TWI419566B - 編碼裝置、編碼方法、解碼裝置、解碼方法、及編碼和解碼程式 - Google Patents

編碼裝置、編碼方法、解碼裝置、解碼方法、及編碼和解碼程式 Download PDF

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Jun Murayama
Takefumi Nagumo
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Description

編碼裝置、編碼方法、解碼裝置、解碼方法、及編碼和解碼程式
本發明有關影像資料之編碼裝置、編碼方法、解碼裝置、解碼方法及編碼和解碼程式。
近年來，為了數位地處理影像資料且同時高效率地傳輸及儲存資訊，根據MPEG(動畫專家群)、H.264/AVC(先進視頻編碼)，及使用為影像資訊所特有之冗餘和藉由離散餘弦變換或其他正交變換和移動補償的其他編碼系統之編碼裝置及解碼裝置正廣泛地使用於廣播站等之資訊分配和一般家庭之資訊接收中。
上述編碼方法根據GOP(畫像群組)結構而指定畫像類型I、P、及B於形成動畫影像資料的複數個畫像，實施I－畫像資料之框內編碼，以及執行P和B畫像資料之框間編碼。
然而，在上述編碼裝置中，於畫像資料中之均一的影像區，熟知為“再新”(微粒雜訊)之雜訊圖案會發生於所解碼之影像中，這將變成可看見的且將造成所解碼之影像品質中之掉落。
因此，想要提供致能改善所看見之解碼影像品質的編碼裝置、編碼方法、解碼裝置、解碼方法，及編碼和解碼程式。
依據本發明之第一態樣，提供有一種將傳輸用之影像資料編碼之編碼裝置，該編碼裝置包含指明機構，用以指明要被處理之影像區資料，其係針對在正被編碼之影像資料中的微粒雜訊對策，根據指示針對該影像資料而感知微粒雜訊之程度的指示器；以及微粒雜訊對策機構，用以對藉由該指明機構所指明之該影像區資料施加針對微粒雜訊對策的處理，以便當編碼該影像資料時，調整該影像資料以使微粒雜訊最小化。
依據本發明之第二態樣，提供有一種將傳輸用之影像資料編碼之編碼裝置用的編碼方法，其包含第一步驟，指明要被處理之影像區資料，其係針對在正被編碼之影像資料中的微粒雜訊對策，根據指示針對該影像資料而感知微粒雜訊之程度的指示器；以及第二步驟，對在該指明第一步驟中所指明之該影像區資料施加針對微粒雜訊對策的處理，以便當編碼該影像資料時，調整該影像資料以使微粒雜訊最小化。
依據本發明之第三態樣，提供有一種編碼有藉由電腦來運作以將傳輸用之影像資料編碼之程式的電腦可讀取媒體，該程式包含第一常式，指明要被處理之影像區資料，其係針對在正被編碼之影像資料中的微粒雜訊對策，根據指示針對該影像資料而感知微粒雜訊之程度的指示器；以及第二常式，對在該第一常式中所指明之該影像區資料施加針對微粒雜訊對策的處理，以便當編碼該影像資料時，調整該影像資料以使微粒雜訊最小化。
依據本發明之第四態樣，提供有一種解碼裝置，將已經被調整而使微粒雜訊最小化之經編碼的影像資料解碼，該解碼裝置包含解碼機構，用以將已經被調整而使微粒雜訊最小化之該經編碼的影像資料解碼，以產生經解碼的影 像資料；指明機構，用以指明要被處理之影像區資料，其係針對在藉由該解碼機構所產生之該經解碼的影像資料中的微粒雜訊對策，根據該經解碼的影像資料；以及微粒雜訊對策機構，用以對在藉由該解碼機構所產生之該經解碼的影像資料中藉由該指明機構所指明之該影像區資料施加針對微粒雜訊對策的處理。
依據本發明之第五態樣，提供有一種解碼裝置用的解碼方法，該解碼裝置將已經被調整而使微粒雜訊最小化之經編碼的影像資料解碼，該方法包含第一步驟，藉由解碼電路而將已經被調整而使微粒雜訊最小化之該經編碼的影像資料解碼，以產生經解碼的影像資料；第二步驟，指明要被處理之影像區資料，其係針對在該第一步驟中所產生之該經解碼的影像資料中的微粒雜訊對策，根據該經解碼的影像資料；以及第三步驟，對在在該第一步驟中所產生之該經解碼的影像資料中於該第二步驟中該所指明之該影像區資料施加針對微粒雜訊對策的處理。
依據本發明之第六態樣，提供有一種編碼有藉由電腦來運作以將該經編碼的影像資料解碼之程式的電腦可讀取媒體，該經編碼的影像資料已經被調整而使微粒雜訊最小化，該程式包含第一常式，用以將已經被調整而使微粒雜訊最小化之該經編碼的影像資料解碼，以產生經解碼的影像資料；第二常式，用以指明要被處理之影像區資料，其係針對在該第一常式中所產生之該經解碼的影像資料中的微粒雜訊對策，根據該經解碼的影像資料；以及第三常式，用以對在該第一常式中所產生之該經解碼的影像資料中於該第二常式中該所指明之該影像區資料施加針對微粒雜訊對策的處理。
