专利名称：图像编码装置、图像解码装置、图像编码方法以及图像解码方法
技术领域：
本发明涉及一种在图像压缩编码技术、压缩图像数据传输技术等中使用的图像编码装置、图像解码装置、图像编码方法以及图像解码方法。
背景技术：
以往，在MPEG、ITU-T H. 26x等国际标准影像编码方式中，将输入影像帧以由 16X16像素块形成的宏块(macro block)的单位来进行分割后进行压缩处理。另一方面，近年来，期望对具有与HDTV (High Definition Television (高清晰度电视)，1920X1080像素)的4倍相当的空间分辨率的4KXI像素的影像格式、进而与其4 倍相当的8KX4K像素的影像格式、或者增加颜色信号的采样数来提高颜色再现性的4:4:4 影像信号格式等的高清晰·高质量影像进行压缩编码的技术。在对这种高清晰·高质量影像进行压缩编码的情况下，通过16X 16像素的宏块是无法进行充分利用图像信号相关的编码，难以实现高压缩率。为了应对这种问题，提出了如下技术例如将以往的16X16像素宏块的大小如非专利文献1那样扩展为32 X 32像素块，通过使运动矢量的分配单位变大来削减预测所需的参数的代码量，或者通过使预测误差信号的变换编码的块大小变大来有效地去除信号的像素间相关。图21是表示非专利文献1的编码装置的结构的框图。在非专利文献1的编码中， 首先，将作为编码对象的输入影像信号1001在块分割部1002中以宏块(与亮度信号相当的32像素X 32线的矩形块)的单位来进行分割，并作为编码影像信号1003输入到预测部 1004。在预测部1004中，将宏块内的各颜色成分的图像信号在帧内·帧间进行预测，来得到预测误差信号1005。特别是在帧间进行运动补偿预测的情况下，以宏块本身、或者将宏块进一步细分而成的子块的单位来搜索运动矢量，根据运动矢量生成运动补偿预测图像， 取与编码影像信号1003的差分，由此得到预测误差信号1005。压缩部1006针对预测误差信号1005，一边与运动矢量的分配单位区域的大小相应地变更块大小，一边实施DCT (离散余弦变换)处理来去除信号相关之后，进行量化来得到压缩数据1007。压缩数据1007在可变长编码部1008中被进行熵编码而作为比特流1009 输出，并且被送至局部解码部1010，得到解码预测误差信号1011。将该解码预测误差信号1011与使用于预测误差信号1005的生成的预测信号1012 相加来设为解码信号1013，并输入到环路滤波器1014。解码信号1013在环路滤波器1014 中被实施去除块失真的处理之后，作为用于生成以后的预测信号1012的参照图像信号 1015保存到存储器1016中。此外，为了得到预测信号1012而在预测部1004中决定的预测信号生成用参数1017被送至可变长编码部1008，多路复用到比特流1009而被输出。在此，预测信号生成用参数1017中例如包含表示如何进行帧内的空间预测的帧内预测模式、 表示帧间的运动量的运动矢量等信息。
以往的MPEG、ITU-T H. 26x等的国际标准影像编码方式中作为宏块大小采用了 16X16像素块，与此相对，在非专利文献1中，使用32X32像素块的宏块大小(超宏块 SMB)。图22表示在针对每个MXM像素宏块进行运动补偿预测时的运动矢量分配区域的分割形状的样子，图22的(a)是非专利文献1的SMB，图22的(b)是以往的MPEG-4 AVC/ H.沈4(参照非专利文献2、的宏块。SMB设为像素数M = 32来将每个运动矢量所覆盖的运动预测区域的面积取得较大，与此相对，以往的宏块使用像素数M/2 = 16。由此，在SMB中作为画面整体所需的运动矢量的信息量与像素数M/2 = 16相比变少，因此能够抑制作为比特流应传输的运动矢量代码量。非专利文献1 =Siwei Ma and C. -C. Jay Kuo, “ High-definition Video Coding with Super-macroblocks" , Proc. SPIE, Vol.6508,650816(2007)非专利文献2 :MPEG-4 AVC(IS0/IEC 14496-10)/ITU-T H.洸4 标准。
