TWI239207B

TWI239207B - Method and device for coding digital images using intra-mode block prediction

Info

Publication number: TWI239207B
Application number: TW092115778A
Authority: TW
Inventors: Marta Karczewicz
Original assignee: Nokia Corp
Priority date: 2002-06-11
Filing date: 2003-06-11
Publication date: 2005-09-01
Also published as: WO2003105070A1; CA2488266A1; EP1512115A1; MY137061A; CN100380984C; CA2488266C; DE60345459C5; AU2003240172B2; AU2003240172A1; TW200407031A; JP2005529527A; CN1659580A; EP1512115B1; JP4490261B2; KR101017094B1; EP1512115A4; MXPA04012133A; KR20050007607A

Description

玖、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明係關於影像之編碼，更詳細而言係關於視頻訊框之資料區塊群之編碼。【先前技術】豬如視頻影像，TV影像 πI彩诼双由録影機或％月自所產生之影像專數位影像，係由以水平線及垂直線排列之像素所構成。單一影像中之像素數目一般係千份之十。各個像素中一般係包含有亮度及色度資訊。未經壓縮之情況下，從-影像編碼器傳送至另—影像編碼器之資訊數量太祕大以致即時影像傳送無法進行。為了減少傳送資訊之數量’已開發有包括JPEG，隨及Η 263 標準等數種不同之壓縮方法。在典型之視頻編碼器中， :始視頻順序之頁框係被分隔成長方形區域或資料區塊 :料式(1，式)或中間模式(ρ-模式)予以編碼。某種變換…DCT編碼之方式予以巴塊中之：、、、而’純貝科區塊之編碼僅可減低特定資料 ==間像素相互關係，不會考量像素之中間資料 &鬼相互關係’仍然產生高位元速率之位影像編碼標準亦揭示減低之 ^ 互關係之特定方法。 κ間之像素值之相傳送訊^^中==式編碼之資料區塊可從先前編碼及产(2D)n 。資料區塊之預示資訊俜由1 )運動向量予…。“棋式下編碼二：中’預示資料區塊係利用在相同訊框中已經編碼之赴鄰資料區塊中之空間預示所形成。預示誤差，即經過編碼之資料區塊與預示資料區塊之間之差異，係由分立變換之一組比重性功能所代表。該變換一般係以8x 8或4x 4 資料區塊基準進行。比重—變換係數將於繼後被量化。量化作業將引進資訊損失，於是經過量化之係數具有比原始者較低之準確度。經過量化之變換係數連同運動向量與部份控制資訊將形成完整之編碼順序代表，以語法元素代表。從編碼器傳送至解碼器之前，所有語法元素係被熵編碼以進一步減低代表所需之位元數目。在解碼器中，在目前訊框中之資料區塊係取自血編碼器相同方式之第一預示，並將壓縮預示誤差加入預示中。利用里化係數取得變換式功能之比重而尋獲壓縮預不&差。重建訊框與原始訊框之間之差異係被稱為重建誤差。壓縮比率，即用以代表原始及壓縮順序之位元數目變換係數及卜資料區塊者，係藉調整用以量化所採用之二數之值予以控制。壓縮比率亦取決於所抓用之熵編碼方法。 jvt編碼器> 了 a # + i 作草案數目2(WD2)中所用之空間預提供4 X 4資料區塊之9上了進仃空間預示’ J VΤ編碼器〇)A 8 ^之9種預示模式，包括DC預示（模式式’如^圖所示以標示。預

p之像素將 Q像素將被

示程序如第2圖所示。參照第2圖，從a至p 被編碼，而已被編碼之毗鄰資料區塊之A至Q 用作預示。舉例而言，選擇模式1時，像素a，e，i及係被設定為等於像素A而予以預示，像素b，f，]·及係被設定為等於像素B而予以預示等。同理，如果選^ 模式2時，像素a，b，c及d係被設定為等於像素！而予以預示，像素e，f，g及h係被設定為等於像素j而予以預示等。因此模式i係垂直方向之預示器；而模式2 係水平方向之預示器。該模式係見述於2〇〇1年九月由，，視頻編碼專家集團（VCEG)1，之ITU-11電訊標準化部門，，所出版之VCEG-N54文件中，並見述於2002年三月由 ISO/IEC MPEG及ITU - T VCEG之聯合視頻組所出版之 JVT_B118r2 文件中。模式0:DC預录一般上所有樣本係利用（a+b+c+d+i + j+k+l+4)>>3 予以預示。如果樣本中有四個超出圖像，其餘四個之平均係被用於預示。如果所有八個樣本均超出圖像以外，在資料區塊中所有樣本之預示為128。因此可利用此模式預不資料區塊。模式L:垂亩？§示如果A，B，C，D係在圖像範圍内，則 - a，e，i，m係由A所預示， -b，f，j，n係由β所預示， - c，g，k，〇係由c所預示， -d，h，1，p係由D所預示。模式2 :水平預示如果E，F，G，Η係在圖像範圍内，貝J -a，b，c，d係由Ε所預示， -e，f，g，h係由F所預示， - i，j，k，1係由G所預示， -m，η，ο，p係由Η所預示。模式3:對岗向下/右預示此模式僅用於當A，Β，C，D，I，J，Κ，L，Q係在圖像範圍内，此係π對角π預示。 -m 係由（J + 2K+L+2)>>2 所預示， - i，η係由（I + 2J+K + 2)>>2 所預不， -e，j，〇係由（Q+2I + J + 2)>>2 所預示， -a，f，k，p 係由（A+2Q+I + 2)>>2 所預示， - b，g，1 係由（Q+2A+B+2)>>2 所預示， -c，h係由（A+2B+C + 2)>>2 所預不， - d 係由（B+2C + D + 2)>>2 所預示。模式4 :對禹向下/左預示此模式僅用於當所有A，B，C，D，I，J，K，L，Q 係在圖像範圍内，此係’’對角π預示。 - a 係由（A + 2B+C+I+2J+K+4)>>3 所預不’ - b，e係由（B+2C+D+J + 2K+L+4)>>3 所預不’ - c，f，i 係由（C + 2D+E+K + 2L+M+4)>>3 所預示， -d，g，j，m 係由（D+2E+F+L+2M十N + 4)>>3 所預示，

