移動圖像編碼設備及方法、移動圖像解碼設備及方法

2023-05-21 21:58:16 2

專利名稱：移動圖像編碼設備及方法、移動圖像解碼設備及方法
技術領域：
本發明涉及一種移動圖像編碼設備、一種移動圖像解碼設備、一種移動圖像編碼方法和一種移動圖像解碼方法。
背景技術：
作為傳統的移動圖像編碼系統的實例，下面描述基於「ITU-T SG16VCEG-M81，H.26L Test Model Long Term Number 8(TML-8)」中描述的「H.26L編碼系統」的一種移動圖像編碼設備和一種移動圖像解碼設備。圖1顯示了一種前述移動圖像編碼設備20的配置，圖2顯示了一種前述移動圖像解碼設備50的配置。
圖1所示的移動圖像編碼設備通過位移補償幀間預測，降低了時間方向的冗餘表達，並且，進一步通過正交變換降低了空間方向的冗餘，從而執行移動圖像(一個輸入視頻信號)的信息壓縮。圖3顯示了一個位移補償幀間預測的說明圖。
下文中，將參考這些附圖對圖1所示的移動圖像編碼設備20的操作進行描述。
輸入視頻信號1由幀圖像的時序組成。這裡，假設待編碼的幀圖像被分成16×16像素的正方形區域(宏塊)，並且，移動圖像編碼設備20的編碼處理和移動圖像解碼設備50的解碼處理以這些宏塊為單位來進行。另外，被分成宏塊單位的幀圖像被定義為「幀圖像信號2」。
根據「H.26L編碼系統」，其可作為「預測模式」，是一個「INTRA預測模式」，用於使用同一幀圖像中編碼過的鄰近區域的像素值(例如，鄰近待編碼的幀圖像信號2的左上側的像素值)進行空間預測，並且使用編碼過的幀圖像進行位移補償幀間預測的若干「INTER預測模式」隨時間而不同。
這樣配置「H.26L編碼系統」，能夠根據輸入視頻信號1的位置特點，通過切換宏塊的「預測模式」，進行有效的信息壓縮。
「位移補償幀間預測」是一種技術，用於在參考幀圖像5的預定查找範圍內，查找類似於幀圖像信號2中的圖像信號模式；用於探測在兩個的圖像信號模式之間的空間位移量作為「位移向量3」；並用於編碼和發送「位移補償相關信息」，該信息包括「位移向量3」、「預測模式」和「參考幀號」以及根據位移向量3計算的「預測的剩餘信號9」。
根據「H.26L編碼系統」，如圖3所示，7種「INTER預測模式」是可用的。更確切地，實際上，除了這些預測模式，當視頻為靜態時，「跳躍模式」是可用的，如直接拷貝參考幀圖像5(編碼過的幀圖像)相同位置的像素的預測模式。
如圖3所示，位移向量3以「模式1」以16×16像素為單位被探測，以「模式2」以8×16像素為單位被探測，以「模式3」以16×8像素為單位被探測，以「模式4」以8×8像素為單位被探測，以「模式5」以8×4像素為單位被探測，以「模式6」以8×4像素為單位被探測，以及以「模式7」以4×4像素為單位被探測。
也就是說，這7種預測模式能夠在宏塊中細分位移探測單位，並且，能夠達到精確掌握各種宏塊中出現的位移。
首先，一個輸入部件31將幀圖像信號2發送到位移探測部件32和空間預測部件35。
然後，位移探測部件32通過參考來自幀存儲器34的參考幀圖像5，探測到位移向量3的數目符合接收到的幀圖像信號2的預定預測模式4。
與此同時，空間預測部件35使用編碼過的來自幀存儲器34的同一幀圖像鄰近區域的像素值進行空間預測。空間預測部件35可以通過若干方法執行空間預測。
第二，位移探測部件32將圖3所示所有「INTER預測模式」探測到的位移向量3和符合位移向量3的預測模式(例如，模式1到7)發送給位移補償部件33。
然後，位移補償部件33通過位移補償，生成一個預測圖像信號(一個宏塊單元)6，該位移補償使用來自幀存儲器34的參考幀圖像5和若干位移向量3與來自位移探測部件32的預測模式4的組合。
第三，位移補償部件33將通過位移補償生成的預測圖像信號6的有關信息、預測模式4、位移向量3和編碼效率發送給預測模式判斷部件36。另一方面，空間預測部件35將通過空間預測生成的預測圖像信號7的有關信息、預測模式(如果存在若干種空間預測)4和編碼效率發送給預測模式判斷部件36。
第四，預測模式判斷單元36以宏塊單位評估所有圖3所示的「INTER預測模式」，以便選擇確定編碼效率最高的「INTER預測模式」。
另外，如果「INTRA預測模式」在編碼效率方面比「INTER預測模式」更高，則預測模式判斷部件36類似地評估「INTRA預測模式」，並選擇「INTRA預測模式」。
然後，預測模式判斷部件36將通過所選的預測模式4生成的預測圖像信號(一個宏塊單元)8發送給減法器37。
另外，當「INTER預測模式」被選擇作為預測模式4時，預測模式判斷部件36將「位移補償相關信息」發送給可變長編碼部件40，其中，位移補償相關信息包括所選「INTER預測模式」中設置的位移向量3的數目(每宏塊16)等。另一方面，當「INTRA預測模式」被選擇作為預測模式4時，預測模式判斷部件36不發送位移向量3。
第五，一個正交變換部件38，通過將正交變換應用到來自減法器37的幀圖像信號2和預測圖像信號8之間的差值(一個預測剩餘信號9)，生成一個正交變換係數10。
第六，量化部件39通過量化來自正交變換部件38的正交變換係數10，生成一個量化的正交變換係數11。
第七，可變長編碼部件40對來自量化部件39的量化過的正交變換係數11和來自預測模式判斷部件36的預測模式4(和位移向量3)進行熵編碼，以便將它們多路復用到壓縮流12中。
可變長編碼部件40可以將該壓縮流12以宏塊為單位發送給移動圖像解碼設備50，或者以幀圖像為單位發送該壓縮流12。
另外，一個逆量化部件41，通過將來自量化部件39的量化過的正交變換係數11進行逆量化，生成一個正交變換係數13。然後，一個逆正交變換部件42，通過對來自逆量化部件14的正交變換係數13進行逆正交變換，生成一個預測剩餘信號14。
接下來，在一個加法器中，來自逆正交變換部件42的預測剩餘信號14和來自預測模式判斷部件36的預測圖像信號8被加在一起，生成一個幀圖像信號15。
宏塊單元的幀圖像信號15被存儲於幀存儲器34。在幀存儲器34中，已經存儲了用於後續編碼處理的幀圖像單元的參考幀圖像5，和當前正在編碼的幀圖像的編碼過的宏塊的信息(像素值或位移向量)。
接下來，描述圖2所示的移動圖像解碼設備10的操作。
首先，在接收到壓縮流12之後，可變長解碼部件71探測到一個指示每幀頭的同步字，並且為每個宏塊單元恢復位移向量3、預測模式4和量化正交變換係數11。
然後，可變長解碼部件71將量化正交變換係數11發送給逆量化部件76，並且將預測模式發送給切換器75。另外，當預測模式4為「INTER預測模式」時，可變長解碼部件71將位移向量3和預測模式4發送給位移補償部件72；當預測模式4為「INTRA預測模式」時，將預測模式4發送給空間預測部件74。
下一步，當預測模式4為「INTER預測模式」時，位移補償部件72使用來自可變長解碼部件71的位移向量3和預測模式4，參考來自幀存儲器73的參考幀圖像5，生成一個預測圖像信號6。
另一方面，當預測模式4為「INTRA預測模式」時，空間預測部件74參考來自幀存儲器73的鄰近區域的編碼圖像信號，生成一個預測圖像信號7。
下一步，切換器75根據來自可變長解碼部件71的預測模式4，選擇預測圖像信號6和7中之一，從而確定預測圖像信號8。
與此同時，可變長解碼部件71解碼的量化正交變換係數11由逆量化部件76逆量化，從而被恢復為正交變換係數10。並且，正交變換係數10經由逆正交變換部件77進行逆正交變換，從而被恢復為預測剩餘信號9。
然後，在加法器78，來自切換器75的預測圖像信號8和來自逆正交變換部件77的預測剩餘信號9被加在一起，從而，幀圖像信號2被恢復以便發送給輸出部件80。輸出部件80將該信號連帶預定時間輸出到顯示設備(未示出)，從而複製出輸出視頻信號(一種移動圖像)1A。
另外，恢復幀圖像信號2被存儲於幀存儲器73，以便用於其後的解碼處理。
在「TML-8」中，實現了使用「特異位置」概念的位移補償。圖4顯示了該「特異位置」以及整數圖像位置、1/2圖像位置和1/4圖像位置。附帶地，在「TML-8」中，實現了1/4像素精度的位移補償。
在圖4中，假設位移探測部件32探測到的位移向量3指示一個參考幀圖像5中的整數像素位置((1像素，1像素)的像素位置)「D」，其與待編碼的幀圖像信號2中的整數像素位置「A」相關。在這種情況下，參考幀圖像5中的像素位置「D」的像素值變為「位移補償值」，該值與將待編碼的幀圖像信號2中的像素位置「A」相關。
下一步，假設位移向量3指示一個參考幀圖像5中的1/2像素位置((1/2像素，1/2像素)的像素位置)「E」，其與待編碼的幀圖像信號2中的整數像素位置「A」相關。在這種情況下，通過獨立運行垂直和水平於參考幀圖像5中整數像素位置的像素值的6級過濾器(1，-5，20，20，-5，1)/32得到一個內插值，這個內插值作為「位移補償值」，其與待編碼的幀圖像信號2中的像素位置「A」相關。
下一步，假設位移向量3指示一個參考幀圖像5中的1/4像素位置((1/4像素，1/4像素)的像素位置)「F」或「G」，其與待編碼的幀圖像信號2中的整數像素位置「A」相關。在這種情況下，一個鄰近整數像素位置的像素值和一個鄰近1/2像素位置的像素值的線性內插值作為「位移補償值」，其與待編碼的幀圖像信號2中像素位置「A」相關。
例如，當位移向量3指示參考幀圖像5中的像素位置「F」，其與待編碼的幀圖像信號2中的像素位置「A」相關，鄰近整數像素位置的像素值和鄰近1/2像素位置的像素值，這些圍繞著像素位置「F」的4點像素值的平均值作為「位移補償值」，其與待編碼的幀圖像信號2中像素位置「A」相關。
另外，當位移向量3指示參考幀圖像5中的像素位置「G」時，其與待編碼幀圖像信號2中的整數像素位置A相關，水平夾著像素位置「G」的1/2像素位置的2點像素值的平均值作為「位移補償值」，其與待編碼的幀圖像信號2中像素位置A相關。
進一步，當位移向量指示參考幀圖像5中的像素位置(N+3/4像素，M+3/4像素N和M為給定整數)時，其與待編碼的幀圖像信號2中的整數像素位置A相關，與待編碼的幀圖像信號2中整數像素位置相關的「位移補償值」變為參考幀圖像5中(N，M)、(N，M+1)、(N+1，M)和(N+1，M+1)像素值的平均值。這裡，參考幀圖像5中的(N+3/4像素，M+3/4像素N和M為給定整數)就是前述的「特異位置」。
例如，當位移向量3指示參考幀圖像5中的像素位置「H」(例如，一個「特異位置」)時，其與待編碼的幀圖像信號2中的整數像素位置「A」相關，與待編碼的幀圖像信號2中像素位置「A」相關的「位移補償值」不是前述1/4像素位置(例如，像素位置「F」)情況中計算得到的值，而是通過(A+B+C+D)/4計算得到的值。
如上所述，在「H.26L編碼系統」中，許多「INTER預測模式」對於精化位移補償是可用的。另外，基於整數像素位置、1/2像素位置、1/4像素位置和特異位置的位移補償都是可用的。通過前述配置，當一種預測配置被精化時，引入一種防止預測圖像信號8破損的機制，即使輸入了其預測沒有實現的幀圖像信號2，該機制也起作用。
1/4圖像精度計算通過鄰近像素位置的像素值的線性內插進行。這樣，在頻域空間，低通類型操作被提供，以便生成平滑的預測圖像信號6。
另外，當使用基於特異位置的位移補償時，「位移補償值」基於鄰近整數像素位置的4個像素值的平均值被計算，從而生成進一步平滑的預測圖像信號。如果高斯噪聲被疊加在預測圖像信號上，當噪聲成分變大時，該平滑能夠取得減少預測錯誤的效果。
這樣，在「TML-8」定義的「H.26L編碼系統」中，如果噪聲疊加在參考幀圖像5上，或者，如果許多高通成分被包括在參考幀圖像5，並且預測中的錯誤是不能容忍的，通過使用1/4像素精度計算和基於特異位置的位移補償來改進編碼效率。
