專利名稱：動態(tài)圖像編碼裝置、動態(tài)圖像解碼裝置、動態(tài)圖像編碼方法、動態(tài)圖像解碼方法、動態(tài)圖像 ...的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于對動態(tài)圖像進行編碼和解碼的動態(tài)圖像編碼裝置、動態(tài)圖像解碼裝置、動態(tài)圖像編碼方法、動態(tài)圖像解碼方法、動態(tài)圖像編碼程序、動態(tài)圖像解碼程序、以及動態(tài)圖像編碼解碼系統(tǒng)，特別是與在編碼和解碼處理中所處理的圖像的各像素的位長相關聯(lián)的技術。
背景技術：
為了效率良好地進行動態(tài)圖像數(shù)據(jù)的傳送和蓄積，使用了壓縮編碼技術。在動態(tài)圖像的情況下，廣泛使用MPEG1、2、4、H. 261 H. 264的方式。為了提高編碼效率，將成為編碼對象的圖像分割成多個塊之后進行預測編碼和解碼處理。具體地說，將1幀的圖像分割成由16X16像素構(gòu)成的塊的區(qū)域。在畫面內(nèi)預測編碼方法中，使用在與成為編碼對象的對象塊處于相同畫面內(nèi)的相鄰的已再現(xiàn)的圖像信號 (將壓縮后的圖像數(shù)據(jù)復原后的圖像信號)來生成預測信號，之后對從對象塊的信號中減去該預測信號而得到的差分信號進行編碼。并且，還一并使用這樣的畫面間預測編碼方法參照在動態(tài)圖像中的時間軸上相鄰的其他圖像來生成對象塊的預測信號，對對象塊和預測信號的差分進行編碼。在該情況下，針對對象塊，將已編碼且復原后的其他幀作為參照圖像進行運動檢測，決定誤差最少的預測信號，之后求出對象塊和其預測信號的差分值。然后對基于畫面內(nèi)或畫面間預測的差分信號進行離散余弦轉(zhuǎn)換和量化處理。對量化后的離散余弦轉(zhuǎn)換系數(shù)和用于確定預測信號的運動矢量或模式信息進行熵編碼，生成編碼數(shù)據(jù)。這樣編碼后的圖像數(shù)據(jù)被暫時復原再現(xiàn)以便求出下一對象塊的預測信號，作為參照圖像被暫時存儲在幀存儲器內(nèi)。如上所述，以往的編碼和解碼處理是在保持輸入圖像的各像素的位長的狀態(tài)下， 進行預測和轉(zhuǎn)換處理。在一般的圖像中，由于亮度和色差成分的各像素用8位表示，因而對 8位的像素也實施預測和轉(zhuǎn)換等編碼和解碼處理。再現(xiàn)后的8位的再現(xiàn)圖像信號被存儲在幀存儲器內(nèi)。對此，為了縮減尺寸和削減消耗電力，專利文獻1公開了一種削減幀存儲器的尺寸和對存儲器進行存取的區(qū)域(存儲區(qū)域)的技術。在本技術中，另外對存儲到幀存儲器之前再現(xiàn)的圖像進行壓縮。具體地說，將再現(xiàn)后的8位再現(xiàn)圖像量化為8位以下，之后存儲在幀存儲器內(nèi)。在生成預測信號時，對壓縮后的再現(xiàn)圖像進行解壓縮并用作參照圖像。這樣， 由于在削減幀存儲器的容量和區(qū)域的同時，在保持輸入圖像的位長的狀態(tài)下進行編碼和解碼處理，因而可抑制壓縮編碼性能的下降。專利文獻1 美國專利公報第6222886B1號然而，當如專利文獻1那樣削減了幀存儲器的容量和區(qū)域時，對為了存儲在幀存儲器內(nèi)而縮短了各像素的位長后的再現(xiàn)圖像再次進行解壓縮來生成參照圖像，因而參照圖像的精度下降。由于使用參照圖像來生成預測信號，因而預測信號的精度也下降。其結(jié)果， 根據(jù)成為編碼對象的圖像的對象塊和預測信號而生成的差分信號(殘差信號)增大，對該差分信號進行了編碼后的編碼數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)長度增大，因而存在編碼效率下降的問題。并且，考慮了在編碼和解碼處理中追加如下處理，即利用存儲在幀存儲器內(nèi)的參照圖像來加工再現(xiàn)圖像的處理。在如專利文獻1那樣存儲在幀存儲器內(nèi)的圖像的位長比壓縮前的再現(xiàn)圖像的位長短的情況下，為了追加這樣的處理，有必要新設置使幀存儲器內(nèi)的參照圖像的位長伸展的處理、或者將蓄積于幀存儲器內(nèi)之前的未壓縮的再現(xiàn)圖像在保持長的位長的狀態(tài)下暫時存儲在內(nèi)部緩沖器內(nèi)的處理，并消除參照圖像和再現(xiàn)圖像之間的位長的差異。因此，伴隨追加圖像加工處理等新處理的安裝和處理成本高，擴展容易性存在問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述課題而作成的，本發(fā)明的目的是提供一種可在抑制幀存儲器的容量和區(qū)域的增大的同時，提高編碼效率并且擴展容易的動態(tài)圖像編碼裝置、方法和程序、動態(tài)圖像解碼裝置、方法和程序、以及動態(tài)圖像編碼解碼系統(tǒng)。為了解決上述課題，本發(fā)明涉及的動態(tài)圖像編碼裝置，其特征在于，該動態(tài)圖像編碼裝置具有輸入單元，其輸入像素值用第1位長表示的對象圖像；擴展轉(zhuǎn)換單元，其將對象圖像的各像素轉(zhuǎn)換成用值比第1位長大的第2位長來表示，生成擴展對象圖像；存儲單元，其用于存儲具有用值比第2位長小的第3位長來表示的像素值的參照圖像；預測信號生成單元，其由存儲在存儲單元內(nèi)的參照圖像生成預測信號，將預測信號轉(zhuǎn)換成用第2位長來表示，生成擴展預測信號；殘差信號生成單元，其生成擴展預測信號與擴展對象圖像的殘差信號；編碼單元，其對由殘差信號生成單元所生成的殘差信號進行編碼；復原單元，其將編碼后的殘差信號復原，之后與擴展預測信號相加，生成擴展再現(xiàn)圖像；以及縮小轉(zhuǎn)換單元，其將擴展再現(xiàn)圖像的像素值轉(zhuǎn)換成用第3位長來表示的再現(xiàn)圖像，再現(xiàn)圖像作為參照圖像被存儲在存儲單元內(nèi)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，將像素值用第1位長表示的對象圖像轉(zhuǎn)換成各像素值用第2位長表示之后進行編碼，然后，將編碼后的圖像復原，之后轉(zhuǎn)換成像素值用值比第2位長小的第3 位長表示的再現(xiàn)圖像，將該再現(xiàn)圖像作為參照圖像存儲在存儲單元(幀存儲器)內(nèi)。由此， 由于將成為編碼對象的圖像信號的各像素轉(zhuǎn)換成比對象信號的位長長的位長之后進行編碼處理，因而能進行編碼處理的高精度運算，可提高編碼效率。并且，由于在轉(zhuǎn)換成比在進行編碼處理時的位長短的位長之后存儲在幀存儲器內(nèi)，因而可抑制幀存儲器的容量和區(qū)域的增大。其結(jié)果，可在抑制幀存儲器的容量和區(qū)域的增大的同時，提高編碼效率。并且，由于存儲在存儲單元內(nèi)的參照圖像的位長和再現(xiàn)圖像的位長都是第3位長，因而即使在追加了利用參照圖像來加工再現(xiàn)圖像的處理的情況下，也無需追加消除在參照圖像和再現(xiàn)圖像之間的位長差異的處理，伴隨圖像加工處理等新處理的安裝和處理成本降低，擴展容易。并且，本發(fā)明涉及的動態(tài)圖像編碼裝置，優(yōu)選的是，該動態(tài)圖像編碼裝置具有圖像處理單元，該圖像處理單元針對由縮小轉(zhuǎn)換單元所生成的再現(xiàn)圖像，使用存儲在存儲單元內(nèi)的參照圖像的至少一部分，對再現(xiàn)圖像進行加工處理，由圖像處理單元進行了加工處理后的再現(xiàn)圖像被存儲在存儲單元內(nèi)。并且，優(yōu)選的是，第3位長具有與第1位長相同的值。并且，優(yōu)選的是，編碼單元對與第1位長、第2位長和第3位長相關的信息中的至少一方進行編碼。同樣，為了解決上述課題，本發(fā)明涉及的動態(tài)圖像解碼裝置，其特征在于，該動態(tài)圖像解碼裝置具有輸入單元，其輸入包含殘差信號的數(shù)據(jù)流，該殘差信號是通過對將具有用第1位長來表示的像素值的對象圖像轉(zhuǎn)換成用第2位長來表示后的擴展對象圖像進行預測編碼而生成的；存儲單元，其用于存儲具有用值比第2位長小的第3位長來表示的像素值的參照圖像；分析單元，其從數(shù)據(jù)流中提取殘差信號的編碼數(shù)據(jù)，對殘差信號的編碼數(shù)據(jù)進行解碼；殘差信號復原單元，其將由分析單元解碼后的殘差信號的編碼數(shù)據(jù)復原為再現(xiàn)殘差信號；預測信號生成單元，其由存儲在存儲單元內(nèi)的參照圖像生成預測信號，將預測信號轉(zhuǎn)換成用第2位長來表示，生成擴展預測信號；圖像復原單元，其通過將擴展預測信號和再現(xiàn)殘差信號相加，來復原擴展再現(xiàn)圖像；以及第1縮小轉(zhuǎn)換單元，其將擴展再現(xiàn)圖像的像素值轉(zhuǎn)換成用第3位長來表示的再現(xiàn)圖像，再現(xiàn)圖像作為參照圖像被存儲在存儲單元內(nèi)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由所輸入的數(shù)據(jù)流復原像素值用比對象圖像的第1位長大的第2位長來表示的擴展再現(xiàn)圖像，然后，擴展再現(xiàn)圖像被轉(zhuǎn)換成像素值用值比第2位長小的第3位長表示的再現(xiàn)圖像，該再現(xiàn)圖像作為參照圖像被存儲在存儲單元(幀存儲器)內(nèi)。