专利名称：运动图象编码装置及运动图象解码装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及压缩运动图象信号以便于传送的运动图象编码装置及扩展压缩的运动图象信号以进行再生的运动图象解码装置。
背景技术：
图1是例如国际标准ISO/IEC13818-2(通称MPEG-2视频部分)中所示的传统的运动图象编码装置的方框图。10是编码控制部，11是编码模式判定部，12是DCT部，13是量化部，14是逆量化部，15是逆DCT部，16是视频存储器，17是运动补偿部，18是运动检测部，19是可变长度编码部。
接着说明动作。获取输入的运动图象信号101与后述的运动补偿预测信号之间的差分，将预测差分信号102输入编码模式判定部11。编码模式判定部11中，选择对输入运动图象信号101进行编码处理的网内编码模式或对预测差分信号102进行编码处理的网间编码模式，输出一方的信号。输出的信号采用正交变换的一种方式即DCT(离散余弦变换)，从空间区域变换成频率区域。变换系数在量化部13被量化，输出量化系数103。
量化系数103在逆量化部14被逆量化，在逆DCT部15被逆DCT，再变换成空间区域的信号。在网间编码模式被选择时，变换的信号与运动补偿预测信号相加，生成局部解码图象信号并存储在视频存储器16。运动检测部18接收视频存储器16存储的局部解码图象信号和输入图象信号101，检测运动矢量104。运动补偿部17从运动矢量104和局部解码图象信号生成运动补偿预测信号。
编码控制部10采用编码模式判定信号105控制编码模式判定部11。作为控制的方法，例如，可根据过去的编码处理的状况(例如发生代码量)或输入的图象信号的信号特性来控制网内编码模式和网间编码模式的发生比例。另外，编码控制部10采用量化参数106对量化部13进行的量化处理的精度进行控制。
可变长度编码部19对量化系数103、运动矢量104、编码控制部10所生成的上述编码模式或量化参数等的各种信息107等进行编码·多路复用并输出。
图2是表示接收图1的运动图象编码装置输出的编码数据、获得解码图象信号的运动图象解码装置的方框图。80是可变长度解码部，81是逆量化部，82是逆DCT部，83是视频存储器，84是运动补偿部。
接着说明动作。输入的编码数据151在可变长度解码部80进行可变长度解码。该动作与编码器的可变长度编码部19的动作相反。解码的量化系数152在逆量化部81被逆量化，在逆DCT部82被逆DCT，变换成空间区域的信号。在网间编码模式的场合，变换的信号采用运动矢量153，与运动补偿预测的运动补偿预测信号相加，获得解码图象信号154。解码图象信号154存储到视频存储器83。
由于传统的运动图象编码装置及运动图象解码装置如上构成，因而其采用的运动图象编码方式通常采用DCT作为变换到图象信号的频率区域的变换方式，当输入与DCT的变换特性不适合的信号时，有无法获得足够的压缩特性的问题。另外，在传统的DCT和量化的组合中，有事实上基本不可能实现编码误差为零的无损编码处理的问题。
本发明是鉴于解决上述问题点而提出的，其目的在于提供如下图象编码装置，即，可以选择变换方式，以配合图象信号的特性进行最佳的编码处理，而且在选择变换方式时，可以联动地变更量化处理或可变长度编码处理的处理方式。
另外，本发明的目的在于提供如下运动图象解码装置，即，在压缩扩展图象信号时，基本上完全可解码成原图象信号的无损编码处理中可适用的图象编码装置。
而且，本发明的目的在于提供如下运动图象解码装置，即，可以对用本发明的图象编码装置获得的编码输出进行正确的解码处理的运动图象解码装置。
发明内容
本发明的运动图象编码装置，生成压缩了运动图象信号的编码数据，它包括多个变换部，它们执行运动图象信号的编码处理的变换方式各不相同；变换方式控制部，从上述多个变换部中选择变换方式适合于当前运动图象信号的变换部。
从而，通过配合图象信号的特性的变换方式，可以进行最佳的编码处理。
本发明的运动图象解码装置，将压缩的编码数据解码成运动图象信号，它包括多个逆变换部，它们对运动图象信号进行解码的变换方式不同；逆变换方式控制部，根据编码数据，从上述多个逆变换部中选择变换方式适合于解码的图象信号的逆变换部。
