專利名稱：動(dòng)圖像編碼裝置、動(dòng)圖像編碼方法及動(dòng)圖像編碼程序、以及動(dòng)圖像解碼裝置、動(dòng)圖像解碼 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及動(dòng)圖像的編碼和解碼技術(shù)，特別涉及使用了運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的動(dòng)圖像的編碼及解碼技術(shù)。
背景技術(shù)：
在以MPEG (Moving Picture Experts Group :運(yùn)動(dòng)圖像專家組)為代表的動(dòng)圖像壓縮編碼中，多是采樣利用畫面間的相關(guān)來壓縮編碼量的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)。在MPEG等所使用的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)中，按照每個(gè)預(yù)定尺寸的塊，基于已解碼的參照?qǐng)D像，使用表示編碼對(duì)象圖像與參照?qǐng)D像的相對(duì)位置關(guān)系的運(yùn)動(dòng)矢量來生成預(yù)測(cè)圖像。之后，在編碼側(cè)算出編碼對(duì)象原圖像與通過運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)而生成的預(yù)測(cè)圖像的差分、即預(yù)測(cè)誤差，僅將預(yù)測(cè)誤差傳送到 解碼側(cè)。由此，與不使用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的情況相比，能大幅度地削減要傳送的編碼量。一般，編碼、解碼處理是按宏塊(預(yù)定塊尺寸的像素群、例如16X16)單位進(jìn)行的。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)多也按照宏塊單位進(jìn)行，此時(shí)，難以捕捉比宏塊更小的物體等的運(yùn)動(dòng)，結(jié)果編碼效率下降。因此，作為使運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)進(jìn)一步高效地發(fā)揮功能的方法，采用多塊模式(pattern)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)。在多塊模式運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)中，將宏塊內(nèi)進(jìn)一步分割成子塊，能針對(duì)各個(gè)子塊使用不同的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)。所使用的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)塊的分割模式事先作為編碼側(cè)和解碼側(cè)的同一規(guī)則進(jìn)行定義。在編碼側(cè)，從所定義的塊模式中選擇運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的塊模式，將塊模式的選擇信息傳送給解碼側(cè)。在解碼側(cè)，基于收到的塊模式的選擇信息進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)。在多塊模式運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)中，在編碼側(cè)選擇最適于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的塊模式時(shí)，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)后的預(yù)測(cè)誤差減少，編碼效率提高。作為具體的塊模式的例子，在ISO / IEC和ITU — T的聯(lián)合視頻編碼組(JVT)所國際標(biāo)準(zhǔn)化了的MPEG — 4AVC (Advanced Video Coding)中，能夠?qū)⒑陦K(16 X 16塊)內(nèi)進(jìn)一步分割成16X8 / 8X16 / 8X8 / 8X4 / 4X8 / 4X4的塊模式進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)。在編碼側(cè)，選擇塊模式，并將塊模式的選擇信息編碼在比特流內(nèi)。在解碼側(cè)，根據(jù)被編碼在比特流內(nèi)的塊模式對(duì)宏塊進(jìn)行區(qū)域分割，按所分割的每個(gè)區(qū)域分別進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)。此外，專利文獻(xiàn)I和專利文獻(xiàn)2中公開了定義各種各樣的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)形狀模式，以更靈活的形狀進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的技術(shù)?！苍谙燃夹g(shù)文獻(xiàn)〕〔專利文獻(xiàn)〕〔0007〕〔專利文獻(xiàn)I〕專利第4025570號(hào)公報(bào)〔專利文獻(xiàn)2〕再公表專利第W02003— 026315號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
〔發(fā)明所要解決的課題〕
然而,在專利文獻(xiàn)I和專利文獻(xiàn)2所公開的方法中,若增加要定義的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)形狀模式，則隨著形狀模式數(shù)的増加，要傳送的形狀模式的選擇信息所耗費(fèi)的編碼量也變多。即，形狀模式増加所導(dǎo)致的預(yù)測(cè)誤差的減少與關(guān)于形狀模式選擇的編碼量増加處于此消彼長(trade-off)的關(guān)系，故僅簡(jiǎn)單地增加形狀模式數(shù)是難以提高整體的編碼效率的。這樣，在以往的動(dòng)圖像編碼/解碼中，僅能進(jìn)行預(yù)先定義的形狀模式的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，故無法以最佳的形狀進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，無法提高編碼效率。此外，在增加了要定義的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)形狀模式的情況下，由于關(guān)于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)形狀模式的選擇的附加信息的編碼量増加，故整體的編碼效率未必提高。本發(fā)明是鑒于這樣的狀況而研發(fā)的，其目的在于提供一種通過使得能不增加與運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的塊模式相關(guān)的附加信息的編碼量地、進(jìn)行各種各樣塊模式的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，來減少預(yù)測(cè)誤差，提高編碼效率的技術(shù)。〔用于解決課題的手段〕為解決上述課題，本發(fā)明一個(gè)方案的動(dòng)圖像編碼裝置包括虛區(qū)域分割部(101)，將編碼對(duì)象塊用預(yù)定的虛邊界分割成多個(gè)虛區(qū)域；運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部(102)，針對(duì)各虛區(qū)域檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量；運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部(103)，使用各虛區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量，基于參照?qǐng)D像生成與上述編碼對(duì)象塊對(duì)應(yīng)的多個(gè)預(yù)測(cè)塊，基于多個(gè)預(yù)測(cè)塊的活動(dòng)決定實(shí)邊界，使將上述各預(yù)測(cè)塊用上述實(shí)邊界分割而得到的區(qū)域在上述各預(yù)測(cè)塊間結(jié)合，由此生成合成預(yù)測(cè)塊；以及編碼部(105)，對(duì)從上述編碼對(duì)象塊減去上述合成預(yù)測(cè)塊的預(yù)測(cè)差分塊和各虛區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行編碼。本發(fā)明的另一方案是一種動(dòng)圖像編碼方法。該方法包括將編碼對(duì)象塊用預(yù)定的虛邊界分割成多個(gè)虛區(qū)域的步驟；針對(duì)各虛區(qū)域檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的步驟；使用各虛區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量，基于參照?qǐng)D像生成與上述編碼對(duì)象塊對(duì)應(yīng)的多個(gè)預(yù)測(cè)塊，基于多個(gè)預(yù)測(cè)塊的活動(dòng)決定實(shí)邊界，使將上述各預(yù)測(cè)塊用上述實(shí)邊界分割而得到的區(qū)域在上述各預(yù)測(cè)塊間結(jié)合，由此生成合成預(yù)測(cè)塊的步驟；以及對(duì)從上述編碼對(duì)象塊減去上述合成預(yù)測(cè)塊的預(yù)測(cè)差分塊和各虛區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行編碼的步驟。
本發(fā)明一個(gè)方案的動(dòng)圖像解碼裝置包括解碼部(201)，從編碼流中解碼出針對(duì)解碼對(duì)象塊的多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量；運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部(203)，使用多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量，基于參照?qǐng)D像生成與上述解碼對(duì)象塊對(duì)應(yīng)的多個(gè)預(yù)測(cè)塊，基于多個(gè)預(yù)測(cè)塊的活動(dòng)決定邊界，使將上述各預(yù)測(cè)塊用上述邊界分割而得到的區(qū)域在上述各預(yù)測(cè)塊間結(jié)合，由此生成合成預(yù)測(cè)塊；以及加法部
(209)，通過使上述合成預(yù)測(cè)塊與從上述解碼對(duì)象塊解碼出的預(yù)測(cè)差分塊相加，來生成解碼圖像。本發(fā)明的另一方案是一種動(dòng)圖像解碼方法。該方法包括從編碼流中解碼出針對(duì)解碼對(duì)象塊的多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量的步驟；使用多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量，基于參照?qǐng)D像生成與上述解碼對(duì)象塊對(duì)應(yīng)的多個(gè)預(yù)測(cè)塊，基于多個(gè)預(yù)測(cè)塊的活動(dòng)決定邊界，使將上述各預(yù)測(cè)塊用上述邊界分割而得到的區(qū)域在上述各預(yù)測(cè)塊間結(jié)合，由此生成合成預(yù)測(cè)塊的步驟；以及通過使上述合成預(yù)測(cè)塊與從上述解碼對(duì)象塊解碼出的預(yù)測(cè)差分塊相加，來生成解碼圖像的步驟。此外，將以上構(gòu)成要素的任意組合、本發(fā)明的表現(xiàn)形式在方法、裝置、系統(tǒng)、記錄介質(zhì)、計(jì)算機(jī)程序等之間變換后的實(shí)施方式，作為本發(fā)明的方案也是有效的?！舶l(fā)明效果〕
根據(jù)本發(fā)明，通過使得能不增加與運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的塊模式相關(guān)的附加信息的編碼量地、進(jìn)行各種各樣的塊模式的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，能夠減少預(yù)測(cè)誤差，提高編碼效率。


