本申請是申請日為2012年1月12日、發(fā)明名稱為“圖像解碼裝置、圖像編碼裝置及其方法”以及申請?zhí)枮?01280005652.3的發(fā)明專利申請的分案申請。

本技術(shù)涉及圖像解碼裝置、圖像編碼裝置及其方法。更具體地，提高了量化參數(shù)的編碼效率。

背景技術(shù)：

近年來，將圖像信息處理成數(shù)字的以便在下述情況下進(jìn)行高效信息傳輸和存儲的裝置在廣播和一般家用二者中都得到廣泛使用：例如，適用如mpeg等的格式以通過正交變換(如離散余弦變換等)和運(yùn)動補(bǔ)償來壓縮圖像。

具體地，mpeg2(iso/iec13818-2)被定義為通用圖像編碼格式，并且現(xiàn)在廣泛用于專業(yè)用途和消費(fèi)者用途的廣泛應(yīng)用范圍。通過應(yīng)用mpeg2壓縮格式，在具有例如720×480像素的標(biāo)準(zhǔn)分辨率的隔行掃描圖像的情況下，分配4至8mbps的代碼量(比特率)，從而可以實(shí)現(xiàn)高壓縮和好的圖像質(zhì)量。此外，在具有例如1920×1088像素的高分辨率的隔行掃描圖像的情況下，分配18至22mbps的代碼量(比特率)，從而可以實(shí)現(xiàn)高壓縮和好的圖像質(zhì)量。

此外，標(biāo)準(zhǔn)化被執(zhí)行作為增強(qiáng)的壓縮視頻編碼的聯(lián)合模型(jointmodelofenhanced-compressionvideocoding)，雖然對增強(qiáng)的壓縮視頻編碼的聯(lián)合模型進(jìn)行編碼和解碼需要較大的計(jì)算量，但是它可以實(shí)現(xiàn)較高的編碼效率，并且增強(qiáng)的壓縮視頻編碼的聯(lián)合模型成為了被稱為h.264和mpeg-4part10的國際標(biāo)準(zhǔn)(在下文中被寫為“h.264/avc(高級視頻編碼)”)。

關(guān)于該mpeg和h.264/avc，在量化宏塊時，可以改變量化步長的尺寸，以使得壓縮率恒定。此外，關(guān)于mpeg，使用與量化步長成比例的量化參數(shù)，并且關(guān)于h.264/avc，使用其中當(dāng)量化步長加倍時參數(shù)值增加“6”的量化參數(shù)。在mpeg和h.264/avc中，編碼量化參數(shù)(參見專利文獻(xiàn)1)。

引用列表

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本未審查專利申請公開no.2006-094081

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

現(xiàn)在，關(guān)于量化參數(shù)的編碼處理，在解碼順序例如為如圖1所示的光柵掃描(rasterscan)順序的情況下，具有初始值的量化參數(shù)sliceqpy被用于片的頭宏塊。隨后，按由箭頭所指示的解碼順序進(jìn)行處理，并且關(guān)于位于左側(cè)的宏塊(mb_qp_delta)，該宏塊的量化參數(shù)由量化參數(shù)的差值來更新。因此，存在下述情況：當(dāng)解碼順序從右邊緣處的塊轉(zhuǎn)變到左邊緣處的塊時，由于圖像是不同的，所以差值變得很大，并且編碼效率變差。此外，在關(guān)于位于左側(cè)的宏塊的差值也很大的情況下，編碼效率變差。

此外，關(guān)于圖像壓縮技術(shù)，正在針對實(shí)現(xiàn)比h.264/avc格式更高的編碼效率的hevc(高效視頻編碼)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行研究。關(guān)于該hdvc，被稱為編碼單元(cu：編碼單元)的基本單元是宏塊的概念的擴(kuò)展。在圖2中所示的每個塊是編碼單元的情況下，解碼順序是其編號從“0”依次增加的塊的順序。在解碼順序以這種方式不是光柵掃描順序的情況下，由于空間距離大，所以例如從塊“7”至塊“8”移動或者從塊“15”至塊“16”移動可以想象會導(dǎo)致較大的差值。

因此，本技術(shù)的目的是提高量化參數(shù)的編碼效率。

解決方案

根據(jù)本公開的一方面，提供了一種圖像編碼裝置，包括：信息生成單元，在與待編碼塊的左側(cè)相鄰的塊不能夠被參考而與上方相鄰的塊能夠被參考的情況下，使用與上方相鄰的塊的量化參數(shù)來計(jì)算待編碼塊的預(yù)測量化參數(shù)，在與左側(cè)相鄰的塊能夠被參考而與上方相鄰的塊不能夠被參考的情況下，使用與左側(cè)相鄰的塊的量化參數(shù)來計(jì)算待編碼塊的預(yù)測量化參數(shù)，并生成用于指示預(yù)測量化參數(shù)與對待編碼塊設(shè)定的量化參數(shù)之間的差的差信息；以及編碼單元，生成包含差信息的比特流。

根據(jù)本公開的另一方面，還提供了一種圖像編碼方法，包括以下步驟：在與待編碼塊的左側(cè)相鄰的塊不能夠被參考而與上方相鄰的塊能夠被參考的情況下，使用與上方相鄰的塊的量化參數(shù)來計(jì)算待編碼塊的預(yù)測量化參數(shù)，在與左側(cè)相鄰的塊能夠被參考而與上方相鄰的塊不能夠被參考的情況下，使用與左側(cè)相鄰的塊的量化參數(shù)來計(jì)算待編碼塊的預(yù)測量化參數(shù)，通過信息生成單元生成用于指示預(yù)測量化參數(shù)與對待編碼塊設(shè)定的量化參數(shù)之間的差的差信息；以及通過編碼單元生成包含差信息的比特流。

根據(jù)本公開的再一方面，還提供了一種圖像解碼裝置，包括：信息獲取單元，被配置成從流信息中提取用于指示預(yù)測量化參數(shù)的標(biāo)識信息；以及量化參數(shù)計(jì)算單元，被配置成根據(jù)預(yù)測量化參數(shù)和標(biāo)識信息來計(jì)算待解碼的塊的量化參數(shù)。

該技術(shù)的第一方面是一種圖像解碼裝置，所述圖像解碼裝置包括：信息獲取單元，被配置成將與待解碼的塊在空間上或時間上相鄰的經(jīng)解碼的塊的量化參數(shù)作為選擇候選，并且從流信息中提取用于指示關(guān)于從選擇候選中選擇的預(yù)測量化參數(shù)的差的差信息；以及量化參數(shù)計(jì)算單元，被配置成根據(jù)預(yù)測量化參數(shù)和差信息來計(jì)算待解碼的塊的量化參數(shù)。

關(guān)于該技術(shù)，從流信息中提取用于指示關(guān)于從選擇候選中所選擇的預(yù)測量化參數(shù)的差的差信息，該選擇候選是與待解碼的塊在空間上或時間上相鄰的經(jīng)解碼的塊的量化參數(shù)。此外，關(guān)于圖像解碼裝置，從與待解碼的塊在空間上或時間上相鄰的經(jīng)解碼的塊的量化參數(shù)中排除至少其中量化參數(shù)是冗余的塊或其中不進(jìn)行使用量化參數(shù)的逆量化的塊，并且獲取選擇候選。例如，關(guān)于具有預(yù)定順序的相鄰的經(jīng)解碼的塊，針對預(yù)測量化參數(shù)的設(shè)定，按照由流信息中所包括的標(biāo)識信息所指示的順序來選擇量化參數(shù)?？商孢x地，按照提前設(shè)定的順序?qū)x擇候選進(jìn)行確定，并且基于確定結(jié)果來對預(yù)測量化參數(shù)進(jìn)行設(shè)定?？商孢x地，基于流信息中所包括的確定結(jié)果來選擇下述處理中的一個處理或另一個處理：按照由流信息中包括的標(biāo)識信息所指示的順序，將量化參數(shù)設(shè)定成預(yù)測量化參數(shù)的處理，以及按提前設(shè)定的順序?qū)x擇候選進(jìn)行確定并且對預(yù)測量化參數(shù)進(jìn)行設(shè)定的處理。此外，關(guān)于圖像解碼裝置，通過將差信息指示的差添加到預(yù)測量化參數(shù)，來計(jì)算待解碼的塊的量化參數(shù)。此外，在沒有選擇候選的情況下，將片中初始值的量化參數(shù)作為預(yù)測量化參數(shù)。此外，還將最近更新的量化參數(shù)包括在選擇候選中。

該技術(shù)的第二方面是一種圖像解碼方法，該圖像解碼方法包括：將與待解碼的塊在空間上或時間上相鄰的經(jīng)解碼的塊的量化參數(shù)作為選擇候選，并且從流信息中提取用于指示關(guān)于從選擇候選中選擇的預(yù)測量化參數(shù)的差的差信息的處理；以及根據(jù)預(yù)測量化參數(shù)和差信息來計(jì)算待解碼的塊的量化參數(shù)的處理。

該技術(shù)的第三方面是一種圖像編碼裝置，該圖像編碼裝置包括：控制單元，被配置成針對待編碼的塊設(shè)定量化參數(shù)；信息生成單元，被配置成將與待編碼的塊在空間上或時間上相鄰的經(jīng)編碼的塊的量化參數(shù)作為選擇候選，根據(jù)所設(shè)定的量化參數(shù)從選擇候選中選擇預(yù)測量化參數(shù)，并且生成用于指示預(yù)測量化參數(shù)與所設(shè)定的量化參數(shù)之間的差的差信息；以及編碼單元，被配置成將差信息包括在通過使用所設(shè)定的量化參數(shù)對待編碼的塊進(jìn)行編碼處理而生成的流信息中。

關(guān)于該技術(shù)，從與待編碼的塊在空間上或時間上相鄰的經(jīng)編碼的塊的量化參數(shù)中，排除至少其中量化參數(shù)是冗余的塊或其中不進(jìn)行使用量化參數(shù)的量化的塊，并且獲取選擇候選。此外，選擇候選中還包括最近更新的量化參數(shù)等。將其對于根據(jù)這些選擇候選而設(shè)定的量化參數(shù)的差為最小的量化參數(shù)選擇作為預(yù)測量化參數(shù)，并且生成用于從選擇候選中選擇預(yù)測量化參數(shù)的標(biāo)識信息。例如，標(biāo)識信息是在相鄰的經(jīng)編碼的塊為預(yù)定順序的情況下、與所選擇的量化參數(shù)對應(yīng)的塊的順序。此外，預(yù)定陣列是其中將優(yōu)先權(quán)給予與左側(cè)相鄰的經(jīng)編碼的塊、與上方相鄰的經(jīng)編碼的塊以及在時間上相鄰的經(jīng)編碼的塊中之一的陣列的順序。此外，可以切換相鄰的經(jīng)編碼的塊的陣列的順序。此外，在所選擇的量化參數(shù)的順序作為標(biāo)識信息的情況下，可以根據(jù)參數(shù)值來記錄在時間上相鄰的經(jīng)編碼的塊的量化參數(shù)。此外，在預(yù)測量化參數(shù)基于預(yù)定結(jié)果被選擇出來的情況下，可以以提前設(shè)定的順序?qū)x擇候選進(jìn)行確定。此外，關(guān)于圖像編碼裝置，生成了用于指示預(yù)測量化參數(shù)和設(shè)定的量化參數(shù)之差的差信息。此外，在沒有選擇候選的情況下，生成了用于指示片中初始值的量化參數(shù)與設(shè)定的量化參數(shù)之差的差信息。此外，可以在下述處理之間進(jìn)行選擇，所述處理是將其關(guān)于設(shè)定的量化參數(shù)的差為最小的量化參數(shù)設(shè)定為預(yù)測量化參數(shù)的處理，以及以提前設(shè)定的順序?qū)x擇候選進(jìn)行確定并且基于確定結(jié)果選擇預(yù)測量化參數(shù)的處理，并且生成指示所選擇的處理的確定信息。所生成的差信息、標(biāo)識信息和確定信息包括在通過使用設(shè)定的量化參數(shù)對待編碼的塊進(jìn)行編碼處理而生成的流信息中。

該技術(shù)的第四方面是一種圖像編碼方法，所述圖像編碼方法包括：針對待編碼的塊設(shè)定量化參數(shù)的處理；將與待編碼的塊在空間上或時間上相鄰的經(jīng)編碼的塊的量化參數(shù)作為選擇候選，根據(jù)所設(shè)定的量化參數(shù)從所述選擇候選中選擇預(yù)測量化參數(shù)，并且生成用于指示所述預(yù)測量化參數(shù)與所設(shè)定的量化參數(shù)之間的差的差信息的處理；以及將所述差信息包括在通過使用所設(shè)定的量化參數(shù)對所述待編碼的塊進(jìn)行編碼處理而生成的流信息中的處理。

發(fā)明的有益效果

根據(jù)該技術(shù)，將與待編碼的塊在空間上或時間上相鄰的經(jīng)編碼的塊的量化參數(shù)作為選擇候選，并且根據(jù)設(shè)定給待編碼的塊的量化參數(shù)從選擇候選中選擇預(yù)測量化參數(shù)。生成用于指示預(yù)測量化參數(shù)與設(shè)定給待編碼的塊的量化參數(shù)之間的差的差信息。因此，可以防止量化參數(shù)的差變成很大的值，并且可以提高量化參數(shù)的編碼效率。

此外，在對其中包括有差信息的流信息進(jìn)行解碼的情況下，從與待解碼的塊在空間上或時間上相鄰的經(jīng)解碼的塊的量化參數(shù)中選擇預(yù)測量化參數(shù)，并且根據(jù)預(yù)測量化參數(shù)和差信息計(jì)算待解碼的塊的量化參數(shù)。因此，即使流信息在量化參數(shù)的編碼效率提高的情況下生成，也可以在解碼該流信息時，基于預(yù)測量化參數(shù)和差信息來恢復(fù)量化參數(shù)，并且可以正確地進(jìn)行解碼處理。

附圖說明

圖1是示出了解碼順序是光柵掃描順序的情況的圖。

圖2是示出了解碼順序不是光柵掃描順序的情況的圖。

圖3是示出了圖像編碼裝置的配置的圖。

圖4是示出了信息生成單元的配置的圖。

圖5是示例性地示出了編碼單元的層次結(jié)構(gòu)的圖。

圖6是示出了圖像編碼裝置的操作的流程圖。

圖7是示出了預(yù)測處理的流程圖。

圖8是示出了幀內(nèi)預(yù)測處理的流程圖。

圖9是示出了幀間預(yù)測處理的流程圖。

圖10是用于描述信息生成單元的操作的圖。

圖11是示例性地示出了信息生成單元的操作的圖。

圖12是示出了編碼中關(guān)于量化參數(shù)的處理的流程圖。

圖13是示例性地示出了序列參數(shù)集的圖。

圖14是示出了幀編碼處理的流程圖。

圖15是示例性地示出了圖片參數(shù)集的圖。

圖16是示例性地示出了片頭的圖。

圖17是示出了片編碼處理的流程圖。

圖18是示出了圖像解碼裝置的配置的圖。

圖19是示出了量化參數(shù)計(jì)算單元的配置的圖。

圖20是示出了圖像解碼裝置的操作的流程圖。

圖21是示出了預(yù)測圖像生成處理的流程圖。

圖22是示出了解碼中關(guān)于量化參數(shù)的處理的流程圖。

圖23是用于描述圖像編碼裝置的其他操作的流程圖。

圖24是示出了在對量化參數(shù)進(jìn)行隱式預(yù)測的情況下的操作實(shí)例的圖。

圖25是對量化參數(shù)進(jìn)行隱式預(yù)測的情況的流程圖實(shí)例。

圖26示出了在對量化參數(shù)進(jìn)行隱式預(yù)測的情況下的另一個操作實(shí)例。

圖27是示例性地示出了程序的圖。

圖28是用于描述圖像解碼裝置的其他操作的流程圖。

圖29是例示了計(jì)算機(jī)裝置的示意性配置的圖。

圖30是例示了電視接收器的示意性配置的圖。

圖31是例示了蜂窩電話的示意性配置的圖。

圖32是例示了記錄/重放裝置的示意性配置的圖。

圖33是例示了成像設(shè)備的示意性配置的圖。

具體實(shí)施方式

在下文中，將對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行描述。注意，描述將按下述順序進(jìn)行。

1.圖像編碼裝置的配置

2.圖像編碼裝置的操作

3.基于量化參數(shù)的標(biāo)識信息和差信息的生成操作

4.圖像解碼裝置的配置

5.圖像解碼裝置的操作

6.圖像編碼裝置和圖像解碼裝置的其他操作

7.軟件處理的實(shí)例

8.電子設(shè)備的應(yīng)用的實(shí)例

<1.圖像編碼裝置的配置>

圖3示出了圖像編碼裝置的配置。圖像編碼裝置10包括模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元(a/d轉(zhuǎn)換單元)11、畫面重置緩沖器12、減法單元13、正交變換單元14、量化單元15、無損編碼單元16、存儲緩沖器17和速率控制單元18。此外，圖像編碼裝置10還包括逆量化單元21、逆正交變換單元22、加法單元23、去塊濾波器24、幀存儲器26、幀內(nèi)預(yù)測單元31、運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償單元32和預(yù)測圖像/最佳模式選擇單元33。

a/d轉(zhuǎn)換單元11將模擬圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像數(shù)據(jù)并且將經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)輸出到畫面重置緩沖器12。

畫面重置緩沖器12對于由a/d轉(zhuǎn)換單元11輸出的圖像數(shù)據(jù)的幀進(jìn)行重置。畫面重置緩沖器12根據(jù)與編碼處理相關(guān)的gop(畫面組)結(jié)構(gòu)對幀進(jìn)行重置，并且將重置之后的圖像數(shù)據(jù)輸出到減法單元13、速率控制單元18、幀內(nèi)預(yù)測單元31和運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償單元32。