发明内容
在非专利文献1、2的以往方式中，设置如下称为跳过模式的特别模式在上述运动预测的结果，完全不产生关于运动矢量、预测误差信号应编码的数据。例如，在非专利文献2中，将“运动矢量与其预测值一致，并且预测误差信号的变换系数全部为零”的事例定义为跳过模式。另外，能够选择跳过模式的情况被限定于分配运动矢量的区域的大小与宏块的大小相同时。因此，在如非专利文献1那样扩展宏块大小的情况下，存在如下问题仅对最大大小的运动预测块设定跳过模式，因此与其相比大小更小的运动预测块不应用跳过模式而难以高效进行编码。本发明是为了解决如上所述的问题而完成的，其目的在于提供一种如下的图像编码装置及其方法、以及图像解码装置及其方法实现安装负荷平衡良好且与作为编码对象的影像信号的统计和局部性质相应地更好地去除信号相关来进行高效的信息压缩的影像编码方法，为了进行超高清晰影像信号的编码而提高了最优性。本发明所涉及的图像编码装置具备预测部，在宏块中根据规定条件适应性地决定运动预测单位块的大小，并且将该运动预测单位块分割为运动矢量分配区域来搜索运动矢量；以及编码部，在对运动预测单位块整体分配运动矢量的情况下，如果该运动矢量与根据周边的运动预测单位块的运动矢量求出的预测矢量相等、且不存在作为运动预测误差信号进行编码的数据，则作为第一跳过模式进行编码；在运动矢量分配区域为规定的大小以上、且对运动矢量分配区域整体分配运动矢量的情况下，如果该运动矢量与根据周边的运动矢量分配区域的运动矢量求出的预测矢量相等、且不存在作为运动预测误差信号进行编码的数据，则作为第二跳过模式进行编码。本发明所涉及的图像解码装置具备解码部，从比特流解码得到表示宏块内的运动预测单位块的大小、确定将运动预测单位块分割得到的运动矢量分配区域的形状的运动预测模式、以及与运动矢量分配区域对应的运动矢量的数据，根据该运动预测模式来确定运动预测单位块是否为第一跳过模式、以及运动矢量分配区域是否为第二跳过模式；以及预测部，在运动预测单位块为第一跳过模式的情况或者运动矢量分配区域为第二跳过模式的情况下，根据周边的运动矢量求出预测矢量来设定为运动矢量，并且将运动预测误差信号全部设定为零来生成预测图像，在运动预测单位块不是第一跳过模式、且该运动预测单
5位块的运动矢量分配区域不是第二跳过模式的情况下，根据解码部解码得到的运动预测模式和运动矢量生成预测图像。本发明所涉及的图像编码方法具备预测步骤，在宏块中根据规定条件适应性地决定运动预测单位块的大小，并且将该运动预测单位块分割为运动矢量分配区域来搜索运动矢量；以及编码步骤，在对运动预测单位块整体分配运动矢量的情况下，如果该运动矢量与根据周边的运动预测单位块的运动矢量求出的预测矢量相等、且不存在作为运动预测误差信号进行编码的数据，则作为第一跳过模式进行编码，在运动矢量分配区域为规定的大小以上、且对运动矢量分配区域整体分配运动矢量的情况下，如果该运动矢量与根据周边的运动矢量分配区域的运动矢量求出的预测矢量相等、且不存在作为运动预测误差信号进行编码的数据，则作为第二跳过模式进行编码。