然而，在傳統的「H.26L編碼系統」中，下述問題是可以想像能發生的。
首先，當待編碼的幀圖像信號2中的像素位置具有一個指示等於「特異位置」的像素位置(N+3/4像素，M+3/4像素N和M為給定整數)的位移向量時，計算的「位移補償值」總是經過強平滑，並且，特別地，存在高速率時精化位移補償被阻礙的問題(第一個問題)。
也就是說，在傳統的「H.26L編碼系統」中，特異位置由位移向量3的絕對值定義。這樣，如圖5所示，例如，當塊A，B，C，D和E以平行於右下側(3/4像素，3/4像素)移動時，基於位移向量MV＝(MVx，MVy)＝(3/4，3/4)進行平滑位移補償。可選地，通過基於位移向量MV＝(MVx，MVy)＝(1/2，3/4)或者(4/3，1)，供給不同於實數位移的位移向量進行位移補償。這裡，MVx指示位移向量的X元素，並且MVy指示位移向量的Y元素。
特別地，如圖5所示，在傳統的「H.26L編碼系統」中，當待編碼的塊為E時，並且塊E的位移向量MV為(MVxE，MVyE)時，一個由「MVxE％4＝3」和「MVyE％4＝3」壓縮的區域總是一個「特異位置」，並且平滑過的像素值被選擇作為塊E的「位移補償值」。這裡，「％」是一個商餘數計算符號，並且表達位移向量MV的單位是1/4像素。
這樣，在「H.26L編碼系統」中，由於位移向量(3/4，3/4)指示實數(1/2，1/2)像素位置中出現的平滑像素值，存在等於「特異位置」的像素位置(N+3/4像素，M+3/4像素N和M為給定整數)的像素值的表達被阻礙的問題。
第二，在生成1/4像素精度預測圖像信號中，預測精化和預測平滑的效果分別在高速率和低速率被期望。然而，對於在低速率的預測平滑，1/4像素精度的位移補償是不必要的，而1/2像素精度的位移補償就足夠了。因此，佔據了位移向量一半參數空間的用於平滑預測的1/4像素精度的位移向量的探測是冗餘的，這也是一個問題。
因此，本發明基於前述問題，其目的是以輕量開銷表達預測圖像信號，並提供不同級別像素精度的位移補償。

發明內容
本發明的第一個特徵概括為一種移動圖像編碼設備，用於通過位移補償，將由幀圖像時序組成的移動圖像進行編碼。該移動圖像編碼設備包括一個位移向量探測部件，用於探測幀圖像中待編碼的預定區域的位移向量；一個預測部件，通過使用幀圖像中編碼過的預定區域的位移向量，用於預測待編碼的預定區域的位移向量；一個判斷部件，用於判斷位移向量探測部件探測到的位移向量是否是一個根據預測部件預測到的位移向量進行設置的預定位移向量；以及一個切換部件，基於位移向量探測部件探測到的位移向量是否為預定位移向量，用於切換待編碼的預定區域位移補償值的計算方法。
本發明的第二個特徵概括為一種移動圖像解碼設備，用於通過位移補償，將由幀圖像時序組成的移動圖像進行解碼。該移動圖像解碼設備包括一個位移向量解碼部件，用於將幀圖像中待解碼的預定區域的位移向量進行解碼；一個預測部件，通過使用幀圖像中解碼過的預定區域的位移向量，用於預測待解碼的預定區域的位移向量；一個判斷部件，用於判斷位移向量探測部件探測到的位移向量是否是一個根據預測部件預測到的位移向量進行設置的預定位移向量；以及一個切換部件，基於位移向量解碼部件解碼過的位移向量是否為預定位移向量，用於切換待解碼的預定區域位移補償值的計算方法。
本發明的第三個特徵概括為一種移動圖像編碼方法，用於通過位移補償，將由幀圖像時序組成的移動圖像進行編碼。該移動圖像編碼方法包括一個步驟A，用於探測幀圖像中待編碼的預定區域的位移向量；一個步驟B，通過使用幀圖像中編碼過的預定區域的位移向量，用於預測待編碼的預定區域的位移向量；一個步驟C，判斷步驟A中探測到的位移向量是否為一個根據步驟B中預測到的位移向量進行設置的預定位移向量；以及一個步驟D，基於步驟A中探測到的位移向量是否為預定位移向量，用於切換待編碼的預定區域位移補償值的計算方法。
本發明的第四個特徵概括為一種移動圖像解碼方法，用於通過位移補償，將由幀圖像時序組成的移動圖像進行解碼。該移動圖像解碼方法包括一個步驟A，用於將幀圖像中待解碼的預定區域的位移向量進行解碼；一個步驟B，通過使用幀圖像中解碼過的預定區域的位移向量，用於預測待解碼的預定區域的位移向量；一個步驟C，判斷步驟A中解碼過的位移向量是否為一個根據步驟B中預測到的位移向量進行設置的預定位移向量；以及一個步驟D，基於步驟A中解碼過的位移向量是否為預定位移向量，用於切換待解碼的預定區域位移補償值的計算方法。
本發明的第五個特徵概括為一種程序，其促使計算機起到移動圖像編碼設備的作用，通過位移補償，對由幀圖像時序構成的移動圖像進行編碼。該移動圖像編碼設備包括一個位移向量探測部件，用於探測幀圖像中待編碼的預定區域的位移向量；一個預測部件，通過使用幀圖像中編碼過的預定區域的位移向量，預測待編碼的預定區域的位移向量；一個判斷部件，用於判斷位移向量探測部件探測的位移向量是否為根據預測部件預測的位移向量設定的一個預定位移向量；以及一個切換部件，根據位移向量探測部件探測的位移向量是否為該預定的位移向量，用於切換待編碼的預定區域的位移補償值的計算方法。
本發明的第六個特徵概括為一種程序，其促使計算機起到移動圖像解碼設備的作用，通過位移補償，對由幀圖像時序構成的移動圖像進行解碼。該移動圖像解碼設備包括一個位移向量解碼部件，用於將幀圖像中待解碼的預定區域的位移向量進行解碼；一個預測部件，通過使用幀圖像中編碼過的預定區域的位移向量，預測待解碼的預定區域的位移向量；一個判斷部件，用於判斷位移向量解碼部件解碼的位移向量是否為根據預測部件預測的位移向量設定的一個預定位移向量；以及一個切換部件，根據位移向量解碼部件解碼的位移向量是否為該預定的位移向量，用於切換待解碼的預定區域的位移補償值的計算方法。
根據本發明的第七個特徵概括為一種計算機可讀記錄媒介，其存儲使計算機起到移動圖像編碼設備作用的程序，通過位移補償，對由幀圖像時序構成的移動圖像進行編碼。該移動圖像編碼設備包括一個位移向量探測部件，用於探測幀圖像中待編碼的預定區域的位移向量；一個預測部件，通過使用幀圖像中編碼過的預定區域的位移向量，預測待編碼的預定區域的位移向量；一個判斷部件，用於判斷位移向量探測部件探測的位移向量是否為根據預測部件預測的位移向量設定的一個預定位移向量；以及一個切換部件，根據位移向量探測部件探測的位移向量是否為該預定的位移向量，用於切換待編碼的預定區域的位移補償值的計算方法。
在本發明的第七個特徵中，預定位移向量優選設定為與預測部件預測的位移向量不同的值。
此外，在本發明的第七個特徵中，當預測部件預測的位移向量與位移向量探測部件探測的位移向量之間的差信息為一個預定值時，判斷部件優選判斷位移向量探測部件探測的位移向量是該預定位移向量。
本發明的第八個特徵概括為一種計算機可讀記錄媒介，其存儲使計算機起到移動圖像解碼設備作用的程序，通過位移補償，對由幀圖像時序構成的移動圖像進行解碼。該移動圖像解碼設備包括一個位移向量解碼部件，用於將幀圖像中待解碼的預定區域的位移向量進行解碼；一個預測部件，通過使用幀圖像中編碼過的預定區域的位移向量，預測待解碼的預定區域的位移向量；一個判斷部件，用於判斷位移向量解碼部件解碼的位移向量是否為根據預測部件預測的位移向量設定的一個預定位移向量；以及一個切換部件，根據位移向量解碼部件解碼的位移向量是否為該預定的位移向量，用於切換待解碼的預定區域的位移補償值的計算方法。
在本發明的第八個特徵中，預定位移向量優選設定為與預測部件預測的位移向量不同的值。
此外，在本發明的第八個特徵中，當預測部件預測的位移向量與位移向量解碼部件解碼的位移向量之間的差信息為一個預定值時，判斷部件優選判斷位移向量解碼部件解碼的位移向量是該預定位移向量。
本發明的第九個特徵概括為一個移動圖像編碼設備，其通過位移補償，將由幀圖像時序構成的移動圖像進行編碼。該移動圖像編碼設備包括一個參考圖像生成部件，用於通過對一個參考幀圖像執行若干不同圖像處理，生成若干不同的參考圖像；一個位移補償部件，通過使用生成的參考圖像，為待編碼的預定區域計算一個位移補償值；以及一個發送部件，用於發送一個計算位移補償值所使用的參考圖像信息與指示位移補償值信息的組合。參考圖像信息是一個參考幀圖像標識信息和指示圖像處理的信息的組合。
本發明的第十個特徵概括為一個移動圖像編碼設備，其通過位移補償，將由幀圖像時序構成的移動圖像進行編碼。該移動圖像編碼設備包括一個參考圖像生成部件，用於根據待編碼的預定區域編碼條件，從參考幀圖像生成一個經過預定圖像處理的參考圖像；以及一個位移補償部件，通過使用生成的經過預定圖像處理的參考圖像，為待編碼的預定區域計算一個位移補償值。
本發明的第十一個特徵概括為一個移動圖像解碼設備，其通過位移補償，將由幀圖像時序構成的移動圖像進行解碼。該移動圖像解碼設備包括一個參考圖像生成部件，用於通過對參考幀圖像執行若干不同的圖像處理，生成若干不同的參考圖像；一個解碼部件，用於將移動圖像編碼設備中計算位移補償值所使用的參考圖像信息進行解碼；以及一個位移補償部件，通過使用生成的參考圖像信息指定的參考圖像，用於計算待解碼的預定區域的位移補償值。參考圖像信息是一個參考幀圖像標識信息和圖像處理信息的組合。
本發明的第十二個特徵概括為一個移動圖像解碼設備，其通過位移補償，將由幀圖像時序構成的移動圖像進行解碼。該移動圖像解碼設備包括一個參考圖像生成部件，用於根據待解碼的預定區域的編碼條件，從參考幀圖像生成經過預定圖像處理的參考圖像；以及一個位移補償部件，通過使用生成的經過預定圖像處理的參考圖像，用於計算待解碼的預定區域的位移補償值。
本發明的第十三個特徵概括為一個移動圖像編碼方法，其通過位移補償，將由幀圖像時序構成的移動圖像進行編碼。該移動圖像編碼方法包括一個步驟A，通過對參考幀圖像執行若干不同的圖像處理，生成若干不同的參考圖像；一個步驟B，通過使用生成的參考圖像，計算待編碼的預定區域的位移補償值；以及一個步驟C，用於發送計算位移補償值所使用的參考圖像信息和指示位移補償值的信息的組合。參考圖像信息是一個參考幀圖像的標識信息和指示圖像處理信息的組合。
本發明的第十四個特徵概括為一個移動圖像編碼方法，其通過位移補償，將由幀圖像時序構成的移動圖像進行編碼。該移動圖像編碼方法包括一個步驟A，用於根據待編碼的預定區域的編碼條件，從參考幀圖像生成經過預定圖像處理的參考圖像；和一個步驟B，通過使用生成的經過預定圖像處理的參考圖像，用於計算待編碼的預定區域的位移補償值。
本發明的第十五個特徵概括為一個移動圖像解碼方法，其通過位移補償，將由幀圖像時序構成的移動圖像進行解碼。該移動圖像解碼方法包括一個步驟A，用於通過對參考幀圖像執行若干不同的圖像處理，生成若干不同的參考圖像；一個步驟B，用於將移動圖像編碼設備中計算位移補償值所使用的參考圖像信息進行解碼；和一個步驟C，通過使用生成的參考圖像信息指定的參考圖像，用於計算待解碼的預定區域的位移補償值。參考圖像信息是一個參考幀圖像標識信息和圖像處理信息的組合。
本發明的第十六個特徵概括為一個移動圖像解碼方法，其通過位移補償，將由幀圖像時序構成的移動圖像進行解碼。該移動圖像解碼方法包括一個步驟A，用於根據待解碼的預定區域的編碼條件，從參考幀圖像生成經過預定圖像處理的參考圖像；和一個步驟B，通過使用生成的經過預定圖像處理的參考圖像，用於計算待解碼的預定區域的位移補償值。
本發明的第十七個特徵概括為一種程序，其使得計算機起到移動圖像編碼設備的作用，通過位移補償，對由幀圖像時序構成的移動圖像進行編碼。該移動圖像編碼設備包括一個參考圖像生成部件，用於通過對一個參考幀圖像執行若干不同的圖像處理，生成若干不同的參考圖像；一個位移補償部件，通過使用生成的參考圖像，為待編碼的預定區域計算一個位移補償值；以及一個發送部件，用於發送一個計算位移補償值所使用的參考圖像信息與指示位移補償值信息的組合。參考圖像信息是一個參考幀圖像標識信息和指示圖像處理信息的組合。