-h，k，η 係由（E + 2F + G + M+2N + 0 + 4)>>3 所預不， -1，o係由（F + 2G+H+N + 20+P + 4)>>3 所預示， -p 係由（G+H+0+P+2)>>3 所預示。模式5:垂直-左預示此模式僅用於當所有A，B，C，D，I，J，K，L，Q 係在圖像範圍内，此係π對角π預示。 - a，j係由（Q+A+1)>>1所預示， - b，k係由（A+B+1)>>1所預示， -c，1係由（B+C+1)>>1所預示， -d係由（C+D+1)>>1所預示， - e，η 係由（I + 2Q+A+2)>>2 所預示， -f，〇係由（Q+2A+B+2)>>2 所預示， -g，p 係由（A+2B+C+2)>>2 所預示， - h 係由（B+2C+D+2)>>2 所預示， -i 係由（Q+2I + J + 2)>>2 所預示， - m 係由（I+2J+K + 2)>>2 所預示。模式6:垂直-右預示此模式僅用於當所有A，B，C，D，I，J，K，L，Q 係在圖像範圍内，此係π對角”預示。 - a 係由（2A+2B+J + 2K + L + 4)〉〉3 所預示， - b，i係由（B+C + 1)>>1所預示， - c，j係由（C+D+1)>>1所預示， - d，k係由（D+E + 1)>>1所預示， - 1係由（E+F + 1)>>1所預示， 9 -e 係由（A+2B+C + K + 2L+M+4)>>3 所預示， -f，in 係由（B+2C + D+2)>>2 所預不， -g，η 係由（C + 2D + E + 2)>>2 所預示， -h，〇係由（D+2E + F + 2)>>2 所預示， -p 係由（E + 2F+G + 2)>>2 所預示。模式7:水平-上預示此模式僅用於當所有A，B，C，D，I，J，K，L，Q 係在圖像範圍内，此係π對角”預示。 -a 係由（A+2C+D+2I + 2J + 4)>>3 所預示， - b 係由（C+2D+E+I + 2J+K+4)>>3 所預示， - c’ e 係由（D+2E+F + 2J+K+4)>>3 所預不， -d，f 係由（E+2F+G+J + 2K+L+4)>>3 所預示， -g，i 係由（F + 2G+H+2K+2L+4)>>3 所預示， - h，j 係由（G+3H+K + 3L+4)>>3 所預示， -1，η係由（L+2M+N + 2)>>3 所預示， -k，m 係由（G+H+L+M+2)>〉2 所預示， -〇係由（M+N+1)>>1所預示， - p 係由（M+2N+0+2)>>2 所預示。模式8:水平-下預示此模式僅用於當所有A，B，C，D，I，J，K，L，Q 係在圖像範圍内，此係’’對角π預示。 - a，g係由（Q+I + 1 )>>1所預示， - b，h 係由（I + 2Q+A+2)>>2 所預示， - c 係由（Q+2A+B+2)>>2 所預示， 10

&lj - d 係由（A+2B+C + 2)>>2 所預不’ - e，k係由（I + J + 1)>>1所預示， - f，1 係由（Q+2I + J + 2)>>2 所預示， -i，〇係由（J + K + 1)>>1所預示， - j，P 係由（1 + 2 J+K+2)>>2 所預示， -m係由（K+L+1)>>1所預示， - η 係由（J + 2K+L+2)>>2 所預示。由於各個資料區塊必須有指定及傳送於解碼器之預示模式，因此若要直接編碼則需要相當數目之位元。為了減少欲傳送之資訊，可使用毗鄰資料區塊之預示模式之相互關係。例如Vahteri等人（W〇〇1/54416A1，"編碼影像之方法及影像編碼器’，，以下以Vahteri代表之）揭示一種以資料區塊為基準之編碼方法，其中在資料區塊内之影像之方向性資訊將被用以分類多種空間預示模式。身料區塊之空間預示模式係取決於至少一個毗鄰資料區塊之方向性資訊。、在JVT編碼器中，當毗鄰之預示模式已知係已編碼資料區塊U及L，將提供資料區塊c之最高機率預示模式之順序，下一個最高機率預示模式等（第3圖）。預示模式U及L之各種組合之模式順序係被指定。此項順序被指$為資料區塊C之預示模式之清單，由最高機率排序至最低機率者。如vceg—N54中所揭示，jvt編螞 WD2中所用之順序清單如下： β之

表I :在位元流中以排序信號為函數之預示模式 L/U outside 0 1 2 3 outside -------- 0-------- 01------- 10------- 0 02------- 021648573 125630487 021876543 021358647 1 102654387 162530487 120657483 102536487 2 20------- 280174365 217683504 287106435 281035764 3 201385476 125368470 208137546 325814670 4 201467835 162045873 204178635 420615837 5 015263847 152638407 201584673 531286407 6 016247583 160245738 206147853 160245837 7 270148635 217608543 278105463 270154863 8 280173456 127834560 287104365 283510764 L/U 4 5 6 7 8 outside -------- 0 206147583 512368047 162054378 204761853 208134657 1 162045378 156320487 165423078 612047583 120685734 2 287640153 215368740 216748530 278016435 287103654 3 421068357 531268470 216584307 240831765 832510476 4 426015783 162458037 641205783 427061853 204851763 5 125063478 513620847 165230487 210856743 210853647 6 640127538 165204378 614027538 264170583 216084573 7 274601853 271650834 274615083 274086153 278406153 8 287461350 251368407 216847350 287410365 283074165 如JVT編碼器之WD2中所指明，當U及L之預示模式為2時，將提供資料區塊C之預示模式之實施例。數字（2，8，7 小 0，6，塊C之最高機率之模式，3，5)代表模式2亦為資料區模式8為次南機率之模式等’ 以此類推。對解碼器而言，將被傳送之資訊代表資料區塊C將使用之第η個最高機率之模式。資料區塊C之模式之排序亦可以各種模式之排位予以列明，排位愈高，預示方法之機率愈低。在上述實施例中，排位將是（5, 4, 12

