MV。 此移動向量MV係參考圖像P〇(移動向量MV為探索圖 像P〇作為參考圖像的結果之移動向量）。將巨集區塊MB1 322905 20 201206203 求出 T3-T0XUV n-ro w 予以編碼時使用的移動向量MVLG、MVL1係由以下的式子⑴ (1) ，此’以時間直接模式求出編碼對象的巨 動向罝’由於編碼完成圖像的移動向量MV =之移 量’因而需要有儲存該移動向量Mv的移動參；面份 ，對移動參數記憶體i儲存移動向量係如第3圖、' 田將P圖像甚至於作為參考畫像用於其後 ^ :像編碼時，…晝面份量依序儲存用於該^ 立第4圖為顯不時間直接模式之移動向量的推算方法 示意圖。 4心 第4圖中，currentMB代表編石馬對象的巨集區塊。 此時，將編碼對象的巨集區塊左㈣料完成巨集區 塊A之移動向量設成MVa，將編竭對象的巨集區塊上的編 碼完成巨純塊B之移動向量設成_，將編碼對象的巨 集區塊右上的編碼完成巨集區塊C之移動向纽成·， 則如下述的式子⑵所示’可藉由求㈣些移動向量_、 MVb、MVc的中央（中央值），推定編碼對象的㈣區塊之移 動向量MV。 MV = median(MVa^MVb>MVc) ⑵ 322905 21 201206203 此外，在空間直接模式的情況也必須預先將編碼對象 的巨集區塊之移動向量MV等保持於移動參數記憶體1。 以下，本第1實施形態則是假設此AVC的直接預測模 式，作為移動預測模式B。 減法器3係從移動補償預測部2收到以移動預測模式 A、B生成的預測晝像A、B，則從編碼對象的巨集區塊之畫 像減去預測畫像A，將顯示該減算結果的差分晝像A之預 測差分訊號輸出至編碼模式判定部4。另外，從編碼對象 的巨集區塊之晝像減去預測晝像B，將顯示該減算結果的 差分畫像B之預測差分訊號輸出至編碼模式判定部4(步驟 ST4)。 然而，在圖像編碼方法控制資訊顯示「進行跳過圖像 編碼」之意旨的情況時，算出差分晝像之處理則不進行。 編碼模式判定部4係在圖像編碼方法控制資訊顯示 「進行通常的圖像編碼」之意旨的情況時，使用顯示由減 法器3輸出的差分晝像A、B之預測差分訊號，算出位元率 失真成本（Rate-Distortion Cost)】，以作為該差分晝像 A、B的編碼效率之評估值（步驟ST5)。 J = D+AR (3) 惟「人」為正的常數。 「D」為當顯示差分畫像A的預測差分訊號或顯示差分 晝像B的預測差分訊號之巨集區塊内絕對值和、或者顯示 差分晝像A的預測差分訊號或顯示差分畫像B的預測差分 訊號輸出至壓縮部5時，使用由局部解碼部6輸出的局部 22 322905 201206203 解碼預測差分訊號及被輸入之巨集區塊的晝像之間的平方 失真和等。 「R」為在顯示差分晝像A的預測差分訊號或顯示差分 晝像B的預測差分訊號、及對應於這些預測差分訊號的預 測參數已被編碼的情況之編碼量（或其推定值）。 編碼模式判定部4係算出位元率失真成本J，以作為 該差分畫像A、B的編碼效率之評估值時，選擇位元率失真 成本J較小的差分晝像，將顯示該差分晝像的預測差分訊 號輸出至壓縮部5(步驟ST6)。 例如，在差分畫像A的位元率失真成本J較小的情況 時，將顯示該差分晝像A的預測差分訊號輸出至壓縮部5， 將移動預測模式A之預測畫像A的生成所使用之預測參數 (移動預測模式A、移動向量、參考畫像的識別號碼）儲存 至移動參數記憶體1，並且將該預測參數輸出至可變長度 編碼部11。 在差分晝像B的位元率失真成本J較小的情況，將顯 示該差分晝像B的預測差分訊號輸出至壓縮部5，將移動 預測模式B之預測晝像B的生成所使用之預測參數（移動預 測模式B、直接向量、參考晝像的識別號碼）儲存至移動參 數記憶體1，並且將該預測參數（移動預測模式B、參考畫 像的識別號碼）輸出至可變長度編碼部11。 此外，編碼模式判定部4係在顯示從以移動預測模式 B生成之預測晝像B算出的差分畫像B之預測差分訊號的 電力並非零的情況，由於將藉由DCT處理或量化處理所獲 23 322905 201206203 得之非零變換係數(壓縮資料)編石馬，將該預測差分訊號輸 出至壓縮部5。 編碼模式判定部4在圖像編碼方法控制資訊顯示「進 行跳過圖像編喝」之意旨的情況，常地輸出零值的預測 差分訊號。 亦即，編碼模式判定部4即使在顯示由減法器3輸出 的差分畫像B之預測差分訊號的電力並非零的情況了，亦 將該預測差分訊號強制置換成零值’並將零值的預測分訊 號輸出至壓縮部5(步驟ST7)。或是構成為：在圖像編碼方 法控制資訊顯示「進行跳過圖像編碼」之意旨的情況下， 編碼模式判定部4也可將處理跳過’壓縮部5及局部解石馬 部6則内部性生成全部零值的預測差分訊號。 另外，將移動預測模式B之預測晝像b的生成所使用 的預測參數（移動預測模式B、直接向量、參考晝像的識別 號碼）儲存至移動參數記憶體1。 在圖像編碼方法控制資訊顯示「進行跳過圖像編碼 之意旨時之各巨集區塊的位元率失真成本j係算出作為^ 制將預測差分訊號零值化的結果所得到的失真，成本j則 成為與顯示作為強制將預測差分訊號零值化的結果所得到 的失真之「D」大致相等的值。另外，有關「R」係如同上 述，使用在預測差分訊號及預測參數已被編碼的情況之編 碼量，但由於參考移動參數記憶體1.所儲存之編^完成巨 集區塊的移動向量（畫像解碼裝置則是參考由移動^數= 憶體21所儲存之解碼完成巨集區塊的移動向量），^ 322905 24 201206203 的直接預測的順序算出直接向量，預測參數的編碼量視為 零。