TW200402662A - Image encoder, image encoding method, image decoder, image decoding method and communication device - Google Patents

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200402662 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於在影像之高效率編碼或解碼，自既有 之影像進行應編碼之影像或應解碼之影像之預測後，將預 測誤差編碼之影像編碼化裝置、影像編碼化方法及依據和 預測誤差之相加解碼之影像解碼襞置、影像解碼方法。 又，係有關於包括了這些影像編碼化裝置和影像解碼裝置 之至少一方之通信裝置。 【先前技術】

在MPEG(M〇ving Picture EXperts Gr〇up)5iUTU_T H.26x等標準影像編碼方式，對稱為巨方塊之由亮戶 16x16像素（包含色差信號8x8像素）構成之正方 進行圖Μ畫面U割，按照該單位利用移預 自參照圖框之移動’將推測誤差量之信 二 和移動向量資訊編碼。又’在MPEG—2引入將巨上Π) 成2個半圖框區域，對各半圖框進行移 ^ ^ H.263或隱-4引入將巨方塊再四分割成8χ8 == 之大小後’按照各次方塊單位進行移 ，、方免 4 其，在議-4之移動預測方塊大小之適應化，m 向量之編碼量增加，對於更激烈•微細之移動 高，藉著適當的選擇模式，可望提高性能。動之追隧性提 又，在移動補償預測之別的技術性2 量之精度。本來，因係數位影像資料，口 有移動向 之離散性之像素資訊（以下稱為整數辛、得樣所產生 I )但疋藉著在整

200402662 五、發明說明（2) 數像素之間利用插值運算產生假想樣本，將其用預測影像 之技術廣為利用。在本技術，已知具有預測之候選點增加 所引起之預測精度之提高和利用插值運算所伴隨之滤波器 效應減少預測影像之特異點而預測效率提高之2種效果。 而，假想樣本之精度提高時，因表達移動量之移動向量之 精度也為要’需要注意其編碼量也增加。 在MPEG-1、MPEG-2採用容許該假想樣本精度至1/2 像素精度為止之半像素預測。在圖丨表示丨/ 2像素精度之樣 本之產生之狀況。在圖i，A、B、C、d係整數像素，e、’ f、g、h、i表示自A〜D產生之半像素精度之假想樣本。 e=(A+B)//2 f=(C+D)//2 g=(A+C)//2 h:(B+D)//2 i=(A+B+C+D)//2 (但，//表示具四捨五入之除法。） 在對於既定之方塊應用本半像素 步驟之情況，需要自方塊之端點月省心樣本產生 外之資料。這是由於需要計數像素量之額 個像素量外側之假想樣本。 知點（整數像素）半 又’在MPEG — 4採用使用你士 本之1/4像素預測。1/4像素精度預為止之假想樣 後，使用那些樣本產生1/4像素又’、’生半像素樣本 生半像素樣本時之過度之平、、典、、月又樣本。為了抑制產 月化，使用抽頭數多之渡波 2103-5731-PF(Nl).ptd 200402662 五、發明說明（3) yh # ## 4來之信號之頻率成分°例如，在 像素如以下Smn、樣本3係使用其周邊8個 況，為了 b外’下式只表示水平處理之情 a tζ ί像素精度之假想樣本而產生之半像f # =假想樣本a和下式之整數像素^ 圖2所不之位置關係。 關係有 a = (COEI*X1+ COE2*X2+ COE3*X3 + COE^X +COF ±γ 〇ΟΕ_3η.3+ C0E_4nJ//256 VC〇E^X-+ C〇^ „ ^n ^ ^ ί〇^256> ° ^ ^ ^ 生步5 Γ :既疋之方塊應用本1 /4像素精度之假想樣本產 自方塊之端點周邊4個整數像素量ΐ 像素里外側之假想樣本。 個數：對象方塊之端點，因在濾波器運算需要 播# 3 Γ、“波态抽頭數之預測對象方塊之周邊像素，有仿 5、文產生預測影像所需之記憶體帶寬變大之問題。又 尤其，在MPEG—4之1/4像素精度預測，為了避免 預測= ; = =塊之灣 七素:二::=r m 2103-5731-PF(Nl).ptd 第7頁 200402662 五、發明說明（4) " ------—"" j些影像編碼化裝置和影像解碼裝置之中之至少一方之通♦ 2裝置，使得在將巨方塊等影像圖框分割成小區域單位後 別的進行移動補償預測之情況，也可在抑制記憶體帶寬 下令編碼效率提高。 【發明内容 本發明 方法分割了 償預測後所 信號影像壓 存在預測影 成為该移動 影像之構成 產生提供該 衫像之移動 所產生之移 之形狀切換 產生預測影 之形狀之形 本發明 方法分割了 償預測後所 信號影像壓 存在預測影 影像編碼 像信號之 預測影像 之編碼位 生使用之 測之單位 假想像素 移動向量 以及移動 ，按照成 測影像之 表示成為 和該移動 影像編竭 像信號之 預測影像 之編碼位 生使用之 ，產生將 之區域單 態影像信 包括：圖 像；移動 之形狀， 後產生移 中之預測 ，依照在 補償預測 素之假想 補償預測 工化成該 ’產生將 之區域單 態影像信 包括：圖 像；移動 之動態 動態影 產生之 縮編碼 像之產 補償預 要素之 複數個 向量； 動向量 成為預 像；將 狀資訊 之動態 動態影 產生之 縮編碼 像之產 化裝置 各圖框 和該動 元串， 參照影 之區域 之精度 候選之 補償部 為移動 構成要 該移動 向量多 化裝置 各圖框 和該動 及*串， 參照影 按照以 位進行 號之間 框記憶 偵測部 切換成 動向量 效率大 該移動 之早位 像素之 之單饭 編碼位 按照以 位進行 號之間 框記憶 偵測部 既定之 移動補 之差分 體，儲 ，按照 為預測 候選， 之預測 偵測部 之區域 精度後 之區域 串。 既定之 移動補 之差分 體，儲 ’按照

I1H 2103-5731-PF(Nl).ptd 200402662 五、發明說明（5) j為該移動補償預測之單位之區域之形狀，切換成 之假想像素之精度後產生移動向量候選:、 影像之移動向量，·以及移動補償部，依照在該移 :ί ί::=量::：照成為移動補償預測之單位之區域 、、為預測影像之構成要素之假想像素之於声％ 生預測影像·’將表示成為該移動補償預測之單：乂 之形狀之形狀資訊和按照該形狀資訊所 預測之單位之區域之形狀切換該移動向量之員 後所編碼之移動向量多工化成該編碼位元串。、、-’法 本發明之動態影像編碼化裝置，產生將 方法分割了動態影像信號之各圖框之區域單位；之 Κΐί;斤產生之預測影像和該動態影像信號之：之差ί ”影像壓縮編碼之編碼位元串’包括 =差: 存在預測影像之產生使用之參照影像；移；^體’儲 按照既定之動態影像資料之單位控制是否按照：’依照 :償預測之單位之區域之形狀切換成為預測景;== 素之假想像素之精度之控制信號產生移動向旦 成要 提供該複數個移動向量候選之中之預測效、l，產生 之移動向量；以及移動補償部，依照在該=預測影像 生之移動向量，依照按照既定之動態影c部所產▼ 疋否按照成為該移動補償預測之單位之區域二之單位控制 為預測影像之構成要素之假想像素之精度狀切換成 預測影像；和按照既定之動態影像資料之嚴f制信號產生 心旱位將控制信號

第9頁 200402662 五、發明說明（6) " ----- 多工化一起將表示成為該移動補償預測之單位之區域之形 狀之形狀資訊及移動向量多工化成該編碼位元串。 尤其，其特徵在於：移動補償部按照自係多種精度之 依，在圖框記憶體所儲存之參照影像之複數俩像素資二以 既疋之方法產生假想像素之第一精度和依照該第一 假U素產生假想像素之第二精度之中對該各區域單：指 不其令之一之精度進行移動補償預測後產生參照影像。 又，其特徵在於：成為該移動補償預 =將動態影像信號之各圖框分割成相當於 16像素“6線之巨方塊再分割之預測單位方塊； 之Ϊ : Ϊ Ϊ j狀資訊係指示將巨方塊分割為預測單位方塊 使用ί來ί i寺：在於·㉟置複數個儲存在預測影像之產生 後產生預複個參照影像進行移動補償預測 預測ί式ί 括圖框内預測模▲，依據圖框内 選擇之；===框：預測模式，…將表示所 、，之編碼杈式資訊多工化成該編碼位元串。 ，、特徵在於：包括空間預泪丨立 式對動態影像信號進行預測編：預；二預測模 ;移：補償預測模式或依據該空間動補償部 200402662 五、發明說明（7) 該編碼位7〇串。 伊體:^下右t ί發明之影像編碼化裝置，可在抑制記 Τ Ι二丁令編碼效率提高之壓縮編碼。 # + Μ，二者按照成為該移動補償預測之單位之區域之形 狀切換補償預測之精唐，而0 >抓丄 ’ < 形 單位之區域之形狀也：換成為該移動，測之 制記憶體帶寬下也：；二：里對應之編碼重，也可在抑 又，本發明之動態影像解碼裝置，輸入將按照以既定 之方法分割了動態影像信號之各圖框之區域單位進行移動 補=預測後所產生之預測影像和該動態影像信號之間之差 分仏號影像壓縮編碼之編碼位元串後將動態影像信號復 原’包括·圖框記憶冑’儲存在預測影像之產生使用之來 照影像；解碼部，輸入該編碼位元㈡麦，將該差分信號： 移動向量以及表示成為該移動補償預測之單位之區域u 狀之形狀資訊解碼；以及移動補償部，依照表 移 動補償預測之單位之區域之形狀之形狀f訊切換成為^ 影像之構成要素之假想像素之精度後，按照切換後之精产 使用在該解碼部解碼後之移動向量，參照在該圖框記憶=參 所儲存之參照影像產生預測影像；將在該解碼部解^之 該差分信號和在該移動補償部所產生之預測加 動態影像信號復原。 將 又’本發明之動態影像解碼裝置，輸入將按照以既定