2)時 …,，y，b，3,2)〇當模式 7’8)相關於排位清單（5,4，卜8,7,9,6，‘ 可知模式〇排位為5,模式^之排位為4等等— 為取仔更有效之編碼，二個4χ 4資料區塊之内預示申之資訊可被編碼成一個代碼字元。上述方法有一較大缺點，維持資料區塊。之預示模式排序以提供資料區塊之預示模式所需之記憶量很大。在m編碼器之WD2中，由於使用9種模式進行預示’資料區塊之模式之可能組合有9χ9種。各種組合中須指定9種可能性模式之排序。換言之，需要 9χ 9x_ 9個位元（在此假設—個數目需要—個位元）以指定預不模式之排序。此外，需要更多記憶體以指定特殊情況，例如當其中—個或二個資料區塊M l不存在時。因此，最好可提供一種編碼數位影像之方法及裝置其中。己憶體需求置係減低而編碼效率之損失係最低者。 ' 【發明内容】本發明提供一種使用内模式預示資料區塊編碼數位影像之方法及裝置。可取得毗鄰資料區塊之預示模式之各種組合之清單。指定予預示模式之各種組合之模式可分為兩組。第一組包括m個最高機率性之預示模式（其中m係小於現存模式之總數η)，而第二組包括其餘之模 13

弋第—組之模式係根據其機率予以排序。此項順序可扣疋為最鬲機率至最低機率模式之排序清單。屬於第、且之杈式可以某種預設方式予以排序，可根據現存於解馬杰之I訊予以指定。關於特定資料區塊所選擇之模式係屬於第-組或第二組者之資訊將被傳送至解碼器。 ^果係屬於第-組，該資訊將被傳送指示第i個最高機 =模式應用於資料區塊α供資料區塊UA L之模式組合。如果該模式係屬於第二組，該資訊將被傳送指示應使用此組之第j個模式。本發明將參照第4a至第8圖之詳細說明而愈晰。。【實施方式】、本發明之一實施例係利用毗鄰資料區塊之預示模 ^ ^組合作為另一組合之預示模式之函數以取得排序 Γ ^之特〖生。作為說明用途，如第3圖所示之二田比鄰資料區塊ϋ及L之預示模式係被用作推論現有資料區塊c 之預不。第4a圖之預示模式之組合可由第扑圖中之預不模式組合作對角翻轉而成。因此當採用第4a圖中之榲式組合時，資料區塊c之第n個最高機率之預示靡與第4b圖中之模式組合之第n個最高機率預示模式之：角翻轉者相同。於是如果毗鄰資料區塊ϋ及L具有，，吉 ’’及"垂直”模式，現有資料區塊c之預示模式最蜜罝C第4b圖）。結果當該資料區塊被翻轉或作對角铲

射（"向下/右方”），可外，η，，了從水千及水平”取得現有資料區塊之”水平”（第4a sm m . 私圖）。同理，如果毗鄰資料區塊ϋ及L· 係第5 a圖所示之握4 9 供八Z及3，則翻轉資料區塊u及L將如第5b圖所示之模式3及i。 ^ ^ ^詋明此實施例，將預示方向i映射成j之 :.f j Η1)，疋義如下：各個預示模式i係取一預示模 J $預τ板式j係由沿著對角線從資料區塊之左上角鏡射至資料區堍之士兒之右下角而取得。第1圖之預示模式之最終取向綜合如下列表Η。

表Π 、述方式疋義函數時，模式（k，1)之預示模式組根據級合(…·)中卜鄭卿 ’即如果組合（i，D之第η個最高機率施例，考慮資料個模式等於f(p)e作為實

L之模式之排序清單之模式（丨，D 15 利用二，::(22 : 75:::°，4’8,7)。可從此排序清單纽合(2, 2)之預示模式之8 ’二，::4, 6, 5)映射而取得 7而V\f(2’ 3) = (3,丨)之排序清單係…，。，8, i，6;，映射^ 排序清單係大致對⑽（i，j)者。因此，射㈣f可被解釋為-種鏡射函數。式，明之主要目的係減低作為已經編媽之預示模大,丨“貝枓區塊(例如表〇之函數之表列預示模式之此表可在實習過程中取得。為取得晚鄰資料區塊 :、：組合之資料區塊C之部份較大數目之模式(i，D ^之預7F模式之排序清單，各個預示模式之數據已知選定情況而予以選擇（例如最小預示誤差）計算。、目決定預示模式在指定予組合〇，])之預示模式 β早中之預不模式之排位，模式之選擇愈頻密模式清單中之排位愈高。預不在上述實習過程中使用預示模式之映射時，所產生之預不模式列表將會較小。如果組合（k，1)之排序清單可從組合（i，j)之排序清單中取得，僅有組合（i，」·）之排序清單需予儲存。在實習過程中，映射作業可如下進行。組合（k，n及（i，J·)中i = f(〇及j = f(k)之各個預示 16 模式之出現頻率係聯合計算，即如果選擇預示模式P作為組合（k，1)者，當作預示模式f(p)係供組合（i，j)選用。當預示模式s被選用於組合（i，j)時，當作預示模式f(s)係選用於組合（k，1)。本發明之減少預示表如下：表ΠΙ : 〕 Λ 減低預示表 1 2 η *ι 1 π 3 024167835 150642387 027486135 013245867 150643278 021468735 105436287 124086573 283407156 385240167 L/U outside outside ------- 0 02 1 — 2 20 3 -- 4 —— 5 -- 6 -- 7 — 8 —— L/U 4 5 6 7 8 outside 0 012465738 150346287 160452387 024716835 028413765 1 104562378 156403287 165403278 014652733 014256837 2 240781635 214835076 241086735 207483165 280473156 3 413205876 531480267 146530287 247308516 832045176 4 420671835 145602387 461027538 407261835 248073165 5 513406287 165402387 240158376 082354167 β 614503287 614057328 042617385 024681357 7 427016385 426701835 284703615 8 328514067 248361075 248703651 在表HI中，有些組合（U，L)之預示模式之排序清單未予提供。該組合之排序清單可藉映射保留在預示表中 17 頁