由畫面重置緩沖器12輸出的圖像數(shù)據(jù)和在稍后描述的預(yù)測圖像/最佳模式選擇單元33處選擇的預(yù)測圖像數(shù)據(jù)被提供給減法單元13。減法單元13計(jì)算預(yù)測誤差數(shù)據(jù)并將其輸出到正交變換單元14，該預(yù)測誤差數(shù)據(jù)是由畫面重置緩沖器12輸出的圖像數(shù)據(jù)與由預(yù)測圖像/最佳模式選擇單元33提供的預(yù)測圖像數(shù)據(jù)之間的差。

正交變換單元14對于由減法單元13輸出的預(yù)測誤差數(shù)據(jù)進(jìn)行正交變換處理，例如離散余弦變換(dct：離散余弦變換)、karhunen-loéve變換等。正交變換單元14將通過進(jìn)行正交變換處理所獲得的變換系數(shù)數(shù)據(jù)輸出到量化單元15。

由正交變換單元14輸出的變換系數(shù)數(shù)據(jù)和來自稍后描述的信息生成單元19的量化參數(shù)(量化比例)被提供給量化單元15。量化單元15對變換系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行量化并且將經(jīng)量化的數(shù)據(jù)輸出到無損編碼單元16和逆量化單元21。此外，量化單元15基于在速率控制單元18設(shè)定的量化參數(shù)來改變經(jīng)量化的數(shù)據(jù)的比特率。

由量化單元15輸出的經(jīng)量化的數(shù)據(jù)、來自稍后描述的信息生成單元19的標(biāo)識信息和差信息、來自幀內(nèi)預(yù)測單元31的預(yù)測模式信息以及來自運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償單元32的預(yù)測模式信息和差運(yùn)動向量信息等被提供給無損編碼單元16。此外，用于指示最佳模式是幀內(nèi)預(yù)測還是幀間預(yù)測的信息由預(yù)測圖像/最佳模式選擇單元33提供。注意，根據(jù)是幀內(nèi)預(yù)測還是幀間預(yù)測，預(yù)測模式信息包括運(yùn)動預(yù)測單元的塊尺寸信息和預(yù)測模式等等。

無損編碼單元16例如通過使用可變長度編碼、算術(shù)編碼等來對經(jīng)量化的數(shù)據(jù)進(jìn)行無損編碼處理，以生成流信息并且將流信息輸出到存儲緩沖器17。此外，在最佳模式是幀內(nèi)預(yù)測的情況下，無損編碼單元16對由幀內(nèi)預(yù)測單元31提供的預(yù)測模式信息進(jìn)行無損編碼。此外，在最佳模式是幀間預(yù)測的情況下，無損編碼單元16對由運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償單元32提供的預(yù)測模式信息和差運(yùn)動向量等進(jìn)行無損編碼。此外，無損編碼單元16例如對與量化參數(shù)相關(guān)的信息(如差信息)進(jìn)行無損編碼。無損編碼單元16將無損編碼后的信息包括在流信息中。

存儲緩沖器17存儲來自無損編碼單元16的經(jīng)編碼的流。此外，存儲緩沖器17以根據(jù)傳輸路徑的傳輸速度輸出所存儲的經(jīng)編碼的流。

速率控制單元18對存儲緩沖器17的可用容量進(jìn)行監(jiān)測，并且設(shè)定量化參數(shù)，使得在有很小的可用容量的情況下，經(jīng)量化的數(shù)據(jù)的比特率下降，而在有足夠的容量的情況下，經(jīng)量化的數(shù)據(jù)的比特率上升。此外，速率控制單元18通過使用由畫面重置緩沖器12提供的圖像數(shù)據(jù)來檢測圖像的復(fù)雜度，例如作為用于指示像素值的變化的信息的活動度。速率控制單元18基于對圖像的復(fù)雜度的檢測結(jié)果來設(shè)定量化參數(shù)，使得例如針對其中像素的變化值小的圖像部分實(shí)現(xiàn)粗量化并且針對其他部分實(shí)現(xiàn)細(xì)量化。速率控制單元18將已經(jīng)被設(shè)定的量化參數(shù)輸出到信息生成單元19。

信息生成單元19將由速率控制單元18提供的量化參數(shù)輸出到量化單元15。信息生成單元19還將與待編碼的塊在空間上或時間上相鄰的經(jīng)編碼的塊的量化參數(shù)作為選擇候選。信息生成單元19根據(jù)在速率控制單元18設(shè)定的量化參數(shù)從選擇候選中選擇量化參數(shù)，并且將其作為預(yù)測量化參數(shù)。此外，信息生成單元19生成與所選擇的量化參數(shù)對應(yīng)的標(biāo)識信息(即用于從選擇候選中選擇預(yù)測量化參數(shù)的標(biāo)識信息)和用于指示預(yù)測量化參數(shù)與所設(shè)定的量化參數(shù)之間的差的差信息。

圖4示出了信息生成單元的配置。信息生成單元19具有量化參數(shù)存儲器單元191和差計(jì)算單元192。信息生成單元19將由速率控制單元18提供的量化參數(shù)輸出到量化單元15。此外，信息生成單元19將由速率控制單元18提供的量化參數(shù)提供給量化參數(shù)存儲器單元191和差計(jì)算單元192。

量化參數(shù)存儲器單元191存儲所提供的量化參數(shù)。差計(jì)算單元192從量化參數(shù)存儲器單元191中所存儲的經(jīng)編碼的塊的量化參數(shù)中讀出與待編碼的塊在空間上或時間上相鄰的經(jīng)編碼的塊的量化參數(shù)作為選擇候選。此外，從選擇候選中排除至少其中量化參數(shù)是冗余的塊和其中不進(jìn)行使用量化參數(shù)的量化的塊，例如其中待在量化單元15量化的變換系數(shù)數(shù)據(jù)全都為“0”的塊。此外，差計(jì)算單元192從選擇候選中排除下述塊，所述塊是基于來自稍后描述的運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償單元32和預(yù)測圖像/最佳模式選擇單元33的信息確定對于其進(jìn)行跳過處理的塊(下文中被稱為“跳過塊”)。

差計(jì)算單元192根據(jù)待編碼的塊的量化參數(shù)(即由速率控制單元18提供的量化參數(shù))，從量化參數(shù)中選擇作為預(yù)測量化參數(shù)的量化參數(shù)。差計(jì)算單元192還生成了用于指示用于從選擇候選中選擇預(yù)測量化參數(shù)的標(biāo)識信息與待編碼的塊的量化參數(shù)之間的差的差信息，并且將該差信息輸出到無損編碼單元16。

返回圖3，逆量化單元21對由量化單元15提供的經(jīng)量化的數(shù)據(jù)進(jìn)行逆量化處理。逆量化單元21將通過進(jìn)行逆量化處理所獲得的變換系數(shù)數(shù)據(jù)輸出到逆正交變換單元22。

逆正交變換單元22對由逆量化單元21提供的變換系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行逆變換處理，并且將所獲得的數(shù)據(jù)輸出到加法單元23。

加法單元23將由逆正交變換單元22提供的數(shù)據(jù)與由預(yù)測圖像/最佳模式選擇單元33提供的預(yù)測圖像數(shù)據(jù)相加以生成經(jīng)解碼的圖像數(shù)據(jù)，并且將經(jīng)解碼的圖像數(shù)據(jù)輸出到去塊濾波器24和幀存儲器26。注意，經(jīng)解碼的圖像數(shù)據(jù)被用作為參考圖像的圖像數(shù)據(jù)。

去塊濾波器24進(jìn)行濾波處理以減少在圖像編碼時出現(xiàn)的塊失真。去塊濾波器24進(jìn)行濾波處理以從由加法單元23提供的經(jīng)解碼的圖像數(shù)據(jù)中去除塊失真，并且將濾波處理之后的經(jīng)解碼的圖像數(shù)據(jù)輸出在幀存儲器26中。

幀存儲器26保存由去塊效應(yīng)濾波器24提供的濾波處理之后的經(jīng)解碼的圖像數(shù)據(jù)。幀存儲器26中保存的經(jīng)解碼的圖像數(shù)據(jù)被提供給運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償單元32作為參考圖像數(shù)據(jù)。

幀內(nèi)預(yù)測單元31通過使用由畫面重置緩沖器12提供的、待編碼的圖像的輸入的圖像數(shù)據(jù)和由加法單元23提供的參考圖像數(shù)據(jù)，以所有候選幀內(nèi)預(yù)測模式中的幀內(nèi)預(yù)測處理來進(jìn)行預(yù)測，并且確定最佳幀內(nèi)預(yù)測模式。幀內(nèi)預(yù)測單元31例如針對每種幀內(nèi)預(yù)測模式計(jì)算成本函數(shù)值，并且基于所計(jì)算的成本函數(shù)值，將其中編碼效率最好的幀內(nèi)預(yù)測模式作為最佳幀內(nèi)預(yù)測模式。幀內(nèi)預(yù)測單元31將以最佳幀內(nèi)預(yù)測模式生成的預(yù)測圖像數(shù)據(jù)和最佳幀內(nèi)預(yù)測模式的成本函數(shù)值輸出到預(yù)測圖像/最佳模式選擇單元33。此外，幀內(nèi)預(yù)測單元31將指示幀內(nèi)預(yù)測模式的預(yù)測模式信息輸出到無損編碼單元16。

運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償單元32通過使用由畫面重置緩沖器12提供的、待編碼的圖像的輸入的圖像數(shù)據(jù)和由幀存儲器26提供的參考圖像數(shù)據(jù)，以所有候選幀間預(yù)測模式進(jìn)行預(yù)測，并且決定最佳幀間預(yù)測模式。運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償單元32計(jì)算例如每種幀間預(yù)測模式的成本函數(shù)值，并且基于所計(jì)算的成本函數(shù)值，將其中編碼效率最好的幀間預(yù)測模式作為最佳幀間預(yù)測模式。運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償單元32將以最佳幀間預(yù)測模式生成的預(yù)測圖像數(shù)據(jù)和最佳幀間預(yù)測模式的成本函數(shù)值輸出到預(yù)測圖像/最佳模式選擇單元33。此外，運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償單元32將與最佳幀間預(yù)測模式相關(guān)的預(yù)測模式信息輸出到無損編碼單元16和信息生成單元19。

預(yù)測圖像/最佳模式選擇單元33將幀內(nèi)預(yù)測單元31提供的成本函數(shù)值與由運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償單元32提供的成本函數(shù)值比較，并且選擇其成本函數(shù)值小于另外的成本函數(shù)值的模式作為其中編碼效率是最好的最佳模式。此外，預(yù)測圖像/最佳模式選擇單元33將以最佳模式所生成的預(yù)測圖像數(shù)據(jù)輸出到減法單元13和加法單元23。此外，預(yù)測圖像/最佳模式選擇單元33將用于指示最佳模式是幀內(nèi)預(yù)測模式還是幀間預(yù)測模式的信息輸出到無損編碼單元16和信息生成單元19。注意，預(yù)測圖像/最佳模式選擇單元33以片為單位進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測或幀間預(yù)測的切換。

<2.圖像編碼裝置的操作>

關(guān)于圖像編碼裝置，例如以這樣的宏塊尺寸進(jìn)行編碼處理：該宏塊尺寸擴(kuò)展超過h.264/avc格式的宏塊尺寸。圖5示例性地示出了編碼單元的層次結(jié)構(gòu)。注意，圖5示出了其中最大尺寸為128像素×128像素并且層次深度(深度)為“5”的情況。例如，在層次深度為“0”的情況下，2n×2n(n＝64像素)塊為編碼單元cu0。此外，當(dāng)拆分標(biāo)記＝1時，編碼單元cu0被劃分成四個獨(dú)立的n×n塊，其中n×n塊是一個較低層次水平中的塊。換言之，層次深度為“1”，并且2n×2n(n＝32像素)塊為編碼單元cu1。同樣地，當(dāng)拆分標(biāo)記＝1時，該編碼單元cu1被劃分成四個獨(dú)立塊。此外，當(dāng)深度為最深的層次水平“4”時，2n×2n(n＝4像素)塊為編碼單元cu4，并且8像素×8像素是針對編碼單元cu的最小的尺寸。此外，關(guān)于hevc，定義了作為用于劃分編碼單元和預(yù)測的基本單元的預(yù)測單元(pu：預(yù)測單元)以及作為用于變換和量化的基本單元的變換單元(tu：變換單元)。

接下來，將參考圖6中的流程圖來描述圖像編碼裝置的操作。在步驟st11中，a/d轉(zhuǎn)換單元11對輸入圖像信號進(jìn)行a/d轉(zhuǎn)換。

在步驟st12中，畫面重置緩沖器12進(jìn)行圖像重置。畫面重置緩沖器12存儲由a/d轉(zhuǎn)換單元11提供的圖像數(shù)據(jù)并且進(jìn)行從用于顯示圖片的順序到用于編碼的順序的重置。

在步驟st13中，減法單元13生成預(yù)測誤差數(shù)據(jù)。減法單元13計(jì)算在步驟st12中重置的圖像的圖像數(shù)據(jù)與在預(yù)測圖像/最佳模式選擇單元33選擇的預(yù)測圖像數(shù)據(jù)之間的差以生成預(yù)測誤差數(shù)據(jù)。預(yù)測誤差數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量小于原始圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量。因此，與按照原樣對圖像進(jìn)行編碼的情況相比，可以壓縮數(shù)據(jù)量。

在步驟st14中，正交變換單元14進(jìn)行正交變換處理。正交變換單元14對由減法單元13提供的預(yù)測誤差數(shù)據(jù)進(jìn)行正交變換。具體地，但對于預(yù)測誤差數(shù)據(jù)進(jìn)行如離散余弦變換、karhunen-loéve變換等的正交變換，以輸出變換系數(shù)數(shù)據(jù)。

在步驟st15中，量化單元15進(jìn)行量化處理。量化單元15對變換系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行量化。在量化時進(jìn)行在稍后描述的步驟st25中的處理中所示的速率控制。

在步驟st16中，逆量化單元21進(jìn)行逆量化處理。逆量化單元21以與量化單元15的性質(zhì)相對應(yīng)的性質(zhì)對由量化單元15量化的變換系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行逆量化。

在步驟st17中，逆正交變換單元22進(jìn)行逆正交變換處理。逆正交變換單元22以與正交變換單元14的性質(zhì)相對應(yīng)的性質(zhì)，對受到逆量化單元21的逆量化的變換系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行逆正交變換。

在步驟st18中，加法單元23生成參考圖像數(shù)據(jù)。加法單元23將由預(yù)測圖像/最佳模式選擇單元33提供的預(yù)測圖像數(shù)據(jù)與在相應(yīng)于該預(yù)測圖像的位置的逆正交變換之后的數(shù)據(jù)相加，以生成經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)(參考圖像數(shù)據(jù))。

在步驟st19中，去塊濾波器24進(jìn)行濾波處理。去塊濾波器24對由加法單元23輸出的經(jīng)解碼的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波并且去除塊失真。

在步驟st20中，幀存儲器26存儲參考圖像數(shù)據(jù)。幀存儲器26存儲濾波處理之后的經(jīng)解碼的圖像數(shù)據(jù)(參考圖像數(shù)據(jù))。

在步驟st21中，幀內(nèi)預(yù)測單元31和運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償單元32分別進(jìn)行預(yù)測處理。換言之，幀內(nèi)預(yù)測單元31進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測模式的幀內(nèi)預(yù)測處理，而運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償單元32進(jìn)行幀間預(yù)測模式的運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償處理。下面將參考圖7對預(yù)測處理進(jìn)行描述，其中，分別進(jìn)行所有候選預(yù)測模式的預(yù)測處理，并且通過該處理分別計(jì)算所有候選預(yù)測模式的成本函數(shù)值。此外，基于所計(jì)算的成本函數(shù)值，選擇最佳幀內(nèi)預(yù)測模式和最佳幀間預(yù)測模式，并且將以所選擇的預(yù)測模式生成的預(yù)測圖像和成本函數(shù)以及預(yù)測模式信息提供給預(yù)測圖像/最佳模式選擇單元33。

在步驟st22中，預(yù)測圖像/最佳模式選擇單元33選擇預(yù)測圖像數(shù)據(jù)。預(yù)測圖像/最佳模式選擇單元33基于由幀內(nèi)預(yù)測單元31和運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償單元32輸出的各個成本函數(shù)值決定其編碼效率為最好的最佳模式。也就是說，預(yù)測圖像/最佳模式選擇單元33決定：例如圖5中所示出的層次水平的每一個層次水平中編碼效率最好的編碼單元、在該編碼單元中預(yù)測單元的塊尺寸、以及進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測和幀間預(yù)測中的哪一個。此外，預(yù)測圖像/最佳模式選擇單元33將所決定的最佳模式的預(yù)測圖像數(shù)據(jù)輸出到減法單元13和加法單元23。如上所述，該預(yù)測圖像數(shù)據(jù)被用于步驟st13和步驟st18的計(jì)算。

在步驟st23中，無損編碼單元16進(jìn)行無損編碼處理。無損編碼單元16對由量化單元15輸出的量化數(shù)據(jù)進(jìn)行無損編碼。換言之，關(guān)于待進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮的量化數(shù)據(jù)進(jìn)行如可變長編碼或算術(shù)編碼的無損編碼。此外，無損編碼單元16對與步驟st22中所選擇的預(yù)測圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的預(yù)測模式信息等進(jìn)行無損編碼，并且將如預(yù)測模式信息等經(jīng)無損編碼的數(shù)據(jù)包括在通過對量化數(shù)據(jù)進(jìn)行無損編碼所生成的流信息中。

在步驟st24中，存儲緩沖器17進(jìn)行存儲處理。存儲緩沖器17存儲由無損編碼單元16輸出的流信息。存儲在該存儲緩沖器17中的流信息被適當(dāng)讀出并且經(jīng)由傳輸路徑被傳輸?shù)浇獯a側(cè)。

