TW201036451A - Moving picture encoding device, moving picture decoding device, moving picture encoding method, moving picture decoding method, moving picture encoding program, moving picture decoding program, moving picture processing system and moving picture - Google Patents

Description

201036451 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於動畫編碼裝置、動畫解碼裝置、動畫 編碼方法、動畫解碼方法、動畫編碼程式、動畫解碼程式 ’、動畫處理系統及動畫處理方法，尤其是有關於，伴隨畫 格間預測而來的運動向量之預測編碼。 〇 【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)H.261 〜Η.264之方式。 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 〇 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 Λ 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。 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32係ITU Η.264中 201036451 所採用的畫面內預測方法的說明用模式圖。於圖32(A)中 ，對象區塊1802係身爲編碼對象之區塊該對象區塊〗8〇2 的交界處所相鄰的像素A〜Μ所成的像素群1 8 0 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1 8 0 2正上方的相鄰像素亦即 像素群18〇1往下方拉長而生成預測訊號。又，在圖32(B) 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32(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。 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2係區塊比對處理的說明用模式圖。此處，以在編 碼對象之畫面400上的對象區塊501爲例，來說明對象區 塊之預測訊號生成程序。畫面40 1係爲已經再生完畢，領 域511係與對象區塊501在空間上爲同一位置的領域。在 區塊比對時，設定圍繞領域511的探索範圍811，從該探 索範圍之像素訊號中，偵測出與對象區塊501之像素訊號 -6- 201036451 的絕對値誤差和呈最小的領域701。該領域701的訊號係 成爲預測訊號，從領域51 1往領域701的位移量，係被偵 測成爲運動向量601。 在H.264中，爲了提高預測性能，而將複數個已再生 影像當作參照影像而實施畫面間預測。此時，是將上記圖 2所說明之區塊比對，對含有畫面40 1的複數參照影像來 實施，將編碼效率高的預測訊號予以偵測出來。又，爲了 〇 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 Ο 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。 於畫面間預測中所測出的運動向量，係被進行預測編 • 碼。具體而言，從相鄰區塊之運動向量所生成的預測運動 向量與對象區塊之運動向量之間的差分向量，會被編碼。 在Η .264中，是將對象區塊的正上、正左、以及右上的已 編碼區塊之運動向量當作候補，分別求出水平成分和垂直 成分的中間値而當作預測運動向量。然後，將差分運動向 201036451 量和指示參照影像之資訊（稱作參照畫格號碼，reference index)，予以編碼。 運動向量預測之候補的已編碼區塊（預測對象區塊）所 附隨的參照畫格號碼，和編碼對象之運動向量所附隨的參 照畫格號碼，係不一定一致。對於不同參照影像的運動向 量，係畫格間隔爲不同，因此該差分値通常很大。於是， 在專利文獻4中，當對象區塊之參照畫格號碼與預測對象 區塊之參照畫格號碼不一致時，將預測對象區塊之運動向 量，在被對象區塊之參照畫格號碼所指示的參照影像上進 行比例換算（scaling)後，將比例換算過的運動向量，用於 運動向量預測。 [專利文獻1]美國專利公報第67659 64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6259739號 [專利文獻4]日本公開專利2004-336369 【發明內容】 [發明所欲解決之課題] 包含專利文獻4之先前技術中所揭露的運動向量預測 中，當預測對象區塊之運動向量値爲0時，預測運動向量 的値係爲〇。又，即使預測對象區塊之預測訊號生成方法 是沒有伴隨著運動向量的方法（例如畫面內預測）的情況下 ’預測運動向量的値仍爲〇。如此，當運動向量預測之候 補的區塊的運動向量是不帶有有意義之資訊的情況下，會 -8- 201036451 有無法提升運動向量預測效率之課題。 又，專利文獻4係爲，比例換算處理係以畫格間的運 動速度一定爲前提，因此當畫格間的實際運動並非等速時 ，比例換算處理所得的差分運動向量値就會變大，有可能 導致差分運動向量之編碼效率降低。 於是，本發明係爲了解決上述課題，目的在於提供一 種，即使預測對象區塊之預測運動向量爲〇等情況下，仍 Ο 可有效率地進行運動向量預測的動畫編碼裝置、動畫解碼 裝置、動畫編碼方法、動畫解碼方法、動畫編碼程式、動 畫解碼程式、動畫處理系統及動畫處理方法。 [用以解決課題之手段] 本發明的動畫編碼裝置，係被構成爲，具備：領域分 割手段，係將輸入影像分割成複數領域；和儲存手段，用 以將複數個已再生影像當作參照影像而加以儲存；和運動 〇 推定手段，係將前記複數領域當中與處理對象之對象領域 的相關性較高之領域，從前記儲存手段中所儲存之複數參 照影像中探索出來，生成前記對象領域之運動向量；和預 測訊號生成手段，係基於將已被前記運動推定手段所探索 . 到的參照影像加以指示的參照畫格號碼，和將前記對象領 域與已被探索到之領域之間的空間上位置關係加以表示的 運動向量，來生成前記對象領域之預測訊號；和運動向量 預測手段，係從1個以上之已編碼之運動向量，生成出預 測運動向量，生成已被前記運動推定手段所生成之運動向 201036451 量與該預測運動向量的差分運動向量；和殘差訊號 段，係生成前記對象領域之預測訊號與前記對象領 象像素訊號的殘差訊號；和編碼手段，係將前記殘 和前記參照畫格號碼和已於前記運動向量預測手段 生成之差分運動向量，加以編碼；和復原手段，係 記已被編碼之殘差訊號加以復原然後加算至前記預 ，生成再生影像，令其被當作參照影像而記憶在前 手段中；前記運動向量預測手段，係當從已編碼領 擇出1個領域，所被選擇之領域是不帶有參照畫格 ，或是前記對象領域之參照畫格號碼與已被選擇之 參照畫格號碼不同時，將與位於前記對象領域周邊 生之像素訊號所成之樣版領域之相關性較高的領域 記對象領域所附隨之參照畫格號碼所指示的參照影 索出來，基於該探索到的領域與前記樣版領域之間 上之位置關係，來生成前記預測運動向量。 又’本發明的動畫編碼裝置，係將前記樣版領 ’對象領域所相鄰之已再生之像素訊號所成之對象 域，較爲理想。 又’本發明的動畫編碼裝置，係將前記樣版領 ’已被前記運動向量預測手段所選擇之領域所相鄰 生之相鄰像素訊號所成之對象相鄰領域，較爲理想 若依據本發明，則當相鄰於對象領域之已再生 對象區塊之運動向量爲〇時，或使用到未伴隨運動 預測方法的情況下，仍可有效率地進行對象領域中 生成手 域之對 差訊號 中所被 先將前 測訊號 記儲存 域中選 號碼時 領域之 的已再 ，從前 像中探 的空間 域設爲 相鄰領 域設爲 之已再 〇 之預測 向量之 的運動 -10- 201036451 向量之預測，且可提升編碼效率。 又，於本發明的動畫編碼裝置中，前記預測生成手段 ’係更含有：預測訊號合成手段，係將與前記對象領域所 相鄰之已再生之相鄰像素訊號所成之對象相鄰領域的相關 性較高的預測相鄰領域，從複數參照影像中探索出1個以 上，基於前記1個以上之預測相鄰領域，來加工前記對象 領域之預測訊號；前記預測運動向量預測手段，係更針對 〇 前記複數參照影像，將已被前記預測訊號合成手段所探索 到的預測相鄰領域與對象相鄰領域的空間上位置關係加以 表示的運動向量，分別保存1個；當前記已被選擇之領域 之預測訊號，是由前記預測訊號合成手段所生成時，將前 記已被保存之運動向量當中，對應於對象領域之參照畫格 號碼的運動向量，視爲前記預測運動向量，較爲理想。 若依據本發明，則當預測對象領域之預測訊號是藉由 樣版比對所生成的情況下，可藉由使用此時所被測出的運 〇 動向量，來提升樣版比對處理效率。 又，本發明的動畫解碼裝置，係被構成爲，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 領域的差分運動向量與參照畫格號碼與殘差訊號之編碼資 . 料，予以解碼；和儲存手段，用以將複數個已再生影像當 作參照影像而加以儲存；和殘差訊號復原手段，係從前記 % 殘差訊號之編碼資料，復原出再生殘差訊號；和運動向量 預測手段，係從1個以上之已復原之運動向量，生成出預 測運動向量，將已於前記資料解碼手段中解碼的差分運動 -11 - 201036451 向量與該預測運動向量，進行加算，以復原出運動向量 和預測訊號生成手段’係基於已在前記運動向量預測手 中復原的運動向量與前記對象領域之參照畫格號碼，生 前記對象領域之預測訊號；和 影像復原手段’係藉由將前記預測訊號與前記再生 差訊號予以加算，以復原出前記對象領域之像素訊號； 記運動向量預測手段，係當從已解碼領域中選擇出1個 域，所被選擇之領域是不帶有參照畫格號碼時，或是前 對象領域之參照畫格號碼與已被選擇之領域之參照畫格 碼不同時，將與位於前記對象領域周邊的已再生之像素 號所成之樣版領域之相關性較高的領域，從前記對象領 所附隨之參照畫格號碼所指示的參照影像中探索出來， 於該探索到的領域與前記樣版領域之間的空間上之位置 係，來生成前記預測運動向量。 又，本發明的動畫解碼裝置，係將前記樣版領域設 ’對象領域所相鄰之已再生之像素訊號所成之對象相鄰 域，較爲理想。 又，本發明的動畫解碼裝置，係將前記樣版領域設 ’已被前記運動向量預測手段所選擇之領域所相鄰之已 生之相鄰像素訊號所成之對象相鄰領域，較爲理想。 若依據本發明，則當相鄰於對象領域之已再生之預 對象區塊之運動向量爲〇時，或使用到未伴隨運動向量 預測方法的情況下，仍可有效率地進行對象領域中的運 向量之預測，且可提升編碼效率，因此可將如此編碼而 段 成 殘 、 刖 領 記 號 訊 域 基 關 爲 領 爲 再 測 之 動 成 -12- 201036451 的資料，加以解碼。 又，於本發明的動畫解碼裝置中，前記預測生成手段 ’係更含有：預測訊號合成手段，係將與前記對象領域所 相鄰之已再生之相鄰像素訊號所成之對象相鄰領域的相關 性較高的預測相鄰領域，從複數參照影像中探索出1個以 上，基於前記1個以上之預測相鄰領域，來加工前記對象 領域之預測訊號；前記預測運動向量預測手段，係更針對 〇 前記複數參照影像，將已被前記預測訊號合成手段所探索 到的預測相鄰領域與對象相鄰領域的空間上位置關係加以 表示的運動向量，分別保存1個；當前記已被選擇之領域 之預測訊號，是由前記預測訊號合成手段所生成時，將前 記已被保存之運動向量當中，對應於對象領域之參照畫格 號碼的運動向量，視爲前記預測運動向量，較爲理想。 若依據本發明，則當預測對象領域之預測訊號是藉由 樣版比對所生成的情況下，可藉由使用此時所被測出的運 〇 動向量’來提升樣版比對處理效率。 可是’本發明係除了可如上述般地記述成動畫編碼裝 置或動畫解碼裝置之發明以外，還可如以下般地，記述成 動畫編碼方法、動畫解碼方法、動畫編碼程式、動畫解碼 • 程式之發明。這些僅爲標的的不同，實質上是同一發明， 可發揮同樣的作用、效果。 