TW200950530A - Image prediction encoding device, image prediction encoding method, image prediction encoding program, image prediction decoding device, image prediction decoding method, and image prediction decoding program - Google Patents

Description

200950530 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於影像預測編碼裝置、影像預測編碼方 法、影像預測編碼程式、影像預測解碼裝置、影像預測解 碼方法及影像預測解碼程式，換言之，是有關於使用運動 檢索方法與訊號合成方法來進行預測編碼及解碼的影像預 測編碼裝置、影像預測編碼方法、影像預測編碼程式、影 0 像預測解碼裝置、影像預測解碼方法及影像預測解碼程 式。 【先前技術】 爲了有效率地進行靜止影像或動畫資料的傳送，採用 了壓縮編碼技術。在動畫的情況下，廣泛地採用MPEG-1 〜4 或 ITU ( International Telecommunication Union ) Η.261〜Η.264之方式。 Q 在這些編碼方式中，是將身爲編碼對象的影像，分割 成複數區塊，然後才進行編碼、解碼處理。在畫面內的預 測編碼時，是使用位於與對象區塊相同畫面內的相鄰之已 再生的影像訊號（壓縮影像資料所復原而成者）來生成預 測訊號，然後將該預測訊號，從對象區塊之訊號中加以扣 除而成的差分訊號，進行編碼。在畫面間的預測編碼時， 是參照位於與對象區塊不同畫面內的相鄰之已再生的影像 訊號來進行運動的補正，生成預測訊號，將該預測訊號從 對象區塊之訊號中加以扣除而成的差分訊號，進行編碼。 -5- 200950530 例如在Η. 2 64的畫面內預測編碼時，係採用將身爲編 碼對象之區塊所相鄰的已再生之像素値，往所定之方向進 行外插，以生成預測訊號之方法。圖22係ITU Η. 264中 所採用的畫面內預測方法的說明用模式圖。於圖22(A) 中，對象區塊1802係身爲編碼對象之區塊該對象區塊 1 802的交界處所相鄰的像素Α〜Μ所成的像素群180 1係 爲相鄰領域，是於過去處理中已經被再生的影像訊號。 此時，將位於對象區塊1802正上方的相鄰像素亦即 像素群180 1往下方拉長而生成預測訊號。又，在圖22 (Β)中，係將位於對象區塊1804的左方的已再生影像 (I〜L )往右拉長以生成預測訊號。生成預測訊號的具體 方法，係例如記載於專利文獻1中。如此以圖22 ( A )至 (I)所示的方法所生成的9個預測訊號之每一者，分別 與對象區塊的像素訊號取差分，將差分値最小者視爲最佳 之預測訊號。如以上，藉由將像素進行外插，就可生成預 測訊號。關於以上的內容，係被記載於下記專利文獻1。 在通常的畫面間預測編碼_時，關於身爲編碼對象之區 塊’是以從已再生之畫面中探索出類似於該像素訊號之訊 號的方法，來生成預測訊號。然後，將對象區塊與探索到 的訊號所構成之領域之間的空間性位移量亦即運動向量， 和對象區塊的像素訊號與預測訊號之間的殘差訊號，進行 編碼。如此對每一區塊，進行運動向量之探索的手法，稱 作區塊比對（block matching)。 圖5係區塊比對處理的說明用模式圖。此處，以在編 -6 - 200950530 碼對象之畫面401上的對象區塊402爲例，來說明預測訊 號的生成程序。畫面403係爲已經再生完畢，領域4〇4係 與對象區塊402在空間上爲同一位置的領域。在區塊比對 時，設定圍繞領域404的探索範圍405，從該探索範圍之 像素訊號中，偵測出與對象區塊402之像素訊號的絕對値 誤差和呈最小的領域406。該領域406的訊號係成爲預測 訊號，從領域404往領域406的位移量，係被偵測成爲運 Q 動向量40 7。在H. 264中，對了對應於影像的局部性特徵 變化，備有將運動向量進行編碼之區塊尺寸是互異的複數 種預測形式。關於H· 264的預測形式，例如記載於專利文 獻2。 在動畫資料的壓縮編碼時，各畫面（畫格、圖場）的 編碼順序係可爲任意。因此，參照已再生畫面來生成預測 訊號的畫面間預測中，關於編碼順序係有3種手法。第1 手法係參照再生順序上爲過去已再生之畫面來生成預測訊 Q 號的前方預測，第2手法係參照再生順序上爲未來再生之 畫面的後方預測，第3手法係前方預測和後方預測都會進 行，將2個預測訊號予以平均化的雙向預測。關於畫面間 預測的種類，例如記載於專利文獻3。 如之前所說明，在H. 264中，對了對應於影像的局部 性特徵變化，備有將運動向量進行編碼之區塊尺寸是互異 的預測形式。然而，區塊尺寸變得越小，則要編碼的運動 向量的數目就會增加。於是，有種方法係將1條運動向量 作爲參考，將身爲編碼對象之區塊進行4分割而成的區塊 200950530 的運動向量’利用各區塊所相鄰之已再生之像素値而加以 生成。關於該方法，係被記載於專利文獻4。 甚至’有種方法是不使用運動向量，而是利用，身爲 編碼對象之區塊所相鄰的已再生之像素値，來生成預測訊 號。此時，藉由生成複數候補預測訊號然後求其平均，就 可和雙向預測同樣地將預測訊號中所含有之雜訊成分予以 去除。關於該方法，係被記載於專利文獻5。 ❿ [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]美國專利公報第6765964號 [專利文獻2]美國專利公報第7003035號 [專利文獻3]美國專利公報第625 973 9號 [專利文獻4]日本特開平2-62 1 80號公報 [專利文獻5]日本特開2007-300380號公報 【發明內容】 [發明所欲解決之課題] 將再生像素値加以複製（copy )以生成各像素之預測 訊號的訊號預測手法中，由於再生像素値會包含有因編碼 所導致的失真（例如量化雜訊），所以預測訊號也會含有 該失真。此種含有編碼所致失真的預測訊號，是造成殘差 訊號的編碼量增加或再生畫質劣化等降低編碼效率的主 因。 -8- 200950530 編碼所致失真的影響，係在預測訊號的平滑化時，可 加以抑制。因此，將2個預測訊號進行平均化的雙向預測 中，也會具有抑制效果。可是，由於雙向預測必須要在再 生側生成2個預測訊號，必須要將2條運動向量加以編 碼。 另一方面，如先前技術所示，若利用身爲編碼對象之 區塊所相鄰的已再生之像素値，則不必進行運動向量的編 0 碼，就可以生成預測訊號。然而，爲了將具有較大幅度運 動之輸入影像以高預測性能加以編碼，探索範圍必須要 廣，相較於將運動向量進行編碼之手法，在解碼時的預測 訊號之生成上，會需要較多時間。 於是，爲了解決上述課題，本發明的目的係爲提供一 種，以少量的附加資訊與少量的演算量就能效率良好地生 成預測訊號的影像預測編碼裝置、影像預測編碼方法、影 像預測編碼程式、影像預測解碼裝置、影像預測解碼方法 0 及影像預測解碼程式。 [用以解決課題之手段] 爲了解決上述課題，本發明的影像預測編碼裝置，係 具備：領域分割手段，係將輸入影像分割成複數領域；和 運動推定手段，係將與已被前記領域分割手段所分割之複 數領域當中的屬於處理對象的對象領域之對象像素訊號之 間的相關性較高的訊號，從已再生訊號中探索出來，將該 已探索訊號加以指示的運動資訊，加以抽出；和預測訊號 -9- 200950530 生成手段，係針對前記對象領域之對象像素訊號，生成預 測訊號；和殘差訊號生成手段，係生成出已被前記預測訊 號生成手段所生成之預測訊號與前記對象像素訊號的殘差 訊號；和編碼手段，係將前記殘差訊號生成手段所生成的 殘差訊號及前記運動推定手段所抽出的運動資訊，加以編 碼：前記預測訊號生成手段，係具有：運動補償手段，係 基於前記運動資訊，而從已再生訊號，生成出第1種候補 預測訊號；和探索領域決定手段，係基於前記運動資訊， 決定已再生訊號之部分領域亦即探索領域；和樣版比對手 段，係將與前記對象領域相鄰的已再生之相鄰像素訊號所 成之對象相鄰領域之間相關性較高的預測相鄰領域，從前 記探索領域中探索出1個以上，基於前記複數預測相鄰領 域，而從已再生訊號，生成出1個以上前記對象像素訊號 的第2種候補預測訊號；和候補預測訊號合成手段，係使 用前記運動補償手段所生成的第1種候補預測訊號與前記 樣版比對手段所生成的1個以上之第2種候補預測訊號， 來生成預測訊號。 藉由該構成，就可基於運動資訊來決定探索領域，從 該探索領域，生成出第2種候補預測訊號。因此，可減少 探索時間，可有效率地生成預測訊號。 又，本發明的影像預測編碼裝置係爲，於前記運動資 訊手段中所被抽出的前記運動資訊，係至少含有將前記第 1種候補預測訊號之生成時所被使用的第1再生畫面加以 表示用的資訊、和將前記第1種候補預測訊號加以指示之 -10- 200950530 運動向量的資訊；前記探索領域決定手段，係基於前記第 1再生畫面之資訊’來選擇含有前記探索領域的第2再生 晝面；使用含有前記對象領域之畫面與前記第1再生畫面 之間的時間方向之畫面間隔、含有前記對象領域之畫面與 前記第2再生畫面之間的時間方向之畫面間隔、和前記運 動向量，來決定前記探索領域在第2再生畫面內的空間位 置，較爲理想。 0 若依據此發明’則可決定用來探索第2種候補預測訊 號所需之探索領域，可迅速地進行第2種候補預測訊號的 探索處理。 又’於本發明的影像預測編碼裝置中，前記候補預測 訊號合成手段’係前記對象相鄰領域的相鄰像素訊號與前 記複數候補預測訊號所相鄰之候補預測相鄰領域的像素訊 號之間的差分値，來生成進行前記加權平均所需之權重係 數，使用該當權重係數來將前記複數候補預測訊號進行加 0 權平均，以生成對象領域的預測訊號，較爲理想。 若依據此發明，則可使預測訊號平均化，可生成更適 切的預測訊號。 又，於本發明的影像預測編碼裝置中，前記樣版比對 手段，係當構成前記運動向量之各成分是0値，且前記探 索領域是屬於和前記第1再生畫面不同之畫面時，則以使 得將前記第2種候補預測訊號加以指示的運動向量加以構 成之成分當中至少一成分是呈非0的方式，進行選擇，較 爲理想。若依據此發明，則可更有效地獲得平均化處理之 -11 - 200950530 效果。 又’於本發明的影像預測編碼裝置中，前記探索領域 決定手段，係將前記第2再生畫面決定成，相對於含有前 記對象領域之畫面，與第1再生畫面是在時間上逆向的畫 面，較爲理想。 又’於本發明的影像預測編碼裝置中，前記探索領域 決定手段，係將前記第2再生畫面決定成，與第1再生畫 面不同之畫面，且與含有前記對象領域之畫面是在時間上 最接近的畫面，較爲理想。 又’於本發明的影像預測編碼裝置中，前記探索領域 決定手段，係因爲選擇複數畫面來作爲前記第2再生畫 面，而選擇複數個探索領域，較爲理想。 又，於本發明的影像預測編碼裝置中，前記探索領域 決定手段，係選擇第1再生畫面來作爲前記第2再生畫 面，較爲理想。 又，於本發明的影像預測編碼裝置中，前記探索領域 決定手段，係選擇前記輸入影像的已再生領域，來作爲前 記第2再生畫面，較爲理想。 又，於本發明的影像預測編碼裝置中，前記探索領域 決定手段，係選擇與前記第1種候補預測訊號不同的像素 訊號，來作爲前記第2種候補預測訊號，較爲理想。 於這些發明中，藉由決定、選擇第2再生畫面或第2 種候補預測訊號，就可更適切地將候補預測訊號予以平均 化，可生成適切的預測訊號。 -12- 200950530 又，本發明的影像預測解碼裝置，係 手段，係從壓縮資料之中，將屬於處理對 關的運動資訊之編碼資料與殘差訊號之編 碼；和殘差訊號復原手段，係從被前記資 所得之殘差訊號中，復原出再生殘差訊號 成手段，係針對前記對象領域之對象像素 訊號；和影像復原手段，係將前記預測訊 Q 成的預測訊號，與前記殘差訊號復原手段 生殘差訊號，進行加算，以將前記對象領 加以復原；前記預測訊號生成手段，係具 段，係基於已被前記資料解碼手段所解碼 從已再生訊號，生成出第1種候補預測訊 決定手段，係基於前記運動資訊，決定已 領域亦即探索領域；和樣版比對手段，係 域相鄰的已再生之相鄰像素訊號所成之對 Q 相關性較高的預測相鄰領域，從前記探索 個以上，基於前記複數預測相鄰領域，而 生成出1個以上前記對象像素訊號的第 號；和候補預測訊號合成手段，係基於前 所生成的第1種候補預測訊號與前記樣版 的1個以上之第2種候補預測訊號，來生 又，本發明的影像預測解碼裝置係爲 訊手段中所被抽出的前記運動資訊，係至 1種候補預測訊號之生成時所被使用的第 具備：資料解碼 象之對象領域有 碼資料，予以解 料解碼手段解碼 ;和預測訊號生 訊號，生成預測 號生成手段所生 所復原出來的再 域之像素訊號， 有：運動補償手 的運動資訊，而 號；和探索領域 再生訊號之部分 將與前記對象領 象相鄰領域之間 領域中探索出1 從已再生訊號， 2種候補預測訊 記運動補償手段 比對手段所生成 成預測訊號。 ，於前記運動資 少含有將前記第 1再生畫面加以 -13- 200950530 表示用的資訊、和將前記第1種候補預測訊號加以指示之 運動向量的資訊；前記探索領域決定手段，係基於前記第 1再生畫面之資訊，來選擇含有前記探索領域的第2再生 畫面；使用含有前記對象領域之畫面與前記第1再生畫面 之間的時間方向之畫面間隔 '含有前記對象領域之畫面與 前記第2再生畫面之間的時間方向之畫面間隔、和前記運 動向量，來決定前記探索領域在第2再生畫面內的空間位 置，較爲理想。 若依據此發明，則可決定用來探索第2種候補預測訊 號所需之探索領域，可迅速地進行第2種候補預測訊號的 探索處理。 又，於本發明的影像預測解碼裝置中，前記候補預測 訊號合成手段，係前記對象相鄰領域的相鄰像素訊號與前 記複數候補預測訊號所相鄰之候補預測相鄰領域的像素訊 號之間的差分値，來生成進行前記加權平均所需之權重係 數，基於該當權重係數而將前記複數候補預測訊號進行加 權平均，以生成對象領域的預測訊號。 若依據此發明，則可使預測訊號平均化，可生成更適 切的預測訊號。 又，於本發明的影像預測解碼裝置中，前記樣版比對 手段，係當構成前記運動向量之各成分是〇値，且前記探 索領域是屬於和前記第1畫面不同之畫面時，則以使得將 前記第2種候補預測訊號加以指示的運動向量加以構成之 成分當中至少一成分是呈非0的方式，進行選擇，較爲理 -14- 200950530 想。若依據此發明，則可更有效地獲得平均化處理之效 果。 又，於本發明的影像預測解碼裝置中，前記探索領域 決定手段，係將前記第2再生畫面決定成，相對於含有前 記對象領域之畫面，與第1再生畫面是在時間上逆向的畫 面，較爲理想。 又，於本發明的影像預測解碼裝置中，前記探索領域 0 決定手段，係將前記第2再生畫面決定成，與第1再生畫 面不同之畫面，且與含有前記對象領域之畫面是在時間上 最接近的畫面，較爲理想。 又，於本發明的影像預測解碼裝置中，前記探索領域 決定手段，係因爲選擇複數畫面來作爲前記第2再生畫 面，而選擇複數個探索領域，較爲理想》 又，於本發明的影像預測解碼裝置中，前記探索領域 決定手段，係選擇第1再生畫面來作爲前記第2再生畫 Q 面，較爲理想。 又，於本發明的影像預測解碼裝置中，前記探索領域 決定手段，係選擇含有前記對象領域之畫面，來作爲前記 第2再生畫面，較爲理想。 又，於本發明的影像預測解碼裝置中，前記探索領域 決定手段，係選擇與前記第1種候補預測訊號不同的像素 訊號，來作爲前記第2種候補預測訊號，較爲理想。 於這些發明中，藉由決定、選擇第2再生畫面或第2 種候補預測訊號，就可更適切地將候補預測訊號予以平均 -15- 200950530 化，可生成適切的預測訊號。 又，如以下所記載，除了本發明的影像預測編碼裝 置、影像預測解碼裝置以外，還可作成影像預測編碼方 法、影像預測解碼方法、影像預測編碼程式、及影像預測 解碼程式。這些發明僅在於標的上有所不同，可達到和裝 置相同的作用效果。 亦即，本發明的影像預測編碼方法，係具備：領域分 割步驟，係將輸入影像分割成複數領域；和運動推定步 驟，係將與已被前記領域分割步驟所分割之複數領域當中 的屬於處理對象的對象領域之對象像素訊號之間的相關性 較高的訊號，從已再生訊號中探索出來，將該已探索訊號 加以指示的運動資訊’加以抽出；和預測訊號生成步驟， 係針對前記對象領域之對象像素訊號，生成預測訊號；和 殘差訊號生成步驟，係生成出已被前記預測訊號生成步驟 所生成之預測訊號與前記對象像素訊號的殘差訊號；和編 碼步驟，係將前記殘差訊號生成步驟所生成的殘差訊號及 前記運動推定步驟所抽出的運動資訊，加以編碼；前記預 測訊號生成步驟，係具有：運動補償步驟，係基於前記運 動資訊，而從已再生訊號’生成出第1種候補預測訊號； 和探索領域決定步驟，係基於前記運動資訊，決定已再生 訊號之部分領域亦即探索領域；和樣版比對步驟，係將與 前記對象領域相鄰的已再生之相鄰像素訊號所成之對象相 鄰領域之間相關性較高的預測相鄰領域，從前記探索領域 中探索出1個以上’基於前記複數預測相鄰領域，而從已 -16- 200950530 再生訊號，生成出1個以上前記對象像素訊號的第2種候 補預測訊號；和候補預測訊號合成步驟，係基於前記運動 補償步驟所生成的第1種候補預測訊號與前記樣版比對步 驟所生成的1個以上之第2種候補預測訊號，來生成預測 訊號。 又，本發明的影像預測解碼方法，係具備：資料解碼 步驟，係從壓縮資料之中，將屬於處理對象之對象領域有 Q 關的運動資訊之編碼資料與殘差訊號之編碼資料，予以解 碼；和殘差訊號復原步驟，係從被前記資料解碼步驟所解 碼而得的殘差訊號中，復原出再生殘差訊號；和預測訊號 生成步驟，係針對前記對象領域之對象像素訊號，生成預 測訊號；和影像復原步驟，係將前記預測訊號生成步驟所 生成的預測訊號，與前記殘差訊號復原步驟所復原出來的 再生殘差訊號，進行加算，以將前記對象領域之像素訊 號，加以復原；前記預測訊號生成步驟，係具有：運動補 0 償步驟，係基於已被前記資料解碼步驟所解碼的運動資 訊，而從已再生訊號，生成出第1種候補預測訊號；和探 索領域決定步驟，係基於前記運動資訊，決定已再生訊號 之部分領域亦即探索領域；和樣版比對步驟’係將與前記 對象領域相鄰的已再生之相鄰像素訊號所成之對象相鄰領 域之間相關性較高的預測相鄰領域，從前記探索領域中探 索出1個以上，基於前記複數預測相鄰領域，而從已再生 訊號，生成出1個以上前記對象像素訊號的第2種候補預 測訊號；和候補預測訊號合成步驟，係基於前記運動補償 -17- 200950530 步驟所生成的第1種候補預測訊號與前記樣版比對步驟所 生成的1個以上之第2種候補預測訊號，來生成預測訊 號。 又，本發明的影像預測編碼程式，係具備：領域分割 模組，係將輸入影像分割成複數領域；和運動推定模組， 係將與已被前記領域分割模組所分割之複數領域當中的屬 於處理對象的對象領域之對象像素訊號之間的相關性較高 的訊號，從已再生訊號中探索出來，將該已探索訊號加以 指示的運動資訊，加以抽出；和預測訊號生成模組，係針 對前記對象領域之對象像素訊號，生成預測訊號；和殘差 訊號生成模組，係生成出已被前記預測訊號生成模組所生 成之預測訊號與前記對象像素訊號的殘差訊號；和編碼模 組，係將前記殘差訊號生成模組所生成的殘差訊號及前記 運動推定模組所抽出的運動資訊，加以編碼；前記預測訊 號生成模組，係具有：運動補償模組，係基於前記運動資 訊，而從已再生訊號，生成出第1種候補預測訊號；和探 索領域決定模組，係基於前記運動資訊，決定已再生訊號 之部分領域亦即探索領域；和樣版比對模組，係將與前記 對象領域相鄰的已再生之相鄰像素訊號所成之對象相鄰領 域之間相關性較高的預測相鄰領域，從前記探索領域中探 索出1個以上，基於前記複數預測相鄰領域，而從已再生 訊號，生成出1個以上前記對象像素訊號的第2種候補預 測訊號；和候補預測訊號合成模組，係基於前記運動補償 模組所生成的第1種候補預測訊號與前記樣版比對模組所 -18- 200950530 生成的1個以上之第2種候補預測訊號，來生成預測訊 號。 又，本發明的影像預測解碼程式，係具備：資料解碼 模組，係從壓縮資料之中，將屬於處理對象之對象領域有 關的運動資訊之編碼資料與殘差訊號之編碼資料，予以解 碼；和殘差訊號復原模組，係從被前記資料解碼模組所解 碼而得的殘差訊號中，復原出再生殘差訊號；和預測訊號 Q 生成模組，係針對前記對象領域之對象像素訊號，生成預 測訊號；和影像復原模組，係將前記預測訊號生成模組所 生成的預測訊號，與前記殘差訊號復原模組所復原出來的 再生殘差訊號，進行加算，以將前記對象領域之像素訊 號，加以復原；前記預測訊號生成模組，係具有：運動補 償模組，係基於已被前記資料解碼模組所解碼的運動資 訊，而從已再生訊號，生成出第1種候補預測訊號；和探 索領域決定模組，係基於前記運動資訊，決定已再生訊號 Q 之部分領域亦即探索領域；和樣版比對模組，係將與前記 對象領域相鄰的已再生之相鄰像素訊號所成之對象相鄰領 域之間相關性較高的預測相鄰領域，從前記探索領域中探 索出1個以上，基於前記複數預測相鄰領域，而從已再生 訊號，生成出1個以上前記對象像素訊號的第2種候補預 測訊號；和候補預測訊號合成模組，係基於前記運動補償 模組所生成的第1種候補預測訊號與前記樣版比對模組所 生成的1個以上之第2種候補預測訊號，來生成預測訊 號。 -19- 200950530 [發明效果] 若依據本發明的影像預測編碼裝置、影像預測編碼方 法、影像預測編碼程式、影像預測解碼裝置、影像預測解 碼方法及影像預測解碼程式，則可基於少量的運動資訊來 將複數候補預測訊號在少量的探索時間中加以生成，因此 伴隨著平均化效果，可效率良好地生成預測訊號。又，在 不利用運動資訊的預測手法中適用性地利用本手法的情況 下，具有可限制前者預測手法的探索範圍之效果。 【實施方式】 以下，一面參照添附圖面，一面詳細說明本實施形 態。此外，於圖面的說明中，相同或同等要素係標示同一 符號，並省略重複說明。 <影像預測編碼方法> 圖1係本實施形態所述之影像預測編碼裝置1〇〇的區 塊圖。該影像預測編碼裝置100，係具備：輸入端子 1 0 1、區塊分割器1 02 (領域分割手段）、預測訊號生成 器103 (預測訊號生成手段）、畫格記憶體104、減算器 1〇5(殘差訊號生成手段）、轉換器106、量化器107、逆 量化器108、逆轉換器109(編碼手段）、加算器 ho (編碼手段）、熵編碼器111 (編碼手段）、輸出端子 112及運動推定器113(運動推定手段）。轉換器〗〇6及 -20- 200950530 量化 訊號 所表 態中 其以 Ο (對 予以 入的 號輸 編碼 處理 〇 對象 分割 L1 03 號， 的殘 弦轉 器107係成爲編碼手段而發揮機能。 輸入端子101，係用來輸入複數張影像所成之動畫之 的端子。 區塊分割器102，係將從輸入端子101所輸入之訊號 示之編碼對象的影像，分割成複數領域。在本實施形 ，雖然是分割成8x8像素所成的區塊，但亦可分割成 外之區塊大小或形狀。 運動推定器113，係將身爲編碼處理對象的對象領域 象區塊）的預測訊號的加以生成所必須之運動資訊， 測出。該運動推定器113的具體處理將於後述。 預測訊號生成器103，係使用經由訊號線L113所輸 運動資訊，來生成對象區塊之預測訊號，將該預測訊 出至減算器1 〇5，將關於預測方法的資訊，輸出至熵 器111用的部分。關於該預測訊號生成器103的具體 ，將於後述。 畫格記億體104，係用來記憶參照影像，如後述，將 區塊之訊號予以再生所生成的參照影像，加以記憶。 減算器105，係從經由訊號線L102所輸入之由區塊 器102分割所得的對象領域，減算一經由訊號線 所輸入之由預測訊號生成器1 03所生成的預測訊 以生成殘差訊號的部分。減算器1 05，係將減算所得 差訊號，經由訊號線L105而輸出至轉換器106。 轉換器106，係將減算所得的殘差訊號，進行離散餘 換的部分。又，量化器107，係將經過轉換器106進 -21 - 200950530 行離散餘弦轉換的轉換係數’予以量化的部分。熵編碼器 111，係將已被量化器107所量化之轉換係數加以編碼’ 並且將關於預測方法之資訊予以編碼’將已被編碼之資 訊，經由訊號線L111而加以輸出。輸出端子112’係將 從熵編碼器111所輸入之資訊，輸出至外部。 逆量化器108，係將已被量化之轉換係數，予以逆量 化。逆轉換器109，係藉由逆離散餘弦轉換’而將殘差訊 號予以復原。