圖I是表示實(shí)施方式I的動(dòng)圖像編碼裝置的構(gòu)成的功能塊圖。圖2是表示實(shí)施方式I的動(dòng)圖像解碼裝置的構(gòu)成的功能塊圖。圖3是說明將宏塊在水平方向上2分割的模式的圖。圖4是說明將宏塊在垂直方向上2分割的模式的圖。圖5是表示針對(duì)宏塊的每個(gè)虛區(qū)域所檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)矢量的圖。圖6是表示基于針對(duì)每個(gè)虛區(qū)域所檢測(cè)出的運(yùn)動(dòng)矢量而生成的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖 像的圖。圖7是表示將基于各虛區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量所生成的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像合成而得到的合成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像的圖。圖8是說明將基于各虛區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量而生成的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像合成，生成合成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像的圖。圖9是說明圖I的實(shí)區(qū)域分割 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部所進(jìn)行的實(shí)邊界的決定步驟的流程圖。圖10是說明與關(guān)于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像的實(shí)邊界決定相關(guān)的活動(dòng)(Activity)的圖。圖11是說明按2像素間隔定義實(shí)邊界候選時(shí)的第I活動(dòng)及第2活動(dòng)的算出例子的圖。圖12是說明實(shí)施方式2的動(dòng)圖像編碼裝置所進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)矢量的調(diào)整步驟的流程圖。圖13是說明實(shí)施方式3的動(dòng)圖像編碼裝置所進(jìn)行的虛邊界的調(diào)整步驟的流程圖。圖14是表示由實(shí)施方式I 3的動(dòng)圖像編碼裝置編碼的動(dòng)圖像的比特流的第一語法模式的圖。圖15是表示第I標(biāo)志分別為ON / OFF時(shí)的宏塊類型mb_type的語義(semantics)的圖，該第I標(biāo)志用于表示是否在解碼側(cè)按片(slice)單位自動(dòng)決定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的形狀。圖16是表示傳送第2標(biāo)志的第二語法模式的圖，該第2標(biāo)志用于表示是否在解碼側(cè)按宏塊單位自動(dòng)決定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的形狀。圖17是表示切換在解碼側(cè)按片級(jí)別自動(dòng)決定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的形狀的算法的第三語法模式的圖。圖18是表示在語法上不區(qū)別宏塊的分割方向的第四語法模式的圖。圖19是表示第四語法模式的宏塊類型的語義的圖。圖20是表示不與宏塊類型相聯(lián)動(dòng)地決定區(qū)域分割的第五語法模式的圖。圖21是說明針對(duì)雙向預(yù)測(cè)適用本發(fā)明的實(shí)施方式的圖。圖22是表示2維地區(qū)域分割宏塊的方法的圖。圖23是說明2維地分割宏塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)牟襟E的流程圖。圖24是表示將宏塊分割為3個(gè)區(qū)域的方法的圖。圖25是說明將宏塊3分割進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)牟襟E的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。(實(shí)施方式I)圖I是表示實(shí)施方式I的動(dòng)圖像編碼裝置的構(gòu)成的功能塊圖。實(shí)施方式I的動(dòng)圖像編碼裝置包括虛區(qū)域分割部101、運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部102、實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103、正交變換·量化部104、可變長度編碼部105、逆量化·逆正交變換部106、參照?qǐng)D像存儲(chǔ)器107、減法器108、以及加法部109。虛區(qū)域分割部101針對(duì)例如16 X 16宏塊等成為編碼對(duì)象的像素群，以任意的邊界分割區(qū)域。該區(qū)域分割是用于運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)的編碼側(cè)的獨(dú)立方式，以任何邊界進(jìn)行區(qū)域分割都可以，但優(yōu)選以提高運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的效率的邊界進(jìn)行區(qū)域分割。在此，作為最單純的虛區(qū)域分割，以僅在水平方向或垂直方向上將宏塊2分割的情況為例進(jìn)行說明。
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圖3的(a) (C)是說明將宏塊在水平方向上2分割的模式的圖。圖3的(a)是以上數(shù)第4像素的水平邊界將宏塊2分割成16X4的上側(cè)區(qū)域和16X12的下側(cè)區(qū)域的模式，圖3的(b)是以上數(shù)第8像素的水平邊界將宏塊2分割成16X8的上側(cè)區(qū)域和16X8的下側(cè)區(qū)域的模式，圖3的(c)是以上數(shù)第12像素的水平邊界將宏塊2分割成16X 12的上側(cè)區(qū)域和16X4的下側(cè)區(qū)域的模式。圖4的(a) (C)是說明將宏塊在垂直方向上2分割的模式的圖。圖4的(a)是以左起第4像素的垂直邊界將宏塊2分割成4X 16的左側(cè)區(qū)域和12X 16的右側(cè)區(qū)域的模式，圖4的(b)是以左起第8像素的垂直邊界將宏塊2分割成8 X 16的左側(cè)區(qū)域和8 X 16的右側(cè)區(qū)域的模式，圖4的(c)是以左起第12像素的垂直邊界將宏塊2分割成12X16的左側(cè)區(qū)域和4X 16的右側(cè)區(qū)域的模式。將虛區(qū)域分割部101所決定的宏塊的邊界稱作“虛邊界”(provisionalboundary),將由虛邊界分割的宏塊內(nèi)的各區(qū)域稱作“虛區(qū)域”(provisional region)。在此表示了按水平方向或垂直方向2分割的模式，但也可以增加水平邊界或垂直邊界的候選位置，設(shè)置4以上的分割模式。此外，還可以以斜方向的邊界進(jìn)行分割，或以曲折的邊界進(jìn)行分割。虛區(qū)域分割部101針對(duì)成為編碼對(duì)象的原圖像信號(hào)，計(jì)算關(guān)于各水平邊界的水平活動(dòng)、或關(guān)于各垂直邊界的垂直活動(dòng)。如后所述，在以曲折的邊界分割宏塊的情況下，沿曲折的邊界計(jì)算活動(dòng)。所謂圖像信號(hào)的活動(dòng)(Activity)，是指對(duì)像素施以某種運(yùn)算后的值。作為關(guān)于對(duì)宏塊進(jìn)行區(qū)域分割的邊界的活動(dòng)，例如可以使用跨邊界的2像素間的絕對(duì)差分和(SAD)。例如將宏塊內(nèi)的X坐標(biāo)記為i，將Y坐標(biāo)記為j，將點(diǎn)(i，j )的像素值記為Ai, j,則上數(shù)第j像素的水平邊界j的水平活動(dòng)如下這樣定義。水平活動(dòng)=Σ = 015 I Aijj- Aijj^1 I在此，Σ i =。15是使下標(biāo)i從O變到15的總和。但活動(dòng)也可以不是絕對(duì)差分和(SAD)?？梢允侨缦滤灸菢拥慕^對(duì)平方和(SSD)。水平活動(dòng)=Σj = 015 (Aijj — AiJ1)2同樣地，宏塊的左起第i像素的垂直邊界i的垂直活動(dòng)如下這樣定義。
垂直活動(dòng)=Σj = 015 I Aijj- Ai^ljj I活動(dòng)在物體的邊緣等成為較大的值。虛區(qū)域分割部101以活動(dòng)值最大的邊界對(duì)宏塊的區(qū)域進(jìn)行虛分割。運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部102針對(duì)由虛區(qū)域分割部101分割的各虛區(qū)域檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。圖5是表示針對(duì)宏塊的每個(gè)虛區(qū)域分別檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)矢量的圖。以虛區(qū)域分割部101將宏塊如圖3的(a)那樣用上數(shù)第4像素的水平邊界虛分割的情況為例，運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部102如圖5所示那樣針對(duì)16X4的上側(cè)區(qū)域和16X12的下側(cè)區(qū)域分別檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。在此，用塊匹配法檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。關(guān)于運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)的算法，除對(duì)指定的檢查區(qū)域內(nèi)的候選矢量全部進(jìn)行評(píng)價(jià)的全搜索(full search)方法外，還有基于各種運(yùn)動(dòng)特性篩選要檢查的候選矢量來進(jìn)行檢查的高速搜索等各種各樣的方法。只要是能針對(duì)虛區(qū)域分割部 101所分割的每個(gè)塊檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的算法，可以采用任意的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)算法。實(shí)區(qū)域分割 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103使用運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部102所檢測(cè)出的各虛區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量，基于保存在參照?qǐng)D像存儲(chǔ)器107中的參照?qǐng)D像進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)。實(shí)區(qū)域分割 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103在后述的步驟中將基于各虛區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量而生成的多個(gè)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像合成，生成合成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像。圖6的(a)、(b)表示基于針對(duì)每個(gè)虛區(qū)域檢測(cè)出的運(yùn)動(dòng)矢量而生成的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像。圖7的(a) (C)表示將基于各虛區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量生成的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像合成而得到的合成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像。以虛區(qū)域分割部101將宏塊如圖3的(a)所示那樣用上起第4像素的水平邊界虛分割的情況為例進(jìn)行說明。