动态图像编码方法、动态图像编码装置、动态图像解码方法、动态图像解码装置、及动态图...的制作方法

动态图像编码方法、动态图像编码装置、动态图像解码方法、动态图像解码装置、及动态图 ...的制作方法
【专利摘要】一种动态图像编码方法，包括：图像编码步骤，使用运动向量对编码对象块进行编码；预测运动向量候选生成步骤，生成多个预测运动向量；以及运动向量编码步骤，使用在预测运动向量候选生成步骤中生成的多个预测运动向量中的一个预测运动向量，对运动向量进行编码，在预测运动向量候选生成步骤中，在从与和编码对象图片不同的已编码图片中所包含的编码对象块对应的块不能取得时间预测运动向量的情况下（S12），使多个预测运动向量中的一个预测运动向量包含取代时间预测运动向量的替代向量（S13、S14）。
【专利说明】动态图像编码方法、动态图像编码装置、动态图像解码方法、动态图像解码装置、及动态图像编解码装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及动态图像编码方法及动态图像解码方法。
【背景技术】
[0002]在动态图像编码处理中，通常利用动态图像具有的空间方向及时间方向的冗余性进行信息量的压缩。其中，关于利用空间方向的冗余性的方法，通常采用向频率区域的变换。另外，关于利用时间方向的冗余性的方法，通常采用图片间预测(以后称为帧间(inter)预测)。
[0003]在帧间预测编码处理中，在对某个图片进行编码时，将按照显示时间顺序位于编码对象图片的前方或者后方的已编码的图片用作参照图片。并且，通过编码对象图片相对于该参照图片的运动检测来导出运动向量，获取根据运动向量进行运动补偿而得到的预测图像数据与编码对照图片的图像数据之差分，由此去除时间方向的冗余性。其中，在运动检测中，计算编码图片内的编码对象块与参照图片内的块的差分值，将差分值最小的参照图片内的块作为参照块。并且，使用编码对象块和参照块检测运动向量。
[0004]在已经标准化的被称为H.264的动态图像编码方式中，为了压缩信息量而采用I图片、P图片、B图片这三种图片类型。I图片是不进行帧间预测编码处理、即仅进行图片内预测(以后称为帧内(intra)预测)编码处理的图片。P图片是仅参照按照显示时间顺序位于编码对象图片的前方或者后方的已编码的一个图片进行帧内预测编码的图片。B图片是参照按照显示时间顺序位于编码对象图片的前方或者后方的已编码的两个图片进行帧内预测编码的图片。
[0005]另外，在被称为H.264的动态图像编码方式中，关于B图片中的各编码对象块的帧间预测的编码模式，有对预测图像数据与编码对象块之间的图像数据的差分值以及在生成预测图像数据时使用的运动向量进行编码的运动向量检测模式。在运动向量检测模式中，关于预测方向，能够选择参照位于编码对象图片的前方或者后方的已编码的两个图片生成预测图像的双向预测、和参照位于编码对象图片的前方或者后方的已编码的一个图片生成预测图像的单向预测中的任意一种预测方式。
[0006]另外，在被称为H.264的动态图像编码方式中，在B图片的编码中，在导出运动向量时，能够选择被称为时间预测运动向量模式的编码模式。使用图19说明时间预测运动向量模式的帧间预测编码方法。图19是表示时间预测运动向量模式的运动向量的说明图，表示以时间预测运动向量模式对图片B2的块a进行编码的情况。
[0007]在这种情况下，利用块b的运动向量vb，该块b处于与位于图片B2的后方的参照图片即图片P3中的块a相同的位置。运动向量vb是在对块b进行编码时使用的运动向量，并参照图片Pl。另外，关于块a，使用与运动向量vb平行的运动向量，从作为前方参照图片的图片Pl和作为后方参照图片的图片P3取得参照块，并进行双向预测来进行编码。S卩，在对块a进行编码时使用的运动向量相对于图片Pl是运动向量val，相对于图片P3是运动向量 va20
[0008]现有技术文献
[0009]非专利文献
[0010]非专利文献1:1TU_T Recommendation H.264，Advanced video coding forgeneric audiovisual services’ , 2010 年 3 月
发明概要
[0011]发明要解决的问题
[0012]但是，在过去的时间预测运动向量模式中，当具有在计算时间预测运动向量时使用的运动向量等信息的参照图片的信息、由于例如流分发等时的包损耗等而丢失的情况下，将不能计算出准确的时间预测运动向量，使解码图像产生恶化。另外，由于错误向参照该解码图像的图片传播，因而其结果是有时存在解码处理停止的情况。例如，在丢失了图19中的参照图片P3的信息的情况下，将不能计算出图片B2的时间预测运动向量。其结果是不能准确地对图片B2进行解码，存在解码处理停止的情况。