从而，可以适当地进行将编码数据完全解码成原图象信号的无损编码处理。
本发明的运动图象编码装置，包括可变长度编码部，将表示选择的变换部的变换方式的旗标包含于编码数据。
从而，在对编码数据进行解码的解码装置侧，可以根据取出的旗标，以正确的变换方式对该编码数据进行解码。
本发明的运动图象解码装置，具有从编码数据取出选择变换方式的旗标的可变长度解码部，逆变换方式控制部根据取出的旗标，从上述多个逆变换部中选择变换方式适合于解码的图象信号的逆变换部。
从而，可以根据取出的旗标，用与运动图象编码装置侧同样的变换方式对该编码数据进行解码。
本发明的运动图象编码装置，具有变换方式控制部，使用包含于编码数据的一部分信息，从多个变换部中选择变换方式适合于当前运动图象信号的变换部。
从而，向解码装置侧发送使用的变换方式的旗标的操作变得不必要，或可减少发送次数。
本发明的运动图象解码装置，具有逆变换方式控制部，使用包含于编码数据的一部分信息，从上述多个逆变换部中选择变换方式适合于解码的图象信号的逆变换部。
从而，在解码装置侧中不采用旗标，而可以采用编码数据中包含的一部分信息，选择变换方式。
本发明的运动图象解码装置中，编码数据的一部分信息是量化参数信息。
从而，可以选择与运动图象编码装置中使用量化参数信息而选择的变换方式同样的变换方式。
本发明的运动图象解码装置中，编码数据的一部分信息是宏块的编码模式的网内编码模式及网间编码模式。
从而，可以选择与运动图象编码装置中使用宏块的编码模式信息而选择的变换方式同样的变换方式。
本发明的运动图象解码装置中，编码数据的一部分信息是进行宏块的运动补偿预测的运动矢量的个数信息。
从而，可以选择与运动图象编码装置中使用宏块的运动矢量的个数信息而选择的变换方式同样的变换方式。
本发明的运动图象编码装置中，变换方式控制部预先存储过去选择的变换方式的履历，根据该履历从多个变换部中选择变换方式适合于当前运动图象信号的变换部。
从而，可显著减少向运动图象解码装置侧发送表示变换方式的旗标的次数，可削减该旗标所需要的代码量。
本发明的运动图象解码装置中，逆变换方式控制部预先存储过去选择的变换方式的履历，根据该履历从多个逆变换部中选择变换方式适合于解码的图象信号的逆变换部。
从而，可以选择与运动图象编码装置中使用、选择的变换方式同样的变换方式。
本发明的运动图象编码装置，包括量化部，进行与所选择的变换部对应的量化处理；可变长度编码部，将表示选择的变换部的变换方式的旗标包含于编码数据。
从而，不仅仅选择变换方式，而且根据变换方式进行量化处理，从而可以提高编码的效率。
本发明的运动图象解码装置，它包括可变长度解码部，从编码数据取出选择变换方式的旗标；多个不同的逆量化部。逆变换方式控制部根据取出的上述旗标，从上述多个不同的逆变换部中选择适合于解码的图象信号的逆量化部。
从而，不仅仅切换逆变换的变换方式，且根据变换方式切换逆量化的方式，因而可以与运动图象编码装置侧的逆量化的方式一致，对编码数据进行正确解码。
本发明的运动图象编码装置，包括可变长度编码部，将表示选择的变换部的变换方式的旗标包含于编码数据的同时，根据选择的变换方式进行可变长度编码处理。
从而，不仅选择变换方式，且根据变换方式选择可变长度编码方式，因而可以进一步提高编码效率。
本发明的运动图象解码装置，包括可变长度解码部，从编码数据取出选择变换方式的旗标的同时，根据取出的旗标进行可变长度解码处理。
从而，不仅切换逆变换的方式，且切换可变长度解码方式，因而可以对运动图象编码装置输出的编码数据进行正确解码。
图面的简单说明图1是传统的运动图象编码装置的构成方框图。
图2是传统的运动图象解码装置的构成方框图。
图3是本发明实施例1的图象编码装置的构成方框图。
图4是本发明实施例2的图象编码装置的构成方框图。
图5是本发明实施例3的图象编码装置的构成方框图。
图6是表示可变长度编码时的扫描顺序等的处理例的说明图。
图7是本发明实施例5的运动图象解码装置的构成方框图。
图8是本发明实施例6的运动图象解码装置的构成方框图。
发明的优选实施例以下，为了更详细地说明本发明，参照图面说明本发明的优选实施例1.
