TW465227B - Image sequence coding and decoding method - Google Patents

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Yuichiro Nakaya
Yoshito Nene
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Hitachi Ltd
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Description

465227 A7 — _B7 五、發明説明（1 ) [發明所屬之技術領域] 本發明係關於一種圖像序列之編碼之方法及解碼方法，用 以進行圖框間之預測，且用量化的數值來表示亮度或是色 彩強度者。 [發明之背景] 在圖像序列之高能率編碼中’活用接近時間性之圖框間之 類似性的圖框間預測（移動補償）在資訊壓縮上顯示很大的效 果乃係眾所週知之事。現在成為圖像編碼技術之主流的移 動補償方式，乃為圖像序列編碼方式之國際標準的Η·263、 MPEG1、MPEG2中所彩用的半圖素精度之區塊匹配（M〇ck matching)。該方式係將欲編碼的圖像分割成複數個區塊， 且在各區塊上以鄰接水平•垂直方向之圖素間距離的一半 長度為最小單位來求出其移動向量（m〇ti〇n vect〇〇。當使用 數學式子來表現該處理時就如以下所示。將欲編碼之圖框 (目前圖框）之預測圖像P之座標（x，y)中的抽樣值（亮度或是 色差之強度的抽樣值）設為P(x，y)，而將參考圖像R(在時間 上與P接近，為已芫成編碼之圖框的解碼圖像）之座標（x，y) 中的抽樣值設為R(X，y)。又，當作x*y為整數，且假設p 和R在座“值為整數的點上存在著圖素。又，圖素之抽樣值 係當作非為負值的整數來量化。此時，？和尺的關係是以下 面的數學式子1來表示。 P(x?y) = R(x + ui,y-f-Vi) (x?y)EBi5〇<i<N....(#1) 465227 A7 --—-------- B7 五、發明説明（2 ) 但是，圖像係被分劃㈣個區塊，Bi的圖像第旧塊所包 含的圖素，（ui，Vi)係表示第{區塊的移動向量。 ♦ 值在非為整數時，就有必要求出在參考圖像中 實際上不存在圖素之點的強度值。作為此時的處理，常為 人使用者為使用週邊4圖素的雙線型内插法。#以數學式子 來敘述該内插方式時，若將d設為正的整數，且設為 〇<P’q<d，則R(x + p/d，y + q/d)可以下面之數學式子2來表 示0 RU + p/d，y + q/d) = ((d-q)((d-p)R(x，y) + pR(x+1，y))
+ q(d_p)R(x，y+i) + pR (x+ 1，y+ 1 )))//d2......(數 2) 但是，「//」為除法之一種，其特徵係將通常除法運算 (依實數運算所進行之除法運算）的結果捨入成鄰近的整數。 圖1係頒π Η · 263編碼器的構成例i 〇〇。H _ 263係採用組合 區塊匹配和DCT(離散餘弦變換）之混合編碼方式（圖框間/ 圖框内適應編碼方法），作為其編碼方式。減法器1〇2係計 算輸入圖像（目前圖框之原圖像）1〇1和圖框間/圖框内編碼 切換開關119之輸出圖像丨13 (後述）的差，以輸出誤差圖像 103。孩誤差圖像，係在利用1)(：：丁變換器1〇4變換成DCT係 數之後再利用量化器1〇5予以量化，並成為量化DCT係數 106。該量化DCT計數係在當作傳輸資訊輸出至通信通路的 同時’亦會在編碼器内作為合成圖框間預測圖像之用。以 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(⑶S) A4規格(21GX297公釐) 465227 A7 B7 五、發明説明（ ) 下說明預測圖像合成的順序。上數量化DCT係數1 〇6，係經 由逆量化器108和逆DCT變換器109而成為解碼誤差圖像 I 10 (與接收側再生的誤差圖像為相同的圖像）。於此，係在 加法器111中加上圖框間/圖框内編碼切換開關n 9之輸出 圖像113 (後述），以獲得目前圖框之解碼圖像〗12 (與接收側 再生的目别圖框之解碼圖像為相同的圖像）。該圖像一旦被 儲存在圖框記憶體114内，則只會被延遲1圖框的時間。因 而，在現時點上，圖框記憶體114會輸出前圖框之解碼圖像 II 5。$亥別圖框之解碼圖像和目前圖框之輸入圖像丨〇 1係被 輸入至區塊匹配部116内，以進行區塊匹配之處理。在區塊 匹配中係將圖像分割成複數個區塊，且藉由從前圖框之解 碼圖像中取出在各區塊上最與目前圖框之原圖像相似的部 份，就可合成目前圖框之預測圖像117。此時，各區塊在前 圖框和目前圖框之間有必要進行檢測是哪一個已移動的處 理（移動推定處理）。依移動推定處理所檢測出的各區塊之移 動向量，會當作應移動的資訊12〇而被傳送至接收側。接收 側係可從移動向量資訊和前圖框之解碼圖像中，合成與獨 自由發运側所獲得者相同的預測圖像。預測圖像丨丨7，係與 〇」k唬11 8同時被輸入至圖框間/圖框内編碼切換開關 119上。忒開關係藉由選擇兩輸入中之任一個，以切換圖框 間編碼和圖框内編碼。在預測圖像117被選擇的情況時（圖2 表示該情況），會進行圖框間編碼。另一方面，在「〇」信 號被選擇的十同況時，由於輸入圖像會以原狀被編碼且 被知出土通#路，所以會進行圖框内編碼。為了使接收側 -6 - 祕狀錢财關家鮮(CNS) Α^^_29歸）
裝 訂
465227 A7 — B7 五、發明説明（4 ) 正確獲得解碼圖像，而有必要知道已在發送側進行圖框間 編碼或是進行圖框内編碼。因此識別旗標121會被輸出至通 信路。最終的H.263編碼位元流（bit stream) 123可在多工器 122上藉由將量化DCT係數、移動向量、圖框内/圖框間識 別旗標之資訊予以多工化來獲得。 圖2係顯示接收圖丨之編碼器所輸出之編碼位元流的解碼 器200之構成例。已接收的Η·263位元流217，係利用分離器 216分離成量化DCT係數201、移動向量資訊2〇2及圖框内/ 圖框間識別旗標203。量化DCT係數201係經由逆量化器2〇4 和逆D C T邊換器2 0 5而成為被解碼的誤差圖像2 〇 6。該誤差 圖像係利用加法器2〇7將圖框間/圖框内編碼切換開關214 之輸出圖像215進行加法運算，並當作解碼圖像2〇8予以輸 出。圖框間/圖框内編碼切換開關，係按照圖框間/圖框 内編碼識別旗標203切換輸出。進行圖框間編碼時所使用的 預測圖像212，係在預測圖像合成部21丨中被合成者。在 此’對於被儲存在圖框記憶體209内的前圖框之解碼圖像 210 ’係按照已接收的移動向量資訊202而在各區塊上進行 使位置移動的處理。另一方面在圖框内編碼的情況，圖框 間/圖框内編碼切換開關，係以原狀輸出r 〇」信號213。 H.263所編碼的圖像，係由持有亮度資訊之1張亮度平面 (Y平面）和持有色資訊（亦稱為色差資訊）的2張色差平面（U 平面和V平面）所構成。