CN103119943A - 图像编码方法及图像解码方法 - Google Patents

Abstract

图像编码方法包括：取得步骤（S101），取得图像格式信息；决定步骤（S102），决定亮度信号的子采样方法；保存步骤（S103），将子采样方法保存在存储器中；取得步骤（S104），从存储器取得子采样方法；第1子采样步骤（S105），对周边像素的亮度信号进行子采样；计算步骤（S106），使用子采样后的亮度信号和周边像素的色差，计算线性模型的参数；第2子采样步骤（S107），对编码对象块的亮度信号进行子采样；以及计算步骤（S108），使用线性模型的参数和子采样后的亮度信号，计算编码对象块的预测色差。

Description

图像编码方法及图像解码方法

技术领域

本发明涉及使用图像的亮度通过线性模型对色差进行预测的图像编码方法。

背景技术

作为涉及使用图像的亮度通过线性模型对色差信号进行预测的图像编码方法的技术，有非专利文献1及非专利文献2中记载的技术。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：ISO/IEC14496－10“MPEG－4Part10AdvancedVideo Coding”

非专利文献2：Thomas Wiegand et al，“Overview of the H．264/AVCVideo Coding Standard”，IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS ANDSYSTEMS FOR VIDEO TECHNOLOGY，JULY2003，PP．560－576

发明概要

发明要解决的问题

但是，即使是非专利文献1及非专利文献2中记载的技术，有时也得不到充分的编码效率。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种能够提高编码效率的图像编码方法。

用于解决技术问题的手段

为了实现上述目的，本发明的一形态的图像编码方法，使用图像的亮度通过线性模型对色差进行预测，包括：从输入图像取得图像格式信息的取得步骤；决定步骤，使用上述图像格式信息，决定亮度信号的子采样方法；保存步骤，将上述子采样方法保存在存储器中；从上述存储器取得上述子采样方法的取得步骤；第1子采样步骤，通过上述子采样方法对编码对象块的周边像素的已编码亮度信号进行子采样；使用在上述第1子采样步骤中子采样后的已编码亮度信号和上述周边像素的已编码色差，计算线性模型的参数的计算步骤；第2子采用步骤，通过上述子采样方法对上述编码对象块的已编码亮度信号进行子采样；以及使用上述线性模型的参数和在上述第2子采样步骤中子采样后的已编码亮度信号，计算上述编码对象块的预测色差的计算步骤。

另外，它们的整体的或具体的形态既可以通过装置、系统、集成电路、计算机程序或计算机可读取的CD－ROM等非暂时性的记录介质来实现，也可以通过装置、系统、集成电路、计算机程序以及记录介质的任意的组合来实现。

发明效果

根据本发明，能够对各种类别的编码对象图像提高编码效率。

附图说明

图1是表示实施方式1的图像编码装置的结构的一例的框图。

图2是表示实施方式1的色差信号帧内预测的一例的框图。

图3是表示实施方式1的色差信号帧内预测的一例的流程图。

图4是表示实施方式1的色差格式的一例的表。

图5是表示实施方式1的图像的记录方式的一例的表。

图6是表示实施方式1的子采样方法表的一例的矩阵图。

图7A是用于说明实施方式1的亮度信号和色差信号的样本数的比率的示意图。

图7B是用于说明实施方式1的亮度信号和色差信号的样本位置的示意图。

图7C是用于说明实施方式1的亮度信号和色差信号的样本位置的示意图。

图8A是用于说明实施方式1的亮度信号和色差信号的样本数的比率的示意图。

图8B是用于说明实施方式1的亮度信号和色差信号的样本位置的示意图。

图9A是用于说明实施方式1的亮度信号和色差信号的样本数的比率的示意图。

图9B是用于说明实施方式1的亮度信号和色差信号的样本位置的示意图。

图10A是用于说明实施方式1的亮度信号和色差信号的样本数的比率的示意图。

图10B是用于说明实施方式1的亮度信号和色差信号的样本位置的示意图。

图11A是用于说明实施方式1的亮度信号和色差信号的样本数的比率的示意图。

图11B是用于说明实施方式1的亮度信号和色差信号的样本位置的示意图。

图11C是用于说明实施方式1的亮度信号和色差信号的样本位置的示意图。

图12是表示实施方式2的图像解码装置的结构的一例的框图。

图13是表示实施方式2的色差信号帧内预测的一例的框图。

图14是表示实施方式2的色差信号帧内预测的一例的流程图。

图15是实现内容分发服务的内容供给系统的整体结构图。

图16是数字广播用系统的整体结构图。

图17是表示电视机的结构例的模块图。

图18是表示对作为光盘的记录介质进行信息的读写的信息再现/记录部的结构例的模块图。

图19是表示作为光盘的记录介质的构造例的图。

图20A是表示便携电话的一例的图。

图20B是表示便携电话的结构例的模块图。

图21是表示复用数据的结构的图。

图22是示意地表示各流在复用数据中怎样被复用的图。

图23是更详细地表示在PES包序列中视频流怎样被保存的图。

图24是表示复用数据中的TS包和源包的构造的图。

图25是表示PMT的数据结构的图。

图26是表示复用数据信息的内部结构的图。

图27是表示流属性信息的内部结构的图。

图28是表示识别影像数据的步骤的图。

图29是表示实现各实施方式的动态图像编码方法及动态图像解码方法的集成电路的结构例的模块图。

图30是表示切换驱动频率的结构的图。

图31是表示识别影像数据、切换驱动频率的步骤的图。

图32是表示将影像数据的标准与驱动频率建立了对应的查找表的一例的图。

图33A是表示将信号处理部的模块共用的结构的一例的图。

图33B是表示将信号处理部的模块共用的结构的另一例的图。

具体实施方式

（本发明的基础知识）

近年来，经由网络的视频会议、数字视频广播以及包括影像内容的流动的例如视频点播的服务用的应用的数量增加，这些应用依赖于影像信息的发送。在发送或记录影像数据时，相当量的数据通过有限带宽的以往的传送路径而被发送，或者存储在有限的数据容量的以往的存储介质中。为了在以往的传送信道以及存储介质中发送及存储影像信息，将数字数据的量进行压缩或削减是必须的。

因此，为了压缩影像数据，开发了多个影像编码标准。这样的影像编码标准例如是由H．26x表示的ITU－T（国际电气通信联合电气通信标准化部门）标准、以及由MPEG－x表示的ISO／IEC标准。最新且最先进的影像编码标准是当前由H．264／AVC或MPEG－4AVC表示的标准（参照非专利文献1及非专利文献2）。

H．264／AVC标准中，如图1及图12所示，若大致划分则由预测、变换、量化以及熵编码这样的处理构成。其中预测还分为帧间预测和帧内预测。帧内预测为：根据处理对象宏块的上邻或左邻等的宏块的相邻像素，通过插补而生成预测像素，对与该预测像素的差分进行编码。H．264／AVC的帧内预测中，进行像素级的预测，而不是DCT系数的预测，并且还利用纵向、横向以及倾斜方向的像素预测模式。

但是，上述以往的技术中，由于利用上方或左方等的相邻的宏块，因此难以高精度地预测边缘的形状以及强度，得不到充分的编码效率。

因此，能够改善编码效率的图像编码方法及图像解码方法是有益的。

因此，本发明的一形态的图像编码方法，使用图像的亮度通过线性模型对色差进行预测，包括：从输入图像取得图像格式信息的取得步骤；决定步骤，使用上述图像格式信息决定亮度信号的子采样方法；保存步骤，将上述子采样方法保存在存储器中；从上述存储器取得上述子采样方法的取得步骤；第1子采样步骤，通过上述子采样方法对编码对象块的周边像素的已编码亮度信号进行子采样；使用在上述第1子采样步骤中子采样后的已编码亮度信号和上述周边像素的已编码色差，计算线性模型的参数的计算步骤；第2子采用步骤，通过上述子采样方法对上述编码对象块的已编码亮度信号进行子采样；以及使用上述线性模型的参数和在上述第2子采样步骤中子采样后的已编码亮度信号，计算上述编码对象块的预测色差的计算步骤。