另外’預測差分訊號的編碼量也因該預測差分訊號強 制被零值化所以視為零。 因此’編瑪對象的巨集區塊編碼所要的編碼量視為 零’成本J則成為與「D」大致相等的值。 壓縮部5係由編碣模式判定部4收到預測差分訊號 時’則對該預測差分訊號實施DCT處理而算出DCT係數， 並且將該DCT係數予y量化，將量化後的DCT係數之壓縮 資料（包括將DCT係數予以量化時之量化參數）輸出至局部 解碼部6及可變長度編碼部u(步驟ST8)。 然而，壓縮部5在圖像編碼方法控制資訊顯示「進行 跳過圖像編碼」之意旨的情況時，由於由編碼模式判定部 4施予全部零值的預測差分訊號，故也能以將處理跳過的 方式構成（步驟ST9)。或者也可接收圖像編碼方法控制資 訊，本身強制地輸出零值。 局部解碼部6係從壓縮部5收到壓縮資料時，則使用 包含在該壓㈣料的量化錄，將雜㈣料反量化 取DCT係數，對該DCT係數實施反Da處理，而算 於由編碼模·定部4輸出㈣駐分㈣之 ^ 測差分訊號（步驟ST8)。 鮮馬預 "…而’局部解碼部6在圖像編碼方法控制資訊顯示 行跳過圖像編碼」之意旨的情況時，因由壓縮部/ 部零值的壓縮資料’所以也能以將處理跳過的方ζ予全 驟ST9)。或者也可減时編碼料㈣資訊，本身強^ 322905 25 201206203 地輸出零值。 選擇開關7係圖像編碼方法控制資訊顯示「進行通常 的圖像編碼」之意旨的話，選擇由局部解碼部6所算出的 局部解碼賴差分訊雜出至加法器8。 另-方面’該圖像編碼方法控制資訊顯示「進行跳過 圖像編碼」之意旨的話，選擇全部零值輸出至加法器8(步 驟 ST9)。 、加法H 8係累加由選擇開關7所選擇的局部解碼預測 差分訊號或全部零值及顯示移動補償預測部2所生成之預 測晝像（編碼效率最高的差分畫像之預測晝像）的預測訊 號’而生成顯示局部解％像的 號（步驟 ST8、ST9)。 一 迴路濾、波器9係圖像編石馬方法控制資訊顯示「進行通 常的圖像編碼」之意旨的話，對DCT區塊交界使用區塊失 ^喊波器⑽㈣ingfmer)，實施補償包含在加法 、所生成的局部解碼晝像之編碼失真之補償處理（步驟 b 1 i (J) 〇 一方面，該圖像料方法控制資訊顯示「進行跳土 2編碼」之意旨_ ’由於預測畫像直接由加法器Μ :路遽波器9,實施緩和預測晝像 域所發生之區塊交界（移動_模式Β肢巨集 ^ 的不連續性緩和之移動區塊交界平滑化處理（步驟⑴ 圖框§_1〇中儲存由迴路據波器9輸 畫像（紐處理㈣局部㈣晝像）作為參考晝像鳴慮; 322905 26 201206203 本實施形態1中，迴路濾波器9之移動區塊交界平滑 化處理係採用巨集區塊交界之重疊移動補償處理。 此處，第5圖為顯示重疊移動補償處理之說明圖。 第5圖（a)的巨集區塊X為現在編碼對象之巨集區塊， 巨集區塊A、B、C、D為處在圍繞巨集區塊X的位置之巨集 區塊。 本第1實施形態的移動區塊交界平滑化處理係以用圖 框的單位進行處理為前提，在對巨集區塊X進行平滑化處 理的時刻，對於其周圍的巨集區塊A、B、C、D亦已經同樣 地設為決定移動向量MVL0、MVL1的狀態。 利用這點，對第5圖（b)所示的巨集區塊X内的巨集區 塊交界區域X0至X3,再度生成如同以下所示的晝像資料。 ΧΟ £ 域（1-Α) . /t (xfy) = ^)+(1-Wj)I(x+uO,y+vO) n^y)-U〇^y)+ii(pciy)]/2 9 Y1 · 72,(^) = w2/(^)+(1-w2)/(x+m〇,^+v〇) 入i 吐域AID . /3 (jc,^) = w?/(jc>^)+(l-w3)/(x+ttO,y+vO) i {x>y)=ih (x,y)+h X2 區域（i=C): /* (X, y) = wj(x, ^)+(1- w4)/(x+«0, ^+vO) h (^.^) = + (J -)i(x+U0,y+vO) J (^>)=[/4 i?^y)+h (x>y)V^ X3 區域（i-D) . /7 (jc,y) = w7I(x,y)+p-)I(x+uOty+vO) J(x,yMlAx,y)+lAx>y)}/2 u0i = MVL0i的水平成分，v0i = MVL0i的垂直成分（i : A、 B、C、D的任一個） uli = MVL0i的水平成分，vli^MVLOi的垂直成分（i : A、 27 322905 201206203 B、C、D的任一個） I(x，y):像素位置（x，y)的像素值 I’（x，y):重疊移動補償處理之像素位置（X，y)的像 素值

Wo至W4 :加權參數 加權參數WG至W4為例如，如同第12圖及第13圖因應 於巨集區塊内的各像素位置所定義（在巨集區塊為16χ16 像素區塊的情況）。

藉由以這樣的加權進行平滑化處理，只有巨集區塊X 内的移動區塊交界成為平滑化處理對象，因應於交界位置 考量適當的周邊巨集區塊之移動向量。另外，第5圖的加 權值係可由位元移位進行乘除算，且能以控制運算量的處