本發明的第十八個特徵概括為一種程序，其使得計算機起到移動圖像編碼設備的作用，通過位移補償，對由幀圖像時序構成的移動圖像進行編碼。該移動圖像編碼設備包括一個參考圖像生成部件，用於根據待編碼的預定區域的編碼條件，從參考幀圖像生成一個經過預定圖像處理的參考圖像；以及一個位移補償部件，通過使用生成的經過預定圖像處理的參考圖像，為待編碼的預定區域計算一個位移補償值。
本發明的第十九個特徵概括為一種程序，其使得計算機起到移動圖像解碼設備的作用，通過位移補償，對由幀圖像時序構成的移動圖像進行解碼。該移動圖像解碼設備包括一個參考圖像生成部件，用於通過對參考幀圖像執行若干不同的圖像處理，生成若干不同的參考圖像；一個解碼部件，用於將移動圖像編碼設備中計算位移補償值所使用的參考圖像信息進行解碼；以及一個位移補償部件，通過使用生成的參考圖像信息指定的參考圖像，用於計算待解碼的預定區域的位移補償值。參考圖像信息是一個參考幀圖像標識信息和圖像處理信息的組合。
本發明的第二十個特徵概括為一種程序，其使得計算機起到移動圖像解碼設備的作用，通過位移補償，對由幀圖像時序構成的移動圖像進行解碼。該移動圖像解碼設備包括一個參考圖像生成部件，用於根據待解碼的預定區域的編碼條件，從參考幀圖像生成經過預定圖像處理的參考圖像；以及一個位移補償部件，通過使用生成的經過預定圖像處理的參考圖像，用於計算待解碼的預定區域的位移補償值。
本發明的第二十一個特徵概括為一種計算機可讀記錄媒介，其存儲使計算機起到移動圖像編碼設備作用的程序，通過位移補償，對由幀圖像時序構成的移動圖像進行編碼。該移動圖像編碼設備包括一個參考圖像生成部件，用於通過對一個參考幀圖像執行若干不同的圖像處理，生成若干不同的參考圖像；一個位移補償部件，通過使用生成的參考圖像，為待編碼的預定區域計算一個位移補償值；以及一個發送部件，用於發送一個計算位移補償值所使用的參考圖像信息與指示位移補償值信息的組合。參考圖像信息是一個參考幀圖像標識信息和指示圖像處理信息的組合。
在本發明的第二十一個特徵中，優選地，位移補償部件以探測位移向量單位切換計算位移補償值所使用的參考圖像，並且，發送部件以探測位移向量單位發送參考圖像信息和指示位移補償值信息的組合。
在本發明的第二十一個特徵中，優選地，參考圖像信息是一個指示探測位移向量單位的標識信息和指示圖像處理信息的組合，並且，發送部件用於發送參考圖像信息、參考幀圖像標識信息和指示待編碼的每個預定區域的位移補償值信息的組合。
另外，在本發明的第二十一個特徵中，優選地，圖像處理是一個改變空間解析度的處理，並且，當使用低空間解析度的參考圖像時，位移補償部件用於降低計算位移向量所使用的位移向量精度。
另外，在本發明的第二十一個特徵中，優選地，根據待編碼的預定區域的編碼條件，參考圖像信息動態改變參考幀圖像標識信息和指示圖像處理信息的組合。
進一步，在本發明的第二十一個特徵中，優選地，根據待編碼的預定區域的編碼條件，參考圖像信息動態改變指示探測位移向量單位的標識信息和指示圖像處理信息的組合。
本發明的第二十二個特徵概括為一種計算機可讀記錄媒介，其存儲使計算機起到移動圖像編碼設備作用的程序，通過位移補償，對由幀圖像時序構成的移動圖像進行編碼。該移動圖像編碼設備包括一個參考圖像生成部件，用於根據待編碼的預定區域編碼條件，從參考幀圖像生成一個經過預定圖像處理的參考圖像；以及一個位移補償部件，通過使用生成的經過預定圖像處理的參考圖像，為待編碼的預定區域計算一個位移補償值。
在本發明的第二十二個特徵中，優選地，根據探測位移向量單位的類型，參考圖像生成部件用於生成經過預定圖像處理的參考圖像。
另外，在本發明的第二十二個特徵中，優選地，根據量化步驟，參考圖像生成部件用於生成經過預定圖像處理的參考圖像。
本發明的第二十三個特徵概括為一種計算機可讀記錄媒介，其存儲使計算機起到移動圖像解碼設備作用的程序，通過位移補償，對由幀圖像時序構成的移動圖像進行解碼。該移動圖像解碼設備包括一個參考圖像生成部件，用於通過對參考幀圖像執行若干不同的圖像處理，生成若干不同的參考圖像；一個解碼部件，用於將移動圖像編碼設備中計算位移補償值所使用的參考圖像信息進行解碼；以及一個位移補償部件，通過使用生成的參考圖像信息指定的參考圖像，用於計算待解碼的預定區域的位移補償值。參考圖像信息是一個參考幀圖像標識信息和圖像處理信息的組合。
在本發明的第二十三個特徵中，優選地，解碼部件以探測位移向量單位對參考圖像信息和指示位移補償值的信息進行解碼，並且，位移補償部件以探測位移向量單位切換計算位移補償值所使用的參考圖像。
在本發明的第二十三個特徵中，優選地，參考圖像信息是一個指示探測位移向量單位的標識信息和指示圖像處理信息的組合，並且，解碼部件用於以待解碼的預定區域單位對參考圖像信息、參考幀圖像標識信息和指示位移補償值的信息進行解碼。另外，優選地，位移補償部件通過使用生成的參考圖像信息和參考幀圖像標識信息指定的參考圖像，用於計算待解碼的預定區域的位移補償值。
另外，在本發明的第二十三個特徵中，優選地，圖像處理是一個改變空間解析度的處理，並且，當使用低空間解析度的參考圖像時，位移補償部件用於降低計算位移補償值所使用的位移向量精度。
另外，在本發明的第二十三個特徵中，優選地，根據待解碼的預定區域的編碼條件，參考圖像信息動態改變參考幀圖像的標識信息和指示圖像處理信息的組合。
進一步，在本發明的第二十三個特徵中，優選地，根據待解碼的預定區域的編碼條件，參考圖像信息動態改變指示探測位移向量單位的標識信息和指示圖像處理信息的組合。
本發明的第二十四個特徵概括為一種計算機可讀記錄媒介，其存儲使計算機起到移動圖像解碼設備作用的程序，通過位移補償，對由幀圖像時序構成的移動圖像進行解碼。該移動圖像解碼設備包括一個參考圖像生成部件，用於根據待解碼的預定區域的編碼條件，從參考幀圖像生成經過預定圖像處理的參考圖像；以及一個位移補償部件，通過使用生成的經過預定圖像處理的參考圖像，用於計算待解碼的預定區域的位移補償值。
另外，在本發明的第二十四個特徵中，優選地，根據探測位移向量單位的類型，參考圖像生成部件用於生成經過預定圖像處理的參考圖像。
進一步，在本發明的第二十四個特徵中，優選地，根據量化步驟，參考圖像生成部件用於生成經過預定圖像處理的參考圖像。
本發明的第二十五個特徵為一種移動圖像編碼設備，其通過位移補償，將由幀圖像時序構成的移動圖像進行編碼。該移動圖像編碼設備包括一個參考圖像生成部件，用於通過對一個參考幀圖像執行若干不同的圖像處理，生成若干不同的參考圖像；一個3維位移向量生成部件，通過將使用參考圖像探測到的位移向量與指示為參考圖像執行的圖像處理的信息相關聯，用於生成一個3維位移向量；一個位移補償部件，通過使用生成的參考圖像，為待編碼的預定區域計算一個位移補償值；以及一個發送部件，用於發送3維位移向量和指示位移補償值信息的組合。
本發明的第二十六個特徵為一種移動圖像解碼設備，用於通過位移補償，將由幀圖像時序組成的移動圖像進行解碼。該移動圖像解碼設備包括一個參考圖像生成部件，用於通過對一個參考幀圖像執行若干不同的圖像處理，生成若干不同的參考圖像；一個解碼部件，用於將待解碼的預定區域的3維位移向量進行解碼；以及一個位移補償部件，通過使用生成的3維位移向量指定的參考圖像，為待解碼的預定區域計算一個位移補償值。
本發明的第二十七個特徵為一種移動圖像編碼方法，其通過位移補償，將由幀圖像時序構成的移動圖像進行編碼。該移動圖像編碼方法包括一個步驟A，通過對參考幀圖像執行若干不同的圖像處理，生成若干不同的參考圖像；一個步驟B，通過將使用參考圖像探測到的位移向量與指示為參考圖像執行的圖像處理的信息相關聯，用於生成一個3維位移向量；一個步驟C，通過使用生成的參考圖像，計算待編碼的預定區域的位移補償值；以及一個步驟D，用於發送3維位移向量和指示位移補償值信息的組合。
本發明的第二十八個特徵為一種移動圖像解碼方法，用於通過位移補償，將由幀圖像時序組成的移動圖像進行解碼。該移動圖像解碼方法包括一個步驟A，用於通過對一個參考幀圖像執行若干不同的圖像處理，生成若干不同的參考圖像；一個步驟B，用於將待解碼的預定區域的3維位移向量進行解碼；和一個步驟C，通過使用生成的3維位移向量指定的參考圖像，為待解碼的預定區域計算一個位移補償值。
本發明的第二十九個特徵為一種程序，其使得計算機起到移動圖像編碼設備的作用，通過位移補償，對由幀圖像時序構成的移動圖像進行編碼。該移動圖像編碼設備包括一個參考圖像生成部件，用於通過對一個參考幀圖像執行若干不同的圖像處理，生成若干不同的參考圖像；一個3維位移向量生成部件，通過將使用參考圖像探測到的位移向量與指示為參考圖像執行的圖像處理的信息相關聯，用於生成一個3維位移向量；一個位移補償部件，通過使用生成的參考圖像，為待編碼的預定區域計算一個位移補償值；以及一個發送部件，用於發送3維位移向量和指示位移補償值信息的組合。
本發明的第三十個特徵為一種程序，其使得計算機起到移動圖像解碼設備的作用，通過位移補償，對由幀圖像時序構成的移動圖像進行解碼。該移動圖像解碼設備包括一個參考圖像生成部件，用於通過對一個參考幀圖像執行若干不同的圖像處理，生成若干不同的參考圖像；一個解碼部件，用於將待解碼的預定區域的3維位移向量進行解碼；以及一個位移補償部件，通過使用生成的3維位移向量指定的參考圖像，為待解碼的預定區域計算一個位移補償值。
本發明的第三十一個特徵為一種計算機可讀記錄媒介，其存儲使計算機起到移動圖像編碼設備作用的程序，通過位移補償，對由幀圖像時序構成的移動圖像進行編碼。該移動圖像編碼設備包括一個參考圖像生成部件，用於通過對一個參考幀圖像執行若干不同的圖像處理，生成若干不同的參考圖像；一個3維位移向量生成部件，通過將使用參考圖像探測到的位移向量與指示為參考圖像執行的圖像處理的信息相關聯，用於生成一個3維位移向量；一個位移補償部件，通過使用生成的參考圖像，為待編碼的預定區域計算一個位移補償值；以及一個發送部件，用於發送3維位移向量和指示位移補償值信息的組合。
在本發明的第三十一個特徵中，優選地，參考圖像生成部件通過使用具有若干不同通帶的過濾器執行過濾處理，用於生成若干不同的參考圖像，並且，3維位移向量識別過濾器。
另外，在本發明的第三十一個特徵中，優選地，3維位移向量預測部件通過使用幀圖像中編碼過的預定區域和待編碼的預定區域的相關性，用於預測3維位移向量，並且，發送部件用於發送3維位移向量生成部件生成的3維位移向量和3維位移向量預測部件預測的3維位移向量的差信息以及指示位移補償值信息的組合。
另外，在本發明的第三十一個特徵中，優選地，3維位移向量預測部件通過切換編碼算法中的上下文預測3維位移向量。
進一步，在本發明的第三十一個特徵中，優選地，圖像處理是改變空間解析度的處理，並且，3維位移向量生成部件用於降低低空間解析度參考圖像的3維位移向量的精度。
本發明的第三十二個特徵為一種計算機可讀記錄媒介，其存儲使計算機起到移動圖像解碼設備作用的程序，通過位移補償，對由幀圖像時序構成的移動圖像進行解碼。該移動圖像解碼設備包括一個參考圖像生成部件，用於通過對一個參考幀圖像執行若干不同的圖像處理，生成若干不同的參考圖像；一個解碼部件，用於將待解碼的預定區域的3維位移向量進行解碼；以及一個位移補償部件，通過使用生成的3維位移向量指定的參考圖像，為待解碼的預定區域計算一個位移補償值。
在本發明的第三十二個特徵中，優選地，參考圖像生成部件通過使用具有若干不同通帶的過濾器執行過濾處理，用於生成若干不同的參考圖像，並且，3維位移向量識別過濾器。
另外，在本發明的第三十二個特徵中，優選地，3維位移向量預測部件通過使用幀圖像中解碼過的預定區域和待解碼的預定區域的相關性，用於預測3維位移向量，並且，位移補償部件通過使用解碼部件解碼過的3維位移向量和3維位移向量預測部件預測的3維位移向量的差信息，用於計算待解碼的預定區域的位移補償值。