.<»««.<» j 200402662 五、發明說明（8) 之方法分割了動態影像信號之各圖框之區域單位進行移動“ 測後所產生之預測影像和該動態影像信號之間之差 分信號影像壓縮編碼之編碼位元串後將動態影像信號復 原二包括：圖框記憶體，儲存在預測影像之產生使用之參 照影像；解碼部，輸入編碼位元串後，將差分信號和表示 成為該移動補償預測之單位之區域之形狀之形狀資訊解 ^ 而且依照该形狀資訊切換移動向量之預測復原方法 =，進行移動向量之解碼；以及移動補償部，依照表示成 為該移動補償預測之單位之區域之形狀之形狀資訊切換成 為預測影像之構成要素之假想像素之精度後，按照切換後 之精度使用在該解碼部解碼後之移動向量，來昭 記憶體所儲存之參昭影像產生預钏旦彡德·收二… 〃"、、豕座生預測衫像，將在該解碼部解 碼後之該差分信號和在該移動補償部所產生之預測影像相 加，將動態影像信號復原。 入 之方法 補償預 分信號 原，包 照影像 成為該 按照既 且依照 否依照 ，本發明 分割了動 測後所產 影像壓縮 括：圖框 ;解碼部 移動補償 定之動態 該控制信 該形狀資 之動態影 態影像信 生之預測 編碼之編 記憶體， ，輸入編 預測之單 影像資料 號按照既 訊切換移 像解碼裝 號之各圖 影像和該 碼位元串 儲存在預 碼位元串 位之區域 之單位定 定之動態 動向量之 框之區域單 動態影像信 後將動態影 測影像之產 後’將差分 之形狀之形 義之控制信 影像資料之 預測復原方 按照以既定 位進行移動 號之間之差 像信號復 生使用之參 信號和表示 狀資訊以及 號解碼，而 單位控制是 、:始，谁杆

i4S 200402662 五、發明說明（9) 移動向量之 既定之動態 補償預測之 像之構成要 後，按照所 量，參照在 像；將在該 所產生之預 尤其， 依照在圖框 既定之方法 假想像素產 示其中之一 又，其 係對於將動 1 6像素X 1 6 域之形狀之 之方法之資 之移動向量 移動補償部 單位控制是 之形狀之形 素之精度， 使用在該解 體所儲存之 後之該差分 ，將動態影 :移動補償 存之參照影 素之第一精 之第二精度 移動補償預 成為该移動 之各圖框分 再分割之預 指示將巨方 移動向量係 制信號按照 成為該移動 成為預測影 素之精度 之移動向 生預測影 移動補償部 多種精度之 像素資料以 第一精度之 區域單位指 照影像。 單位之區域 亮度信號之 ;表示該區 測單位方塊 位方塊利用 解碼；以及 影像資料之 單位之區域 素之假想像 決定之精度 該圖拖記憶 解碼部解碼 測影像相加 其特徵在於 記憶體所儲 產生假想像 生假想像素 之精度進行 特徵在於： 態影像信號 線之巨方塊 形狀資訊係 訊；對應之 ，依照該控 否依照表示 狀資訊切換 決定假想像 碼部解碼後 參照影像產 信號和在該 像信號復原 部按照自係 像之複數個 度和依照該 之中對該各 測後產生參 補償預測之 割成相當於 測單位方塊 塊分割為預 在各預測單 又’其特徵在於： 使用之參照影像之圖框 數個圖框記憶體所儲存 測後產生預測影像。 设置複數個儲存在預測影像之產生 §己憶體；該移動補償部參照在該複 之複數個參照影像進行移動補償預 又 其特徵在於 200402662 五、發明說明（10) 模式資訊解碼 式將動態影像 預測模式解碼 又，其特 模式對動態影 元串將編碼模 空間預測部之 該移動補償部 因而，若 體帶寬下令編 碼0 尤其，記 置、影像解碼 手機、攜帶型 簡化、耗電力 置、解碼裝置 編碼化裝置、 :依照該編 信號解碼或 〇 徵在於：還 像信號進行 式資訊解碼 空間預測模 之移動補償 依據本發明 碼效率提高 碼模式資訊，依據圖 者依據該移動補償部 包括空間預測部，依 預測編碼；解碼部還 :依照該編碼模式資 式將動態影像信號解 預測模式解碼。 之影像解碼裝置，可 ，將壓縮編碼後之編 憶體帶寬之減少，特別在將影像 裝置之硬體安裝於以影像再生為 貧訊終端機等時，因在影像解碼 上發揮顯著之效果，可在抑制這 之安裝費用下提供傳送·記錄效 影像解碼裝置。 框内預測模 之移動補償 據空間預測 自該編碼位 訊，依據該 碼或者依據 在抑制記憶 碼位元串解 編瑪化裝 主之唱機、 處理安裂之 些編瑪裂 率高之影像 【實施方式】 i t以下，為了更詳細說明本發明，按昭 本發明之最佳實施例。 筏… 實施例1 在本實施例1，％ n碼·解碼裝置，/明具有移動補償預測裝置之、 置该移動補償預測裝置將影c像編 1冢之各圖框影像 附加之圖面說明j

2103-5731.PF(Nl).ptd 第14頁 .V- 200402662 五、發明說明（11) 分割成巨方塊單位，還將巨方塊内分割成多種形狀之次方 塊，使得可個別的進行移動補償預測。本實施例1之影像 編，•解碼裝置之特徵有2點，即按照成為移動補償預測 之單位之區域（方塊）之形狀或其大小切換在習知例所述之 饭想樣本之精度及隨著也切換移動向量之編碼·解碼方 法在圖3及圖4表示在本實施例1之影像編碼化裝置及影 像解碼裳置之構造。 後％ 表在本實施例1之影像編碼化裝置之構造。本影 2碼化裝置如圖3所示，具有減法器1〇、編碼模式判定 #12、正交變換部15、量子化部16、反量子化部18、反正 二變換部19、切換器52、加法器53、圖框記憶體3、移動 摘測部2、移動補償邱7 燃 心 器24以Β J 變長度編碼部6、傳送用緩衝 益Ζ 4以及編碼控制部2 2。 ①：碼ί Ξ圖3所不之影像編碼化裝置之動作。 ⑴、扁碼#置之動作概要 在圖3之編碼梦罢 之單位輸入各個景H號1按照分割成巨方塊 在圖框記憶體3所儲存之參照与 移動偵$部2，使用 向量5。依照移動向θ …^巨方塊單位偵測移動 著用減法器1 〇求預°浪丨篁^移動補償部7得到預測影像8，藉 殘餘信號9。 、〜8和輸入信號1之差分，得到預測 在編碼模式判定 動預測模式、將圖樞^ ，自將預測殘餘信號9編碼之移 塊之編碼方法之多内編碼之圖框内預測模式等指、定巨方 夕種拉式之中選擇可將該巨方塊最高效率

200402662 五、發明說明（12) 屮編碼Λ式資訊13作為碥喝對象資訊向 可變長度編碼部6輸出。在此，在編媒艟斗 碼模式資訊13上選擇移動預測模式之情 ' 定部12'編 作為編碼對象資訊交給可變長度編碼部I 、移動向篁5 正交定部12所選擇之編碼對象信號經由 正父變換部15、量子化部16，作為正 二 給可變長度編碼部6，另一方面該正交變俜'數=乂 由反量子化箱、反正交變換部19德\換係數貝枓17經 力切拖哭” & 後，向切換器52輸出。 在切換盗52，按照編碼模式資訊13， 表：移動預測模式之情況，將反量子: 後之正交變換係數資料1 7和來自移 、 相加後，作為局部解碼影像部7之預測影像8 ί:ί反Ϊ f表示圖框内預測模式之情況，將反量