例如，也可以在上述决定步骤中，参照将上述图像格式信息与上述子采样方法建立对应的子采样方法表，来决定上述子采样方法。

此外，本发明的一形态的图像解码方法，使用比特流通过线性模型对色差进行预测，包括：从输入比特流取得图像格式信息的取得步骤；决定步骤，使用上述图像格式信息，决定亮度信号的子采样方法；保存步骤，将上述子采样方法保存在存储器中；从上述存储器取得上述子采样方法的取得步骤；第一子采样步骤，通过上述子采样方法，对解码对象块的周边像素的已解码亮度信号进行子采样；使用在上述第1子采样步骤中子采样后的已解码亮度信号和上述周边像素的已解码色差，计算线性模型的参数的计算步骤；第2子采样步骤，通过上述子采样方法，对上述解码对象块的已解码亮度信号进行子采样；以及使用上述线性模型的参数和在上述第2子采样步骤中子采样后的已解码亮度信号，计算上述解码对象块的预测色差的计算步骤。

例如，也可以在上述决定步骤中，参照将上述图像格式信息和上述子采样方法建立对应的子采样方法表，决定上述子采样方法。

例如，本发明的一形态的图像编码方法也可以是对图像数据进行压缩编码的图像编码方法，针对编码对象块的色差信号，使用编码对象块的已编码亮度信号对色差信号进行预测。预测中使用亮度信号和色差信号的线性函数。此时，根据编码对象图像的种类，使亮度信号与色差信号的采样数及样本位置一致。使样本数及样本位置一致的方法是基于对亮度信号进行子采样来执行的。

由此，例如，如式1所示，能够使用α和β这两个常数值，使将亮度信号和色差信号建立关联的线性函数成立。

【式1】

Pred_c[y，x]＝α·Rec′_L[x，y]+β···(式1)

这里，Rec’_L表示编码对象块的子采样后得到的已编码亮度信号，Pred_C表示编码对象块的预测色差信号。

由此，通过使用同一块的已编码亮度信号，能够进行更高精度的色差信号的预测。此外，通过对已编码亮度信号进行子采样，能够针对各种类别的编码对象图像，预测色差信号。

进而，它们的整体的或具体的形态既可以通过装置、系统、集成电路、计算机程序或计算机可读取的CD－ROM等非暂时性的的记录介质来实现，也可以通过装置、系统、集成电路、计算机程序或记录介质的任意的组合来实现。

以下，参照附图具体说明本发明的一形态的图像编码方法及图像解码方法。

另外，以下说明的实施方式都表示本发明的某一具体例。以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接形态、步骤、步骤的顺序等是一例，并不是要限定本发明。此外，关于以下的实施方式的构成要素中的、表示最上位概念的独立权利要求中未记载的构成要素，作为任意的构成要素来说明。

（实施方式1）

图1是表示本实施方式的图像编码装置的框图。图1所示的图像编码装置200具备减法器205、变换量化部210、熵编码部220、逆量化逆变换部230、加法器235、解块滤波器240、存储器250、帧内预测部260、运动检测部270、运动补偿部280以及帧内／帧间切换开关290。

后述的色差信号帧内预测部典型的是包含于帧内预测部260，但也可以包含于其他构成要素。此外，色差信号帧内预测部也可以包含于与图1所示的图像编码装置200不同的图像编码装置。

说明在本实施方式的色差信号的编码中进行帧内预测方法的色差信号帧内预测部的结构。图2是表示实施方式1的色差信号帧内预测部的结构的一例的框图。另外，实施方式1的色差信号帧内预测部100相当于对图像信号进行压缩编码、并输出编码图像数据的图像编码装置的一部分。

如图2所示，色差信号帧内预测部100包括图像格式信息取得部110、子采样方法表125、子采样方法决定部120、子采样方法存储部130、存储器135、子采样方法取得部140、子采样处理部150、子采样处理部160、线性模型参数计算部170以及预测色差信号计算部180。

利用图3进一步详细地说明实施方式1的色差信号帧内预测部100的动作。

图3是表示色差信号帧内预测部100的处理的流程的流程图。首先，取得作为编码对象的输入图像的图像格式信息（步骤S101）。图像格式信息包括表示色差信号的样本数相对于亮度信号的样本数的比率和样本位置的色差格式信息、以及表示输入图像的记录方式是逐行（progressive）方式还是隔行（interlace）方式的场（field）类型信息。图像格式信息的取得例如通过读取在图像的头部中记录的图像格式信息来进行。

接着，使用所取得的图像格式信息，参照子采样方法表125，决定适用于亮度信号的子采样方法（步骤S102）。子采样方法表125中保存有子采样方法。子采样方法表125由色差格式信息与场类型信息的组合矩阵形成，对各组合分配了子采样方法。

接着，将所决定的子采样方法存储在存储器135中（步骤S103）。一次所存储的子采样方法保持至输入图像被切换为止。

其以后的处理是在输入图像的全部处理对象块中进行的反复处理。另外，上述的步骤S101～103和之后的步骤S104～108并不一定需要连续，并且也可以将步骤S101～103不在色差信号帧内预测的开头进行，而是在更前阶段进行，将子采样方法在色差信号帧内预测以外的处理部中共享。

反复处理中，首先，取得存储在存储器135中的子采样方法（步骤S104）。

接着，基于所取得的采样方法，对编码处理对象块的周边像素的已编码亮度信号进行子采样，由此对于周边像素的已编码色差信号，使亮度信号的样本数以及样本位置一致（步骤S105）。

接着，使用子采样后的已编码亮度信号和已编码色差信号，提取线性模型的参数（步骤S106）。具体而言，通过最小二乘法对式1的线性模型的参数值α和β进行计算。此时，作为测定值，使用子采样后的已编码亮度信号和已编码色差信号，通过式2及式3计算α和β。

【式2】

$\mathrm{\α}=\frac{\mathrm{\Σ}{\mathrm{Rec}}_c\left(i\right)\·{\mathrm{Rec}}_L^{\′}\left(i\right)-\mathrm{\Σ}{\mathrm{Rec}}_c\left(i\right)\·\mathrm{\Σ}{\mathrm{Rec}}_L^{\′}\left(i\right)}{\mathrm{\Σ}{\mathrm{Rec}}_L^{\′}\left(i\right)\·{\mathrm{Rec}}_L^{\′}\left(i\right)-{\left(\mathrm{\Σ}{\mathrm{Rec}}_L^{\′}\left(i\right)\right)}^2}$ ···(式2)

【式3】

β＝∑Rec_c(i)-α·∑Rec′_L(i)…(式3)

接着，基于所取得的子采样方法，对编码对象块的已编码亮度信号进行子采样，由此对于编码对象块的色差信号，使其与编码对象块的已编码亮度信号的样本数及样本位置一致（步骤S107）。

接着，通过将预测参数α、β、以及编码对象块的子采样后的已编码亮度信号代入到式1，来计算编码对象块的预测色差信号（步骤S108）。

这里，对子采样方法表125进行说明。关于图像编码方法中作为处理对象的色差格式，能够根据与亮度信号的样本数的比率以及样本位置，像例如图4所示那样，定义6个模式（图4中的单色（monochrome）、YUV4：1：1、YUV4：2：0、YUV4：2：2、YUV4：4：4、RGB）。其中，对除了不进行色差的处理本身的单色图像以外的5个模式分配0～4的索引号。关于场类型，如图5所示能够定义逐行，顶场，底场这3个模式（图5中的Frame、Top field、Bottom field）。对这些也分配0～2的索引号。

如图6所示，子采样方法表125是由色差格式信息和场类型信息构成的矩阵。各单元中保存有子采样方法或对各采样方法分配的索引号。

通过使用在步骤S101中取得的图像格式信息即色差格式信息和场类型信息，能够根据子采样方法表125而确定相应单元。在步骤S102中，取得保存在该单元中的子采样方法、或者对各采样方法分配的索引号。

这里，具体说明子采样方法。

子采样方法1在如图7A所示亮度信号和色差信号的样本数的比率在水平方向上为4：1、在垂直方向上为1：1的情况下使用。图7B表示此时的亮度信号和色差信号的样本位置的例子。由于没有亮度信号和色差信号的样本位置的相位偏离，因此通过进行间隔剔除（日本語：間引き)处理（式4），能够简单地对亮度信号进行子采样。

【式4】

Rec′_L(m，n)＝Rec_L(M，N)···(式4)

M＝4k，N＝k(k＝0，1，2，...)

