圖像編碼裝置、方法、集成電路、程序的製作方法

2023-12-11 16:50:42

專利名稱：圖像編碼裝置、方法、集成電路、程序的製作方法
技術領域：
本發明涉及與利用圖像間的運動預測的運動圖像編碼方式的圖像編碼裝置及圖 像編碼方法。
背景技術：
近年來，作為對運動圖像數據進行壓縮編碼(以下記述為編碼)的技術，廣泛採用 MPEG2 (Moving Picture Experts Group 運動圖像專家組)(非專利文獻1)和H.洸4(非專 利文獻幻。在這些圖像編碼技術中，針對運動圖像中的各個圖像(以後記述為圖片)進行 根據時間上靠前或者靠後的圖片的運動預測。並且，對預測的運動信息(包括預測源圖片 的指定、運動矢量)、與預測結果的差分等信息進行編碼。編碼是將圖片劃分為規定的像素 數的矩形區域(以下記述為塊)，將該塊作為處理單位來進行的。圖1是表示通常的運動預測的處理的圖。說明對圖像進行編碼時的運動信息的預測方法。圖1中的1001表示編碼對象圖 片，1002表示編碼對象塊(編碼對象塊)，1003表示預測源圖片，1004表示在預測源圖片 1003內位於和編碼對象塊1002相同的位置的塊，1005表示搜索範圍，1006表示參照塊， 1007表示運動矢量。運動信息的預測是針對每個塊進行的。首先，將編碼對象的塊1002固定，將在已 進行編碼的圖片中時間上靠前或者靠後的圖片設為預測源圖片1003。並且，將在預測源圖 片1003中位於和編碼對象的塊1002相同的位置的塊1004的周圍設定為搜索範圍1005。 並且，一邊使大小與編碼對象塊1002相同的塊在所設定的搜索範圍1005中移動，一邊尋 找與編碼對象塊1002最相似的塊，將該塊設為參照塊1006。並且，將以位於與編碼對象塊 1002相同的位置的塊1004為基點時的、參照塊1006的相對位置設為運動矢量1007。另外，圖1中右欄的圖片1001中的橢圓形陰影區域表示被拍攝到圖片1001等中 的對象物(例如車輛等)的區域。另外，左欄的圖片1003中的陰影區域表示例如該對象物 在圖片1003中的區域。如圖所示，例如左欄中的陰影區域的位置也可以由於車輛的移動等 而與在右欄中的位置不同。圖2是表示以往的圖像編碼裝置的結構的一例的圖。作為進行運動預測的圖像編碼裝置的結構已經公開了各種結構(專利文獻1等)。 在圖2中，2001表示運動預測部，2002表示圖像存儲器，2003表示運動補償部，2004表示幀 內預測部，2005表示預測方法選擇部，2006表示差分圖像生成部，2007表示正交變換/量化 部，2008表示編碼部，2009表示逆正交變換/逆量化部，2010表示圖像重構部，2011表示環 路濾波部，2012表示塊讀出部，2013表示相似度計算部，2014表示評價部，2015表示運動矢 量生成部。使用圖2說明圖像編碼裝置&的動作。對輸入圖像以塊為單位進行編碼處理。編碼對象塊(編碼對象塊1002 (圖1))被 輸入到運動預測部2001中。運動預測部2001根據所輸入的編碼對象塊的位置信息，設定 搜索範圍(搜索範圍1005)，從圖像存儲器2002中依次讀出搜索範圍內的圖像並進行評價，檢測與編碼對象塊的相關性最高的塊(參照塊1006)。在圖像存儲器2002中存儲有已進行 編碼的圖像。並且，將表示檢測到的塊相對於編碼對象塊的相對位置的運動矢量(運動矢 量1007)輸出給運動補償部2003。運動補償部2003從圖像存儲器2002中讀出所輸入的運動矢量指示的參照圖像， 生成參照圖像，並作為幀間預測的預測圖像輸出給預測方法選擇部2005。另一方面，輸入圖像還被輸入到幀內預測部2004中。幀內預測部2004生成幀內 預測圖像及幀內預測信息，並輸出給預測方法選擇部2005。預測方法選擇部2005選擇幀內預測和幀間預測中任意一方，將所選擇的預測圖 像輸出給差分圖像生成部2006。差分圖像生成部2006生成輸入圖像與由預測方法選擇部2005輸出的預測圖像之 間的差分圖像，並輸出給正交變換/量化部2007。正交變換/量化部2007將對所輸入的差分圖像進行正交變換及量化後的數據，分 別輸出給編碼部2008以及逆正交變換/逆量化部2009。編碼部2008對所輸入的數據進行可變長度編碼，將進行可變長度編碼後的數據 作為編碼圖像輸出。逆正交變換/逆量化部2009對所輸入的被實施正交變換及量化後的數據進行逆 量化以及逆正交變換，並生成差分圖像輸出給圖像重構部2010。圖像重構部2010將由預測方法選擇部2005生成的預測圖像和由逆正交變換/逆 量化部2009生成的差分圖像進行相加，重構圖像，並輸出給環路濾波部2011。環路濾波部2011對重構的圖像進行環路濾波處理，並存儲在圖像存儲器2002中。說明運動預測部2001的結構。運動預測部2001 (圖2、由塊讀出部2012、相似度計算部2013、評價部2014、運動 矢量生成部2015構成。塊讀出部2012根據編碼對象塊的位置信息設定搜索範圍(搜索範圍1005)，從圖 像存儲器2002中按照塊的形狀依次讀出所設定的搜索範圍內的圖像。將所讀出的塊設為 預測圖像候選塊。塊讀出部2012將預測圖像候選塊的圖像數據和在圖片內的位置輸出給相似度計 算部2013。相似度計算部2013計算由塊讀出部2012輸入的預測圖像候選塊的圖像數據與編 碼對象塊之間的相似度，並輸出給評價部2014。評價部2014比較搜索範圍內的此前計算了相似度的各個預測圖像候選塊中、所 計算的相似度最高的塊與所輸入的預測圖像候選塊的相似度。在針對搜索範圍內的全部 塊完成相似度的比較後，將在搜索範圍內相關性最高的塊的位置輸出給運動矢量生成部 2015。運動矢量生成部2015根據編碼對象塊的位置信息、和由評價部2014輸入的在搜 索範圍內相關性最高的塊的位置信息，生成運動矢量並輸出給運動補償部2003。圖3是表示一般的運動圖像解碼裝置的結構的圖。下面說明對已被編碼的圖像進行解碼的處理。在解碼處理中，基於已被編碼的運 動信息，根據所指定的預測源圖片(參照圖1中的預測源圖片1003)和運動矢量(參照運動矢量1007)，生成預測結果(參照前面敘述的預測圖像)(以下將該處理記述為運動補償)。 通過將該預測結果與另一個已被編碼的預測結果之間的差分信息(參照前面敘述的差分 圖像)進行相加，將圖像(參照圖1中的塊1002)復原。在圖3中，3001表示可變長度解碼部，3002表示運動補償部，3003表示運動矢量計 算部，3004表示參照圖像取得部，3005表示圖像存儲器，3006表示預測圖像生成部，3007表 示幀內預測部，3008表示預測方法選擇部，3009表示逆量化/逆正交變換部，3010表示圖像 重構部，3011表示環路濾波部。使用圖3說明運動圖像解碼裝置的動作。輸入到運動圖像解碼裝置(圖像解碼裝置)3x中的編碼圖像(參照前面敘述的由 圖像編碼裝置h的編碼部2008輸出的編碼圖像的說明)被輸入到可變長度解碼部3001 中。可變長度解碼部3001進行可變長度解碼處理，將解碼結果中的進行運動矢量計 算所需要的信息輸出給運動補償部3002，將進行幀內預測所需要的信息輸出給幀內預測部 3007，將生成差分圖像所需要的數據輸出給逆量化/逆正交變換部3009。運動補償部3002進行幀間預測處理，並生成預測圖像。運動補償部3002進一步由運動矢量計算部3003、參照圖像取得部3004、預測圖像 生成部3006構成。從可變長度解碼部3001輸入給運動補償部3002的信息，首先被輸入到運動矢量 計算部3003中。運動矢量計算部3003計算運動矢量，並輸出給參照圖像取得部3004。參照圖像取得部3004從已進行解碼的圖像取得運動矢量所指示的矩形區域(參 照圖1所示的由運動矢量1007指示的參照塊1006)作為參照圖像，並輸出給預測圖像生成 部 3006。預測圖像生成部3006根據所輸入的參照圖像生成預測圖像，並輸出給預測方法 選擇部3008。幀內預測部3007使用從可變長度解碼部3001輸出的進行幀內預測所需要的信 息，進行幀內預測，並將預測圖像輸出給預測方法選擇部3008。預測方法選擇部3008從運動補償部3002輸出的幀間預測、和幀內預測部3007輸 出的幀內預測中進行選擇，將所選擇的預測下的預測圖像作為應該使用的預測圖像輸出給 圖像重構部3010。逆量化/逆正交變換部3009對可變長度解碼部3001輸出的數據進行逆正交變換 處理及逆量化處理，生成差分圖像，並輸出給圖像重構部3010。圖像重構部3010將從預測方法選擇部3008輸出的預測圖像、和從逆量化/逆正 交變換部3009輸出的差分圖像進行相加，重構圖像，並輸出給環路濾波部3011。環路濾波部3011對所輸入的圖像進行環路濾波處理，並作為解碼圖像輸出。並 且，將所輸出的圖像存儲在圖像存儲器3005中，以便在進行後面的圖片的解碼時用作參照 圖像。現有技術文獻專利文獻
專利文獻1 日本特開平8-79767號公報非專利文獻非專利文獻1 :MPEG2IS0/IEC13818-2 標準，ITU-T H. 262 標準非專利文獻2 :H. 264IS0/IEC14496-10 標準，ITU-T H. 264 標準