解碼影像21輸出。$ 了在 ' :1:直接作為局。P 解碼影像21，將其作為則使用局部 3。 ，…像貝枓儲存於圖框記憶體 步驟量控制部22決定之由量子化 子化。藉著調敕钤：精度行正交變換係數資料之量 得品質‘平二t二里子化步驟參數23和輸出之編碼速率取 認傳送正前之在傳5用可變長度編碼後，#隔固定時間確 量，按照所储存之編碼資料之” 緩衝器殘餘量25少之产；，鈷正參數。具體而言，例如在 月况’稍微抑制速率，而在緩衝器殘 2103-5731-PF(Nl).ptd 第16頁 ZUU4U2662 五、發明說明（13) 餘量25有餘裕之情况 外，也向可變長度編 ^同速率，使得令品質提高手。此 量子化步驟參數23。喝°卩6輪出在本編碼控制部22決定之 在可變長度編碼部 數23、編碼模式資气！ ’進行移動向量5、量子化步驟參 資料之熵編螞後，經^、正交變換係數資料1 7等編碼對象 料傳送。 ’、、由傳送用緩衝器24，作為影像壓縮資 圖4表示在本實施 解碼裝置如圖4所示 之影像解碼裝置之構造。本影像 部18、反正交變換部、有可變長度解碼部27、反量子化 部7以及圖框記憶體3 ^加法器5 5、切換器5.4、移動補償 ②解碼裝置之動作概要 其次，說明圖4所示實施例丨 在圖4所示之解碼步署，^ 像解碼裝置之動作。 可變長度解碼部27進行、後过）：影像壓縮資料26後’用 5、編㊉槿f 之摘解碼處理，將移動向量 驟參數 係數資料π及量子化步驟參數23利用和 側相同之反置子化部18及反正交變換部19解碼。 又二切換器54在編碼模式資訊13表示移動預 情況，依照在移動補償部7所解碼之移動向量5和編碼模式 資訊13將預測影像8復原後輸出；而在表示圖框内預%模 式之情況，輸出〇。 、 然後，藉著用加法器55將來自切換器54之輸出和係反 2103-5731-PF(Nl).ptd 200402662 五、發明說明（14)

正交變換部19之輸出之解碼信號相 為了在以往之圖框之預測影像產生 儲存於圖框記憶體3。 加’得到解碼影像21。 使用解碼影像21，將其 ③移動補償預測之詳細動作 分別說明使用編碼$ w 占、h| a。 )裝置之移動偵測部2、移動補儅邱7 以及圖框記憶體3進行之菸翻鍤褚箱、日，士 莉補1員口P7 置之移動補償部7及圖框紀情推^ 件巧褒 闯柩β己隐體3進仃之移動補償處理。 ③一1在編碼裝置之移動補償預測處理步驟 在圖5表示在編碼以之移動補償額處理之 圖。以下說明各步驟。 ③1 1假想樣本精度之決定（步驟sti )

在圖6表示在本實施例1之移動向量之偵測單位區域之 構造。在圖6，1 6 X 1 6 MC將巨方塊作為移動向量偵測單 位。1 6 X 8 MC將在縱向2分割之區域作為移動向量偵測單 位，8 X 1 6 MC將在橫向2分割之區域作為移動向量偵測單 位。8胃X 8、MCj|夺巨方塊均勻分割成4個區域後，各自作為移 動向量偵測單位。此外，在本實施例i之情況，在8 χ 8 MC ’對於各個分割區域，還可進行縱向2分割（8 X 4 MC)、 橫向2分割（4 X 8 MC)、4分割（4 X 4 MC)之區域分割，使得 各自可作為移動向量偵測單位。 一般細分割在巨方塊内部存在複雜之移動之情況可提 高預測效率’不過需要傳送很多移動向量資訊。因為若像 這樣巨方塊内部在構造上使得可各式各樣的適應移動向量

偵測單位區域之形狀，就可在選擇•偵測局部性最佳之分

2103.5731-PF(Nl).ptd 第18頁 200402662 五、發明說明（15) 割形狀和移動向量下執行編碼。 在各個區域之移動向量之偵測，如習知例-使用假想樣本之移動補償預測…和以往之標。：用 碼方式等不同，在本實施例1，例如如圖6所示，『影像編 動向量偵測單位區域之形狀或大小等相關的^定°各個移 想樣本之精度及移動向量之預測編碼方法。、句部性假 而，在本實施例1之編碼裝置，用可變長产 表示係移動補償預測之單位之移動向量偵測單&位部6將 狀或大小等之形狀資訊作為編碼模式資訊13之=^之形 測模式之一部分傳給解碼裝置。 移動預 因此，在本實施例1之解碼裝置，因除了只 模式資訊13表示係移動預測模式或圖框内編碼模式據之 模式以外，依據該編碼模式資訊丨3之中之作為移動預模 式之一部分所含之形狀資訊，可判定係移動補償預測之單 位之移動向量偵測單位區域之形狀或大小及自其形狀或大 小唯一的決定之假想樣本之糈度以及移動向量之預測編碼 方法，完全不需要用以切換假想樣本之精度及移動向量之 預測編碼方法之附加資訊。 在本實施例1，在其決定法則上，在比8 χ 8 MC小之例 如8 X 4、4 X 8、4 X 4大小等移動向量偵測單位區域使用半 像素精度之假想樣本，在大小更大之移動向量偵測單位區 域使用1 / 4像素精度之假想樣本。 在應用本法則之理由上，例如移動向量偵測單位區域 之形狀之選法等。即，一般在移動均勻且移動速度慢之區

200402662 五、發明說明（16) 域保持晝面之空間解析度，對於結構之可認度提高。在這 種區域依據大的移動向量偵測區域儘量使移動向量均勻， 希望避免移動區域之細分化所伴隨之區域間不連續，提高 k號之重現性，而且提高假想樣本之精度，提高預測效 率。反之’在移動複雜、移動速度在視覺上難認知之區域 未保存晝面之詳細之結構，在視覺上空間解析度低。在這 種區域，希望即使某種程度的犧牲信號之重現性也要使移 動向量之個數變多，令預測效率提高。但，因信號之空間 解析度低及移動向量之資訊量變多，假想樣本之精度設 低，由整體上之編碼效率之觀點也無問題。 藉著使得可進行這種假想樣本之精度之局部性設定， 在=，1目對本己Λ體’ Λ裝/之簡化也有效。 了產生伊iir素精度之假想樣本之情況，而且為

Hi: ? 使用"叩之濾波器之情況，即表示· 5己、體項出自移動向量偵測 =

22)個像素之整數像专 匕^之鸲點各自KU 半以折回產生之例Ϊ素：，在2 °例表示K個像素之- 像素全部，設相進行白^疋f此不折回而使用連續之Κ個 又Μ進仃自然之濾波。 .如本實施例1所示，在這些8χ4、4χ8、/

之各模式，藉著預先冰^ 4 X 4 MC 為了產生假相樣本而=疋/吏半像素精度之假想樣本’ 压王攸心樣本而需要自記憶體 作不’ 習知例之半像素精 σ 、2之貝枓例如若按照 &樣口口產生步驟只要移_量偵測單位

ι^Η 2103-5731-PF(Nl).ptd 第20頁 200402662 五、發明說明（17) 區域之周邊1個像素即可。在大小小之移動向量偵測單位 區域，因各個偵測單位區域在空間上不連續，這具有極大 之意義。 ③一1 一 2(步驟ST2、步驟ST3) 藉著按照在步驟ST1所決定之假想樣本產生法則在各 自之模式就各個移動向量偵測單位區域對各移動向量候選 產生預測影像後，取和預測對象之移動向量偵測單位區域 之差分，計算預測誤差量。在此，對於假想樣本，產生如 圖1所示之半像素精度樣品，產生如圖2所示之1/4像素精 度樣品。但，在本實施例i之情況，不進行在圖2之端點之 像素值折回使用，濾波器抽頭（Tap)數為了令具有一般 性，以後設為κ抽頭。因扑，尤岭你田、上你主&十 u此在比使用+像素精度之假想 樣本之8 X 8 MC小之例如8 χ 4、4 χ 8、4 x 4 MC以下之模 之情況，在假想樣本之產生使用之像素資料如圖7之下 所示，自記憶體只讀出各8χ4、4χ8、4χ4移動向 測單位區域之周邊1個像素（步驟ST2)。 ' 預測铁差5之計翼^ f斗"@ Q T Q、 Λ y 收々你主⑽ V1步驟ST3) 一般係依照方塊比對法 將各像素早位之誤差量相加名 曰 主（,^ ^ ^ v 不目加在決差Ϊ上主要使用平方誤 差（PP )2或者差分絕對值I ，丨 产 徬去括，於益w以 1 pp 1在此，P係預測對象之 像素值，P係預測影像内 虛 私π *旦 如功厚π之對應位置之像素值。以下，對 於块差里’設想後者之矣八紹斜枯 位F祕十本η古祕咖差刀絕對值’在各移動向量債測單 位&域或者巨方塊内之绚釦 η ： f f . A 、，心矛上使用 SAD(Sum 〇f Absolute r —^ riwj ο 移動向星編碼量之計算（步驟S Τ 4 ) 1 f f e r e n c e )追個術語 ③一1

200402662 五、發明說明（18) ♦ 接著，計算移動向量編碼量（步驟ST4)。移動向量一 般因和周邊區域之相關高，將周邊區域之移動向量作為預 測值’把周邊區域之移動向量之預測值和所求得之移動向 量之間之預側差分值（MVD)可變長度編碼。預測值之設定 方法有各種手法，但是在此預測值採用按照既定之法則所 決定的’假設已得到移動向量之預側差分值（MVD)，其細 節則割愛。 而’在本實施例1，求預側差分值（MVD)之編碼量時， 考慮在③一 1〜1所決定之假想樣本之精度。 使用圖8說明在步驟ST4求預側差分值（MV.D)之方法。 此外’在移動偵測部2執行本動作，但是用可變長度編碼 部6將最後在步驟ST9決定之移動向量編碼之情況也應用相 同之法則。 f圖8 ’將成為編碼對象之移動向量設為MVhMV5，按 2既定之預測值設定法則將對於〇1及"3決定之預測向量 δ又為PMV1 ’將對於MV5求得之預測向量設為pMV2。MV2將 MV1 MV4將MV3作為預測值。pMvl、pMV2因係已編碼之 值’/、要適當的緩衝儲存即可。