本发明所涉及的图像解码方法具备解码步骤，从比特流解码得到表示宏块内的运动预测单位块的大小、确定将运动预测单位块分割得到的运动矢量分配区域的形状的运动预测模式、以及与运动矢量分配区域对应的运动矢量的数据，根据该运动预测模式来确定运动预测单位块是否为第一跳过模式、以及运动矢量分配区域是否为第二跳过模式；跳过模式预测步骤，在运动预测单位块为第一跳过模式的情况或者运动矢量分配区域为第二跳过模式的情况下，根据周边的运动矢量求出预测矢量来设定为运动矢量，并且将运动预测误差信号全部设定为零来生成预测图像；以及预测步骤，在运动预测单位块不是第一跳过模式、且运动预测单位块的运动矢量分配区域不是第二跳过模式的情况下，解码得到表示与运动矢量分配区域对应的运动矢量的数据，根据该运动矢量和通过解码步骤解码得到的运动预测模式生成预测图像。根据本发明，关于运动预测单位块和运动矢量分配区域分别设定第一跳过模式和第二跳过模式，因此在进行4:4:4格式的影像信号的编码的情况下，能够构成可进行跳过模式的分层表现并灵活地适应各颜色成分信号的时间变化的特性的图像编码装置和图像解码装置，能够对4:4:4格式的影像信号进行最佳的编码处理。
图1表示本发明的实施方式1所涉及的图像编码装置和图像解码装置作为处理对象的4:4:4格式。图2是表示实施方式1所涉及的图像编码装置的结构的框图。图3是表示图2所示的块分割部所生成的基准块的说明图。图4是表示由图2所示的预测部进行的将运动预测单位块以基本块单位来分割后的形状例的说明图。图5是表示图2所示的预测部的动作的流程图。图6是用于说明由预测部进行的成本J的计算方法的图。图7是表示由预测部进行的运动预测模式mc model 4的预测矢量PMV的计算例的图。图8是用于说明跳过模式的图。图9是用于说明可变长编码部的熵编码方法的图。图10是表示图2所示的可变长编码部的内部结构的框图。
图11是表示图2所示的可变长编码部的动作的流程图。图12是表示上下文模型(Ctx)的概念的说明图。图13是表示与运动矢量有关的上下文模型(Ctx)的例的说明图。图14是说明运动预测模式的相关的差异的图，图14的(a)、(b)示出在基本块Ba、 Bb中选择的运动预测模式的两种状态。图15是表示图10所示的二值化部的运动预测模式的二值化结果的图。图16A是说明由图10所示的二值化部进行的运动预测模式的二值化的图，表示 binO的上下文模型选择方法。图16B是说明由图10所示的二值化部进行的运动预测模式的二值化的图，表示 binl的上下文模型选择方法。图16C是说明由图10所示的二值化部进行的运动预测模式的二值化的图，表示 bin2的上下文模型选择方法。图16D是说明由图10所示的二值化部进行的运动预测模式的二值化的图，表示 bin4的上下文模型选择方法。图16E是说明由图10所示的二值化部进行的运动预测模式的二值化的图，表示 bin5的上下文模型选择方法。图17是表示比特流的数据排列的说明图。图18是表示实施方式1所涉及的图像解码装置的结构的框图。图19是表示图18所示的可变长解码部的内部结构的框图。图20是表示图18所示的可变长解码部的动作的流程图。图21是表示非专利文献1的编码装置的结构的框图。图22表示在非专利文献1的编码装置中针对每个宏块进行运动补偿预测时的运动矢量分配区域的分割形状的样子。