由此，由于將成為編碼對象的圖像信號的各像素轉(zhuǎn)換成比對象信號的位長長的位長之后進行解碼處理，因而能進行解碼處理的高精度運算，可提高編碼效率。并且，由于在轉(zhuǎn)換成比在進行解碼處理時的位長短的位長之后存儲在幀存儲器內(nèi)，因而可抑制幀存儲器的容量和區(qū)域的增大。其結(jié)果，可在抑制幀存儲器的容量和區(qū)域的增大的同時，提高編碼效率。并且，由于存儲在存儲單元內(nèi)的參照圖像的位長和再現(xiàn)圖像的位長都是第3位長，因而即使在追加了利用參照圖像來加工再現(xiàn)圖像的處理的情況下，也無需追加消除在參照圖像和再現(xiàn)圖像之間的位長差異的處理，伴隨圖像加工處理等新處理的安裝和處理成本降低，擴展容易。并且，本發(fā)明涉及的動態(tài)圖像解碼裝置，優(yōu)選的是，該動態(tài)圖像解碼裝置具有圖像處理單元，該圖像處理單元針對由第1縮小轉(zhuǎn)換單元所生成的再現(xiàn)圖像，使用存儲在存儲單元內(nèi)的參照圖像的至少一部分，對再現(xiàn)圖像進行加工處理，由圖像處理單元進行了加工處理后的再現(xiàn)圖像被存儲在存儲單元內(nèi)。并且，優(yōu)選的是，第3位長具有與第1位長相同的值。并且，優(yōu)選的是，數(shù)據(jù)流中包含與第1位長、第2位長和第3位長相關的信息中的至少一方，由分析單元對與第1位長、第2位長和第3位長相關的信息中的至少一方進行了解碼之后進行處理。并且，優(yōu)選的是，動態(tài)圖像解碼裝置具有第2縮小轉(zhuǎn)換單元，該第2縮小轉(zhuǎn)換單元將擴展再現(xiàn)圖像的像素值轉(zhuǎn)換成用第1位長來表示的再現(xiàn)圖像，由第2縮小轉(zhuǎn)換單元所生成的再現(xiàn)圖像被發(fā)送到顯示裝置。本發(fā)明涉及的動態(tài)圖像編碼裝置和動態(tài)圖像解碼裝置也可以作為方法涉及的發(fā)明或程序涉及的發(fā)明來獲得，可描述如下。方法涉及的發(fā)明或程序涉及的發(fā)明取得相同的作用和效果。本發(fā)明涉及的動態(tài)圖像編碼方法，其特征在于，該動態(tài)圖像編碼方法包括輸入步驟，輸入像素值用第1位長表示的對象圖像；擴展轉(zhuǎn)換步驟，將對象圖像的各像素轉(zhuǎn)換成用值比第1位長大的第2位長來表示，生成擴展對象圖像；預測信號生成步驟，由存儲在存儲參照圖像的存儲單元內(nèi)的參照圖像生成預測信號，將預測信號轉(zhuǎn)換成用第2位長來表示， 生成擴展預測信號，參照圖像具有用值比第2位長小的第3位長來表示的像素值；殘差信號生成步驟，生成擴展預測信號與擴展對象圖像的殘差信號；編碼步驟，對在殘差信號生成步驟中所生成的殘差信號進行編碼；復原步驟，將在編碼步驟中編碼后的殘差信號復原，之后將其與擴展預測信號相加，生成擴展再現(xiàn)圖像；縮小轉(zhuǎn)換步驟，將擴展再現(xiàn)圖像的像素值轉(zhuǎn)換成用第3位長來表示的再現(xiàn)圖像；以及存儲步驟，將再現(xiàn)圖像存儲在存儲單元內(nèi)。并且，本發(fā)明涉及的動態(tài)圖像編碼方法，優(yōu)選的是，該動態(tài)圖像編碼方法具有圖像處理步驟針對在縮小轉(zhuǎn)換步驟中所生成的再現(xiàn)圖像，使用存儲在存儲單元內(nèi)的參照圖像的至少一部分，對再現(xiàn)圖像進行加工處理，存儲步驟將在圖像處理步驟中進行了加工處理后的再現(xiàn)圖像存儲在存儲單元內(nèi)。本發(fā)明涉及的動態(tài)圖像解碼方法，其特征在于，該動態(tài)圖像解碼方法具有輸入步驟，輸入包含殘差信號的數(shù)據(jù)流，該殘差信號是通過對將具有用第1位長來表示的像素值的對象圖像轉(zhuǎn)換成用第2位長來表示后的擴展對象圖像進行預測編碼而生成的；分析步驟，從數(shù)據(jù)流中提取殘差信號的編碼數(shù)據(jù)，對殘差信號的編碼數(shù)據(jù)進行解碼；殘差信號復原步驟，將在分析步驟中解碼后的殘差信號的編碼數(shù)據(jù)復原為再現(xiàn)殘差信號；預測信號生成步驟，由存儲在用于存儲參照圖像的存儲單元內(nèi)的參照圖像生成預測信號，將預測信號轉(zhuǎn)換成用第2位長來表示，生成擴展預測信號，參照圖像具有用值比第2位長小的第3位長來表示的像素值；圖像復原步驟，通過將擴展預測信號和再現(xiàn)殘差信號相加，從而復原擴展再現(xiàn)圖像；第1縮小轉(zhuǎn)換步驟，將擴展再現(xiàn)圖像的像素值轉(zhuǎn)換成用第3位長表示的再現(xiàn)圖像； 以及存儲步驟，將再現(xiàn)圖像存儲在存儲單元內(nèi)。并且，本發(fā)明涉及的動態(tài)圖像解碼方法，優(yōu)選的是，該動態(tài)圖像解碼方法具有圖像處理步驟針對在第1縮小轉(zhuǎn)換步驟中所生成的再現(xiàn)圖像，使用存儲在存儲單元內(nèi)的參照圖像的至少一部分，對再現(xiàn)圖像進行加工處理，存儲步驟將在圖像處理步驟中進行了加工處理后的再現(xiàn)圖像存儲在存儲單元內(nèi)。本發(fā)明涉及的動態(tài)圖像編碼程序，其特征在于，該動態(tài)圖像編碼程序用于使計算機作為以下單元發(fā)揮功能輸入單元，其輸入像素值用第1位長表示的對象圖像；擴展轉(zhuǎn)換單元，其將對象圖像的各像素轉(zhuǎn)換成用值比第1位長大的第2位長來表示，生成擴展對象圖像；存儲單元，其用于存儲具有用值比第2位長小的第3位長來表示的像素值的參照圖像； 預測信號生成單元，其由存儲在存儲單元內(nèi)的參照圖像生成預測信號，將預測信號轉(zhuǎn)換成用第2位長來表示，生成擴展預測信號；殘差信號生成單元，其生成擴展預測信號與擴展對象圖像的殘差信號；編碼單元，其對由殘差信號生成單元所生成的殘差信號進行編碼；復原單元，其將編碼后的殘差信號復原，之后與擴展預測信號相加，生成擴展再現(xiàn)圖像；以及第1縮小轉(zhuǎn)換單元，其將擴展再現(xiàn)圖像的像素值轉(zhuǎn)換成用第3位長表示的再現(xiàn)圖像，再現(xiàn)圖像作為參照圖像被存儲在存儲單元內(nèi)。并且，本發(fā)明涉及的動態(tài)圖像編碼程序，優(yōu)選的是，該動態(tài)圖像編碼程序使計算機還作為圖像處理單元執(zhí)行功能，該圖像處理單元針對由縮小轉(zhuǎn)換單元所生成的再現(xiàn)圖像， 使用存儲在存儲單元內(nèi)的參照圖像的至少一部分，對再現(xiàn)圖像進行加工處理，由圖像處理單元進行了加工處理后的再現(xiàn)圖像被存儲在存儲單元內(nèi)。本發(fā)明涉及的動態(tài)圖像解碼程序，其特征在于，該動態(tài)圖像解碼程序用于使計算機作為以下單元發(fā)揮功能輸入單元，其輸入包含殘差信號的數(shù)據(jù)流，該殘差信號是通過對將具有用第1位長來表示的像素值的對象圖像轉(zhuǎn)換成用第2位長來表示后的擴展對象圖像進行預測編碼而生成的；存儲單元，其用于存儲具有用值比第2位長小的第3位長來表示的像素值的參照圖像；分析單元，其從數(shù)據(jù)流中提取殘差信號的編碼數(shù)據(jù)，對殘差信號的編碼數(shù)據(jù)進行解碼；殘差信號復原單元，其將由分析單元解碼后的殘差信號的編碼數(shù)據(jù)復原為再現(xiàn)殘差信號；預測信號生成單元，其由存儲在存儲單元內(nèi)的參照圖像生成預測信號，將預測信號轉(zhuǎn)換成用第2位長來表示，生成擴展預測信號；圖像復原單元，其通過將擴展預測信號和再現(xiàn)殘差信號相加，來復原擴展再現(xiàn)圖像；以及第1縮小轉(zhuǎn)換單元，其將擴展再現(xiàn)圖像的像素值轉(zhuǎn)換成用第3位長來表示的再現(xiàn)圖像，再現(xiàn)圖像作為參照圖像被存儲在存儲單元內(nèi)。并且，本發(fā)明涉及的動態(tài)圖像解碼程序，優(yōu)選的是，該動態(tài)圖像解碼程序使計算機還作為圖像處理單元發(fā)揮功能，該圖像處理單元針對由第1縮小轉(zhuǎn)換單元所生成的再現(xiàn)圖像，使用存儲在存儲單元內(nèi)的參照圖像的至少一部分，對再現(xiàn)圖像進行加工處理，由圖像處理單元進行了加工處理后的再現(xiàn)圖像被存儲在存儲單元內(nèi)。本發(fā)明涉及的動態(tài)圖像編碼裝置和動態(tài)圖像解碼裝置也可以作為具有它們的動態(tài)圖像編碼解碼系統(tǒng)涉及的發(fā)明來獲得，可以將它們作為方法涉及的發(fā)明來獲得，也可以作為具有它們的動態(tài)圖像編碼解碼方法涉及的發(fā)明來獲得，可描述如下。這些發(fā)明取得與動態(tài)圖像編碼裝置和動態(tài)圖像解碼裝置相同的作用和效果。