CN103329534B - 图像编码装置及图像解码装置 - Google Patents

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Abstract

在传递编码方法方面，确保通过使用了矢量信息的帧内预测编码而被编码的信息的解码。求出成为图像的预测编码对象的被分割的图像的信息与预测信息的误差并进行预测编码，根据该预测编码的处理序列，按对所述被分割的图像的信息进行的每次处理来生成将确定预测方法的信息和通过该方法被预测编码的信息排列而成的数据流。此时，在所述预测方法为使用矢量的帧内预测编码的情况下，所述数据流作为被预测编码的信息，按对所述被分割的图像的信息进行的每次处理而具有成对的矢量信息和所述误差的信息。

Description

图像编码装置及图像解码装置
技术领域
本发明涉及进行图像的预测编码的图像编码装置及对被预测编码的信息进行预测解码的图像解码装置，涉及适用于例如移动电话、导航系统、DVD(Digital VersatileDisc)/HDD(Hard Disk Drive)/BD(Blue-ray Disc)录像机、数字摄像机、数码相机、数字电视机、电话会议系统等的动态图像编码解码装置的有效技术。
背景技术
以往，在动态图像编码领域的技术中，广泛地使用以MPEG(Moving PictureExperts Group)、ITU-T(International Telecommunication Union，TelecommunicationStandardization Sector)所标准化的H.264为代表的编码方式等。在这些编码方式中，为了削减代码量而采用了预测编码，在编码时，对通过某种方法预测得到的图像(预测图像)与原图像的差分进行编码。相反地，在解码时，通过对预测图像加上差分而得到解码图像。
一幅图像例如由亮度和两个色差构成。该格式称作YCbCr。动态图像由多幅连续的图像构成。在现有的地面数字播放中，1秒钟期间为大约30幅。由此，预测图像的生成方法大体上分为两种。一种为单独使用一幅图像在同一画面内进行预测的方法(帧内预测或画面内预测)，另一种为使用图像连续这一特征在画面间进行预测的方法(帧间预测或画面间预测)。通常情况下，在动态图像中，连续图像间的关联性较高，因此，与画面内预测相比，画面间预测的编码效率更高。但是，仅通过画面内预测而被编码的图像对于动态图像的开头、再现时随机访问性的提高、错误时的恢复是必要的，一般在0.5秒到2秒插入一次左右。
在非专利文献1及2中，分别记载有画面内预测方法、画面间预测方法。在这些非专利文献中，以将图像分割成16像素×16行而得到的称作宏块的处理单位进行编码处理。预测图像的生成单位是将宏块的内部进一步细分的8×8、4×4单位等(以下，在本说明书中将预测图像的生成单位称作“块”)。
在画面间预测中，使用已编码/解码的图像进行预测图像的生成。此时，按块对表示从哪个图像的哪个位置进行预测的“参照索引(参考索引：reference index)”和“运动矢量(运动向量：motion vector)”进行编码。参照索引表示在预测中使用的图像，例如，以当前图像之前的第1副图像为索引0、当前图像之前的第2副图像为索引1的方式分配。运动矢量是当前块的位置与在预测中使用的图像的位置的差分值，由于图像为二维信息，所以由水平成分、垂直成分这两个值构成。在非专利文献中，在位流中仅对亮度的矢量进行了编码。
另一方面，在画面内预测中，从与块相邻的像素起按照规定规则进行预测图像的生成。在非专利文献1、2中，规定有从左侧、上侧的像素起进行预测的方法等九种方法。另外，有时也分别存在针对亮度和色差的预测方法，亮度和色差的预测方法不同。作为其他画面内预测方法存在专利文献1及2。在这些文献中，通过矢量指定同一画面内的参照位置，从而进行预测图像的生成。也就是说，取代画面间预测中的已编码/解码的图像，在预测中使用当前编码/解码中的图像，由此，对周期性的离散图案实现高编码效率。在专利文献1中，通过使生成预测图像的单位在16×16、8×8之间可变来提高编码效率。另外，在专利文献2中，通过使用倍增的矢量对包含于参照范围的、编码/解码尚未结束的区域(以下，称作未编码区域)进行插补，抑制在参照包含较多未编码区域的范围时编码效率降低。以下将该预测方法称作矢量预测。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利公开第2003/0202588号
专利文献2：国际公开小册子WO/2010/082231号
非专利文献
非专利文献1：ITU-T H.264，SERIES H:AUDIOVISUAL AND MULTIMEDIA SYSTEMSInfrastructure of audiovisual services-Coding of moving video，Advanced videocoding for generic audiovisual services
非专利文献2：ISO/IEC 14496-10，Information technology-Coding of audio-visual objects-Part 10:Advanced Video Coding
发明内容
为了在解码装置侧生成预测图像，必须要从编码装置向解码装置传递预测方法的信息。即，在预测方法中存在帧间预测和帧内预测，在帧内预测中存在上述矢量预测和其他预测方法。若不正确地传递使用了何种预测方法则无法进行图像的解码。而且，本发明人发现，在处理每秒30帧这样巨大的数据量的性质上，以块单位表示使用了何种编码方式的信息即使为1比特，也需要减小该数据尺寸。
本发明的目的在于提供一种图像编码装置，在传递编码方法方面，能够确保通过使用了矢量信息的帧内预测编码而被编码的信息的解码。
本发明的其他目在于提供一种图像解码装置，在接收编码方法方面，能够确保通过使用了矢量信息的帧内预测编码而被编码的信息的解码。
本发明的上述目的及其他目的和新型特征可以通过本说明书的记载和添加的附图得以明确。
简单说明本申请所公开的发明中具有代表性的实施方式的概要如下。
即，求出成为图像的预测编码对象的被分割的图像的信息与预测信息的误差并进行预测编码，根据该预测编码的处理序列，按对上述被分割的图像的信息进行的每次处理来生成将确定预测方法的信息 和通过该方法被预测编码的信息排列而成的数据流。此时，在上述预测方法为使用矢量信息的帧内预测编码的情况下，上述数据流的作为被预测编码的信息，按对上述被分割的图像的信息进行的每次处理而具有矢量信息和上述误差的信息的组。
发明效果
简单说明通过本申请所公开的发明中具有代表性的实施方式而得到的效果如下。
即，在传递及接收编码方法方面，能够确保通过使用了矢量信息的帧内预测编码而被编码的信息的解码。
附图说明
图1是例示通过流编码部(解码部)进行的编码处理(解码处理)的处理顺序的流程图。
图2是例示适用于移动电话和DVD/HDD/BD录像机等动态图像编码解码装置的图像编码装置及图像解码装置的框图。
图3是预测矢量的说明图。
图4是矢量信息等的说明图。
图5是例示图1的数据流的排列的说明图。
图6是例示通过流编码部(解码部)进行的编码处理(解码处理)的其他处理顺序的流程图。
图7是例示图6的数据流的排列的说明图。
图8是表示基于参考索引(reference index)指定参照帧的具体例的说明图。
图9是例示通过流编码部(解码部)进行的编码处理(解码处理)的另一其他处理顺序的流程图。
图10是例示图9的数据流的排列的说明图。
图11是例示分块尺寸(part_size)和向量模式(vec_mode)的值分配与预测模式(pred_mode)的值分配的关系的说明图。