亦即’本發明的動畫編碼方法，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， 係將前記複數領域當中與處理對象之對象領域的相關性較 -13- 201036451 高之領域’從儲存手段中所儲存之複數參照影像中探索出 來’生成前記對象領域之運動向量；和預測訊號生成步驟 ’係基於將已被前記運動推定步驟所探索到的參照影像加 以指示的參照畫格號碼，和將前記對象領域與已被探索到 之領域之間的空間上位置關係加以表示的運動向量，來生 成前記對象領域之預測訊號；和運動向量預測步驟，係從 1個以上之已編碼之運動向量，生成出預測運動向量，生 成已於前記運動推定步驟中所生成之運動向量與該預測運 ^ 動向量的差分運動向量；和殘差訊號生成步驟，係生成前 記對象領域之預測訊號與前記對象領域之對象像素訊號的 殘差訊號；和編碼步驟，係將前記殘差訊號和前記參照畫 格號碼和已於前記運動向量預測步驟中所被生成之差分運 動向量，加以編碼；和復原步驟，係先將前記已被編碼之 殘差訊號加以復原然後加算至前記預測訊號，生成再生影 像，令其被當作參照影像而記憶在前記儲存手段中；前記 運動向量預測步驟，係當從已編碼領域中選擇出1個領域 ζ ，所被選擇之領域是不帶有參照畫格號碼時，或是前記對 象領域之參照畫格號碼與已被選擇之領域之參照畫格號碼 不同時，將與位於前記對象領域周邊的已再生之像素訊號 所成之樣版領域之相關性較高的領域’從前記對象領域所 附隨之參照畫格號碼所指示的參照影像中探索出來，基於 該探索到的領域與前記樣版領域之間的空間上之位置關係 ，來生成前記預測運動向量。 又，於本發明的動畫編碼方法中，前記預測生成步驟 -14- 201036451 ，係更含有：預測訊號合成步驟，係將與前 相鄰之已再生之相鄰像素訊號所成之對象相 性較高的預測相鄰領域，從複數參照影像中 上，基於前記1個以上之預測相鄰領域，來 領域之預測訊號；前記預測運動向量預測步 前記複數參照影像，將已於前記預測訊號合 索到的預測相鄰領域與對象相鄰領域的空間 〇 以表示的運動向量，分別保存1個；當前記 域之預測訊號，是於前記預測訊號合成步驟 將前記已被保存之運動向量當中，對應於對 畫格號碼的運動向量，視爲前記預測運動向 〇 又，本發明的動畫解碼方法，係具備： ，係從壓縮資料之中，將屬於處理對象之對 運動向量與參照畫格號碼與殘差訊號之編碼 〇 碼；和儲存步驟，用以將複數個已再生影像 而加以儲存；和殘差訊號復原步驟，係從前 編碼資料，復原出再生殘差訊號；和運動向 係從1個以上之已復原之運動向量，生成出 . ，將已於前記資料解碼步驟中解碼的差分運 測運動向量，進行加算，以復原出運動向量 * 生成步驟，係基於已在前記運動向量預測步 動向量與前記對象領域之參照畫格號碼，生 域之預測訊號；和影像復原步驟，係藉由將 記對象領域所 鄰領域的相關 深索出1個以 加工前記對象 驟，係更針對 成步驟中所探 上位置關係加 已被選擇之領 中被生成時， 象領域之參照 量，較爲理想 資料解碼步驟 象領域的差分 資料，予以解 當作參照影像 記殘差訊號之 量預測步驟， 預測運動向量 動向量與該預 :和預測訊號 驟中復原的運 成前記對象領 前記預測訊號 -15- 201036451 與前記再生殘差訊號予以加算，以復原出前記對象領域之 像素訊號，並令其被當作參照影像而儲存在儲存手段中； 前記運動向量預測步驟，係當從已解碼領域中選擇出1個 領域，所被選擇之領域是不帶有參照畫格號碼時，或是前 記對象領域之參照畫格號碼與已被選擇之領域之參照畫格 號碼不同時，將與位於前記對象領域周邊的已再生之像素 訊號所成之樣版領域之相關性較高的領域，從前記對象領 域所附隨之參照畫格號碼所指示的參照影像中探索出來， 基於該探索到的領域與前記樣版領域之間的空間上之位置 關係，來生成前記預測運動向量。 又，於本發明的動畫解碼方法中，前記預測生成步驟 ，係更含有：預測訊號合成步驟，係將與前記對象領域所 相鄰之已再生之相鄰像素訊號所成之對象相鄰領域的相關 性較高的預測相鄰領域，從複數參照影像中探索出1個以 上，基於前記1個以上之預測相鄰領域，來加工前記對象 領域之預測訊號；前記預測運動向量預測步驟，係更針對 前記複數參照影像，將已於前記預測訊號合成步驟中所探 索到的預測相鄰領域與對象相鄰領域的空間上位置關係加 以表示的運動向量，分別保存1個；當前記已被選擇之領 域之預測訊號，是於前記預測訊號合成步驟中被生成時， 將前記已被保存之運動向量當中，對應於對象領域之參照 畫格號碼的運動向量，視爲前記預測運動向量，較爲理想 〇 又，本發明的動畫編碼程式，係被構成爲，具備：領 -16- 201036451 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，係將前記複數領域當中與處理對象之對象領域的相 關性較高之領域，從儲存手段中所儲存之複數參照影像中 探索出來，生成前記對象領域之運動向量；和預測訊號生 成模組，係基於將已被前記運動推定模組所探索到的參照 影像加以指示的參照畫格號碼，和將前記對象領域與已被 探索到之領域之間的空間上位置關係加以表示的運動向量 〇 ，來生成前記對象領域之預測訊號；和運動向量預測模組 ，係從1個以上之已編碼之運動向量，生成出預測運動向 量，生成已於前記運動推定模組中所生成之運動向量與該 預測運動向量的差分運動向量；和殘差訊號生成模組，係 生成前記對象領域之預測訊號與前記對象領域之對象像素 訊號的殘差訊號；和編碼模組，係將前記殘差訊號和前記 參照畫格號碼和已於前記運動向量預測模組中所被生成之 差分運動向量，加以編碼；和復原模組，係先將前記已被 〇 編碼之殘差訊號加以復原然後加算至前記預測訊號，生成 再生影像，令其被當作參照影像而記憶在前記儲存手段中 :前記運動向量預測模組，係當從已編碼領域中選擇出1 個領域，所被選擇之領域是不帶有參照畫格號碼時，或是 v 前記對象領域之參照畫格號碼與已被選擇之領域之參照畫 格號碼不同時，將與位於前記對象領域周邊的已再生之像 素訊號所成之樣版領域之相關性較高的領域，從前記對象 領域所附隨之參照畫格號碼所指示的參照影像中探索出來 ，基於該探索到的領域與前記樣版領域之間的空間上之位 -17- 201036451 置關係，來生成前記預測運動向量。 又，於本發明的動畫編碼程式中，前記預測生 ，係更含有：預測訊號合成模組，係將與前記對象 相鄰之已再生之相鄰像素訊號所成之對象相鄰領域 性較高的預測相鄰領域，從複數參照影像中探索出 上，基於前記1個以上之預測相鄰領域，來加工前 領域之預測訊號；前記預測運動向量預測模組，係 前記複數參照影像，將已於前記預測訊號合成模組 索到的預測相鄰領域與對象相鄰領域的空間上位置 以表示的運動向量，分別保存1個；當前記已被選 域之預測訊號，是由前記預測訊號合成模組所生成 前記已被保存之運動向量當中，對應於對象領域之 格號碼的運動向量，視爲前記預測運動向量，較爲: 本發明的動畫解碼程式，係被構成爲，具備： 碼模組，係從壓縮資料之中，將屬於處理對象之對 的差分運動向量與參照畫格號碼與殘差訊號之編碼 予以解碼；和儲存模組，用以將複數個已再生影像 照影像而加以儲存；和殘差訊號復原模組，係從前 訊號之編碼資料，復原出再生殘差訊號；和運動向 模組，係從1個以上之已復原之運動向量，生成出 動向量，將已於前記資料解碼模組中解碼的差分運 與該預測運動向量，進行加算’以復原出運動向量 測訊號生成模組，係基於已在前記運動向量預測模 原的運動向量與前記對象領域之參照畫格號碼，生 成模組 領域所 的相關 1個以 記對象 更針對 中所探 關係加 擇之領 時，將 參照畫 里想。 資料解 象領域 資料， 當作參 記殘差 量預測 預測運 動向量 :和預 組中復 成前記 -18- 201036451 對象領域之預測訊號；和影像復原模組，係藉由將前記預 測J訊號與前記再生殘差訊號予以加算，以復原出前記對象 胃域之像素訊號，並令其被當作參照影像而儲存在儲存手 段中；前記運動向量預測模組，係當從已解碼領域中選擇 出1個領域，所被選擇之領域是不帶有參照畫格號碼時， 或是前記對象領域之參照畫格號碼與已被選擇之領域之參 照畫格號碼不同時，將與位於前記對象領域周邊的已再生 Ο 之像素訊號所成之樣版領域之相關性較高的領域，從前記 對象領域所附隨之參照畫格號碼所指示的參照影像中探索 出來’基於該探索到的領域與前記樣版領域之間的空間上 之位置關係’來生成前記預測運動向量。 又’於本發明的動畫解碼程式中，前記預測生成模組 ’係更含有：預測訊號合成模組，係將與前記對象領域所 相鄰之已再生之相鄰像素訊號所成之對象相鄰領域的相關 性較高的預測相鄰領域，從複數參照影像中探索出1個以 〇 上’基於前記1個以上之預測相鄰領域，來加工前記對象 領域之預測訊號；前記預測運動向量預測模組，係更針對 前記複數參照影像，將已於前記預測訊號合成模組中所探 索到的預測相鄰領域與對象相鄰領域的空間上位置關係加 、 以表示的運動向量，分別保存1個；當前記已被選擇之領 域之預測訊號，是由前記預測訊號合成模組所生成時，將 前記已被保存之運動向量當中，對應於對象領域之參照畫 格號碼的運動向量，視爲前記預測運動向量，較爲理想。 又，本發明的影像處理系統，係屬於具備上記動畫編 -19- 201036451 碼裝置、和上記動畫解碼裝置的影像處理系統， 爲’將前記動畫編碼裝置中所編碼成的資料，由 解碼裝置進行解碼。 又，本發明的影像處理方法，係屬於具備上 碼方法、和上記動畫解碼方法的影像處理方法， 畫編碼方法中所編碼成的資料，於前記動畫解碼 行解碼。 [發明效果] 若依據本發明，則由於可以使用對象領域週 碼訊號所成之領域來生成對象領域之運動向量， 當相鄰於對象領域之預測對象領域是不具有有義 向量的情況下，仍可生成値較小的差分運動向量 使當畫格間的運動並非等數的情況下，仍可藉由 域之參照畫格號碼所指示的參照影像上進行探索 値較小的差分運動向量。藉此’可生成提高編碼 測運動向量，具有提升編碼效率之效果。 【實施方式】 以下，一面參照添附圖面，一面詳細說明本 。此外’於圖面的說明中，相同或同等要素係標 號，並省略重複說明。 圖1係本實施形態之運動向量預測處理所涉 編碼裝置100的區塊圖。本動畫編碼裝置1〇〇, 係被構成 前記動畫 記動畫編 將前記動 方法中進 邊的已編 因此即使 値的運動 。又，即 在對象領 ，而生成 效率的預 實施形態 示同一符 及之動畫 係具備： -20- 201036451 輸入端子ιοί、區塊分割器ι〇2(領域分割手段）、預測訊號 生成器103、畫格記憶體1〇4(儲存手段）、減算器1〇5、轉 換器106、量化器1〇7、逆量化器1〇8、逆轉換器1〇9、加 算器110、熵編碼器111、輸出端子112、預測訊號推定器 113(運動推定手段）及運動向量預測器114(運動向量預測 手段）。轉換器106、量化器1〇7及熵編碼器，係成爲編碼 手段而發揮機能。又，逆量化器108、逆轉換器109、及 〇 加算器110’係成爲復原手段而發揮機能。 輸入端子101，係用來輸入複數張影像所成之動畫之 訊號的端子。 區塊分割器1 02 ’係將從輸入端子1 0 1所輸入之訊號 所表示之編碼對象的影像，分割成複數領域。在本實施形 態中，雖然是分割成8x8像素所成的區塊，但亦可分割成 其以外之區塊大小或形狀。 預測訊號推定器1 1 3，係將身爲編碼處理對象的對象 〇 領域（對象區塊）的預測訊號的加以生成所必須之運動向量 等之附加資訊，予以測出。該預測訊號推定器1 1 3的具體 處理，將於後述。 在運動向量預測器1 1 4中，從附加資訊中所含之運動 • 向量減去預測運動向量，生成差分運動向量。差分運動向 . 量係被當作附加資訊，而被輸出至熵編碼器1 1 1。關於運 動向量預測器114的具體處理將於後述。 預測訊號生成器1 03，係基於經由訊號線1 1 3所被輸 入之附加資訊及經由訊號線L 1 1 4所得到之已被記億在畫 -21 - 201036451 格記憶體1 04中的參照影像，來生成對象區塊的預測訊號 ，輸出至減算器1〇5 ° 減算器105’係從經由訊號線[1〇2所輸入之由區塊 分割器102分割所得的對象區塊，減算一經由訊號線 L 103所輸入之由預測訊號生成器1〇3所生成的預測訊號 ，以生成殘差訊號的部分。減算器1〇5’係將減算所得的 殘差訊號，經由訊號線L1 05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 弦轉換的部分。又，量化器107’係將經過轉換器1〇6進 行離散餘弦轉換的轉換係數，予以量化的部分。