CN101014132A - 编码数据选定设定、再编码数据生成和再编码方法及装置 - Google Patents

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CN101014132A CNA2006100644930A CN200610064493A CN101014132A CN 101014132 A CN101014132 A CN 101014132A CN A2006100644930 A CNA2006100644930 A CN A2006100644930A CN 200610064493 A CN200610064493 A CN 200610064493A CN 101014132 A CN101014132 A CN 101014132A
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Abstract

本发明提供一种充分抑制编码数据的信息量的缺失率，并可以将从解码装置传送给再编码装置的每个宏块的编码数据限制在某一固定值以下的编码数据选定方法及其装置。该方法包括：预测模式判断步骤，判断用于宏块的预测模式是否为规定预测模式；编码数据选定步骤，在采用所述规定的预测模式的宏块中，选定与宏块内的规定位置的像素相对应的规定种类的编码数据；比特数分配步骤，在采用所述规定的预测模式的宏块中，与未通过所述编码数据选定步骤选定的规定种类的编码数据相比较，向通过所述编码数据选定步骤选定的规定种类的编码数据，优先分配比特数。

Description

编码数据选定设定、 再编码数据生成和再编码方法及装置
技术领域
本发明涉及编码数据选定方法和与其相对应的编码数据设定方法以及编码数据选定装置和编码数据设定装置。另外，本发明涉及包括编码数据选定方法的再编码数据生成方法以及与其相对应的装置。另外，本发明涉及包括编码数据设定方法的再编码方法和与其相对应的装置。譬如，在编码数据选定方法中，选定解码装置所输出的编码数据的一部分。
背景技术
在将MPEG-2解码装置所输出的MPEG-2位流的解码图象作为输入的随机连接的MPEG-2再编码装置中，具有对位流中的编码数据进行多路复用并传送到解码图象的技术(参照非专利文献1)。
在支持SMPTE319M-2000规格的MPEG-2再编码装置中，从解码图象，分离在其内经多路复用的编码数据，采用已分离的编码数据，对其进行再编码，由此，可充分地抑制再编码的图象质量变差。这里，编码数据是指将在位流中进行了可变长度编码的编码字恢复为原始数值的数据。
按照SMPTE319M-2000规格，将上述编码数据叠加到所输入的解码图象的色度的LSB中，对此进行标准化处理，能够以1个宏块的图象，传送256比特的编码数据。
如果参照作为MPEG-2的编码数据规格的非专利文献2的表2，则MPEG-2的每个宏块的编码数据为113比特，在上述每个宏块256比特的频带，可充分地进行传送。
非专利文献1：“SMPTE 319M-2000”(在2000年1月20日，通过SMPTE认证。)
非专利文献2：“SMPTE 327M-2000”(在2000年1月20日，通过SMPTE认证。)
但是，近年来，人们正在关注H.264(ISO/IEC 14496-10)。有时需要将以某种比特率进行编码后的H.264的位流变换为具有所需比特率的H.264的位流或具有所需比特率的MPEG-2的位流。由于存在上述情况，故必须随机地将H.264解码装置和H.264再编码装置、或MPEG-2再编码装置进行连接，需要在它们之间传送H.264的位流的解码图象。另外，为了充分抑制再编码造成的图象质量变差，与SMPTE 319M-2000相同，将编码数据多路复用并传送到H.264的位流的解码图象。
但是，H.264的每个宏块的编码数据随宏块的编码模式而不同。
编码模式分为图形(picture)内编码的内(intra)模式和图形之间编码的间(inter)模式。
另外，宏块的尺寸为16×16，但是，象图1(a)～(d)所示的那样，在间模式，宏块分为4种。象图1(a)所示的那样，在第1宏块类型中，通过16×16像素的1个子宏块，构成1个宏块。象图1(b)所示的那样，在第2宏块类型中，通过16×8像素的2个子宏块，构成1个宏块。象图1(c)所示的那样，在第3宏块类型中，通过8×16像素的2个子宏块，构成1个宏块。象图1(d)所示的那样，在第4宏块类型中，通过8×8像素的4个子宏块，构成1个宏块。
此外，第4宏块中的各子宏块分为4种类型。象图2(a)所示的那样，在第1子宏块类型中，通过8×8像素的1个2次子宏块，构成1个子宏块。象图2(b)所示的那样，在第2子宏块类型中，通过8×4像素的2个2次子宏块，构成1个子宏块。象图2(c)所示的那样，在第3子宏块类型中，通过4×8像素的2个2次子宏块，构成1个子宏块。象图2(d)所示的那样，在第4子宏块类型中，通过4×4像素的4个2次子宏块，构成1个子宏块。
象图1(a)所示的那样，在第1宏块类型中，对在1个宏块中所包含的1个16×16像素的子宏块进行向前方向预测(F)、向后方向预测(B)或双向预测(BI)。另外，每个子宏块的运动矢量沿1个方向，为1个。如果象这样形成，则每个宏块的运动矢量为1个或2个。
象图1(b)所示的那样，在第2宏块类型中，对在1个宏块中所具有的2个16×8像素的子宏块分别进行向前方向预测、向后方向预测或双向预测。另外，每个子宏块的运动矢量沿1个方向，为1个。如果象这样形成，则每个宏块的运动矢量为2个、3个或4个。
象图1(c)所示的那样，在第3宏块类型中，对在1个宏块中所包含的2个8×16像素的子宏块分别进行向前方向预测、向后方向预测或双向预测。另外，每个子宏块的运动矢量沿1个方向，为1个。如果象这样形成，则每个宏块的运动矢量为2个、3个或4个。
象图1(d)所示的那样，在第4宏块类型中，对在1个宏块中所包含的4个8×8像素的子宏块分别进行向前方向预测、向后方向预测或双向预测。另外，在各子宏块中包含的2次子宏块中，运动预测方向是共同的，但是分别进行运动预测。此外，1个子宏块中所包含的相应每个2次子宏块的运动矢量沿1个方向，为1个。如果象这样形成，则1个宏块中所包含的2次子宏块的最大数量为16个，当对它们全部进行双向预测时，每个宏块的运动矢量为32个。
另外，将形成为运动预测单位的子宏块或2次子宏块称为运动补偿块。
每个宏块的编码数据的比特数象图3所示的那样。简单来说，从左侧起，
(1)内模式：87比特；
(2)间模式，第1宏块类型，沿向前方向预测或向后方向预测：52比特；
(3)间模式，第1宏块类型，沿双向预测：83比特；
(4)间模式，第2或第3宏块类型，对2个子宏块沿向前方向预测或向后方向预测：83比特；
(5)间模式，第2或第3宏块类型，对1个子宏块沿向前方向预测或向后方向预测，另一个子宏块沿双向预测：114比特；
(6)间模式，第2或第3宏块类型，对2个子宏块沿双向预测：145比特；
(7)间模式，第1～4宏块类型，在P图形中对所有的运动补偿块沿向前方向预测，最大值为473比特：473比特；
(8)间模式，第4宏块类型，对4个子宏块沿向前方向预测或沿向后方向预测：473比特；
(9)间模式，第4宏块类型，对3个子宏块沿向前方向预测或沿向后方向预测，对1个子宏块沿双向预测：582比特；
(10)间模式，第4宏块类型，对2个子宏块沿向前方向预测或沿向后方向预测，对2个子宏块沿双向预测：691比特；
(11)间模式，第4宏块类型，对1个子宏块沿向前方向预测或沿向后方向预测，对3个子宏块沿双向预测：800比特；
(12)间模式，第4宏块类型，对4个子宏块沿双向预测：909比特。
因此，H.264的每个宏块的编码数据的最大值为每个宏块909比特，在SMPTE319M-2000规格所规定的每个宏块256比特的频带无法进行传送。
由此，为了实现对充分抑制再编码造成的图象质量变差的再编码处理，需要采用下述2种方法中的任意一种：(1)扩大传送频带(2)在现有的传送频带内高效地配置数据。
(1)的方法虽然较容易，但是，如果叠加这以上的数据，则将产生可视化到图像上的特殊图案等弊端。另外，还要考虑到与采用了现有系统的MPEG-2再编码装置的互换性极大受到破坏的情况。