因PMV1係依據16 x 8 Mc之移動向量、MV5係依據8 X 8 MC之移動向量’若按照在③—卜！所決定之法則，係使用 1/4像素精度之假想樣本所決定之移動向量。而，因 及!MV2係依據4x4 MC之移動向量，若按照在③— β 之法則，係使用半像素精度之假想樣本所決定 之辛向里。即，在pMVl、MV 5和MV1〜MV4、PMV2之間存

Γ* ··— 200402662 五、發明說明（19) 在假想樣本之精度之差異。而，在移動向量編碼時預先已 知，測向量之值及其假想樣本之精度。利用這資訊，在本 T施例1，為了得知預側差分值（MVD)，適應的進行移動向精度之對準。即，依據以下之條件求預側差分值 (Μ V D ) 〇 α)條件1 :在本身（MV)係依據使用1/2 之移動向量之情況，依細之精1 ί 以下所不分成2個條件。 又 X 條件1 — 1 :在PMV係使用相同 動向量之情況 棺度之假想樣本之移 MVD=MVPMV 條件1 一 2 向量之情況 MVD=MV(PMV>>1) (2)條件2 ··在本身（MV)係依據 想樣本之預測所得到之移動向詈 4像素精度之假 度，如以下所示分成2個條件。 / ’依據PMV之精 條件2 —1 :在PMV係使用相同梓 動向量之情況 肖度之假想樣本 MVD=MVPMV 條件2 —2 : PMV係使用1/2係本 向量之情況 度 MVD = MV(PMV<<1 ) PMV係使用1/4像素精度 之假想樣本之移動 之移 之假想樣本之移動 ί\ 但，x<<y表示對於X朝左方a 4 向挪移y位；a_ 7位兀之運算，x>>y

2103-5731-PF(Nl).ptd 200402662 五、發明說明（20) 表示對於X朝右方向挪移y位元之運算。 條 -2 在PMV1*Mn、MV3之間之法則上i應用上述之條件1 2 ;在MVl、MV3和MV2、MV4之間之法則上，應用上述之 件卜1 ;在_2權5之間之法則上，應用I述之條件2 2 ° 2據本步驟，對於半像素精度之移照半 素，度計算講’和總是使用1/4像素 相比， 可減少編碼量。 ΜΤί? — 1 _4費用之計算•最小費用之更新（步驟ST5、步 驟ST6、步驟ST7) ^ ^ ^將上述之結果所得到之預側差分 d)編 1 =碼量嶋，使用該_和在步驟m之_

各移動向量候選利用下式求費用c(步驟st c= SADMV+ ARMVD (λ為正的常數） 皙之ΠΓ賞部7如上述所示每次計算費用，就判斷所計 m疋否是最小(步驟ST6)，若出現比之前所計算之 杈式之費用小之值（步驟ST6"r)，進行最小費用 而且保持該預測模式、移動向量資料（步驟ST7)。 此外，對於16x 16 MC〜8x 8MC及立以 部執行步驟sn〜步驟ST7 ·對於久# ^、 口j杈式王 先設定之既定之移動向量探索範圍内即規 動β+直方向之平仃移動量之上限之窗内之全部之移 動向置候選執行步驟ST2〜步驟ST5。 Ρ移

200402662 五、發明說明（21) ③一1 一5最終模式•移動向量之決定（ 驟ST9) 、步

以上所說明之③一1 _ 4之費用之計算•最小 新（步驟ST5、步驟ST6、步驟ST7)完了後，接著、用之更 部預測模式是否已計算費用（步驟ST8)，若在全全 式未計算費用（步驟ST8" N”），進行在至以μ〇 彳模 為止所不之處理（步驟ST卜步驟ST7); 入 U 模式已計算費用之情況（步驟ST8" γ" )，·將 一^ σ預測 到之巨方塊之單位之費用之中之費用最小之 4 =仵 為實際上編碼之預測模式（步驟ST9)。 、、式決定 對於依據以上所說明之移動補償預測處理 讲核式，最後依據和圖框内預測模式之比較最、預 式，作為編碼模式資訊丨3 、 之模 士 办义 ^田J變長度編碼部6松昭c 方鬼早位夕重化成影像壓縮資料26。又，按昭 二巨 圖9係表示在解碼裝置 以下’參照流程圖詳細說 動補？理之流程圖。 理。 在解碼裝置側之移動補償處 ③—2—1預測模式、移動—曰次^ ST10) 移動向1貧料之解碼（步驟 如圖4所示，在解碼* 如圖3所示之編碼穿詈 可變長度解碼部2 7自例 ^置所輪出之影像壓縮資料26按照巨^ 2103-5731-PF(N1).ptd 第25頁 200402662 五、發明說明（22) 塊單位將編碼模式資訊〗3解碼。 ， 框間預測模式之情況，可變長卢衄、1模式貝訊13表不圖 差HVD)編碼之移動向量資料5解碼（步驟⑺〇)。 ③—2—2假想樣本精度之決定（步驟s>ni) 1梓模式資訊13表示圖框間預測模式，即本實施例 1時例如圖6所示之其中一種孩叙社、 、 在編碼裝置之移動補償預測處理 :::(/As:)之一樣的決定假想樣本精度。即， 測之單位’即移動向量偵測單位區域 之形狀或大小等之形狀資訊編碼， 解碼之編碼模式資訊1 3之中作為# ^ 、 1 乂 a夕γ α 作為移動預測模式之一部分所 =，可判定係移動補償預測之單位之移動向量 偵測早位區域之形狀或大小及自其形 之假想樣本精度。 』,π /六疋 ③—2—3移動向量之解碼（步驟sn2) 旦紐1ί ί换ϋ按照預側差分值（MVD)之形式解碼後移動向 里解碼為貝示上對於各移動向量應用單位區域，即在編碼 裝置之說明之各移動向量偵測單位區域使用之 料（mv)(步驟sm)。在本實施m，在可變長度解瑪部27、 等進仃本步驟，只要採取和在編碼裝置之移動補償預測處 理步驟上所况明之③-；[_3相反之步驟即可。即，在本實 施例1之情況’和假想樣本精度之判定之情況一樣，因自 編碼模式資訊1 3中作為移動預測模式之一部分所含之形狀

200402662 五、發明說明（23) 資訊唯一的決定移動向量之預測復原方法，依照該形狀資 訊，切換移動向量之預測復原方法，將移動向量解碼。使 用圖8令和③一 1 — 3之步驟對比的說明。 和③一 1 一 3 —樣，在此，使用在編碼裝置•解碼裝置 之間預先決定之共同之預測值設定方法。首先，對於 MV1 、MV3 使用PMV1 ，以 MV1=MVD1+(PMV1>>1) MV3=MVD3+(PMV1>>1) 解碼。在此，MVD1係和MV1對應之預側差分值（MVD), Μ V D 3係和Μ V 3對應之預側差分值（μ V D)。 又，對於MV2、MV4，以 ψ MV2=MVD2+MV1 MV4=MVD4+MV3 對於MV5，以 MV5=MVD5+(PMV2<<1) 解碼。 Γ (1)條件1 :在本身（MV)係依據使用1/2 想樣本之預測所得到之移動向量 & &素锖度 度，如以下所示分成2個條件。里之隋況’㈣PMV之米

條件1—1 :在PMV係使用相同之 動向量之情況 又之假心樣本$ MV=MVD+PMV 條件1 一 2 PMV係使用1/4 像素精 度之假想樣本 之移動

2103-5731-PF(Nl).ptd 第27頁 200402662

向量之情況 MV=MVD+(PMV>>1) (2)條件2 :在本身（MV)係依據使用1/4像素精度之假 想樣本之預測所得到之移動向量之情況，依據pMV之精 度’如以下所不分成2個條件。 條件2—1 :在PMV係使用相同之精度之假 動向量之情況 X @

MV=MVD+PMV 條件2 —2 : PMV係使用1/2像素精度之假想樣本之 向量之情況 和

I MV=MVD+(PMV〈<1) 藉著使用以上之法則進行移動向量之解碼。 ③一2 — 4預測影像之產生（步驟sn3、步驟STi4) 按照在③-2 -2所決定之假想樣本產生法則，使用在 ③一一3解碼後之移動向量資料，對各個 :區域”預測影像。對於假想樣本，進行 =早 象：精=之產生、圖2所示之1/4像素精度樣 進行在圖2之端點之像素值折回使用， 渡波器抽頭數為了令具有一般性，以後設為κ抽頭。因 此，在比使用半像素精度之假想樣本之8 χ 8 MC小之例如8 X 4、4 X 8、4 X 4 MC以下之模式之情況，和在編碼 使用之像素身料如圖7之下段所示自記憶產 生預測影像。 座