[0013]
【发明内容】

[0014]因此，鉴于上述情况，本发明的目的在于，提供一种能够有效地防止解码处理中的错误的传播的动态图像编码方法及动态图像解码方法。
[0015]用于解决问题的手段
[0016]本发明的一个方式的动态图像编码方法是对构成编码对象图片的编码对象块进行帧间预测编码的方法。具体地讲，动态图像编码方法包括:图像编码步骤，使用运动向量对所述编码对象块进行编码；预测运动向量候选生成步骤，生成多个预测运动向量；以及运动向量编码步骤，使用在所述预测运动向量候选生成步骤中生成的多个所述预测运动向量中的一个预测运动向量，对所述运动向量进行编码。并且，在所述预测运动向量候选生成步骤中，在从与和所述编码对象图片不同的已编码图片中所包含的所述编码对象块对应的块不能取得时间预测运动向量的情况下，使所述多个预测运动向量中的一个预测运动向量包含取代所述时间预测运动向量的替代向量。
[0017]根据上述结构，通过进行使预测运动向量的候选中包含时间预测运动向量或者包含替代向量的切换，能够抑制编码效率下降，并防止解码错误的传播。
[0018]另外，也可以是，在所述预测运动向量候选生成步骤中，在禁止从所述已编码图片取得所述时间预测运动向量的情况下，使所述多个预测运动向量中的一个预测运动向量包含运动量为O的运动向量作为所述替代向量。
[0019]另外，也可以是，在所述预测运动向量候选生成步骤中，计数利用该动态图像编码方法进行编码后的图片的张数，在对被编码后的图片的张数大于规定的值的定时的所述编码对象图片进行编码时，禁止从所述已编码图片取得所述时间预测运动向量。
[0020]另外，也可以是，该动态图像编码方法是对分别属于构成多视点影像的基本视及从属视的图片进行编码的方法，还包括视差向量生成步骤，生成与所述基本视和所述从属视之间的视差相当的视差向量。并且，也可以是，在所述预测运动向量候选生成步骤中，在所述编码对象图片属于所述从属视、而且是GOP (Group Of Pictures)开头的图片的情况下，使所述多个预测运动向量中的一个预测运动向量包含所述视差向量作为所述替代向量。
[0021]另外，也可以是，该动态图像编码方法是对分别属于构成多视点影像的基本视及从属视的图片进行编码的方法，还包括视差向量生成步骤，生成与所述基本视和所述从属视之间的视差相当的视差向量。并且，也可以是，在所述预测运动向量候选生成步骤中，在禁止从所述已编码图片取得所述时间预测运动向量的情况下，使所述多个预测运动向量中的一个预测运动向量包含所述视差向量作为所述替代向量。
[0022]另外，也可以是，视差向量是使用如下运动向量计算出的，该运动向量是在针对构成从属视的图片的各块使用基本视的对应的图片进行视间预测时的运动向量。并且，也可以是，在所述预测运动向量候选生成步骤中，使所述多个预测运动向量中的一个预测运动向量包含在对所述编码对象图片所属的GOP紧前面的GOP开头的图片进行编码时的所述视差向量，作为所述替代向量。
[0023]另外，也可以是，视差向量是使用如下运动向量计算出的，该运动向量是在针对构成从属视的图片的各块使用基本视的对应的图片进行视间预测时的运动向量。并且，也可以是，在所述预测运动向量候选生成步骤中，使所述多个预测运动向量中的一个预测运动向量包含在对所述编码图片紧前面的已被编码的图片进行编码时的所述视差向量，作为所述替代向量。
[0024]本发明的一个方式的动态图像解码方法是对构成解码对象图片的解码对象块进行帧间预测解码的方法。具体地讲，动态图像解码方法包括:预测运动向量候选生成步骤，生成多个预测运动向量；运动向量解码步骤，使用在所述预测运动向量候选生成步骤中生成的多个所述预测运动向量中的一个预测运动向量，对所述运动向量进行解码；以及图像解码步骤，使用在所述运动向量解码步骤中被解码后的所述运动向量对所述解码对象块进行解码。并且，在所述预测运动向量候选生成步骤中，在从与和所述解码对象图片不同的已解码图片中所包含的所述解码对象块对应的块不能取得时间预测运动向量的情况下，使所述多个预测运动向量中的一个预测运动向量包含取代所述时间预测运动向量的替代向量。
[0025]本发明的一个方式的动态图像编码装置对构成编码对象图片的编码对象块进行帧间预测编码。具体地讲，动态图像编码装置具有:图像编码部，使用运动向量对所述编码对象块进行编码；预测运动向量候选生成部，生成多个预测运动向量；以及运动向量编码部，使用由所述预测运动向量候选生成部生成的多个所述预测运动向量中的一个预测运动向量，对所述运动向量进行编码。并且，在从与和所述编码对象图片不同的已编码图片中所包含的所述编码对象块对应的块不能取得时间预测运动向量的情况下，所述预测运动向量候选生成部使所述多个预测运动向量中的一个预测运动向量包含取代所述时间预测运动向量的替代向量。