此外，图7C表示亮度信号和色差信号的样本位置上有相位偏离的情况的例子。由于在水平方向上相位偏离，因此能够通过水平方向的平均处理（式5）进行使样本位置一致的亮度信号的子采样。

【式5】

${\mathrm{Rec}}_L^{\′}(m,n)=\frac{1}{2}({\mathrm{Rec}}_L(M,N)+{\mathrm{Rec}}_L(M+1,N))$ ···(式5)

M＝4k，N＝k(k＝0，1，2，...)

子采样方法2在如图8A那样亮度信号和色差信号的样本数的比率在水平方向上为2：1、在垂直方向上为2：1的情况下使用。图8B表示此时的亮度信号和色差信号的样本位置的例子。由于亮度信号和色差信号的样本位置在垂直方向上偏离，因此通过垂直方向的平均处理（式6）能够进行使样本位置一致的亮度信号的子采样。

【式6】

${\mathrm{Rec}}_L^{\′}(m,n)=\frac{1}{2}({\mathrm{Rec}}_L(M,N)+{\mathrm{Rec}}_L(M,N+1))$ ···(式6)

M＝2k，N＝2k(k＝0，1，2，...)

子采样方法3在如图9A那样亮度信号和色差信号的样本数的比率在水平方向上为2：1、在垂直方向上为2：1的情况下使用。图9B表示此时的亮度信号和色差信号的样本位置的例子。亮度信号和色差信号的样本位置在垂直方向上偏离。进而，场类型为顶场，因此对于位于色差信号之上的亮度信号和位于色差信号之下的亮度信号而言，到色差信号的距离不同。因此，通过垂直方向的加权平均处理（式7），能够进行使样本位置一致的亮度信号的子采样。

【式7】

${\mathrm{Rec}}_L^{\′}(m,n)=\frac{2}{3}{\mathrm{Rec}}_L(M,N)+\frac{1}{3}{\mathrm{Rec}}_L(M,N+1)$ ···(式7)

M＝2k，N＝2k(k＝0，1，2，...)

子采样方法4在如图10A那样亮度信号和色差信号的样本数的比率在水平方向上为2：1、在垂直方向上为2：1的情况下使用。图10B表示此时的亮度信号和色差信号的样本位置的例子。亮度信号和色差信号的样本位置在垂直方向上偏离。进而，场类型为底场，因此对于位于色差信号之上的亮度信号和位于色差信号之下的亮度信号而言，到色差信号的距离不同。因此，与子采样方法3同样，通过垂直方向的加权平均处理（式8），能够进行使样本位置的亮度信号的子采样。

【式8】

${\mathrm{Rec}}_L^{\′}(m,n)=\frac{1}{3}{\mathrm{Rec}}_L(M,N)+\frac{2}{3}{\mathrm{Rec}}_L(M,N+1)$ ···(式8)

M＝2k，N＝2k(k＝0，1，2，...)

子采样方法5在如图11A那样亮度信号和色差信号的样本数的比率在水平方向为2：1、在垂直方向上为1：1的情况下使用。图11B表示此时的亮度信号和色差信号的样本位置的例子。由于没有亮度信号和色差信号的样本位置的相位偏离，因此通过进行间隔剔除处理（式9），能够简单地对亮度信号进行子采样。

【式9】

Rec′_L(m，n)＝Rec_L(M，N)···(式9)

M＝2k，N＝k(k＝0，1，2，...)

此外，图11C表示亮度信号和色差信号的样本位置上有相位偏离的情况的例子。由于在水平方向上相位偏离，因此通过水平方向的平均处理（式10），能够进行使样本位置一致的亮度信号的子采样。

【式10】

${\mathrm{Rec}}_L^{\′}(m,n)=\frac{1}{2}({\mathrm{Rec}}_L(M,N)+{\mathrm{Rec}}_L(M+1,N))$ ···(式10)

M＝2k，N＝k(k＝0，1，2，...)

子采样方法不限定于上述的方法，还可以使用滤波器进行利用了更大范围的亮度信号的子采样。作为一例，式11表示在子采样方法1中在水平方向上使用了5抽头的低通滤波器的已编码亮度信号的子采样运算式。

【式11】

${\mathrm{Rec}}_L^{\′}(m,n)=\underset{j=0}{\overset{4}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{LPF}\left(i\right)\·{\mathrm{Rec}}_L^{\′}(M-i-2,N)$ ···(式11)

M＝4k，N＝k(k＝0，1，2，...)

由此，能够减轻亮度信号所包含的噪声的影响，进行稳定的色差预测。

（实施方式2）

图12是表示本实施方式的图像解码装置的框图。图12所示的图像解码装置400具备熵解码部410、逆量化逆变换部420、加法器425、解块滤波器430、存储器440、帧内预测部450、运动补偿部460以及帧内／帧间切换开关470。

后述的色差信号帧内预测部典型地包含于帧内预测部450，但也可以包含于其他构成要素。此外，色差信号帧内预测部也可以包含于与图12所示的图像解码装置400不同的图像解码装置。

说明在本实施方式的色差信号的解码中进行帧内预测方法的色差信号帧内预测部的结构。图13是表示实施方式2的色差信号帧内预测部的结构的一例的框图。实施方式2的色差信号帧内预测部300对应于实施方式1的色差信号帧内预测部100。另外，实施方式2的色差信号帧内预测部300相当于对比特流进行解码、并输出解码图像数据的图像解码装置的一部分。

如图13所示，色差信号帧内预测部300包括图像格式信息取得部310、子采样方法表325、子采样方法决定部320、子采样方法存储部330、存储器335、子采样方法取得部340、子采样处理部350、子采样处理部360、线性模型参数计算部370以及预测色差信号计算部380。

关于实施方式2的色差信号帧内预测部300的动作，利用图14进一步详细地说明。

图14是表示色差信号帧内预测部300的处理的流程的流程图。首先，取得作为解码对象的比特流的图像格式信息（步骤S201）。图像格式信息包含表示色差信号的样本数相对于亮度信号的样本数的比率和样本位置的色差格式信息、以及表示输入图像的记录方式是逐行方式还是隔行方式的场类型信息。图像格式信息的取得例如通过读取在图像的头部中记录的图像格式信息的方法来进行。

接着，利用所取得的图像格式信息，参照子采样方法表325，决定适用于亮度信号的子采样方法（步骤S202）。子采样方法表325中保存有子采样方法。子采样方法表325由色差格式信息与场类型信息的组合矩阵形成，对各组合分配了子采样方法。

接着，将决定的子采样方法存储在存储器335中（步骤S203）。一次所存储的子采样方法保持至输入图像被切换为止。

其以后的处理是在输入图像的全部的处理对象块中进行的反复处理。另外，上述的步骤S201～203和之后的步骤S204～208不一定需要连续进行，也可以将步骤S201～203不在色差信号帧内预测的开头进行，而是在更前阶段进行，也可以将子采样方法在色差信号帧内预测以外的处理部中共享。

反复处理中，首先取得存储在存储器335中的子采样方法（步骤S204）。

接着，基于所取得的采样方法，对解码处理对象块的周边像素的已解码亮度信号进行子采样，由此对于周边像素的已解码色差信号，使亮度信号的样本数以及样本位置一致（步骤S205）。

接着，利用子采样后的已解码亮度信号和已解码色差信号，提取线性模型的参数（步骤S206）。具体而言，通过最小二乘法对式1的线性模型的参数值α和β进行计算。此时，作为测定值，使用子采样后的已解码亮度信号和已解码色差信号，通过式12以及式13来计算α和β。

【式12】

$\mathrm{\α}=\frac{\mathrm{\Σ}{\mathrm{Rec}}_c\left(i\right)\·{\mathrm{Rec}}_L^{\′}\left(i\right)-\mathrm{\Σ}{\mathrm{Rec}}_c\left(i\right)\·\mathrm{\Σ}{\mathrm{Rec}}_L^{\′}\left(i\right)}{\mathrm{\Σ}{\mathrm{Rec}}_L^{\′}\left(i\right)\·{\mathrm{Rec}}_L^{\′}\left(i\right)-{\left(\mathrm{\Σ}{\mathrm{Rec}}_L^{\′}\left(i\right)\right)}^2}$ ···(式12)

【式13】

β＝∑Rec_c(i)-α·∑Rec′_L(i)···(式13)

接着，基于所取得的子采样方法，对解码对象块的已解码亮度信号进行子采样，由此对于解码对象块的色差信号，使其与解码对象块的已解码亮度信号的样本数及样本位置一致（步骤S207）。