此時，其特徵係在圖像於水平方向 持有2m圖素’於垂直方向持有2n圖素的情況時（m和η為正 的整數），Υ平面會在水平方向持有2m個，在垂直方向持有 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 465227 A7 B7 五、發明説明（ 2n個圖素，而U&V平面在水平方向持有111個，在垂直方向 持有η個圖素。之所以色差平面之解像度會很低，係因其特 欲為人的視覺在色差空間上的變化比較遲鈍所致。將該種 圖像當作輸入，並將在Η·263中被稱為巨塊（macr〇M〇ck^々 區塊當作單位來進行編碼•解碼之處理。圖3係顯示巨塊之 構成。巨塊係由Y區塊、u區塊、V區塊3個區塊所構成，而 持有党度值;貝訊之Y區塊301的大小成為ΐ6χΐ6圖素，持有 色差資訊之U區塊302及V區塊303的大小成為8X8圖素。 在H.263中，對於各巨塊而言係適用半圖素精度的區塊匹 配。因而，當將被推定的移動向量當作（u，v)時，u*v就可 各自以圖素間距離的一半，換句話說可以1/2為最小單位來 求出。此時的強度值（以下，將「亮度值」和色差之強度值 通稱為「強度值」）之内插處理之樣態係顯示在圖4中。在 H.263中，進行數學式子2之内插之際，除法運算的結果會 被捨入成最接近的整數，且在除算的結果成為整數加上 的值時，會進行在返離〇的方向上加上此的處理。換句話 說’圖4中’當將圖素401、402、403、404的強度值各自 設為La、Lb、Lc、Ld時（La、Lb、Lc、Ld非為負值的整 數），想利用内插法求出強度值的位置4〇5、4〇6、、 1 d非為負的整 408 之強度值 la、lb、lc、id(Ia、lb、Ic、 數），可依以下之式子來表示。 I a = L a [Ib = (La + Lb+ 1 )/2] -8-
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[Ic — (La + Lc + 1 )/2] ·.·(數 3) [Id = (La + Lb + Lc + Ld + 2)/4] 但是’ 「[]」係表示捨去小數部份的除法運算。此時，係 考慮计算因除算之結果捨入成整數值的處理所發生的誤差 之期待值。想利用内插法求出強度值的位置，係將成為圖4 之位置405、406、407及408的機率各自設為1/4。此時， 求出位置405之強度值〗a之際的誤差很顯然為〇。又，求出 位置406之強度值113之際的誤差，係在La + Lb為偶數的情況 成為0，為奇數的情況則由於其係進行加算所以會成為 1 / 2。L a + L b變成偶數的機率和變成奇數的機率若皆設為 1/2的話，則誤差之期待值成為〇 · i/2+1/2 · W2=im。求 出位置4 0 7之強度值I c之際疾差之期待值亦與I b之情況相同 變成1/4。求出位置408之強度值Id之際，以4除 La + Lb + Lc + Ld之際的餘數為〇、1、2、3之情況的誤差會 各自變成0、-1/4、1/2、1/4，且若將餘數從〇變成3的機 率分別設為等機率的話，則誤差之期待值會變成〇 ·丨/4_ 1/4 · 1/4+1/2 · 1/4+i/4· 1/4=1/8。如上面所述，位置 405〜408中之強度值被計算的機率若設為等機率的話，則 最終的誤差之期待值會變成〇 · 1/4+1/4 · i/4+1/4 · 1/4+1/8 · 1/4 = 5/32。此意味著每一次依區塊匹配進行移 動補償時，會在圖素之強度值上發生5/32之誤差之意。一 般在低速率編碼的情況，由於無法充分確保用以將圖框間 預測誤差編碼的位元數，所以有增大DCT係數之量化步級 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 465227 A7 ----------- —____B7 五、發明説明（7 ) 尺寸(jtep Slze)的傾向。因而，在移動補償中所發生的誤差 就又得很難利用誤差編碼來加以修正。在此時若未進行圖 C内、、爲碼而一直持續進行圖框間編碼的情況，就會有因蓄 積上述誤差而帶給再生圖像不良影響的情沉。 如上面說明般，色差平面之圖素數會在縱方向、橫方向上 同時使圖素數成為-半。因而，對於u區塊和V區塊而言， 可以使用各自以2除γ區塊之移動向量之水平•垂直成分的 值。此時，由於原先γ區塊之移動向量之水平•垂直成分的 u和V皆為1 /2 <整數倍的值，所以再執行通常的除法運算 時，移動向I會出現1/4之整數倍的值。但是由於座標值在 取1 /4 t整數倍時的強度值之内插運算會變複雜，所以在 H.263中U區塊和V區塊之移動向量亦會被捨入成半圖素精 度。此時的捨入方法係如以下所示。現在係設為 u/2 = r + s/4。此時，r和s為整數，進而s取〇以上3以下的 值。當s為0或是2時由於u/2為1/2的整數倍，所以沒有必要 進仃捨入。但是，當3為丨或是3時，會將之進行捨入成2的 操作。此係因藉由提高s變為2的機率，以增加進行強度值 <内插的次數，並使之在移動補償處理中持有過濾的作用 之故。當各自將進行捨入前的s值取為〇〜3之值的機率設為 1 / 4時，在捨入結束之後s變為〇、2的機率就會各自變成^ 4 和3 / 4。以上，雖係關於移動向量之水平成分u的議題，但 是即使在關於垂直成分v而言亦可完全適用相同的議題。因 而，在ϋ區塊和V區塊之方面，由401之位置的強度值所求 出的機率會成為1/4 · 1/4=1/16，由402及403之位置強度 -10 - 本紙張尺度適财酬家料(CNS) Α4規格(21GX29m) 465227 A7
值所求出的機率皆會成為1/4·3/4 = 3/ ι6，而由楊之位置 的強度值所求出的機率會成為3/4 · 3/4 = 9/16。藉由使用 此與上面同樣的手法，t求出強度值之誤差的期待值時， 说曰又成 0 · 1/16+1/4 · 3/16+1/4 · 3/16+1/8 · 9/16-21/128，而與上面所說明之丫區塊的情況同樣會發生 持續進行圖㈣編碼之情況時之誤差蓄積的問題。 如上所述，在進行圖框間預測，當作亮度或是色強度被量 化的數值來表示的g像序列編碼及解碼方法巾，在進行圖 框間預測中將焭度或是色強度予以量化之際會有發生誤差 蓄積的情況。 [發明之概要] 本發明< 目的係在於藉由防止上述誤差之蓄積以提高再生 圖像的畫質。 為了達成上述目的，藉由進行抑制誤差之發生，或消除已 發生之誤差的操作，以防止誤差之蓄積。 [圖式之簡單說明] 圖1顯示H.263之圖像編碼器之構成例的圖。 圖2顯示H.263之圖像解碼器之構成例的圖。 圖3顯示H.263中之巨塊的構成圖。
圖4顯示半圖素精度之區塊匹配中之亮度值之内 樣態圖。 J 圖5顯示被編碼之圖像系列之樣態圖。 圖6顯示軟體圖像編碼裝置之構成例的圖。 圖7顯示軟體圖像解碼裝置之構成例的圖。 -11 -