依據本發明，可提供能改善所看見之解碼影像品質的編碼裝置、編碼方法、解碼裝置、解碼方法及編碼和解碼 程式。
在下文中，將解說本發明較佳實施例之通訊系統1。第1圖係本發明實施例之通訊系統1的觀念視圖。如第1圖中所示，通訊系統1具有配置於傳送側上之編碼裝置2以及配置於接收側上之解碼裝置3。在該通訊系統1之中，於傳送側上之編碼裝置2產生藉由離散餘弦變換、K-L變換(Karhunen-Loeve transform)、或其他正交變換和移動補償所壓縮之框影像資料(位元流)，調變該框影像資料，然後經由衛星廣播波、有線電視網路、電話線網路、行動電話線網路、或其他傳輸介質來傳送框影像資料。在接收側中，解碼裝置3解調變所接收之影像信號，然後產生及使用藉反變換於調變及移動補償時之正交變換所解壓縮之框影像資料。須注意的是，該傳輸介質另外可為光碟、磁碟、半導體記憶體，或其他儲存媒體。
〔編碼裝置2〕
下文中將解說第1圖中所示之編碼裝置2，第2圖係第1圖中所示之編碼裝置2的整體組構。如第2圖中所示，例如該編碼裝置2具有A/D轉換電路21、畫像類型指定電路22、框重安排電路23、MB類型決定電路26、計算電路31、正交變換電路32、量化電路33、速率控制電路34、可逆編碼電路35、緩衝器電路36、反量化電路37、反正交變換電路38、加法器電路39、解區塊濾波器40、框記憶體41、框內預測電路42、移動預測及補償電路43、移動預測及補償電路51、再新偵測電路52、再新對策電路53、以及再新對策電路54。
下文中將說明編碼裝置2的組件。
(A/D轉換電路21)
A/D轉換電路21轉換由類比亮度信號Y及色差信號Pb和Pr所構成之所輸入的原始影像信號S10為數位畫像資料，且將此輸出至畫像類型指定電路22。
(畫像類型指定電路22)
畫像類型指定電路22指定畫像類型I、P或B於自A/D轉換電路21所輸入之各個畫像資料。
(框重安排電路23)
框重安排電路23根據該畫像類型指定電路22所指定之畫像類型I、P及B所構成之GOP(畫像群組)結構來重安排該A/D轉換電路22所產生之畫像資料為用以編碼的順序，以及輸出結果至移動預測及補償電路51和再新對策電路53。
(MB類型決定電路26)
MB類型決定電路26決定該框重安排電路23所重安排之各個畫像資料的巨區塊類型(例如4×4或16×16類型)。
(計算電路31)
計算電路31產生指示差異的影像資料，亦即，從MB類型決定電路26所輸入之被編碼的畫像資料與從框內預測電路42或移動預測及補償電路43所輸入之預測影像資料PI間的差異，且輸出此差異到正交變換電路32。
(正交變換電路32)
正交變換電路32施加離散餘弦變換(DCT)，K－L變換(Karhunen－Loeve transform)或其他正交變換於自計算電路31所輸入之影像資料，以產生指示變換係數(例如DCT係數)之影像資料，以及輸出此影像信號到再新對策電路54。該正交變換電路32根據例如在MB類型決定電路26所決定之區塊大小來施加正交變換。
(量化電路33)
量化電路33根據從速率控制電路34所輸入之量化標度QS來量化從再新對策電路54所輸入之影像資料S54(在量化之前的變換係數)，以產生指示量化後之變換係數的影像資料，以及輸出此影像資料到可逆編碼電路53和反量化電路37。
(速率控制電路34)
速率控制電路34根據例如從緩衝器記憶體36所讀出之影像資料來產生量化標度QS，以及輸出此量化標度QS至量化電路33。
(可逆編碼電路35)
可逆編碼電路35儲存藉由可變長度編碼從量化電路33所輸入之影像資料所獲得的影像資料於緩衝器28中。此時，該可逆編碼電路儲存從移動預測及補償電路43所輸入之移動向量MV或其差異移動向量、參考影像資料之識別資料、及從框內預測電路42所輸入之框內預測模式於標頭資料等之中。
(緩衝器記憶體36)
調變緩衝器記憶體36中所儲存之影像資料，且接著傳送作為影像資料S2，該影像資料S2係藉由例如將於稍後描述之解碼裝置3來加以解碼。
(反量化電路37)
反量化電路37施加對應於量化電路33之量化的反量化處理於來自量化電路33之影像資料以產生資料，且輸出此資料到反正交變換電路38。
(反正交變換電路38)
反正交變換電路38)施加針對正交變換電路32中之正交變換的反變換於自反量化電路37所輸入之資料，以產生影像資料，且輸出此影像資料到加法器電路39。
(加法器電路39)