图3是本发明的实施例1的图象编码装置的方框图。
图中，21是变换方式控制部，22是第一变换部A，23是第二变换部B，24是第一逆变换部A，25是第二逆变换部B，26、27是开关，用以分别从两个变换部A 22、B 23和逆变换部A 24、B 25选择其一。其他构成要素与图1所示传统例相同，相同编号的模块具有相同机能，进行相同的动作。
接着说明动作。作为将编码模式判定部11所输出的信号从空间区域变换成频率区域的处理，由变换方式控制部21采用信号202控制开关26，从2个准备好的变换部A 22和变换部B 23选择一个来执行变换。
另外，在对逆量化的系数进行逆变换时，变换方式控制部21控制开关27，以执行选择的变换处理的逆变换。
而且，变换方式控制部21向可变长度编码部19输出用于表示是否从变换部A 22和变换部B 23选择任意一个进行编码处理的变换方式选择旗标201。变换方式选择旗标201与量化系数103或运动矢量104等的编码数据一起进行编码·多路复用并输出。
接着，说明变换方式控制部21的控制方法。本实施例1中，由于表示选择任一方式的变换方式选择旗标201作为编码数据输出，因而可以以任意的定时或单位切换变换方式。例如，在输出具有MPEG-2视频的比特流语法等的分层构造的形式的编码数据时，若将变换方式选择旗标201多路复用到序列报头，则可对各个序列切换变换方式。同样，若多路复用到GOP(Group Of Picture图象组)报头，则可对各个GOP切换变换方式；若多路复用到图象报头切换变换方式，则可对各个图象切换变换方式；若多路复用到片(slice)报头切换变换方式，则可对各个片切换变换方式；若多路复用到宏块类型的一部分，则可对各个宏块切换变换方式。
通过这样的控制，可以逐个对运动图象的序列或GOP、图象、片、宏块等规定的单位选择变换方式，可以根据图象信号的状态进行最佳的编码处理。
这样，若采用本实施例1的运动图象编码装置，则可通过变换方式控制部21的控制，采用变换部A 22和变换部B 23之一进行变换，从而，配合图象信号的特性，可以选择变换方式以进行最佳的编码处理。
另外，变换方式控制部21向可变长度编码部19输出用以表示从变换部A 22和变换部B 23选择哪一个进行编码处理的变换方式选择旗标201，将变换方式选择旗标201与量化系数103或运动矢量104等的编码数据一起进行编码·多路复用并输出，从而，在接收该编码数据并解码的解码装置侧中，可以根据变换方式选择旗标201对该编码数据进行正确的解码。
另外，变换方式控制部21不将变换方式选择旗标201与量化系数103或运动矢量104等的编码数据一起进行编码·多路复用并输出，而是用别的层收发该变换方式选择旗标201，也可获得同样的效果。例如，在通信开始时通常进行的通信终端能力信息的交换操作(例如由ITU-T的劝告H.242或H.245等的协议作为国际标准而定的)时，也可进行该旗标的交换、设定变换方式。或，也可采用这样的方法，在再生存储介质(磁带或盘等的介质)记录的编码数据时，将变换方式记录在介质的一部分，再生开始时通过手动操作切换变换方式，或通过读取记录的方式来自动切换变换方式。这在以下说明的其他实施例中也同样。
实施例2.