465227 A7 ______ B7 五、發明説明（9 ) 圖8顯示軟體圖像編碼裝置中之處理之流程圖的例示圖。 圖9顯示軟體圖像編碼裝置中之編碼模態決定處理之流程 圖的例示圖。 圖1 〇顯示軟體圖像編碼裝置中之圖像位移推定•移動補 償處理之流程圖的例示圖。 圖1 1顯示軟體圖像解碼裝置中之處理之流程圖的例示 圖。 圖1 2顯示軟體圖像解碼裝置中之移動補償處理之流程圖 的例示圖。 圖13顯示記錄由混合1圖框、P+圖框及!>_圖框之編碼方法 所編碼之位元流的儲存媒體的例示圖。 圖1 4顯示使用混合P +圖框和p _圖框之編碼方法的裝置之 具體例的圖。 圖1 5顯示記錄由混合I圖框、b圖框、P +圖框及p _圖框之 編碼方法所編碼之位元流的儲存媒體的例示圖。 圖16顯示使用混合P+圖框和P-圖框之編碼方法的裝置中 所包含之區塊匹配部的例示圖。 圖1 7顯示解碼由混合P +圖框和P -圖框之編碼方法所編碼 之位元流的裝置中所包含之預測圖像合成部的例示圖。 [發明之實施形態] 首先’就「習知之技術」中所述之捨入誤差的蓄積會在何 種情況中發生來加以考量。圖5係顯示由可執行MpEGl、 MPEG2、Η·263等的雙方向預測和單方向預測之雙方的編碼 方法所編碼的圖像序列之例。圖像501係由圖框内編碼所編 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(21〇χ 297公釐) 465227 A7 ____B7 、發明説明（1C)~~^" ' 碼的圖框，被稱為I圖框，相對於此，圖像503、505、507 及509被稱為P圖框，係利用以之前的I或是p圖框對參考圖 像之單方向的圖框間編碼來進行編碼。因而，例如可在將 圖像505予以編碼之際進行以圖像503為參考圖像的圖框間 預測。圖像502、504、506及508被稱為B圖框，係進行使 用之前和之後之I或是P圖框之雙方向的圖框間預測。B圖框 亦具有其他的圖框在進行圖框間預測之際不作為參考圖像 來利用的特徵。首先，在I圖框中由於未進行移動補償，所 以不會發生移動補償造成捨入誤差之原因。相對於此，在p 圖框中只要其進行移動補償，則由於會被當作其他的p或是 B圖框之參考圖像來使用，所以會造成引起捨入誤差之蓄積 的原因。另一方面，B圖框雖然為了進行移動補償而出現捨 入誤差之蓄積的影響，但是由於未被當作參考圖像來使用 所以不會造成捨入誤差之蓄積的原因。由此事件來看，若 加以防止P圖框中之捨入誤差之蓄積的話，則圖像序列全體 就可緩和捨入誤差之不良影響。另外，在Η·263中雖然存在 有一種歸納Ρ圖框和Β圖框而編碼之被稱為ρ β圖框的圖框 (例如可歸納編碼圖像503和504以作為ρβ圖框），但是若將 被組合成的2張圖框當作個別物來考慮的話，則可適用與上 面相同的議題。換句話說，在ΡΒ圖框之中若對相當於ρ圖 框之邵份施予捨入誤差的對策的話，則就可防止誤差之蓄 積。 捨入誤差，係在進行強度值之内插之際，在出現整數值加 上0.5的值以作為通常的除法運算（運算結果為實數的除法運 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公釐) ' ------- 465227 A7 ________B7 五、發明説明（11 ) 一 ~ ----- 算）之結果時，會因將之加在遠離〇的方向上而發生。例如 為了求出被内插之強度值而進行以4來除的操作時，由於餘 數為1的情況和3的情況所發生的誤差之絕對值
符號為相反，所以在計算誤差之期待值之際會起互相抵銷 的作用（更一般而T，在以正的整數d’來除時，餘數為丨的情 況和d，-t的情況會互相抵銷）。但是，餘數為2的情況，換句 話說’通常的除算結果出現整數加上〇·5的值時，就無法將 之抵銷，而會與誤差之蓄積息息相關。因此，如此在通常 的除算結果出現整數加上0.5的值之際就可選擇進行加上的 捨入方法和進行捨去的捨入方法之兩者，並考慮藉由善加 組合該等方法，以消除已發生的誤差。以下，係將通常的 除鼻結果捨入成取接近的整數’且將整數加上〇 · 5的值加在 遠離0的方向上的捨入方法稱為「正捨入」。又，將通常的 除算結果捨入成最接近的整數，且在接近〇的方向上將整數 加上0.5的值予以捨去的捨入方法稱為「負捨入」。數學式 子3雖是顯示在半圖素精度之區塊匹配中進行正捨入的情況 之處理，但是在進行負捨入的情況時，此亦可改寫成如下 所示。 I a = L a [Ib = (La + Lb)/2] [Ic = (La + Lc)/2] …（數4) [Id = (La + Lb + Lc + Ld+l)/4] -14- 本紙張尺度it财轉準(CNS) A4規格(210X297公釐) 465227 A7
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之解碼處理的意義中，關於B圖框係以只使用一種類的捨入 方法較為人所期望。 圖16係顯示對應上述之複數個捨人方法之圖像編碼器的 區塊匹配部1600之例。與其他圖相同的符號，係指相同 物。藉由將圖i之區塊匹配部116改成16〇〇，就可對應複數 個捨入方法。在圖像位移推定器丨6〇丨中，係可在輸入圖像 101和前圖框之解碼圖像112之間進行移動推定的處理。此 結果’可輸出圖像位移資訊120。該圖像位移f訊，係在預 測圖像合成器1603中合成預測圖像之際被使用。捨入方法 決疋器1 602，係用以判定進行現在編碼之圖框中所使用的 捨入方法是當作正捨入，或是負捨入。關於已決定的捨入 万法之資訊1604，係被輸入至預測圖像合成器16〇3内。該 預測圖像合成器，根據由1604所指定的捨入方法就可合成 或輸出預測圖像117。另外，在圖i之區塊匹配部i 16上，並 無與圖16之1602、1604相當的部分，而預測圖像僅可依正 捨入而被合成。又，亦可輸出由區塊所決定的捨入方法 1605，且更進一步將該資訊予以多工而編成傳輸位元流加 以傳輸。 圖1 7係顯示對應複數個捨入方法之圖像解碼器的預測圖 像合成部1700之例。與其他圖相同的符號，係指相同物。 藉由將圖2之預測圖像合成部211改成丨700，就可對應複數 個捨入方法。捨入方法決定器17〇1，係可決定在進行解碼 之際被適用於預測圖像合成處理的捨入方法。另外，為了 進仃正確的解碼，在此所決定的捨入方法，必須為與編碼 -16-