進一步，在本發明的第三十二個特徵中，優選地，3維位移向量預測部件通過切換編碼算法中的上下文預測3維位移向量。


圖1顯示了根據傳統技術的移動圖像編碼設備的示意圖；圖2顯示了根據傳統技術的移動圖像解碼設備的示意圖；圖3顯示了根據傳統技術的INTER預測模式中宏塊的分割模式；圖4顯示了根據傳統技術的特異位置的概念；圖5顯示了根據本發明實施例的移動圖像編碼設備中計算預測位移向量的方法；圖6顯示了根據本發明實施例的移動圖像編碼設備的位移補償部件的功能模塊圖；圖7顯示了根據本發明實施例的移動圖像編碼設備中判斷「特異位置」的概念；
圖8顯示了根據本發明實施例的移動圖像編碼設備的位移補償部件的操作流程圖；圖9顯示了根據本發明實施例的移動圖像解碼設備中的解碼處理的流程圖；圖10顯示了根據本發明改進實施例的移動圖像編碼設備中判斷「特異位置」的概念；圖11顯示了根據本發明改進實施例的移動圖像編碼設備中判斷「特異位置」的概念；圖12顯示了根據本發明實施例的移動圖像編碼設備的示意圖；圖13顯示了根據本發明實施例的移動圖像解碼設備的示意圖；圖14顯示了在本發明實施例中所使用的H.26L編碼系統中宏塊單元中的編碼語法；圖15顯示了在該發明實施例中所使用的參考幀碼錶的例子；圖16顯示了在該發明實施例中所使用的參考幀碼錶的一部分；圖17顯示了在本發明改進實施例中所使用的H.26L編碼系統中宏塊單元中的編碼語法；圖18顯示了在該發明改進實施例中所使用的宏塊模式碼錶；圖19顯示了根據本發明實施例的移動圖像編碼設備的示意圖；圖20顯示了根據本發明實施例的移動圖像解碼設備的示意圖；圖21是用於解釋根據該發明實施例的分層參考圖像；圖22是用於解釋根據該發明實施例的生成分層參考圖像的方法；圖23是用於顯示根據該發明實施例的移動圖像編碼設備中計算預測位移向量的方法；圖24顯示了根據該發明實施例的移動圖像編碼設備中位移補償操作的流程圖；圖25解釋了根據本發明改進實施例的生成分層參考圖像的方法；圖26顯示了計算機可讀記錄媒介，其存儲該發明實施例的使計算機起到移動圖像編碼設備或移動圖像解碼設備作用的程序。
具體實施例方式
(實施例1)在本發明第一實施例中，描述移動圖像編碼設備20和移動圖像解碼設備50，其中，在「特異位置」位移補償方面(第一個問題)引入改進，這裡的問題是傳統「TML-8」定義的「H.26L編碼系統」的問題。
根據該實施例，除了「特異位置」中的位移補償，其它操作與「TML-8」中描述的移動圖像編碼設備和移動圖像解碼設備類似。這樣，具體細節將省略，描述將集中在不同之處。
特別地，本發明實施例與傳統實施例的移動圖像編碼設備20和移動圖像解碼設備50的配置的不同之處在於本發明和傳統技術的位移補償部件33和72的不同配置。
在本發明實施例中，由於移動圖像編碼設備20的位移補償部件33和移動圖像編碼設備50的位移補償部件72具有相同的配置。這樣，下文中將描述移動圖像編碼設備20的位移補償部件33。
順便提及，該實施例的移動圖像編碼設備20是用於根據位移補償，對由幀圖像時序組成的移動圖像(一個輸入視頻信號1)進行編碼。該實施例的移動圖像解碼設備50是用於根據位移補償，對由幀圖像時序組成的移動圖像(一個輸出視頻信號1A)進行解碼。
另外，在該實施例的移動圖像編碼設備20中，位移探測部件32組成一個位移向量探測部件，用於探測幀圖像中待編碼的預定區域(例如，一個宏塊)的位移向量3。在該實施例的移動圖像解碼設備50中，可變長解碼部件71組成一個位移向量解碼部件，用於將幀圖像中待解碼的預定區域(例如，一個宏塊)的位移向量3進行解碼。
如圖6所示，該實施例的移動圖像編碼設備20的位移補償部件33包括一個位移向量輸入部件33a、一個參考幀圖像輸入部件33b、一個預測位移向量計算部件33c、一個判斷部件33d和一個預測圖像信號生成部件33e。
根據該實施例，預測位移向量計算部件33c組成一個預測部件，通過使用幀圖像中編碼過的預定區域的位移向量(例如，MVA＝(MVxA，MVyA)，MVB＝(MVxB，MVyB)，MVC＝(MVxC，MVyC))，用於預測待編碼的預定區域(一個宏塊E)的預測位移向量PMVE＝(PMVxE，PMVyE)。
另外，判斷部件33d組成一個判斷部件，用於判斷位移向量探測部件(位移探測部件32)探測到的位移向量MVE＝(MVxE，MVyE)是否為根據預測部件(預測位移向量計算部件33c)預測的位移向量MPVE＝(PMVxE，PMVyE)進行設置的預測位移向量(指示「特異位置」的位移向量)。
進一步，預測圖像信號生成部件33e組成一個切換部件，其根據位移向量探測部件(位移探測部件32)探測到的位移向量MVE＝(MVxE，MVyE)是否為預定位移向量(指示「特異位置」的位移向量)，用於切換計算待編碼的預定區域的「位移補償值」的方法(預測圖像信號6的生成方法)。
位移向量輸入部件33a連接到判斷部件33d，用於接收位移探測部件32探測到的位移向量MVE，以便將該位移向量MVE發送給判斷部件33d。
參考幀圖像輸入部件33b連接到預測位移向量計算部件33c和判斷部件33d，用於提取待編碼的預定區域的鄰近區域(宏塊A，B和C)的位移向量，其存儲於幀存儲器34中，從而將這些向量發送給預測位移向量計算部件33c。同樣，參考幀圖像輸入部件33用於提取存儲於幀存儲器34的參考幀圖像5，從而將該參考幀圖像5發送給判斷部件33d。
預測位移向量計算部件33c連接到參考幀圖像輸入部件33b和判斷部件33d，例如，通過使用待編碼的預定區域的鄰近區域(宏塊A，B，C)的位移向量(幀圖像中編碼過的預定區域的位移向量)MVA、MVB和MVC，其存儲於幀存儲器34中，用於計算預測位移向量PMVE＝(PMVxE，PMVyE)，其為待編碼的預定區域(宏塊)的位移向量MVE＝(MVxE，MVyE)的預測值。
這裡，PMVxE指示預測位移向量的水平元素(一個X元素)，PMVyE指示預測位移向量的垂直元素(一個Y元素)。
根據「TML-8」，為了有效地對位移向量進行編碼，待編碼的預定區域的位移向量被預測，並由稱作「中值預測」的預測系統使用包括在參考幀圖像5中的編碼過的鄰近區域的位移向量進行編碼。
在圖5中，由於鄰近區域(宏塊)A、B和C的位移向量MVMVA＝(MVxA，MVyA)，MVB＝(MVxB，MVyB)和MVC＝(MVxC，MVyC)已經被編碼，可以獲得位移向量水平元素MVxA、MVxB和MVxC的平均值，其被設置為待編碼的預定區域(宏塊)E的預測位移向量的水平元素PMVxE，並且也獲得位移向量垂直元素MVyA、MVyB和MVyC的平均值，其被設置為待編碼的預定區域(宏塊)E的預測位移向量的垂直元素PMVyE。
例如，在預測模式(一個編碼模式)的一種情況下，其中，用作計算預測位移向量PMV的鄰近區域(宏塊)A，B和C在幀圖像之外或者沒有位移向量，預測位移向量PMV被設置為0向量。
進一步，當用作計算待編碼的預定區域(宏塊)E的預測位移向量PMV的鄰近區域(宏塊)A、B和C中沒有3個或更多位移向量時，通過使用假設鄰近區域(宏塊)A、B和C的位移向量被設置為0向量或者其它假設，待編碼的預定區域(宏塊)E的預測位移向量PMVE的值總是能夠獲得。
另外，預測位移向量計算部件33c計算來自位移向量輸入部件33a的位移向量MVE和預測位移向量PMVE之間的差信息MVD＝(MVDx，MVDy)。這裡，差信息的X元素MVDx是由「MVxE-PMVxE」計算獲得的，差信息的Y元素MVDy是由「MVyE-PMVyE」計算獲得的。
在「H.26L編碼系統」中，為了改進發送效率，位移向量MV以前述差信息MVD的形式進行編碼並發送。
判斷部件33d連接到位移向量輸入部件33a、參考幀圖像輸入部件33b、預測位移向量計算部件33c和預測圖像信號生成部件33e。判斷部件33d用於根據來自位移向量輸入部件33a的位移向量MVE和來自預測位移向量計算部件33c的預測位移向量PMVE，判斷生成預測圖像信號6的方法(一個計算位移補償值的方法)，從而將該方法放入預測圖像信號生成部件33e。
特別地，如圖7所示，判斷部件33d根據預測圖像信號生成部件33e生成的預測位移向量的垂直分量PMVyE的相位和位移探測部件32探測到的位移向量MVE，判斷位移向量MVE是否指示了一個「特異位置」，並將判斷結果放入預測圖像信號生成部件33e。
下文中，預測位移向量PMVE和位移向量MVE的表達式的單位為1/4像素。
首先，在「PMVyE％4＝0或1」(例如，PMVyE是處於第一種相位)、「MVxE％4＝3」和「MVyE％4＝3」的情況下，判斷部件33d判斷待編碼的預定區域(宏塊E)的位移向量MVE(MVxE，MVyE)指示了一個「特異位置」。
第二，在「PMVyE％4＝2或3」(例如，PMVyE是處於第二種相位)、「MVxE％4＝1」和「MVyE％4＝1」的情況下，判斷部件33d判斷待編碼的預定區域(宏塊E)的位移向量MVE(MVxE，MVyE)指示了該「特異位置」。
結果，預測位移向量PMVE指示的區域被調整，從而不疊加在該「特異位置」。也就是說，預測位移向量計算部件33c(預測部件)預測的預測位移向量PMVE被設置為與指示「特異位置」的位移向量(預定位移向量)不同。
在PMVyE處於第一種相位的情況下，實際上，應用了傳統「H.26L編碼系統」的位移補償(例如，指示像素位置a(見圖7)的位移向量指示「特異位置」)。
另外，在PMVyE處於第二種相位的情況下，指示不同像素位置b(見圖7)的位移向量被假設指示「特異位置」。
然而，獲得的「位移補償值」被平滑，作為圍繞位移向量的4個鄰近整數像素位置的像素值的平均值，並且，其它位移補償處理類似於傳統「H.26L編碼系統」的位移補償處理。
預測圖像信號生成部件33e連接到判斷部件33d，通過切換待編碼的預定區域(宏塊)的「預測圖像信號6的生成方法」，用於生成預測圖像信號6。
特別地，在其它情況下，當判斷位移探測部件32探測的待編碼的預定區域(宏塊E)的位移向量MVE指示「特異位置」時，預測圖像信號生成部件33e平滑該預定區域的預測圖像信號6，作為圍繞位移向量MVE所指示像素位置的4個鄰近整數像素位置的像素值的平均值，並通過傳統「H.26L編碼系統」生成預定區域的預測圖像信號6。
另外，在本實施例中，位移補償部件33和位移探測部件32是分別單獨布置的。然而，位移補償部件33和位移探測部件32可以集成布置。
圖8顯示了前述位移補償部件33的操作。
在步驟401中，預測位移向量計算部件33c基於同一幀圖像中鄰近區域(圖5中的宏塊A，B和C)的編碼過的位移向量MVA、MVB和MVC，計算預測位移向量PMVE，其為幀圖像中待編碼預定區域(圖5中的宏塊E)的位移向量的一個預測值。
在步驟402中，判斷部件33d根據來自預測位移向量計算部件33c的預測位移向量的垂直元素PMVyE的相位和來自位移向量輸入部件33a的位移向量MVE，判斷位移向量MVE是否指示了一個「特異位置」。
在步驟403中，當前述位移向量MVE指示了「特異位置」時，預測圖像信號生成部件33e以平滑的形式生成一個預定區域的預測圖像信號6。
在步驟404中，當前述位移向量MVE沒有指示「特異位置」時，預測圖像信號生成部件33e通過傳統「H.26L編碼系統」生成一個預定區域的預測圖像信號6。
下一步，下面參考圖9描述移動圖像解碼設備50中的解碼處理步驟。
在步驟501中，可變長解碼部件71探測指示一個畫面(組成輸入視頻信號1的每幀圖像)報頭的「同步字」。
在步驟502中，可變長解碼部件71解碼前述畫面的「畫面報頭」。該「畫面報頭」包括「畫面類型信息」，該「畫面類型信息」用於判斷該畫面是一個「所有組成畫面的宏塊都經過INTRA預測模式進行編碼的畫面(下文稱作「I畫面」)」還是一個「使用INTER預測模式的畫面(下文稱作「P畫面」)」。同樣，畫面報頭包括一個正交變換係數中的量化參數值等。