本發(fā)明涉及的動態(tài)圖像編碼解碼系統(tǒng)，用于對動態(tài)圖像數(shù)據(jù)進行編碼和解碼，其特征在于，該動態(tài)圖像編碼解碼系統(tǒng)具有動態(tài)圖像編碼裝置，其對動態(tài)圖像數(shù)據(jù)進行壓縮編碼；以及動態(tài)圖像解碼裝置，其對由動態(tài)圖像編碼裝置進行了壓縮編碼后的動態(tài)圖像數(shù)據(jù)進行解碼，動態(tài)圖像編碼裝置具有輸入單元，其輸入像素值用第1位長表示的對象圖像；擴展轉(zhuǎn)換單元，其將對象圖像的各像素轉(zhuǎn)換成用值比第1位長大的第2位長來表示，生成擴展對象圖像；存儲單元，其用于存儲具有用值比第2位長小的第3位長來表示的像素值的參照圖像；預測信號生成單元，其由存儲在存儲單元內(nèi)的參照圖像生成預測信號，將預測信號轉(zhuǎn)換成用第2位長來表示，生成擴展預測信號；殘差信號生成單元，其生成擴展預測信號與擴展對象圖像的殘差信號；編碼單元，其對由殘差信號生成單元所生成的殘差信號進行編碼；復原單元，其將編碼后的殘差信號復原，之后與擴展預測信號相加，生成擴展再現(xiàn)圖像；以及縮小轉(zhuǎn)換單元，其將擴展再現(xiàn)圖像的像素值轉(zhuǎn)換成用第3位長來表示的再現(xiàn)圖像，再現(xiàn)圖像作為參照圖像被存儲在存儲單元內(nèi)，動態(tài)圖像解碼裝置具有輸入單元，其輸入包含殘差信號的數(shù)據(jù)流，該殘差信號是通過對將具有用第1位長來表示的像素值的對象圖像轉(zhuǎn)換成用第2位長來表示后的擴展對象圖像進行預測編碼而生成的；存儲單元，其用于存儲具有用值比第2位長小的第3位長來表示的像素值的參照圖像；分析單元，其從數(shù)據(jù)流中提取殘差信號的編碼數(shù)據(jù)，對殘差信號的編碼數(shù)據(jù)進行解碼；殘差信號復原單元，其將由分析單元解碼后的殘差信號的編碼數(shù)據(jù)復原為再現(xiàn)殘差信號；預測信號生成單元，其由存儲在存儲單元內(nèi)的參照圖像生成預測信號，將預測信號轉(zhuǎn)換成用第2位長來表示，生成擴展預測信號；圖像復原單元，其通過將擴展預測信號和再現(xiàn)殘差信號相加，來復原擴展再現(xiàn)圖像；以及第1縮小轉(zhuǎn)換單元，其將擴展再現(xiàn)圖像的像素值轉(zhuǎn)換成用第3位長來表示的再現(xiàn)圖像，再現(xiàn)圖像作為參照圖像被存儲在存儲單元內(nèi)。本發(fā)明涉及的動態(tài)圖像編碼解碼方法，用于對動態(tài)圖像數(shù)據(jù)進行編碼和解碼，其特征在于，該動態(tài)圖像編碼解碼方法包含動態(tài)圖像編碼方法，其對動態(tài)圖像數(shù)據(jù)進行壓縮編碼；以及動態(tài)圖像解碼方法，其對在動態(tài)圖像編碼方法中進行了壓縮編碼后的動態(tài)圖像數(shù)據(jù)進行解碼，動態(tài)圖像編碼方法包括輸入步驟，輸入像素值用第1位長表示的對象圖像；擴展轉(zhuǎn)換步驟，將對象圖像的各像素轉(zhuǎn)換成用值比第1位長大的第2位長來表示，生成擴展對象圖像；預測信號生成步驟，由存儲在存儲參照圖像的存儲單元內(nèi)的參照圖像生成預測信號，將預測信號轉(zhuǎn)換成用第2位長來表示，生成擴展預測信號，參照圖像具有用值比第2位長小的第3位長來表示的像素值；殘差信號生成步驟，生成擴展預測信號與擴展對象圖像的殘差信號；編碼步驟，對在殘差信號生成步驟中所生成的殘差信號進行編碼；復原步驟，將在編碼步驟中編碼后的殘差信號復原，之后將其與擴展預測信號相加，生成擴展再現(xiàn)圖像；縮小轉(zhuǎn)換步驟，將擴展再現(xiàn)圖像的像素值轉(zhuǎn)換成用第3位長來表示的再現(xiàn)圖像；以及存儲步驟，將再現(xiàn)圖像存儲在存儲單元內(nèi)，動態(tài)圖像解碼方法包括輸入步驟，輸入包含殘差信號的數(shù)據(jù)流，該殘差信號是通過對將具有用第1位長來表示的像素值的對象圖像轉(zhuǎn)換成用第2位長來表示后的擴展對象圖像進行預測編碼而生成的；分析步驟，從數(shù)據(jù)流中提取殘差信號的編碼數(shù)據(jù)，對殘差信號的編碼數(shù)據(jù)進行解碼；殘差信號復原步驟，將在分析步驟中解碼后的殘差信號的編碼數(shù)據(jù)復原為再現(xiàn)殘差信號；預測信號生成步驟，由存儲在用于存儲參照圖像的存儲單元內(nèi)的參照圖像生成預測信號，將預測信號轉(zhuǎn)換成用第2位長來表示，生成擴展預測信號，參照圖像具有用值比第2位長小的第3位長來表示的像素值； 圖像復原步驟，通過將擴展預測信號和再現(xiàn)殘差信號相加，從而復原擴展再現(xiàn)圖像；第1縮小轉(zhuǎn)換步驟，將擴展再現(xiàn)圖像的像素值轉(zhuǎn)換成用第3位長表示的再現(xiàn)圖像；以及存儲步驟， 將再現(xiàn)圖像存儲在存儲單元內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明，可在抑制幀存儲器的容量和區(qū)域的增大的同時，提高編碼效率，并且擴展容易。


圖1是本發(fā)明的一個實施方式涉及的伴隨位長轉(zhuǎn)換處理的動態(tài)圖像編碼裝置的框圖。圖2是示出圖1所示的動態(tài)圖像編碼裝置的變形例的框圖。圖3是示出由圖1所示的動態(tài)圖像編碼裝置實施的動態(tài)圖像編碼方法的流程圖。圖4是本發(fā)明的一個實施方式涉及的伴隨位長轉(zhuǎn)換處理的動態(tài)圖像解碼裝置的框圖。圖5是示出圖4所示的動態(tài)圖像解碼裝置的變形例的框圖。圖6是示出圖4所示的動態(tài)圖像解碼裝置的變形例的框圖。圖7是示出由圖4所示的動態(tài)圖像解碼裝置實施的動態(tài)圖像解碼方法的流程圖。圖8是示出本發(fā)明的一個實施方式涉及的動態(tài)圖像編碼程序的模塊的框圖。圖9是示出本發(fā)明的一個實施方式涉及的動態(tài)圖像解碼程序的模塊的框圖。圖10是示出用于執(zhí)行記錄在記錄介質(zhì)內(nèi)的程序的計算機的硬件結(jié)構(gòu)的圖。
圖11是用于執(zhí)行存儲在記錄介質(zhì)內(nèi)的程序的計算機的立體圖。
具體實施例方式以下，使用圖1 圖9說明本發(fā)明涉及的實施方式。本實施方式是用于對動態(tài)圖像數(shù)據(jù)進行編碼和解碼的動態(tài)圖像編碼解碼系統(tǒng)，具有對動態(tài)圖像數(shù)據(jù)進行壓縮編碼的動態(tài)圖像編碼裝置，以及對由動態(tài)圖像編碼裝置進行了壓縮編碼后的動態(tài)圖像數(shù)據(jù)進行解碼的動態(tài)圖像解碼裝置。以下分別說明動態(tài)圖像編碼裝置和動態(tài)圖像解碼裝置。(動態(tài)圖像編碼裝置)圖1示出本發(fā)明的一個實施方式涉及的伴隨位長轉(zhuǎn)換的動態(tài)圖像編碼裝置100的框圖。動態(tài)圖像編碼裝置100具有輸入端子(輸入單元)101，位長擴展轉(zhuǎn)換器(擴展轉(zhuǎn)換單元)102，塊分割器103，差分器(殘差信號生成單元)104，預測信號生成器(預測信號生成單元)105，預測方法決定器106，壓縮器(編碼單元)110，解壓縮器(復原單元)111， 加法器(復原單元)112，位長縮小轉(zhuǎn)換器(縮小轉(zhuǎn)換單元)113，幀存儲器(存儲單元)114， 熵編碼器(編碼單元)115，圖像處理器(圖像處理單元)116，以及輸出端子117。關于這樣的動態(tài)圖像編碼裝置100，以下描述各構(gòu)成部的動作。構(gòu)成動態(tài)圖像的多個圖像被輸入到輸入端子101。在本說明書中，設編碼對象的圖像的位長為N位(第1位長)。所輸入的N位的圖像在位長擴展轉(zhuǎn)換器102被轉(zhuǎn)換成設位長為M位(第2位長)的擴展對象圖像。M是大于N的正整數(shù)。在位長擴展轉(zhuǎn)換器102中，將N位的編碼對象的圖像轉(zhuǎn)換成M位的擴展對象圖像。 關于位擴展方法，在本發(fā)明中不受限定，例如有使N位的圖像信號向左運動(M-N)位的方法。此時，也可以決定M位信號的低位(M-N)的信號值，以使編碼效率增高。并且，為了提高安裝效率，也可以將M位的動態(tài)范圍控制成-2.1) 2(^)-1 (可使用帶符號的整數(shù)變量， 而不是非負的整數(shù)變量)。針對由位長擴展轉(zhuǎn)換器102轉(zhuǎn)換后的擴展對象圖像，塊分割器103將成為編碼對象的圖像分割成多個小區(qū)域(這里例如由16X16像素構(gòu)成的塊)。對分割后的各塊執(zhí)行以下的壓縮和編碼處理。針對成為編碼對象的塊(以下稱為“對象塊”)，由預測方法決定器106和預測信號生成器105執(zhí)行M位的擴展預測信號的生成處理。在預測方法決定器106中，從多個候選中選擇這樣的預測方法其實施畫面內(nèi)預測或畫面間預測，經(jīng)由線L103所輸入的對象塊的編碼所需要的編碼量小，而且與對象塊的殘差小。在圖1中，經(jīng)由線L103輸入M位信號，在預測方法決定器106中，生成M位的預擴展預測信號。關于預測方法的候選，在本發(fā)明中不受限定，例如包含如下的方法使用存儲在幀存儲器114內(nèi)的L位的參照圖像來生成預測信號的方法；使用在輸入到位長縮小轉(zhuǎn)換器113之前的M位的再現(xiàn)信號來生成預測信號的方法。在前者中，考慮了例如將多個L位的再現(xiàn)像素加權(quán)相加等、生成P位(P是P > L的正數(shù))的預測信號的方法。此時，當決定了預測信號的生成方法以使P = M時，安裝效率良好。在P的值大于M的值的情況下，例如使用對P位的預測信號進行四舍五入等的舍入方法，生成M位的擴展預測信號。