在步驟st25中，速率控制單元18進(jìn)行速率控制。速率控制單元18在將流信息存儲在緩沖器17中的情況下控制量化單元15的量化操作的速率，以使得在存儲緩沖器17中不出現(xiàn)上溢或下溢。

接下來，將參考圖7中的流程圖來描述圖6中步驟st21中的預(yù)測處理。

在步驟st31中，幀內(nèi)預(yù)測單元31進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測處理。幀內(nèi)預(yù)測單元31以所有候選幀內(nèi)預(yù)測模式、對待編碼的預(yù)測單元的圖像進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測。注意，針對幀內(nèi)預(yù)測中參考的經(jīng)解碼的圖像的圖像數(shù)據(jù)，使用在受到去塊濾波器24的去塊濾波處理之前的經(jīng)解碼的圖像數(shù)據(jù)。由于該幀內(nèi)預(yù)測處理，幀內(nèi)預(yù)測以所有候選幀內(nèi)預(yù)測模式進(jìn)行，并且針對所有候選幀內(nèi)預(yù)測模式計(jì)算成本函數(shù)值。然后，基于所計(jì)算的成本函數(shù)值從所有幀內(nèi)預(yù)測模式中選擇其編碼效率為最好的一個幀內(nèi)預(yù)測模式。

在步驟st32中，運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償單元32進(jìn)行幀間預(yù)測處理。運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償單元32通過使用存儲在幀存儲器26中的在去塊濾波處理之后的經(jīng)解碼的圖像數(shù)據(jù)來進(jìn)行所有候選幀間預(yù)測模式的幀間預(yù)測處理。由于該幀間預(yù)測處理，預(yù)測處理以所有候選幀間預(yù)測模式進(jìn)行，并且針對所有候選幀間預(yù)測模式計(jì)算成本函數(shù)值。然后，基于所計(jì)算的成本函數(shù)值從所有幀間預(yù)測模式中選擇其編碼效率為最好的一個幀間預(yù)測模式。

將參考圖8中的流程圖來描述圖7中步驟st31中的幀內(nèi)預(yù)測處理。

在步驟st41中，幀內(nèi)預(yù)測單元31進(jìn)行每種預(yù)測模式的幀內(nèi)預(yù)測。幀內(nèi)預(yù)測單元31通過使用塊濾波處理之前和塊濾波處理之后的經(jīng)解碼的圖像數(shù)據(jù)，來生成每種幀內(nèi)預(yù)測模式的預(yù)測圖像數(shù)據(jù)。

在步驟st42中，幀內(nèi)預(yù)測單元31以每種預(yù)測模式計(jì)算成本函數(shù)值。如作為以h.264/avc格式的參考軟件的jm(聯(lián)合模型)中所規(guī)定的那樣，基于高復(fù)雜度模式或低復(fù)雜度模式的技術(shù)來計(jì)算成本函數(shù)值。

換言之，在高復(fù)雜度模式中，直到對于所有候選預(yù)測模式試驗(yàn)性地進(jìn)行了無損編碼處理，并且對于每種預(yù)測模式計(jì)算由下述表達(dá)式(1)表示的成本函數(shù)值。

cost(mode∈ω)＝d+λ·r...(1)

ω表示編碼該預(yù)測單元的圖像的候選預(yù)測模式的全集。d表示在以預(yù)測模式進(jìn)行編碼的情況下經(jīng)解碼的圖像與輸入圖像之間的差能量(失真)。r是包括正交變換系數(shù)、預(yù)測模式信息等的所生成的代碼量，而λ是作為量化參數(shù)qp的函數(shù)給出的拉格朗日乘數(shù)。換言之，在高復(fù)雜度模式中，如步驟st42的處理那樣，直到針對所有候選預(yù)測模式試驗(yàn)性地進(jìn)行了無損編碼處理，并且針對每種預(yù)測模式計(jì)算由上述表達(dá)式(1)表示的成本函數(shù)值。

另一方面，在低復(fù)雜度模式中，針對所有候選預(yù)測模式生成預(yù)測圖像并且生成包括不同的運(yùn)動向量和預(yù)測模式信息等的頭比特，并且計(jì)算由下述表達(dá)式(2)表示的成本函數(shù)值。

cost(mode∈ω)＝d+qp2quant(qp)·header_bit...(2)

ω表示編碼該預(yù)測單元的圖像的候選預(yù)測模式的全集。d表示在以預(yù)測模式進(jìn)行編碼的情況下經(jīng)解碼的圖像與輸入圖像之間的差能量(失真)。header_bit是針對預(yù)測模式的頭比特，而qp2quant是作為量化參數(shù)qp的函數(shù)而給出的函數(shù)。換言之，在低復(fù)雜度模式中，如步驟st42的處理那樣，通過使用生成預(yù)測圖像和如運(yùn)動向量以及預(yù)測模式信息等的頭比特，針對每個預(yù)測模式計(jì)算由上述表達(dá)式(2)表示的成本函數(shù)值。

在步驟st43中，幀內(nèi)預(yù)測單元31決定最佳幀內(nèi)預(yù)測模式。幀內(nèi)預(yù)測單元31基于在步驟st42中計(jì)算的成本函數(shù)值來選擇其成本函數(shù)值為最小的幀內(nèi)預(yù)測模式，所選擇的幀內(nèi)預(yù)測模式被決定成最佳預(yù)測模式。

接下來，將參考圖9中的流程圖來描述圖7中步驟st32的幀間預(yù)測處理。

在步驟st51中，運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償單元32進(jìn)行運(yùn)動檢測處理。運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償單元32檢測運(yùn)動向量并且前進(jìn)到步驟st52。

在步驟st52中，運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償單元32進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償處理。運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償單元32基于在步驟st51中檢測到的運(yùn)動向量、通過使用參考圖像數(shù)據(jù)來進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償，并且生成預(yù)測圖像數(shù)據(jù)。

在步驟st53中，運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償單元32對成本函數(shù)值進(jìn)行計(jì)算。運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償單元32通過使用待編碼的預(yù)測圖像的輸入圖像數(shù)據(jù)以及在步驟st52中生成的預(yù)測圖像數(shù)據(jù)等，來如上所述地計(jì)算成本函數(shù)值，并且前進(jìn)到步驟st54。

運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償單元32決定最佳幀間預(yù)測模式。運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償單元32針對每種幀間預(yù)測模式進(jìn)行從步驟st51到步驟st53的處理。運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償單元32辨別其中針對每種預(yù)測模式所計(jì)算的成本函數(shù)值為最小值的參考索引、編碼單元的塊尺寸以及在該編碼單元中預(yù)測單元的塊尺寸，并且解碼最佳幀間預(yù)測模式。注意，針對其中成本函數(shù)值為最小的模式的決定，還使用了以跳過模式進(jìn)行了幀間預(yù)測的情況下的成本函數(shù)值。

此外，在預(yù)測圖像/最佳模式選擇單元33已經(jīng)選擇了最佳幀間預(yù)測模式作為最佳預(yù)測模式的情況下，運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償單元32生成預(yù)測圖像數(shù)據(jù)，使得最佳幀間預(yù)測模式的預(yù)測圖像數(shù)據(jù)可以被提供給減法單元13和加法單元23。

<3.基于量化參數(shù)的標(biāo)識信息和差信息的生成操作>

在上述圖像編碼處理中，圖像編碼裝置10設(shè)定量化參數(shù)以使得根據(jù)圖像的復(fù)雜度對于每個塊進(jìn)行合適的量化。此外，圖像編碼裝置10生成標(biāo)識信息和差信息，并且將這些信息包括在流信息中，以提高步驟st15的量化處理中所使用的量化參數(shù)的編碼效率。

接下來，將針對標(biāo)識信息和差信息的生成進(jìn)行描述。速率控制單元18通過使用例如由mpeg2中的tm5規(guī)定的代碼量控制格式來設(shè)定量化參數(shù)。

關(guān)于由mpeg2中的tm5規(guī)定的代碼量控制格式，示出了步驟1到步驟3的處理。

在步驟1中，待分配給gop(畫面組)中的每個圖片的代碼量基于分配比特?cái)?shù)量r被分布給包括用于分配的圖片的未編碼的圖片。該分布以gop中的經(jīng)編碼的圖片的順序被重復(fù)。此時，使用下述兩個假定來給每個圖片分配代碼量。

第一假定為：在編碼每個圖片時所使用的平均量化比例代碼(quantizationscalecode)與所生成的代碼量的乘積對于每種圖片類型來說將是恒定的，除非畫面改變。

因此，在編碼每個圖片后，表示畫面的復(fù)雜度的參數(shù)xi、xp和xb(全局復(fù)雜度量度)通過表達(dá)式(3)至表達(dá)式(5)更新。量化比例代碼與所生成的代碼量之間的關(guān)系可以由這些參數(shù)來估計(jì)。

xi＝si·qi...(3)

xp＝sp·qp...(4)

xb＝sb·qb...(5)

此處，si，sp和sb是圖片編碼時所生成的代碼比特，而qi、qp和qb是圖片編碼時的平均量化比例代碼。此外，初始值是通過使用作為目標(biāo)代碼量的bit_rate[bits/sec(比特/秒)]，由下述表達(dá)式(6)，(7)和(8)所示出的值。

xi＝160×bit_rate/115...(6)

xp＝160×bit_rate/115...(7)

xb＝160×bit_rate/115...(8)

第二假定為：在以i圖片的量化比例代碼作為參考的情況下，針對p圖片和b圖片的量化比例代碼的比率kp和kb例如是表達(dá)式(9)中所規(guī)定的情況下，總體圖像質(zhì)量將恒定地被最優(yōu)化的。

kp＝1.0；kb＝1.4...(9)

換言之，b圖片的量化比例代碼被恒定地設(shè)定成i圖片和p圖片的量化比例代碼的1.4倍。這假定：通過使待量化的b圖片與i圖片和p圖片相比在一定程度上更粗糙并且由此將由b圖片節(jié)約的代碼量添加給i圖片和p圖片，將提高i圖片和p圖片的圖像質(zhì)量，并且還將提高參考這些圖片的b圖片的圖像質(zhì)量。

根據(jù)上述兩個假定，關(guān)于gop中的每個圖片所分配的代碼量(ti，tp，tb)是表達(dá)式(10)、(11)和(12)中所指示的值。注意，picture_rate指示在該序列中每秒所顯示的圖片的數(shù)目。

【數(shù)學(xué)式1】

現(xiàn)在，np、nb是gop中未編碼的p圖片和b圖片的數(shù)目。換言之，在上述的圖像質(zhì)量最優(yōu)化條件下，關(guān)于待進(jìn)行分配的圖片以及不同圖片類型的那些圖片，對gop中的未編碼的圖片進(jìn)行下述估計(jì)，所述估計(jì)是關(guān)于由那些圖片生成的代碼量將是用于分配的圖片的所生成的代碼量的多少倍。接下來，多少待編碼的圖片相當(dāng)于下述代碼量被獲得，所述代碼量相當(dāng)于全部未編碼的圖片生成的估計(jì)出的所生成的代碼量。例如，作為在與ti相關(guān)的表達(dá)式中的第一自變量的分母的第二項(xiàng)的npxp/xikp表示gop中的np個未被編碼的圖片相當(dāng)于多少個i圖片。此外，這通過將由i圖片的所生成的代碼量關(guān)于p圖片的所生成的代碼量的分?jǐn)?shù)sp/si乘以np并且如上所述由xi、xp和xb來表示而獲得。

關(guān)于用于分配的圖片的比特量是通過將關(guān)于未編碼的圖片的分配代碼量r除以圖片的數(shù)目而獲得的。注意，然而，考慮到關(guān)于頭的開銷代碼量等，對該值設(shè)定較低的限制。

基于由此所獲得的分配代碼量，每次每個圖片遵循步驟1和步驟2被編碼時，待分配給gop中的未編碼的圖片的代碼量r通過表達(dá)式(13)更新。

r＝r-si,p,b...(13)

此外，在編碼gop的第一圖片時，r通過以下表達(dá)式(14)更新。

【數(shù)學(xué)式2】

其中，n是gop中的圖片的數(shù)目。此外，在序列的開始處r的初始值為0。

接下來，將關(guān)于步驟2進(jìn)行描述。在步驟2中，獲得用于實(shí)際上將步驟1中所獲得的關(guān)于每個圖片的分配代碼量(ti，tp，tb)與實(shí)際的代碼量相匹配的量化比例代碼。量化比例代碼基于獨(dú)立構(gòu)建的虛擬緩沖器的三種類型的容量通過對于每個圖片類型以宏塊為單位進(jìn)行反饋控制而獲得。

首先，在對第j個宏塊編碼之前，虛擬緩沖器的占用量通過表達(dá)式(15)至表達(dá)式(17)而獲得。

【數(shù)學(xué)式3】

d0ⁱ、d0^p和d0^b是虛擬緩沖器的初始占用量，bj是從圖片的頭到第j個宏塊所生成的比特量，而mbcnt是單個圖片中的宏塊的數(shù)目。

在結(jié)束對每個圖片的編碼時虛擬緩沖器的占用量(dmbcntⁱ，dmbcnt^p，dmbcnt^b)被分別用作同一圖片類型的下一個圖片的虛擬緩沖器占用量的初始值(d0ⁱ，d0^p，d0^b)。

接下來，通過表達(dá)式(18)計(jì)算第j個宏塊的參考量化比例代碼qj。

【數(shù)學(xué)式4】

r是控制反饋群的響應(yīng)速度的參數(shù)，被稱為反應(yīng)參數(shù)，并且是通過表達(dá)式(19)而獲得的。

【數(shù)學(xué)式5】

注意，在序列的開始處虛擬緩沖器的初始值通過表達(dá)式(20)而獲得。

【數(shù)學(xué)式6】

接下來，將描述步驟3?；顒佣韧ㄟ^使用原始圖像的亮度信號像素值，例如，通過使用幀dct模式的四個8×8塊和域dct編碼模式的四個8×8塊的總共八個塊的像素值，根據(jù)表達(dá)式(21)至表達(dá)式(23)而獲得。

【數(shù)學(xué)式7】

表達(dá)式(21)中的var_sblk是每個像素的圖像數(shù)據(jù)與其平均值之間的差的平方和，因此，這些8×8塊的圖像越復(fù)雜，該值越大。表達(dá)式(22)和(23)中的pk是原始圖像的亮度信號的塊中像素值(in-blockpixelvalue)。在表達(dá)式(22)中假定最小值(min)的原因是使得在即使16×16宏塊中存在局部平滑的部分的情況下量化更精細(xì)。此外，其值在0.5至2的范圍內(nèi)的歸一化的活動度nactj通過表達(dá)式(24)而獲得。

【數(shù)學(xué)式8】

avg_act是直到緊接在前被編碼的圖片的活動度的平均值。量化比例代碼基于參考量化比例代碼qj、通過表達(dá)式(25)獲得考慮了視覺性質(zhì)的量化比例代碼mquantj。

【數(shù)學(xué)式9】

mquantj＝qj×nactj…(25)

速率控制單元18輸出如上所述計(jì)算的量化比例代碼mquantj作為量化參數(shù)。此外，針對位于片邊界處的宏塊，以與位于不同于片邊界處的宏塊相同的方式，用相同的技術(shù)來生成量化參數(shù)。注意，量化參數(shù)不限于基于如上所述的活動度而決定的情況，還可以以使成本函數(shù)值更小的方式?jīng)Q定。

注意，關(guān)于上面所描述的由mpeg2中的tm5所規(guī)定的速率控制方法的描述，描述了其中以宏塊為單位進(jìn)行處理的情況。因此，通過進(jìn)行以其量化參數(shù)可以被切換的塊為單位的類似處理，可以針對關(guān)于其量化參數(shù)可以被切換的塊中的每一個塊設(shè)定量化參數(shù)。

接下來，將對關(guān)于用于提高量化參數(shù)的編碼效率的信息的生成操作進(jìn)行描述。信息生成單元19將與待編碼的塊在空間上或時間上相鄰的經(jīng)編碼的量化參數(shù)作為選擇候選。信息生成單元19還根據(jù)針對待編碼的塊所設(shè)定的量化參數(shù)從選擇候選中選擇量化參數(shù)，并且將所選擇的量化參數(shù)作為預(yù)測量化參數(shù)。信息生成單元19還生成用于從選擇候選中選擇預(yù)測量化參數(shù)的標(biāo)識信息，和用于指示預(yù)測量化參數(shù)與為待編碼的塊設(shè)定的量化參數(shù)之間的差的差信息。

圖10是用于描述信息生成單元的操作的圖，示出了待編碼的幀和按顯示順序在時間上最靠近的經(jīng)編碼的幀。待編碼的幀中的待編碼的塊的量化參數(shù)例如是“qp_0”。此外，與左側(cè)相鄰的塊的量化參數(shù)例如是“qp_a”。同樣，與上方相鄰、與右上方相鄰、與左上方相鄰以及與左下方相鄰的塊的量化參數(shù)例如是“qp_b”、“qp_c”、“qp_d”和“qp_e”。此外，在時間上相鄰的塊的量化參數(shù)是“qp_t”。注意，當(dāng)對待編碼的幀中的待編碼的塊進(jìn)行編碼時，將量化參數(shù)“qp_a”到“qp_e”以及“qp_t”存儲在量化參數(shù)存儲器單元191中。此外，每個塊是關(guān)于其量化參數(shù)可以被改變的最小單位塊。

差計(jì)算單元192將與待編碼的塊相鄰的經(jīng)編碼的塊的量化參數(shù)作為選擇候選，從選擇候選中選擇相對于為待編碼的塊設(shè)定的量化參數(shù)來說其差最小的量化參數(shù)，并且將所選擇的量化參數(shù)作為預(yù)測量化參數(shù)。差計(jì)算單元192生成用于從選擇候選中選擇預(yù)測參數(shù)的標(biāo)識信息，和用于指示預(yù)測量化參數(shù)與待編碼的塊的量化參數(shù)之間的差的差信息。

