TWI230008B - Video encoding method, video decoding method, video encoding program, video decoding program, video encoding apparatus, and video decoding apparatus - Google Patents

Description

1230008 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於動畫像編碼方法、動畫像解碼方法、動 畫像編碼裝置、動晝像解碼裝置、動畫像處理系統、動畫 像編碼程式及動畫像解碼程式。 【先前技術】 近年來，爲了執行動畫像訊號之傳送或存儲、再生， 使用動畫像訊號之編碼技術。以如此之技術而言，所知的 有 ITU-T Recommendation H.263 (以下，稱爲 H.263 )或 I S Ο /1Ε Ο International Standard 1 4 4 9 6 - 2 (Μ P E G - 4 Visual, 以下稱爲MPEG-4)等之國際標準化動畫像編碼方式。 再者，以更新的編碼方式而言，所知的有預定有 ITU-T和ISO/IEC的合同國際標準的動畫像編碼方式、 ITlJ*T Recommendation H.264，ISO/IEC International Standard 1 4 4 9 6 - 1 0 (J o i n t Final Committee Draft of Joint Video Specification，以下稱爲H.26L)。針對使欲該些動畫 像編碼方式之一般性編碼技術，例如請參照以下所示之非 專利文獻1。 〔非專利文獻1〕 國際標準畫像編碼之基準技術 (小野文孝、渡邊裕共同著作，可樂那公司，1998年 3月20日發行） 1230008 (2) 【發明內容】 於該些編碼方式中’編碼裝置是將畫像分割成多數區 域，編碼裝置是將畫像分割成多數區域，並在各區域中’ 以相同條件執行編碼處理。各區域所包含之畫素値是被匯 集成多數編碼單位後，編碼裝置求取來自是先所決定之預 測信號的殘差，離散餘弦變換該差分信號（DCT : Discrete Cosine Tranform)，量化DCT係數並予以可變長編碼。藉 此，生成壓縮編碼資料（位元流）。 編碼單位之大小是藉由畫像之編碼條件（以下稱爲 「編碼模態」而有所不同。第1圖是表示畫像之編碼模態 和編碼單位之關係。作爲編碼模態是有不分離畫像之掃描 線而予以編碼之被稱爲圖框編碼模態（以下，稱爲「圖框 模態」）的模態。第1圖1之802是表示該圖框模態。作 爲此時之編碼單位是使用由1 6 X 1 6個畫素所構成之微區 塊。 對此，分離畫像之掃描線而予以編碼之編碼模態是被 稱爲場編碼模態（第1圖之8 03，以下表記爲「場模 態」）。第1圖之8 04是表示分離交錯畫像之偶數掃描線 和奇數掃描線之情形。此時之編碼單位雖然是與圖框編碼 之時相同爲微區塊單位，合倂掃描線之時的編碼單位則成 爲16x32畫素。 再者，有不成爲以編碼單位分離掃描線而予以編碼之 模態的模態。第1圖之8 0 5是表示以編碼單位不分離掃描 (3) 1230008 線而予以編碼之情形。此時之編碼單位爲微區塊。以編碼 單位不順應地分離掃描線之時（以下，表記爲「MB —AFF 模態」），則如第1圖之8 0 6所示般’編碼單位是藉由1 6 X 3 2畫素所構成之「微區塊對」而所表示之。如此一來， 編碼裝置是藉由因應編碼模態而改變編碼單位之大小’使 成爲最適應之構造’而執行有效率之壓縮編碼。 另外，編碼裝置即使於將畫像分割成多數區域之時， 亦以在編碼模態中效率最佳之編碼單位來定義區域。第2 圖（a)及第2圖（b)是表示以往技術中所分割之畫像的區域 例圖。第2圖（a)之畫像901是被分割成兩個區域，存在 有以與區塊902相同之圖案而被塗抹之區域和不被塗抹之 區域。在此，假設爲圖框模態，依自畫像中心至虛線箭號 904所示之順序，以微區塊單位來定義區域903。即使關 於第2圖（b)之畫像905也被分割成兩個區域，存在有以 與區塊9 06相同之圖案而被塗抹之區域和不被塗抹之區 域。在此，假設爲MB_AFF模態，依自畫像中心至虛線箭 號 9 0 8所示之順序，以「微區塊對」單位來定義區域 907 〇 以編碼單位所編碼之壓縮編碼資料是被匯集在每區 域，附加編碼模態等之關連資訊，而被傳送或記錄。藉由 壓縮編碼資料被匯集在每區域，即使其他區域之資料被污 染，發生錯誤之時，亦可以抑制錯誤之傳播。再者，可以 區域單位並列處理，可成爲高速演算。 但是，上述以往技術則有下述所示之各種問題點。即 -7- 1230008 (4) 是，在將畫像分割成多數區域之動畫像編碼方法中’要求 對時間性相鄰之畫像區域需採取整合性。但是’於以往技 術中，因以編碼單位爲基準定義區域，故每編碼模態編碼 單位爲不同。