El 應it素而予以”重整其中該”重整、素係供現貝料Q塊之預示所需。因此一般而言，只要可取得在 =表中之元素或利用映射從預示表中之另-元素經過 ::取得：前者可予消除。換言之，在具有第一組元咏 K素之預不表中，各該第二組元素可從利用丰射功能在第一組中之相對應元素中予重整，第二組元素可予消除。第6圖係利用預示表中之對稱性時解碼階段之流程圖。如圖所示’方法1⑽之步驟包括在步驟110中接收複數個影像資料區塊。#現有資料區塊被處理時，將，步驟120決定現有資料區塊之預示模式是否可在不進订映射之情形下從峨鄰資料區塊之預示模式中取得。若可，則現有資料區塊之空間預示模式可在步驟132中取決於毗鄰資料區塊之預示模式。否則將在步驟][30中提 :現有資料區塊之互補性預示模式，而在步驟14〇中根據田比鄰貢料區塊之互補性預示模式決定現有資料區塊之互補性預示模式。在步驟15〇中，現有資料區塊之互補性預示模式係被映射於現有資料區塊之預示模式中。。另一方面，亦可在使用資料區塊ϋ及L以界定資料區塊c之預示模式之前將相同標示指示予資料區塊μ L之=同預示模式（將其分組在一起）。舉例而言，在JVT 編碼器之場合，模式1>5及6可被分為一組並標示為卜而核式2，7及8可被分成-組並標示為2。如第i圖所不’模式7及8之方向係靠近模式2之方向，而模式5 18 ! Μ Βί 及6之方向係靠近模式1者。經過此分組後，各個資料區塊U及L具有標示為0，1，2, 3及4之5個模式之其中一個。因此從原來之U及L之預示模式之9χ 9種可能性組合變成僅有5χ 5種組合。於是在已知資料區塊U之預示模式下，用以指定資料區塊C之預示模式之排序所需之記憶量將從原來之9 X 9 X 9個位元變成5 X 5 X 9個位元（假設保持1個數目需要一個位元之記憶量）。此外，如果映射函數f之用以’’翻轉π排序清單，預示表將可被進一步簡化。當該二種方法係被聯合採用時，指定預示模式作為位元流中之排序編號之函數之表之一實施例係示如表 IV。