加算器110，係將已被復原的殘差訊號與從 訊號線L103所送來的預測訊號進行加算’再生出對象區 塊的訊號，儲存至畫格記憶體1〇4。在本實施形態中雖然 使用轉換器106與逆轉換器1〇9，但亦可不使用這些轉換 器而改用其他的轉換處理。又，轉換器1〇6及逆轉換器 1 09係並非必須。如此，爲了進行後續的對於對象領域的 畫面內預測或是畫面間預測，壓縮過的對象領域之像素訊 號係於逆處理中被復原，記憶至畫格記憶體1 04中。 接著，說明運動推定器113與預測訊號生成器103。 運動推定器1 1 3，係從畫格記憶體1 04中所記憶之已再生 訊號中，檢索出與身爲編碼處理對象的對象領域（以下稱 作對象區塊）類似的候補預測領域，將已探索之候補預測 領域從已再生訊號中取得時所必須之運動資訊，予以抽 出。預測訊號生成器103，係使用已被抽出之運動資訊與 已再生訊號，來生成對象區塊之預測訊號。在本實施形態 中，係使用2種預測方法。亦即，預測訊號生成器1 〇3， 係採用畫面間預測方法與畫面內預測方法當中的至少一 -22- 200950530 方，來生成預測訊號。用來選擇畫面間預測方法及畫面內 預測方法所需之選擇資訊，係連同已被量化之轉換係數及 運動資訊一起於熵編碼器111中被編碼，被輸出端子112 所送出。 首先，說明運動推定器113中的運動資訊之生成處 理。運動推定器113，係在使用畫面內預測方法時，將與 對象區塊相同之畫面（畫格或圖場）之已再生的影像訊 0 號，當成參照畫面（相當於第1再生畫面），藉由區塊比 對處理而偵測出運動向量。此處，所謂參照畫面，係指運 動向量探索實施對象的再生畫面。使用畫面間預測方法 時’將與對象區塊不同之畫面（畫格或圖場）之再生影像 訊號，當成參照畫面（相當於第1再生畫面），藉由區塊 比對處理而偵測出運動向量。已測出的運動向量，係當作 運動資訊，而從運動推定器113，經由L113而分別輸出 至預測訊號生成器1〇3與熵編碼器（經由訊號線 Q L113 )。 使用圖5’更詳細說明運動推定器113中的畫面間預 測時的運動向量探索方法。在圖5中係說明作爲此例的區 塊比對處理。運動推定器113係只要能探索出運動資訊即 可’並非限定於區塊比對處理。圖5係用來說明運動向量 之偵測方法的模式圖’圖5 ( a )係圖示參照畫面（相當 於第1再生畫面），圖5(b)係圖示編碼對象之畫面。 此處係說明，於編碼對象之畫面40 1中，偵測出對於對象 區塊402之運動向量時。 -23- 200950530 首先，過去的處理中已被再生過的畫面403係當作參 照畫面，在參照影像上，設定探索領域405。在圖5中雖 然把與對象區塊402在空間上相同位置的領域404的周 圍，設定了探索領域405，但亦可設定在空間上錯開之位 置。接著，於探索領域405中，在具有與對象區塊402同 形狀的像素群之間，求出對應之像素間的絕對値誤差和 (SAD )，檢索出能給予對小SAD的領域406。該領域 406，係成爲第1種候補預測訊號。此時，用來檢索領域 406所需之評價値，係亦可爲SAD以外者。然後，從領域 4 04往領域406的位移量，係被當成對象區塊的運動向量 4 07而偵測出來。在圖5中，雖然參照畫面係爲1張，但 也有方法是在複數的已再生畫面上設定探索領域，進行運 動向量之探索。此情況下，運動資訊中係含有，用來識別 已測出之運動向量所屬之已再生畫面用的參照畫面編號。 此外，在畫面內預測方法中，如圖20(a)所示，探索領 域43 9，係被設定在編碼對象之畫面401內，因此不需要 參照畫面編號的編碼。在圖20(a)中，領域431係表示 與對象區塊402之間給定最小SAD的領域，運動向量432 係表示從對象領域402往領域431的位移量。 接著，將預測訊號生成器103中的對象區塊之預測訊 號之生成處理，以畫面間預測方法之情形爲例來加以說 明。圖2係爲預測訊號生成器1 03的區塊圖。預測訊號生 成器103係具備：探索領域設定器201 (探索領域決定手 段）、樣版比對器202 (樣版比對手段）、候補預測訊號 200950530 合成器203 (候補預測訊號合成手段）、運動補償器204 (運動補償手段）、候補預測領域取得器205 (包含在樣 版比對手段）、權重係數算出器206 (包含在候補預測訊 號合成手段）。在預測訊號生成器103中，探索領域設定 器201係基於上述的運動資訊，而將樣版比對之對象的探 索領域，設定在已再生的畫面上，樣版比對器202係從探 索領域中，探索出針對對象區塊的複數候補預測訊號（第 0 2種候補預測訊號）。然後，運動補償器204與候補預測 領域取得器205，係將從已再生訊號所取得到的候補預測 訊號（分別爲第1種候補預測訊號與第2種候補預測訊 號）加以取得，候補預測訊號合成器203係將這些候補預 測訊號，使用權重係數算出器206中所決定的權重係數而 藉由加權平均加以合成，生成針對對象區塊之預測訊號。 此時，預測訊號生成器103，係基於運動推定器113 中所生成、經由L113所輸入之運動資訊（輸入至探索領 〇 域設定器201與運動補償器204與權重係數算出器 2 06 )，來生成預測訊號，亦即將與對象區塊402之影像 訊號的誤差較小的預測領域406之影像訊號，當作候補預 測訊號的1個（第1種候補預測訊號 '領域406係第1種 候補預測領域），以謀求預測性能之提升。亦即，預測訊 號生成器103係含有運動補償器204 (運動補償手段）， 該運動補償器204，係基於經由L1 13所被輸入的運動資 訊，而從畫格記億體1〇4的參照畫面（第1再生畫面）， 取得第1種候補預測訊號，輸出至候補預測訊號合成器 -25- 200950530 203。又’探索領域設定器201，係基於經由L113所被輸 入之運動資訊，來決定參照畫面（第2再生畫面）與探索 領域，經由L201而輸出至樣版比對器202。 樣版比對器202，係從上記探索領域（畫格記憶體 104內的參照畫面之一部分），探索出1個以上的候補預 測訊號（第2種候補預測訊號），將用來從第2再生畫面 取得已探索到之訊號所需之存取資訊，經由L202而輸出 至候補預測領域取得器205。候補預測領域取得器205, 係從畫格記憶體1 04的參照畫面（第2再生畫面），取得 第2種候補預測訊號，輸出至候補預測訊號合成器203。 如此，基於上述的運動資訊，而將針對其他候補預測訊號 (第2種候補預測訊號）的探索領域，根據參照畫面與運 動向量而加以決定，因此可在狹窄探索領域中，有效率地 探索出候補預測訊號。此外，第2種候補預測訊號係只要 有1個以上即可，其數目並不限定。 (探索領域設定器201之說明） 在探索領域設定器201中，基於經由L11 3所被輸入 的運動資訊，來決定用以探索第2種候補預測訊號用的參 照畫面與探索領域。圖6係說明，將編碼對象之畫面401 內的對於對象區塊4 02之第2種候補預測訊號進行探索的 參照畫面409，從複數再生畫面中選擇出來的方法，以及 決定探索領域之中心位置（探索中心）之方法的圖面。在 此例中，從藉由已再生訊號所構成的參照畫面之候補中， -26- 200950530 將與運動資訊所示之參照畫面403 (探索第1種候補預測 訊號之畫面；第1再生畫面）不同’且在時間上最接近編 碼對象之畫面401的再生畫面’當作探索第2種候補預測 訊號用的參照畫面（第2再生畫面）而加以選擇。 圖6(1)與圖6(2)係圖示了，所有的參照畫面之 候補是相對於編碼對象之畫面都是在時間上爲過去畫面時 的參照畫面409。如圖6(1)所示，參照畫面之候補當 Q 中，若運動資訊所示的參照畫面403 (時間t-a )是在時 間上最接近編碼對象之畫面40 1 (時間t )的情況下’則 將時間上較畫面403更爲過去的參照畫面（時間t-b、a< b)，當作用來探索第2種候補預測訊號用的參照畫面 409而加以選擇。如圖6 ( 2 )所示’若運動資訊所示的參 照畫面403 (時間t-a)與編碼對象之畫面401 (時間t) 之間，存在有參照畫面的別的候補之情況下’則在2畫面 之間的畫面當中，將時間上最接近於編碼對象之畫面401 Q (時間t)的參照畫面（時間t-b、a> b)，當作用來探索 第2種候補預測訊號用的參照畫面409而加以選擇。 圖6(3)與圖6(4)係圖示了，在參照畫面之候補 中，含有相對於編碼對象之畫面在時間上較爲未來之畫面 時的參照畫面4 09。如圖6(3)所示’參照畫面之候補當 中，若運動資訊所示的參照畫面403 (時間t + a、a<0) 是相對於編碼對象之畫面401 (時間t)而在時間上較爲 過去之畫面的情況下，則將相對於編碼對象之畫面40 1在 時間上較爲未來、且最接近編碼對象之畫面401的畫面 -27- 200950530 (時間t + b、b > 〇 ) ’當作用來探索第2種候補預測訊號 用的參照畫面409而加以選擇。如圖6 ( 4 )所示’參照 畫面之候補當中’若運動資訊所示的參照畫面403 (時間 t + a、a> 0 )是相對於編碼對象之畫面401 (時間t)而在 時間上較爲未來之畫面的情況下，則將相對於編碼對象之 畫面401在時間上較爲過去、且最接近編碼對象之畫面 401的畫面（時間t + b、b<0) ’當作用來探索第2種候 補預測訊號用的參照畫面4 0 9而加以選擇。 如圖6(3)或圖6(4)所示，當可將相對於編碼對 象之畫面而在時間上較爲未來之畫面’使用於預測訊號之 生成的情況下’將參照畫面409 (第2再生畫面）選擇 成，相對於畫面401，是與參照畫面403(第1再生畫 面）在時間上逆向，藉此可獲得雙向預測所帶來的預測效 率改善效果。 圖6(5)與圖6(6)係圖示了，參照畫面之候補爲 1張時的參照畫面409。這些情況下’探索第2種候補預 測訊號用的參照畫面409，係和運動資訊所示之參照畫面 403相同。此外，當參照畫面之候補並非1張時，作爲探 索第2種候補預測訊號用的參照畫面409，亦可選擇運動 資訊中所含之參照畫面編號所指示的參照畫面403。 位於探索領域之中心位置的探索中心，係藉由將編碼 對象之畫面401、運動資訊所示之參照畫面403以及探索 第2種候補預測訊號用的參照畫面409之間的畫面間時間 差（分別爲tl與t2)，和運動資訊中所含之運動向量， -28- 200950530 在參照畫面409上進行比例換算（scaling)而被決定。式 (1)係運動資訊中所含之運動向量407、式（2)係將運 動向量407比例換算成參照畫面409後的比例換算運動向 量 408 ° [數1] MV = (mvx,mvy) ...(1) [數2] ❹ = X mv,)/ ^，X mv^/ ^ ) ...(2) 探索領域，係以比例換算運動向量408所示之像素位 置爲中心，而被設定在參照畫面409中。此時，比例換算 運動向量408的水平、垂直成分的値係爲1/2像素、1/4 像素等之小數値的情況下，亦可取捨成整數値。探索領域 的大小係爲任意，是預先決定。又，探索領域的大小係亦 Q 可以序列單位或畫面單位進行編碼。 在圖ό中’雖然探索第2種候補預測訊號的參照畫面 409是設成1張’但亦可選擇複數張，在各個畫面中設定 探索領域。如後述’第2種候補預測訊號係使用相鄰於對 象領域的已再生之像素群來探索出候補預測訊號。因此， 即使要進行探索的參照畫面之數目增加，關於第2種候補 預測訊號的探索’仍不需要將參照畫面的資訊加以編碼。 此外’當運動向量407與比例換算運動向量408皆爲 零向量的情況下’探索中心位置的區塊訊號、亦即被比例 -29- 200950530 換算運動向量所指示的區塊訊號’係於樣版比對器202 中，被排除在樣版比對的探索對象以外。這是因爲，考量 在此例子中，探索中心位置的區塊訊號，係與第1種候補 預測訊號相同的可能性很高，很難獲得平均化之效果的緣 故。尤其是運動資訊中所含之參照畫面編號是代表著如圖 6(1)般地對編碼對象之畫面是在時間上相鄰的畫面時， 則這種傾向會更強。於是，只有當參照畫面編號是特定値 的情形下，當運動向量407與比例換算運動向量40 8皆是 零向量的情況時，亦可將探索中心位置的區塊訊號，排除 在樣版比對之探索對象之外。亦即，樣版比對器2 02係當 構成運動向量之成分是零’且探索領域是屬於與參照畫面 403(第1再生畫面）不同之畫面時，則以使得將第2種 候補預測訊號加以指示的運動向量加以構成之成分當中至 少一成分是呈非0的方式，進行選擇，較爲理想。 