加法器電路39相加從反正交變換電路38所輸入(所解碼)之影像資料與從框內預測電路42或移動預測及補償電路43所輸入之預測影像資料，以產生參考(重組成)畫像資料，且輸出此參考畫像資料到解區塊濾波器40。
(解區塊濾波器40)
解區塊濾波器40僅消除從加法器電路39所輸入之參考畫像資料的區塊失真，以及寫入結果至框記憶體41之內。
(框內預測電路42)
框內預測電路42決定框內預測的模式和預測區塊的區塊大小，而獲得最小的剩餘於即將被框內編碼之巨區塊中。該框內預測電路42使用4×4和16×16像素作為區塊大小。當選擇框內預測時，該框內預測電路42輸出藉由框內預測所獲得的預測影像資料PI到計算電路31及加法器電路39。
(移動預測及補償電路43)
移動預測及補償電路43從早已經編碼、局部地解碼、及記錄在框記憶體31中之影像來實施移動預測，以及決定動補償之移動向量及區塊大小，用以使剩餘最小化。該移動預測及補償電路43使用16×16、16×8、8×16、8×8、8×4、4×8及4×4像素作為區塊。當選擇框間預測時，該移動預測及補償電路43輸出藉由框間預測所獲得之預測的影像資料PI至計算電路31及加法器電路39。
如上文所解說地，當解碼所編碼之影像時，如第3圖中所示地，有時候會發生熟知為“再新”之雜訊，該再新亦稱為“框內再新”或“框內閃爍”，且為發生於各個畫像內資料的雜訊。
下文中將考慮再新之發生(看見)的圖案，“再新”將察覺於其中具有同特性之諸原始影像會持續著(不具有大的移動)的位置。進一步地，再新將察覺於其中框內及框間編碼之困難度係相同的位置。另外，再新將察覺於其中原始影像之組成係簡單的位置。
該編碼裝置2考慮上述特性且計算再新發生預測位準Vote來用作判斷之指示，而用來判斷巨區塊MB具有再新將察覺於形成即將被編碼之影像資料的各個巨區塊MB之特性的程度。然後，編碼裝置2根據該再新發生預測位準Vote來決定是否施加再新對策於各個巨區塊MB。
在編碼裝置2中，第2圖中所示之移動預測及補償電路51以及再新偵測電路52計算上述之再新發生預測位準Vote，且根據此而決定是否施加用於各個巨區塊MB之再新對策。然後，當畫像類型指定電路22指定I－畫像資料於巨區塊MB所屬之畫像資料以供即將採取再新對策之巨區塊MB用時，則再新對策電路53會控制系統以便編碼該畫像資料作為P－畫像資料。進一步地，再新對策電路54調整藉由正交變換電路32所產生之影像資料(變換係數)，使得再新難以察覺於即將採取再新對策之巨區塊MB，及輸出結果至量化電路33。
(再新偵測電路52以及再新對策電路53及54)
下文中將解說藉由編碼裝置2之再新的偵測以及計數其之處理。第4圖係流程圖，用以解說藉由第2圖中所示之編碼裝置2之再新的偵測及用以計數該再新之處理。以下實例例舉其中再新偵測電路52根據來自移動預測及補償電路51之InterAD及IntraAD來決定用於再新對策之即將被處理的巨區塊R－MB的情況，該決定反映於再新偵測電路52中之用於再新對策的處理中。此外，該再新偵測電路52將以依據移動預測及補償電路43以及框內測電路42之處理結果的實際InterAD及IntraAD為主，來決定用於再新對策之即將被處理的巨區塊R－MB，該決定反映於例如再新偵測電路54中之用於再新對策的處理中。在此例子中之用於再新偵測電路52中的決定處理相同於下文所解說之步驟ST12至步驟ST17的處理，除了使用實際InterAD及IntraAD此點之外。
(步驟ST11)
第2圖中所示之移動預測及補償電路51計算InterAD及IntraAD，而用來形成從框重安排電路23所輸入之即將被編碼之畫像資料的各個巨區塊MB。該移動預測及補償電路51並不使用重組的畫像資料，而是僅使用從框重安排電路23所輸入之編碼前的畫像資料來計算做為InterAD及IntraAD，該InterAD及IntraAD為即將被處理之巨區塊MB與在當藉由框內編碼及框間編碼之各自編碼來編碼即將被處理的巨區塊MB的情況中之預測巨區塊MB間的差異(剩餘)預測值。
(步驟ST12)
再新偵測電路52考慮上述特性且計算再新發生預測位準Vote來用作判斷之指示，而用來根據步驟ST11之藉由移動預測及補償電路51所計算之InterAD及IntraAD，判斷巨區塊MB具有再新將察覺於形成即將被編碼之影像資料的各個巨區塊MB之特性的程度。步驟ST12之處理將於稍後詳細地予以解說。
(步驟ST13)
如第5圖中所示，再新偵測電路52藉由以下方程式(1)，根據步驟ST12所計算之再新發生預測位準Vote來計算能量E。
