專利名稱：圖像編碼裝置、圖像解碼裝置及它們的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動(dòng)態(tài)圖像的編碼裝置及解碼裝置，特別涉及到采用加權(quán)系數(shù)來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)預(yù)測的編碼裝置、圖像解碼裝置及它們的方法。
背景技術(shù)：
近些年，正在迎來對聲音、圖像及其它內(nèi)容等進(jìn)行統(tǒng)一處理的多媒體時(shí)代，以通過單一的終端可以得到或傳送出自以往的信息媒體也就是報(bào)紙、雜志、電視、廣播及電話等的信息。一般而言，所謂多媒體指的是不僅字符還使圖形、聲音特別是圖像等相關(guān)聯(lián)表達(dá)的設(shè)備，而為了將上述以往的信息媒體作為多媒體的對象，其必要條件是使該信息變成數(shù)據(jù)形式加以表現(xiàn)。
可是，將上述各信息媒體具有的信息量作為數(shù)字信息量得知，在字符的場合下每1字符的信息量是1～2字節(jié)，與此相對在聲音的場合下每1秒需要64Kbits(電話質(zhì)量)，并且對于動(dòng)態(tài)圖像來說每1秒需要100Mbits(目前電視接收質(zhì)量)以上的信息量，因此通過上述信息媒體以數(shù)字形式對該龐大的信息按原狀態(tài)進(jìn)行處理是不現(xiàn)實(shí)的。例如，雖然電視電話通過具有64Kbits/s～1.5Mbits/s傳送速度的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDNIntegreted Services Digital Network)業(yè)已實(shí)用化，但是按原狀態(tài)通過ISDN傳送電視·攝像機(jī)的影像是不可能的。
因此，一直需要的是信息壓縮技術(shù)，例如在電視電話的場合下動(dòng)態(tài)圖像壓縮技術(shù)己被使用，該壓縮技術(shù)是由ITU-T(國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化部門)進(jìn)行國際標(biāo)準(zhǔn)化后的H.261和H.263標(biāo)準(zhǔn)。另外，根據(jù)MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)的信息壓縮技術(shù)，也可以與聲音信息一起向一般的音樂用CD(小型·光盤)裝入圖像信息。
在此，所謂MPEG(Moving Picture Experts Group)是動(dòng)態(tài)圖像信號壓縮的國際標(biāo)準(zhǔn)，MPEG-1是將動(dòng)態(tài)圖像信號壓縮至1.5Mbps也就是將電視信號的信息直至壓縮到約百分之一的標(biāo)準(zhǔn)。另外，因?yàn)橐訫PEG-1標(biāo)準(zhǔn)為對象的傳送速度主要限制為約1.5Mbps，所以按照為滿足新的高畫面質(zhì)量化要求并且已被標(biāo)準(zhǔn)化的MPEG-2，動(dòng)態(tài)圖像信號被壓縮到2～15 Mbps。再者，就現(xiàn)實(shí)狀況而言，憑借MPEG-1、MPEG-2和不斷推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化的工作組(ISO/IEC JTC1/SC29/WG1 1)MPEG-4已被標(biāo)準(zhǔn)化(例如，參照ISO(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)的MPEG-1、MPEG-2及MPEG-4的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議)，該MPEG-4可達(dá)到超過MPEG-1、MPEG-2的壓縮率并進(jìn)一步以物體為單位進(jìn)行編碼·解碼·操作，實(shí)現(xiàn)多媒體時(shí)代所需要的新功能。根據(jù)MPEG-4，不僅可以用低比特率實(shí)現(xiàn)高效率的編碼，還引入即使產(chǎn)生傳送路徑誤差也可以減小畫面質(zhì)量惡化的強(qiáng)大的容錯(cuò)技術(shù)。另外，根據(jù)ISO/IEC和ITU，作為下一代圖像編碼方式正在共同推進(jìn)MPEG-4 AVC/ITU H.264的標(biāo)準(zhǔn)化。
一般情況下，就動(dòng)態(tài)圖像編碼而言是通過減少時(shí)間方向及空間方向的冗余度來進(jìn)行信息量壓縮的。因此，關(guān)于以減少時(shí)間上的冗余度為目的的畫面間預(yù)測編碼，參照前方或后方的畫面(picture)以塊(block)為單位來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)檢測及預(yù)測圖像制作，對所得到的預(yù)測圖像和編碼對象畫面之間的差分值進(jìn)行編碼。在此，所謂畫面是表現(xiàn)1幅畫面的專用語，在順序圖像中意味著幀，在交錯(cuò)圖像中意味著場(field)。在此，所謂交錯(cuò)(interlace)圖像是1個(gè)幀由時(shí)刻不同的2個(gè)場構(gòu)成的圖像。在交錯(cuò)圖像的編碼和解碼處理過程中，可以以幀的原狀態(tài)對1個(gè)幀進(jìn)行處理，或作為2個(gè)場進(jìn)行處理，或者在幀內(nèi)的每個(gè)塊中作為幀結(jié)構(gòu)或場結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。
圖1表示的是畫面種類和參照關(guān)系的一個(gè)示例。在圖1中，畫出斜陰影線的畫面表示，為了被其它畫面參照而保存于存儲器中的畫面。圖1中的箭頭表示，從被參照畫面到參照畫面的方向。另外，畫面的排列按照顯示順序予以表示。
I0(Picture0)是圖片內(nèi)編碼畫面(I畫面)，與其它畫面相獨(dú)立(也就是無需參照其它畫面)進(jìn)行編碼。P4(Picture4)及P7(Picture7)是前方預(yù)測編碼畫面(P畫面)，通過參照在時(shí)間上位于過去的I畫面或其它P畫面來進(jìn)行預(yù)測編碼。B1～B3(Picture1～Picture3)、B5(Picture5)及B6(Picture6)是雙方向預(yù)測編碼畫面(B畫面)，通過參照在時(shí)間上位于前后的其它畫面來進(jìn)行預(yù)測編碼。
圖2表示的是畫面種類和參照關(guān)系的其它示例。圖2與圖1的不同之處是，B畫面所參照畫面的時(shí)間位置不一定限定于在時(shí)間上位于前后的畫面。例如，如果是B5(Picture5)的場合，則可以參照I0(Picture0)、P3(Picture3)及P6(Picture6)之中任意的2幅畫面。也就是說，可以參照在時(shí)間上位于過去的I0及P3。有關(guān)這種參照方法，在2001年9月時(shí)的MPEG-4 AVC/H.264標(biāo)準(zhǔn)議案中已被認(rèn)定。據(jù)此同以往相比，選擇更為恰當(dāng)?shù)念A(yù)測圖像所需的范圍有所擴(kuò)大，可以謀求壓縮率的提高。
圖3表示的是圖像數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例。如圖3所示，數(shù)據(jù)流由標(biāo)題等通用信息區(qū)域和GOP(Group Of Picture)區(qū)域構(gòu)成。GOP區(qū)域由標(biāo)題等通用信息區(qū)域和多幅畫面(picture)區(qū)域構(gòu)成。畫面區(qū)域由標(biāo)題等通用信息區(qū)域和多個(gè)切片(slice)數(shù)據(jù)區(qū)域構(gòu)成。切片數(shù)據(jù)區(qū)域由標(biāo)題等通用信息區(qū)域和多個(gè)宏塊(macro block)數(shù)據(jù)區(qū)域構(gòu)成。
另外，在畫面通用信息區(qū)域中，進(jìn)行下述的加權(quán)預(yù)測所用的加權(quán)系數(shù)按照參照畫面被分別描述。
另外，數(shù)據(jù)流不是連續(xù)的比特流，在采用作為細(xì)小數(shù)據(jù)單位的數(shù)據(jù)包等進(jìn)行傳送的場合下也可以使標(biāo)題部分和標(biāo)題以外的數(shù)據(jù)部分相分離加以分別傳送。那種場合下如同圖3那樣，將不出現(xiàn)標(biāo)題部分和數(shù)據(jù)部分成為1個(gè)比特流的情況。但是，在數(shù)據(jù)包的場合下即使標(biāo)題部分和數(shù)據(jù)部分所傳送的順序不連續(xù)，也只是采用另外的數(shù)據(jù)包來傳送與對應(yīng)的數(shù)據(jù)部分相應(yīng)的標(biāo)題部分，并且即使不成為1個(gè)比特流在概念上也與圖3所說明的比特流的情況相同。
下面，有關(guān)以往圖像編碼方法中的加權(quán)預(yù)測處理，予以說明。
圖4是以幀為單位進(jìn)行加權(quán)預(yù)測處理時(shí)的模式圖。
如圖4(a)所示，在參照1個(gè)幀的場合下，與當(dāng)前編碼對象塊對應(yīng)的預(yù)測圖像像素值Q可以將所參照的第i個(gè)幀(Frame i)中的參照對象塊像素值設(shè)為P0，通過下述公式(1)所示的那種加權(quán)預(yù)測式來計(jì)算。另外，如圖4(b)所示在參照2個(gè)幀的場合下，預(yù)測圖像的像素值Q可以將所參照的第i個(gè)及第j個(gè)幀(Frame i及Frame j)中的參照對象塊像素值設(shè)為P0、P1，通過下述公式(2)所示的那種加權(quán)預(yù)測式來計(jì)算。
Q＝(P0×W0+D)/W2(1)Q＝(PO×W0+P1×W1+D)/W2 (2)在此，W0及W1是加權(quán)系數(shù)，D是偏差成分(DC成分)，W2是規(guī)格化系數(shù)。
圖5是以場為單位進(jìn)行加權(quán)預(yù)測處理時(shí)的模式圖。
如圖5(a)所示，在參照1個(gè)幀(也就是2個(gè)場)的場合下，與當(dāng)前編碼對象塊對應(yīng)的預(yù)測圖像像素值Qa、Qb可以將所參照的構(gòu)成第i個(gè)幀(Frame i)的場2×i+1、2×i各自中的參照對象塊像素值設(shè)為P0a、P0b，通過下述公式(3)及下述公式(4)所示的那種加權(quán)預(yù)測式來計(jì)算。另外，如圖5(b)所示在參照2個(gè)幀的場合下，預(yù)測圖像的像素值Qa、Qb可以將所參照的構(gòu)成第i個(gè)及第j個(gè)幀(Frame i及Frame j)的場2×i+1、2×i、2×j+1及2×j各自中的參照對象塊像素值設(shè)為P0a、P0b、P1a及P1b，通過下述公式(5)及下述公式(6)所示的那種加權(quán)預(yù)測式來計(jì)算。
Qa＝(P0a×W0a+Da)/W2a (3)Qb＝(P0b×W0b+Db)/W2b (4)Qa＝(P0a×W0a+P1a×W1a+Da)/W2a(5)Qb＝(P0b×W0b+P1b×W1b+Db)/W2b(6)在此，W0a、W0b、W1a及W1b是加權(quán)系數(shù)，Da、Db是偏差成分，W2是規(guī)格化系數(shù)。