表IV L/U outside

Outside ------- 0 02------- 1 --------- 2 20------- 3 --------- 4 --------- 0 1 2 3 4 0-------- 01------- 10------- 024167835 150642387 024781635 013245867 012465738 156043278 021468375 153046827 140652378 214806357 283407156 247081635 385240167 413205876 420671835 再者，亦可在已知資料區塊U及L之預示模式下限制資料區塊C之預示模式之數目。在JVT編碼器之場合，仍然存有9x 9種U及L之預示模式之可能性組合。但各種組合僅可指定m個模式，其中m係小於9。於是可能性預示模式之數目減低為（9x 9x m)<(9x 9x 9)。同理，如果映射函數f係用以π翻轉π排序清單，預示表可進一 19 f$3B2$7k 9¾ ία ilj ϊ Ε：Π 步被簡化。此等方法可聯合或個別予以採用。 ^ ^ ^ ……如第7圖所示。假設使用某種内模式七式將贿編替内格切，贿之編碼程序如下。進订編碼之訊框之資料區塊係逐—傳至第7圖所示之視 =轉換系統之編碼器5G中。訊框之資料區塊係自影像轉、系統之輸入端27接收來自諸如照像機或錄像機（未予圖示）等數位影像來源。在已知方式下，從數位影像來源接收之資料區塊包括影像像素值1框可被暫時儲存於 Λ框β己憶體（未予圖示）或由編碼器直接逐一接收資料區塊輸入資料。、貧料區塊係逐一傳送至預示方法選擇資料區塊 35，以決定進行編碼之現有資料區塊之像素值是否可根據在相同訊框或資料段中之前項内編碼資料區塊予以預不。為此，預示方法選定資料區塊35接收來自編碼器 3 3之框緩衝器之輸入，包括前項編碼及繼後編碼及重整内資料區塊之記錄。在此方式下，預示方法選定資料區塊可取決現有資料區塊之預示是否可根據前項解碼及重整資料區塊為基準予以進行。此外，如果存在適當之解碼資料區塊，有超過一種該方法可選擇時，預示方法選定資料區塊35可選擇最適當之方法以預示現有資料區塊之像素值。在特定情況下，現有資料區塊之預示將無法進行，因預示所用之適當資料區塊不存在於訊框緩 20 厂i Ell 衝β 33中。當有超過一種預示方法時，關於所選擇預示方法之資訊將被提供於多路轉換器13以供進一步傳輸至解碼器。在某些預示方法中，進行預示所需之特定參數係被傳輸至解碼器。當然係取決於確實之實施方法，不擬用以限制本發明之内模式編碼之應用。現有資料區塊之像素值係預示於内預示資料區塊 34中。内預示資料區塊34係從預示方法選定資料區塊 3 5中接收關於所選定預示方法之輸入，及從訊框緩衝器 33中取得關於可應用於預示之存在資料區塊之資訊。内預示資料區塊34可根據此資訊做成現有資料區塊之預示。現有資料區塊之預示像素值係被傳送至微分加法器 28,從預示現有資料區塊之像素值與接收自輸入27之現有資料區塊之實際像素值之間之差異產生預示誤差資料區塊。繼之，預示資料區塊之誤差資訊將以有效傳輸形式被編碼入預示誤差編碼資料區塊中，例如使用離散餘弦變換（DCT)。編碼預示誤差資料區塊係被傳送至多路轉換器13以供進一步傳輸至解碼器。數位影像傳輸系統之編碼器亦包括解碼功能。現有資料區塊之編碼預示誤差係在預示誤差解碼資料區塊30中予以解碼，然後在加法器31中與現有資料區塊之預示像素值一起累加。以此方法可取得現有資料區塊之解碼版本。經過解碼之現有資料區塊係被傳至訊框緩衝3 3。在此亦假設接收器接收之資料區塊係從傳輪頻道逐一形成數位影像訊框。 21 i3®20m 頁 (\w '. c n μ. αλ 3十〜 /] 在接收器6 0中，有一多路分配器接收從編碼器5 〇傳輸之多路分配編碼預不誤差資料區塊及預示資訊。根據預示方法則預示資訊可包括在預示程序中使用之參數。如果僅使用一内預示方法之場合，則不需要有關預示方法之負訊以供編碼資料區塊。在第7圖中，虛線係用以代表選擇性傳輸及接收預示方法資訊及/或預示參數。假設有超過一種内預示方法可被使用，關於進行解碼之現有資料區塊之預示方法之選擇之資訊將被提供於内預不資料區塊41。内預示資料區塊41將檢驗訊框緩衝器39之内容以測定是否存在前所解碼之資料區塊以供用於預示現有資料區塊之像素值。如果存在該影像資料區塊，内預示資料區塊41將利用所接收之預示方法資訊及從編碼器接收之可能性預示相Μ參數所顯示之預示方法以預示現有資料區塊之内容。與現有資料區塊相關之預示誤差資訊係由預示誤差解碼資料區塊36所接收並利用適當方法進行預示誤差資料區塊之解碼。舉例而言，如果係採用離散餘弦變換方法編碼預示誤差資 =，預示誤差解碼資料區塊將進行逆向Da以搜尋誤差然後？示誤差資訊係與現有影像資料區塊之預示器1 it器37中，加法器之輸出係被供應至訊框緩衝各個資料區塊被解碼時，將被引導至解面僅破解馬及累積於訊框緩衝器39時，影豕Λ框方可予以顯示。 22

内預示資料區塊34係根據由訊框緩衝器33所提供之前所編碼及繼後解碼及重整之内資料區塊而構成現有資料區塊之預示。更詳細而言，現有資料區塊之預示係取決於使用表瓜或表IV(未示於第7圖）之預示表之前所重整資料區塊之空間預示模式。然而，當前所重整之内貧料區塊之預示模式（i，〕·）之排序清單係從預示表中略去時，可利用映射資料區塊32將前所重整資料區塊之空間預示模式映射於互補或鏡射空間預示模式（k，υ中，於此，内預示資料區塊34可決定現有資料區塊之互補或鏡射預不模式f(p)。映射資料區塊32再度被用以映射互補預不模式f(p)以取得現有資料區塊之預示模式p。同理，當需要時可使用映射資料區塊38以進行映射。用以進行（i，D至（k，υ之映射及至p之映射作業之映射演异可用軟體程式69予以編碼，該程式包。用本毛明之方法進行之機器執行步驟或虛擬碼。軟體程式宜被儲存於一儲存媒介中。舉例而言，，於™之記憶單元或如第8圖所示之個= 早疋68中。帛8圖顯示用以作為攜帶型視頻通訊裝置之子90之簡化示意圖，其中已加入本發明之預示模顯-I:法。活動端子9°具備至少-顯示模組76以供整= 影像抓取裝置7 2 ’及-聲頻模組7 4以從中，取聲頻資訊及在一聲頻生產裝置鍵般7« &聲頻#訊。該活動端子90宜另外包括一盤78以供輸入數據及指♦，-射頻組件64以進行與 23 之通訊’及一信號/數據處理器70以控制 60)孫\ -之术作。最好數位影像資料區塊轉換系統(50， bU)係被貫施於處理器中。根據本發明之另—實施例，可限制記憶體需求而同野違至編碼效率。經觀察發現資料區塊之模式之各種組合中，之僅有數種組合具有高發生機率。其餘模式車父低。此外’其餘模式之發生機率將會類似，因 Μ式之排序集合之順序對編碼效率之影響不大。 ϋ及L之預.示模式之各種組合所指定之模式可被分成兩組。第一組包括m(其中m係比現存模式之整體數目 η較小）個最具可能性之預示模式’而第：組包括其餘模式。第-組之模式係根據其機料以排序。如前所述，、此項排序係從最高可能性排至最低可能性之模式之清單。屬於第二組之模式可以某種職方式予以排序月可根據現存於解碼^之資訊予mu如·小數字严示之預^模式可排在以較大數字標示之預示模式之前J 換言之，預示模式係被安排成順序集合s。指定於 U及L之預示模式組合之模以之排序集合係由模式、 T={tl ’ t2，…’ tk}及 V={v卜 v2，…，vl}