图12是例示通过流编码部(解码部)进行的编码处理(解码处 理)的另一其他处理顺序的流程图。
图13是例示图12的数据流的排列的说明图。
图14是例示通过流编码部(解码部)进行的编码处理(解码处理)的另一其他处理顺序的流程图。
图15是例示图14的数据流的排列的说明图。
图16是表示图像编码装置的具体例的框图。
图17是表示图像解码装置的具体例的框图。
具体实施方式
1.实施方式的概要
首先，对本申请所公开的发明中具有代表性实施方式的概要进行说明。在对代表性实施方式进行的概要说明中，标注括号而参照的附图标记只不过是例示其包含在标注括号的构成要素的概念中。
〔1〕＜编码装置的数据流＞
本发明的代表性实施方式的图像编码装置(10)具有：图像编码部，其求出成为图像的预测编码的对象的被分割的图像的信息与预测信息的误差并进行预测编码；和流编码部，其根据上述图像编码部进行的预测编码的处理结果，按对上述被分割的图像的信息进行的每次处理来生成将确定预测方法的信息和根据该方法被预测编码的信息排列而成的数据流。此时，当上述预测方法为，在用于生成上述预测信息的预测图像的指定中使用矢量信息的帧内预测编码的情况下，上述数据流作为被预测编码的信息，按对上述被分割的图像的信息进行的每次处理而具有成对的矢量信息和上述误差的信息。
如上所述，在生成的数据流中，按预测编码的每次处理而配置有确定预测方法的信息和根据该方法被预测编码的信息，针对使用矢量信息的帧内预测编码，作为被预测编码的信息具有成对的矢量信息和上述误差的信息。因此，在传递编码方法方面，能够确保通过使用了矢量信息的帧内预测编码而被编码的信息的解码。
〔2〕＜图1、图9的宏块类型和向量模式＞
在〔1〕的图像解码装置中，上述确定预测方法的信息为，表示对上述被分割的图像的信息进行的预测为帧内预测和帧间预测的哪一方的信息(mb_type)、和表示在帧内预测中是否使用了矢量信息的信息(vec_mode、图9的pred_mode)。
能够将确定上述预测方法的信息例如以2比特单位表示。
〔3〕＜图9的pred mode←vec_mode，part size＞
在〔2〕的图像解码装置中，上述表示在帧内预测中是否使用了矢量信息的信息为，将子块尺寸和表示在帧内预测中是否使用矢量信息的信息组合而得到的信息，其中，上述子块尺寸是将上述被分割的图像的信息的图像尺寸细分后得到的子块尺寸。
若子块尺寸的种类对于表示子块尺寸的比特数宽余，则汇总多个要素并进行编码，从而与将各个要素单独编码的情况相比能够削减信息的比特数。
〔4〕＜图9的pred mode←vec_mode，part size的比特数压缩＞
在〔3〕的图像编码装置中，将上述子块尺寸和表示在帧内预测中是否使用矢量信息的信息组合而得到的信息为，以通过2的乘方来区分上述子块尺寸的种类所必需的比特数表示的信息，其中，上述子块尺寸为将上述被分割的图像的信息的图像尺寸细分后的子块尺寸。
由于子块尺寸的种类对于表示子块尺寸的比特数宽余，所以通过汇总多个要素并进行编码，与将各个要素单独编码的情况相比能够削减信息的比特数。
〔5〕＜图6；在帧间预测中指定本帧实质进行帧内预测＞
在〔1〕的图像编码装置中，上述确定预测方法的信息为如下信息：表示对上述被分割的图像信息进行的预测为帧间预测和使用了矢量信息的帧内预测的某一方或其他帧内预测的信息(pred_type)、和表示使用上述矢量信息而参照的帧为多个帧内的哪一个帧的信息(reference index)，其中，上述多个帧还将含有上述被分割的图像信息的本帧包括在内。
后者的信息(reference index)原本就是在帧间预测编码中确定参 照帧所需要的信息，由于借用这样的信息，能够使仅用于确定上述预测方法的信息与〔2〕相比减少1比特而以1比特单位表示。
〔6〕＜图12；将帧内预测限定成矢量预测的情况＞
在〔1〕记载的图像编码装置中，当在帧内预测中仅采用使用矢量信息的预测时，上述确定预测方法的信息为，表示对上述被分割的图像信息进行的预测为帧内预测和帧间预测的哪一方的信息(mb_type)。
不需要表示在帧内预测中是否使用了矢量信息的信息，能够使仅用于确定上述预测方法的信息与〔2〕相比减少1比特而以1比特单位表示。
〔7〕＜图14；在帧间预测中指定本帧而实质为使用了矢量的帧内预测＞
在〔1〕的图像编码装置中，当在帧内预测中仅采用使用矢量信息的预测时，上述确定预测方法的信息为，表示参照帧为多个帧内的哪一个帧的信息(reference index)，其中，上述多个帧还将含有上述被分割的图像信息的本帧包括在内。
能够使上述确定预测方法的信息与〔5〕相比减少1比特而以1比特单位表示。
〔8〕＜亮度成分的矢量信息＞
在〔1〕的图像编码装置中，上述矢量信息包括亮度成分的矢量信息。
能够将数据流中的矢量信息限定在所需要的最低限度。
〔9〕＜亮度成分的矢量信息、色差成分的矢量信息＞
在〔1〕的图像编码装置中，当确定上述预测方法的信息所确定的预测方法为，在指定用于生成上述预测信息的预测图像时使用矢量信息的预测编码的情况下，作为该矢量信息包括表示是仅使用亮度成分的矢量信息还是使用亮度成分的矢量信息和色差成分的矢量信息双方的信息。
作为矢量信息，能够根据需要选择是仅使用亮度成分的矢量信 息、还是亮度成分的矢量信息和色差成分的矢量信息双方。
〔10〕＜将使用了矢量的帧内预测编码包含于帧间预测编码的范畴＞
本发明的代表性的其他实施方式的图像编码装置(10；图2及图6)具有：图像编码部，其求出成为图像的预测编码的对象的被分割的图像的信息与预测信息的误差并进行预测编码；和流编码部，其根据上述图像编码部进行的预测编码的处理结果，按对上述被分割的图像的信息进行的每次处理来生成将确定预测方法的信息和根据该方法被预测编码的信息排列而成的数据流。当上述预测方法为，在用于生成上述预测信息的预测图像的指定中使用矢量信息的预测编码的情况下，上述数据流作为被预测编码的信息，按对上述被分割的图像的信息进行的每次处理而具有成对的矢量信息和上述误差的信息。确定上述预测方法的信息为如下信息：表示对上述被分割的图像信息进行的预测为使用了矢量信息的预测或其他帧内预测的信息(pred_type)、和表示使用上述矢量信息而参照的帧为多个帧内的哪一个帧的信息(reference index)，其中，上述多个帧还将含有上述被分割的图像信息的本帧包括在内，通过将含有上述被分割的图像信息的本帧作为帧间预测编码的对象帧，进行使用了矢量信息的帧内预测编码。
如上所述，能够将使用矢量信息的帧内预测编码包含于帧间预测编码的范畴来传递编码方法。尤其是，后者的信息(reference index)原本就是在帧间预测编码中确定参照帧所需要的信息，由于借用这样的信息，能够减少仅用于确定上述预测方法的信息比特数。
〔11〕＜解码装置的数据流＞
本发明的代表性的另一其他实施方式的图像解码装置(20)具有：流解码部，其根据输入序列将数据流解码，所述数据流将确定预测编码的预测方法的信息和根据该方法被预测编码的信息排列而成，其中，该预测编码的预测方法针对成为图像的预测编码对象的被分割的图像的信息；和图像解码部，其通过利用在上述流解码部被解码的、确定上述预测方法的信息和通过该方法被预测编码的信息，对基于在 先解码的图像信息而获取的预测信息加上误差的信息来进行图像的解码。当上述预测方法为，在用于生成上述预测信息的预测图像的指定中使用矢量信息的帧内预测编码的情况下，上述数据流作为被预测编码的信息，按对上述被分割的图像的信息进行的每次处理而具有成对的矢量信息和上述误差的信息。
如上所述，在输入的数据流中，按预测编码的每次处理而配置有确定预测方法的信息和通过该方法被预测编码的信息，为了进行使用矢量信息的帧内预测解码，作为被预测编码的信息具有成对的矢量信息和所述误差的信息。因此，在传递编码方法方面，能够确保通过使用了矢量信息的帧内预测编码而被编码的信息的解码。