熵編碼器 1 1 1，係將已被量化器1 〇 7所量化之轉換係數加以編碼’ 並且將關於預測方法之附加資訊予以編碼，將已被編碼之 資訊，經由訊號線L 1 1 1而加以輸出。輸出端子1 1 2 ’係 將從熵編碼器1 1 1所輸入之資訊，輸出至外部。 逆量化器1 08，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L1 03所送來的預測訊號進行加算，再生出對象區 塊的訊號，儲存至畫格記億體1 〇4。在本實施形態中雖然 使用轉換器106與逆轉換器109，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106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區塊的 畫面內預測或是畫面間預測，壓縮過的對象區塊之像素訊 號係被復原，被當作參照影像而記憶至畫格記憶體1 〇4中 -22- 201036451 接著，說明預測訊號推定.器11 3與運動向量預測器 114。 在預測訊號推定器113中係會進行，用來生成與編碼 處理對象之對象區塊之影像訊號類似的預測訊號所需之之 預測方法以及預測參數的決定處理。預測方法係大致可分 成畫面內預測或是畫面間預測，藉由複數預測方法來生成 〇 對象區塊之候補預測訊號，將被判斷爲編碼效率最高的預 測訊號加以選擇。 在畫面內預測方法中，例如，如圖3 2(A)所示，在相 鄰於對象區塊1802的像素A〜Μ所成之像素群1801當中 ，將位於對象區塊1 8 02正上方的相鄰像素亦即像素群 1801往下方拉長而生成預測訊號。像素群1801係於過去 處理中已經被再生過的影像訊號。又，在圖3 2(B)中，係 將位於對象區塊1 804的左方的已再生影像（I〜L)往右拉長 〇 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。如此可生成，用圖32(A)〜（I)所示方法 所生成的9個候補預測訊號。 在畫面間預測方法中，從畫格記憶體1 04中所記億之 . 已再生訊號中，探索出與編碼處理對象之對象區塊類似的 _ 候補預測訊號，將已探索之候補預測訊號從已再生訊號中 取得時所必須之運動資訊，予以抽出。此手法係被稱作區 塊比對。 圖2係區塊比對處理的說明用模式圖。此處，以在編 -23- 201036451 碼對象之畫面4 00上的對象區塊501爲例，來說 塊之預測訊號生成程序。畫面401係爲已經再生 域5 1 1係與對象區塊5 Ο 1在空間上爲同一位置的 區塊比對時，設定圍繞領域511的探索範圍811 索範圔之像素訊號中，偵測出與對象區塊501之 的絕對値誤差和呈最小的領域701。該領域7〇1 成爲候補預測訊號，從領域511往領域701的位 被偵測成爲運動向量601。再者，爲了提高預測 將複數個已再生影像當作參照影像而實施畫面間 體而言，是將上記圖2所說明之區塊比對，對 401的複數參照影像來實施，將被判斷爲編碼效 預測訊號，當作候補預測訊號而偵測出來。 預測訊號推定器1 1 3，係求取這些候補預測 一者與對象區塊之像素訊號的差分’將差分値最 預測訊號，判斷爲最佳的預測訊號。此時’亦可 測訊號之生成時所用的附加資訊之編碼上所需要 ，換算成上記差分値。在附加資訊中，除了含有 候補預測訊號的預測模式外，在畫面間預測的情 會含有運動向量與用來指示已測出之參照影像的 號碼。這些附加資訊，係被送往預測訊號生成器 動向量預測器1 1 4。 〔運動向量預測器之說明〕 圖3係圖示了，實施本實施形態之運動向量 明對象區 完畢，領 領域。在 ，從該探 像素訊號 的訊號係 移量，係 性能，而 預測。具 含有畫面 率最高的 訊號之每 小的候補 、、普暂5S 運5T鼻頂 的編碼量 已選擇好 況下，還 參照畫格 103與運 預測處理 -24- 201036451 的運動向量預測器114的區塊圖。運動向量預測器114, 係含有：保存已被輸入之附加資訊的記憶體201、預測對 象區塊選擇器2 02、預測運動向量探索器203、差分器2 04 及分離器206。 已被輸入的附加資訊，亦即預測模式、運動向量及參 照畫格號碼，係經由L1 1 3而被儲存至記億體2 0 1中，同 時，被送往分離器206、預測對象區塊選擇器202及差分 Ο 器 204。 在預測對象區塊選擇器202中，係從對象區塊所相鄰 之已再生區塊中，選擇出運動向量預測上所用的區塊（預 測對象區塊）。使用圖4來說明預測對象區塊選擇器202 之處理。此處，考慮從對象區塊501所相鄰之編碼對象影 像內的2個相鄰區塊502與504中，選擇出運動向量預測 上所用的預測對象區塊之手法。作爲區塊選擇之方法，係 例如，針對對象區塊之運動向量（MV)與2個相鄰區塊之運 〇 動向量之各成分來取差分値，選擇該絕對値差分和較小者 。用來特定出已選擇之區塊所需的資訊（例如，用來表示 與對象區塊之位置關係的資訊），係當作預測向量選擇資 訊而被包含在附加資訊而被編碼。此外，2個相鄰區塊之 . 運動向量之參照畫格號碼是相同的情況下，則不需要將預 測向量選擇資訊予以編碼。此處，假定將相鄰區塊502當 作預測對象區塊而加以選擇。 已被選擇之相鄰區塊的附加資訊，係經由L202而被 輸入至預測運動向量探索器203。同時，在分離器206中 -25- 201036451 ，從對象區塊之附加資訊，抽出參照畫格號碼，經由 L2 0 6而被輸入至預測運動向量探索器203。在預測運動向 量探索器203中，係將對象區塊501的參照畫格號碼與預 測對象區塊502的參照畫格號碼，進行比較。當參照畫格 號碼相同時，則將預測對象區塊502的運動向量（MVa)當 作預測運動向量而輸出。當參照畫格號碼不同時，則將對 象區塊501的參照畫格號碼所指示的參照影像，經由 L1 04而加以取得。然後，使用該參照影像，將預測對象 區塊5 02的運動向量（MVa)，進行比例換算處理等加工之 後，當作預測運動向量而輸出至差分器203。關於運動向 量之加工方法，將於後述。 在差分器2 04中，求取對象區塊501之運動向量之各 成分與經由L2 03所輸入之預測運動向量之各成分的差分 ，算出差分運動向量。然後，作爲附加資訊，將預測模式 、參照畫格號碼（對象區塊50 1的參照畫格號碼）、差分運 動向量及預測運動向量選擇資訊，輸出至熵編碼器1 1 1。 圖5係圖示，預測運動向量探索器203的內部構成之 區塊圖。預測運動向量探索器，係具備判定器23〗、切換 器232、樣版比對器23 3。 首先，判定器231，係將所被輸入之對象區塊501的 參照畫格號碼及預測對象區塊5 0 2的參照畫格號碼，經由 L2 06及L2 02加以輸入，將其進行比較。當2個參照畫格 號碼是相同時，則經由L2 3 1而對切換器2 3 2送出控制訊 號，將經由L2 02所輸入的預測模式、參照畫格號碼、運 -26- 201036451 動向量以及預測運動向量選擇資訊，經由L203而輸出至 差分器2 04。另一方面，當2個參照畫格號碼的値是不同 時，則經由L231而對切換器232送出控制訊號，將經由 L2 02所輸入的預測模式、參照畫格號碼、運動向量以及 預測運動向量選擇資訊，經由L2 3 2而輸出至樣版比對器 23 3 ° 在樣版比對器23 3中，係將與對象區塊所相鄰之已再 〇 生像素訊號所構成的樣版領域（詳細後述）相類似的訊號領 域，從對象區塊5 0 1的參照畫格號碼所指示的參照影像中 ，使用樣版比對來進行探索（經由L201)。然後，算出已被 測出之訊號領域與樣版領域之間的空間上之位移量，當作 預測運動向量。 接著，使用圖6〜8，說明樣版比對器23 3中的樣版比 對處理。 圖6中係圖示，樣版比對器233的內部構成之區塊圖 Ο 。樣版比對器23 3係具備：探索領域設定器240、對象領 域取得器24 1、預測相鄰領域取得器242及候補預測領域 選擇器243。 在本實施形態中的樣版比對中，係基於預測對象區塊 . 之運動向量來設定樣版比對之探索領域後（圖7)，探索該 探索領域內，而偵測出與樣版領域類似的訊號領域（圖8) 〇 在探索領域設定器240中的探索領域之設定處理中， 首先，藉由對預測對象區塊之運動向量實施時間方向的比 -27- 201036451 例換算處理，將預測對象區塊之運動向量’比例換算至對 象區塊501的參照畫格號碼所指示的參照影像上。然後， 將比例換算過的運動向量當作探索中心’在其周圍設定探 索領域。更具體地說明之。 對探索領域設定器24〇，係有預測對象區塊502的預 測模式、參照畫格號碼以及運動向量、對象區塊5 0 1的參 照畫格號碼’分別經由L23 2和L2 06而被輸入。在探索領 域設定器240中’首先’將預測對象區塊502之運動向量 602(MVa)，比例換算至對象區塊的參照畫格號碼所指示的 參照影像上，算出比例換算運動向量602S(Scaled MVa)。 然後，如圖8所示，設定探索中心602B與探索領域602R 。具體而言，係將從與對象區塊501左上頂點在空間上同 一位置的畫面40 1(對象區塊501的參照畫格號碼所指示的 參照影像）上的像素（區塊5 1 1左上頂點）移動了比例換算運 動向量602S之份量後的位置602B，當作探索中心，在其 周圍設定探索領域602R。探索領域之大小（探索範圍）係可 事先決定，或可以序列單位或畫面單位來機以編碼。探索 範圍之傳送，係具有降探索所需成本的效果。比例換算運 動向量602S的水平、垂直成分的値係亦可爲1/2像素、 1 /4像素等之小數値，亦可取捨成整數値。已設定的探索 領域602R的有關資訊，係經由L24〇而被輸出至預測相鄰 領域取得器424。 此處，先使用圖7，來說明運動向量的比例換算方法 。圖7(A)係將對象區塊5〇1的參照畫格號碼與預測對象區 -28 - 201036451 塊502的參照畫格號碼，均設成相對於編碼對象之畫面 4〇〇而在時間上爲過去之畫面的例子。在此例中’是將編 碼對象的畫面4 00表示爲t，將對象區塊501的參照畫格 號碼所指示的畫面4 0 1的時刻表示爲t -1 ’將預測對象區 塊5 0 2的參照畫格號碼所指示的畫面4 0 2的時刻表示爲t -2。圖7係表示區塊501的預測領域 701與運動向量 (MV)601，表示了區塊502的預測領域7〇2與運動向量 0 (MV a) 602。當令畫面400與畫面401之間的經過時間爲tl 、令畫面400與畫面402之間的經過時間爲t2時’將運 動向量602(MVa)比例換算至畫面401上而成的運動向量 602S(Scaled MVa)，係可藉由 Scaled MVa=(t2xMVax/tl， t2xMVay/tl)而計算。此外，此處係設 MVa=(MVax，MVay) ο 圖7(B)係預測對象區塊5 02的參照畫格號碼’是相對 於編碼對象之畫面400而在時間上爲未來之畫面的例子。 Ο 在此例中，將預測對象區塊5 02的參照畫格號碼所指示的 畫面404的時刻表示爲t+Ι，將畫面400與404間的經過 時間，表示成t4(符號與tl、t2正負相反）。將運動向量 602(MVa)比例換算至畫面401上而成的運動向量602S(Scaled ^ MVa)，係可藉由 Scaled MVa=(t4xMVax/tl, t4xMVay/tl) 而計算。 如之前所說明，基於已比例換算過之運動向量602 S 而在將對象區塊501的參照畫格號碼所指示的參照影像 (4〇1)上，設定樣版比對的探索領域602R(圖8)。 -29 _ 201036451 一旦如此於探索領域設定器240中設定了探索領域， 則接著，對象相鄰領域取得器241，係如圖8所示，經由 L104而從畫格記億體104取得對象區塊501所相鄰之已 再生對象相鄰領域5 0 1 T (樣版領域）。已取得的樣版領域係 經由L241，而被輸出至預測相鄰領域取得器242與候補 預測領域選擇器243。此外’在本實施形態中，雖然是使 用相鄰於對象區塊501的已再生之像素群（倒l字的領域 )50 1 T來作爲對象相鄰領域，但該對象相鄰領域，係只要 是由對象區塊周圍的已再生像素所構成即可，形狀與像素 數只要預先決定則可爲任意。此外，此情況下，亦可以序 列單位或畫面單位或區塊單位來決定樣版的形狀與尺寸（ 像素數），並加以編碼。 然後，在預測相鄰領域取得器242中，將與對象相鄰 領域5 0 1 T具有相同形狀的探索領域內之像素群，經由 Ll〇4，從參照畫面401上的探索領域602R中依序取得。 已取得的像素群，係經由L242，而被輸出至候補預測領 域選擇器243。 