發明概要發明要解決的課題作為上述一般的以往的圖像解碼裝置(運動圖像解碼裝置3x)中的圖像存儲器 (圖像存儲器3005)，需要較高的數據傳輸能力。因此，通常採用通過擴大位寬或利用快速 傳輸連續的數據的叫作脈衝串(Burst)傳輸的方法、來提高了數據傳輸能力的存儲器。將 進行脈衝串傳輸時的連續數據的長度稱為脈衝串長度。在這種存儲器中，在一次的存取中能夠讀出的數據的最小量(以下稱為存儲器存 取單位)由存儲器的位寬和脈衝串長度決定。通常採用的16位(=2位元組)寬、脈衝串長 度為4的存儲器中，存儲器存取單位是2位元組X4 = 8位元組。因此，在採用這種存儲器作為 圖像解碼裝置的圖像存儲器時，在運動補償處理中，從每8位元組的取得開始坐標開始按照8 字節的倍數的取得尺寸進行數據傳輸。在H. 264中，由圖像編碼裝置進行的運動預測的處理單位能夠從16X16、16X8、 8X16、8X8、8X4、4X8、4X4這七種塊尺寸中選擇。在按照較小的塊尺寸、例如4X4單位 進行了運動預測時，在圖像解碼裝置的運動補償處理中，按照圖像存儲器的存儲器存取單 位進行數據傳輸，由此來自圖像存儲器的數據傳輸量大幅增加。圖4是表示圖像解碼裝置的運動補償處理的數據傳輸的一例的圖。在圖4中，運動預測的處理單位是4X4(矩形區域4002)，將16位寬、脈衝串長度 為4的存儲器用作圖像存儲器。並且，利用1位元組的數據表現構成圖像的像素。圖4中的4001表示16X 16像素的圖像存儲器(上述的圖像存儲器3005的一部 分)，4002表示進行運動補償處理所需要的矩形區域0X4)，4003表示按照8位元組的存儲 器存取單位傳輸矩形區域4002時所需要的最小的數據傳輸區域。所述以往的運動預測部(圖像編碼裝置h的運動預測部2001)輸出的運動矢量 (參照圖1中的運動矢量1007)指示的參照圖像(參照塊1006)的位置，是矩形區域4002 的左上端像素4002a的位置即(7，7)。但是，由於水平方向(圖4中的方向χ)的取得開始 坐標是8的倍數(8Xn = 0、8、16、…)，所以存取區域4003的左上端像素4003a的位置是 (0，7)。另外，矩形區域4002的水平方向的尺寸4S1是4，但水平方向的取得尺寸(取得尺 寸4S》是8位元組的倍數，所以矩形區域4003的取得尺寸4S2是16。這樣，為了存取4002 的4X4像素的矩形區域(尺寸4S1)，必須取得4003的16X4像素的塊(取得尺寸4S2)。S卩，根據所述以往的圖像編碼裝置的運動預測部(運動預測部2001)的結構，當在 一般的圖像解碼裝置中基於運動預測部輸出的運動矢量來進行運動補償時，將除了作為參 照圖像所需要的像素之外的數據4rD(縱線陰影區域的數據)具有餘量地傳輸，存在處理效 率下降的問題。

發明內容
本發明就是為了解決上述現有問題而提出的，其目的在於提供一種圖像編碼裝 置，生成能夠降低圖像解碼裝置的運動補償處理時的參照圖像的數據傳輸量的編碼圖像。為了解決上述現有的問題，本發明的圖像編碼裝置進行運動預測並對圖像進行編 碼，該圖像編碼裝置具有搜索範圍控制部，作為所述運動預測中的搜索範圍，設定如下搜 索範圍(第1搜索範圍)在設定了該搜索範圍(第1搜索範圍)的情況下，在被編碼的所 述圖像的解碼時的運動補償處理中發生的、數據的傳輸的傳輸量為比閾值(後面敘述的第 2傳輸量等)少(小)的傳輸量(第1傳輸量)；取得部(參照圖16中的判斷部500;3bX)， 在進行所述運動預測時，從圖像存儲部取得所設定的(較小的第1傳輸量的)所述搜索範 圍的像素數據(第1傳輸量的第1像素數據)，所述圖像存儲部存儲有包含該像素數據的像 素的參照圖像(因此，不取得較大的第2傳輸量的第2像素數據)；以及運動預測部(參照 圖16中的預測處理部2015x)，使用所取得的所述像素數據(第1像素數據)和編碼對象的 像素數據，進行所述運動預測。由此，在對圖像編碼裝置生成的編碼圖像進行解碼時的運動補償處理中，搜索區 域選擇部限定運動預測的搜索範圍，以便僅搜索不會增加運動補償處理所需要的圖像的傳 輸量的區域，由此能夠削減在對所生成的編碼圖像進行解碼時的運動補償中的參照圖像的
傳輸量。S卩，例如，判斷像素數據是發生較小的第1傳輸量的傳輸的第1像素數據、還是發 生較大的第2傳輸量的傳輸的第2像素數據，具體地講，如上所述設定適當的搜索範圍(第 1搜索範圍)，並利用所設定的適當的搜索範圍來進行該判斷。並且，僅取得(被判斷為) 第1像素數據(的像素數據)，不取得(被判斷為)第2像素數據(的像素數據)，在運動 預測中僅利用第1像素數據，不利用第2像素數據，由此僅發生第1傳輸量的傳輸，不會發 生第2傳輸量的傳輸，能夠減小傳輸量。並且，也可以是，所述搜索範圍控制部設定通過來自該搜索範圍控制部的外部的 設定而從第1搜索範圍和第2搜索範圍中指定的搜索範圍作為所述運動預測中的搜索範 圍，所述第1搜索範圍是發生比第2傳輸量(例如與上述閾值相同的量)小的所述第1傳 輸量的傳輸的搜索範圍，所述第2搜索範圍是發生較大的所述第2傳輸量的傳輸的搜索範 圍，在指定較大的所述第2傳輸量的所述第2搜索範圍的情況下，設定該第2搜索範圍。這樣，可以從多個搜索範圍中設定通過來自外部的設定而指定的搜索範圍。由此，能夠從外部控制對編碼圖像進行解碼時的運動補償的參照圖像的傳輸量。即，例如也可以是，根據來自外部的設定，設定較小的第1傳輸量的第1搜索範圍，從 而搜索範圍從較大的第2傳輸量的第2搜索範圍切換為較小的第1傳輸量的第1搜索範圍。由此，在切換之後設定第1搜索範圍，傳輸量變小，另一方面，在切換之前設定第2 搜索範圍，能夠避免在設定第1搜索範圍時發生的編碼效率下降等弊端，能夠同時實現較 小的傳輸量和較高的編碼效率等。並且，也可以是，所述搜索範圍控制部在進行所述運動預測的搜索範圍的設定時， 僅在所計算的解碼時的所述運動補償處理中的數據的傳輸量(參照S12004)比第2閾值大 的情況下(參照S12005 是)，設定發生較小的所述第1傳輸量的傳輸的所述第1搜索範圍 (參照8013x)，而在比所述第2閾值小的情況下(參照S12005 否)，設定發生較大的所述
10的所述第2搜索範圍。由此，不僅能夠設定合適的第1搜索範圍，也能夠設定合適的第2搜索範圍。由 此，通過設定第1搜索範圍，在削減對編碼對象進行解碼時的運動補償的參照圖像的傳輸 量時，能夠減小由於設定第1搜索範圍而發生的編碼效率下降的影響。並且，也可以是，所述搜索範圍控制部根據在解碼時為了存儲所述參照圖像而使 用的解碼側圖像存儲部的存取單位的規格和該參照圖像的位置，計算解碼時的所述運動補 償處理中的數據的傳輸量。另外，例如上述位置是指解碼側圖像存儲部的存儲區域中的存儲該參照圖像的位置。由此，無論採用圖像存儲器的規格彼此不同的多個圖像解碼裝置中的哪個圖像解 碼裝置，都通過進行基於所採用的圖像解碼裝置的規格的處理來進行適當的處理，能夠更 加可靠地削減運動補償中的參照圖像的傳輸量。另外，根據本發明的圖像編碼裝置的另一種結構中，進行運動預測並對圖像進行 編碼的圖像編碼裝置，具有取得部，在進行所述運動預測時，從圖像存儲部取得該運動預 測中的搜索範圍的像素數據，所述圖像存儲部存儲有包含該像素數據的像素的參照圖像； 數據傳輸量計算部(參照圖17中的判斷部5003bx)，在所取得的所述像素數據成為在編碼 中生成差分圖像時所使用的預測圖像的情況下，計算進行該像素數據成為所述預測圖像的 編碼後的所述圖像的解碼時的運動補償中發生的、數據的傳輸的傳輸量；以及運動預測部 (參照圖17中的預測處理部2015x)，使用所計算的所述傳輸量、所取得的所述像素數據和 編碼對象像素數據，進行所述運動預測。由此，不限定搜索範圍，而能夠一邊動態地切換解碼時的存儲器傳輸量削減和編 碼效率優先，一邊削減在解碼時的運動補償中的參照圖像的、來自圖像存儲器的傳輸量。S卩，例如通過計算出較小的第1傳輸量，已進行計算的像素數據被判斷為第1像素 數據，並且通過計算出較大的第2傳輸量，被判斷為第2像素數據。並且，僅利用(被判斷 為)第1像素數據(的像素數據)，不利用(被判斷為)第2像素數據(的像素數據)，能 夠減小傳輸量。並且，也可以是，所述數據傳輸量計算部根據在所述解碼時為了存儲所述參照圖 像而使用的解碼側圖像存儲部的存取單位的規格、和(該解碼側圖像存儲部的存儲區域中 的)所述參照圖像的(存儲)位置，計算所計算的所述傳輸量。由此，無論採用圖像存儲器的規格彼此不同的多個圖像解碼裝置中的哪個圖像解 碼裝置，都通過進行基於所採用的圖像解碼裝置的規格的處理來進行適當的處理，能夠更 加可靠地削減運動補償中的參照圖像的傳輸量。這樣，例如通過構建具有判斷部(參照判斷部5003bx (圖16、圖17))、和進行與判 斷部的判斷結果對應的處理的預測處理部(預測處理部2015x(圖16、圖17))的圖像編碼 裝置(第1圖像編碼裝置參照(參照圖16)、第2圖像編碼裝置(參照圖17))，僅進行較小 的第1傳輸量的傳輸，不進行較大的第2傳輸量的傳輸，能夠減小傳輸量。另外，這樣，通過利用這些判斷部及預測處理部，能夠解決前面敘述的問題，即由 於多餘傳輸而導致傳輸量增大的問題，並且利用上述的第1、第2圖像解碼裝置都能解決該 問題。
發明效果根據本發明的圖像編碼裝置，能夠削減在對所生成的編碼圖像進行解碼時的運動 補償中的參照圖像的傳輸量，所以能夠削減圖像解碼裝置的外部存儲器的成本。


圖1是表示一般的運動預測的處理的圖。圖2是表示以往的圖像編碼裝置的一例的結構圖。圖3是表示以往的圖像解碼裝置的一例的結構圖。圖4是表示圖像解碼裝置的運動補償處理的數據傳輸的一例的圖。圖5是表示本發明的實施方式1的圖像編碼裝置的一例的結構圖。圖6是表示圖像解碼裝置的運動補償處理的數據傳輸量的一例的圖。圖7是表示本發明的實施方式1的編碼效率優先模式的情況的搜索範圍的圖。圖8是表示本發明的實施方式1的解碼時傳輸量削減模式的情況的搜索範圍的 圖。圖9是表示本發明的實施方式1的塊讀出部進行的處理的流程圖。圖10是表示本發明的實施方式2的圖像編碼裝置的一例的結構圖。圖11是表示本發明的實施方式2的搜索區域選擇部的一例的結構圖。圖12是本發明的實施方式2的模式切換控制處理的流程圖。圖13是表示本發明的實施方式3的圖像編碼裝置的一例的結構圖。圖14是本發明的實施方式3的預測圖像確定處理的每個編碼對象塊的流程圖。圖15是可攜式攝像機的結構圖。圖16是表示圖像編碼裝置及圖像解碼裝置的圖。圖17是表示圖像編碼裝置及圖像解碼裝置的圖。
具體實施例方式下面，參照附圖來說明實施方式。下面，關於本發明的實施方式，參照附圖來進行說明。實施方式的第1圖像編碼裝置進行運動預測並對圖像(參照圖1中的編碼對象圖 片1001)進行編碼，該圖像編碼裝置(圖像編碼裝置切(圖5、圖16等))具有搜索範圍 控制部(圖16中的搜索範圍控制部5003a)，作為所述運動預測中的搜索範圍(圖8所示的 第2搜索範圍8002和第1搜索範圍8013x)，設定如下搜索範圍(第1搜索範圍8013x)在 設定了該搜索範圍(第1搜索範圍8013x)的情況下，在編碼後的所述圖像(編碼對象圖片 1001)的解碼時的運動補償處理中發生的數據的傳輸的傳輸量為比閾值(例如，圖8中的第 2尺寸8S2的傳輸量)少(小)的傳輸量(第1尺寸8S1的第1傳輸量)；取得部(取得部 5003b)，在進行所述運動預測時，從圖像存儲部(圖像存儲器2002 (5xM))取得所設定的所 述搜索範圍(第1搜索範圍8013x)的像素數據(第1像素數據8007p:圖16)，所述圖像存 儲部存儲有包含該像素數據的像素的參照圖像(第1塊8007，參照圖片8001)；以及運動預 測部(預測處理部2015x)，使用所取得的所述像素數據(第1像素數據8007p)和編碼對象 的像素數據(像素數據1002p)，進行所述運動預測。