圖6是表示以往圖像編碼裝置100功能結(jié)構(gòu)的框圖。該圖像編碼裝置100用來進(jìn)行所輸入圖像信號Vin的壓縮編碼(例如可變長度編碼)并對通過該壓縮編碼所變換的作為比特流的圖像編碼信號Str進(jìn)行輸出，該裝置具備運(yùn)動(dòng)檢測單元ME、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元MC、減法單元Sub、正交變換單元T、量化單元Q、逆量化單元IQ、逆正交變換單元IT、加法單元Add、畫面存儲器PicMem、開關(guān)SW及可變長度編碼單元VLC。
圖像信號Vin被輸入到減法單元Sub及運(yùn)動(dòng)檢測單元ME中。減法單元Sub對所輸入的圖象信號Vin和預(yù)測圖像的差分值進(jìn)行計(jì)算，輸出給正交變換單元T。正交變換單元T將差分值變換成頻率系數(shù)，輸出給量化單元Q。量化單元Q對所輸入的頻率系數(shù)進(jìn)行量化，將量化值輸出給可變長度編碼單元VLC。
逆量化單元IQ對量化值進(jìn)行逆量化還原成頻率系數(shù)，輸出給逆正交變換單元IT。逆正交變換單元IT從頻率系數(shù)逆頻率變換成像素差分值，輸出給加法單元Add。加法單元Add對像素差分值和從運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元MC所輸出的預(yù)測圖像進(jìn)行加法運(yùn)算而作為解碼畫面。開關(guān)SW在發(fā)出該解碼畫面保存指令的場合下變成「ON」，使解碼畫面保存到畫面存儲器PicMem中。
另一方面，圖像信號Vin以宏塊為單位被輸入的運(yùn)動(dòng)檢測單元ME，將畫面存儲器PicMem中所存儲的解碼畫面作為搜索對象，通過檢測出與輸入圖像信號最接近的圖像區(qū)域來對指示其位置的運(yùn)動(dòng)矢量MV加以決定。運(yùn)動(dòng)矢量的檢測是以進(jìn)一步分割宏塊后的塊為單位進(jìn)行的。此時(shí)，為了能夠?qū)⒍喾嬅孀鳛閰⒄债嬅婕右允褂?，而對每個(gè)塊需要識別號碼(畫面號碼Index)，該識別號碼用來指定所參照的畫面。采用畫面號碼Index，可以通過取得存儲器PicMem中各畫面所具有畫面號碼之間的相關(guān)性來指定參照畫面。
運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元MC采用由上述處理所檢測出的運(yùn)動(dòng)矢量及畫面號碼Index，從存儲于畫面存儲器PicMem中的解碼畫面取出預(yù)測圖像生成所需要的圖像區(qū)域。針對所得到的圖像區(qū)域像素值，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元MC通過實(shí)施由加權(quán)預(yù)測而產(chǎn)生的內(nèi)插處理等像素值變換處理來特定最終的預(yù)測圖像，該加權(quán)預(yù)測采用與畫面號碼Index相關(guān)聯(lián)的加權(quán)系數(shù)。
圖7是表示上述圖6的以往圖像編碼裝置100中可變長度編碼單元VLC功能結(jié)構(gòu)概略的框圖?？勺冮L度編碼單元VLC具備MV編碼部101、量化值編碼部102、加權(quán)系數(shù)編碼部103、索引編碼部104、AFF識別信息編碼部105及多路化部106。
MV編碼部101用來對運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行編碼，量化值編碼部102用來對量化值Qcoef進(jìn)行編碼。另外，加權(quán)系數(shù)編碼部103用來對加權(quán)系數(shù)Weight進(jìn)行編碼，索引編碼部104用來對畫面號碼Index進(jìn)行編碼。AFF識別信息編碼部105用來對AFF識別信號AFF進(jìn)行編碼(有關(guān)AFF識別信號AFF將在下面予以說明)。多路化部106用來對從MV編碼部101、量化值編碼部102、加權(quán)系數(shù)編碼部103、索引編碼部104及AFF識別信息編碼部105所輸出的各編碼信號進(jìn)行多路化，輸出圖像編碼信號Str。
圖8是表示以往圖像解碼裝置200功能結(jié)構(gòu)的框圖。
圖像解碼裝置200可以對上述圖像編碼裝置100所編碼的圖像編碼信號Str進(jìn)行解碼，該裝置具備可變長度解碼單元VLD、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元MC、加法單元Add、畫面存儲器PicMem、逆量化單元IQ及逆正交變換單元IT。
若輸入圖像編碼信號Str，則可變長度解碼單元VLD從所輸入的圖像編碼信號Str分離出已編碼的運(yùn)動(dòng)差分矢量MV、表示畫面號碼的索引及加權(quán)系數(shù)Weight，輸出給運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元MC。再者，可變長度解碼單元VLD對所輸入的圖像編碼信號Str中含有的已編碼量化值Qcoef進(jìn)行解碼，輸出給逆量化單元IQ。
運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元MC采用從可變長度解碼單元VLD所輸出的運(yùn)動(dòng)矢量及畫面號碼Index，由存儲于畫面存儲器PicMem中的解碼畫面取出預(yù)測圖像的生成所需的圖像區(qū)域。采用與該所得到的圖像對應(yīng)的加權(quán)系數(shù)Weight，實(shí)施由加權(quán)預(yù)測而產(chǎn)生的內(nèi)插處理等像素值變換處理，以此生成預(yù)測圖像。
逆量化單元IQ對量化值進(jìn)行逆量化還原成頻率系數(shù)，輸出給逆正交變換單元IT。逆正交變換單元IT從頻率系數(shù)逆頻率變換成像素差分值，輸出給加法單元Add。加法單元Add對像素差分值和從運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元MC所輸出的預(yù)測圖像進(jìn)行加法運(yùn)算而作為解碼畫面。該解碼畫面在此后畫面間預(yù)測中用于參照的場合下，存儲到畫面存儲器PicMem中。另外，該解碼畫面作為解碼畫面信號Vout被輸出到外部。
圖9是表示上述圖8以往圖像解碼裝置200中可變長度解碼單元VLD功能結(jié)構(gòu)概略的框圖。
可變長度解碼單元VLD具備分離部201、MV解碼部202、量化值解碼部203、加權(quán)系數(shù)解碼部204、索引解碼部205及AFF識別信號解碼部206。
若圖像編碼信號Str被輸入到可變長度解碼單元VLD中，則分離部201分離出所輸入的圖像編碼信號Str，將己編碼的量化值Qcoef、己編碼的加權(quán)系數(shù)Weight、己編碼的畫面號碼Index及已編碼的AFF識別信號AFF(在下面的說明中簡稱為「AFF」。)分別輸出給量化值解碼部203、加權(quán)系數(shù)解碼部204、索引解碼部205及AFF識別信號解碼部206。
MV解碼部202用來對已編碼的差分矢量進(jìn)行解碼，輸出運(yùn)動(dòng)矢量MV。
同樣，量化值解碼部203、加權(quán)系數(shù)解碼部204、索引解碼部205及AFF識別信號解碼部206分別用來對量化值、加權(quán)系數(shù)Weight、畫面號碼Index及AFF進(jìn)行解碼加以輸出。
可是，就以往的加權(quán)預(yù)測編碼而言雖然以畫面為單位進(jìn)行編碼，但是只是假設(shè)出塊總是對于相同的畫面(幀或場的一方)進(jìn)行編碼·解碼。因而，加權(quán)系數(shù)按照畫面只有1組被編碼/解碼。
為此，雖然通過以塊為單位來轉(zhuǎn)換場和幀而有可能提高運(yùn)動(dòng)預(yù)測的效率，但是由于以往以畫面為單位只發(fā)送1個(gè)加權(quán)系數(shù)，因而即使以塊為單位轉(zhuǎn)換場和幀，預(yù)測效率也不佳而不能使壓縮率得到提高。
發(fā)明內(nèi)容
因此，有關(guān)本發(fā)明是鑒于上述問題而做出的，其目的為提供圖像編碼方法及圖像解碼方法，這種方法即使在以塊為單位轉(zhuǎn)換場和幀的場合下也可以恰當(dāng)?shù)厥辜訖?quán)系數(shù)相對應(yīng)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所涉及的圖像編碼裝置用來以塊為單位對交錯(cuò)圖像進(jìn)行編碼，該裝置具備存儲裝置，用來在編碼后將解碼后畫面作為參照畫面加以存儲，該畫面是作為幀或場；預(yù)測畫面生成裝置，用來從上述存儲裝置讀出上述參照畫面，采用以幀為單位進(jìn)行編碼所用的幀加權(quán)系數(shù)或者以場為單位進(jìn)行編碼所用的場加權(quán)系數(shù)，根據(jù)上述參照畫面的像素值生成預(yù)測畫面；信號編碼裝置，以塊為單位對按照幀單位及場單位的任一個(gè)輸入的畫面和通過上述預(yù)測畫面生成裝置所生成的預(yù)測畫面之間的差分值進(jìn)行編碼；加權(quán)系數(shù)編碼裝置，用來在上述信號編碼裝置以塊為單位自適應(yīng)轉(zhuǎn)換成幀單位或場單位任一個(gè)的同時(shí)進(jìn)行編碼的場合下，只對上述幀加權(quán)系數(shù)及場加權(quán)系數(shù)之中的幀加權(quán)系數(shù)進(jìn)行編碼；多路化裝置，用來對由上述信號編碼裝置編碼后的差分值和由上述加權(quán)系數(shù)編碼裝置編碼后的幀加權(quán)系數(shù)進(jìn)行多路化，作為編碼信號加以輸出。
據(jù)此，本發(fā)明所涉及的圖像編碼裝置在進(jìn)行動(dòng)態(tài)圖像的加權(quán)預(yù)測時(shí)，不管是否以塊為單位進(jìn)行幀/場的轉(zhuǎn)換，都省略場加權(quán)系數(shù)只對幀加權(quán)系數(shù)進(jìn)行編碼并發(fā)送給圖像解碼裝置，因此能夠改善傳送效率。
另外，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所涉及的圖像解碼裝置用來以塊為單位對作為1個(gè)幀或1個(gè)場的畫面所涉及的編碼信號進(jìn)行解碼，該裝置具備信號解碼裝置，用來在上述編碼信號自適應(yīng)轉(zhuǎn)換成幀單位及場單位任一個(gè)的同時(shí)被編碼的場合下，以幀為單位或以場為單位對上述編碼信號進(jìn)行解碼；存儲裝置，用來存儲解碼后的畫面；預(yù)測畫面生成裝置，用來在上述編碼信號自適應(yīng)轉(zhuǎn)換成幀單位及場單位任一個(gè)的同時(shí)被編碼的場合下，從上述編碼信號提取以幀為單位進(jìn)行解碼所用的幀加權(quán)系數(shù)，并根據(jù)上述幀加權(quán)系數(shù)生成以場為單位進(jìn)行解碼所用的場加權(quán)系數(shù)，采用所提取的上述幀加權(quán)系數(shù)及所生成的上述場加權(quán)系數(shù)，根據(jù)上述存儲裝置中所存儲的解碼畫面像素值生成預(yù)測畫面；加法裝置，對通過由上述信號解碼裝置做出的解碼所得到的畫面和由上述預(yù)測畫面生成裝置所生成的預(yù)測畫面進(jìn)行加法運(yùn)算，在將該加法運(yùn)算出的畫面作為解碼畫面加以輸出的同時(shí)，存儲到上述存儲裝置中。