具体实施例方式实施方式1.下面，参照附图详细说明本发明的实施方式。在本实施方式中，关于进行以4 4 4格式输入的数字影像信号的压缩和解压缩的图像编码装置和图像解码装置，说明与各颜色成分的信号的状态相适应地进行运动补偿预测处理的图像编码装置和图像解码装置。在此，图1示出实施方式1所涉及的图像编码装置和图像解码装置作为输入所使用的4:4:4格式。4:4:4格式是指，如图1的(a)所示，构成彩色运动图像的三个信号成分 C0、C1、C2的像素数都相同的格式。三个信号成分的颜色空间既可以是RGB或者XYZ，也可以是亮度·色差(YUV、YCbCr、或者YPbPr)。相对于4:4:4格式，图1的(b)所示的4:2:0 格式表示如下格式颜色空间是YUV、YCbCr、或者YPbPr，并且相对于亮度Y的像素数，色差信号成分(例如若是YCbCr，则Cb、Cr)的像素数在水平W ·垂直H分别为二分之一。关于以下说明的图像编码装置和图像解码装置，特别限定于4 4 4格式的颜色空间为YUV、YCbCr或者YPbPr、并且将各颜色成分视为与亮度成分相当来进行处理的方式，来进行说明。但是，以下说明的动作在以4:2:0格式的影像信号为对象的图像编码装置和图像解码装置中也能够对其亮度信号直接应用，这是显然的。1.图像编码装置图2是表示实施方式1所涉及的图像编码装置的结构的框图。图2所示的图像编码装置构成为将4:4:4格式的输入影像帧分割为规定大小的块、即MmaxXMmax像素块(以下，称为“基准块”)，以该基准块的单位来进行运动预测，对预测误差信号进行压缩编码。首先，作为编码对象的输入影像信号1在块分割部2中以基准块的单位被分割并作为编码信号3输入到预测部4。图3示出块分割部2所生成的基准块。如图3所示，基准块构成为将由MmaxXMmax像素构成的矩形的块汇总而成的单位的基准块数据。详细内容在后文说明，基准块大小Mmax是在帧或者序列、或者GOP (Group Of Pictures 图像组)等的上位层数据级别中决定和编码。此外，也可以构成为在帧内变更基准块大小Mmax，在该情况下，以切片(slice)等的将多个宏块汇总而成的单位来指定基准块大*Mmax。基准块数据进一步被分割成Li XMi像素块(i 颜色成分标识符)的“运动预测单位块”，以运动预测单位块为基础来进行运动预测、编码。图3的(a)中的运动预测单位块的图案为L0 = Mmax/2、M0 = M-/2，图3的(b)中的运动预测单位块的图案为L0 = Mmax/2、 M0 = Mmax，图3的(a)、(b)中都是L1 = M1 = L2 = M2 = Mmax。此外，在下面的说明中，关于 4:4:4格式的各颜色成分的基准块，设为在三个颜色成分CO、Cl、C2中相同，在变更基准块大小Mmax的情况下，对于三个颜色成分都变更为同一大小。另外，关于运动预测单位块的各个大小LiJi,也可以构成为能够针对每个颜色成分CO、Cl、C2进行选择，能够以序列、G0P、 帧、基准块等的单位来进行变更。通过采用这种结构，无需变更基准块大小Mmax，能够根据每个颜色成分的信号的性质的差异来灵活地决定运动预测单位块大小I^Mi,能够进行考虑了以基准块为单位的编码·解码处理的并行化·流水线操作化的高效的安装。在预测部4中，对基准块内的各颜色成分的图像信号进行运动补偿预测，来得到预测误差信号(运动预测误差信号)5。预测部4的动作是本实施方式1的图像编码装置的特征，因此后面详细说明。压缩部6对预测误差信号5实施DCT处理等变换处理来去除信号相关之后，进行量化来得到预测误差压缩数据7。此时，在压缩部6中对预测误差信号 5进行DCT等正交变换·量化，将预测误差压缩数据7输出到可变长编码部(编码部)8和局部解码部10。可变长编码部8对预测误差压缩数据7进行熵编码来作为比特流9进行输出。局部解码部10从预测误差压缩数据7得到解码预测误差信号11。该解码预测误差信号11在加法部中与使用于预测误差信号5的生成的预测信号(预测图像)12相加而成为解码信号 13并输入到环路滤波器14。此外，为了得到预测信号12而在预测部4中决定的预测信号生成用参数17被送至可变长编码部8，并作为比特流9被输出。