在P的值小于M的值的情況下，例如，通過使P位的預測信號向左運動(M-P)位，生成M位的擴展預測信號。表示所選擇的預測方法的預測模式信息、伴隨畫面間預測的運動信息等作為附加信息經(jīng)由線L118被輸出到熵編碼器115。在熵編碼器115中，使用可變長度編碼或算術編碼等方法將該附加信息與經(jīng)由LllO所輸入的量化轉(zhuǎn)換系數(shù)一起進行熵編碼。在預測信號生成器105中，根據(jù)經(jīng)由L106所輸入的附加信息，生成M位的擴展預測信號，該擴展預測信號經(jīng)由線L105被輸出到差分器104和加法器112。這樣，在預測信號生成器105和預測方法決定器106中，包含將位長從L位擴展到M位的處理。在預測信號生成器105中所生成的M位的擴展預測信號經(jīng)由線L105被輸出到差分器104，差分器104通過從經(jīng)由線L103所輸入的對象塊的M位信號中減去擴展預測信號來生成殘差信號。所生成的殘差信號經(jīng)由L104被輸入到壓縮器110，被壓縮成信息量少的數(shù)據(jù)(編碼數(shù)據(jù))。壓縮器110 —般由將差分信號轉(zhuǎn)換成頻域的轉(zhuǎn)換系數(shù)的轉(zhuǎn)換器、和對轉(zhuǎn)換系數(shù)進行量化處理的量化器構(gòu)成，然而也可以沒有其中一方，也可以是別的結(jié)構(gòu)。量化后的轉(zhuǎn)換系數(shù)的位長是M位，然而在壓縮器內(nèi)的中間處理中，也可以是比M位長的位長的信號。例如， 由于存在殘差信號成為負值的可能性，因而通常為(M+1)位的位長。當轉(zhuǎn)換系數(shù)的位長比 (M+1)位長時，轉(zhuǎn)換效率增高。量化器將量化轉(zhuǎn)換系數(shù)舍入為M位的信號，將其經(jīng)由LllO輸出到熵編碼器115和解壓縮器111。熵編碼器115將量化轉(zhuǎn)換系數(shù)轉(zhuǎn)換成可變長度編碼并將其從輸出端子117作為比特流來輸出。另外，也可以應用算術編碼來取代可變長度編碼。解壓縮器111和加法器112對被視為編碼數(shù)據(jù)的量化轉(zhuǎn)換系數(shù)進行解碼，生成M 位的擴展再現(xiàn)信號。解壓縮器111 一般由將量化轉(zhuǎn)換系數(shù)逆量化成轉(zhuǎn)換系數(shù)的逆量化器、 和對轉(zhuǎn)換系數(shù)進行逆轉(zhuǎn)換并再現(xiàn)殘差信號的逆轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，然而也可以沒有其中一方，還可以是別的結(jié)構(gòu)。在加法器112中，通過將被再現(xiàn)的殘差信號與擴展預測信號相加，從而將M位的擴展再現(xiàn)信號復原。這里，擴展再現(xiàn)信號的位長是M位，然而在解壓縮器的中間處理中，也可以是位長比M位長的信號。例如，由于存在殘差信號成為負值的可能性，因而通常為M+1位的位長。并且，為了提高運算精度，使逆量化后的轉(zhuǎn)換系數(shù)的位長比M+1位長。在位長縮小轉(zhuǎn)換器113中，將M位的再現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換成L位(第3位長)的再現(xiàn)信號。L是N以下的正整數(shù)，是依賴于幀存儲器的容量的值。通常，幀存儲器的容量是與輸入圖像相同的位長，因而L = N。在位長縮小轉(zhuǎn)換器113中，將M位的再現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換成L位的再現(xiàn)信號。關于位長轉(zhuǎn)換方法，在本發(fā)明中不受限定，例如有基于四舍五入的舍入方法，更具體地說，對L位的再現(xiàn)信號加上201+1),之后向右運動(M-L)位的方法。并且，也可以是基于舍去的舍入方法而不是四舍五入，也可以是別的舍入方法。另外，在M位信號的動態(tài)范圍被控制成-20^ 2(m_D-1的情況下，有必要在舍入處理后，將L位信號的動態(tài)范圍限幅處理成0 21-1。L位的再現(xiàn)信號經(jīng)由線Ll 13被輸入到圖像處理器116。在圖像處理器116中，對再現(xiàn)信號實施例如在美國專利申請公開公報第2006/153301號所示的畫質(zhì)改善處理、在 H. 264等中定義的塊噪聲去除處理。這樣復原后的L位的再現(xiàn)信號被存儲在幀存儲器114 內(nèi)，用于用作在對下一圖像進行編碼時的參照圖像。在圖像處理器116中，為了對對象塊之間實施上述的畫質(zhì)改善處理、塊噪聲去除處理等信號處理，除了經(jīng)由線L113所輸入的再現(xiàn)信號以外，還使用已存儲在幀存儲器114內(nèi)的再現(xiàn)信號的一部分或全部。
通過對全部對象塊實施這些處理，生成最終的比特流。為了將在圖1的熵編碼器115中編碼后的數(shù)據(jù)在后述的動態(tài)圖像解碼裝置中進行解碼，動態(tài)圖像解碼裝置有必要知道表示位長的N、M、L的值。這些值可以預先決定，然而也可以是其中的任一方或雙方或者全部由編碼裝置決定，并以序列為單位或以幀為單位進行編碼。N和L的值是與裝置結(jié)構(gòu)相關的值，通常是固定值。M值是表示壓縮器和解壓縮器中的處理精度的值，也能以幀為單位或以塊為單位進行變更。因此，也可以以幀為單位或以塊為單位決定M的值并對其值進行編碼。例如，在動態(tài)圖像編碼裝置100中預先準備了多個在位長擴展轉(zhuǎn)換器102、位長縮小轉(zhuǎn)換器113、預測方法決定器106等中使用的位長N、M、L的值的集，根據(jù)來自未圖示的控制單元的指令選擇位長N、M、L的值的集，進行編碼處理。針對位長N、M、L的值的全部集進行該處理，將各個集的情況下的編碼數(shù)據(jù)在熵編碼器115中進行比較，選擇編碼數(shù)據(jù)的位長最短且壓縮率最好的集。然后，此時位長N、M、L的值的一部分或全部由熵編碼器115進行編碼，與編碼數(shù)據(jù)一起包含在比特流數(shù)據(jù)內(nèi)。下面，參照圖2說明本實施方式涉及的動態(tài)圖像編碼裝置100的變形例即動態(tài)圖像編碼裝置100-2。在圖1的動態(tài)圖像編碼裝置100中，通過位長擴展轉(zhuǎn)換器102將對象圖像轉(zhuǎn)換成擴展對象圖像，然后在塊分割器103中將擴展對象塊分割為對象塊。而圖2的動態(tài)圖像編碼裝置100-2與動態(tài)圖像編碼裝置100的不同點在于，塊分割器103將擴展對象塊分割為對象塊，之后通過位長擴展轉(zhuǎn)換器102將對象圖像轉(zhuǎn)換成擴展對象圖像。并且，在圖1的動態(tài)圖像編碼裝置100中，預測信號生成器105使用L位的參照圖像來生成M位的擴展再現(xiàn)信號。而在圖2的動態(tài)圖像編碼裝置100-2中，與動態(tài)圖像編碼裝置100的不同點在于，首先預測信號生成器10 暫時生成L位的預測信號，位長擴展轉(zhuǎn)換器10 將該L位的預測信號擴展為M位的預測信號。說明圖2的動態(tài)圖像編碼裝置100-2的動作。這里考慮N = L。在塊分割器103 中分割后的對象塊的N位信號經(jīng)由線L103被輸入到預測方法決定器106-2。在預測方法決定器106-2中，使用N位的參照圖像、或者在位長縮小轉(zhuǎn)換器113中轉(zhuǎn)換后的N位的再現(xiàn)信號，生成多個預測信號，選擇最佳的預測方法。在預測信號生成器10 中，生成N位的預測信號。所生成的N位的預測信號經(jīng)由線LlOfe被輸入到位長擴展轉(zhuǎn)換器10 ，被轉(zhuǎn)換成M 位的擴展預測信號。另外，作為本發(fā)明的特征的位長轉(zhuǎn)換方法在同時具有圖1和圖2所示的動態(tài)圖像編碼裝置100、100-2的結(jié)構(gòu)的裝置結(jié)構(gòu)中也是有效的。在該情況下，在預測方法決定器 106,106-2的預測方法的候選中包含由L位的參照圖像直接生成M位的擴展預測信號的方法；以及暫時生成L位的預測信號之后在位長擴展轉(zhuǎn)換器中轉(zhuǎn)換成M位的預測信號的方法。(動態(tài)圖像編碼方法)圖3示出由動態(tài)圖像編碼裝置100執(zhí)行的伴隨位長轉(zhuǎn)換的動態(tài)圖像編碼處理的流程圖。當編碼對象的圖像以N位信號被輸入到輸入端子101時(步驟301 輸入步驟)，通過位長擴展轉(zhuǎn)換器102，將該N位的對象圖像轉(zhuǎn)換成M位(M>N)的擴展對象圖像，然后通過塊分割器103，將該擴展對象圖像分割為多個小塊(步驟302 擴展轉(zhuǎn)換步驟)。另外，位長擴展轉(zhuǎn)換和塊分割的處理順序也可以相反。然后，預測方法決定器106和預測信號生成器105針對各對象塊，使用存儲在幀存儲器114內(nèi)的L位的參照圖像，從多個預測方法中決定一個預測方法，生成M位的擴展預測信號。同時，生成該預測信號的生成所需要的附加信息，即表示所選擇的預測方法的預測模式信息和伴隨畫面間預測的運動信息等(步驟303 預測信號生成步驟)。另外，預測信號的生成方法包含由L位的信號直接生成M位的預測信號的方法；以及在暫時生成L位的預測信號之后，在位長擴展轉(zhuǎn)換器10 中轉(zhuǎn)換成M位的擴展預測信號的方法。