再者，在候補預測領域選擇器243中，係在經由 L24 1所輸入之對象相鄰領域5 0 1 T、與形狀相同於經由 L242所被輸入之對象相鄰領域5 0 1的像素群之間，依序 求出誤差的絕對値和（SAD)，偵測出 SAD最小的領域 50 1M(預測相鄰領域）。最後，候補預測領域選擇器243， 係將畫面401上的區塊511(與對象區塊501在空間上位於 同一位置），和已被探索到的預測相鄰領域5 0 1 Μ之間的空 -30- 201036451 間上之位移量602P，當作預測運動向量而予以算出’經 由L2 03而輸出至差分器204。此外，探索領域602R內的 像素精度係亦可爲整數像素精度，也可備妥W2像素' I/4 像素等小數精度的像素，以小數像素精度來進行探索° 如此，藉由基於預測對象區塊502的運動向量602和 對象區塊所相鄰之對象相鄰領域501T，來在對象區塊的 參照畫格號碼所指示的參照影像上進行探索，藉此，生成 〇 對象區塊501的預測運動向量602P。 〔對象區塊和預測對象區塊之參照畫格號碼是相同的情形〕 在上記的例子中，係藉由將預測對象區塊502的運動 向量602，比例換算至參照畫格號碼所指示的參照影像上 ，以設定樣版比對之探索領域，但探索領域的設定方法並 不限定於此種手法。例如，亦可不進行運動向量之比例換 算，而是基於運動向量6 02來決定探索中心。又，亦可不 Ο 使用預測對象區塊之運動向量，將與對象區塊5 0 1左上頂 點在空間上是同一位置（區塊5 1 1的左上頂點）的參照影像 4 0 1上的像素，當作探索中心。亦即，比例換算處理雖然 具有縮小探索領域的效果，但想要獲得本實施形態之效果 . ’其並非一定必要。甚至’探索中心的設定方法亦可由編 碼器來決定，藉由編碼而明示地傳達給解碼器。因此，藉 由將探索中心的設定方法與探索範圍加以編碼，就可有效 率地減少預測運動向量之探索上所需要的成本。 在上記中，雖然是在對象區塊501與預測對象區塊 -31 - 201036451 5 02的參照畫格號碼不同的情況下進行樣版比對處理，但 即使2個區塊的參照畫格號碼相同時，仍會有進行樣版比 對處理之效果。亦即，具有使差分運動向量的大小縮小， 削減差分運動向量之編碼量的效果。此時，預測對象區塊 5 02之運動向量，係爲針對將對象區塊501的參照畫格號 碼所指示之參照影像的運動向量，因此就不需要運動向量 的比例換算處理。 〔運動向量預測；預測對象區塊的預測模式是畫面內預測 之情形〕 作爲另一例子，考慮運動向量預測的對象預測區塊是 intra block(以畫面內預測來生成預測訊號）的情形，亦即 於圖3的預測對象區塊選擇器202中，將圖4的區塊504 選擇成爲運動向量預測之預測對象區塊的情形。區塊5 04 的預測訊號係藉由畫面內預測所生成，預測對象區塊5 04 的附加資訊中係不含運動向量與參照畫格號碼。圖3的預 測對象區塊選擇器202、圖5的判定器23 1以及圖6的探 索領域設定器240，係可將該資訊，根據預測對象區塊 5 〇4的附加資訊中所含之預測模式，而加以識別（預測對象 區塊504的預測模式是畫面內預測，不具有運動向量與參 照畫格號碼）。於圖9與圖10中，說明該另一例子的探索 中心的設定方法。 在圖9中，係將預測對象區塊504(參照圖4)的運動向 量的各成分想作是0。此時，由於即使將運動向量進行比 -32- 201036451 例換算，値也不會有所改變，因此將與對象區塊5 0 1的左 上頂點在空間上是同一位置（區塊5 1 1的左上頂點）的參照 影像4〇1上的像素，當作探索中心604Ρ。 在圖1 0中係考慮，利用預測對象區塊504所相鄰之 已編碼區塊的運動向量，來決定樣版比對之探索中心的方 法。此處係假定，預測對象區塊504所相鄰之區塊5 05的 參照畫格號碼，是與和對象區塊5 0 1相同的參照畫格號碼 〇 相同。此時’探索領域設定器240，係將預測對象區塊 504的預測模式，經由L232而加以取得，並且經由L201 而取得區塊5〇5的預測模式、運動向量以及參照畫格號碼 (在圖3中係經由L201而從記憶體201往預測運動向量探 索器203輸入區塊505的附加資訊。接下來在圖5中係經 由L201而向樣版比對器23 3輸入這些資訊）。探索領域設 定器240 ’係如圖1〇所示，基於區塊505的運動向量605 ’設定探索中心6〇5Β與探索領域604R。具體而言，係將 Ο 從與對象區塊501左上頂點在空間上同一位置的畫面401( 對象區塊501的參照畫格號碼所指示的參照影像）上的像 素（區塊511左上頂點）移動了運動向量605S之後的位置 605Β ’當作探索中心，在其周圍設定探索領域604R。其 - 後’藉由圖6所說明之樣版比對處理，偵測出樣版領域， . 亦即與對象相鄰領域501Τ類似的預測相鄰領域501Μ，生 成預測運動向量604Ρ。此外，在該圖1〇的例子中，爲了 簡化說明’區塊505與將對象區塊501的參照畫格號碼是 設成相同’但亦可爲不同。此情況下，亦可對於運動向量 -33- 201036451 5 05實施比例換算處理，基於已比例換算過的運動向 決定樣版比對之探索中心。 此外，此例子係可適用於，預測對象區塊的預測 是以不具有運動向量之預測方法而被生成的情形。例 亦可適用於，基於預先決定之預測程序或自動生成之 運動向量，來生成對象區塊內之預測訊號的一種稱作 區塊（skip block)的預測方法。 〔運動向量預測；將預測對象區塊的相鄰訊號當作| 對象相鄰領域）之情形〕 目前爲止，樣版比對時的樣版（對象相鄰領域）是 象區塊5 0 1的已再生相鄰訊號所構成，但亦可將預測 區塊的相鄰訊號，當作樣版。以圖1 1爲例子來說明 圖Π中，假定在預測對象區塊選擇器202中，將區瑰 當作運動向量預測的預測對象區塊而選擇。又，考慮 對象區塊的預測訊號係以不具有運動向量之預測方法 成。 當預測對象區塊5 02所相鄰之區塊505的參照畫 碼，是就是對象區塊501相同的參照畫格號碼時，探 域設定器240，係將預測對象區塊502的預測模式， L232而加以取得，並且經由L201而取得區塊505的 模式、運動向量以及參照畫格號碼（在圖3中係經由 而從記憶體201往預測運動向量探索器203輸入區塊 的附加資訊。接下來在圖5中係經由L201而向樣版 量來 訊號 如， 預測 略過 隻版（ 由對 對象 。在 502 預測 來生 格號 索領 經由 預測 L20 1 505 比對 -34- 201036451 器23 3輸入這些資訊）。探索領域設定器24〇，係如丨 所示，基於區塊505的運動向量605，設定探索中心 與探索領域602R。具體而言，係將從與預測對象區填 左上頂點在空間上同一位置的畫面401 (對象區塊501 照畫格號碼所指示的參照影像）上的像素（區塊5 1 2左 點）移動了運動向量605S之後的位置605B，當作探 心’在其周圍設定探索領域602R。已設定的探索 〇 602R的有關資訊，係經由L24〇而被輸出至預測相鄰 取得器424。 其後，對象領域取得器241係經由L104而從畫 憶體104以預先決定之方法，取得預測對象區塊5〇2 鄰之已再生對象相鄰領域502T(樣版領域）。已取得的 '領域的像素訊號係經由L24 1，而被輸出至預測相鄰 取得器242與候補預測領域選擇器243。 然後，在預測相鄰領域取得器242中，將與對象 〇 領域5 〇2 τ具有相同形狀的探索領域內之像素群， L104，從參照畫面401上的探索領域602R中依序取 已取得的像素群，係經由L242，而被輸出至候補預 域選擇器243。再者，在候補預測領域選擇器243中 . 在經由L241所輸入之對象相鄰領域502T、與形狀相 經由L242所被輸入之對象相鄰領域502的像素群之 依序求出對應的像素間的絕對誤差値之和（SAD)，偵 SAD最小的領域502M。最後，候補預測領域選擇器 ，係將畫面401上的區塊512(與預測對象區塊502在 圖1 1 605B ,502 的參 上頂 索中 領域 領域 格記 所相 樣版 領域 相鄰 經由 得。 測領 ，係 同於 間， 測出 243 空間 -35- 201036451 上位於同一位置），和已被探索到的預測相鄰領域502M之 間的空間上之位移量602P，當作預測運動向量而予以算 出，經由L203而輸出至差分器204。 此外，在該圖1 1的例子中，爲了簡化說明，區塊505 與將對象區塊501的參照畫格號碼是設成相同，但亦可爲 不同。此情況下，亦可對運動向量5 05實施比例換算處理 ，基於已比例換算過的運動向量來決定樣版比對之探索中 心。又，當區塊502是具有運動向量與參照畫格號碼的情 況下，則不使用區塊505，使用區塊502的運動向量與參 照畫格號碼來設定樣版比對之探索領域。 〔運動向量預測；將預測對象區塊的預測訊號是藉由樣版 比對所生成之情形〕 接著，作爲將圖11所說明之運動向量的預測對象區 塊的相鄰訊號當作樣版（對象相鄰領域）之情形的其他例子 ，考慮預測對象區塊之預測訊號是由樣版比對所生成之情 形。作爲使用樣版比對的預測訊號之生成方法，係記載於 例如專利文獻5。 〔專利文獻5〕日本特開2007-3 003 8 0號公報 此時，在預測訊號推定器1 1 3與預測訊號生成器1 03 中的預測訊號生成處理時，對於預測對象區塊的樣版比對 是已經對所有的參照影像實施，可使用該探索結果來生成 預測運動向量。使用圖30與圖31來具體說明。 當被圖2的預測訊號推定器1 1 3所選擇之預測模式是 -36- 201036451 有伴隨著樣版比對的預測方法的情況下，在預測訊號生成 器1 0 3中係實施圖3 0所示之處理。此時，該預測訊號生 成器103，係成爲預測訊號合成手段而發揮機能。 於最初的步驟152中，藉由使用對象區塊501所相鄰 之對象相鄰領域501T的樣版比對，來探索複數之參照影 像。接著，於步驟501中，將與對象相鄰領域501T之 SAD爲最小的Ν個領域，予以偵測出來。將這些Ν個候 〇 補預測訊號進行平均化，生成對象區塊50 1的預測訊號。 在步驟1 5 4中，在各參照影像的探索時，將與對象相鄰領 域501 T之SAD爲最小的領域，分別予以抽出備用。然後 ，將對象領域501T與所測出之領域的空間上之位移量， 當作對應於各參照影像（各參照畫格號碼）的運動向量，而 保存在圖3的記憶體201中備用。此外，此情況下，於圖 1中，必須要追加從預測訊號生成器1 03往運動向量預測 器114之記憶體201的資料路徑。 Ο 接著，於預測運動向量探索器203中，實施圖31所 示的處理。 首先，預測運動向量探索器203，係於判定器23 1中 將預測對象區塊的預測模式經由L202而加以取得（步驟 . 232)，判定是否爲有伴隨樣版比對的預測模式（步驟23 3) 。若非伴隨樣版比對的預測模式，則將預測對象區塊之運 動向量當作預測運動向量而加以選擇（步驟26 1)。此外， 亦可取代掉步驟261而改成後述的步驟2〇5(圖20中所說 明），亦即藉由如圖4〜圖1 1所說明的「基於對象區塊所 -37- 201036451 相鄰之區塊的運動向量所進行的樣版比對」，來生成預測 運動向量。 若疋伴隨k版比對的預測模式，則判定器2 3 i係取得 對象區塊的寥1照畫格號碼（步驟2 3 5 )。接下來，樣版比對 器2 3 3係從記憶體2 0 1經由L 2 〇 i，取得預測對象區塊之 預測訊號生成處理中曾實施過的樣版比對（於圖3〇中所實 施）之際所測出的運動向量（步驟202)。最後，從已取得的 預測對象區塊之運動向量’偵測出步驟2 3 5中所取得之對 象區塊之參照畫格號碼所對應的運動向量，當作對象區塊 的預測運動向量（步驟263 )。 如此，當預測對象區塊的預測訊號是藉由樣版比對而 生成的情況下，可藉由使用此時所被測出的運動資訊，來 降低樣版比對處理成本。 〔預測對象區塊選擇處理的另一例〕 •預測對象區塊之種類 在上記中，預測對象區塊之候補的區塊’係不限定於 區塊502和區塊504。例如，亦可將如圖12所示的畫面 400內的對象區塊501所相鄰的區塊502、504、505、507 當作候補，亦可加上將畫面401的區塊、且與對象區塊 5 01在空間上是同一位置的區塊5 1 1 ’包含在候補中。甚 至亦可將區塊511所相鄰之區塊512、513、514、515、 516、517、518、519都包含在候補中。 • 38 - 201036451 •樣版比對處理的適用對象區塊 目前爲止係說明了，於預測對象區塊選擇器2 02中選 擇了預測對象區塊，基於已被選擇之預測對象區塊之運動 向量，來將對象區塊之預測運動向量，藉由樣版比對而加 以生成之手法。