接着，通过将预测参数α、β、以及解码对象块的子采样后的已解码亮度信号代入到式1中，计算解码对象块的预测色差信号（步骤S208）。

实施方式2中的子采样方法表以及子采样方法与实施方式1相同。

另外，在上述各实施方式中，各构成要素可以由专用的硬件构成，或者通过执行适用于各构成要素的软件程序来实现。各构成要素还可以通过由CPU或处理器等的程序执行部读出并执行记录在硬盘或半导体存储器等记录介质中的软件程序来实现。这里，实现上述各实施方式的图像编码装置等的软件是如下的程序。

即，该程序使计算机执行利用图像的亮度通过线性模型来对色差进行预测的图像编码方法，该图像编码方法包括如下步骤：取得步骤，从输入图像取得图像格式信息；决定步骤，使用上述图像格式信息来决定亮度信号的子采样方法；保存步骤，将上述子采样方法保存在存储器中；取得步骤，从上述存储器取得上述子采样方法；第1子采样步骤，通过上述子采样方法对编码对象块的周边像素的已编码亮度信号进行子采样；计算步骤，使用在上述第1子采样步骤中进行子采样后的已编码亮度信号和上述周边像素的已编码色差，计算线性模型的参数；第2子采用步骤，通过上述子采样方法对上述编码对象块的已编码亮度信号进行子采样；以及计算步骤，使用上述线性模型的参数和在上述第2子采样步骤中进行子采样后的已编码亮度信号，计算上述编码对象块的预测色差。

以上，基于实施方式说明了本发明的一个或多个形态的图像编码方法，但本发明并不限定于该实施方式。只要不脱离本发明的主旨，通过将本领域技术人员能够想到的各种变形在本实施方式中实施而得到的形态、或将不同的实施方式中的构成要素进行组合而构建的形态也可以包含在本发明的一个或多个形态中。

（实施方式3）

通过将用来实现上述各实施方式所示的动态图像编码方法（图像编码方法）或动态图像解码方法（图像解码方法）的构成的程序记录到存储介质中，能够将上述各实施方式所示的处理在独立的计算机系统中简单地实施。存储介质是磁盘、光盘、光磁盘、IC卡、半导体存储器等，只要是能够记录程序的介质就可以。

进而，这里说明在上述各实施方式中示出的动态图像编码方法（图像编码方法）及动态图像解码方法（图像解码方法）的应用例和使用它的系统。该系统的特征在于，具有由使用了图像编码方法的图像编码装置及使用了图像解码方法的图像解码装置构成的图像编码解码装置。关于系统的其他结构，可以根据情况而适当变更。

图15是表示实现内容分发服务的内容供给系统ex100的整体结构的图。将通信服务的提供区划分为希望的大小，在各区内分别设置有作为固定无线站的基站ex106、ex107、ex108、ex109、ex110。

对该内容供给系统ex100而言，在因特网ex101上经由因特网服务提供商ex102及电话网ex104、及基站ex107～ex110连接着计算机ex111、PDA（Personal Digital Assistant）ex112、照相机ex113、便携电话ex114、游戏机ex115等的各设备。

但是，内容供给系统ex100并不限定于图15那样的结构，也可以将某些要素组合连接。此外，也可以不经由作为固定无线站的基站ex106～ex110将各设备直接连接在电话网ex104上。此外，也可以将各设备经由近距离无线等直接相互连接。

照相机ex113是数字摄像机等能够进行动态图像摄影的设备，照相机ex116是数字照相机等能够进行静止图像摄影、动态图像摄影的设备。此外，便携电话ex114是GSM（注册商标）（Global System for MobileCommunications）方式、CDMA（Code Division Multiple Access）方式、W－CDMA（Wideband－Code Division Multiple Access）方式、或LTE（Long Term Evolution）方式、HSPA（High Speed Packet Access）的便携电话机、或PHS（Personal Handyphone System）等，是哪种都可以。

在内容供给系统ex100中，通过将照相机ex113等经由基站ex109、电话网ex104连接在流媒体服务器ex103上，能够进行现场分发等。在现场分发中，对用户使用照相机ex113摄影的内容（例如音乐会现场的影像等）如在上述各实施方式中说明那样进行编码处理（即，作为本发明的一个方式的图像编码装置发挥作用），向流媒体服务器ex103发送。另一方面，流媒体服务器ex103将发送来的内容数据对有请求的客户端进行流分发。作为客户端，有能够将上述编码处理后的数据解码的计算机ex111、PDAex112、照相机ex113、便携电话ex114、游戏机ex115等。在接收到分发的数据的各设备中，将接收到的数据解码处理后再现（即，作为本发明的一个方式的图像解码装置发挥作用）。

另外，摄影的数据的编码处理既可以由照相机ex113进行，也可以由进行数据的发送处理的流媒体服务器ex103进行，也可以相互分担进行。同样，分发的数据的解码处理既可以由客户端进行，也可以由流媒体服务器ex103进行，也可以相互分担进行。此外，并不限于照相机ex113，也可以将由照相机ex116摄影到的静止图像及/或动态图像数据经由计算机ex111向流媒体服务器ex103发送。此情况下的编码处理由照相机ex116、计算机ex111、流媒体服务器ex103的哪个进行都可以，也可以相互分担进行。

此外，这些编码解码处理一般在计算机ex111或各设备具有的LSIex500中处理。LSIex500既可以是单芯片，也可以是由多个芯片构成的结构。另外，也可以将动态图像编码解码用的软件装入到能够由计算机ex111等读取的某些记录介质（CD－ROM、软盘、硬盘等）中、使用该软件进行编码解码处理。进而，在便携电话ex114是带有照相机的情况下，也可以将由该照相机取得的动态图像数据发送。此时的动态图像数据是由便携电话ex114具有的LSIex500编码处理的数据。

此外，也可以是，流媒体服务器ex103是多个服务器或多个计算机，是将数据分散处理、记录、及分发的装置。

如以上这样，在内容供给系统ex100中，客户端能够接收编码后的数据而再现。这样，在内容供给系统ex100中，客户端能够将用户发送的信息实时地接收、解码、再现，即使是没有特别的权利或设备的用户也能够实现个人广播。

另外，并不限定于内容供给系统ex100的例子，如图16所示，在数字广播用系统ex200中也能够装入上述各实施方式的至少动态图像编码装置（图像编码装置）或动态图像解码装置（图像解码装置）的某个。具体而言，在广播站ex201中，将对影像数据复用了音乐数据等而得到的复用数据经由电波通信或向卫星ex202传送。该影像数据是通过上述各实施方式中说明的动态图像编码方法编码后的数据（即，通过本发明的一个方式的图像编码装置而编码得到的数据）。接受到该数据的广播卫星ex202发出广播用的电波，能够进行卫星广播接收的家庭的天线ex204接收该电波。电视机（接收机）ex300或机顶盒（STB）ex217等的装置将接收到的复用数据解码并将其再现（即，作为本发明的一个方式的图像解码装置发挥作用）。

此外，可以将记录在DVD、BD等记录介质ex215中的复用数据读取并解码，或者可以在将影像数据编码进而根据情况与音乐信号复用而写入记录介质ex215的读取器/记录器ex218中，也安装上述各实施方式所示的动态图像解码装置或动态图像编码装置。在此情况下，可以将再现的影像信号显示在监视器ex219上，通过记录有复用数据的记录介质ex215在其他装置或系统中再现影像信号。此外，也可以在连接在有线电视用的线缆ex203或卫星/地面波广播的天线ex204上的机顶盒ex217内安装动态图像解码装置，将其用电视机的监视器ex219显示。此时，也可以不是在机顶盒、而在电视机内装入动态图像解码装置。

图17是表示使用了上述各实施方式中说明的动态图像解码方法及动态图像编码方法的电视机（接收机）ex300的图。电视机ex300具备：经由接收上述广播的天线ex204或线缆ex203等而取得或者输出对影像数据复用了声音数据的复用数据的调谐器ex301；将接收到的复用数据解调或调制为向外部发送的编码数据的调制/解调部ex302；和将解调后的复用数据分离为影像数据、声音数据或将在信号处理部ex306中编码的影像数据、声音数据复用的复用/分离部ex303。