在適用畫面內預測時’就不需要探索領域設定器 201。在畫面內預測中’探索第2種候補預測訊號用的探 索中心係被設定在，在編碼對象之畫面4〇1上，由運動資 訊中所含之運動向量所指示的像素位置。此時，探索中心 的像素位置，係表示第1種候補預測訊號，因此從探索對 象除外。 又’如圖6(5)與圖6(6)所示，當探索第2種候 補預測訊號用的參照畫面409是與運動資訊所示之參照畫 面403相同時，則比例換算運動向量4〇8係與運動向量 4〇7 —致。此時，探索中心的像素位置，係表示第〖種候 -30- 200950530 補預測訊號，因此從第2種候補預測訊號的探索對象中除 外。此外，不論參照畫面之候補是否爲1張，作爲探索第 2種候補預測訊號用的參照畫面409，都選擇運動資訊中 所含之參照畫面編號所指示的參照畫面4 0 3的情況下，則 將相同探索中心的像素位置，從第2種候補預測訊號的探 索對象除外。。 亦可將此處所是的3個例子整合起來，將比例換算運 動向量408所指示的區塊訊號，從用來探索第2種候補預 測訊號所需之樣版比對的探索對象中除外。又，亦可限制 成第2種候補預測訊號是異於第1種候補預測訊號的訊 號，也可限制成第2種候補預測訊號中不含第i種候補預 測訊號。 (樣版比對器202之說明） 樣版比對器202中，係基於經由L201所被輸入的參 Q 照畫面與探索領域之資訊，從參照畫面內的探索領域中， 探索出複數個第2種候補預測訊號。在樣版比對中，將對 象區塊所相鄰之再生像素値所成的對象相鄰領域的類似領 域，從再生訊號中探索出來。使用圖3與圖7來說明。 圖3係圖示樣版比對器202之構成的區塊圖。樣版比 對器202係由：對象相鄰領域取得器2 1 1、預測相鄰領域 取得器2 1 2、候補預測領域選擇器2 1 3、候補預測領域決 定器2 1 4所構成。 -31 - 200950530 (畫面間預測時的樣版比對器202之說明） 圖7 ’係針對畫面間預測的情形，說明在樣版比對器 2 02上將第2種候補預測訊號予以探索複數個之方法。從 參照畫面409內的探索領域414中，探索出複數個第2種 候補預測訊號。座標4 1 0係圖示探索中心。 首先，在對象相鄰領域取得器211上，經由L104, 對於對象區塊，以預先決定之方法，將對象相鄰領域（也 稱作樣版），從畫格記憶體1 〇4加以取得。已取得的樣版 訊號係經由L211，而被輸出至預測相鄰領域取得器212 與候補預測領域選擇器2 1 3。在本實施形態中，是將對象 區塊402所相鄰的已再生之像素群（倒L字的領域） 4 1 5，視爲對象相鄰領域。該對象相鄰領域4 1 5，係只要 是由對象區塊4 02之周圍的已再生像素所構成即可，形狀 與像素數係預先決定好的，因此可爲任意。又，亦可以序 列單位或畫面單位或區塊單位，將樣版的形狀與尺寸（像 素數）加以編碼。 接著，在預測相鄰領域取得器212中，關於經由 L201所被輸入的參照畫面409上的探索領域414，將與對 象相鄰領域4 1 5具有同形狀的探索領域內的像素群，經由 L 1 04而從畫格記憶體依序加以取得。已取得的像素群， 係經由L212，而被輸出至候補預測領域選擇器213。 在候補預測領域選擇器213上，在經由L21 1所被輸 入之對象相鄰領域4 1 5、與經由L2 1 2所被輸入之對象相 鄰領域4 1 5具有同形狀之像素群之間，依序求出所對應之 -32- 200950530 像素間的絕對誤差値之和（s A D )。然後，將S A D較小 的M個領域予以測出’將它們視爲第2種候補預測相鄰 領域而選擇。探索領域414內的像素精度係亦可爲整數像 素精度，也可備妥1/2像素、1/4像素等小數精度的像 素’以小數像素精度來進行探索。Μ的値係只要有預先設 定則可爲任意的値。在圖7中，Μ = 3，偵測出候補預測相 鄰領域 412a、412b、412c。 〇 候補預測領域選擇器2 1 3，係將候補預測相鄰領域 412a、412b 及 412c 所銜接之領域 413a、413b 及 413c， 決定成爲對於對象區塊402的第2種候補預測領域，將各 候補預測領域內的像素訊號，視爲第2種候補預測訊號。 此外’此處’候補預測相鄰領域與候補預測領域的位置關 係’雖然是和對象領域與對象相鄰領域爲同樣關係，但亦 可並非如此。最後，候補預測領域選擇器2 1 3，係作爲用 來從畫格記憶體1 04中取得各候補預測相鄰領域及候補預 〇 測領域用的存取資訊，將對象相鄰領域（及對象領域）與 各候補預測相鄰領域（及候補預測領域）之間的差分座標 4 1 1 a、4 1 1 b及4 1 1 c和各候補預測領域所屬之參照畫面的 參照畫面編號’經由L2 1 3，而輸出至候補預測領域決定 器 2 1 4。 候補預測領域決定器214，係從第2種的3個候補預 測領域（此係就圖7而言；並非限定於3個）中，選擇出 1個候補預測領域。作爲候補預測領域之選擇方法，係於 樣版比對器202的候補預測領域選擇器213上，將與對象 -33- 200950530 相鄰訊號之SAD爲最小的候補預測相鄰領域所相鄰之候 補預測訊號加以選擇之方法（其他例子係於後述）。候補 預測領域決定器214，係將前往已被選擇之第2種候補預 測領域的存取資訊（差分座標與參照畫面編號），經由 L202，輸出至候補預測領域取得器205與權重係數算出器 206 ° (畫面內預測時的樣版比對器202之說明） 在畫面內預測的情況下，如圖20 ( b )所示，以樣版 比對器202，探索出複數個第2種候補預測訊號。從參照 畫面401內的探索領域43 7中，探索出複數個第2種候補 預測訊號。座標438係圖示探索中心。 首先，在對象相鄰領域取得器211上，經由 L104， 對於對象區塊，以預先決定之方法，將對象相鄰領域（也 稱作樣版）’從畫格記憶體1 04加以取得。已取得的樣版 訊號係經由L2 1 1，而被輸出至預測相鄰領域取得器2 1 2 與候補預測領域選擇器213。在本實施形態中，是將對象 區塊402所相鄰的已再生之像素群（倒L字的領域） 4 1 5 ’視爲對象相鄰領域。該對象相鄰領域4 1 5，係只要 是由對象區塊402之周圍的已再生像素所構成即可，形狀 與像素數係預先決定好的，因此可爲任意。又，亦可以序 列單位或畫面單位或區塊單位，將樣版的形狀與尺寸（像 素數）加以編碼。 接著，在預測相鄰領域取得器212中，關於經由 -34- 200950530 L201所被輸入的參照畫面401上的探索領域437，將與對 象相鄰領域415具有同形狀的探索領域內的像素群，經由 L104而從畫格記憶體依序加以取得。已取得的像素群， 係經由L2 1 2 ’而被輸出至候補預測領域選擇器2 j 3。 在候補預測領域選擇器2 1 3上，在經由L 2 1 1所被輸 入之對象相鄰領域415、與經由L2 12所被輸入之對象相 鄰領域415具有同形狀之像素群之間，依序求出所對應之 H 像素間的絕對誤差値之和（SAD )。然後，將SAD較小 的Μ個領域予以測出，將它們視爲第2種候補預測相鄰 領域而選擇。探索領域437內的像素精度係亦可爲整數像 素精度，也可備妥1/2像素、1/4像素等小數精度的像 素，以小數像素精度來進行探索。Μ的値係只要有預先設 定則可爲任意的値。在圖20 ( b )中，Μ = 3，偵測出候補 預測相鄰領域4 3 6 a、4 3 6 b、4 3 6 c。 候補預測領域選擇器2 1 3，係將候補預測相鄰領域 Q 436a、436b 及 436c 所銜接之領域 435a、435b 及 435c， 決定成爲對於對象區塊4 02的第2種候補預測領域，將各 候補預測領域內的像素訊號，視爲第2種候補預測訊號。 此外，此處，候補預測相鄰領域與候補預測領域的位置關 係，雖然是和對象領域與對象相鄰領域爲同樣位置關係， 但亦可並非如此。最後，候補預測領域選擇器2 1 3，係作 爲用來從畫格記憶體1 中取得各候補預測相鄰領域及候 補預測領域用的存取資訊’將對象相鄰領域（及對象領 域）與各候補預測相鄰領域（及候補預測領域）之間的差 -35- 200950530 分座標434a、434b及434c和各候補預測領域所屬之參照 畫面的參照畫面編號，經由L213’而輸出至候補預測領 域決定器214。候補預測領域決定器214，係從第2種的 3個候補預測領域（此係就圖20而言；並非限定於3 個）中，選擇出1個候補預測領域。作爲候補預測領域之 選擇方法，係於樣版比對器202的候補預測領域選擇器 213上，將與對象相鄰訊號之SAD爲最小的候補預測相鄰 領域所相鄰之候補預測訊號加以選擇之方法（其他例子係 於後述）。候補預測領域決定器2 1 4，係將前往已被選擇 之第2種候補預測領域的存取資訊（差分座標與參照畫面 編號），經由L 2 0 2，輸出至候補預測領域取得器2 0 5與 權重係數算出器206。 (對象區塊分割時的樣版比對器之說明） 圖7中，第1種候補預測領域406與第2種候補預測 領域413a、413b及413c，係與對象區塊402爲相同區塊 尺寸，但若將候補預測領域分割成小於對象區塊402的區 塊，對分割後的每一對象小區塊，生成預測訊號，則可期 待更加提升預測性能。於是，在本實施形態中係說明，將 對象區塊402分割成4個區塊，以分割區塊單位來進行預 測訊號之生成處理之情形。 針對第1種候補預測領域，係爲了抑制運動資訊之增 加，而藉由將第1種候補預測領域406進行4分割，以生 成對於4個對象小區塊的第1種候補預測訊號。換言之， -36- 200950530 對於4個對象小區塊的第1種候補預測訊號，係基於相同 的運動資訊而被生成。 圖8係於樣版比對器202上，針對畫面間預測，探索 出複數個對於對象小區塊的第2種候補訊號之方法的說明 用圖面。在圖中係例示了，4個分割區塊當中的對象小區 塊420之例子。從參照畫面409內的探索領域426中，探 索出複數個第2種候補預測訊號。座標422係圖示探索中 Q 心。此處，探索領域426與座標422，係將探索領域414 與座標410，隨應於對象區塊402之左上端之座標與對象 小區塊之左上端之座標的差，而加以移動而成者。 樣版比對器7的處理程序，係和圖7的情形大致相 同。在本實施形態中，是將對象小區塊420所相鄰的已再 生之像素群（倒L字的領域）421，視爲對象相鄰領域。 接著，針對經由L201所被輸入之參照畫面409上的 探索領域426，在對象相鄰領域421之像素和具有與其相 Q 同形狀之探索領域內的像素群之間，依序求出所對應之像 素間的絕對誤差値之和（SAD )，將SAD較小的Μ個領 域，予以偵測出來。將這些視爲預測相鄰領域。Μ的値係 只要有預先設定則可爲任意的値。在圖8中，Μ = 3，偵測 出候補預測相鄰領域424a、424b、424c。 候補預測相鄰領域424a、424b及424c所銜接之領域 425a、425b及425c，是被決定成對於對象區塊421的第 2種候補預測領域，各候補預測領域內的像素訊號，係被 決定成第2種候補預測訊號。作爲用來從畫格記憶體1 〇4 -37- 200950530 中取得各候補預測相鄰領域及候補預測領域用的存取資 訊，將對象相鄰領域（及對象領域）與各候補預測相鄰領 域（及候補預測領域）之間的差分座標423a、423b及 423c和各候補預測領域所屬之參照畫面的參照畫面編 號，經由L2 1 3，而輸出至候補預測領域決定器2 1 4。候補 預測領域決定器2 1 4，係從第2種的3個候補預測領域 (此係就圖8而言；並非限定於3個）中，選擇出1個候 補預測領域。作爲候補預測領域之選擇方法，係於樣版比 對器202的候補預測領域選擇器2 1 3上，將與對象相鄰訊 號之SAD爲最小的候補預測相鄰領域所相鄰之候補預測 訊號加以選擇之方法（其他例子係於後述）。候補預測領 域決定器214，係將前往已被選擇之第2種候補預測領域 的存取資訊（差分座標與參照畫面編號），經由L202， 輸出至候補預測領域取得器205與權重係數算出器206。 圖21係於樣版比對器202上，針對畫面內預測，探 索出複數個對於對象小區塊的第2種候補訊號之方法的說 明用圖面。在圖中係例示了，4個分割區塊當中的對象小 區塊420之例子。從參照畫面401內的探索領域447中， 探索出複數個第2種候補預測訊號。座標44 8係圖示探索 中心。