关于预测信号生成用参数 17的内容，与预测部4的说明一起后面详细说明。另外，可变长编码部8中的预测信号生成用参数17的编码方法也是本实施方式1的特征之一，因此后面详细说明。环路滤波器14使用预测信号生成用参数17和量化参数19对重叠有随着压缩部 6中的变换系数量化产生的块失真的解码信号13实施块失真去除滤波。解码信号13在环路滤波器14中被实施去除编码噪声的处理之后作为用于生成以后的预测信号12的参照图像信号15而保存到存储器16中。在非专利文献1、2等影像编码方式中，一般采用在以基准块为宏块的情况下一边
8以宏块的单位来选择帧内编码、帧间预测编码一边进行编码的方法。这起因于存在如下情况在帧间的运动预测不充分的情况下，利用帧内的相关的情况下编码更有效率。以后，在本实施方式1的图像编码装置中，在说明发明点时，关于针对帧内编码的描述、其选择性使用，在文中不进行明确说明，在不特别说明的情况下，设为能够进行以基准块为单位的帧内编码的选择性使用的结构。在本实施方式1的图像编码装置中，也可以将基准块定义为宏块，但是为了说明运动预测，以后也使用基准块这一用语。下面，说明作为本实施方式1的特征之一的预测部4的详细的动作。本实施方式 1的预测部4的特征是以下3点。(1)基准块·运动预测单位块的大小与在运动预测中使用的分割形状的联动适应化(2)与各颜色成分的性质相应的运动预测模式、运动矢量的决定(3)基于基准块·运动预测单位块的大小的适应性的跳过模式选择关于上述(1)，预测部4首先与各颜色成分的信号的性质相应地将基准块分割成 LiXMi像素的运动预测单位块，进一步将运动预测单位块分割成由IiXmi像素的组合构成的多个形状。然后，预测部4对各分割区域分别分配固有的运动矢量来进行预测，将预测效率最优的形状选择为运动预测模式，使用作为其结果得到的运动矢量来进行对于各分割区域的运动预测，得到预测误差信号5。设运动预测单位块内的分割形状采取由包括IiXmi 像素的“基本块”的组合构成的形状。在本实施方式1的图像编码装置中，在Mi与Hii之间、 Li与Ii之间设置> =MiZTVli = Li/2”的限制。图4中示出根据该条件确定的基本块的分割形状。图4是表示由预测部4进行的将运动预测单位块以基本块单位来分割后的形状例的说明图。下面，设在本实施方式1的图像编码装置中，将图4所示的分割形状的图案 (分割图案)mcjiiodeO 7对于三个颜色成分共用。但是，也可以构成为对三个颜色成分独立确定分割图案mcjiiodeO 7。此外，下面，将该分割图案mcjiiodeO 7称为“运动预测模式”。在非专利文献1、2的影像编码方式中，运动预测适用区域的形状被限定为矩形， 无法使用如图4那样的矩形以外的对角分割。与此相对，在本实施方式1中，通过使如图4 那样的适用运动预测的区域的形状多样化，运动物体的轮廓部分等在基准块内包含复杂的运动的情况下，能够以比矩形分割少的运动矢量条数进行运动预测。另夕卜，在“S. Kondo and H. Sasai, “ A Motion Compensation Technique using Sliced Blocks and its Application to Hybrid Video Coding" ，VCIP 2005,July 2005” 中，公开了针对以往的宏块的运动预测适用区域的分割形状的多样化方法。在该文献中，通过进行宏块分割的线段与其块边界之间的交点位置来表现分割形状。然而，该方法是固定了像素数M的状态下增加基准块内的分割图案的方法，存在以下问题。问题 1 用于描述基准块的分割图案的代码量增加。由于允许满足Mmax mod Hii = 0的任意的IV基准块内的分割图案增加，需要将用于指定该图案的信息作为开销信息进行编码。分割图案越增加，某特定的分割图案产生的概率越分散，因此分割图案的熵编码的效率差，成为作为代码量的开销而在编码的整体性能上产生限度。问题 2:
由于分割图案增加，编码时为了选择最佳的分割而所需的运算量增大。运动预测是占编码处理负荷的大部分的高负荷处理，在分割图案胡乱增加的算法中，将图像编码装置必须设计成从中仅验证和利用特定的分割图案。因而，图像编码装置有时无法最大限度地有效利用算法所具有的原来的性能。与此相对，在本实施方式1的图像编码装置中的图4的研究中，首先，通过采取1) 设为能够根据编码的条件、影像信号的分辨率、性质来在帧等的上位级别中变更Mmax的值、 2)设为能够与每个颜色成分Ci的特性相应地将MmaxXMmax的像素块分割成基本块LiXMi像素、3)在将基本块的分割条件限定为满足"Hii == k/2”的限制的分割形状的基础上确保分割的变化(variation)、这三个措施，解决上述问题。关于基本块的大小Mmax的值，不在帧、切片内局部地变更而仅在帧级别或者帧列(序列、G0P)等的上位数据结构级别中能够进行变更。该结构能够实现对于包含在基准块内的图像信号图案的含义的差异的适应化。例如，在分辨率小的(Video Graphics Array，VGA等)影像和分辨率大的(HDTV等) 影像中，相同的Mmax X Mfflax像素块内的信号图案所表现的含义不同。在预测同一被摄体的情况下，在分辨率小的影像中与被摄体的结构相近的信号图案被捕捉，但是在分辨率大的影像中，即使使用与分辨率小的时候相同的块大小也只不过捕捉被摄体的更局部的部位的信号图案。因而，在基准块的大小不依赖于分辨率而相同的情况下，随着分辨率变高，基准块内的信号图案中噪声成分的要素变大，无法提高作为图案匹配技术的运动预测的性能。因此，通过设为仅在上位数据结构级别中能够变更基准块大小Mmax的值，能够抑制基准块大小Mmax的值的信号化所需的代码量，并且能够根据影像的分辨率、场景变化(scene change)、画面整体的活动变化等状况，来将包含在基准块中的信号图案在运动预测的含义上最优化。除了该结构以外，通过设为如图3那样能够按每个颜色成分变更运动预测单位块内的分割图案，能够与各颜色成分的信号特性相应地使运动预测的处理单位最优化。并且，通过在运动预测单位块内如图4那样赋予分割图案的限定性自由度，能够抑制运动预测单位块内的分割图案的表现所需要的代码量的同时改善运动预测的整体效率。另外，如果能够高效地进行在帧级别中决定基准块大小Iax的值的处理，则以后就能够将在基准块内应检查的分割图案的变化与以往技术相比抑制为较少，能够使编码处理的负荷变小。决定基准块大小Mmax的值的方法中例如有如下方法。(1)根据编码对象影像的分辨率决定。在相同Mmax值的情况下，在分辨率大的情况下，基准块内的图像信号图案更具有噪声成分上的意思，运动矢量难以捕捉图像信号图案。 在这种情况下使Mmax值变大来使得能够捕捉图像信号图案。(2)将帧间的差分值的大小视为活动，在活动大的情况下，以小的Mmax值进行运动预测，在活动小的情况下，以大的Mmax值进行运动预测。另外，此时的大小控制是根据编码对象影像的帧频来决定的。帧频越高，则帧间相关越大，运动矢量本身的动态范围越小，其代码量越小，因此考虑如下方法等即使活动稍微小，也将Mmax值设定成不会过大来使得能够预测到细的运动。(3)将(1)和O)的方法以加权方式进行组合，来进行判断。在决定基准块大小Mmax的值之后，按每个颜色成分决定运动预测单位块的大小L” Mi0例如在输入影像信号1为在YUV(或者YCbCr等)的颜色空间中定义的信号的情况下， 作为颜色信号的U/V成分与亮度信号Y成分相比信号频带窄。因而，块内分散与亮度相比