理來實現。在輸入畫像為由亮度訊號及色差訊號（或者RGB 等）所組成的彩色晝像，且在巨集區塊也含有各色成分的區 塊的情況時，藉由配合各色成分的特性所決定的加權參 數，對各個的色成分區塊執行本平滑化處理。 另外在至X3區域定義非零值的加權之面積，在 =集區塊的大小為可變時，也能以因應於巨集區塊的大小 決定的方式構成。 在巨集區塊較大的情況時，巨集區塊x的中心附近之 j值’由於難以對周邊巨集區塊A、Β、Ο D的移動向量 造成影響，w π #广1 、、 乂巨集區塊的整個區域為對象進行上述的重疊 動補償處理’會有像素值不當地失真的可能性。 於是，/ 、 任巨集區塊較大的情況時，也可僅將更鄰接於 28 322905 201206203 巨集區塊交界的像素成為重疊移動補償處理的對象。 或者也可以因應於巨集區塊大小而減小對巨集區塊X 的中心附近之周邊移動向量的值之加權的方式設計加權參 數。 另外，也可在晝像編碼裝置側，將加權參數控制在最 適當的值，可變長度編碼部11將該加權參數編碼多工化於 位元流。 例如，被認為在複雜的移動不太多，巨集區塊交界不 太會成為不連續的狀態的情況時，較佳為以盡量使周邊巨 集區塊的影響減小的方式決定加權參數。 另一方面，被認為在複雜的移動較多的情況時，因巨 集區塊交界成為不連續的狀態的情形會增加，所以較佳為 以盡量增加周邊巨集區塊的影響的方式決定加權參數。 這種狀態下，因在編碼處理過程依照影像訊號的性質 或編碼位元率等變動，所以在晝像編碼裝置側將加權參數 控制在最適當值的話，可提高編碼效率。將加權參數編碼 的單位，可以是圖像單位，也可以是將巨集區塊聚集複數 個的片段單位。 以上的處理結果，編碼裝置係可藉由使用圖像編碼方 法控制資訊控制各部位，分別獲得「進行通常的圖像編碼」 時的局部解碼晝像和圖像編碼量、及「進行跳過圖像編碼」 時的局部解碼晝像及圖像編碼量（可以視為大致零）。因 而，由這兩者的處理結果，分別計算作為圖像的位元率失 真成本（步驟ST12、ST13)，將算出的較小成本者用於該圖 29 322905 201206203 像的編碼而構成（步驟STiu。 的擇上：成本比較的結果「進行通常的圖像編碼」 資二勺括：S度編碼部U則將由壓縮部5輸出的壓縮 ==:數予以量化時 ^食傻$、預測參數（移動預測模式、移動向量、參 ==別號瑪)及圖像編碼方法控制資訊進行搞編 碼 u生成顯示該編碼杜要 __ 該位元流（步驟ST1Q)。、。位7^(編碼資料）’並輸出 上:’可變長度編竭部u係在編碼模式判定部4選擇 Λ的情況時，雖將包括移動向量的預測參數搞進 =二在編碼模式判定部4選擇差分晝像Β的情況時， 匕一移動向量（直接向量）的預測參數進行搞編碼。 方面纟選擇上述成本比較的結果「進行跳過圖 ㈣=」的1^況時’可變長度編碼部11只將圖像編碼方法 =制貝訊予以編碼，不將巨純塊層級賴有編碼資料多 :於位d惟在使加權參數適應性地改變而予以編碼 月况時，以使改變的單位將加權參數多工化於位元流。 此外本第】實卿態係如㈣上所述，構成為將在 =通常的圖像編碼」情況及在「進行跳過圖像編碼」 S個王4編竭、效率評估之後，選擇較小的位元率失 、·扁I惟編碼順序並不受限於這種雙通道編碼 —pass encoding)。例如在「進行通常的圖像編碼」處理 由於已將相當於也用於「進行跳過圖像編碼」情 況、移動預測模式B之預測處理執行完成，因此可構成為 30 322905 201206203 以全巨集區塊份量另外 果而獲得的移動參數，且 為評估移動預測模式β的会士 獲得「進行通常的圖路遽波器9的時刻“ 時的各個結果。另外，亦了 、 進行跳過圖像編碼」 以圖像層級經「進行姚過圖^為取得用以判斷是否預先 性能之活動資訊，根據該.2」而可實現充分的編碼 估「進行跳過圖像編碼」處理…一決定是否對該 圖像評 圖框率比既定的數值大的：圖，。例如’可以只在 或只在鄰接之圖框間的單純开進行跳過圖像編碼」， (在圖框間的移動較小的情，為既定的間值以下的情沉 從過去的圖框間預測編二進行跳過圖像編碼」， 訊號的編碼量，在鄰接的圖_ =動參數或預測差分 雙通道的編碼處理、評 糟由<種構成，不進行 此處，第6圖為顯示彳^量受抑制的編碼。 流之說明圖。尤其是顯示圖像編碼;料:二U輸出的位元 可變長度編碼部Η仫闫你貝卄邻刀。 行通常的圖像編碼」之惫了編石馬方法控制資訊顯示「進 圖像層級的標頭資料之：曰&話’如第6圖（a)所示，除了 區塊的編碼資料（壓縮資料^；圖像㈣複數個巨集 流並予以輸出。 抖的編碼資料、預測參數）之位元 另方面-亥圖像編碼方法控制資 圖像編碼」之意旨的話，如第6圖⑹所示 == 碼資料(壓縮資料的編碼資料)並未多工在位元流。= 區塊的編碼資料（顯示移動預測模式及參考晝像的識別號 322905 31 201206203 碼之預測參數）則多工化於位元流（在第6圖 示）。 y未圖 此外，AVC的直接預測，因畫像解碼裝置的 部24獨自地生成直接向量，所以在預測參數不含移動補^ 預測W所生成的直接向量，並未^化於位元流。 w點係如同上述’因構成為在進行跳過圖像編碼的情 况時由編碼疋成巨集區塊的移動向量推定對全部巨集區 束的移動向量（直接向！），並由使用該移動向量所生成之 預測畫像生成解碼晝像，所以在晝像解碼裝置中，即使沒 有巨集區塊層級的編碼資料，仍能以與畫像編碼裝置同樣 的方法生成_晝像，由該糊晝像生成解碼畫像。 然而’由於可在晝像解媽裝置中判別是否要進行通常 圖像解碼或要進行跳過圖像解碼，因此可變長度編碼部11 係將輸入至晝像編碼裝置的圖像編瑪方法控制資訊多工於 圖像層級的標頭資料。 另外，晝像編碼裝置將重疊移動補償處理的加權參數 控制在最適當值的話，可變長度編碼部11則將該加 數w。至W4多工於圖像層級的標頭資料。 本第1實施形態係顯示以圖像的層級選擇通常圖像編 Γ或跳過編碼之形態，但也可構成為以定義晝面内的特定 4分區域之片段的單位選擇。 在此If;兄下，晝像編碼裝置的處理係以每一片段分開 仃的方式構成，圖像編碼方法控制資訊係可構成為：作 為片段編碼控制選擇資訊多工於片段層級的標頭資料，且 32 322905 201206203 加權參數Wo至W4亦多工於片段層級的標頭資料。 