CN103765890A - 图像编码方法、图像解码方法、图像编码装置和图像解码装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目标在于减小图像编码期间的存储器带宽。一种图像编码方法包括获取步骤和生成步骤。获取步骤包括获取参考图像。生成步骤包括通过对于亮度成分和色差成分中的每一个，根据运动向量对所获取的参考图像执行插值，来生成具有比参考图像的分辨率大的分辨率的预测图像。生成步骤包括当被指定为插值的单位的区块的大小小于预定阈值时，在不执行特定插值的情况下生成具有色差成分的预测图像，其中特定插值指的是在参考图像中要访问的像素的数目大的插值处理。

Description

图像编码方法、图像解码方法、图像编码装置和图像解码装置
技术领域
本发明的实施例涉及图像编码方法、图像解码方法、图像编码装置和图像解码装置。
背景技术
在视频编码和解码的技术中，一般执行针对每个区块的运动补偿插值。要参考的图像信号被存储在外部存储器中；因此，当用硬件实现视频编码和解码时，对于读取数据的量可能有约束。相应地，当对存储器的访问量增大时，作为编码和解码操作中的瓶颈的所谓存储器带宽成为了问题。
在针对每个区块的运动补偿插值中，执行水平方向上和垂直方向上的使用FIR（有限冲击响应）滤波器的插值滤波处理。在插值滤波处理中，必须访问区块外的像素。当区块外的像素的数目增大时，每像素的存储器带宽也增大。
传统上，通过向区块外访问像素比率相对增大的小尺寸区块应用具有小抽头长度的插值滤波器来减小每像素的存储器带宽。
引文列表
专利文献
专利文献1：日本专利4120301号
发明内容
技术问题
然而，在传统技术中，不能适当地减小存储器带宽。例如，在其中用于色差（色差成分）的像素的样本数目小于用于亮度（亮度成分）的像素的样本数目并且分辨率较低的诸如4:2:0或4:2:2之类的色格式的情况下，必须以如下方式执行插值：将亮度定义为基准，更多地放大色差。因此，当对于色差的插值使用抽头长于两个抽头的滤波器时，即使对于每个亮度区块改变处理，也不能限制对于色差信号的处理。
解决问题的方案
一个实施例的一种图像编码方法包括获取步骤和生成步骤。获取步骤包括获取参考图像。生成步骤包括通过对于亮度成分和色差成分中的每一个，根据运动向量对所获取的参考图像执行插值，来生成具有比参考图像的分辨率更大的分辨率的预测图像。另外，生成步骤包括当被指定为插值的单位的区块的大小小于预定的阈值时，在不执行特定插值的情况下生成色差成分的预测图像，其中特定插值指的是在参考图像中要访问的像素的数目大的插值。
附图说明
图1是示出根据本发明实施例的图像编码装置的框图。
图2是示出色格式信息的一个示例的视图。
图3是4:2:0格式的色差信号的情况下的运动向量的视图。
图4是4:2:0格式的亮度信号的情况下的运动向量的视图。
图5是4:2:2格式的色差信号的情况下的运动向量的视图。
图6是4:2:2格式的亮度信号的情况下的运动向量的视图。
图7是示出以4:2:0格式访问的像素的示例的视图。
图8是示出以4:2:0格式访问的像素的示例的视图。
图9是示出以4:2:2格式访问的像素的示例的视图。
图10是示出与图像编码装置相对应的图像解码装置的框图。
图11是示出预测图像生成单元的框图。
图12是根据实施例的控制的流程图。
图13是减小存储器带宽的处理的流程图。
图14是减小存储器带宽的处理的流程图。
图15是减小存储器带宽的处理的流程图。
图16是示出根据实施例的装置的硬件配置的图。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述根据本发明的图像编码方法、图像解码方法、图像编码装置和图像解码装置的优选实施例。
根据本实施例的图像编码装置和图像解码装置通过参考色格式信息以使得在大小小于预定大小的区块中由运动向量指示的像素的位置不经历针对色差的插值，来进行控制，从而减小存储器带宽。
图1是示出根据本实施例的图像编码装置100的配置的一个示例的框图。如图1中所示，图像编码装置100包括减法单元102、变换/量化单元103、逆量化/逆变换单元104、熵编码单元105、加法单元106、帧存储器108、预测图像生成单元110、预测控制单元112、编码控制单元113和运动向量搜索单元116。