作爲其他方法，亦可對對象區塊所相鄰之 複數已編碼區塊的運動向量，實施如圖4〜圖11所說明的 樣版比對處理，其後，選擇對象區塊的預測運動向量。此 〇 情況下，於圖3中，預測運動向量探索器203，係被構成 在記憶體201與預測對象區塊選擇器202之間。此時，若 樣版比對處理中所使用之對象相鄰領域（樣版）是固定，則 預測對象區塊之選擇，結果會是進行選擇樣版比對之探索 中心的處理。 另一方面，亦可隨著預測模式或相鄰區塊的位置，來 切換是否實施樣版比對，亦可切換樣版比對處理中所使用 之對象相鄰領域（樣版）的形狀或位置（對象區塊之相鄰訊號 〇 、或相鄰區塊之相鄰訊號）。除此以外，亦可隨著相鄰區 塊與該相鄰訊號間的相關，來切換樣版的位置。 •預測對象區塊的選擇方法 . 關於預測對象區塊的選擇方法，也並不限定於以編碼 裝置進行選擇，當作預測運動向量選擇資訊而明示性地通 知給解碼裝置的方法。亦可使用對象區塊所相鄰之複數相 鄰區塊之運動向量或者相鄰區塊的比例換算運動向量，或 是基於相鄰區塊之運動向量而以樣版比對所生成之運動向 -39- 201036451 量，藉由計算來生成預測運動向量。此情況下，就不需要 預測運動向量選擇資訊的編碼。 又，亦可藉由預先訂定的手法，從複數個相鄰區塊之 運動向量中自動選擇出預測對象區塊。例如，亦可將區塊 502、504、507的運動向量的中央値，按照每一運動向量 之成分而加以選擇。 亦可將運動向量的自動選擇和預測運動向量選擇資訊 的編碼，加以組合。例如，關於圖12所示的1 3個相鄰區 塊，將3個區塊之組合作複數設定，藉由中央値預測而分 別選擇1個區塊。然後，從複數組合之中選擇出1個，將 該選擇資訊當作預測運動向量選擇資訊而加以編碼。此情 況下，在預測運動向量探索器203中，係基於此處已選擇 之運動向量，來決定樣版比對之探索領域。 除此以外，亦可如圖13所示，基於由區塊5 02、5 04 、5〇7的運動向量進行中央値預測所生成的中央値運動向 量601H(參照畫格號碼是表示參照畫面401)，來將運動向 量予以擴充。亦即，亦可考量將運動向量60 1 Η所指示的 畫面401上的區塊位置701的運動向量601F，進行加算 的方法。此時’基於601H + 601F所生成的運動向量，來決 定樣版比對之探索領域。又，亦可對中央値運動向量 601Η，加算區塊511的運動向量611，基於601Η + 611所 生成之運動向量來決定樣版比對之探索領域。 如此’若依據本實施形態的運動向量預測器1 1 4，則 藉由使用樣版比對就可將預測運動向量修正成，針對對象 -40- 201036451 區塊之參照畫格號碼所指示的參照影像的運動向量，因此 具有縮小差分運動向量値、提升差分運動向量之編碼效率 的效果。 其次，針對本實施形態的運動向量預測處理所涉及之 動畫解碼裝置3 0 0加以說明。圖1 4係本實施形態之運動 向量預測處理所涉及之動畫解碼裝置300的區塊圖。該動 畫解碼裝置300，係具備：輸入端子301、熵解碼器302、 〇 逆量化器303、逆轉換器3〇4、加算器305、輸出端子306 、畫格記億體1 04、預測訊號生成器1 03及運動向量預測 器307。逆量化器303及逆轉換器304所構成之解碼手段 ，係亦可採用這些東西以外的構成來爲之。 輸入端子301，係將已被上述動畫編碼裝置所壓縮編 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 殘差訊號資訊及附加資訊。此處，在附加資訊中，係含有 〇 :將畫面內•畫面間預測等加以識別用的預測模式 '差分 運動向量、參照畫格號碼以及預測運動向量選擇資訊。除 此以外，有些情形也會含有：樣版比對中的探索領域之大 小、探索中心的設定方法、樣版的形狀或位置之資訊。 . 熵解碼器302，係將已被輸入至輸入端子301的壓縮 資料進行熵解碼，以將對象區塊的殘差訊號資訊、附加資 訊，予以抽出。 逆量化器3 03，係將對象區塊的殘差訊號資訊，經由 訊號線L3 02a而輸入、進行逆量化。逆轉換器304，係將 -41 - 201036451 逆量化後的資料，進行逆離散餘弦轉換，復原出對象區塊 的殘差訊號。 運動向量預測器307，係從熵解碼器302經由訊號線 L3 02b而輸入附加資訊。在運動向量預測器3 07中，基於 附加資訊中所含之預測運動向量選擇資訊，來生成預測運 動向量。然後，對差分運動向量加算預測運動向量，再生 出對象區塊之運動向量。已被再生之運動向量，係經由 L3 07，與預測模式、參照畫格號碼一起被輸入至預測訊號 生成器103。關於運動向量預測器3 07的具體處理將於後 述。 對預測訊號生成器103，係經由L3 07，輸入著預測模 式、參照畫格號碼以及運動向量。預測訊號生成器103, 係基於這些資訊，而從畫格記憶體104中取得參照影像， 生成預測訊號。預測訊號生成器1 03 ’係將已生成的預測 訊號，經由訊號線L103而輸出至加算器3〇5。 加算器3 05，係將預測訊號生成器1 〇3所生成的預測 訊號，加算至逆量化器303及逆轉換器304所復原出來的 殘差訊號，生成對象區塊之再生像素訊號’經由訊號線 L3 05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1 〇 4，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 影像而加以記億。 圖1 5係圖示了，實施本實施形態之運動向量預測處 -42- 201036451 理的運動向量預測器3 07的區塊圖。運動向量預測器307 ，係含有：保存已被輸入之附加資訊的記憶體201、預測 對象區塊選擇器202、預測運動向量探索器203、加算器 312及分離器206。 運動向量預測器307的動作，基本上是和圖3的運動 向量預測器114相同。與圖3的運動向量預測器114不同 的地方在於，所被輸入的附加資訊中的運動向量是置換成 〇 差分運動向量這點，還有差分器204是置換成加算器312 xa點。 亦即，所被輸入的附加資訊，亦即預測模式、差分運 動向量以及參照畫格號碼，係經由L3 02b而被儲存至記憶 體201中，同時，被送往分離器206、預測對象區塊選擇 器202及加算器312。 在分離器2〇6中，從對象區塊之附加資訊，抽出參照 畫格號碼，經由 L206而被輸入至預測運動向量探索器 Ο 203。 在預測對象區塊選擇器202中，係從對象區塊所相鄰 之已再生區塊中，選擇出運動向量預測上所用的區塊（預 測對象區塊）。 - 在預測運動向量探索器203中，係將對象區塊501的 . 參照畫格號碼與預測對象區塊502的參照畫格號碼，進行 比較。當參照畫格號碼相同時，則將預測對象區塊502的 運動向量（MVa)當作預測運動向量而輸出。當參照畫格號 碼不同時，則將對象區塊5 0 1的參照畫格號碼所指示的參 -43- 201036451 照影像，經由L1 04而加以取得。然後，使用 ，將預測對象區塊502的運動向量（MVa)，進 處理等加工之後’當作預測運動向量而輸出至 〇 在加算器3 12中，係將經由L3 02a所輸入 向量與經由L203所輸入之預測運動向量進行 出對象區塊之運動向量。已被再生之運動向 L307，與預測模式、參照畫格號碼一起被輸出 生成器103。再者，已被再生的運動向量係經 被輸出至記憶體201，與經由L3 02b輸入的差 作置換。 記億體201、預測對象區塊選擇器202、 量探索器203及分離器206的動作，係和上記 量預測器1 1 4之說明」所示內容相同，其槪要 同，因此省略詳細說明。「對象區塊和預測對 照畫格號碼是相同的情形」、「運動向量預測 區塊的預測模式是畫面內預測之情形」、「運 :將預測對象區塊的相鄰訊號當作樣版（對象7 情形」「運動向量預測；將對象預測區塊的預 由樣版比對所生成之情形」或「預測對象區塊 另一例」所揭露的變形例子，也能適用。但是 測區塊的預測訊號是藉由樣版比對而生成的情 要追加從預測訊號生成器1 03往運動向量預測 憶體2 0 1的資料路徑。 該參照影像 行比例換算 加算器3 1 2 之差分運動 加算，再生 量，係經由 至預測訊號 由 L312而 分運動向量 預測運動向 的「運動向 係和上述相 象區塊之穸 :預測對象 動向量預測 Ή鄰領域）之 測訊號是藉 選擇處理的 ，當對象預 況下，必須 器3 0 7之記 -44 - 201036451 圖1 6係本實施形態之運動向量預測處理所涉及之動 畫編碼裝置100中的動畫編碼方法之程序的流程圖。首先 ’預測訊號推定器113，係將身爲編碼處理對象的對象區 塊的預測訊號的加以生成所必須之運動向量等之附加資訊 ’加以決定，基於該附加資訊而於預測訊號生成器103中 生成預測訊號（步驟1 02)。在附加資訊中，係含有用來指 示畫面內預測（圖32)或畫面間預測（圖2)的預測模式、運 〇 動向量、參照畫格號碼。 運動向量預測器1 1 4，係從附加資訊中所含之運動向 量減去預測運動向量，生成差分運動向量。差分運動向量 係作爲附加資訊之一部分而在熵編碼器111中被進行編碼 (步驟103)。步驟103的細節，將於後述。 減算器1 05，係從對象區塊之像素訊號減去預測訊號 ，生成殘差訊號。已被生成的殘差訊號係於轉換器106與 量化器107中被壓縮成量化轉換係數，於熵編碼器111中 Ο 被加以編碼（步驟104)。然後，編碼過的殘差訊號及附加 資訊，係透過輸出端子112而輸出（步驟105)。 在這些處理之後或與這些處理平行進行，已被編碼之 殘差訊號（量化轉換係數）係被逆量化器及逆轉換器 . 109所解碼。然後，藉由加算器110，對已被解碼之殘差 訊號，加算上預測訊號，再生出對象區塊之訊號，被當成 參照畫面而記憶至畫格記憶體104(步驟106)。然後，當所 有的對象區塊之處理尙未完成時，則返回步驟102，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 -45- 201036451 ，則結束處理（步驟107與步驟108)。 圖17係於運動向量預測器114中所實施的步驟103 中的預測運動向量的生成以及附加資訊編碼方法的詳細程 序之流程圖。 記憶體2 0 1，係儲存著已被輸入的附加資訊，亦即預 測模式、運動向量及參照畫格號碼（步驟2 0 2 )。 接著，預測候補區塊選擇器202，係從對象區塊的預 測模式中’判定有沒有必要進行運動向量的編碼。當不需 要運動向量之編碼時（畫面內預測、跳躍預測或是樣版比 對所致之預測）則前進至步驟2〇7，當需要運動向量之編碼 時則前進至步驟204(步驟203)。接著，預測候補區塊選擇 器202，係選擇運動向量預測時所用的預測對象區塊（步驟 2 04)。關於預測對象區塊的選擇方法，由於已經在圖3與 圖4中說明過了，因此這裡省略之，但已經選擇的區塊之 資訊係被當作預測向量選擇資訊而追加在附加資訊中。 在預測運動向量探索器203中，將預測對象區塊之運 動向量予以加工，生成預測運動向量（步驟205)。關於運 動向量之加工方法，將於後述。 差分器2〇4，係求取對象區塊之運動向量與預測運動 向量之各成分的差分，算出差分運動向量（步驟206)。 已被生成之附加資訊（預測模式、參照畫格號碼、差 分運動向量以及預測運動向量選擇資訊），係於熵編碼器 1 1 1中被編碼（步驟2〇7)。 圖18係於分離器206與預測運動向量探索器203中 -46- 201036451 所被實施的步驟205中的運動向量加工方法（預測運動向 量探索方法）的詳細程序之流程圖。 首先，預測運動向量探索器203，係取得預測對象區 塊的預測模式（步驟2 32)。然後’根據預測模式，判斷預 測對象區塊是否具有運動向量（步驟233 )。 當預測對象區塊不具有運動向量時，則於分離器2 0 6 中取得對象區塊的參照畫格號碼，並且，預測運動向量探 〇 索器203會從記憶體201中從預測對象區塊所相鄰之區塊 ，取得含有運動向量的附加資訊，前進至步驟237(步驟 23 5) ° 當預測對象區塊具有運動向量時，則判定器23 1會取 得對象區塊與預測對象區塊的參照畫格號碼（步驟234)， 然後再判定這些是否一致（步驟23 6)。切換器23 2係進行 控制，當2個參照畫格號碼一致時，將預測對象區塊之運 動向量當作預測運動向量而結束處理（步驟23 8)，不一致 Ο 時則前進至步驟237。 預測運動向量探索器203，係基於步驟234或步驟 235所得到之資訊來實施樣版比對（步驟237)。 