因此，相鄰畫像之編碼模態不一致之時’即 使使用相同條件予以定義，區域之圖案也不同。 例如，於畫像90 1和畫像905時間性相鄰之兩個畫像 時，因各畫像之編碼模態爲不同，故區域903和區域9〇7 之圖案爲不同。如此不採取整合性之時，因對應之區域與 時間同時改變形狀，故在時間軸上再生該區域之畫像時， 則成爲非常礙眼。 再者，當注視於第2圖（a)之長方形909和第2圖（b) 之長方形910時，長方形910之下半部的區塊是在畫像 901中屬於另外區域（不被塗抹的區域）。即是，只要畫像 901之不被塗抹之區域不再生，對應於長方形910之下半 部區塊的區域則不存在。因此，該區塊因不被使用於預測 編碼，故亦給壓縮編碼之效率負面影響。 在此，本發明之課題是於動畫像編碼及解碼之時，減 輕因編碼模態之不同所引起之區域形狀變化，並達成壓縮 編碼之效率化。 爲了解決上述課題，本發明所涉及之動畫像編碼方法 是執行被多數區域所分割之動畫像之編碼的動畫像編碼方 法，其包含有決定於編碼由多數畫像所構成之動畫像時的 各畫像之編碼模態的步驟；以上述編碼模態爲基準，決定 用以將上述畫像分割成多數區域之區域構成單位的步驟； -8- (5) 1230008 以上述區域構成單位爲基準，定義上述區域的步驟；編碼 關於所被定義之上述區域之區域資訊（例如關於區域形狀 之資訊）的步驟；和將上述區域所包含之畫素資料分爲編 碼單位而予以壓縮編碼，生成因應上述編碼模態之壓縮編 碼資料的步驟。 本發明所涉及之動畫像編碼方法中’上述編碼模態即 使爲不分離構成畫像之掃描線而予以編碼之圖框模態，分 離構成畫像之掃描線而予以編碼之場模態，將畫像分爲多 數編碼單位，在各編碼單位中，以上述圖框模態或是上述 場模態中之任一者而予以編碼的編碼單位切換模態，在畫 像單位中，以上述圖框模態或是上述場模態中之任一者而 予以編碼的畫像單位切換模態，組合上述圖框模態和上述 編碼單位切換模態之第1組合模態，組合上述圖框模態和 上述畫像單位切換模態之第2組合模態內之任一者亦可。 本發明所涉及之動畫像編碼方法中，上述編碼單位各 是上述編碼模態爲上述圖框模態之時，則爲由N X N畫素 所構成之區塊，上述編碼模態爲上述場模態之時，則爲由 N X N畫素所構成之區塊，上述編碼模態爲上述編碼單位 切換模態之時，則爲N X Μ ( Μ爲垂直方向之畫素數，並且 Μ= 2Ν)畫素所構成之區塊。 本發明所涉及之動畫像編碼方法，即使於以相同之編 碼模態編碼所有構成動畫像之畫像時，上述區域構成單位 爲上述編碼單位，於以各不相同之編碼模態來編碼構成動 畫像之晝像時，上述區域構成單位是在與上述不同之編碼 (6) 1230008 模態的編碼單位內，爲最大編碼單位亦可。 本發明所涉及之動畫像解碼方法，是執行被多數區域 所分割之動晝像之編碼的動畫像編碼方法·，其包含有對構 成動畫像之多數畫像，輸入藉由將上述畫像分割成多數區 域並予以壓縮編碼而所生成之壓縮編碼資料的步驟；藉由 上述壓縮編碼資料，特定各畫像編碼模態的步驟；以上述 編碼模態爲基準，決定用以將上述畫像分割成多數區域的 區域構成單位的步驟·，藉由上述壓縮編碼資料，取得關於 上述區域之區域資訊的步驟；以上述區域構成單位和上述 區域資訊爲基準，定義上述區域的步驟；以編碼單位解碼 被所定義之上述區域所包含的壓縮編碼資料，生成編碼單 位之再生資料的步驟；和使用上述編碼單位之再生資料， 而依照上述編碼模態，構成再生畫像之步驟。 本發明所涉及之動畫像解碼方法中，上述編碼模態即 使爲不分離構成晝像之掃描線而予以編碼之圖框模態，分 離構成畫像之掃描線而予以編碼之場模態，將畫像分爲多 數編碼單位，在各編碼單位中，以上述圖框模態或是上述 場模態中之任一者而予以編碼的編碼單位切換模態，在畫 像單位中，以上述圖框模態或是上述場模態中之任一者而 予以編碼的畫像單位切換模態，組合上述圖框模態和上述 編碼單位切換模態之第1組合模態，組合上述圖框模態和 上述畫像單位切換模態之第2組合模態內之任一者亦可。

本發明所涉及之動畫像解碼方法中，上述編碼單位是 可以成爲上述編碼模態爲上述圖框模態之時，爲由N X N -10- (7) 1230008 畫素所構成之區塊，上述編碼模態 由NxN畫素所構成之區塊，上述 位切換模態之時，爲N X M ( Μ爲垂 Μ - 2Ν)畫素所構成之區塊。 本發明所涉及之動畫像解碼方 之編碼模態編碼所有構成動畫像之 單位爲上述編碼單位，於以各不相 成動畫像之畫像時，上述區域構成 編碼模態的編碼單位內，爲最大編 本發明所涉及之動畫像編碼程 有關上述所記載之動畫像編碼方法 本發明所涉及之動畫像解碼程 有關上述所記載之動畫像解碼方法 本發明所涉及之動畫像編碼裝 所分割之動畫像之編碼的動畫像編 於編碼由多數畫像所構成之動畫像 的編碼模態決定機構；以上述編碼 將上述畫像分割成多數區域之區域 位決定機構；以上述區域構成單位 的區域定義機構·，編碼關於所被定 訊的區域資訊編碼機構；和將上述 分爲編碼單位而予以壓縮編碼，生 壓縮編碼資料的資料生成機構。 