此外，电视机ex300具备：具有将声音数据、影像数据分别解码或将各自的信息编码的声音信号处理部ex304和影像信号处理部ex305（即，作为本发明的一个方式的图像编码装置或图像解码装置发挥作用）的信号处理部ex306；具有将解码后的声音信号输出的扬声器ex307及显示解码后的影像信号的显示器等的显示部ex308的输出部ex309。进而，电视机ex300具备具有受理用户操作的输入的操作输入部ex312等的接口部ex317。进而，电视机ex300具有合并控制各部的控制部ex310、对各部供给电力的电源电路部ex311。接口部ex317除了操作输入部ex312以外，还可以具有与读取器/记录器ex218等的外部设备连接的桥接部ex313、用来能够安装SD卡等记录介质ex216的插槽部ex314、用来与硬盘等外部记录介质连接的驱动器ex315、与电话网连接的调制解调器ex316等。另外，记录介质ex216是能够通过收存的非易失性/易失性的半导体存储元件来电气地进行信息的记录的结构。电视机ex300的各部经由同步总线相互连接。

首先，对电视机ex300将通过天线ex204等从外部取得的复用数据解码、再现的构成进行说明。电视机ex300接受来自遥控器ex220等的用户操作，基于具有CPU等的控制部ex310的控制，将由调制/解调部ex302解调的复用数据用复用/分离部ex303分离。进而，电视机ex300将分离的声音数据用声音信号处理部ex304解码，将分离的影像数据用影像信号处理部ex305使用在上述各实施方式中说明的解码方法解码。将解码后的声音信号、影像信号分别从输出部ex309朝向外部输出。在输出时，可以暂时将这些信号储存到缓冲器ex318、ex319等中，以使声音信号和影像信号同步再现。此外，电视机ex300也可以不是从广播等、而从磁/光盘、SD卡等的记录介质ex215、ex216读出复用数据。接着，对电视机ex300将声音信号或影像信号编码、向外部发送或写入到记录介质等中的构成进行说明。电视机ex300接受来自遥控器ex220等的用户操作，基于控制部ex310的控制，由声音信号处理部ex304将声音信号编码，由影像信号处理部ex305将影像信号使用在上述各实施方式中说明的编码方法编码。将编码后的声音信号、影像信号利用复用/分离部ex303复用，向外部输出。在复用时，可以暂时将这些信号储存到缓冲器ex320、ex321等中，以使声音信号和影像信号同步。另外，缓冲器ex318、ex319、ex320、ex321既可以如图示那样具备多个，也可以是共用一个以上的缓冲器的结构。进而，在图示以外，即使在例如调制/解调部ex302或复用/分离部ex303之间等也可以作为避免系统的上溢、下溢的缓冲件而将数据储存在缓冲器中。

此外，电视机ex300除了从广播等或记录介质等取得声音数据、影像数据以外，也可以具备受理麦克风或照相机的AV输入的结构，对从它们中取得的数据进行编码处理。另外，这里，将电视机ex300作为能够进行上述编码处理、复用、及外部输出的结构进行了说明，但也可以不能进行这些处理，而是仅能够进行上述接收、解码处理、外部输出的结构。

此外，在由读取器/记录器ex218从记录介质将复用数据读出、或写入的情况下，上述解码处理或编码处理由电视机ex300、读取器/记录器ex218的哪个进行都可以，也可以是电视机ex300和读取器/记录器ex218相互分担进行。

作为一例，将从光盘进行数据的读入或写入的情况下的信息再现/记录部ex400的结构表示在图18中。信息再现/记录部ex400具备在以下进行说明的单元ex401、ex402、ex403、ex404、ex405、ex406、ex407。光头ex401对作为光盘的记录介质ex215的记录面照射激光斑而写入信息，检测来自记录介质ex215的记录面的反射光而读入信息。调制记录部ex402电气地驱动内置在光头ex401中的半导体激光器，根据记录数据进行激光的调制。再现解调部ex403将由内置在光头ex401中的光检测器对来自记录面的反射光进行电气检测而得到的再现信号放大，将记录在记录介质ex215中的信号成分分离并解调，再现所需要的信息。缓冲器ex404将用来记录到记录介质ex215中的信息及从记录介质ex215再现的信息暂时保持。盘马达ex405使记录介质ex215旋转。伺服控制部ex406一边控制盘马达ex405的旋转驱动一边使光头ex401移动到规定的信息轨道，进行激光斑的追踪处理。系统控制部ex407进行信息再现/记录部ex400整体的控制。上述的读出及写入的处理通过系统控制部ex407利用保持在缓冲器ex404中的各种信息、此外根据需要而进行新的信息的生成、追加、并且一边使调制记录部ex402、再现解调部ex403、伺服控制部ex406协调动作、一边通过光头ex401进行信息的记录再现来实现。系统控制部ex407例如由微处理器构成，通过执行读出写入的程序来执行它们的处理。

以上，假设光头ex401照射激光斑而进行了说明，但也可以是使用接近场光进行更高密度的记录的结构。

在图19中表示作为光盘的记录介质ex215的示意图。在记录介质ex215的记录面上，以螺旋状形成有导引槽（沟），在信息轨道ex230中，预先记录有通过沟的形状的变化而表示盘上的绝对位置的地址信息。该地址信息包括用来确定作为记录数据的单位的记录块ex231的位置的信息，通过在进行记录及再现的装置中将信息轨道ex230再现而读取地址信息，能够确定记录块。此外，记录介质ex215包括数据记录区域ex233、内周区域ex232、外周区域ex234。为了记录用户数据而使用的区域是数据记录区域ex233，配置在比数据记录区域ex233靠内周或外周的内周区域ex232和外周区域ex234用于用户数据的记录以外的特定用途。信息再现/记录部ex400对这样的记录介质ex215的数据记录区域ex233进行编码的声音数据、影像数据或复用了这些数据的编码数据的读写。

以上，举1层的DVD、BD等的光盘为例进行了说明，但并不限定于这些，也可以是多层构造、在表面以外也能够记录的光盘。此外，也可以是在盘的相同的地方使用各种不同波长的颜色的光来记录信息、或从各种角度记录不同的信息的层等、进行多维的记录/再现的构造的光盘。

此外，在数字广播用系统ex200中，也可以由具有天线ex205的车ex210从卫星ex202等接收数据、在车ex210具有的车载导航仪ex211等的显示装置上再现动态图像。另外，车载导航仪ex211的结构可以考虑例如在图17所示的结构中添加了GPS接收部的结构，在计算机ex111及便携电话ex114等中也可以考虑同样的结构。

图20A是表示使用了上述实施方式中说明的动态图像解码方法和动态图像编码方法的便携电话ex114的图。便携电话ex114具有用来在与基站ex110之间收发电波的天线ex350、能够拍摄影像、静止图像的照相机部ex365、显示将由照相机部ex365摄影的影像、由天线ex350接收到的影像等解码后的数据的液晶显示器等的显示部ex358。便携电话ex114还具有包含操作键部ex366的主体部、用来进行声音输出的扬声器等的声音输出部ex357、用来进行声音输入的麦克风等的声音输入部ex356、保存拍摄到的影像、静止图像、录音的声音、或者接收到的影像、静止图像、邮件等的编码后的数据或者解码后的数据的存储器部ex367、或者作为与同样保存数据的记录介质之间的接口部的插槽部ex364。

进而，使用图20B对便携电话ex114的结构例进行说明。便携电话ex114对于合并控制具备显示部ex358及操作键部ex366的主体部的各部的主控制部ex360，将电源电路部ex361、操作输入控制部ex362、影像信号处理部ex355、照相机接口部ex363、LCD（Liquid Crystal Display：液晶显示器）控制部ex359、调制/解调部ex352、复用/分离部ex353、声音信号处理部ex354、插槽部ex364、存储器部ex367经由总线ex370相互连接。

电源电路部ex361如果通过用户的操作使通话结束及电源键成为开启状态，则通过从电池组对各部供给电力，便携电话ex114起动为能够动作的状态。

便携电话ex114基于具有CPU、ROM及RAM等的主控制部ex360的控制，在语音通话模式时，将由声音输入部ex356集音的声音信号通过声音信号处理部ex354变换为数字声音信号，将其用调制/解调部ex352进行波谱扩散处理，由发送/接收部ex351实施数字模拟变换处理及频率变换处理后经由天线ex350发送。此外，便携电话ex114在语音通话模式时，将由天线ex350接收到的接收数据放大并实施频率变换处理及模拟数字变换处理，用调制/解调部ex352进行波谱逆扩散处理，通过声音信号处理部ex354变换为模拟声音信号后，将其经由声音输出部ex357输出。