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S卩，例如也可以是，由取得部判斷像素數據(參照塊8R)是所設定的搜索範圍(參 照圖8中的第1搜索範圍1013x)的第1像素數據(第1塊8007p)、還是其他的第2像素數 據(發生比第1搜索範圍的所述第1傳輸量大的第2傳輸量(閾值)的傳輸(例如比尺寸 8S1大的尺寸8S2的傳輸)的第2搜索範圍內的第2像素數據(第2塊8009))。並且，也可以是，由取得部僅取得(被判斷為)第1搜索範圍的第1像素數據(的 像素數據)，不取得(被判斷為)第2像素數據(的像素數據)。並且，也可以是，由運動預測部僅利用所取得的第1像素數據，不利用其他第2像 素數據，僅發生較小的第1傳輸量的傳輸，不發生較大的第2傳輸量的傳輸。由此，僅發生較小的第1傳輸量的傳輸，能夠減小傳輸量。另外，也可以設置進行判斷的判斷部(取得部(參照圖16中的判斷部5003bx))、 和根據判斷結果進行處理的預測處理部(運動預測部、預測處理部2015x)。另外，由此由搜索範圍控制部設定較小的第1傳輸量的第1搜索範圍，不設定閾值 以上的、較大的第2傳輸量的第2搜索範圍，能夠減小傳輸量。另外，也可以是，通過設定第1搜索範圍，將所設定的第1搜索範圍內的塊判斷為 第1塊，將第1搜索範圍之外的塊判斷為第2塊。另外，實施方式的第2圖像編碼裝置進行運動預測並對圖像進行編碼，該圖像編 碼裝置(圖像編碼裝置IOx 圖13、圖17)具有取得部(塊讀出部2012)，在進行所述運動 預測時，從圖像存儲部(圖像存儲器2002 (5xM))取得該運動預測中的搜索範圍(參照搜索 範圍R)的像素數據，該圖像存儲部存儲有包含該像素數據的像素的參照圖像(塊8R，參照 圖片8001)；數據傳輸量計算部(解碼時存儲器傳輸量計算部1300 ，在所取得的所述像素 數據成為在編碼中生成差分圖像(參照圖2中的差分圖像生成部2006)時使用的預測圖像 (參照圖2中的預測方法選擇部200 的情況下，計算在進行該像素數據成為了所述預測圖 像的編碼後的所述圖像(編碼對象圖片1001)的解碼時的運動補償中發生的數據的傳輸的 傳輸量(例如，尺寸8S1的量、尺寸8S2的量等)；以及運動預測部(預測處理部2015x)，使 用所計算的所述傳輸量、所取得的所述像素數據以及編碼對象像素數據，進行所述運動預 測。S卩，也可以是，通過由數據傳輸量計算部計算數據量，判斷像素數據(塊)是計算 較小的第1傳輸量的第1像素數據(第1塊)、還是計算較大的第2傳輸量的第2像素數據 (第2塊)(圖17中的判斷部500;3bX)。並且，也可以是，運動預測部僅利用較小的第1傳輸量的第1像素數據(第1塊)， 不利用較大的第2傳輸量的第2像素數據(第2塊)(圖17中的預測處理部2015x)。由此，僅發生較小的第1傳輸量的傳輸，能夠減小傳輸量。這樣，例如也可以是，在實施方式的圖像編碼裝置(第1、第2圖像編碼裝置中)， 僅進行參照第1塊(塊8007)的編碼，不進行參照第2塊(塊8009)的編碼，該第1塊發生 較小的第1傳輸量(例如尺寸Sl的傳輸量)的傳輸，該第2塊發生較大的第2傳輸量(尺 寸8S2的傳輸量)的傳輸，由此在進行解碼時，避免進行較大的第2傳輸量(尺寸8S2)的 傳輸，僅進行較小的第1傳輸量(尺寸8S1)的傳輸，能夠減小解碼時的傳輸量。另外，具體地講，也可以是，例如在某種狀況時這樣減小傳輸量，而另一方面在其 他狀況時不減小傳輸量。
這樣，例如構建具有判斷部(取得第1搜索範圍的第1像素數據的取得部(圖16 中的判斷部500;3bX)、計算傳輸量的數據傳輸量計算部(圖17中的判斷部500;3bX))、以及 進行與該判斷的判斷結果對應的處理的編碼處理部(運動預測部預測處理部2015x(圖 16、圖17))的圖像編碼裝置(第1圖像編碼裝置切(圖16)、第2圖像編碼裝置13x(圖 17))，能夠減小傳輸量。這樣，例如第2圖像編碼裝置也能夠解決與上述的第1圖像編碼裝置所解決的問 題相同的問題。另外，也可以是，在本技術中僅利用發生較小的第1傳輸量的傳輸的第1塊，不利 用發生較大的第2傳輸量的傳輸的第2塊，由此產生優勢。相對於此，在已知的以往例中缺 少這種動作，也不會產生優勢。從這一點講，本技術與以往例不同。S卩，在進行解碼時，無論圖像存儲器6xM(圖8)中的塊8R的位置(左上端像素8pL) 是發生較大的第2傳輸量的傳輸的第2位置(左上端像素8009L)、還是發生較小的第1傳 輸量的傳輸的第1位置(左上端像素8007L)，如果參照該塊8R，則導致進行較大的第2傳 輸量的傳輸，使得傳輸量增大。因此，也可以判斷塊8R在解碼時的位置是第1位置(左上端像素8007L)(第1塊 8007)、還是第2位置(左上端像素8009L)(第2塊8009)(判斷部5003bx)。並且，也可以是，僅在被判斷為第1位置的情況下參照該塊8R，在被判斷為第2塊 8009的情況下不進行參照(預測處理部2015x)。由此，不進行較大的第2傳輸量的傳輸，能夠減小傳輸量。另外，第1位置也可以是在該第1位置的第1塊8007的讀出中，按照較少的第1 數量(1個)的存取單位8U(8位元組的尺寸)進行第1存取區域8008的存取的位置。另外，第2位置也可以是按照較多的第2數量O個)的存取單位8U進行第2存 取區域8010的存取的位置。另外，也可以保持分別確定第1位置、第2位置的信息(搜索範圍8013x的信息)， 在上述的判斷中，進行由該信息確定的是第1位置還是第2位置的判斷。另外，也可以是，例如使第2塊8009具有與第1塊8007的尺寸0X4)相同的尺 寸0X4)，但是使其具有與第1位置不同的第2位置，由此發生比第1傳輸量大的第2傳輸 量的傳輸。S卩，第2塊8009儘管尺寸是4 X 4，但由於具有較大的第2傳輸量的第2位置，所以 不進行參照。例如，也可以是，在圖片中的尺寸彼此相同的多個塊中，僅參照比閾值小的第1傳 輸量的第1塊，不參照閾值以上的第2傳輸量的第2塊。(實施方式1)圖5是本發明的實施方式1的圖像編碼裝置切的運動預測部5001的結構圖。在 圖5中，對與圖2相同的構成要素採用相同的符號，並適當省略說明。另外，如在後面具體敘述的那樣，圖像編碼裝置切具體地講例如也可以是圖15所 示的、設於可攜式攝像機15001中的圖像編碼裝置15010。在圖5中，5001表示運動預測部，該運動預測部5001由搜索區域選擇部5002、圖 像存儲器2002、塊讀出部5003、相似度計算部2013、評價部2014、運動矢量生成部2015構
14成。下面，使用圖5說明實施方式1的圖像編碼裝置切的動作。 在運動預測部5001中，被輸入編碼對象塊(參照圖1中的編碼對象塊100 的像
素數據及位置信息。搜索區域選擇部5002向塊讀出部5003輸出從外部設定的模式信號，該模式信號 用於切換運動預測的搜索區域(參照後面敘述的、圖8所示的將排除範圍8003x排除後的 搜索範圍8013x、以及不將排除範圍8003x排除而包含排除範圍8003x的搜索範圍8002)。塊讀出部5003根據所輸出的用於切換搜索區域的模式信號、以及從外部設定的 圖像解碼裝置6x的存儲器規格(的信息)，切換搜索區域，並依次讀出搜索區域內的塊，輸 出給相似度計算部2013。下面，針對上述的對搜索區域選擇部5002設定的用於切換搜索區域的模式信號 進行說明。搜索區域選擇部5002根據來自外部的設定，切換下述的兩種模式並進行輸出。 編碼效率優先模式·解碼時存儲器傳輸量削減模式在此，在對這兩種模式進行說明之前，使用圖6說明在利用圖像解碼裝置6x (圖6、 圖8等(例如，圖15中的可攜式攝像機15001的圖像解碼裝置15011))對圖像編碼裝置切 生成的編碼圖像進行解碼時的、運動補償處理中的數據傳輸量。圖6是表示圖像解碼裝置6x的運動補償處理的數據傳輸的圖。另外，如在後面具體敘述的那樣，圖像解碼裝置6x具體地講例如可以是圖15中的 圖像解碼裝置15011。在圖6中，作為圖像存儲器(圖像存儲器6004)採用16位寬、脈衝串長度為4的 存儲器，存儲器存取單位是8位元組。並且，利用1位元組的數據表現構成圖像的像素。圖6中的6001表示參照圖片(參照圖1中的預測源圖片1003)，6002及6003分 別表示參照圖像的塊(參照塊1004、1006等)。6004表示對圖像編碼裝置切生成的編碼 圖像進行解碼的圖像解碼裝置6x具有的16X 16像素的圖像存儲器。另外，圖像存儲器6004具體地講例如可以是在圖像解碼裝置6x中使用的圖像存 儲器6xM中的一部分。另外，6005表示按照存儲器存取單位讀出參照圖像塊6002時的存取區域，6006表 示按照存儲器存取單位讀出參照圖像的塊6003時的存取區域。首先，說明在圖像編碼裝置切(圖幻的運動預測處理中，將位於參照圖像塊6002 的位置的塊設為參照圖像的情況。參照圖像塊6002的左上端像素6002L的位置是(1，2)， 該塊6002的大小是4X4。其中，圖像存儲器6004的存儲器存取單位是8位元組，所以從圖像 存儲器6004讀出存取區域6005 (尺寸6S1)。該存取區域6005的左上端像素600 的位置 是(0，2)。並且，存取區域6005的水平方向的尺寸6S1是8像素。下面，說明在圖像編碼裝置切的運動預測處理中，將位於參照圖像塊6003的位置 的塊設為參照圖像的情況。參照圖像塊6003的左上端像素6003L的位置是(7，7)，塊的大 小是4X4。其中，圖像存儲器6004的存儲器存取單位是8位元組，所以從圖像存儲器6004讀 出存取區域6006。存取區域6006的左上端像素6006a的位置是(0，7)。並且，參照圖像塊 6003從存取區域6006的左上端像素6006a起沿水平方向跨越8個像素的位置(8，7)(像素 6p)，即跨越邊界6pB，所以存取區域6006的水平方向的尺寸6S2是8個像素X 2 = 16個像