本發明所涉及之動畫像解碼裝 爲上述場模態之時，爲 編碼模態爲上述編碼單 直方向之畫素數，並且 法中，即使爲於以相同 畫像時，上述區域構成 同之編碼模態來編碼構 單位是在與上述不同之 碼單位亦可。 式，是用以使電腦實行 的處理。 式，是用以使電腦實行 的處理。 置，是執行被多數區域 碼裝置，其具備有決定 時的各畫像之編碼模態 模態爲基準，決定用以 構成單位的區域構成單 爲基準，定義上述區域 義之上述區域之區域資 區域所包含之畫素資料 成因應上述編碼模態之 置，是執行被多數區域 -11- (8) 1230008 所分割之動畫像之編碼的動畫像編碼裝置，其具備有對構 成動畫像之多數畫像，輸入藉由將上述畫像分割成多數區 域並予以壓縮編碼而所生成之壓縮編碼資料的資料輸入機 構；藉由上述壓縮編碼資料，特定各畫像編碼模態的編碼 模態特定機構；以上述編碼模態爲基準，決定用以將上述 畫像分割成多數區域的區域構成單位的區域構成單位決定 機構；藉由上述壓縮編碼資料，取得關於上述區域之區域 資訊的區域資訊取得機構；以上述區域構成單位和上述區 域資訊爲基準，定義上述區域的區域定義機構；以編碼單 位解碼被所定義之上述區域所包含的壓縮編碼資料，生成 編碼單位之再生資料的再生資料生成機構；和使用上述編 碼單位之再生資料，而依照上述編碼模態，構成再生畫像 之再生畫像構成機構。 本發明所涉及之動畫像編碼方法中，即使有關動畫像 所包含之所有畫像，於不分離構成各畫像之掃描線而予以 編碼的圖框模態之時’上述區域構成單位爲由NxN畫素 所構成之區塊，於分離構成畫像之掃描線而予以編碼之場 模態時，上述區域構成單位爲由N X N畫素所構成之區 塊，於將畫像分爲多數編碼單位，在各編碼單位中，以上 述圖框模態或是上述場模態中之任一者而予以編碼的編碼 單位切換模態時，上述區域構成單位爲N X Μ(M爲垂直方 向之晝素數，並且Μ = 2Ν)畫素所構成之區塊，於針對各 畫像’在畫像單位中，以上述圖框模態或是上述場模態予 以編碼之畫像單位切換模態之時，上述區域構成單位則爲 -12 - (9) 1230008

NxM(M爲垂直方向之畫素數，並且M=2N)畫素所構成 之區塊亦可。 本發明所涉及之動畫像解碼方法中，即使有關動畫像 所包含之所有畫像，於不分離構成各畫像之掃描線而予以 編碼的圖框模態之時，上述區域構成單位爲由N X N畫素 所構成之區塊，於分離構成畫像之掃描線而予以編碼之場 模態時，上述區域構成單位爲由 N X N畫素所構成之區 塊，於將畫像分爲多數編碼單位，在各編碼單位中，以上 述圖框模態或是上述場模態中之任一者而予以編碼的編碼 單位切換模態時，上述區域構成單位爲N X M(M爲垂直方 向之畫素數，並且M = 2N)畫素所構成之區塊，於針對各 畫像，在畫像單位中，以上述圖框模態或是上述場模態予 以編碼之畫像單位切換模態之時，上述區域構成單位則爲 NxM(M爲垂直方向之晝素數，並且 M=2N)畫素所構成 之區塊亦可。 本發明所涉及之動畫像編碼裝置’是可以具備有輸入 由多數畫像所構成之動畫像的輸入機構；決定編碼上述動 畫像之時的各畫像之編碼模態的編碼模態控制機構；以上 述編碼模態爲基準，決定用以將上述畫像分割成多數區域 的區域構成單位的區域構成單位決定機構；以上述區域構 成單位爲基準而定義區域，並將上述各畫像分割成多數區 域的區域分割機構；將被所定義之上述區域有關的區域資 訊、上述編碼模態之資訊及上述區域所包含之畫素資料予 以壓縮編碼’生成壓縮編碼資料的編碼機構；和輸出上述 -13- 1230008 (10) 壓縮編碼資料的輸出機構。 本發明所涉及之動畫像解碼裝置，是可以具備有輸入 藉由將上述畫像分割成多數區域並予以壓縮編碼而所生成 之壓縮編碼資料的輸入機構；以上述壓縮編碼資料爲基 準，特定各畫像之編碼模態的編碼模態特定機構；以上述 編碼模態爲基準，決定用以將上述畫像分割成多數區域的 區域構成單位的區域構成單位決定機構；以上述壓縮編碼 資料爲基準，取得與上述區域有關之區域資訊，同時以上 述區域構成單位和上述區域資訊爲基準，定義上述區域的 區域定義機構；和解碼被定義之上述區域中所包含之壓縮 編碼資料，依照上述編碼模態而構成再生畫像的解碼機 構。 若該些發明，於以不同編碼模態區域分割動畫像之各 構成畫像時，因應編碼模態之組合而決定區域構成單位， 以此爲基準定義區域而執行動畫像之編碼或解碼。依此， 可以在相鄰畫像間定義採取整合性之區域，並可減輕因編 碼模態不同而所引起之區域形狀變化，並可達成壓縮編碼 之效率化。 【實施方式】 (第1實施形態） 首先，參照附件圖式，針對第1實施形態予以說明。 第3圖是表示用以實現本發明所涉及之動畫像編碼方 法之動畫像編碼裝置之構成的方塊圖。