〔12〕＜图1、图9的宏块类型和向量模式＞
在〔11〕的图像解码装置中，确定上述预测方法的信息为，表示对上述被分割的图像的信息进行的预测为帧内预测和帧间预测的哪一方的信息(mb_type)、和表示在帧内预测中是否使用了矢量信息的信息(vec_mode、图9的pred_mode)。
流解码部能够例如以2比特单位接收确定上述预测方法的信息。
〔13〕＜图9的pred mode←vec_mode，part size＞
在〔12〕的图像解码装置中，表示在上述帧内预测中是否使用了矢量信息的信息为，将子块尺寸和表示在帧内预测中是否使用矢量信息的信息组合起来的信息，其中，上述子块信息是将上述被分割的图像的信息的图像尺寸细分得到的子块信息。
若子块尺寸的种类对于表示子块尺寸的比特数宽余，则通过汇总多个要素并进行编码，与将各个要素单独编码的情况相比能够削减信息的比特数。
〔14〕＜图9的pred mode←vec_mode，part size的比特数压缩＞
在〔13〕的图像解码装置中，将上述子块尺寸和表示在帧内预测中是否使用矢量信息的信息组合而得到的信息为，以通过2的乘方来区分上述子块尺寸的种类所必需的比特数表示的信息，其中，上述子 块尺寸是将上述被分割的图像的信息的图像尺寸细分得到的子块尺寸。
由于子块尺寸的种类对于表示子块尺寸的比特数宽余，所以通过汇总多个要素并进行编码，与将各个要素单独编码的情况相比能够削减信息的比特数。
〔15〕＜图6；在帧间预测中指定本帧而实质为使用了矢量的帧内预测＞
在〔11〕的图像解码装置中，确定上述预测方法的信息为如下信息：表示对上述被分割的图像信息进行的预测为帧间预测和使用了矢量信息的帧内预测的某一方或其他帧内预测的信息(pred_type)、和表示使用上述矢量信息而参照的帧为多个帧内的哪一个帧的信息(reference index)，其中，上述多个帧还将含有上述被分割的图像信息的本帧包含在内。
后者的信息(reference index)原本就是在帧间预测编码中确定参照帧所需要的信息，由于借用这样的信息，与〔2〕相比，流解码部能够减少1比特而以1比特单位接收仅用于确定上述预测方法的信息。
〔16〕＜图12；将帧内预测限定成矢量预测的情况＞
在〔11〕的图像解码装置中，当在帧内预测中仅采用使用矢量信息的预测时，确定上述预测方法的信息为，表示对上述被分割的图像信息进行的预测为帧内预测和帧间预测的哪一方的信息(mb_type)。
不需要表示在帧内预测中是否使用了矢量信息的信息，与〔5〕相比，流解码部能够减少1比特而以1比特单位接收仅用于确定上述预测方法的信息。
〔17〕＜图14；在帧间预测中指定本帧而实质为使用了矢量的帧内预测＞
在〔11〕的图像解码装置中，当在帧内预测中仅采用使用矢量信息的预测时，确定上述预测方法的信息为，表示参照帧为多个帧内的哪一个帧的信息(reference index)，其中，上述多个帧还将含有上述 被分割的图像信息的本帧包括在内。
不需要表示在帧内预测中是否使用了矢量信息的信息，与〔5〕相比，流解码部能够减少1比特而以1比特单位接收用于确定上述预测方法的信息。
〔18〕＜亮度成分的矢量信息＞
在〔11〕的图像解码装置中，上述矢量信息包括亮度成分的矢量信息。
能够将通过数据流而传递到流解码部的矢量信息限定在所需要的最低限度。
〔19〕＜亮度成分的矢量信息、色差成分的矢量信息＞
在〔11〕的图像解码装置中，当确定上述预测方法的信息所确定的预测方法为，在指定用于生成上述预测信息的预测图像时使用矢量信息的预测编码的情况下，作为该矢量信息包含表示是仅使用亮度成分的矢量信息还是使用亮度成分的矢量信息和色差成分的矢量信息双方的信息。
作为矢量信息，能够根据需要来选择是仅使用亮度成分的矢量信息还是亮度成分的矢量信息和色差成分的矢量信息双方。
〔20〕＜将使用了矢量的帧内预测编码包含于帧间预测编码的范畴＞
本发明的代表性的另一其他实施方式的图像解码装置(20；图2及图6)具有：流解码部，其根据输入序列将数据流解码，上述数据流将确定预测编码的预测方法的信息和根据该方法被预测编码的信息排列而成，其中，该预测编码的预测方法针对成为图像的预测编码对象的被分割的图像的信息；和图像解码部，其利用在上述流解码部被解码的、确定上述预测方法的信息和通过该方法被预测编码的信息，对基于在先解码的图像信息而获取的预测信息加上误差的信息来进行图像的解码。当上述预测方法为在用于生成上述预测信息的预测图像的指定中使用矢量信息的预测编码的情况下，上述数据流作为被预测编码的信息，按对上述被分割的图像的信息进行的每次处理而具 有成对的矢量信息和上述误差的信息。确定上述预测方法的信息为如下信息：表示对上述被分割的图像信息的预测为使用了矢量信息的预测或其他帧内预测的信息(pred_type)、和表示使用上述矢量信息而参照的帧为多个帧内的哪一个帧的信息(reference index)，其中，上述多个帧还将含有上述被分割的图像信息的本帧包括在内，通过使作为解码对象的本帧为帧间预测解码的对象帧，进行使用了矢量信息的帧内预测解码。
如上所述，能够将使用矢量信息的帧内预测编码包含于帧间预测编码的范畴来传递编码方法。尤其是，后者的信息(reference index)原本就是在帧间预测编码中确定参照帧所需要的信息，由于借用这样的信息，流解码部能够减少仅用于确定上述预测方法的信息比特数而接收该信息。
2.实施方式的详细情况
进一步详细说明实施方式。
图2例示了适用于移动电话和DVD/HDD/BD录像机等动态图像编码解码装置的图像编码装置10及图像解码装置20。在说明图像编码装置10及图像解码装置20的详细情况之前，说明关于图像的预测编码及预测解码的基本处理方式。
作为预测方法，需要使用矢量(以下，在没有特别指定的情况下，将表示帧内的像素位置的信息也简称为“矢量”。在需要区别于在所谓的运动补偿帧间编码中使用的“运动矢量”的情况下称作“帧内矢量”)来指示预测信号的生成位置。在图2中，一幅图像由已编码区域30和未编码区域40构成，当对编码块41进行编码时，从已编码区域30选择用于生成预测信号的合适的块(预测块31)，通过与编码块41的二维相对位置(预测矢量50)表示预测块31的位置。在附图中，通过块31的左上侧的像素(以小四边形图示)的相对位置示出矢量50。此时，获取编码块41内的各像素信号与对应的预测块31内的像素信号的误差(差分)，对该差分信号被正交变换、量化而得到的信号和上述矢量进行编码，并将其作为位流BSout而输出。解码 时也与上述同样地，只要将未编码区域40作为未解码区域，将编码块41作为成为解码对象的解码块，将已编码区域30作为已解码区域，根据从输入的位流BSin得到的矢量信息从已解码区域30获取预测信号，将该预测信号加上差分信息来形成再现图像即可。
图像编码装置10具有图像编码部11和流编码部12。图像编码部12输入动态画面的图像信号VDin，求出成为图像的预测编码对象的被分割的图像的信息(和编码块41对应的信息)与预测信息(和预测块31对应的信息)的误差并进行预测编码。流编码部12按照由上述图像编码部11进行的编码处理序列，按对上述被分割的图像41的信息进行的处理来输入确定预测方法的信息和通过该方法被预测编码的信息并编码，生成使编码后的信息成为例如适于解码处理序列的排列的数据流BSout并输出。图像解码装置20具有流解码部21和图像解码部22。流解码部按上述编码的处理输入将确定预测编码的预测方法的信息和通过该方法被预测编码的信息排列而成的数据流BSin，按照输入序列进行解码。图像解码部22利用在流解码部21中解码而得到的确定预测方法的信息和通过该方法被预测编码的信息，对基于在先解码的图像信息而获取的预测信息加上误差的信息来进行图像的解码。