此處，探索領域447與座標448，係將探索領域 437與座標438，隨應於對象區塊402之左上端之座標與 對象小區塊之左上端之座標的差，而加以移動而成者。 樣版比對器20的處理程序，係和圖20 ( b )的情形 大致相同。在本實施形態中，是將對象小區塊420所相鄰 200950530 的已再生之像素群（倒L字的領域）421，視爲對象相鄰 領域。 接著，針對經由L201所被輸入之參照畫面401上的 探索領域447，在對象相鄰領域42 1之像素和具有與其相 同形狀之探索領域內的像素群之間，依序求出所對應之像 素間的絕對誤差値之和（SAD )，將SAD較小的Μ個領 域，予以偵測出來。將這些視爲預測相鄰領域。Μ的値係 0 只要有預先設定則可爲任意的値。在圖21中，Μ = 3，偵 測出候補預測相鄰領域446a、446b、446c。 候補預測相鄰領域446a、446b及446c所銜接之領域 445a、445b及44 5 c，是被決定成對於對象區塊4 2 1的第 2種候補預測領域，各候補預測領域內的像素訊號，係被 決定成第2種候補預測訊號。作爲用來從畫格記憶體1〇4 中取得各候補預測相鄰領域及候補預測領域用的存取資 訊，將對象相鄰領域（及對象領域）與各候補預測相鄰領 〇 域（及候補預測領域）之間的差分座標444a、444b及 444c和各候補預測領域所屬之參照畫面的參照畫面編 號’經由L213，而輸出至候補預測領域決定器214。候補 預測領域決定器214，係從第2種的3個候補預測領域 (此係就圖21而言；並非限定於3個）中，選擇出1個 候補預測領域。作爲候補預測領域之選擇方法，係於樣版 比對器202的候補預測領域選擇器213上，將與對象相鄰 訊號之SAD爲最小的候補預測相鄰領域所相鄰之候補預 測訊號加以選擇之方法（其他例子係於後述）。候補預測 -39- 200950530 領域決定器214，係將前往已被選擇之第2種候補預測領 域的存取資訊（差分座標與參照畫面編號），經由 L202，輸出至候補預測領域取得器205與權重係數算出器 206 〇 至於剩下的3個對象小區塊也是，若圖1中的進行轉 換•量化之區塊尺寸是與對象小區塊相同，則可用與對象 小區塊421時相同的方法，來生成預測訊號。然而，若圖 1中的進行轉換·量化之區塊尺寸是大於對象小區塊的情 況下，則對象小區塊所相鄰之倒L字之領域的訊號的一部 分或全部，係尙未被再生。此情況下，只要使用已已預測 像素來代替已再生像素即可。又，亦可隨應於對象區塊內 的對象小區塊之位置，而將樣版的形狀，變更成可以由已 再生像素所構成。 對於上記所說明過的對象區塊來進行預測訊號之生成 的方法，以及對於將對象區塊分割成的每一小區塊進行預 測訊號之生成的方法，係都可以區塊單位來進行選擇。此 情況下，選擇資訊，係與運動資訊，一起被輸出至熵編碼 器 1 1 1。 (權重係數算出器206與候補預測訊號合成器203之說 明） 在權重係數算出器206中，係基於經由LI 1 3所被輸 入之運動資訊，與經由L20 2所被輸入之存取資訊，來算 出將第1種候補預測訊號與第2種候補預測訊號進行加權 -40- 200950530 平均之際所需之權重係數，經由L206而輸出至候補預測 訊號合成器203。在候補預測訊號合成器203中，運動補 償器204與候補預測領域取得器205係將從畫格記憶體 1 04所取得之第1種候補預測訊號與第2種候補預測訊 號，分別經由L204與L205而加以輸入。候補預測訊號 合成器203，係將這些候補預測訊號，基於經由L206所 被輸入之權重係數來進行加權平均，藉此以生成對於對象 Q 區塊的預測訊號，經由L 1 0 3而加以輸出。 圖4係權重係數算出器206與候補預測訊號合成器 203之構成的區塊圖。權重係數算出器206，係具備：候 補預測相鄰領域取得器223、對象相鄰領域取得器22 1、 權重係數決定器224。候補預測訊號合成器203，係具 備：權重係數乘算器225、加算·除算器226。 於式（3 )中，由權重係數算出器206與候補預測訊 號合成器203所生成之預測訊號Pb ( i,j )的加權平均化 〇 處理所進行之生成程序，加以整理。此處，（i, j )係表 示對象領域中的各像素之座標。 [數3] 以U)=(w。X户。(U)Xρ】(ΐ，j)+···+w"_,X.j))/(w。+ 叫 + ….⑶ 於式（3 )中，N係表示第1種與第2種候補預測訊號之 數目，此處係爲N = 2 (其他例子將於後述）。對候補預測 訊號合成器203，係從運動補償器204與候補預測領域取 200950530 得器205，輸入著N個候補預測領域之候補預測訊號 pn(i，j) ( n = 0 〜N-1 )。 另一方面，在權重係數算出器2 06中，首先，候補預 測相鄰領域取得器223，係依照經由L1 13與L202所被輸 入的存取資訊，將N個候補預測相鄰領域之候補預測相 鄰訊號 sn(r) ( n = 〇〜N-1 )，經由 L 104而從畫格記憶體 104加以取得，並經由L22 3而輸出至權重係數決定器 2 2 4。對象相鄰領域取得器2 2 1，係經由L 1 0 4而從畫格記 憶體1 04取得對象相鄰領域之對象相鄰訊號t ( r )( r係 對象相鄰領域內的R個像素之位置），經由L22 1而輸出 至權重係數決定器224。權重係數決定器224，係基於經 由L223所被輸入之N個候補預測相鄰訊號Sn(r)、和基於 經由線L22 1所被輸入之對象相鄰訊號t ( r )，以決定對 N個候補預測訊號的權重係數Wn (細節於後述）。然 後’權重係數決定器224係將權重係數Wn，經由訊號線 L206而輸出至候補預測訊號合成器203的權重係數乘算 器 225。 在候補預測訊號合成器203的權重係數乘算器225 中’係如式（3)所示’將第n個權重係數Wn與第η個候 補預測訊號pn(i，j)內的各像素進行乘算，經由L225而輸 出至加算·除算器226。加算·除算器226，係將已被加 權過的N個候補預測訊號的各像素予以累積加算後，如 式（3)所示，以權重係數的加算値進行除算，算出各像 素的預測訊號Pb(i，j)。 200950530 (候補預測領域決定器2 1 4之其他例子的說明） 針對候補預測領域決定器214中的N的決定方法， 再加以說明。在上記中，雖然N的値是設成N = 2的預定 値，但並非依存於此，亦可爲，例如，藉由任意N個候 補預測相鄰訊號之加權平均來生成對象相鄰領域之預測訊 號，將已生成之預測訊號與對象相鄰領域之差呈現最小的 Q N，加以選擇之方法。此情況下，可以利用權重係數算出 器206內的機構。 又，例如，也有針對3個候補預測相鄰領域之候補預 測相鄰訊號，分別在第1候補預測領域所相鄰之候補預測 相鄰領域之候補預測相鄰訊號之間，實際進行加權平均處 理，生成3個對象相鄰訊號之預測訊號的方法。此方法 中，係將這些預測訊號與對象相鄰訊號進行比較，將差 (例如絕對値誤差和）呈最小的候補預測相鄰領域所相鄰 〇 之候補預測領域之候補預測訊號，加以選擇。此外，亦可 候補預測訊號中不含第1種候補預測訊號，而從第2種候 補預測訊號中選擇出N個候補預測訊號（此情況下，就 不需要運動補償器204 )。又’可從對Μ個第2種候補預 測訊號加上第1種候補預測訊號而成的Μ+1個候補預測 訊號中，選擇出Ν個候補預測訊號。作爲選擇方法，係 和上記同樣地，可以適用藉由從Μ+ 1個候補預測領域所 相鄰之候補預測相鄰領域之候補預測相鄰訊號中選擇出任 意Ν個然後進行加權平均’以生成對象相鄰領域之預測 -43- 200950530 訊號的方法。此時，選擇該預測訊號與對象相鄰訊號之絕 對値誤差和呈最小的N個候補預測相鄰領域，最終會選 擇出該N個候補預測相鄰領域所相鄰之N個候補預測領 域之候補預測訊號。 (權重係數算出器206之說明） 關於權重係數決定器224中的權重係數之決定方法，

再加以說明。權重係數係可如式（4 )所示爲單純平均， A 但亦可基於對象相鄰訊號t ( r )與N個候補預測相鄰訊 號sn(r)之間的SAD，來決定N個權重係數。前者的情況 下，由於權重係數係事先決定，因此不需要權重係數算出 器 206。 [數4] wn=l/N ...(4) 若依照後者之方法，則可基於N個候補預測領域與 〇 對象區塊之相關來決定權重係數。在此方法中，如式 (5 )所示，係基於對象相鄰領域t ( r ) ( r係對象相鄰領 域內的R個像素的位置）與N個候補預測相鄰訊號Sn (Γ) (η = 0〜N-l )之間的 SAD ( LSADn，於式（6 )中算 出），來算出N個權重係數。 [數5] wn = {LSAD。+ LSADj …+ LSADN) / LSADn ... (5) -44- 200950530 [數6] …⑹ LSADn =ΣΚ(Γ)-^)| ο 如此，在本發明的編碼器中的預測方法中，使用對象 區塊的原訊號而基於由編碼器所測出之運動向量等之運動 資訊，來生成複數候補預測訊號。在本發明中，係可使用 0 運動資訊，來推測出與對象區塊的原訊號接近的像素位 置，因此可以狹窄之探索範圍而效率良好地生成複數候補 預測訊號。這些候補預測訊號係從畫面的不同領域所取 得，因此所含有之雜訊成分（主要是高頻成分）係彼此變 得較低。因此，藉由將雜訊成分不同的複數候補預測訊號 加以平均化，就可藉由平滑化效果，生成統計上雜訊較少 的預測訊號。 再者，本發明的編碼器中的預測方法，係可將使用運 Ο 動資訊而生成之預測訊號生成方法、或如專利文獻5所示 的不使用運動資訊就生成複數候補預測訊號之方法，以區 塊單位來進行適應性選擇。本發明的編碼器中的預測方 法，係就運動資訊之編碼所帶來的編碼量增加與預測誤差 訊號之削減效果的取捨性能觀點而言，具有提高彼此之效 果的關係。因此，藉由將這些方法予以適應性選擇，就可 更加亟待編碼效率之改善效果。 圖9係本實施形態所述之影像預測編碼裝置1 0 0中的 影像預測編碼方法的流程圖。首先，運動推定器1 1 3，係 -45- 200950530 將與對象區塊之相關性較高的訊號，從已再生訊號中檢索 出來，生成這些訊號生成時所需的運動資訊。亦即，在運 動推定器113中，藉由圖5或圖20(a)所說明過的區塊 比對處理，將對象區塊的第1種候補預測領域加以指示用 的運動資訊（運動向量407與參照畫面403之編號），予 以偵測出來。該運動資訊，係被熵編碼器1 1 1進行編碼 (步驟S 1 02 )。接著，預測訊號生成器1 03，係基於該運 動資訊來生成複數候補預測訊號，藉由這些的合成處理， 以生成對象區塊之預測訊號（步驟S103)。步驟S103的 細節將於圖1 〇中後述。 如此所決定的預測訊號與對象區塊之訊號的差分加以 表示的殘差訊號，係被轉換器106、量化器107及熵編碼 器111加以編碼（步驟S104)。然後，編碼過的殘差訊 號、運動資訊及預測訊號生成方法之選擇資訊（在必要 時，畫面內預測與畫面間預測之選擇等等），係透過輸出 端子112而被輸出（步驟 S1 05)。此處，在運動資訊 中，係除了畫面間/畫面內預測方法中的運動向量或參照 畫面編號以外，有時還會含有第2種候補預測訊號的探索 範圍之大小、N的値（候補預測訊號之數目）等各種設定 資訊。 在這些處理之後或與這些處理平行進行，爲了將後述 的對象區塊進行預測編碼，已被編碼之殘差訊號係被逆量 化器108及逆轉換器109所解碼。然後，藉由加算器 1 1 〇，對已被解碼之殘差訊號，加算上預測訊號，再生出 -46- 200950530 對象區塊之訊號，被當成參照畫面而記憶至畫格記憶體 104 (步驟S106)。然後，當所有的對象區塊之處理尙未 完成時，則返回步驟S1 02，對下一對象區塊進行處理。 若所有的對象區塊之處理都完成時，則結束處理（步驟 S 1 07 與步驟 S 1 08 )。 圖10係預測訊號生成器103中所實施的步驟S1 03中 的對象區塊之預測訊號生成方法的詳細程序之流程圖。 U 首先，運動補償器204係基於步驟S102中所測出之 運動資訊，來生成第1種候補預測訊號（步驟S2 02 )。 在探索領域設定器201中，藉由圖6所示之程序，從上記 運動資訊中所含之參照畫面編號中，選擇出用來探索第2 種候補預測訊號用的參照畫面409 (步驟S203)。