另外’本第1實施形態係顯示在進行跳過圖像編碼時 同樣適用於進行通常的圖像編蝎時之移動預測模式B的例 子，惟在進行跳過圖像編碼時，由於並未將圖像的編碼資 料全部多工化於位元流，故求出直接向量之區塊的單位並 不一定受限於巨集區塊。跳過圖像係因即使移動向量分配 單位的區塊大小減小，移動向量的編碼仍不產生，所以能 藉由提高此自由度以提高跳過圖像的編碼效率。例如，可 構成為因應於輸入晝像的大小或巨集區塊的大小，編碼裝 解碼裝置以共同的規則決定在進行跳過圖像編碼時之 區塊大小’亦可構成為在圖像層級的標頭，將在進行跳過 圖像編碼時之區塊大小進行編碼，並傳輸給解碼裝置侧（此 編碼並不受限於圖像。即使是片段單位亦可）。 本第1實施形態係顯示在使用移動預測模式B的情況 時’以巨集區塊的單位推定移動向量（直接向量），適用迴 路據波器9的重疊移動補償處理之形態，惟即使移動預測 模式之移動向量的推定單位為子巨集區塊等，當然也可適 用迴路濾波器9的重疊移動補償處理。 θ其他，就移動區塊交界平滑化處理而言，有關移動向 置分配區塊交界，也可導入因應於移動向量的大小、參考 晝像的識別號碼的不同、在交界的像素偏移的大小等^出 活動值，藉由這些活動值的大小進行鄰接於交界之像素的 平滑化濾波之處理。 由以上能明白，依據本第1實施形態，由於構成為設 322905 33 201206203 置·編竭模式判定呷 ::藉由移動補償_部===，之畫 里像A間的差分畫 ▲預顧式A生成之預測 巨集區塊之畫像_由料估編碼對象的 β生成之預测畫像β間的差分；:'2以移動預測模式 編碼效率較高的差分書 之編碼效率，以選擇

式判定部4所選擇的差八~ _部5’係對顯示編碼模 理及量化處理而生成差分訊號實施DCT處 度編碼部11係將由喃5二s化參數）；且可變長 係數予以量化時的量化 =縮貝抖（包括將DCT 預測參數及圖像編碼方法㈣式判定部4輪出的 成位元流，所以在 糾㈣進行可變長度編碼而生 質，結果，達到中可獲得充分的蝙碼品 推定移動向量而生成内二:象解，侧 的編::提:畫像解蜗裝置之再生同等 土、/ 4以進仃跳過圖像的編碼之移動預測模式R 4 成預測畫像B的情況時，因不必將圖像編 *生 壓縮資料）多工化於位元流，所以比以進行通貝常二: 預測晝像A的情 、=，另一方面以移動預測模式4成的預測晝像J 疋在無法確保充分的品質的情況時， ⑴

模式A生朗賴畫像a，職可維持編μ ^移動預測 就可使用進行跳過圖像的編碼之移動模式Β 言’是-種在直接預測中，僅緩和預測晝^移動向H 322905 34 201206203 配區域所發生之區塊交界的不連續性即可再顯現相當有品 質的畫像之情況，例如，在圖框率高且圖框間的移動極少 的情況等，比於每一巨集區塊傳輸顯示預測 之巨集區塊跳過的控制資訊，可減少發訊的資料量。^其， ===圖像内的巨集區塊數增多的情形下:控 貝L的編碼量削減效果會增大。 方法:::資=本第1實施形態’由於構成為在圖像編碼 編碼“二貝示「進行跳過圖像編碼」之意旨的情況時， 移動預測將顯示編碼對象的巨集區塊之晝像與以 誤差訊號^ /成之預測晝像B間的差分晝像 之編竭所需2置換成零值’所以使編碼對象的巨集區塊 的編碼量之3碼量成為大致零，可達到大幅削減位元流 制資St第丄實=广冓成為在圖像編碼方法控 部5不對顯示編==」之意旨的情況時，壓縮 =成之預_象_差分畫像B:預：動預測模 城c八的訊號）進行DCT處理或量化處理，而將1訊號（全 零值的訊號)輸出至可變長度編二將該預測誤差

了=晝像編碼裝置的處理量之效果。。”1，所以達 法押制次’依據本第1實施形態，由於構成A 實知補償向冬A 、、曰的話，迪 真補償處理，而在 ° °解碼Ά像的蝙 而在该圖像編碼方法控制馬f真之失 汉顯不广進行铫 322905 35 201206203 過圖像編碼」之意旨的情況時，迴路濾波器9則實施緩和 區塊的交界所存在的不連續性之區塊交界平滑化處理，所 以即使是移動預測模式A、B的任一模式仍可達到提高局部 解碼畫像的品質之效果。 依據本第1實施形態，由於構成為在圖像編碼方法控 制資訊顯示「進行跳過圖像編碼」之意旨的情況時，局部 解碼部6不對由壓縮部5輸出的壓縮資料進行反量化處理 或反DCT處理，而運用移動補償預測部2所生成的預測畫 像B作為局部解碼畫像，所以達到可減輕晝像編碼裝置的 處理量之效果。 接著，說明晝像解碼裝置的處理内容。 可變長度解碼部22係於輸入由第1圖的晝像編碼裝置 輸出的位元流時，解析該位元流之圖像層級的標頭資料， 將圖像編碼方法選擇資訊解碼（第9圖的步驟ST11)。 可變長度解碼部22係該圖像編碼方法控制資訊顯示 「進行通常的圖像編碼」之意旨的話（步驟ST12)，對圖像 層級的標頭資料以後的巨集區塊編碼資料實施熵解碼處 理，將圖像内之複數個巨集區塊的壓縮資料（包括將DCT係 數予以量化時的量化參數）及預測參數予以解碼（步驟 ST13)。 由可變長度解碼部22所解碼的壓縮資料（包括將DCT 係數予以量化時的量化參數）輸出至預測誤差解碼部23， 預測參數輸出至移動補償部24。 可變長度解碼部22係該圖像編碼方法控制資訊顯示 36 322905 201206203 進行跳過圖像編碼」之意旨的話（步驟ST12)，在解 像層級的標頭資料，多工化於位元流的情況，將如權灰圖 w〇至w4或移動預測模式B的成為處理對象之移動向量八數 區塊大小的資訊予以解碼。 刀配 另外，對圖像層級的標頭資料以後的巨集區塊編 料實施熵解碼處理’將圖像内之複數個巨集區塊 數予以解碼（步驟ST14)。 '、’參 由可變長度解碼部22所解碼之預測參數及加 w〇至…係輸出至移動補償部24。 隹翏數 瑪方法選 及迴路濾 此外，由可變長度解碼部22所解碼的圖像編 擇資訊’係輸出至移動補償部24、選擇開關U 波器27。 •丁只職左胖瑪部23係在由可變長度 縮資料時，與第1圖的局部解碼部6同樣地，使用^收 該壓縮資料之量化參數，將該壓縮資料反量化而^含 係數，對該DCT係數實施反⑽處理而=出D 像之預測誤差訊號解碼值（相當於 /差分 定部4輸出的_差^之訊號）（步驟模式 選擇開關25係由可變長度解碼 方法控制資訊顯示「進行通常的輪出：圖像編 選擇預賴差解碼部2 I」4旨的話 出至加法器26(步驟_异出的_誤差訊號解碼值，」 自°亥圖像編碼方法控制資訊顯-「 圖像編碼」之意旨的話，广顯-「連行心 選擇王彻，並輪出至加法署 3^〇n, 37 201206203 26(步驟 ST17)。 移動補償部24係在由可變長度解碼部22接收預測參 數時，進行從圖框記憶體28所儲存之1圖框以上的參考晝 像中讀出顯示該預測參數内的識別號碼之參考晝像。 移動補償部24係在由可變長度解碼部22輸出的圖像 編碼方法控制資訊顯示「進行通常的圖像編碼」之意旨的 情況，由可變長度解碼部22輸出之預測參數内的移動預測 模式為移動預測模式A的話（步驟ST18)，與第1圖的移動 補償預測部2同樣地，以移動預測模式A生成預測晝像A (步 驟 ST19)。 然而，移動補償部24係與第1圖的移動補償預測部2 不同，本身不實施移動向量的探索處理，而使用由可變長 度解碼部22輸出之預測參數内的移動向量。 另一方面，由可變長度解碼部22輸出之預測參數内的 移動預測模式為移動預測模式B的話（步驟ST18)，與第1 圖的移動補償預測部2同樣地，以移動預測模式B生成預 測晝像B(步驟ST20)。 亦即，移動補償部24係由移動參數記憶體21所儲存 之解碼完成巨集區塊的移動向量生成解碼對象的巨集區塊 之直接向量，使用該直接向量實施移動補償預測處理，以 生成預測畫像B。 此外，移動補償部24係在生成該巨集區塊的預測晝像 時，以移動預測模式B生成下一個巨集區塊的預測晝像之 情形所具備者，因而將用於生成該巨集區塊的預測畫像之 38 322905 201206203 像的識別號碼、預:關，資訊(移動預測模式B、參考苎 數記憶體21。、、#)僅1個晝面份儲存至移動$ 移動補償部24係由

碼方法控制資訊續示、/長又解褐部22輪出之圖像編 與第1 _移動補償:跳過圖像編碼」之意旨的話， 生成_晝像B(步驟ST21°)。2同樣地，以移動預測模式B 碼二藉由選擇開關25選擇預測誤一 丨月嗒時，累加該預測担兰％ 恥鮮 償部24所生成的_*# A _碼蚊顯示移動補 生成顯示解二=L或預測晝像 解碼晝像的解石馬晝像訊號（步驟st22)。 時，累加了二 ===】，全部零值的情況 像B0 …、移動補“部24所生成的預測晝 驟对23/、’喊而生成1 貞讀碼畫像的解碼畫像訊號（步 迴路舰器27料可變長度解碼部22輸出之圖像編 ^方法控制資訊顯示「進行通常的圖像編碼」之意旨的話， 地第1圖之迴路滤波器9同樣地，姆Da區塊交界使用區 鬼失真去除濾波器（deblocking filter)，實施補償包含在 加去β 26所生成的解碼晝像之編碼失真之失真補償處理 (步驟 ST24)。 另一方面，該圖像編碼方法控制資訊顯示「進行跳過 脊像編碼」之意日的話，與第]圖之迴路遽波器9同樣地， 實施緩和預測晝像的移動向量分配區域所發生之區塊交界 322905 39 201206203 (移動預測模式B則為巨集區塊交界）的不連續性之移動區 塊交界平滑化處理（步驟ST25)。 在圖框記憶體28中，由迴路濾波器27輸出的再生畫 像（濾波處理後的解碼晝像）為參考晝像。 由以上得知，依據本第1實施形態，由於構成為設有： 由可變長度解碼部22所解碼的圖像編碼方法控制資訊顯 示「進行通常的圖像編碼」之意旨的話，使用由可變長度 解碼部22所解碼的移動向量，以移動預測模式A生成預測 畫像A，而若由可變長度解碼部22所解碼的圖像編碼方法 控制資訊顯示「進行跳過圖像編碼」之意旨的話，以移動 預測模式B生成預測晝像之移動補償部24 ;且累加移動補 償部24所生成的預測晝像及由預測誤差解碼部23輸出的 差分晝像，生成相當於晝像編碼裝置的輸入晝像之解碼畫 像，所以達到可由晝像編碼裝置所發送的位元流再生高品 質的晝像之效果。 另外，依據本第1實施形態，由於構成為由可變長度 解碼部22所解碼的圖像編碼方法控制資訊顯示「進行通常 的圖像編碼」之意旨的話，迴路濾波器27則實施補償包含 在解碼晝像的編碼失真之失真補償處理，在該圖像編碼方 法控制資訊顯示「進行跳過圖像編碼」之意旨的情況，迴 路濾波器27則實施緩和區塊交界所存在的不連續性之區 塊交界平滑化處理，所以達到可提高再生晝像的品質之效 果。 第2實施形態 40 322905 201206203 上述第1實施形態係顯示在圖 示「進行崎圖像編碼」之意旨方法控制資^ B為就的直接預測模式，移動移動預測模式 %B ^ 動補償預測部2生成預測晝 = = 於移動預測模式B為紙的直接 測書像1可以形成為移動補償預測部2生成預 J量像β ’以作為其他的模式。 生成LI :具體地說明移動補償預測部2之預測晝像Β的 處理(第針^為顯示移動補償預測部2之預測晝像Β的生成 圖像ρ 、石馬結束圖像FtM、Ft+1，將時間性位在正中央之 圖。，喝成跳過圖像時之生成處理）的—個例子之說明 ^外’第11圖為顯示巨集區塊χ的移動向量 的推又内容之說日·。 s t} 晝像：動補償預測部2係作為以移動預測模式B生成預測 參考的^準備，且作為P圖像甚至之後的移動補償預測所 區i鬼、—像將圖像F編碼時，將該圖像F内之複數個巨集 移^移動預難式、移動向量、移動制誤差量儲存至 4數記憶體1。 圖像^補償預測部2係如第1Q圖所示，在針對編碼完成 像予以l、Ft+1，將時間性位在正中央之圖像Ft作為跳過圖 示之兩=碼時，關於處理對象的巨集區塊’實施第10圖所 此時的内插式子係設成下述的式子（4)。 322905 41 201206203