在图像编码装置10及图像解码装置20中，其特征要素的代表在于，如何在数据流BSout、BSin上表现使用了矢量信息的矢量预测编码中的预测方法及矢量信息，换言之，如何有助于传输数据的数据量削减和解码处理效率的提高。以下，以该方面为重点来对图像编码装置10及图像解码装置20进行说明。
《实施方式1》
图1例示出通过流编码部12进行的编码处理的处理顺序。通过数据流BSout、BSin从图像编码装置传递到图像解码装置的上述矢量信息为矢量值本身，或者为矢量值与预测矢量的差分值。在为差分值的情况下，如图3所例示那样，根据编码对象块120的相邻块的矢量116～119计算出编码对象块120的预测矢量121。也存在预测矢量121 为左侧相邻块的矢量119(PMV＝MVL)的情况。
如图4的附图标记100所例示那样，矢量信息至少为亮度成分的矢量信息，但也可以包括色差成分的矢量信息(分别存在于Cb、Cr)。即，分别对图像的亮度成分和色差成分进行预测编码来获取矢量信息。该情况下，如图4所例示那样，期望在使用了矢量的预测编码(矢量预测编码)中添加表示是否使用亮度和色差不同的矢量的信息。这是因为考虑到了存在根据图像而不需要使用亮度和色差不同的矢量的情况。在存在多种矢量预测编码方法的情况下，需要用于确定该方法的信息。在默认指定使用特定的矢量预测编码方法的情况下，可以不显示用于确定上述方法的信息。
通过图像编码装置10进行的处理与图像数据VDin的逐次输入同步地依次进行，图2 的流编码部12的编码处理随着图像编码部11的预测编码的处理而依次进行。通过图像编码部11进行的动态图像的编码大体上分为对基于时间上先后的图像(以下，将编码或解码处理中的、构成动态图像的一幅画面称作“图像”。“图像”也能够表示逐行扫描信号、隔行扫描信号中的“帧”及“场”的任一方，例如，在以帧单位进行编码时“图像”表示“帧”，在以场单位进行处理的情况下“图像”表示“场”。此外，直接使用在编码领域中已通用的技术术语“帧间”、“帧存储器”，但不特定于逐行扫描信号的“帧”，根据当时的处理模式也可以表示“帧”、“场”的任一方)的差分进行编码的帧间编码、和单独对一幅图像进行编码的帧内编码。通常情况下，帧内编码后的图像的代码量大于帧间编码后的图像的代码量。但是，帧内编码为不仅对于视频内容(顺序)的开头是必要的，而且对于再现时随机访问性的提高、错误时的恢复方面也是必要的方式，通常，以0.5秒到2秒的间隔、即每隔15帧到60帧周期性地被选择。
编码处理的处理单位为将图像细分得到的块(通常为16像素×16行，在MPEG中称作“宏块”。如果，在本发明的处理单位与MPEG中的宏块的尺寸不同的情况下，为了明确地区别于宏块，也存在称作“子块”的情况)。在帧内编码中，按块使用位于同一图像内且已编 码的图像信号(像素)的值来生成预测信号，要进行编码的块的信号与预测信号的差分值被正交变换及量化，并转换成代码，从而进行编码处理。同时，相应地生成表示生成预测信号时的预测方法的信息。
作为预测信号的生成方法，包括使用要编码块的周围像素的平均值的方法，作为从现在起要被编码的编码块的预测信号，根据图像内容的方向预先定义多个方向的预测方法，根据在纵向上关联性强这样的图像的内容，选择合适的预测方向，在所选择的方向上重复复制与编码块相邻的已编码的信号来生成预测信号。该情况下，作为确定预测方法的信息，还一并获取表示使用了哪个方向的预测的信息。而且，如专利文献1、2所示，也能够使用矢量信息来进行帧内预测编码。尤其如专利文献2所示，能够使用如下预测编码方法：通过使用倍增的矢量对包含于参照范围的、编码/解码尚未结束的区域(未编码区域)进行插补，能够抑制在参照包含较多未编码区域的范围时编码效率的降低。以后将该预测方法称作特定矢量预测。
在图2的流编码部12的处理中，如图1所示，首先，生成表示宏块是通过画面内预测还是通过画面间预测而被编码的信息(宏块类型：mb_type)101，接下来，生成表示如何将宏块分割成块的信息(分块尺寸：part_size)102。后续的数据结构根据宏块类型(mb_type)101的值的不同而不同(103)。在宏块类型(mb_type)101为画面间预测的情况下，后续有表示使用多少参照画面的信息(参考数量：reference number)104、表示所参照的画面的信息(参考索引：reference index)、以及表示参照画面的参照位置的信息(运动向量：motionvector)106。分别是表示在画面间预测中参照哪个图像和参照图像内的哪个位置的信息，通过重复数107的重复而在位流中包含与参考数量(reference number)104及分块尺寸(part_size)102相应的个数。最后存在误差信息(residual)114。由此使数据流的一个单位的排列如图5的UD_A所示。
另一方面，在宏块类型(mb_type)101为画面内预测的情况下，通过信息(向量模式：vec_mode)108来示出作为画面内预测的方法 是采用基于上述特定矢量预测的帧内预测或是采用不使用矢量的帧内预测。然后，若为上述特定矢量预测，则包括亮度成分和色差成分的矢量信息(vector)111，若为不使用矢量的画面内预测方法，则获取确定该方法的信息(预测模式：mode)112。通过重复矢量信息(vector)111的获取处理而得到的在画面内预测中使用的矢量的条数，根据将宏块分割成怎样的块、使用亮度、色差相同的矢量还是使用亮度、色差不同的矢量而变化。在此，向量模式(vec_mode)108具有表示是否使用亮度、色差相同的矢量的信息。或者，也可以使上位层(与非专利文献1、2的Slice等相当)的信息具有该信息。根据以上信息，在位流中包含规定数量的矢量。最后存在误差信息(residual)114。在序列中具有预测模式(mode)112的数据流的一个单位的排列如图5的UD＿C所示。在序列中具有矢量信息(vector)111的数据流的一个单位的排列如图5的UD_B所示。
预测模式(mode)112的重复次数仅由分块尺寸(part_size)102确定。
图1的流程所示的各序列的处理或信息仅重复与画面尺寸相应的次数(115)，由此，1画面量或1帧量的已编码信息作为数据流BSout而输出，并传递到图像解码装置。
根据实施方式1，在生成的数据流BSout中，按预测编码的处理配置有确定预测方法的信息(mb_type101、vec_mode108、mode113)和通过该方法被预测编码的信息(102、104～107、114)，针对使用矢量信息的帧内预测编码，作为被预测编码的信息具有矢量信息110和上述误差的信息114等。因此，在传递编码方法方面，能够确保通过使用了矢量信息的帧内预测编码而被编码的信息的解码。
在图1的情况下，尤其是，确定上述预测方法的信息为，表示对上述被分割的图像的信息进行的预测是帧内预测还是帧间预测的信息(mb_type)101、和表示在帧内预测中是否使用了矢量信息的信息(vec_mode)108，因此，能够以例如2比特单位表示确定该预测方法的信息。
《实施方式2》
图6例示出通过图2的流编码部12进行的编码处理的其他处理顺序。其在帧间预测中指定本帧而实际进行帧内预测。即，作为确定上述预测方法的信息，是表示对图像信息进行的预测为帧间预测和使用了矢量信息的帧内预测的某一方、或其他帧内预测的信息(预测类型：pred_type)200和参考索引(reference index)105。此处的参考索引(referenceindex)105为表示使用上述矢量信息而参照的帧是还包括编码对象自身的帧在内的多个帧内的哪一帧的信息。向量(vector)111是上述向量(vector)110及运动向量(motionvector)106的总称。