然後， 探索領域設定器201，係依照式（2)而將運動向量4〇7 對於參照畫面4 09上進行比例換算，藉由圖7或圖8或圖 20(b)或圖21所不的程序，來決定探索中心與探索領域 Q (步驟S204 )。在樣版比對器202中，是從探索領域， 探索出N-1個第2種候補預測訊號（步驟S205，細節後 述）。然後，候補預測訊號合成器203與權重係數算出器 206，係將N個候補預測訊號進行合成（加權平均），生 成對象區塊之預測訊號（步驟S206，細節後述），結束 處理（步驟S207 )。 圖11係樣版比對器202中的第2種的N-1個候補預 測訊號之探索方法的流程圖（步驟S2 05之細節）。&胃 象相鄰領域取得器211中，從畫格記憶體1〇4取得， -47- 200950530 對象區塊的倒L字的對象相鄰領域（樣版訊號）（步驟 S212)。接著’候補預測領域選擇器213係將在探索N-1 個候補預測領域之際所使用之閾値，設定成最大値（步驟 S 2 1 3 )。接著’預測相鄰領域取得器2 i 2，係從步驟s 2 〇 4 中所決定之探索領域中，依序取得與對象相鄰領域同形狀 的像素群。候補預測領域選擇器213，係算出樣版訊號與 從探索領域所取得之像素訊號群之間的差分値SAD (步驟 S2 1 4 )。然後，候補預測領域選擇器2】3，係將所算出的 SAD ’與上記的閾値，進行比較（步驟S2 1 5 )。若所算 出的SAD是大於閾値，則前進至後述的步驟S2 1 8。若所 算出的SAD是小於閾値，則將第2種候補預測領域予以 更新（步驟S2 16)。此時，將從探索領域所取得之像素 訊號群當中的SAD較小的最多N-1個，視爲候補預測領 域。然後’候補預測領域選擇器2 1 3係將閾値更新成第 N-1個小的SAD的値（步驟S21 7 )。候補預測領域選擇 器213’係若探索領域內的所有之像素訊號群的探索尙未 完成’則返回至步驟S214;若已完成則結束處理（步驟 S218 與步驟 S219)。 圖1 2係說明候補預測訊號合成器2 0 3與權重係數算 出器206中的N個候補預測訊號之合成方法的流程圖 (步驟S206之細節）。在對象相鄰領域取得器221中， 係取得對於對象區塊的對象相鄰領域（步驟S222 )。在 候補預測相鄰領域取得器2 2 3上，係將運動補償器2 〇 4與 於候補預測領域取得器2 0 5中所被取得之n個候補預測 200950530 領域所相鄰的N個候補預測相鄰領域，從畫格記憶體1 〇4 中加以取得（步驟S223 )。接著，在權重係數決定器224 上，係使用式（6 )，來計算出對象相鄰領域的相鄰像素 訊號與N個候補預測相鄰領域之候補預測相鄰訊號之間 的SAD ( LSAD )(步驟S224 )。然後，權重係數決定器 224係基於N個LSAD，以式（5)來計算出對於各候補預 測領域的權重係數（步驟S225 )。權重係數乘算器225 Q 與加算•除算器22 6，係用式（3 )，藉由N個候補預測 訊號之加權平均處理以生成對象區塊之預測訊號（步驟 S226)，結束處理（步驟S227)。此外，圖4之說明也 有表示，N個候補預測訊號的合成方法，並非限定於此處 所展示的實施形態。 說明如此構成之影像預測編碼裝置100的作用效果。 該影像預測編碼裝置100，係由區塊分割器102將輸入影 像分割成複數領域，運動推定器113，係將相關度與已被 〇 分割之複數領域當中的處理對象亦即對象領域之對象像素 訊號爲較高之訊號’從已再生訊號中探索出來，將指示該 已探索之訊號用的運動資訊’予以抽出。預測訊號生成器 103係針對對象領域的對象像素訊號，生成預測訊號，減 算器105係將已被生成之預測訊號與對象像素訊號的殘差 訊號’加以生成。轉換器106、量化器1〇7、及熵編碼器 111，係將已被生成之殘差訊號、及已被運動推定手段所 抽出的運動資訊，加以編碼。 此處’預測訊號生成器103的運動補償器2〇4，係基 -49- 200950530 於運動資訊，而從已再生訊號，生成出第1種候補預測訊 號。又，預測訊號生成器103中的探索領域設定器201， 係基於該運動資訊，決定已再生訊號之部分領域亦即探索 領域（參照畫面409中的探索領域414)。 樣版比對器202係將與對象領域402所相鄰之已再生 的相鄰像素訊號所成之對象相鄰領域415之間相關性較高 的候補預測相鄰領域412a〜412c，從探索領域414中探 索出1個以上，基於複數預測相鄰領域，而從已再生訊 號，生成出1個以上的對象像素訊號之第2種候補預測訊 號。 候補預測訊號合成器203係使用由運動推定器1 13所 生成之第1種候補預測訊號及由樣版比對器202所生成之 第2種候補預測訊號之至少任一者，來生成預測訊號。 藉由此構成，可將探索領域予以限定，可減少第2種 候補預測訊號所需之探索時間，可以較少的資訊、演算 量，而有效率地生成預測訊號。 又，於本實施形態的影像預測編碼裝置1 00中，於運 動推定器113所被抽出之運動資訊，係至少含有，第1種 候補預測訊號之生成時所使用之第I再生畫面亦即畫面 403加以表示的資訊（參照畫面編號）與指示第1種候補 預測訊號用的運動向量之資訊。 然後，探索領域設定器201，係基於含對象領域之畫 面401與屬於第1再生畫面的參照畫面403的時間方向之 畫面間隔、及運動向量，定出含第2種候補預測訊號的探 -50- 200950530 索領域414的第2再生畫面亦即參照畫面40 9。 藉此，就可決定用來探索第2種候補預測訊號所需之 探索領域，可迅速地進行第2種候補預測訊號的探索處 理。 又，於本實施形態的影像預測編碼裝置1 〇〇中，候補 預測訊號合成器203與權重係數算出器206，係基於對象 相鄰領域的相鄰像素訊號與複數候補預測訊號所相鄰之候 Q 補預測相鄰領域的像素訊號之間的差分値，而生成加權平 均所需之權重係數，使用該當權重係數來將複數候補預測 訊號進行加權平均，以生成對象領域的預測訊號。藉此， 就可使預測訊號平均化，可生成更適切的預測訊號。 又，於本實施形態的影像預測編碼裝置1 00中，樣版 比對器202係當構成運動向量之各成分是0値，且探索領 域414是屬於與第1再生畫面不同之畫面時，則以使得將 第2種候補預測訊號加以指示的運動向量加以構成之成分 Q 當中至少一成分是呈非〇的方式，進行選擇。藉此，就可 更有效地獲得平均化之效果。 又，於本實施形態的影像預測編碼裝置1 〇〇中，探索 領域設定器201，係將第2再生畫面的參照畫面409決定 成，相對於含有對象領域402之畫面401，與第1再生畫 面的參照畫面4 03是在時間上逆向的畫面。亦即，第1再 生畫面的參照畫面403是位於過去之位置時，則使第2再 生畫面409是位於未來之位置。 又，於本實施形態的影像預測編碼裝置1〇〇中，探索 -51 - 200950530 領域設定器201，係將第2再生畫面的參照畫面409決定 成，與第1再生畫面的參照畫面403不同之畫面，且與含 有對象領域之畫面401在時間上最接近的畫面。 又，於本實施形態的影像預測編碼裝置1 00中’探索 領域設定器201，係藉由選擇複數畫面來作爲第2再生畫 面的參照畫面409，以選擇複數個探索領域414。 又，於本實施形態的影像預測編碼裝置1 〇 〇中，探索 領域設定器201，係選擇第1再生畫面的參照影像403 ’ 來作爲第2再生畫面的參照畫面409。 又，於本實施形態的影像預測編碼裝置1 〇〇中’探索 領域設定器201，係選擇輸入影像的已再生領域，來作爲 第2再生畫面的參照畫面409。 又，於本實施形態的影像預測編碼裝置1 〇〇中，探索 領域設定器2 0 1，係選擇與第1種候補預測訊號不同之像 素訊號，來作爲第2種候補預測訊號。 如上述，藉由決定、選擇第2再生畫面或第2種候補 預測訊號，就可更適切地將候補預測訊號予以平均化，可 生成適切的預測訊號。 <影像預測解碼方法> 接著，說明本實施形態所述的影像預測解碼方法。圖 1 3係本實施形態所述之影像預測解碼裝置 300的區塊 圖。該影像預測解碼裝置3 00，係具備：輸入端子301、 熵解碼器302 (資料解碼手段）、逆量化器3 03 (資料解 200950530 碼手段）、逆轉換器304 (殘差訊號復原手段）、加算器 3 05 (影像復原手段）、輸出端子3 06、畫格記憶體1〇4 及預測訊號生成器1 03 (預測訊號生成手段）。逆量化器 3 03及逆轉換器3 04所構成之資料解碼手段，係亦可採用 這些東西以外的構成來爲之。又，亦可沒有逆轉換器 3 04 ° 輸入端子301，係將已被上述影像預測編碼方法所壓 〇 縮編碼過的壓縮資料，進行輸入。該壓縮資料中係含有， 將影像分割成複數區塊而成的對象區塊進行了預測編碼而 成的殘差訊號資訊及運動預測資訊。此處，在運動預測資 訊、運動資訊中，係除了畫面間/畫面內預測方法中的運 動向量或參照畫面編號以外，有時還會含有第2種候補預 測訊號的探索範圍之大小、N的値（候補預測訊號之數 目）等各種設定資訊。 熵解碼器3 02，係將已被輸入至輸入端子30 1的壓縮 〇 資料進行熵解碼，以將對象區塊的殘差訊號資訊、運動預 測資訊，予以抽出。 逆量化器303，係將對象區塊的殘差訊號資訊，經由 訊號線L302a而輸入、進行逆量化。逆轉換器3 04，係將 逆量化後的資料，進行逆離散餘弦轉換。 預測訊號生成器103，係從熵解碼器302經由訊號線 L 3 02b而輸入運動資訊。該預測訊號生成器103，係基於 所被輸入的運動資訊，而從畫格記憶體1 04取得參照畫 面，生成預測訊號。 -53- 200950530 預測訊號生成器1 〇3，係將已生成的預測訊號，經由 訊號線L103而輸出至加算器305。 加算器305，係將預測訊號生成器1 03所生成的預測 訊號，加算至逆量化器3 03及逆轉換器304所復原出來的 殘差訊號，將對象區塊之再生影像訊號，經由訊號線 L305而輸出至輸出端子306及畫格記憶體104。輸出端子 3 06，係往外部（例如顯示器）進行輸出。 畫格記憶體104，作爲下個解碼處理所需的參照用再 生影像，而將從加算器3 05所輸出的再生影像，當作參照 畫面而加以記憶。 畫格記憶體1 04與預測訊號生成器1 03，由於係和圖 1的影像預測編碼裝置100之動作相同，因此省略說明。 預測訊號生成器103，係基於已被解碼之運動資訊來生成 複數候補預測訊號，藉由將它們予以合成，以生成對於解 碼對象區塊之預測訊號。經由L3 02b而被輸入至預測訊號 生成器103的運動資訊，係和經由L1 13而被輸入至預測 訊號生成器103的運動資訊相同。 接著，使用圖14來說明圖13所示之影像預測解碼裝 置3 00中的影像預測解碼方法。首先，透過輸入端子 301，已被壓縮的壓縮資料係被輸入（步驟S3 02 )。然 後，於熵解碼器302中，對壓縮資料進行熵解碼，抽出已 被量化之轉換係數、運動資訊（步驟S303)。此處，基 於已被抽出的運動資訊，於預測訊號生成器103中會生成 複數候補預測訊號，藉由將所生成之複數候補預測訊號加 -54- 200950530 以合成，以生成預測訊號（步驟si 03) ° 另一方面，量化過的轉換係數，係於逆量化器303中 使用量化參數而施以逆量化，於逆轉換器304中被進行逆 轉換，生成再生差分訊號（步驟S 3 05 ) °然後，所生成 的預測訊號和再生差分訊號會被加算而生成再生訊號，該 再生訊號係爲了用來再生下一對象區塊’而被儲存在畫格 記億體104中（步驟S3 06 )。當有下一筆壓縮資料時， 0 則再度重複此處理程序（步驟S307 )，直到所有的資料 被處理到最後爲止（步驟S3 08 )。此外’亦可因應需要 而返回至步驟S302，以擷取壓縮資料。 此外，步驟S103的處理流程，由於係和圖1〇〜圖12 的處理流程相同，因此省略說明。 接著，說明本實施形態之影像預測解碼方法的作用效 果。於本發明的影像預測解碼裝置300中，熵解碼器 302、逆量化器303係從壓縮資料之中，將屬於處理對象 Q 之對象領域有關的運動資訊之編碼資料與殘差訊號之編碼 資料，予以解碼。逆轉換器3 04，係從解碼所得之殘差訊 號中，復原出再生殘差訊號。 預測訊號生成器103，係對於對象領域之對象像素訊 號，生成預測訊號。加算器305係藉由將已被生成的預測 訊號與已被復原的再生殘差訊號進行加算’以將對象領域 之像素訊號予以復原，並且還將其輸出至畫格記憶體 104，令其被記憶下來。 