差分器104生成M位的擴展對象圖像和M位的預測圖像的殘差圖像(步驟304 殘差信號生成步驟)，壓縮器110對殘差圖像進行轉(zhuǎn)換和量化，生成殘差圖像的編碼信息(步驟305 編碼步驟)。然后，解壓縮器111通過逆量化和逆轉(zhuǎn)換將編碼信息復原，加法器112將復原后的殘差圖像和預測圖像相加來生成M位的擴展再現(xiàn)圖像(步驟306 復原步驟)。位長縮小轉(zhuǎn)換器113將M位的擴展再現(xiàn)圖像轉(zhuǎn)換成L位的再現(xiàn)圖像(步驟307 縮小轉(zhuǎn)換步驟)。圖像處理器116使用例如美國專利申請公開公報第2006/153301號所示的方法對L位的再現(xiàn)圖像實施加工處理，將處理后的再現(xiàn)圖像存儲在幀存儲器114內(nèi)，以便用作在預測信號生成時的參照圖像(步驟308 圖像處理步驟、存儲步驟)。此時，在圖像處理器116中，為了對對象塊之間實施信號處理，除了轉(zhuǎn)換成L位的再現(xiàn)信號以外，還使用已存儲在幀存儲器114內(nèi)的再現(xiàn)信號。所生成的上述附加信息和編碼信息在熵編碼器115中被壓縮成比特流數(shù)據(jù)(步驟309)。在有必要對位數(shù)N、M、L的任一方進行編碼的情況下，在熵編碼器115中對其進行編碼，并將其包含在比特流數(shù)據(jù)內(nèi)。如在動態(tài)圖像編碼裝置的說明中所示的那樣，本發(fā)明中的位長轉(zhuǎn)換處理不限定于特定的位長擴展方法、位長縮小方法以及預測方法。通過針對全部對象塊實施這些步驟，生成最終的比特流。(動態(tài)圖像解碼裝置)圖4示出本發(fā)明的伴隨位長轉(zhuǎn)換的動態(tài)圖像解碼裝置500的框圖。動態(tài)圖像解碼裝置500具有輸入端子(輸入單元)501，數(shù)據(jù)分析器(分析單元)502，解壓縮器(殘差信號復原單元)503，加法器(圖像復原單元)504，預測信號生成器(預測信號生成單元)505， 位長縮小轉(zhuǎn)換器(第1縮小轉(zhuǎn)換單元)506，圖像處理器(圖像處理單元)507，幀存儲器(存儲單元)508，以及圖像輸出端子509。關于這樣的動態(tài)圖像解碼裝置500，以下描述各構(gòu)成部的動作。包含各對象塊的擴展預測信號的生成所需要的附加信息和對象塊的殘差信號的編碼數(shù)據(jù)的比特流被輸入到輸入端子501。在本實施方式中，在圖1的動態(tài)圖像編碼裝置100中處理后獲得的比特流被輸入到動態(tài)圖像解碼裝置500。數(shù)據(jù)分析器502對輸入數(shù)據(jù)(所輸入的比特流)進行分析，對殘差信號的編碼數(shù)據(jù)(量化轉(zhuǎn)換系數(shù))和附加信息進行解碼。然后，在輸入數(shù)據(jù)內(nèi)包含有表示位長的信息即 M、N、L的任一方的值的情況下，進行解碼，通知給后述的位長縮小轉(zhuǎn)換器和預測信號生成器。另外，作為解碼方法，使用可變長度解碼或算術解碼等。解碼后的殘差信號的編碼數(shù)據(jù)(量化轉(zhuǎn)換系數(shù))經(jīng)由線L50h被輸入到解壓縮器 503，復原為殘差信號。解壓縮器503 —般由將量化轉(zhuǎn)換系數(shù)逆量化成轉(zhuǎn)換系數(shù)的逆量化器、和對轉(zhuǎn)換系數(shù)進行逆轉(zhuǎn)換并再現(xiàn)殘差信號的逆轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，然而也可以沒有其中一方， 還可以是其他的結(jié)構(gòu)。另一方面，在數(shù)據(jù)分析器502中解碼后的附加信息經(jīng)由線L502b被發(fā)送到預測信號生成器505。在預測信號生成器505中，根據(jù)附加信息，按照與動態(tài)圖像編碼裝置的預測信號生成器105相同的過程生成M位的擴展預測信號。加法器504通過將擴展預測信號和復原后的殘差信號相加，生成M位的擴展再現(xiàn)信號。這里，擴展再現(xiàn)信號的位長是M位，然而在解壓縮器503和加法器504等的中間處理中，也可以是位長比M位長的信號。例如，由于存在殘差信號成為負值的可能性，因而通常為(M+1)位的位長。并且，為了提高運算精度， 也可以使逆量化后的轉(zhuǎn)換系數(shù)的位長比(M+1)位長。在位長縮小轉(zhuǎn)換器506中，將M位的再現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換成L位的再現(xiàn)信號。L是N以下的正整數(shù)，是依賴于幀存儲器的容量的值。通常，幀存儲器的容量是與輸入圖像相同的位長，因而L = N。圖3是L = N的例子。L位的再現(xiàn)信號經(jīng)由線L506被輸入到圖像處理器507。在圖像處理器507中，對再現(xiàn)信號實施例如在美國專利申請公開公報第2006/153301號所示的畫質(zhì)改善處理、在 H. 264等中定義的塊噪聲去除處理。這樣復原后的L位的再現(xiàn)信號被存儲在幀存儲器508 內(nèi)，以便用作在生成預測信號時的參照圖像。在圖像處理器507中，為了對塊間實施信號處理，除了經(jīng)由線L506所輸入的再現(xiàn)信號以外，還使用已存儲在幀存儲器508內(nèi)的再現(xiàn)信號。重復這些處理直到比特流的全部數(shù)據(jù)被處理，從而復原動態(tài)圖像數(shù)據(jù)。下面，參照圖4和圖5說明本實施方式涉及的動態(tài)圖像解碼裝置500的變形例。在位數(shù)L的值與位數(shù)N的值不同的情況下，為了輸出N位的再現(xiàn)信號，有必要在圖 4的動態(tài)圖像解碼裝置500內(nèi)追加將M位的再現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換成N位的再現(xiàn)信號的處理。圖5 的動態(tài)圖像解碼裝置500-2示出其結(jié)構(gòu)。在圖5的動態(tài)圖像解碼裝置500-2中，在位長縮小轉(zhuǎn)換器(第2縮小轉(zhuǎn)換單元)506中將M位的再現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換成L位的再現(xiàn)信號，在位長縮小轉(zhuǎn)換器510中將M位的再現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換成N位的再現(xiàn)信號。圖6示出對在上述的動態(tài)圖像編碼裝置100的變形例即動態(tài)圖像編碼裝置100-2 中生成的比特流數(shù)據(jù)進行解碼的動態(tài)圖像解碼裝置500-3的結(jié)構(gòu)。這里考慮N = L。在預測信號生成器50 中，生成N位的預測信號，該預測信號經(jīng)由線被輸入到位長擴展轉(zhuǎn)換器50恥。在位長擴展轉(zhuǎn)換器50 中，將N位的預測信號擴展為M位的擴展預測信號， 經(jīng)由線L505輸出到加法器504。另外，作為本發(fā)明的特征的位長轉(zhuǎn)換方法在同時具有圖4和圖6所示的動態(tài)圖像解碼裝置500、500-3的結(jié)構(gòu)的裝置結(jié)構(gòu)中也是有效的。在該情況下，在預測信號生成器 505,505a的預測模式中包含由1位的參照圖像直接生成M位的擴展預測信號的方法；以及暫時生成L位的預測信號之后將其在位長擴展轉(zhuǎn)換器中轉(zhuǎn)換成M位的預測信號的方法， 根據(jù)解碼后的附加信息選擇性地來處理。(動態(tài)圖像解碼方法)圖7示出由動態(tài)圖像解碼裝置500執(zhí)行的伴隨位長轉(zhuǎn)換的動態(tài)圖像解碼處理的流程圖。壓縮編碼后的數(shù)據(jù)被輸入到輸入端子501(步驟701 輸入步驟)。然后，數(shù)據(jù)分析器 502對所輸入的數(shù)據(jù)進行熵解碼，提取編碼信息(量化轉(zhuǎn)換系數(shù))和附加信息(步驟702 分析步驟)。此時，在輸入數(shù)據(jù)內(nèi)包含有M、N、L的值的情況下，進行解碼，用于后述的位長縮小轉(zhuǎn)換和預測信號生成處理。預測信號生成器505對附加信息進行解碼，使用L位的再現(xiàn)圖像來生成M位的擴展預測信號(步驟703 預測信號生成步驟)。預測信號的生成方法包含由L位的信號直接生成M位的預測信號的方法；以及在暫時生成L位的預測信號之后，在位長擴展轉(zhuǎn)換器 505b中轉(zhuǎn)換成M位的擴展預測信號的方法。同時，解壓縮器503對提取出的量化轉(zhuǎn)換系數(shù)進行逆量化來復原轉(zhuǎn)換系數(shù)，對該轉(zhuǎn)換系數(shù)進行逆轉(zhuǎn)換，將殘差信號復原(步驟704 殘差信號復原步驟)。加法器504將擴展預測信號和復原后的殘差信號相加，生成M位的擴展再現(xiàn)圖像(步驟705 圖像復原步驟)。然后，位長縮小轉(zhuǎn)換器將M位的擴展再現(xiàn)圖像轉(zhuǎn)換成L位的再現(xiàn)圖像(步驟706 第1縮小轉(zhuǎn)換步驟)。這里，假定N = L。