图像编码装置100从输入视频信号101生成编码数据120。例如，输入视频信号101以帧为单位输入到图像编码装置100。输入视频信号101被划分成作为宏块的区块。
减法单元102输出作为由预测图像生成单元110生成的预测图像信号111与输入视频信号101之间的差异的预测误差信号。
变换/量化单元103在利用离散余弦变换（DCT）对预测误差信号执行正交变换之后执行量化，从而生成量化变换系数信息。量化变换系数信息被划分成两部分。所划分的信息中的一部分输入到熵编码单元105。另一部分输入到逆量化/逆变换单元104。
作为与由变换/量化单元103执行的处理相逆的处理，逆量化/逆变换单元104对量化变换系数信息执行逆量化和逆变换，从而再现预测误差信号。
加法单元106将预测误差信号与预测图像信号相加。根据此处理，生成解码图像信号107。解码图像信号107被输入到帧存储器108。
帧存储器108是其中存储参考图像信号的存储器单元。帧存储器108对解码图像信号107执行滤波处理或其他处理，然后，判定是否存储解码图像信号107以允许解码图像信号107成为被输入到预测图像生成单元110的参考图像信号109。参考图像信号109被输入到预测图像生成单元110和运动向量搜索单元116。
运动向量搜索单元116从输入视频信号101和参考图像信号109生成运动向量信息117。运动向量信息117被输入到预测图像生成单元110，并且还被发送到熵编码单元105。
预测图像生成单元110从参考图像信号109、预测控制信息118和运动向量信息117生成预测图像信号111。
编码控制单元113向预测控制单元112输入区块大小限制信息115，并且向熵编码单元105发送档次/级别信息119。
档次/级别信息119包括指示编码工具群组的组合的档次信息，和作为根据图像解码装置的处理能力对图像编码装置的限制信息的级别信息。级别信息指示每小时最大宏块数、每帧最大宏块数、向量的最大搜索范围和两个连续宏块中的向量数的限制组合。
例如，H.264规定了诸如基线档次、主档次和高档次之类的档次信息。H.264还规定了16级别信息。
在本实施例中，利用档次/级别信息来规定参数。参数包括规定是否应用存储器带宽减小方法、区块大小的限制值（区块大小限制信息115）和限制方法的参数。可利用除档次/级别信息以外的信息来规定这些参数。
区块大小限制信息115是规定用于区块大小的判定的阈值（区块大小的限制值）的信息。例如，编码控制单元113根据档次/级别信息设定不同的区块大小限制信息115。区块大小限制信息115可被包括在档次/级别信息中。
预测控制单元112根据从编码控制单元113输入的区块大小限制信息115、输入视频信号101的色格式信息114和从运动向量搜索单元116输入的运动向量信息117来控制预测图像生成单元110执行的预测图像生成（细节将稍后描述）。预测控制单元112生成用于控制预测图像生成的预测控制信息118。预测控制信息118被输入到预测图像生成单元110，并且还被发送到熵编码单元105。
熵编码单元105对编码信息执行熵编码以根据规定的语法生成编码数据120。编码信息例如包括从变换/量化单元103输入的量化变换系数信息、输入视频信号的色格式信息114、从运动向量搜索单元116输入的运动向量信息117、从预测控制单元112输入的预测控制信息118和从编码控制单元113输入的档次/级别信息119。
这里，将描述色格式信息114。色格式信息114是指示输入视频信号101的色格式的信息。图2是示出色格式信息114的一个示例的视图。图2示出了H.264中使用的chroma_format_idc被用作色格式信息114的示例。
chroma_format_idc=0指示只有亮度的单色格式。chroma_format_idc=1指示4:2:0格式，其中在水平方向和垂直方向上色差的采样是亮度的一半。chroma_format_idc=2指示4:2:2格式，其中仅在水平方向上色差的采样是亮度的一半。chroma_format_idc=3指示4:4:4格式，其中亮度和色差具有相同的像素数。