图4是本发明的实施例2的图象编码装置的结构方框图。图中，变换方式控制部31根据来自编码控制部30的信号动作，这一点与实施例1不同。从而，其特征在于，实施例1中所必要的向解码装置侧的发送变换方式选择旗标201的操作变得不必要，或可减少发送次数。
接着，详细说明本实施例2的编码控制部30和变换方式控制部31的动作。变换方式控制部31根据来自编码控制部30的信号203，执行开关26、27的切换动作。作为变换方式控制部31根据来自这样的编码控制部30的信号203而进行动作控制的方法，可以例举如下。
(1)基于量化参数106的控制编码控制部30采用信号203向变换方式控制部31发出控制指示，当控制量化部13的量化参数106小于规定的阈值时，选择变换方式A，而量化参数106大于阈值时，选择变换方式B。接收该指示的变换方式控制部31输出信号202，控制开关26进行切换动作。这样的控制可以选择与量化的精度对应的变换处理。另外，通过这样的控制，在可变长度编码部19编码的各种信息107中的量化参数106本身可达到作为变换方式选择旗标的作用。从而，实施例2与实施例1不同，不必从变换方式控制部31向可变长度编码部19输出变换方式选择旗标201，可削减变换方式选择旗标201所需要的代码量。
(2)基于编码模式信号105的控制编码控制部30根据编码模式信号105的信息，采用信号203向变换方式控制部31发出控制指示，当网内编码模式被选择时选择变换方式A，而网间编码模式被选择时选择变换方式B。该控制可以选择与编码模式对应的变换处理，同时，与量化参数106的场合同样，各种信息107所包含的编码模式信号105本身可达到作为变换方式选择旗标的作用。从而，与基于(1)的量化参数106的控制的场合同样，不必从变换方式控制部31向可变长度编码部19输出变换方式选择旗标201，可削减变换方式选择旗标201所需要的代码量。
(3)基于过去选择的变换方式的控制另外，编码控制部30预先存储过去选择的变换方式的履历。编码控制部30采用该履历信息，向变换方式控制部31输出指示控制的信号203，以选择与前一帧的相同位置的宏块的变换方式，或者，选择与同一帧邻接的宏块、例如正上方的宏块或左边邻接的宏块的变换方式相同的变换方式。通过这样的控制，由于选择相同变换方式的宏块连续配置，因而可以避免因变换方式不同而产生不连续图象信号。同时，在相同变换方式持续的场合，仅仅在变换方式变更时，变换方式控制部31向可变长度编码部19输出表示变更的变换方式的变换方式选择旗标201，从而可显著减少向解码装置侧发送变换方式选择旗标201的次数，可削减变换方式选择旗标201所需要的代码量。
(4)基于运动矢量104的控制编码控制部30根据运动检测部18检测的运动矢量104，向变换方式控制部31发出指示控制的信号203。例如，当运动矢量104大于阈值时，变换方式控制部31选择变换方式A，而小于阈值时选择变换方式B。通过这样的控制，由于可以选择与运动的特性对应的变换方式，因而可以进行更有效的编码处理。另外，与各种信息107的场合同样，在可变长度编码部19中编码的运动矢量104本身可达到作为变换方式选择旗标的作用，因而可削减变换方式选择旗标201所需要的代码量。
(5)基于块的大小的控制众所周知，MPEG-4可视编码方式(ISO/IEC14496-2)中，具备有向宏块(16象素×16线)提供一个运动矢量的网间模式，对每个8象素×8线的块提供运动矢量、使一个宏块获得合计4个运动矢量的网间4v模式。采用该MPEG-4可视编码方式的场合，编码控制部30向变换方式控制部31输出指示控制的信号203，以选择网间模式和网间4v模式联动的变换方式。
该控制由于可以根据进行运动补偿预测的块的大小选择变换方式，因而可以进行更有效的编码变换处理。另外，各种信息107所包含的编码模式信号105本身可达到作为变换方式选择旗标的作用，因而可削减变换方式选择旗标所需要的代码量。
以上，上述实施例2使量化参数的大小、网内编码模式/网间编码模式、过去的变换方式或用邻接的宏块选择的变换方式、运动矢量的大小以及网间模式/网间4v模式等的其他编码信息与变换方式的选择动作联动。从而，可以不对变换方式选择旗标103进行编码，或可以削减编码次数。
接着，考虑上述实施例1和实施例2的组合。例如，虽然通常使上述的其他编码信息和变换方式的选择联动，但是也可使任意的上述其他编码信息和变换方式的选择不联动。这样，通常，执行实施例2的动作，通过使其他编码信息和变换方式的选择联动，与对所有变换方式选择旗标进行编码的实施例1的场合相比，可以削减代码量的发生。另外，当发生场景改变等、帧间的关联性消失时，使编码信息和变换方式的选择不联动可以提高编码效率的场合，通过对变换方式选择旗标进行编码，可以进一步提高编码效率。
实施例3.