因此，不得不采用(2)的方法。当采用了(2)的方法时，在简便的数据配置(即，“简便的数据减少”)中，可能无法实现本来的“充分抑制图象质量变差”的目的。
发明内容
本发明的目的在于一种充分抑制编码数据的信息量的缺失率，并能够将从解码装置传送给再编码装置的每个宏块的编码数据限制在某一固定值(比如，256比特)以下的编码数据选定方法及其装置。
另外，本发明的目的在于提供一种可采用由上述编码数据选定方法及其装置所选定的编码数据，充分抑制通过再编码装置再编码后的位流所表示的再编码图象的品质变差的编码数据设定方法及其装置。
按照本发明的第1方面，提供一种编码数据输出方法，以规定比特数以下的比特数，输出与已输入的位流相对应的各宏块的编码数据，其特征在于，该方法包括：预测模式判断步骤，判断用于宏块的预测模式是否为规定的预测模式；编码数据选定步骤，在采用上述规定的预测模式的宏块中，选定与宏块内的规定位置的像素相对应的规定种类的编码数据；比特数分配步骤，在采用上述规定的预测模式的宏块中，与在上述编码数据选定步骤未选定的规定的种类的编码数据相比，优先向在上述编码数据选定步骤选定的规定种类的编码数据分配比特数。
在上述编码数据输出方法中，在上述比特数分配步骤，减少在上述编码数据选定步骤中未选定的规定种类的编码数据。
在上述编码数据输出方法中，在上述比特数分配步骤，对在上述编码数据选定步骤中选定的规定种类的编码数据，分配等于或小于上述已输入的位流中的比特数的比特数。
在上述编码数据输出方法中，上述规定的预测模式为下述模式：将构成宏块的各子宏块进一步分割为1～多个2次子宏块，将各2次子宏块作为运动补偿块。
在上述编码数据输出方法中，上述规定位置为宏块的4个角部。
在上述编码数据输出方法中，当其它的宏块的规定种类的编码数据缺失时，上述规定位置为这样的位置，该位置与为了再生该缺失的上述规定种类的编码数据而采用的上述规定种类的编码数据相关联。
在上述编码数据输出方法中，上述规定种类的编码数据至少包括运动矢量。
在上述编码数据输出方法中，包括预测方向判断步骤，对应用到各子宏块的预测方向是否为双向进行判断，其中该各子宏块包含于采用所述规定预测模式的宏块中；仅对上述预测方向判断步骤判定为不是双向的子宏块，采用上述编码数据选定步骤。
在编码数据输出方法中，包括预测方向判断步骤，对应用到各子宏块的预测方向是否为双向进行判断，其中该各子宏块包含于采用所述规定预测模式的宏块中；仅对上述预测方向判断步骤判定为不是双向的子宏块，采用上述编码数据选定步骤，对上述预测方向判断步骤判定为双向的子宏块，采用或不采用上述编码数据选定步骤。
在编码数据输出方法中，包括预测方向判断步骤，对应用到各子宏块的预测方向是否为双向进行判断，其中该各子宏块包含于采用所述规定预测模式的宏块中；仅在采用规定的预测模式的宏块中所包含的采用双向预测方向的子宏块的数量在规定值以下的情形，对该宏块，采用上述编码数据选定步骤。
在编码数据输出方法中，在上述编码数据选定步骤，针对采用上述规定的预测模式的宏块，选定与具有宏块内的规定位置的图象的2次子宏块相对应的规定种类的编码数据。
在上述编码数据输出方法中，针对上述规定种类以外种类的编码数据，不减少比特数。
按照本发明的第2方面，提供一种再编码数据生成方法，其特征在于，该方法包括：上述的编码数据输出方法的各步骤；从已输入的位流，对基带信号进行解码处理的解码步骤；多路复用步骤，在所述基带信号中，对编码数据进行多路复用，其中该编码数据通过对已输入的位流采用所述编码数据输出方法而获得。
按照本发明的第3方面，提供一种编码数据恢复方法，根据由编码数据输出方法而生成的各宏块的编码数据，对用于编码处理的各宏块的编码数据进行解码处理，在该编码数据输出方法中，以规定的比特数以下的比特数，输出与已输入的位流相对应的各宏块的编码数据，其特征在于，该方法包括：预测模式判断步骤，判断用于宏块的预测模式是否规定的预测模式；编码数据选定判断步骤，判断：在上述编码数据输出方法中，针对采用上述规定的预测模式的宏块，选定了与宏块内的规定位置的像素相对应的规定种类的编码数据；比特数分配判断步骤，判断：在上述编码数据输出方法中，针对采用上述规定的预测模式的宏块，与在上述编码数据选定步骤未选定的规定种类的编码数据相比，向在上述编码数据选定步骤选定的规定种类的编码数据优先分配比特数；以及编码数据恢复步骤，根据上述比特数分配判断步骤的结果，恢复用于再编码的各宏块的编码数据。
在上述编码数据恢复方法中，在所述比特数分配判断步骤中判断：在所述编码数据输出方法中，规定种类的编码数据已减少，其中该规定种类的编码数据是如下编码数据，即：在所述编码数据选定判断步骤中判断出在所述编码数据输出方法中未选定的规定种类的编码数据。
在上述编码数据恢复方法中，在上述比特数分配判断步骤中判断：在上述编码数据选定判断步骤中判断出在上述编码数据输出方法中已选定的规定种类的编码数据中，针对上述编码数据输出方法，分配并减少与所输入的位流中的比特数相等或其以下的比特数。
在上述编码数据恢复方法中，上述规定的预测模式为下述模式：将构成宏块的各子宏块进一步分割为1～多个2次子宏块，各2次子宏块为运动补偿块。
在上述编码数据恢复方法中，上述规定位置为宏块的4个角部。
在上述编码数据恢复方法中，当其它的宏块的规定种类的编码数据缺失时，上述规定位置为这样的位置，该位置与为了再生该已缺失的规定种类的编码数据而采用的规定种类的编码数据相关联。
在上述编码数据恢复方法中，上述规定种类的编码数据至少包括运动矢量。
在上述编码数据恢复方法中，包括预测方向判断步骤，对应用到各子宏块的预测方向是否为双向进行判断，其中该各子宏块包含于采用所述规定预测模式的宏块中；仅对上述预测方向判断步骤判定为不是双向的子宏块，采用上述编码数据选定判断步骤。
在上述编码数据恢复方法中，包括预测方向判断步骤，对应用到各子宏块的预测方向是否为双向进行判断，其中该各子宏块包含于采用所述规定预测模式的宏块中；对所述预测方向判断步骤判定为不是双向的子宏块，采用所述编码数据选定判断步骤，对在所述预测方向判断步骤判定为是双向的子宏块，采用或不采用所述编码数据选定判断步骤。
在上述编码数据恢复方法中，包括预测方向判断步骤，对应用到各子宏块的预测方向是否为双向进行判断，其中该各子宏块包含于采用所述规定预测模式的宏块中；仅当使用规定预测模式的宏块中所包含的采用双向预测方向的子宏块的数量在规定值以下时，对该宏块，采用所述编码数据选定判断步骤。
在上述编码数据恢复方法中，在所述编码数据选定判断步骤中判断：在所述编码数据输出方法中，针对采用所述规定的预测模式的宏块，选定了与包括宏块内的规定位置的像素的2次子宏块相对应的规定种类的编码数据。
在上述编码数据恢复方法中，在所述编码数据输出方法中，针对规定种类以外种类的编码数据，根据未减少比特数的情况，恢复编码数据。
按照本发明的第4方面，提供一种编码方法，其特征在于包括：上述编码数据恢复方法中的各步骤；采用通过上述编码数据恢复方法恢复的编码数据，对已输入的基带信号进行编码处理的编码步骤。
本发明的、以规定的比特数以下的比特数输出与已输入的位流相对应的各宏块的编码数据的编码数据输出方法包括：预测模式判断步骤，判断用于宏块的预测模式是否为规定的预测模式；编码数据选定步骤，在采用上述规定的预测模式的宏块中，选定与宏块内的规定位置的像素相对应的规定种类的编码数据；比特数分配步骤，在采用上述规定的预测模式的宏块中，与在上述编码数据选定步骤未选定的规定的种类的编码数据相比，优先向在上述编码数据选定步骤选定的规定种类的编码数据分配比特数，由此，将各宏块的编码数据的比特数抑制在规定值以下，并且适当地设定规定的预测模式、与宏块内的规定位置的像素相对应的规定种类的编码数据或它们的组合，由此，可充分抑制编码数据的信息量的缺失率，并能够将从解码装置传送给再编码装置的每个宏块的编码数据限制在某一固定值以下。
附图说明：
图1为表示宏块的4种分割样式的图；
图2为表示子宏块的4种分割样式的图；
图3为用于说明现有例中每个宏块的编码数据的比特数的表；
图4为表示本发明实施例的带有编码数据多路复用功能的图象解码装置结构的方框图；
图5为表示通过图4所示的编码数据选定部进行的编码数据选定方法的流程图；