運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部102如圖5所示那樣針對(duì)16X4的上側(cè)區(qū)域和16X12的下側(cè)區(qū)域分別檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的結(jié)果是，編碼對(duì)象宏塊中存在2個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量(第I、第2運(yùn)動(dòng)矢量)。實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103如圖6的(a)、(b)所示那樣針對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部102所檢測(cè)出的每個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量，使用參照?qǐng)D像，臨時(shí)地生成以該宏塊的大小(在此是16X16)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)時(shí)的圖像。圖6的(a)是使用16X4的上側(cè)區(qū)域的第I運(yùn)動(dòng)矢量生成的第I運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像，圖6的(b)是使用16X 12的下側(cè)區(qū)域的第2運(yùn)動(dòng)矢量生成的第2運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像。實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103將圖6的(a)、(b)所示的第I、第2運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像按圖7所示的(a) (C)的任一種模式合成，生成合成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像。第I、第2運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像與編碼對(duì)象宏塊是相同大小，為生成合成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像而被以某邊界分割。將實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103所決定的宏塊的邊界稱作“實(shí)邊界”(actualboundary),將由實(shí)邊界分割的宏塊的區(qū)域稱作“實(shí)區(qū)域”(actualregion),以與虛區(qū)域分割部101所決定的“虛邊界”、“虛區(qū)域”相區(qū)別。圖7的(a) (C)表示了實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103要決定的實(shí)邊界的候選。圖7的(a)以上數(shù)第4像素的水平邊界為實(shí)邊界，圖7的(b)以上數(shù)第8像素的水平邊界為實(shí)邊界，圖7的(C)以上數(shù)第12像素的水平邊界為實(shí)邊界，各自的實(shí)邊界上側(cè)的實(shí)區(qū)域用第I運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域來表現(xiàn)，實(shí)邊界下側(cè)的實(shí)區(qū)域用第2運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域來表現(xiàn)。實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103基于表示邊緣強(qiáng)度等的評(píng)價(jià)值決定實(shí)邊界，以所決定的實(shí)邊界對(duì)第I、第2運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像進(jìn)行分割合成。
圖8的(a) (C)是說明將基于各虛區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量生成的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像合成，生成合成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像的方法的圖。實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103在實(shí)邊界決定后，使用圖8的(a)的與第I運(yùn)動(dòng)矢量對(duì)應(yīng)的第I運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像和圖8的(b)的與第2運(yùn)動(dòng)矢量對(duì)應(yīng)的第2運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像，將實(shí)邊界上方的區(qū)域運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)為第I運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像，將實(shí)邊界下方的區(qū)域運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)為第2運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像。在該例中，實(shí)邊界上方的16X4的區(qū)域內(nèi)被復(fù)制第I運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域，實(shí)邊界下方的16X12的區(qū)域內(nèi)被復(fù)制第2運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域。在此以水平方向的區(qū)域分割為例進(jìn)行了說明，但垂直方向的區(qū)域分割時(shí)也可以用同樣的方法來實(shí)施。此外，本次說明了使實(shí)邊界候選為圖7的(a) (C)的3種的情況，但也可以再增加實(shí)邊界的候選。但是，如后所述，需要充分考慮到與正交變換 量化部104的正交變換尺寸的關(guān)系。
回到圖1，減法器108通過編碼對(duì)象原圖像與實(shí)區(qū)域分割 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103所算出的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像的差分，算出預(yù)測(cè)殘差分量，送往正交變換 量化部104。正交變換 量化部104進(jìn)行預(yù)測(cè)殘差分量的正交變換和量化。在此，正交變換·量化部104使用與運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的尺寸對(duì)應(yīng)的正交變換尺寸進(jìn)行正交變換。S卩，作為運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的尺寸，容許16X4 / 16X8 / 16X12 (垂直方向上4的倍數(shù))的情況下，使得至少能使用16X4或8X4或4X4 (垂直方向上4的倍數(shù))的正交變換尺寸。作為另一例，在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的尺寸容許16X2 / 16X4 / 16X6 / 16X8 /16X10 / 16X 12 (垂直方向上2的倍數(shù))的情況下，使得至少能使用16X2或8X2或4X2(垂直方向上2的倍數(shù))的正交變換尺寸。由此，在對(duì)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)誤差進(jìn)行正交變換時(shí)，正交變換的預(yù)測(cè)誤差集合中就不包含運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的邊界了。由此，能防止將跨運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的邊界的像素作為預(yù)測(cè)誤差一起進(jìn)行正交變換所導(dǎo)致的正交變換效率的下降，發(fā)揮進(jìn)一步提高編碼效率的效果?？勺冮L度編碼部105對(duì)由正交變換 量化部104正交變換和量化后的預(yù)測(cè)殘差分量進(jìn)行可變長度編碼，并對(duì)由運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部102檢測(cè)出的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行可變長度編碼。在如以往那樣用固定邊界分割宏塊的情況下，運(yùn)動(dòng)矢量是按光柵(raster)順序(即從左上方的塊向右下方的塊的順序)傳送的。在如本實(shí)施方式那樣在解碼側(cè)自動(dòng)決定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的形狀的情況下，以運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的各區(qū)域內(nèi)的最左上方像素的位置為光柵順序的起始，按順序傳送運(yùn)動(dòng)矢量。由此，通過與以往技術(shù)同樣地傳送多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量的順序，能夠唯一地表現(xiàn)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的對(duì)象區(qū)域。逆量化·逆正交變換部106對(duì)被正交變換·量化部104正交變換和量化后的預(yù)測(cè)殘差分量進(jìn)行逆正交變換和逆量化。預(yù)先使得能同正交變換 量化部104 —樣地以與運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的尺寸對(duì)應(yīng)的尺寸進(jìn)行逆正交變換。加法部109通過使由逆量化 逆正交變換部106解碼的預(yù)測(cè)殘差分量與由實(shí)區(qū)域分割 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103算出的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像相加，來生成參照?qǐng)D像，并存儲(chǔ)到參照?qǐng)D像存儲(chǔ)器107中。圖2是表示實(shí)施方式I的動(dòng)圖像解碼裝置的構(gòu)成的功能塊圖。實(shí)施方式I的動(dòng)圖像解碼裝置包括可變長度解碼部201、實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部203、逆量化·逆正交變換部206、加法部209、以及參照?qǐng)D像存儲(chǔ)器207。