200402662 五、發明說明（25) 因此’藉著使用具有以上之構造之太眘# y 編碼化裝置或解碼裝置，因使得適應移動：=之影像 按照成為移動補償預測單位之方塊之大丨二拴狀況， 償預測時之假想樣本精度，而且也切換二刀”行移動相 法，可在抑制記憶體帶寬下進行保持書計算方 其妙記憶體帶寬之減少’尤其在將以象=碼。尤 硬體安裝於手機、攜帶型資訊終端機等時，=之唱機 理安装之簡化、耗電力上發揮顯著之4:;。在-像解碼處 ,者^ ’在上述之實施例1之說明，使得按昭成Λ敕叙 明未限定：此，使之計算方法，但是本發 塊之大小切換進行移：：移動補償預測單位之方 切換移動向量之計算方法也可…本精度’而不 抑制記憶體帶寬下令編碼效率提$况，雖然可在 測之精度降低而畫質降低在*使移動補償預 用。兮低坆在以下全部之實施例都適 又 在本貫施例1，為播；生p你π + —1、解碼F置之⑨9 侍在編碼裝置之③—1 使用之伊’Λ太Λ 2決定了假想樣本精度後，配合 =1精Λ變,更用以產生假想樣本之遽波器處 素資料利用κ(=8)抽頭：：所示，使用整數像 對於所產生之半像辛Λ 精度假想樣本， i / 4像素精度^樣/。Λ，/利I㈣插值產生 ^ 在+像素鈿度之情況，利用整數 200402662 五、發明說明（26) 像素資料之線性插值產生半像素精度假想樣本。 況，只要自自記憶體讀出移動補償預測對象方月 邊1個像素即可。依據本滤波器處理之差異，在小的小方J 大小之移動補償預測以降低自記憶體讀出之 點，但是在構造上和假想樣本精度不相依的唯一= n j也可。即’係只使用半像素精度樣品之::的方： ^小況，也可使得用κ抽頭濾波器構成半像素 品。藉著該濾波器處理之固定化，關 、、又’ # 料量，雖不會減少記憶體帶寬，不Π =賣出之貪 產生之半像素精度樣品產生1/4不像= =之：ΚΓ1;Γ③—2—3所示，可依然：;移動 白里之表達精度，可使移動向量之編碼高效率化。 此外，在本實施例丨，總是將影像輪入 圖框，^是在設想奇數圖框和偶數圖框等。 情況，嚴格上以2張圖框影像資料之組合〃 别入 情況，得知本實施例丨之影像編碼，=。在此 r適用於在各圖框構成巨方塊後二置·及二 在以下全部之實施例都適用。 解馬之If况。迫

又，在本實施例1，說明了在大小比 M ί 4、4x 8、4x 4大小等移動向量偵測單位區 小之^ MC小之大小之4χ2、2χ4等8χ4、4/此’係在比8U 也可’不是以8χ 8為基準，將8χ 16 4=小以外的 設為基準，依據大小改變之X等他之大小 々心精度也可。此外，在

2103.573l-PF(Nl).Ptd 第30頁 200402662 五、發明說明（27) 大小比8 X 8等既定大小小之移動向量偵測單位區域不是 使用半像素精度之假想樣本’而在大小比既定大小小之移 動向量摘測單位區域使得在整數像素精度上進行移動補償 預測當然也可。若照這樣做，雖然晝質稍微變差，但是可 大幅度減少記憶體帶寬。總之，在將係編碼單位之巨方塊 再分割後進行移動補償預測之移動向量谓測單位區域，只 要以圮憶體帶寬成為問題之既定之大 毹A旦夕^ e 方塊大小為基準降低移 動2里之板索精度’減少記憶體帶 之實施例都適用。 、牡从卜王口丨^ 實施例2 影二及種裝置，除了在實施例1… 憶體圖框構成之圖;“己2J置：:卜’還準備由複數個記 方塊分割後之移動補俨=群，使：可按照巨方塊或將巨 記憶體進行移動補償S /則方塊之早位，使用複數個圖框 圖1 〇表示本實雜、 1 0 ,和圖3所示之给浐|之影像編碼化裝置之構造。在圖 造上使得將圖框記只憶也^丨之編碼裝置之相異點在於，在構 測部2、移動補償部;置換為圖框記憶體群28，移動偵 憶體得到最佳之預 1用圖框記憶體群28自複數個圖框記 動補償部7和圖3之蝙2像和移動向量。移動偵測部2、移 以下依據其前提用间螞裝置相比，動作之細節不同， ①編碼裝詈二 圖號說明。 疋 罝之動作概要

第31頁 200402662 五、發明說明（28) —1 按照各個影像圖框分割成巨方塊之單入輸入輸入影像‘ 信號1，首先，在移動偵測部2，使用在圖框記憶艟群28所 儲存之複數個參照影像4對巨方塊單位偵測移動向量5。 在使用複數個參照影像之移動向量偵測之方法上有例 如在ISO/IEC1 3 81 8-2 (MPEG-2影像規格）公開之雙方向預 測。 、

在圖11表示在ISO/IEC13818-2(MPEG-2影像規格）公開 之雙方向預測之執行方法之圖。在圖n，F(t)係現在編碼 對，之輸入影像圖框，對於圖框記憶體中所儲存之參照影 像設，F’（），加以區別。B(x，y，t)係F(t)内之某移動補= 預測單位之方塊。在雙方向預測，將自B(x，y，t)i位置八 =移動移動向量MVf (B(x，y, t))之過去之參照影像F, (t — f 中之方塊影像設為前方向預測影像pjB(x，y，t ))，將自

BiXa:y上之二置、令只移動移動向量MV“B(x，;，t”之未來之 / /Γ/ 方塊影像設為後方向預測影像 十/和ρ“β(χ，μ))之平均崔 產生B(x，y，t)之預測影像Pi(B(X y t)) ； 相當於在移動偵測部2，在各自對應之來J 影像上之既定之探索範圍内找出 ^ ^ 度高或像素差分變成最小之方塊匕Μ之；案之類似 值。 A ^ '以像後，偵測其偏移量之 在圖1 2係表示使用複數個參 方向預測之例子。卻2所示之別測移動向量之單 4-127689號公報所公開之—種 = = 平 J衣且 在構造上可將過

ί 0 5 200402662 五、發明說明（29) 去之複數個參照影像儲存於圖框記憶體群28，在和移動向 量預測單位之方塊B(X, y，t)類似之方塊影像不是正前之參 照影像F(t 一1)，而在更前面之參照影像F(i~2)找到之情 況’因使用移動向量MVt—2 (Β(χ，y, t))可進行移動補償預 測，使得1進行適應影像之局部性性質之移動補償預測。 ^在本貫轭例2，因具有由複數個圖框記憶體構成之 Ϊ 2 ί,群2 8 ’也可適用於使用在該複數個圖框記憶體各 f所^存之複數個參照影像偵測移動向量之圖11或圖12之 任一種構造之編碼裝置。 、 移動ί if成施Λ2 j 3 ^圖11或圖12之實例般偵測之 2 8 . t . ；, 7^^* ^ # 影像8。此外，藉著取和輸 γ之^框記憶體得到預测 號9。此外，指示移動向差分得到預測殘餘信 哪一個圖框記憶體之資^里不^ 了圖框記憶體群28之中之 資訊上以用以通知解碼器之動向量5本身，而在別的 又，在本實施例2之編碼模V料之形式表達也可。 餘信號9編碼之移動預測模式、' 定部12 ’自將預測殘 預測模式等指定巨方塊之編碼進仃圖框内編碼之圖框内 可將該巨方塊最有效率的編碼之根:模式之：選擇 u輸出。移動預測模式相當於;式後作為編碼模式資訊 所示之巨方塊内分割之形狀、:別在貫施例1所說明之圖6 或在圖11只使用

200402662 丨_丨丨丨 丨丨 五、發明說明（30) p:(:(x，y，t))預測、或者 均 〜 模式資訊1 3作為編碼對金次' 3值等之資訊。將兮 編碼模式資訊13上選擇# =訊交給可變長度鵠瑪^編碼 資料5作為預測對象^^預^莫式之^兄，將H在 度編碼。 '象貝讯父給可變長度編碼部6:移動向量 廼仃可變長 此外，係在編碼模式判定部12 11之編碼之正交變換部 、擇之編碼訝象_铗 樣，省略說明。 乂後之處理，因和實施例 ί U明在本實施例2之影像解碼穿置 在圖13表示在太_ a ν 展置。 μ 本只知例2之影像解碼妒番 圖13，*圖4所示實施例1之解碼裝置之差/·之構造。在 土，將圖框記憶體3置換為圖框記憶體群2广點在於在構造 照在可變長度解碼部27解碼之移動 移動補償部7 訊13自圖框記憶體群28之中之 和編碼模式資 測影像。移動補償部7和圖4之解碼裝置相=冗憶體得到預 不同，但是以下依據其前提 ，動作之細節 ②解碼裝置之動作概I Q號况明。 在解碼裝置收到影像壓縮資料⑼後， ，碼部27進行後述之網解碼處理，將移動^用可變長度 式貪訊1 3、正交變換係數資料丨7以及量子=5、編碼模 復原。此外，依據正交變換係數資料17、息二驟參數23等 23之預測殘餘信號之復原處理和里子化步驟參數 樣，省略說明。 1U <解碼裝置— 然後，和實施例丨之解碼裝置之情況一 懷，移動補償 第34頁 2103-573l-PF(Nl).ptd 200402662 五、發明說明（31) 部7依照在可變長度解碼部27所解碼之移動向量5和編碼模 式資訊1 3，使用在圖框記憶體群28之中之既定之圖框記惊 體所儲存之參照影像將預測影像8復原。 " 切換器5 4依照編碼模式資訊〗3 ,若係移動預測模式， 向加法器55輸出來自移動補償部7之預測影像8 ;而若^圖 框内預測模式，向加法器55輸出〇。在加法器55，萨蔣 自切換器54之輸出和係反正交變換部19之“之 相加，得到解碼影像^為了在以往之圖框 衫生使用解碼影像21，將其儲 j測 ③移動補償預測之動# 回^己匕體群28。 關於使用編碼裝置之移動偵測· 圖框記憶體群28進行之移動補償 多動補秘。卩7以及 之移動補償邱7及FI Jr 4 ’、处理或使用解碼裝置 :勒補彳貝邛7及圖框記憶體群28 ’农罝