據(jù)此，本發(fā)明所涉及的圖像解碼裝置即使在以塊為單位進(jìn)行幀/場轉(zhuǎn)換并且不接收場加權(quán)系數(shù)的場合下，也根據(jù)幀加權(quán)系數(shù)生成場加權(quán)系數(shù)，因此可以自適應(yīng)進(jìn)行上述幀/場的轉(zhuǎn)換，與此同時(shí)能夠改善傳送效率。
另外，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所涉及的圖像編碼方法用來參照解碼畫面對交錯(cuò)輸入圖像進(jìn)行編碼，該方法為，參照解碼畫面根據(jù)指定加權(quán)系數(shù)采用加權(quán)預(yù)測式來生成預(yù)測圖像，以幀為單位或以場為單位對上述交錯(cuò)輸入圖像和上述預(yù)測圖像之間的差分圖像進(jìn)行自適應(yīng)編碼以生成第1編碼信號，對上述編碼信號進(jìn)行解碼并和上述差分圖像進(jìn)行加法運(yùn)算以生成解碼畫面，在以幀為單位或以場為單位對上述交錯(cuò)輸入圖像和上述預(yù)測圖像之間的差分圖像進(jìn)行自適應(yīng)編碼時(shí)，對以場為單位編碼上述指定加權(quán)系數(shù)的情形和以幀為單位編碼的情形的各自進(jìn)行編碼以生成第2編碼信號。
另外，上述場單位的加權(quán)系數(shù)也可以是第1場和第2場兩個(gè)場的加權(quán)系數(shù)。
另外，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所涉及的圖像編碼方法用來參照解碼畫面對交錯(cuò)輸入圖像進(jìn)行編碼，該方法為，參照解碼畫面根據(jù)指定加權(quán)系數(shù)采用加權(quán)預(yù)測式來生成預(yù)測圖像，以幀為單位或以場為單位對上述交錯(cuò)輸入圖像和上述預(yù)測圖像之間的差分圖像進(jìn)行自適應(yīng)編碼以生成第1編碼信號，對上述編碼信號進(jìn)行解碼并和上述差分圖像進(jìn)行加法運(yùn)算以生成解碼畫面，生成對識別信息進(jìn)行編碼的第2編碼信號，對根據(jù)上述識別信息的上述指定加權(quán)系數(shù)進(jìn)行編碼以生成第3編碼信號，上述識別信息表示按照以場為單位對上述指定加權(quán)系數(shù)進(jìn)行編碼的情形和以幀為單位進(jìn)行編碼的情形雙方予以編碼，或者按照以場為單位對上述指定加權(quán)系數(shù)進(jìn)行編碼的情形或以幀為單位進(jìn)行編碼的情形一方予以編碼。
另外，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所涉及的圖像解碼方法用來對參照解碼畫面編碼交錯(cuò)輸入圖像后的編碼信號進(jìn)行解碼，該方法為，在上述交錯(cuò)輸入圖像以幀為單位或以場為單位被編碼時(shí)對上述編碼信號進(jìn)行解碼以取得場單位及幀單位的加權(quán)系數(shù)，參照上述解碼畫面根據(jù)上述加權(quán)系數(shù)采用加權(quán)后的預(yù)測式生成預(yù)測圖像，以幀為單位或以場為單位對上述編碼信號進(jìn)行解碼以生成差分圖像，對上述預(yù)測圖像和上述差分圖像進(jìn)行加法運(yùn)算以生成解碼畫面。
另外，上述場單位的加權(quán)系數(shù)也可以是第1場和第2場兩個(gè)場的加權(quán)系數(shù)。
另外，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所涉及的圖像解碼方法用來對參照解碼畫面編碼交錯(cuò)輸入圖像后的編碼信號進(jìn)行解碼，該方法為，在以幀為單位或以場為單位對上述交錯(cuò)輸入圖像和上述預(yù)測圖像之間的差分圖像進(jìn)行自適應(yīng)編碼時(shí)，對上述編碼信號進(jìn)行解碼以取得識別信息，該識別信息表示按照以場為單位對加權(quán)系數(shù)進(jìn)行解碼的情形和以幀為單位進(jìn)行解碼的情形雙方予以解碼，或者只對以場為單位解碼加權(quán)系數(shù)的情形或以幀為單位解碼的情形一方予以解碼，在上述取得信息表示按照以場為單位解碼加權(quán)系數(shù)的情形和以幀為單位解碼的情形雙方予以解碼的場合下，對上述編碼信號進(jìn)行解碼以取得雙方的加權(quán)系數(shù)，在上述取得信息表示按照以場為單位解碼加權(quán)系數(shù)或者以幀為單位解碼的一方予以解碼的場合下，根據(jù)從上述編碼信號解碼另一方加權(quán)系數(shù)后的加權(quán)系數(shù)來導(dǎo)出所編碼的一方加權(quán)系數(shù)，參照上述解碼畫面根據(jù)上述加權(quán)系數(shù)采用加權(quán)后的預(yù)測式來生成預(yù)測圖像，以幀為單位或以場為單位對上述編碼信號進(jìn)行解碼以生成差分圖像，并對上述預(yù)測圖像和上述差分圖像進(jìn)行加法運(yùn)算以生成解碼畫面。
另外，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所涉及的圖像編碼方法需具備參照解碼畫面對交錯(cuò)輸入圖像進(jìn)行編碼的圖像編碼裝置，分別用來參照解碼畫面并根據(jù)指定加權(quán)系數(shù)采用加權(quán)預(yù)測式來生成預(yù)測圖像；以幀為單位或以場為單位對上述交錯(cuò)輸入圖像和上述預(yù)測圖像之間的差分圖像進(jìn)行自適應(yīng)編碼以生成第1編碼信號；對編碼信號進(jìn)行解碼并和上述差分圖像進(jìn)行加法運(yùn)算來生成解碼畫面；在以幀為單位或以場為單位對上述交錯(cuò)輸入圖像和上述預(yù)測圖像進(jìn)行自適應(yīng)編碼時(shí)，對以場為單位編碼上述指定加權(quán)系數(shù)的情形和以幀為單位編碼的情形各自進(jìn)行編碼以生成第2編碼信號。
另外，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所涉及的圖像編碼方法需具備參照解碼畫面對交錯(cuò)輸入圖像進(jìn)行編碼的圖像編碼裝置，分別用來參照解碼畫面并根據(jù)指定加權(quán)系數(shù)采用加權(quán)預(yù)測式來生成預(yù)測圖像；以幀為單位或以場為單位對上述交錯(cuò)輸入圖像和上述預(yù)測圖像之間的差分圖像進(jìn)行自適應(yīng)編碼以生成第1編碼信號；對編碼信號進(jìn)行解碼并和上述差分圖像進(jìn)行加法運(yùn)算來生成解碼畫面；生成識別信息并生成第2編碼信號，該識別信息表示按照以場為單位對上述指定加權(quán)系數(shù)進(jìn)行編碼的情形和以幀為單位進(jìn)行編碼的情形雙方予以編碼，或者按照以場為單位對上述指定加權(quán)系數(shù)進(jìn)行編碼的情形或以幀為單位進(jìn)行編碼的情形一方予以編碼；對根據(jù)上述識別信息的上述指定加權(quán)系數(shù)進(jìn)行編碼以生成第3編碼信號。
另外，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所涉及的圖像解碼方法需具備對參照解碼畫面編碼交錯(cuò)輸入圖像后的編碼信號進(jìn)行解碼的圖像解碼裝置，分別用來在上述交錯(cuò)輸入圖像以幀為單位或以場為單位被自適應(yīng)編碼時(shí)，對上述編碼信號進(jìn)行解碼以取得場單位及幀單位的加權(quán)系數(shù)；參照上述解碼畫面并且根據(jù)上述加權(quán)系數(shù)采用加權(quán)后的預(yù)測式來生成預(yù)測圖像；以幀為單位或以場為單位對上述編碼信號進(jìn)行解碼以生成差分圖像，并對上述預(yù)測圖像和上述差分圖像進(jìn)行加法運(yùn)算來生成解碼畫面。
另外，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所涉及的圖像解碼方法需具備對參照解碼畫面編碼交錯(cuò)輸入圖像后的編碼信號進(jìn)行解碼的圖像解碼裝置，分別用來在上述交錯(cuò)輸入圖像以幀為單位或以場為單位被自適應(yīng)編碼時(shí)對上述編碼信號進(jìn)行解碼以取得識別信息，該識別信息表示按照以場為單位對加權(quán)系數(shù)進(jìn)行解碼的情形和以幀為單位進(jìn)行解碼的情形雙方予以解碼，或者只對以場為單位解碼加權(quán)系數(shù)的情形或以幀為單位解碼的情形一方予以解碼；在上述取得信息表示按照以場為單位對加權(quán)系數(shù)進(jìn)行解碼的情形和以幀為單位進(jìn)行解碼的情形雙方予以解碼的場合下，對上述編碼信號進(jìn)行解碼以取得雙方的加權(quán)系數(shù)；在上述取得信息表示按照以場單位對加權(quán)系數(shù)進(jìn)行解碼或者以幀單位進(jìn)行解碼一方予以解碼的場合下，通過從上述編碼信號解碼另一方加權(quán)系數(shù)后的加權(quán)系數(shù)來導(dǎo)出編碼后的一方加權(quán)系數(shù)，參照上述解碼畫面并根據(jù)上述加權(quán)系數(shù)采用加權(quán)后的預(yù)測式來生成預(yù)測圖像；以幀為單位或以場為單位對上述編碼信號進(jìn)行解碼以生成差分圖像；對上述預(yù)測圖像和上述差分圖像進(jìn)行加法運(yùn)算以生成解碼畫面。
還有，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明也可以作為圖像編碼方法和圖像解碼方法來實(shí)現(xiàn)，或者作為包含這些方法全部步驟的程序來實(shí)現(xiàn)，該圖像編碼方法和圖像解碼方法以上述各裝置的特征性結(jié)構(gòu)裝置作為步驟。而且，這種程序不只是預(yù)先存儲于能實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置所具備的ROM等中，而也可以通過CD-ROM等記錄媒體和通信網(wǎng)絡(luò)等傳送媒體使之流通。
圖1表示的是畫面種類和參照關(guān)系的一個(gè)示例。
圖2表示的是畫面種類和參照關(guān)系的其它示例。
圖3表示的是圖像數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例。
圖4(a)是參照1幅幀來進(jìn)行加權(quán)預(yù)測處理時(shí)的模式圖。
圖4(b)是參照2幅幀來進(jìn)行加權(quán)預(yù)測處理時(shí)的模式圖。
圖5(a)是參照與各自對應(yīng)的第1或第2場來進(jìn)行加權(quán)預(yù)測處理時(shí)的模式圖。
圖5(b)是參照2幅與各自對應(yīng)的第1或第2場來進(jìn)行加權(quán)預(yù)測處理時(shí)的模式圖。
圖6是表示以往圖像編碼裝置功能結(jié)構(gòu)的框圖。
圖7是表示以往圖像編碼裝置中的可變長度編碼單元功能結(jié)構(gòu)概略的框圖。
圖8是表示以往圖像解碼裝置功能結(jié)構(gòu)的框圖。