這樣，在圖像解碼裝置6x的運動補償處理中，從圖像存儲器(圖像存儲器 6004(圖像存儲器6xM))取得時的參照圖像傳輸量，能夠根據參照圖像(塊6002、6003)的 位置(參照左上端像素6002L、6003L)、和參照圖像的大小(例如上述的4X4)來算出。並 且，具有如下特徵參照圖像的位置是由在圖像編碼裝置切的運動預測處理中算出的運動 矢量(參照運動矢量1007)的值確定的。兩種模式都採用這些特徵。下面依次說明兩種模 式。圖7是表示本發明的實施方式1的編碼效率優先模式的搜索範圍7002的圖。首先，說明編碼效率優先模式。在編碼效率優先模式中，在圖像編碼裝置切的運動預測處理中進行尋找編碼效 率最高的參照圖像的處理。為了提高編碼效率，編碼對象塊(參照圖1中的編碼對象塊 1002)與參照圖像塊(參照塊1004、1006)的相關性必須高。因此，塊讀出部5003 (圖5)如 圖7所示，讀出參照圖片7001內的搜索範圍7002中的全部塊(參照塊7B)。在相似度計算 部2013以後，進行搜索範圍7002中的全部塊與編碼對象塊的相似度計算以及評價，將相似 度最高的塊作為參照圖像，生成運動矢量。另外，這種搜索範圍7002例如可以是圖8所示 的不將排除範圍8003x排除而包含排除範圍8003x的搜索範圍8002，在後面詳細敘述。下面，說明解碼時存儲器傳輸量削減模式。在解碼時存儲器傳輸量削減模式中，塊讀出部5003根據從外部設定的圖像解碼 裝置6x的圖像存儲器(圖像存儲器6004)的規格(的信息)，限定圖像編碼裝置切的運動 預測處理的搜索範圍(參照圖1中的搜索範圍1005、圖7中的搜索範圍7002、圖8中的搜 索範圍8002)，以使運動補償的參照圖像傳輸量減小(參照圖6所示的比存取區域6006的 尺寸6S2小的尺寸6S1的、傳輸量比較小的存取區域6005)。關於圖像解碼裝置6x的運動 補償的參照圖像傳輸量的計算方法、以及圖像編碼裝置切的運動預測的搜索範圍的限定 方法，使用圖8進行更具體的說明。圖8是表示本發明的實施方式1的解碼時傳輸量削減模式的搜索範圍(搜索範圍 8013x)的圖。在圖8中，8001表示參照圖片(參照圖1中的預測源圖片1003)，8002表示編碼 效率優先模式的搜索範圍(圖7中的搜索範圍7002)，8003、8004、8005分別表示搜索範圍 8002中的、在解碼時傳輸量削減模式中不進行搜索的範圍。另外，利用排除範圍8003x表示 這些8003、8004、8005的範圍整體。另外，8006是對圖像編碼裝置切生成的編碼圖像進行解碼的圖像解碼裝置6x具 有的16X 16像素的圖像存儲器。8007是在解碼時存儲器傳輸量削減模式中可能產生的參 照圖像塊的一例，8008是按照存儲器規格讀出作為參照圖像塊的一例的8007時的存取區 域(尺寸8S1的尺寸的區域)。8009是在解碼時存儲器傳輸量削減模式中不會產生的參照 圖像塊的一例，8010是按照存儲器規格讀出塊8009時的存取區域(尺寸8S2)。另外，圖像存儲器8006具體地講例如可以是在圖像解碼裝置6x中使用的圖像存 儲器6xM(前述)中的一部分，也可以與例如圖6所示的圖像存儲器6004相同。運動補償的參照圖像傳輸量是根據從外部設定的圖像解碼裝置6x的圖像存儲器 的規格、參照圖像塊的左上端像素(參照圖6中的左上端像素6002L、6003L)的位置及大小(例如上述的4X4)而算出的。在圖8中，圖像存儲器8006是16位寬、脈衝串長度為4的 存儲器，存儲器存取單位是8位元組。此時，當在區域8003(分別參照圖8中的上欄、下欄)的範圍中存在4X4的參照 圖像塊的左上端像素(例如，塊8009的左上端像素8009L)的情況下，在跨越存儲器存取單 位的邊界的區域中進行存取，所以參照圖像傳輸量增加(參照比較大的尺寸8S2)。例如，參照圖像塊8007的左上端像素8007L為被存取的存取區域8008中的(0， 0)，大小是4X4。因此，參照圖像塊8007的右上端像素8007R的位置是(3，0)，不會超過存 儲器存取單位的邊界即8位元組(參照邊界6pB (圖8、圖6))。因此，存取區域8008的水平 方向(方向χ)的大小(尺寸8S1)是比較小的8位元組。另一方面，參照圖像塊8009的左上端像素8009L是(7，7)，大小是4X4。因此，參 照圖像塊8009的右上端像素8009R的位置是(10，7)，超過存儲器存取單位的邊界即8字 節(超過邊界6pB)。因此，存取區域8010的水平方向的大小(尺寸8S》是比較大的16位元組。存儲器存取區域(存取區域8008、8010(存取區域8池))的水平方向(方向χ的 朝向)的大小(尺寸8S(尺寸8S1、8S2))成為比較大的16位元組，是在區域8003(排除範圍 8003x(圖8中的上欄))的範圍中存在塊(塊8009)的左上端像素SpL(左上端像素8009L) 的時候。在將這種排除範圍8003x中包含左上端像素SpL的塊(塊8009)設為被利用的參 照圖像的情況下，待進行的傳輸中的存取區域8aR(存取區域8010)的尺寸(尺寸8S2)比較 大，參照圖像傳輸量增加，因此從運動預測處理的搜索範圍中排除在區域8003的範圍(排 除範圍8003x)中存在左上端像素SpL (左上端像素8009L)的塊8R(塊8009)。同樣，也將 區域8004、8005(圖8中的上欄)的範圍內的塊從運動預測處理的搜索範圍中排除。由此， 能夠削減運動補償處理時的參照圖像的存儲器傳輸量。圖9是表示由塊讀出部2012進行的處理的流程圖。使用圖9的流程圖進行說明塊讀出部5003對從搜索區域選擇部5002輸入的數據 進行的塊讀出位置的控制。首先，塊讀出部2012根據所輸入的編碼對象塊(參照圖1中的編碼對象塊1002) 的位置信息，設定搜索區域(參照前面敘述的搜索範圍8013x、1005)，將所設定的搜索區域 中的第一個塊作為處理對象塊(圖8中的塊8R)，設定該處理對象塊的左上端像素SpL的位 置和處理對象塊的大小(例如4X4)(步驟S9001)。然後，判斷從搜索區域選擇部5002輸入的模式是否是編碼效率優先模式(步驟 S9002)。在編碼效率優先模式的情況下(步驟S9002 是)，將搜索範圍的全部塊(包括排 除範圍8003x的塊在內的、搜索範圍8002的全部塊)輸出給運動矢量生成部2015，並進入 步驟S9004。另一方面，在解碼時存儲器傳輸量削減模式的情況下(步驟S9002 否)，進入步驟 S9003。在步驟S9003中，根據處理對象塊(塊8R)的左上端像素SpL的位置和處理對象 塊的大小(例如4 X 4)，判斷處理對象塊(塊8R)是否超過存儲器存取單位(例如8位元組) 的邊界(邊界6pB)而存在。
並且，在處理對象塊沒有超過存儲器存取單位的邊界(邊界6pB)而存在的情況下 (塊8007，步驟S9003:否)，該處理對象塊(塊8007)的位置是傳輸量較少的位置，進入步 驟 S9004。另一方面，在處理對象塊跨越存儲器存取單位的邊界而存在(超過邊界)的情況 下(塊8009，步驟S9003 是)，由於是傳輸量較多的位置，所以在運動預測中不使用該位置 的塊。因此，不進行圖像存儲器讀出，進入步驟S9006。在步驟S9004，進行從圖像存儲器2002讀出所設定的地址位置的圖像數據(塊 8007的數據)的處理。然後，將從圖像存儲器2002讀出的圖像數據輸出給運動矢量生成部2015(步驟 S9005)。由此，完成針對一個塊的塊讀出處理，將讀出對象(上述的處理對象塊)轉移到下 一個塊，並進行地址相加(步驟S9006)。然後，判斷所相加的地址是否是前面敘述的所設定的搜索範圍內的地址(步驟 S9007)，在屬於搜索範圍之外的情況下(步驟S9007:是)，結束處理。並且，在屬於搜索範 圍之內的情況下(步驟S9007 否)，進入S9002，並反覆進行一系列的操作。另外，也可以是，例如針對所設定的搜索範圍(搜索範圍8002或者8013x)中的各 個塊，進行將該塊作為處理對象塊的上述S9002 S9006的處理。這樣，在圖像編碼裝置切的運動預測中，並非不對搜索區域內的塊的位置設定 限制就進行搜索(參照不將排除範圍8003x排除而包含排除範圍800 在內的搜索範圍 8002)，而是對來自圖像存儲器的塊讀出部(塊讀出部500 設定兩種模式，並由搜索區域 選擇部(搜索區域選擇部5002)切換模式(參照排除了排除範圍8003x後的不包含排除 範圍8003x的搜索範圍8013x)。由此，在圖像編碼裝置切的運動預測處理中，能夠將搜索 (相似度計算部2013等以後的處理)限定在解碼時的運動補償中的參照圖像的傳輸量不會 增加的範圍內(圖9中的S9002 否)，削減在與圖像解碼裝置6x連接的圖像存儲器(圖像 存儲器6xM)中進行的數據的傳輸的傳輸量，並削減成本。另外，在本實施方式中，圖像解碼裝置的存儲器(圖像存儲器6xM)是16位寬、脈 衝串長度為4的存儲器，但不限於這種存儲器。例如，在32位(=4位元組)寬、脈衝串長度 為4的存儲器的情況下，存儲器存取單位是4X4 = 16位元組。在解碼時存儲器傳輸量削減模 式的情況下，從搜索範圍中排除的區域(參照排除範圍8003x)根據存儲器的規格而變化。另外，在本實施方式中，關於在圖像編碼裝置的運動預測處理中限定搜索範圍的 方法，使用4X4大小的參照圖像塊(例如圖8中的8007等)的情況進行了說明，但不限於 此。在其他參照圖像塊的大小下，為了傳輸參照圖像塊，同樣利用必須傳輸的存儲器存取單 位的數量來限定搜索範圍。另外，說明了利用1位元組的數據表現構成圖像的像素的情況，但不限於此，為了傳 輸參照圖像塊，利用必須傳輸的存儲器存取單位的數量來限定搜索範圍。另外，在本實施方式的編碼效率優先模式中讀出參照圖片7001內的搜索範圍 7002中的全部塊(參照塊7B)，在相似度計算部2013以後，進行搜索範圍7002中的全部塊 與編碼對象塊的相似度計算以及評價，但不限於此。例如，為了削減圖像編碼裝置切中的 運動預測處理的運算量，也可以以減少計算與編碼對象塊的相似度的塊的數量的目的，限