图6为表示本发明的实施例1中，在不采用图5所示的编码数据选定方法的情形下所传送的运动矢量的图；
图7为表示在图5所示的编码数据选定方法中，选定运动矢量的2次子宏块(即，运动补偿块)所应包含的像素的图；
图8为表示在图5所示的编码数据选定方法中，包含图7所示像素的2次子宏块(即，运动补偿块)的图；
图9为表示在本发明的实施例1中，通过图5所示的编码数据选定方法选定的运动矢量的图；
图10为表示在本发明的实施例1中，通过图5所示的编码数据选定方法选定运动矢量的2次子宏块(即，运动补偿块)的图；
图11为用于说明在本发明的实施例1中，采用了图5所示的编码数据选定方法的情形下每个宏块的编码数据的比特数的表；
图12为用于说明H.264的直接模式的图；
图13为表示本发明实施例的图象再编码装置结构的方框图；
图14为表示通过图13所示的编码数据设定部进行的编码数据设定方法的流程图；
图15为表示在本发明的实施例2中，通过图5所示的编码数据选定方法选定的运动矢量的图；
图16为表示在本发明的实施例2中，通过图5所示的编码数据选定方法选定运动矢量的2次子宏块(即，运动补偿块)的表；
图17为用于说明在本发明的实施例2中，采用了图5所示的编码数据选定方法的情形下每个宏块的编码数据的比特数的表。
具体优选方式
下面参照附图，对用于实施本发明的优选方式进行具体描述。
(实施例1)
参照图4，本实施例的带有编码数据多路复用功能的图象解码装置包括：图象编码部100、多路复用器110和作为本发明的特征部的编码数据选定部120。
图象解码部100包括：熵解码部101、逆量子化/逆变换部102、图象缓冲器103、预测部104。下面对图象解码部100的动作进行描述。
熵解码部101将所输入的位流作为熵解码，提取系数信息、预测信息。
逆量子化/逆变换部102对从熵解码部101供给的系数信息进行逆量子化和逆变换处理，获得预测误差。
预测部104采用从熵解码部101供给的预测信息，从存储于图象缓冲器103中的重建图象，生成预测图象。
在预测图象中，添加了从逆量子化/逆变换部102供给的预测误差，形成重建图象。为了进行之后的解码，上述重建图象存储于图象缓冲器103中。
存储于图象缓冲器103中的重建图象在适当的显示时刻，通过多路复用器110，输出到外部。
以上结束图象解码部100的说明。
接着，对多路复用器110的动作进行描述。
多路复用器110具有下述的功能：在通过图象解码部100解码的图象基带信号中，将通过编码数据选定部120提取并进行格式化的编码数据多路复用。图象基带信号和编码数据同步。多路复用后的格式由SMPTE319M-2000规定，重叠位置为具有10比特的亮度，10比特色度的图象信号的色度LSB。
以上结束多路复用器110的说明。
继而，说明多路复用器110的动作。
将编码数据从图象解码装置内的熵解码部101，供给编码数据选定部120。
参照图5的流程图，对编码数据选定部120的动作进行描述。
在步骤S151，判断mb_type是否为内模式。如果mb_type为内模式，则进行步骤S153，如果不是这样，则进行步骤S152。
在步骤S152，判断mb_type是否为树状模式。在这里，树状模式是这样一种模式：宏块象图1(d)所示的那样，分割为4个子宏块，进而，各子宏块分割为象图2(a)～(d)中的任何一个所示的2次子宏块。如果mb_type不是树状模式，则进行步骤S154，如果mb_type为树状模式，则进行步骤S155。
由于在步骤S153(间模式)中，从熵解码部101输入的编码数据象图3所示的那样，每个宏块为87比特，在256比特以下，故将其作为照原样输出的编码数据。即，选定全部编码数据。因此，在内模式，编码数据的信息不缺失。在选定后，结束处理(包括在下一宏块的编码数据选定中)。
在步骤S154(为间模式，但不是树状模式的情形)(间16×16，16×8，或8×16)，由图3可知，
·16×16模式的编码数据在单向预测的情形能够以52比特、在双向预测的情形以83比特来表现每一宏块的编码数据；
·仅单向预测的16×8模式或8×16模式的编码数据能够以83比特来表现每一宏块的编码数据；
·一者为单向预测、另一者为双向预测的16×8模式或8×16模式的编码数据能够以114比特来表现每一宏块的编码数据；
·仅双向预测的16×8模式或8×16模式的编码数据能够以145比特来表现每一宏块的编码数据。
由于它们中的每一宏块的编码数据的位数在256比特以下，故该编码数据为照原样输出的编码数据。即，选定全部的编码数据。因此，当为间模式而非树状模式的模式中，编码数据的信息不缺失。当选定之后，结束处理(设置于下一宏块的编码数据选定中)。
在步骤S155(树状模式)，通过参照编码数据，象图6(a)～(f)所示的那样，宏块分为6种。
在图6(a)所示的类型为P图形内的宏块的类型，全部(4个)的子宏块沿向前方向预测。由于各子宏块分为1～4个2次子宏块，故每个宏块的运动补偿块的数量为4～16。图6(a)表示运动补偿块的运动矢量的数量为9时的实例。另外，每个运动补偿块的运动矢量的数量通常为1。于是，在图6(a)所示的类型中，每个宏块的运动矢量的最大数量为16。象图3的第7列所示的那样，图6(a)所示类型的每个宏块的编码数据最大为473比特。
图6(b)所示的类型为B图形内的宏块的多个类型中的1种类型，沿向前方向预测或沿向后方向预测全部(4个)的子宏块。由于各子宏块分为1～4个2次子宏块，故每个宏块的运动补偿块的数量在4～16的范围内。图6(a)表示每个宏块的运动补偿块的数量为9的情形的实例。另外，每个运动补偿块的数量通常为1。于是，在图6(b)所示的类型中，每个宏块的运动矢量的最大数量为16。象图3的第8列所示的那样，图6(b)所示类型的每个宏块的编码数据最大为473比特。
图6(c)所示的类型为B图形(picture)内的宏块的多个类型中的1种，沿向前方向预测或沿向后方向预测3个子宏块，沿双向预测1个子宏块。由于各子宏块分为1～4个2次子宏块，故每个宏块的运动补偿块的数量在5～20的范围内。图6(c)表示每个宏块的运动补偿块的数量为9时的实例。另外，沿向前方向预测或向后方向预测的每个运动补偿块的运动矢量的数量通常为1。因此，沿双向预测的每个运动补偿块的运动矢量的数量通常为2。因此，在图6(c)所示的类型中，每个宏块的运动矢量的最大数量为20个。象图3的第9列所示的那样，图6(c)所示类型的每个宏块的编码数据最大为582比特。
图6(d)所述的类型为B图形(picture)内的宏块的多个类型中的1种，沿向前方向预测或向后方向预测2个子宏块，沿双向预测2个子宏块。由于各子宏块分为1～4个2次子宏块，故每个宏块的运动矢量的数量在6～24的范围内。图6(d)表示每个宏块的运动补偿块的数量为9时的实例。另外，沿向前方向预测或沿向后方向预测的每个运动补偿块的运动矢量的数量通常为1，双向预测的每个运动补偿块的运动矢量的数量通常为2。因而，在图6(d)所示的类型中，每个宏块的运动矢量的最大数量为24。象图3的第10列所示的那样，图6(d)所示类型的每个宏块的编码数据最大为691比特。
图6(e)所示的类型为B图形内的宏块的多个类型中的1种，沿向前方向预测或向后方向预测1个子宏块，沿双向预测3个子宏块。由于各子宏块分为1～4个2次子宏块，故每个宏块的运动补偿块的数量在7～28的范围内。图6(e)表示每个宏块的运动补偿块的数量为9时的实例。另外，沿向前方向预测或沿向后方向预测的每个运动补偿块的运动矢量的数量通常为1，沿双向预测的每个运动补偿块的运动矢量的数量通常为2。于是，在图6(c)所示的类型中，每个宏块的运动矢量的最大数量为28。象图3的第11列所示的那样，图6(c)所示类型的每个宏块的编码数据最大为800比特。
图6(f)所述的类型为B图形内的宏块的多个类型中的1种，沿双向预测全部(4个)子宏块。由于各子宏块分为1～4个2次子宏块，故每个宏块的运动矢量的数量在8～32的范围内。图6(f)表示每个宏块的运动补偿块的数量为9时的实例。另外，沿双向预测的每个运动补偿块的运动矢量的数量通常为2。于是，在图6(f)所示的类型中，每个宏块的运动矢量的最大数量为32。象图3的第12列所示的那样，图6(f)所示的类型的每个宏块的编码数据最大为909比特。