可變長度解碼部201對(duì)被正交變換和量化了的預(yù)測(cè)殘差分量信號(hào)及運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行可變長度解碼。在被圖I的動(dòng)圖像編碼裝置編碼了的比特流中，由于運(yùn)動(dòng)矢量是按分割宏塊后的每個(gè)區(qū)域被編碼的，故通過可變長度解碼部201，針對(duì)每個(gè)分割區(qū)域解碼運(yùn)動(dòng)矢量。在此，通過宏塊內(nèi)的運(yùn)動(dòng)矢量被解碼的順序，能唯一地決定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的對(duì)象區(qū)域。實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部203具有與圖I的動(dòng)圖像編碼裝置的實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103相同的功能，使用在可變長度解碼部201中被解碼出的運(yùn)動(dòng)矢量，基于保存在參照?qǐng)D像存儲(chǔ)器207中的參照?qǐng)D像進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)。在此，運(yùn)動(dòng)矢量是按宏塊的每個(gè)分割區(qū)域分別取得的。實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部203按與圖I的動(dòng)圖像編碼裝置的實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103同樣的步驟，將基于各分割區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量而生成的多個(gè)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像合成，生成合成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像。逆量化·逆正交變換部206具有與圖I的動(dòng)圖像編碼裝置的逆量化·逆正交變換部106相同的功能，對(duì)在可變長度解碼部201中解碼出的預(yù)測(cè)殘差分量進(jìn)行逆正交變換和逆量化。 加法部209通過使逆量化 逆正交變換部206所解碼出的預(yù)測(cè)殘差分量與實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部203所算出的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像相加，來解碼圖像信號(hào)。參照?qǐng)D像存儲(chǔ)器207與圖I的動(dòng)圖像編碼裝置的參照?qǐng)D像存儲(chǔ)器107相同，保存被解碼了的參照?qǐng)D像。下面說明以上構(gòu)成的動(dòng)圖像編碼裝置的動(dòng)作，特別說明實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103的動(dòng)作。圖9是說明實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103的實(shí)區(qū)域決定步驟的流程圖。首先，針對(duì)虛區(qū)域分割部101所分割的N個(gè)(N ^ 2)虛區(qū)域，運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部102分別檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。在此假定N = 2。使用在運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部102中檢測(cè)出的第I運(yùn)動(dòng)矢量，按與宏塊相同的大小進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，生成第I運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像(S01)。同樣，使用在運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部102中檢測(cè)出的第2運(yùn)動(dòng)矢量，按與宏塊相同的大小進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，生成第2運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像(S02)。然后，針對(duì)實(shí)邊界的各候選算出圖10的(a) (d)所示的第I 第4活動(dòng)(S03 S06 )。但是，步驟S03 S06可以順序不同地進(jìn)行。此外，當(dāng)然也可以完全不進(jìn)行步驟S03 S06，僅算出想要在邊界評(píng)價(jià)中使用的活動(dòng)。首先，如圖10的(a)那樣，針對(duì)第I運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像算出關(guān)于實(shí)邊界候選的邊界活動(dòng)(第I活動(dòng))(S03)。在此，對(duì)于活動(dòng)，采用跨實(shí)邊界候選的2像素間的絕對(duì)差分和(SAD)0由于第I活動(dòng)在物體的邊緣等值變大，故值越大，用相應(yīng)邊界分割區(qū)域時(shí)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)效率就越提高。同樣地，如圖10的(b)那樣，針對(duì)第2運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像算出關(guān)于實(shí)邊界候選的邊界活動(dòng)(第2活動(dòng))(S04)。第2活動(dòng)同第I活動(dòng)一樣，值越大，用相應(yīng)邊界分割區(qū)域時(shí)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)效率就越提高。在此，說明不按I像素間隔邊界定義實(shí)邊界候選時(shí)的第I活動(dòng)及第2活動(dòng)的算出方法。在實(shí)邊界候選未被按η像素(n ^ 2)間隔定義的情況下，在算出關(guān)于某實(shí)邊界候選的邊界活動(dòng)時(shí)，在該實(shí)邊界候選Y的周邊過濾未被定義有實(shí)邊界候選的區(qū)域O邊界活動(dòng)進(jìn)行使用。圖11是說明按2像素間隔定義實(shí)邊界候選時(shí)的第I活動(dòng)及第2活動(dòng)的算出例子的圖。圖11是針對(duì)16X 16像素的宏塊，按2像素間隔(2，4，6，8，10，12，14)設(shè)定有實(shí)邊界候選的情況。實(shí)邊界候選的位置是實(shí)線，未被設(shè)定有實(shí)邊界候選的位置用虛線圖示。對(duì)于實(shí)邊界位置Y處的第I和第2活動(dòng)，考慮未設(shè)定有實(shí)邊界候選的周邊位置Y — I、Y + I處的活動(dòng)地以下式求出。新的活動(dòng)(Y)=CACT (Y - I) + 2*ACT (Y) + ACT (Y + I) + 2) / 4在此，ACT(Y)、ACT (Y— I)、ACT (Y + I)分別是位置 Y、Y — I、Y + I 處的由圖10的(a)、(b)所說明的邊界活動(dòng)。這樣，在實(shí)邊界是按2像素間隔設(shè)定的時(shí)，使得不作為實(shí)邊界候選來使用的位置(Y - I)及(Y + I)處的活動(dòng)對(duì)作為實(shí)邊界候選來使用的位置Y的活動(dòng)產(chǎn)生影響。由此，例如即使在陡峭的邊緣發(fā)生于非邊界候選的位置時(shí)，也能使存在陡峭邊緣的位置的活動(dòng)反映于邊界候選位置的活動(dòng)。即使不針對(duì)每I像素將所有邊界都設(shè)定為邊界候選，也能參考偏離候選的位置的活動(dòng)，故能既抑制運(yùn)算量又有助于恰當(dāng)?shù)膶?shí)邊界判定。在本例中是使活動(dòng)計(jì)算的過濾系數(shù)為I :2 1的，但當(dāng)然也可以用其它系數(shù)進(jìn)行過·濾。此外，實(shí)邊界候選也可以不是按2像素間隔，而是按3像素間隔以上。例如使實(shí)邊界候選為4像素間隔時(shí)，對(duì)于實(shí)邊界位置Y處的第I和第2活動(dòng)，考慮未設(shè)定有實(shí)邊界候選的周邊位置Y — 2、Y — 1、Y + 1、Y + 2處的活動(dòng)地、基于過濾系數(shù)I '2 4 2 1以下式求出。新的活動(dòng)(Y)= (ACT (Y - 2) + 2*ACT (Y — I) + 4*ACT (Y) + 2*ACT (Y +1) + ACT (Y + 2) + 5) / 10接下來，針對(duì)如圖10的(C)那樣將宏塊內(nèi)的實(shí)邊界候選上方的區(qū)域運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)為第I運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像，將實(shí)邊界候選下方的區(qū)域作為第2運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像而進(jìn)行合成后的合成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像，算出關(guān)于實(shí)邊界候選的邊界活動(dòng)(第3活動(dòng))(S05)。第3活動(dòng)是跨實(shí)邊界候選的2像素間的絕對(duì)差分和，故成為位于實(shí)邊界候選的上下位置的第I運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像的像素與第2運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像的像素的值的絕對(duì)差分之和。因此，第3活動(dòng)的值越小，合成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像的邊界就越平滑，預(yù)測(cè)誤差信號(hào)中越難以出現(xiàn)高頻分量，故運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)效率提高。在此，在針對(duì)第3活動(dòng)算出關(guān)于某實(shí)邊界候選的邊界活動(dòng)時(shí)，當(dāng)然也可以在該實(shí)邊界候選Y的周邊對(duì)未定義有實(shí)邊界候選的區(qū)域的邊界活動(dòng)進(jìn)行過濾地使用。最后，如圖10的(d)那樣，針對(duì)第I運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像與第2運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像的差分圖像，算出關(guān)于實(shí)邊界候選的邊界活動(dòng)(第4活動(dòng))(S06)。第4活動(dòng)在物體的邊界等值會(huì)變大，故值越大，用相應(yīng)邊界分割區(qū)域時(shí)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)效率越提高。在此，在針對(duì)第4活動(dòng)算出關(guān)于某實(shí)邊界候選的邊界活動(dòng)時(shí)，當(dāng)然也可以在該實(shí)邊界候選Y的周邊過濾使用未被定義實(shí)邊界候選的區(qū)域的邊界活動(dòng)。在算出所有用于邊界評(píng)價(jià)的活動(dòng)后，使用預(yù)先定義的評(píng)價(jià)值評(píng)價(jià)實(shí)邊界候選(S07)。例如評(píng)價(jià)值如下這樣定義。評(píng)價(jià)值=—A*ACT1- B*ACT2 + C*ACT3 — D*ACT4在此，ACTl表示第I活動(dòng)值，ACT2表示第2活動(dòng)值，ACT3表示第3活動(dòng)值，ACT4表示第4活動(dòng)值。此外，A，B, C，D分別是O以上的常數(shù)。針對(duì)所有實(shí)邊界候選算出上述評(píng)價(jià)值，將具有最小值的實(shí)邊界候選決定為最終的實(shí)邊界(S08)。在此，優(yōu)選實(shí)邊界與虛邊界相同，但所決定的實(shí)邊界未必要與虛邊界相同。運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)用的虛邊界是用于在編碼側(cè)求取最佳的運(yùn)動(dòng)矢量的邊界，能使用僅編碼側(cè)可使用的編碼對(duì)象原圖像來算出。另一方面，實(shí)邊界必須在編碼側(cè)和解碼側(cè)都能唯一地算出，用算出的(在解碼側(cè)是被傳送來的)多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量和其運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像(即加上預(yù)測(cè)殘差分量之前的圖像)來判斷。因此，即使實(shí)邊界與虛邊界不相同，也不會(huì)發(fā)生編碼側(cè)和解碼側(cè)的失配