465227 A7 _________ B7 五、發明説明（14 ) 之際被適用之捨入方法相同者。例如，由最後被編碼之I圖 框開始計數，原則上對奇數號碼之p圖框適用正捨入，而對 偶數號碼之P圖框適用負捨入，若編碼側之捨入方法決定器 (例如，圖16之1602)和解碼側之捨入方法決定器17〇1之兩 者按照此原則的話，就可進行正確的解碼。關於如此被決 定的捨入方法之資訊1702、和前圖框之解碼圖像21〇、圖像 位移資訊202，可在預測圖像合成器1703中，合成預測圖 像。該預測圖像212會輸出且被活用於解碼圖像之合成中。 另外，亦可考慮在位元流内編入關於捨入方法的資訊（圖i 6 之編碼器中，如關於捨入方法之資訊丨6〇5被輸出的情況）。 此h況’捨入方法決足器17 01未被使用’而關於由編碼位 元流所抽出之捨入方法的資訊1704會輸入至預測圖像合成 器1703内。 本發明除了可適用於使用圖1、2所示之習知型專用電路 •專用晶片的圖像編碼裝置、圖像解碼裝置之外，亦可適 用於使用通用處理器的軟體圖像編碼裝置、軟體圖像解碼 裝置。圖6和7係顯示該軟體圖像編碼裝置600和軟體圖像解 碼裝置700之例。在軟體圖像編碼裝置6〇〇中，首先輸入圖 像601會被儲存在輸入圖框記憶體602内，而通用處理器6〇3 係攸此頌入^ A而進行編碼之處理。用以驅動該通用處理 器的程式係從硬碟或軟碟等的儲存裝置6〇8中讀出並儲存在 程式用記憶體604内。又，通用處理器係活用處理用記憶體 605以進行編碼之處理。通用處理器所輸出的編碼資訊一旦 在儲存於輸出緩衝器606内之後會被當作編碼位元流6〇7來 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 465227 A7 B7 五、發明説明（15 輸出。 圖8係顯示編碼軟體（電腦可讀取的記錄媒體）在圖6所示 之軟體編碼器上動作的流程圖之例。首先在8〇丨開始處理， 而在802將0代入於變數。接著在8〇3、8〇4上1^值為1〇〇 的情況時，以0代入。N為圖框數量之計數，每次在結束一 張圖框之處理時就加1 ’而在進行編碼之際取〇〜9 9的值是 被允許的。N值為〇時編碼中的圖框會變成I圖框，為奇數時 變成P +圖框’而為〇以外的偶數時變成p —圖框。N值為 100 ’係指P圖框（P +或P _圖框）被編碼9 9張之後I圖框被編 碼1張之意。如此藉由在幾張圖框之中必然加入1張I圖框， 就可獲得（a)防止因編碼器和解碼器之處理不一致（例如， DCT之運算結果的不一致）所造成的誤差蓄積；及（b)減少 由編碼資料中獲得任意圖框之再生圖像之處理（隨機存取）的 處理量等的效果。N的最佳值係依編碼器之性能或編碼器所 使用的環境而變化。在此例中雖係使用所謂丨〇〇的值，但是 此並非意味著N值必非為100不可。用以決定每一圖框之編 碼模態、捨入方法的處理雖係在8〇5中進行，但是表示其處 理之詳細的流程圖之例則係顯示在圖9中。首先，在9〇1中 判定N是否為〇 ’若為0的情況會在9〇2中被當作預測模態之 識別資訊” I ”輸出至輸出緩衝器上，而從此進行編碼處理的 圖框則成為I圖框。另外，在此所謂的「輸出至輸出緩衝器 上」’係指在儲存於輸出緩衝器内之後會被當作編碼位元 流之一部份由編碼裝置輸出至外部之意。若N非為〇的情 況，會在903中被當作預測模態之識別資訊” p，，來輸出。若 -18- 本紙張幻1賴+ _祕4(懿）A4規格(21GX297公爱) 裝
k 465227 發明説明（ N非為〇的情況，會更進一步在9〇4中判定n是奇數或是偶 數。N為奇數的情況會在9〇5中被當作捨入方法之識別資訊 來輸出，而從此進行編碼處理的圖框則成為p +圖框。 另一方面’ Ν為偶數的情況會在9〇6中被當作捨入方法之識 別貝汛來輸出，而從此進行編碼處理的圖框則成為ρ _圖 框。再次回到圖8。在805中決定編碼模態之後，在8〇6中輸 入圖像會儲存於圖框記憶體Α内。另外，在此所述之圖框記 憶體A，係指軟體編碼器之記憶體區域（例如，可在圖6之 6〇5的記憶體内確保該記憶體區域）的一部份之意。在8〇7 中，會判定現在編碼中之圖框是否為j圖框。接著，若非為工 圖框的情況則會在808中進行圖像位移推定•移動補償處 理。圖1 〇係顯示表示該808中處理之詳細的流程圖之例。首 先，在1001中被儲存於圖框記憶體八和B(如本段落之最後 所述般，在圖框圮憶體B内儲存有前圖框之解碼圖像）的圖 像之間會以每一區塊進行圖像位移推定之處理，並可求出 各區塊之移動向量，而該移動向量會被輸出至輸出緩衝器 上。接著會在1002中判定目前圖框是否為p+圖框，若為p + 圖框的情況則會在1003中使用正捨入來合成預測圖像，而 該預測圖像被儲存在圖框記憶體〇内。另一方面，目前圖框 若為P-圖框的情況就會在1004中使用負捨入來合成預測圖 像，而孩預測圖像被儲存在圖框記憶體C内。接著在丨中 可求出圖框1己憶體A和C之差的圖像，此圖像被儲存在圖框 記憶體A内。在此會再次回到圖8。在正要開始8〇8中之處 理之前’圖框記憶體A内’在目前圖框為！圖框的情況會儲 -19-
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存有輸入圖像，而目前圖框為P圖框（p +或是p -圖框）的情 況會儲存有輸入圖像和預測圖像之差的圖像。在8〇8中，相 對於被儲存在該圖框記憶體A内的圖像可適用DCT，在此所 計算的DCT係數會在被量化之後輸出至輸出緩衝器上。接 著更進一步在810中，對於該量化DCT係數而言會被逆量 化’且適用逆DCT ’得到該結果的圖像被儲存在圖框記憶 體B内。接著在811中，會再次判定目前圖框是否為I圖框， 若非為I圖框的情況則會在8 12中相加圖框記憶體b和C之圖 像’而結果儲存在圖框？己憶體B内。在此，I圖框份的編碼 處理會結束。接著，在正要進行813之處理之前被儲存在圖 框$己憶體B内的圖像，係編碼處理剛結束的圖框之再生圖像 (與在解碼側所獲得者相同）。在8丨3中，會判定編碼結束圖 框是否為最後的圖框，若為最後的圖框，則結束編碼處 理。若非為最後的圖框之情況，則會在8丨4中進行N + 1之加 法運算，並再次回到830而開始下一個圖框的編碼處理。 圖7係顯示軟體解碼器700之例。被輸入的編碼位元流7〇1 一旦被儲存在輸入緩衝器7〇2内之後就會被讀入於通用處理 器703内。通用處理器係活用儲存有由硬碟或軟碟等的儲存 裝置708中所謂出的程式之程式用記憶體7〇4、及處理用記 憶體705以進行解碼處理。得到該結果的解碼圖像一旦被儲 存在輸出圖框圮憶體706内之後會被當作輸出圖像7〇7而輸 出。 圖1 1係顯示在圖7所示之軟體解碼器上動作的解碼軟體之 流程圖之例。在1101中開始處理，且首先會在丨1〇2中判定 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公董） 465227