亮度信号的预测区块的水平大小被定义为nPSW，并且垂直大小被定义为nPSH。在4:2:0格式中，色差信号Cb和Cr的区块的水平大小是nPSW/2，而垂直大小是nPSH/2。在4:2:2格式中，色差信号Cb和Cr的区块的水平大小是nPSW/2，而垂直大小是nPSH。在4:4:4格式中，色差信号的区块的水平大小是nPSW，而垂直大小是nPSH。
接下来，将描述色格式与插值之间的关系。
图3是示出4:2:0格式中色差信号的1/8像素精度的情况下的插值图像中的运动向量的位置的视图。“B”是色差信号的整数像素的位置，这是不需要插值的运动向量的位置。白部分指示需要仅在水平方向上或仅在垂直方向上对色差信号的一维插值的运动向量的位置。浅阴影部分指示需要在水平方向和垂直方向上都对色差信号执行插值的二维插值的运动向量的位置。
图4是示出4:2:0格式中亮度信号的1/4像素精度的情况下的插值图像中的运动向量的位置的视图。“A”是亮度信号的整数像素的位置，这是不需要插值的运动向量的位置。带有“A”的白部分指示对于亮度信号和色差信号都不需要插值的运动向量的位置。带有“A”的浅阴影部分指示对于亮度信号不需要插值、但对于色差信号需要插值的运动向量的位置。
不带“A”的白部分指示需要仅在水平方向或仅在垂直方向上对亮度信号和色差信号的一维插值的运动向量的位置。不带“A”的浅阴影部分指示需要对于亮度信号和色差信号在水平方向和垂直方向上执行插值处理的二维插值的运动向量的位置。深阴影部分指示对于亮度信号需要仅水平方向或仅垂直方向上的一维插值并且对于色差信号需要在水平方向和垂直方向上执行插值的二维插值的运动向量的位置。
图5是示出4:2:0格式中色差信号的水平方向上的1/4像素精度和色差信号的垂直方向上的1/8像素精度的情况下的插值图像中的运动向量的位置的视图。“B”是色差信号的整数像素的位置，这是不需要插值的运动向量的位置。白部分指示需要仅水平方向上或仅垂直方向上对色差信号的一维插值的运动向量的位置。浅阴影部分指示需要在水平方向和垂直方向上对色差信号执行插值的二维插值的运动向量的位置。
图6是示出4:2:2格式中亮度信号的1/4像素精度的情况下的插值图像中的运动向量的位置的视图。“A”是亮度信号的整数像素的位置，这是不需要对于亮度信号的插值的运动向量的位置。带有“A”的白部分指示对于亮度信号和色差信号都不需要插值的运动向量的位置。带有“A”的浅阴影部分指示对于亮度信号不需要插值、但对于色差信号需要插值的运动向量的位置。
不带“A”的白部分指示需要仅水平方向或仅垂直方向上对亮度信号和色差信号的一维插值的运动向量的位置。不带“A”的浅阴影部分指示需要对于亮度信号和色差信号在水平方向和垂直方向上执行插值的二维插值的运动向量的位置。深阴影部分指示对于亮度信号需要仅水平方向上的一维插值并且对于色差信号需要在水平方向和垂直方向上执行插值的二维插值的运动向量的位置。
接下来，将描述色格式与插值中要访问的像素之间的关系。
图7和图8是示出在4:2:0格式中以区块为单位生成插值图像时访问的像素的一个示例的视图。
图7示出了利用8抽头插值滤波器对于亮度信号生成4×4像素区块的插值图像时必须访问的像素的最大数目。在二维插值中，为了生成4×4像素区块的插值图像，必须访问像素区块左侧和上方的三个外部像素以及像素区块右侧和下方的四个外部像素。具体而言，总的来说必须访问11×11像素。要访问的外部像素的数目取决于抽头长度。因此，当使用具有相同抽头的插值滤波器时，对于更小的区块，每像素的访问数增大得更多。
图8示出了利用四抽头插值滤波器对于色差信号生成与亮度信号的4×4像素区块相对应的2×2像素区块的插值图像时必须访问的像素的最大数目。在二维插值中，为了生成2×2像素区块的插值图像，必须访问像素区块左侧和上方的一个外部像素以及像素区块右侧和下方的两个外部像素。具体而言，总的来说必须访问5×5像素。
图9是示出在4:2:2格式中以区块为单位生成插值图像时访问的像素的一个示例的视图。在利用四抽头插值滤波器对于亮度信号生成4×4像素区块的插值图像时必须访问的像素的最大数目与图7中的情况相同，从而将不作冗余描述。