此處，預測訊號生成器103,係基於已被解碼之運動 -55- 200950530 資訊，而從畫格記憶體1 04中所記憶的已再生訊號，生成 出第1種候補預測訊號。又，基於該運動資訊，決定已再 生訊號之部分領域亦即探索領域414。 樣版比對器202係將與對象領域所相鄰之已再生的相 鄰像素訊號所成之對象相鄰領域4 1 5之間相關性較高的預 測相鄰領域412a〜412c，從探索領域414中探索出1個 以上，基於複數預測相鄰領域，而從已再生訊號，生成出 1個以上的對象像素訊號之第2種候補預測訊號。 候補預測訊號合成器203係基於已被生成之第1種候 補預測訊號及已被生成之第2種候補預測訊號之至少任一 者，來生成預測訊號。 又，於本實施形態的影像預測解碼裝置300中，解碼 所得之運動資訊，係至少含有··第1種候補預測訊號之生 成時所使用之第1再生畫面亦即參照影像403加以表示的 資訊（參照畫面編號）與指示第1種候補預測訊號用的運 動向量之資訊。 然後，探索領域設定器201，係基於含對象領域之畫 面401與屬於第1再生畫面的參照畫面403的時間方向之 畫面間隔、及運動向量，定出含第2種候補預測訊號的探 索領域414的第2再生畫面亦即參照畫面4 09。 藉此，就可決定用來探索第2種候補預測訊號所需之 探索領域，可迅速地進行第2種候補預測訊號的探索處 理。 又，於本實施形態的影像預測解碼裝置3 00中，候補 200950530 預測訊號合成器203，係基於對象相鄰領域的相鄰像素訊 號與複數候補預測訊號所相鄰之候補預測相鄰領域的像素 訊號之間的差分値，而生成加權平均所需之權重係數，使 用該當權重係數來將複數候補預測訊號進行加權平均，以 生成對象領域的預測訊號。藉此，就可使預測訊號平均 化，可生成更適切的預測訊號。 又，於本實施形態的影像預測解碼裝置300中，樣版 0 比對器202係當構成運動向量之各成分是〇値，且探索領 域414是屬於與第1再生畫面不同之畫面時，則以使得將 第2種候補預測訊號加以指示的運動向量加以構成之成分 當中至少一成分是呈非〇的方式，進行選擇。藉此，就可 更有效地獲得平均化之效果。 又，於本實施形態的影像預測解碼裝置300中，探索 領域設定器201，係將第2再生畫面的參照畫面409決定 成，相對於含有對象領域402之畫面401，與第1再生畫 〇 面的參照畫面4 03是在時間上逆向的畫面。亦即，當第1 再生畫面的參照畫面403是位於過去之位置時，當第2再 生畫面的參照畫面409是位於未來之位置時，探索領域設 定器201，係將該畫面優先視爲第2再生畫面的參照畫面 409而加以選擇。 又，於本實施形態的影像預測解碼裝置300中，探索 領域設定器201，係將第2再生畫面的參照畫面409決定 成，與第1再生畫面的參照畫面40 3不同之畫面，且與含 有對象領域之畫面401在時間上最接近的畫面。 -57- 200950530 又，於本實施形態的影像預測解碼裝置300中’探索 領域設定器201’係藉由選擇複數畫面來作爲第2再生畫 面的參照畫面409，以選擇複數個探索領域414。 又，於本實施形態的影像預測解碼裝置300中’探索 領域設定器201 ’係選擇第1再生畫面的參照影像403 ’ 來作爲第2再生畫面的參照畫面409 ° 又，於本實施形態的影像預測解碼裝置300中，探索 領域設定器201，係選擇輸入影像的已再生領域’來作爲 第2再生畫面的參照畫面409。 又，於本實施形態的影像預測解碼裝置3 0 0中，探索 領域設定器201，係選擇與第1種候補預測訊號不同之像 素訊號，來作爲第2種候補預測訊號。 如上述，藉由決定、選擇第2再生畫面或第2種候補 預測訊號，就可更適切地將候補預測訊號予以平均化，可 生成適切的預測訊號。 <影像預測編碼方法及影像預測解碼方法之程式> 本實施形態所述之影像預測編碼方法及影像預測解碼 方法，也可以程式的方式儲存在記錄媒體中來提供。作爲 記錄媒體則例如有，軟碟片（註冊商標）、CD-ROM、 DVD、或ROM等記錄媒體，或是半導體記憶體等。 圖1 5係能夠執行影像預測編碼方法的程式之模組的 區塊圖。影像預測編碼程式P100，係具備：區塊分割模 組P 1 0 1、運動推定模組P 1 02、預測訊號生成模組P 1 03、 -58- 200950530 記憶模組P 1 04、減算模組P 1 05、轉換模組P 1 06、量化模 組P107、逆量化模組P108、逆轉換模組P109、加算模組 P 1 1 〇及熵編碼模組P 1 1 1。預測訊號生成模組P 1 03，係如 圖1 6所示，具備：探索領域設定模組P201、樣版比對模 組P202及候補預測訊號合成模組P203。 藉由執行上記各模組所實現的機能，係和上述影像預 測編碼裝置1 〇〇的機能相同。亦即，影像預測編碼程式 0 P100的各模組之機能，係和運動推定器113、區塊分割器 102、預測訊號生成器103、畫格記憶體104、減算器 105、轉換器106、量化器1〇7、逆量化器108、逆轉換器 109、加算器1 10、熵編碼器1 1 1、探索領域設定器201、 樣版比對器202及候補預測訊號合成器203的機能相同。 又，圖17係能夠執行影像預測解碼方法的程式之模 組的區塊圖。影像預測解碼程式P3 00，係具備：熵解碼 模組P 3 0 2、逆量化模組P 3 0 3、逆轉換模組P 3 0 4、加算模 〇 組P305、記憶模組P104及預測訊號生成模組P103。 藉由執行上記各模組所實現的機能，係和上述影像預 測解碼裝置300的各構成要素相同。亦即，影像預測解碼 程式P3 00的各模組之機能，係和熵解碼器3 02、逆量化 器303、逆轉換器3 04、加算器305、畫格記憶體104及 預測訊號生成器1 0 3之機能相同。 如此構成的影像預測編碼程式P1 00或影像預測解碼 程式P300’係被記憶在記錄媒體10，在後述的電腦上執 行。 -59- 200950530 圖1 8係將記錄媒體中所記錄之程式加以執行所需之 電腦的硬體構成之圖示，圖19係將記錄媒體中所記憶之 程式加以執行所需之電腦的斜視圖。此外，執行記錄媒體 中所記憶之程式者係不限定於電腦，亦可爲具備CPU而 可進行軟體所致之處理或控制的DVD播放器、機上盒、 行動電話等。 如圖1 8所示’電腦3 0 ’係具備：軟碟片驅動裝置 (Floppy Disk係爲註冊商標）、CD-ROM驅動裝置、 DVD驅動裝置等讀取裝置12、讓作業系統常駐的作業用 記憶體（RAM ) 1 4、用來記憶記錄媒體1 0中所記憶之程 式的記憶體16、顯示器這類顯示裝置18、屬於輸入裝置 的滑鼠20及鍵盤22、進行資料收送用的通訊裝置24、控 制著程式之執行的CPU26。電腦30，係一旦把記錄媒體 10插入至讀取裝置12，則從讀取裝置12就可向記錄媒體 10中所儲存的影像預測編碼·解碼程式進行存取，藉由 該當影像預測編碼·解碼程式，就可成爲本實施形態所述 之影像編碼裝置或影像解碼裝置而動作。 如圖1 9所示，影像預測編碼程式及影像解碼程式， 係可以被重疊於載波之電腦資料40的方式，透過網路而 提供。此時，電腦3 0，係將通訊裝置24所接收到的影像 預測編碼程式或影像解碼程式，記憶在記憶體1 6，就可 執行該當影像預測編碼程式或影像預測解碼程式。 以上，將本發明基於其實施形態而詳細說明。可是， 本發明係並非限定於上記實施施形態。本發明在不脫離其 -60- 200950530 宗旨的範圍內，可作各種變形。 【圖式簡單說明】 [圖 u本實施形態所述之影像預測編碼裝置的區塊 圖。 [圖2]圖1所示的預測訊號生成器的區塊圖。 [圖3]圖2所示的樣版比對器的區塊圖。 Q [圖4]圖2所示的候補預測訊號合成器與權重係數算 出器的區塊圖。 [圖5]運動推定處理（區塊比對處理）的說明用模式 圖’ （a)係圖示參照畫面，（b)係圖示編碼對象之畫 面。 [圖6]關於探索領域設定處理的模式圖。 [圖7]關於畫面間預測時的樣版比對處理的模式圖， (a)係圖示參照畫面，（b)係圖示編碼對象之畫面。 〇 [圖8]關於畫面間預測樣版比對處理之變形例的第1 模式圖，（a)係圖示參照畫面，（b)係圖示編碼對象之 畫面。 [圖9]圖1係所示的影像預測編碼裝置的影像預測編 碼方法之程序的流程圖。 [圖10]預測訊號生成方法之程序的說明用流程圖。 [圖11]樣版比對處理之程序的說明用流程圖。 [圖1 2]複數候補預測訊號的合成方法之程序的說明用 流程圖。 -61 - 200950530 [圖1 3 ]本實施形態所述之影像預測解碼裝置的區塊 圖。 [圖14]圖13係所示的影像預測解碼裝置之影像預測 解碼方法的流程圖。 [圖15]可執行本實施形態所述之影像預測編碼方法之 程式的區塊圖。 [圖16]圖15所示的預測訊號生成模組的區塊圖。 [圖17]可執行本實施形態所述之影像預測解碼方法之 程式的區塊圖。 [圖1 8]將記錄媒體中所記錄之程式加以執行所需之電 腦的硬體構成之圖示。 [圖1 9]將記錄媒體中所記憶之程式加以執行所需之電 腦的斜視圖。 [圖20]關於畫面內預測時的運動推定處理（a)與樣 版比對處理（b)之模式圖。 [圖21]關於畫面內預測時的樣版比對處理之變形例的 Θ 模式圖。 [圖22]先前之畫面內預測方法的說明用模式圖。 【主要元件符號說明】 100 :影像預測編碼裝置 1 〇 1 :輸入端子 102 :區塊分割器 103 :預測訊號生成器 -62- 200950530 104 :畫格記憶體 105 :減算器 106 :轉換器 107 :量化器 108 :逆量化器 109 :逆轉換器 1 1 〇 :加算器 Q 1 1 1 :熵編碼器 1 1 2 :輸出端子 1 13 :運動推定器 201 :探索領域設定器 202 :樣版比對器 203 :候補預測訊號合成器 204 :運動補償器 205 :候補預測領域取得器 Q 206 :加權係數算出器 2 1 1 :對象相鄰領域取得器 2 1 2 :預測相鄰領域取得器 2 1 3 :候補預測領域選擇器 2 1 4 :候補預測領域決定器 221 :對象相鄰領域取得器 223 :候補預測相鄰領域取得器 224 :加權係數決定器 225 加權係數乘算器 -63- 200950530 226 :加算·除算器 3 00 :影像預測解碼裝置 301 :輸入端子 3 02 :熵解碼器 3 03 :逆量化器 304 :逆轉換器 3 05 :加算器 3 0 6 :輸出端子

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Claims (1)

