專利名稱：活動圖像編碼/解碼方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對漸隱圖像和疊化圖像進(jìn)行有效編碼/解碼的方法及其設(shè)備。
背景技術(shù)：
在諸如ITU-T H.261、H.263、ISO/IEC MPEG-2和MPEG-4的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)方案中，運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測幀間編碼被用作編碼模式之一。當(dāng)亮度在時間軸上不變化時，采取一種指示最高預(yù)測效率的模型作為運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測幀間編碼中的預(yù)測模型。在圖像亮度變化的漸隱圖像的情況下，例如，在從黑圖像到正常圖像的淡入情況下，充分根據(jù)圖像的亮度變化進(jìn)行預(yù)測的方法還未知。因此，所存在的問題在于，為了保持漸隱圖像中的圖像質(zhì)量需要大量編碼比特。
例如，專利號3166716公開了一種通過檢測漸隱圖像區(qū)和改變其編碼比特數(shù)的分配來處理這種問題的技術(shù)。具體地說，在淡出圖像的情況下，為亮度變化的淡出的開始部分分配大量的編碼比特。淡出的最后部分通常減少編碼比特數(shù)的分配，因?yàn)檫@部分通常變成導(dǎo)致容易編碼的單色圖像。在這種情況下，無需增加總編碼比特數(shù)就能改善總圖像質(zhì)量。
另一方面，專利號2938412公開了這樣一種編碼系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過根據(jù)亮度變化量和對比度變化量兩個參數(shù)補(bǔ)償參考圖像來處理漸隱圖像中的上述問題。
Thomas Wiegand和Berand Girod在“Multi-framemotion-compensated prediction for video transmission”(KluwerAcademic Publishers 2001)中提供了一種基于多個幀緩沖器的編碼系統(tǒng)。該系統(tǒng)打算通過有選擇地從幀緩沖器中所保存的多個參考幀產(chǎn)生預(yù)測圖像來改善預(yù)測效率。
專利號3166716的系統(tǒng)通過檢測漸隱圖像區(qū)和改變其編碼比特數(shù)的分配來改善圖像質(zhì)量，而無需增加對漸隱圖像進(jìn)行編碼時的總編碼比特數(shù)。由于該原因，其優(yōu)點(diǎn)在于，可以在現(xiàn)有編碼系統(tǒng)的框架內(nèi)實(shí)現(xiàn)編碼。然而，由于本質(zhì)上沒有改善預(yù)測效率，因此，無法期待編碼效率的顯著改善。
另一方面，專利號2938412的系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于，針對漸隱圖像的預(yù)測效率有所改善。然而，針對其中圖像從一個圖像到另一個圖像漸變的所謂疊化圖像(稱之為交叉漸變圖像)，無法得到足夠的預(yù)測效率。
Thomas Wiegand和Berand Girod的系統(tǒng)無法充分處理漸隱圖像和疊化圖像，并且，即使準(zhǔn)備多個參考幀也無法改善預(yù)測效率。
根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)，要在高圖像質(zhì)量情況下編碼的漸隱圖像和疊化圖像需要大量的編碼比特。所存在的問題在于，無法期待編碼效率的改善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種視頻編碼方法、視頻解碼方法及其設(shè)備，使得可以對其亮度隨時間變化的諸如漸隱圖像和疊化圖像等視頻圖像進(jìn)行高效編碼，減少計算量。
在本發(fā)明的第一方面中，在視頻編碼方利用至少一個參考圖像信號以及輸入視頻信號與參考圖像信號之間的運(yùn)動矢量對輸入視頻信號進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測編碼的情況下，如果用于運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測編碼的參考圖像個數(shù)是單個，那么，使用第一預(yù)測圖像信號產(chǎn)生方法針對輸入視頻信號的每一待編碼區(qū)域，根據(jù)從至少一個參考圖像編號與預(yù)測參數(shù)的多個組合中所選擇的組合中的參考圖像編號與預(yù)測參數(shù)，產(chǎn)生預(yù)測圖像信號。