[0026]本发明的一个方式的动态图像解码装置对构成解码对象图片的解码对象块进行帧间预测解码。具体地讲，动态图像解码装置具有:预测运动向量候选生成部，生成多个预测运动向量；运动向量解码部，使用由所述预测运动向量候选生成部生成的多个所述预测运动向量中的一个预测运动向量，对所述运动向量进行解码；以及图像解码部，使用由所述运动向量解码部进行解码后的所述运动向量对所述解码对象块进行解码。并且，在从与和所述解码对象图片不同的已解码图片中所包含的所述解码对象块对应的块不能取得时间预测运动向量的情况下，所述预测运动向量候选生成部使所述多个预测运动向量中的一个预测运动向量包含取代所述时间预测运动向量的替代向量。
[0027]本发明的一个方式的动态图像编解码装置具有:动态图像编码部，对构成编码对象图片的编码对象块进行帧间预测编码；以及动态图像解码部，对由所述动态图像编码部生成的解码对象块进行帧间预测解码。具体地讲，所述动态图像编码部具有:图像编码部，使用运动向量对所述编码对象块进行编码；第I预测运动向量候选生成部，生成多个预测运动向量；以及运动向量编码部，使用由所述第I预测运动向量候选生成部生成的多个所述预测运动向量中的一个预测运动向量，对所述运动向量进行编码。并且，在从与和所述编码对象图片不同的已编码图片中所包含的所述编码对象块对应的块不能取得时间预测运动向量的情况下，所述预测运动向量候选生成部使所述多个预测运动向量中的一个预测运动向量包含取代所述时间预测运动向量的替代向量。所述动态图像解码部具有:第2预测运动向量候选生成部，生成多个预测运动向量；运动向量解码部，使用由所述第2预测运动向量候选生成部生成的多个所述预测运动向量中的一个预测运动向量，对所述运动向量进行解码；以及图像解码部，使用由所述运动向量解码部进行解码后的所述运动向量对所述解码对象块进行解码。并且，在从与和所述解码对象图片不同的已解码图片中所包含的所述解码对象块对应的块不能取得时间预测运动向量的情况下，所述预测运动向量候选生成部使所述多个预测运动向量中的一个预测运动向量包含取代所述时间预测运动向量的替代向量。
[0028]本发明的另一个方式的图像编码方法是使用参照块的参照运动向量对编码对象块进行编码的方法，该参照块包含在与包括所述编码对象块的编码对象图片不同的参照图片中。所述参照块在图片内的位置与编码对象块在编码对象图片内的位置相同。图像编码方法包括:编码方法决定步骤，决定规定的标志的值，该规定的标志表示在进行所述编码对象块的运动向量编码时使用所述参照块的第I所述参照运动向量、还是使用所述参照图片的第2所述参照运动向量；参照运动向量附加步骤，在所述规定的标志表示使用所述参照图片的所述第2参照运动向量的情况下，将从所述第2参照运动向量求出的所述第3参照运动向量附加在比特流中；运动向量编码步骤，按照所述规定的标志的值，对所述编码对象块的运动向量进行编码；以及标志附加步骤，将所述规定的标志附加在比特流中。
[0029]另外，也可以是，所述编码方法决定步骤包括计数步骤，计数已编码的所述编码对象图片的张数，如果所述已编码张数小于规定的值，则决定在进行所述编码对象块的运动向量编码时使用所述参照块的第I所述参照运动向量，如果所述已编码张数为规定的值以上，则决定在进行所述编码对象块的运动向量编码时使用所述参照图片的第2所述参照运动向量，并将所述张数清空。
[0030]另外，也可以是，所述参照图片的第2所述参照运动向量是从所述参照图片内的已编码块的运动向量的平均值计算出的。
[0031]另外，也可以是，所述参照图片的第2所述参照运动向量是从所述参照图片内的已编码块的运动向量中出现频次最多的所述运动向量计算出的。
[0032]另外，也可以是，所述运动向量编码步骤包括:选择步骤，在所述参照块具有两个以上的参照运动向量的情况下，根据所述参照图片在所述编码对象图片前方还是后方，选择使用所述参照运动向量中的哪个参照运动向量；以及使用所决定的所述参照运动向量对所述编码对象块的所述运动向量进行编码的步骤。[0033]另外，也可以是，在所述选择步骤中，在所述参照块具有前方和后方的所述参照运动向量的情况下，在所述编码对象块位于所述参照块的前方时，选择所述参照运动向量中参照前方的所述参照运动向量，在所述编码对象块位于所述参照块的后方时，选择所述参照运动向量中参照后方的所述参照运动向量。