坐寸O然而，實(shí)邊界與虛邊界不同意味著無法對(duì)實(shí)邊界決定后的合成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像檢測(cè)最佳的運(yùn)動(dòng)矢量，預(yù)測(cè)效率有時(shí)并不一定提高。因此，只要通過調(diào)整虛區(qū)域分割部101所設(shè)定的虛區(qū)域、或調(diào)整運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部102所檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)矢量，同時(shí)實(shí)現(xiàn)最佳的虛邊界或最佳的運(yùn)動(dòng)矢量和最佳的實(shí)邊界這兩者，就能進(jìn)一步提高編碼效率。以下，作為實(shí)施方式2，說明通過調(diào)整運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部102所檢 測(cè)的運(yùn)動(dòng)矢量，來使實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103所生成的合成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像的預(yù)測(cè)效率最佳化的構(gòu)成。此外，作為實(shí)施方式3，說明通過調(diào)整虛區(qū)域分割部101所設(shè)定的虛邊界，來使實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103所生成的合成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像的預(yù)測(cè)效率最佳化的構(gòu)成。(實(shí)施方式2)實(shí)施方式2的動(dòng)圖像編碼裝置是與圖I的動(dòng)圖像編碼裝置相同的構(gòu)成，但在實(shí)施方式2中，增加了從實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部102發(fā)送用于指示運(yùn)動(dòng)矢量的調(diào)整的信號(hào)的路徑。由此，運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部102和實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103的處理形成循環(huán)，運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部102調(diào)整運(yùn)動(dòng)矢量，直到實(shí)區(qū)域分割 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103決定的實(shí)邊界與虛區(qū)域分割部101的虛邊界相一致或足夠接近。圖12是說明實(shí)施方式2的動(dòng)圖像編碼裝置進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)矢量的調(diào)整步驟的流程圖。運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部102基于虛邊界檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量(S11)，然后實(shí)區(qū)域分割 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103基于運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部102所檢測(cè)出的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行實(shí)邊界決定處理(S12)。如圖9所述那樣，通過從實(shí)邊界候選中選擇邊界活動(dòng)的評(píng)價(jià)值最佳的實(shí)邊界來進(jìn)行實(shí)邊界決定處理。當(dāng)實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103所決定的實(shí)邊界與虛邊界相等時(shí)，結(jié)束運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部102的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)，若所決定的實(shí)邊界與虛邊界不同，則繼續(xù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部102的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)(S13)。實(shí)邊界與虛邊界不同時(shí)，運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部102例如在被虛分割為2個(gè)區(qū)域的某個(gè)區(qū)域中重新進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)。重新進(jìn)行的方法可以是任意的方法，例如可以采用保留運(yùn)動(dòng)矢量檢查時(shí)的誤差評(píng)價(jià)值內(nèi)第二小的值(第2最小值)，基于第2最小值的位置繼續(xù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)等方法。使用運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部102所再次檢測(cè)出的運(yùn)動(dòng)矢量，實(shí)區(qū)域分割 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103再次進(jìn)行實(shí)邊界決定處理。反復(fù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部102的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)處理和實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103的實(shí)邊界決定處理，直到實(shí)邊界與虛邊界相一致或足夠接近。(實(shí)施方式3)實(shí)施方式3的動(dòng)圖像編碼裝置是與圖I的動(dòng)圖像編碼裝置相同的構(gòu)成，在實(shí)施方式3中，虛區(qū)域分割部101設(shè)定多個(gè)虛邊界候選，運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部102針對(duì)每個(gè)虛邊界候選檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，實(shí)區(qū)域分割 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103針對(duì)每個(gè)虛邊界進(jìn)行實(shí)邊界決定處理。然后，實(shí)區(qū)域分割 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103在多個(gè)虛邊界中選擇合成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像的預(yù)測(cè)效率最佳者。圖13是說明實(shí)施方式3的動(dòng)圖像編碼裝置進(jìn)行的虛邊界的調(diào)整步驟的流程圖。虛區(qū)域分割部101設(shè)定多個(gè)虛邊界候選，運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部102針對(duì)由各虛邊界候選分割的每個(gè)虛區(qū)域檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量(S21)。實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103基于針對(duì)由各虛邊界候選分割的每個(gè)虛區(qū)域檢測(cè)出的運(yùn)動(dòng)矢量，進(jìn)行實(shí)邊界決定處理(S22)，評(píng)價(jià)合成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像的預(yù)測(cè)效率(S23)。關(guān)于預(yù)測(cè)效率的評(píng)價(jià)，通過針對(duì)原圖像與合成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像的差分的SAD等來進(jìn)行評(píng)價(jià)。針對(duì)多個(gè)虛邊界候選進(jìn)行該評(píng)價(jià)(S24)，選擇虛邊界候選中運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像的預(yù)測(cè)效率最佳的虛邊界。實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103基于實(shí)邊界，將所生成的合成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像作為最終結(jié)果輸出，該實(shí)邊界是針對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量決定的實(shí)邊界，而該運(yùn)動(dòng)矢量是針對(duì)所選擇的虛邊界的運(yùn)動(dòng)矢量。作為另一方法，也可以如實(shí)施方式2那樣增加從實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103向虛區(qū)域分割部101發(fā)送用于指示虛邊界的調(diào)整的信號(hào)的路徑，虛區(qū)域分割部101、運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部102及實(shí)區(qū)域分割 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103的處理形成循環(huán)。虛區(qū)域分割部101調(diào)整虛邊界，直到實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103決定的實(shí)邊界與虛區(qū)域分割部101的虛邊界相一致或足夠接近。當(dāng)實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103所決定的實(shí)邊界與虛邊界相等時(shí)，虛區(qū)域分割部101所進(jìn)行的虛邊界的設(shè)定結(jié)束，但若所決定的實(shí)邊界與虛邊界不同，則虛區(qū)域分割 部101設(shè)定另一虛邊界的候選，運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部102針對(duì)由再次設(shè)定的虛邊界分割的每個(gè)虛區(qū)域再次檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103再次進(jìn)行實(shí)邊界決定處理。反復(fù)進(jìn)行虛區(qū)域分割部101的虛邊界設(shè)定處理和實(shí)區(qū)域分割 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103的實(shí)邊界決定處理，直到實(shí)邊界與虛邊界相一致或足夠接近。不論采取哪種方法，結(jié)果，實(shí)區(qū)域分割 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部103最終決定的實(shí)邊界都變得與虛區(qū)域分割部101所設(shè)定的虛邊界相一致或足夠接近，預(yù)測(cè)效率提高。接下來，說明由實(shí)施方式I 3的動(dòng)圖像編碼裝置編碼的動(dòng)圖像的比特流的語法。圖14表示以MPEG — 4AVC的語法為基礎(chǔ)的第一語法模式。如圖14的(a)那樣，首先，傳送表示在解碼側(cè)是否按片單位使用預(yù)測(cè)圖像的特征量自動(dòng)決定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的形狀的第I標(biāo)志(use_auto_mc_size)。第I標(biāo)志use_auto_mc_size為OFF時(shí)，如以往那樣基于圖14的(b)所示的宏塊類型mb_type固定地分割宏塊，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)。第I標(biāo)志use_auto_mc_size為ON時(shí),在解碼側(cè)使用預(yù)測(cè)圖像的特征量自動(dòng)決定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的形狀,進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)。按宏塊單位，同MPEG — 4AVC 一樣傳送mb_type,判斷運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的形狀。圖15表示第I標(biāo)志use_auto_mc_size分別為ON / OFF時(shí)的宏塊類型mb_type的語義。