圖19係於樣版比對器2 3 3中所實施的步驟23 7中的 . 樣版比對方法的詳細程序之流程圖。 在探索領域設定器240中，首先，將預測對象區塊或 是預測對象區塊所相鄰之區塊的運動向量，對於對象區塊 的參照畫格號碼所指示的參照影像上作比例換算，決定探 索中心和探索領域。至於運動向量的比例換算方法，由於 -47- 201036451 已經在圖7中說明過了’因此這裡省略說明。 在對象相鄰領域取得器24 1中，經對象區塊或是預測 對象區塊所相鄰之對象相鄰領域（樣版領域），從畫格記憶 體104中取得。 預測相鄰領域242與候補預測領域選擇器243係從探 索領域中檢索出與與對象相鄰領域之相關性高的領域。然 後，將已被測出之訊號領域與樣版領域之間的空間上之位 移量，當作預測運動向量。樣版比對之探索領域的設定方 法和類似於樣版領域的訊號領域偵測方法之細節，係已經 使用圖8〜圖1 1說明過了，因此這裡省略說明。又，以圖 3 0和圖3 1所說明過的「當對象預測區塊的預測訊號是藉 由樣版比對而生成的情況」的其他例子，也能適用。甚至 ，若將圖31的步驟261置換成S205，則步驟205中也能 對應「當對象預測區塊的預測訊號是藉由樣版比對而生成 的情況」。此外，使用圖12與圖1 3所說明過得「預測對 象區塊選擇處理之另一例」也能適用於動畫編碼方法。 如此，若依據本實施形態中的運動向量預測方法，則 藉由使用樣版比對就可將預測運動向量修正成，針對對象 區塊之參照畫格號碼所指示的參照影像的運動向量，因此 具有縮小差分運動向量値、提升差分運動向量之編碼效率 的效果。 其次’使用圖20，說明本實施形態的運動向量預測處 理所涉及之動畫解碼裝置300中的動畫解碼方法。首先， 透過輸入端子301，已被壓縮的壓縮資料係被輸入（步驟 -48- 201036451 3 02)。然後，於熵解碼器3 02中，對壓縮資料進行熵解碼 ，抽出被量化過的轉換係數、附加資訊（步驟3 03)。 運動向量預測器307係生成預測運動向量，和附加資 訊中所含之差分運動向量進行加算以將運動向量予以解碼 (步驟3 04)。步驟304的細節，將於後述。 基於已被再生之運動向量與附加資訊（預測模式、參 照畫格號碼），於預測訊號生成器1 03中會生成預測訊號（ 〇 步驟3 05)。 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，生成再生殘差訊號（步驟306)。然後，所生成的預 測訊號和再生殘差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，而被儲存在畫格記憶 體104中（步驟3 07)。當有下一筆壓縮資料時，則再度重 複此處理程序（步驟308)，在所有的資料都被處理的時點 ❹ 上就結束之（步驟S309)。此外’亦可因應需要而返回至步 驟S 3 0 2，以擷取壓縮資料。 圖21係於運動向量預測器307中所實施的步驟304 中的預測運動向量的生成以及運動向量解碼方法的詳細程 . 序之流程圖° 記憶體201，係儲存著已被輸入的附加資訊，亦即預 測模式、差分運動向量 '參照畫格號碼及預 '測運動向量選 擇資訊（步驟202)。 接著，預測候補區塊選擇器202，係從對象區塊的預 -49- 201036451 測模式中，判定有沒有必要進行運動向量的再生。當 要運動向量之再生時（畫面內預測、略過模式或是樣 對所致之預測）則前進至步驟3 1 6，當需要運動向量之 時則前進至步驟314(步驟313)。接著，預測候補區塊 器202，係基於已再生之預測運動向量選擇資訊來選 動向量預測時所用的預測對象區塊（步驟3 1 4)。關於 對象區塊的選擇方法，由於已經在圖3與圖4中說明 ，因此這裡省略之，但已經選擇的區塊之資訊係被當 測向量選擇資訊而追加在附加資訊中。 在預測運動向量探索器203中，將預測對象區塊 動向量予以加工，生成預測運動向量（步驟205)。關 動向量的加工方法，係已經使用圖1 8與圖1 9以及圖 圖1 1來說明，因此這裡省略說明。此外，以圖3 0和 所說明過的「當對象預測區塊的預測訊號是藉由樣版 而生成的情況」或使用圖1 2和圖1 3所說明過的「預 象區塊選擇處理之另一例」，也可是用於動畫解碼方 加算器204，係求取對象區塊之差分向量與預測 向量之各成分的差分，在生出運動向量（步驟315)。 已被再生之運動向量，係與其他的附加資訊（預 式、參照畫格號碼）一起被保存在記憶體201中（步驟 〇 本實施形態所述之動畫編碼方法及動畫解碼方法 可以程式的方式儲存在記錄媒體中來提供。作爲記錄 則例如有，軟碟片（註冊商標）、CD-ROM、DVD、或

不需 版比 再生 選擇 擇運 預測 過了 作預 之運 於運 8〜 圖31 比對 測對 法。 運動 測模 3 17) ，也 媒體 ROM -50- 201036451 等記錄媒體，或是半導體記憶體等。 Η 22係能夠執行動畫編碼方法的程式之模組的 圖。動畫編碼程式Ρ 100，係具備··區塊分割模組Ρ1 預測訊號推定模組Ρ1 02、預測訊號生成模組Ρ103、 向量預測模組Ρ 1 04、記憶模組Ρ 1 05、減算模組Ρ 1 06 換模組Ρ 1 0 7、量化模組ρ 1 〇 8、逆量化模組Ρ 1 〇 9、逆 模組Ρ 1 1 0、加算模組Ρ 1 1 1及熵編碼模組ρ 1 1 2。運動 〇 預測模組Ρ104係如圖23所示，具備：預測候補區塊 模組Ρ2 0 1、預測運動向量探索模組Ρ202、差分模組 及運動向量記憶模組Ρ204。再者，如圖24所示，預 動向量探索模組Ρ 2 0 2係具備：判定模組ρ 2 3 1、切換 2 3 2、樣版比對模組Ρ 2 3 3。如圖2 5所示，樣版比對 Ρ 2 3 3係具備：探索領域設定模組ρ 2 4 1、預測領域取 組2 43及候補預測領域選擇模組。 藉由執行上記各模組所實現的機能，係和上述動 〇 碼裝置100的機能相同。亦即，動畫編碼程式Ρ100 模組之機能，係和區塊分割器1 〇 2、預測訊號推定 π 3、預測訊號生成器1 03、運動向量預測器丨i 4、畫 憶體104、減算器105、轉換器106、量化器1〇7、逆 . 器108、逆轉換器1〇9、加算器110、熵編碼器in、 候補區塊選擇器202、預測運動向量探索器203、差 204、記憶體210、判定器231、切換器232、樣版比 23 3、探索領域設定器24〇、對象相鄰領域取得器24 1 測相鄰領域取得器242、及候補預測領域選擇器243 區塊 01、 運動 、轉 轉換 向量 選擇 P203 測運 模組 模組 得模 畫編 的各 裝置 格記 量化 預測 分器 對器 、預 的機 -51 - 201036451 能相同。 又，圖26係能夠執行動畫解碼方法的程式之模組的 區塊圖。影像解碼程式P300，係具備：熵解碼模組P302 、逆量化模組P 3 03、逆轉換模組P 3 04、加算模組P 3 0 5、 預測訊號生成模組103、運動向量預測模組P306及記憶 模組P105。再者，如圖27所示，運動向量預測模組P306 係具備：預測候補區塊選擇模組P20 1、預測運動向量探 索模組P202、加算模組P31 1及運動向量記憶模組P204。 藉由執行上記各模組所實現的機能，係和上述動畫解 碼裝置300的各構成要素相同。亦即，動畫解碼程式 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、預測訊號生成器1〇3、運動 向量預測器307、畫格記憶體1 04、預測候補區塊選擇器 202、預測運動向量探索器203、加算3 12及記憶體201的 機能相同。 如此構成的動畫編碼程式P100或動畫解碼程式P300 ，係被記憶在記錄媒體1 〇，在後述的電腦上執行。 圖2 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29係將記錄媒體中所記億之 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C P U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28所示，電腦30，係具備：軟碟驅動裝置、 -52- 201036451 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 〇中所記億之程式的記憶體1 6、顯示器這類顯示裝置1 8 、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1 〇中所儲存的動畫編碼·解碼程式進行 〇 存取，藉由該當動畫編碼·解碼程式，成爲本實施形態所 述之動畫編碼裝置或動畫解碼裝置而動作。 如圖29所示，動畫編碼程式及動畫解碼程式，係可 以被重疊於載波之電腦資料訊號40的方式，透過網路而 提供。此時，電腦30，係將通訊裝置24所接收到的動畫 編碼程式或動畫訊號程式，記憶在記憶體1 6，就可執行該 當動畫編碼程式或動畫訊號程式。 接著，針對本實施形態之動畫編碼裝置1〇〇及動畫解 Ο 碼裝置300的作用效果，加以說明。 於本實施形態的動畫編碼裝置1 00中，畫格記憶體 1 04，係將已編碼之影像亦即複數之已再生影像，當作參 照影像而加以儲存，由區塊分割器102將輸入影像分割成 . 複數領域，預測訊號推定器11 3，係從畫格記憶體1 04所 儲存的複數參照影像中，探索出已被分割之複數領域當中 與處理對象之對象領域的相關性最高的領域，生成運動向 量。 預測訊號生成器103’係基於已被預測訊號推定器 -53- 201036451 1 1 3所探索到的參照影像加以指示的參照畫格號碼，和將 處理對象之對象領域和已被預測訊號推定器1 1 3所探索到 之領域之間的的空間上位置關係加以表示的運動向量，來 生成對象領域的預測訊號。 然後，運動向量預測器114，係從1個以上之已編碼 之運動向量，生成出預測運動向量，生成已被預測訊號推 定器113所生成之運動向量與該預測運動向量之差分運動 向量。 減算器1 05係生成對象領域的預測訊號與對象領域之 對象像素訊號的殘差訊號，由轉換器1〇6、量化器107、 熵編碼器U1所成之編碼處理部，係將殘差訊號和參照畫 格號碼和運動向量預測器1 1 4所生成的差分運動向量，加 以編碼。 另一方面，由逆量化器108、逆轉換器109所成之復 原處理部，係將已被編碼處理部所編碼過的殘差訊號加以 復原之後，加算至預測訊號生成器1 〇3中所生成的預測訊 號，生成出再生影像，將其當作參照影像而記憶在畫格記 憶體104中。 然後，關於運動向量預測器114，若參照圖8而說明 其動作，則如以下所述。亦即，上述運動向量預測器1 1 4 ，係從已編碼領域中選擇出1個領域（例如圖4的預測對 象區塊502)，當所被選擇之領域不具有參照畫格號碼時’ 或是對象領域之參照畫格號碼與已被選擇之領域之參照畫 格號碼不同時，將與位於對象領域（對象區塊5〇1)周邊的 -54- 201036451 已再生之像素訊號所成之樣版領域（例如對象區塊5 0 1所 相鄰之對象相鄰領域501 Τ)之相關性較高的領域，從對象 領域所附隨之參照畫格號碼所指示的參照影像中探索出來 ’基於該當探索到的領域（預測相鄰領域5 0 1 Μ)與樣版領 域（對象相鄰領域501 Τ)之間的空間上之位置關係，來生成 預測運動向量（運動向量602Ρ)。 此外’除了將樣版領域設爲由對象領域所相鄰之已再 〇 生之像素訊號所成之對象相鄰領域5 0 1 Τ以外，亦可如圖 11所示’將樣版領域設爲，由已被運動向量預測器1 1 4所 選擇之領域（預測對象區塊5〇2)所相鄰之已再生之相鄰像 素訊號所成之對象相鄰領域502Τ。 若依據本發明，則可將與位於對象領域周邊的已再生 之像素訊號所成之樣版領域之相關性較高的領域，從對象 領域所附隨之參照畫格號碼所指示的參照影像中探索出來 ’可基於該當探索到的領域與樣版領域之間的空間上之位 〇 置關係’來生成預測運動向量。藉此，則當相鄰於對象領 域之已再生之預測對象區塊之運動向量爲〇時，或使用到 未伴隨運動向量之預測方法的情況下，仍可有效率地進行 對象領域中的運動向量之預測，且可提升編碼效率。 . 又，於本實施形態的動畫編碼裝置1 00中，預測訊號 生成器1 03係成爲預測訊號合成手段而發揮機能，該預測 訊號生成器103，係將與對象領域（對象區塊501)所相鄰之 已再生之相鄰像素訊號所成之對象相鄰領域（對象相鄰領 域501 Τ)的相關性較高的預測相鄰領域（預測相鄰領域 -55- 201036451 501M)’從複數參照影像中探索出1個以上，基於1個以 上之預測相鄰領域，來加工前記對象領域之預測訊號。