慮。可將在編碼裝置二;憶體之處理單位考 等）之圖框記憶體得到移動 '照影像(F (t—D 在實施例丨所說明之由③―丨—^預測影像8之處理看成 f編碼裝置之移動補償預測處理，：1:5構成之③、1之 用儲存各個參照影像（F，（t — 可將在解碼裝置側使 影，8之處理看成在實施例1之=圖框記憶體得到預測 之③一2之在解碼裝置之移動 —2—1〜③_2〜4構成 用在實施例1記載之步驟。 貝處理’可原封不動的應 因此，若依據具有以上之 碼化裝置或影像解碼裝置上=之本實施例2之影像編 _ 上述之實施例i之影像編碼 2103-5731-PF(Ni)>ptcj 第35頁 i Λ 200402662

五、發明說明（32) 化裝置或影像解碼裝置一樣，因適應移動之局部性之狀 況’按照成為移動向量預測單位之方塊之大小，切換在習 知例所述之假想樣本精度，而且也切換移動向量之編碼· 解碼方法’可在抑制記憶體帶寬下進行保持畫質之壓縮編

得知尤其在如圖Η所示需要自包含前後方向之雙方向 之，數個圖框記憶體產生預測影像之情況，或如圖丨2所二 係單方向也需要自複數個圖框記憶體產生預測影像之情不 況著來自圖框記憶體之讀出像素數也增大，但是^依 據本實施例2，在因移動複雜等而精緻之移動補償預測之又 效果小之情況，藉著將假想樣本精度限定為至半像素或敕 數像素為止，也將移動向量之表達精度設低，可在保ς 碼效率下降低圖框記憶體存取時之記憶體帶寬。結果，^ 依$本μ施例2，尤其在參照在複數個圖框記憶體所儲 之複數個參照影像進行移動補償預測之雙方向預測等之 ^，期待對於在編碼裝置之移動向量们則❸里及及解碼^ 置之預測影像產生處理有顯著降低運算量之效果。 、

隹尽貫施例ζ，因具有複數個圖框記憶體，不僅 一般，雙方向預測或圖12所示之來自過去之; 新$彡t f r像之早方向預測’例如—般以解碼影像逐次 :η數個圖框記憶體，而在指示複數個圖框記憶體之 圖憶ΐ之内容不更新等之情況，使得複數1 ί H 個圖框記憶體之内容不更新，作/ 璉二人更新複數個圖框記憶體之短期間圖框記憶體和至下·

200402662 五、發明說明（33) 事件發生為止參照影像不更新之長期間圖框記憶體使用， 使得使用短期間圖框記憶體和長期間圖框記憶體之參昭 像進彳f移動補償預測當然也可。若照這樣做，可按照動、態 影像信號之時間上之局部性之特性彈性使用複數個圖框^ 憶體，可高效率使㈣框記㈣，並在不受編碼順序影樂 的保持高的預測效率下編碼。 3 適應移動之局部性之狀況，不僅按照成為移動 想：本;青：位L方Ϊ之大小：換進行移動補償預測時之假 詨蒋勤·=·二、刀、移動向1之計算方法，而且按照進行 %、Λ貝預測之區域單位適應性的切換圖11所示之雔方 圖12所示之單方向預測等，或者按照其區；；： 適應性的切換一船夕LV 4早位 憶體之内容及/并 逐次更新其複數個圖框記 記憶體之内容不更新之中有—個圖框 二己憶體之内容不更新，在出現不 ： 呀間上之局部性銘包堃 』工rfrj且 體帶寬增A，可令編碑車摞!支況之情況’也不會令記憶 7、、扁碼效率楗鬲而且令晝質也提高。 實施例3 " ",J2 m ^ ^^ ^ 方法之適應切換之自由度提：次明引入了”、樣本計算 之影像編碼化裝置及旦2同之假想樣本計算方法切換圖 1 %衣罝及影像解碼裝置。 在實施例1及實施例2所述之影像編碼化裝置及影像解

2103.5731.PF(Nl).pld 第37頁 200402662 五、發明說明（34) 碼裝置’在構造上將在比8 x 8 Mc小之8 χ 4、4 X 8、4 X 4 大小之移動補償預測限定為半像素精度之假想樣本後預 測，但疋依據影像，係在比8 χ 8 MC小之單位之移動補償 預測、’也為了提高預測效率，可能有需要丨/4像素糈度之 H f f預測之情況。例如，可能有在移動補償預測對象 之衫像充分保持結構下，輪入产 分令產夺孩叙—旦 輸入6號所混入之微妙之雜訊成 生移動向里之變動之情況。在 造上使得不是單純的炉外口女Μ* j在裝置構 精度固定，而藉著a = Γ 4轰動之複雜性而令假想樣本 擇最佳之假想樣本；===之信號狀況，令選 ;二加必要之最低限之計算量，可更提高影像2 ，圖1 4表示本霄施例3之影像^ ^ ^ ^ ^ ^ 在圖15表示本實施例3之 =置之構造。 14及圖15，發揮上述之移動補償預測於/之構造。在圖 的是係移動補償預測之精度切換作號:$ ^適應化之功用 旗標29，其他則和圖3或圖4 =假心樣本精度切換 置或影像解碼裝置的一樣。κ施例1影像編碼化裝 其次，說明動作。 在圖14所示之本實施 含編碼裝置之系統之外在ί 2影像資料之預 =ΐ 4之緩衝器殘餘量或編碼速率=因’例如傳送用 无疋之影像資料單位決定旗標值後，專迗環境等，按照 ___ %入移動偵測部2及 2103-5731.PF(Nl).Ptd 第38頁 200402662

五、發明說明（35) 移動補償部7。在狡& μ 之假想樣本精度切拖動^貞測部2及移動補償部7，依照輸入 適應性的變二以下所示，邊令切換單位 動向量之計篡方、、i移動補彳員預測時之假想樣本精度或移 Μ ^ ± } ’產生移動向量及預測影像。 所示之意義切換旗標29之值，可具有例如以下 大小2移動^貝預測進行按照全部未滿8 x 8 mc之方塊 即，在此情況，以使用如圖2所示 〜；益為則提容許自圖框記憶體讀出很多像辛資 藉许優先。廷時’因全部之移動向量係同- 夕:氣、、貫施在③~ 1 ~ 3所述之伴隨移動向量之精度變換 之移動補償預測和編碼量計算。 、 而，假想樣本精度切換旗標29係〇FF或〇時， 未滿8x8 MC之圖6之情況，指*在按照8χ4、4χ8糸彳王^ 大^之方塊大小之移動補償預測令實施半像素精度之移動 補償預測。該指定用於在如圖丨所示之半像素精度之假想 樣本也得到所需之充分之預測效率之事例。此時，在未^ 8^x 8 MC之方塊大小，因移動向量之精度不同，適當的實 施在③〜丨一 3所述之伴隨移動向量之精度變換之移動補償 預測和編碼量計算。此外，0N/0FF和1/()之關係不是固定 的，當然進行相反之相關也可（〇N = 〇 , 〇FF = 1)。 作又想樣本精度切換旗標2 9之成為切換單位之影像資料 單位可能有例如巨方塊、片（由複數個巨方塊構成之圖框

2103-5731-F^(Nl).ptd 第39頁 200402662 五、發明說明（36) 影像之單位區域）、圖框或半圖框（間條信號之 列（由複曰數個圖框影像構成之時系列單位）等。月况）、序 於是，在可變長度編碼部6按照既定之影 將在編碼側所設定之假想樣本精度切換旗=早: 元串。 7丄化成位 在解碼裝置在構造上，如圖丨5所示，可變声 27將假想樣本精度切換旗9之 ^ 2 口 ，度切換她之各影像資料單位丄 變長度解碼部27按照需要進行在③一2 _3所述之， 之移動向量5之解碼處理，移動補償部7依照===二 切換旗標29指定之袢痄夕#相接士立丄士 又心樣本精度 產生預測影;8度之假想樣本產生㈣ 因此，若依據具有以上之構造之本實施例3旦彡 碼化裝置及影傻龃石民狀 JL. 〜像編 葙> ^ i 解I置，可自由控制預測效率和計算# 載之榷衡，可進行自由度高之影像編碼。 ’“負 ，外，在實施例3 ,依據實施例丨之實例說明，但 :ΪίΪί切換旗標29當然也可適用於在實施例2之影像又 編碼化裝置及影像解碼裝置。 ，?" ^ 〇 實施例4 在^述之實施例丨〜3之影像編碼化裝置及 =之=内預測模式之情況，依據不進行空間預;:之 又圖框内編碼說明，但是在本實施例4，說明言&晉了 依據在圖框内預測模式上在圖框内使用空間預測將動態影