如第3圖所示般， • 14 - 1230008 (11) 度畫像裝置1 00是具有第1輸入端子1 0 1、設定編碼模態 之編碼模態控制器1 02、第2輸入端子1 03、將畫像分割 成多數區域之區域分割器1 04、編碼器1 0 5。編碼模態控 制器102是具有區域決定元件1 16。 以下，針對具有上述構成之動畫像編碼裝置1 〇〇之動 作及藉此所實現之動畫像編碼方法之各步驟予以說明。 編碼畫像時之條件是被輸入至輸入端子1〇1 (第4圖 之 S 201)。輸入手段雖然是依據應用程式不同而有所不 同，但是亦可以考慮例如因應壓縮率而事先決定之樣板的 樣式，或使用者藉由鍵盤指定條件並予以輸入之樣式。 上述編碼模態是包含畫像之編碼模態。以編碼模態而 言，則有例如下述者。 (1 )不分離構成畫像之掃描線而予以編碼之圖框模 態。 (2 )分離構成畫像之偶數掃描線和奇數掃描線而予 以編碼之場模態。 (3 )將畫像分成多數編碼單位，在各編碼單位中， 以圖框模態或場模態中之任一者予以編碼的編碼單位切換 模態（MB —AFF模態）。 (4 )在畫像單位中，以圖框模態或是場模態中之任 一者予以編碼的畫像單位切換模態。 (5 )組合（1)和（3)的第1組合模態。 (6)組合（2)和（3)的第2組合模態。 因應該些模態，區域決定元件1 1 6是決定編碼之區域 -15- 1230008 (12) (第4圖之S202)。針對詳細之處理內容使用第5圖於後面 敘述。將成爲編碼之對象的畫像是自第2輸入端子1 03輸 入，隨著以S202所決定之區域，利用區域C哥器104而 分割成多數區域（slice)。同時，區域分割器104是將區域 所包含之畫素値分割成編碼單位（第4圖之S203 )。 該編碼單位是因應編碼模態而有所不同。於圖框模態 之時，編碼單位是由16x16畫素所構成之微區塊，於場 模態之時，編碼單位是由1 6x 1 6晝素所構成之微區塊， 於編碼單位切換模態之時，編碼單位是由16x32(但是32 爲垂直方向之畫素數）畫素所構成之「微區塊的對」。並 且，編碼單位之大小即使爲16x16或16x32之外亦可。 具有以S2 03被分割成編碼單位之畫素値的畫像是被 入至編碼器1 〇5後，藉由移動補償離散餘弦變換方式以編 碼單位被壓縮編碼（第4圖之S 204)。即是，使用被存儲於 圖框記憶體 113之參照畫像，藉由 ME/MC( ·· Motion Estimation/Motion Compensation)114 檢測出畫像之移動 向量後，取得與移動補償後之預測信號的差分（第3圖之 10 8)。並且，差分信號是藉由DCT109而被離散餘弦變換 後，藉由 Q(Quantization)110而被量化，並且藉由 VLC( ： Variable Length Coding)115 而被可變長編碼。其 結果生成壓縮編碼資料。 另外，被量化之信號是藉由IQ + IDCT( : Inverse Quantization + Inverse Discrete Cosine 丁 ransform)lll 而 被量化及逆離散餘弦變換後，加算於預測信號1 62(第3 -16- (13) 1230008 圖之1 1 2)，而生成畫像。所生成之畫像是當作參照畫像 而被存儲於圖框記憶體1 1 3。以圖框模態所編碼之畫像是 再生後，原樣地被存儲於圖框記憶體113內。以MB_AFF 模態編碼之畫像是再生後，作爲微區塊對而被存儲於圖框 記憶體U 3內。 以S204所生成之壓縮編碼資料是被輸入至標題資訊 附加元件1 06 (第3圖之HDR)，與包含畫像之編碼模態的 編碼模態，或關於區域形狀之資訊，一起被匯集至具有規 定格式之資料（第4圖之S2 05)。然後，嘎該資料是經由輸 出端子107而被傳送或被記錄（第4圖之S20 6)。在此，關 於區域之形狀的資訊是用以生成區域的法則，後述之第6 圖（a )所示之虛線箭號4 0 4或第6圖（b )所示之虛線箭號 4 0 8所示之順序爲該例。 接著，參照第5圖針對第4圖之S202所示之編碼之 區域的決定處理予以說明。第5圖是表示用以定義（決定） 區域之處理的流程圖。在S 3 0 1中藉由輸入端子1 0 1輸入 信號時，藉由該輸入信號，取得在動畫像全體所使用之編 碼模態資訊（S 3 02)。作爲編碼模態是有上述之（1)〜（6)。 在下一個S 3 03中，是判定是否適用與構成動畫像之 所有畫像相同模態。判定結果爲肯定之時（S 3 03 ; YES)則 移動至S3 04。此時，所有畫像因以相同編碼單位（爲圖框 模態之時是微區塊，爲MB_AFF模態之時是微區塊對）所 編碼，故區域構成單位（slice maP unit)當作爲編碼單位即 可 ° -17- (14) 1230008 對此，於以構成動畫像之畫像互相不同之模態而予以 編碼之時，即是上述判定結果爲否定之時（S 3 03 ; NO) ’則 移動至S 3 0 5。此時，比較多數編碼模態中之各個編碼單 位的大小（尺寸），將其中最大之編碼單位當作區域構成單 位。 