因此，同样在图6(a)～(f)所示的6个中的任何一种类型，象图3的第7～12列所示的那样，每个宏块的编码位的最大数量超过了256比特。
因此，在步骤S155，通过减少树状模式的每个宏块的运动矢量的数量，从而，每个宏块的编码数据的比特数小于256比特。
在沿向前方向预测或向后方向预测的子宏块中，针对每个子宏块，形成最大为4个的运动矢量，但是，在本实施例中，仅仅针对1个运动矢量，分配足够的比特数，不对其它的运动矢量分配比特数。譬如，仅仅选定1个运动矢量。
另一方面，在双向预测的子宏块中，针对每个子宏块，形成最大为8个运动矢量，但是，在本实施例中，不对全部运动矢量分配比特数。即，未选定任何1个运动矢量。
此外，包含位于图7所示宏块的4个角部的像素之运动补偿块的运动矢量是相对于沿向前方向预测或沿向后方向预测的1个子宏块而选定的1个运动矢量。即，如果对譬如图7所示的4个子宏块中的左上方的子宏块进行描述，则就左上方的宏块来说，象图8(a)所示的那样，在子宏块仅仅由1个8×8像素的2次子宏块(即，运动补偿块)构成的情形，该2次子宏块(即，运动补偿块)的运动矢量为相对于宏块而选定的1个运动矢量。象图8(b)所示的那样，在子宏块由2个8×4像素的2次子宏块(即，运动补偿块)构成的情形，上方的2次子宏块(即，运动补偿块)的运动矢量为相对于宏块而选定的1个运动矢量。象图8(c)所示的那样，在子宏块由2个4×8像素的2次子宏块(即，运动补偿块)构成的情形，左侧的2次子宏块(即，运动补偿块)的运动矢量为相对于宏块而选定的1个运动矢量。象图8(d)所示的那样，在子宏块由4个4×4像素的2次子宏块(即，运动补偿块)构成的情形，左上方的2次子宏块(即，运动补偿块)的运动矢量为相对于宏块而选定的1个运动矢量。省略图7所示的4个子宏块中的左下、右上、右下方的子宏块的全部说明，但是，譬如，当左下方的宏块由4个4×4像素的2次子宏块(即，运动补偿块)构成的情形，左下方的2次子宏块(即，运动补偿块)的运动矢量为相对于左下方的宏块而选定的1个运动矢量。
可根据编码数据，判断哪个2次子宏块包括图7所示的4个角部的像素。
图9(a)～(f)表示上述选定方法的情形。这些方法分别与图6(a)～(f)所示的实例相对应。
在图6(a)所示的类型中，由于沿向前方向预测全部(4个)子宏块，故象图9(a)所示的那样，对4个子宏块中的每一个，选定1个运动矢量。因此，针对每个宏块，选定4个运动矢量。另外，所选定的运动矢量为包括由图9(a)所示的“×”表示的像素之2次子宏块(即，运动补偿块)的运动矢量。
在图6(b)所示的类型中，由于沿向前方向预测或向后方向预测全部(4个)的子宏块，故象图9(b)所示的那样，针对各子宏块，选定1个运动矢量。因而，针对每个宏块，选定4个运动矢量。另外，所选定的运动矢量为具有由图9(b)所示的“×”表示的像素之2次子宏块(即，运动补偿块)的运动矢量。
在图6(c)所示的类型中，由于沿向前方向预测或向后方向预测3个子宏块，沿双向预测1个子宏块，故象图9(c)所示的那样，针对3个沿向前方向预测或沿向后方向预测的子宏块的每一个，选定1个运动矢量，针对1个双向预测的子宏块，废弃运动矢量。所以，针对每个宏块，选定3个运动矢量。另外，所选定的运动矢量为包括由图9(c)所示的“×”表示的像素之2次子宏块(即，运动补偿块)的宏块。
在图6(d)所示的类型中，由于沿向前方向预测或向后方向预测2个子宏块，沿双向预测2个子宏块，故象图9(d)所示的那样，针对2个沿向前方向预测或沿向后方向预测的子宏块的每一个，选定1个运动矢量，针对2个双向预测的子宏块，废弃运动矢量。因此，针对每个宏块，选定2个运动矢量。另外，所选定的运动矢量为具有由图9(d)所示的“×”表示的像素之2次子宏块(即，运动补偿块)的宏块。
在图6(e)所示的类型中，由于沿向前方向预测或向后方向预测1个子宏块，沿双向预测3个子宏块，故象图9(e)所示的那样，针对1个沿向前方向预测或沿向后方向预测的子宏块，选定1个运动矢量，针对3个双向预测的子宏块，废弃运动矢量。因此，针对每个宏块，选定1个运动矢量。另外，所选定的运动矢量为包括由图9(e)所示的“×”表示的像素之2次子宏块(即，运动补偿块)的宏块。
在图6(f)所示的类型中，由于沿双向预测全部(4个)子宏块，故象图9(f)所示的那样，针对4个双向预测的子宏块，废弃运动矢量。因而，没有针对每个宏块而选定的运动矢量。
图10表示在图9(a)～(f)的各情形，对是否选定各运动补偿块的运动矢量进行汇总的表。
另外，通过分别对图6(a)，(b)与图9(a)，(b)进行比较可知，在某个子宏块(比如，图6(a)，(b)所示的左上方的子宏块)由1个8×8像素的2次子宏块构成、并且沿向前方向预测或向后方向预测该子宏块的情形，与该子宏块相对应的运动矢量的数量原本为1，由于其必须被选定，故其结果是，将与该子宏块中所包含的1个8×8像素的2次子宏块相对应的运动矢量全部选定。
根据上述描述可知，针对树状模式的宏块，信息缺失的情形如下所述。
选定单向预测的8×8像素的2次子宏块(即，运动补偿块)的运动矢量。
此外，选定单向预测的小于8×8像素的2次子宏块(即，运动补偿块)(具体来说，单向预测的8×4像素的2次子宏块，单向预测的4×8像素的2次子宏块，单向预测的4×4像素的2次子宏块)中的包括宏块的4个角部的像素(图7所示的像素)之2次子宏块的运动矢量。
另一方面，废弃单向预测的小于8×8像素的2次子宏块(即，运动补偿块)(具体来说，单向预测的8×4像素的2次子宏块，单向预测的4×8像素的2次子宏块，单向预测的4×4像素的2次子宏块)中的不包括宏块的4个角部的像素(图7所示的像素)之2次子宏块的运动矢量。
另外，废弃双向预测的子宏块中所包含的所有2次子宏块(即，运动补偿块)的运动矢量。
此外，运动矢量以外的编码数据全部选定。因此，ref_idx全部传送，但是，不这样处理亦可。
如果根据这样的选定方法选定运动矢量，则每个宏块的编码数据的比特数如图11所示。简单来说，从左侧起，
(1)内模式：87比特；
(2)间模式，第1宏块类型，沿向前方向预测或向后方向预测：52比特；
(3)间模式，第1宏块类型，沿双向预测：83比特；
(4)间模式，第2或第3宏块类型，对2个子宏块沿向前方向预测或向后方向预测：83比特；
(5)间模式，第2或第3宏块类型，对1个子宏块沿向前方向预测或向后方向预测，另一个子宏块沿双向预测：114比特；
(6)间模式，第2或第3宏块类型，对2个子宏块沿双向预测：145比特；
(7)间模式，第1～4宏块类型、在P图形中对所有运动补偿块沿向前方向预测：161比特；
(8)间模式，第4宏块类型，对4个子宏块沿向前方向预测或沿向后方向预测：161比特；
(9)间模式，第4宏块类型，对3个子宏块沿向前方向预测或沿向后方向预测，对1个子宏块沿双向预测：140比特；
(10)间模式，第4宏块类型，对2个子宏块沿向前方向预测或沿向后方向预测，对2个子宏块沿双向预测：119比特；
(11)间模式，第4宏块类型，对1个子宏块沿向前方向预测或沿向后方向预测，对3个子宏块沿双向预测：98比特；
(12)间模式，第4宏块类型，对4个子宏块沿双向预测：77比特。
因此，无论宏块为何种类型，仍可将每个宏块的编码数据的比特数抑制在256以下。
另外，在上述(1)～(6)的情形，由于每个宏块的编码数据的比特数原本在256以下，故在这些情形所进行的步骤S153或S154中，不减少比特数量，因而，每个宏块的编码数据的数量与图3所示的值相同，在上述(7)～(12)的情形，由于每个宏块的编码数据的比特数原本超过256，故在这些情形所进行的步骤S155中，减少比特数，故每个宏块的编码数据的数量从图3所示的值中减少。
通过采用上述的选定方法，对运动矢量的数量设定限制，可将每个宏块的最大比特量控制在某一固定值(比如，256比特)以下。其中，采用运动矢量的选定的尺寸小于8×8的2次子宏块(即，运动补偿块)的发生频率从统计上是较低的，故编码数据的缺陷率小。因此，即便利用使用了上述选定方法的编码数据进行图象的再编码处理，也能够充分抑制再编码图象的品质变差。
在本实施例中，利用
·从统计上，树状模式的发生概率较低；
·从统计上，在树状模式中，尺寸小于8×8的2次子宏块(即，运动补偿块)发生概率较低；