[0034]另外，也可以是，在所述选择步骤中，在所述参照块具有前方或者后方任意一方的所述参照运动向量的情况下，与所述参照块和所述编码对象块的位置关系无关，都是选择所述参照块具有的所述前方或者后方的任意一方的所述参照运动向量。
[0035]本发明的另一个方式的图像解码方法是使用参照块的参照运动向量对解码对象块进行解码的方法，该参照块包含在与包括所述解码对象块的解码对象图片不同的参照图片中。所述参照块在图片内的位置与解码对象块在解码对象图片内的位置相同。图像解码方法包括:标志解码步骤，对规定的标志的值进行解码，该规定的标志表示在进行所述解码对象块的运动向量解码时使用所述参照块的第I所述参照运动向量、还是使用所述参照图片的第2所述参照运动向量；参照运动向量解码步骤，在所述规定的标志表示使用所述参照图片的所述第2参照运动向量的情况下，从比特流中对从所述第2参照运动向量求出的所述第3参照运动向量进行解码；以及运动向量解码步骤，按照所述规定的标志的值，对所述解码对象块的运动向量进行解码。
[0036]另外，也可以是，所述运动向量解码步骤包括:选择步骤，在所述参照块具有两个以上的参照运动向量的情况下，根据所述参照图片在所述解码对象图片前方还是后方，选择使用所述参照运动向量中的哪个参照运动向量；以及使用所决定的所述参照运动向量对所述解码对象块的所述运动向量进行解码的步骤。
[0037]另外，也可以是，在所述选择步骤中，在所述参照块具有前方和后方的所述参照运动向量的情况下，在所述解码对象块位于所述参照块前方时，选择所述参照运动向量中参照前方的所述参照运动向量，在所述解码对象块位于所述参照块后方时，选择所述参照运动向量中参照后方的所述参照运动向量。
[0038]另外，也可以是，在所述选择步骤中，在所述参照块具有前方或者后方任意一方的所述参照运动向量的情况下，与所述参照块和所述解码对象块的位置关系无关，都是选择所述参照块具有的所述前方或者后方的任意一方的所述参照运动向量。
[0039]另外，也可以是，所述参照图片的第2所述参照运动向量是从所述参照图片内的已解码块的运动向量的平均值计算出的。
[0040]另外，也可以是，所述参照图片的第2所述参照运动向量是从所述参照图片内的已解码块的运动向量中出现频次最多的所述运动向量计算出的。
[0041]发明效果
[0042]根据本发明，通过进行使预测运动向量的候选中包含时间预测运动向量或者包含替代向量的切换，能够抑制编码效率下降，并防止解码错误的传播。
【专利附图】

【附图说明】
[0043]图1是实施方式I的动态图像编码装置的块图。
[0044]图2是表示实施方式I的动态图像编码方法的处理流程的概要的图。
[0045]图3是表示预测运动向量的候选的示例的图。[0046]图4是表示对预测运动向量索引进行可变长度编码时的代码表的示例的图。
[0047]图5是表示预测运动向量候选的决定流程的图。
[0048]图6是表示向colPic存储器及全体向量保存部的读写处理的示意图。
[0049]图7A是表示图2的步骤Sll的具体处理流程的图。
[0050]图7B是表示被其它图片参照的B图片的示例的图。
[0051]图8是表示图2的步骤S17的具体处理流程的图。
[0052]图9是表示图2的步骤S13和步骤S14的具体处理流程的图。
[0053]图1OA是表示使用前方参照运动向量导出预测运动向量的候选的方法的一例的图。
[0054]图1OB是表示使用后方参照运动向量导出预测运动向量的候选的方法的一例的图。
[0055]图1lA是表示使用后方参照运动向量导出预测运动向量的候选的方法的一例的图。
[0056]图1lB是表示使用前方参照运动向量导出预测运动向量的候选的方法的一例的图。
[0057]图12是实施方式2的动态图像解码装置的块图。
[0058]图13是表示实施方式2的动态图像解码方法的处理流程的概要的图。
[0059]图14是表示实施方式2的动态图像解码方法中的比特流的句法的图。
[0060]图15是实施方式I的变形例的动态图像编码装置的块图。
[0061]图16是表示实施方式I的变形例的动态图像编码方法的动作的流程图。
[0062]图17是表示由属于基本视及从属视的图片构成的图像的图。
[0063]图18是实施方式2的变形例的动态图像解码装置的块图。
[0064]图19是表示时间预测运动向量模式中的运动向量的说明图。
[0065]图20是实现内容分发服务的内容供给系统的整体结构图。
[0066]图21是数字广播用系统的整体结构图。
[0067]图22是表示电视机的结构例的模块图。
[0068]图23是表示对作为光盘的记录介质进行信息的读写的信息再现/记录部的结构例的模块图。
[0069]图24是表示作为光盘的记录介质的构造例的图。