例如，以編碼模態而言，於混合圖框模態和MB_AFF 模態之時，各編碼單位則爲微區塊和微區塊對。因此，爲 最大之編碼單位的微區塊對當作區域構成單位被選擇。 再者，針對構成影像之各畫像，在畫像單位中，以圖 框模態或是場模態中之任一者而予以編碼之畫像單位切換 模態，區域構成單位是16畫素（水平）x3 2畫素（垂直）。 該是藉由下述之理由。 如上述般，圖框模態中之編碼單位爲1 6 X 1 6。另外， 即使爲場模態之時，當合倂構成1圖框之兩個場時，編碼 單位執行上爲1 6 X 3 2。因此，當最大編碼單位依照成爲區 域構成單位之規則（S 3 05所示之規則）時，則在畫像單位切 換模態中，區域構成單位配合具有最大編碼單位之場模態 而成爲1 6 X 3 2。 以如此所決定之區域構成單位爲基準，定義用以分割 畫像之區域（S3 06)，並被輸出（S 3 0 7)。各區域因是將區域 構成單位當作基準而所構成，故即使爲最小之區域大小亦 與區域構成單位相同，不定義比此還小之區域。 第6圖（a)及第6圖（b)是表示藉由本發明所涉及之動 畫像方法而所分割之區域的例圖。關於第6圖（a)之畫像 -18- 1230008 (15) 40 1是假設以圖框編碼所有畫像，區域構成單位是被設爲 編碼單位之微區塊。畫像401是依循虛線箭號404所示之 規則（順序），而分割成區域403 a(被塗抹之區域）和區域 403b。並且，區塊402爲區域構成單位。 同樣地，關於第 6圖（b)之畫像 405因假設成以 mb^aff模態編碼所有畫像，故區域構成單位則被設成爲 編碼單位之微區塊對。畫像405是依循編碼單位之微區塊 對。畫像405是依照虛線箭號408所示之規則（順序），而 分割成區域407a(被塗抹之區域）和區域407b。並且，區 塊406爲區域構成單位。 如以上說明般，在本發明所涉及之動畫像編碼方法 中，混合圖框模態和MB_AFF模態之時，對應於各個模態 之編碼單位爲微區塊和微區塊對。其中最大者是被微區塊 對所選擇，當作區域構成單位。再者，因以微區塊當作基 準定義區域，故不管編碼模態，所有之畫像分割結果是被 分割成第6圖（b)之畫像405所示般。 即是，決定共通知區域構成來取代編碼單欸，定義所 有之畫像區域。依此，不依存各畫像之編碼模態，以相同 法則所分割之區域的所有形狀成爲相同，在時間性相鄰之 畫像區域間被保持整合性。因此，減輕因編碼模態不同而 變化區域形狀所引起之礙眼。同時也降低對預測編碼效率 的負面影響。 (第2實施形態） -19- (16) 1230008 接著’參照第7圖及第8圖，針對本發明之第2實施 形態予以說明。第7圖是表示用以實現本發明所涉及之動 畫像解碼方法的動晝像編碼裝置之構成的方塊圖。·如第7 圖所示般，動畫像解碼裝置5 〇 〇是具備輸入端子5 〇丨、解 碼器5 0 2、輸出端子5 0 3和編碼模態5 0 4和資料分析器 5 〇 5。編碼模態控制器5 04是具有區域特定元件5 1 i。 以下’針對具有上述構成之動畫像解碼裝置5 00之動 作’及藉此所實現之動畫像解碼方法之各步驟予以說明。 以第1實施形態中之動畫像解碼方法所生成之壓縮解 碼資料，是被輸入至輸入端子（第8圖之S601)。壓縮編碼 資料是藉由資料分析器5 05被分析，解碼可變長編碼後， 標題資訊被輸出至編碼模態控制器5 0 4。編碼模態控制器 5 〇 4是參照被記載於標題資訊之編碼模態，特定壓縮編碼 資料之編碼模態（第8圖之S602)。在此所特定之編碼模態 是如如第1實施形態中所說明之（1 )〜（6)之模態中之任一 者。 在S 603中，以所特定之編碼模態，和被記載於標題 資訊之區域生成的規則（第6圖（a)之虛線箭號404所示之 順序）爲基準，導出編碼區域。該步驟之編碼區域的導出 處理因與參照第5圖所說明之編碼區域的決定處理相同， 故省略該圖示及詳細說明。 在S 603中所導出之區域內的壓縮編碼資料，是以編 碼單位被解碼（S604)。即是，自第7圖之資料分析器505 所輸出之畫像（DCT係數、移動資料等）是被輸入至解碼器 -20- 1230008 (17) 5 〇2後，以解碼模態控制器5 04所特定之解碼模 準，藉由 IQ(: Inverse Quantization)506 而被逆量 後，上述畫像是藉由 IDCT(: Inverse Discrete TranSform)5 0 7而被逆離散餘弦變換後，藉由 Motion Compensation)510而被移動補償，並加算 信號（第7圖之5 0 8)，而被再生。 並且，以圖框模態所編碼之畫像是被再生後原 存儲於圖框記憶體5 09上。以場模態所編碼之畫像 後，合倂偶數掃描線和奇數掃描線並被存儲於圖框 5 09。以MB_AFF所編碼之畫像是再生後，當作微 而被存儲於圖框記憶體509上。 再者，以 S605所構成之再生畫像是經由輸 5 03而被傳送或被記錄（第8圖之S 60 6)。 