圖11是示出了信息生成單元的操作實(shí)例的圖。注意，由于塊為跳過塊或者不具有殘差信息而沒有被設(shè)定量化參數(shù)的塊的情況由“-”來指示。

在待編碼的塊為塊bk0的情況下，經(jīng)編碼的塊的量化參數(shù)是“qp_a＝32”，“qp_b＝40”，“qp_c＝40”，“qp_d＝35”，“qp_e＝-”和“qp_t＝31”。此處，信息生成單元19從候選中排除由于其為跳過塊或者不具有殘差信息的塊而沒有被設(shè)定量化參數(shù)的塊和其中量化參數(shù)冗余的塊。因此，選擇候選是量化參數(shù)為“qp_a＝32”，“qp_b＝40”，“qp_d＝35”和“qp_t＝31”的經(jīng)編碼的塊。此外，信息生成單元19提前為選擇候選設(shè)定標(biāo)識信息，例如索引號?？梢詢H僅為相鄰的經(jīng)編碼的塊設(shè)定標(biāo)識信息，或者可以為相鄰的經(jīng)編碼的塊的量化參數(shù)設(shè)定標(biāo)識信息。

在將標(biāo)識信息設(shè)定給相鄰的經(jīng)編碼的塊的情況下，信息生成單元19在相鄰的經(jīng)編碼的塊為預(yù)定的排列順序下，按照排列的順序來設(shè)定索引號。預(yù)定的排列順序例如是其中與左側(cè)相鄰的經(jīng)編碼的塊、在上方相鄰的經(jīng)編碼的塊和在時間上相鄰的經(jīng)編碼的塊中之一被給予優(yōu)先權(quán)的陣列的順序。此外，信息生成單元19能夠切換陣列的順序。在能夠切換陣列的順序的情況下，用于指示哪種陣列順序的信息被包括在流信息中。此外，無損編碼單元16和信息生成單元19對標(biāo)識信息進(jìn)行設(shè)定和無損編碼，使得在編碼被給予優(yōu)先權(quán)的塊的標(biāo)識信息時有較少的代碼量。

差計(jì)算單元192從選擇候選中選擇其對于待編碼的塊的量化參數(shù)的差最小的候選，并且使用設(shè)定給所選擇的候選的標(biāo)識信息，從而生成用于從選擇候選中選擇預(yù)測量化參數(shù)的標(biāo)識信息。此外，差計(jì)算單元192還生成用于指示作為所選擇的候選量化參數(shù)的預(yù)測量化參數(shù)與待編碼的塊的量化參數(shù)之間的差的差信息。例如，在將優(yōu)先權(quán)給予圖11中的與左側(cè)相鄰的經(jīng)編碼的塊的情況下，信息生成單元19設(shè)定“0(索引號)：qp_a的塊”、“1：qp_b的塊”、“2：qp_d的塊”和“3：qp_t的塊”。此外，如果待編碼的塊的量化參數(shù)例如是“33”，那么差計(jì)算單元192將其對于待編碼的塊的量化參數(shù)的差為最小的塊的索引號設(shè)定為標(biāo)識信息“0(索引號)”。此外，差計(jì)算單元192生成用于指示預(yù)測量化參數(shù)與待編碼的塊的量化參數(shù)之差的差信息“1(＝33-32)”。

通過以這種方式給待編碼的塊設(shè)定標(biāo)識信息，可以提高量化參數(shù)的編碼效率。例如，如果在左側(cè)的塊被給予優(yōu)先權(quán)并且塊順序是量化參數(shù)“qp_a”、“qp_b”、“qp_c”、“qp_d”、“qp_e”、“qp_t”，那么對于其中存在與左側(cè)的塊的圖像相似的更多待編碼的塊的圖像，數(shù)據(jù)量是少的。此外，如果上方的塊被給予優(yōu)先權(quán)并且塊順序是量化參數(shù)“qp_b”、“qp_a”、“qp_c”、“qp_d”、“qp_e”、“qp_t”，那么關(guān)于其中存在與上方的塊的圖像相似的更多待編碼的塊的圖像，數(shù)據(jù)量會是少的。此外，如果在時間上相鄰的塊被給予優(yōu)先權(quán)并且塊順序是量化參數(shù)“qp_t”、“qp_a”、“qp_b”、“qp_c”、“qp_d”、“qp_e”，那么關(guān)于其中存在與在時間上相鄰的圖像相似的更多待編碼的塊的圖像(即更多靜止對象)，數(shù)據(jù)量會是少的。

在關(guān)于相鄰的經(jīng)編碼的塊的量化參數(shù)來設(shè)定標(biāo)識信息的情況下，信息生成單元19以預(yù)定的陣列順序關(guān)于相鄰的經(jīng)編碼的塊設(shè)定索引號。例如，信息生成單元19按具有小的參數(shù)值的量化參數(shù)的順序設(shè)定索引號。換言之，在圖11的情況下，信息生成單元19設(shè)定索引號例如“0(索引號)：32(量化參數(shù))”、“1:40”、“2:35”、“3:31”。

差計(jì)算單元192從選擇候選中選擇其對于待編碼的塊的量化參數(shù)的差為最小的候選，并且使用設(shè)定給所選擇的候選的標(biāo)識信息，從而生成用于從選擇候選中選擇預(yù)測量化參數(shù)的標(biāo)識信息。此外，差計(jì)算單元192生成用于指示預(yù)測量化參數(shù)與待編碼的塊的量化參數(shù)之間的差的差信息。例如，如果待編碼的塊的量化參數(shù)例如是“33”，那么差計(jì)算單元192生成差信息“1(＝33-32)”作為標(biāo)識信息。

此外，在不存在選擇候選的情況下，信息生成單元19生成用于指示片中初始值的量化參數(shù)sliceqpy與所設(shè)定的量化參數(shù)之差的差信息。

圖12是示出了編碼中關(guān)于量化參數(shù)的處理的流程圖。在步驟st61中，圖像編碼裝置10生成用于獲得量化參數(shù)單元最小尺寸(minqpunitsize)的信息。量化參數(shù)單元最小尺寸是其中量化參數(shù)可以被適應(yīng)地切換的最小的尺寸。

圖像編碼裝置10使用例如關(guān)于變換單元最小尺寸(mintransformunitsize)的差作為用于獲得量化參數(shù)單元最小尺寸(minqpunitsize)的信息。

量化參數(shù)單元最小尺寸(minqpunitsize)由表達(dá)式(26)確定。

minqpunitsize＝1<<(log2_min_transform_unit_size_minus2

+log2_min_qp_unit_size_offset+2)...(26)

注意，“l(fā)og2_min_transform_unit_size_minus2”是用于決定變換單元最小尺寸(mintransformunitsize)的參數(shù)。

變換單元最小尺寸(mintransformunitsize)由表達(dá)式(27)決定。

mintransformunitsize＝1<<(log2_min_transform_unit_size_minus2

+2)...(27)

如可以根據(jù)表達(dá)式(26)和(27)清楚地被理解的那樣，量化參數(shù)單元最小尺寸(minqpunitsize)與變換單元最小尺寸(mintransformunitsize)之差等于“l(fā)og2_min_qp_unit_size_offset”。注意，量化參數(shù)用于變換單元(tu)的單位中。換言之，量化參數(shù)在變換單元中是不變的。

此外，量化參數(shù)單元最小尺寸(minqpunitsize)可以根據(jù)編碼單元尺寸而決定。在這種情況下，圖像編碼裝置10使用例如用于規(guī)定編碼單元cu的最小尺寸(log2_min_coding_block_size_minus3)和編碼單元cu的最大尺寸(log2_diff_max_min_coding_block_size)的信息。注意，編碼單元cu的最大尺寸“l(fā)og2maxcusize”如表達(dá)式(28)中所示出的那樣。

log2maxcusize＝log2_min_coding_block_size_minus3+3

+log2_diff_max_min_coding_block_size...(28)

量化參數(shù)單元最小尺寸的對數(shù)值(log2minqpunitsize)由表達(dá)式(29)決定。

log2minqpunitsize＝log2_min_coding_block_size_minus3+3

+log2_diff_max_min_coding_block_size

-log2_min_qp_unit_size_offset...(29)

因此，將“l(fā)og2_min_qp_unit_size_offset”設(shè)定得更大，以便使量化參數(shù)單元最小尺寸更小。例如，在編碼單元cu的最小尺寸是“8×8”并且最大尺寸是“64×64”的情況下，將“l(fā)og2_min_qp_unit_size_offset”設(shè)定成“1”使量化參數(shù)單元最小尺寸為“32×32”。此外，將“l(fā)og2_min_qp_unit_size_offset”設(shè)定成“2”使量化參數(shù)單元最小尺寸為“16×16”。

在步驟st62中，圖像編碼裝置10進(jìn)行將所生成的信息包括在流信息中的處理。圖像編碼裝置10將“l(fā)og2_min_qp_unit_size_offset”和作為決定變換單元最小尺寸(mintransformunitsize)的參數(shù)的“l(fā)og2_min_qp_unit_size_offset”包括在流信息中，并且前進(jìn)到步驟st63。此外，在根據(jù)編碼單元尺寸決定量化參數(shù)單元最小尺寸的情況下，“l(fā)og2_min_coding_block_size_minus3”、“l(fā)og2_diff_max_min_coding_block_size”和“l(fā)og2_min_qp_unit_size_offset”被包括在流信息中。圖像編碼裝置10將所生成的信息包括在例如被定義為rbsp(原始字節(jié)序列有效載荷)的句法的序列參數(shù)集(sps：序列參數(shù)集)中。注意，圖13示例性地示出了序列參數(shù)集。

在步驟st63中，圖像編碼裝置10確定是否存在待編碼的幀。在存在待編碼的幀的情況下，圖像編碼裝置10前進(jìn)到步驟st64并且進(jìn)行圖14中所示的幀編碼處理，如果不存在待編碼的幀，則結(jié)束編碼處理。

在圖14的幀編碼處理中，在步驟st71中，圖像編碼裝置10確定是否存在待編碼的片。在存在待編碼的片的情況下，圖像編碼裝置10前進(jìn)到步驟st72，如果不存在待編碼的片，則結(jié)束對幀的編碼處理。

在步驟st72中，圖像編碼裝置10決定待編碼的片的量化參數(shù)。圖像編碼裝置10在尺寸上決定初始值的量化參數(shù)以作為目標(biāo)代碼量，并且前進(jìn)到步驟st73。

在步驟st73中，圖像編碼裝置10計(jì)算“slice_qp_delta”。片中初始值的量化參數(shù)sliceqpy與提前由用戶等設(shè)定的“pic_init_qp_minus26”具有表達(dá)式(30)中所示的關(guān)系。因此，圖像編碼裝置10計(jì)算“slice_qp_delta”以作為步驟st72中所決定的量化參數(shù)，并且前進(jìn)到步驟st74。

sliceqpy＝26+pic_init_qp_minus26+slice_qp_delta...(30)

在步驟st74中，圖像編碼裝置10將“slice_qp_delta”和“pic_init_qp_minus26”包括在流信息中。圖像編碼裝置10將所計(jì)算的“slice_qp_delta”包括在流信息的例如頭部片中。此外，圖像編碼裝置10將設(shè)定的“pic_init_qp_minus26”包括在流信息的例如圖片參數(shù)集中。通過如此將“slice_qp_delta”和“pic_init_qp_minus26”包括在流信息中，對流信息進(jìn)行解碼的圖像解碼裝置可以通過進(jìn)行表達(dá)式(30)的計(jì)算來計(jì)算片中初始值的量化參數(shù)sliceqpy。注意，圖15示例性地示出了序列參數(shù)集，而圖16示出了片頭部。

在步驟st75中，圖像編碼裝置10進(jìn)行片編碼處理。圖17是示出進(jìn)行片編碼處理的流程圖。

在圖17的步驟st81中，圖像編碼裝置10確定是否存在待編碼的編碼單元cu。在待編碼的片中存在還未關(guān)于其進(jìn)行編碼處理的編碼單元的情況下，圖像編碼裝置10前進(jìn)到步驟st82。此外，在對于片中所有編碼單元完成了編碼處理的情況下，圖像編碼裝置10結(jié)束片編碼處理。

在步驟st82中，圖像編碼裝置10確定在待編碼的編碼單元cu中是否存在變換單元tu。在存在變換單元的情況下，圖像編碼裝置10前進(jìn)到步驟st83，而在不存在變換單元的情況下，圖像編碼裝置10前進(jìn)到步驟st87。例如，在待使用量化參數(shù)量化的所有系數(shù)為“0”的情況下，或者在跳過塊的情況下，流程前進(jìn)到步驟st87。

在步驟st83中，圖像編碼裝置10決定待編碼的編碼單元cu的量化參數(shù)。圖像編碼裝置10的速率控制單元18根據(jù)如上所述的編碼單元的圖像的復(fù)雜度來決定量化參數(shù)，或者圖像編碼裝置10的速率控制單元18決定量化參數(shù)以使得成本函數(shù)值是小的，并且前進(jìn)到步驟st84。

在步驟st84中，圖像編碼裝置10將標(biāo)識信息設(shè)定給選擇候選。圖像編碼裝置10的信息生成單元19將與待編碼的編碼單元在空間上或時間上相鄰的經(jīng)編碼的編碼的量化參數(shù)作為選擇候選。此外，在由于是跳過塊或不具有殘差信息而沒有被設(shè)定量化參數(shù)的塊的情況下，或者在量化參數(shù)等于另一個候選的情況下，信息生成單元19從選擇候選中排除這些量化參數(shù)。圖像編碼裝置10將標(biāo)識信息(例如索引(ref_qp_block_index))設(shè)定給選擇候選，并且前進(jìn)到步驟st85。

在步驟st85中，圖像編碼裝置10生成標(biāo)識信息和差信息。圖像編碼裝置10的信息生成單元19從選擇候選中選擇其對于待編碼的編碼單元的量化參數(shù)的差為最小的候選，并且將其作為預(yù)測量化參數(shù)。信息生成單元19通過使用所選擇的候選的索引(ref_qp_block_index)來生成標(biāo)識信息，作為用于從選擇候選中選擇預(yù)測量化參數(shù)的標(biāo)識信息。此外，信息生成單元19把預(yù)測量化參數(shù)與待編碼的編碼單元的量化參數(shù)之差(qb_qp_delta)作為差信息，并且前進(jìn)到步驟st86。現(xiàn)在，關(guān)于由所確定的候選的索引(ref_qp_block_index)指示的預(yù)測量化參數(shù)作為“ref_qp(ref_qp_block_index)”，待編碼的編碼單元的量化參數(shù)(currentqp)呈現(xiàn)表達(dá)式(31)中所指示的關(guān)系。

currentqp＝qb_qp_delta+ref_qp(ref_qp_block_index)...(31)

在步驟st86中，圖像編碼裝置10將標(biāo)識信息和差信息包括在流信息中。圖像編碼裝置10的無損編碼單元16對在信息生成單元19生成的標(biāo)識信息和差信息進(jìn)行無損編碼，將其包括在流信息中，并且前進(jìn)到步驟st87。

在步驟st87中，圖像編碼裝置10使用所決定的量化參數(shù)由量化單元15對編碼單元進(jìn)行量化，并且返回到步驟st81。

如此，圖像編碼裝置10從與待編碼的塊在空間上或時間上相鄰的經(jīng)編碼的塊的量化參數(shù)中，選擇其對于待編碼的塊的量化參數(shù)的差為最小的候選作為預(yù)測量化參數(shù)。此外，圖像編碼裝置10生成與所選擇的量化參數(shù)對應(yīng)的標(biāo)識信息。此外，圖像編碼裝置10生成用于指示預(yù)測量化參數(shù)與待編碼的塊的量化參數(shù)之差的差信息。圖像編碼裝置10將所生成的標(biāo)識信息和差信息包括在流信息中。因此，由于其中差最小的候選被選擇作為預(yù)測量化參數(shù)，所以可以防止預(yù)測量化參數(shù)與待編碼的塊的量化參數(shù)之差變成大的值。因此，圖像編碼裝置10可以提高量化參數(shù)的編碼效率。

<4.圖像解碼裝置的配置>

接下來，將描述對由圖像編碼裝置輸出的流信息進(jìn)行解碼處理的圖像解碼裝置。通過對輸入圖像進(jìn)行編碼所生成的經(jīng)編碼的流經(jīng)由預(yù)定傳輸路徑、記錄介質(zhì)等被提供給圖像解碼裝置并且被解碼。

圖18示出了對流信息進(jìn)行解碼處理的圖像解碼裝置的配置。圖像解碼裝置50包括存儲緩沖器51、無損解碼單元52、逆量化單元53、逆正交變換單元54、加法單元55、去塊濾波器56、畫面重置緩沖器57和數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換單元(d/a轉(zhuǎn)換單元)58。此外，圖像解碼裝置50還包括量化參數(shù)計(jì)算單元59、幀存儲器61、幀內(nèi)預(yù)測單元71、運(yùn)動補(bǔ)償單元72和選擇器73。

存儲緩沖器51存儲被傳輸?shù)牧餍畔ⅰo損解碼單元52通過與圖3中的無損編碼單元16的編碼格式對應(yīng)的格式，來解碼由存儲緩沖器51提供的流信息。

無損解碼單元52作為信息獲取單元工作并且從流信息中獲取各種類型的信息。例如，無損解碼單元52將通過解碼流信息而獲得的預(yù)測模式信息輸出到幀內(nèi)預(yù)測單元71和運(yùn)動補(bǔ)償單元72。此外，無損解碼單元52將通過解碼流信息而獲得的差運(yùn)動向量、閾值或閾值生成信息輸出到運(yùn)動補(bǔ)償單元72。此外，無損解碼單元52將與通過解碼流信息而獲得的量化參數(shù)相關(guān)的信息(例如差信息等)輸出到量化參數(shù)計(jì)算單元59。此外，無損解碼單元52將通過解碼流信息而獲得的量化數(shù)據(jù)輸出到逆量化單元53。