圖9是表示以往圖像解碼裝置中的可變長度解碼單元功能結(jié)構(gòu)概略的框圖。
圖10是表示實(shí)施方式1中的可變長度編碼單元功能結(jié)構(gòu)概略的框圖。
圖11是表示實(shí)施方式1中的可變長度解碼單元功能結(jié)構(gòu)概略的框圖。
圖12(a)是實(shí)施方式1中畫面區(qū)域的通用信息區(qū)域內(nèi)「header」的詳細(xì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一個(gè)示例。
圖12(b)是沒有「AFF」而作為「畫面加權(quán)系數(shù)」只發(fā)送「場加權(quán)系數(shù)」時(shí)的示例。
圖12(c)是因「畫面幀編碼信息」為「1」并且「AFF」為「0」而不能以塊為單位轉(zhuǎn)換場和幀時(shí)的示例。
圖13是表示在實(shí)施方式1中「畫面幀編碼信息」為「1」且畫面以幀為單位被編碼時(shí)可變長度解碼單元中與加權(quán)系數(shù)有關(guān)的編碼處理過程的流程圖。
圖14(a)是實(shí)施方式1變形例中畫面區(qū)域的通用信息區(qū)域內(nèi)「header」的詳細(xì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一個(gè)示例。
圖14(b)是因「畫面幀編碼信息」為「0」并且總是場編碼而沒有「AFF」作為「畫面加權(quán)系數(shù)」只發(fā)送「場加權(quán)系數(shù)」時(shí)的示例。
圖14(c)是因「畫面幀編碼信息」為「1」且「AFF」為「0」而不能以塊為單位轉(zhuǎn)換場和幀時(shí)的示例。
圖15是表示在實(shí)施方式1變形例中「畫面幀編碼信息」為「1」且畫面以幀為單位被編碼時(shí)可變長度解碼單元中與加權(quán)系數(shù)有關(guān)的編碼處理過程的流程圖。
圖16是表示在圖11的可變長度解碼單元中「畫面幀編碼信息」為「1」且畫面以幀為單位被編碼時(shí)與加權(quán)系數(shù)有關(guān)的解碼處理過程的流程圖。
圖17(a)是實(shí)施方式2中畫面區(qū)域的通用信息區(qū)域內(nèi)「header」的詳細(xì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一個(gè)示例，是對「AFF」設(shè)定「1」并對「Field系數(shù)有無信息」設(shè)定「1」的示例。
圖17(b)與(a)相同，是對「AFF」設(shè)定「1」并對「Field系數(shù)有無信息」設(shè)定「0」的示例。
圖17(c)是因?qū)Α窤FF」設(shè)定「0」而不以塊為單位進(jìn)行場和幀轉(zhuǎn)換的示例。
圖18是表示在實(shí)施方式2中可變長度編碼單元與加權(quán)系數(shù)有關(guān)的編碼處理過程的流程圖。
圖19是表示在實(shí)施方式2中可變長度解碼單元與加權(quán)系數(shù)有關(guān)的解碼處理過程的流程圖。
圖20(a)表示的是在實(shí)施方式3中畫面區(qū)域的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示例，是對「AFF」設(shè)定「1」并對「Frame系數(shù)有無信息」設(shè)定「1」的示例。
圖20(b)與(a)相同，是對「AFF」設(shè)定「1」并對「Frame系數(shù)有無信息」設(shè)定「0」的示例。
圖20(c)是因?qū)Α窤FF」設(shè)定「0」而不以塊為單位進(jìn)行場和幀轉(zhuǎn)換的示例。
圖21是表示在實(shí)施方式3中可變長度編碼單元與加權(quán)系數(shù)有關(guān)的編碼處理過程的流程圖。
圖22是表示在實(shí)施方式3中可變長度解碼單元與加權(quán)系數(shù)有關(guān)的解碼處理過程的流程圖。
圖23是采用軟盤等記錄媒體中所記錄的程序并通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來實(shí)施上述實(shí)施方式1、2及3的圖像編碼方法及圖像解碼方法時(shí)的說明圖。
(a)是表示作為記錄媒體主體的軟盤物理格式示例的說明圖。
(b)是表示出從軟盤正面所看到的外觀、剖面結(jié)構(gòu)及軟盤的說明圖。
(c)是表示出在軟盤FD中進(jìn)行上述程序的記錄再生所需的結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖24表示的是實(shí)現(xiàn)內(nèi)容傳輸服務(wù)的內(nèi)容提供系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的框圖。
圖25表示的是攜帶電話的一個(gè)示例。
圖26是表示攜帶電話內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。
圖27是表示數(shù)字廣播用系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實(shí)施例方式
下面，有關(guān)本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式，通過參照附圖予以詳細(xì)說明。
(實(shí)施方式1)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施方式所涉及圖像編碼方法的圖像編碼裝置功能結(jié)構(gòu)除去可變長度編碼單元VLC之外，與上述以往的圖像編碼裝置100相同。另外，實(shí)現(xiàn)本實(shí)施方式所涉及圖像解碼方法的圖像解碼裝置功能結(jié)構(gòu)除去可變長度解碼單元VLD之外，與上述以往的圖像解碼裝置200相同。
為此，下面將有關(guān)與以往不同的可變長度編碼單元VLC及可變長度解碼單元VLD，加以重點(diǎn)說明。
圖10是表示在本實(shí)施方式中可變長度編碼單元VLC功能結(jié)構(gòu)概略的框圖。如圖10所示，可變長度編碼單元VLC具備MV編碼部101、量化值編碼部102、場加權(quán)系數(shù)編碼部11、幀加權(quán)系數(shù)編碼部12、索引編碼部104、加權(quán)系數(shù)模式判定部13、AFF識別信息編碼部105、開關(guān)14、15及多路化部106。還有，下面有關(guān)與上述以往可變長度編碼單元VLC相同的功能結(jié)構(gòu)，將附加同一符號以省略其說明。
開關(guān)14、15用于根據(jù)加權(quán)系數(shù)模式判定部13的判定結(jié)果，對于使所輸入的加權(quán)系數(shù)Weight發(fā)送目標(biāo)為場加權(quán)系數(shù)編碼部11還是為幀加權(quán)系數(shù)編碼部12，進(jìn)行ON/OFF的控制。
場加權(quán)系數(shù)編碼部11用來以所輸入的加權(quán)系數(shù)Weight作為場加權(quán)系數(shù)進(jìn)行編碼。幀加權(quán)系數(shù)編碼部12用來以所輸入的加權(quán)系數(shù)Weight作為幀加權(quán)系數(shù)進(jìn)行編碼。
加權(quán)系數(shù)模式判定部13用于根據(jù)AFF的值及加權(quán)系數(shù)Weight的值，進(jìn)行場/幀的判定并將其判定結(jié)果通知給開關(guān)14、15及多路化部106。
圖11是表示本實(shí)施方式中可變長度解碼單元VLD功能結(jié)構(gòu)概要的框圖。如圖11所示，可變長度解碼單元VLD具備分離部21、MV解碼部202、量化值解碼部203、場加權(quán)系數(shù)解碼部22、幀加權(quán)系數(shù)解碼部23、加權(quán)系數(shù)生成部24、索引解碼部205、AFF識別信息解碼部206及開關(guān)26～28。還有，下面有關(guān)與上述以往可變長度解碼單元VLD相同的功能結(jié)構(gòu)，將附加同一符號以省略其說明。
分離部21用來分離所輸入的圖像編碼信號Str，并將已編碼的運(yùn)動(dòng)矢量MV、已編碼的量化值Qcoef、已編碼的加權(quán)系數(shù)weight、已編碼的畫面號碼Index以及已編碼的AFF分別輸出給MV解碼部202、量化值解碼部203、場加權(quán)系數(shù)解碼部22或幀加權(quán)系數(shù)解碼部23和加權(quán)系數(shù)生成部24、索引解碼部205以及AFF識別信息解碼部206。
場加權(quán)系數(shù)解碼部22用來以所輸入的加權(quán)系數(shù)Weight作為場加權(quán)系數(shù)進(jìn)行解碼。幀加權(quán)系數(shù)解碼部23用來以所輸入的加權(quán)系數(shù)Weight作為幀加權(quán)系數(shù)進(jìn)行解碼。
加權(quán)系數(shù)生成部24按照需要根據(jù)幀加權(quán)系數(shù)生成場加權(quán)系數(shù)。例如，以塊為單位進(jìn)行幀/場轉(zhuǎn)換的場合，以及因場加權(quán)系數(shù)未被編碼而有必要根據(jù)幀加權(quán)系數(shù)生成場加權(quán)系數(shù)的場合。
圖12表示的是本實(shí)施方式中畫面區(qū)域的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示例。圖12(a)是畫面區(qū)域中通用信息區(qū)域內(nèi)「header」的詳細(xì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一個(gè)示例。在圖12(a)的示例中，「header」具有「畫面幀編碼信息」，表示畫面是幀單位還是場單位。在「畫面幀編碼信息」為「1」的場合下，進(jìn)一步具有「AFF」這種表示是否以塊為單位轉(zhuǎn)換場和幀的標(biāo)志。例如，在「AFF」為「1」的場合下，表示以塊為單位轉(zhuǎn)換場和幀。如圖3(a)所示，在「AFF」為「1」的場合下，發(fā)送「場加權(quán)系數(shù)」和「幀加權(quán)系數(shù)」的全部。還有，在「場加權(quán)系數(shù)」中包含有「第1場加權(quán)系數(shù)」和「第2場加權(quán)系數(shù)」。
在「畫面幀編碼信息」為「0」的場合下，畫面以場為單位被編碼，不能以塊為單位轉(zhuǎn)換場和幀。因而，如圖12(b)所示，沒有「AFF」，而作為「畫面加權(quán)系數(shù)」只發(fā)送「場加權(quán)系數(shù)」。圖12(c)是「畫面幀編碼信息」為「1」并且「AFF」為「0」的情形，不能以塊為單位轉(zhuǎn)換場和幀。因而，作為「畫面加權(quán)系數(shù)」只發(fā)送「幀加權(quán)系數(shù)」。
圖13是表示在本實(shí)施方式中「畫面幀編碼信息」為「1」且畫面以幀為單位被編碼時(shí)可變長度解碼單元VLD中與加權(quán)系數(shù)有關(guān)的編碼處理過程的流程圖。