E(MBi)＝Vote(MB頂部)×Vote(MB頂部)＋Vote(MB底部)×Vote(MB底部)＋Vote(MB左邊)×Vote(MB左邊)＋Vote(MB右邊)×Vote(MB右邊)＋Vote(MBi)×Vote(MBi)………(1)
(步驟ST14)
再新偵測電路52根據步驟ST13所計算之能量E來產生第6圖中所示之直方圖(histogram)資料HIST；然後，該再新偵測電路52根據所產生之直方圖資料HIST來決定用作決定再新對策之涵蓋範圍的標準之標準位準。明確地說，該再新偵測電路52決定標準位準，使得預定比例(例如20%)之巨區塊MB將由再新對策所涵蓋。在此，當預定比例愈低時，則在所解碼之影像中之再新的察覺將愈容易，而當預定比例愈高時，則由於伴隨再新對策之處理量的架空會愈大。再新偵測電路52根據標準位準來決定截止位準。進一步地，如第8圖中所示，該再新偵測電路52指明具有能量E比截止位準CL更大的巨區塊MB來作為由再對策所涵蓋的巨區塊MB(R－MB)。
(步驟ST15)
該再新偵測電路52從再新對策的涵蓋範圍去除其中所有周圍巨區塊MB(a，b，c，d)(頂部，底部，左邊，及右邊)並非巨區塊R－MB的所有巨區塊R－MB(e)，如第9圖中所示。亦即，它們被界定為非由再新對策所涵蓋的巨區塊NR－MB。
(步驟ST16)
當在圍繞著非由即將被處理之再新對策所涵蓋的巨區塊MB之8個巨區塊MB中，由再新對策所涵蓋之巨區塊R－MB的數目大於非由再新對策所涵蓋之巨區塊NR－MB的數目時，該再新偵測電路52會界定即將被處理之巨區塊NR－MB為藉由再新對策所涵蓋，也就是說，其界定此作為巨區塊R－MB。該再新偵測電路52確實地執行處理一預定之次數(例如3)。在第9圖所示之實例中，第一處理改變巨區塊NR－MB(x)為巨區塊R－MB，以及第二處理改變巨區塊NR－MB(d)為巨區塊R－MB。
(步驟ST17)
當毗鄰於位在畫像資料之週邊地區中之巨區塊MB的巨區塊MB(毗鄰於週邊之相對側)為巨區塊R－MB時，則該再新偵測電路52會改變位在畫像資料之週邊地區中之巨區塊MB為巨區塊R－MB，如第10圖中所示。
(步驟ST18)
再新對策電路53及再新對策電路54執行再新對策之處理於被決定為藉由再新偵測電路52中之再新對策所涵蓋的巨區塊R－MB。藉由再新對策電路53及再新對策電路54所執行之再新對策的處理將於稍後詳細解說。
(第4圖中所示之步驟ST12)
下文中將解說第4圖中所示步驟ST12之用於再新發生預測位準Vote之計算處理。第11圖及第12圖係用以解說第4圖中所示步驟ST12之處理的流程圖。
(步驟ST31)
再新偵測電路52藉由下方程式(2)，根據所偵測之畫像資料PIC(n)的巨區塊MB(n)與如第13A圖中所示之前一畫像資料PIC(n－1)之對應位置的巨區塊MB(n－1)間之MAD值差值的絕對值，來計算MedDiff。該MAD值指示藉由相加組成巨區塊MB之像素資料的平均絕對值，巨區塊MB中之像素值，和巨區塊MB中之像素值的平均值之間的差值所獲得之值。
MadDiff＝ABS(MAD(n－1,i,j)－MAD(n,i,j))/256………(2)
(步驟ST32)
再新偵測電路52判斷是否滿足以下方程式(3)中所示之條件1，當判斷滿足條件1時，常式前進至步驟ST33，而當未判斷如此時，則常式前進至步驟ST34。步驟ST31及ST32之處理係根據再新將易於發生在具有小的背景移動之巨區塊MB中的特性來予以實施。
TH1≦MadDiff≦TH2………(3)
(步驟ST33)
該再新偵測電路52指明形成4×4色差區塊Cb之像素資料的最大值(Max)及最小值(Min)，且計算它們的差值，如第13B圖中所示(其中色差區塊Cb會形成巨區塊MB)。進一步地，該再新偵測電路52指明形成4×4色差區塊Cr之像素資料的最大值(Max)及最小值(Min)，且計算它們的差值，如第14B圖中所示(其中色差區塊會形成巨區塊MB)。該再新偵測電路相加用於色差區塊Cb所計算之差值及用於色差區塊Cr所計算之差值，以計算ColorDiff值。
(步驟ST34)
再新偵測電路52設定“0”作為所偵測之巨區塊MB的再新發生預測位準Vote。
(步驟ST35)
該再新偵測電路52判斷是否滿足以下方程式(4)中所示之條件2，當判斷滿足條件2時，常式前進至步驟ST36，而當未判斷如此時，則常式前進至步驟ST34。步驟ST34及ST35之處理係根據再新將易於發生於具有小的顏色變化之區塊MB中的特性來予以實施。
ColorDiff≦TH3………(4)
(步驟ST36)