18定搜索範圍7002中的塊的數量。另外，在本實施方式中，作為圖像編碼標準說明了 H.沈4，但不限於此，也可以採用 MPEG2等其他圖像編碼標準。另外，在本實施方式中，構成圖像編碼裝置的各個功能塊典型地實現為在需要 CPU (Central Processing Unit)和存儲器的信息設備中工作的程序。但是，也可以將該功 能的一部分或者全部實現為集成電路即LSI (Large Scalehtegration)。這些LSI可以形 成為獨立的一個晶片，也可以形成為包含一部分或全部的一個晶片。此處是形成為LSI，但 根據集成程度的不同，有時也稱為ICantegrated Circuit)、系統LSI、超級LSI、特級LSI寸。並且，集成電路化的方法不限於LSI，也可以利用專用電路或通用處理器實現。也 可以採用在製作LSI後能夠編程的可現場編程門陣列(FPGA:Field Programmable Gate Array)、能夠重構LSI內部的電路單元的連接和設定的可重構處理器。另外，如果隨著半導體技術的發展或派生的其他技術，出現取代LSI的集成電路 化的技術，則當然也可以使用該技術進行功能塊的集成化。例如，具體地講還存在適用生物 技術等的可能性。(實施方式2)在如上所述的實施方式1的圖像編碼裝置中，搜索區域選擇部5002根據從外部設 定的兩種模式來切換運動預測中的搜索範圍(參照搜索範圍8002、8013x)。並且，通過設定 為解碼時存儲器傳輸量削減模式，在對所生成的編碼圖像進行解碼時，能夠削減從圖像存 儲器2002傳輸的、運動補償的參照圖像的數據量。但是，在解碼時存儲器傳輸量削減模式中，與編碼效率優先模式相比，搜索範圍變 小(參照排除範圍8003x)，編碼效率有可能變差。因此，有如下需求將採用解碼時存儲器傳輸量削減模式的範圍儘可能限定得小， 將運動補償的存儲器傳輸量抑制在一定範圍內，並提高編碼效率，同時實現較小的傳輸量 (被傳輸的數據量)和較高的編碼效率。本發明的實施方式2的圖像編碼裝置是應對上述 需求的圖像編碼裝置。圖10是表示的圖像編碼裝置IOx的圖。本發明的實施方式2的圖像編碼裝置(圖像編碼裝置IOx)是將圖5的結構中的運 動預測部5001的結構替換為圖10的運動預測部10001的結構。圖10的運動預測部10001 與圖5的運動預測部5001相比，將搜索區域選擇部5002替換為搜索區域選擇部10002，此 外，追加了解碼時存儲器傳輸量計算部10003。在圖10中，對進行與圖5所示的實施方式1 的結構圖中的動作相同的動作的部分標註相同的序號，並適當省略說明。搜索區域選擇部10002向塊讀出部5003輸出下述兩種模式。 編碼效率優先模式·解碼時存儲器傳輸量削減模式並且，首先在編碼開始時設定為編碼效率優先模式，並且根據從解碼時存儲器傳 輸量計算部10003輸入的、解碼時的運動補償中的參照圖像的傳輸量，進行解碼時存儲器 傳輸量削減模式與編碼效率優先模式之間的切換。在解碼時存儲器傳輸量計算部10003中，被輸入由運動矢量生成部2015生成的運動矢量的值。根據從外部設定的圖像解碼裝置的圖像存儲器(參照圖3中的圖像存儲器 3005、圖6中的圖像存儲器6xM等)的規格、和所輸入的運動矢量所指的參照圖像位置，計 算在對所生成的流進行解碼時的運動補償中的參照圖像傳輸量(下面稱為解碼時存儲器 傳輸量)。另外，關於解碼時存儲器傳輸量的計算方法，已在實施方式1的說明中使用圖6 及圖8進行了說明，所以此處省略。更具體地講，在解碼時存儲器傳輸量計算部10003中，例如作為存儲器的規格設 定了位寬及脈衝串長度，使用根據這些值決定的存儲器存取單位，計算解碼時存儲器傳輸 量。所計算的每個運動矢量的解碼時存儲器傳輸量被輸出給搜索區域選擇部10002。圖11是搜索區域選擇部10002(圖10)的結構圖。使用圖11說明搜索區域選擇部10002的模式切換。搜索區域選擇部10002由傳 輸量更新部11001、模式選擇部11002構成。從解碼時存儲器傳輸量計算部10003輸出給搜索區域選擇部10002的、上述的每 個運動矢量的解碼時存儲器傳輸量的值，首先被輸入到傳輸量更新部11001中。傳輸量更新部11001在當前正在編碼中的圖片中，計算將此前已經編碼的塊的解 碼時存儲器傳輸量進行累積的值(下面稱為解碼時累積存儲器傳輸量)。所計算的解碼時 累積存儲器傳輸量被輸出給模式選擇部11002。另外，關於當前正在編碼中的圖片的解碼時存儲器傳輸量的計算方法，例如具體 地講可以是下面說明的方法。即，在傳輸量更新部11001中，開始圖片開頭的塊的編碼時， 將所保存的參照圖像的傳輸量的值初始化為0。並且，在編碼處理過程中，每運動矢量的傳 輸量的值在每當被輸入到傳輸量更新部11001中時累積，更新該圖片中的解碼時累積存儲 器傳輸量並進行保持。在模式選擇部11002中，根據從傳輸量更新部11001輸入的解碼時累積存儲器傳 輸量、和當前正在編碼中的塊的位置信息，選擇編碼效率優先模式和解碼時存儲器傳輸量 削減模式中的任意一種模式。並且，將所選擇的模式的模式信號輸出給塊讀出部5003。下面，具體說明模式的選擇方法。在開始圖片開頭塊的編碼時，對於模式選擇部 11002，將針對解碼所生成的編碼圖像的圖像解碼裝置(例如圖像解碼裝置6x)假設的一個 圖片的解碼中的運動補償的參照圖像傳輸量(下面稱為解碼時假想傳輸量)設定為閾值。 所設定的解碼時假想傳輸量(閾值)由圖像解碼裝置的圖像存儲器的規格及一個圖片的尺 寸來決定。在模式選擇部11002中，首先計算在對當前正在編碼中的一個圖片進行解碼時 的、運動補償的參照圖像的預計傳輸量(下面稱為解碼時預計傳輸量)。將所計算的預計傳 輸量和前面敘述的解碼時假想傳輸量的值(閾值)之間的大小進行比較，在解碼時預計傳 輸量的值超過前面敘述的解碼時假想傳輸量的值(閾值)的情況下，輸出解碼時存儲器傳 輸量削減模式。另一方面，在解碼時預計傳輸量的值小於解碼時假想傳輸量的值(閾值) 的情況下，輸出編碼效率優先模式。在此，說明解碼時預計傳輸量的計算方法的一例。模式選擇部11002(圖11)在被 輸入了當前正在編碼中的塊的位置信息時，計算此前已完成編碼的塊的數量。將累積了此 前已被編碼的塊的解碼時存儲器傳輸量的累積值(前面敘述)除以已經完成編碼的塊的數 量，計算此前已被編碼的各個塊中的每塊的解碼時存儲器傳輸量(平均量)。對有關這種此前已被編碼的各個塊的每塊的解碼時存儲器傳輸量(平均量)乘以當前正在編碼中的圖片 的塊的合計數，作為解碼時預計傳輸量。另外，例如在與解碼時預計傳輸量一起使用的上述 解碼時假想傳輸量(閾值)是每塊的量的情況下等，也可以直接將上述的每塊的平均的解 碼時存儲器傳輸量(平均量)用作解碼時預計傳輸量。圖12是由搜索區域選擇部10002進行的模式切換控制處理的流程圖。關於由搜索區域選擇部10002進行的模式的切換控制，使用圖12進行說明。模式 的切換控制按照通過一個圖片的編碼、並通過運動預測處理生成的每個運動矢量進行。首先，搜索區域選擇部10002(圖10、11)在進行當前將要編碼的第一個塊的運動 預測時，將解碼時累積存儲器傳輸量初始化(步驟S12001)。然後，根據所輸入的每個運 動矢量的解碼時存儲器傳輸量，進行解碼時累積存儲器傳輸量的計算(步驟S12002)。然 後，根據所輸入的當前正在編碼中的塊的位置信息，計算已經完成編碼的塊的數量(步驟 S12003)。在步驟S12004，使用在步驟S12002計算的解碼時累積存儲器傳輸量的值、和在步 驟S12003計算的已經完成編碼的塊的數量，計算解碼時預計傳輸量。在步驟S12005，比較所設定的解碼時假想傳輸量(閾值)與在步驟S12004計算的 解碼時預計傳輸量之間的大小。在解碼時假想傳輸量比解碼時預計傳輸量小、即解碼時預計傳輸量比較大的情 況下(S12005 是)，進入步驟S12006，在解碼時假想傳輸量與解碼時預計傳輸量相等、或 者比解碼時預計傳輸量大、即解碼時預計傳輸量比較小的情況下(S12005 否)，進入步驟 S12007。在解碼時預計傳輸量比較大的情況(S12005 是)的處理即步驟S12006，向後面的 塊讀出部5003(圖10)輸出削減傳輸量的解碼時存儲器傳輸量削減模式，進入步驟S12008。 並且，在解碼時預計傳輸量比較小的情況(S12005:否)的處理即步驟S12007，向後面的塊 讀出部5003輸出編碼效率優先模式，進入步驟S12008。在步驟S12008，判斷當前正在進行運動預測的塊是否是當前正在編碼中的圖片中 的最後一個矩形，如果是最後一個矩形(S12008 是)，則結束處理。如果不是最後一個矩形 (S12008 否)，則進入步驟S12002，針對下一次的每個運動矢量的解碼時存儲器傳輸量的 輸入進行一系列的處理。根據這種結構，由於搜索範圍比編碼效率優先模式小(參照排除了排除範圍 8003x後的搜索範圍8013x)，所以在編碼對象塊中將使用編碼效率有可能變差的解碼時存 儲器傳輸量削減模式的塊(參照S12005 否)設定得儘可能少。因此，能夠將運動補償中 的傳輸量抑制在一定範圍內(參照S12005 是)，並提高編碼效率(參照S12005:否)。另外，在本實施方式中，圖像解碼裝置的存儲器是16位寬、脈衝串長度為4的存儲 器，但不限於此。在解碼時存儲器傳輸量削減模式的情況下，從搜索範圍中排除的區域根據 存儲器的規格而變化。另外，作為解碼時預計傳輸量的計算方法，根據已經編碼的塊數量與圖片整體的 塊數量及解碼時累積存儲器傳輸量，通過比例計算來求出，但不限於此，也可以利用其他方 法進行計算。另外，模式選擇部11002將由對所生成的編碼圖像進行解碼的圖像解碼裝置假設的、一個圖片的解碼中的運動補償的參照圖像傳輸量，設定為解碼時假想傳輸量，但不限於 此。解碼時假想傳輸量，可以在全部圖片中設為相同的值，也可以對每個圖片設定不同的值。