逆量化單元53以與圖3中量化單元15的量化格式對應(yīng)的格式對在無損解碼單元52處被解碼的量化數(shù)據(jù)進(jìn)行逆量化。逆正交變換單元54以與圖3中正交變換單元14的正交變換格式對應(yīng)的格式，對逆量化單元53的輸出進(jìn)行逆正交變換并且將其輸出到加法單元55。

加法單元55將在逆正交變換之后的數(shù)據(jù)添加給由選擇器73提供的預(yù)測圖像數(shù)據(jù)，以生成經(jīng)解碼的圖像數(shù)據(jù)并且將其輸出到去塊濾波器56和幀內(nèi)預(yù)測單元71。

去塊效應(yīng)濾波器56關(guān)于由加法單元55提供的經(jīng)解碼的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，去除塊失真，然后提供到并且存儲在幀存儲器61，并且將其輸出到畫面重置緩沖器57。

畫面重置緩沖器57對圖像進(jìn)行重置。換言之，按照用于由圖3中的畫面重置緩沖器12進(jìn)行編碼的順序所重置的幀的順序被重置成用于顯示的原始順序并且被輸出到d/a轉(zhuǎn)換單元58。

d/a轉(zhuǎn)換單元58對由畫面重置緩沖器57提供的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行d/a轉(zhuǎn)換，以便通過輸出到未示出的顯示器來顯示圖像。

量化參數(shù)計(jì)算單元59基于由無損解碼單元52提供的信息來恢復(fù)量化參數(shù)，并且將其輸出到逆量化單元53。圖19示出了具有計(jì)算單元591和量化參數(shù)存儲器單元592的量化參數(shù)計(jì)算單元的配置。

計(jì)算單元591使用由無損解碼單元52提供的信息和存儲在量化參數(shù)存儲器單元592中的量化參數(shù)來恢復(fù)用于在待解碼的塊受到的編碼處理中的量化的量化參數(shù)，并且將其輸出到逆量化單元53。計(jì)算單元591還將待解碼的塊的量化參數(shù)存儲在量化參數(shù)存儲器單元592中。

計(jì)算單元591使用例如從參數(shù)集提取的“pic_init_qp_minus26”和從片頭部提取的“slice_qp_delta”來進(jìn)行表達(dá)式(30)的計(jì)算，計(jì)算量化參數(shù)sliceqpy，并且輸出到逆量化單元53。

計(jì)算單元591還使用由無損解碼單元52提供的標(biāo)識信息和差信息以及存儲在量化參數(shù)存儲器單元592中的經(jīng)解碼的塊的量化參數(shù)，并且計(jì)算待解碼的塊的量化參數(shù)。計(jì)算單元591將所計(jì)算的量化參數(shù)輸出到逆量化單元53。在這種情況下，計(jì)算單元591從存儲在量化參數(shù)存儲器單元592中的經(jīng)解碼的塊的量化參數(shù)中讀出與待解碼的塊在空間上或時間上相鄰的經(jīng)解碼的塊的量化參數(shù)。計(jì)算單元591以與差計(jì)算單元192相同的方式設(shè)定選擇候選。例如，計(jì)算單元591排除了至少其中量化參數(shù)冗余的塊或其中未進(jìn)行使用量化參數(shù)的逆量化的塊，并且作為選擇候選。此外，計(jì)算單元591以與差計(jì)算單元192相同的方式，關(guān)于候選中的每一個候選的量化參數(shù)設(shè)定標(biāo)識信息，即索引(ref_qp_block_index)。換言之，計(jì)算單元591按照預(yù)定的陣列順序、關(guān)于相鄰的經(jīng)解碼的塊設(shè)定索引(ref_qp_block_index)。計(jì)算單元591通過使用與由無損解碼單元52提供的標(biāo)識信息(即預(yù)測量化參數(shù))以及由無損解碼單元52提供的差信息所指示的差(qb_qp_delta)對應(yīng)的量化參數(shù)“ref_qp(ref_qp_block_index)”來進(jìn)行表達(dá)式(31)的計(jì)算。計(jì)算單元591將所計(jì)算的量化參數(shù)(currentqp)輸出到逆量化單元53作為待解碼的量化參數(shù)。此外，在不存在選擇候選的情況下，計(jì)算單元591將片中初始值的量化參數(shù)輸出到逆量化單元53。

此外，在從流信息中提取了用于指定塊的陣列順序的信息的情況下，計(jì)算單元591對于具有所指定的陣列順序的經(jīng)解碼的塊設(shè)定索引(ref_qp_block_index)。因此，即使在圖像編碼裝置10改變了陣列順序，也可以恢復(fù)在圖像編碼裝置10處所使用的量化參數(shù)。

返回參考圖18，幀存儲器61保存由去塊濾波器24提供的、濾波處理之后的經(jīng)解碼的圖像數(shù)據(jù)。

幀內(nèi)預(yù)測單元71基于由無損解碼單元52提供的預(yù)測模式信息和由加法單元55提供的經(jīng)解碼的圖像數(shù)據(jù)來生成預(yù)測圖像數(shù)據(jù)，并且將所生成的預(yù)測圖像數(shù)據(jù)輸出到選擇器73。

運(yùn)動補(bǔ)償單元72基于由無損解碼單元52提供的預(yù)測模式信息和運(yùn)動向量從幀存儲器61中讀出參考圖像數(shù)據(jù)，并且進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償，以生成預(yù)測圖像數(shù)據(jù)。運(yùn)動補(bǔ)償單元72將所生成的預(yù)測圖像數(shù)據(jù)輸出到選擇器73。此外，運(yùn)動補(bǔ)償單元72在根據(jù)運(yùn)動向量的大小來切換濾波性質(zhì)的同時生成預(yù)測圖像數(shù)據(jù)。

選擇器73基于由無損解碼單元52提供的預(yù)測模式信息在幀內(nèi)預(yù)測的情況下選擇幀內(nèi)預(yù)測單元71并且在幀間預(yù)測的情況下選擇運(yùn)動補(bǔ)償單元72。選擇器73將在所選擇的幀內(nèi)預(yù)測單元71或運(yùn)動補(bǔ)償單元72生成的預(yù)測圖像數(shù)據(jù)輸出到加法單元55。

選擇器73基于由無損解碼單元52提供的預(yù)測模式信息，在幀內(nèi)預(yù)測的情況下選擇幀內(nèi)預(yù)測單元71并且在幀間預(yù)測的情況下選擇運(yùn)動補(bǔ)償單元72。選擇器73將在所選擇的幀內(nèi)預(yù)測單元71或運(yùn)動補(bǔ)償單元72所生成的預(yù)測圖像數(shù)據(jù)輸出到加法單元55。

<5.圖像解碼裝置的操作>

接下來，將參考圖20中的流程圖來描述圖像解碼裝置50的操作。

在步驟st91中，存儲緩沖器51存儲被提供給它的流信息。在步驟st92中，無損解碼單元52進(jìn)行無損解碼處理。無損解碼單元52解碼由存儲緩沖器51提供的流信息。換言之，獲取通過圖3中的無損編碼單元16編碼的、每個圖片的量化數(shù)據(jù)。此外，無損解碼單元52對包括在流信息中的預(yù)測模式信息進(jìn)行無損編碼，并且在所獲取的預(yù)測模式信息是與幀內(nèi)預(yù)測模式相關(guān)的信息的情況下，將預(yù)測模式信息輸出到幀內(nèi)預(yù)測單元71。此外，在預(yù)測模式信息是與幀間預(yù)測模式相關(guān)的信息的情況下，無損解碼單元52將預(yù)測模式信息輸出到運(yùn)動補(bǔ)償單元72。此外，無損解碼單元52將通過解碼流信息而獲得的差運(yùn)動向量、閾值或閾值生成信息輸出到運(yùn)動補(bǔ)償單元72。

在步驟st93中，逆量化單元53進(jìn)行逆量化處理。逆量化單元53以與圖3中的量化單元15的性質(zhì)對應(yīng)的性質(zhì)，對由逆解碼單元52解碼的量化數(shù)據(jù)進(jìn)行逆量化。

在步驟st94中，逆正交變換單元54進(jìn)行逆正交變換處理。逆正交變換單元54以與圖3中的正交變換單元14的性質(zhì)對應(yīng)的性質(zhì)，對受到逆量化單元53的逆量化的變換系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行逆正交變換。

在步驟st95中，加法單元55生成經(jīng)解碼的圖像數(shù)據(jù)。加法單元55將通過進(jìn)行逆正交變換處理而獲得的數(shù)據(jù)添加到稍后描述的步驟st99中所選擇的預(yù)測圖像數(shù)據(jù)，并且生成經(jīng)解碼的圖像數(shù)據(jù)。從而，解碼了原始圖像。

在步驟st96中，去塊濾波器56進(jìn)行濾波處理。去塊濾波器56對由加法單元55輸出的經(jīng)解碼的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，并且去除包括在經(jīng)解碼的圖像中的塊失真。

在步驟st97中，幀存儲器61對經(jīng)解碼的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲處理。注意，存儲在幀存儲器61中的經(jīng)解碼的圖像數(shù)據(jù)和由加法單元55輸出的經(jīng)解碼的圖像數(shù)據(jù)用作為參考圖像數(shù)據(jù)來生成預(yù)測圖像數(shù)據(jù)。

在步驟st98中，幀內(nèi)預(yù)測單元71和運(yùn)動補(bǔ)償單元72進(jìn)行預(yù)測處理。幀內(nèi)預(yù)測單元71和運(yùn)動補(bǔ)償單元72分別進(jìn)行與由無損解碼單元52提供的預(yù)測模式信息對應(yīng)的預(yù)測處理。

換言之，當(dāng)由無損解碼單元52提供幀內(nèi)預(yù)測的預(yù)測模式信息時，幀內(nèi)預(yù)測單元71基于預(yù)測模式信息來進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測處理并且生成預(yù)測圖像數(shù)據(jù)。此外，在由無損解碼單元52提供幀間預(yù)測的預(yù)測模式信息時，運(yùn)動補(bǔ)償單元72基于預(yù)測模式信息來進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償并且生成預(yù)測圖像數(shù)據(jù)。

在步驟st99中，選擇器73選擇預(yù)測圖像數(shù)據(jù)。選擇器73選擇由幀內(nèi)預(yù)測單元71提供的預(yù)測圖像和由運(yùn)動補(bǔ)償單元72提供的預(yù)測圖像數(shù)據(jù)，并且將所選擇的預(yù)測圖像數(shù)據(jù)提供給加法單元55，以便添加到如上所述的步驟st95中逆正交變換單元54的輸出。

在步驟st100中，畫面重置緩沖器57進(jìn)行圖像重置。換言之，在畫面重置緩沖器57中，用于為由圖3中的圖像編碼裝置10的畫面重置緩沖器12進(jìn)行編碼而重置的幀的順序被重置成用于顯示的原始順序。

在步驟st101中，d/a轉(zhuǎn)換單元58對來自畫面重置緩沖器57的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行d/a轉(zhuǎn)換。該圖像被輸出到未示出的顯示器并且該圖像被顯示。

接下來，將參考圖21中的流程圖來描述圖20中步驟st98中的預(yù)測圖像生成出來。

在步驟st111中，無損解碼單元52確定當(dāng)前塊是否被幀內(nèi)編碼了。在通過進(jìn)行無損編碼而獲得的預(yù)測模式信息是幀內(nèi)預(yù)測模式信息的情況下，無損解碼單元52將預(yù)測模式信息提供到幀內(nèi)預(yù)測單元71并且前進(jìn)到步驟st112。此外，在預(yù)測模式信息不是幀內(nèi)預(yù)測模式信息的情況下，無損解碼單元52將預(yù)測模式信息提供到運(yùn)動補(bǔ)償單元72，并且前進(jìn)到步驟st113。

在步驟st112中，幀內(nèi)預(yù)測單元71進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測處理。幀內(nèi)預(yù)測單元71通過使用在進(jìn)行去塊濾波處理之前的經(jīng)解碼的圖像數(shù)據(jù)和由加法單元55提供的預(yù)測模式信息來進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測，并且生成預(yù)測圖像數(shù)據(jù)。

在步驟st113中，運(yùn)動補(bǔ)償單元72進(jìn)行幀間預(yù)測圖像生成處理。運(yùn)動補(bǔ)償單元72基于由無損解碼單元52提供的信息(如預(yù)測模式信息等),從幀存儲器61讀出參考圖像數(shù)據(jù)并且生成預(yù)測圖像數(shù)據(jù)。

圖22是示出了解碼中與量化參數(shù)相關(guān)的處理的流程圖。在步驟st121中，圖像解碼裝置50提取用于獲得量化參數(shù)單元最小尺寸的信息。圖像解碼裝置50從流信息中提取用于獲得量化參數(shù)單元最小尺寸，例如“l(fā)og2_min_qp_unit_size_offset”，并且前進(jìn)到步驟st122。

在步驟st122中，圖像解碼裝置50計(jì)算量化參數(shù)單元最小尺寸。圖像解碼裝置50通過使用“l(fā)og2_min_qp_unit_size_offset”和決定變換單元最小尺寸(mintransformunitsize)的參數(shù)“l(fā)og2_min_transform_unit_size_minus2”來進(jìn)行表達(dá)式(26)的計(jì)算，并且計(jì)算量化參數(shù)單元最小尺寸(minqpunitsize)。此外，圖像解碼裝置50可以通過表達(dá)式(29)的計(jì)算來計(jì)算量化參數(shù)單元最小尺寸(minqpunitsize)。

在步驟st123中，圖像解碼裝置50確定是否存在待解碼的幀。在存在待解碼的幀的情況下，圖像解碼裝置50前進(jìn)到步驟st124，而在不存在待解碼的幀的情況下，結(jié)束此處理。

在步驟st124中，圖像解碼裝置50確定是否存在待解碼的片。在存在待解碼的片的情況下，圖像解碼裝置50前進(jìn)到步驟st125，而在不存在待解碼的片的情況下，返回到步驟st123。

在步驟st125中，圖像解碼裝置50提取用于獲得片中的初始值的量化參數(shù)的信息。圖像解碼裝置50的無損解碼單元52從圖片參數(shù)集(pps：圖片參數(shù)集)中提取例如“pic_init_qp_minus26”。此外，從片頭部中提取“slice_qp_delta”，并且前進(jìn)到步驟st126。

在步驟st126中，圖像解碼裝置50計(jì)算片中初始值的量化參數(shù)。圖像解碼裝置50的量化參數(shù)計(jì)算單元59通過使用“pic_init_qp_minus26”和“slice_qp_delta”來進(jìn)行表達(dá)式(30)的計(jì)算，計(jì)算量化參數(shù)sliceqpy，并且前進(jìn)到步驟st127。

在步驟st127中，圖像解碼裝置50確定是否存在待解碼的編碼單元cu。在存在待解碼的編碼單元的情況下，圖像解碼裝置50前進(jìn)到步驟st128，而在不存在待解碼的編碼單元的情況下，返回到步驟st124。

在步驟st128中，圖像解碼裝置50將標(biāo)識信息設(shè)定給選擇候選。圖像解碼裝置50的量化參數(shù)計(jì)算單元59以與圖像編碼裝置10的信息生成單元19相同的方式將標(biāo)識信息設(shè)定給選擇候選。換言之，量化參數(shù)計(jì)算單元59將與待解碼的編碼單元在空間上或時間上相鄰的經(jīng)解碼的編碼單元的量化參數(shù)作為選擇候選。此外，在由于是跳過塊或不具有殘差信息而沒有設(shè)定量化參數(shù)的情況下，或者在量化參數(shù)等于另一個候選的情況下，從選擇候選中排除它們。量化參數(shù)計(jì)算單元59將與圖像編碼裝置10相同的標(biāo)識信息(例如索引(ref_qp_block_index))設(shè)定給候選的量化參數(shù)，并前進(jìn)到步驟st129。

在步驟st129中，圖像解碼裝置50獲得標(biāo)識信息和差信息。圖像解碼裝置50的無損解碼單元52提取在圖像編碼裝置10處被包括在流信息中的標(biāo)識信息和差信息，即索引(ref_qp_block_index)和差(qb_qp_delta)。無損解碼單元52將所提取的標(biāo)識信息和差信息提供給量化參數(shù)計(jì)算單元59并且前進(jìn)到步驟st130。

在步驟st130中，圖像解碼裝置50使用標(biāo)識信息和差信息來計(jì)算量化參數(shù)。圖像解碼裝置50的量化參數(shù)計(jì)算單元59通過使用與作為標(biāo)識信息的索引(ref_qp_block_index)對應(yīng)的量化參數(shù)“ref_qp(ref_qp_block_index”和作為差信息的(qb_qp_delta)，來進(jìn)行表達(dá)式(31)的計(jì)算。換言之，通過將差添加到預(yù)測量化參數(shù)，來計(jì)算待解碼的編碼單元的量化參數(shù)。量化參數(shù)計(jì)算單元59將待解碼的編碼單元的量化參數(shù)(currentqp)輸出到逆量化單元53，并且返回到步驟st124。

因此，通過使用包括在流信息中的標(biāo)識信息和差信息，與待解碼的塊相關(guān)的量化參數(shù)可以被恢復(fù)，即使塊中的每一個塊的量化參數(shù)都不包括在流信息中。換言之，即使在圖像編碼裝置10處通過使用標(biāo)識信息和差信息提高了量化參數(shù)的編碼效率，與塊中的每一個塊相關(guān)的量化參數(shù)也可以被恢復(fù)并且解碼處理也可以被正確地進(jìn)行以在圖像解碼裝置50生成經(jīng)解碼的圖像。