图5是本发明的实施例3的图象编码装置的构成方框图。图中，除了提供有编码控制部40、2个不同的量化部42、43、2个不同的逆量化部44、45并删除了开关27以外，其他与图3所示实施例1相同。
接着说明动作。例如，开关26根据来自变换方式控制部21的信号202选择第一变换部A 22时，用第一变换部A 22的变换方式变换的信号进行适合于该变换方式的量化。即，在具有可使编码效率良好的量化特性的量化部A 42被量化，然后作为量化系数211输出到可变长度编码部19并编码。同时，该量化系数211在进行与量化部A 42相反处理的逆量化部A 44中逆量化，而且在进行与第一变换部A 22相反处理的逆变换部A 24中逆变换。
另一方面，开关26根据来自变换方式控制部21的信号202选择第二变换部B 23时，用第二变换部B 23的变换方式变换的信号在适合于该变换方式的量化部B 43被量化，然后作为量化系数212向可变长度编码部19输出并编码。同时，该量化系数212在进行与量化部B 43相反处理的逆量化部B 45中逆量化，而且在进行与第一变换部B 23相反处理的逆变换部B 25中逆变换。
这样，根据本实施例3的运动图象编码装置，不仅仅选择变换方式，而且根据变换方式进行量化处理，从而可以进一步提高编码的效率。
另外，本实施例3是对图3变更后的情况进行了说明，但是本发明不限于此，在图4中，也可以与2个变换部A 22、B 23对应，设置2个不同的量化部A 42、B 43等。该场合中，变换方式选择旗标201不从图5所示变换方式控制部21输出到可变长度编码部19。但是，与图4的情况同样，编码控制部10生成的编码模式或量化参数等的各种信息107或用运动检测部18检测的运动矢量104本身可起变换方式选择旗标201的作用，表示变换方式和与其对应的量化处理的选择。另外，如上所述，该实施例3的功能当然也可以适合于实施例1和实施例2的组合。
实施例4.
本实施例4的特征为，在实施例1～3或者上述实施例的组合中，根据选择的变换方式，使可变长度编码部19中的动作也联动。
例如，MPEG-2中采用的编码方式中，以块单位输入的图象信号进行二元DCT，变换成具有水平·垂直的方向性的二元DCT系数，并进行量化和可变长度编码。
图6表示可变长度编码时的扫描顺序等的处理例。图中，可变长度编码方式是，例如用图6中箭头所表示的Z形扫描的规定顺序对二元的量化系数103进行扫描，排列成一元，用由连续的零的个数(零游程)和非零的系数值(等级)组合的二元VLC(可变长度编码)进行可变长度编码。
本实施例4的可变长度编码部19采用这样的二元VLC进行可变长度编码处理时，根据来自变换方式控制部21的变换方式选择旗标201或来自编码控制部30的各种信息107或运动矢量104等，按照选择的变换方式执行动作，将扫描的顺序从Z形扫描变更成水平方向或垂直方向等。
另外，可变长度编码部19当然也可以根据选择的变换方式，进行切换二元VLC的码字表的动作。另外，如图6所示，该可变长度编码部19也可以根据选择的变换方式，进行与MPEG-4中采用的末端(表示该系数以下没有非零系数的符号)组合而成的三元VLC和MPEG-2中采用的二元VLC的切换动作。而且，可变长度编码部19也可以根据选择的变换方式，进行对所有等级进行编码的单纯的编码处理和二元VLC的切换动作。
这样，根据本实施例4的运动图象编码装置，不仅仅选择变换方式，且根据变换方式选择可变长度编码方式，因而，可以进一步提高编码效率。另外，上述实施例1～4中，说明了采用2组变换部A 22、B 23，从2组变换方式选择其一的动作，但是本发明不限于此，当然也可以采用从3组以上的多个变换方式中进行选择的动作。
实施例5.