是否有輸入資訊。在此若無輸入資訊則會在ιι〇3中結束解 馬（處理。右有輸人資訊的情況，則首先在工中編碼識 別資訊會被輸入。另外，該所謂「被輸入」，係指讀入被 儲存在輸入緩衝器（例如，圖7之7〇2)内的資訊之意。在 1」05中’ f狀已讀入之編碼模態識別資訊是否為”工，。接 者，若非為”1”的情;兄，則會在11〇6中輸入捨入方法之識別 資訊，進而在1107中進行移動補償處理。圖12係顯示表示 在θ 1107中所進行處理之詳細的流程圖之例。首先，在 ij〇i中輸入每一區塊的移動向量資訊。接著，在12〇2中判 疋在1106中被讀入之捨入方法的識別資訊是否為” + ”。若此 為+的心況，則現在編碼中之圖框為p +圖框。此時在 Π03中H利用正捨人來合成預測圖像，該預測圖像被儲存 在圖框記憶體D内。另外，在此所述的圖框記憶體d，係指 U碼器之圯憶體區域(例如，可在圖7之的記憶體内 確保該記憶體區域）的一部分之意。另一方面，若捨入方法 之識別資訊非為，，+，，的情χ，則現在解碼中之圖框為卜圖 t而在1204中會利用負捨入來合成預測圖像，該預測圖 像被儲存在圖框記憶_。此時，若因某些的錯誤，p + 圖框被當作P-圖框來編碼，或是反之p_圖框被當作圖框 來：碼的情況，則與編碼器所意圖不同的預測圖像會在解 碼器中被合成，而正確的解碼不被進行畫質就會惡化。在 此^回到圖11。在1108中輸入量化沉了係數，而於此適用 逆里化DCT所獲待的圖像會被儲存在圖框記憶體E内。 在1109中，會再次判定現在解碼中之圖框是否為〗圖框。接 -21 - 本紙張尺度適用巾^目家標準(CNS) A4規格(21G><297公爱)--------- 465227 A7 B7 19 五、發明説明（ 著，若非為I圖框的情況，會在丨丨丨〇中相加被儲存在圖框記 fe fa D和E内的圖像，而該結果的圖像被儲存在圖框記憶體 E内。在正要進行1丨丨丨之處理之前被儲存在圖框記憶體E内 的圖像，會成為再生圖像。在丨丨丨丨中，被儲存在圖框記憶 m E内的圖像會輸出至輸出圖框記憶體（例如，圖7之7〇6 ) 上，並以原狀當作輸出圖像由解碼器中輸出。如此丨圖框份 的解碼處理會結束，而處理會再次回到丨丨〇2。 當在圖6和圖7所示之軟體圖像編碼器、軟體圖像解碼器 上根據圖8至圖12所示之流程圖而執行程式時，可獲得與使 用專用電路•專用晶片的裝置之情況相同的效果。 圖1 3係顯示圖6之軟體編碼器601記錄藉由進行圖8至圖 10之流程圖所示之處理而生成的位元流之儲存媒體（記錄媒 體）之例。在可記錄數位資訊之記錄碟片（例如磁碟片、光碟 片等）1301上，記錄著數位資訊於同心圓上。當取出該碟片 上所記錄的數位資訊之一部1302時，會記錄有被編碼的圖 框之編碼模態識別資訊13〇3、 13〇5、 13〇8、 1311、 1314 ;捨入方法的識別資訊13〇6、13〇9、1312、1315 ;以 及移動向量或DCT係數等的資訊13〇4、 13〇7、 131〇、 13 13、13 16。若按照圖8至圖1 〇所示的方法，則在j 3〇3上 會記錄意味”1”的資訊，在1305、1308、1311、1314上會 吞己錄意味’’P”的資訊，在1306、1312上會記錄意味"的資 訊，在1309、13 15上會記錄意味，，的資訊。此情況，例如 ” Γ’和係以1位元的0來表示，而” p ”和"—"係以i位元的丄 來表示的話，則解碼器會解釋被正確記錄的資訊，而可獲 -22- 465227 A7
得再生圖像。如此藉由在儲存媒體上儲存編碼位元流，就 J防止㈣出或解碼該位元流時發生捨入誤差之蓄：的； 圖15係顯示記錄關於存在有圖5所示之p+圖框、p•圖 B圖忙之圖像系列之編碼位元泥的儲存媒體之例。與圖 13之1301相同，在可記錄數位資訊之記錄碟片（例如磁碟 片、光碟片等）1501上，記錄有數位資訊於同心圓上。當取 出該碟片上所記錄的數位資訊之一部15〇2時，會記錄^被 編碼的圖框之編碼模態識別資訊15〇3、 15〇5、 l5Q8、 1510、1513;捨入方法的識別資訊15〇6、1512以及移動向 里或DCT係數等的資訊1504、 1507、 1509、 1511、 1514。此時，在15〇3上會記錄意味”；[，，的資訊，在15〇5、 1 5 1 〇上會記錄意味” p ”的資訊，在丨5〇8、丨5丨3上會記錄意 味’fB”的資訊，在15〇5上會記錄意味” +，，的資訊，在1511上 會記錄意味的資訊。例如，’’ I ”、” P ”、，，B ”若係分別以 2位元的〇 〇、〇 1、1 〇來表示，而” ”和"_ ”係分別以1位元的 〇和1來表示的話，則解碼器會解釋被正確記錄的資訊，而 可獲得再生圖像。此時關於圖5之501 (I圖框）的資訊為1503 和1504，關於502(B圖框）的資訊為1508和1509，關於圖框 503 (P +圖框）的資訊為1505〜1507，關於圖框504(B圖框） 的資訊為1 5 13和1 5 14，關於圖框505 (P -圖框）的資訊為 1 5 10〜1 5 12。如此以包含B圖框之形式來將圖像序列予以編 碼時，一般而言用以傳輸關於圖框之資訊的序號，與用以 再生的序號不同。此乃因在解碼某一 B圖框之前，該B圖框 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210x 297公釐) 465227 A7 _ B7 五、發明説明（21 ~" 必須預先解碼合成預測圖像之際所使用之前後的參考圖像 之故。因此，圖框502無論是否在圖框503之前被再生，關 於圖框502當作參考圖像來使用之圖框5〇3的資訊亦會在關 於圖框502的資訊之前被傳輸。如上所述般，由於b圖框並 不造成引起捨入誤差之蓄積的要因，所以如p圖框所示沒有 適用複數種捨入方法的必要。因此，在此所示之例子中， 關於B圖框如指定捨入方法之” ”或” _ "的資訊就不被傳輸。 藉此，例如關於B圖框即使平常只適用正的捨入，亦不會發 生誤差之蓄積的問題。如此藉由在儲存媒體上儲存包含關 於B圖框之資訊的編碼位元流，就可防止在讀出或解碼該位 元流時發生捨入誤差之蓄積的情形。 圖1 4係顯示根據混合本說明書中所示之p +圖框和p _圖框 之編碼方法所完成之編碼•解碼裝置的具體例。藉由在個 人電腦1401上編入圖像編碼·解碼用的軟體，就可當作圖 像編碼•解碼裝置來加以活用。該軟體係被記錄在某些的 儲存媒體（CD-ROM、軟碟、硬碟等）1412内，而電腦會將 d買入並使用之。又，進而藉由將該個人電腦連接在某些 的通信線路上，就可將之當作影像通信終端機來活用。在 讀取及解碼記錄於儲存媒體丨4〇2内之編碼位元流的再生裝 置1403上亦可安裝本說明書中所示之解碼方法。此情況， 被再生的影像信號被顯示在電視監視器14〇4上。又， 的裝置只是用以讀取編碼位元流而已，其亦可考慮在電視 監視器1404内編入解碼裝置的情況。有關衛星、地面電波 (ground wave，以下簡稱地波）之數位廣播固然已成為最近 •24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(2ϋ97公貪^ 465227 A7