接下來，進行由預定語法組成的每個宏塊層的數據解碼處理。
在步驟503中，可變長解碼部件71解碼宏塊層中的「RUN」。該「RUN」指示宏塊層數據為0的重複宏塊數，並且，生成了與「RUN」數目相同數目的跳躍模式應用於其上的宏塊(跳躍MB)。
在步驟505中，如果宏塊是一個跳躍MB，實際上，在存儲於幀存儲器73的預定參考幀圖像5上相同位置的16×16像素區域被用於預測圖像信號6。通過由可變長解碼部件72將一個其值為0的位移向量和一個預定參考幀圖像的標識號發送給位移補償部件72來進行這一處理。
在步驟506中，如果該宏塊不是一個跳躍MB，則判斷MB的「RUN」是否指示畫面的最後一個MB。
在步驟507中，如果MB的「RUN」是最後一個MB，該畫面的可變長解碼被終止，並且開始下一個畫面的可變長解碼。
在步驟508中，如果該「RUN」既不是跳躍MB，也不是最後一個MB，例如，如果該「RUN」是一個通常的MB，可變長解碼部件71解碼「MB_Type」(一個宏塊類型)。通過該「MB_Type」，建立待解碼的預定區域(宏塊)的預測模式4。在步驟509中，判斷建立的預測模式4是否為「INTER預測模式」。
在步驟510中，如果預測模式4為「INTRA預測模式」，可變長解碼部件71解碼「intra_pred_mode」。在步驟511中，空間預測部件74基於「intra_pred_mode」，從鄰近區域的像素值執行空間預測，從而生成預測圖像信號7。
如果預測模式4為「INTER預測模式」，該預測模式4為圖3所示模式1到7中之一。這樣，此時，建立待解碼的「Ref_frames(參考幀圖像數目)」的數目和「MVDs(位移向量的差信息)」。根據這樣的信息，可變長解碼部件71解碼「Ref_frame」和「MVD」的組合。
然而，在步驟512中，由於「Ref_frame」是否已經被復用的判斷是集成在前述「畫面類型信息」中，因此，需要根據「畫面類型信息」值判斷「Ref_frame」是否存在。
在步驟513中，如果「Ref_frame」存在，可變長解碼部件71解碼該「Ref_frame」，然後，在步驟514中，可變長解碼部件71解碼「MVD」。如果「Ref_frame」不存在，步驟514中只解碼「MVD」。
在步驟514中，基於由獲得的「Ref_frame」、「MVD」和「MB_Type」建立的預測模式4，MB中相應於所有4×4塊的位移向量MV被恢復。
在步驟515中，位移補償部件72基於該「Ref_frame」和位移向量MV，為每個4×4塊生成一個預測圖像信號6。關於「特異位置」的處理在這裡反映。
在步驟516中，可變長解碼部件71恢復量化正交變換係數11。在步驟517中，逆量化部件76恢復正交變換係數10。在步驟518中，逆正交變換部件77恢復預測剩餘信號9。
在步驟519中，在加法器78，來自切換器75的預測圖像信號8和來自逆正交變換部件77的預測剩餘信號9相加而得到MB的幀圖像信號2。然後，進行下一個MB的解碼處理。
(根據實施例1的移動圖像編碼和解碼設備的操作/效果)根據該實施例的移動圖像編碼設備，預測圖像信號生成部件33e根據判斷部件33d的判斷結果，例如預測位移向量計算部件33c預測的預測位移向量，切換待編碼預定區域的位移補償值的計算方法。由於這個原因，有可能將相同像素位置(N+3/4像素，M+3/4像素N和M為給定整數)的像素值表示成「特異位置」。
另外，有可能解決強平滑總是應用於具有指示相同像素位置作為「特異位置」的位移向量的區域中的「位移補償值」的問題。
該實施例中描述的生成預測圖像信號或位移補償值的方法僅僅是一個例子。對於實現根據本實施例執行的切換位移補償值計算方法必要的給定方法也能夠使用。
(改進實施例1A)下面描述前述實施例1的移動圖像編碼設備20和移動圖像解碼設備50的改進實施例1A。下文中，僅描述與前述實施例1的不同之處。
關於根據該改進實施例的移動圖像編碼設備20和移動圖像解碼設備50，在前述實施例的移動圖像編碼設備20的位移補償部件33和移動圖像解碼設備50的位移補償部件72中引入改進。移動圖像編碼設備20的位移補償部件33和移動圖像解碼設備50的位移補償部件72是相同的。這樣，下文中，將描述移動圖像編碼設備20的位移補償部件33。
根據該改進實施例，位移補償部件33的判斷部件33d根據預測位移向量的水平元素PMVxE的相位和位移探測部件32探測到的位移向量MVE＝(MVxE，MVyE)，判斷位移向量是否指示「特異位置」。然後，判斷部件33d將判斷結果上報給預測圖像信號生成部件33e。下文中，位移向量表達式MVE＝(MVxE，MVyE)的單位為1/4像素。
首先，在「PMVxE％4＝0或1」(例如，PMVxE是處於第一種相位)、「MVxE％4＝3」和「MVyE％4＝3」的情況下，判斷部件33d判斷位移向量MVE(MVxE，MVyE)指示了一個「特異位置」。
第二，在「PMVxE％4＝2或3」(例如，PMVxE是處於第二種相位)、「MVxE％4＝1」和「MVyE％4＝1」的情況下，判斷部件33d判斷位移向量MVE(MVxE，MVyE)指示了該「特異位置」。
結果，預測位移向量PMVE指示的區域被調整，從而不疊加在該「特異位置」。也就是說，指示「特異位置」的位移向量被設置為與預測位移向量PMVE不同。
如上所述，改進實施例1A通過使用位移向量的預測編碼結構，具有減少實數位移中變為「特異位置」的位移向量疊加可能的效果。例如，在圖5中，當預測位移向量PMV的第二相位為2時，即使塊A、B、C、D和E以(3/4像素，3/4像素)沿著右下方平行移動，例如，即使在位移向量MV＝(MVx，MVy)＝(3/4，3/4)的情況下，位移向量MV＝(MVx，MVy)＝(3/4，3/4)也沒必要指示「特異位置」。
(改進實施例1B)下面描述前述實施例1的移動圖像編碼設備20和移動圖像解碼設備50的改進實施例1B。下文中，僅描述與實施例1的不同之處。
在根據該改進實施例的移動圖像編碼設備20和移動圖像解碼設備50中，在前述實施例的移動圖像編碼設備20的位移補償部件33和移動圖像解碼設備50的位移補償部件72中發生了變化。移動圖像編碼設備20的位移補償部件33和移動圖像解碼設備50的位移補償部件72是相同的。這樣，下文中，將描述移動圖像編碼設備20的位移補償部件33。
根據該改進實施例，位移補償部件33的判斷部件33d根據前述差信息MVDE＝(MVDxE，MVDyE)，判斷位移探測部件32探測到的待編碼的預定區域(宏塊E)的位移向量MVE是否指示「特異位置」。然後，判斷部件33d將判斷結果上報給預測圖像信號生成部件33e。
也就是說，判斷部件33d組成一個判斷部件，當預測部件預測(預測位移向量計算部件33c)到的位移向量PMVE和位移向量探測部件(位移探測部件32)探測到的位移向量MVE的差信息MVDE等於預定值時，用於判斷位移向量探測部件(位移探測部件32)探測到的位移向量MVE是預定位移向量(一個指示「特異位置」的位移向量)。
下文中，位移向量表達式MVE＝(MVxE，MVyE)的單位為1/4像素。
例如，在「MVxE％4＝3」和「MVyE％4＝3」的情況下，判斷部件33d判斷位移探測部件32探測到的位移向量MVE＝(MVxE，MVyE)指示一個「特異位置」。
在這種情況下，例如，如果使用位移向量差信息MVDE的商餘進行平滑操作，需要改變「特異位置」中像素值的計算方法。
也就是說，根據傳統技術，前述實施例1和改進實施例1，基於圍繞「特異位置」的整數像素位置的像素值的平均值進行位移補償。然而，如果使用位移向量差信息MVDE的商餘進行「特異位置」判斷，「特異位置」自身表現為一個整數像素位置，並且，用於獲得平均值的整數像素位置可能不能建立。這樣，位移補償操作按照下述執行。
在圖11中，由於「MVDxE％4＝3」和「MVDyE％4＝3」(在這種情況下，「PMVxE％4＝1」和「PMVyE％4＝1」)，預測圖像生成部件33e判斷位移探測部件32探測到的位移向量MVE＝(MVxE，MVyE)指示一個「特異位置」。這裡，實際上，位移向量MVE＝(MVxE，MVyE)指示了一個整數像素位置「D」。
如圖11所示，在這種情況下，預測圖像生成部件33e使得預定區域(一個宏塊或子塊)的位移補償值使用參考幀圖像5中像素值(MVxE+2，MVyE+2)、像素值(MVxE+2，MVyE-2)、像素值(MVxE-2，MVyE+2)和像素值(MVxE-2，MVyE-2)的平均值擔當。
可替換地，除了源於參考幀圖像5中整數像素位置的像素值，預測圖像生成部件33e也可以獲得待編碼的預定區域(宏塊或子塊)的位移補償值。特別地，位移補償值也可以是像素值((MVxE/4)*4，(MVyE/4)*4)、(((MVxE+4)/4)*4，(MVyE/4)*4)、((MVxE/4)*4，((MVyE+4)/4)*4)和(((MVxE+4)/4)*4，((MVyE+4)/4)*4)的平均值。
根據該改進實施例1B，在移動圖像編碼設備20中，可以在實數位移向量(MVxE，MVyE)的發送和用於執行平滑位移補償的位移向量MVE＝(MVxE，MVyE)＝(1，1)的發送之間進行選擇。
(實施例2)下面描述根據本發明實施例2的移動圖像編碼設備20和移動圖像解碼設備50。在該實施例中，不進行使用「特異位置」的位移補償。
實施例1的描述已經被參考，以應對指示「特異位置」的位移向量MV(或位移向量的差信息MVD)的發送問題，例如，實數位移向量MV的發送受阻問題。然而，仍然存在實數位移向量MV不能被發送的可能。
這樣，在本實施例中，下面將描述移動圖像編碼設備20和移動圖像解碼設備50。該移動圖像編碼和解碼設備通過單獨準備一個像實施例1的「特異位置」中的「位移補償值」提供的強平滑的預測圖像信號，和一個除「特異位置」的通常「位移補償值」的預測圖像信號，並通過將這兩種預測圖像信號的標識信息與參考幀圖像號一起發送信號通知，能夠從參考圖像進行位移補償，其平滑級別從一個待編碼預定區域到另一個有所不同。這樣，能夠不使用「特異位置」執行位移補償。
圖12是該實施例的移動圖像編碼設備20的示意圖，圖13是一個移動圖像解碼設備50的示意圖。
在實施例中，正如實施例1的情況，下面描述移動圖像編碼設備20和移動圖像解碼設備50，其中，在「特異位置」位移補償方面引入改進，這裡的問題是傳統「TML-8」定義的「H.26L編碼系統」中的一個問題(第一個問題)。
在該實施例2中，除了從參考圖像執行位移補償而不是使用「特異位置」，其它操作與「TML-8」中描述的移動圖像編碼設備20和移動圖像解碼設備50的操作類似。這樣，詳細描述將被省略，下面的描述只集中在不同之處。
除了在位移補償部件33和72以及可變長編碼部件40中引入改進，以及增加了新的參考圖像生成部件45和80，根據該實施例的移動圖像編碼設備20和移動圖像解碼設備50的基本操作事實上與根據傳統技術的移動圖像編碼設備20和移動圖像解碼設備50的操作相同。
根據該實施例，參考圖像生成部件45和80通過對參考幀圖像5執行若干不同的圖像處理，用於生成若干不同的參考圖像(通常第一參考圖像或應用強平滑的第二參考圖像)17。這裡，正如前述圖像處理，改變平滑級別的處理、改變空間解析度的處理等是可以想像到的。在該實施例中，作為圖像處理，下面描述使用改變平滑級別處理的情況。
另外，位移補償部件33通過使用參考圖像17代替參考幀圖像5，用於計算待編碼預定區域(宏塊)的位移補償值(一個預測圖像信號6)。
可變長編碼部件40組成發送部件，用於發送計算位移補償值(預測圖像信號6)所使用的「參考圖像17的信息(一個參考幀碼Ref_frame)」和「指示位移補償值的信息(預測剩餘信號數據編碼語法文本編碼語法)」的組合。