该实施例5说明这样的运动图象解码装置，它接收由上述实施例1及实施例2或者上述实施例1、2的组合所生成的编码数据并进行解码。
图7是本发明实施例5的运动图象解码装置的构成方框图。图中，90是逆变换方式控制部，91是第1逆变换部A，92是第2逆变换部B，93是用以选择2个逆变换部之一的开关。其他构成要素与图2所示传统结构相同，相同编号的块具有相同功能，进行相同的动作。
接着说明动作。可变长度解码部80若接收由上述实施例1的运动图象编码装置生成的编码数据151，且发送来变换方式选择旗标155时，对变换方式选择旗标155进行解码并向逆变换方式控制部90输出。逆变换方式控制部90根据解码的变换方式选择旗标155来识别上述实施例1的运动图象编码装置中的变换方式，向开关93发出选择指令，以选择与上述实施例1的运动图象编码装置中采用的变换方式对应的逆变换方式。
开关93根据来自逆变换方式控制部90的选择指令，选择逆变换部A 91、B 92其中一个的逆变换方式。然后根据开关93的切换动作，逆量化部81逆量化的变换系数信号输入逆变换部A91或逆变换部B 92，逆变换部A 91或逆变换部B 92用各自的变换方式对输入的变换系数信号进行逆变换并输出。
这样，根据本实施例5的运动图象解码装置，通过根据编码数据151中包含的变换方式选择旗标155来切换逆变换方式，可以对图3所示实施例1的运动图象编码装置输出的编码数据进行正确的解码。
另外，本实施例5的运动图象解码装置也可以与对实施例2的运动图象编码装置输出的编码数据进行解码的场合对应。该场合，由于没有输入的变换方式选择旗标155，因而使用编码数据包含的信息。作为该信息，可以是表示量化参数的信号、表示网间编码模式/网内编码模式的信号，运动矢量数据以及表示网间模式/网间4v模式的信号等还表示变换方式的信号。因而，编码数据151中不包含变换方式选择旗标155时，可变长度解码部80判断输入的编码数据151是实施例2的运动图象编码装置输出的编码数据，并将该编码数据151所包含的表示网间编码模式/网内编码模式的信号、运动矢量数据、或表示网间模式/网间4v模式的信号作为信号155向逆变换方式控制部90输出。逆变换方式控制部90根据该信号155控制开关93的切换。从而也同样可以对图象信号解码。
另外，逆变换方式控制部90中预先存储过去处理的变换方式的履历，根据前一帧的相同位置的宏块的变换方式或同一帧邻接的宏块的变换方式来选择变换方式，可以对图象信号进行解码。
实施例6.
本实施例6说明对实施例3或具有上述实施例的组合结构的运动图象编码装置所生成的编码数据进行解码的运动图象解码装置。图8是本发明实施例3的运动图象解码装置的构成方框图。图中，94是第1逆量化部A，95是第2逆量化部B，其他部分与图7所示实施例5的运动图象解码装置相同。
接着说明动作。可变长度解码部80若接收由上述实施例3的运动图象编码装置生成的编码数据151，且具有变换方式选择旗标155时，对变换方式选择旗标155进行解码，向逆变换方式控制部90输出。逆变换方式控制部90根据解码的变换方式选择旗标155来识别上述实施例3的运动图象编码装置中的变换方式，选择开关93的模式，以选择与上述的运动图象编码装置中采用的变换方式对应的逆变换方式。
开关93根据来自逆变换方式控制部90的选择指令选择逆变换部A 91、B 92的一方的逆变换方式。然后，根据开关93的切换动作，用可变长度解码部80解码的量化系数152在逆量化部A 94中逆量化且在逆变换部A 91中逆变换，或者，在逆量化部B 95中逆量化且在逆变换部B 92中逆变换，并输出。
这样，根据本实施例6的运动图象解码装置，由于不仅仅切换逆变换的方式，且根据逆变换方式切换逆量化的方式，因而可以对实施例3的运动图象编码装置输出的编码数据进行正确解码。
另外，如实施例5中所说明，在对实施例2的运动图象编码装置输出的编码数据进行解码的场合，没有变换方式选择旗标155，而用表示量化参数的信号等表示变换方式。编码数据151中不包含变换方式选择旗标155时，可变长度解码部80判断输入的编码数据151是实施例2的运动图象编码装置输出的编码数据，将该编码数据151所包含的量化参数等作为信号155向逆变换方式控制部90输出。逆变换方式控制部90即使是根据该信号155控制开关93的切换，也同样可以对图象信号进行解码。另外，该场合，也可以在逆变换方式控制部90中预先存储过去处理的变换方式的履历，根据前一帧的相同位置的宏块的变换方式或同一帧邻接的宏块的变换方式来选择变换方式，对图象信号进行解码。
实施例7.