該再新偵測電路52藉由以下方程式(5)，利用如第4圖中所示步驟ST11所解說之計算於移動預測及補償電路51的InterAD及IntraAD，以計算AdDiff值。
AdDiff＝(InterAD－IntraAD)/256………(5)
(步驟ST37)
再新偵測電路52根據步驟ST31所計算之MAD(n，i，j)及步驟ST36所計算之AdDiff來判斷是否滿足以下方程式(6)中所示之條件3。當判斷滿足條件3時，常式前進至步驟ST38，而當未判斷如此時，則常式前進至步驟ST39。步驟ST36及ST37之處理係根據再新將易於發生在具有小的顏色變化之區塊MB及具有相當小的IntraAD之巨區塊MB中的特性而執行。
TH4≦AdDiff≦TH5 & TH6≦MAD(n，i，j)≦TH7………(6)
(步驟ST38)
再新偵測電路52設定“4”作為所偵測之巨區塊MB的再新發生預測位準Vote。
(步驟ST39)
該再新偵測電路52根據以下方程式(7)，藉由使用如第4圖中所示步驟ST11所解說之計算於移動預測及補償電路51的InterAD及IntraAD，來計算AdDiff值。
AdDiff＝(InterAD－IntraAD)/256………(7)
(步驟ST40)
再新偵測電路52根據步驟ST31所計算之MAD(n，i，j)及步驟ST39所計算之AdDiff來判斷是否滿足以下方程式(8)中所示之條件4。當判斷滿足條件4時，常式前進至步驟ST42，而當未判斷如此時，常式前進至步驟ST41。步驟ST39及ST40之處理係根據再新將易於發生在具有小的顏色變化之區塊MB及具有相當大的IntraAD之巨區塊MB中的特性來予以實施。
TH8≦AdDiff≦TH9 & TH10≦MAD(n，i，j)≦TH11………(8)
(步驟ST41)
該再新偵測電路52設定“0”作為所偵測之巨區塊MB的再新發生預測位準Vote。
(步驟ST42)
該再新偵測電路52設定“4”作為偵測之巨區塊MB的再新發生預測位準Vote。
(再新對策電路53)
例如，如第14圖中所示，當藉由再新對策所涵蓋之巨區塊MB－2屬於畫像類型指定電路22中之I－畫像資料，且決定為I－(框間)編碼時，再新對策電路53將根據從再新偵測電路52所輸入之再新結果(根據InterAD及IntraAD之預測值的再新結果)而強迫地執行P－(框間)編碼。由於此，巨區塊MB_2會繼承之前的巨區塊MB_1之圖案且可使再新難以察覺。然後，再新對策電路界定P－編碼之巨區塊MB_2為I編碼之巨區塊MB_3，此係因為假定存在有I－畫像資料於恆定的間隔時，解碼裝置3將執行解碼。
須注意的是，再新對策電路53可執行框間編碼處理，時間方向中之濾波處理，及使用先前編碼為原始影像資料之其他影像資料的處理(當該處理係具有框間連續性之等效產生之影像資料，且量化所產生之影像資料為原始影像資料時)中之至少一處理。
(再新對策電路54)
再新對策電路54執行用於第15圖中所示之再新對策的處理來供巨區塊R－MB用，該等巨區塊R－MB係界定為藉由再新結果之再新對策處理所涵蓋，而該再新結果係由再新偵測電路52使用實際InterAD及IntraAD所執行。須注意的是，若再新對策電路54執行用於第15圖中所示之再新對策的處理巨區塊R－MB上，而該等巨區塊R－MB係界定為藉由再新結果之再新對策處理所涵蓋，且該再新結果係由再新偵測電路52使用InterAD及IntraAD的預測值所執行時，將亦係可行的。
第15圖係流程圖，用以解說再新對策電路54及再新電路33之處理。
(步驟ST51)
再新對策電路54接收來自正交變換電路32之指示DCT(正交變換)係數的輸入影像資料。然後，當藉由巨區塊MB之量化參數QP(量化標度QS)來量化該DCT係數以供再新對策所涵蓋之巨區塊R－MB之各個DCT係數用時(該等巨區塊MB係在再新對策所涵蓋之巨區塊MB的周圍)，則再新對策電路54會指明變成零之DCT係數的位置為遮罩位置。
(步驟ST52)
再新對策電路54控制量化電路33，以便藉由先前所決定之量化參數QP(用以實施量化至無法察覺再新之程度的量化參數)來量化從正交變換電路32所輸入之DCT係數。
(步驟ST53)
量化電路33使步驟ST52所產生之量化值中之在步驟ST51所指明之遮罩位置的量化值變成零，且在再新對策電路54之控制下輸出其至可逆編碼電路35及反量化電路37。
須注意的是，該再新對策電路54可自動地決定恆定值或更小值之DCT係數的位置來作為例如第15圖之步驟ST51的遮罩位置。進一步地，再新對策電路54可無關於DCT係數之值而決定預定位置來作為遮罩位置。進一步地，再新對策電路54可預先地製備圖案於步驟ST51處之複數個遮罩位置，以及依據影像資料的特性而選擇性地使用該等圖案。進一步地，當根據DCT係數之值來決定遮罩位置時，該再新對策電路可界定一比具有低頻分量之DCT係數更高的臨界值於具有高頻分量的DCT係數中。