由于其他方面与图1相同，所以省略其详细说明。在序列中具有参考索引(reference index)105的数据流的一个单位的排列如图7的UD＿D所示，在序列中具有预测模式(mode)112的数据流的一个单位的排列如图7的UD＿E所示。
图8示出了基于参考索引(reference index)105指定参照帧的具体例。在图8的例子中，在对参考索引(reference index)105指定了值0或值1的情况下，参照图像300或图像301来进行帧间预测。另一方面，在对参考索引(reference index)105指定了值2的情况下，从当前编码处理中的图像302参照向量303所指示的区域304，使编码对象块305的预测图像为附图标记304的图像。关于参考索引(reference index)105的哪个值是否为当前处理中的图像，若为能够获取的参考索引(reference index)105的值的最小值或最大值，则判断成是当前编码中的图像，或者能够在Slice等上位层中添加当前编码中的图像被分配了哪一参考索引值的信息并使用该信息进行判断。另外，在想要按宏块变更是否在亮度、色差中使用不同的矢量的情况下，也可以接着参考索引(reference index)105添加与图1相同的向量模式(vec_mode)108，并同时传递向量的条数等。存在根据参考数量(referencenumber)104参照多个参照画面，在矢量预测中参照多个区域、使用矢量预测和帧间预测双方的情况。在这些情况下，只 要通过生成与各个参照位置相应的预测图像并对该结果加权相加而成为当前块的预测图像即可。
根据实施方式2，参考索引(reference index)105原本就是在帧间预测编码中确定参照帧时所必需的信息，由于借用这样的信息，能够使仅用于确定上述预测方法的信息与图1相比减少1比特而仅以1比特单位表示。因此，能够有助于基于预测编码的图像信息的压缩率的提高。
《实施方式3》
图9例示出通过图2的流编码部12进行的编码处理的另一其他处理顺序。其取代在图1中说明的分块尺寸(part_size)102和向量模式(vec_mode)108而使用将分块尺寸(part_size)102和向量模式(vec_mode)108汇总而成的信息(预测模式：pred_mode)400。即，预测模式(pred_mode)400是表示分块尺寸(part_size)102和向量模式(vec_mode)108的组合的信息，其中，分块尺寸(part_size)102表示宏块的子块尺寸，向量模式(vec_mode)108表示在帧内预测中是否使用矢量信息。在图9的情况下，分块尺寸(part_size)102仅在帧间预测时被编码，在使用帧内预测的情况下，预测模式(pred_mode)400被编码。根据预测模式(pred_mode)400的值，能够同时获取与图1的分块尺寸(part_size)102和向量模式(vec_mode)108相当的信息。在图1中向量的数值由分块尺寸(part_size)102和向量模式(vec_mode)108的值确定，与之相对，在图9中仅由预测模式(pred_mode)400的值确定。由于预测模式(pred_mode)400以后的处理或数据与图1相同，所以省略其详细说明。
在序列中具有分块尺寸(part_size)102的数据流的一个单位的排列如图10的UD＿F所示，在序列中具有向量(vector)110的数据流的一个单位的排列如图10的UD＿G所示，在序列中具有预测模式(mode)112的数据流的一个单位的排列如图10的UD＿H所示。
图11例示出分块尺寸(part_size)102和向量模式(vec_mode) 108的值分配与预测模式(pred_mode)400的值分配的关系。若子块尺寸的种类、即向量的条数对于分块尺寸(part_size)102的比特数宽余，则通过汇总多个要素进行编码，与单独处理各个要素的情况相比能够削减信息的比特数。例如，如图11所例示那样，能够通过3比特的预测模式(pred_mode)400来有效区分通过3比特的分块尺寸(part_size)102区分的6种状态、和通过1比特的向量模式(vec_mode)108区分的2种状态，能够对数据流BSout的一个单位削减1比特的数据比特数。
《实施方式4》
图12例示出通过图2的流编码部12进行的编码处理的另一其他处理顺序。其为在图1的处理中将帧内预测限定成矢量预测的情况的例子。因此，不需要图1的向量模式(vec_mode)108及预测模式(mode)112。
在序列中具有参考数量(reference number)104的数据流的一个单位的排列如图13的UD＿I所示，在序列中具有向量(vector)110的数据流的一个单位的排列如图13的UD＿J所示。
此外，虽然在图12中省略了图示，但在想要按宏块变更是否在亮度、色差中使用不同的矢量信息的情况下，只要在图12的向量(vector)110之前添加与图1相同的向量模式(vec_mode)108并传递向量的条数即可。
《实施方式5》
图14例示出通过流编码部12进行的编码处理的另一其他处理顺序。其为在图6的处理中将帧内预测限定成矢量预测的情况的例子。因此，不需要图6的预测类型(predtype)200及预测模式(mode)112。与图6的情况同样地，根据参考索引(reference index)105的值，判断是画面间预测还是矢量预测，由此不需要宏块类型(mb_type)的编码。该情况下的数据流的一个单位的排列如图15的UD＿K所示。
此外，虽然在图14中省略了图示，但在想要按宏块变更是否在亮度、色差中使用不同的矢量信息的情况下，只要在图14的向量 (vector)110之前添加与图1相同的向量模式(vec mode)108并传递向量的条数即可。
《实施方式6》
通过图2的流解码部21进行的解码处理的处理顺序与通过流编码部12进行的编码的处理顺序相同。因此，通过将在实施方式1至5中说明的基于流编码部12进行的编码处理中的编码替换成解码，能够视为通过流解码部21进行的处理内容。在实施方式6至10中，借用在流编码部12的说明中使用的附图来说明流解码部21的处理。
图1还例示出通过流解码部21进行的解码处理的处理顺序，说明与实施方式1的流编码处理对应的流解码处理。通过数据流BSout、BSin而从图像编码装置传递到图像解码装置的上述矢量信息为矢量值其本身，或者为矢量值与预测矢量的差分值，在为差分值的情况下，例如在图3中所说明那样，预测矢量的计算与在图像编码的情况下的说明相同，在此省略其详细说明。与图像编码的情况相同，矢量信息至少为亮度成分的矢量信息，也可以包括色差成分的矢量信息(分别存在于Cb、Cr)。在预测图像的生成方法存在多种方法的情况下，传递用于确定该方法的信息100A。在默认指定使用特定的矢量预测解码方法的情况下，也可以不传递上述信息100A。
通过图像解码装置20进行的处理与数据流BSin的逐步输入同步地依次进行，图2的流解码部21的解码处理按照数据流BSin的输入顺序而进行。
在图2的流解码部21的处理中，首先，对表示宏块是通过画面内预测还是通过画面间预测而被编码的信息(宏块类型：mb_type)101进行解码，接下来，对表示如何将宏块分割成块的信息(分块尺寸：part_size)102进行解码。后续的数据结构根据宏块类型(mb_type)101的值的不同而不同(103)。在宏块类型(mb_type)101为画面间预测的情况下，后续有表示使用多少参照画面的信息(参考数量：reference number)104、表示所参照的画面的信息(参考索引：refernce index)、以及表示参照画面的参照位置的信息(运动向量：motionvector)106。分别是表示在画面间预测中参照哪个图像和参照图像内的哪个位置的信息，通过重复数107的重复而在位流中包含与参考数量(reference number)104及分块尺寸(part_size)102相应的个数。最后存在误差信息(residual)114。输入的数据流BSin的一个单位的排列如图5的UD＿A所示。