(4) 式子⑷中，df(x，t)*db(x，t)為移動向量， 二第;?： 1所儲存之編碼完成圖像Ft+,的移動向量，依 照第11圖所示的順序推定而求出。 首先，移動補償預測部2係由移動參數記憶體 構成編碼完成圖像Ft+1的區域個 ^ 象的圖像k處理對象的巨集區塊X”性位在相== 之編碼完成圖像％内的巨集區塊、及位於該巨集區塊= ==鬼)。的移動向量、移動預測模式及預測殘留 此時，將移動向量設為d(x + Vi，叫）、0。_ = 〇)，將預測誤差量設為e(x + Vi，t+1)、⑻謂V4 = 0)，進行下述式子⑸的運算，可對在内插晝像上的處理適 用區塊之編碼完成圖像Ft4定屬於參考向量的移動向量 df(x, t)。 w) 2^d(x + v.,i + i) I ____ (5)

R 9i 5>(χ + Ά1)|· xe0 惟圣|e(x〜+ l)|為%的預測殘留誤差絕對值和。 以預測誤差置的倒數將向量加權，則預測誤差量小的 區塊的向量施予較大的加權。 此處的移動向量df(x，t)的推定手法為根據預測誤差 322905 42 201206203 量愈小則向量本身的可靠度愈高，預測殘留誤差絕對值和 愈大則向量本身的可靠度愈低的性質之手法。 α為由圖像Ft與圖像Ft+1之間的時間間隔所決定的加 權係數。惟構成第11圖所示的R區域之9個巨集區塊中， 圖框内編碼的區塊係從上述運算除外。 在區域R内的9個巨集區塊當中一定比例以上為圖框 内編碼的情況，推定移動向量df(x，t)為（0，0)。 如同本第2實施形態，藉由進行移動向量df(x，t)之 推定，與只以直接預測推定移動向量的情況相比較，可推 定增加了移動向量的可靠度之高精度的移動向量。因而， 由於可改善跳過圖像的品質，因此在編碼處理過程中可利 用更多的跳過圖像，而可提高整體的編碼量削減效果。 此外，當求取生成跳過圖像之推定移動向量時，亦可 構成為預先儲存空間性/時間性位於附近的複數個移動向 量作為推定移動向量候補，從這當中藉由單獨之編碼裝置 單獨甚至編碼裝置與解碼裝置的結合選擇最適當的推定移 動向量，而用於生成跳過圖像的解碼畫像。在以編碼裝置 選擇的情況時，以每一求取推定移動向量的單位將最適當 的推定移動向量之目錄多工化於位元流。另一方面，在編 碼裝置及解碼裝置側使用相同之判定方法進行選擇的情況 時，在解碼裝置側必須進行用以選擇推定移動向量的追加 處理，另一方面由於不必將推定移動向量之目錄多工化於 位元流，因此可提高編碼效率。由於藉由這種構成，從複 數個候補中可選擇推定移動向量，因此即使在藉由某一特 43 322905 201206203 定的推定方法所刻意獲得之推定移動向量的精度並不充分 的情況下，仍會有可進行維持品質的編碼之效果。 [產業上的可利用性] 本發明之晝像編碼裝置、晝像解碼裝置、畫像編碼方 法及晝像解碼方法，由於可提高接收側之再生晝像的品 質，因此適合應用於晝像壓縮編碼技術或壓縮晝像資料傳 輸技術等。 【圖式簡單說明】 第1圖為顯示本發明的第1實施形態的畫像編碼裝置 之構成圖。 第2圖為顯示可因應圖像類型而選擇的移動預測模式 的一個例子之說明圖。 第3圖為顯示時間直接模式之直接向量的算出方法之 示意圖。 第4圖為顯示空間直接模式之移動向量的推算方法之 示意圖。 第5圖（a)及第5圖（b)為顯示重疊移動補償處理之說 明圖。 第6圖（a)及第6圖（b)為顯示由可變長度編碼部11輸 出的位元流之說明圖。 第7圖為顯示本發明的第1實施形態的晝像解碼裝置 之構成圖。 第8圖為顯示本發明的第1實施形態之晝像編碼裝置 的處理内容之流程圖。 44 322905 201206203 的處發明的第1實施形態之畫像解碼裝置 處理 2 4 b ^ 圖像P t 1 Ft+1 ’將時間性位於正申央之 明圖。t編碼作為跳過圖像時之生成處理）的-個例子之說 内容2明圖圖為顯示巨集區塊x的移動向量di(x，υ的推定 的加權參 因應於巨集區塊内的各像素位置定義 的力:參 因應於巨集區塊内的各像素位置定義 1 2 【主要元件符號說明】 移動參數記憶體 ^動^償預測部（預測晝像生成手段、移動檢測手 第2畫像生成手段、移動向量生成手段、 弟2預测晝像生成手段） 4 5 6 7 8 9 :咸法器(差分畫像選擇手段、編碼手段） 量 1=)差分晝像選擇手段、編碼手段） 力。法器(參考書像1=局部解碼手段） 趣n“ 成手段、局部解碼手段） 〜/盗（參考畫像生成手段、遽波手段） 322905 45 201206203 10 圖框記憶體 11 可變長度編碼部（可變長度編碼手段、編碼手段） 21 移動參數記憶體 22 可變長度解碼部（可變長度解碼手段、第1預測晝像 生成手段、解碼手段） 23 預測誤差解碼部（反量化手段、解碼手段） 24 移動補償部（預測晝像生成手段、第1預測晝像生成 手段、移動向量生成手段、第2預測晝像生成手段） 25 選擇開關（解碼晝像生成手段） 26 加法器（解碼晝像生成手段、加法手段） 27 迴路濾波器（解碼畫像生成手段、濾波手段） 28 圖框記憶體 46 322905