下文中將解說第2圖中所示之編碼裝置2的整體操作，即將輸入之影像信號先在A/D轉換電路21轉換為數位信號；接著，畫像類型指定電路22指定畫像類型，且之後，框重安排電路23依據影像壓縮資訊之GOP結構來重安排畫像資料，以及再新對策電路53及MB類型決定電路26輸出所獲得之畫像資料到計算電路31。同時，如藉由使用第4圖等所解說地，移動預測及補償電路51和再新偵測電路52根據InterAD及IntraAD之預測值來決定即將由再新對策處理所涵蓋的巨區塊R－MB。
針對輸入至計算電路31之畫像資料，係以巨區塊MB為單位來選擇藉由框內預測電路42之框內編碼或藉由移動預測及補償電路43之框間編碼。最後在計算電路31所產生之差異影像在正交變換電路32接受正交變換處理，及在量化電路33接受量化處理，且可逆地編碼於可逆編碼電路35，以及接著寫入於緩衝器記憶體36之內。
此時，再新偵測電路52根據來自移動預測及補償電路51之InterAD及IntraAD來決定用於再新對策之即將被處理的巨區塊R－MB，以及再新偵測電路52將根據結果來執行第15圖中所示之用於再新對策的處理。進一步地，再新對策電路53以依據該移動預測及補償電路43和框內預測電路42之處理結果的實際InterAD及IntraAD為主，來決定用於再新對策之即將被處理的巨區塊R－MB。然後，再新對策電路54執行16圖中所示之再新對策的處理來用於所決定之巨區塊R－MB。
如上述，依據編碼裝置2，第2圖中所示之再新偵測電路52將指明具有再新發生之高或然率之特性的巨區塊R－MB，以及再新對策電路53及再新對策電路54將預先地施加再新對策處理，使得再新將不會相對於巨區塊R－MB而被察覺。由於此，解碼裝置3可抑制所解碼影像中之再新的察覺，且可實現更高品質的影像。
(解碼裝置3)
下文中將解說第1圖中所示之解碼裝置3，第16圖係第1圖中所示之解碼裝置3的組構視圖。如第16圖中所示，該解碼裝置3具有例如緩衝器記憶體81、可逆解碼電路82、反量化電路83、反正交變換電路84、加法器電路85、框記憶體86、影像重安排緩衝器87、D/A轉換電路88、框內預測電路89、移動預測及補償電路9o、移動預測及補償電路151、再新偵測電路152、以及再新對策電路153。
緩衝器記憶體81儲存自編碼裝置2所接收到(所輸入)之影像資料S2作為位元流。可逆解碼電路82藉由可逆於第2圖中所示之可逆編碼電路27之編碼的方法來解碼從緩衝器記憶體81所讀出的影像資料S2，以便產生影像資料S82。該可逆解碼電路82分離及解碼影像資料S2中所多工化之正交變換大小信號TRSIZE，且輸出該信號至反量化電路83及反正交變換電路84。該可逆解碼電路82將於稍後詳加解說。
根據從可逆解碼電路82所輸入之正交換大小信號TRSIZE，在從該可逆解碼電路82可逆地解碼輸入之後，反量化電路83將藉由對應於第2圖中所示之量化電路26的反量化方法來反向地量化該影像資料S82，以便產生影像資料S83及輸出此資料到反正交變換電路84。根據從可逆解碼電路82所輸入之正交變換大小信號TRSIZE，該反正交變換電路84施加對應於第2圖中所示之正交變換電路25之正交變換的正交變換於自反量化電路83所輸入的影像資料S83上，以產生影像資料S84及輸出此資料到加法器電路85。該加法器電路85相加從框內預測電路89或移動預測及補償電路90所輸入之預測影像，與從反正交變換電路84所輸入之影像資料S84，以便產生影像資料S85及輸出此資料到框記憶體86及影像重安排緩衝器87。該影像重安排緩衝器87重安排自加法器電路85所輸入之影像資料S85為以畫像為單位的顯示順序，且輸出此顯示順序到移動預測及補償電路151和再新對策電路153。
當從框記憶體86所讀出之影像資料S85中所解碼的區塊資料為藉由框內預測編碼所獲得的資料時，該框內預測電路89會藉由框內方法來解碼區塊資料，以產生預測之影像資料及輸出此資料至加法器電路85。當從框記憶體86所讀出之影像資料S85中所解碼的區塊資料為藉由框間預測編碼所獲得的資料時，該移動預測及補償電路90會藉由框間方法來解碼解塊資料，以產生預測之影像資料及輸出此資料至加法器電路85。
移動預測及補償電路151執行例如相同於第2圖中所示之移動預測及補償電路51之處理，而產生InterAD及IntraAD之預測值且將它們輸出到再新偵測電路152。