另一方面，在宏块类型(mb_type)101为画面内预测的情况下，通过信息(向量模式：vec_mode)108，示出作为画面内预测的方法是采用基于上述特定矢量预测的帧内预测还是采用不使用矢量的帧内预测。然后，若为上述特定矢量预测，则包括亮度成分和色差成分的矢量信息(vector)111，若为不使用矢量的画面内预测方法，则获取确定该方法的信息(预测模式：mode)112。通过重复矢量信息(vector)111的获取处理而得到的在画面内预测中使用的矢量的条数，根据将宏块分割成怎样的块、使用亮度、色差相同的矢量还是使用亮度、色差不同的矢量而变化。在此，向量模式(vec_mode)108具有表示是否使用亮度、色差相同的矢量的信息。或者，也可以使上位层(与非专利文献1、2的Slice等相当)的信息具有该信息。根据以上信息，在位流中包含规定数量的矢量。最后存在误差信息(residual)114。在序列中具有预测模式(mode)112的数据流BSin的一个单位的排列如图5的UD＿C所示。在序列中具有矢量信息(vector)111的数据流BSin的一个单位的排列如图5的UD＿B所示。
预测模式(mode)112的重复次数仅由分块尺寸(part_size)102确定。
图1的流程所示的各序列的处理或信息仅重复与画面尺寸相应的次数(115)，由此，1画面量或1帧量的已解码信息被供给到图像解码部22，然后对图像进行解码。
根据实施方式6，在输入的数据流BSin中按预测编码的处理配置有确定预测方法的信息(mb_type101、vec_mode108、mode113)和通过该方法被预测编码的信息(102、104～107、114)，使用矢量信 息的帧内预测编码的、作为被预测编码的信息具有矢量信息110和上述误差的信息114等。因此，在传递编码方法方面，能够确保通过使用了矢量信息的帧内预测编码而被编码的信息的解码。
《实施方式7》
图6还例示出通过图2的流解码部21进行的解码处理的其他处理顺序，说明与实施方式2的流编码处理对应的流解码处理。其与在帧间预测中指定本帧而实质进行帧内预测的流程对应。即，作为确定上述预测方法的信息，是将表示对图像信息进行的预测为帧间预测和使用了矢量信息的帧内预测的某一方、或者其他帧内预测的信息(预测类型：pred_type)200和参考索引(reference index)105解码而得到的信息。此处的参考索引(reference index)105为表示使用上述矢量信息而参照的帧是还包括解码对象自身的帧在内的多个帧内的哪一帧的信息。向量(vector)111是上述向量(vector)110及运动向量(motion vector)106的总称。
由于其他方面与基于图1而说明的实施方式6相同，所以省略其详细说明。在序列中具有参考索引(reference index)105的数据流BSin的一个单位的排列如图7的UD＿D所示，在序列中具有预测模式(mode)112的数据流BSin的一个单位的排列如图7的UD＿E所示。
由于数据流的解码处理中基于参考索引(reference index)105指定参照帧的具体例与图8相同，所以在此省略其详细说明。
根据实施方式7，参考索引(reference index)105原本就是在帧间预测编码中确定参照帧所需要的信息，由于数据流BSin借用这样的信息，所以能够使仅用于确定上述预测方法的信息与图1相比减少1比特而以1比特单位表示。因此，能够削减要解码的数据流BSin的数据量。
《实施方式8》
图9还例示出通过图2的流解码部21进行的解码处理的另一其他处理顺序，说明与实施方式3的流编码处理对应的流解码处理。在 此，取代在图1中说明的分块尺寸(part_size)102和向量模式(vec_mode)108而传输将分块尺寸(part_size)102和向量模式(vec_mode)108汇总而成的信息(预测模式：pred_mode)400。即，预测模式(pred_mode)400是表示分块尺寸(part_size)102和向量模式(vec_mode)108的组合的信息，其中，分块尺寸(part_size)102表示宏块的子块尺寸，向量模式(vec_mode)108表示在帧内预测中是否使用矢量信息。在图9的情况下，分块尺寸(part_size)102仅在帧间预测时被编码，在使用帧内预测的情况下，预测模式(pred_mode)400被编码。根据预测模式(pred_mode)400的值，能够同时获取与图1的分块尺寸(part_size)102和向量模式(vec_mode)108相当的信息。在图1中向量的数值由分块尺寸(part_size)102和向量模式(vec_mode)108的值确定，与之相对，在图9中仅由预测模式(pred_mode)400的值确定。由于预测模式(pred_mode)400以后的处理或数据与图1相同，所以省略其详细说明。
序列中具有分块尺寸(part_size)102的数据流BSin的一个单位的排列如图10的UD＿F所示，在序列中具有向量(vector)110的数据流BSin的一个单位的排列如图10的UD＿G所示，在序列中具有预测模式(mode)112的数据流BSin的一个单位的排列如图10的UD＿H所示。
由于分块尺寸(part_size)102和向量模式(vec_mode)108的值分配与预测模式(pred_mode)400的值分配的关系与图11相同，所以在此省略其详细说明。
《实施方式9》
图12还例示出通过图2的流编码部12进行的解码处理的另一其他处理顺序，说明与实施方式4的流编码处理对应的流解码处理。其与在图1的处理中将帧内预测限定成矢量预测的情况对应。因此，不需要图1的向量模式(vec_mode)108及预测模式(mode)112。
在序列中具有参考数量(reference number)104的数据流BSin 的一个单位的排列如图13的UD＿I所示，在序列中具有向量(vector)110的数据流BSin的一个单位的排列如图13的UD＿J所示。
此外，虽然在图12中省略了图示，但在想要按宏块变更是否在亮度、色差中使用不同的矢量信息的情况下，只要在图12的向量(vector)110之前添加与图1相同的向量模式(vec mode)108并传递向量的条数即可。
《实施方式10》
图14还例示出通过流编码部12进行的编码处理的另一其他处理顺序，说明与实施方式5的流编码处理对应的流解码处理。其与在图6的处理中将帧内预测限定成矢量预测的情况对应。因此，不需要图6的预测类型(pred type)200及预测模式(mode)112。与图6的情况同样地，根据参考索引(reference index)105的值，判断是画面间预测还是矢量预测，由此不需要宏块类型(mb_type)的编码。该情况下的数据流BSin的一个单位的排列如图15的UD＿K所示。
此外，虽然在图14中省略了图示，但在想要按宏块变更是否在亮度、色差中使用不同的矢量信息的情况下，只要在图14的向量(vector)110之前添加与图1相同的向量模式(vec mode)108并传递向量的条数即可。
《实施方式11》
在图像解码装置中，使用位流上的向量的解码结果，将在矢量预测中使用的矢量的计算方法分成首先按亮度、然后按色差的情况依次进行说明。