另外，可變長解碼部件71組成解碼部件，用於解碼移動圖像編碼設備20中計算位移補償值所使用的「參考圖像信息(Ref_frame)」和「指示位移補償值的信息(預測剩餘信號數據編碼語法)」。
可變長解碼部件71將位移向量3、預測模式4和「參考幀碼(一個Ref_frame)」4A發送給位移補償部件72。
進一步，位移補償部件72通過使用「參考圖像信息(Ref_frame)」指定的參考圖像17代替參考幀圖像5，用於計算待編碼的預定區域(一個宏塊)的位移補償值。
根據該實施例，「參考圖像17的信息(參考幀碼Ref_frame)」是一個「參考幀圖像的標識信息(參考幀圖像號)」和「指示平滑級別信息(第一參考圖像或第二參考圖像)」的組合。
首先，根據該實施例，參考圖像生成部件45生成一個不具有「特異位置」的通常的參考圖像(下文稱作第一參考圖像)。除了一個初始「位移補償值」被使用，即使對於與「TML-8」的「特異位置」相同位置的「位移補償值」，第一參考圖像的「位移補償值」等於「TML-8」的整數像素位置、1/2像素位置和1/4像素位置的每個像素位置的「位移補償值」。
在「位移補償值」處於位置(1/4像素，1/4像素)而不是「TML-8」的「特異位置」的情況下，與「TML-8」的「特異位置」的相同像素位置的第一參考圖像的「位移補償值」被生成，作為鄰近整數像素位置和鄰近1/2像素位置的像素值的4點的平均值。
第二，通過使用第一參考圖像，生成一個參考圖像(下文稱作第二參考圖像)，其為強平滑過的類似「TML-8」的「特異位置」的「位移補償值」提供的參考圖像。這裡，能夠通過對第一參考圖像的每個像素值使用各種平滑過濾器執行圖像處理，生成第二參考圖像。例如，通過單獨運行3級過濾器(1，4，1)/6，其具有1/4像素精度的第一參考圖像的每個像素位置的像素值的垂直和水平平滑效果，能夠生成具有1/4像素精度的第二參考圖像。
根據「H.26L編碼系統」，若干編碼過的隨時間彼此不同的幀圖像被準備作為參考幀圖像號5，並且這些能夠被用作位移補償的參考圖像。另外，這些編碼過的隨時間彼此不同的幀圖像的標識信息位以參考幀圖像號加以區別。
根據該實施例，第一參考圖像的標識信息或第二參考圖像的標識信息，例如，生成參考圖像的信息以及參考幀圖像號被組合在一起進行發送。
這樣，在不使用「特異位置」的情況下，使用待編碼的預定區域(例如，一個宏塊)的平滑級別彼此不同的參考圖像，能夠進行位移補償。
在這種情況下，對於其為隨時間彼此不同的編碼過的幀圖像的參考幀圖像5，參考圖像生成部件45和80生成不同平滑級別的第一和第二參考圖像。因此，這些參考幀圖像能夠被用作位移補償部件33和72中用於位移補償的「參考圖像」。
圖14顯示了一個該實施例中所使用的「根據H.26L編碼系統的每個宏塊單元的編碼語法」。根據該實施例，H.26L編碼系統的每個宏塊單元的編碼語法沒有變化。然而，「Ref_frame」的定義改變為一個「參考幀圖像號」和「參考圖像生成方法標識信息」的組合，例如，一個「參考幀碼」。
如圖14所示，即使當應用了要求一個宏塊中探測若干位移向量的預測模式(例如，模式7)時，編碼仍然能夠進行，而不用包含若干「MB_TYPEs」、「Ref_frames」等信息。
也就是說，通過使用編碼語法，響應「MB_TYPEs」、「Ref_frames」等的發送動作，重複發送位移向量的差信息MVD和預測剩餘信號數據編碼語法(一個文本編碼語法)是可能的。這裡，預測剩餘信號數據編碼語法由量化正交變換係數11經過可變長編碼而獲得。
圖15顯示了一個基於參考幀圖像號和參考圖像生成方法標識信息的組合的參考幀碼(一個Ref_frame)的例子。
這裡，如圖15所示，與標註傳統H.26L的參考幀圖像號相同的參考幀碼(「0」到「4」)被用於第一參考圖像，並且，新增加的參考幀碼(「5」到「9」)被用於第二參考圖像。
根據該實施例，第二參考圖像比作為通常參考圖像的第一參考圖像更強地被平滑，並且，第二參考圖像是一個不具備初始圖像(參考幀圖像號5)所具有的空間解析度的參考圖像。
這樣，當使用更強平滑級別的參考圖像，編碼失真被抑制了很多時，以及位移補償效率被改進時，第二參考圖像被使用。這樣，與第一參考圖像相比，選擇第二參考圖像的可能性很小。
因此，在許多情況下，選擇其為通常參考圖像的第一參考圖像作為用於位移補償的參考圖像。在這種情況下，待發送的用於定義參考幀碼的參考幀碼錶類似於圖16所示的「H.26L編碼系統」的用於定義參考幀碼(Ref_frame)的參考幀碼錶。這樣，與傳統「H.26L編碼系統」的情況相比，不存在由參考幀碼的改變所引起的比特位數量的增加。
進一步，在使用更強平滑級別的第二參考圖像執行位移補償的情況下，待發送的參考幀碼需要相對長的編碼長度。然而，使用第二參考圖像的可能性不大，並且，與使用強平滑級別的第二參考圖像增長的位移補償效率相比，參考幀碼增長的比特位數量的影響較小。這樣，能夠獲得高效率的編碼。
(根據實施例2的移動圖像編碼和解碼設備的操作/效果)根據本發明的移動圖像編碼設備20，通過使用兩種不同平滑級別的參考圖像，例如，參考圖像生成部件45形成的通常參考圖像(第一參考圖像)和強平滑級別的參考圖像(第二參考圖像)，能夠使用待編碼預定區域(例如，一個宏塊)彼此不同平滑級別的參考圖像進行位移補償。
另外，根據本發明的移動圖像編碼設備20，通過生成一個組合「參考圖像生成方法標識信息」和「參考幀圖像號」的參考幀碼，參考圖像的平滑級別通過發送信號被通知。另外，可能解決強平滑總是應用於具有指示與「H.26L編碼系統」中「特異位置」相同像素位置的位移向量區域的「位移補償值」的問題。
本實施例中，用於生成其為強平滑級別參考圖像的第二參考圖像的過濾器僅僅是一個例子。通過將過濾器用於除平滑處理的其它處理，能夠實現基於不同特徵參考圖像的預測。
另外，在圖11中，為簡化描述，用於參考圖像生成的參考幀圖像的最大號為「5」。然而，本發明並不限於此數值，參考幀圖像號最大號能夠可選設置。
根據「TML-8」，移動圖像編碼設備20和移動圖像解碼設備50中的用於參考圖像生成的參考幀圖像最大號是已知給定的。
進一步，在實際應用中，參考幀圖像的最大號可以通過一種方法或基於從移動圖像編碼設備20到移動圖像解碼設備50的壓縮流12的信息被確定。
在任何情況下，在移動圖像編碼設備20和移動圖像解碼設備50中，用於參考圖像生成的參考幀圖像的最大號是唯一確定的。這樣，根據用於參考圖像生成的參考幀圖像的最大號，參考幀碼錶能夠唯一確定。
進一步，在圖16中定義參考幀碼(Ref_frames)的參考幀碼錶中，其為「參考幀圖像號」和「第二參考圖像」的組合的「參考幀碼(一個Ref_frame)」，是在其為該「參考幀圖像號」和「第一參考圖像」的組合的「參考幀碼(一個Ref_frame)」之後被分配。然而，基於緊隨位移補償時間關閉參考圖像頻繁使用的假設，強平滑級別的第二參考圖像中的那些較小的參考幀圖像號能夠被安排在參考幀碼錶的較高位置。
另外，根據上述待編碼的預定區域(宏塊)的編碼條件，參考幀碼錶可以被唯一確定。或者，根據前述編碼條件，參考幀碼可以被動態改變。這裡，對於前述編碼條件，預測模式(例如，探測位移向量單位種類)、量化步驟(QP值)等是可以想像到的。這裡，對於探測位移向量的單位種類，例如，探測位移向量的子塊的大小等是可以想像到的。
作為一個特定的例子，下面描述根據量化步驟動態改變參考幀碼的情況。這裡，當應用低比特速率編碼時，強平滑級別的第二參考圖像可以被頻繁使用。因此，如果量化步驟等於或低於預定門限值，包含「第二參考圖像」的「參考幀碼」被安排在參考幀碼錶的較低位置。如果量化步驟超過預定門限值，包含「第二參考圖像」的「參考幀碼」被安排在參考幀碼錶的較高位置。
如上所述，圖15中顯示的定義「參考幀碼」的「參考幀碼錶」僅僅是一個例子，其中的參考幀碼是一個「參考幀圖像號」和「參考圖像生成方法標識信息」的組合。根據該實施例，為實現在「參考幀圖像號」和「參考圖像生成方法標識信息」之間切換的需要，使用根據該實施例執行的給定參考幀碼錶是可能的。
另外，根據該實施例，，參考圖像的平滑級別可以被自動切換為根據待編碼的預定區域(宏塊)的編碼條件唯一確定，而代替使用參考幀碼(Ref_frame)的位移補償中所使用的參考圖像平滑級別的顯式信令通知。
也就是說，根據待編碼的預定區域(宏塊)的編碼條件(探測位移向量的單位、量化步驟等)，參考圖像生成部件45可以生成預定平滑級別的參考圖像17。
例如，在「宏塊模式(MB_Type一個預測模式)」編碼的區域中可能發生複合位移，其中，待編碼的預定區域(宏塊)被很細緻地分割，因此，用於位移補償的參考圖像可以不需要高像素值精度。
進一步，在大量化步驟(一個QP值)的宏塊中，位移補償所使用的參考圖像可以不需要高像素值精度。
這樣，對於那些宏塊，其中，探測位移向量的單位(子塊)的數目或者量化步驟超過預定門限值，可以總是使用強平滑級別的第二參考圖像。
在這種情況下，由於根據編碼條件生成的參考圖像是唯一確定的，不需要使用參考幀圖像號的平滑級別標識信息。這樣，與「H.26L編碼系統」相比，由改變參考幀碼或宏塊模式碼所引起的比特位數量沒有增加。
(改進實施例2A)下面描述前述實施例2的改進實施例2A。下文中，只描述本改進實施例和實施例2的不同之處。
根據前述實施例2，形成兩種不同種類生成方法(平滑級別)的參考圖像(第一和第二參考圖像)17。結果，形成的「參考圖象生成方法標識信息(指示平滑級別信息)」與「參考幀圖像號(參考幀圖像的標識信息)」被組合生成「參考幀圖像碼(參考幀圖像信息)」。這樣，通過使用每個待編碼的預定區域(宏塊)的平滑級別不同的參考圖像進行位移補償。
然而，僅對於分配參考幀圖像號單位的宏塊單元，平滑級別的切換是可能的。
這樣，在該改進實施例中，下面描述移動圖像編碼設備20和移動圖像解碼設備50，其能夠發送「參考幀碼」和「子塊單元(一個探測位移向量單位)」的組合。「參考幀碼」通過組合參考幀圖像號和參考圖像生成方法標識信息而生成。子塊是執行位移補償的宏塊的一部分。
根據該改進實施例的移動圖像編碼和解碼設備20和50的基本操作實際上與前述實施例2的移動圖像編碼和解碼設備20和50相同。
根據該改進實施例，位移補償部件33以探測位移向量單位(宏塊單元)切換用於計算的位移補償值的參考圖像(第一參考圖像或第二參考圖像)17。
可變長編碼部件40以一個探測位移向量單位(子塊單元)，發送一個「參考圖像信息(Ref_frame)」和「指示位移補償值信息(預測剩餘信號數據編碼語法)」的組合。
另外，可變長解碼部件71以探測位移向量單位(子塊單元)對「參考圖像信息(參考幀碼)」和「指示位移補償的信息(預測剩餘信號數據編碼語法)」進行解碼。
進一步，位移補償部件72以探測位移向量單位(子塊單元)切換用於計算位移補償值的參考圖像17。
這裡，作為基於「參考幀圖像號」和「參考圖像生成方法標識信息」的組合的「參考幀碼(Ref_frame)」的一個例子，假設其類似於實施例2中的參考幀碼。
圖17顯示了根據該根據實施例的基於宏塊單元的編碼語法。
根據該改進實施例，在宏塊中，需要若干次以子塊單元發送通過組合「參考幀圖像號」和「參考圖像生成方法標識信息」生成的「參考幀碼(Ref_frame)」。
「參考幀碼(Ref_frames)」數目能夠通過「宏塊類型(一個MB_type)」被通知，因為類型和子塊數目是通過「宏塊類型(MB_type)」發送的。
例如，如果宏塊類型為「INTER預測模式(模式7)」，發送的「參考幀碼(Ref_frames)」數目為「16」。
根據該改進實施例，在其為宏塊中探測位移向量單位的「子塊」單元中，可能通過使用不同平滑級別的參考圖像17執行位移補償。