图9示出了利用四抽头插值滤波器对于色差信号生成与亮度信号的4×4像素区块相对应的4×2像素区块的插值图像时必须访问的像素的最大数目。在二维插值中，为了生成2×2像素区块的插值图像，必须访问像素区块左侧和上方的一个外部像素以及像素区块右侧和下方的两个外部像素。具体而言，总的来说必须访问5×7像素。
如图3至图6中所示，取决于色格式和运动向量，插值的必要性是不同的。取决于色格式和运动向量，需要一维插值和二维插值中的哪一个是不同的。如图7至图9中所示，取决于色格式，必须访问的像素的数目是不同的。
在本实施例中，通过参考色格式和运动向量，控制预测图像生成以不执行在参考图像（参考图像信号109）中要访问的像素的数目较大的特定插值。特定插值是使用双向预测和二维插值的插值。双向预测中的插值可被定义为特定插值。稍后将描述控制预测图像生成以不执行特定插值的具体方法。
图10是示出与图像编码装置100相对应的图像解码装置300的配置示例的框图。图像解码装置300包括熵解码单元302、逆量化/逆变换单元303、加法单元304、帧存储器306和预测图像生成单元110。
图像解码装置300从编码数据301生成再现视频信号307。
熵解码单元302根据规定的语法对编码数据301执行熵解码。熵解码单元302对编码数据301解码以获取量化变换系数信息、预测控制信息311、运动向量信息312和档次/级别信息313。解码出的量化变换系数信息被输入到逆量化/逆变换单元303。解码出的预测控制信息311、运动向量信息312和档次/级别信息313被输入到预测图像生成单元110。
量化变换系数信息、预测控制信息311、运动向量信息312和档次/级别信息313分别对应于被图1中的图像编码装置100编码的量化变换系数信息、预测控制信息118、运动向量信息117和档次/级别信息119。
逆量化/逆变换单元303对量化变换系数信息执行逆量化和逆正交变换，从而再现预测误差信号。
加法单元304将预测误差信号与预测图像信号310相加以生成解码图像信号305。解码图像信号305被输入到帧存储器306。
帧存储器306对解码图像信号305执行滤波处理，并将结果作为再现视频信号307输出。帧存储器306基于预测控制信息311判定是否存储经历了滤波处理的解码图像信号305。存储的解码图像信号305作为参考图像信号308被输入到预测图像生成单元110。
预测图像生成单元110利用参考图像信号308、预测控制信息311和运动向量信息312生成预测图像信号310。
图11是示出安装到图像编码装置100和图像解码装置300的预测图像生成单元110的配置示例的框图。预测图像生成单元110包括开关201、双向预测单元202、单向预测单元203和内预测单元204。预测图像生成单元110从参考图像信号109、预测控制信息118和运动向量信息117生成预测图像信号111。
预测控制信息118例如包括指定使用双向预测单元202、单向预测单元203和内预测单元204中的哪一个的信息（预测模式）。开关201通过参考此信息来作出切换以选择双向预测单元202、单向预测单元203和内预测单元204中的任何一个。
参考图像信号109被输入到双向预测单元202、单向预测单元203和内预测单元204中被开关201选择的任何一个。
当双向预测单元202被选择时，双向预测单元202利用来自多个参考帧的参考图像信号109和运动向量信息117生成运动补偿图像信号，并且基于双向预测生成预测图像信号111。双向预测单元202不仅在作为编码数据明确指定预测模式为双向预测的情况下被选择，而且在诸如跳过模式、直接模式和合并模式之类的编码数据没有明确指定双向预测、但语义隐含指定双向预测的操作的情况下也被选择。
当单向预测单元203被选择时，单向预测单元203利用来自单个参考帧的参考图像信号109和运动向量信息117生成运动补偿图像信号，并且生成预测图像信号111。单向预测单元203不仅在作为编码数据明确指定预测模式为单向预测的情况下被选择，而且在诸如跳过模式、直接模式和合并模式之类的编码数据没有明确指定单向预测、但语义隐含指定单向预测的操作的情况下也被选择。