进而，在数据通信模式时发送电子邮件的情况下，通过主体部的操作键部ex366等的操作而输入的电子邮件的文本数据经由操作输入控制部ex362向主控制部ex360送出。主控制部ex360将文本数据用调制/解调部ex352进行波谱扩散处理，由发送/接收部ex351实施数字模拟变换处理及频率变换处理后，经由天线ex350向基站ex110发送。在接收电子邮件的情况下，对接收到的数据执行上述处理的大致逆处理，并输出到显示部ex358。

在数据通信模式时，在发送影像、静止图像、或者影像和声音的情况下，影像信号处理部ex355将从照相机部ex365供给的影像信号通过上述各实施方式所示的动态图像编码方法进行压缩编码（即，作为本发明的一个方式的图像编码装置发挥作用），将编码后的影像数据送出至复用/分离部ex353。另外，声音信号处理部ex354对通过照相机部ex365拍摄影像、静止图像等的过程中用声音输入部ex356集音的声音信号进行编码，将编码后的声音数据送出至复用/分离部ex353。

复用/分离部ex353通过规定的方式，对从影像信号处理部ex355供给的编码后的影像数据和从声音信号处理部ex354供给的编码后的声音数据进行复用，将其结果得到的复用数据用调制/解调部（调制/解调电路部）ex352进行波谱扩散处理，由发送/接收部ex351实施数字模拟变换处理及频率变换处理后，经由天线ex350发送。

在数据通信模式时接收到链接到主页等的动态图像文件的数据的情况下，或者接收到附加了影像及或者声音的电子邮件的情况下，为了对经由天线ex350接收到的复用数据进行解码，复用/分离部ex353通过将复用数据分离，分为影像数据的比特流和声音数据的比特流，经由同步总线ex370将编码后的影像数据向影像信号处理部ex355供给，并将编码后的声音数据向声音信号处理部ex354供给。影像信号处理部ex355通过与上述各实施方式所示的动态图像编码方法相对应的动态图像解码方法进行解码，由此对影像信号进行解码（即，作为本发明的一个方式的图像解码装置发挥作用），经由LCD控制部ex359从显示部ex358显示例如链接到主页的动态图像文件中包含的影像、静止图像。另外，声音信号处理部ex354对声音信号进行解码，从声音输出部ex357输出声音。

此外，上述便携电话ex114等的终端与电视机ex300同样，除了具有编码器、解码器两者的收发型终端以外，还可以考虑只有编码器的发送终端、只有解码器的接收终端的3种安装形式。另外，在数字广播用系统ex200中，设为发送、接收在影像数据中复用了音乐数据等得到的复用数据而进行了说明，但除声音数据之外复用了与影像关联的字符数据等的数据也可以，不是复用数据而是影像数据本身也可以。

这样，将在上述各实施方式中表示的动态图像编码方法或动态图像解码方法用在上述哪种设备、系统中都可以，通过这样，能够得到在上述各实施方式中说明的效果。

此外，本发明并不限定于这样的上述实施方式，能够不脱离本发明的范围而进行各种变形或修正。

（实施方式4）

也可以通过将在上述各实施方式中示出的动态图像编码方法或装置、与以MPEG－2、MPEG4－AVC、VC－1等不同的标准为依据的动态图像编码方法或装置，根据需要而适当切换，来生成影像数据。

这里，在生成分别依据不同的标准的多个影像数据的情况下，在解码时，需要选择对应于各个标准的解码方法。但是，由于不能识别要解码的影像数据依据哪个标准，所以产生不能选择适当的解码方法的问题。

为了解决该问题，在影像数据中复用了声音数据等的复用数据采用如下结构，即包含表示影像数据依据哪个标准的识别信息。以下，说明通过在上述各实施方式中示出的动态图像编码方法或包括装置生成的影像数据在内的复用数据的具体的结构。复用数据是MPEG－2传输流形式的数字流。

图21是表示复用数据的结构的图。如图21所示，复用数据通过将视频流、音频流、演示图形流（PG）、交互图形流中的1个以上进行复用而得到。视频流表示电影的主影像及副影像，音频流（IG）表示电影的主声音部分和与该主声音混合的副声音，演示图形流表示电影的字幕。这里，所谓主影像，表示显示在画面上的通常的影像，所谓副影像，是在主影像中用较小的画面显示的影像。此外，交互图形流表示通过在画面上配置GUI部件而制作的对话画面。视频流通过在上述各实施方式中示出的动态图像编码方法或装置、依据以往的MPEG－2、MPEG4－AVC、VC－1等标准的动态图像编码方法或装置来编码。音频流由杜比AC－3、Dolby Digital Plus、MLP、DTS、DTS－HD、或线性PCM等的方式来编码。

包含在复用数据中的各流通过PID被识别。例如，对在电影的影像中使用的视频流分配0x1011，对音频流分配0x1100到0x111F，对演示图形分配0x1200到0x121F，对交互图形流分配0x1400到0x141F，对在电影的副影像中使用的视频流分配0x1B00到0x1B1F，对与主声音混合的副声音中使用的音频流分配0x1A00到0x1A1F。

图22是示意地表示复用数据怎样被复用的图。首先，将由多个视频帧构成的视频流ex235、由多个音频帧构成的音频流ex238分别变换为PES包序列ex236及ex239，并变换为TS包ex237及ex240。同样，将演示图形流ex241及交互图形ex244的数据分别变换为PES包序列ex242及ex245，再变换为TS包ex243及ex246。复用数据ex247通过将这些TS包复用到1条流中而构成。

图23更详细地表示了在PES包序列中怎样保存视频流。图23的第1段表示视频流的视频帧序列。第2段表示PES包序列。如图23的箭头yy1、yy2、yy3、yy4所示，视频流中的多个作为视频显示单元（VideoPresentation Unit）的I图片、B图片、P图片按每个图片被分割并保存到PES包的有效载荷中。各PES包具有PES头，在PES头中，保存有作为图片的显示时刻的PTS（显示时间标记，Presentation Time-Stamp）及作为图片的解码时刻的DTS（解码时间标记，Decoding Time-Stamp）。

图24表示最终写入在复用数据中的TS包的形式。TS包是由具有识别流的PID等信息的4字节的TS头和保存数据的184字节的TS有效载荷构成的188字节固定长度的包，上述PES包被分割并保存到TS有效载荷中。在BD－ROM的情况下，对于TS包赋予4字节的TP_Extra_Header，构成192字节的源包，写入到复用数据中。在TP_Extra_Header中记载有ATS（到达时间标记，Arrival_Time_Stamp）等信息。ATS表示该TS包向解码器的PID滤波器的传送开始时刻。在复用数据中，源包如图24下段所示排列，从复用数据的开头起递增的号码被称作SPN（源包号）。

此外，在复用数据所包含的TS包中，除了影像、声音、字幕等的各流以外，还有PAT（节目转换表，Program Association Table）、PMT（节目映射表，Program Map Table）、PCR（节目时钟基准，Program ClockReference）等。PAT表示在复用数据中使用的PMT的PID是什么，PAT自身的PID被登记为0。PMT具有复用数据所包含的影像、声音、字幕等的各流的PID、以及与各PID对应的流的属性信息，还具有关于复用数据的各种描述符。在描述符中，有指示许可/不许可复用数据的拷贝的拷贝控制信息等。PCR为了取得作为ATS的时间轴的ATC（Arrival TimeClock）与作为PTS及DTS的时间轴的STC（System Time Clock）的同步，拥有与该PCR包被传送至解码器的ATS对应的STC时间的信息。

图25是详细地说明PMT的数据构造的图。在PMT的开头，配置有记述了包含在该PMT中的数据的长度等的PMT头。在其后面，配置有多个关于复用数据的描述符。上述拷贝控制信息等被记载为描述符。在描述符之后，配置有多个关于包含在复用数据中的各流的流信息。流信息由记载有用来识别流的压缩编解码器等的流类型、流的PID、流的属性信息（帧速率、纵横比等）的流描述符构成。流描述符存在复用数据中存在的流的数量。