㈣題，但是亦可在數位廣播用之電視接收機剛上編入 解馬裝置。又，亦可考慮在與有線電視用之電繞丄彻或者 衛星/地波廣播的天線連接之選台器（^ —。小辦内安 裝解碼裝置，並利用電視監視器將之予以再 時亦與U04的情況相同，亦可無須在選台器内，而在電視 監視器内編入編碼裝置即可。1413、1414、i4i5，係顯示 數位衛星廣播系統的構成例。在廣播電台“Η中，影像資 訊之編碼位元流係透過電波而被傳輸至通信或者廣播衛星 1414上。接受此的衛星，會發出廣播用的電波，而擁有衛 星廣播接收設備的家庭MIS會接收該電波，並利用電視接 收機或者選台器等的裝置將編碼位元流予以解碼及再生 之。最近引人注目者亦有藉由可進行較低的傳輸速率之編 碼，在數位式攜帶型終端機1406中進行數位圖像序列通 信。在數位式攜帶型終端機的情況，亦可考慮除了擁有編 碼器•解碼器雙方的收發型終端機之外，尚有只有編碼器 之發送終端機、只有編碼器之接收終端機的三種安裝$ 式。亦可在圖像序列攝影用之照相機14〇7中編入編碼裝 置。又’照相機只疋用以取入影像信號而已，亦可考慮將 之編入於專用之編碼裝置1411内的構成。即使關於該^所 示之任一裝置•系統，亦可藉由安裝本說明書中所示之、 法，比較活用習知之技術的情況，以處理畫質更高：：： 資訊。 另外，可明白以下之變形例仍包含在本發明内者。 (1)在上述之議題中’係以使用區塊匹配作為移動補償方 -25- 465227
式為前提。但是，本發明之移動向量的水平•垂直成分可 取水平•垂直方向 < 圖素之抽樣間隔的整數倍以外值，其 皆可適用於採用依雙線型内插法而求出不存在抽樣值之位 置中之強度值之移動補償方式的圖像編碼方式及圖像解碼 方式即使對於例如在日本專利特願平08/060572號（特開平 10-98729號）所記載之全局移動補償、或者在日本專利特願 平08-249601 (特開平9·25247()號）所記載之變形預測而言， 本發明亦可適用。 (2) 在至今足議題中，已開始僅就移動向量之水平•垂直 成分取1/2之整數倍值的情況加以討論。但是，若將議題一 般化，則本發明可適用於移動向量之水平•垂直成分取W 的整數倍（d為正的整數，且為偶數）的方式。但是，在廿變 大的情況，由於雙線型内插法之除法運算的除數（d的二次 万，參考數學式子2)會變大，所以相對地通常的除算結果 變成整數加0.5的值之機率會變低。因而，在只進行正的捨 入之情況，捨入誤算的期待值之絕對值會變小，且不會因 誤差之蓄積而有明顯的不良影響。因此，例如在4之值二可 變的移動補償方式等中，使用如下之二種方法亦為有效， 其一為在d小於某一定值的情況時使用正的捨入和負的捨入 雙方，另一為在d為上述一定值以上的情況時只使用正或者 負的捨入的方法。 (3) 如習知之技術中所述般，在將〇(：7當作誤差編碼方式 來利用n兄，因&入誤差之蓄積而所造成的ς良影響^ 容易出現在DCT係數之量化步級尺寸為大的情況中。因 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) 465227 A7 _____ B7 五、發明説明（24~) " 此，使用如下之二種方法亦為有效，其一為在DCT係數之 量化步級尺寸為大於某一定值的情況時使用正的捨入和負 的捨入雙方’另一為在DCT係數之量化步級尺寸為上述一 定值以下的情況時只使用正或者負的捨入的方法。 (4)在亮度平面發生捨入誤差之蓄積的情況和在色差平面 發生捨入誤差之蓄積的情況，一般而言在色差平面所發生 的情況會帶給再生圖像較深刻的影響。此係因圖像之顏色 在全體變化的情況較圖像全體僅變暗或變亮的情況還醒目 之故。因此，使用以下二種方法亦為有效，其一為對色差 信號使用正的捨入和負的捨入雙方，另一為對亮度信號只 使用正或者負的捨入的方法。 又’在習知之技術中雖係關於H.263中之1/4圖素精度之 移動向I與1 / 2圖素精度之移動向量的捨入方法加以敘述， 但是藉由在此方法中增加若干變更，就可縮小捨入誤差之 期待值的絕對值。在習知之技術中所提出的H.263，係將亮 度平面之移動向量之水平成分或垂直成分設為一半的值以 r + s/4(r為整數，s為〇以上4以下的整數）來表示，當8為1或 者3時，將之捨入成2的操作就會被執行。只要將之變更成 為s為1時進行將之設為〇之捨入，而於s為3時使^加i而將s 設為0之捨入即可。藉此做法，由於計算圖4之4〇6〜4〇8之 位置之強度值的次數會相對減少（移動向量之水平·垂直成 分變成整數的機率會變高），所以捨入誤差之期待值的絕對 值會變小。但是，即使可抑制在該方法中所發生的誤差之 大小，仍無法防止誤差蓄積之產生。 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) μ規格(㈣X 297公貪) 一— -- 465227 25 五、發明説明（ =對p圖框而言，㈣依2_之㈣補償方式進行圖框 “、!J圖像的平均作為最終的圖框間制时的方式。例 ^在二本專利特願平8·3616中，已述及準備依對縱橫16圖 :、區鬼刀配個移動向量的區塊匹配、及將縱橫1 6圖素 ^區塊分割成4個縱橫8圖素之區塊，且對各個分配移動向 區兔匹酉己的2種類方法所得的2種類之圖框間預測圖 ’且將求出該等圖框間預測圖像之強度值的平均作為最 終的圖框間制圖像的方法。該方法中即使在求出2種類之 圖料均值之際亦可進行捨人動作。當以該平均化之操作 只持增進行正的捨入時，會造成新的捨入誤差之蓄積的原 因。孩方式中，若在區塊匹中對於進行正捨人的p+圖 框’以平均化的操作進行負的捨人，而對於p-圖框以平均 化的操作進行正捨入的話，則可獲得在同一圖框内抵銷區 塊匹配之捨入誤差和平均化之捨入誤差的效果。 (6)在使用叉互配置p+圖框和p_圖框之方法的情況，編碼 ^置和解碼裝置為了判定現在已編碼的p圖框是圖框或者 是P-圖框，例如可考慮進行以下的處理。現在已編碼或者 已編碼的p圖框，會計數是否為最近所編碼或者解碼的1圖 框之後的第幾張p圖框，只要此為奇數時設為p+圖框，為偶 數時設為P-圖框即可（將之稱為暗示法）。χ，亦有將識別 扁馬裝置側現在所編碼的Ρ圖框是ρ +圖框、或者是Ρ _圖框 的資訊，例如寫入於圖框資訊之標題部份内的方法（將之稱 為明示法）。該方法係對傳輸錯誤之耐性較強。 又，對於將識別Ρ+圖框、ρ_圖框的資訊寫入於圖框資訊 -28 465227
乏標題邵份内的方法而言，有以下之優點。如在「習知之 技術」中所述般，利用過去的編碼標準（例如Mpeg_ 1或 MPEG-2)，就可在P圖框中只進行正的捨入。因而，例如已 存在市場的MPEG-1 / 2用之圖像位移推定·移動補償裝置 (例如，相當於圖1之106的部份），會變成無法對應混合有 P+圖框和P-圖框的編碼。現在，當作有對應混合有p+圖框 和P-圖框之編碼的解碼器。在此情況，若該解碼器係根據 上述暗示法的話，則因使用MPEG_1/2用之圖像位移推定· 移動補償裝置，且如根據該暗示法之解碼器要製作生成可 正確解碼之位元流的編碼器是很困難的。但是，解碼器若 疋根據上述明示法之解碼器的情況時，就可解決該問題。 使用MPEG-1/2之圖像位移推定•移動補償裝置的編碼器， 平常會持續傳輸P+圖框，且只要將顯示此的識別資訊窝入 於圖框資訊之標題内即可。如此的話，根據明示法的解碼 器’就可正確再生該編碼器所生成的位元流。當然，在此 情況由於只存在P+圖框，所以變得很容易發生捨入誤差之 蓄積。但是，該編碼器在只使用小的值（高速率編碼專用之 編碼器）以作為DCT係數之量化步級尺寸的情況時，誤差之 蓄積不會造成很大的問題。除了該過去的方式之互換性問 題以外，明示法亦更進一步具有以下之優點：（昀高速率編 碼專用之編碼器、或頻繁藉由插入〗圖框而不易發生捨入誤 差的編碼器，只要安裝正或負之任一個捨入方法即可，如 此就可抑制裝置之成本；以及（b)不易發生上述之捨入誤差 的編碼器，由於只要持續傳輸P+圖框或者卜圖框之任一方 -29-