当内预测单元204被选择时，内预测单元204利用画面内的参考图像信号109生成预测图像信号111。
接下来，将参考图12描述根据本实施例的这样配置的图像编码装置100减小存储器带宽的控制。图12是示出本实施例中的控制的整体流程的流程图。
编码控制单元113根据档次/级别信息119设定区块大小的限制值（nLPSW、nLPSH）（步骤S101）。nLPSW是水平方向上的亮度的预测区块大小的限制值。nLPSH是垂直方向上的亮度的预测区块大小的限制值。
例如，当档次信息指示特定档次（例如，H.264的高档次）时，或者当级别信息指示特定级别（例如，一定级别或以上的级别）时，编码控制单元113设定区块大小的预定限制值（nLPSW、nLPSH）。编码控制单元113可被配置为根据档次信息和级别信息分步设定区块大小的限制值。
以下假定变量RW是由1/RW像素精度表达的水平方向上的运动向量精度。还假定变量RH是由1/RH像素精度表达的垂直方向上的运动向量精度。变量RW和变量RH的初始值被定义为亮度的运动向量精度。对于RW和RH一般使用2的幂的值。
预测控制单元112判定色格式信息（chroma_format_idc）114是否为1（步骤S102）。在chroma_format_idc=1的情况下（步骤S102：是），预测控制单元112将RW和RH的值加倍（步骤S103）。这是因为chroma_format_idc=1意味着4:2:0格式，其中在水平方向和垂直方向上色差的采样是亮度的一半。
在chroma_format_idc=1不成立的情况下（步骤S102：否），预测控制单元112判定色格式信息（chroma_format_idc）114是否为2（步骤S104）。在chroma_format_idc=2的情况下（步骤S104：是），预测控制单元112将RW的值加倍（步骤S105）。这是因为chroma_format_idc=2意味着4:2:2格式，其中仅在水平方向上色差的采样是亮度的一半。
当chroma_format_idc采取其他值时（步骤S104：否），不改变RW和RH的值。
接下来，预测控制单元112计算指示是否限制存储器带宽的变量L（步骤S106）。为“真”的变量L意味着应用减小存储器带宽的方法，为“假”的变量L意味着不应用该方法。
当例如如上所述，预测是双向预测，预测区块较小，并且两个运动向量在色差中是小数精度时，每像素要访问的存储器带宽增大。因此，预测控制单元112根据以下式（1）来计算变量L。
L=(PredMode==PredBi)&&
(nPSW≤nLPSW)&&(nPSH≤nLPSH)&&
(mvL0[0]&(RW–1))&&
(mvL0[1]&(RH–1))&&
(mvL1[0]&(RW–1))&&
(mvL1[1]&(RH–1));        (1)
要处理的区块的列表0中的运动向量的水平方向上的值被定义为mvL0[0]，并且垂直方向上的值被定义为mvL0[1]。列表1中的运动向量的水平方向上的值被定义为mvL1[0]，并且垂直方向上的值被定义为mvL1[1]。PredMode指示预测模式。PredBi指示双向预测。在以下描述中，使用列表0中的和列表1中的运动向量的单向预测的预测模式分别被表示为PredL0和PredL1。
式（1）的示例指的是预测模式PredMode是PredBi，即双向预测单元202被选择的情况。(nPSW≤nLPSW)&&(nPSH≤nLPSH)&&指的是预测区块大小等于或小于区块大小限制信息的条件。在mvL0[0]&(RW–1))&&、(mvL0[1]&(RH–1))&&、(mvL1[0]&(RW–1))&&和(mvL1[1]&(RH–1))中，检查两个运动向量L0和L1是否不经历对于色差的二维插值，即，运动向量的较低比特是否表达小数点后的精度。“&”指的是根据C语言中的记法的比特运算子，并且表达按位或运算。
用于计算变量L的条件式不限于式（1）。例如，像式（2）中那样，即使对于PredBi以外的预测模式（PredL0、PredL1），也可以独立地判定。
L=(nPSW≤nLPSW)&&(nPSH≤nLPSH)&&
((PredMode==PredBi)&&