在记录到记录介质等中的情况下，将上述复用数据与复用数据信息文件一起记录。

复用数据信息文件如图26所示，是复用数据的管理信息，与复用数据一对一地对应，由复用数据信息、流属性信息以及入口映射构成。

复用数据信息如图26所示，由系统速率、再现开始时刻、再现结束时刻构成。系统速率表示复用数据的向后述的系统目标解码器的PID滤波器的最大传送速率。包含在复用数据中的ATS的间隔设定为成为系统速率以下。再现开始时刻是复用数据的开头的视频帧的PTS，再现结束时刻设定为对复用数据的末端的视频帧的PTS加上1帧量的再现间隔的值。

流属性信息如图27所示，按每个PID登记有关于包含在复用数据中的各流的属性信息。属性信息具有按视频流、音频流、演示图形流、交互图形流而不同的信息。视频流属性信息具有该视频流由怎样的压缩编解码器压缩、构成视频流的各个图片数据的分辨率是多少、纵横比是多少、帧速率是多少等的信息。音频流属性信息具有该音频流由怎样的压缩编解码器压缩、包含在该音频流中的声道数是多少、对应于哪种语言、采样频率是多少等的信息。这些信息用于在播放器再现之前的解码器的初始化等中。

在本实施方式中，使用上述复用数据中的、包含在PMT中的流类型。此外，在记录介质中记录有复用数据的情况下，使用包含在复用数据信息中的视频流属性信息。具体而言，在上述各实施方式示出的动态图像编码方法或装置中，设置如下步骤或单元，该步骤或单元对包含在PMT中的流类型、或视频流属性信息，设定表示是通过在上述各实施方式中示出的动态图像编码方法或装置生成的影像数据的固有信息。通过该结构，能够识别通过在上述各实施方式中示出的动态图像编码方法或装置生成的影像数据、和依据其他标准的影像数据。

此外，在图28中表示本实施方式的动态图像解码方法的步骤。在步骤exS100中，从复用数据中取得包含在PMT中的流类型、或包含在复用数据信息中的视频流属性信息。接着，在步骤exS101中，判断流类型、或视频流属性信息是否表示是通过在上述各实施方式中示出的动态图像编码方法或装置生成的复用数据。并且，在判断为流类型、或视频流属性信息是通过在上述各实施方式中示出的动态图像编码方法或装置生成的复用数据情况下，在步骤exS102中，通过在上述各实施方式中示出的动态图像解码方法进行解码。此外，在流类型、或视频流属性信息表示是依据以往的MPEG－2、MPEG4－AVC、VC－1等的标准的复用数据的情况下，在步骤exS103中，通过依据以往的标准的动态图像解码方法进行解码。

这样，通过在流类型、或视频流属性信息中设定新的固有值，在解码时能够判断是否能够通过在上述各实施方式中示出的动态图像解码方法或装置来解码。因而，在被输入了以不同的标准为依据的复用数据的情况下，也能够选择适当的解码方法或装置，所以能够不发生错误地进行解码。此外，能够将在本实施方式中示出的动态图像编码方法或装置、或者动态图像解码方法或装置用在上述任何设备、系统中。

（实施方式5）

在上述各实施方式中示出的动态图像编码方法及装置、动态图像解码方法及装置，典型地可以由作为集成电路的LSI实现。作为一例，在图29中表示1芯片化的LSIex500的结构。LSIex500具备以下说明的单元ex501、ex502、ex503、ex504、ex505、ex506、ex507、ex508、ex509，各单元经由总线ex510连接。电源电路部ex505通过在电源是开启状态的情况下对各部供给电力，起动为能够动作的状态。

例如在进行编码处理的情况下，LSIex500基于具有CPUex502、存储器控制器ex503、流控制器ex504、驱动频率控制部ex512等的控制部ex501的控制，通过AV I/Oex509从麦克风ex117及照相机ex113等输入AV信号。被输入的AV信号暂时储存在SDRAM等的外部的存储器ex511中。基于控制部ex501的控制，将储存的数据根据处理量及处理速度适当地分为多次等，向信号处理部ex507发送，在信号处理部ex507中进行声音信号的编码及/或影像信号的编码。这里，影像信号的编码处理是在上述各实施方式中说明的编码处理。在信号处理部ex507中，还根据情况而进行将编码的声音数据和编码的影像数据复用等的处理，从流I/Oex506向外部输出。将该输出的复用数据向基站ex107发送、或写入到记录介质ex215中。另外，在复用时，可以暂时将数据储存到缓冲器ex508中以使其同步。

另外，在上述中，设存储器ex511为LSIex500的外部的结构进行了说明，但也可以是包含在LSIex500的内部中的结构。缓冲器ex508也并不限定于一个，也可以具备多个缓冲器。此外，LSIex500既可以形成1个芯片，也可以形成多个芯片。

此外，在上述中，假设控制部ex510具有CPUex502、存储器控制器ex503、流控制器ex504、驱动频率控制部ex512等，但控制部ex510的结构并不限定于该结构。例如，也可以是信号处理部ex507还具备CPU的结构。通过在信号处理部ex507的内部中也设置CPU，能够进一步提高处理速度。此外，作为其他例，也可以是CPUex502具备信号处理部ex507、或作为信号处理部ex507的一部分的例如声音信号处理部的结构。在这样的情况下，控制部ex501为具备具有信号处理部ex507或其一部分的CPUex502的结构。

另外，这里设为LSI，但根据集成度的差异，也有称作IC、系统LSI、超级(super)LSI、特级(ultra)LSI的情况。

此外，集成电路化的方法并不限定于LSI，也可以由专用电路或通用处理器实现。也可以利用在LSI制造后能够编程的FPGA（FieldProgrammable Gate Array）、或能够重构LSI内部的电路单元的连接及设定的可重构处理器。

进而，如果因半导体技术的进步或派生的其他技术而出现代替LSI的集成电路化的技术，则当然也可以使用该技术进行功能模块的集成化。有可能是生物技术的应用等。

（实施方式6）

在对通过在上述各实施方式中示出的动态图像编码方法或装置生成的影像数据进行解码的情况下，考虑到与对依据以往的MPEG－2、MPEG4－AVC、VC－1等标准的影像数据进行解码的情况相比处理量会增加。因此，在LSIex500中，需要设定为比对依据以往的标准的影像数据进行解码时的CPUex502的驱动频率更高的驱动频率。但是，如果将驱动频率设得高，则发生功耗变高的问题。

为了解决该问题，电视机ex300、LSIex500等的动态图像解码装置设为，识别影像数据依据哪个标准、并根据标准来切换驱动频率的结构。图30表示本实施方式的结构ex800。驱动频率切换部ex803在影像数据是通过在上述各实施方式中示出的动态图像编码方法或装置生成的情况下，将驱动频率设定得高。并且，对执行在上述各实施方式中示出的动态图像解码方法的解码处理部ex801，指示将影像数据解码。另一方面，在影像数据是依据以往的标准的影像数据的情况下，与影像数据是通过在上述各实施方式中示出的动态图像编码方法或装置生成的数据的情况相比，将驱动频率设定得低。并且，对依据以往的标准的解码处理部ex802指示将影像数据解码。

更具体地讲，驱动频率切换部ex803由图29的CPUex502和驱动频率控制部ex512构成。此外，执行在上述各实施方式中示出的动态图像解码方法的解码处理部ex801、以及依据以往的标准的解码处理部ex802对应于图29的信号处理部ex507。CPUex502识别影像数据依据哪个标准。另外，基于来自CPUex502的信号，驱动频率控制部ex512设定驱动频率。此外，基于来自CPUex502的信号，信号处理部ex507进行影像数据的解码。这里，可以考虑在影像数据的识别中使用例如在实施方式4中记载的识别信息。关于识别信息，并不限定于在实施方式4中记载的信息，只要是能够识别影像数据依据哪个标准的信息就可以。例如，在基于识别影像数据是利用于电视机的还是利用于盘的等的外部信号，而能够识别影像数据依据哪个标准的情况下，也可以基于这样的外部信号进行识别。此外，CPUex502的驱动频率的选择例如可以考虑基于将如图32所示的影像数据的标准与驱动频率建立对应的查找表来进行。将查找表预先保存到缓冲器ex508、或LSI的内部存储器中，CPUex502通过参照该查找表，能够选择驱动频率。