例 如’偵測出N個預測相鄰領域，將N個候補預測訊號予 以平均化以將預測訊號進行加工。 然後，預測運動向量預測器1 1 4，係進而針對複數參 照影像’將已被預測訊號生成器1 03所探索到的預測相鄰 領域（預測相鄰領域501M)與對象相鄰領域（預測相鄰領域 50 1T)的空間上位置關係加以表示的運動向量，分別保存i 個。當已被選擇之領域之預測訊號，是由預測訊號生成器 103所生成時，將已被保存之運動向量當中，對應於對象 領域之參照畫格號碼的運動向量，當作預測運動向量。 若依據本發明，則當預測對象領域之預測訊號是藉由 樣版比對所生成的情況下，可藉由使用此時所被測出的運 動向量，來提升樣版比對處理效率。 又，本實施形態的動畫解碼裝置300，係由熵解碼器 3 02，從透過輸入端子301所輸入之壓縮資料之中，將屬 於處理對象之對象領域的差分運動向量與參照畫格號碼與 殘差訊號之編碼資料，予以解碼。 然後，逆量化器3 03、及逆轉換器3 04，係從前記殘 差訊號之編碼資料，復原出再生殘差訊號，加算器3 05係 將預測訊號生成器103中所生成的預測訊號和已復原的再 生殘差訊號進行加算，以復原出對象領域的像素訊號，令 其被儲存在畫格記憶體1 04中。畫格記憶體1 04，係將複 數個已再生影像當作參照影像而加以儲存。 -56- 201036451 另一方面’運動向量預測器307,係從丨個以 復原之運動向量，生成出預測運動向量，將熵解碼 中所解碼過的差分運動向量與該預測運動向量進行 而復原出運動向量。然後，預測訊號生成器1〇3, 已在運動向量預測器3 07中復原的運動向量與對象 參照畫格號碼，來生成對象領域的預測訊號。 再詳言之’運動向量預測器307，係從已編碼 Ο 選擇出1個 領域（例如圖4的預測對象區塊502)， 選擇之領域不具有參照畫格號碼時，或是對象領域 畫格號碼與已被選擇之領域之參照畫格號碼不同時 位於對象領域（對象區塊5 0 1)周邊的已再生之像素 成之樣版領域（例如對象區塊501所相鄰之對象相 5 〇 1 T)之相關性較高的領域，從對象領域所附隨之 格號碼所指示的參照影像中探索出來，基於該當探 領域（預測相鄰領域50 1 M)與樣版領域（對象相 Ο 501T)之間的空間上之位置關係，來生成預測運動丨 動向量602P)。 若依據本發明，則可將與位於對象領域周邊的 之像素訊號所成之樣版領域之相關性較高的領域， . 領域所附隨之參照畫格號碼所指示的參照影像中探 ，可基於該當探索到的領域與樣版領域之間的空間 置關係，來生成預測運動向量。因此，當相鄰於對 之已再生之預測對象區塊之運動向量爲0時，或使 伴隨運動向量之預測方法的情況下，仍可有效率地 上之已 器302 加算， 係基於 領域之 領域中 當所被 之參照 ，將與 訊號所 鄰領域 參照畫 索到的 鄰領域 句量（運 已再生 從對象 索出來 上之位 象領域 用到未 進行對 -57- 201036451 象領域中的運動向量之預測，且可提升編碼效率’因此可 將如此編碼而成的資料，加以解碼。 此外，除了將樣版領域設爲由對象領域所相鄰之已再 生之像素訊號所成之對象相鄰領域501T以外，亦可如圖 1 1所示，將樣版領域設爲，由已被運動向量預測器1 1 4所 選擇之領域（預測對象區塊502)所相鄰之已再生之相鄰像 素訊號所成之對象相鄰領域502T。 又，於本實施形態的動畫解碼裝置300中，預測訊號 生成器1 03係成爲預測訊號合成手段而發揮機能，該預測 訊號生成器103，係將與對象領域（對象區塊501)所相鄰之 已再生之相鄰像素訊號所成之對象相鄰領域（對象相鄰領 域5 0 1 T)的相關性較高的預測相鄰領域（預測相鄰領域 501M)，從複數參照影像中探索出1個以上，基於前記1 個以上之預測相鄰領域，來加工前記對象領域之預測訊號 。例如，偵測出N個預測相鄰領域，將N個候補預測訊 號予以平均化以將預測訊號進行加工。 然後’預測運動向量預測器3 0 7，係進而針對複數參 照影像，將已被預測訊號生成器1 0 3所探索到的預測相鄰 領域（預測相鄰領域5 0 1 M)與對象相鄰領域（預測相鄰領域 5 0 1 T)的空間上位置關係加以表示的運動向量，分別保存1 個。 當已被選擇之領域之預測訊號，是由預測訊號生成器 103所生成時’將已被保存之運動向量當中，對應於對象 領域之參照畫格號碼的運動向量，當作預測運動向量。 -58- 201036451 若依據本發明，則當預測對象領域之預測訊號是藉由 樣版比對所生成的情況下，可藉由使用此時所被測出的運 動向量，來提升樣版比對處理效率。 又，可構成具備本實施形態之動畫編碼裝置10〇與動 畫解碼裝置300的影像處理系統。此時係被構成爲，能夠 將動畫編碼裝置100所編碼過之資料，由動畫解碼裝置 3〇〇來解碼。該動畫編碼裝置1〇〇與動畫解碼裝置30〇, 〇 係可被構成爲透過網路所連接成的影像處理系統，也可被 構成爲一個裝置（例如電腦、攜帶型終端等）中具備動畫編 碼裝置100與動畫解碼裝置300者。 【圖式簡單說明】 [圖1]本實施形態所述之動畫編碼裝置i 00的區塊圖 〇 [圖2]用來說明區塊比對處理的模式圖，（A)係圖示參 © 照畫面’（B)係圖示編碼對象之畫面。 [圖3]圖1中的運動向量預測器的區塊圖。 [圖4]用來說明對象區塊與預測對象區塊之關係的模 式圖。 . [圖5]圖3中的預測運動向量探索器的區塊圖。 [圖6 ]用來說明圖5中的樣版比對器的區塊圖。 [圖7]用來說明運動向量之比例換算處理的區塊圖。 [圖8]預測運動向量生成處理中的有關樣版比對處理 之模式圖的第1例，（A)係表示參照畫面，（B)係表示編碼 -59- 201036451 對象之畫面。 [圖9]預測運動向量生成處理中的有關樣版比對處理 之模式圖的第2例，（A)係表示參照畫面，（B)係表示編碼 對象之畫面。 [圖10]預測運動向量生成處理中的有關樣版比對處理 之模式圖的第3例’（A)係表示參照畫面，（B)係表示編碼 對象之畫面。 [圖1 1 ]預測運動向量生成處理中的有關樣版比對處理 之模式圖的第4例，（A)係表示參照畫面，（B)係表示編碼 對象之畫面。 [圖12]用來說明對象區塊與預測對象區塊之關係的模 式圖的其他例子。 [圖1 3 ]用來說明預測運動向量生成處理中的往時間方 向之運動向量擴充處理之模式圖。 [圖14]本實施形態所述之動畫解碼裝置300的區塊圖 〇 [圖15]圖14中的運動向量預測器的區塊圖。 [圖16]本實施形態所述之動畫編碼方法之程序的流程 圖。 [圖17]用來說明圖16之動畫編碼方法中所含之運動 向量預測方法之程序的流程圖。 [圖1 8 ]用來說明伴隨樣版比對之運動向量探索方法之 程序的流程圖。 [圖19]樣版比對處理之程序的說明用流程圖。 -60- 201036451 [圖20]本實施形態所述之動畫解碼方法之程序的流程 圖。 [圖21]用來說明圖20之動畫解碼方法中所含之運動 向量預測方法之程序的流程圖。 [圖22]可執行本實施形態所述之動畫編碼方法之程式 模組的區塊圖。 [圖2 3 ]圖2 2的模組中所含之運動向量預測模組的區 〇 塊圖。 [圖2 4 ]圖2 3的模組中所含之預測運動向量探索模組 的區塊圖。 [圖2 5 ]用來說明圖2 4的模組中所含之樣版比對模組 的區塊圖。 [圖26]可執行本實施形態所述之動畫解碼方法之程式 模組的區塊圖。 [圖27]圖26的模組中所含之運動向量預測模組的區 〇 塊圖。 [圖28]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29]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30]用來說明於預測訊號生成器中所實施的樣版比 對處理程序的流程圖。 [圖31]用來說明預測運動向量探索器中的未伴隨樣版 比對的預測運動向量決定處理的流程圖。 -61 - 201036451 [圖32]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】 1 〇 :記錄媒體 1 2 :讀取裝置 14 :作業用記憶體 1 6 :記憶體 1 8 :顯不器 . 20 :滑鼠 22 :鍵盤 24 :通訊裝置 3 0 :電腦 40 :電腦資料訊號 100 :動畫編碼裝置 】0〗：輸入端子 1 0 2 :區塊分割器 103 :預測訊號生成器 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 -62- 201036451 1 η :熵編碼器 1 1 2 :輸出端子 1 1 3 :預測訊號推定器 1 1 4 :運動向量預測器 201 :記憶體 202 :預測對象區塊選擇器 203 :預測運動向量探索器 0 204 :差分器 2 3 1 :判定器 23 2 :切換器 234 :樣版比對器 240 :探索領域設定器 241 :對象相鄰領域取得器 242 :預測相鄰領域取得器 243 :候補預測領域選擇器 〇 3 0 1 :輸入端子 3 02 :熵解碼器 3 03 :逆量化器 3 04 :逆轉換器 • 3 05 :加算器 3 0 6 :輸出端子 3 07 :運動向量預測器 3 1 2 :加算器 -63-

Claims (1)

1. 201036451 七、申請專利範圍： 1·—種動畫編碼裝置，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 儲存手段，用以將複數個已再生影像當作參照影像而 加以儲存；和 運動推定手段，係將前記複數領域當中與處理對象之 對象領域的相關性較高之領域，從前記儲存手段中所儲存 之複數參照影像中探索出來，生成前記對象領域之運動向 量；和 預測訊號生成手段，係基於將已被前記運動推定手段 所探索到的參照影像加以指示的參照畫格號碼，和將前記 對象領域與已被探索到之領域之間的空間上位置關係加以 表示的運動向量，來生成前記對象領域之預測訊號；和 運動向量預測手段，係從1個以上之已編碼之運動向 量，生成出預測運動向量，生成已被前記運動推定手段所 生成之運動向量與該預測運動向量的差分運動向量；和 殘差訊號生成手段，係生成前記對象領域之預測訊號 與前記對象領域之對象像素訊號的殘差訊號；和 編碼手段，係將前記殘差訊號和前記參照畫格號碼和 已於前記運動向量預測手段中所被生成之差分運動向量， 加以編碼；和 復原手段，係先將前記已被編碼之殘差訊號加以復原 然後加算至前記預測訊號，生成再生影像，令其被當作參 -64- 201036451 照影像而記憶在前記儲存手段中； 前記運動向量預測手段，係 當從已編碼領域中選擇出1個領域，所被選擇之領域 是不帶有參照畫格號碼時，或是前記對象領域之參照畫格 號碼與已被選擇之領域之參照畫格號碼不同時，將與位於 前記對象領域周邊的已再生之像素訊號所成之樣版領域之 相關性較高的領域，從前記對象領域所附隨之參照畫格號 〇 碼所指示的參照影像中探索出來，基於該探索到的領域與 前記樣版領域之間的空間上之位置關係，來生成前記預測 運動向量。 2 .如申請專利範圍第1項所記載之動畫編碼裝置，其 中，將前記樣版領域設爲，對象領域所相鄰之已再生之像 素訊號所成之對象相鄰領域◊ 3. 如申請專利範圍第1項所記載之動畫編碼裝置，其 中，將前記樣版領域設爲，已被前記運動向量預測手段所 〇 選擇之領域所相鄰之已再生之相鄰像素訊號所成之對象相 鄰領域。 4. 如申請專利範圍第1項至第3項之任一項所記載之 動畫編碼裝置，其中， . 前記預測生成手段，係更含有：預測訊號合成手段， ^ 係將與前記對象領域所相鄰之已再生之相鄰像素訊號所成 之對象相鄰領域的相關性較高的預測相鄰領域，從複數參 照影像中探索出1個以上，基於前記1個以上之預測相鄰 領域，來加工前記對象領域之預測訊號； -65- 201036451 前記預測運動向量預測手段，係 影像，將已被前記預測訊號合成手段 領域與對象相鄰領域的空間上位置關 量，分別保存1個； 當前記已被選擇之領域之預測訊 號合成手段所生成時，將前記已被保 對應於對象領域之參照畫格號碼的運 測運動向量。 5.