如上述說明般，本發明所涉及之動畫像解碼方 編碼模態爲基準，以共通知區域構成單位定義畫像 並執行解碼。因此，不依存各畫像之編碼模態，以 法則所分割之區域的形狀成爲全部相同，在時間性 畫像區域間被保持整合性。因此，減輕因編碼模態 變化區域形狀所引起之礙眼。同時也降低對預測編 的負面影響。 並且，本發明並不限定於上述第1及第2實施 記載之內容，只要在不脫離其主旨的範圍下亦可採 變形態樣。例如，於本實施形態中，雖然針對分離 偶數掃描線和奇數掃描線而予以編碼及解碼之圖框 態爲基 化。之 Cosine MC( ·· 於預測 樣地被 是再生 記憶體 區塊封 出端子 法是以 區域， 相同之 相鄰之 不同而 碼效率 形態所 用適當 畫像之 模態予 -21 - (18) 1230008 以代表性說明，但是本發明是可適用任意之分離方法。例 如，於將第〇、4、8、1 2號之掃描線分離成第1副畫像， 將第：1、5、1 3號之掃描線分離成第2副畫像，將第2、 6、1 0、14號之掃描線分離成第3副畫像，將第3、7、 1 1、1 5號之掃描線分離成第4副畫像之時亦可適用本發 明。此時，若以微區塊編碼各副畫像時，合倂所有掃描線 之時的時效編碼單位是被當作4個份之微區塊而必須定義 區域構成單位。 最後，參照第9圖針對用以實現本發明所涉及之動畫 像編碼方法或是動畫像解碼方法的程式予以說明。 如第9圖所示般，動畫像處理程式I 1是被存儲於形 成在記錄媒體1〇內之程式存儲區域l〇a內。動畫像處理 程式1 1是藉由含有攜帶終端之電腦而可實行，具有總括 動畫像處理之主模組1 2，和後述之動畫像編碼程式1 3和 後述之動畫像解碼程式。 動畫像編碼程式1 3是具備編碼模態決定模組1 3 a、 區域構成單位決定模組13b、區域定義模組13c’區域資訊 編碼模組1 3 d和壓縮編碼資料生成模組1 3 e而所構成。藉 由使該些各模組予以動作而實現之機能，是各與藉由實行 上述之動畫像編碼方法之各步驟而予以實現之機能相同。 再者，動畫像解碼程式1 4是具備壓縮編碼輸入模組 1 4a、編碼模態特定模組1 4b、區域構成單位決定模組 14c、區域定義模組14b、再生資料生成模組14e和再生 畫像構成模組1 4f而所構成。藉由使該些各模組予以動作 -72· 1230008 (19) 而實現之機能，是各與藉由實行上述之動畫像解碼方法之 各步驟而予以實現之機能相同。 動畫像處理程式1 1是依據將此記錄於記錄媒體1 〇， 使包含有攜帶終端之電腦可容易實行上述各實施形態所說 明之處理。更具體而言，即是動晝像處理程式11是被存 儲於例如具有第1 0圖（a)所示之物理格式化之磁碟的程式 存儲區域l〇a內。在程式存儲區域l〇a上自外圍朝向內圍 形成有同心圓狀之多數軌道T，並且各軌道T是在角度分 向上分割有1 6區段S。 如第1 0圖（b)所示般，依據在磁碟片C內藏程式存儲 區域1 〇a，則構成當作記錄媒體1 0之磁碟。如第1 〇圖（c) 所示般，當在被電纜連接於眾知慣用之電腦系統之磁碟驅 動器20上安裝記錄媒體10時，第9圖所示之動畫像程式 1 1是可自記錄媒體1 〇被讀出，並被傳送至電腦系統3 0。 並且，記錄媒體1 〇部並不限定於磁碟，若爲硬碟、 IC(Integrated Circuit)卡、ROM(Read Only Memory)等可 記錄程式者，其態樣可爲任意者。 【圖式簡單說明】 第1圖是槪念性表示以往技術之編碼模態中的畫像之 編碼單位的圖式。 第2圖（a)是模式性表示以往技術之圖框模態中所分 割之畫像區域的圖式。第2圖（b)是模式性表示以往技術 之MB_AFF模態中所分割之畫像區域的圖式。 1230008 (20) 第3圖是表示本發明所涉及之動畫像編碼裝置之槪略 構成的方塊圖。 第4圖是表示實現本發明所涉及之動畫像編碼處理的 流程圖。 第5圖是表示用以決定編碼區域之處理的流程圖。 第6圖（a)是模式性表示於以圖框模態編碼所有畫像 之時’根據本發明所涉及之動畫像編碼方法而所分割之畫 像區域的圖示。第6圖（b)是模式性表示於以MB_ A FF模 態編碼所有畫像之時，根據動畫像編碼方法而所分割之畫 像區域的圖示。 第7圖是表示本發明所涉及之動畫像解碼裝置之槪略 構成的方塊圖。 第8圖是表示實現本發明所涉及之動畫像解碼方法之 處理流程的方塊圖。 第9圖是表示本發明所涉及之度畫像處理程式之構成 圖。 第1〇圖（a)是表示杜畫像處理程式之存儲區域之構成 例圖。第1 0圖（b)是表示作爲記錄媒體之磁碟外觀的模式 圖。第10圖（〇是表示記錄媒體被安裝在連接於電腦之驅 動器上之情形的模式圖。 [元件符號對照表] 100 動畫像編碼裝置 101 第1輸入端子 -24 - (21) 1230008 10 2 編碼模態控制器 103 第2輸入端子 104 區域分割器 10 5 編碼器 106 標題資訊附加元件