另外，模式選擇部11002對每個運動矢量比較解碼時假想傳輸量與解碼時預計傳 輸量之間的大小，並進行模式選擇。但是，在解碼時預計傳輸量有一次超過解碼時假想傳輸 量的情況下，從此開始不進行解碼時預計傳輸量的計算、以及與解碼時假想傳輸量的大小 比較，而是持續選擇解碼時存儲器傳輸量削減模式，直到一個圖片的編碼結束。由此，能夠 省略解碼時預計傳輸量的計算以及大小比較的處理，能夠削減運算量及功耗。另外，在本實施方式中，關於圖像編碼標準說明了 H.沈4，但不限於此，也可以採用 MPEG2等其他圖像編碼標準。另外，在本實施方式中，構成圖像編碼裝置的各個功能塊典型地實現為在需要CPU 和存儲器的信息設備中工作的程序。但是，也可以將該功能的一部分或者全部實現為集成 電路即LSI。這些LSI可以形成為獨立的一個晶片，也可以形成為包含一部分或全部的一個 晶片。此處是形成為LSI，但根據集成程度的不同，有時也稱為IC、系統LSI、超級LSI、特級 LSI ο並且，集成電路化的方法不限於LSI，也可以利用專用電路或通用處理器實現。也 可以採用在製作LSI後能夠編程的FPGA、能夠重構LSI內部的電路單元的連接和設定的重 構處理器。另外，如果隨著半導體技術的發展或派生的其他技術而出現取代LSI的集成電路 化的技術，則當然也可以使用該技術進行功能塊的集成化。例如，具體地講還存在適用生物 技術等的可能性。(實施方式3)在如上所述的實施方式1及2的圖像編碼裝置中，通過設定用於限定運動預測中 的搜索範圍的模式(參照前面敘述的解碼時存儲器傳輸量削減模式)，在對所生成的編碼 圖像進行解碼時，能夠削減從圖像存儲器(參照圖2中的圖像存儲器2002、圖6中的圖像存 儲器6xM等)傳輸的、運動補償的參照圖像的數據量。但是，在考慮到與編碼對象塊的相關性時，有時會導致編碼效率的惡化。在解碼時 存儲器傳輸量削減模式的搜索範圍(參照圖8中的搜索範圍8013x)內相關性最高的塊，與 在編碼效率優先模式的搜索範圍(搜索範圍8002)內相關性最高的塊相比，當相關性明顯 低時，將導致編碼效率的明顯惡化。這將導致編碼圖像的數據尺寸的增加、解碼後的圖像的 (畫質)的惡化等不良影響。因此，有如下需求始終不限定搜索範圍，而一邊動態地切換解碼時的存儲器傳輸 量削減和編碼效率優先，一邊削減解碼時的運動補償中的參照圖像的來自圖像存儲器的傳 輸量，從而同時實現使畫質的惡化較小、傳輸量較小。本發明的實施方式3的圖像編碼裝置 是應對上述需求的圖像編碼裝置。圖13是表示圖像編碼裝置13x的圖。本發明的實施方式3的圖像編碼裝置13x是將圖2的結構中的運動預測部2001 的結構替換為圖13的運動預測部13001的結構。圖13的運動預測部13001與圖2的運動 預測部2001相比，追加了解碼時存儲器傳輸量計算部13002，並將評價部2014替換為評價
22部13003。在圖13中，對進行與圖2的表示以往的圖像編碼裝置的一例的結構圖中的動作 相同的動作的部分標註相同的序號，並適當省略說明。解碼時存儲器傳輸量計算部13002根據由塊讀出部2012讀出的塊的位置信息、和 預先設定的圖像解碼裝置的圖像存儲器規格(的信息)，計算該塊被選擇為運動預測結果 時的解碼時存儲器傳輸量。塊的位置信息和所計算的解碼時存儲器傳輸量輸出到評價部 13003。在評價部13003中，由相似度計算部2013輸入編碼對象塊、與由塊讀出部2012讀 出的塊的相似度，並且由解碼時存儲器傳輸量計算部13002輸入解碼時存儲器傳輸量。並 且，評價部13003根據這些信息，確定搜索範圍內的運動預測的結果圖像的位置，並輸出給 運動矢量生成部2014A。另外，關於運動預測的結果圖像的位置的確定方法可以考慮各種方法。例如，作為一例，有下述方法對相似度和解碼時存儲器傳輸量分別設定係數α 和係數β，將評價函數的值最大的塊作為運動預測的結果圖像，該評價函數是將係數α乘 以相似度得到的值、和係數β乘以解碼時存儲器傳輸量得到的值相加的函數。另外，在這種情況下，通過將係數α設為正數，將係數β設為負數，評價函數的值 最大的塊成為相似度比較高、而且解碼時存儲器傳輸量比較小的塊。並且，通過改變係數α 和係數β的絕對值，能夠控制使相似度和解碼時存儲器傳輸量哪一方優先。S卩，例如可以是「評價函數的值」 =「 α X相似度+β X解碼時存儲器傳輸量」，也 可以是「評價函數的值」 =「 I α I X相似度-I β I X解碼時存儲器傳輸量」。圖14是在預測圖像確定處理中對每個編碼對象塊進行的處理的流程圖。關於由相似度計算部2013、解碼時存儲器傳輸量計算部13002及評價部13003進 行的預測圖像確定處理，使用圖14進行說明。首先，評價部13003將所存儲的預測圖像候選初始化(步驟S14001)。然後，輸入由塊讀出部2012讀出的塊的圖像數據及位置信息(步驟S14002)。計算所輸入的塊的圖像數據與編碼對象塊之間的相似度(步驟S14003)。然後，根據所輸入的塊的位置和所設定的圖像解碼裝置的存儲器規格，計算解碼 時存儲器傳輸量(步驟S14004)。在步驟S14005，使用在步驟S14003計算的相似度、和在步驟S14004計算的解碼時 存儲器傳輸量，計算評價函數(的值)。在步驟S14006，比較在評價部13004中存儲的預測圖像候選的評價函數的值與在 步驟S14005計算的評價函數的值之間的大小。當在評價部13004中存儲的預測圖像候選的評價函數的值比較大的情況下 (S14006 否)，進入步驟 S14008。當在步驟S14005計算的評價函數的值比較大的情況下(S14006 是)，進入步驟 S14007。並且，在步驟S14007，將被計算出更大的評價函數的值的當前塊作為預測圖像候 選，評價部13004存儲該塊的評價函數的值。然後，進入步驟S14008。在步驟S14008，判斷從塊讀出部2012輸入的塊是否是搜索範圍內的最後的塊，如 果判斷為不是最後的塊(S14008 否)，則對下一個輸入的塊進行從步驟S14002開始的處 理。
另一方面，如果判斷為是最後的塊(S14008 是)，則進入步驟S14009。並且，在步 驟S14009，將評價部13004存儲的預測圖像候選確定為預測圖像，將其位置輸出給運動矢 量生成(計算)部2014A。這樣，例如可以選擇搜索範圍的多個塊中、所計算的評價函數的值最大的塊。根據這種結構，不需限定搜索範圍，就可提高編碼效率，並且削減在解碼時的運動 補償中的來自圖像存儲器的參照圖像的傳輸量。另外，在本實施方式中，構成圖像編碼裝置的各個功能塊是實現為例如在需要CPU 和存儲器的信息設備中工作的程序。但是，也可以將該功能的一部分或者全部實現為集成 電路即LSI。這些LSI可以形成為獨立的一個晶片片，也可以形成為包含一部分或全部的一 個晶片。此處是形成為LSI，但根據集成程度的不同，有時也稱為IC、系統LSI、超級LSI、特 級 LSI。並且，集成電路化的方法不限於LSI，也可以利用專用電路或通用處理器實現。也 可以採用在製作LSI後能夠編程的FPGA、能夠重構LSI內部的電路單元的連接和設定的重 構處理器。另外，如果隨著半導體技術的發展或派生的其他技術而出現取代LSI的集成電路 化的技術，則當然也可以使用該技術進行功能塊的集成化。還存在適用生物技術等的可能性。本發明的圖像編碼裝置及圖像解碼裝置能夠適用於按照H. 264和MPEG-2那樣的 運動圖像編碼標準，對運動圖像進行編碼及解碼的各種裝置。作為這種裝置的例子，有數字 播放的記錄再現裝置、可攜式攝像機、電視會議系統等通信裝置、個人計算機等。圖15是將適用了本發明的圖像編碼裝置及圖像解碼裝置適用於可攜式攝像機時 的結構圖。可攜式攝像機15001包括系統LSI 15002、存儲程序及數據的R0M15003、以及用作 圖像存儲器或各種數據的存儲區域的RAM(隨機存取存儲器)15004。系統LSI 15002對來自照相機和麥克風的輸入信號進行編碼，並從外部驅動器和 通用串行總線(USB Universal Serial Bus)輸出編碼圖像。並且，系統LSI15002包括控制照相機的照相機控制部15005、控制麥克風的麥克 風控制部15006、控制外部驅動器的外部驅動器控制部15007。並且，系統LSI15002還包括 進行整體控制等的CPU15008、進行聲音及圖像的同步和輸出的AV輸出控制部15009。並且，系統LSI15002包括適用了本發明的圖像編碼裝置15010、圖像解碼裝 置15011、進行USB的輸入輸出控制的USB控制部15012、在各個模塊之間、R0M15003和 RAM15004之間傳輸數據的系統總線15013。另外，在上述的本變形例的結構中，上述的圖像編碼裝置15010及圖像解碼裝置 15011被集成在系統LSI 15002中，將RAM15004用作圖像存儲器，但集成方法不限於此。例 如，各個功能可以獨立地形成為一個晶片，還可以包括一部分或者全部而形成為一個晶片。 另外，如果具有替換LSI的集成電路的技術，則當然也可以利用該技術進行集成。另外，以 可攜式攝像機為例進行了說明，也能夠將本發明適用於數字播放的記錄再現裝置、可攜式 攝像機、電視會議系統等通信裝置、個人計算機等。另外，例如由於在圖像解碼時的運動補償中傳輸參照圖像，所以也能夠避免從存