<6.圖像編碼裝置和圖像解碼裝置的其他操作>

通過圖像編碼裝置和圖像解碼裝置的上述操作，與待編碼的塊在空間上或時間上相鄰的經(jīng)編碼的塊的量化參數(shù)被作為選擇候選。此外，根據(jù)關(guān)于待編碼的塊所設(shè)定的量化參數(shù)而從選擇候選中所選擇的量化參數(shù)被作為預(yù)測量化參數(shù)。此外，通過在流信息中包括用于從選擇候選中選擇預(yù)測量化參數(shù)的標(biāo)識信息和用于指示預(yù)測量化參數(shù)與為待編碼的塊所設(shè)定的量化參數(shù)之差的差信息，提高了量化參數(shù)的編碼效率。

然而，選擇候選不限于與待編碼的塊在空間上或時間上相鄰的經(jīng)編碼的塊的量化參數(shù)，并且最近更新的量化參數(shù)可以包括在選擇候選中。如稍后所描述的，即使與經(jīng)編碼的塊在空間上或時間上相鄰的塊不涉及逆量化，在鄰近待編碼的塊的位置處的塊的量化參數(shù)也可以被設(shè)定為預(yù)測量化參數(shù)。此外，量化參數(shù)可以是選擇候選的、顯式或隱式預(yù)測的量化參數(shù)，并且可以生成用于指示預(yù)測量化參數(shù)與待編碼的塊的量化參數(shù)之差的差信息。

接下來，將描述下述情況作為圖像編碼裝置和圖像解碼裝置的另一操作，所述情況是關(guān)于根據(jù)編碼單元尺寸來決定量化參數(shù)單元最小尺寸(minqpunitsize)并且從選擇候選的量化參數(shù)中顯式或隱式地選擇預(yù)測量化參數(shù)。注意，下面將關(guān)于與上述的圖像編碼裝置和圖像解碼裝置不同的部分進(jìn)行描述。

在從選擇候選的量化參數(shù)中顯示或隱式地選擇預(yù)測量化參數(shù)的情況下，圖像編碼裝置包括用于指示是顯式還是隱式?jīng)Q定量化參數(shù)的辨別信息“qp_explicit_flag”。此外，可以對于其中是顯式?jīng)Q定還是隱式?jīng)Q定量化參數(shù)被提前解碼的圖像編碼裝置和圖像解碼裝置進(jìn)行布置。

隱式?jīng)Q定量化參數(shù)意指在圖像解碼裝置可以選擇與圖像編碼裝置相等的預(yù)測量化參數(shù)，而不從圖像編碼裝置向圖像解碼裝置提供用于從選擇候選中選擇預(yù)測量化參數(shù)的標(biāo)識信息。具體地，存在下述方法：基于提前決定的優(yōu)先權(quán)順序從選擇候選中選擇量化參數(shù)并且決定預(yù)測量化參數(shù)的方法，將選擇候選的量化參數(shù)的隨機(jī)值作為預(yù)測量化參數(shù)的方法，根據(jù)距當(dāng)前塊的距離來加權(quán)選擇候選的量化參數(shù)的方法，以及將所加權(quán)的量化參數(shù)的隨機(jī)值作為預(yù)測量化參數(shù)的方法等。

顯式?jīng)Q定量化參數(shù)意指可以通過從圖像編碼裝置向圖像解碼裝置提供用于從選擇候選中選擇預(yù)測量化參數(shù)的標(biāo)識信息，來在圖像解碼裝置處選擇與圖像編碼裝置相等的預(yù)測量化參數(shù)。具體地，存在下述方法：在圖像編碼裝置處計(jì)算用于指定選擇候選的索引信息并且將所計(jì)算的索引信息包括在流信息中、并且在圖像解碼裝置處使用索引信息中所指示的選擇候選的量化參數(shù)作為預(yù)測量化參數(shù)的方法，索引信息不包括在關(guān)于其不進(jìn)行量化的塊中的方法等。

圖23是用于描述圖像編碼裝置的另一個操作的流程圖，示出了片編碼處理。在步驟st141中，圖像編碼裝置10確定是否存在待編碼的編碼單元cu。在待編碼處理的片中存在還未受到編碼處理的編碼單元的情況下，圖像編碼裝置10前進(jìn)到步驟st142。在對于片中所有編碼單元完成了編碼處理的情況下，圖像編碼裝置10結(jié)束片編碼處理。

在步驟st142中，圖像編碼裝置10拆分編碼單元cu。圖像編碼裝置10如圖5中所示的那樣拆分編碼單元cu，決定其中成本函數(shù)值小的編碼單元的尺寸，并且前進(jìn)到步驟st143。此外，為了能夠確定其中成本函數(shù)值小的編碼單元的尺寸，圖像編碼裝置10將例如“編碼樹句法(codingtreesyntax)”、相當(dāng)于圖5中的拆分標(biāo)記的“split_coding_unit_flag”包括在流信息中。

在步驟st143中，圖像編碼裝置10確定待編碼的編碼單元是否涉及逆量化。在待編碼的編碼單元cu是不需要通過使用量化參數(shù)的逆量化來進(jìn)行解碼的模式的塊，例如跳過模式或i_pcm模式或直接模式(cbp(編碼區(qū)塊樣式)＝0)的塊的情況下，圖像編碼裝置10返回到步驟st141，并且在其中進(jìn)行逆量化的塊的情況下，前進(jìn)到步驟st144。

在步驟st144中，圖像編碼裝置10確定編碼單元cu的尺寸是否是“l(fā)og2minqpunitsize”或更大。在編碼單元cu的尺寸是“l(fā)og2minqpunitsize”或更大的情況下，圖像編碼裝置10前進(jìn)到步驟st145。此外，在編碼單元cu的尺寸不是“l(fā)og2minqpunitsize”或更大的情況下，圖像編碼裝置10前進(jìn)到步驟st152。

在步驟st145中，圖像編碼裝置10決定用于待編碼的編碼單元cu的量化參數(shù)qp。圖像編碼裝置10的速率控制單元18根據(jù)如上所述的編碼單元的圖像的復(fù)雜度來決定量化參數(shù)，或者決定量化參數(shù)以使得成本函數(shù)值是小的，并且前進(jìn)到步驟st146。

在步驟st146中，圖像編碼裝置10確定辨別信息“qp_explicit_flag”是否為“1”，所述辨別信息能夠?qū)α炕瘏?shù)要被隱式還是顯式地預(yù)測進(jìn)行標(biāo)識。在該辨別信息“qp_explicit_flag”為“1”并且量化參數(shù)要被顯式預(yù)測的情況下，圖像編碼裝置10前進(jìn)到步驟st147。此外，在該辨別信息“qp_explicit_flag”為“0”并且量化參數(shù)要被隱式預(yù)測的情況下，圖像編碼裝置10前進(jìn)到步驟st149。圖像編碼裝置10例如將辨別信息“qp_explicit_flag”被設(shè)定成“1”的情況下的成本函數(shù)值與辨別信息“qp_explicit_flag”被設(shè)定成“0”的情況下的成本函數(shù)值進(jìn)行比較。圖像編碼裝置10基于比較結(jié)果來設(shè)定辨別信息“qp_explicit_flag”的值，使得編碼效率更高。此外，在辨別信息“qp_explicit_flag”可以由用戶設(shè)定的情況下，圖像編碼裝置10根據(jù)用戶指令來設(shè)定辨別信息“qp_explicit_flag”。

在步驟st147中，圖像編碼裝置10生成標(biāo)識信息。圖像編碼裝置10從選擇候選中選擇候選，使得如上所述的那樣在信息生成單元19處關(guān)于待編碼的編碼單元的量化參數(shù)的差最小，并且將其作為預(yù)測量化參數(shù)。圖像編碼裝置10將例如與待編碼的塊在空間上或時間上相鄰的經(jīng)編碼的塊的量化參數(shù)、最后更新的量化參數(shù)和在片的頭部塊處設(shè)定的處理程序作為選擇候選。圖像編碼裝置10從其關(guān)于待編碼的編碼單元的量化參數(shù)的差為最小的選擇候選中選擇候選，并且將其作為預(yù)測量化參數(shù)。此外，信息生成單元19將所選擇的候選的索引(ref_qp_block_index)作為用于從選擇候選中選擇預(yù)測量化參數(shù)的標(biāo)識信息，并且前進(jìn)到步驟st148。

在步驟st148中，圖像編碼裝置10在流信息中包括標(biāo)識信息。圖像編碼裝置10包括在步驟st147中所生成的標(biāo)識信息，并且前進(jìn)到步驟st150。

在步驟st149中，圖像編碼裝置10隱式?jīng)Q定預(yù)測量化參數(shù)dqp。換言之，圖像編碼裝置10用與圖像解碼裝置50相同的方法來預(yù)測量化參數(shù)。至于用于預(yù)測量化參數(shù)的方法，例如基于提前決定的優(yōu)先權(quán)順序來解碼預(yù)測量化參數(shù)。此外，多個候選量化參數(shù)的隨機(jī)值可以被作為預(yù)測量化參數(shù)。此外，可以使用下述方法：根據(jù)距當(dāng)前塊的距離來加權(quán)選擇候選的量化參數(shù)，并且將所加權(quán)的量化參數(shù)的隨機(jī)值作為預(yù)測量化參數(shù)等。圖像編碼裝置10計(jì)算預(yù)測量化參數(shù)并且前進(jìn)到步驟st150。

在步驟st150中，圖像編碼裝置10生成差信息。圖像編碼裝置10計(jì)算由步驟st147中所生成的標(biāo)識信息指示的預(yù)測量化參數(shù)與步驟st145中所決定的量化參數(shù)之間的差，或者計(jì)算步驟st149中所決定預(yù)測量化參數(shù)與步驟st145中所決定的量化參數(shù)之間的差。圖像編碼裝置10生成用于指示所計(jì)算的差的差信息并且前進(jìn)到步驟st151。

在步驟st151中，圖像編碼裝置10在流信息中包括差信息和辨別信息。圖像編碼裝置10在流信息中包括步驟st151中所生成的差信息和步驟st146中所使用的辨別信息“qp_explicit_flag”。圖像編碼裝置10在例如序列參數(shù)集、圖片參數(shù)集、片頭部等之一中包括辨別信息，并且前進(jìn)到步驟st152。

在步驟st152中，圖像編碼裝置10對編碼單元cu進(jìn)行量化。圖像編碼裝置10通過使用所決定的量化參數(shù)來對編碼單元進(jìn)行量化，并且返回到步驟st141。

圖24是在對量化參數(shù)進(jìn)行隱式預(yù)測的情況下的操作實(shí)例，圖25是在顯式預(yù)測量化參數(shù)的情況下的流程圖實(shí)例。注意，三個選擇候選的情況被示出以便于描述。

如圖24中的(a)所示，待編碼的幀中待編碼的塊的量化參數(shù)例如是“qp_0”。此外，三個候選是與左側(cè)相鄰的經(jīng)編碼的塊的量化參數(shù)“qp_a”、相鄰的經(jīng)編碼的塊的量化參數(shù)“qp_b”和經(jīng)解碼的編碼單元的量化參數(shù)“qp_ls”。

在圖25中，在步驟st161中，圖像編碼裝置10確定量化參數(shù)“qp_a”、“qp_b”是否可以被參考。與左側(cè)相鄰的經(jīng)編碼的塊和與上方相鄰的經(jīng)編碼的塊不是這樣的模式下的塊：該模式不需要使用量化參數(shù)進(jìn)行逆量化而進(jìn)行解碼，例如跳過模式或i_pcm模式或直接模式(cbp(編碼區(qū)塊樣式)＝0)的塊的情況下，圖像編碼裝置10確定可以做參考并且前進(jìn)到步驟st162。此外，在量化參數(shù)“qp_a”和量化參數(shù)“qp_b”中至少之一是不需要逆量化的模式的情況下，前進(jìn)到步驟st163。

在步驟st162中，圖像編碼裝置10把量化參數(shù)“qp_a”、“qp_b”的平均值作為預(yù)測量化參數(shù)dqp。換言之，如圖24中的(b)所示，在量化參數(shù)“qp_a”、“qp_b”可以被參考的情況下，量化參數(shù)“qp_a”、“qp_b”的平均值“(qp_a+qp_b+1)/2”被作為預(yù)測量化參數(shù)dqp。

在步驟st163中，圖像編碼裝置10確定量化參數(shù)“qp_a”是否可以被參考。在與左側(cè)相鄰的經(jīng)編碼的塊不是其中不需要進(jìn)行逆量化的模式的情況下，圖像編碼裝置10確定該塊可以被參考，并且前進(jìn)到步驟st164。此外，在左側(cè)相鄰的經(jīng)編碼的塊是其中不需要進(jìn)行逆量化的模式的情況下，圖像編碼裝置10確定該塊不可以被參考，并且前進(jìn)到步驟st165。

在步驟st164中，圖像編碼裝置10將量化參數(shù)“qp_a”作為預(yù)測量化參數(shù)dqp。換言之，在量化參數(shù)“qp_a”可以被參考而量化參數(shù)“qp_b”不可以被參考的情況下，如圖24中的(c)所示，將量化參數(shù)“qp_a”作為預(yù)測量化參數(shù)dqp。注意，在圖24和稍后描述的圖26中，通過陰影來指示不需要逆量化的模式的塊，即不可以被參考的塊，。

在步驟st165中，圖像編碼裝置10確定量化參數(shù)“qp_b”是否可以被參考。在與上方相鄰的經(jīng)編碼的塊不是其中不需要進(jìn)行逆量化的模式的情況下，圖像編碼裝置10確定該塊可以被參考，并且前進(jìn)到步驟st166。此外，在與上方相鄰的經(jīng)編碼的塊是其中不需要進(jìn)行逆量化的模式的情況下，圖像編碼裝置10確定該塊不可以被參考，并且前進(jìn)到步驟st167。

在步驟st166中，圖像編碼裝置10把量化參數(shù)“qp_b”作為預(yù)測量化參數(shù)dqp。換言之，在量化參數(shù)“qp_b”可以被參考而量化參數(shù)“qp_a”不可以被參考的情況下，如圖24中的(d)所示，量化參數(shù)“qp_b”被作為預(yù)測量化參數(shù)dqp。

在步驟st167中，圖像編碼裝置10把量化參數(shù)“qp_ls”作為預(yù)測量化參數(shù)dqp。如圖24中的(e)所示，在與左側(cè)相鄰的經(jīng)編碼的塊和與上方相鄰的經(jīng)編碼的塊是不需要進(jìn)行逆量化的模式的情況下，量化參數(shù)“qp_ls”被作為預(yù)測量化參數(shù)dqp。

圖26示出了對量化參數(shù)進(jìn)行隱式預(yù)測的情況的另一個操作實(shí)例。例如，如圖24中的(e)所示，與左側(cè)相鄰的經(jīng)編碼的塊和與上方相鄰的經(jīng)編碼的塊是不需要進(jìn)行逆量化的模式的情況下，預(yù)定的量化參數(shù)可以通過增加選擇候選的數(shù)目而生成。例如，如圖26中的(a)所示，與右上方相鄰的經(jīng)編碼的塊的量化參數(shù)“qp_c”、與左上方相鄰的經(jīng)編碼的塊的量化參數(shù)“qp_d”和與左下方相鄰的經(jīng)編碼的塊的量化參數(shù)“qp_e”被添加到選擇候選。

在如圖26中的(b)所示、量化參數(shù)“qp_c”、“qp_d”和“qp_e”可以被參考的情況下，圖像編碼裝置10將量化參數(shù)“qp_c”和“qp_d”的平均值“(qp_c+qp_d+1)/2”或中位數(shù)(median)作為預(yù)測量化參數(shù)dqp。

在如圖26中的(c)所示、量化參數(shù)“qp_c”和“qp_d”可以被參考的情況下，圖像編碼裝置10將量化參數(shù)“qp_c”和“qp_d”的平均值“(qp_c+qp_d+1)/2”作為預(yù)測量化參數(shù)dqp。

在如圖26中的(d)所示、量化參數(shù)“qp_d”和“qp_e”可以被參考的情況下，圖像編碼裝置10把量化參數(shù)“qp_d”和“qp_e”的平均值“(qp_d+qp_e+1)/2”作為預(yù)測量化參數(shù)dqp。

在如圖26中的(e)所示、量化參數(shù)“qp_c”和“qp_e”可以被參考的情況下，圖像編碼裝置10將量化參數(shù)“qp_c”和“qp_e”的平均值“(qp_c+qp_e+1)/2”作為預(yù)測量化參數(shù)dqp。

在如圖26中的(f)所示、量化參數(shù)“qp_c”、“qp_d”和“qp_e”不可以被參考的情況下，圖像編碼裝置10將量化參數(shù)“qp_ls”作為預(yù)測量化參數(shù)dqp。注意，圖27示出了用于進(jìn)行圖24中的(b)到(d)和圖26中的(b)到(f)的操作的程序。

此外，在可以參考的量化參數(shù)的數(shù)目為一的情況下，如圖26中的(g)到(i)所示，可以將該可以被參考的量化參數(shù)用作預(yù)測量化參數(shù)dqp。

因此，圖像編碼裝置10把量化參數(shù)(如與待編碼的塊在空間上或時間上相鄰的經(jīng)編碼的塊的)作為選擇候選，并且根據(jù)所設(shè)定的量化參數(shù)從選擇候選中選擇預(yù)測量化參數(shù)。此外，圖像編碼裝置10生成用于從選擇候選中選擇預(yù)測量化參數(shù)的標(biāo)識信息。此外，圖像編碼裝置10生成用于指示預(yù)測量化參數(shù)與為待編碼的塊設(shè)定的量化參數(shù)之差的差信息。圖像編碼裝置10將所生成的標(biāo)識信息和差信息包括在流信息中。通過進(jìn)行這樣的處理，可以防止待編碼的塊的量化參數(shù)與預(yù)測量化參數(shù)之差變成大的值。因此，圖像編碼裝置10可以提高量化參數(shù)的編碼效率。