10变小。将此作为依据，考虑构成为如下判断基准的例子(参照图3)关于U/V成分的大小 L” Mi,取比亮度信号Y成分的大小L^Mi大的值。作为进行这些判断的结果所得到的各块大小Mmax、L” Mi的值作为基准块大小信息 18被通知到块分割部2、预测部4、可变长编码部8。此外，如果如图3那样相对于Mmax将L” Mi设定为能够通过简单的运算导出的值，则不将L” Mi作为独立的值来进行编码而只要对计算式的标识符进行编码即可，因此能够抑制基准块大小信息18所需的代码量。此外，虽然在图2中没有特别图示，但是图像编码装置也可以是具备基准块大小决定部来决定基准块大小信息18的结构，该基准块大小决定部用于决定Mmaj^LpMi的值并通知给各部。预测部4基于根据基准块大小信息18导出的运动预测单位块大小L” Mi,执行使用图3、图4的分割图案的运动检测处理。图5是表示预测部4的动作的流程图。预测部4 以LiXMi像素的运动预测单位块为单位对该帧的Ci成分进行运动预测。基本上，在该过程中，关于图4的mcjiiodeO 7的各个分割图案，在所指定的运动搜索范围内检测每个分割区域的最优运动矢量，最终决定关于该运动预测单位块使用mcjiiodeO 7中的哪个运动预测模式的情况下预测效率最高。预测效率是通过根据运动预测单位块内的运动矢量的总代码量R、以及根据适用该运动矢量来保存在存储器16内的参照图像生成的预测信号12与输入影像信号1之间的预测误差量D导出的下述成本J来进行定义。预测部4构成为输出该成本J为最小的运动预测模式和运动矢量。J = D+λ RU:常数) ⑴因此，预测部4首先对各运动预测模式mC_mocbk进行成本Jk的计算(步骤STl)。 图6中以mC_m0de5的事例为例说明成本J的计算方法。此时，帧F (t)内的被预测对象的运动预测单位块由两个分割区域BpB1构成。另外，设存储器16内保存有两张已完成编码 局部解码的参照图像F’ (t-l)、F，(t-2)，分割区域BpB1能够使用这两张参照图像F’ (t-1)、 F’ (t-2)来进行运动预测。在图6中，分割区域B。使用参照图像F’ (t-2)来检测运动矢量 Ml2(Bci),分割区域&使用参照图像F’ (t-1)来检测运动矢量MV^(B1)。当将B设为分割区域，将设为第η帧的画面内位置χ= (i，j)处的像素值，将ν设为运动矢量时，能够使用差分绝对值和(Sum of Absolute Difference, SAD)作为下式(2)计算分割区域B 的预测误差量D。
权利要求
1.一种图像编码装置，以规定大小的块单位分割运动图像信号的各帧，生成以该块单位进行运动预测并进行了预测编码的比特流，该图像编码装置的特征在于，具备预测部，在所述块中根据规定条件适应性地决定运动预测单位块的大小，并且将该运动预测单位块分割为运动矢量分配区域来搜索运动矢量；以及编码部，在对所述运动预测单位块整体分配运动矢量的情况下，如果该运动矢量与根据周边的运动预测单位块的运动矢量求出的预测矢量相等、且不存在作为运动预测误差信号进行编码的数据，则作为第一跳过模式进行编码；在所述运动矢量分配区域为规定的大小以上、且对所述运动矢量分配区域整体分配运动矢量的情况下，如果该运动矢量与根据周边的运动矢量分配区域的运动矢量求出的预测矢量相等、且不存在作为运动预测误差信号进行编码的数据，则作为第二跳过模式进行编码。