[0070]图25A是表示便携电话的一例的图。
[0071]图25B是表示便携电话的结构例的模块图。
[0072]图26是表示复用数据的结构的图。
[0073]图27是示意地表示各流在复用数据中怎样被复用的图。
[0074]图28是更详细地表示在PES包序列中视频流怎样被保存的图。
[0075]图29是表示复用数据的TS包和源包的构造的图。
[0076]图30是表示PMT的数据结构的图。
[0077]图31是表示复用数据信息的内部结构的图。
[0078]图32是表示流属性信息的内部结构的图。
[0079]图33是表示识别影像数据的步骤的图。[0080]图34是表示实现各实施方式的动态图像编码方法及动态图像解码方法的集成电路的结构例的模块图。
[0081]图35是表示切换驱动频率的结构的图。
[0082]图36是表示识别影像数据、切换驱动频率的步骤的图。
[0083]图37是表示将影像数据的规格与驱动频率建立了对应的查找表的一例的图。
[0084]图38A是表示将信号处理部的模块共用的结构的一例的图。
[0085]图38B是表示将信号处理部的模块共用的结构的另一例的图。
【具体实施方式】
[0086]下面，参照【专利附图】

【附图说明】本发明的实施方式。
[0087](实施方式I)
[0088]图1是表示使用实施方式I的动态图像编码方法的动态图像编码装置的结构的块图。
[0089]动态图像编码装置100如图1所示具有减法部101、正交变换部102、量化部103、逆量化部104、逆正交变换部105、加法部106、块存储器107、帧存储器108、帧内预测部109、帧间预测部110、开关111、帧间预测控制部112、图片类型决定部113、时间预测运动向量计算部114、colPic存储器115、全体向量保存部116、co-located信息决定部117、可变长度编码部118。
[0090]减法部101从装置外部取得包括编码对象块的输入图像序列，从开关111取得预测块，将从编码对象块减去预测块得到的残差块输出给正交变换部102。
[0091]正交变换部102将从减法部101取得的残差块从图像区域变换为频率区域，将变换系数输出给量化部103。量化部103对从量化部103取得的变换系数进行量化，将量化系数输出给逆量化部104和可变长度编码部118。
[0092]逆量化部104对从量化部取得的量化系数进行逆量化，将被复原后的变换系数输出给逆正交变换部105。逆正交变换部105将从逆量化部104取得的被复原后的变换系数从频率区域变换为图像区域，将被复原后的残差块输出给加法部106。
[0093]加法部106将从逆正交变换部105取得的被复原后的残差块和从开关111取得的预测块进行相加，将被复原后的编码对象块输出给块存储器107和帧存储器108。块存储器107以块单位保存被复原后的输入图像序列。帧存储器108以帧单位保存被复原后的输入图像序列。
[0094]图片类型决定部113决定按照I图片、B图片、P图片的哪种图片类型对输入图像序列进行编码，并生成图片类型信息。并且，图片类型决定部113将所生成的图片类型信息输出给开关111、帧间预测控制部112、co-located信息决定部117、以及可变长度编码部118。
[0095]帧内预测部109使用在块存储器107中保存的块单位的被复原后的输入图像序列，对编码对象块进行帧内预测并生成预测块，并输出给开关111。帧间预测部110使用在帧存储器108中保存的帧单位的被复原后的输入图像序列、和通过运动检测而导出的运动向量，对编码对象块进行帧间预测并生成预测块，并输出给开关111。
[0096]开关111将由帧内预测部109生成的预测块或者由帧间预测部110生成的预测块输出给减法部101和加法部106。例如，开关111可以输出两个预测块中编码成本较小的预测块。
[0097]co-located信息决定部117决定是否禁止co-located块的使用。并且，co-located信息决定部117按照每个图片生成表示决定结果的co-located使用禁止标志，并输出给时间预测运动向量计算部114和可变长度编码部118。该co-located使用禁止标志包含在比特流(典型地讲是图片标题或者条带头)中。
[0098]另外，co-located信息决定部117决定将按照显示时间顺序位于编码对象图片的前方的图片中所包含的块(以后称为前方参照块)、或者位于编码对象图片的后方的图片中所包含的块(以后称为后方参照块)中哪一方作为co-located块。换言之,前方参照块是包含在利用参照图片列表LO确定的参照图片中的块。并且，后方参照块是包含在利用参照图片列表LI确定的参照图片中的块。