此外，在對量化參數(shù)進(jìn)行隱式預(yù)測的情況下，可以在圖像解碼裝置50使用與圖像編碼裝置10相同的預(yù)測量化參數(shù)，而不在流信息中包括用于從選擇候選中選擇預(yù)測量化參數(shù)的標(biāo)識信息。此外，通過在流信息中包括辨別信息，可以適應(yīng)地對預(yù)測量化參數(shù)的顯式預(yù)測和對預(yù)測量化參數(shù)的隱式預(yù)測進(jìn)行切換。

圖28是用于描述圖像解碼裝置的其他操作的流程圖。在圖22中的步驟st127中，在做出了存在待解碼的編碼單元的確定的情況下，圖像解碼裝置50進(jìn)行從步驟st171開始的處理，并且對編碼單元進(jìn)行解碼。

在步驟st171中，圖像解碼裝置50提取信息。圖像解碼裝置50從流信息中提取信息以用于對編碼單元的解碼。例如，提取了能夠確定編碼單元的尺寸的信息“編碼樹句法(codingtreesyntax)”、能夠確定量化參數(shù)單元最小尺寸的信息“l(fā)og2_min_qp_unit_size_offset”、辨別信息“qp_explicit_flag”等，并且前進(jìn)到步驟st172。

在步驟st172中，圖像解碼裝置50拆分編碼單元cu。圖像解碼裝置50基于包括在流信息中的“split_coding_unit_flag”等來拆分編碼單元cu，并且前進(jìn)到步驟st173。

在步驟st173中，圖像解碼裝置50確定待解碼的編碼單元cu是否涉及逆量化。在待解碼的編碼單元cu是其中使用量化參數(shù)進(jìn)行逆量化的模式的情況下，圖像解碼裝置50前進(jìn)到步驟st174，而在其中使用量化參數(shù)的逆量化是不必要的塊的情況下，解碼處理結(jié)束。

在步驟st174中，圖像解碼裝置50確定編碼單元cu的尺寸是否是“l(fā)og2minqpunitsize”或更大。在編碼單元cu的尺寸是“l(fā)og2minqpunitsize”或更大的情況下，圖像解碼裝置50前進(jìn)到步驟st175。此外，在編碼單元cu的尺寸不是“l(fā)og2minqpunitsize”或更大的情況下，圖像解碼裝置50前進(jìn)到步驟st180。

在步驟st175中，圖像解碼裝置50確定辨別信息“qp_explicit_flag”是否為“1”。在包括在流信息中的辨別信息“qp_explicit_flag”為“1”并且量化參數(shù)要被顯式預(yù)測的情況下，圖像解碼裝置50前進(jìn)到步驟st176。此外，在辨別信息“qp_explicit_flag”為“0”并且量化參數(shù)要被隱式預(yù)測的情況下，圖像解碼裝置50前進(jìn)到步驟st178。

在步驟st176中，圖像解碼裝置50從流信息中提取索引(ref_qp_block_index)并且前進(jìn)到步驟st177。

在步驟st177中，圖像解碼裝置50決定預(yù)測量化參數(shù)dqp。圖像解碼裝置50基于索引(ref_qp_block_index)從選擇候選的量化參數(shù)中選擇與圖像編碼裝置10相同的量化參數(shù)，決定所選擇的量化參數(shù)為預(yù)測量化參數(shù)dqp，并且前進(jìn)到步驟st179。

在步驟st178中，圖像解碼裝置50對預(yù)測量化參數(shù)dqp進(jìn)行隱式?jīng)Q定。圖像解碼裝置50用與圖像編碼裝置10相同的方法來預(yù)測量化參數(shù)。至于用于預(yù)測量化參數(shù)的方法，例如可以基于提前決定的優(yōu)先權(quán)的順序來決定量化參數(shù)。此外，可以將選擇候選的量化參數(shù)的隨機(jī)值作為預(yù)測量化參數(shù)。此外，可以使用下述方法：根據(jù)距當(dāng)前塊的距離對選擇候選的量化參數(shù)進(jìn)行加權(quán)，并且將所加權(quán)的量化參數(shù)的隨機(jī)值作為預(yù)測量化參數(shù)等。圖像解碼裝置50預(yù)測量化參數(shù)并且前進(jìn)到步驟st179。

在步驟st179中，圖像解碼裝置50計(jì)算當(dāng)前編碼單元cu的量化參數(shù)qp。圖像解碼裝置50從流信息中獲得差信息“qb_qp_delta”，將該差信息添加到預(yù)測量化參數(shù)dqp，計(jì)算待解碼的編碼單元的量化參數(shù)，并且前進(jìn)到步驟st180。

在步驟st180中，圖像解碼裝置50對編碼單元進(jìn)行逆量化。圖像解碼裝置50通過使用經(jīng)解碼的量化參數(shù)來對編碼單元進(jìn)行逆量化。

因此，圖像解碼裝置50可以通過使用與由圖像編碼裝置使用的量化參數(shù)相同的量化參數(shù)來對圖像進(jìn)行解碼。

<7.軟件處理的案例>

上面所述的一系列處理可以通過硬件、軟件或二者的組合的配置來進(jìn)行。在由軟件進(jìn)行處理的情況下，其中記錄有處理序列的程序被安裝在構(gòu)建到專用硬件中的計(jì)算機(jī)內(nèi)部的存儲器中，并且被執(zhí)行。可替代地，程序可以被安裝在借助于其可以進(jìn)行各種類型的處理的通用計(jì)算機(jī)中。

圖29是例示了借助程序執(zhí)行上述系列處理的計(jì)算機(jī)裝置的示意性配置的圖。計(jì)算機(jī)裝置80的cpu801根據(jù)存儲在rom802中的或記錄在記錄單元808中的程序來執(zhí)行各種類型的處理。

cpu801執(zhí)行的程序、數(shù)據(jù)等視情況被存儲在ram803中。cpu801、rom802和ram803經(jīng)由總線804相互連接。

輸入/輸出接口805也經(jīng)由總線804連接到cpu801。如觸摸屏、鍵盤、鼠標(biāo)、麥克風(fēng)等的輸入單元806和由顯示器等組成的輸出單元807也連接到cpu801。cpu801根據(jù)由輸入單元806輸入的命令來執(zhí)行各種類型的處理。然后，cpu801將處理的結(jié)果輸出到輸出單元807。

連接到輸入/輸出接口805的記錄單元808例如由硬盤組成，并且記錄cpu801執(zhí)行的程序和各種類型的數(shù)據(jù)。通信單元809經(jīng)由電纜或無線通信介質(zhì)(如像互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)或數(shù)字廣播等)與外部裝置進(jìn)行通信。此外，計(jì)算機(jī)裝置80可以經(jīng)由通信單元809來獲取程序并且記錄在rom802或記錄單元808中。

在如磁盤、光盤、磁光盤或半導(dǎo)體存儲器等的可移動介質(zhì)85被安裝在驅(qū)動器810的情況下，這些可移動介質(zhì)被驅(qū)動，并且獲得了記錄在其中的程序、數(shù)據(jù)等。所獲得的程序和數(shù)據(jù)根據(jù)需要被轉(zhuǎn)移到rom802或ram803或記錄單元808。

cpu801讀出并且執(zhí)行用于進(jìn)行上述的系列處理的程序，并且對記錄在記錄單元808或可移動介質(zhì)85中的圖像信號或者經(jīng)由通信單元809所提供的圖像信號進(jìn)行編碼處理，或者對流信息進(jìn)行解碼處理。

<8.電子設(shè)備的應(yīng)用的情況>

此外，在以上所述中，h.264/avc格式用作為編碼格式/解碼格式，但是本技術(shù)還被應(yīng)用于使用進(jìn)行其他運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償處理的編碼格式/解碼格式的圖像編碼裝置/圖像解碼裝置。

此外，本技術(shù)可以被應(yīng)用于在經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)(如衛(wèi)星廣播、電纜tv(電視)、互聯(lián)網(wǎng)、蜂窩電話等)接收通過進(jìn)行編碼處理所獲得的、如具有mpeg、h.26x等的流信息時所使用的圖像編碼裝置和圖像解碼裝置，或者在如光盤或磁盤和閃存的存儲介質(zhì)上處理時所使用的圖像編碼裝置和圖像解碼裝置。

接下來，將關(guān)于上述的圖像編碼裝置10和圖像解碼裝置50被應(yīng)用于的電子裝置進(jìn)行描述。

圖30示例性地示出了本技術(shù)被應(yīng)用于的電視設(shè)備的示意性配置。電視設(shè)備90具有天線901、調(diào)諧器902、解復(fù)用器903、解碼器904、視頻信號處理單元905、顯示單元906、音頻信號處理單元907、揚(yáng)聲器908和外部接口單元909。此外，電視設(shè)備90具有控制單元910、用戶接口單元911等。

調(diào)諧器902通過從天線901接收的廣播信號中選擇想要的頻道來進(jìn)行解調(diào)，并且將所獲得的流輸出到解復(fù)用器903。

解復(fù)用器903從流中提取待觀看的節(jié)目的視頻和音頻的分組并且將所提取的包的數(shù)據(jù)輸出到解碼器904。此外，解復(fù)用器903將諸如epg(電子節(jié)目菜單)的數(shù)據(jù)分組提供給控制單元910。注意，在已經(jīng)進(jìn)行了加擾的情況下，在解復(fù)用器等處進(jìn)行解擾。

解碼器904對分組進(jìn)行解碼處理，并且將通過受到解碼處理而生成的視頻數(shù)據(jù)輸出到視頻信號處理單元905并且將音頻信號輸出到音頻信號處理單元907。

視頻信號處理單元905根據(jù)降噪和用戶設(shè)定對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行視頻處理。視頻信號處理單元905根據(jù)處理、基于通過網(wǎng)絡(luò)所提供的應(yīng)用來生成用于在顯示單元906上顯示節(jié)目的視頻數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)。此外，視頻信號處理單元905生成視頻數(shù)據(jù)以顯示如用于對項(xiàng)目進(jìn)行選擇的菜單畫面等，并且將其疊加到節(jié)目的視頻數(shù)據(jù)上。視頻信號處理單元905基于以這種方式所生成的視頻數(shù)據(jù)來生成驅(qū)動信號并且驅(qū)動顯示單元906。

顯示單元906基于來自視頻信號處理單元905的驅(qū)動信號來驅(qū)動顯示裝置(例如，液晶顯示裝置)使得顯示節(jié)目的視頻。

音頻信號處理單元907使音頻數(shù)據(jù)受到預(yù)定的處理(如降噪)，并且通過在該處理之后對音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行d/a轉(zhuǎn)換處理和放大處理以及提供給揚(yáng)聲器908來進(jìn)行音頻輸出。

外部接口單元909是待連接到外部設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)的接口，并且對例如如視頻數(shù)據(jù)或音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。

用戶接口單元911連接到控制單元910。用戶接口單元911被配置有操作開關(guān)或遠(yuǎn)程控制信號接收器等，并且根據(jù)用戶操作將操作信號提供給控制單元910。

通過使用cpu(中央處理單元)、存儲器等來配置控制單元910。存儲器存儲待被cpu執(zhí)行的程序，和對于cpu執(zhí)行處理所必需的各種數(shù)據(jù)、epg數(shù)據(jù)、經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)所獲得的數(shù)據(jù)等。存儲在存儲器中的程序在預(yù)定定時(例如在啟動電視設(shè)備90時)被cpu讀出并且被執(zhí)行。cpu控制每個部件，以使得電視設(shè)備90根據(jù)用戶操作、通過執(zhí)行程序來工作。

注意，對于電視設(shè)備90，總線912被設(shè)置成連接調(diào)諧器902、解復(fù)用器903、視頻信號處理單元905、音頻信號處理單元907、外部接口單元909和控制單元910。

對于如此配置的電視設(shè)備，本申請的圖像解碼裝置的功能(圖像解碼方法)被設(shè)置給解碼器904。因此，即使在廣播電臺側(cè)處在圖像編碼處理中進(jìn)行了處理來減少用于發(fā)送量化參數(shù)所必需的編碼的量，電視裝置也可以正確地恢復(fù)量化參數(shù)并且生成經(jīng)解碼的圖像。

圖31示例性地示出了本技術(shù)被應(yīng)用的蜂窩電話的示意性配置。蜂窩電話92具有通信單元922、音頻編解碼器923、相機(jī)單元926、圖像處理單元927、多路分離單元928、記錄再現(xiàn)單元929、顯示單元930和控制單元931。這些通過總線933彼此連接。

此外，天線921連接到通信單元922，而揚(yáng)聲器924和麥克風(fēng)925連接到音頻編解碼器923。此外，操作單元932連接到控制單元931。

蜂窩電話92執(zhí)行各種操作，例如以各種模式(如音頻呼叫模式或數(shù)據(jù)通信模式)對音頻信號進(jìn)行發(fā)送和接收、對電子郵件和圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送和接收、圖像拍攝、數(shù)據(jù)記錄等。

在音頻呼叫模式中，麥克風(fēng)925處所生成的音頻信號被轉(zhuǎn)換成音頻數(shù)據(jù)并和音頻編解碼器923處的數(shù)據(jù)壓縮并且被提供給通信單元922。通信單元922對音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)處理并且對音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理以生成傳輸信號。此外，通信單元922將傳輸信號提供給天線921，以使得被傳輸?shù)轿词境龅幕尽４送?，通信單?22對天線921處所接收的接收信號進(jìn)行放大、頻率轉(zhuǎn)換處理和解調(diào)處理，并且將所獲得的音頻數(shù)據(jù)提供給音頻編解碼器923。音頻編解碼器923對音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)解壓縮并且轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號并且輸出到揚(yáng)聲器924。

此外，在數(shù)據(jù)通信模式中，在進(jìn)行電子郵件傳輸?shù)那闆r下，控制單元931接收通過對操作單元932的操作而輸入的文本數(shù)據(jù)并且將所輸入的文本顯示到顯示單元930。此外，控制單元931基于操作單元932處的用戶指令來生成電子郵件數(shù)據(jù)并且提供給通信單元922。通信單元922對電子郵件數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制處理、頻率轉(zhuǎn)換處理等，并且由天線921來發(fā)送所獲得的發(fā)送信號。此外，通信單元922對用天線921所接收的接收信號進(jìn)行放大、頻率轉(zhuǎn)換處理和解調(diào)處理，并且恢復(fù)電子郵件數(shù)據(jù)。該電子郵件數(shù)據(jù)被提供給顯示單元930以顯示電子郵件的內(nèi)容。

注意，蜂窩電話92可以在記錄/再現(xiàn)單元929中的存儲介質(zhì)中存儲所接收的電子郵件數(shù)據(jù)。存儲介質(zhì)是可讀/可寫的任何存儲介質(zhì)。例如，存儲介質(zhì)為如ram或內(nèi)置閃存的半導(dǎo)體存儲器，如硬盤、磁盤、mo盤、光盤、usb存儲器、存儲卡的可移動介質(zhì)等。

在圖像數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)通信模式被發(fā)射的情況下，相機(jī)單元926處所生成的圖像數(shù)據(jù)被提供給圖像處理單元927。圖像處理單元927對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼處理并且生成流信息。

多路分離單元928借助于預(yù)定格式對圖像處理單元927處所生成的流信息和由音頻編解碼器923提供的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行多路復(fù)用并且將其提供給通信單元922。通信單元922對經(jīng)多路復(fù)用的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)處理、頻率轉(zhuǎn)換處理等，并且由天線921發(fā)送所獲得的發(fā)送信號。此外，通信單元922對天線921接收的接收信號進(jìn)行放大、頻率轉(zhuǎn)換處理、解調(diào)處理等，并且恢復(fù)經(jīng)多路復(fù)用的數(shù)據(jù)。該經(jīng)多路復(fù)用的數(shù)據(jù)被提供給多路分離單元928。多路分離單元928對經(jīng)多路復(fù)用的數(shù)據(jù)進(jìn)行分離，并且將流信息提供給圖像處理單元927且將音頻數(shù)據(jù)提供給音頻編解碼器923。

圖像處理單元927對經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼處理，并且生成圖像數(shù)據(jù)。該圖像數(shù)據(jù)被提供給顯示單元930以顯示所接收的圖像。音頻編解碼器923將音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號并且將其提供給揚(yáng)聲器924以輸出所接收的音頻。

關(guān)于如此配置的蜂窩電話，圖像處理單元927具有本技術(shù)的功能。因此，例如在對圖像進(jìn)行編碼處理和發(fā)送時可以減少數(shù)據(jù)。此外，在對所接收的圖像進(jìn)行解碼處理時，可以恢復(fù)量化參數(shù)并且可以生成經(jīng)解碼的圖像。

圖32示例性地示出了本技術(shù)被應(yīng)用于的記錄再現(xiàn)裝置的示意性配置。記錄/再現(xiàn)裝置94將例如所接收的廣播節(jié)目的音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)記錄到記錄介質(zhì)，并且根據(jù)用戶指令的定時將所接收的數(shù)據(jù)提供給用戶。此外，進(jìn)行下述布置，所述布置是記錄/再現(xiàn)裝置94可以獲取例如來自其他裝置的音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)，以便記錄到記錄介質(zhì)。此外，進(jìn)行下述布置，所述布置是記錄/再現(xiàn)裝置94可以通過對記錄介質(zhì)中所記錄的音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼以在監(jiān)視器裝置上輸出圖像顯示和音頻輸出。

記錄/再現(xiàn)裝置94具有調(diào)諧器941、外部接口單元942、編碼器943、hdd(硬盤驅(qū)動器)單元944、盤驅(qū)動器945、選擇器946、解碼器947、osd(屏幕顯示器)單元948、控制單元949和用戶接口單元950。

調(diào)諧器941從未示出的天線所接收的廣播信號中選擇想要的頻道的站。調(diào)諧器941將通過對想要的頻道的接收信號進(jìn)行解調(diào)而獲得的經(jīng)編碼的流輸出到選擇器946。

外部接口單元942被配置有ieee1394接口、網(wǎng)絡(luò)接口單元、usb接口、閃存接口等中的至少任一個。外部接口單元942是連接到外部裝置、網(wǎng)絡(luò)、存儲卡等的接口，并且對例如視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)接收以記錄。