組合而成； vUmU R {tl，t〕，…，tk，V】，V2，…，V! }_ 第-排序集合T之模式係根據其贼鄰資料區塊口及 L之模式組合之預期出現機率24予以排序。模式之預期出現頻率愈高’則需愈少位元以提供信號。模式排序集合係由去除集合5_第一弟— 1你-主果口i之兀素及保留 /一、·、兀”之順序後取得。例如在排序集合s中，如示i在預示模式j之前，隼人V中式』之前。之預不^應在預示模舉例而言’考慮存在於爪編碼器中之模式及假設貝枓區塊U及L之各個模式組合中僅有最高機率 ^指定於第—組°其餘8個模式係根據其數目之漸進^ ::以列示。為進一步說明本項實施例，考 f式π，υ之組合為最高機率之模式。模式i構斤排序集合T。第二排序集合v係去除排序集合s 之模式1而構成，即v={0，2，3，4，5，6，7 ’ 8}°。在此排序集合S係由數目之漸進順序中之九種預示模式之列不所形成，即 S={0，1，2，3，4，5，6，7，8}。關於選定於特定資料區塊之模式是否屬於第一°組或第二組之資訊係被傳送至解碼器。若屬於第一袓，傳送之資訊顯示在已知資料區塊…之模式組合下，第丄個最高機率模式應被用於f料區塊c。在本實施例中，如果解碼器接收之資訊顯示選定第一組，由於僅有—模 ^屬於此組’因此不需進一步之資訊。如果模式係屬於第二組，傳送資訊顯示應用此組之第〗個模式。在本實 =中’如果接收之資訊_應敎第—模式，則擇模式0。實施例·_ 25 同。L根據模式在集合S中之排序之規則可能有所不 2·第一集合τ之元素係根據毗鄰資料區塊u及預不模式而> $ , ^ 扣疋。此集合之元素可根據例如在編碼器及 il R 者之記憶體中儲存之列表予以指定，或由模式 u及L本身予以推論。杈式如.擇模式之解碼器之信號可由數種方式完成，例 -關於在排序集合以之預示模式之排位之可予以傳送。· -關於選擇集合了或¥之資訊係根據選定集合之模式之排位。 ,在JVT編碼器中指定之預示模式之較可取實施例係說明如下。在用以指定資料區塊C之預示模式前，相同代號可應用於資料區塊U及L之不同預示模式。對角模式3,5, 及8係分成-組並被標示為3’而對角模式[6,及7 係分成-組並被標示為4。分組後各個資料區塊ML 可具有標示為0’ 1，2, 3,及4之5種模式之豆中一種。因此從原有之9x9種預示模式M L之可能組合變成僅有5x 5種組合。將九種預示模式根據其數目以漸進方式排列，即 s=(0小2,3,4,5,6,7,8}，即可產生排序集合卜 U及L之預示模式之各種組合中，僅有—個最高機率之 26 模式被指定，即各種組合之排序集合τ僅有一元素。指定方式列示於表V。 Θ 表ν L/U outside 0 1 2 3 4 outside 0 0 1 0 0 0 1 一0 〇〇 1 0 1 0 l \J 1 2 2 2 J 2 2 2 3 0 1 _2_ A 4 0 1 J >4 4 第一資訊被傳送至解碼器以決定是否使用最高機率之模式。此項 > 訊係聯合編碼予4Χ 4資料區塊，如下表所示。

表VI

Codeword Block 1 Block 2 0 X X 10 110 X 111 X X代表應使用最高機率之模式。在不使用最高機率模式m之資料區塊，從〇至7之代碼編號係被傳送顯示何者剩餘模式應被使用。由於剩餘模式係根據其數目排序’具有較小數目之模式將排在具有較大數目之模式之則’當接收到代碼編號q時，使用預示模式係等於· Q ，若 q<m 27 nmm ,, 93. 10,- 年/:! q + 1 ’否則代碼編號q係以3 —位元代碼方式予以傳送，相對應代碼編號之二位元代號。 ”、、及L:模據大本:二之方法所節省之記憶體源自資料區塊ϋ 之以之各種組合之解碼器必賴存最 ⑴，同時對資料區塊U及L之所有模式組合而：，；係相同者。 7。 b 、、…。而a，本發明提供編碼成位元流像資訊中進行解碼之方法，裝置及二^凡桃衫有夕個制多種内模式資料區塊預示之空禮式之影像資料區塊。規右杳祖、 t 塊(C)之空間預示模式可二據夕個由現有資料區塊⑹之毗鄰資間預=式所衍生之預示模式予以決定。多個上不吴式係被分組’第一組之“固第一預示模式 Γ預而第;ΓΓ第二預示模式。第一預示模式具有比第一預不杈式者更高之出現機率。而第— 據其出現機率予以排序，第二預、工’、乂之诏—+1 預不杈式係以解碼器已知 ^方式予以排序。因此將提供解碼器—排序集人以 t解碼器根據所提供之排序集合決定第二預示模^ L序二集合係與現有資料區塊(c)之晚鄰資料區塊(u，可勺：模式之一或多組相關連。此外，該位元流了匕括顯示當具有最高出現機率之衍生 y現:資料區塊⑹之編碼用時’何者第二預二式2 有取向出現機率之編碼資訊。本發明亦提供具有將多個 28 衍生預示模式分組成第一及第二組之虛擬碼之電腦程式，並可根據第一預示模式之出現機率進行第一預示模式之排序。以上係根據本發明之較可取實施例予以說明，但精於此藝者當可在不脫離本發明之精神而作成各種變更，省略及衍生形態。 29 【圖式簡單說明】第1 之示意圖圖係作為空間預示模式使用之8種方向性楔弋第2圖係顯示預示像素之現存4χ 4資料區塊之像素之示意圖；第3圖係顯示現存資料區塊之預示所用之二個毗鄰資料區塊之示意圖； Φ 第4a圖係顯*現存f料區塊之預*所用之二鄰資料區塊之空間預示模式之示意圖；第4b圖係顯不具有第4a圖所示者之鏡照關係之二毗鄰資料區塊之空間預示模式之示意圖； — 第5a圖係另一空間預示模式對之示意圖；第5b圖係鏡照模式對之示意圖，· 第6圖係空間預示方法之流程圖；第7圖係顯示實施本發明一實施例之方法之數位影像資料區塊轉換系統之塊圖；第㈣係顯示實施本發明一實施例之方法之攜帶式視頻通訊裝置之塊圖。【符號說明】 13 多工器 21 解多工器 27 輪入端 28 微分加法器 29 預示誤差編竭器 30 30 預示誤差解碼資料區塊 31、 37 加法器 32、 38 映射區塊 33、 39 訊框緩衝器 34 内預示資料區塊 35 預示方法選擇資料區塊 36 預示誤差解碼區塊 40 解碼器 41 内預示資料區塊 50 編碼器 60 接收器 64 射頻組件 68 記憶單元 69 軟體程式