[0099]另外,co-located信息决定部117按照每个图片生成表示决定结果的co-located参照方向标志，并输出给时间预测运动向量计算部114和可变长度编码部118。该co-located参照方向标志包含在比特流(典型地讲是图片标题或者条带头)中。并且，在co-located使用禁止标志被设定了表示“禁止”的值的情况下，也可以省略co-located参照方向标志。
[0100]其中，所谓co-located块是指与包括编码对象块的编码对象图片不同的图片内的块，而且在图片内的位置是与编码对象块相同的位置的块。另外，编码对象块和co-located块在各图片内的位置也可以不严格一致。例如，也可以将与编码对象图片不同的图片内的编码对象块的相同位置的块的周围(相邻)的块设为co-located块。
[0101 ] 时间预测运动向量计算部114根据从co-located信息决定部117取得的co-located使用禁止标志的值,使用在colPic存储器115中存储的co-located块的运动向量等colPic信息、或者在全体向量保存部中存储的colPic图片的全体运动向量，导出预测运动向量的候选。
[0102]具体地讲,在co-located禁止标志为有效(禁止)的情况下，时间预测运动向量计算部114将从全体向量保存部116读出的全体运动向量(替代向量)追加到预测运动向量的候选中。另一方面，在co-located禁止标志为无效(许可)的情况下，时间预测运动向量计算部114将使用从colPic存储器115读出的colPic信息计算出的时间预测运动向量追加到预测运动向量的候选中。
[0103]另外，时间预测运动向量计算部114对作为候选而追加的预测运动向量分配预测运动向量索引的值。并且，时间预测运动向量计算部114将作为候选而追加的预测运动向量和预测运动向量索引输出给巾贞间预测控制部112。另一方面,在co-located块不具有运动向量的情况下，时间预测运动向量计算部114停止基于时间预测运动向量模式的运动向量导出、或者导出运动量为O的向量作为预测运动向量的候选。并且，时间预测运动向量计算部114将全体运动向量输出给可变长度编码部118。
[0104]帧间预测控制部112决定从多个预测运动向量的候选中，使用与通过运动检测而导出的运动向量的误差为最小的预测运动向量，进行运动向量的编码。其中，所谓误差例如是指预测运动向量候选与通过运动检测而导出的运动向量的差分值。
[0105]另外，帧间预测控制部112按照每个块确定与所决定的预测运动向量对应的预测运动向量索引。并且，帧间预测控制部112将预测运动向量索引、以及运动向量与预测运动向量的差分值输出给可变长度编码部。并且，帧间预测控制部112将包括编码对象块的运动向量等的colPic信息发送给colPic存储器115。并且，帧间预测控制部112将编码块的运动向量等传送给全体向量保存部116。
[0106]在colPic存储器115中存储有包括编码对象块的运动向量等的colPic信息，并用于下一个图片的编码时的预测向量。全体向量保存部116根据图片全体的编码对象块的运动向量计算全体运动向量，并进行存储以便用于下一个图片的编码时的预测向量。
[0107]可变长度编码部118对从量化部103取得的量化系数、从帧间预测控制部112取得的预测运动向量索引以及运动向量与预测运动向量的差分值、从图片类型决定部113取得的图片类型信息、从co-located信息决定部117取得的co-located使用禁止标志和co-located参照方向标志、以及从时间预测运动向量计算部114取得的时间预测全体运动向量进行可变长度编码，并生成比特流。
[0108]图2是本发明的实施方式I的动态图像编码方法的处理流程的概要。
[0109]co-located信息决定部117在以时间预测运动向量模式导出预测运动向量候选时，利用后述的方法决定co-located使用禁止标志和co-located参照方向标志等co-located 信息(SII)。
[0110]然后，时间预测运动向量计算部114判定co-located使用禁止标志是否为有效(禁止)(S12)。并且，如果判定结果为有效(S12:是)，时间预测运动向量计算部114从全体向量保存部116读出全体运动向量，并将所读出的全体运动向量附加在图片标题等标题信息中(S13)。
[0111]然后，时间预测运动向量计算部114将全体运动向量作为时间预测运动向量的替代向量追加到预测运动向量的候选中。并且，时间预测运动向量计算部114对追加到候选中的预测运动向量分配预测运动向量索引的值。