·在运动矢量的数量较多的倾向的B图形中，可从同一位置的P图形再现运动矢量的直接模式的发生概率较高；
的3个特性，在树状模式的各子宏块中，象图7所示的那样，将位于宏块的4个角部的1个运动矢量选定为子宏块的代表运动矢量。象图12所示的那样，位于宏块的4个角部的运动矢量是H.264的直接模式所采用的运动矢量(关于直接模式的具体内容，参照H.264劝告ISO/IEC14496-10 8.4.1.2Derivation process for luma motion vectors for B_Skip，B_Direct_16×16，and B_Direct_8×8)。在直接模式中，根据与图12所示的位置有关的运动矢量等，计算运动矢量。由此，即使未选定B图形的运动矢量而发生缺失的情况下，仍可以根据在时间轴上邻接的参照图形(picture)(在图12中，由“参照PICI”表示)的运动矢量(选定而缺陷)进行再现。
图13表示将从图4所示的带有编码数据多路复用功能的图象解码装置输出的图象基带信号与编码数据的多路复用数据作为输入的图象再编码装置。象上述那样，在树状模式的宏块的一部分中，编码数据的信息量(具体来说，1个以上的运动矢量)发生了缺失。因此，考虑该情况，再编码装置必须进行动作。
本实施例的图象再编码装置包括：信号分离器210、图象编码部200、作为本发明的特征部的编码数据设定部220。
对信号分离器210进行描述。
信号分离器210进行与多路复用器110相反的操作。即，信号分离器210输入编码数据重叠的图象基带信号，并将它们分离。针对重叠后编码数据的格式，按照SMPTE319M2000G规定，重叠位置是由亮度10比特/色度10比特构成的图象信号的色度LSB。
通过上面的描述，结束对信号分离器210的说明。
接着，对图象解码部200进行描述。
图象解码部200包括：宏块缓冲器(MB缓冲器)201、变换/量子化部202、熵编码部203、逆量子化/逆变换部204、图象缓冲器205、预测部206、预测数据推定部207、开关208。
MB缓冲器201存储从信号分离器210供给的1个宏块的图象。
预测数据推定部207根据存储于图象缓冲器205中的重建图象，对适当地预测存储于MB缓冲器201中的输入图象的预测信息进行推定。
预测部206采用通过开关208供给的预测信息，从存储于图象缓冲器205中的重建图象，生成预测图象。
从由MB缓冲器201存储的图象中，减去从预测部206供给的预测图象，获得预测误差。
通过变换/量子化部202，对上述预测误差进行变换和量子化，将作为其输出的系数信息供给到熵编码部203和逆量子化/逆变换部204。
熵编码部203对所供给的系数信息和预测信息进行熵编码处理，将该编码列作为位流输出到外部。
逆量子化/逆变换部204对从变换/数字化部202供给的系数信息进行逆量子化和逆变换处理，恢复预测误差。
在上述预测图象中，添加从逆量子化/逆变换部204供给的预测误差，形成重建图象。为了进行之后的编码处理，上述重建图象存储于图象缓冲器205中。
以上的处理用于图象所有的宏块，由此，获得位流。
通过上面的描述，结束图象解码部200的说明。
接着，对作为本发明的特征部的编码数据设定部220进行描述。
在编码数据设定部220中，从信号分离器210供给编码数据。编码数据设定部220对应于所输入的编码数据，控制开关208。在编码数据的信息量缺失的情形，将预测数据推定部207的预测信息供给预测部206，在未缺失的情形，将从信号分离器210供给的编码数据中所包含的预测信息供给预测部206。
参照图14的流程图，对编码数据设定部220和开关208的动作进行描述。
在步骤251，判断mb_type是否为内模式。如果mb_type为内模式，则进行步骤S253，如果不是这样，则进行步骤S252。
在步骤252，判断mb_type是否为树状模式。如果mb_type不是树状模式，则进行步骤S254，如果mb_type是树状模式，则进行步骤S255。
在步骤253(内模式)，从带有编码数据多路复用功能的图象解码装置的描述可知，内模式的编码数据可原样地通过少于传送频带的256比特的比特进行表现，由此，通过编码数据选定部120，信息量不会全部缺失。因此，将开关208切换到编码数据设定部220侧，将从信号分离器210供给的编码数据中所包含的预测信息供给到预测部208，并结束处理。
在步骤S254(虽为间模式但不是树状模式的情形)(间16×16，16×8，或8×16)，从带有编码数据多路复用功能的图象解码装置的描述可知，本来，其模式虽为间模式但不是树状模式的宏块的编码数据可通过少于传送频带的256比特的比特进行表现，故通过编码数据选定部120，信息量完全不会缺失。因而，将开关208切换到编码数据设定部220侧，将从信号分离器210供给的编码数据中所包含的预测信息供给到预测部208，结束处理。
树状模式的宏块的信息缺失的情形在对带有编码数据多路复用功能的图象解码装置进行描述时已经进行了描述。对应于此，在步骤S255(树状模式)，对于信息(具体来说，运动矢量)缺失的2次子宏块(即，运动补偿块)，将具有通过预测数据推定部207推定的运动矢量的预测信息供给到预测部206。另一方面，对于信息(具体来说，指运动矢量)通过编码数据选定部120选定的(未缺失)的2次子宏块(即，运动补偿块)，将从信号分离器210供给的编码数据中所包含的预测信息供给到预测部208。此外，对于信息(具体来说，指运动矢量)缺失的2次子宏块(即，运动补偿块)，在通过直接模式获得运动矢量的情形，对其进行利用。另外，由于运动矢量以外的编码数据通过编码数据选定部120选定，故将它们供给到预测部206。
编码数据设定部220与编码数据选定部120相同，根据所传送的编码数据，在步骤S255(树状模式)中，通过参照编码数据，判断各宏块为图6(a)～(f)所示的6种类型中的哪一种。另外，编码数据设定部220与编码数据选定部120相同，通过参照编码数据，判断：通过图2(a)～(d)所示的分割样式中的哪种分割样式，将各子宏块分为2次子宏块。另外，根据这些判断，判定：通过编码数据选定部120选定了哪个2次子宏块的运动矢量，通过编码数据选定部120，废弃了哪个2次子宏块的运动矢量。
另外，在编码数据选定部120和编码数据设定部220之间，针对每个宏块，预先确定256比特的区域中的各编码数据的配置，其中，如果预先确定按照哪种方式配置运动矢量，则编码数据设定部220可知道：从编码数据选定部120传送的哪个运动矢量与判定出选定了运动矢量的哪个2次子宏块相对应。譬如，如果预先确定相应情形的、传送已选定的运动矢量的2次子宏块的顺序，则编码数据设定部220可知道：从编码数据选定部120传送来的哪个运动矢量与判定出选定了运动矢量的哪个2次子宏块相对应。
此外，为了使每个宏块的编码数据的比特数在256以下，可以使每个宏块的运动矢量的数量在7以下，但是，在通过上述选定方法选定的每个宏块的宏块的数量在6以下的情形，也可以采用空区域，多次传送已选定的宏块。在这种情形，在编码数据选定部120和编码数据设定部220之间，预先确定按照哪种方式配置运动矢量。通过象上述那样形成，可提高譬如传送路径的错误耐性。
此外，在步骤255，对于信息(具体来说，指运动矢量)缺失的2次子宏块(即，运动补偿块)，也可以根据周围的运动补偿块的所选定的运动矢量，对该2次子宏块的运动矢量进行内插处理。另外，在步骤S255，对于信息(具体来说，指运动矢量)缺失的2次子宏块(即，运动补偿块)，也可将周围的运动补偿块的所选定的运动矢量用作推定该2次子宏块的运动矢量时的初始值。通过象这样形成，在预测数据推定部207，不必推定信息(具体来说，指运动矢量)缺失的2次子宏块(即，运动补偿块)的运动矢量，并可减少运算量。
在本发明的再编码装置中，由于通过预测数据推定部207，对缺损的运动矢量进行补填，故在画质方面，没有较大的破绽。另外，象对带有编码数据多路复用功能的图象解码装置进行描述的那样，由于仅仅在发生概率较低的模式下，采用运动矢量的补填，故对整体画质的影响极小。
(实施例2)