70 CPU 72 影像抓取裝置 74 聲頻模組 76 顯示模組 78 鍵盤 80 聲頻產生裝置 82 輸入裝置 90 活動端子 100 方法步驟 110 ， 120 ， 130 ， 132 ， 140 ， 150 31

Claims

拾、申請專利範圍：【申請專利範圍】 1 · 一種使用内模式預示資料區塊之多個空間預示模式編碼由多個影像資料區塊所構成之位元流影像資訊之方法，其中現有資料區塊（c)之空間預示模式係取決於多個衍生之預示模式，該預示模式係根據現有資料區塊（c) 之多個毗鄰資料區塊（U，L)之空間預示模式而衍生，該方法係由下列步驟構成為特徵：將該多個衍生之預示模式分成第一組及第二組，第一組具備第一預示模式之第一數目，而第二組具備第二預不模式之第二數目’其中第—數目係小於衍生預示模式之數目，而第一預示模式具有比第二預示模式更高之出現機率，及預示模式係屬於第一組或第二組編碼入位元流資訊以顯示現有資料區塊（C)之空間另外包括下 2·如申請專利範圍第1項所述之方法，列特徵：根據第式之排序預示模式之出現機率而進行第一預示模 m2·如中請專利範圍第1項所述之方法，另外包括下以解竭器習知之預定方式進行第：預示模式之排 32 1239207 序管·正替i 史，93.1(Γ 4·如申請專利範圍第1項所述之方法，另外包括下列特徵：當選用具有最高出現機率之衍生預示模式以編碼 4nr(c)時，將顯示第一預示模式中何者具有最门見機率之第—預示模式編碼入位元流資訊中。列特HtT範圍第1項所述之方法，另外包括下 £ 預不杈式之排序集合為解碼器所習知，於是解碼器可根據排序集合決U二預示模式之排序。列特5嫩之方法’另外包括下料區塊(U，L)之空：預/資料區塊(C)之多㈣鄰資曰1預不杈式之一組以上有所關連。列特範圍第1項所述之方法，另外包括下第m 模式料多财㈣數Μ代表，而 _據解碼器所習知之整數予以排序。 8.如申請專利範圍第預示模式心π ^ 万&具中該何生於一衍生預示γ十°數予以代表，各個整數係對應整數以、，斩谁太：’’而其中該整數係依提供排序集合之 ^方式予以排序’該方法另外包括下列特徵： 33

仗提供改良排序集合之排序集合申去除對應於第 /預示模式之整數，藉以提供解碼器以根據改良排序集合決定第二組之排序。 .如申Μ專利範圍第1項所述之方法，其中該多個衍生預不拉式之其中一個係選用以編碼現有資料區塊 (C)’該方法另外包括下列特徵：如果所選定之組合預示模式係在第二組中，提供解石馬裝置在第二預示模式中之第i個模式之資訊。 1〇·如申請專利範圍第丨項所述之方法，另外包括 r列特徵：進行她鄰資料區塊之空間預示模式之映射，藉以提供此鄰資料區塊在需要時之互補性預示模式，其方式係㈣❹資料區塊之互補預示模式以決定現有資料區塊（c)之互補預示模式，及〜進行現有資料區塊⑹之互補預示模式之映射以取得現有資料區塊（C)之空間預示模式。之方法，另外包括 11·如申請專利範圍第10項所述下列特徵：資料區塊（C )之互補預示掇々 η #欠預不模式之映射係藉鏡照功能進订第一及第二資料區塊之鏡照而實施者。 34 1239207 ,94 ITT 模式二用内模式預示資料區塊之多個空間預示其中該：二：影像資料區塊所組成之影像之編碼器，衍生之預£塊（0之空間預示模式係取決於多個資料區塊(U，L)之空間預示模式而衍= 、，届碼為具有下列特徵： =該多個^生之預示模式分成第—組及第二組 :第弟-組具備第一預示模式之第一數目，而第二組：備第=預示模式之第二數目，其中第—數目係小於衍^ ::杈式之數目，而第一預示模式具有比第二預示模式问之出現機率，而第二預示模式係根據解碼裝知之預定方式予以排序，及吓為編碼入位元流資訊以顯示現有資料區塊（(:）之介預示模式係屬於第一組或第二組之裝置。二曰Ί 13·如申請專利範圍第12項所述之編碼器，另括下列特徵： ° 匕根據第一預示模式之出現機率而進行第一預示模式之排序以提供排序集合之裝置。、 14.如申請專利範圍第12項所述之編碼器，另括下列特徵： G 提供代表在排序集合中具有最高出現機率之預厂、模式之解碼器資訊之裝置。、 35