107 輸出端子 109 DCT 111 IQ + IDCT( : Inverse Quantization + Inverse Discrete Cosine Transform) 113 圖框記憶體 114 ME/MC( · Motion Estimation/Motion Compensation) 116 區域決定元件 162 預測信號 4 0 1、4 0 5 畫像 402、 406 區塊 403a、 403b、 407a、 407b 區域 404、40 8 虛線箭號 5 00 動畫像解碼裝置 501 輸入端子 5 0 2 解碼器 5 03 輸出端子 5 04 編碼模態控制器 5 0 5 資料分析器 25-

Claims (1)

1. 1230008 (1) 拾、申請專利範圍 第921 1 8639號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國93年8月23日修正 1 · 一種動晝像編碼方法，是執行被多數區域所分割之 動晝像之編碼的動畫像編碼方法，其特徵爲：包含有 決定於編碼由多數晝像所構成之動晝像時的各晝像之 編碼模態的步驟； 以上述編碼模態爲基準’決定用以將上述畫像分割成 多數區域之區域構成單位的步驟； 以上述區域構成單位爲基準，定義上述區域的步驟； 編碼關於所被定義之上述區域之區域資訊的步驟； 將上述區域所包含之晝素資料分爲編碼單位而予以壓 縮編碼，生成因應上述編碼模態之壓縮編碼資料的步驟； 和 輸出上述編碼模態、上述區域資訊、上述壓縮編碼資 料的輸出步驟。 2 .如專利申請範圍第1項所述之動畫像編碼方法，其 中，上述編碼模態是 不分離構成晝像之掃描線而予以編碼之圖框模態， 分離構成晝像之掃描線而予以編碼之場模態， 將畫像分爲多數編碼單位，在各編碼單位中，以上述 圖框模態或是上述場模態中之任一者而予以編碼的編碼單 位切換模態， 1230008 (2) ;'夂 % 9a 125 '.A- ri JL 广 j-j 在晝像單位中，以上述圖框模態或是上述場模態中之 任一者而予以編碼的畫像單位切換模態， 組合上述圖框模態和上述編碼單位切換模態之第1組 合模態， 組合上述圖框模態和上述畫像單位切換模態之第2組 合模態內之任一者。 3 .如專利申請範圍第2項所述之動畫像編碼方法，其 中，上述編碼單位是 上述編碼模態爲上述圖框模態之時，則爲由Nx N畫 素所構成之區塊， 上述編碼模態爲上述場模態之時，則爲由Nx N畫素 所構成之區塊， 上述編碼模態爲上述編碼單位切換模態之時’則爲N χΜ(Μ爲垂直方向之畫素數，並且Μ二2N)畫素所構成之 區塊。 4 .如專利申請範圍第3項所述之動畫像編碼方法，其 中，於以相同之編碼模態編碼所有構成動畫像之畫像時’ 上述區域構成單位爲上述編碼單位， 於以各不相同之編碼模態來編碼構成動畫像之畫像 時，上述區域構成單位是在與上述不同之編碼模態的編碼 單位內，爲最大編碼單位。 5 . —種動晝像解碼方法’是執行被多數區域所分割之 動晝像之編碼的動畫像編碼方法，其特徵爲：包含有 對構成動晝像之多數畫像，輸入藉由將上述畫像分割 -2-

   1230008 (3) 成多數區域並予以壓縮編碼而所生成之壓縮編碼資料的步 驟； 藉由上述壓縮編碼資料5特定各畫像編碼丨吴態的步 驟； 以上述編碼模態爲基準，決定用以將上述畫像分割成 多數區域的區域構成單位的步驟； 藉由上述壓縮編碼資料，取得關於上述區域之區域資 訊的步驟； 以上述區域構成單位和上述區域資訊爲基準，定義上 述區域的步驟； 以編碼單位解碼被所定義之上述區域所包含的壓縮編 碼資料，生成編碼單位之再生資料的步驟；和 使用上述編碼單位之再生資料，而依照上述編碼模 態，構成再生畫像之步驟。 6 .如專利申請範圍第5項所述之動畫像解碼方法，其 中，上述編碼模態是 不分離構成畫像之掃描線而予以編碼之圖框模態， 分離構成畫像之掃描線而予以編碼之場模態， 將晝像分爲多數編碼單位，在各編碼單位中，以上述 圖框模態或是上述場模態中之任一者而予以編碼的編碼單 位切換模態， 在晝像單位中，以上述圖框模態或是上述場模態中之 任一者而予以編碼的畫像單位切換模態’ 組合上述圖框模態和上述編碼單位切換模態之第1組 -3- (4) (4) 1230008 正妹娘w 年月q 合模態， 組合上述圖框模態和上述晝像單位切換模態之第2組 合模態內之任一者。 7 .如專利申請範圍第6項所述之動畫像解碼方法，其 中，上述編碼單位是 上述編碼模態爲上述圖框模態之時，則爲由Nx N畫 素所構成之區塊， 上述編碼模態爲上述場模態之時，則爲由Nx N晝素 所構成之區塊， 上述編碼模態爲上述編碼單位切換模態之時’則爲N xM(M爲垂直方向之畫素數，並且M=2N)畫素所構成之 區塊。 8 .如專利申請範圍第7項所述之動畫像解碼方法，其 中，於以相同之編碼模態編碼所有構成動畫像之畫像時， 上述區域構成單位爲上述編碼單位， 於以各不相同之編碼模態來編碼構成動畫像之畫像 時，上述區域構成單位是在與上述不同之編碼模態的編碼 單位內，爲最大編碼單位。 9 . 一種電腦可讀取之記錄媒體，其係記錄了一種動畫 像編碼程式，該程式的特徵爲：用以使電腦實行有關專利 申請範圍第1項所述之動晝像編碼方法的處理。 1 0 . —種電腦可讀取之記錄媒體，其係記錄了 一種動 畫像解碼程式，該程式的特徵爲：用以使電腦實行有關專 利申請範圍第5項所述之動畫像解碼方法的處理。 -4 -