首先，在「AFF」的值為「1」且以塊為單位進(jìn)行幀/場轉(zhuǎn)換的場合下(S10是)，對表示“有塊單位的轉(zhuǎn)換”的AFF進(jìn)行編碼(S13)，并對幀加權(quán)系數(shù)及場加權(quán)系數(shù)進(jìn)行編碼(S14、S15)。
另一方面，在「AFF」的值為「0」且不以塊為單位進(jìn)行幀/場轉(zhuǎn)換的場合下(S10否)，對表示“沒有塊單位的轉(zhuǎn)換”的「AFF」的值「0」進(jìn)行編碼(S11)，并對畫面的加權(quán)系數(shù)進(jìn)行編碼(S12)。
(變形例)圖14表示的是本實(shí)施方式變形例中畫面區(qū)域的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示例。圖14(a)是在畫面區(qū)域中的通用信息區(qū)域內(nèi)「header」的詳細(xì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一個(gè)示例。在圖14(a)的示例中，「header」具有「畫面幀編碼信息」，表示畫面是幀單位還是場單位。例如，在「畫面幀編碼信息」為「1」(也就是，畫面是幀單位)的場合下，進(jìn)一步具有「AFF」這種表示是否以塊為單位轉(zhuǎn)換場和幀的標(biāo)志。例如，在「AFF」為「1」的場合下，表示出以塊為單位轉(zhuǎn)換場和幀。如圖14(a)所示，在「AFF」為「1」的場合下，發(fā)送「幀加權(quán)系數(shù)」并且「場加權(quán)系數(shù)」改用「幀加權(quán)系數(shù)」。
在「畫面幀編碼信息」為「0」的場合下，表示畫面以場為單位被編碼。這種場合下，不以塊為單位進(jìn)行幀/場的轉(zhuǎn)換。因而，如圖14(b)所示，在沒有「AFF」的場合下，意味著作為「畫面加權(quán)系數(shù)」只發(fā)送「場加權(quán)系數(shù)」。圖14(c)是「畫面幀編碼信息」為「1」且「AFF」為「0」的情形，不以塊為單位進(jìn)行幀/場的轉(zhuǎn)換而總是采用幀進(jìn)行編碼。因而，作為「畫面加權(quán)系數(shù)」只發(fā)送「幀加權(quán)系數(shù)」。
圖15是表示在本實(shí)施方式變形例中「畫面幀編碼信息」為「1」且畫面以幀為單位被編碼時(shí)可變長度編碼單元VLC中與加權(quán)系數(shù)有關(guān)的編碼處理過程的流程圖。
首先，在「AFF」的值為「1」且以塊為單位進(jìn)行幀/場轉(zhuǎn)換的場合下(S10是)，對表示“有塊單位的轉(zhuǎn)換”的AFF進(jìn)行編碼(S13)，并對幀加權(quán)系數(shù)進(jìn)行編碼(S15)。
另一方面，在「AFF」的值為「0」且不以塊為單位進(jìn)行幀/場轉(zhuǎn)換的場合下(S10否)，對表示“沒有塊單位的轉(zhuǎn)換”的「AFF」值「0」進(jìn)行編碼(S11)，根據(jù)畫面幀編碼信息將在「場加權(quán)系數(shù)」或「幀加權(quán)系數(shù)」的任一方中與塊編碼單位相一致的作為「畫面加權(quán)系數(shù)」進(jìn)行編碼(S12)。
圖16是表示在圖11的可變長度解碼單元VLD中「畫面幀編碼信息」為「1」且畫面以幀為單位被編碼時(shí)與加權(quán)系數(shù)有關(guān)的解碼處理過程的流程圖。另外，圖16是與上述圖15編碼處理對應(yīng)的解碼處理所涉及的流程圖。
首先，可變長度解碼單元VLD對「AFF」進(jìn)行解碼(S20)。據(jù)此，在表示「AFF」的值為「1」且以塊為單位進(jìn)行幀/場轉(zhuǎn)換的場合下(S21是)，對幀加權(quán)系數(shù)進(jìn)行解碼(S23)，根據(jù)幀加權(quán)系數(shù)(例如，改用幀加權(quán)系數(shù))生成場加權(quán)系數(shù)(S24)。
另一方面，在「AFF」的值為「0」且未以塊為單位進(jìn)行幀/場轉(zhuǎn)換的場合下(S21否)，對作為「畫面加權(quán)系數(shù)」的「場加權(quán)系數(shù)」或「幀加權(quán)系數(shù)」的任一個(gè)進(jìn)行解碼(S22)。
如上所述，通過采用本實(shí)施方式所涉及的圖像編碼方法及圖像解碼方法，而能夠以塊為單位實(shí)現(xiàn)場/幀轉(zhuǎn)換并改善預(yù)測效率，最終使壓縮率得以提高。再者，即使在「場加權(quán)系數(shù)」未被編碼的場合下，也在可變長度解碼單元VLD中根據(jù)「幀加權(quán)系數(shù)」生成「場加權(quán)系數(shù)」，因此可以在沒有阻礙的狀況下進(jìn)行上述塊單位的場/幀轉(zhuǎn)換。
(實(shí)施方式2)在本實(shí)施方式中，將有關(guān)在上述實(shí)施方式1中畫面區(qū)域數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不同時(shí)的示例，予以說明。
圖17表示的是在本實(shí)施方式中畫面區(qū)域數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示例。該圖17表示的是畫面區(qū)域中的通用信息區(qū)域內(nèi)「header」的詳細(xì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，作為「畫面幀編碼信息」為「1」且畫面以幀為單位被編碼的情形，將有關(guān)可省略場加權(quán)系數(shù)時(shí)的「header」結(jié)構(gòu)示例予以說明。
如圖17(a)及圖17(b)所示，「header」除「AFF」之外還具有「Field系數(shù)有無信息」。該「Field系數(shù)有無信息」是表示有沒有場加權(quán)系數(shù)的標(biāo)志。例如，在有場加權(quán)系數(shù)的場合下設(shè)定為「1」，在省略場加權(quán)系數(shù)的場合下設(shè)定為「0」。
圖17(a)是對「AFF」設(shè)定「1」并對上述「Field系數(shù)有無信息」設(shè)定「0」的示例，表示對于場加權(quán)系數(shù)也進(jìn)行發(fā)送的情形。還有，在「場加權(quán)系數(shù)中」與上述實(shí)施方式1的情形相同，包含有「第1場加權(quán)系數(shù)」和「第2場加權(quán)系數(shù)」。
圖17(b)是對「AFF」設(shè)定「1」并對上述「Field系數(shù)有無信息」設(shè)定「0」的示例。
圖17(c)是因?qū)Α窤FF」設(shè)定「0」而不以塊為單位進(jìn)行場和幀轉(zhuǎn)換的示例。
圖18是表示在本實(shí)施方式中可變長度編碼單元VLC與加權(quán)系數(shù)有關(guān)的編碼處理過程的流程圖。
首先，在「AFF」的值為「1」且以塊為單位進(jìn)行幀/場轉(zhuǎn)換的場合下(S10是)，對表示有塊單位轉(zhuǎn)換的「AFF」進(jìn)行編碼(S31)。
再者，對場加權(quán)系數(shù)可否根據(jù)幀加權(quán)系數(shù)生成進(jìn)行判定(S32)，在可能的場合下，對下述信息及幀加權(quán)系數(shù)進(jìn)行編碼(S36、S37)，該信息表示生成場加權(quán)系數(shù)。還有，在場加權(quán)系數(shù)不根據(jù)幀加權(quán)系數(shù)生成的場合下，對表示有沒有場加權(quán)系數(shù)的信息、幀加權(quán)系數(shù)及場加權(quán)系數(shù)進(jìn)行編碼(S33～S35)。
另一方面，在「AFF」的值為「0」且不以塊為單位進(jìn)行幀/場轉(zhuǎn)換的場合下(S10否)，與上述圖15的流程圖相同(S11、S12)。
圖19是表示在圖11的可變長度解碼單元VLD中與加權(quán)系數(shù)有關(guān)的解碼處理過程的流程圖。另外，圖19是與上述圖18編碼處理對應(yīng)的解碼處理所涉及的流程圖。
首先，可變長度解碼單元VLD對「AFF」進(jìn)行解碼(S20)，在表示「AFF」的值為「1」且以塊為單位進(jìn)行幀/場轉(zhuǎn)換的場合下(S21是)，對表示場加權(quán)系數(shù)有無的信息進(jìn)行解碼(S41)。
接著，判定有沒有場加權(quán)系數(shù)(S42)，在沒有場加權(quán)系數(shù)的場合下對幀加權(quán)系數(shù)進(jìn)行解碼(S45)，根據(jù)幀加權(quán)系數(shù)生成場加權(quán)系數(shù)(S46)。還有，在有場加權(quán)系數(shù)的場合下，對幀加權(quán)系數(shù)及場加權(quán)系數(shù)進(jìn)行解碼(S43、S44)。
另一方面，在表示「AFF」的值為「0」且未以塊為單位進(jìn)行幀/場轉(zhuǎn)換的場合下(S21否)，對畫面加權(quán)系數(shù)進(jìn)行解碼(S22)。
如上所述，通過采用本實(shí)施方式所涉及的圖像編碼方法及圖像解碼方法，而以塊為單位實(shí)現(xiàn)場/幀轉(zhuǎn)換。再者，即使在「場加權(quán)系數(shù)」被省略的場合下，也可以通過幀加權(quán)系數(shù)予以生成。
(實(shí)施方式3)在本實(shí)施方式中，將有關(guān)上述實(shí)施方式1中畫面區(qū)域數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不同時(shí)的其示例，予以說明。
圖20表示的是在本實(shí)施方式中畫面區(qū)域數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示例。該圖20作為畫面區(qū)域中的通用信息區(qū)域內(nèi)「畫面幀編碼信息」為「1」且畫面以幀為單位被編碼的情形，表示「header」的詳細(xì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，將有關(guān)可省略幀加權(quán)系數(shù)時(shí)的「header」結(jié)構(gòu)示例，予以說明。
如圖20(a)及圖20(b)所示，「header」除「AFF」之外還具有「Frame系數(shù)有無信息」。該「Frame系數(shù)有無信息」是表示有沒有幀加權(quán)系數(shù)的標(biāo)志。例如，在有幀加權(quán)系數(shù)的場合下設(shè)定為「1」，在省略幀加權(quán)系數(shù)的場合下設(shè)定為「0」。
圖20(a)是對「AFF」設(shè)定「1」并對上述「Frame系數(shù)有無信息」設(shè)定「1」的示例，表示對于幀加權(quán)系數(shù)也進(jìn)行發(fā)送的情形。圖20(b)是對「AFF」設(shè)定「1」并對上述「Frame系數(shù)有無信息」設(shè)定「0」的示例。圖20(c)是因?qū)Α窤FF」設(shè)定「0」而不以塊為單位進(jìn)行場和幀轉(zhuǎn)換的示例。
圖21是表示在本實(shí)施方式中可變長度編碼單元VLC與加權(quán)系數(shù)有關(guān)的編碼處理過程的流程圖。