(mvL0[0]&(RW–1))&&
(mvL0[1]&(RH–1))&&
(mvL1[0]&(RW–1))&&
(mvL1[1]&(RH–1))||
((PredMode==PredL0)&&
(mvL0[0]&(RW–1))&&
(mvL0[1]&(RH–1))||
((PredMode==PredL1)&&
(mvL1[0]&(RW–1))&&
(mvL1[1]&(RH–1)))));      (2)
像式（3）中那样，用于单向预测（PredL0或PredL1）的区块大小的限制值（nLPSW1、nLPSH1）可以分开设定。具体而言，在单向预测中限制的区块大小和在双向预测中限制的区块大小可以互不相同。
L=((PredMode==PredBi)&&
(nPSW≤nLPSW)&&(nPSH≤nLPSH)&&
(mvL0[0]&(RW–1))&&
(mvL0[1]&(RH–1))&&
(mvL1[0]&(RW–1))&&
(mvL1[1]&(RH–1))||
(((nPSW  　nLPSW1)&&
(nPSH  　nLPSH1))||
((PredMode==PredL0)&&
(mvL0[0]&(RW–1))&&
(mvL0[1]&(RH–1))&&
((PredMode==PredL1)&&
(mvL1[0]&(RW–1))&&
(mvL1[1]&(RH–1)));    (3)
当像式（4）中那样，预测区块大小等于或小于区块大小的限制值（nLPSW、nLPSH）时，可以限制两个运动向量在双向预测期间只访问色差中的整数像素。
L=((PredMode==PredBi)&&
(nPSW 　  nLPSW)&&(nPSH   　nLPSH)&&
!((mvL0[0]&(RW–1)==0)&&
(mvL0[1]&(RH–1)==0)&&
(mvL1[0]&(RW–1)==0)&&
(mvL1[1]&(RH–1)==0)));      (4)
是否限制运动向量的值，或者在什么条件下限制运动向量的值，由档次/级别信息119来区分。
接下来，将描述减小存储器带宽的具体方法。图13是示出减小存储器带宽的处理的一个示例的流程图。图13示出了限制运动向量的值的方法的一个示例，作为减小存储器带宽的方法。
预测控制单元112判定变量L是否为“真”（步骤S201）。如果变量L为“真”（步骤S201：是）,则预测控制单元112如式（5）中那样变换两个运动向量的值L0和L1（步骤S202）。
mvL0[0]=((mvL0[0]+(RW>>1))/RW)×RW;
mvL0[1]=((mvL0[1]+(RH>>1))/RH)×RH;
mvL1[0]=((mvL1[0]+(RW>>1))/RW)×RW;
mvL1[1]=((mvL1[1]+(RH>>1))/RH)×RH;    (5)
“>>”指示根据C语言中的记法的算术右移位。“/”指示整数算术中的除法。“×”指示整数算术中的乘法。两个运动向量L0和L1的与色差信号的插值精度相对应的比特被式（5）舍入以成为0。利用此处理，不执行二维插值，从而可以实现存储器带宽的减小。
这里描述了一般舍入方法。然而，可以使用其他方法。例如，可以采用下舍入方法、上舍入方法和舍入到最近偶数的方法。
值被改变的运动向量信息117在熵编码单元105中被编码，并作为编码数据被输出。图13中的方法用于通过限制运动向量的值来控制运动向量信息117，以免生成造成存储器带宽增大的编码数据。
或者，不是在熵编码单元105中对值被改变的运动向量信息117编码，而是改变前的运动向量信息117可被熵编码单元编码。在此情况下，图像解码装置300中的预测图像生成单元110在与图12中相同的处理中判定是否应用减小存储器带宽的方法。当要应用时，图像解码装置300中的预测图像生成单元110按与图13中相同的方式来限制运动向量。
变换运动向量的值的方法不限于像式（4）中那样的对与色差的插值精度相对应的值进行舍入的方法。可以对亮度和色差分别舍入值。具体而言，在对亮度的插值期间，与亮度的插值精度相对应的值可被舍入，而在对色差的插值处理期间，与色差的插值精度相对应的值可被舍入。此方法用于在图像编码装置100和图像解码装置300被预先以执行相同操作的方式配置时不生成增大存储器带宽的预测图像。