   1230008 (5) 1 1 . 一種動晝像編碼裝置，是執行被多數區域所分割 之動晝像之編碼的動晝像編碼裝置’其特徵爲·具備有 決定於編碼由多數晝像所構成之動畫像時的各晝像之 編碼模態的編碼模態決定機構； 以上述編碼模態爲基準，決定用以將上述畫像分割成 多數區域之區域構成單位的區域構成單位決定機構； 以上述區域構成單位爲基準’定義上述區域的區域定 義機構； 編碼關於所被定義之上述區域之區域資訊的區域資訊 編碼機構，和 將上述區域所包含之晝素資料分爲編碼單位而予以壓 縮編碼，生成因應上述編碼模態之壓縮編碼資料的資料生 成機構。 1 2 . —種動畫像解碼裝置，是執行被多數區域所分割 之動畫像之編碼的動畫像編碼裝置’其特徵爲：具備有 對構成動畫像之多數晝像’輸入藉由將上述晝像分割 成多數區域並予以壓縮編碼而所生成之壓縮編碼資料的資 料輸入機構； 藉由上述壓縮編碼資料’特定各畫像編碼模態的編碼 模態特定機構； 以上述編碼模態爲基準’決定用以將上述晝像分割成 多數區域的區域構成單位的區域構成單位決定機構； 藉由上述壓縮編碼資料’取得關於上述區域之區域資 訊的區域資訊取得機構； -5- 1230008 (6)

   以上述區域構成單位和上述區域資訊爲基準’定義上 述區域的區域定義機構； 以編碼單位解碼被所定義之上述區域所包含的壓縮編 碼資料，生成編碼單位之再生資料的再生資料生成機構； 和 使用上述編碼單位之再生資料，而依照上述編碼模 態，構成再生畫像之再生畫像構成機構。 1 3.如專利申請範圍第1項所述之動畫像編碼方法， 其中，有關動晝像所包含之所有晝像， 於不分離構成各畫像之掃描線而予以編碼的圖框模態 之時，上述區域構成單位爲由Nx N畫素所構成之區塊， 於分離構成畫像之掃描線而予以編碼之場模態時，上 述區域構成單位爲由NxN畫素所構成之區塊， 於將畫像分爲多數編碼單位，在各編碼單位中，以上 述圖框模態或是上述場模態中之任一者而予以編碼的編碼 單位切換模態時，上述區域構成單位爲Nx M(M爲垂直方 向之畫素數，並且M = 2N)畫素所構成之區塊， 於針對各畫像，在畫像單位中，以上述圖框模態或是 上述場模態予以編碼之畫像單位切換模態之時，上述區域 構成單位則爲Nx M(M爲垂直方向之晝素數，並且m=2N) 晝素所構成之區塊。 1 4 ·如專利申請範圍第5項所述之動晝像解碼方法， 其中’有關動晝像所包含之所有畫像， 於不分離構成各晝像之掃描線而予以編碼的圖框模態 -6 - 1230008 ......ΓΡ % ·oa β. η (7) 旦. 之時，上述區域構成單位爲由Νχ Ν晝素所構成之區塊， 於分離構成晝像之掃描線而予以編碼之場模態時，上 述區域構成單位爲由Ν X Ν晝素所構成之區塊， 於將畫像分爲多數編碼單位，在各編碼單位中，以上 述圖框模態或是上述場模態中之任一者而予以編碼的編碼 單位切換模態時，上述區域構成單位爲Νχ Μ(Μ爲垂直方 向之畫素數，並且Μ=2Ν)畫素所構成之區塊， 於針對各畫像，在畫像單位中，以上述圖框模態或是 上述場模態予以編碼之畫像單位切換模態之時，上述區域 構成單位則爲Νχ Μ(Μ爲垂直方向之畫素數，並且Μ=2Ν) 畫素所構成之區塊。 1 5 . —種動畫像編碼裝置，其特徵爲：具備有 輸入由多數畫像所構成之動畫像的輸入機構； 決定編碼上述動畫像之時的各畫像之編碼模態的編碼 模態控制機構； 以上述編碼彳旲態爲基準，決定用以將上述畫像分割成 多數區域的區域構成單位的區域構成單位決定機構； 以上述區域構成單位爲基準而定義區域，並將上述各 畫像分割成多數區域的區域分割機構； 將被所定義之上述區域有關的區域資訊、上述編碼模 態之資訊及上述區域所包含之晝素資料予以壓縮編碼，生 成壓縮編碼資料的編碼機構；和 輸出上述壓縮編碼資料的輸出機構。 1 6 . —種動晝像解碼裝置，其特徵爲：具備有 -7-

   1230008 輸入藉由將上述晝像分割成多數區域並予以壓縮編碼 而所生成之壓縮編碼資料的輸入機構； 以上述壓縮編碼資料爲基準，特定各晝像之編碼模態 的編碼模態特定機構； 以上述編碼模態爲基準，決定用以將上述畫像分割成 多數區域的區域構成單位的區域構成單位決定機構； 以上述壓縮編碼資料爲基準，取得與上述區域有關之 區域資訊，同時以上述區域構成單位和上述區域資訊爲基 準，定義上述區域的區域定義機構；和 解碼被定義之上述區域中所包含之壓縮編碼資料’依 煦上述編碼模態而構成再生畫像的解碼機構。