[0112]另一方面,如果co-located使用禁止标志为无效(S12:否),时间预测运动向量计算部114根据co-located信息,从colPic存储器读出包括co-located块的参照运动向量等的colPic信息,并将使用co-located块的参照运动向量计算出的时间预测运动向量追加到预测运动向量的候选中(S17)。并且，时间预测运动向量计算部114对追加到候选中的预测运动向量分配预测运动向量索引的值。
[0113]通常，预测运动向量索引在其值较小时，所需要的信息量较少。另一方面，在预测运动向量索引的值增大时，所需要的信息量增大。因此，如果对成为精度较高的运动向量的可能性比较大的运动向量分配较小的预测运动向量索引，则编码效率提高。
[0114]然后，帧间预测部110使用通过运动检测而导出的运动向量进行帧间预测，由此生成编码对象块的预测块。并且，减法部101、正交变换部102、量化部103和可变长度编码部118使用由帧间预测部110生成的预测块，对编码对象块进行编码。
[0115]另外，帧间预测控制部112使用多个预测运动向量的候选中与运动向量的误差为最小的预测运动向量，对运动向量进行编码。帧间预测控制部112例如将多个预测运动向量的候选中各个候选与通过运动检测而导出的运动向量的差分值作为误差，将误差为最小的预测运动向量决定为在进行运动向量的编码时使用的预测运动向量。
[0116]并且，帧间预测控制部112将与所选择的预测运动向量对应的预测运动向量索弓1、以及运动向量与预测运动向量的误差信息，输出给可变长度编码部118。可变长度编码部118对从帧间预测控制部112取得的预测运动向量索引及误差信息进行可变长度编码，并将其包含在比特流中。
[0117]然后，帧间预测控制部112将包括在进行帧间预测时使用的运动向量等的colPic信息保存在colPic存储器115中。在colPic存储器115中存储有参照图片的运动向量、参照图片的索引值及预测方向等，以便计算编码对象块的时间预测运动向量。另外，帧间预测控制部112将在进行帧间预测时使用的运动向量等保存在全体向量保存部116中(S16)。
[0118]图3表示预测运动向量的候选的示例。运动向量A (MV_A)是位于编码对象块的左侧的相邻块A的运动向量。运动向量B (MV_B>是位于编码对象块的上侧的相邻块B的运动向量。运动向量C (MV_C)是位于编码对象块的右上侧的相邻块C的运动向量。另外，Median (MV_A，MV_B，MV_C)表示运动向量A、B、C的中间值。在此，中间值是使用例如下面的式I~式3导出的。
[0119][数式I]
【权利要求】
1.一种动态图像编码方法，对构成编码对象图片的编码对象块进行帧间预测编码，该动态图像编码方法包括: 图像编码步骤，使用运动向量对所述编码对象块进行编码； 预测运动向量候选生成步骤，生成多个预测运动向量；以及 运动向量编码步骤，使用在所述预测运动向量候选生成步骤中生成的多个所述预测运动向量中的一个预测运动向量，对所述运动向量进行编码， 在所述预测运动向量候选生成步骤中，在从与和所述编码对象图片不同的已编码图片中所包含的所述编码对象块对应的块不能取得时间预测运动向量的情况下，使所述多个预测运动向量中的一个预测运动向量包含取代所述时间预测运动向量的替代向量。
2.根据权利要求1所述的动态图像编码方法，在所述预测运动向量候选生成步骤中，在禁止从所述已编码图片取得所述时间预测运动向量的情况下，使所述多个预测运动向量中的一个预测运动向量包含运动量为O的运动向量作为所述替代向量。
3.根据权利要求2所述的动态图像编码方法，在所述预测运动向量候选生成步骤中，计数利用该动态图像编码方法进行编码后的图片的张数，在对被编码后的图片的张数大于规定的值的定时的所述编码对象图片进行编码时，禁止从所述已编码图片取得所述时间预测运动向量。
4.根据权利要求1所述的动态图像编码方法，该动态图像编码方法是对分别属于构成多视点影像的基本视及从属视的图片进行编码的方法，还包括视差向量生成步骤，生成与所述基本视和所述从属视之间的视差相当的视差向量， 在所述预测运动向量候选生成步骤中，在所述编码对象图片属于所述从属视、而且是GOP图片组开头的图片的情况下，使所述多个预测运动向量中的一个预测运动向量包含所述视差向量作为所述替代向量 。
5.根据权利要求1所述的动态图像编码方法，该动态图像编码方法是对分别属于构成多视点影像的基本视及从属视的图片进行编码的方法，还包括视差向量生成步骤，生成与所述基本视和所述从属视之间的视差相当的视差向量， 在所述预测运动向量候选生成步骤中，在禁止从所述已编码图片取得所述时间预测运动向量的情况下，使所述多个预测运动向量中的一个预测运动向量包含所述视差向量作为所述替代向量。