該再新偵測電路152藉由相同於再新偵測電路52之技術，根據自移動預測及補償電路151所輸入之InterAD及IntraAD的預測值，來指明由再新對策所涵蓋之巨區塊R－MB。
該再新對策電路153添加預先所決定之雜訊圖案至巨區塊R－MB，該等巨區塊R－MB係界定為形成自影像重安排緩衝器87所輸入之畫像資料的巨區塊MB中由再新偵測電路152中之藉由再新對策所涵蓋的巨區塊，且輸出該畫像資料至D/A轉換電路88。
該D/A轉換電路88 D/A轉換從再新對策電路153所輸入之畫像資料，而產生類比影像信號。
如上所述，該解碼裝置3指明該再新偵測電路152之所解碼畫像資料中之巨區塊MB中有再新察覺高度或然率的巨區塊MB，且明確地添加雜訊圖案於該巨區塊MB。藉此，易於察覺於具有小移動或小顏色變化之影像區中的再新可藉由雜訊圖案而難以察覺，所以可改善所解碼影像之所看見的品質。
熟習於本項技藝之人士應瞭解的是，種種修正、組合、副組合，及改變可依據設計要件及其他因素而產生，只要它們係涵蓋於附加之申請專利範圍或其等效範圍之內即可。例如上述編碼裝置2或解碼裝置3之所有或部分功能可根據第17圖中所示之記憶體252中所儲存之程式PRG的程式化，藉由中央處理單元(CPU)或其他處理電路253來加以執行。在此情況中，所編碼之影像資料或解碼之物件將經由介面251而輸入，且其處理結果將被輸出。
2．．．編碼裝置
22．．．畫像類型指定電路
23．．．框重安排電路
26．．．MB類型決定電路
31．．．計算電路
32．．．正交變換電路
33．．．量化電路
34．．．速率控制電路
35．．．可逆編碼電路
36、81．．．緩衝器記憶體
37、83．．．反量化電路
38、84．．．反正交變換電路
39、85．．．加法器電路
40．．．解區塊濾波器
41、86．．．框記憶體
42．．．框內預測電路
43、51、90、151．．．移動預測及補償電路
S2、S83．．．影像資料
52、152．．．再新偵測電路
53、54、153．．．再新對策電路
28．．．緩衝器
1．．．通訊系統
3．．．解碼裝置
21．．．A/D轉換電路
82．．．可逆解碼電路
87．．．影像重安排緩衝器
88．．．D/A轉換電路
89．．．框內預測電路
本發明之該等及其他目的和特性將從參考附圖之上文較佳實施例的說明中呈更為明顯，其中：第1圖係依據本發明實施例之通訊系統的組構視圖；第2圖係第1圖中所示之編碼裝置的功能性方塊圖；第3圖係用以解說再新之發生原因的視圖；第4圖係流程圖，用以解說藉由第2圖中所示之編碼裝置來計數其之再新的偵測及處理；第5圖係用以解說第4圖中所示步驟ST13之處理的視圖；第6圖係用以解說第4圖中所示步驟ST14之處理的視圖；第7圖係用以解說第4圖中所示步驟ST14之處理的視圖；第8圖係用以解說第4圖中所示步驟ST15之處理的視圖；第9圖係用以解說第4圖中所示步驟ST16之處理的視圖；第10圖係用以解說第4圖中所示步驟ST17之處理的視圖；第11圖係流程圖，用以更詳細地解說第9圖中所示步驟ST12之處理；第12圖係繼續第11圖之流程圖，用以更詳細地解說第9圖中所示步驟ST12之處理；第13A圖係用以解說第11圖中所示步驟ST13之視圖，及第13B圖係用以解說步驟ST33之視圖；第14圖係用以解說藉由第2圖中所示之再新對策電路來再新對策的處理視圖；第15圖係流程圖，用以解說藉由第2圖中所示之再新對策電路及量化電路的處理；第16圖係第1圖中所示之解碼裝置組構視圖；以及第17圖係用以解說本發明實施例之編碼裝置及解碼裝置的修正例之視圖。
1．．．通訊系統
2．．．編碼裝置
3．．．解碼裝置

Claims (18)

  1. 一種將傳輸用之影像資料編碼之編碼裝置，該編碼裝置包含：指明機構，用以指明要被處理之影像區資料，其係針對在正被編碼之影像資料中的微粒雜訊對策，根據指示針對該影像資料而感知微粒雜訊之程度的指示器；以及微粒雜訊對策機構，用以對藉由該指明機構所指明之該影像區資料施加針對微粒雜訊對策的處理，以便當編碼該影像資料時，調整該影像資料以使微粒雜訊最小化。
  2. 如申請專利範圍第1項之編碼裝置，其中，當該影像資料形成移動影像資料時，該指明機構根據與在該影像資料中之前一次所編碼的其他影像資料之移動量來指明該影像區資料。
  3. 如申請專利範圍第2項之編碼裝置，其中，該指明機構根據在框間編碼形成該移動影像資料之該影像資料的情況中之預測性差異影像與在框內編碼形成該移動影像資料之該影像資料的情況中之預測性差異影像間的差異來指明該影像區資料。