在实施例1所采用的运动矢量的选定方法中，就双向预测的子宏块来说，原本针对每个宏块，具有最大为8个的宏块，但是，废弃了全部的运动矢量(未选定任何1个宏块)。由此，每个宏块的编码数据的比特数最大可为161，但是，在双向预测的子宏块为1个以上的情形(图11的第9～12列的情形)，未充分地利用每个宏块256比特的频带。另一方面，将运动矢量尽可能多地传送给再编码装置，在此情形下，从再编码装置输出的位流所获得的恢复图象的画质提高的可能性增加。其中，在针对1个向前方向或向后方向预测的子宏块，选定1个运动矢量、针对3个双向预测的各子宏块，选定了2个运动矢量的情形下，每个宏块的编码数据的比特数为254，其在256以下，但是，在针对4个双向预测的子宏块的每一个选定了2个运动矢量的情形，每个宏块的编码数据的比特数为280，其超过256。
因此，以上述的选定方法为基础，在宏块内的双向预测的宏块数量在1～3个范围内的情形，将添加并选定针对双向预测的各宏块的运动矢量的方法用作实施方式2的运动矢量选定方法。
图15(a)～(f)表示该第2选定方法的情形的实例。这些实例分别与图6(a)～(f)所示的实例相对应。
在图6(a)，(b)和(f)类型的情形所选定的运动矢量，在第1选定方法中，如图9(a)，(b)和(f)所示；在第2选定方法中，如图15(a)，(b)和(f)所示，但是，由于在两个选定方法中是公共的，故省略重复的描述。
在图6(c)所示的类型中，由于对3个子宏块进行向前方向预测或向后方向预测，对1个子宏块进行双向预测，故象图15(c)所示的那样，针对3个向前方向预测或向后方向预测的各子宏块，选定1个运动矢量，针对1个双向预测的子宏块，选定2个运动矢量。因而，针对每个宏块，选定5个运动矢量。另外，所选定的运动矢量为包含通过图15(c)所示的“×”表示的像素之2次子宏块(即，运动补偿块)的宏块。
在图6(d)所示的类型中，对2个子宏块进行向前方向预测或向后方向预测，对2个子宏块进行双向预测，由此，象图15(d)所示的那样，针对2个向前方向预测或者向后方向预测的子宏块的每一个，选定1个运动矢量，针对2个双向预测的子宏块的每一个，选定2个运动矢量。因而，针对每个宏块，选定6个运动矢量。另外，所选定的运动矢量为包括通过图15(d)所示的“×”表示的像素之2次子宏块(即，运动补偿块)的宏块。
在图6(e)所示的类型中，对1个子宏块进行向前方向预测或向后方向预测，对3个子宏块进行双向预测，由此，象图15(e)所示的那样，针对1向前方向预测或者向后方向预测的子宏块，选定1个运动矢量，针对3个双向预测的子宏块中的每一个，选定2个运动矢量。因此，针对每个宏块，选定7个运动矢量。另外，所选定的运动矢量为包括通过图15(e)所示的“×”表示的像素之2次子宏块(即，运动补偿块)的宏块。
图16表示在图15(a)～(f)的各情形，对是否选定相应的运动补偿块的运动矢量进行汇总的表。
另外，从分别对图6(a)，(b)和图15(a)，(b)进行比较可知，在某个子宏块(譬如，图6(a)，(b)所示的左上方的子宏块)由1个8×8像素的2次子宏块构成，并且当该子宏块进行向前方向预测或向后方向预测的情形，与该子宏块相对应的运动矢量的数量原本为1个，其必然被选定，因此其结果是，与该宏块中所包含的1个8×8像素的2次子宏块相对应的运动矢量全部被选定。
还有，通过分别对图6(c)，(d)、(e)和图15(c)，(d)、(e)进行比较可知，在某个子宏块(譬如，图6(c)，(d)，(e)所示的左上方的子宏块)由1个8×8像素的2次子宏块构成，对该子宏块进行双向预测，并且对包含该子宏块的宏块中所包含的4个子宏块中的双向预测的子宏块的数量在3以下时，与该某个子宏块相对应的运动矢量的数量原本为2个，其必然被选定，因而其结果是，与该某个宏块中所包含的1个8×8像素的2次子宏块相对应的运动矢量全部被选定。
根据上述描述可知，针对树状模式的宏块，信息缺失的情形如下所述。
选定单向预测的8×8像素的2次子宏块(即，运动补偿块)的运动矢量。
另外，如果宏块中所包含的双向预测的子宏块的数量在1～3的范围内，则选定该宏块中所包含的双向预测的8×8像素的2次子宏块(即，运动补偿块)的运动矢量。
此外，如果宏块中所包含的双向预测的子宏块的数量在1～3的范围内，则选定具有该宏块中所包含的双向预测的小于8×8像素的2次子宏块(即，运动补偿块)(具体来说，单向预测的8×4像素的2次子宏块、单向预测的4×8像素的2次子宏块、单向预测的4×4像素的2次子宏块)中的宏块的4个角部的像素(图7所示的像素)之2次子宏块(即，运动补偿块)的运动矢量。
另一方面，废弃不包括单向预测的小于8×8像素的2次子宏块(即，运动补偿块)(具体来说，单向预测的8×4像素的2次子宏块、单向预测的4×8像素的2次子宏块、单向预测的4×4像素的2次子宏块)中的宏块的4个角部的像素(图7所示的像素)之2次子宏块的运动矢量。
另外，如果宏块中所包含的双向预测的子宏块的数量在1～3的范围内，则废弃不包括宏块中所包含的双向预测的小于8×8像素的2次子宏块(即，运动补偿块)(具体来说，单向预测的8×4像素的2次子宏块、单向预测的4×8像素的2次子宏块、单向预测的4×4像素的2次子宏块)中的宏块的4个角部的像素(图7所示的像素)之2次子宏块的运动矢量。
还有，如果宏块中所包含的双向预测的子宏块的数量为4，则废弃该宏块中所包含的所有2次子宏块(即，运动补偿块)的运动矢量。
如果与实施例1进行比较对实施例2进行描述，则通过实施例1所选定的所有运动矢量通过实施例2进行选定。此外，在实施例2中，如果宏块中所包含的双向预测的子宏块的数量在1～3的范围内，则选定该宏块中所包含的双向预测的8×8像素的2次子宏块(即，运动补偿块)的运动矢量。如果宏块中所包含的双向预测的子宏块的数量在1～3的范围内，则选定具有该宏块中所包含的双向预测的小于8×8像素的2次子宏块(即，运动补偿块)(具体来说，单向预测的8×4像素的2次子宏块、单向预测的4×8像素的2次子宏块，单向预测的4×4像素的2次子宏块)中的宏块的4个角部的像素(图7所示的像素)之2次子宏块(即，运动补偿块)的运动矢量。
如果象这样选定运动矢量，则每个宏块的编码数据的比特数如图17所示的那样。如果简单地说明，则从左方起，为：
(1)内模式：87比特；
(2)间模式，第1宏块类型，沿向前方向预测或向后方向预测：52比特；
(3)间模式，第1宏块类型，沿双向预测：83比特；
(4)间模式，第2或第3宏块类型，对2个子宏块沿向前方向预测或向后方向预测：83比特；
(5)间模式，第2或第3宏块类型，对1个子宏块沿向前方向预测或向后方向预测，对另一个子宏块沿双向预测：114比特；
(6)间模式，第2或第3宏块类型，对2个子宏块沿双向预测：145比特；
(7)间模式：第1～4宏块类型、在P图形(picture)中对全部的运动补偿块沿向前方向预测：161比特；
(8)间模式，第4宏块类型，对4个子宏块沿向前方向预测或沿向后方向预测：161比特；
(9)间模式，第4宏块类型，对3个子宏块沿向前方向预测或沿向后方向预测，对1个子宏块沿双向预测：192比特；
(10)间模式，第4宏块类型，对2个子宏块沿向前方向预测或沿向后方向预测，对2个子宏块沿双向预测：223比特；
(11)间模式，第4宏块类型，对1个子宏块沿向前方向预测或沿向后方向预测，对3个子宏块沿双向预测：254比特；
(12)间模式，第4宏块类型，对4个子宏块沿双向预测：77比特。
因此，无论宏块为何种类型，均可将每个宏块的编码数据的比特数抑制在256以下。
另外，在(12)的情形，虽然根本未选定运动矢量，但是，选择了4个子宏块中的3个子宏块，针对已选定的子宏块，与(11)的情形相同，也可以选定运动矢量。还可以选定位于预定位置的3个子宏块。另外，为了选择3个子宏块，当针对哪一个子宏块废弃了运动矢量的情形，也可以尝试计算是否将画质变差程度抑制在最小值。另外，也可根据各种补偿块的运动矢量的大小、运动补偿块之间的运动矢量的差分、每个运动补偿块的图象的变化度等，尝试计算画质变差的程度。
此外，在(12)的情形，也可以选择4个子宏块中的3个子宏块，针对已选择的子宏块，与(11)的情形相同，选定运动矢量，进而，在此基础上通过下述方法，针对未选择的子宏块，传送运动矢量。