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即可，所以沒有必要進行現在進行編碼之圖框是圖框、 或者是P -圖框的判定，就可將處理簡單化。 回 (7)本發明對於圖框間預測圖像，即使在進行隨著捨入處 理《過滤的情況亦可適用。例如’作為圖像序列編碼之國 際標準的H.263，在圖框間預測圖像中對於移動向量非為〇 的區塊内之信號而言，可❹低通歧器（將之稱為迴路濟 波器又’在H.263中，可使用供區塊之境界部所發生的 不連績（所謂的區塊失真）予以平滑化用的濾波器。在該等的 滤波器中，可對圖素之強度值進行加權平均化的處理，並 可對過濾後之強度值進行捨入成整數的操作。在此亦可藉 由分別使用正捨入和負捨入，以防止誤差之蓄積。 (8)除了 ip + p-p + p-···之外，在 Ip + p + ppp + p+ 、或 IP + P-P-P + P + ···等，及P+圖框和P-圖框之混合方法中亦 可考慮各式各樣的方法。例如，分別以1/2之機率使用^和^^ 所發生的亂數產生器。若出現〇則可當作p+，若出現丨則可 當作P ·。無論是哪一種，一般而言係混合P +和p _圖框，且 在一定時間内各個的存在機率的差若越小，則捨入誤差之 蓄積就會變得越不易發生。又，在對編碼器允許任意之p + 圖框和P-圖框之混合方法的情況，則解碼器非為在（6)中所 示之根據暗示法的解碼器，而是必為根據明示法的解碼 器。因而，關於解碼器從允許更柔軟的安裝形態之觀點來 看的話，係以明示法較為有利。 (9)本發明之用以求出不存在圖素之點的強度值之方法並 非只限定於雙線型内插法。當強度值之内插方法做一般化 -30 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)八4^^^〇><297公董） 465227 A7 B7
465227 A7 B7 OQ五、發明説明（ ) (1 0)本發明並非係將誤差圖像之編碼方法限定於DCT 者，例如即使在不使用DCT，而使用小波段變數（例如，M. Antonioni，et. al，’’Image Coding Using Wavelet Transform’’， IEEE Trans. Image Processing, vol. 1，no. 2，April 1992)、 或沃爾什-哈達碼變換（Walsh-Hadamard Transform)(例如， A.N. Netravalli and B.G. Haskell, "Digital Pictures'*, Plenum Press，1988 )的情況本發明亦可適用。 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝 訂 Φ

Claims (1)

  1. 465227 ¥、申請專利範園 ι· 一種圖像序列之解碼方法，具有·· 纪錄過去被解碼圖框之解碼圖像之步驟； 接受移動向量資訊及特定圖素強度值之内插所採用之 捨入方法係正捨入或負捨入之捨入法何者之資訊之步 驟， 採用有關前述解碼圖像及前述移動向量之資訊而依據 所特足之前述捨入方法而進行移動補償以合成預測圖像 之步騾。 2· —種圖像序列之解碼方法，從輸入資訊中分離出關於圖 像資訊和關於移動向量的資訊，從關於前述移動向量之 資訊和過去被解碼的圖框之解碼圖像中利用移動補償以 合成預測圖像，且在前述預測圖像上加上將圖像資訊予 以逆變換而所得的誤差圖像以合成解碼圖像者，其特徵 為： 、主 前述預測圖像，具有依使用正捨入之移動補償而合成 的情況、以及依使用負捨入之移動補償而合成的情況。 3. 如申請專利範圍第2項之圖像序列之解碼方法，其中前 述輸入資訊，具有關於識別在編碼器中前述預測圖像是 依正捨入以進行移動補償而合成的或是依負捨入以進行 移動補償而合成的捨入方法之資訊，且根據關於前述捨 入方法的資訊以合成前述預測圖像。 4. 一種圖像序列之解碼方法，為藉由在DCT適用於編碼器 上被合成的解碼圖像和預測圖像之差的條件下，從輸入 資訊中分離出關於DCT係數的資訊和關於移動向資 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 465227 A B c D 六、申請專利範圍 4關於前述移動向量之資訊和過去被解碼的圖框之 解碼圖像中利用移重力補償以合成預測圖像，在前述預測 圖像上加上將關於前述DCT係數之資訊予以DCT逆變摘 而所彳于的誤差圖像以合成解碼圖像者，其特徵為： 酌述移動補償具有半圖素精度，且係依雙線型内插法 而求出前述過去被解碼之過去圖框之解碼圖像不存在圖 素之點中之焭度或是色差之強度值的移動補償， 在從前述過去圖框之解碼圖像中之具有強度。的第一 圖^、於水平方向與前述第一圖素相鄰接且具有強度^ 的第二圖於垂直方向與前述第一圖素相鄰接且具有 強度Lc的第三圖素、以及於垂直方向與前述第二圖素相 鄰接而於水平方向與前述第三圖素相鄰接而具有強度Ld $第四圖素中，纟出未存在圖素之前述第-圖素和前述 第二圖素之中間點的強度Ib、前述第一圖素和前述第三 圖素之中間點的強度I c、被前述第一、第二、第三和第 四之圖素包圍且與前述第―、第二、第三㈣四:圖素 位於等距離之點的強度I d之際， 具有依[Ib = (La + Lb+1)/2]、[Ic = (La + Lc+i)/2]、 [^(La + Lb + Lc + Ld^M]而採用第一方法的情況； 以及 依 nb=(La+Lb)/2] 、 [Ic=(La+Lc)/2]、 [Id — La + Lb + Lc + Ld+D/q而採用第二方法的情況。 5.如申請專利範圍第4項之圖像序列之解碼方法，其中前 述輸入資訊，係具有判別在編碼器中前述預測圖像是依 -2 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇x 297公釐) 465227 A8 B8 C8 D8
    弟一方法移重力補償而合成或者是依第4法移動補償而 合成之資訊，且根據前述資訊以合成前述預測圖像。 6· 7電腦可讀取之記錄媒體，為記錄有將圖像序列的編 碼資訊予以解碼之方法者，其特徵為具有： 接受構成前述圖像序列之圖框編碼所用的捨入方法之 識別資訊之步驟； 根據前述捨入方法之識別資訊依使用正捨入或是負捨 入的移動補償而合成前述圖框之預測圖像，再將前述預 測圖像儲存於圖框記憶體内之步驟； " 、將有關含於前it編碼資訊时述_框之誤^像之 訊’予以解碼之步驟；以及 、相加前述預測圖像和前述解碼之誤差圖像，以合 述圖框之解碼圖像之步驟。 口 m 7· —種圖像序列之解碼裝置，具有·· 屺憶體，將過去所解碼之圖框解碼圖像予以記綠.