1. 200950530 七、申請專利範圍： 1. 一種影像預測編碼裝置，其特徵爲， 具備： 領域分割手段，係將輸入影像分割成複數領域；和 運動推定手段，係將與已被前記領域分割手段所分割 之複數領域當中的屬於處理對象的對象領域之對象像素訊 號之間的相關性較高的訊號，從已再生訊號中探索出來， ϋ 將該已探索訊號加以指示的運動資訊，加以抽出；和 預測訊號生成手段，係針對前記對象領域之對象像素 訊號，生成預測訊號；和 殘差訊號生成手段，係生成出已被前記預測訊號生成 手段所生成之預測訊號與前記對象像素訊號的殘差訊號； 和 編碼手段，係將前記殘差訊號生成手段所生成的殘差 訊號及前記運動推定手段所抽出的運動資訊，加以編碼； 〇 前記預測訊號生成手段，係具有： 運動補償手段，係基於前記運動資訊，而從已再 生訊號，生成出第1種候補預測訊號；和 探索領域決定手段，係基於前記運動資訊，決定 已再生訊號之部分領域亦即探索領域；和 樣版比對手段，係將與前記對象領域相鄰的已再 生之相鄰像素訊號所成之對象相鄰領域之間相關性較高的 預測相鄰領域，從前記探索領域中探索出丨個以上，基於 前記複數預測相鄰領域’而從已再生訊號，生成出1個以 -65- 200950530 上前記對象像素訊號的第2種候補預測訊號；和 候補預測訊號合成手段，係基於前記運動補償手 段所生成的第1種候補預測訊號與前記樣版比對手段所生 成的1個以上之第2種候補預測訊號，來生成預測訊號。 2 .如申請專利範圍第1項所記載之影像預測編碼裝 置，其中， 於前記運動資訊手段中所被抽出的前記運動資訊，係 至少含有將前記第1種候補預測訊號之生成時所被使用的 _ φ 第1再生畫面加以表示用的資訊、和將前記第1種候補預 測訊號加以指示之運動向量的資訊； 前記探索領域決定手段，係基於前記第1再生畫面之 資訊，來選擇含有前記探索領域的第2再生畫面； 使用含有前記對象領域之畫面與前記第1再生畫面之 間的時間方向之畫面間隔、含有前記對象領域之畫面與前 記第2再生畫面之間的時間方向之畫面間隔、和前記運動 向量，來決定前記探索領域在第2再生畫面內的空間位 H 置。 3 .如申請專利範圍第1項或第2項所記載之影像預 測編碼裝置，其中， 前記候補預測訊號合成手段，係前記對象相鄰領域的 相鄰像素訊號與前記複數候補預測訊號所相鄰之候補預測 相鄰領域的像素訊號之間的差分値，來生成進行前記加權 平均所需之權重係數，使用該當權重係數來將前記複數候 補預測訊號進行加權平均，以生成對象領域的預測訊號。 -66 - 200950530 4. 如申請專利範圍第2項或第3項 測編碼裝置，其中，前記樣版比對手段’ 動向量之各成分是〇値，且前記探索領域 1再生畫面不同之畫面時，則以使得將前 測訊號加以指示的運動向量加以構成之成 分是呈非〇的方式，進行選擇。 5. 如申請專利範圍第2項至第4項 U 之影像預測解碼裝置，其中，前記探索領 將前記第2再生畫面決定成，相對於含有 畫面，與第1再生畫面是在時間上逆向的 6. 如申請專利範圍第2項至第4項 之影像預測編碼裝置，其中，前記探索領 將前記第2再生畫面決定成，與第1再 面，且與含有前記對象領域之畫面是在時 面。 Q 7.如申請專利範圍第2項至第4項 之影像預測編碼裝置，其中，前記探索領 因爲選擇複數畫面來作爲前記第2再生畫 個探索領域。 8. 如申請專利範圍第2項至第4項 項所記載之影像預測編碼裝置，其中，前 手段’係選擇第1再生畫面來作爲前記第 9. 如申請專利範圍第2項至第4項 項所記載之影像預測編碼裝置，其中，前 .所記載之影像預 係當構成前記運 :是屬於和前記第 記第2種候補預 分當中至少一成 之任1項所記載 域決定手段，係 前記對象領域之 畫面。 之任1項所記載 域決定手段，係 生畫面不同之畫 間上最接近的畫 之任1項所記載 域決定手段，係 面，而選擇複數 、第7項之任i 記探索領域決定 2再生畫面。 、第7項之任1 記探索領域決定 -67- 200950530 手段，係選擇前記輸入影像的已再生領域’來作爲前記第 2再生畫面。 10. 如申請專利範圍第1項至第9項之任1項所記載 之影像預測編碼裝置，其中’前記探索領域決定手段，係 選擇與前記第1種候補預測訊號不同的像素訊號，來作爲 前記第2種候補預測訊號。 11. 一種影像預測解碼裝置，其特徵爲， 具備： _ 資料解碼手段，係從壓縮資料之中，將屬於處理對象 之對象領域有關的運動資訊之編碼資料與殘差訊號之編碼 資料，予以解碼；和 殘差訊號復原手段，係從被前記資料解碼手段解碼所 得之殘差訊號中，復原出再生殘差訊號；和 預測訊號生成手段，係針對前記對象領域之對象像素 訊號，生成預測訊號：和 影像復原手段，係將前記預測訊號生成手段所生成的 @ 預測訊號’與前記殘差訊號復原手段所復原出來的再生殘 差訊號’進行加算，以將前記對象領域之像素訊號，加以 復原； 前記預測訊號生成手段，係具有： 運動補償手段，係基於已被前記資料解碼手段所 解碼的運動資訊，而從已再生訊號，生成出第丨種候補預 測訊號；和 探索領域決定手段，係基於前記運動資訊，決定 -68- 200950530 已再生訊號之部分領域亦即探索領域；和 樣版比對手段，係將與前記對象領域相鄰的 生之相鄰像素訊號所成之對象相鄰領域之間相關性較 預測相鄰領域，從前記探索領域中探索出1個以上， 前記複數預測相鄰領域，而從已再生訊號，生成出1 上前記對象像素訊號的第2種候補預測訊號；和 候補預測訊號合成手段，係基於前記運動補 H 段所生成的第1種候補預測訊號與前記樣版比對手段 成的1個以上之第2種候補預測訊號，來生成預測訊: 12.如申請專利範圍第11項所記載之影像預測 裝置，其中， 於前記運動資訊手段中所被抽出的前記運動資訊 至少含有將前記第1種候補預測訊號之生成時所被使 第1再生畫面加以表示用的資訊、和將前記第1種候 測訊號加以指示之運動向量的資訊； φ 前記探索領域決定手段，係基於前記第1再生畫 來選擇含有前記探索領域的第2再生畫面； 使用含有前記對象領域之畫面與前記第1再生畫 間的時間方向之畫面間隔、含有前記對象領域之畫面 記第2再生畫面之間的時間方向之畫面間隔、和前記 向量，來決定前記探索領域在第2再生畫面內的空 置。 1 3 ·如申請專利範圍第1 1項或第1 2項所記載之 預測解碼裝置，其中， 已再 高的 基於 個以 償手 所生 號。 解碼 ，係 用的 補預 面， 面之 與前 運動 間位 影像 -69- 200950530 前記候補預測訊號合成手段，係前記對象相鄰領域的 相鄰像素訊號與前記複數候補預測訊號所相鄰之候補預測 相鄰領域的像素訊號之間的差分値，來生成進行前記加權 平均所需之權重係數，基於該當權重係數而將前記複數候 補預測訊號進行加權平均，以生成對象領域的預測訊號。 14.如申請專利範圍第12項或第13項所記載之影像 預測解碼裝置，其中，前記樣版比對手段，係當構成前記 運動向量之各成分是0値，且前記探索領域是屬於和前記 美 〇 第1畫面不同之畫面時，則以使得將前記第2種候補預測 訊號加以指示的運動向量加以構成之成分當中至少一成分 是呈非〇的方式，進行選擇。 1 5 ·如申請專利範圍第1 2項至第1 4項之任1項所記 載之影像預測解碼裝置，其中，前記探索領域決定手段， 係將前記第2再生畫面決定成，相對於含有前記對象領域 之畫面，與第1再生畫面是在時間上逆向的畫面。 1 6.如申請專利範圍第1 2項至第14項之任1項所記 q 載之影像預測解碼裝置，其中，前記探索領域決定手段， 係將前記第2再生畫面決定成，與第1再生畫面不同之畫 面’且與含有前記對象領域之畫面是在時間上最接近的畫 面。 1 7.如申請專利範圍第1 2項至第1 4項之任1項所記 載之影像預測解碼裝置，其中，前記探索領域決定手段， 係因爲選擇複數畫面來作爲前記第2再生畫面，而選擇複 數個探索領域。 -70- 200950530 1 8.如申請專利範圍第1 2項或第1 7項所記載之影像 預測編碼裝置，其中，前記探索領域決定手段，係選擇第 1再生畫面來作爲前記第2再生畫面。 19.如申請專利範圍第12項至第14項、第17項之 任1項所記載之影像預測解碼裝置，其中，前記探索領域 決定手段，係選擇含有前記對象領域之畫面，來作爲前記 第2再生畫面。 U 20.如申請專利範圍第1 1項或第12項至第19項之 任1項所記載之影像預測解碼裝置，其中，前記探索領域 決定手段，係選擇與前記第1種候補預測訊號不同的像素 訊號，來作爲前記第2種候補預測訊號。 2 1 . —種影像預測編碼方法，其特徵爲， 具備： 領域分割步驟，係將輸入影像分割成複數領域；和 運動推定步驟，係將與已被前記領域分割步驟所分割 Q 之複數領域當中的屬於處理對象的對象領域之對象像素訊 號之間的相關性較高的訊號，從已再生訊號中探索出來， 將該已探索訊號加以指示的運動資訊，加以抽出；和 預測訊號生成步驟，係針對前記對象領域之對象像素 訊號，生成預測訊號；和 殘差訊號生成步驟，係生成出已被前記預測訊號生成 步驟所生成之預測訊號與前記對象像素訊號的殘差訊號； 和 編碼步驟，係將前記殘差訊號生成步驟所生成的殘差 -71 - 200950530 訊號及前記運動推定步驟所抽出的運動資訊，加以編碼； 前記預測訊號生成步驟，係具有： 運動補償步驟，係基於前記運動資訊，而從已再 生訊號，生成出第1種候補預測訊號；和 探索領域決定步驟，係基於前記運動資訊，決定 已再生訊號之部分領域亦即探索領域；和 樣版比對步驟，係將與前記對象領域相鄰的已再 生之相鄰像素訊號所成之對象相鄰領域之間相關性較高的 預測相鄰領域，從前記探索領域中探索出1個以上，基於 前記複數預測相鄰領域，而從已再生訊號，生成出1個以 上前記對象像素訊號的第2種候補預測訊號；和 候補預測訊號合成步驟，係基於前記運動補償步 驟所生成的第1種候補預測訊號與前記樣版比對步驟所生 成的1個以上之第2種候補預測訊號，來生成預測訊號。 2 2. —種影像預測解碼方法，其特徵爲， 具備： 資料解碼步驟’係從壓縮資料之中，將屬於處理對象 之對象領域有關的運動資訊之編碼資料與殘差訊號之編碼 資料，予以解碼；和 殘差訊號復原步驟’係從被前記資料解碼步驟所解碼 而得的殘差訊號中’復原出再生殘差訊號；和 預測訊號生成步驟’係針對前記對象領域之對象像素 訊號，生成預測訊號；和 影像復原步驟’係將前記預測訊號生成步驟所生成的 -72- 200950530 預測訊號，與前記殘差訊號復原步驟所復原出來的再生殘 差訊號，進行加算，以將前記對象領域之像素訊號，加以 復原； 前記預測訊號生成步驟，係具有： 運動補償步驟，係基於已被前記資料解碼步驟所 解碼的運動資訊，而從已再生訊號，生成出第1種候補預 測訊號；和 Q 探索領域決定步驟，係基於前記運動資訊，決定 已再生訊號之部分領域亦即探索領域；和 樣版比對步驟，係將與前記對象領域相鄰的已再 生之相鄰像素訊號所成之對象相鄰領域之間相關性較高的 預測相鄰領域，從前記探索領域中探索出1個以上，基於 前記複數預測相鄰領域，而從已再生訊號，生成出1個以 上前記對象像素訊號的第2種候補預測訊號；和 候補預測訊號合成步驟，係基於前記運動補償步 〇 驟所生成的第1種候補預測訊號與前記樣版比對步驟所生 成的1個以上之第2種候補預測訊號，來生成預測訊號。 23·—種影像預測編碼程式，其特徵爲， 具備： 領域分割模組，係將輸入影像分割成複數領域；和 運動推定模組，係將與已被前記領域分割模組所分割 之複數領域當中的屬於處理對象的對象領域之對象像素訊 號之間的相關性較高的訊號，從已再生訊號中探索出來， 將該已探索訊號加以指示的運動資訊，加以抽出；和 -73- 200950530 預測訊號生成模組，係針對前記對象領域之對象像素 訊號，生成預測訊號；和 殘差訊號生成模組，係生成出已被前記預測訊號生成 模組所生成之預測訊號與前記對象像素訊號的殘差訊號； 和 編碼模組，係將前記殘差訊號生成模組所生成的殘差 訊號及前記運動推定模組所抽出的運動資訊，加以編碼·， 前記預測訊號生成模組，係具有： 運動補償模組，係基於前記運動資訊，而從已再 生訊號，生成出第1種候補預測訊號；和 探索領域決定模組，係基於前記運動資訊，決定 已再生訊號之部分領域亦即探索領域；和 樣版比對模組，係將與前記對象領域相鄰的已再 生之相鄰像素訊號所成之對象相鄰領域之間相關性較高的 預測相鄰領域，從前記探索領域中探索出1個以上，基於 前記複數預測相鄰領域，而從已再生訊號，生成出1個以 0 上前記對象像素訊號的第2種候補預測訊號；和 候補預測訊號合成模組，係基於前記運動補償模 組所生成的第1種候補預測訊號與前記樣版比對模組所生 成的1個以上之第2種候補預測訊號，來生成預測訊號。 24. —種影像預測解碼程式，其特徵爲， 具備： 資料解碼模組，係從壓縮資料之中，將屬於處理對象 之對象領域有關的運動資訊之編碼資料與殘差訊號之編碼 -74- 200950530 資料，予以解碼；和 殘差訊號復原模組，係從被前記資料解碼模組所解碼 而得的殘差訊號中，復原出再生殘差訊號；和 預測訊號生成模組，係針對前記對象領域之對象像素 訊號，生成預測訊號；和 影像復原模組，係將前記預測訊號生成模組所生成的 預測訊號，與前記殘差訊號復原模組所復原出來的再生殘 q 差訊號，進行加算，以將前記對象領域之像素訊號，加以 復原： 前記預測訊號生成模組，係具有： 運動補償模組，係基於已被前記資料解碼模組所 解碼的運動資訊，而從已再生訊號，生成出第1種候補預 測訊號；和 探索領域決定模組，係基於前記運動資訊，決定 已再生訊號之部分領域亦即探索領域；和 Q 樣版比對模組，係將與前記對象領域相鄰的已再 生之相鄰像素訊號所成之對象相鄰領域之間相關性較高的 預測相鄰領域，從前記探索領域中探索出1個以上，基於 前記複數預測相鄰領域，而從已再生訊號，生成出1個以 上前記對象像素訊號的第2種候補預測訊號；和 候補預測訊號合成模組，係基於前記運動補償模 組所生成的第1種候補預測訊號與前記樣版比對模組所生 成的1個以上之第2種候補預測訊號，來生成預測訊號。 -75-