6.根据权利要求4或5所述的动态图像编码方法，视差向量是使用如下的运动向量计算出的，该运动向量是在针对构成从属视的图片的各块使用基本视的对应的图片进行视间预测时的运动向量， 在所述预测运动向量候选生成步骤中，使所述多个预测运动向量中的一个预测运动向量包含在对所述编码对象图片所属的GOP紧前面的GOP开头的图片进行编码时的所述视差向量，作为所述替代向量。
7.根据权利要求4或5所述的动态图像编码方法，视差向量是使用如下的运动向量计算出的，该运动向量是在针对构成从属视的图片的各块使用基本视的对应的图片进行视间预测时的运动向量， 在所述预测运动向量候选生成步骤中，使所述多个预测运动向量中的一个预测运动向量包含在对所述编码图片紧前面的已被编码的图片进行编码时的所述视差向量，作为所述替代向量。
8.一种动态图像解码方法，对构成解码对象图片的解码对象块进行帧间预测解码，该动态图像解码方法包括: 预测运动向量候选生成步骤，生成多个预测运动向量； 运动向量解码步骤，使用在所述预测运动向量候选生成步骤中生成的多个所述预测运动向量中的一个预测运动向量，对所述运动向量进行解码；以及 图像解码步骤，使用在所述运动向量解码步骤中被解码后的所述运动向量对所述解码对象块进行解码， 在所述预测运动向量候选生成步骤中，在从与和所述解码对象图片不同的已解码图片中所包含的所述解码对象块对应的块不能取得时间预测运动向量的情况下，使所述多个预测运动向量中的一个预测运动向量包含取代所述时间预测运动向量的替代向量。
9.一种动态图像编码装置，对构成编码对象图片的编码对象块进行帧间预测编码，该动态图像编码装置具有: 图像编码部，使用运动向量对所述编码对象块进行编码； 预测运动向量候选生成部，生成多个预测运动向量；以及 运动向量编码部，使用由所述预测运动向量候选生成部生成的多个所述预测运动向量中的一个预测运动向量，对所述运动向量进行编码， 在从与和所述编码对象图片不同的已编码图片中所包含的所述编码对象块对应的块不能取得时间预测运动向量的情况下，所述预测运动向量候选生成部使所述多个预测运动向量中的一个预测运动向量包含取代所述时间预测运动向量的替代向量。
10.一种动态图像解码装置，对构成解码对象图片的解码对象块进行帧间预测解码，该动态图像解码装置具有: 预测运动向量候选生成部，生成多个预测运动向量； 运动向量解码部，使用由所述预测运动向量候选生成部生成的多个所述预测运动向量中的一个预测运动向量，对所述运动向量进行解码；以及 图像解码部，使用由所述运动向量解码部进行解码后的所述运动向量对所述解码对象块进行解码， 在从与和所述解码对象图片不同的已解码图片中所包含的所述解码对象块对应的块不能取得时间预测运动向量的情况下，所述预测运动向量候选生成部使所述多个预测运动向量中的一个预测运动向量包含取代所述时间预测运动向量的替代向量。
11.一种动态图像编解码装置，具有:动态图像编码部，对构成编码对象图片的编码对象块进行帧间预测编码；以及动态图像解码部，对由所述动态图像编码部生成的解码对象块进行帧间预测解码， 所述动态图像编码部具有: 图像编码部，使用运动向量对所述编码对象块进行编码； 第I预测运动向量候选生成部，生成多个预测运动向量；以及运动向量编码部，使用由所述第I预测运动向量候选生成部生成的多个所述预测运动向量中的一个预测运动向量，对所述运动向量进行编码， 在从与和所述编码对象图片不同的已编码图片中所包含的所述编码对象块对应的块不能取得时间预测运动向量的情况下，所述预测运动向量候选生成部使所述多个预测运动向量中的一个预测运动向量包含取代所述时间预测运动向量的替代向量， 所述动态图像解码部具有: 第2预测运动向量候选生成部，生成多个预测运动向量； 运动向量解码部，使用由所述第2预测运动向量候选生成部生成的多个所述预测运动向量中的一个预测运动向量，对所述运动向量进行解码；以及 图像解码部，使用由所述运动向量解码部进行解码后的所述运动向量对所述解码对象块进行解码， 在从与和所述解码对象图片不同的已解码图片中所包含的所述解码对象块对应的块不能取得时间预测运动向量的情况下，所述预测运动向量候选生成部使所述多个预测运动向量中的一个预测运动向量 包含取代所述时间预测运动向量的替代向量。
【文档编号】H04N7/36GK103477637SQ201280007840
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2012年2月9日 优先权日:2011年2月10日
【发明者】杉尾敏康, 西孝启, 柴原阳司, 笹井寿郎 申请人:松下电器产业株式会社