—種動畫解碼裝置，其特徵爲 具備： 資料解碼手段，係從壓縮資料之 之對象領域的差分運動向量與參照畫 編碼資料，予以解碼；和 儲存手段，用以將複數個已再生 加以儲存；和 殘差訊號復原手段，係從前記殘 復原出再生殘差訊號；和 運動向量預測手段，係從1個以 量，生成出預測運動向量，將已於前 碼的差分運動向量與該預測運動向量 出運動向量；和 預測訊號生成手段，係基於已在 段中復原的運動向量與前記對象領域 成前記對象領域之預測訊號；和 更針對前記複數參照 所探索到的預測相鄰 係加以表示的運動向 號，是由前記預測訊 存之運動向量當中， 動向量，當作前記預 中，將屬於處理對象 格號碼與殘差訊號之 影像當作參照影像而 差訊號之編碼資料， 上之已復原之運動向 記資料解碼手段中解 ’進行加算，以復原 前記運動向量預測手 之參照畫格號碼，生 -66 - 201036451 影像復原手段，係藉由將前記預測訊號與前記再生殘 差訊號予以加算’以復原出前記對象領域之像素訊號； 前記運動向量預測手段，係 當從已解碼領域中選擇出1個領域，所被選擇之領域 是不帶有參照畫格號碼時，或是前記對象領域之參照畫格 號碼與已被選擇之領域之參照畫格號碼不同時，將與位於 前記對象領域周邊的已再生之像素訊號所成之樣版領域之 〇 相關性較高的領域，從前記對象領域所附隨之參照畫格號 碼所指示的參照影像中探索出來，基於該探索到的領域與 前記樣版領域之間的空間上之位置關係，來生成前記預測 運動向量。 6 .如申請專利範圍第5項所記載之動畫解碼裝置，其 中，將前記樣版領域設爲，對象領域所相鄰之已再生之像 素訊號所成之對象相鄰領域。 7.如申請專利範圍第5項所記載之動畫解碼裝置，其 〇 中，將前記樣版領域設爲，已被前記運動向量預測手段所 選擇之領域所相鄰之已再生之相鄰像素訊號所成之對象相 鄰領域。 8 ·如申請專利範圍第5項至第7項之任一項所記載之 ^ 動畫解碼裝置，其中， 前記預測生成手段，係更含有：預測訊號合成手段， 係將與前記對象領域所相鄰之已再生之相鄰像素訊號所成 之對象相鄰領域的相關性較高的預測相鄰領域，從複數參 照影像中探索出1個以上，基於前記1個以上之預測相鄰 -67- 201036451 領域，來加工前記對象領域之預測訊號； 前記預測運動向量預測手段，係更針對前記複數參照 影像，將已被前記預測訊號合成手段所探索到的預測相鄰 領域與對象相鄰領域的空間上位置關係加以表示的運動向 量，分別保存1個； 當前記已被選擇之領域之預測訊號，是由前記預測訊 號合成手段所生成時，將前記已被保存之運動向量當中， 對應於對象領域之參照畫格號碼的運動向量，當作前記預 測運動向量。 9. 一種動畫編碼方法，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，係將前記複數領域當中與處理對象之 對象領域的相關性較高之領域，從儲存手段中所儲存之複 數參照影像中探索出來，生成前記對象領域之運動向量； 和 預測訊號生成步驟，係基於將已被前記運動推定步驟 所探索到的參照影像加以指示的參照畫格號碼，和將前記 對象領域與已被探索到之領域之間的空間上位置關係加以 表示的運動向量，來生成前記對象領域之預測訊號；和 運動向量預測步驟，係從1個以上之已編碼之運動向 量，生成出預測運動向量，生成已於前記運動推定步驟中 所生成之運動向量與該預測運動向量的差分運動向量；和 殘差訊號生成步驟，係生成前記對象領域之預測訊號 -68- 201036451 與前記對象領域之對象像素訊號的殘差訊 編碼步驟，係將前記殘差訊號和前記 已於前記運動向量預測步驟中所被生成之 加以編碼，和 復原步驟，係先將前記已被編碼之殘 然後加算至前記預測訊號，生成再生影像 照影像而記憶在前記儲存手段中； 0 前記運動向量預測步驟，係 當從已編碼領域中選擇出1個領域， 是不帶有參照畫格號碼時，或是前記對象 號碼與已被選擇之領域之參照畫格號碼不 前記對象領域周邊的已再生之像素訊號所 相關性較高的領域，從前記對象領域所附 碼所指示的參照影像中探索出來，基於該 前記樣版領域之間的空間上之位置關係， 〇 運動向量。 1 〇.如申請專利範圍第9項所記載之 其中， 前記預測生成步驟，係更含有：預測 _ 係將與前記對象領域所相鄰之已再生之相 之對象相鄰領域的相關性較高的預測相鄰 照影像中探索出1個以上，基於前記1個 領域，來加工前記對象領域之預測訊號； 前記預測運動向量預測步驟，係更針 號；和 參照畫格號碼和 差分運動向量， 差訊號加以復原 ，令其被當作參 所被選擇之領域 領域之參照畫格 同時，將與位於 成之樣版領域之 隨之參照畫格號 探索到的領域與 來生成前記預測 動畫編碼方法， 訊號合成步驟， 鄰像素訊號所成 領域，從複數參 以上之預測相鄰 對前記複數參照 -69- 201036451 影像，將已於前記預測訊號合成步驟中所探索到的 鄰領域與對象相鄰領域的空間上位置關係加以表示 向量，分別保存1個，’ 當前記已被選擇之領域之預測訊號’是於前記 號合成步驟中所生成時’將前記已被保存之運動向 ，對應於對象領域之參照畫格號碼的運動向量’當 預測運動向量。 11. 一種動畫解碼方法，其特徵爲， 具備： 資料解碼步驟，係從壓縮資料之中，將屬於處 之對象領域的差分運動向量與參照畫格號碼與殘差 編碼資料，予以解碼；和 儲存步驟，用以將複數個已再生影像當作參照 加以儲存；和 殘差訊號復原步驟，係從前記殘差訊號之編碼 復原出再生殘差訊號；和 運動向量預測步驟，係從1個以上之已復原之 量，生成出預測運動向量，將已於前記資料解碼步 碼的差分運動向量與該預測運動向量，進行加算， 出運動向量；和 預測訊號生成步驟，係基於已在前記運動向量 驟中復原的運動向量與前記對象領域之參照畫格號 成前記對象領域之預測訊號；和 影像復原步驟，係藉由將前記預測訊號與前記 預測相 的運動 預測訊 量當中 作前記 理對象 訊號之 影像而 資料， 運動向 驟中解 以復原 預測步 碼，生 再生殘 -70- 201036451 差訊號予以加算，以復原出前記對象領域之像素訊號，並 令其被當作參照影像而儲存在儲存手段中； 前記運動向量預測步驟，係 當從已解碼領域中選擇出1個領域，所被選擇之領域 是不帶有參照畫格號碼時，或是前記對象領域之參照畫格 號碼與已被選擇之領域之參照畫格號碼不同時，將與位於 前記對象領域周邊的已再生之像素訊號所成之樣版領域之 0 相關性較高的領域，從前記對象領域所附隨之參照畫格號 碼所指示的參照影像中探索出來，基於該探索到的領域與 前記樣版領域之間的空間上之位置關係，來生成前記預測 運動向量。 1 2.如申請專利範圍第1 1項所記載之動畫解碼方法， 其中， 前記預測生成步驟，係更含有：預測訊號合成步驟， 係將與前記對象領域所相鄰之已再生之相鄰像素訊號所成 〇 之對象相鄰領域的相關性較高的預測相鄰領域，從複數參 照影像中探索出1個以上’基於前記1個以上之預測相鄰 領域，來加工前記對象領域之預測訊號； 前記預測運動向量預測步驟，係更針對前記複數參照 影像，將已於前記預測訊號合成步驟中所探索到的預測相 鄰領域與對象相鄰領域的空間上位置關係加以表示的運動 向量，分別保存1個； 當前記已被選擇之領域之預測訊號，是於前記預測訊 號合成步驟中所生成時’將前記已被保存之運動向量當中 -71 - 201036451 ’對應於對象領域之參照畫格號碼的運動向量，當作前記 預測運動向量。 13·—種動畫編碼程式，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，係將前記複數領域當中與處理對象之 對象領域的相關性較高之領域，從儲存手段中所儲存之複 數參照影像中探索出來，生成前記對象領域之運動向量； 和 預測訊號生成模組，係基於將已被前記運動推定模組 所探索到的參照影像加以指示的參照畫格號碼，和將前記 對象領域與已被探索到之領域之間的空間上位置關係加以 表示的運動向量，來生成前記對象領域之預測訊號；和 運動向量預測模組，係從1個以上之已編碼之運動向 量，生成出預測運動向量，生成已於前記運動推定模組中 所生成之運動向量與該預測運動向量的差分運動向量；和 殘差訊號生成模組，係生成前記對象領域之預測訊號 與前記對象領域之對象像素訊號的殘差訊號；和 編碼模組，係將前記殘差訊號和前記參照畫格號碼和 已於前記運動向量預測模組中所被生成之差分運動向量， 加以編碼；和 復原模組，係先將前記已被編碼之殘差訊號加以復原 然後加算至前記預測訊號，生成再生影像，令其被當作參 照影像而記憶在前記儲存手段中； -72- 201036451 前記運動向量預測模組，係 當從已編碼領域中選擇出1個領域，所被選擇 是不帶有參照畫格號碼時，或是前記對象領域之參 號碼與已被選擇之領域之參照畫格號碼不同時，將 前記對象領域周邊的已再生之像素訊號所成之樣版 相關性較高的領域，從前記對象領域所附隨之參照 碼所指示的參照影像中探索出來，基於該探索到的 ¢) 前記樣版領域之間的空間上之位置關係，來生成前 運動向量。 1 4.如申請專利範圍第1 3項所記載之動畫編碼 其中， 前記預測生成模組，係更含有：預測訊號合成 係將與前記對象領域所相鄰之已再生之相鄰像素訊 之對象相鄰領域的相關性較高的預測相鄰領域，從 照影像中探索出1個以上’基於前記1個以上之預 〇 領域，來加工前記對象領域之預測訊號； 前記預測運動向量預測模組’係更針對前記複 影像，將已於前記預測訊號合成模組中所探索到的 鄰領域與對象相鄰領域的空間上位置關係加以表示 向量，分別保存1個； 當前記已被選擇之領域之預測訊號’是由前記 號合成模組所生成時’將前記已被保存之運動向量 對應於對象領域之參照畫格號碼的運動向量’當作 測運動向量。 之領域 照畫格 與位於 領域之 畫格號 領域與 記預測 程式， 模組， 號所成 複數參 測相鄰 數參照 預測相 的運動 預測訊 當中， 前記預 -73- 201036451 15. 一種動畫解碼程式，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 之對象領域的差分運動向量與參照畫格號碼與殘差訊號之 編碼資料’予以解碼；和 儲存模組，用以將複數個已再生影像當作參照影像而 加以儲存；和 殘差訊號復原模組，係從前記殘差訊號之編碼資料’ 復原出再生殘差訊號；和 運動向量預測模組，係從1個以上之已復原之運動向 量，生成出預測運動向量，將已於前記資料解碼模組中解 碼的差分運動向量與該預測運動向量，進行加算，以復原 出運動向量；和 預測訊號生成模組，係基於已在前記運動向量預測模 組中復原的運動向量與前記對象領域之參照畫格號碼，生 成前記對象領域之預測訊號；和 影像復原模組，係藉由將前記預測訊號與前記再生殘 差訊號予以加算，以復原出前記對象領域之像素訊號，並 令其被當作參照影像而儲存在儲存手段中； BU記運動向量預測模組，係 當從已解碼領域中選擇出1個領域，所被選擇之領域 是不帶有參照畫格號碼時，或是前記對象領域之參照畫格 號碼與已被選擇之領域之參照畫格號碼不同時，將與位於 前記對象領域周邊的已再生之像素訊號所成之樣版領域之 -74- 201036451 相關性較高的領域，從前記對象領域所附隨之參 碼所指示的參照影像中探索出來，基於該探索到 前記樣版領域之間的空間上之位置關係，來生成 運動向量。 1 6.如申請專利範圍第1 5項所記載之動畫解 其中， 前記預測生成模組，係更含有：預測訊號合 〇 係將與前記對象領域所相鄰之已再生之相鄰像素 之對象相鄰領域的相關性較高的預測相鄰領域， 照影像中探索出1個以上，基於前記1個以上之 領域，來加工前記對象領域之預測訊號； 前記預測運動向量預測模組，係更針對前記 影像，將已於前記預測訊號合成模組中所探索到 鄰領域與對象相鄰領域的空間上位置關係加以表 向量，分別保存1個； €) 當前記已被選擇之領域之預測訊號，是由前 號合成模組所生成時，將前記已被保存之運動向 對應於對象領域之參照畫格號碼的運動向量，當 測運動向量。 1 7 . —種動畫處理系統’係屬於具備如申請 « 第1〜4之任一項所記載之動畫編碼裝置、和如 範圍第5〜8之任一項所記載之動畫解碼裝置的 系統，其特徵爲， 將前記動畫編碼裝置中所編碼成的資料，由 照畫格號 的領域與 前記預測 碼程式， 成模組， 訊號所成 從複數參 預測相鄰 複數參照 的預測相 示的運動 記預測訊 量當中， 作前記預 專利範圍 申請專利 影像處理 前記動畫 -75- 201036451 解碼裝置進行解碼。 1 8. —種動畫處理方法，係屬於具備如申請專利範圍 第9項所記載之動畫編碼方法、和如申請專利範圍第10 項所記載之動畫解碼方法的影像處理方法，其特徵爲’ 將前記動畫編碼方法中所編碼成的資料，於前記動畫 解碼方法中進行解碼。

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