另外，使用每個子塊不同的參考幀圖像號5執行位移補償是可能的。另外，響應幀圖像信號2的形狀和位移，能夠執行更高自由級別的位移補償。
進一步，根據該改進實施例，參考圖像的平滑級別可以自動切換為根據探測位移向量的預定區域(宏塊或子塊)的編碼條件唯一確定，來代替使用參考幀碼(Ref_frame)進行位移補償的參考圖像的平滑級別的顯式信令通知。
(改進實施例2B)下面描述實施例2的改進實施例2B。除了使用不同參考圖像執行位移補償而不使用「特異位置」之外，根據本發明實施例的移動圖像編碼設備20和移動圖像解碼設備50的操作與「TML-8」中描述的移動圖像編碼設備20和移動圖像解碼設備50的操作的類似。因此，省略對其的詳細描述，而著重於描述不同的地方。
根據前述實施例2，形成兩種不同種類生成方法(平滑級別)的參考圖像(第一和第二參考圖像)。結果，形成的「參考圖像生成方法標識信息」和「參考幀圖像號」被組合生成「參考幀碼」。這樣，能夠執行位移補償，其中，每個待編碼的預定區域(例如，一個宏塊分配參考幀圖像號的單位)的平滑級別是不同的。
根據該根據實施例，形成兩種不同平滑級別的參考圖像(第一和第二參考圖像)，並且，形成的「參考圖像生成方法標識信息」和「宏塊模式」被組合生成「宏塊模式碼」。這樣，能夠執行位移補償，其中，每個待編碼的預定區域(宏塊)的平滑級別是不同的。
根據該改進實施例的移動圖像編碼設備20和移動圖像解碼設備50的基本操作事實上與根據前述實施例2的移動圖像編碼設備20和移動圖像解碼設備50的操作相同。
根據該改進實施例，「參考圖像信息(宏塊模式碼)」是一個「指示探測位移向量單位單位標識信息(宏塊模式MB_Type)」和「指示平滑級別信息(第一參考圖像或第二參考圖像)」的組合。
可變長編碼部件40以待編碼的預定區域(宏塊單元)為單位，發送一個「參考圖像信息(宏塊模式碼)」、「參考幀圖像標識信息(參考幀圖像號Ref_frame)」和「指示位移補償值的信息(預測剩餘信號數據編碼語法)」的組合。
另外，可變長解碼部件71以待編碼的預定區域(宏塊)為單位，對「參考圖像信息(宏塊模式碼MB_Types)」、「參考幀圖像標識信息(Ref_frame)」和「指示位移補償值的預測剩餘信號數據編碼語法信息」進行解碼。
進一步，位移補償部件72使用「參考圖像信息(MB_Type)」和「參考幀圖像標識信息(Ref_frame)」指定的參考圖像17代替參考幀圖像5，從而計算待編碼預定區域(宏塊)的位移補償值。
圖14顯示了根據H.26L編碼系統的基於宏塊單元的編碼語法。根據該改進實施例，與傳統的「H.26L編碼系統的以宏塊為單位的編碼語法」沒有變化。然而，「宏塊模式(MB_Type)」的定義改變為由「宏塊模式」和「參考圖像生成方法標識信息」的組合進行表示。
圖18顯示了一個基於「宏塊模式」和「參考圖像生成方法標識信息」組合的「宏塊模式碼(MB_Type)」的例子。
如圖18所示，關於與傳統H.26L宏塊模式相同的宏塊模式，位移補償的執行從第一參考圖像指令。關於新增加的宏塊模式，位移補償的執行從強平滑級別的第二參考圖像指令。
根據該改進實施例，由於宏塊模式被分配給一個宏塊單元，以宏塊為單位從不同平滑級別的參考圖像執行位移補償是可能的。
進一步，根據該改進實施例，參考圖像的平滑級別可以自動切換為根據待編碼區域(宏塊)的編碼條件唯一確定，代替通過使用宏塊模式碼(MB_Type)的用於位移補償的參考圖像平滑級別的顯式信令通知。
(改進實施例2C)下面描述前述實施例2的改進實施例2C。根據該改進實施例，前述實施例2的第二參考圖像經過強平滑，並且，與第一參考圖像相同精度的位移向量不總是在位移補償中需要。這樣，下面描述當使用第二參考圖像時，位移向量發生改變的一種配置。下文中，描述該改進實施例與前述實施例2的不同之處。
根據該改進實施例，當使用強平滑級別的參考圖像(第二幀圖像)時，位移補償部件33降低計算位移補償值(預測圖像信號6)的位移向量精度。特別地，在這種情況下，位移補償部件33用於降低位移向量的水平和垂直分量的精度。
根據該根據實施例，像在前述實施例2的情況下，在生成第一參考圖像之後，參考圖像生成部件45生成經過強平滑的參考圖像，作為第二參考圖像，其中，空間解析度降低到1/2像素精度或整數像素精度。
作為空間解析度為1/2像素精度的第二參考圖像中經過強平滑的參考圖像生成方法的例子，下面描述通過對第一參考圖像運行一個(1，2，1)/4過濾器的下行採樣方法。
另外，作為經過空間解析度為整數像素精度的強平滑的參考圖像生成方法的例子，下面描述通過對平滑過的1/2像素精度圖像運行一個(1，2，1)/4過濾器的下行採樣方法。
根據該改進實施例，作為一個基於「參考幀圖像號」和「參考圖像生成方法標識信息」的組合的「參考幀碼」的例子，假設其類似於前述實施例2中的參考幀碼。
例如，當一個空間解析度降低到1/2像素精度的強平滑參考圖像被生成作為第二參考圖像時，假設第一參考圖像的位移向量為(MVx，MVy)，在第二參考圖像的位移向量中執行下面的置換。
第一參考圖像的像素位置MVx，MVy(1/4像素單位)第二參考圖像的像素位置MVx//2，MVy//2這裡，「//」表示伴有在零方向上進行取捨操作的整除。
此外，如果空間解析度降低到整數像素精度的強平滑參考圖像作為第二參考圖像生成時，假設第一參考圖像的位移向量為(MVx，MVy)，在第二參考圖像的位移向量中執行下面的置換。
第一參考圖像的像素位置MVx，MVy(1/4像素單位)第二參考圖像的像素位置MVx//4，MVy//4這裡，「//」表示伴有在零方向上進行取捨操作的整除。
這樣，第二參考圖像對於同一位移向量MV＝(MVx，MVy)具有若干個值。
例如，如果第二參考圖像降低到1/2像素精度時，(3，3)、(2，3)、(3，2)和(2，2)表示同一位移向量。
因此，在第二參考圖像中，當在可變長編碼部件40執行編碼時，生成的編碼量較小的位移向量(如(2，2))可以作為代表值發送。
可替代地，在第二參考圖像中，一個預測位移向量PMV與一個位移向量之間的差信息MVD可以通過使用根據空間解析度執行置換後的位移向量計算，並且待發送的位移向量的差信息值可以降低。換句話說，可以降低編碼量。
在這種情況下，如果在預測位移向量與該位移向量之間的差信息MVD從大解析度的第二參考圖像到第一參考圖像計算時，置換被反向執行以增加第二參考圖像位移向量的空間解析度。
通過前述的改變，如果噪聲疊加在參考幀圖像5上，編碼效率可以通過參考低空間解析度的第二參考圖像得到。
此外，該改進實施例的特徵在於在低空間解析度的第二參考圖像中，位移向量的空間解析度降低了，並且避免了位移向量編碼時間的冗餘。
進一步，根據該改進的實施例，參考圖像的空間解析度可以自動地切換為根據待編碼的區域(宏塊)的編碼條件唯一確定，代替使用參考幀碼(Ref_frame)的用於位移補償的參考圖像的空間解析度的顯式信令通知。
例如，在用「宏塊模式(MB_Type一種預測模式)」編碼過的區域中可能發生複合位移，其中待編碼的預定區域(宏塊)被細緻地分割，因此，用於位移補償的參考圖像可以不需要高像素值精度。
此外，在大量化步驟(QP值)的宏塊中，用於位移補償的參考圖像可以不需要高像素值精度。
這樣，對於宏塊，其中探測位移向量單元(子塊)或者量化步驟的數目超過預定門限值，可以總是使用強平滑的第二參考圖像(如低空間解析度)。
在這種情況下，因為生成的參考圖像是根據編碼條件唯一確定的，所以通過使用參考幀圖像號來識別平滑級別的信息就不需要了。因此，與「H.26L編碼系統」相比，不存在由參考幀碼或宏塊模式碼的變化造成的比特量的增加。
進一步，平滑級別和空間解析度可以自動切換為根據前述編碼條件(宏塊模式，量化步驟等)唯一確定。
在這種情況下，對於宏塊，其中子塊的分割數目或者量化步驟的數目超過預定門限值，通過將空間解析度降低到1/2像素精度或整數像素精度，通過總是利用一個參考圖像，其使用過濾器來應用強平滑級別，以及通過降低位移向量的水平和垂直分量，生成的位移向量的編碼量降低了。
(實施例3)下面將要描述根據實施例3的移動圖像編碼設備20和移動圖像解碼設備50。實施例2的描述已經提到了移動圖像編碼設備20和移動圖像解碼設備50。移動圖像編碼和解碼設備通過「參考圖像信息(參考幀碼或宏塊模式碼)」的信令通知，其為「參考圖像生成方法標識信息(第一參考圖像或第二參考圖像)」和「參考幀圖像號」的組合，能夠使得對每個待編碼預定區域(宏塊)使用通常參考圖像(第一參考圖像)和強平滑參考圖像(第二參考圖像)執行位移補償。
在本實施例中，下面描述移動圖像編碼設備20和移動圖像解碼設備50，其組成一個對每一空間分辯率的層的金字塔，以使生成具有三種不同像素精度的參考圖像。
圖19顯示了本實施例的移動圖像編碼設備20的示意圖，圖20顯示了本實施例的移動圖像解碼設備50的示意圖。
除了在位移探測部件32、位移補償部件33和72，以及可變長編碼部件40引入一些改進之外，並且除了加入分層參考圖像生成部件46和81之外，根據本實施例的移動圖像編碼設備20和移動圖像解碼設備50的基本操作完全和根據傳統技術的移動圖像編碼設備20和移動圖像解碼設備50相同。
根據本實施例，分層參考圖像生成部件46和81組成一個參考圖像生成部件，其通過對參考幀圖像15執行若干不同的圖像處理，用於生成若干不同的參考圖像(分層參考圖像18)。這裡，作為前述圖像處理，改變平滑級別的處理、改變空間解析度的處理等是可以想像的。該實施例的描述將參考用作前述圖像處理的改變空間解析度的處理。
此外，通過執行經過若干不同通帶過濾器的過濾處理，每個分層參考圖像生成部件46和81生成一個具有若干空間解析度的參考圖像(一個分層參考圖像18)。這裡，「指示圖像處理信息，例如，指示空間解析度信息(層)」是該過濾器的一個標識。
進一步，位移探測部件32組成一個3維位移向量生成部件，通過將使用參考圖像(分層參考圖像18)探測到的「位移向量(MVx，MVy)」與「指示參考圖像(分層參考圖像18)空間解析度信息(層)」相關聯，用於生成一個「3維位移向量(層，MVx，MVy)」。
位移探測部件32可以用於降低低空間解析度(如層3等)的參考圖像的3維位移向量的精度。
另外，位移補償部件33(72)通過使用參考圖像(分層參考圖像18)代替參考幀圖像5，為待編碼(解碼)的預定區域(宏塊)計算位移補償值。
進一步，位移補償部件33組成一個3維位移向量預測部件，通過使用幀圖像中編碼過的預定區域(編碼過的宏塊)和待編碼的預定區域(待編碼的宏塊)之間的相關性(如編碼算法中上下文的切換)，用於預測3維位移向量。
可變長編碼部件40組成一個發送部件，用於發送「3維位移向量」和「指示位移補償值的信息」的組合。
順便提及，可變長編碼部件40可以發送一個差信息(層D，MVDx，MVDy)和指示位移補償值信息的組合，其中，該差信息是位移探測部件32生成的3維位移向量(層，MVx，MVy)和位移補償部件33預測的3維位移向量(P層，PMVx，PMVy)之間的差信息。
另外，可變長解碼部件71組成一個解碼部件，用於將待解碼的預定區域的3維位移向量進行解碼。
首先，參考圖21和22描述該實施例使用的一個概念。
每個分層參考圖像生成部件46和81通過每個位移補償部件33和72，為用於位移補償的參考幀圖像5生成3層。
首先，如圖21和22所示，每個分層參考圖像生成部件46和81將參考幀圖像5經過8級過濾器上行採樣，從而生成一個1/4像素精度層1，其為一個分層參考圖像18。這裡使用的8級過濾器的例子如下對於1/4像素位置(-3，12，-37，229，71，-21，6，-1)/256
對於2/4像素位置(-3，12，-39，158，158，-39，12，-3)/256對於3/4像素位置(-1，6，-21，71，229，-37，12，-3)/256這裡，對於整數像素位置的像素值，參考幀圖像5的相同位置的像素值被拷貝。整數像素位置之間的1/4像素位置、2/4像素位置和3/4像素位置的像素值通過前述整數像素位置的像素值的過濾係數相乘和相加得到。該過濾處理在水平和垂直方向單獨進行。