圖像處理器507使用例如美國專利申請公開公報第2006/153301號所示的方法對L位的再現(xiàn)圖像實施加工處理，將處理后的再現(xiàn)圖像存儲在幀存儲器508內(nèi)，以便用作預測信號生成時的參照圖像(步驟707:圖像處理步驟、存儲步驟)。在圖像處理器507中，為了對對象塊之間實施信號處理，除了轉(zhuǎn)換成L位的再現(xiàn)信號以外，還使用已存儲在幀存儲器508內(nèi)的再現(xiàn)信號。重復這些步驟直到比特流的全部數(shù)據(jù)被處理，從而復原動態(tài)圖像數(shù)據(jù)。另外，如圖5的動態(tài)圖像解碼裝置500-2的結(jié)構(gòu)那樣，在不是L = N的情況下，在位長縮小轉(zhuǎn)換器510中追加生成N位的再現(xiàn)圖像的步驟。如在動態(tài)圖像解碼裝置的說明中所示的那樣，本發(fā)明中的位長轉(zhuǎn)換處理不限定于特定的位長擴展方法、位長縮小方法以及預測方法。(動態(tài)圖像編碼程序和動態(tài)圖像解碼程序)動態(tài)圖像編碼裝置100涉及的發(fā)明可作為用于使計算機作為動態(tài)圖像編碼裝置來發(fā)揮功能的動態(tài)圖像編碼程序涉及的發(fā)明來獲得?；蛘撸€可以將本實施方式涉及的動態(tài)圖像編碼方法作為程序存儲在記錄介質(zhì)內(nèi)來提供。并且，動態(tài)圖像解碼裝置500涉及的發(fā)明可作為用于使計算機作為動態(tài)圖像解碼裝置或者動態(tài)圖像編碼方法來發(fā)揮功能的動態(tài)圖像解碼程序涉及的發(fā)明來獲得?；蛘撸€可以將本實施方式涉及的動態(tài)圖像解碼方法作為程序存儲在記錄介質(zhì)內(nèi)來提供。動態(tài)圖像編碼程序和動態(tài)圖像解碼程序例如被存儲在記錄介質(zhì)內(nèi)來提供。作為記錄介質(zhì)，例示出軟盤、CD-R0M、DVD等記錄介質(zhì)、或者ROM等記錄介質(zhì)、或者半導體存儲器等。圖8示出可執(zhí)行動態(tài)圖像編碼方法的程序的模塊的框圖。動態(tài)圖像編碼程序PlOO 具有塊分割模塊P101，預測方法決定模塊P102，預測信號生成模塊P103，存儲模塊P104， 減法模塊P105，壓縮模塊P106，解壓縮模塊P107，相加模塊P108，位長擴展模塊P109，位長縮小模塊P110，圖像處理模塊Plll以及熵編碼模塊P112。通過執(zhí)行上述各模塊而實現(xiàn)的功能與上述的動態(tài)圖像編碼裝置100的功能相同。 即，圖像預測編碼程序PlOO的各模塊的功能與塊分割器103、預測方法決定器106、預測信號生成器105、幀存儲器114、差分器104、壓縮器110、解壓縮器111、加法器112、位長擴展轉(zhuǎn)換器102、位長縮小轉(zhuǎn)換器113、圖像處理器116、熵編碼器115的功能相同。并且，圖9是示出可執(zhí)行動態(tài)圖像解碼方法的程序的模塊的框圖。動態(tài)圖像解碼程序P500具有數(shù)據(jù)分析模塊P501，預測信號生成模塊502，存儲模塊503，解壓縮模塊 P504，加法模塊P505，位長縮小模塊P506以及圖像處理模塊P507。
通過執(zhí)行上述各模塊而實現(xiàn)的功能與上述的動態(tài)圖像解碼裝置500的各構(gòu)成要素相同。即，動態(tài)圖像解碼程序P500的各模塊的功能與數(shù)據(jù)分析器502、預測信號生成器 505、幀存儲器508、解壓縮器503、加法器504、位長縮小轉(zhuǎn)換器506、圖像處理器507的功能相同。這樣構(gòu)成的動態(tài)圖像編碼程序PlOO或動態(tài)圖像解碼程序P500被存儲在記錄介質(zhì) 10內(nèi)，由后述的計算機執(zhí)行。圖10是示出用于執(zhí)行記錄在記錄介質(zhì)10內(nèi)的程序的計算機30的硬件結(jié)構(gòu)的圖， 圖11是用于執(zhí)行記錄在記錄介質(zhì)10內(nèi)的程序的計算機30的立體圖。作為這里的計算機 30，包含具有CPU且進行基于軟件的處理和控制的DVD播放機、機頂盒、便攜電話等。如圖10所示，計算機30具有軟盤驅(qū)動裝置、⑶-ROM驅(qū)動裝置、DVD驅(qū)動裝置等讀取裝置12 ；使操作系統(tǒng)常駐的作業(yè)用存儲器(RAM) 14 ；對存儲在記錄介質(zhì)10內(nèi)的程序進行存儲的存儲器16 ；顯示器18 ；作為輸入裝置的鼠標20和鍵盤22 ；用于進行數(shù)據(jù)等的收發(fā)的通信裝置M ；以及控制程序的執(zhí)行的CPU26。當記錄介質(zhì)10被插入到讀取裝置12內(nèi)時， 計算機30能從讀取裝置12存取存儲在記錄介質(zhì)10內(nèi)的動態(tài)圖像編碼程序和動態(tài)圖像解碼程序，利用該動態(tài)圖像編碼程序和動態(tài)圖像解碼程序，計算機30能作為本發(fā)明涉及的動態(tài)圖像編碼裝置和動態(tài)圖像解碼裝置進行動作。如圖11所示，動態(tài)圖像編碼程序和動態(tài)圖像解碼程序可以作為重疊在載波上的計算機數(shù)據(jù)信號40，經(jīng)由有線網(wǎng)絡/無線網(wǎng)絡被提供。在該情況下，計算機30可將由通信裝置M接收到的動態(tài)圖像編碼程序和動態(tài)圖像解碼程序存儲在存儲器16內(nèi)，執(zhí)行該動態(tài)圖像編碼程序和動態(tài)圖像解碼程序。根據(jù)以上說明的本實施方式的動態(tài)圖像編碼裝置100、100-2，像素值用位長N表示的對象圖像由位長擴展轉(zhuǎn)換器102轉(zhuǎn)換成各像素值用位長M表示，之后由壓縮器110進行編碼，然后，編碼后的圖像由解壓縮器111復原，之后由位長縮小轉(zhuǎn)換器113轉(zhuǎn)換成像素值用值比位長M小的位長L表示的再現(xiàn)圖像，該再現(xiàn)圖像作為參照圖像被存儲在幀存儲器 114內(nèi)。由此，將成為編碼對象的圖像信號的各像素轉(zhuǎn)換成比對象信號的位長長的位長之后在壓縮器110中進行編碼處理，因而能進行編碼處理的高精度運算，可提高編碼效率。并且，轉(zhuǎn)換成比在壓縮器110中進行了編碼處理時的位長M短的位長L之后存儲在幀存儲器 114內(nèi)，因而可抑制幀存儲器的容量和區(qū)域的增大。并且，根據(jù)本實施方式的動態(tài)圖像解碼裝置500、500-2、500_3，通過數(shù)據(jù)分析器 502和解壓縮器503，由經(jīng)由輸入端子501所輸入的數(shù)據(jù)流，復原像素值用比對象圖像的位長N大的位長M表示的擴展再現(xiàn)圖像，然后，擴展再現(xiàn)圖像由位長縮小轉(zhuǎn)換器506轉(zhuǎn)換成像素值用值比位長M小的位長L表示的再現(xiàn)圖像，該再現(xiàn)圖像作為參照圖像被存儲在幀存儲器508內(nèi)。由此，將成為編碼對象的圖像信號的各像素轉(zhuǎn)換成比對象信號的位長長的位長之后在數(shù)據(jù)分析器502和解壓縮器503中進行解碼處理，因而能進行解碼處理的高精度運算，可提高編碼效率。并且，轉(zhuǎn)換成比在數(shù)據(jù)分析器502和解壓縮器503中進行了解碼處理時的位長短的位長之后存儲在幀存儲器508內(nèi)，因而可抑制幀存儲器508的容量和區(qū)域的增大。并且，根據(jù)本實施方式的動態(tài)圖像編碼裝置100、100-2和動態(tài)圖像解碼裝置500、 500-2、500-3，存儲在幀存儲器114、508內(nèi)的參照圖像的位長、和由位長縮小轉(zhuǎn)換器113、506轉(zhuǎn)換后的再現(xiàn)圖像的位長都是位長L。因此，即使在通過圖像處理器116、507利用參照圖像來進行加工再現(xiàn)圖像的處理的情況下，也無需另行追加消除參照圖像和再現(xiàn)圖像之間的位長差異的處理，伴隨追加圖像加工處理等新處理的安裝和處理成本降低，擴展容易。這樣，根據(jù)本實施方式，不會增加幀存儲器的容量，將成為編碼對象的圖像信號的各像素轉(zhuǎn)換成比對象信號的位長長的位長之后進行編碼和解碼處理。因此，不會增加幀存儲器內(nèi)的存儲區(qū)域，能進行編碼和解碼處理的高精度運算，具有提高編碼效率的效果。并且，在將長位長的再現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換成短位長的信號之后，通過圖像處理器116、507，實施使用存儲在幀存儲器內(nèi)的信號的圖像信號的加工處理。因此，不用追加對存儲在幀存儲器內(nèi)的信號的位長轉(zhuǎn)換，可實施所述加工處理。標號說明100,100-2 動態(tài)圖像編碼裝置；101，501 輸入端子(輸入單元)；102，105b， 50 :位長擴展轉(zhuǎn)換器(擴展轉(zhuǎn)換單元)；103:塊分割器；104:差分器(殘差信號生成單元)；105,105a, 505, 505a 預測信號生成器(預測信號生成單元)；106，106-2 預測方法決定器(預測信號生成單元)；110:壓縮器(編碼單元)；111 解壓縮器(復原單元)；112: 加法器(復原單元)；113:位長縮小轉(zhuǎn)換器(縮小轉(zhuǎn)換單元)；114，508:幀存儲器(存儲單元)；115:熵編碼器；116，507:圖像處理器(圖像處理單元)；117,509 輸出端子；500， 500-2,500-3 動態(tài)圖像解碼裝置；502 數(shù)據(jù)分析器(分析單元)；503 解壓縮器(殘差信號復原單元)；504:加法器(圖像復原單元)；506 位長縮小轉(zhuǎn)換器(第1縮小轉(zhuǎn)換單元)； 510 位長縮小轉(zhuǎn)換器(第2縮小轉(zhuǎn)換單元)。