2103-573l-PF(Nl).ptd 第40頁 200402662 五、發明說明（37) 像信號和預測信號之差分信號編碼之圖框内預測模式編碼 之空間預測部1 Oa之例子。 在圖1 6表示對於圖3所示之實施例1之編碼裝置追加了 空間預測部1 Oa之本實施例4之編碼裝置之構造。如圖丨6所 不’在本實施例4之編碼裝置，因追加了空間預測部丨〇 &， 自空間預測部l〇a向可變長度編碼部6輸出圖框内預測模式 14，而且在切換器52不輸入在實施例卜3之情況之圖框内 預測模式之0，而輸入自空間預測部1〇a輸出之空 像20。其他和實施例1相同。 列〜 在圖1 7表示自圖4所示之實施心之解 間預測部10a之本實施例4之里 =延力了工 所示，在本實施例4之解:像解碼衣置之構^。如圖U 即因如圖i 6所示丄扁：碼/置因追加了空間預測部1 〇 a， 可變長度解碼部27:巧：側追…間預測部…，幽 “，而且在切= 輸出；框内預測模式 自空間預測部10a輸出之^入汽靶例卜3之情況之0，而輸入 的一樣。 二3預測影像2 0。其他和實施例1 簡單說明動作，在圖 空間預測部1 〇 a之圖框 斤不之編碼裝置，在進行依據 只知例4之切換器5 2，按照編碼模

2103-5731.PF(Nl).ptd 苐41頁 測部1 0 a向可變長二編石，剛模式編碼之情況，自空間預 變長度編碼部66輪出圖框内預測模式丨4，在可 化步驟參數2 3、編碼@模^内^預測模式1 4和移動向量5、量子 一起進行墒編碼後，二=貝訊13以及正交變換係數資料17 料26傳送。然後，在:每傳送用緩衝器24作為影像壓縮資 200402662 五、發明說明（38) 式資訊1 3，在該編碼模式資訊1 3表示係時間方向之預測之 移動預測模式之情況，將反量子化及反正交變換後之正交 變換係數資料1 7和來自移動補償部7之預測影像8相加後， 作為局部解碼影像21向圖框記憶體3輸出；或者在該編碼 模式資訊1 3表示係空間方向之預測之圖框内預測模式之情 況’將反量子化及反正交變換後之正交變換係數資料丨7和 空間預測影像20相加後，作為局部解碼影像21輸出，因用 於以後之圖框之移動預測，作為參照影像資料儲存於圖框 記憶體3。

而’在圖1 7所示之本實施例4之解碼裝置，可變長度 解碼部27將圖框内預測模式14解碼後，向空間預測部丨^ 輸出，將空間預測影像20復原。然後，在本實施例4之切 換器54，依照來自可變長度解碼部27之編碼模式資訊13， 若係時間方向之預測之移動預測模式，向加法器55輸出來 自移動補債部7之預測影像8，而在表示係空間方向之預測 之圖框内預測模式之情況，向加法器55輸出空間預測影像 2〇。在加法器55，藉著將這些來自切換器54之輸出和係反 正交變換部丨9之輸出之解碼信號相加，得到解碼影像21， 因用於以後之圖框之預測影像之產生，儲存於圖框記憶體

因此，若依據實施例4之影像編碼化裝置及影像解碼 裝置’因使得採用在圖框内使用空間預測將動態影像信號 和預測彳§號之差分信號編碼之圖框内預測模式，替代在上 述實施例1之影像編碼化裝置及影像解碼裝y之圖框内預

Λ sr 200402662 五、發明說明（39) 測模式，得到和上述實施例！ 一樣之效果，而且可 :率比在上述實施例1進行之-般之圖框内預測模式的Ϊ 此匕卜’在本實施例4，在實施例上圖示說明 所示之貫施例!之編碼裝置及圖4所示之實施例 碼=

(I

置追加了空間預測部10a的’但是本發明未限定如此馬^ 可對圖10及圖13所示之實施例2之影像編碼化裝置及 :碼裝置追加空間預測部10a，也可對圖14及圖15所示: =例3:影像編碼化裝置及影像解碼裝置追 部10a，也可和上述一樣的說明這些情況。 /IJ 實施例5 碑化列卜4，說明了作為元件產品之影像編 裝置等，而在本實施例5，簡單說明 衣貝⑪ 之衫像編碼化裝置或影像解碼裝置等之 終產品。 1衣且寸心攻 圖1 8表示安裝了實施例卜4之影像編碼化裝置及 解碼衣置等之貫施例5之手機之構造。本手機如圖i 8所 不，包=收發部71、基頻帶處理部72、控制部73、聲音編 馬解碼裔7 4、影像編碼解碼器7 5、界面7 6、照相機π、顯 !:7二2!二°刺°八79以及天線80等而*’在聲音編碼 n…上裝载貫施例卜4之其中之一之影像編碼化裝置 及影像解碼裝置。 因此，若依據實施例5之手機，藉著安裝實施例卜4之 200402662 五、發明說明（40) 影像編碼化裝置及影像解碼裝置等元件產品，可適應移動 之局部性狀況，在抑制記憶體帶寬下進行保持品質之壓縮 編碼，藉著減少記憶體帶寬在影像解碼處理安裝之簡化、 耗電力上發揮顯著之效果。

此外，在本實施例5，在安裝實施例卜4之影像編碼化 裝置或景彡像解碼裝置等元件產品之最終產品上，舉例說明 在聲音編碼解碼器7 5裝載了影像編碼化裝置及影像解碼裝 置雙方之攜帶型終端機，但是在本發明未限定如此，當缺 也可適用於只裝載了實施例卜4之影像編碼化裝置之廣播、 裝置或只装載實施例卜4之影像解碼裝置之DVD唱盤等。在 這些以影像再生Μ之唱冑或手貞、攜帶型f訊終端機等 ，行，體安裝時，藉著減少記憶體帶寬在影像解碼處理安 裝之簡化、耗電力上發揮顯著之效果。 以上邊參照較佳之實施 但是在申請專利範圍所記載 對於形式及細部進行各種變 本專利申請人認為這種變更 之範圍。 例邊詳細圖示並說明本發明， 之本發明之主旨及範圍内，可 更，只要係本業者就可理解。 、替換以及修正都屬於本發明 產業上之可應用性 如以上所

示’包括本發 中之至少一方 小區域單位後 抑制記憶體帶

像圖框分割成 況’也適於在 明之動態影像編 之通信裝置，在 個別的進行移動 寬下令編碼效率 碼化裝置及影 將巨方塊等影 補償預測之情 提高。

200402662 圏式簡單說明 圖1係表示1/2像素精度之樣本之產生之狀況之 圖2係表不為了產生只有水平處理之。 度之假想樣本而製作半像素精度太 像素精 數像素之X成分位置關係圖假心樣本a和下式之整 圖3係表示實施例！之影像編碼 圖4係表示實施例丨之影像解碼 圖。 圖5係表示在編碼裝置之構4•圖。 圖。 Μ之移動補償預測處理之流程 圖 圖6係表示實施例1之移動向量之偵測單位區域之構造 圖7係用以說明藉著實施例1之 定對於8 X 4、4 χ 8、4 χ 4 樣本和度之局部設 本所需之記憶體帶寬之圖。杈式可減少產生假想樣 圖8係用以說明在井取 之圖。 月在步觀4之預測差分值（MVD)之求法 S系表示在解碼裝置側之移動補償處辣、古 圖1 〇係表示眘浐如〇 砂籾補彳貝處理之流程圖。 圖11係表示雙=之影像編碼化襄置之構造圖。 圖1 2係表示使用複數：：執：方法之圖。 方向預測不同之例子之圖。$照影像偵測移動向量之和雙 施例2:。影像解碼裝置之構造圖。 圖15係表示C影像編碼化裝置之構造圖。 圖16係表示實=之ΐ像解碼裝置之構造圖。 、e j之影像編碼化裝置之構造圖。 200402662 圓式簡單說明 示！施例4之影像解碼裝置之構造圖。 傻解碼梦罟梦不女裝了實施例1〜4之影像編碼化裝置及影 ’、、、專元件產品之實施例5之手機之構造圖。符號說明 1輸入影像信號、 3圖框記憶體、 5移動向量、 7移動補償部、 9預測殘餘信號、 1 〇 a空間預測部、 1 2編碼模式判定部、 1 5正交變換部、 1 7正交變換係數資料 1 9反正交變換部、 2 2編瑪控制部、 2 4傳送用緩衝器、 2 6影像壓縮資料、 28圖框記憶體群、 5 3加法器、 5 5加法器、 7 2基頻帶處理部、 74聲音編碼解碼器、7 6界面、 2移動偵測部、 4參照影像、 6可變長度編碼部 8預測影像、 1 0減法器、11編碼對象信號 1 3編碼模式資訊 1 6量子化部、 、1 8反1子化部、2 1解碼影像、 23量子化步驟參 緩衝器殘餘量 27可變長度解碼 52切換器、 54切換器、 71收發部、 73控制部、 75影像編碼解 77照相機、 數 部 41 螞器 2103-5731-PF(Nl).ptd 第46頁 200402662

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Claims (1)