首先，说明亮度的矢量的计算方法。使对位流进行解码而得到的值为亮度的矢量值。或者，在位流上对矢量的差分值进行编码，使对在解码器侧计算出的预测矢量加上从位流得到的值后的值为亮度的矢量值。前者的方法增加了代码量，但具有能够简化矢量计算电路的优点。后者由于仅发送差分值而具有减少代码量的优点。以下说明预测矢量的生成方法。
在图3所例示的块的位置关系中，预测矢量将在左侧块的矢量预 测中使用的矢量119作为当前块120的预测矢量121。不过，在由于当前块位于画面左端等理由而不存在左侧块的情况下，或左侧块不为矢量预测的情况下，取而代之使用上侧块的矢量117，在上侧块也不符合条件的情况下，使用左上块116或右上块118。或者，作为预测矢量的值使用预先确定的固定值。通过对得到的预测矢量加上将位流解码而得到的矢量的差分值，得到在预测中使用的矢量。而且，在其他预测矢量的计算方法中，预测矢量为左侧、上侧等相邻块的矢量的平均值或中值。此时，将不是矢量预测的块的矢量作为预先确定的固定值来处理或不予考虑。
而且，在其他预测矢量的计算方法中，预测矢量为，在解码顺序中在当前块紧前解码的使用矢量预测的块的矢量。当前块在当前图像中为最先解码的使用矢量预测的块的情况下，为前副图像的最后矢量预测的矢量，或者，使预先确定的固定值为预测矢量。
而且，在其他预测矢量的计算方法中，在Slice等上位层中预先对预测矢量的值进行编码，并将该被编码的值作为预测矢量。
而且，在其他预测矢量的计算方法中，预测矢量为已解码图像中的相同位置的块的矢量。在不具有已解码图像(初始图像等)的情况下或该位置的块不为矢量预测的情况下，使预先确定的固定值为预测矢量。关于已解码图像的选择方法，可以按宏块传输使用哪个已解码图像的信息，也可通过Slice等上位层进行传递。该方法可以与此前的方法组合。例如，在与第一种方法组合的情况下，在第一种方法中在左侧块、上侧块等不为矢量预测的情况下，适用该方法而从已解码图像得到预测矢量。另外，在先进行该方法后，也能够像进行第一种方法的情况那样任意改变适用方法的顺序。
接下来，说明色差的矢量的计算方法。在色差的矢量没有被编码的情况下，使将亮度成分的矢量根据亮度和色差的图像尺寸而定标的结果取为色差的矢量。另一方面，在色差的矢量被编码的情况下，用与亮度成分的矢量相同的方法来得到预测矢量，并加上从位流解码得到的矢量的差分值，从而得到色差的矢量。也可以与亮度成分的预测 矢量的计算方法不同，而使色差的预测矢量为根据亮度和色差的图像尺寸将亮度成分的矢量值定标的结果。而且，也可以组合该方法和亮度成分的预测矢量的计算方法。例如，在与第一种方法组合的情况下，在左侧块、上侧块不为矢量预测时，使将亮度的矢量定标的结果为色差的预测矢量。像这样，根据亮度成分预测色差成分的矢量的方法能够与其他预测方法组合使用。另外，与亮度成分同样地，还能够组合该方法、根据已解码图像计算预测矢量的方法、以及其他方法这三种方法。
在编码时，也按照与解码时相同的顺序进行预测矢量的生成，在数据流中，通过编码器对在矢量预测中使用的矢量与预测矢量的差分进行编码。在不进行预测矢量的生成的情况下，在数据流中对在矢量预测中使用的矢量值进行编码。
《实施方式12》
图16示出了图像编码装置10的具体例。在图16中，图2的图像编码部11由电路1000～1008构成。
输入的图像信号DVin被分割成块并被输入。输入的信号DVin在差分电路(-)1000中，按每个像素获取与预测信号1011的差分，之后，通过正交变换电路(T)1001、量化电路(Q)1002而被转换成信号1010，然后通过流编码部(VCL)12而被编码并作为数据流BSout而被输出。同时，信号1010在通过逆量化电路(IQ)1003、逆正交变换电路(IT)1004而逆转换成差分信号后，在加法电路(+)1005中，按每个像素与先前的预测信号1011相加，得到与在图像解码装置中得到的信号相同的图像信号(局部解码图像)。局部解码图像被写入到帧存储器(FM)1006中，用于以后的预测信号1011生成处理。
预测信号1011在预测模式确定电路(MODE)1007中以如下方式生成。输入的图像信号(编码块)DVin被输入到预测模式确定电路1007。预测模式确定电路1007准备多个用于得到该编码块的预测信号的候选的候选矢量(以与实施方式11不同的意义而使用，与在 实施方式11的矢量预测中使用的矢量相当。)，并将它们作为候选矢量1013而依次输入到预测信号生成电路(P)1008。预测信号生成电路1008通过地址信号1017访问帧存储器的已编码区域(与在后说明的解码装置的情况下的已解码区域相当)并获取像素信号1016，根据所获取的像素信号生成基于指定的候选矢量的预测信号1014。预测模式确定电路1007按每个像素取输入信号DVin(编码块信号)与预测块信号(1014)的差分来计算预测误差。然后，在计算完所有候选矢量的预测误差后，将预测误差最小的(最接近的)候选矢量作为在矢量预测中使用的矢量1012，并且输出与在矢量预测中使用的矢量1012对应的预测信号1011。此外，在矢量预测中使用的矢量1012在编码部12中为数据流BSout的一部分。
虽然没有特别制限，但预测模式确定电路1007在帧间预测的情况下，将运动矢量(motion vector)作为在矢量预测中使用的矢量1012而输出，在帧内预测的情况下，将向量(vector)作为在矢量预测中使用的矢量1012而输出。除此以外，构成数据流BSout所需要的信息由预测模式确定电路1007生成并提供到流编码部12。
图17示出了图像解码装置20的具体例。在图17中，图2的图像解码部22由电路2000～2004构成。
在输入的数据流BSin中按构成图像的块包含在矢量预测中使用的矢量、和相对于预测信号的差分信号的信息。在流解码部(VLD)21中对数据流BSin进行解码，并提取在矢量预测中使用的矢量2013及差分信息2011等。差分信息2011通过逆量化电路(IQ)2000、逆正交变换电路(IT)2001而被转换成差分信号2012。与此同时，在预测信号生成电路(P)2003中，在矢量预测中使用的矢量2013的基础上，生成帧存储器(FM)2015的已解码区域的指定地址2016，获取该地址的像素信号2015并生成预测块的像素信号2014。生成的预测块的像素信号2014在图像再现电路(+)2002中与差分信号2012相加，相应块的图像再现。再现的图像被写入到帧存储器2004中，作为以后块的图像再现时的预测图像生成的候选而使用。在1画面量 的解码处理结束后，生成的图像信号作为输出信号DVout而输出，并显示在电视机等显示装置等上。
虽然没有特别制限，但预测信号生成电路2003在帧间预测的情况下，将在矢量预测中使用的矢量2013作为运动矢量(motion vector)而使用，在帧内预测的情况下，将向量(vector)作为在矢量预测中使用的矢量2013而使用。除此以外，构成数据流BSin的信息在流解码部21被解码，并用于预测信号生成电路2003等的处理。
以上基于实施方式具体说明了本发明人所完成的发明，但本发明不限定于此，当然能够在不脱离其要旨的范围内进行各种变更。
工业实用性
本发明涉及进行图像的预测编码的图像编码装置及对被预测编码的信息进行预测解码的图像解码装置，能够广泛地适用于动态图像编码解码装置技术。
附图标记说明
30 已编码区域
40 未编码区域
41 编码块
31 预测块
BSout、BSin 数据流
10 图像编码装置
12 图像编码部11
12 流编码部
VDin 动态画面的图像信号
20 图像解码装置
21 流解码部
22 图像解码部

Claims (18)

1.一种图像编码装置，具有：
图像编码部，其求出成为图像的预测编码对象的被分割的图像的信息与预测信息的误差并进行预测编码；和