2權(quán)利要求
1.一種動態(tài)圖像編碼裝置，其特征在于，該動態(tài)圖像編碼裝置具有 輸入單元，其輸入像素值用第1位長表示的對象圖像；擴展轉(zhuǎn)換單元，其將所述對象圖像的各像素轉(zhuǎn)換成用值比第1位長大的第2位長表示， 生成擴展對象圖像；存儲單元，其用于存儲具有用值比所述第2位長小的第3位長表示的像素值的參照圖像；預測信號生成單元，其由存儲在所述存儲單元內(nèi)的所述參照圖像生成預測信號，將所述預測信號轉(zhuǎn)換成用第2位長表示，生成擴展預測信號；殘差信號生成單元，其生成所述擴展預測信號與所述擴展對象圖像的殘差信號； 編碼單元，其對所述殘差信號生成單元所生成的殘差信號進行編碼； 復原單元，其將所述編碼后的殘差信號復原，之后與所述擴展預測信號相加，生成擴展再現(xiàn)圖像；以及縮小轉(zhuǎn)換單元，其將所述擴展再現(xiàn)圖像的像素值轉(zhuǎn)換成用第3位長表示的再現(xiàn)圖像， 所述再現(xiàn)圖像作為參照圖像被存儲在所述存儲單元內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)圖像編碼裝置，其特征在于，該動態(tài)圖像編碼裝置具有圖像處理單元，該圖像處理單元針對由所述縮小轉(zhuǎn)換單元所生成的所述再現(xiàn)圖像，使用存儲在所述存儲單元內(nèi)的所述參照圖像的至少一部分，對所述再現(xiàn)圖像進行加工處理，由所述圖像處理單元進行了加工處理后的再現(xiàn)圖像被存儲在所述存儲單元內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動態(tài)圖像編碼裝置，其特征在于，所述第3位長具有與第1位長相同的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)圖像編碼裝置，其特征在于，所述編碼單元對與所述第1 位長、第2位長和第3位長相關的信息中的至少一方進行編碼。
5.一種動態(tài)圖像解碼裝置，其特征在于，該動態(tài)圖像解碼裝置具有輸入單元，其輸入包含殘差信號的數(shù)據(jù)流，該殘差信號是通過對擴展對象圖像進行預測編碼而生成的，該擴展對象圖像是將具有用第1位長表示的像素值的對象圖像轉(zhuǎn)換成用第2位長表示而得到的；存儲單元，其用于存儲具有用值比所述第2位長小的第3位長表示的像素值的參照圖像；分析單元，其從所述數(shù)據(jù)流中提取所述殘差信號的編碼數(shù)據(jù)，對所述殘差信號的編碼數(shù)據(jù)進行解碼；殘差信號復原單元，其將由所述分析單元解碼后的所述殘差信號的編碼數(shù)據(jù)復原為再現(xiàn)殘差信號；預測信號生成單元，其由存儲在所述存儲單元內(nèi)的所述參照圖像生成預測信號，將所述預測信號轉(zhuǎn)換成用第2位長表示，生成擴展預測信號；圖像復原單元，其通過將所述擴展預測信號和所述再現(xiàn)殘差信號相加，來復原擴展再現(xiàn)圖像；以及第1縮小轉(zhuǎn)換單元，其將所述擴展再現(xiàn)圖像的像素值轉(zhuǎn)換成用第3位長表示的再現(xiàn)圖像，所述再現(xiàn)圖像作為參照圖像被存儲在所述存儲單元內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動態(tài)圖像解碼裝置，其特征在于，該動態(tài)圖像解碼裝置具有圖像處理單元，該圖像處理單元針對由所述第1縮小轉(zhuǎn)換單元所生成的再現(xiàn)圖像，使用存儲在所述存儲單元內(nèi)的所述參照圖像的至少一部分，對所述再現(xiàn)圖像進行加工處理，由所述圖像處理單元進行了加工處理后的再現(xiàn)圖像被存儲在所述存儲單元內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的動態(tài)圖像解碼裝置，其特征在于，所述第3位長具有與第1位長相同的值。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動態(tài)圖像解碼裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)流中包含與所述第1位長、第2位長和第3位長相關的信息中的至少一方，由所述分析單元對所述與所述第 1位長、第2位長和第3位長相關的信息中的至少一方進行了解碼之后進行處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動態(tài)圖像解碼裝置，其特征在于，該動態(tài)圖像解碼裝置具有第2縮小轉(zhuǎn)換單元，該第2縮小轉(zhuǎn)換單元將所述擴展再現(xiàn)圖像的像素值轉(zhuǎn)換成用第1位長表示的再現(xiàn)圖像，由所述第2縮小轉(zhuǎn)換單元所生成的再現(xiàn)圖像被發(fā)送到顯示裝置。
10.一種動態(tài)圖像編碼方法，其特征在于，該動態(tài)圖像編碼方法包括輸入步驟，輸入像素值用第1位長表示的對象圖像；擴展轉(zhuǎn)換步驟，將所述對象圖像的各像素轉(zhuǎn)換成用值比第1位長大的第2位長表示，生成擴展對象圖像；預測信號生成步驟，由存儲在存儲參照圖像的存儲單元內(nèi)的所述參照圖像生成預測信號，將所述預測信號轉(zhuǎn)換成用第2位長表示，生成擴展預測信號，所述參照圖像具有用值比所述第2位長小的第3位長表示的像素值；殘差信號生成步驟，生成所述擴展預測信號與所述擴展對象圖像的殘差信號；編碼步驟，對在所述殘差信號生成步驟中所生成的殘差信號進行編碼；復原步驟，將在所述編碼步驟中編碼后的殘差信號復原，之后將其與所述擴展預測信號相加，生成擴展再現(xiàn)圖像；縮小轉(zhuǎn)換步驟，將所述擴展再現(xiàn)圖像的像素值轉(zhuǎn)換成用第3位長表示的再現(xiàn)圖像；以及存儲步驟，將所述再現(xiàn)圖像存儲在所述存儲單元內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的動態(tài)圖像編碼方法，其特征在于，該動態(tài)圖像編碼方法具有圖像處理步驟針對在所述縮小轉(zhuǎn)換步驟中所生成的再現(xiàn)圖像，使用存儲在所述存儲單元內(nèi)的所述參照圖像的至少一部分，對所述再現(xiàn)圖像進行加工處理，所述存儲步驟將在所述圖像處理步驟中進行了加工處理后的再現(xiàn)圖像存儲在所述存儲單元內(nèi)。
12.一種動態(tài)圖像解碼方法，其特征在于，該動態(tài)圖像解碼方法包括輸入步驟，輸入包含殘差信號的數(shù)據(jù)流，該殘差信號是通過對擴展對象圖像進行預測編碼而生成的，該擴展對象圖像是將具有用第1位長表示的像素值的對象圖像轉(zhuǎn)換成用第 2位長表示而得到的；分析步驟，從所述數(shù)據(jù)流中提取所述殘差信號的編碼數(shù)據(jù)，對所述殘差信號的編碼數(shù)據(jù)進行解碼；殘差信號復原步驟，將在所述分析步驟中解碼后的所述殘差信號的編碼數(shù)據(jù)復原為再現(xiàn)殘差信號；預測信號生成步驟，由存儲在用于存儲參照圖像的存儲單元內(nèi)的所述參照圖像生成預測信號，將所述預測信號轉(zhuǎn)換成用第2位長表示，生成擴展預測信號，所述參照圖像具有用值比所述第2位長小的第3位長表示的像素值；圖像復原步驟，通過將所述擴展預測信號和所述再現(xiàn)殘差信號相加，從而復原擴展再現(xiàn)圖像；第1縮小轉(zhuǎn)換步驟，將所述擴展再現(xiàn)圖像的像素值轉(zhuǎn)換成用第3位長表示的再現(xiàn)圖像；以及存儲步驟，將所述再現(xiàn)圖像存儲在所述存儲單元內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的動態(tài)圖像解碼方法，其特征在于，該動態(tài)圖像解碼方法具有圖像處理步驟針對在所述第1縮小轉(zhuǎn)換步驟中所生成的再現(xiàn)圖像，使用存儲在所述存儲單元內(nèi)的所述參照圖像的至少一部分，對所述再現(xiàn)圖像進行加工處理，所述存儲步驟將在所述圖像處理步驟中進行了加工處理后的再現(xiàn)圖像存儲在所述存儲單元內(nèi)。