    2測圖像合成部，進行預測圖像之合成；其特徵為·· 月’J述預測圖像合成部接受有關移動向量之資訊，^、 特定圖素強度值之内插所採用之捨人方㈣正檢入Ζ f入m，根據採用有關前述解碼圖像與前述移向 =資訊所特定之前述捨人方法而進行移動補償^ 則述預測圖像之合成。 進仃 8· —種圖像序列之解碼方法，具有， 分離器，自輸入資訊，將表示由編碼器 圖像和預測圖像之差之量化DCT係數，和關：移動：： 3- 本紙國 G 標準(CNS) Α4^(2ιοχ297公董） 465227 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範園 的資訊予以分離； 逆量化器，將關於前述量化DCT係數予以作成逆量化 之DCT係數而輸出； 逆DCT變換器，將前述DCT係數作逆DCT變換，以輸 出誤差圖像； 預測圖像合成器’用以合成預測圖像者；以及 加法器，相加前述誤差圖像和前述預測圖像而輸出解 碼圖像，其特徵為： 前述預測圖像合成器係依使用正捨入的移動補償和使 用負捨入的移動補償而合成預測圖像。 9·如申請專利範圍第8項之圖像序列之解碼方法，其中前 述輸入資訊，具有關於判別在前述編碼器中所合成的前 述預測圖像是依正捨入或者是依負捨入中之一種而合成 之捨入方法的資訊， 前述預測圖像合成器，係根據關於前述捨入方法的資 Λ依正捨入之移動補償和負捨入之移動補償中之一種而 合成預測圖像。 10·如申請專利範圍第i項之圖像序列之解碼方法，其中前 述正捨入方法係在從前述過去被解碼圖框之解碼圖像中 <具有強度La的第一圖素、於水平方向與前述第一圖素 相鄰接且具有強度Lb的第二圖素、於垂直方向與前述第 一圖素相鄰接且具有強度Lc的第三圖素、以及於垂直方 向與前述第二圖素相鄰接而於水平方向與前述第三 相鄰接且具有強度Ld的第四圖素中，求出未存在圖素之 -4- 465227 A B c D 六、申請專利範圍 岫述第一圖素和酌述第二圖素之中間點的強度Ib、前述 第一圖素和丽述第三圖素之中間點的強度Ic、被前述第 一、 第二、第三和第四之圖素包圍且與前述第一、第 二、 第三和第四之圖素位於等距離之點的強度“之際， 採用[Ib = (La + Lb+l)/2] 、ne = (]La + Le+1)/2]、 [Id = (La + Lb + Lc + Ld + 2)/4]之捨入方法；以及 前述負捨入方法，係採用[Ib = (La + Lb)/2]、 [Ic = (La + Lc)/2]、[ld = (La + Lb + Lc + Ld+l)/4]之捨入 方法。 11. 一種圖像序列之解碼方法，其特徵為具有： 記錄參照圖像之步驟； 接受有關移動向量資訊之步驟； 採用有關前述參照圖像及前述移動向量之資訊以進行 移動補償而合成預測圖像之步驟； 萷述參照圖像為P圖框，於前述移動補償時圖素強度值 之内插所採用之捨入方法，與前述參照圖像之解碼時所 採用之捨入方法’係正捨入法或負捨入法之任一者，而 於前述移動補償時圖素強度值之内插所採用之捨入方 法，與前述參照圖像解碼時所採用之捨入方法，係彼此 不同。 12· —種圖像序列之解碼方法，其係將由複數個圖框所表現 之關於圖像序列的輸入資訊，就每一前述圖框予以解碼 者，其特徵為具有： 從輸入資訊中分離出關於由編碼器所合成的解碼圖像 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 465227 A8 B8 C8
    和關於移動向量的資訊之步 和預測圖像之差的資訊 驟； ::於前述移動向量之資訊和前述圖框之解碼圖像中 利用弟一移動補償以合成預測圖像的步驟； 在前述預測圖像上加上將關於前述差^資訊予以逆變 換，而所得的誤差圖像以合成解碼圖像的步驟；以及 從關於未來被解碼之圖框之移動向量的資訊和前述解 碼圖像丄使用第二移動補償以合成預測圖像的步驟， 其中前述第一移動補償和前述第二移動補償，係使用 正捨入或是負捨人的方法，前述第—移動補償和前述第 二移動補償中所使用的捨入方法係不相同者。 13·如申請專利範圍第12項之圖像序列之解碼方法，其中前 述輸入^訊，係具有關於判別在編碼器中所合成的前述 預測圖像是依正捨入之移動補償而合成或者是依負捨入 <移動補償而合成之捨入方法的資訊，且根據關於前述 捨入方法的資訊以進行前述第一移動補償。 Η· —種圖像序列之解碼裝置，其特徵為具有： 記錄參照圖像之記憶體； 接受有關移動向量之資訊，由前述前述移動向量及參 照圖像進行移動補償而合成預測圖像之預測圖像合成 部； 前述參照圖像為P圖框，且控制成於前述移動補償時圖 素強度值之内插所採用之捨入方法，與前述參照圖像之 解碼時所採用之捨入方法係正捨入法或負捨入法之任一 -6- 仏張尺，1適财關家標準(CNS) A4規格(21QX 297公愛厂~ ------------ 465227
    者，、而於前述移動補償時圖素強度值之内插所採用之捨 入万法’與前述參照圖像解碼時所採用之捨入方法，係 彼此不同。 15.。種數位攜帶端末，其接收數位信號，而將包含於該信 號内足圖像序列編碼資訊予以解碼，並具備接收圖像序 列編碼資訊之天線、如申請專利範園第七項記載之將前 述編碼資訊予以解碼之解碼裝置、及顯示解碼信號之監 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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