15·如申請專利範圍第括下列特徵： 12項所述之編碼器，另外包根據田比部貝料區塊之空間預示模式以提供田比鄰資料區塊需要時之互補預示模式之裝置，藉以使現有資料區塊之互補預示模式可根據毗鄰資料區塊之互補式予以取決，及 ν骂對應於現有模式之互補預示模式以根據現有模式之互補預示模式之映射而提供現有資料區塊（〇之^ 預示模式之裝置。二曰 16. —種使用内模式預示資料區塊之多個空間預示模式進行由多個影像資料區塊所構成之位元^影0像次之解碼之方法，其中現有資料區塊⑹之空間預示模於多個衍生之預示模式，該預示模式係根據財貝料區塊（C)之多個毗鄰資料區塊（U，L)之空間預示模式而衍生，該方法係由下列步驟構成為特徵：吴" 將該多個衍生之預示模式分成第一組及第二組， -組具備第—預示模式之第__數目，而第二組具備第二預不Μ式之第二數目’其中第—數目係小於衍生預示模式之數目，而第一預示模式具有比第二預示模式更高之出現機率，該方法之特徵在於 —從顯示現有資料區塊⑹之空間預示模式係屬於第 —組或第二組之位元流資訊進行解碼，藉以提供解碼器根據解竭資訊取決現有資料區塊（C)之空間預示模式盗 36 <別牲靶圍第16項所述之方法，下列特徵：根據第— 套另外包括禾模式之排序。 ’、果式之出現機率而進行第—預 18·如下列特徵：式之排序。申請專利範圍第16項所述之方法，乂驾知於解碣器之預定方式進行第另外包括一預示模 •如申請專利範圍第16項所述之方法，下歹:特徵.當選用具有最高出現機率之衍生預示模式以編碼現有資料區塊(C)時，將顯示第一預示模式中何者且有取W現機率之第_預示模式編碼人位元流資訊中了 2 〇 ·如申明專利範圍第16項所述之方法，另外包括下歹]特徵· &供預示模式之排序集合予解碼器以供解石馬器可根據排序集合決定第二預示模式之排序。 21 · —種使用内模式預示資料區塊之多個空間預示模式進行由多個影像資料區塊所構成之位元流影像資訊之解碼之解碼器，其中現有資料區塊（c)之空間預示模式係取決於多個衍生之預示模式，該預示模式係根據現有資料區塊（C)之多個毗鄰資料區塊（U，L)之空間預示模式而衍生，其特徵在於：該多個衍生之預示模式分成第一組及第二組，第一 37

L· 換頁 —a—j I 二預示模式之第一數目，而第二組具備第二預夕數工目之第Γ數目，其中第一數目係小於衍生預示模式 :機座’：第一預示模式具有比第二預示模式更高之出二’δ亥解碼器之特徵在於：一“對應於解碼資訊以取決現有資料區塊（C)之空間預丁极式係屬於第一組或第二組之裝置，及根據上述決定以選擇空間預示模式之裝置。二22·如申請專利範圍第21項所述之解碼器，其特徵在於该第—預示模式係根據第一預示模式中之出現機率而進行排序。 ^ 2 3 ·如申凊專利範圍第21項所述之解碼器，其特徵在於第二預示模式係以預定方式進行排序，該解碼器另外具有下列特徵：用以儲存代表該預定方式之資訊之裝置。 24·如申請專利範圍第21項所述之解碼器，其中當選用具有最高出現機率之衍生預示模式以編碼現有資料區塊（C)時，該取決性裝置將可根據解碼資訊以取決第一預示模式中何者具有最高出現機率。 25· —種使用内模式預示資料區塊之多個空間預示模式進行由多個影像資料區塊所構成之影像之編碼及解 38 ，綱7 5 ; 碼之影像編碼系統，其中現有資料區塊（c)之空間預示模式係取决於多個衍生之預示模式，該預示模式係根據現有資料區塊（C)之多個毗鄰資料區塊（u，L)之空間預示模式而衍生，該特徵在於·· 將該多個衍生之預示模式分成第一組及第二組之裝置，第-組具備第一預示模式之第一數目，而第二組具備第二預示模式之第二數目，其中第__數目係小於衍生預示模式之數目，而第一預示模式具有比第二預示模式更高之出現機率，將代表現有資料區塊⑹之空間預示模式係屬於第一組或第二組之位元流分組資訊進行編碼之裝置，及從位元流分組資訊以進行解碼之裝置，以供解碼器根據該解碼資訊以取決現有資料區塊之空間預示模式。、 26·如申請專利範圍第25項所述之影像編竭系統，另外包括下列特徵·· 對應於第一組並根據第一預示模式之出現機率而進行第一預示模式之排序之裝置。 27·如申請專利範圍第25項所述之影像編碼系統，另外包括下列特徵：對應於第二組並將第二預示模式排列成解碼裝所習知之預定方式之裝置。 * ^ 39 rz 1239207 盆28· —種電腦程式產品，包括··電腦可讀媒體，在其上儲存一群可執行之編碼，供用於影像編碼系統以更使用内模式預示資料區塊之多個空間顯示模式進〜 :二：影像資料區塊構成之位元流影像資訊之編碼，‘ 一貝料區塊（C)之空間顯示模式係取決定多個衍生之、厂、模式而該等預示模式係根據上述資料區塊（C)之 2鄰資料區塊（u，L)之空間預示模式射而得；該可執行之編碼之特徵乃在含有·· 將該夕個衍生之預示模式分成第一組及第二組所 ;之虛擬瑪’第-組具備第-預示模式之第-數目，而第：組具備第二預示模式之第二數目，其中第一數目係 + @ — 、弋數苐一預示模式具有比第二預不核式更咼之出現機率，及 = 康第-預示模式中之出現機率進行第一預示模式之排序所用之虛擬碼。 α 29士如申請專利範圍第28項所述之電腦程式產。口，其中該可執行之編碼進一步含有：根據解碼器習知之預宕 Μ床嘛田+ 之預疋方式進行第二預示模式之排序所用之虛擬碼。 40 ifffiSl复年d U L C 第3 回

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