首先，在「AFF」的值為「1」且以塊為單位進(jìn)行幀/場轉(zhuǎn)換的場合下(S10是)，對表示有塊單位轉(zhuǎn)換的「AFF」進(jìn)行編碼(S51)。
再者，對是否根據(jù)場加權(quán)系數(shù)生成幀加權(quán)系數(shù)進(jìn)行判定(S52)，在加以生成的場合下，對下述信息及場加權(quán)系數(shù)進(jìn)行編碼(S56、S57)，該信息表示生成幀加權(quán)系數(shù)。還有，在不根據(jù)場加權(quán)系數(shù)生成幀加權(quán)系數(shù)的場合下(S52否)，對表示有沒有幀加權(quán)系數(shù)的信息、場加權(quán)系數(shù)及幀加權(quán)系數(shù)進(jìn)行編碼(S53～S55)。
另一方面，在「AFF」的值為「0」且不以塊為單位進(jìn)行幀/場轉(zhuǎn)換的場合下(S10否)，與上述圖15的流程圖相同進(jìn)行編碼(S11、S12)。
圖22是表示在上述圖11的可變長度解碼單元VLD中與加權(quán)系數(shù)有關(guān)的解碼處理過程的流程圖。另外，圖22是與上述圖21編碼處理過程對應(yīng)的解碼處理所涉及的流程圖。
首先，可變長度解碼單元VLD對「AFF」進(jìn)行解碼(S20)，在表示「AFF」的值為「1」且以塊為單位進(jìn)行幀/場轉(zhuǎn)換的場合下(S21是)，對表示幀加權(quán)系數(shù)有無的信息進(jìn)行解碼(S61)。
接著，判定有沒有幀加權(quán)系數(shù)(S62)，在沒有幀加權(quán)系數(shù)的場合下(S62是)，對場加權(quán)系數(shù)進(jìn)行解碼(S65)，根據(jù)場加權(quán)系數(shù)生成幀加權(quán)系數(shù)(S66)。還有，在有幀加權(quán)系數(shù)的場合下(S62否)，對場加權(quán)系數(shù)及幀加權(quán)系數(shù)進(jìn)行解碼(S63、S64)。
另一方面，在表示「AFF」的值為「0」且未以塊為單位進(jìn)行幀/場轉(zhuǎn)換的場合下(S21否)，對畫面加權(quán)系數(shù)進(jìn)行解碼(S22)。
如上所述，通過采用本實(shí)施方式所涉及的圖像編碼方法及圖像解碼方法，而以塊為單位實(shí)現(xiàn)場/幀的轉(zhuǎn)換。再者，即使在幀加權(quán)系數(shù)被省略的場合下，也可以通過場加權(quán)系數(shù)予以生成。
(實(shí)施方式4)再者，通過將實(shí)現(xiàn)上述各實(shí)施方式所示的圖像編碼方法及圖像解碼方法所需的程序記錄到軟盤等存儲媒體中，可以在獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中簡單地實(shí)施上述各實(shí)施方式所示的處理。
圖23是采用軟盤等記錄媒體中所記錄的程序通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來實(shí)施上述各實(shí)施方式的圖像編碼方法及圖像解碼方法時(shí)的說明圖。
圖23(b)表示從軟盤的正面所看到的外觀、剖面結(jié)構(gòu)及軟盤，圖23(a)表示出作為記錄媒體主體的軟盤物理格式示例。軟盤FD內(nèi)置于卡盒F內(nèi)，在該磁盤的表面上按同心圓狀從外圓向內(nèi)圓形成多個(gè)磁道Tr，并且各磁道按角度方向被分割成16個(gè)扇區(qū)Se。因而，對于存儲有上述程序的軟盤而言，在上述軟盤FD上所分配的區(qū)域內(nèi)記錄有上述程序。
另外，圖23(c)表示在軟盤FD上進(jìn)行上述程序記錄再現(xiàn)所需的結(jié)構(gòu)。在將實(shí)現(xiàn)圖像編碼方法及圖像解碼方法的上述程序記錄到軟盤FD中的場合下，通過軟盤從驅(qū)動(dòng)器從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)Cs寫入上述程序。另外，在將由軟盤內(nèi)的程序來實(shí)現(xiàn)圖像編碼方法及圖像解碼方法的上述圖像編碼方法及圖像解碼方法建立到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的場合下，通過軟盤驅(qū)動(dòng)器從軟盤讀出程序，傳送到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。
還有，在上述說明中雖然作為記錄媒體采用軟盤已做出說明，但是采用光盤也可以同樣進(jìn)行。另外，記錄媒體不限于此，IC卡、ROM盒等只要是能記錄程序的裝置，都可以同樣地加以實(shí)施。
(實(shí)施方式5)再者此處，將說明上述實(shí)施方式所示的圖像編碼方法和圖像解碼方法的應(yīng)用示例以及對其使用的系統(tǒng)。
圖24是表示實(shí)現(xiàn)內(nèi)容傳輸服務(wù)的內(nèi)容提供系統(tǒng)ex100整體結(jié)構(gòu)的框圖。將通信服務(wù)的提供區(qū)域分割成所希望的大小，在各單元內(nèi)設(shè)置有各自作為固定無線電臺的基站ex107～ex110。
該內(nèi)容提供系統(tǒng)ex100例如在因特網(wǎng)ex101上通過因特網(wǎng)業(yè)務(wù)提供設(shè)備ex102、電話網(wǎng)ex104及基站ex107～ex110，來連接計(jì)算機(jī)ex111、PDA(personal digital assistant)ex112、攝像機(jī)ex113、攜帶電話ex114及帶攝像機(jī)的攜帶電話ex115等的各種設(shè)備。
但是，內(nèi)容提供系統(tǒng)ex100并不限定于圖24的那種組合，而也可以組合連接任一個(gè)。另外，不用通過作為固定無線電臺的基站ex107～ex110，各設(shè)備也可以與電話網(wǎng)ex104直接連接。
攝像機(jī)ex113是數(shù)字視頻攝像機(jī)等的可進(jìn)行動(dòng)態(tài)圖像攝影的設(shè)備。另外，攜帶電話是下述方式的攜帶電話機(jī)或是PHS(PersonalHandyphone System)等全都可以，上述方式包括PDC(Personal DigitalCommunications)方式、CDMA(Code Division Multiple Access)方式、W-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access)方式或者GSM(Global System for Mobile Communications)方式。
另外，流(stream)服務(wù)器ex103通過基站ex109及電話網(wǎng)ex104被攝像機(jī)ex113所連接，采用攝像機(jī)ex113可以進(jìn)行用戶所發(fā)送并根據(jù)編碼處理后數(shù)據(jù)的實(shí)況傳輸?shù)?。所拍攝到數(shù)據(jù)的編碼處理既可以通過攝像機(jī)ex113來進(jìn)行，也可以通過進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送處理的服務(wù)器等來進(jìn)行。另外，由攝像機(jī)ex116所拍攝到的動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)也可以通過計(jì)算機(jī)ex111發(fā)送給流服務(wù)器ex103。攝像機(jī)ex116是數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等的可拍攝靜止圖像、動(dòng)態(tài)圖像的設(shè)備。這種場合下，動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)的編碼通過攝像機(jī)ex116或通過計(jì)算機(jī)ex111都可以進(jìn)行。另外，編碼處理是在計(jì)算機(jī)ex111和攝像機(jī)ex116所具有的LSIex117中進(jìn)行的。還有，也可以將圖像編碼·解碼用的軟件裝入某些儲存媒體(CD-ROM、軟盤、硬盤等)中，該儲存媒體是通過計(jì)算機(jī)ex111等可讀取的記錄媒體。再者，也可以通過帶攝像機(jī)的攜帶電話ex115來發(fā)送動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)。此時(shí)的動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)是通過攜帶電話ex115所具有的LSI加以編碼處理后的數(shù)據(jù)。
關(guān)于該內(nèi)容提供系統(tǒng)ex100，與上述實(shí)施方式相同對用戶使用攝像機(jī)ex113、攝像機(jī)ex116等所拍攝到的內(nèi)容(例如，拍攝音樂實(shí)況的影像等)進(jìn)行編碼處理并發(fā)送給流服務(wù)器ex103，而另一方面流服務(wù)器ex103對發(fā)出請求的客戶機(jī)利用數(shù)據(jù)流傳輸上述內(nèi)容數(shù)據(jù)。作為客戶機(jī)，有可以對上述編碼處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的計(jì)算機(jī)ex111、PDAex112、攝像機(jī)ex113及攜帶電話ex114等。這樣一來，內(nèi)容提供系統(tǒng)ex100就可以在客戶機(jī)中對編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收及再現(xiàn)，并進(jìn)一步通過在客戶機(jī)中對其進(jìn)行實(shí)時(shí)接收、解碼及再現(xiàn)，還能夠?qū)崿F(xiàn)個(gè)人廣播。
在構(gòu)成該系統(tǒng)的各設(shè)備編碼、解碼過程中，可以采用上述各實(shí)施方式所示的圖像編碼裝置或圖像解碼裝置。
作為其一個(gè)示例，將有關(guān)攜帶電話予以說明。
圖25表示的是采用由上述實(shí)施方式所說明的圖像編碼方法及圖像解碼方法的攜帶電話ex115。攜帶電話ex115具有天線ex201，用來在與基站ex110之間發(fā)送并接收電波；攝像部ex203，是CCD攝像機(jī)等可拍攝影像、靜止圖像的攝像機(jī)；顯示部ex202，是對由攝像部ex203所拍攝到的影像以及由天線ex201所接收到的影像等被解碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示的液晶顯示器等；主體部，由操作鍵ex204群構(gòu)成；聲音輸出部ex208，是進(jìn)行聲音輸出所用的揚(yáng)聲器等；聲音輸入部ex205，是進(jìn)行聲音輸入所用的傳聲器等；存儲媒體ex207，用來保存所拍攝到的動(dòng)態(tài)圖像或靜止圖像數(shù)據(jù)、所接收到的郵件數(shù)據(jù)及動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)或靜止圖像數(shù)據(jù)等編碼后的數(shù)據(jù)或者解碼后的數(shù)據(jù)；插槽部ex206，用于將存儲媒體ex207安裝到攜帶電話ex115。存儲媒體ex207是在SD卡等塑料盒內(nèi)裝入閃存元件后的部件，該閃存元件是電可擦除的非易失性存儲器并且是EEPROM(Electrically Erasable andProgrammable Read Only Memory)的一種。