1. 200402662 六、申請專利範圍 法分割 預測後 號影像 圖 像； 移 之形狀 後產生 中之預 移 量，按 預測影 其 狀之形 2. 中，將 狀資訊 之區域 移動向 3. 中，移 制是否 成為預 一種動 了動態 所產生 壓縮編 框記憶 動偵測 ’切換 移動向 測效率 動補償 照成為 像之構 中，將 狀資訊 如申請 表示成 和按照 之形狀 量多 如申請 動偵測 按照成 /則影像 態影像編碼化裝置，產4 於你户咕 座生將按照以既定之方 之铕钏7 £域早位進行移動補償 ^ m和該㈣影像信號之間之差分信 碼之編碼位元串，包括： 體，儲存在預測暴；#々太止 、〜仏之產生使用之參照影 部，按 成為預 量候選 大之預 部，依 移動補 成要素 表示成 和該移 專利範 為該移 該形狀 切換該 化成該 專利範 部係依 為該移 之構成 照成為該移動補償預測之單位之區域 測衫像之構成要素之假想像素之精度 、’產生提供該複數個移動向量候選之 ^影像之移動向量；以及 $在該移動偵測部所產生之移動向 乜預測之單位之區域之形狀切換成為 2假想像素之精度後產生預測影像； 為該^動補償預測之單位之區域之形 動1里多工化成該編碼位元串。 圍第1項之動態影像編碼化裝置，其 =補彳員預測之單位之區域之形狀之形 之成為移動補償預測之單位 阿里之預測編碼方法後所編碼之 編碼位元串。 1項之動態影像編碼化裝置，其 照按照既定之動態影像資料之單位控 動補償預測之單位之區域之形狀切^ 要素之彳k想像素之精度之控制信號產 Φ Φ

   2103-5731-PF(Nl).ptd 第48頁 200402662 六、申請專利範圍 生移動向量候選，產生提供 預測效率大之預測影像之d固移動向量候選之中之 依照ΠΓΓ::!在r動“部所產生之移動向量， 移動補償預測之單位之區域夕^早位控制疋否按照成為該 成要素之假想像辛之2=狀切換成為預測影像之構 4.如申往直Ϊ，扣度控制信號產生預測影像。 中，气移動^产利犯圍第1項之動態影像編碼化裝置，其 所儲存之參照影像之複數個像二圖框記憶體 想像素之第-精度和依照二二产：：：產生假 像素之第二精度之中 f度之假心像素產生假想 進行移動補償# w 4 &域早位指不其中之一之精度 确1員預測後產生參照影像。 中，成利範圍第1項之動態影像編碼化裝置，立 τ 成為戎移動補償預泪丨丨夕s A ，、 信號之各圖框分宝,丨& 4本 之區域係對於將動態影像 *塊再分割亮度信號之16像素xl6線之巨 預測單位；2::3:狀資訊係指示將巨方塊分割為 中上利範圍第1項之動態影像編碼化裝置，其 圖框記憶體； 子在預測衫像之產生使用之參照影像之 該移動補償部參照在 數個參照影像進行移動二 圖框記憶體所儲存之複 7.如申言主ί =動補仏預測後產生預測影像。 ^ 乾圍第1項之動態影像編碼化裝置，其

   2103-5731-PF(N1).ptd 第49頁 200402662 六、_請專利範® 一 中，還包括圖框内預測模式，依據 影像信號編碼； π預挪裣式將動態 選擇依據該移動補償部之移動 内預測模式，而且還將表示所選；=式或该圖框 多工化成該編碼位元串。 、式之，扁碼模式貧訊 8·如申請專利範圍第1項之動態 中，還包括空間預測部，依據空間對衣，其 號進行預測編碼； 員而核式對動您影像信 選擇依據該移動補償部之 空間預測部之空間預測模式，而且】；J測模式或依據該 之編碼模式資訊多工化成該編碼位=表示所選擇之模式 9· 一種動態影像編碼化方 法分割了動態影像信號之各^產生將按照以既定之方 預測後所產生之預測与㈤框之區域單位進行移動補償 號影像壓縮編碼之編:°该動態影像信號之間之差分信 其中，按-ΐί;位元串之方法， 狀，切換成為預測償預測之單位之區域之形 生移動向量候選，產生址/要素之假想像素之精度後產 預測效率大之預測影像之供該複數個移動向量候選之中之 動向量，按照成為^ 動向量，而且依照所產生之移 成為預測影像之構成貝預測之單位之區域之形狀切換+ 像； ’、之假想像素之精度後產生預測影 將表示成為該移動 狀資訊和該移動向 貝預測之單位之區域之形狀之形 化成遠編碼位元串。 Μ 2103-5731-PF(Nl).ptd 第50頁 ίν^ 200402662 六、申請專利範圍 1 0 · —種動態影像解碼裝置， 法分割了動態影像信號之各圖 '入將按照以既定之方 預測後所產生之預測影像和哕^，域單位進行移動補償 號影像壓縮編碼之編碼位元= 1、衫像信號之間之差分信 括： 谈將動態影像信號復原，包 圖框記憶體，儲存在預 像； 彳影像之產生使用之參照影 解碼部，輸入該編碼位 向量以及表示成為該移動 2，將該差分信號、移動 形狀資訊解碼；以及 預測之單位之區域之形狀之 移動補償部，依日貧表一、 區域之形狀之形狀資S切=f 2該移動補償預測之單位之 想像素之精度後，按照切換：J::影像之構成要素之假 後之移動向量，參昭 、曼之精度使用在該解碼部解碼 生預測影像，· Μ圖框記憶體所儲存之參照影像產 鍤产二中將在該解碼部解碼接夕兮兰\ 補饴邛所產生之預測 ，、、後之忒差为信號和在該移動 11如申請專利範圍n加，將動態影像信號復原。 其中，解碼部輸入編碼位第項之動態影像編碼化裝置’ 該移動補償預測之單位 ^ _後，將差分信號和表示成為 且依照該形狀資訊切換=區域之形狀之形狀資訊解碼，而《 移動向量之解碼。 、動向量之預測復原方法後，進行 1 2 ·如申請專利範 中，解碼部係輪入 項之動態影像解碼裝置，其 、為碼位元牟後，將差分信號和表示成為 2103-573l-PF(Nl).pt(j 第51頁 200402662 申請專利範圍 ___ 該移動補償預測之單位之 既定之動態影像資料之單位訊以及按照 照該控制信號按照既定之動態影像資料二碼，而且依 照該形狀資訊Μ # # ^ θ 、 早位控制是否依 向量之解；換移動向量之預測復原方法後，進行移動 移2補償部依照該控制按 之早位控制是否依照表示成為該移動補恕影像貢料 域之形狀之形狀資訊切換成為預之單位，區 f素之精度，決定假想像素 ：素之假想 所儲存之參照影像產ί;:::?，參照在該圖框記憶體 13·如申請專利範圍第丨〇項之旦 中’該移動補償部按照自係多種了日石馬裝置’其 所儲存之參照影像之複 在圖框記憶體 想像素之第-精度和依照該之方法產生假 像素之第二精度之中對該各區域單：扑i像素產生假想 進仃移動補償預測後產生參照影像广，、中之-之精度 14·如申請專利範圍第丨0項之旦 中，成為該移動補償預測之單解碼裝置，其 ❶ =之各圖框分割成相當於亮度作；=於將動態影像 方塊再分割之預測單位方塊； 〜 像素X 16線之巨 表不該區域之形狀之形狀資 預測單位方塊之方法之資訊；“不將巨方塊分割為 對應之移動向量係在各預測單位方塊利用之移動向

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   15·如申請專利範圍第1〇項之動離 中，設置複數個儲存在預測影像*生使像解碼裝置，其 圖框記憶體； 便用之參照影像之 該移動補償部參照在該複數個圖框 數個參照影像進行移動補償預測後產生預所儲存之複 16.如申請專利範圍第1 〇項之動態影像、解二像。 中，該解碼部還自該編碼位元串將編碼模象解置’其 依照該編碼模式資訊，依據圖框内預^ H碼； 像信號解碼或者依據該移動補償 2式將動態影 碼。 抒動補償預測模式解 1 7 ·如申請專利範圍第丨〇項之動能 ,^ _ 布1 υ只心勒恶衫像解碼裝fi 中，匕括二間預測部，依據空間預測模 ’、 進行預測編碼； κ式對動悲影像信號 戎解碼部還自該編碼位元串將編碼模式資訊解· 依照該編碼模式資訊，依據該空間預測 处鬥’ 模式將動態影像信號解碼或者依據該移動補償:=濟 償預測模式解碼。 動補 18· —種動態影像解碼方法，輸入將按照以既定 法分割了動態影像信號之各圖框之區域單位進行疋方 預測後所產生之預測影像和該動態影像信號之間之差1^ 號影像壓縮編碼之編碼位元串後將動態影像信號分C 法， σ儿纥原之2

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   六、申請專利範圍 預測之單位之 該移動補償預 預測影像之構 精度使用在該 憶體所儲存之 量以及表示成 狀資訊解碼， 之形狀之形狀 素之精度後， 移動向量，參 測影像； 為該移動補償 依照表不成4 資訊切換成為 按照切換後之 照在該圖框記 區域之形狀之形 測之單彳立之區域 成要素之假想像 解碼部解碼後之 參照影像產生預 將4解碼後之該差分信號和依據該、 預測影像相加，將動態影像信號復原。 補償所產生之 19· 一種通信裝置，包括如申請專利 影像編碼化裝置。 &圍第1項之動態

   20· —種通信裝置，包括如申請專利 態影像解碼裝置。 把圍第1 〇項之動

   If

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