图31表示实施本实施方式的方法的步骤。首先，在步骤exS200中，在信号处理部ex507中，从复用数据中取得识别信息。接着，在步骤exS201中，在CPUex502中，基于识别信息，识别影像数据是否是通过在上述各实施方式中示出的编码方法或装置生成的数据。在影像数据是通过在上述各实施方式中示出的编码方法或装置而生成的数据的情况下，在步骤exS202中，CPUex502向驱动频率控制部ex512发送将驱动频率设定得高的信号。并且，在驱动频率控制部ex512中设定为高的驱动频率。另一方面，在表示是以以往的MPEG－2、MPEG4－AVC、VC－1等的标准为依据的影像数据的情况下，在步骤exS203中，CPUex502向驱动频率控制部ex512发送将驱动频率设定得低的信号。并且，在驱动频率控制部ex512中，设定为与影像数据是通过在上述各实施方式中示出的编码方法或装置而生成的数据的情况相比更低的驱动频率。

进而，通过与驱动频率的切换连动地变更对LSIex500或包括LSIex500的装置施加的电压，由此能够进一步提高节电效果。例如，在将驱动频率设定得低的情况下，可以考虑随之将对LSIex500或包括LSIex500的装置施加的电压设定得比将驱动频率设定得高的情况低。

此外，驱动频率的设定方法只要是在解码时的处理量大的情况下将驱动频率设定得高、在解码时的处理量小的情况下将驱动频率设定得低就可以，并不限定于上述的设定方法。例如，可以考虑在对依据MPEG4－AVC标准的影像数据进行解码的处理量大于对通过在上述各实施方式中示出的动态图像编码方法或装置生成的影像数据进行解码的处理量的情况下，与上述的情况相反地进行驱动频率的设定。

进而，驱动频率的设定方法并不限定于使驱动频率低的结构。例如，也可以考虑在识别信息表示是通过在上述各实施方式中示出的动态图像编码方法或装置生成的影像数据的情况下，将对LSIex500或包括LSIex500的装置施加的电压设定得高，在表示是以以往的MPEG－2、MPEG4－AVC、VC－1等的标准为依据的影像数据的情况下，将对LSIex500或包括LSIex500的装置施加的电压设定得低。此外，作为另一例，也可以考虑在识别信息表示是通过在上述各实施方式中示出的动态图像编码方法或装置生成的影像数据的情况下，不使CPUex502的驱动停止，在表示是以以往的MPEG－2、MPEG4－AVC、VC－1等的标准为依据的影像数据的情况下，由于在处理中有富余，所以使CPUex502的驱动暂停。也可以考虑在识别信息表示是通过在上述各实施方式中示出的动态图像编码方法或装置生成的影像数据的情况下，只要在处理中有富余就使CPUex502的驱动暂停。在此情况下，可以考虑与表示是以以往的MPEG－2、MPEG4－AVC、VC－1等的标准为依据的影像数据的情况相比，将停止时间设定得短。

这样，根据影像数据所依据的标准来切换驱动频率，由此能够实现节电化。此外，在使用电池来驱动LSIex500或包括LSIex500的装置的情况下，能够随着节电而延长电池的寿命。

（实施方式7）

在电视机、便携电话等上述的设备、系统中，有时会输入依据不同的标准的多个影像数据。这样，为了使得在输入了依据不同的标准的多个影像数据的情况下也能够解码，LSIex500的信号处理部ex507需要对应于多个标准。但是，如果单独使用对应于各个标准的信号处理部ex507，则发生LSIex500的电路规模变大、此外成本增加的问题。

为了解决该问题，采用将用来执行在上述各实施方式中示出的动态图像解码方法的解码处理部、和依据以往的MPEG－2、MPEG4－AVC、VC－1等的标准的解码处理部一部分共用的结构。图33A的ex900表示该结构例。例如，上述各实施方式中示出的动态图像解码方法和依据MPEG4－AVC标准的动态图像解码方法在熵编码、逆量化、解块滤波器、运动补偿等的处理中有一部分处理内容共通。可以考虑如下结构：关于共通的处理内容，共用对应于MPEG4－AVC标准的解码处理部ex902，关于不对应于MPEG4－AVC标准的本发明的一个方式所特有的其他的处理内容，使用专用的解码处理部ex901。特别是，本发明的一形态在帧内预测方面具有特征，因此可以考虑例如对于帧内预测使用专用的解码处理部ex901，对于除此之外的熵解码、逆量化、解块滤波、运动补偿中的某一个或者全部的处理，共用解码处理部。关于解码处理部的共用，也可以是如下结构：关于共通的处理内容，共用用来执行在上述各实施方式中示出的动态图像解码方法的解码处理部，关于MPEG4－AVC标准所特有的处理内容，使用专用的解码处理部。

此外，用图33B的ex1000表示将处理一部分共用的另一例。在该例中，设为使用与本发明的一个方式所特有的处理内容对应的专用的解码处理部ex1001、和与其他的以往标准所特有的处理内容对应的专用的解码处理部ex1002、和与在本发明的一个方式的动态图像解码方法和其他的以往标准的动态图像解码方法中共通的处理内容对应的共用的解码处理部ex1003的结构。这里，专用的解码处理部ex1001、ex1002并不一定是对本发明的一个方式、或者其他的以往标准所特有的处理内容而特殊化的，可以是能够执行其他的通用处理的结构。此外，也能够由LSIex500安装本实施方式的结构。

这样，对于在本发明的一个方式的动态图像解码方法和以往的标准的动态图像解码方法中共通的处理内容，共用解码处理部，由此能够减小LSI的电路规模并且降低成本。

工业实用性

本发明的图像编码方法以及图像解码方法例如能够利用于电视机、数字视频记录机、汽车导航、便携电话、数字摄像机、或者数字视频摄像机等。

符号说明

100、300  色差信号帧内预测部

110、310  图像格式信息取得部

120、320  子采样方法决定部

125、325  子采样方法表

130、330  子采样方法存储部

135、250、335、440  存储器

140、340  子采样方法取得部

150、160、350、360  子采样处理部

170、370  线性模型参数计算部

180、380  预测色差信号计算部

200  图像编码装置

205  减法器

210  变换量化部

220  熵编码部

230、420  逆量化逆变换部

235、425  加法器

240、430  解块滤波器

260、450  帧内预测部

270  运动检测部

280、460  运动补偿部

290、470  帧内／帧间切换开关

400  图像解码装置

410  熵解码部

Claims (4)

1.一种图像编码方法，使用图像的亮度，通过线性模型对色差进行预测，包括：

从输入图像取得图像格式信息的取得步骤；

决定步骤，使用上述图像格式信息，决定亮度信号的子采样方法；

保存步骤，将上述子采样方法保存在存储器中；

从上述存储器取得上述子采样方法的取得步骤；

第1子采样步骤，通过上述子采样方法，对编码对象块的周边像素的已编码亮度信号进行子采样；

使用在上述第1子采样步骤中子采样后的已编码亮度信号、以及上述周边像素的已编码色差，计算线性模型的参数的计算步骤；

第2子采样步骤，通过上述子采样方法，对上述编码对象块的已编码亮度信号进行子采样；以及

使用上述线性模型的参数、以及在上述第2子采样步骤中子采样后的已编码亮度信号，计算上述编码对象块的预测色差的计算步骤。

2.如权利要求1记载的图像编码方法，

在上述决定步骤中，参照将上述图像格式信息与上述子采样方法建立对应的子采样方法表，决定上述子采样方法。

3.一种图像解码方法，使用比特流，通过线性模型对色差进行预测，包括：

从输入比特流取得图像格式信息的取得步骤；

决定步骤，使用上述图像格式信息，决定亮度信号的子采样方法；

保存步骤，将上述子采样方法保存在存储器中；

从上述存储器取得上述子采样方法的取得步骤；

第1子采样步骤，通过上述子采样方法，对解码对象块的周边像素的已解码亮度信号进行子采样；

使用在上述第1子采样步骤中子采样后的已解码亮度信号、以及上述周边像素的已解码色差，计算线性模型的参数的计算步骤；

第2子采样步骤，通过上述子采样方法，对上述解码对象块的已解码亮度信号进行子采样；以及

使用上述线性模型的参数、以及在上述第2子采样步骤中子采样后的已解码亮度信号，计算上述解码对象块的预测色差的计算步骤。

4.如权利要求3记载的图像解码方法，

在上述决定步骤中，参照将上述图像格式信息与上述子采样方法建立对应的子采样方法表，决定上述子采样方法。

Images