傳統「TML-8」的1/8像素精度的上行採樣操作中描述了過濾處理，因此，這裡省略了詳細描述。
第二，每個分層參考圖像生成部件46和81將生成的1/4像素精度的層1經過3級過濾器(低通帶類型過濾器)下行採樣，從而生成一個1/2像素精度層2，其為一個分層參考圖像18。這裡使用的3級過濾器的例子為「(1，2，1)/4」。
第三，每個分層參考圖像生成部件46和81將生成的1/2像素精度的層2經過3級過濾器(低通帶類型過濾器)下行採樣，從而生成一個整數像素精度的層3，其為一個分層參考圖像18。這裡使用的3級過濾器與前面使用的相同。
注意，按照傳統技術的情況，層1具有1/4像素精度，但是1/4像素位置的像素值不是通過線性內插，而是通過執行前述過濾處理計算得到的，從而維護了初始圖像(參考幀圖像5)的空間解析度。
如上所述，每個分層參考圖像生成部件46和81通過具有若干不同通帶的過濾器的過濾處理，生成具有若干空間解析度的參考圖像(層1到3)。
根據該實施例，位移補償部件33通過使用以前述方式生成的分層參考圖像18執行位移補償。
在該事件中，位移向量3不是一個(MVx，MVy)的2項組(2維位移向量)，而是一個(層，MVx，MVy)的3項組(3位移向量)。
位移探測部件32探測3維位移向量(層，MVx，MVy)，代替2維位移向量(MVx，MVy)。
層2具有層1一半的空間解析度，而層3具有層2一半的空間解析度。因此，執行下述置換。
層1的解析度MVx，MVy(1/4像素單位)，層2的解析度MVx//2，MVy//2，層3的解析度MVx//4，MVy//4其中，「//」表示伴有在零方向上進行取捨操作的整除。
這樣，對於相同位移向量，層2和3具有若干值(MVx，MVy)。
例如，在層2和3中，(2，3，3)、(2，2，3)、(2，2，3)和(2，2，2)表示同一位移向量。
因此，在上面層(層2或層3)中，當在可變長編碼部件40執行編碼時，編碼量較小的位移向量(如(2，2，2))可以作為代表值發送。
可替代地，在層2和層3中，在一個預測位移向量PMV與一個位移向量之間的差信息MVD可以通過使用根據每層解析度置換後的位移向量計算，並且待發送的位移向量的差信息MVD值可以降低。換句話說，可以降低編碼量。
在這種情況下，當在該位移向量與層1的大空間解析度的位移向量的預測位移向量PMV之間的差信息MVD從這樣一個層中計算時，置換被反向執行以增加每層的位移向量的空間解析度。
通過使用前述的概念，如圖23所示，通過完全與前述實施例1的相同的方法，位移補償部件22的預測位移向量計算部件33c預測擴展到若干空間解析度的3維位移向量。
在圖23中，「PMVXE」表示待編碼的預測區域(宏塊)E的預測位移向量PMVE的水平分量，「PMVYE」表示待編碼的預測區域(宏塊)E的預測位移向量PMVE的垂直分量。
「P層E」表示待編碼的預測區域(宏塊)E的預測空間解析度。
每個「MVDXE」和「MVDYE」表示待編碼的預測區域(宏塊)E的1/4像素精度的位移向量的差信息。「層D」表示待編碼的預測區域(宏塊)E的預測空間解析度差信息。
這樣，對(層D，MVDX，PMVY)的3項組執行編碼處理。
順便提及，位移補償部件33可以通過使用幀圖像信號2中編碼過的預定區域(宏塊)的3維位移向量，預測待編碼的預定區域(宏塊)的3維位移向量，計算預測3維位移向量和位移向量探測部件32探測的3維位移向量的差信息，並且通過使用所計算的3維位移向量差信息執行位移補償。
這裡，一般預測如果層D向零集中，當從層1或層3看到的轉換是不均勻的。
這樣，根據該實施例，可以使用傳統技術中實現「自適應編碼算法」，並且，可以執行增加了P層上下文模型3個狀態的進一步擴展，從而使用與鄰近區域宏塊的相關性。
如上所述，對於該層，執行使用與鄰近區域宏塊相關性的編碼是可能的。
在前述描述中，執行了使用P層和層D的預測差編碼。然而預測差編碼的執行與上下文模型的執行是相同的。
因此，通過直接使用與鄰近區域宏塊的相關性或者使用中間值如P層(使用上下文切換)作為上下文模型，不是層D而是該層自身可以使用編碼算法被編碼。
順便提及，由於前述的「自適應算法」的概念和細節描述為「基於自適應二進位編碼算法上下文」，此處略去詳細說明。
類似前述實施例1和2和改進實施例，本發明參考了新的位移補償，其中，「2維位移向量」被擴展為包含「指示圖像處理(空間解析度)的信息(層)」的「3維位移向量」，代替發送的「2維位移向量」和「指示圖像處理的信息(指示空間解析度的信息)」。
通過參考圖24，下面描述本發明實施例的移動圖像編碼設備20中的位移補償操作。
在步驟1201中，分層參考圖像生成部件46通過使用從幀存儲器34提取的參考幀圖像5，生成一個分層參考圖像18。
在步驟1202中，位移探測部件32通過參考來自分層參考圖像生成部件46的分層參考圖像18，探測待編碼的預定區域(宏塊)的3維位移向量。
在步驟1203中，位移補償部件33基於來自位移探測部件32的3維位移向量和來自分層參考圖像生成部件46的分層參考圖像18，生成預測圖像信號6。
根據該實施例，如果噪聲疊加在參考幀圖像5，通過參考自適應低空間分辯率的層圖像，獲得編碼效率。
另外，低空間分辯率的層圖像(如層2或3)的特徵在於3維位移向量的空間分辯率降低了，並且，避免了3維位移向量編碼中的冗餘。
進一步，根據該實施例，應用了3維位移向量。在3維位移向量參數空間的向量分布在空間上是連續的，並能夠改進編碼效率。
根據該實施例的預測圖像信號和位移補償值的生成方法，僅僅是一個例子。使用實現切換該實施例中位移補償值計算方法所需要的可選生成方法是可能的。
(根據實施例3的移動圖像編碼和解碼設備的操作/效果)根據本發明的移動圖像編碼設備，由於位移探測部件32根據分層參考圖像17生成3維位移向量，執行每個待編碼預定區域不同像素精度的位移補償是可能的。
(改進實施例3A)下面描述前述實施例3的改進實施例3A。下文參考圖25描述該改進實施例和實施例3的不同之處。
首先，該改進實施例與前述實施例3的不同之處在於是以1/4像素精度而不是1/2像素精度執行位移補償。
也就是說，根據該改進實施例，每個分層參考圖像生成部件46和81通過將傳統「TML-8」中使用的6級過濾器(1，-5，20，20，-5，1)/32應用於參考幀圖像5執行上行採樣，從而生成1/2像素精度的層1。
第二，該改進實施例與前述實施例3的不同之處在於每個分層參考圖像生成部件46和81將平滑過濾器「(1，2，1)/4」分別水平和垂直地應用於層1，從而生成層2。
第三，該改進實施例與前述實施例3的不同之處在於層數為2(層1和層2)並且兩者具有相同空間分辯率。
這樣，實現下述情況層1的像素位置MVx，MVy(1/2像素單位)，層2的像素位置MVx，MVy(1/2像素單位)通過增加前述的變化，並且基於與傳統技術相同的方法執行「中間值預測」，對3維位移向量(層D，MVDx，MVDy)進行編碼。「自適應編碼算法」與前述實施例3的不同之處在於P層E的上下文經歷了兩個狀態。
通過前述變化，當執行1/2像素精度位移補償時，如果噪聲疊加在參考幀圖像5，執行切換到自適應低解析度的位移補償是可能的。
特別地，在低速率編碼中，假設1/4像素精度是不需要的，存在一種使用1/4像素精度位移補償的平滑過的圖像的傾向。因此，這裡，將圖顯式切換到低空間分辯率的系統被描述為該改進的實施例。
順便提及，根據該改進實施例，用於生成層2圖像的過濾器「(1，2，1)/4」是一個簡單低通類型的過濾器。然而，可以使用邊緣夾持類型的平滑過濾器。
例如，在邊緣夾持類型的平滑過濾器中有用於獲得3×3像素的區域的中間值的「中間過濾器」，也可以使用美國專利6041145名為「平滑圖像信號的設備和方法、編碼圖像的設備和方法以及解碼圖像的設備和方法」中描述的「動態加權過濾器」。
前述「動態加權過濾器」是通過計算平滑中心像素值和其近似像素值之間的差絕對值，通過將與差絕對值相反比例的過濾係數提供到周圍像素值(鄰近8)來執行自適應平滑。
順便提及，用於使計算機100用作本發明的移動圖像編碼設備20或移動圖像解碼設備50的程序可以存儲在計算機可讀記錄媒介中。
作為計算機可讀記錄媒介，如圖26顯示，例如，可以列舉出軟盤101，壓密盤102，IC晶片103，盒式磁帶104等。根據這種存儲了程序的計算機可讀記錄媒介，前述程序可以很容易地保存、傳送、出售等。
工業應用如上所述，根據本發明，能夠用輕量開銷表示一個預測的圖像信號，並且提供不同像素精度的位移補償。
權利要求
1.一種移動圖像編碼設備，其通過位移補償，將由幀圖像時序構成的移動圖像進行編碼，該設備包括一個參考圖像生成部件，用於根據待編碼預定區域的編碼條件，從參考幀圖像生成一個經由預定圖像處理的參考圖像；以及一個位移補償部件，通過使用經過預定圖像處理生成的參考圖像，為待編碼預定區域計算一個位移補償值。
2.根據權利要求1的移動圖像編碼設備，其中，參考圖像生成部件根據探測位移向量單位的種類，用於生成經過預定圖像處理的參考圖像。
3.根據權利要求1的移動圖像編碼設備，其中，參考圖像生成部件根據量化步驟，用於生成經過預定圖像處理的參考圖像。
4.一種移動圖像解碼設備，其通過位移補償，將由幀圖像時序構成的移動圖像進行解碼，該設備包括一個參考圖像生成部件，用於根據待解碼的預定區域的編碼條件，從參考幀圖像生成經過預定圖像處理的參考圖像；以及一個位移補償部件，通過使用生成的經過預定圖像處理的參考圖像，用於計算待解碼的預定區域的位移補償值。
5.根據權利要求4的移動圖像解碼設備，其中，參考圖像生成部件根據探測位移向量單位的種類，用於生成經過預定圖像處理的參考圖像。
6.根據權利要求4的移動圖像解碼設備，其中，參考圖像生成部件根據量化步驟，用於生成經過預定圖像處理的參考圖像。
7.一種移動圖像編碼方法，其通過位移補償，將由幀圖像時序構成的移動圖像進行編碼，該方法包括一個步驟A，用於根據待編碼的預定區域的編碼條件，從參考幀圖像生成經過預定圖像處理的參考圖像；和一個步驟B，通過使用生成的經過預定圖像處理的參考圖像，用於計算待編碼預定區域的位移補償值。
8.根據權利要求7的移動圖像編碼方法，其中，在步驟A中，根據探測位移向量單位的種類，生成經過預定圖像處理的參考圖像。
9.根據權利要求7的移動圖像編碼方法，其中，在步驟A中，根據量化步驟，生成經過預定圖像處理的參考圖像。
10.一種移動圖像解碼方法，其通過位移補償，將由幀圖像時序構成的移動圖像進行解碼，該方法包括一個步驟A，用於根據待解碼的預定區域的編碼條件，從參考幀圖像生成經過預定圖像處理的參考圖像；和一個步驟B，通過使用生成的經過預定圖像處理的參考圖像，計算待解碼的預定區域的位移補償值。
11.根據權利要求10的移動圖像解碼方法，其中，在步驟A中，根據探測位移向量單位的種類，生成經過預定圖像處理的參考圖像。
12.根據權利要求10的移動圖像解碼方法，其中，在步驟A中，根據量化步驟，生成經過預定圖像處理的參考圖像。
全文摘要
一種移動圖像編碼設備，其通過位移補償，將由幀圖像時序構成的移動圖像進行編碼，該設備包括參考圖像生成部件，用於根據待編碼預定區域的編碼條件，從參考幀圖像生成經由預定圖像處理的參考圖像；以及位移補償部件，通過使用經過預定圖像處理生成的參考圖像，為待編碼預定區域計算一個位移補償值。
文檔編號H04N7/50GK1838774SQ20061007639
公開日2006年9月27日 申請日期2002年11月29日 優先權日2001年11月30日
發明者榮藤稔, 安達悟, 小林充, 加藤禎篤 申請人:株式會社Ntt都科摩