24儲器傳輸的數據量多。即，圖像編碼裝置的運動預測部5001具有搜索區域選擇部5002、圖 像存儲器2002、塊讀出部5003、相似度計算部2013、評價部2014、運動矢量生成部2015，在 對圖像編碼裝置生成的編碼圖像進行解碼時的運動補償處理中，搜索區域選擇部5002生 成控制信號，以使塊讀出部5003不需讀出必要圖像的傳輸量不增加的區域，就可進行運動 預測處理，由此也能夠削減在對由圖像編碼裝置生成的編碼圖像進行解碼時的運動補償中 的參照圖像的存儲器傳輸量。另外，例如具體地講，前面敘述的圖像存儲器6xM(圖6等)可以設在圖像解碼裝 置6x的外部(參照圖15中的RAM15004)，也可以設於內部。另外，如上所述也可以利用圖像存儲器6xM的規格的信息。並且，也可以利用多個圖像解碼裝置中、進行已由該圖像編碼裝置進行編碼的圖 像的解碼的圖像解碼裝置的規格的信息。並且，圖像解碼裝置具體地講例如也可以是在包含該圖像編碼裝置(例如圖像編 碼裝置15010)的系統(例如圖15中的可攜式攝像機15001)中，與該圖像編碼裝置一起 被包括的對由該圖像編碼裝置進行編碼的圖像進行解碼的圖像解碼裝置(圖像解碼裝置 15011)。並且，採用規格的信息的圖像解碼裝置也可以是多個圖像解碼裝置中、由該圖像 編碼裝置的生產商推薦使用的該生產商的圖像解碼裝置等。另外，也可以由用戶等從多個圖像解碼裝置輸入確定該圖像解碼裝置的信息(型 號、規格的信息本身等)，並採用所輸入的信息。另外，本系統也可以是像電視電話、視頻會議系統等系統那樣，進行已編碼的圖像 的通信，並對所通信的圖像進行解碼的系統。並且，本系統也可以是像可攜式攝像機及數位照相機等系統那樣，由存儲部存儲 已編碼的圖像，並進行所存儲的圖像的解碼的系統。另外，更具體地講，例如待編碼的圖像可以是利用內部互通電話系統中設置的攝 像機拍攝的圖像，也可以將在無人期間拍攝到的圖像進行編碼、並由上述的存儲部存儲已 被編碼的圖像。並且，本系統例如也可以包括實現圖像編碼裝置和圖像解碼裝置的功能的至少一 部分的個人計算機等計算機。上述規格的信息的一部分或者全部也可以是使該個人計算機作為圖像解碼裝置 進行工作的軟體的信息。另外，圖8所示的排除範圍8003x也可以是第1種圖像解碼裝置的第1排除範圍、 和比該第1排除範圍大的包含該第1排除範圍在內的第2種圖像解碼裝置的第2排除範圍 中的第2排除範圍。並且，在某種情況下，通過基於這種排除範圍8003x的處理而被編碼的 圖像，可以由第1種圖像解碼裝置進行解碼，另一方面，在另一種情況下由第2種圖像解碼 裝置進行解碼。並且，也可以具有包括運動矢量生成部2015(圖5)的預測處理部2015x。更具體 地講，例如預測處理部201 還可以包括相似度計算部2013、評價部2014及編碼處理部 5M(參照圖5、圖2中的運動補償部2003等)等。並且，例如預測處理部201 可以由運動 矢量生成部2015生成運動矢量，並進行運動預測，使用所生成的運動矢量進行編碼。
並且，在該圖像編碼裝置(圖像編碼裝置h、13x等)中也可以進行例如下述的動作。S卩，關於在被編碼的圖像(例如圖8中的參照圖片8001)中包含的塊(塊8R)，在 該圖像的編碼中參照該第1塊(例如塊8007)的情況下，在對已被編碼的該圖像進行解碼 時，在從解碼側圖像存儲部(圖像存儲器6xM)中讀出該第1塊時，判斷是發生(比第2傳輸 量(閾值))小的第1傳輸量(尺寸8S1的傳輸量)的傳輸的第1塊、還是發生比所述第1 傳輸量(尺寸8S1的傳輸量)大的第2傳輸量(尺寸8S2的傳輸量)的傳輸的第2塊(塊 8009)(判斷部 5003bx,圖 16、圖 17)。並且，僅在被判斷為是第1塊的情況下，進行參照了已實施判斷的該塊(塊8R)的 編碼(生成相對於被參照的該塊(參照圖1中的參照塊1006)的運動矢量(參照運動矢量 1007)等)，在被判斷為是第2塊的情況下，也可以不進行參照該塊的編碼(運動矢量的生 成等)(預測處理部2015x,圖16、圖17、圖5等)。由此，避免較大的第2傳輸量的傳輸，僅進行較小的第1傳輸量的傳輸，能夠減小
傳輸量。另外，關於這種動作中的單個的具體部分可以採用任何形式。例如，具體地講，較小的第1傳輸量的第1塊(塊8007)也可以是在讀出該第1塊 時，被進行較少的第1數量(例如1個)的存取單位8U(圖8)的尺寸的、較小的第1存取 區域8008(圖6)的存取的塊。並且，較大的第2傳輸量的第2塊(塊8009)也可以是在讀出該第2塊時，被進行 較多的第2數量(例如2個)的存取單位8U(圖8)的尺寸的、較大的第2存取區域8010(圖 6)的存取的塊。更具體地講，第1存取區域(存取區域8008)也可以僅是較少的第1數量(1個) 的存取單位8U(x = 0 7)的區域。並且，第2存取區域(存取區域8010)也可以僅是較 多的第2數量0個)的存取單位8U(x = 0 7、χ = 8 15)的區域。並且，第1塊(塊 8007)包括第1存取區域的、較少的第1數量(1個)的各個存取單位8U(x = 0 7)的像 素(x = i 4)，第2塊包括較多的第2數量的各個存取單位8U(x = 0 7、χ = 8 15) 的像素(χ = 7、x = 8 10)。並且，例如第1數量可以是1個。並且，例如第1塊所在的範圍(χ = 0 3)可以 不超過存取單位8U的邊界(邊界6pB，x = 7 χ = 8之間)，並且不跨越將邊界夾在中間 的兩個(以上)的部分，另一方面，第2塊的範圍(χ = 7 10)可以跨越邊界，並跨越兩個 (以上)的部分。並且，例如具體地講，具體部分的動作可以是與實施方式1的動作相同的動作，也 可以與實施方式2的動作相同，還可以與實施方式3相同，還可以是其他動作。例如，所述判斷部5003bx(取得部5003b)可以判斷塊是所設定的所述搜索範圍 (第1搜索範圍8013x)內的所述第1塊(第1塊8007)、還是該搜索範圍外的所述第2塊 (第 2 塊 8009)。並且，例如，所述判斷部500;3bX(取得部5003b)可以僅取得被判斷為是所述第1 塊的塊(第1塊8007)的所述第1像素數據(第1像素數據8007p)，不取得被判斷為是所 述第2塊(第2塊8009)的塊的所述第2像素數據(第2像素數據8009p)(參照實施方式1)。並且，例如，所述判斷部500;3bX(解碼時存儲器傳輸量計算部1300 通過計算較 小的第1傳輸量，判斷為所取得的像素數據的塊是發生第1傳輸量的第1塊，並且通過計算 較大的第2傳輸量，進行是發生第2傳輸量的第2塊的判斷。並且，也可以是，預測處理部201 (運動矢量生成部2014A)在所計算的傳輸量是 第1傳輸量的情況下，利用所計算的該傳輸量，表示塊被判斷為第1塊，在是第2傳輸量的 情況下，表示被判斷為第2塊。另外，第2塊例如可以是與第1塊的相似度相同的相似度的塊(參照S14003)。 另外，第2塊也可以是在參照中不使用的多個塊中的一部分(例如一個)。並且，判斷部 5003bx例如可以包括評價部1300r等。並且，如上所述，也可以是，設定較小的第1傳輸量的第1搜索範圍，並將搜索範圍 從較大的第2傳輸量的第2搜索範圍切換為第1搜索範圍等，從而所進行的動作的模式從 使用第2塊的模式(編碼效率優先模式)切換為不使用第2塊的模式(解碼時傳輸量削減 模式)(搜索區域選擇部5002、評價部2014)。由此，能夠獲得在切換之後可減小傳輸量，而 在切換之前編碼效率提高等優勢，能夠同時實現較小的傳輸量、和較高的編碼效率等優勢。這樣，在本技術中，可以組合多個結構，發生通過組合而實現的相乘效果。與此相 對，在已知的以往例中缺少這些多個結構中的全部或者一部分，也不會發生相乘效果。從這 一點講，本技術與以往例不同。另外，也可以構建實現上述功能的電腦程式，也可以構建存儲了該電腦程式 的存儲介質，也可以構建實現上述功能的集成電路，也可以構建其他種類的產品。並且，也 可以構建包含上述步驟的方法、生成上述電腦程式的方法、進行通信的方法等各種方法， 還可以構建上述電腦程式具有的數據構造等其他種類的產品。以上關於本發明，根據實施方式及變形例進行了說明，但本發明不限於這些實施 方式及變形例。對這些實施方式及變形例實施本領域人員想到的各種變形而得到的結構、 以及將實施方式及變形例中的構成要素進行任意組合而實現的結構，都包含於本發明中。工業實用性本發明的圖像編碼裝置及圖像解碼裝置對高效地進行運動圖像的解碼處理有用， 該運動圖像是由例如數字播放的記錄再現裝置、可攜式攝像機、電視會議系統等通信裝置、 個人計算機等進行了編碼的運動圖像。符號說明1001編碼對象的圖片1002編碼對象的塊1003預測源圖片1004在預測源圖片內位於與編碼對象的塊相同的位置的塊1005搜索範圍1006 參照塊1007運動矢量2001運動預測部2002圖像存儲器
2003運動補償部2004幀內預測部2005預測方法選擇部2006差分圖像生成部2007正交變換/量化部2008 編碼部2009逆正交變換/逆量化部2010圖像重構部2011環路濾波部2012塊讀出部2013相似度計算部2014 評價部2015運動矢量生成部3001可變長度解碼部3002運動補償部3003運動矢量計算部3004參照圖像取得部3005圖像存儲器3006預測圖像生成部3007幀內預測部3008預測方法選擇部3009逆量化/逆正交變換部3010圖像重構部3011環路濾波部4001 16X16像素的圖像存儲器4002想要存取的矩形區域GX4像素)4003遵從存儲器的規格來存取4002的矩形區域時所需要的最小的存取區域5001運動預測部5002搜索範圍選擇部5003塊讀出部6001參照圖片6002參照圖像的塊6002P 取得塊6003參照圖像的塊6004對圖像編碼裝置生成的編碼圖像進行解碼的圖像解碼裝置具有的16X 16像 素的圖像存儲器6005按照存儲器規格讀出參照圖像塊6002時的存取區域6006按照存儲器規格讀出參照圖像塊6003時的存取區域7001參照圖片
7002搜索範圍8001參照圖片8002編碼效率優先模式的搜索範圍8003在解碼時存儲器傳輸量削減模式中不進行搜索的範圍8004在解碼時存儲器傳輸量削減模式中不進行搜索的範圍8005在解碼時存儲器傳輸量削減模式中不進行搜索的範圍8006對圖像編碼裝置生成的編碼圖像進行解碼的圖像解碼裝置具有的16X 16像 素的圖像存儲器8007在解碼時存儲器傳輸量削減模式中能夠發生的參照圖像塊的一例8008按照存儲器規格讀出參照圖像塊的一例即8007時的存取區域8009在解碼時存儲器傳輸量削減模式中不會發生的參照圖像塊的一例8010按照存儲器規格讀出塊8009時的存取區域10001運動預測部10002搜索區域選擇部10003解碼時存儲器傳輸量計算部11001傳輸量更新部11002模式選擇部13001運動預測部13002解碼時存儲器傳輸量計算部13003 評價部15001可攜式攝像機15002 系統 LSI15003R0M15004RAM15005照相機控制部15006麥克風控制部15007外部驅動器控制部