宏塊類型mb_type = O時(shí)，不對(duì)16X16的宏塊進(jìn)行區(qū)域分割地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)。宏塊類型mb_type = I時(shí),若第I標(biāo)志use_auto_mc_size為OFF,則按16 X 8進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，若第I標(biāo)志use_auto_mc_size為0N，則將宏塊自動(dòng)分割為16XA和16X (16 — A)的兩個(gè)區(qū)域，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)。同樣地，宏塊類型mb_type = 2時(shí),若第I標(biāo)志use_auto_mc_size為OFF,則按8 X 16塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè),若第I標(biāo)志use_auto_mc_size為0N,貝Ij將宏塊自動(dòng)分割成AX16和(16 — A)X16的兩個(gè)區(qū)域，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)。宏塊類型mb_type = 3時(shí),按8 X 8塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)。圖16表示傳送第2標(biāo)志(auto_mc_size_enable)的第二語法模式,該第2標(biāo)志表示是否不僅按片級(jí)別、還按宏塊單位在解碼側(cè)自動(dòng)決定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的形狀。若第2標(biāo)志auto_mc_size_enabIe 為 OFF,則按片級(jí)別，同第 I 標(biāo)志 use_auto_mc_size 為 OFF 時(shí)一樣如以往那樣基于宏塊類型mb_type固定地分割宏塊，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)。若第2標(biāo)志aut0_mc_size_enable為0N，則使用預(yù)測(cè)圖像的特征量，在解碼側(cè)自動(dòng)決定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的形狀，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)。若采用第二語法，則由于自動(dòng)地決定實(shí)邊界，能夠排除預(yù)測(cè)效率下降的情況。圖17表示切換按片級(jí)別在解碼側(cè)自動(dòng)決定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的形狀的算法的第三語法模式。按片單位，第I標(biāo)志use_auto_mc_size為ON時(shí),傳送表示在解碼側(cè)自動(dòng)決定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的形狀的算法類型的算法類型auto_mc_algorithm。例如,算法類型auto_mc_algorithm = O時(shí),基于使用了第I 第4活動(dòng)ACTl ACT4的全部的評(píng)價(jià)值來決定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的形狀。算法類型auto_mc_algorithm = I時(shí),基于使用了除第4活動(dòng)ACT4外的第I 第3活動(dòng)ACTl ACT3的評(píng)價(jià)值，決定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的形狀等。這樣，通過時(shí)要使用的活動(dòng)的種類與算法類型auto_mc_algorithm的值建立對(duì)應(yīng),能切換決定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的形狀的算法。若采用第三語法，則能在編碼側(cè)判斷最佳的算法類型，在解碼側(cè)進(jìn)行區(qū)域的自動(dòng)分割，故編碼效率進(jìn)一步提高。圖18表示在語法上不區(qū)別將宏塊在水平方向和垂直方向的哪個(gè)方向上分割區(qū)域(分割方向)的第四語法模式。按宏塊單位傳送宏塊類型mb_type并判斷運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的形狀，這與第一語法模式是一樣的，但宏塊類型mb_type的語義不同。圖19表示第四語法模式的宏塊類型mb_type的語義。第I標(biāo)志use_auto_mc_size為OFF時(shí)，如以往那樣基于宏塊類型mb_type固定地分割宏塊，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，第I標(biāo)志use_auto_mc_size為ON時(shí),使用預(yù)測(cè)圖像的特征量,在解碼側(cè)自動(dòng)決定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的形狀，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，這與第一語法模式是同樣的。但是，作為宏塊類型mb_type = 1，是不區(qū)別在水平方向上分割成16XA和16X (16 — A)的兩個(gè)區(qū)域和在垂直方向上分割成AX 16和(16 — A) X 16的兩個(gè)區(qū)域的,這與第一語法模式不同。宏塊類型mb_type = I時(shí)，算出水平方向?qū)嵾吔绾蜻x和垂直方向?qū)嵾吔绾蜻x的所有邊界評(píng)價(jià)值，將具有最小評(píng)價(jià)值的邊界候選決定為實(shí)邊界。即，在解碼側(cè)包含分割方向(水平方向 垂直方向)在內(nèi)地自動(dòng)決定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的形狀。若采用第四語法模式，則無需傳送用于區(qū)別水平方向和垂直方向的分割方向信息，故宏塊類型mb_type的編碼量減少，編碼效率進(jìn)一步提高。圖20表示不與宏塊類型mb_type相聯(lián)動(dòng)地決定區(qū)域分割的第五語法模式。按宏塊單位，傳送運(yùn)動(dòng)矢量數(shù)motion_vector_num_minusl來取代宏塊類型mb_type。運(yùn)動(dòng)矢量數(shù)motion_vector_num_minusl表示(宏塊內(nèi)的運(yùn)動(dòng)矢量的條數(shù)一 I)的值。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，要傳送的運(yùn)動(dòng)矢量的數(shù)量分割運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的區(qū)域，故只要至少傳送運(yùn)動(dòng)矢量的條數(shù)，就有可能在解碼側(cè)能自動(dòng)決定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的形狀。在實(shí)施方式I 3中，說明了運(yùn)動(dòng)矢量為2條的情況，但在實(shí)施方式5中，說明運(yùn)動(dòng)矢量為比2條多的例如3條的情況。至此，針對(duì)在MPEG的P圖像等中所使用的片方向預(yù)測(cè)說明了本發(fā)明的實(shí)施方式。下面參照?qǐng)D21，說明對(duì)在B圖像等中使用的雙向預(yù)測(cè)(通常為前向預(yù)測(cè)和后向預(yù)測(cè))適用本發(fā)明實(shí)施方式的情況。在此，以將宏塊在水平方向上2分割的情況為例進(jìn)行說明。所謂雙向預(yù)測(cè)，是通過將基于2個(gè)參照?qǐng)D像進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)而得到的2個(gè)圖像平均化或加權(quán)平均化，來得到預(yù)測(cè)圖像的技術(shù)。首先，針對(duì)每個(gè)虛區(qū)域檢測(cè)各預(yù)測(cè)方向(前向、后向)的運(yùn)動(dòng)矢量。圖21的(a)、(b)·表示針對(duì)第I虛區(qū)域的各預(yù)測(cè)方向(前向、后向)的第I運(yùn)動(dòng)矢量。圖21的(a)、(b)表示針對(duì)第2虛區(qū)域的各預(yù)測(cè)方向(前向、后向)的第2運(yùn)動(dòng)矢量。圖21的(e)表示使用前向和后向的第I運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行雙向預(yù)測(cè)后的第I運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像，圖21的(f)表示使用前向和后向的第2運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行雙向預(yù)測(cè)后的第2運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像。圖21的(g)表示在實(shí)邊界決定后，將宏塊的實(shí)邊界上側(cè)的實(shí)區(qū)域從第I運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域中復(fù)制，將實(shí)邊界下側(cè)的實(shí)區(qū)域從第2運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域復(fù)制而生成的合成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像。這樣，對(duì)雙向預(yù)測(cè)適用本發(fā)明的實(shí)施方式較為容易，能通過雙向預(yù)測(cè)減少預(yù)測(cè)誤差，并通過恰當(dāng)?shù)膮^(qū)域分割進(jìn)一步減少預(yù)測(cè)誤差。此外，本發(fā)明的實(shí)施方式當(dāng)然也可以不直接傳送運(yùn)動(dòng)矢量，而是使用基于周邊塊的運(yùn)動(dòng)矢量或參照?qǐng)D像的運(yùn)動(dòng)矢量自動(dòng)算出的運(yùn)動(dòng)矢量，自動(dòng)地決定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的形 狀。此外，至此說明了單一的圖像分量(Component)(亮度)，但也可適用于YUV4 :4 :4 / YUV4 2 2 / YUV4 :2 :0等多個(gè)分量(亮度及色差)。但是，由于在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)中同時(shí)進(jìn)行亮度和色差，故在YUV4 2 :2或YUV4 2 0等亮度與色差的采樣數(shù)不同的格式下，若以采樣數(shù)多的亮度為基準(zhǔn)分割區(qū)域，則有可能色差的區(qū)域分割位置變得不明確。例如為YUV4:
2:0格式時(shí)，若將亮度分割成16X5和16X11，則色差的區(qū)域分割不明確是8X2還是8X3等。作為防止這樣的不明確的策略，有預(yù)先以采樣數(shù)少的色差為基準(zhǔn)分割區(qū)域或預(yù)先決定不明確的位置的色差的分割規(guī)則(以塊的中心為基準(zhǔn)切除)的方法、邊界上的像素采用兩運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像的平均值(過濾)的方法等。(實(shí)施方式4)實(shí)施方式4的動(dòng)圖像編碼裝置和動(dòng)圖像解碼裝置采用與實(shí)施方式I 3相同的構(gòu)成，但實(shí)施方式4的動(dòng)圖像編碼裝置將宏塊2維地分割來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，傳送2個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量，動(dòng)圖像解碼裝置將運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的形狀在解碼側(cè)2維地分割，進(jìn)行使用了傳送來的2個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。圖22的(a) (f)表示對(duì)宏塊進(jìn)行2維區(qū)域分割的方法。通過如圖22的(a)那樣執(zhí)行在實(shí)施方式I 3中說明的步驟，對(duì)宏塊設(shè)定水平方向邊界和垂直方向邊界。通過水平方向邊界上或下、與垂直方向邊界左或右的組合，能定義圖22的(b ) (e )的4種2維分割模式。在圖22的(b)的2維分割模式中，以水平方向邊界上方且垂直方向邊界左方的區(qū)域?yàn)榈贗區(qū)域，將剩余的區(qū)域(水平方向邊界下方或垂直方向邊界左方的區(qū)域)作為第2區(qū)域。在圖22的(C)的2維分割模式中，將水平方向邊界下方或垂直方向邊界左方的區(qū)域作為第I區(qū)域，將剩余區(qū)域(水平方向邊界上方且垂直方向邊界右方的區(qū)域)作為第2區(qū)域。在圖22的(d)的2維分割模式中，將水平方向邊界上方或垂直方向邊界右方的區(qū)域作為第I區(qū)域，將剩余區(qū)域(水平方向邊界下方且垂直方向邊界左方的區(qū)域)作為第2區(qū)域。在圖22的(e)的2維分割模式中，將水平方向邊界上方或垂直方向邊界左方的區(qū)域作為第I區(qū)域，將剩余區(qū)域(水平方向邊界下方且垂直方向邊界右方的區(qū)域)作為第2區(qū)域。圖22的(f)表示從這四種2維分割模式中選其一，向第I區(qū)域復(fù)制基于第I運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域，向第2區(qū)域復(fù)制基于第2運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域后所得到的合成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像。圖23是說明2維地分割宏塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)牟襟E的流程圖。首先，以與實(shí)施方式I同樣的方法決定水平方向邊界和垂直方向邊界這兩個(gè)邊界(S31)。然后，針對(duì)由水平方向邊界和垂直方向邊界的組合所2分割的宏塊的2維分割區(qū)域，算出邊界活動(dòng)的評(píng)價(jià)值(S32)。例如若將對(duì)宏塊內(nèi)的X坐標(biāo)賦以i、將Y坐標(biāo)賦以j時(shí)的像素值記作Aiij，則能如下這樣定義在2維分割區(qū)域內(nèi)沿邊界從i = a至i = b適用水平方向邊界j的水平活動(dòng)，從j = c至j = d適用垂直方向邊界i的垂直活動(dòng)時(shí)的2維平均活動(dòng)。2 維平均活動(dòng)=Σ j = ab I Aijj — Aijj^1 I / (b — a) + Σ j = cd I Aijj — A^ljj I / (d — c)通過將上述的2維平均活動(dòng)用于評(píng)價(jià)值，能不依賴于算出活動(dòng)所使用的采樣數(shù)地評(píng)價(jià)2維區(qū)域分割。按所有2維分割模式(在此是4個(gè)模式)反復(fù)執(zhí)行步驟S32 (S33)，選擇具有最小評(píng)價(jià)值的2維分割候選，生成合成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像。這樣，在實(shí)施方式4中，能以比實(shí)施方式I更靈活的形狀進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，故編碼效率進(jìn)一步提聞。(實(shí)施方式5)實(shí)施方式5的動(dòng)圖像編碼裝置和動(dòng)圖像解碼裝置采用與實(shí)施方式I 3相同的構(gòu)成，但實(shí)施方式5的動(dòng)圖像編碼裝置采用3個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量分割宏塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，傳送3個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量，動(dòng)圖像解碼裝置利用所傳送來的3個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量，將運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的形狀在解碼側(cè)3分割，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。圖24的(a)、(b)表示將宏塊分割成3個(gè)區(qū)域的方法。如圖24的(a)那樣，首先執(zhí)行實(shí)施方式I 3中所說明的步驟，通過水平方向邊界或垂直方向邊界將宏塊2分割。然后，如圖24的(b)那樣針對(duì)2分割后的區(qū)域中的較大的區(qū)域，進(jìn)一步設(shè)定水平方向邊界或垂直方向邊界，由此將較大的區(qū)域2分割。由此，宏塊被3分割，在各區(qū)域中檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。圖25是說明將宏塊3分割進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)牟襟E的流程圖。為將宏塊分割成3個(gè)區(qū)域進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，需要檢測(cè)并傳送3個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量。首先，按與實(shí)施方式I同樣的方法，使用第I條運(yùn)動(dòng)矢量和第2條運(yùn)動(dòng)矢量在水平方向或垂直方向上進(jìn)行區(qū)域分割，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償(S41)。然后，比較由第I條運(yùn)動(dòng)矢量和第2條運(yùn)動(dòng)矢量分割出的區(qū)域的大小，判斷較大的區(qū)域(S42)。這是因?yàn)檩^大的區(qū)域受區(qū)域分割的影響大，有助于更大地提高預(yù)測(cè)效率。此夕卜，針對(duì)區(qū)域的大小相同的情況，預(yù)先決定好哪個(gè)區(qū)域優(yōu)先。最后，針對(duì)較大的區(qū)域，使用該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量(第I條運(yùn)動(dòng)矢量或第2條運(yùn)動(dòng)矢量)和第3個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量，在水平方向或垂直方向上區(qū)域分割，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償(S43 )。這樣，在實(shí)施方式5中，能使用3個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量將運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的區(qū)域3分割。由此，能應(yīng)對(duì)多個(gè)小的運(yùn)動(dòng)等，故編碼效率進(jìn)一步提高。通過同樣地進(jìn)一步推進(jìn)區(qū)域的分割，能使運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的區(qū)域在4分割以上，使運(yùn)動(dòng)矢量的數(shù)量在4以上。如上所述通過本發(fā)明的實(shí)施方式，使用從多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量得到的多個(gè)預(yù)測(cè)圖像的特征量，在解碼側(cè)自動(dòng)決定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的形狀，由此，能不傳送運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)形狀模式的信息地使運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的形狀成為可變。因此，能進(jìn)行各種各樣形狀的靈活的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，其結(jié)果，能不增加附加信息的編碼量地減少運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)誤差，編碼效率得到提高。此外，在編碼側(cè)的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)過程中，通過一邊算出在解碼側(cè)決定的實(shí)邊界一邊運(yùn)動(dòng)矢量，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了最佳的運(yùn)動(dòng)矢量和最佳的實(shí)邊界這兩者。由此，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)效率提高。此外，在解碼側(cè)使用基于所傳送來的運(yùn)動(dòng)矢量算出的實(shí)邊界進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，就能解碼動(dòng)圖像。以上關(guān)于編碼和解碼的處理顯然能作為使用了硬件的傳送、保存、接收裝置來實(shí)現(xiàn)，也能通過ROM (只讀存儲(chǔ)器)或閃速存儲(chǔ)器等中所存儲(chǔ)的固件及計(jì)算機(jī)等的軟件來實(shí)現(xiàn)。能將該固件程序、軟件程序記錄在計(jì)算機(jī)等可讀取的記錄介質(zhì)中提供，也可通過有線或無線的網(wǎng)絡(luò)從服務(wù)器提供，還可以以地面波或衛(wèi)星數(shù)字廣播的的數(shù)據(jù)廣播的形式來提供。以上基于實(shí)施方式說明了本發(fā)明。實(shí)施方式僅是例示，本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)理解其各構(gòu)成要素和各處理過程的組合可以有各種各樣的變形例，并且這樣的變形例也包含在本 發(fā)明的范圍內(nèi)?！矘?biāo)號(hào)說明〕101虛區(qū)域分割部、102運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部、103實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部、104正交變換·量化部、105可變長度編碼部、106逆量化·逆正交變換部、107參照?qǐng)D像存儲(chǔ)器、108減法器、109加法部、201可變長度解碼部、203實(shí)區(qū)域分割 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部、206逆量化 逆正交變換部、207參照?qǐng)D像存儲(chǔ)器、209加法部。〔工業(yè)可利用性〕本發(fā)明能適用于動(dòng)圖像的編碼技術(shù)，特別適用于利用了運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的動(dòng)圖像編碼技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)圖像編碼裝置，其特征在于，包括 虛區(qū)域分割部，將編碼對(duì)象塊用預(yù)定的虛邊界分割成多個(gè)虛區(qū)域， 運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部，針對(duì)各虛區(qū)域檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量， 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部，使用各虛區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量，基于參照?qǐng)D像生成與上述編碼對(duì)象塊對(duì)應(yīng)的多個(gè)預(yù)測(cè)塊，基于多個(gè)預(yù)測(cè)塊的活動(dòng)決定實(shí)邊界，使將上述各預(yù)測(cè)塊用上述實(shí)邊界分割而得到的區(qū)域在上述各預(yù)測(cè)塊間結(jié)合，由此生成合成預(yù)測(cè)塊，以及 編碼部，對(duì)從上述編碼對(duì)象塊減去上述合成預(yù)測(cè)塊的預(yù)測(cè)差分塊和各虛區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行編碼。