流编码部，其根据所述图像编码部进行的预测编码的处理结果，按对所述被分割的图像的信息进行的每次处理来生成数据流，所述数据流将确定预测方法的信息和根据该方法被预测编码的信息排列而成，
所述确定预测方法的信息为，表示对所述被分割的图像的信息进行的预测为帧内预测和帧间预测的哪一方的信息、和表示在帧内预测中是否使用了矢量信息的信息，
当所述预测方法为如下的帧内预测编码的情况下，所述帧内预测编码是指在指定用于生成所述预测信息的预测图像时使用矢量信息，所述数据流作为被预测编码的信息，按对所述被分割的图像的信息进行的每次处理而具有成对的矢量信息和所述误差的信息。
2.如权利要求1所述的图像编码装置，其特征在于，
所述表示在帧内预测中是否使用了矢量信息的信息为，将子块尺寸和表示在帧内预测中是否使用矢量信息的信息组合而得到的信息，其中，所述子块尺寸是将所述被分割的图像的信息的图像尺寸细分后得到的子块尺寸。
3.如权利要求2所述的图像编码装置，其特征在于，
将所述子块尺寸和表示在帧内预测中是否使用矢量信息的信息组合而得到的信息为，以通过2的乘方来区分所述子块尺寸的种类所必需的比特数表示的信息，其中，所述子块尺寸是将所述被分割的图像的信息的图像尺寸细分后得到的子块尺寸。
4.如权利要求1所述的图像编码装置，其特征在于，
所述确定预测方法的信息为如下信息：表示对所述被分割的图像的信息进行的预测为帧间预测和使用了矢量信息的帧内预测的某一方或其他帧内预测的信息、和表示使用所述矢量信息而参照的帧为多个帧内的哪一个帧的信息，其中，所述多个帧还将含有所述被分割的图像的信息的本帧包括在内。
5.如权利要求1所述的图像编码装置，其特征在于，
当在帧内预测中仅采用使用矢量信息的预测时，所述确定预测方法的信息为，表示对所述被分割的图像的信息进行的预测为帧内预测和帧间预测的哪一方的信息。
6.如权利要求1所述的图像编码装置，其特征在于，
当在帧内预测中仅采用使用矢量信息的预测时，所述确定预测方法的信息为参考索引，即为表示参照帧为多个帧内的哪一个帧的信息，其中，所述多个帧还将含有所述被分割的图像的信息的本帧包括在内。
7.如权利要求1所述的图像编码装置，其特征在于，
所述矢量信息包括亮度成分的矢量信息。
8.如权利要求1所述的图像编码装置，其特征在于，
在所述确定预测方法的信息所确定的预测方法为如下的预测编码的情况下，所述预测编码是指在指定用于生成所述预测信息的预测图像时使用矢量信息，作为该矢量信息包括表示是仅使用亮度成分的矢量信息还是使用亮度成分的矢量信息和色差成分的矢量信息双方的信息。
9.一种图像编码装置，具有：
图像编码部，其求出成为图像的预测编码对象的被分割的图像的信息与预测信息的误差并进行预测编码；和
流编码部，其根据所述图像编码部进行的预测编码的处理结果，按对所述被分割的图像的信息进行的每次处理来生成数据流，所述数据流将确定预测方法的信息和根据该方法被预测编码的信息排列而成，
当所述预测方法为如下的预测编码的情况下，所述预测编码是指在指定用于生成所述预测信息的预测图像时使用矢量信息，所述数据流作为被预测编码的信息，按对所述被分割的图像的信息进行的每次处理而具有成对的矢量信息和所述误差的信息，
所述确定预测方法的信息为如下信息：表示对所述被分割的图像的信息进行的预测为使用了矢量信息的预测或其他帧内预测的信息、表示在帧内预测中是否使用了矢量信息的信息和表示使用所述矢量信息而参照的帧为多个帧内的哪一个帧的信息，其中，所述多个帧还将含有所述被分割的图像的信息的本帧包括在内，
通过使含有所述被分割的图像的信息的本帧为帧间预测编码的对象帧，进行使用了矢量信息的帧内预测编码。
10.一种图像解码装置，具有：
流解码部，其根据输入序列将数据流解码，所述数据流将确定预测编码的预测方法的信息和根据该方法被预测编码的信息排列而成，其中，该预测编码的预测方法针对成为图像的预测编码对象的被分割的图像的信息；和
图像解码部，其通过利用在所述流解码部被解码的、确定所述预测方法的信息和通过该方法被预测编码的信息，对基于在先解码的图像信息而获取的预测信息加上误差的信息来进行图像的解码，
确定所述预测方法的信息为，表示对所述被分割的图像的信息进行的预测为帧内预测和帧间预测的哪一方的信息、和表示在帧内预测中是否使用了矢量信息的信息，
当所述预测方法为如下的帧内预测编码的情况下，所述帧内预测编码是指在指定用于生成所述预测信息的预测图像时使用矢量信息，所述数据流作为被预测编码的信息，按对所述被分割的图像的信息进行的每次处理而具有成对的矢量信息和所述误差的信息。
11.如权利要求10所述的图像解码装置，其特征在于，
所述表示在帧内预测中是否使用了矢量信息的信息为，将子块尺寸和表示在帧内预测中是否使用矢量信息的信息组合而得到的信息，其中，所述子块尺寸是将所述被分割的图像的信息的图像尺寸细分后得到的子块尺寸。
12.如权利要求11所述的图像解码装置，其特征在于，
将所述子块尺寸和表示在帧内预测中是否使用矢量信息的信息组合而得到的信息为，以通过2的乘方来区分所述子块尺寸的种类所必需的比特数表示的信息，其中，所述子块尺寸是将所述被分割的图像的信息的图像尺寸细分后得到的子块尺寸。
13.如权利要求10所述的图像解码装置，其特征在于，
确定所述预测方法的信息为如下信息：表示对所述被分割的图像的信息进行的预测为帧间预测和使用了矢量信息的帧内预测的某一方或其他帧内预测的信息、和表示使用所述矢量信息而参照的帧为多个帧内的哪一个帧的信息，其中，所述多个帧还将含有所述被分割的图像的信息的本帧包括在内。
14.如权利要求10所述的图像解码装置，其特征在于，
当在帧内预测中仅采用使用矢量信息的预测时，确定所述预测方法的信息为，表示对所述被分割的图像的信息进行的预测为帧内预测和帧间预测的哪一方的信息。
15.如权利要求10所述的图像解码装置，其特征在于，
当在帧内预测中仅采用使用矢量信息的预测时，确定所述预测方法的信息为表示参照帧为多个帧内的哪一个帧的信息，其中，所述多个帧还将含有所述被分割的图像的信息的本帧包括在内。
16.如权利要求10所述的图像解码装置，其特征在于，
所述矢量信息包括亮度成分的矢量信息。
17.如权利要求10所述的图像解码装置，其特征在于，
当确定所述预测方法的信息所确定的预测方法为如下的预测编码的情况下，所述预测编码是指在指定用于生成所述预测信息的预测图像时使用矢量信息，作为该矢量信息包括表示是仅使用亮度成分的矢量信息还是使用亮度成分的矢量信息和色差成分的矢量信息双方的信息。
18.一种图像解码装置，具有：
流解码部，其根据输入序列将数据流解码，所述数据流将确定预测编码的预测方法的信息和根据该方法被预测编码的信息排列而成，其中，该预测编码的预测方法针对成为图像的预测编码对象的被分割的图像的信息；和
图像解码部，其通过利用在所述流解码部被解码的、确定所述预测方法的信息和通过该方法被预测编码的信息，对基于在先解码的图像信息而获取的预测信息加上误差的信息来进行图像的解码，
当所述预测方法为如下的预测编码的情况下，所述预测方法是指在指定用于生成所述预测信息的预测图像时使用矢量信息，所述数据流作为被预测编码的信息，按对所述被分割的图像的信息进行的每次处理而具有成对的矢量信息和所述误差的信息，
确定所述预测方法的信息为如下信息：表示对所述被分割的图像的信息进行的预测为使用了矢量信息的预测或其他帧内预测的信息、表示在帧内预测中是否使用了矢量信息的信息和表示使用所述矢量信息而参照的帧为多个帧内的哪一个帧的信息，其中，所述多个帧还将含有所述被分割的图像的信息的本帧包括在内，
通过使解码对象的本帧为帧间预测编码的对象帧，进行使用了矢量信息的帧内预测解码。
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