15008CPU15009AV輸出控制部15010圖像編碼裝置15011圖像解碼裝置15012USB 控制部15013系統總線R搜索範圍8pL左上端像素8pR右上端像素
權利要求
1.一種圖像編碼裝置，進行運動預測並對圖像進行編碼，具備搜索範圍控制部，作為所述運動預測中的搜索範圍，設定如下搜索範圍在設定了該搜 索範圍的情況下，在編碼後的所述圖像的解碼時的運動補償處理中發生的數據的傳輸的傳 輸量為比閾值少的傳輸量；取得部，在進行所述運動預測時，從圖像存儲部取得所設定的所述搜索範圍的像素數 據，所述圖像存儲部存儲有包含該像素數據的像素的參照圖像；以及運動預測部，使用所取得的所述像素數據以及編碼對象的像素數據，進行所述運動預測。
2.根據權利要求1所述的圖像編碼裝置，其中，所述搜索範圍控制部設定通過來自該搜索範圍控制部的外部的設定而從第1搜索範 圍和第2搜索範圍中指定的搜索範圍作為所述運動預測中的搜索範圍，所述第1搜索範圍 是發生比第2傳輸量小的第1傳輸量的傳輸的搜索範圍，所述第2搜索範圍是發生較大的 所述第2傳輸量的傳輸的搜索範圍，在指定較大的所述第2傳輸量的所述第2搜索範圍的 情況下，設定該第2搜索範圍。
3.根據權利要求1所述的圖像編碼裝置，其中，所述搜索範圍控制部在進行所述運動預測的搜索範圍的設定時，僅在所計算的解碼時 的所述運動補償處理中的數據的傳輸量比第2閾值大的情況下，設定發生較小的第1傳輸 量的傳輸的第1搜索範圍，在比所述第2閾值小的情況下，設定發生較大的第2傳輸量的傳 輸的第2搜索範圍。
4.根據權利要求1所述的圖像編碼裝置，其中，所述搜索範圍控制部根據在解碼時為了存儲所述參照圖像而使用的解碼側圖像存儲 部的存取單位的規格、以及該參照圖像的位置，計算解碼時的所述運動補償處理中的數據 的傳輸量。
5.根據權利要求1所述的圖像編碼裝置，其中，被編碼的所述圖像包括多個塊；各個塊包括多個所述像素；所設定的所述搜索範圍是從整體範圍中排除了預先設定的範圍後的範圍；所設定的所述搜索範圍中的第1塊是在解碼時的該第1塊的讀出中，被進行較小的第 1尺寸的第1存取區域的存取而發生較小的第1傳輸量的傳輸的塊；所排除的所述範圍中的第2塊是在該第2塊的讀出中，被進行較大的第2尺寸的第2 存取區域的存取而發生較大的第2傳輸量的傳輸的塊。
6.一種可攜式攝像機，具備權利要求1所述的圖像編碼裝置；圖像解碼裝置，進行由該圖像編碼裝置編碼後的所述圖像的解碼；以及作為隨機存取存儲器RAM的解碼側圖像存儲部，在設定了較小的所述傳輸量的所述搜 索範圍的情況下，在進行解碼時，對所述圖像解碼裝置傳輸較小的該傳輸量的數據，並且存 儲所傳輸的該數據。
7.根據權利要求1所述的圖像編碼裝置，其中，所述取得部判斷被編碼的所述圖像中包含的塊是第1塊還是第2塊，該第1塊是在該圖像的編碼中參照了該第1塊的情況下，在對編碼後的該圖像進行解碼時，在從解碼側圖 像存儲部讀出該第1塊時發生較小的第1傳輸量的傳輸的塊，該第2塊是發生比所述第1 傳輸量大的第2傳輸量的傳輸的塊； 所述運動預測部，僅在判斷為所述第1塊的情況下，參照判斷後的該塊，生成向該塊的運動矢量； 在判斷為所述第2塊的情況下，不參照該塊，不生成向該塊的運動矢量； 所述取得部判斷塊是所設定的所述搜索範圍內的所述第1塊、還是該搜索範圍之外的 所述第2塊。
8.根據權利要求7所述的圖像編碼裝置，其中，所述取得部僅取得被判斷為所述第1塊的塊的第1像素數據，不取得被判斷為所述第 2塊的塊的第2像素數據。
9.一種圖像編碼裝置，進行運動預測並對圖像進行編碼，具備取得部，在進行所述運動預測時，從圖像存儲部取得該運動預測中的搜索範圍的像素 數據，所述圖像存儲部存儲有包含該像素數據的像素的參照圖像；數據傳輸量計算部，在所取得的所述像素數據成為在編碼中的差分圖像的生成中使用 的預測圖像的情況下，計算進行該像素數據成為所述預測圖像的編碼後的所述圖像的解碼 時的運動補償中發生的數據的傳輸的傳輸量；以及運動預測部，使用所計算的所述傳輸量、所取得的所述像素數據以及編碼對象像素數 據，進行所述運動預測。
10.根據權利要求9所述的圖像編碼裝置，其中，所述數據傳輸量計算部根據在所述解碼時為了存儲所述參照圖像而使用的解碼側圖 像存儲部的存取單位的規格以及所述參照圖像的位置，計算所計算的所述傳輸量。
11.一種圖像編碼方法，進行運動預測並對圖像進行編碼，包括搜索範圍控制步驟，作為所述運動預測中的搜索範圍，設定如下搜索範圍在設定了該 搜索範圍的情況下，在編碼後的所述圖像的解碼時的運動補償處理中發生的數據的傳輸的 傳輸量為比閾值少的傳輸量；取得步驟，在進行所述運動預測時，從圖像存儲部取得所設定的所述搜索範圍的像素 數據，所述圖像存儲部存儲有包含該像素數據的像素的參照圖像；以及運動預測步驟，使用所取得的所述像素數據以及編碼對象的像素數據，進行所述運動 預測。
12.—種圖像編碼方法，進行運動預測並對圖像進行編碼，包括取得步驟，在進行所述運動預測時，從圖像存儲部取得該運動預測中的搜索範圍的像 素數據，所述圖像存儲部存儲有包含該像素數據的像素的參照圖像；數據傳輸量計算步驟，在所取得的所述像素數據成為在編碼中的差分圖像的生成中使 用的預測圖像的情況下，計算在進行該像素數據成為所述預測圖像的編碼後的所述圖像的 解碼時的運動補償中發生的數據的傳輸的傳輸量；以及運動預測步驟，使用所計算的所述傳輸量、所取得的所述像素數據以及編碼對象像素 數據，進行所述運動預測。
13.一種集成電路，進行運動預測並對圖像進行編碼，具有搜索範圍控制部，作為所述運動預測中的搜索範圍，設定如下搜索範圍在設定了該搜 索範圍的情況下，在編碼後的所述圖像的解碼時的運動補償處理中發生的數據的傳輸的傳 輸量為比閾值少的傳輸量；取得部，在進行所述運動預測時，從圖像存儲部取得所設定的所述搜索範圍的像素數 據，所述圖像存儲部存儲有包含該像素數據的像素的參照圖像；以及運動預測部，使用所取得的所述像素數據以及編碼對象的像素數據，進行所述運動預測。
14.一種集成電路，進行運動預測並對圖像進行編碼，具有取得部，在進行所述運動預測時，從圖像存儲部取得該運動預測中的搜索範圍的像素 數據，所述圖像存儲部存儲有包含該像素數據的像素的參照圖像；數據傳輸量計算部，在所取得的所述像素數據成為在編碼中的差分圖像的生成中使用 的預測圖像的情況下，計算進行該像素數據成為所述預測圖像的編碼後的所述圖像的解碼 時的運動補償中發生的數據的傳輸的傳輸量；以及運動預測部，使用所計算的所述傳輸量、所取得的所述像素數據以及編碼對象像素數 據，進行所述運動預測。
15.一種電腦程式，用於使計算機進行運動預測並對圖像進行編碼，所述電腦程式 使所述計算機執行以下步驟搜索範圍控制步驟，作為所述運動預測中的搜索範圍，設定如下搜索範圍在設定了該 搜索範圍的情況下，在編碼後的所述圖像的解碼時的運動補償處理中發生的數據的傳輸的 傳輸量為比閾值少的傳輸量；取得步驟，在進行所述運動預測時，從圖像存儲部取得所設定的所述搜索範圍的像素 數據，所述圖像存儲部存儲有包含該像素數據的像素的參照圖像；以及運動預測步驟，使用所取得的所述像素數據以及編碼對象的像素數據，進行所述運動 預測。
16.一種電腦程式，用於使計算機進行運動預測並對圖像進行編碼，所述電腦程式 使所述計算機執行以下步驟取得步驟，在進行所述運動預測時，從圖像存儲部取得該運動預測中的搜索範圍的像 素數據，所述圖像存儲部存儲有包含該像素數據的像素的參照圖像；數據傳輸量計算步驟，在所取得的所述像素數據成為在編碼中的差分圖像的生成中使 用的預測圖像的情況下，計算進行該像素數據成為所述預測圖像的編碼後的所述圖像的解 碼時的運動補償中發生的數據的傳輸的傳輸量；以及運動預測步驟，使用所計算的所述傳輸量、所取得的所述像素數據以及編碼對象像素 數據，進行所述運動預測。
17.一種記錄再現裝置，記錄通過進行運動預測並對圖像進行編碼而得到的編碼圖像， 並且再現通過對該編碼圖像進行解碼而得到的解碼圖像，所述記錄再現裝置具有圖像存儲部，存儲所述運動預測的參照圖像；搜索範圍控制部，作為所述運動預測中的搜索範圍，設定如下搜索範圍在設定了該搜 索範圍的情況下，在編碼後的所述編碼圖像的解碼時的運動補償處理中發生的數據的傳輸 的傳輸量為比閾值少的傳輸量；取得部，在進行所述運動預測時，從圖像存儲部取得所設定的所述搜索範圍的像素數 據，所述圖像存儲部存儲有包含該像素數據的像素的參照圖像；以及運動預測部，使用所取得的所述像素數據以及編碼對象的像素數據，進行所述運動預測。
18. 一種記錄再現裝置，記錄通過進行運動預測並對圖像進行編碼而得到的編碼圖像， 並且再現通過對該編碼圖像進行解碼而得到的解碼圖像，所述記錄再現裝置具有 圖像存儲部，存儲所述運動預測的參照圖像；取得部，在進行所述運動預測時，從圖像存儲部取得該運動預測中的搜索範圍的像素 數據，所述圖像存儲部存儲有包含該像素數據的像素的參照圖像；數據傳輸量計算部，在所取得的所述像素數據成為在編碼中的差分圖像生成中使用的 預測圖像的情況下，計算進行該像素數據成為所述預測圖像的編碼後的所述編碼圖像的解 碼時的運動補償中發生的數據的傳輸的傳輸量；以及運動預測部，使用所計算的所述傳輸量、所取得的所述像素數據以及編碼對象像素數 據，進行所述運動預測。
全文摘要
本發明的目的在於提供一種圖像編碼裝置，生成能夠降低圖像解碼裝置的運動補償處理時的參照圖像的數據傳輸量的編碼圖像。本發明的圖像編碼裝置在設定了運動預測中的搜索範圍(8002)的情況下，設定在編碼後的圖像的解碼時的運動補償處理中發生的數據的傳輸的傳輸量為較少的傳輸量的搜索範圍(8013x)，從存儲了含有像素數據的像素的參照圖像的圖像存儲部取得所設定的所述搜索範圍的該像素數據，並進行運動預測。根據本發明的圖像編碼裝置，能夠削減在對所生成的編碼圖像進行解碼時的運動補償中的參照圖像的傳輸量，所以能夠削減圖像解碼裝置的外部存儲器的成本。
文檔編號H04N7/32GK102113327SQ20108000221
公開日2011年6月29日 申請日期2010年5月31日 優先權日2009年6月1日
發明者今仲隆晃, 橋本隆 申請人:松下電器產業株式會社