对于运动矢量的各成分，当未选择的子宏块中的包含图7所示位置的像素的2次子宏块的运动矢量进入到可通过规定的比特数表示的范围时，照原样传送该运动矢量，否则，代替运动矢量，传送表示无效的值。譬如，设规定的比特数为2，其范围为-0.25像素～0.25像素。另外，在实际的运动矢量的值为-0.25像素、0像素或0.25像素的情形，譬如，分别传送表示该值的“00”，“01”，“10”，在运动矢量的值超过该范围的情形，传送表示无效“11”。
另外，这样的方法不限于(12)的情形，在其它的情形，也可用于采用剩余的比特的情形。譬如，在(10)的情形，也可以采用剩余的33比特，通过上述方法，传送其它的运动补偿块的运动矢量。另外，在(12)的情形，选定4个双向预测的各子宏块的2个代表矢量，针对每个宏块，选定8个宏块，按照少于普通情形的比特数，传送宏块，由此，也可以将每个宏块的比特数限制在256以下。例如，在通常情形，1个运动矢量由26比特表示，但是，也可以通过24比特进行表示。另外，在预测数据推定部207中，也可以根据由24比特表示的运动矢量，推定26比特精度的运动矢量。
此外，在宏块内的双向预测的宏块的数量不是1～3，而是1或1～2的情形，也可以添加双向预测的各宏块的运动矢量，并进行选定。
再者，还可以通过硬件，实现图4和图13所示装置的各部分，但是，该各部分也可以通过下述方式实现，该方式为：计算机读入并运行将计算机用作这些部分的程序。
再有，作为在满足规定条件时选定而当未满足时废弃的编码数据，以比特数较多的运动矢量为实例而进行了描述，但是，譬如，运动矢量以外的编码数据也根据同样的条件，添加到运动矢量中、或代替运动矢量，构成选定/非选定的对象。
另外，针对某个编码数据，在满足第1规定条件(譬如，实施例1的条件)时选定，在未满足时废弃；针对某另一编码数据，在满足第2规定条件(譬如，实施例2的条件)时选定，当未满足时废弃。

Claims (53)

1.一种编码数据输出方法，以规定比特数以下的比特数，输出与所输入的位流相对应的各宏块的编码数据，其特征在于，包括：
预测模式判断步骤，判断用于宏块的预测模式是否为规定的预测模式；
编码数据选定步骤，在采用所述规定的预测模式的宏块中，选定与宏块内的规定位置的像素相对应的规定种类的编码数据；
比特数分配步骤，在采用所述规定的预测模式的宏块中，与在所述编码数据选定步骤中未选定的规定种类的编码数据相比，优先向在所述编码数据选定步骤中选定的规定种类的编码数据分配比特数。
2.根据权利要求1所述的编码数据输出方法，其特征在于，在所述比特数分配步骤中，减小在所述编码数据选定步骤中未选定的规定种类的编码数据。
3.根据权利要求1所述的编码数据输出方法，其特征在于，在所述比特数分配步骤中，向在所述编码数据选定步骤中选定的规定种类的编码数据，分配与所述已输入的位流中的比特数相同或其以下的比特数。
4.根据权利要求1所述的编码数据输出方法，其特征在于，所述规定的预测模式为下述模式：将构成宏块的各子宏块进一步分割为1～多个2次子宏块，将各2次子宏块作为运动补偿块。
5.根据权利要求1所述的编码数据输出方法，其特征在于，所述规定位置为宏块的4个角部。
6.根据权利要求1所述的编码数据输出方法，其特征在于，当其它宏块的规定种类的编码数据缺失的情形，所述规定位置为如下的位置：该位置与为了再生该缺失的所述规定种类的编码数据而采用的所述规定种类的编码数据相关联。
7.根据权利要求1所述的编码数据输出方法，其特征在于，所述规定种类的编码数据至少包括运动矢量。
8.根据权利要求1所述的编码数据输出方法，其特征在于，
包括预测方向判断步骤，对应用到各子宏块的预测方向是否为双向进行判断，其中该各子宏块包含于采用所述规定预测模式的宏块中，
仅对所述预测方向判断步骤判定为不是双向的子宏块，采用所述编码数据选定步骤。
9.根据权利要求1所述的编码数据输出方法，其特征在于，
包括预测方向判断步骤，对应用到各子宏块的预测方向是否为双向进行判断，其中该各子宏块包含于采用所述规定的预测模式的宏块中，
对所述预测方向判断步骤判定为不是双向的子宏块，采用所述编码数据选定步骤；对所述预测方向判断步骤判定为是双向的子宏块，采用或不采用所述编码数据选定步骤。
10.根据权利要求1所述的编码数据输出方法，其特征在于，
包括预测方向判断步骤，对应用到各子宏块的预测方向是否为双向进行判断，其中该各子宏块包含于采用所述规定的预测模式的宏块中，
仅当采用规定的预测模式的宏块中所包含的采用双向预测方向的子宏块的数量小于等于规定值时，对该宏块采用所述编码数据选定步骤。
11.根据权利要求1所述的编码数据输出方法，其特征在于，在所述编码数据选定步骤中，针对采用所述规定的预测模式的宏块，选定与包括宏块内的规定位置的像素的2次子宏块相对应的规定种类的编码数据。
12.根据权利要求1所述的编码数据输出方法，其特征在于，针对所述规定种类以外种类的编码数据，不减少比特数。
13.一种再编码数据生成方法，其特征在于，包括：
根据权利要求1～12中的任何一项所述的编码数据输出方法的各步骤；
根据已输入的位流，对基带信号进行解码处理的解码步骤；
多路复用步骤，在所述基带信号中，对编码数据进行多路复用，其中该编码数据通过对已输入的位流采用所述编码数据输出方法而获得。
14.一种编码数据恢复方法，根据由编码数据输出方法而生成的各宏块的编码数据，对用于编码处理的各宏块的编码数据进行恢复处理，其中，在该编码数据输出方法中，以规定的比特数以下的比特数输出与已输入的位流相对应的各宏块的编码数据，其特征在于，包括：
预测模式判断步骤，判断用于宏块的预测模式是否是规定的预测模式；
编码数据选定判断步骤，在所述编码数据输出方法中，判断：在采用所述规定的预测模式的宏块中，选定了与宏块内的规定位置的像素相对应的规定种类的编码数据；
比特数分配判断步骤，在所述编码数据输出方法中，判断：在采用所述规定的预测模式的宏块中，与在所述编码数据选定步骤中未选定的规定种类的编码数据相比，优先向在所述编码数据选定步骤中所选定的规定种类的编码数据分配了比特数；以及
编码数据恢复步骤，根据所述比特数分配判断步骤的结果，恢复用于再编码的各宏块的编码数据。
15.根据权利要求14所述的编码数据恢复方法，其特征在于，在所述比特数分配判断步骤中判断：在所述编码数据输出方法中，规定种类的编码数据已减少，其中该规定种类的编码数据是如下编码数据，即：在所述编码数据选定判断步骤中判断出在所述编码数据输出方法中未选定的规定种类的编码数据。
16.根据权利要求14所述的编码数据恢复方法，其特征在于，在所述比特数分配判断步骤中判断：在所述编码数据选定判断步骤中判断出在所述编码数据输出方法中已选定的规定种类的编码数据中，针对所述编码数据输出方法，分配并减少与所输入的位流中的比特数相等或其以下的比特数。
17.根据权利要求14所述的编码数据恢复方法，其特征在于，所述规定的预测模式为下述模式：将构成宏块的各子宏块进一步分割为1～多个2次子宏块，将各2次子宏块作为运动补偿块。
18.根据权利要求14所述的编码数据恢复方法，其特征在于，所述规定位置为宏块的4个角部。
19.根据权利要求14所述的编码数据恢复方法，其特征在于，当其它宏块的规定种类的编码数据缺失的情形，所述规定位置为这样的位置，该位置与为了再生该已缺失的所述规定种类的编码数据而采用的所述规定种类的编码数据相关联。
20.根据权利要求14所述的编码数据恢复方法，其特征在于，所述规定种类的编码数据至少包括运动矢量。
21.根据权利要求14所述的编码数据恢复方法，其特征在于，
包括预测方向判断步骤，对应用到各子宏块的预测方向是否为双向进行判断，其中该各子宏块包含于采用所述规定的预测模式的宏块中，
仅对所述预测方向判断步骤判定为不是双向的子宏块，采用所述编码数据选定判断步骤。
22.根据权利要求14所述的编码数据恢复方法，其特征在于，
包括预测方向判断步骤，对应用到各子宏块的预测方向是否为双向进行判断，其中该各子宏块包含于采用所述规定的预测模式的宏块中，
对所述预测方向判断步骤判定为不是双向的子宏块，采用所述编码数据选定判断步骤；对在所述预测方向判断步骤判定为是双向的子宏块，采用或不采用所述编码数据选定判断步骤。
23.根据权利要求14所述的编码数据恢复方法，其特征在于，
包括预测方向判断步骤，对应用到各子宏块的预测方向是否为双向进行判断，其中该各子宏块包含于采用所述规定的预测模式的宏块中，