本实施例7说明对实施例4的运动图象编码装置输出的编码数据进行解码的运动图象解码装置。其特征为，该运动图象解码装置中，通过使可变长度解码部80中的动作与变换方式的选择联动，对实施例4的运动图象编码装置输出的编码数据进行正确的解码。另外，如实施例4中最初所说明，实施例4的运动图象编码装置的特征为，在实施例1～3或上述实施例的组合结构中，根据选择的变换方式，使可变长度编码部19中的动作也联动。
实施例4的运动图象编码装置中，根据来自变换方式控制部21的变换方式选择旗标201或来自编码控制部30的各种信息107、运动矢量104等，按照选择的变换方式，切换扫描的顺序，或切换可变长度解码表，或切换二元VLC和三元VLC，对量化系数进行可变长度编码并输出。因而，该实施例7的运动图象解码装置中，若接收用实施例4的运动图象编码装置编码的编码数据，则从来自变换方式控制部21的变换方式选择旗标201或来自编码控制部30的各种信息107等中识别出运动图象编码装置中选择的变换方式及可变长度编码部19中的可变长度编码方式，执行与之相反的可变长度解码及逆变换。
这样，根据本实施例7的运动图象解码装置，由于不仅切换逆变换的方式，且切换可变长度解码方式，因而可以对实施例4的运动图象编码装置输出的编码数据进行正确解码。
虽然通过实施例1～7对本发明进行了说明，但是本发明还包括与这些实施例相关的变更例，以下进行补充说明。
以上的实施例1～7的说明中，通过2组变换部A 22、B 23说明了第1变换方式、第2变换方式，但是本发明中，变换方式当然也可以是3组以上。这里，表示了变换方式的组合的一例。另外，若在实施例1～4的运动图象编码装置中采用后述的变换方式等时，则在与之对应的上述实施例5～7的运动图象解码装置中，采用与该运动图象编码装置侧的变换方式等相反的变换方式等。
MPEG中也采用的DCT变换方式，由于需要进行实数运算，因而运算处理负荷大且有发生运算误差的可能性。但是，由于DCT变换方式适合于一般的图象信号的特性，因而可以进行有效的编码处理。由于哈达马变换方式仅仅由+1和-1的系数构成，因而可以仅仅用整数运算进行处理，可显著减轻运算处理负荷。另外，该方式不发生运算误差，因而可以进行完全恢复解码图象的可逆编码(无损编码)。因而，变换方式的选择动作在要求可逆编码的高比特速率时，选择哈达马变换方式，而不要求可逆编码的低比特速率时，选择传统的DCT变换方式。从而，可实现适合于比特速率的编码处理，进行弹性且高效的编码·解码处理。
另外，已知有可以将低频信号用线性函数表示的斜变换方式。从而，也可以对画面的一部分缓慢变化的区域选择斜变换方式。这样可以抑制伪轮廓等的编码噪声的发生，提高编码效率。
这样，通过根据图象信号的特性来切换变换方式，可以提高编码效率。另外，也可以组合有必要进行实数运算或乘法等的比较复杂的运算处理的变换方式和由加法·减法等简单的运算处理构成的变换方式，根据运动图象编码装置或运动图象解码装置的运算处理能力，切换这些变换方式。另外，也可以在使用处理能力低的终端的场合或实时处理要求严的场合选择采用简单的运算处理的变换方式，而在采用处理能力高的终端的场合或可非实时处理的场合，选择采用复杂运算处理的变换方式。
另外，对图象信号进行分层编码时，对各分层切换变换方式也有效。例如，若仅仅取出网内编码模式的变换系数的DC(直流)分量，则可以形成小尺寸的图象。称为分层编码的方式中，通过对这样的小图象再次进行变换，可以获得更高的编码效率。在仅仅集中并模块化这样的网内编码模式的变换系数的DC分量、再度进行变换·量化时，对于变换方式或量化手法，在初级和第二级中采用不同的方式进行编码处理。这样，通过对各分层进行组合并使之动作，可以进一步提高编码效率。
另外，上述实施例1～4的运动图象编码装置中，输入变换部A 22、B 23的信号作为输入图象信号101或预测差分信号102进行说明。该场合，对于输入图象信号或预测差分信号，可以采用执行了事先对象素单位进行预测的DPCM等的预测处理的图象信号，或采用除去平均值分量(DC分量)后的图象信号。
另外，上述实施例1～4的运动图象编码装置中，通过在切换变换方式的同时配合变换方式的基体的尺寸进行切换(进行变换处理的块尺寸)，可获得更好的效果。例如，在使用8×8块尺寸或16×16块尺寸等的大的块尺寸进行变换处理时，选择DCT，可以获得高的效率，另一方面，在使用4×4等的小的块尺寸进行变换处理时，选择其他变换方式，例如选择哈达马变换。