2.如權(quán)利要求I所述的動(dòng)圖像編碼裝置，其特征在于， 上述運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部基于多個(gè)預(yù)測(cè)塊的各相鄰像素間的活動(dòng)算出與實(shí)邊界候選對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)值，使用上述評(píng)價(jià)值從實(shí)邊界候選中決定實(shí)邊界。
3.如權(quán)利要求2所述的動(dòng)圖像編碼裝置，其特征在于， 上述實(shí)邊界候選是按2像素間隔以上的預(yù)定像素間隔而設(shè)的，上述運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部基于實(shí)邊界候選的活動(dòng)和與實(shí)邊界候選相鄰的未被設(shè)定為實(shí)邊界候選的邊界的活動(dòng)，算出與實(shí)邊界候選對(duì)應(yīng)的上述評(píng)價(jià)值。
4.如權(quán)利要求I至3的任一項(xiàng)所述的動(dòng)圖像編碼裝置，其特征在于， 當(dāng)由上述運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部決定的上述實(shí)邊界與上述虛邊界不同時(shí)，上述運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部將至少I個(gè)虛區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量再設(shè)定為不同于前次的值，上述運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部基于在再設(shè)定對(duì)象的虛區(qū)域中使用各虛區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量而生成的多個(gè)預(yù)測(cè)塊的活動(dòng)，再?zèng)Q定上述實(shí)邊界，其中，所述各虛區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量采用了該再設(shè)定的運(yùn)動(dòng)矢量。
5.如權(quán)利要求I至3的任一項(xiàng)所述的動(dòng)圖像編碼裝置，其特征在于， 上述虛區(qū)域分割部設(shè)定多個(gè)虛邊界候選，將上述編碼對(duì)象塊按每個(gè)上述虛邊界候選分別分割成多個(gè)虛區(qū)域； 上述運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部針對(duì)每個(gè)虛邊界候選分別檢測(cè)相對(duì)于各虛區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量； 上述運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部針對(duì)每個(gè)虛邊界候選，使用各虛區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量生成上述合成預(yù)測(cè)塊的候選，將預(yù)測(cè)效率最佳的合成預(yù)測(cè)塊的候選選為最終的合成預(yù)測(cè)塊。
6.如權(quán)利要求I至3的任一項(xiàng)所述的動(dòng)圖像編碼裝置，其特征在于， 當(dāng)上述運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部所決定的上述實(shí)邊界與上述虛邊界不同時(shí)，上述虛區(qū)域分割部再設(shè)定另一虛邊界，上述運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部針對(duì)由再設(shè)定的虛邊界分割的每個(gè)虛區(qū)域再檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，上述運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部基于使用再檢測(cè)出的各虛區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量而生成的多個(gè)預(yù)測(cè)塊的活動(dòng)，再?zèng)Q定上述實(shí)邊界。
7.如權(quán)利要求I至6的任一項(xiàng)所述的動(dòng)圖像編碼裝置，其特征在于， 上述預(yù)測(cè)塊的活動(dòng)是對(duì)跨分割上述預(yù)測(cè)塊的實(shí)邊界的像素值進(jìn)行評(píng)價(jià)后的邊界活動(dòng)。
8.一種動(dòng)圖像編碼方法，其特征在于，包括 將編碼對(duì)象塊用預(yù)定的虛邊界分割成多個(gè)虛區(qū)域的步驟， 針對(duì)各虛區(qū)域檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的步驟， 使用各虛區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量，基于參照?qǐng)D像生成與上述編碼對(duì)象塊對(duì)應(yīng)的多個(gè)預(yù)測(cè)塊，基于多個(gè)預(yù)測(cè)塊的活動(dòng)決定實(shí)邊界，使將上述各預(yù)測(cè)塊用上述實(shí)邊界分割而得到的區(qū)域在上述各預(yù)測(cè)塊間結(jié)合，由此生成合成預(yù)測(cè)塊的步驟，以及對(duì)從上述編碼對(duì)象塊減去上述合成預(yù)測(cè)塊的預(yù)測(cè)差分塊和各虛區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行編碼的步驟。
9.一種用于使計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)以下功能的動(dòng)圖像編碼程序 將編碼對(duì)象塊用預(yù)定的虛邊界分割成多個(gè)虛區(qū)域的功能， 針對(duì)各虛區(qū)域檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的功能， 使用各虛區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量，基于參照?qǐng)D像生成與上述編碼對(duì)象塊對(duì)應(yīng)的多個(gè)預(yù)測(cè)塊，基于多個(gè)預(yù)測(cè)塊的活動(dòng)決定實(shí)邊界，使將上述各預(yù)測(cè)塊用上述實(shí)邊界分割而得到的區(qū)域在上述各預(yù)測(cè)塊間結(jié)合，由此生成合成預(yù)測(cè)塊的功能，以及 對(duì)從上述編碼對(duì)象塊減去上述合成預(yù)測(cè)塊的預(yù)測(cè)差分塊和各虛區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行編碼的功能。
10.一種動(dòng)圖像解碼裝置，其特征在于，包括 解碼部，從編碼流中解碼出針對(duì)解碼對(duì)象塊的多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量， 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部，使用多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量，基于參照?qǐng)D像生成與上述解碼對(duì)象塊對(duì)應(yīng)的多個(gè)預(yù)測(cè)塊，基于多個(gè)預(yù)測(cè)塊的活動(dòng)決定邊界，使將上述各預(yù)測(cè)塊用上述邊界分割而得到的區(qū)域在上述各預(yù)測(cè)塊間結(jié)合，由此生成合成預(yù)測(cè)塊，以及 加法部，通過使上述合成預(yù)測(cè)塊與從上述解碼對(duì)象塊解碼出的預(yù)測(cè)差分塊相加，來生成解碼圖像。
11.如權(quán)利要求10所述的動(dòng)圖像解碼裝置，其特征在于， 上述運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部基于多個(gè)預(yù)測(cè)塊的各相鄰像素間的活動(dòng)算出與邊界候選對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)值，使用上述評(píng)價(jià)值從邊界候選中決定邊界。
12.如權(quán)利要求11所述的動(dòng)圖像解碼裝置，其特征在于， 上述邊界候選是按2像素間隔以上的預(yù)定像素間隔而設(shè)的，上述運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部基于邊界候選的活動(dòng)和與邊界候選相鄰的未被設(shè)定為邊界候選的邊界的活動(dòng)，算出與邊界候選對(duì)應(yīng)的上述評(píng)價(jià)值。
13.如權(quán)利要求10至12的任一項(xiàng)所述的動(dòng)圖像解碼裝置，其特征在于， 上述預(yù)測(cè)塊的活動(dòng)是對(duì)跨分割上述預(yù)測(cè)塊的邊界的像素值進(jìn)行評(píng)價(jià)后的邊界活動(dòng)。
14.一種動(dòng)圖像解碼方法，其特征在于，包括 從編碼流中解碼出針對(duì)解碼對(duì)象塊的多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量的步驟， 使用多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量，基于參照?qǐng)D像生成與上述解碼對(duì)象塊對(duì)應(yīng)的多個(gè)預(yù)測(cè)塊，基于多個(gè)預(yù)測(cè)塊的活動(dòng)決定邊界，使將上述各預(yù)測(cè)塊用上述邊界分割而得到的區(qū)域在上述各預(yù)測(cè)塊間結(jié)合，由此生成合成預(yù)測(cè)塊的步驟，以及 通過使上述合成預(yù)測(cè)塊與從上述解碼對(duì)象塊解碼出的預(yù)測(cè)差分塊相加，來生成解碼圖像的步驟。
15.一種用于使計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)以下功能的動(dòng)圖像解碼程序 從編碼流中解碼出針對(duì)解碼對(duì)象塊的多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量的功能， 使用多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量，基于參照?qǐng)D像生成與上述解碼對(duì)象塊對(duì)應(yīng)的多個(gè)預(yù)測(cè)塊，基于多個(gè)預(yù)測(cè)塊的活動(dòng)決定邊界，使將上述各預(yù)測(cè)塊用上述邊界分割而得到的區(qū)域在上述各預(yù)測(cè)塊間結(jié)合，由此生成合成預(yù)測(cè)塊的功能，以及 通過使上述合成預(yù)測(cè)塊與從上述解碼對(duì)象塊解碼出的預(yù)測(cè)差分塊相加，來生成解碼圖像的功 能。
全文摘要
虛區(qū)域分割部(101)將編碼對(duì)象塊用預(yù)定的虛邊界分割成多個(gè)虛區(qū)域。運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部(102)針對(duì)各虛區(qū)域檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。實(shí)區(qū)域分割·運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部(103)使用各虛區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量，基于參照?qǐng)D像生成與編碼對(duì)象塊對(duì)應(yīng)的多個(gè)預(yù)測(cè)塊，基于多個(gè)預(yù)測(cè)塊的活動(dòng)決定實(shí)邊界，使將各預(yù)測(cè)塊用實(shí)邊界分割而得到的區(qū)域在各預(yù)測(cè)塊間結(jié)合，由此生成合成預(yù)測(cè)塊?？勺冮L度編碼部(105)對(duì)從編碼對(duì)象塊減去合成預(yù)測(cè)塊的預(yù)測(cè)差分塊和各虛區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行編碼。
文檔編號(hào)H04N7/32GK102918842SQ20118002673
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月7日
發(fā)明者福島茂 申請(qǐng)人:Jvc建伍株式會(huì)社