編碼器943在由外部接口單元942提供的視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)不以預(yù)定格式被編碼的情況下進(jìn)行編碼處理并且將流信息輸出到選擇器946。

hdd單元944在內(nèi)置硬盤中記錄如視頻或音頻、各種節(jié)目、其他數(shù)據(jù)等的內(nèi)容數(shù)據(jù)，并且還在再現(xiàn)時從硬盤中讀出這些內(nèi)容數(shù)據(jù)。

磁盤驅(qū)動器945將信號記錄或再現(xiàn)到所安裝的光盤。光盤例如是dvd盤(dvd-視頻、dvd-ram、dvd-r、dvd-rw、dvd+r、dvd+rw等)或藍(lán)光盤等。

選擇器946在記錄視頻和音頻時從調(diào)諧器941或者編碼器943選擇流，并且提供給hdd單元944和盤驅(qū)動器945中的任一個。此外，選擇器946在再現(xiàn)視頻和音頻時將由hdd單元944或盤驅(qū)動器945輸出的流提供給解碼器947。

解碼器947對流進(jìn)行解碼處理。解碼器947通過進(jìn)行解碼處理將所生成的視頻數(shù)據(jù)提供給osd單元948。此外，解碼器947通過進(jìn)行解碼處理輸出所生成的音頻數(shù)據(jù)。

osd單元948生成視頻數(shù)據(jù)來顯示如用于對項(xiàng)目進(jìn)行選擇的菜單畫面等并將其疊加到由解碼器947輸出的視頻數(shù)據(jù)上，并且輸出。

用戶接口單元950連接到控制單元949。用戶接口單元950被配置有操作開關(guān)或遙控信號接收器等并且根據(jù)用戶操作將操作信號提供給控制單元949。

通過使用cpu或存儲器來配置控制單元949。存儲器存儲由cpu執(zhí)行的程序和cpu進(jìn)行處理時所必需的各種數(shù)據(jù)。存儲在存儲器中的程序在預(yù)定定時(如在啟動記錄/再現(xiàn)裝置94時)由cpu讀出并執(zhí)行。cpu控制每個部件使得記錄/再現(xiàn)裝置94根據(jù)用戶操作、通過執(zhí)行程序來工作。

對于如此配置的記錄/再現(xiàn)裝置，本申請的功能被設(shè)置給編碼器943。因此，例如在對圖像進(jìn)行編碼處理和記錄時可以減少數(shù)據(jù)量。此外，在對所記錄的圖像進(jìn)行解碼處理時，可以恢復(fù)量化參數(shù)并且可以生成經(jīng)解碼的圖像。

圖33示例性地示出了本技術(shù)被應(yīng)用的成像設(shè)備的示意性配置。成像設(shè)備96使對象成像，以便在顯示單元上顯示對象的圖像，并且將其記錄在記錄介質(zhì)中作為圖像數(shù)據(jù)。

成像設(shè)備96具有光學(xué)塊961、成像單元962、相機(jī)信號處理單元963、圖像數(shù)據(jù)處理單元964、顯示單元965、外部接口單元966、存儲器單元967、介質(zhì)驅(qū)動器968、osd單元969和控制單元970。此外，用戶接口單元971連接到控制單元970。此外，圖像數(shù)據(jù)處理單元964與外部接口單元966、存儲器單元967、介質(zhì)驅(qū)動器968、osd單元969和控制單元970等經(jīng)由總線972相連接。

光學(xué)塊961被配置有聚焦透鏡、薄膜機(jī)制等。光學(xué)塊961使對象的光學(xué)圖像在成像單元962的成像面上成像。成像單元962通過使用ccd或cmos圖像傳感器被配置，并且與光學(xué)圖像對應(yīng)的電信號通過光電轉(zhuǎn)換而生成并被提供給相機(jī)信號處理單元963。

相機(jī)信號處理單元963對由成像單元962提供的電信號進(jìn)行各種相機(jī)信號處理，例如knee校正和格瑪校正、顏色校正等。相機(jī)信號處理單元963將相機(jī)處處理之后的圖像數(shù)據(jù)提供給圖像數(shù)據(jù)處理單元964。

圖像數(shù)據(jù)處理單元964對由相機(jī)信號處理單元963提供的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼處理。圖像數(shù)據(jù)處理單元964將通過進(jìn)行編碼處理所生成的流信息提供給外部接口單元966和介質(zhì)驅(qū)動器968。此外，圖像數(shù)據(jù)處理單元964對由外部接口單元966和介質(zhì)驅(qū)動器968提供的流信息進(jìn)行解碼處理。圖像數(shù)據(jù)處理單元964通過進(jìn)行解碼處理將所生成的圖像數(shù)據(jù)提供給顯示單元965。此外，圖像數(shù)據(jù)處理單元964進(jìn)行處理以將由相機(jī)信號處理單元963提供的圖像數(shù)據(jù)提供給顯示單元965，并且進(jìn)行處理以將從osd單元969獲取的用于顯示的數(shù)據(jù)疊加到圖像數(shù)據(jù)上并將其提供給顯示單元965。

osd單元969生成用于顯示的數(shù)據(jù)，如菜單畫面或由符號、文本或形狀形成的圖標(biāo)，并且將其輸出到圖像數(shù)據(jù)處理單元964。

例如，外部接口單元966被配置有usb輸入和輸出端子，并且在對圖像進(jìn)行打印的情況下，連接到打印機(jī)。此外，根據(jù)需要將驅(qū)動器連接到外部接口單元966，視情況安裝如磁盤、光盤等的可移動介質(zhì)，并且根據(jù)需要安裝從可移動介質(zhì)中讀出的程序。此外，外部接口單元966具有連接到預(yù)定網(wǎng)絡(luò)(如lan或互聯(lián)網(wǎng))的網(wǎng)絡(luò)接口。例如，根據(jù)來自用戶接口單元971指令，控制單元970從存儲器單元967讀出流信息，以便經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從自外部接口單元966提供給所連接的其他裝置。此外，控制單元970通過外部接口單元966、經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)獲取由其他裝置提供的流信息和圖像數(shù)據(jù)，以便將其提供給圖像數(shù)據(jù)處理單元964。

例如，至于由介質(zhì)驅(qū)動器968驅(qū)動的記錄介質(zhì)，可以使用可讀且可寫的任何可移動介質(zhì)，例如磁盤、mo盤、光盤和半導(dǎo)體存儲器。此外，關(guān)于記錄介質(zhì)，可移動介質(zhì)的種類也是可選的，并且可以是磁帶裝置，可以是磁盤或者可以是存儲卡。當(dāng)然，這可以是非接觸式ic卡等。

此外，進(jìn)行下述布置：介質(zhì)驅(qū)動器968和記錄介質(zhì)被組合并且例如被配置有非便攜式存儲介質(zhì)，如內(nèi)置型硬盤驅(qū)動器或ssd(固態(tài)驅(qū)動器)等。

使用cpu存儲器來配置控制單元970。存儲器存儲待被cpu存儲的程序，和用于cpu進(jìn)行處理所必需的各種類型的數(shù)據(jù)。存儲在存儲器中的程序在預(yù)定定時(如在啟動成像裝置96時)被cpu讀出并且執(zhí)行。cpu控制每個部件，以使得通過執(zhí)行程序?qū)Τ上裱b置96的操作與用戶操作相對應(yīng)。

對于如此配置的成像裝置，圖像數(shù)據(jù)處理單元964被設(shè)置有本申請的功能。因此，在編碼和在存儲器單元967或記錄介質(zhì)中記錄所成像的圖像時，可以減少待記錄的數(shù)據(jù)量。此外，在對所記錄的圖像進(jìn)行解碼處理時，可以恢復(fù)量化參數(shù)并且可以生成經(jīng)解碼的圖像。

此外，本技術(shù)不被解釋為限制于上述實(shí)施方式。實(shí)施方式被示例性地公開，并且清楚理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在不脫離本技術(shù)的本質(zhì)的情況下完成對實(shí)施方式的變型和替代。換言之，權(quán)利要求應(yīng)該被考慮成確定本技術(shù)的本質(zhì)。

此外，根據(jù)本技術(shù)的圖像解碼裝置和圖像編碼裝置可以假定下述配置。

(1)一種圖像解碼裝置，包括：

信息獲取單元，被配置成將與待解碼的塊在空間上或時間上相鄰的經(jīng)解碼的塊的量化參數(shù)作為選擇候選，并且從流信息中提取用于指示關(guān)于從選擇候選中選擇的預(yù)測量化參數(shù)的差的差信息；以及

量化參數(shù)計(jì)算單元，被配置成根據(jù)預(yù)測量化參數(shù)和差信息來計(jì)算待解碼的塊的量化參數(shù)。

(2)根據(jù)(1)所述的圖像解碼裝置，其中，量化參數(shù)計(jì)算單元在相鄰的經(jīng)解碼的塊為預(yù)定順序的情況下，將按照由流信息中包括的標(biāo)識信息所指示的順序的量化參數(shù)設(shè)定成預(yù)測量化參數(shù)。

(3)根據(jù)(1)所述的圖像解碼裝置，其中，量化參數(shù)計(jì)算單元按照提前設(shè)定的順序?qū)x擇候選進(jìn)行確定，并且基于確定結(jié)果來設(shè)定預(yù)測量化參數(shù)。

(4)根據(jù)(1)所述的圖像解碼裝置，其中，量化參數(shù)計(jì)算單元基于流信息中包括的確定信息來選擇進(jìn)行下述處理中的一個處理或另一個處理：將按照由流信息中包括的標(biāo)識信息所指示的順序的量化參數(shù)設(shè)定成預(yù)測量化參數(shù)的處理，以及按照提前設(shè)定的順序?qū)x擇候選進(jìn)行確定并且基于確定結(jié)果來設(shè)定預(yù)測量化參數(shù)的處理。

(5)根據(jù)(1)至(4)中任一項(xiàng)所述的圖像解碼裝置，其中，量化參數(shù)計(jì)算單元通過從相鄰的經(jīng)解碼的塊中排除至少其中量化參數(shù)是冗余的塊或其中未進(jìn)行使用量化參數(shù)的逆量化的塊，來獲取選擇候選。

(6)根據(jù)(1)至(5)中任一項(xiàng)所述的圖像解碼裝置，其中，在不存在選擇候選的情況下，量化參數(shù)計(jì)算單元將片中初始值的量化參數(shù)作為預(yù)測量化參數(shù)。

(7)根據(jù)(1)至(6)中任一項(xiàng)所述的圖像解碼裝置，其中，量化參數(shù)計(jì)算單元將最近更新的量化參數(shù)包括在所述選擇候選中。

(8)根據(jù)(1)至(7)中任一項(xiàng)所述的圖像解碼裝置，其中，量化參數(shù)計(jì)算單元通過將差信息指示的差添加到預(yù)測量化參數(shù)來計(jì)算待解碼的塊的量化參數(shù)。

(9)一種圖像解碼方法，包括：

將與待解碼的塊在空間上或時間上相鄰的經(jīng)解碼的塊的量化參數(shù)作為選擇候選，并且從流信息中提取用于指示關(guān)于從所述選擇候選中選擇的預(yù)測量化參數(shù)的差的差信息的處理；以及

根據(jù)所述預(yù)測量化參數(shù)和所述差信息來計(jì)算所述待解碼的塊的量化參數(shù)的處理。

(10)一種圖像編碼裝置，包括：

控制單元，被配置成針對待編碼的塊設(shè)定量化參數(shù)；

信息生成單元，被配置成將與待編碼的塊在空間上或時間上相鄰的經(jīng)編碼的塊的量化參數(shù)作為選擇候選，根據(jù)所設(shè)定的量化參數(shù)從選擇候選中選擇預(yù)測量化參數(shù)，并且生成用于指示預(yù)測量化參數(shù)與所設(shè)定的量化參數(shù)之的差信息；以及

編碼單元，被配置成將差信息包括在通過使用所設(shè)定的量化參數(shù)對待編碼的塊進(jìn)行編碼處理而生成的流信息中。

(11)根據(jù)(10)所述的圖像編碼裝置，其中，信息生成單元選擇對于所設(shè)定的量化參數(shù)的差為最小的量化參數(shù)作為預(yù)測量化參數(shù)。

(12)根據(jù)(11)所述的圖像編碼裝置，其中，信息生成單元在相鄰的經(jīng)編碼的塊為預(yù)定順序的情況下，生成用于指示與所選擇的量化參數(shù)對應(yīng)的塊的順序的標(biāo)識信息；

并且其中，編碼單元將標(biāo)識信息包括在流信息中。

(13)根據(jù)(12)所述的圖像編碼裝置，其中，信息生成單元采取如下排列順序：其中，優(yōu)先權(quán)被賦予與左側(cè)相鄰的經(jīng)編碼的塊、與上方相鄰的經(jīng)編碼的塊和在時間上相鄰的經(jīng)編碼的塊中的一個塊。

(14)根據(jù)(12)或(13)中任一項(xiàng)所述的圖像編碼裝置，其中，信息生成單元能夠切換相鄰的經(jīng)編碼的塊的排列順序。

(15)根據(jù)(10)所述的圖像編碼裝置，其中，信息生成單元按照提前設(shè)定的順序?qū)x擇候選進(jìn)行確定，并且基于確定結(jié)果來選擇所述預(yù)測量化參數(shù)。

(16)根據(jù)(10)所述的圖像編碼裝置，其中，信息生成單元能夠在下述處理之間進(jìn)行選擇并且生成用于指示所選擇的處理的確定信息：選擇對于所設(shè)定的量化參數(shù)的差為最小的量化參數(shù)作為預(yù)測量化參數(shù)的處理；以及按照提前設(shè)定的順序?qū)x擇候選進(jìn)行確定并且基于確定結(jié)果來選擇預(yù)測量化參數(shù)的處理；

并且其中，編碼單元將確定信息包括在流信息中。

(17)根據(jù)(10)至(16)中任一項(xiàng)所述的圖像編碼裝置，其中，信息生成單元通過從相鄰的經(jīng)編碼的塊中排除至少其中量化參數(shù)為冗余的塊或其中不進(jìn)行使用量化參數(shù)的量化的塊，來獲取選擇候選。

(18)根據(jù)(10)至(17)中任一項(xiàng)所述的圖像編碼裝置，其中，在不存在選擇候選的情況下，信息生成單元生成用于指示片中初始值的量化參數(shù)與所設(shè)定的量化參數(shù)之差的差信息。

(19)根據(jù)(10)至(18)中任一項(xiàng)所述的圖像編碼裝置，其中，信息生成單元將最近更新的量化參數(shù)包括在選擇候選中。

(20)一種圖像編碼方法，包括：

針對待編碼的塊設(shè)定量化參數(shù)的處理；

將與待編碼的塊在空間上或時間上相鄰的經(jīng)編碼的塊的量化參數(shù)作為選擇候選，根據(jù)所設(shè)定的量化參數(shù)從所述選擇候選中選擇預(yù)測量化參數(shù)，并且生成用于指示所述預(yù)測量化參數(shù)與所設(shè)定的量化參數(shù)之差的差信息的處理；以及

將所述差信息包括在通過使用所設(shè)定的量化參數(shù)對所述待編碼的塊進(jìn)行編碼處理而生成的流信息中的處理。

工業(yè)適用性

關(guān)于圖像解碼裝置、圖像編碼裝置及其方法，根據(jù)本技術(shù)，將與待編碼的塊在空間上或時間上相鄰的經(jīng)編碼的塊的量化參數(shù)作為選擇候選，并且根據(jù)設(shè)定的量化參數(shù)從選擇候選中選擇預(yù)測量化參數(shù)。用于指示預(yù)測量化參數(shù)與針對待編碼的塊設(shè)定的量化參數(shù)之差的差信息被生成。因此，可以防止量化參數(shù)的差變成大的值，并且可以提高量化參數(shù)的編碼效率。此外，在對其中包括有差信息的流信息進(jìn)行解碼的情況下，從與待解碼的塊在空間上或時間上相鄰的經(jīng)解碼的塊的量化參數(shù)中選擇預(yù)測量化參數(shù)，并且根據(jù)預(yù)測量化參數(shù)和差信息計(jì)算待解碼的塊的量化參數(shù)。因此，即使流信息在量化參數(shù)的編碼效率提高的情況下生成，在對該流信息進(jìn)行解碼的情況下，也可以基于預(yù)測量化參數(shù)和差信息來恢復(fù)量化參數(shù)，并且也可以正確地進(jìn)行解碼處理。因此，本技術(shù)適合于經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)(如衛(wèi)星廣播、電纜tv、互聯(lián)網(wǎng)、蜂窩電話等)發(fā)射/接收通過以塊為單位進(jìn)行編碼而獲得的流信息的設(shè)備和在存儲介質(zhì)如光盤、磁盤閃存等上實(shí)現(xiàn)本技術(shù)的設(shè)備。

附圖標(biāo)記列表

10圖像編碼裝置

11a/d轉(zhuǎn)換單元

12、57畫面重置緩沖器

13減法單元

14正交變換單元

15量化單元

16無損編碼單元

17、51存儲緩沖器

18速率控制單元

19信息生成單元

21、53逆量化單元

22、54逆正交變換單元

23、55加法單元

24、56去塊濾波器

26、61幀存儲器

31、71幀內(nèi)預(yù)測單元

32運(yùn)動預(yù)測/補(bǔ)償單元

33預(yù)測圖像/最佳模式選擇單元

50圖像解碼裝置

52無損解碼單元

58d/a轉(zhuǎn)換單元

59量化參數(shù)計(jì)算單元

62、73選擇器

72運(yùn)動補(bǔ)償單元

80計(jì)算機(jī)裝置

90電視設(shè)備

92蜂窩電話

94記錄/再現(xiàn)裝置

96成像設(shè)備

191量化參數(shù)存儲器單元

192差計(jì)算單元

591計(jì)算單元

592量化參數(shù)存儲器單元