实施例3的运动图象编码装置及实施例6的运动图象解码装置中，说明了变换部和量化部，以及，逆量化部和逆变换部分别分开的形态。也可以通过采用将这些处理作为一个处理的矢量量化手段以及矢量逆量化手段，获得同样的效果。例如，采用如下的手段，即，作为第1变换方式和量化方式，进行DCT和线性量化的手段；作为第2变换方式和量化方式，进行矢量量化的手段。
工业上利用的可能性如上所述，本发明的运动图象编码装置及运动图象解码装置，在运动图象信号的压缩·扩展中，可以不损害画质且弹性地提供最佳处理，因而可以提高在数码图象的收发或记录·再生的领域中的用途。
权利要求
1.一种运动图象编码装置，生成压缩了运动图象信号的编码数据，其特征在于包括多个变换部，它们执行运动图象信号的编码处理的变换方式各不相同；变换方式控制部，从上述多个变换部中选择变换方式适合于当前运动图象信号的变换部。
2.一种运动图象解码装置，将压缩的编码数据解码成运动图象信号，其特征在于包括多个逆变换部，它们对运动图象信号进行解码的变换方式不同；逆变换方式控制部，根据编码数据，从上述多个逆变换部中选择变换方式适合于解码的图象信号的逆变换部。
3.如权利要求1所述的运动图象编码装置，其特征在于包括可变长度编码部，将表示选择的变换部的变换方式的旗标包含于编码数据。
4.如权利要求2所述的运动图象解码装置，其特征在于具有从编码数据取出选择变换方式的旗标的可变长度解码部，逆变换方式控制部，根据取出的旗标，从上述多个逆变换部中选择变换方式适合于解码的图象信号的逆变换部。
5.如权利要求1所述的运动图象编码装置，其特征在于具有变换方式控制部，使用包含于编码数据的一部分信息，从多个变换部中选择变换方式适合于当前运动图象信号的变换部。
6.如权利要求2所述的运动图象解码装置，其特征在于具有逆变换方式控制部，使用包含于编码数据的一部分信息，从上述多个逆变换部中选择变换方式适合于解码的图象信号的逆变换部。
7.如权利要求6所述的运动图象解码装置，其特征在于编码数据的一部分信息是量化参数信息。
8.如权利要求6所述的运动图象解码装置，其特征在于编码数据的一部分信息是宏块的编码模式的网内编码模式及网间编码模式。
9.如权利要求6所述的运动图象解码装置，其特征在于编码数据的一部分信息是进行宏块的运动补偿预测的运动矢量的个数信息。
10.如权利要求1所述的运动图象编码装置，其特征在于变换方式控制部预先存储过去选择的变换方式的履历，根据该履历从多个变换部中选择变换方式适合于当前运动图象信号的变换部。
11.如权利要求2所述的运动图象解码装置，其特征在于逆变换方式控制部预先存储过去选择的变换方式的履历，根据该履历从多个逆变换部中选择变换方式适合于解码的图象信号的逆变换部。
12.如权利要求1所述的运动图象编码装置，其特征在于包括量化部，进行与所选择的变换部对应的量化处理；可变长度编码部，将表示选择的变换部的变换方式的旗标包含于编码数据。
13.如权利要求2所述的运动图象解码装置，其特征在于它包括可变长度解码部，从编码数据取出选择变换方式的旗标；多个不同的逆量化部，逆变换方式控制部根据取出的上述旗标，从上述多个不同的逆量化部中选择适合于解码的图象信号的逆量化部。
14.如权利要求1所述的运动图象编码装置，其特征在于包括可变长度编码部，将表示选择的变换部的变换方式的旗标包含于编码数据的同时，根据选择的变换方式进行可变长度编码处理。
15.如权利要求2所述的运动图象解码装置，其特征在于包括可变长度解码部，从编码数据取出选择变换方式的旗标的同时，根据取出的旗标进行可变长度解码处理。
16.如权利要求15所述的运动图象解码装置，其特征在于作为可变长度解码处理的方式，具备多个由表示变换系数的连续的零的个数的零游程和表示非零系数的值的等级所组合而成的二维可变长度码字，根据选择变换方式的旗标切换二维可变长度码字，进行解码处理。
全文摘要
本发明的运动图象编码装置，生成压缩了运动图象信号的编码数据，它包括多个变换部，它们执行运动图象信号的编码处理的变换方式各不相同；变换方式控制部，从上述多个变换部中选择变换方式适合于当前运动图象信号的变换部。
文档编号H03M7/40GK1496653SQ02806199
公开日2004年5月12日 申请日期2002年12月27日 优先权日2002年1月7日
发明者山田悦久, 守屋芳美, 美, 夫, 杉本和夫, 太郎, 浅井光太郎 申请人:三菱电机株式会社