2.一种图像解码装置，将以规定大小的块单位分割运动图像信号的各帧、以该块单位进行运动预测并进行了预测编码的比特流作为输入，来对所述运动图像信号进行解码，该图像解码装置的特征在于，具备解码部，从所述比特流解码得到表示所述块内的运动预测单位块的大小、确定将所述运动预测单位块分割得到的运动矢量分配区域的形状的运动预测模式、以及与所述运动矢量分配区域对应的运动矢量的数据，根据该运动预测模式来确定所述运动预测单位块是否为第一跳过模式、以及所述运动矢量分配区域是否为第二跳过模式；以及预测部，在所述运动预测单位块为第一跳过模式的情况或者所述运动矢量分配区域为第二跳过模式的情况下，根据周边的运动矢量求出预测矢量来设定为运动矢量，并且将运动预测误差信号全部设定为零来生成预测图像，在运动预测单位块不是第一跳过模式、且该运动预测单位块的运动矢量分配区域不是第二跳过模式的情况下，根据解码部解码得到的运动预测模式和运动矢量生成预测图像。
3.一种图像编码方法，以规定大小的块单位分割运动图像信号的各帧，生成以该块单位进行运动预测并进行了预测编码的比特流，该图像编码方法的特征在于，具备预测步骤，在所述块中根据规定条件适应性地决定运动预测单位块的大小，并且将该运动预测单位块分割为运动矢量分配区域来搜索运动矢量；以及编码步骤，在对所述运动预测单位块整体分配运动矢量的情况下，如果该运动矢量与根据周边的运动预测单位块的运动矢量求出的预测矢量相等、且不存在作为运动预测误差信号进行编码的数据，则作为第一跳过模式进行编码，在所述运动矢量分配区域为规定的大小以上、且对所述运动矢量分配区域整体分配运动矢量的情况下，如果该运动矢量与根据周边的运动矢量分配区域的运动矢量求出的预测矢量相等、且不存在作为运动预测误差信号进行编码的数据，则作为第二跳过模式进行编码。
4.一种图像解码方法，把将运动图像信号的各帧分割为规定大小的块、以该块为单位进行运动预测并进行了预测编码的比特流作为输入，来对所述运动图像信号进行解码，该图像解码方法的特征在于，具备解码步骤，从所述比特流解码得到表示所述块内的运动预测单位块的大小、确定将所述运动预测单位块分割得到的运动矢量分配区域的形状的运动预测模式、以及与所述运动矢量分配区域对应的运动矢量的数据，根据该运动预测模式来确定所述运动预测单位块是否为第一跳过模式、以及所述运动矢量分配区域是否为第二跳过模式；跳过模式预测步骤，在所述运动预测单位块为第一跳过模式的情况或者所述运动矢量分配区域为第二跳过模式的情况下，根据周边的运动矢量求出预测矢量来设定为运动矢量，并且将运动预测误差信号全部设定为零来生成预测图像；以及预测步骤，在所述运动预测单位块不是第一跳过模式、且所述运动预测单位块的运动矢量分配区域不是第二跳过模式的情况下，解码得到表示与所述运动矢量分配区域对应的运动矢量的数据，根据该运动矢量和通过所述解码步骤解码得到的运动预测模式生成预测图像。
全文摘要
图像编码装置具备预测部(4)，其根据各颜色成分信号适应性地决定运动预测单位块的大小，并且将该运动预测单位块分割为运动矢量分配区域来搜索运动矢量；可变长编码部(8)，其在对运动预测单位块整体分配运动矢量的情况下，如果该运动矢量与预测矢量相等、且不存在预测误差信号(5)，则设为mc_skip模式来进行编码，在运动矢量分配区域为规定的大小以上、且对运动矢量分配区域整体分配运动矢量的情况下，如果该运动矢量与预测矢量相等、且不存在预测误差信号(5)，则设为sub_mc_skip模式来进行编码。
文档编号H04N7/32GK102450017SQ20108002346
公开日2012年5月9日 申请日期2010年5月27日 优先权日2009年5月29日
发明者伊谷裕介, 关口俊一, 加藤嘉明, 峯泽彰, 杉本和夫 申请人:三菱电机株式会社