仅当使用规定预测模式的宏块中所包含的采用双向预测方向的子宏块的数量在规定值以下时，对该宏块，采用所述编码数据选定判断步骤。
24.根据权利要求14所述的编码数据恢复方法，其特征在于，在所述编码数据选定判断步骤中判断：在所述编码数据输出方法中，针对采用所述规定的预测模式的宏块，选定了与包括宏块内的规定位置的像素的2次子宏块相对应的规定种类的编码数据。
25.根据权利要求14所述的编码数据恢复方法，其特征在于，在所述编码数据输出方法中，针对规定种类以外种类的编码数据，根据未减少比特数量的情况，恢复编码数据。
26.一种编码方法，其特征在于，包括：
权利要求14～25中的任何一项所述的编码数据恢复方法中的各步骤；以及
采用由所述编码数据恢复方法恢复的编码数据，对已输入的基带信号进行编码处理的编码步骤。
27.一种编码数据输出装置，以规定比特数以下的比特数，输出与已输入的位流相对应的各宏块的编码数据，其特征在于，包括：
预测模式判断构件，判断用于宏块的预测模式是否是规定的预测模式；
编码数据选定构件，在采用所述规定的预测模式的宏块中，选定与宏块内的规定位置的像素相对应的规定种类的编码数据；以及
比特数分配构件，在采用所述规定的预测模式的宏块中，与未由所述编码数据选定构件选定的规定种类的编码数据相比，向通过编码数据选定构件选定的规定种类的编码数据优先分配比特数。
28.根据权利要求27所述的编码数据输出装置，其特征在于，所述比特数分配构件减少未通过所述编码数据选定构件选定的规定种类的编码数据。
29.根据权利要求27所述的编码数据输出装置，其特征在于，所述比特数分配构件对通过所述编码数据选定构件选定的规定种类的编码数据，分配等于或小于所述已输入的位流中的比特数的比特数。
30.根据权利要求27所述的编码数据输出装置，其特征在于，所述规定的预测模式是这样一种模式：将构成宏块的各子宏块进一步分割为1～多个2次子宏块，将各2次子宏块作为运动补偿块。
31.根据权利要求27所述的编码数据输出装置，其特征在于，所述规定位置为宏块的4个角部。
32.根据权利要求27所述的编码数据输出装置，其特征在于，当其它宏块的规定种类的编码数据缺失的情形，所述规定位置是这样一种位置：该位置与为了再生该缺失的所述规定种类的编码数据而采用的所述规定种类的编码数据相关联。
33.根据权利要求27所述的编码数据输出装置，其特征在于，所述规定种类的编码数据至少包括运动矢量。
34.根据权利要求27所述的编码数据输出装置，其特征在于，
包括预测方向判断构件，对应用到各子宏块的预测方向是否为双向进行判断，其中该各子宏块包含于采用所述规定的预测模式的宏块中，
仅对所述预测方向判断构件判定为不是双向的子宏块，采用所述编码数据选定构件。
35.根据权利要求27所述的编码数据输出装置，其特征在于，
包括预测方向判断构件，对应用到各子宏块的预测方向是否为双向进行判断，其中该各子宏块包含于采用所述规定的预测模式的宏块中，
仅对所述预测方向判断构件判定为不是双向的子宏块，采用所述编码数据选定构件；对所述预测方向判断构件判定为是双向的子宏块，采用或不采用所述编码数据选定构件。
36.根据权利要求27所述的编码数据输出装置，其特征在于，
包括预测方向判断构件，对应用到各子宏块的预测方向是否为双向进行判断，其中该各子宏块包含于采用所述规定的预测模式的宏块中，
仅当采用规定的预测模式的子宏块中所包含的使用双向预测方向的子宏块的数量在规定值以下的情形，对该宏块，采用所述编码选定构件。
37.根据权利要求27所述的编码数据输出装置，其特征在于：
在采用所述规定的预测模式的宏块中，所述编码数据选定构件选定与包含宏块内的规定位置的像素的2次子宏块相对应的规定种类的编码数据。
38.根据权利要求27所述的编码数据输出装置，其特征在于：
针对所述规定种类以外种类的编码数据，不减少比特数。
39.一种再编码数据生成装置，包括：
权利要求27～38中的任何一项所述的编码数据输出装置中的各构件；
根据已输入的位流，对基带信号进行解码处理的解码构件；
多路复用构件，在所述基带信号中，对编码数据进行多路复用，其中该编码数据借助于使所输入的位流通过所述编码数据输出装置而获得。
40.一种编码数据恢复装置，根据由编码数据输出装置生成的各宏块的编码数据，对用于编码的各宏块的编码数据进行恢复，其中该编码数据输出装置以规定比特数以下的比特数，输出与已输入的位流相对应的各宏块的编码数据，其特征在于，包括：
预测模式判断构件，判断用于宏块的预测模式是否为规定的预测模式；
编码数据选定判断构件，判断：在所述编码数据输出装置中，针对采用所述规定预测模式的宏块，选定了与宏块内的规定位置的像素相对应的规定种类的编码数据；
比特数分配判断构件，判断：在所述编码数据输出装置中，针对采用所述规定的预测模式的宏块，与未通过所述编码数据选定构件选定的规定种类的编码数据相比，向通过所述编码数据选定构件选定的规定种类的编码数据优先分配比特数；和
编码数据恢复构件，根据比特数分配判断构件的结果，恢复再编码用的各宏块的编码数据。
41.根据权利要求40所述的编码数据恢复装置，其特征在于，通过所述比特数分配判断构件判断：在所述编码数据输出装置中，规定种类的编码数据已减少，其中该规定种类的编码数据是：在所述编码数据选定判断构件中判断出在所述编码数据输出装置中已选定的规定种类的编码数据。
42.根据权利要求40所述的编码数据恢复装置，其特征在于，在上述比特数分配判断构件中判断：在上述编码数据选定判断装置中判断出在上述编码数据输出装置中已选定的规定种类的编码数据中，针对上述编码数据输出装置，分配并减少与所输入的位流中的比特数相等或其以下的比特数。
43.根据权利要求40所述的编码数据恢复装置，其特征在于，所述规定的预测模式为下述模式：将构成宏块的各子宏块进一步分割为1～多个2次子宏块，各2次子宏块为运动补偿块。
44.根据权利要求40所述的编码数据恢复装置，其特征在于，所述规定位置为宏块的4个角部。
45.根据权利要求40所述的编码数据恢复装置，其特征在于，当其它宏块的所述规定种类的编码数据缺失时，所述规定位置为这样的位置，该位置与为了再生该缺失的所述规定种类的编码数据而采用的所述规定种类的编码数据相关联。
46.根据权利要求40所述的编码数据恢复装置，其特征在于，所述规定种类的编码数据至少包括运动矢量。
47.根据权利要求40所述的编码数据恢复装置，其特征在于，
包括预测方向判断构件，对应用到各子宏块的预测方向是否为双向进行判断，其中该各子宏块包含于采用所述规定的预测模式的宏块中，
仅对所述测方向判断构件判定为不是双向的子宏块，采用所述编码数据选定判断构件。
48.根据权利要求40所述的编码数据恢复装置，其特征在于，
包括预测方向判断构件，对应用到各子宏块的预测方向是否为双向进行判断，其中该各子宏块包含于采用所述规定的预测模式的宏块中，
对所述预测方向判断构件判定为不是双向的子宏块，采用所述编码数据选定判断构件；对所述预测方向判断构件判定为是双向的子宏块，采用或不采用所述编码数据选定判断构件。
49.根据权利要求40所述的编码数据恢复装置，其特征在于：
包括预测方向判断构件，对应用到各子宏块的预测方向是否为双向进行判断，其中该各子宏块包含于采用所述规定预测模式的宏块中，
仅当使用规定的预测模式的宏块中所包含的采用双向预测方向的子宏块的数量在规定值以下时，对该宏块，采用所述编码数据选定判断构件。
50.根据权利要求40所述的编码数据恢复装置，其特征在于：
所述编码数据选定判断构件判断：在所述编码数据输出装置中，针对采用所述规定的预测模式的宏块，选定了与包含宏块内的规定位置的像素的2次子宏块相对应的规定种类的编码数据。
51.根据权利要求40所述的编码数据恢复装置，其特征在于：
在所述编码数据输出装置中，针对所述规定种类以外种类的编码数据，根据未减少比特数量的情况，恢复编码数据。
52.一种编码装置，包括：
权利要求40～51中的任意一项所述的编码数据恢复装置的各构件；以及
编码构件，采用由所述编码数据恢复装置恢复的编码数据，对已输入的基带信号进行编码处理。
53.一种程序，用于在计算机中执行权利要求1～26中的任何一项所述的方法。
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