再者，有關(guān)攜帶電話ex115將采用圖26予以說明。攜帶電話ex115對于下述的主控制部ex311通過同步總線ex313相互連接有電源電路部ex310、操作輸入控制部ex304、圖像編碼部ex312、攝像機(jī)接口部ex303、LCD(Liquid Crystal Display)控制部ex302、圖像解碼部ex309、多路分離部ex308、記錄再現(xiàn)部ex307、調(diào)制解調(diào)電路部ex306及聲音處理部ex305，上述主控制部ex311用來對具備有顯示部ex202及操作鍵ex204的主體部各部進(jìn)行總括控制。
電源電路部ex310用于，若因用戶的操作而使話終及電源鍵變成開啟狀態(tài)，則通過從電池組對各部提供電源，而使帶攝像機(jī)的數(shù)字?jǐn)y帶電話ex115起動(dòng)，成為可工作的狀態(tài)。
攜帶電話ex115根據(jù)由CPU、ROM及RAM等構(gòu)成的主控制部ex311的控制，通過聲音處理部ex305將在聲音通話方式時(shí)由聲音輸入部ex205所集音的聲音信號變換成數(shù)字聲音數(shù)據(jù)，由調(diào)制解調(diào)電路部ex306對其進(jìn)行擴(kuò)頻處理，在通過收發(fā)電路部ex301施以數(shù)字模擬變換處理及頻率變換處理之后，通過天線ex201進(jìn)行發(fā)送。另外，攜帶電話機(jī)ex115對在聲音通話方式時(shí)由天線ex201所接收到的接收信號進(jìn)行放大并施以頻率變換處理及模擬數(shù)字變換處理，通過調(diào)制解調(diào)電路部ex306進(jìn)行逆擴(kuò)頻處理，在采用聲音處理部ex305變換成模擬聲音數(shù)據(jù)之后通過聲音輸出部ex208將其輸出。
再者，在數(shù)據(jù)通信方式時(shí)發(fā)送電子郵件的場合下，由主體部操作鍵ex204的操作所輸入的電子郵件正文數(shù)據(jù)，通過操作輸入控制部ex304發(fā)到主控制部ex311。主控制部ex311通過調(diào)制解調(diào)電路部ex306對正文數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻處理，在采用收發(fā)電路部ex301施以數(shù)字模擬變換處理及頻率變換處理之后，通過天線ex201發(fā)送到基站ex110。
在數(shù)據(jù)通信方式時(shí)發(fā)送圖像數(shù)據(jù)的場合下，通過攝像機(jī)接口部ex303將由攝像部ex203所拍攝到的圖像數(shù)據(jù)提供到圖像編碼部ex312。另外，在不發(fā)送圖像數(shù)據(jù)的場合下，也可以通過攝像機(jī)接口部ex303及LCD控制部ex302將由攝像部ex203所拍攝到的圖像數(shù)據(jù)直接顯示在顯示部ex202上。
圖像編碼部ex312的結(jié)構(gòu)具備有本申請發(fā)明所說明的圖像編碼裝置，采用上述實(shí)施方式所示的用于圖像編碼裝置的編碼方法進(jìn)行壓縮編碼，以此將通過攝像部ex203所提供的圖像數(shù)據(jù)變換成編碼圖像數(shù)據(jù)，將其發(fā)到多路分離部ex308。另外，與此同時(shí)攜帶電話機(jī)ex115通過聲音處理部ex305，將在采用攝像部ex203進(jìn)行拍攝過程中由聲音輸入部ex205所集音的聲音作為數(shù)字的聲音數(shù)據(jù)，發(fā)到多路分離部ex308。
多路分離部ex308以指定方式對由圖像編碼部ex312所提供的編碼圖像數(shù)據(jù)和由聲音處理部ex305所提供的聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行多路化，通過調(diào)制解調(diào)電路部ex306對其結(jié)果所得到的多路化數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻處理，在采用收發(fā)電路部ex301施以數(shù)字模擬變換處理及頻率變換處理之后，通過天線ex201進(jìn)行發(fā)送。
在數(shù)據(jù)通信方式時(shí)接收與主頁等所連接的動(dòng)態(tài)圖像文件數(shù)據(jù)的場合下，由調(diào)制解調(diào)電路部ex306對通過天線ex201從基站ex110所接收到的接收信號進(jìn)行逆擴(kuò)頻處理，并將其結(jié)果所得到的多路化數(shù)據(jù)發(fā)到多路分離部ex308。
另外，為了對通過天線ex201所接收到的多路化數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，多路分離部ex308通過分離多路化數(shù)據(jù)，而分成編碼圖像數(shù)據(jù)和聲音數(shù)據(jù)，并通過同步總線ex313將該編碼圖像數(shù)據(jù)提供到圖像解碼部ex309，與此同時(shí)將該聲音數(shù)據(jù)提供到聲音處理部ex305。
再者，圖像解碼部ex309的結(jié)構(gòu)具備有本申請發(fā)明所說明的圖像解碼裝置，采用與上述實(shí)施方式所示的與編碼方法對應(yīng)的解碼方法對編碼圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，以此生成再現(xiàn)動(dòng)態(tài)圖像，通過LCD控制部ex302將其提供到顯示部ex202，據(jù)此顯示如與主頁所連接的動(dòng)態(tài)圖像文件中包含的動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)。與此同時(shí)，聲音處理部ex305在將聲音數(shù)據(jù)變換成模擬聲音數(shù)據(jù)之后，將其提供到聲音輸出部ex208，據(jù)此再現(xiàn)如與主頁所連接的動(dòng)態(tài)圖像文件中包含的聲音數(shù)據(jù)。
還有，不局限于上述系統(tǒng)的示例，最近人們正在探討采用衛(wèi)星、地面波的數(shù)字廣播，并且如圖27所示在數(shù)字廣播用的系統(tǒng)中也可以至少安裝上述實(shí)施方式的圖像編碼裝置或圖像解碼裝置的任一個(gè)。具體而言，在發(fā)射臺ex409上影像信息的編碼比特流通過電波傳送給通信或廣播衛(wèi)星ex410。收到該電波的廣播衛(wèi)星ex410發(fā)出廣播用的電波，并通過具有衛(wèi)星廣播接收設(shè)備的家庭天線ex406來接收該電波，采用電視(接收機(jī))ex401或者機(jī)頂盒(STB)ex407等的裝置對編碼比特流進(jìn)行解碼將其再現(xiàn)。另外，在讀取下述編碼比特流并進(jìn)行解碼的再現(xiàn)裝置ex403中也可以安裝上述實(shí)施方式所示的圖像解碼裝置，上述編碼比特流記錄于作為記錄媒體的儲存媒體ex402中。這種場合下，所再現(xiàn)的影像信號顯示于監(jiān)視器ex404上。另外，還考慮到這樣的結(jié)構(gòu)，即將圖像解碼裝置安裝在與有線電視用的電纜ex405或者衛(wèi)星/地面波廣播的天線ex406相連接的機(jī)頂盒ex407內(nèi)，通過電視的監(jiān)視器ex408對其進(jìn)行再現(xiàn)。此時(shí)，也可以不是機(jī)頂盒，而在電視內(nèi)裝入圖像編碼裝置。另外，也可以通過具有天線ex411的汽車ex412從衛(wèi)星ex410或者從基站ex107等接收信號，并在汽車ex412所具有的汽車導(dǎo)航ex413等顯示裝置上對動(dòng)態(tài)圖像進(jìn)行再現(xiàn)。
再者，也可以通過上述實(shí)施方式所示的圖像編碼裝置對圖像信號進(jìn)行編碼，記錄到記錄媒體中。作為具體示例，有將圖像信號記錄到DVD光盤ex421中的DVD記錄器和記錄于硬盤中的磁盤記錄器等記錄器ex420。再者，也可以記錄到SD卡ex422中。記錄器ex420如果具備上述實(shí)施方式所示的圖像解碼裝置，則可以對記錄于DVD光盤ex421和SD卡ex422中的圖像信號進(jìn)行再現(xiàn)，通過監(jiān)視器ex408加以顯示。
再者，可以考慮汽車導(dǎo)航ex413的結(jié)構(gòu)例如為在圖26所示的結(jié)構(gòu)中除去攝像部ex203及攝像機(jī)接口部ex303，并且就計(jì)算機(jī)ex111和電視(接收機(jī))ex401等來說也可以做出同樣的考慮。
另外，考慮到上述攜帶電話ex114等的終端除具有編碼器·解碼器雙方的收發(fā)型終端之外，還有只有編碼器的發(fā)送終端、只有解碼器的接收終端的3種組裝形式。
這樣，可以將上述實(shí)施方式所示的圖像編碼方法或圖像解碼方法使用于上述的任一設(shè)備·系統(tǒng)中，據(jù)此能夠獲得上述實(shí)施方式所說明的效果。
再者，本發(fā)明并不限定于上述這種實(shí)施方式，而在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種的變形或者修改。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明所涉及的圖象編碼方法及圖像解碼方法，能夠以塊為單位實(shí)現(xiàn)場/幀轉(zhuǎn)換并改善預(yù)測效率使壓縮率得到提高。
另外，根據(jù)本發(fā)明所涉及的圖像編碼方法及圖像解碼方法，由于根據(jù)幀加權(quán)系數(shù)生成場加權(quán)系數(shù)，因而可以省略場加權(quán)系數(shù)進(jìn)行發(fā)送，能夠使傳送效率得到改善。因此，其實(shí)用價(jià)值較高。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明可以應(yīng)用于以塊為單位轉(zhuǎn)換幀/場來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)預(yù)測的圖像編碼裝置、圖像解碼裝置及其方法，尤其是在采用加權(quán)系數(shù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)預(yù)測的上述圖像編碼裝置等中是有用的。
權(quán)利要求