Claims (1)

1. 2〇l2〇62〇3 七 、申請專利範圍： 用丨置，係將輸入晝像依每一既定的區塊使 備. 則而進行壓縮編碼，該晝像編碼裝置具 移動檢測手段，係檢測出上述區塊的移動向量； 段所晝像生成手段，係使用*上述移動檢測手 ^ 、出的移動向量生成第1預測晝像； 向量錢體’係儲存上述移動檢測手段所檢測出的移動 向量向量生成手段，係以上述記憶體所儲存的移動 基準生成編碼對象的區塊之移動向量； 手n f預測晝像生成手段，係使社述移動向量生成 手二斤生成的移動向量生成第2預測晝像；生成 的第1預：書：將上述第1預測晝像生成手段所生成 ^^ _ “―像與編碼對象的區塊之差分晝像予μ% =且將用於生成上述第1預測晝像之移動向 碼晝;部::手:’係藉由生成上述差分晝像的局部解 像，生成局部二部Γ畫像及上述第1預測晝 的第;傻係對上述第2預測畫像生成手段所生成 並進行對區塊邊界的平滑化處理； 夕笛！、藉由上述局部解碼手段獲得的上述區挣 第局部解碼晝像或藉由上述滤波手段獲得之^ 322905 201206203 的任一者，作為由1個至複數個上述區塊所構成之既定 晝像區域内的局部解碼晝像，將其選擇結果多工化於位 元流並予以編碼傳輸。 2. —種畫像編碼裝置，係包括：預測晝像生成手段，係具 備第1預測畫像生成方式及第2預測晝像生成方式，該 第1預測晝像生成方式係依構成輸入晝像的每一區 塊，在編碼對象的區塊與參考畫像之間探索移動向量， 使用上述移動向量實施移動補償預測處理而生成預測 晝像，並且該第2預測晝像生成方式係由編碼完成區塊 的移動向量生成編碼對象的區塊之直接向量，使用上述 直接向量實施移動補償預測處理而生成預測晝像；差分 畫像選擇手段，係評估編碼對象的區塊與藉由上述預測 晝像生成手段以第1預測畫像生成方式生成之預測晝 像間的差分晝像之編碼效率’並且評估編碼對象的區塊 與藉由上述預測晝像生成手段以第2預測晝像生成方 式生成之預測畫像間的差分晝像之編碼效率，以選擇上 述編碼效率較高的差分晝像；量化手段，係將上述差分 晝像選擇手段所選擇之差分晝像予以量化，並輸出上述 差分晝像的量化係數；及可變長度編碼手段，係將從上 述量化手段輸出的量化係數、及顯示上述差分晝像選擇 手段所選擇之有關差分晝像的預測晝像為以第1預測 晝像生成方式生成的預測晝像或為以第2預測晝像生 成方式生成的預測畫像之預測晝像識別資訊進行可變 長度編碼，並且在上述差分晝像選擇手段所選擇之差分 2 322905 201206203 畫像為以第1預測晝像生成方式生成的預測晝像所相 關之差分晝像時，將上述預測晝像生成手段所探索的移 動向量進行可變長度編碼而生成編碼資料。 3. 如申請專利範圍第2項所述之晝像編碼裝置，其中，預 測畫像生成手段，係在指示使用第i預測畫像生成方式 及第2預測晝像生成方式雙方之控制資訊被輸入的情 況時，以第1預測晝像生成方式生成預測畫像，並且以 第2預測旦像生成方式生成預測晝像，在指示只使用第 2預測晝像生成方式之控制資訊被輸入的情況時，不以 第1預測晝像生成方式生成預測晝像而只以第2預測畫 像生成方式生成預測畫像。 4. 如申請專利範圍第3項所述之晝像編碼裝置，其中，差 分晝像選擇手段，係在指示只使用第2預測晝像生成方 式之控制資訊被輸入的情況時，將顯示編碼對象的區塊 與藉由預測畫像生成手段以第2預測晝像生成方式生 成之預測晝像間的差分晝像之預測誤差訊號置換成零 5. 如申請專利範圍第4項所述之畫像編碼裝置，其中，量 化手段，係在指示只使用第2預測晝像生成方式之控制 資訊被輸入的情況時，不對顯示差分晝像選擇手段所選 擇的差分畫像之預測誤差訊號進行量化處理，而將零值 的預測誤差訊號輸出至可變長度解碼手段。 6·如申請專利範圍第2項所述之晝像編碼裝置，其中，設 有參考晝像生成手段，其係將由量化手段輸出的量化係 322905 3 201206203 數予以反量化，累加該反量化結果顯示的差分晝像及預 測晝像生成手段所生成的預測晝像而生成局部解碼畫 像，將上述局部解碼晝像作為參考晝像儲存至圖框記憶 體， 上述參考晝像生成手段，係在上述預測畫像以第1 預測晝像生成方式生成的情況時，實施用以補償包含在 上述局部解碼畫像的編碼失真之失真補償處理，在上述 預測晝像以第2預測晝像生成方式生成的情況時，實施 用以緩和區塊的交界所存在的不連續性之區塊交界平 滑化處理。 7. 如申請專利範圍第6項所述之晝像編碼裝置，其中，參 考晝像生成手段，係在指示只使用第2預測晝像生成方 式之控制資訊被輸入的情況時，不對由量化手段輸出的 量化係數進行反量化處理，而運用預測晝像生成手段所 生成的預測畫像作為局部解碼晝像。 8. —種晝像解碼裝置，係依每一既定的區塊使用移動補償 預測將晝像壓縮編碼後之位元流作為輸入，依每一上述 區塊進行解碼解壓縮處理，該晝像解碼裝置具備： 第1預測晝像生成手段，係依每一上述區塊由位元 流將移動向量解碼，並使用該移動向量生成第1預測晝 像； 解碼手段，係依每一上述區塊由位元流將移動補償 預測的差分晝像之編碼資料解碼，由該編碼資料生成解 碼差分畫像； 4 322905 201206203 加法手段，係累加上述第1預測晝像及上述解碼差 分晝像而獲得解碼晝像； 記憶體，係儲存由上述位元流解碼的移動向量； 移動向量生成手段，係以上述記憶體所儲存的移動 向量為基準生成解碼對象的區塊之移動向量； 第2預測晝像生成手段，係使用上述移動向量生成 手段所生成的移動向量生成第2預測晝像；及 濾波手段，係對上述第2預測晝像生成手段所生成 的第2預測晝像，進行對區塊交界的平滑化處理； 以由1至複數個上述區塊所構成的既定晝像區域 為單位，針對該晝像區域中全部的上述區塊，將用以顯 示由上述加法手段輸出的解碼晝像或由上述濾波手段 輸出的晝像之任一晝像成為最終的解碼晝像之識別資 訊由位元流解碼，根據上述識別資訊生成最終解碼晝 像。 