  4. 如申請專利範圍第1項之編碼裝置，其中，該指明機構根據該影像資料中之顏色上的變化來指明該影像區資料。
  5. 如申請專利範圍第1項之編碼裝置，其中，當該 影像資料係以區塊資料為單位來予以編碼時，該指明機構指明形成該影像資料之區塊資料做為該影像區資料。
  6. 如申請專利範圍第5項之編碼裝置，其中，該微粒雜訊對策機構產生具有框間之連續性的影像資料，且使所產生之影像資料量化做為原始的影像資料。
  7. 如申請專利範圍第6項之編碼裝置，其中，該微粒雜訊對策機構實施框間編碼處理、在時間方向上的過濾處理、以及使用先前所編碼之其他影像資料做為該原始影像資料的處理中之至少一處理。
  8. 如申請專利範圍第7項之編碼裝置，其中，該微粒雜訊對策機構改變為該框間編碼所改變之該區塊資料的量化參數，以便變成比預定的量化參數更小。
  9. 如申請專利範圍第5項之編碼裝置，其中，當藉由為由該指明機構所指明之區塊資料的正交變換係數中之該區塊資料周圍的區塊資料所設定之量化參數來量化時，該微粒雜訊對策機構強制地使變成零之該正交變換係數成為零。
  10. 一種將傳輸用之影像資料編碼之編碼裝置用的編碼方法，包含：第一步驟，指明要被處理之影像區資料，其係針對在正被編碼之影像資料中的微粒雜訊對策，根據指示針對該影像資料而感知微粒雜訊之程度的指示器；以及第二步驟，對在該指明第一步驟中所指明之該影像區資料施加針對微粒雜訊對策的處理於再新偵測電路中，以 便當編碼該影像資料時，調整該影像資料以使微粒雜訊最小化。
  11. 一種編碼有藉由電腦來運作以將傳輸用之影像資料編碼之程式的電腦可讀取媒體，該程式包含：第一常式，指明要被處理之影像區資料，其係針對在正被編碼之影像資料中的微粒雜訊對策，根據指示針對該影像資料而感知微粒雜訊之程度的指示器；以及第二常式，對在該第一常式中所指明之該影像區資料施加針對微粒雜訊對策的處理，以便當編碼該影像資料時，調整該影像資料以使微粒雜訊最小化。
  12. 一種解碼裝置，將已經被調整而使微粒雜訊最小化之經編碼的影像資料解碼，該解碼裝置包含：解碼機構，用以將已經被調整而使微粒雜訊最小化之該經編碼的影像資料解碼，以產生經解碼的影像資料；指明機構，用以指明要被處理之影像區資料，其係針對在藉由該解碼機構所產生之該經解碼的影像資料中的微粒雜訊對策，根據該經解碼的影像資料；以及微粒雜訊對策機構，用以對在藉由該解碼機構所產生之該經解碼的影像資料中藉由該指明機構所指明之該影像區資料施加針對微粒雜訊對策的處理。
  13. 如申請專利範圍第12項之解碼裝置，其中，當該影像資料形成移動影像資料時，該指明機構根據與在該影像資料中之前一次所編碼的其他影像資料之移動量來指明該影像區資料。
  14. 如申請專利範圍第13項之解碼裝置，其中，該指明機構根據在框間編碼形成該移動影像資料之該影像資料的情況中之預測性差異影像與在框內編碼形成該移動影像資料之該影像資料的情況中之預測性差異影像間的差異來指明該影像區資料。
  15. 如申請專利範圍第12項之解碼裝置，其中，該指明機構根據該影像資料中之顏色上的變化來指明該影像區資料。
  16. 如申請專利範圍第12項之解碼裝置，其中，該微粒雜訊對策機構添加雜訊圖案於該影像區資料中。
  17. 一種解碼裝置用的解碼方法，該解碼裝置將已經被調整而使微粒雜訊最小化之經編碼的影像資料解碼，該方法包含：第一步驟，藉由解碼電路而將已經被調整而使微粒雜訊最小化之該經編碼的影像資料解碼，以產生經解碼的影像資料；第二步驟，指明要被處理之影像區資料，其係針對在該第一步驟中所產生之該經解碼的影像資料中的微粒雜訊對策，根據該經解碼的影像資料；以及第三步驟，對在在該第一步驟中所產生之該經解碼的影像資料中於該第二步驟中該所指明之該影像區資料施加針對微粒雜訊對策的處理。
  18. 一種編碼有藉由電腦來運作以將該經編碼的影像資料解碼之程式的電腦可讀取媒體，該經編碼的影像資料 已經被調整而使微粒雜訊最小化，該程式包含：第一常式，用以將已經被調整而使微粒雜訊最小化之該經編碼的影像資料解碼，以產生經解碼的影像資料；第二常式，用以指明要被處理之影像區資料，其係針對在該第一常式中所產生之該經解碼的影像資料中的微粒雜訊對策，根據該經解碼的影像資料；以及第三常式，用以對在該第一常式中所產生之該經解碼的影像資料中於該第二常式中該所指明之該影像區資料施加針對微粒雜訊對策的處理。
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