1.一種圖像編碼裝置，用來以塊為單位對交錯(cuò)圖像進(jìn)行編碼，其特征為具備存儲裝置，用來將編碼后被解碼的畫面作為參照畫面進(jìn)行存儲，該畫面是幀或場；預(yù)測畫面生成裝置，用來從上述存儲裝置讀出上述參照畫面，采用以幀為單位進(jìn)行編碼所用的幀加權(quán)系數(shù)或者以場為單位進(jìn)行編碼所用的場加權(quán)系數(shù)，根據(jù)上述參照畫面的像素值生成預(yù)測畫面；信號編碼裝置，用于以塊為單位，對按照幀單位及場單位的任一個(gè)輸入的畫面和通過上述預(yù)測畫面生成裝置所生成的預(yù)測畫面之間的差分值進(jìn)行編碼；加權(quán)系數(shù)編碼裝置，用來在上述信號編碼裝置以塊為單位自適應(yīng)轉(zhuǎn)換成幀單位或場單位任一個(gè)的同時(shí)進(jìn)行編碼的場合下，只對上述幀加權(quán)系數(shù)及場加權(quán)系數(shù)之中的幀加權(quán)系數(shù)進(jìn)行編碼；多路化裝置，用來對由上述信號編碼裝置編碼后的差分值和由上述加權(quán)系數(shù)編碼裝置編碼后的幀加權(quán)系數(shù)進(jìn)行多路化，作為編碼信號加以輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1記載的圖像編碼裝置，其特征為上述信號編碼裝置對于上述每幅畫面，將塊自適應(yīng)轉(zhuǎn)換成幀單位及場單位任一個(gè)的同時(shí)進(jìn)行編碼，或者按照幀單位及場單位的任一個(gè)對上述差分值進(jìn)行編碼，上述多路化裝置在上述信號編碼裝置將塊自適應(yīng)轉(zhuǎn)換成幀單位及場單位任一個(gè)的同時(shí)進(jìn)行編碼的場合下，使作為編碼對象的上述每幅畫面包含標(biāo)志信息和上述幀加權(quán)系數(shù)并作為上述編碼信號加以輸出，該標(biāo)志信息表示在自適應(yīng)轉(zhuǎn)換的同時(shí)進(jìn)行了編碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1記載的圖像編碼裝置，其特征為上述預(yù)測畫面生成裝置根據(jù)上述幀加權(quán)系數(shù)以指定方法生成場加權(quán)系數(shù)，采用上述幀加權(quán)系數(shù)或所生成的場加權(quán)系數(shù)來進(jìn)行上述預(yù)測畫面的生成。
4.一種圖像解碼裝置，用來以塊為單位對作為1個(gè)幀或1個(gè)場的畫面的編碼信號進(jìn)行解碼，其特征為具備信號解碼裝置，用來在上述編碼信號自適應(yīng)轉(zhuǎn)換成幀單位及場單位任一個(gè)的同時(shí)被編碼的場合下，以幀為單位或以場為單位對上述編碼信號進(jìn)行解碼；存儲裝置，用來存儲解碼后的畫面；預(yù)測畫面生成裝置，用來在上述編碼信號自適應(yīng)轉(zhuǎn)換成幀單位及場單位任一個(gè)的同時(shí)被編碼的場合下，從上述編碼信號提取以幀為單位進(jìn)行解碼所用的幀加權(quán)系數(shù)，并根據(jù)上述幀加權(quán)系數(shù)生成以場為單位進(jìn)行解碼所用的場加權(quán)系數(shù)，采用所提取的上述幀加權(quán)系數(shù)及所生成的上述場加權(quán)系數(shù)，根據(jù)上述存儲裝置中所存儲的解碼畫面像素值生成預(yù)測畫面；加法裝置，用來對通過由上述信號解碼裝置的解碼所得到的畫面和由上述預(yù)測畫面生成裝置所生成的預(yù)測畫面進(jìn)行加法運(yùn)算，將該加法運(yùn)算出的畫面作為解碼畫面加以輸出，并存儲到上述存儲裝置中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4記載的圖像解碼裝置，其特征為上述編碼信號在每幅畫面中包含標(biāo)志信息和上述幀加權(quán)系數(shù)，該標(biāo)志信息表示在自適應(yīng)轉(zhuǎn)換成幀單位及場單位任一個(gè)的同時(shí)被編碼，上述預(yù)測畫面生成裝置在上述畫面中包含上述標(biāo)志信息的場合下，根據(jù)上述幀加權(quán)系數(shù)生成上述場加權(quán)系數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4記載的圖像解碼裝置，其特征為上述預(yù)測畫面生成裝置根據(jù)該幀加權(quán)系數(shù)來生成包含上述幀加權(quán)系數(shù)的畫面的場加權(quán)系數(shù)。
7.一種圖像編碼方法，用來以塊為單位對交錯(cuò)圖像進(jìn)行編碼，其特征為包含預(yù)測畫面生成步驟，用來從上述存儲參照畫面的存儲裝置讀出參照畫面，采用以幀為單位進(jìn)行編碼所用的幀加權(quán)系數(shù)或者以場為單位進(jìn)行編碼所用的場加權(quán)系數(shù)，根據(jù)上述參照畫面的像素值生成預(yù)測畫面；信號編碼步驟，用于以塊為單位，對按照幀單位及場單位的任一個(gè)輸入的畫面和通過上述預(yù)測畫面生成步驟所生成的預(yù)測畫面之間的差分值進(jìn)行編碼；加權(quán)系數(shù)編碼步驟，用來在上述信號編碼步驟以塊為單位自適應(yīng)轉(zhuǎn)換成幀單位或場單位任一個(gè)的同時(shí)進(jìn)行編碼的場合下，只對上述幀加權(quán)系數(shù)及場加權(quán)系數(shù)之中的幀加權(quán)系數(shù)進(jìn)行編碼；多路化步驟，用來對由上述信號編碼步驟編碼后的差分值和由上述加權(quán)系數(shù)編碼步驟編碼后的幀加權(quán)系數(shù)進(jìn)行多路化，作為編碼信號加以輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7記載的圖像編碼方法，其特征為上述信號編碼步驟對于上述每幅畫面，在將塊自適應(yīng)轉(zhuǎn)換成幀單位及場單位任一個(gè)的同時(shí)進(jìn)行編碼，或者按照幀單位及場單位的任一個(gè)對上述差分值進(jìn)行編碼，上述多路化步驟在上述信號編碼步驟將塊自適應(yīng)轉(zhuǎn)換成幀單位及場單位任一個(gè)的同時(shí)進(jìn)行編碼的場合下，使作為編碼對象的上述每幅畫面包含標(biāo)志信息和上述幀加權(quán)系數(shù)并作為上述編碼信號加以輸出，該標(biāo)志信息表示在自適應(yīng)轉(zhuǎn)換的同時(shí)進(jìn)行了編碼。
9.一種圖像解碼方法，用來以塊為單位對作為1個(gè)幀或1個(gè)場的畫面的編碼信號進(jìn)行解碼，其特征為包含信號解碼步驟，在上述編碼信號自適應(yīng)轉(zhuǎn)換成幀單位及場單位任一個(gè)的同時(shí)被編碼的場合下，以幀為單位或以場為單位對上述編碼信號進(jìn)行解碼；預(yù)測畫面生成步驟，在上述編碼信號自適應(yīng)轉(zhuǎn)換成幀單位及場單位任一個(gè)的同時(shí)被編碼的場合下，從上述編碼信號提取以幀為單位進(jìn)行解碼所用的幀加權(quán)系數(shù)，并根據(jù)上述幀加權(quán)系數(shù)生成以場為單位進(jìn)行解碼所用的場加權(quán)系數(shù)，采用所提取的上述幀加權(quán)系數(shù)及所生成的上述場加權(quán)系數(shù)，根據(jù)上述存儲裝置中所存儲的解碼后畫面像素值生成預(yù)測畫面；加法步驟，對通過由上述信號解碼步驟的解碼所得到的畫面和由上述預(yù)測畫面生成步驟所生成的預(yù)測畫面進(jìn)行加法運(yùn)算，將該加法運(yùn)算出的畫面作為解碼畫面加以輸出，并存儲到上述存儲裝置中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9記載的圖像解碼方法，其特征為上述編碼信號在每幅畫面中包含標(biāo)志信息和上述幀加權(quán)系數(shù)，該標(biāo)志信息表示自適應(yīng)轉(zhuǎn)換成幀單位及場單位任一個(gè)的同時(shí)被進(jìn)行了編碼，上述預(yù)測畫面生成步驟在上述畫面中包含上述標(biāo)志信息的場合下，根據(jù)上述幀加權(quán)系數(shù)生成上述場加權(quán)系數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9記載的圖像解碼方法，其特征為上述預(yù)測畫面生成步驟根據(jù)該幀加權(quán)系數(shù)生成包含上述幀加權(quán)系數(shù)的畫面的場加權(quán)系數(shù)。
12.一種程序，用于以塊為單位對交錯(cuò)圖像進(jìn)行編碼的圖像編碼裝置，其特征為使計(jì)算機(jī)，進(jìn)行以下步驟預(yù)測畫面生成步驟，從上述存儲參照畫面的存儲裝置讀出參照畫面，采用以幀為單位進(jìn)行編碼所用的幀加權(quán)系數(shù)或者以場為單位進(jìn)行編碼所用的場加權(quán)系數(shù)，根據(jù)上述參照畫面像素值生成預(yù)測畫面；信號編碼步驟，以塊為單位，對按照幀單位及場單位的任一個(gè)輸入的畫面和通過上述預(yù)測畫面生成步驟所生成的預(yù)測畫面之間的差分值進(jìn)行編碼；加權(quán)系數(shù)編碼步驟，在上述信號編碼步驟以塊為單位自適應(yīng)轉(zhuǎn)換成幀單位或場單位任一個(gè)的同時(shí)進(jìn)行編碼的場合下，只對上述幀加權(quán)系數(shù)及場加權(quán)系數(shù)之中的幀加權(quán)系數(shù)進(jìn)行編碼；多路化步驟，對由上述信號編碼步驟編碼后的差分值和由上述加權(quán)系數(shù)編碼步驟編碼后的幀加權(quán)系數(shù)進(jìn)行多路化，作為編碼信號加以輸出。
13.一種程序，用于以塊為單位對編碼信號進(jìn)行解碼的圖像解碼裝置，其特征為使計(jì)算機(jī)，進(jìn)行以下步驟信號解碼步驟，在上述編碼信號自適應(yīng)轉(zhuǎn)換成幀單位及場單位任一個(gè)的同時(shí)被編碼的場合下，以幀為單位或以場為單位對上述編碼信號進(jìn)行解碼；預(yù)測畫面生成步驟，在上述編碼信號自適應(yīng)轉(zhuǎn)換成幀單位及場單位任一個(gè)的同時(shí)被編碼的場合下，從上述編碼信號提取以幀為單位進(jìn)行解碼所用的幀加權(quán)系數(shù)，并根據(jù)上述幀加權(quán)系數(shù)生成以場為單位進(jìn)行解碼所用的場加權(quán)系數(shù)，采用所提取的上述幀加權(quán)系數(shù)及所生成的上述場加權(quán)系數(shù)，根據(jù)上述存儲裝置中所存儲的解碼后畫面像素值生成預(yù)測畫面；加法步驟，用來對通過由上述信號解碼步驟的解碼所得到的畫面和由上述預(yù)測畫面生成步驟所生成的預(yù)測畫面進(jìn)行加法運(yùn)算，在將該加法運(yùn)算出的畫面作為解碼畫面加以輸出的同時(shí)，存儲到上述存儲裝置中。
全文摘要
加權(quán)系數(shù)模式判定部13根據(jù)表示是否以塊為單位轉(zhuǎn)換場和幀的標(biāo)志「AFF」的值，來判別是場模式還是幀模式，并通知給開關(guān)14、15及多路化部106。開關(guān)14、15按照所通知的模式進(jìn)行場/幀的選擇。場加權(quán)系數(shù)編碼部11或幀加權(quán)系數(shù)編碼部12在選擇出的場合下，進(jìn)行各自的加權(quán)系數(shù)編碼。
文檔編號H04N7/50GK1579098SQ0380139
公開日2005年2月9日 申請日期2003年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月1日
發(fā)明者角野真也, 近藤敏志, 安倍清史 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社