图14是示出减小存储器带宽的处理的另一示例的流程图。图14示出了限制运动向量的值的方法的另一示例。
在此示例中，预测控制单元112和预测图像生成单元110计算选择预测模式、预测区块大小和运动向量的成本。它们优先选择成本较小的预测模式、预测区块大小和运动向量，从而可以选择最优组合。
指示运动向量的成本的变量MV_Cost如式（5）中那样利用预测残余误差的绝对距离之和（SAD）、运动向量信息的码量（MV_Code）和根据量化信息计算的拉格朗日乘子（λ）来计算。
MV_Cost=SAD+λ×MV_Code     (5)
如果变量L是“真”（步骤S301：是），则预测控制单元112把预定的最大值MaxValue代入到指示运动向量的成本的变量MV_Cost中（步骤S302）。利用此处理，预测控制单元112控制不选择具有大存储器带宽的运动向量（步骤S301）。
在图14中的方法中，与图13中一样，限制运动向量的值以控制运动向量信息117，以免生成造成存储器带宽增大的编码数据。
图15是示出减小存储器带宽的方法的另一示例的流程图。图15示出了控制色差的预测模式的方法，作为减小存储器带宽的另一方法。
如果变量L为“真”（步骤S401），则只有颜色的预测模式PredMode被强制性地改写为单向预测模式PredL0（步骤S402）。利用此处理，可以限制色差信号使用大存储器带宽的双向预测的情况。
预测模式被强制性地改写成的预测模式可以是单向预测PredL1。限制什么预测模式是根据档次/级别信息119来决定的。
如上所述，根据本实施例，可以减小在图像编码和图像解码期间生成运动补偿插值图像时的存储器带宽。
接下来，将参考图16来描述根据本实施例的装置（图像编码装置和图像解码装置）的硬件配置。图16是示出根据本实施例的装置的硬件配置的说明图。
根据本实施例的装置包括诸如CPU（中央处理单元）51之类的控制装置、诸如ROM（只读存储器）52或RAM（随机访问存储器）53之类的存储器装置、连接到网络以使能相互通信的通信I/F54以及互连每个单元的总线61。
根据本实施例的装置执行的程序以预先包含在ROM52中的形式提供。
该程序可被配置为作为可安装格式或可执行格式的文件记录到诸如CD（致密盘）-ROM、柔性盘（FD）、CD-R、DVD（数字多功能盘）等等之类的计算机可读记录介质、以计算机产品的形式提供。
另外，该程序可以以如下方式来提供：该程序被存储到与诸如因特网之类的网络相连的计算机以允许经由网络下载。该程序可被配置为经由诸如因特网之类的网络来提供或分发。
根据本实施例的装置执行的程序可允许计算机具有作为上述的每个单元（预测图像生成单元，等等）的功能。计算机中的CPU51可将程序从计算机可读存储器介质读取到主存储器装置上，并且执行该程序。
虽然已经描述了某些实施例，但这些实施例只是作为示例给出的，而并不打算限制本发明的范围。事实上，这里描述的新颖实施例可以以多种其他形式来实现；另外，在不脱离本发明的精神的情况下可对这里描述的实施例的形式进行各种省略、替换和改变。所附权利要求及其等同物打算覆盖将会落在本发明的范围和精神内的这种形式或修改。
附图标记列表
100   图像编码装置
101   输入视频信号
102   减法单元
103   变换/量化单元
104   逆量化/逆变换单元
105   熵编码单元
106   加法单元
107   解码图像信号
108   帧存储器
109   参考图像信号
110   预测图像生成单元
111   预测图像信号
112   预测控制单元
113   编码控制单元
114   色格式信息
115   区块大小限制信息
116   运动向量搜索单元
117   运动向量信息
118   预测控制信息
119   档次/级别信息
120   编码数据
300   图像解码装置
301   编码数据
302   熵解码单元
303   逆量化/逆变换单元
304   加法单元
305   解码图像信号
306   帧存储器
307   再现视频信号
308   参考图像信号