14.一種動態(tài)圖像編碼程序，其特征在于，該動態(tài)圖像編碼程序用于使計算機作為以下單元發(fā)揮功能輸入單元，其輸入像素值用第1位長表示的對象圖像；擴展轉(zhuǎn)換單元，其將所述對象圖像的各像素轉(zhuǎn)換成用值比第1位長大的第2位長表示， 生成擴展對象圖像；存儲單元，其用于存儲具有用值比所述第2位長小的第3位長表示的像素值的參照圖像；預測信號生成單元，其由存儲在所述存儲單元內(nèi)的所述參照圖像生成預測信號，將所述預測信號轉(zhuǎn)換成用第2位長表示，生成擴展預測信號；殘差信號生成單元，其生成所述擴展預測信號與所述擴展對象圖像的殘差信號； 編碼單元，其對由所述殘差信號生成單元所生成的殘差信號進行編碼； 復原單元，其將所述編碼后的殘差信號復原，之后與所述擴展預測信號相加，生成擴展再現(xiàn)圖像；以及第1縮小轉(zhuǎn)換單元，其將所述擴展再現(xiàn)圖像的像素值轉(zhuǎn)換成用第3位長表示的再現(xiàn)圖像，所述再現(xiàn)圖像作為參照圖像被存儲在所述存儲單元內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的動態(tài)圖像編碼程序，其特征在于，該動態(tài)圖像編碼程序使計算機還作為圖像處理單元執(zhí)行功能，該圖像處理單元針對由所述縮小轉(zhuǎn)換單元所生成的所述再現(xiàn)圖像，使用存儲在所述存儲單元內(nèi)的所述參照圖像的至少一部分，對所述再現(xiàn)圖像進行加工處理，由所述圖像處理單元進行了加工處理后的再現(xiàn)圖像被存儲在所述存儲單元內(nèi)。
16.一種動態(tài)圖像解碼程序，其特征在于，該動態(tài)圖像解碼程序用于使計算機作為以下單元發(fā)揮功能輸入單元，其輸入包含殘差信號的數(shù)據(jù)流，該殘差信號是通過對擴展對象圖像進行預測編碼而生成的，該擴展對象圖像是將具有用第1位長表示的像素值的對象圖像轉(zhuǎn)換成用第2位長表示而得到的；存儲單元，其用于存儲具有用值比所述第2位長小的第3位長表示的像素值的參照圖像；分析單元，其從所述數(shù)據(jù)流中提取所述殘差信號的編碼數(shù)據(jù)，對所述殘差信號的編碼數(shù)據(jù)進行解碼；殘差信號復原單元，其將由所述分析單元解碼后的所述殘差信號的編碼數(shù)據(jù)復原為再現(xiàn)殘差信號；預測信號生成單元，其由存儲在所述存儲單元內(nèi)的所述參照圖像生成預測信號，將所述預測信號轉(zhuǎn)換成用第2位長表示，生成擴展預測信號；圖像復原單元，其通過將所述擴展預測信號和所述再現(xiàn)殘差信號相加，來復原擴展再現(xiàn)圖像；以及第1縮小轉(zhuǎn)換單元，其將所述擴展再現(xiàn)圖像的像素值轉(zhuǎn)換成用第3位長表示的再現(xiàn)圖像，所述再現(xiàn)圖像作為參照圖像被存儲在所述存儲單元內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的動態(tài)圖像解碼程序，其特征在于，該動態(tài)圖像解碼程序使計算機還作為圖像處理單元發(fā)揮功能，該圖像處理單元針對由所述第1縮小轉(zhuǎn)換單元所生成的再現(xiàn)圖像，使用存儲在所述存儲單元內(nèi)的所述參照圖像的至少一部分，對所述再現(xiàn)圖像進行加工處理，由所述圖像處理單元進行了加工處理后的再現(xiàn)圖像被存儲在所述存儲單元內(nèi)。
18.—種動態(tài)圖像編碼解碼系統(tǒng)，用于對動態(tài)圖像數(shù)據(jù)進行編碼和解碼，其特征在于， 該動態(tài)圖像編碼解碼系統(tǒng)具有動態(tài)圖像編碼裝置，其對所述動態(tài)圖像數(shù)據(jù)進行壓縮編碼；以及動態(tài)圖像解碼裝置，其對由所述動態(tài)圖像編碼裝置進行了壓縮編碼后的動態(tài)圖像數(shù)據(jù)進行解碼，所述動態(tài)圖像編碼裝置具有 輸入單元，其輸入像素值用第1位長表示的對象圖像；擴展轉(zhuǎn)換單元，其將所述對象圖像的各像素轉(zhuǎn)換成用值比第1位長大的第2位長表示， 生成擴展對象圖像；存儲單元，其用于存儲具有用值比所述第2位長小的第3位長表示的像素值的參照圖像；預測信號生成單元，其由存儲在所述存儲單元內(nèi)的所述參照圖像生成預測信號，將所述預測信號轉(zhuǎn)換成用第2位長表示，生成擴展預測信號；殘差信號生成單元，其生成所述擴展預測信號與所述擴展對象圖像的殘差信號； 編碼單元，其對由所述殘差信號生成單元所生成的殘差信號進行編碼； 復原單元，其將所述編碼后的殘差信號復原，之后與所述擴展預測信號相加，生成擴展再現(xiàn)圖像；以及縮小轉(zhuǎn)換單元，其將所述擴展再現(xiàn)圖像的像素值轉(zhuǎn)換成用第3位長表示的再現(xiàn)圖像， 所述再現(xiàn)圖像作為參照圖像被存儲在所述存儲單元內(nèi)， 所述動態(tài)圖像解碼裝置具有輸入單元，其輸入包含殘差信號的數(shù)據(jù)流，該殘差信號是通過對擴展對象圖像進行預測編碼而生成的，該擴展對象圖像是將具有用第1位長表示的像素值的對象圖像轉(zhuǎn)換成用第2位長表示而得到的；存儲單元，其用于存儲具有用值比所述第2位長小的第3位長表示的像素值的參照圖像；分析單元，其從所述數(shù)據(jù)流中提取所述殘差信號的編碼數(shù)據(jù)，對所述殘差信號的編碼數(shù)據(jù)進行解碼；殘差信號復原單元，其將由所述分析單元解碼后的所述殘差信號的編碼數(shù)據(jù)復原為再現(xiàn)殘差信號；預測信號生成單元，其由存儲在所述存儲單元內(nèi)的所述參照圖像生成預測信號，將所述預測信號轉(zhuǎn)換成用第2位長表示，生成擴展預測信號；圖像復原單元，其通過將所述擴展預測信號和所述再現(xiàn)殘差信號相加，來復原擴展再現(xiàn)圖像；以及第1縮小轉(zhuǎn)換單元，其將所述擴展再現(xiàn)圖像的像素值轉(zhuǎn)換成用第3位長表示的再現(xiàn)圖像，所述再現(xiàn)圖像作為參照圖像被存儲在所述存儲單元內(nèi)。
19. 一種動態(tài)圖像編碼解碼方法，用于對動態(tài)圖像數(shù)據(jù)進行編碼和解碼，其特征在于， 該動態(tài)圖像編碼解碼方法包含動態(tài)圖像編碼方法，對所述動態(tài)圖像數(shù)據(jù)進行壓縮編碼；以及動態(tài)圖像解碼方法，對在所述動態(tài)圖像編碼方法中進行了壓縮編碼后的動態(tài)圖像數(shù)據(jù)進行解碼，所述動態(tài)圖像編碼方法包括輸入步驟，輸入像素值用第1位長表示的對象圖像；擴展轉(zhuǎn)換步驟，將所述對象圖像的各像素轉(zhuǎn)換成用值比第1位長大的第2位長表示，生成擴展對象圖像；預測信號生成步驟，由存儲在存儲參照圖像的存儲單元內(nèi)的所述參照圖像生成預測信號，將所述預測信號轉(zhuǎn)換成用第2位長表示，生成擴展預測信號，所述參照圖像具有用值比所述第2位長小的第3位長表示的像素值；殘差信號生成步驟，生成所述擴展預測信號與所述擴展對象圖像的殘差信號； 編碼步驟，對在所述殘差信號生成步驟中所生成的殘差信號進行編碼； 復原步驟，將在所述編碼步驟中編碼后的殘差信號復原，之后將其與所述擴展預測信號相加，生成擴展再現(xiàn)圖像；縮小轉(zhuǎn)換步驟，將所述擴展再現(xiàn)圖像的像素值轉(zhuǎn)換成用第3位長表示的再現(xiàn)圖像；以及存儲步驟，將所述再現(xiàn)圖像存儲在所述存儲單元內(nèi)， 所述動態(tài)圖像解碼方法包括輸入步驟，輸入包含殘差信號的數(shù)據(jù)流，該殘差信號是通過對擴展對象圖像進行預測編碼而生成的，該擴展對象圖像是將具有用第1位長表示的像素值的對象圖像轉(zhuǎn)換成用第 2位長表示而得到的；分析步驟，從所述數(shù)據(jù)流中提取所述殘差信號的編碼數(shù)據(jù)，對所述殘差信號的編碼數(shù)據(jù)進行解碼；殘差信號復原步驟，將在所述分析步驟中解碼后的所述殘差信號的編碼數(shù)據(jù)復原為再現(xiàn)殘差信號；預測信號生成步驟，由存儲在用于存儲參照圖像的存儲單元內(nèi)的所述參照圖像生成預測信號，將所述預測信號轉(zhuǎn)換成用第2位長表示，生成擴展預測信號，所述參照圖像具有用值比所述第2位長小的第3位長表示的像素值；圖像復原步驟，通過將所述擴展預測信號和所述再現(xiàn)殘差信號相加，從而復原擴展再現(xiàn)圖像；第1縮小轉(zhuǎn)換步驟，將所述擴展再現(xiàn)圖像的像素值轉(zhuǎn)換成用第3位長表示的再現(xiàn)圖像；以及存儲步驟，將所述再現(xiàn)圖像存儲在所述存儲單元內(nèi)。
全文摘要
在動態(tài)圖像的編碼/解碼處理中，為了在抑制幀存儲器的容量和區(qū)域的增大的同時提高編碼效率，并且容易擴展，位長擴展轉(zhuǎn)換器(102)將像素值用位長(N)表示的對象圖像轉(zhuǎn)換成各像素值用位長(M)來表示，壓縮器(110)對轉(zhuǎn)換后的圖像進行編碼，然后，解壓縮器(111)將編碼后的圖像復原，之后，位長縮小轉(zhuǎn)換器(113)轉(zhuǎn)換成像素值用值比位長(M)小的位長(L)來表示的再現(xiàn)圖像，該再現(xiàn)圖像作為參照圖像被存儲在幀存儲器(114)內(nèi)。
文檔編號H04N7/32GK102172029SQ20098013883
公開日2011年8月31日 申請日期2009年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月1日
發(fā)明者文仲丞, 鈴木芳典, 陳朝慶 申請人:株式會社Ntt都科摩