9. 一種晝像解碼裝置，係具備：可變長度解碼手段，係由 編碼資料解碼量化係數、及顯示晝像編碼裝置中預測晝 像以第1預測晝像生成方式生成或以第2預測晝像生成 方式生成之預測晝像識別資訊，並且在預測畫像以第1 預測晝像生成方式生成時，由編碼資料將移動向量解 碼；反量化手段，係將由上述可變長度解碼手段所解碼 的量化係數予以反量化；預測晝像生成手段，係在由上 述可變長度解碼手段所解碼的預測晝像識別資訊顯示 於晝像編碼裝置中預測晝像以第1預測畫像生成方式 5 322905 201206203 生成的意旨的情況時，使用由上述可變長度解碼手段所 解碼的移動向量實施移動補償預測處理而生成預測晝 像，而在由上述可變長度解碼手段所解碼的預測晝像識 別資訊顯示於上述畫像編碼裝置側預測中晝像以第2 預測晝像生成方式生成的意旨的情況時，由解碼完成區 塊的移動向量生成解碼對象的區塊之直接向量，並使用 上述直接向量實施移動補償預測處理而生成預測晝 像；及解碼晝像生成手段，係累加上述預測晝像生成手 段所生成的預測晝像及上述反量化手段的反量化結果 所顯示的差分晝像，生成相當於上述晝像編碼裝置的輸 入晝像之解碼畫像。 10. 如申請專利範圍第9項所述之晝像解碼裝置，其中，解 碼晝像生成手段，係在由可變長度解碼手段所解碼的預 測畫像識別資訊顯示在晝像編碼裝置側中預測晝像以 第2預測晝像生成方式生成的意旨的情況時，運用由預 測晝像生成手段所生成的預測晝像作為解碼晝像。 11. 如申請專利範圍第9項所述之晝像解碼裝置，其中，解 碼晝像生成手段，係在由可變長度解碼手段所解碼的預 測晝像識別資訊顯示在畫像編碼裝置侧中預測晝像以 第1預測晝像生成方式生成的意旨的情況時，實施用以 補償包含在解碼晝像的編碼失真之失真補償處理，而在 由上述可變長度解碼手段所解碼的預測畫像識別資訊 顯示在晝像編碼裝置側預測中畫像以第2預測畫像生 成方式生成的意旨的情況時，實施缓和區塊的交界所存 6 322905 201206203 在的不連續性之區塊交界平滑化處理。 12. —種晝像編碼方法，係具備：第1預測畫像生成處理步 驟，係由預測晝像生成手段實施第1預測晝像生成方 式，亦即依構成輸入畫像的每一區塊，在編碼對象的區 塊與參考晝像之間探索移動向量，並使用上述移動向量 實施移動補償預測處理而生成預測晝像；第2預測晝像 生成處理步驟，係上述預測晝像生成手段實施第2預測 晝像生成方式，亦即由編碼完成區塊的移動向量生成編 碼對象的區塊之直接向量，並使用上述直接向量實施移 動補償預測處理而生成預測晝像；差分晝像選擇處理步 驟，係由差分晝像選擇手段評估編碼對象的區塊與由上 述第1預測晝像生成處理步驟生成之預測晝像間的差 分晝像之編碼效率*並且評估編碼對象的區塊與由上述 第2預測晝像生成處理步驟生成之預測晝像間的差分 畫像之編碼效率，以選擇上述編碼效率較高的差分晝 像；量化處理步驟，係由量化手段將由上述差分畫像選 擇處理步驟選擇之差分晝像予以量化，並輸出上述差分 畫像的量化係數；及可變長度編碼處理步驟，係由可變 長度編碼手段將由上述量化處理步驟輸出的量化係 數、及用以顯示由上述差分晝像選擇處理步驟選擇之差 分晝像所相關的預測畫像為以第1預測晝像生成方式 生成的預測晝像或為以第2預測晝像生成方式生成的 預測晝像之預測晝像識別資訊進行可變長度編碼，並且 在上述差分畫像選擇手段所選擇之差分晝像為以第1 7 322905 201206203 預測晝像生成方式生成的預測晝像所相關之差分晝像 的情況時，將由上述第1預測晝像生成處理步驟探索的 移動向量進行可變長度編碼而生成編碼資料。 13. —種晝像解碼方法，係具備：可變長度解碼處理步驟， 係由可變長度解碼手段由編碼資料，將量化係數及顯示 晝像編碼裝置中預測晝像以第1預測晝像生成方式生 成或以第2預測畫像生成方式生成之預測晝像識別資 訊予以解碼，並且在預測晝像以第1預測晝像生成方式 生成的情況時，由編碼資料將移動向量解碼；反量化處 理步驟，係由反量化手段將由上述可變長度解碼處理步 驟解碼的量化係數反量化；預測晝像生成處理步驟，係 由預測晝像生成手段在由上述可變長度解碼處理步驟 解碼的預測晝像識別資訊顯示晝像編碼裝置中預測晝 像以第1預測晝像生成方式生成的意旨的情況時，使用 由上述可變長度解碼處理步驟解碼的移動向量實施移 動補償預測處理而生成預測晝像，而在由上述可變長度 解碼處理步驟解碼的預測晝像識別資訊顯示上述晝像 編碼裝置中預測晝像以第2預測畫像生成方式生成的 意旨的情況時，由解碼完成區塊的移動向量生成解碼對 象的區塊之直接向量，並使用上述直接向量實施移動補 償預測處理而生成預測晝像；及解碼晝像生成處理步 驟，係由解碼晝像生成手段累加由上述預測晝像生成處 理步驟生成的預測晝像及在上述反量化處理步驟的反 量化結果所顯示的差分晝像，生成相當於上述晝像編碼 8 322905 201206203 裝置的輸入晝像之解碼畫像。