310   预测图像信号
311   预测控制信息
312   运动向量信息
313   档次/级别信息

Claims (11)

1.一种对包括亮度成分和色差成分的图像编码的图像编码方法，该方法包括：
获取步骤，获取参考图像；以及
生成步骤，通过对于所述亮度成分和所述色差成分中的每一个，根据运动向量对所获取的参考图像执行插值，来生成具有比所述参考图像的分辨率大的分辨率的预测图像，其中
所述生成步骤包括当被指定为所述插值的单位的区块的大小小于预定的阈值时，在不执行特定插值的情况下对于所述色差成分生成所述预测图像，其中所述特定插值指的是在所述参考图像中要访问的像素的数目大的插值。
2.根据权利要求1所述的图像编码方法，其中
所述特定插值是利用从多个所述参考图像生成所述预测图像的双向预测在水平方向上和垂直方向上都执行插值的插值。
3.根据权利要求1所述的图像编码方法，其中
所述生成步骤包括，当所述区块的大小小于所述阈值时，把是所述参考图像的分数像素精度的运动向量变换成是所述参考图像的整数像素精度的运动向量，并且根据变换后的运动向量和所述参考图像生成所述预测图像。
4.根据权利要求1所述的图像编码方法，其中
所述生成步骤包括，当所述区块的大小小于所述阈值时，通过利用从单个所述参考图像生成所述预测图像的单向预测根据所述运动向量对所述参考图像执行插值来生成所述预测图像。
5.根据权利要求1所述的图像编码方法，其中
所述生成步骤包括，当所述区块的大小小于所述阈值时，优先选择分配成本小的所述运动向量，并且通过利用所选择的运动向量执行插值来生成所述预测图像，以增大是所述参考图像的分数像素精度的所述运动向量的成本。
6.一种对包括亮度成分和色差成分的图像解码的图像解码方法，该方法包括：
获取步骤，获取参考图像；以及
生成步骤，通过对于所述亮度成分和所述色差成分中的每一个，根据运动向量对所获取的参考图像执行插值，来生成具有比所述参考图像的分辨率大的分辨率的预测图像，其中
所述生成步骤包括，当被指定为所述插值的单位的区块的大小小于预定的阈值时，在不执行特定插值的情况下对于所述色差成分生成所述预测图像，其中所述特定插值指的是在所述参考图像中要访问的像素的数目大的插值。
7.根据权利要求6所述的图像解码方法，其中
所述特定插值是利用从多个所述参考图像生成所述预测图像的双向预测在水平方向上和垂直方向上都执行插值的插值。
8.根据权利要求6所述的图像解码方法，其中
所述生成步骤包括，当所述区块的大小小于所述阈值时，把是所述参考图像的分数像素精度的运动向量变换成是所述参考图像的整数像素精度的运动向量，并且根据变换后的运动向量和所述参考图像生成所述预测图像。
9.根据权利要求6所述的图像解码方法，其中
所述生成步骤包括，当所述区块的大小小于所述阈值时，通过利用从单个所述参考图像生成所述预测图像的单向预测根据所述运动向量对所述参考图像执行插值来生成所述预测图像。
10.一种对包括亮度成分和色差成分的图像编码的图像编码装置，该装置包括：
存储器单元，被配置为在其中存储参考图像；以及
生成单元，被配置为通过对于所述亮度成分和所述色差成分中的每一个，根据运动向量对所获取的参考图像执行插值，来生成具有比所述参考图像的分辨率大的分辨率的预测图像，其中
所述生成单元在被指定为所述插值的单位的区块的大小小于预定的阈值时，在不执行特定插值的情况下对于所述色差成分生成所述预测图像，其中所述特定插值指的是在所述参考图像中要访问的像素的数目大的插值。
11.一种对包括亮度成分和色差成分的图像解码的图像解码装置，该装置包括：
存储器单元，被配置为在其中存储参考图像；以及
生成单元，被配置为通过对于所述亮度成分和所述色差成分中的每一个，根据运动向量对所获取的参考图像执行插值，来生成具有比所述参考图像的分辨率大的分辨率的预测图像，其中
所述生成单元在被指定为所述插值的单位的区块的大小小于预定的阈值时，在不执行特定插值的情况下对于所述色差成分生成所述预测图像，其中所述特定插值指的是所述参考图像所访问的像素的数目大的插值。
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