另一方面，當(dāng)用于運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測編碼的參考圖像個數(shù)是多個時，使用第二預(yù)測信號產(chǎn)生方法針對每一待編碼區(qū)域，根據(jù)基于多個參考圖像的參考圖像編號和多個參考圖像的圖像-圖像間距所計算的預(yù)測參數(shù)，產(chǎn)生預(yù)測圖像信號。
產(chǎn)生一種表示按這種方法所產(chǎn)生的預(yù)測圖像信號相對于輸入視頻信號的誤差的預(yù)測誤差信號，然后，對指示預(yù)測誤差信號與運(yùn)動矢量信息的集合和所選組合與多個參考圖像的參考圖像編號的集合二者之一的索引信息進(jìn)行編碼。
在本發(fā)明的另一方面中，當(dāng)輸入視頻信號的待編碼區(qū)域的預(yù)測類型是把參考圖像用于運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測編碼的第一預(yù)測類型時，使用第一預(yù)測信號產(chǎn)生方法。當(dāng)待編碼區(qū)域的預(yù)測類型是雙向預(yù)測類型而用于運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測編碼的參考圖像個數(shù)是多個時，使用第二預(yù)測信號產(chǎn)生方法。
另一方面，在視頻解碼方，將含有表示預(yù)測圖像信號相對于視頻信號的誤差的預(yù)測誤差信號、運(yùn)動矢量信息以及將指示參考圖像編號與預(yù)測參數(shù)的組合和多個參考圖像的參考圖像編號二者之一的索引信息的編碼數(shù)據(jù)解碼。當(dāng)解碼索引信息表示該組合時，根據(jù)組合中的參考圖像編號與預(yù)測參數(shù)，產(chǎn)生預(yù)測圖像信號。當(dāng)解碼索引信息表示多個參考圖像的參考圖像編號時，根據(jù)該參考圖像編號和基于多個參考圖像的圖像-圖像間距所計算的預(yù)測參數(shù)，產(chǎn)生預(yù)測圖像信號。利用預(yù)測誤差信號和按這種方法所產(chǎn)生的預(yù)測圖像信號，產(chǎn)生重放視頻信號。
根據(jù)這里所述的本發(fā)明，提供了根據(jù)參考圖像編號與預(yù)測參數(shù)的組合產(chǎn)生預(yù)測圖像信號的第一預(yù)測圖像產(chǎn)生方法，和利用基于所選多個參考圖像的幀-幀間距所計算的預(yù)測參數(shù)產(chǎn)生預(yù)測圖像信號的第二預(yù)測圖像產(chǎn)生方法；并且，這兩種方法都是根據(jù)用于運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測編碼的參考圖像個數(shù)和預(yù)測類型進(jìn)行選擇的。
因此，對于通過普通視頻編碼的預(yù)測系統(tǒng)無法適當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生預(yù)測圖像信號的輸入視頻信號(例如，漸隱圖像和疊化圖像等)，可以通過具有較高預(yù)測效率的預(yù)測系統(tǒng)來產(chǎn)生適當(dāng)?shù)念A(yù)測圖像信號。
此外，由于可以將每一像素的乘法次數(shù)設(shè)為一次，因此，無論在編碼方還是解碼方都能減少硬件規(guī)模和運(yùn)算成本。
再者，雖然與參考圖像編號和預(yù)測參數(shù)有關(guān)的信息沒有從編碼方發(fā)送到解碼方，但在單獨(dú)發(fā)送參考圖像編號的情況下，發(fā)送了指示參考圖像編號與預(yù)測參數(shù)的組合的索引信息或指示預(yù)測參數(shù)的組合的索引信息。因此，可以改善編碼效率。


圖1是示出與本發(fā)明的第一實(shí)施例有關(guān)的視頻編碼設(shè)備的配置的框圖。
圖2是示出該實(shí)施例中幀存儲器和預(yù)測圖像發(fā)生器的詳細(xì)配置的框圖。
圖3是示出用于該實(shí)施例的參考圖像編號與預(yù)測參數(shù)的一例組合表的圖解。
圖4是示出該實(shí)施例中兩個參考圖像與待編碼圖像之間的第一位置關(guān)系的圖解。
圖5是示出該實(shí)施例中兩個參考圖像與待編碼圖像之間的第二位置關(guān)系的圖解。
圖6是示出該實(shí)施例中兩個參考圖像與待編碼圖像之間的第三位置關(guān)系的圖解。
圖7是示出該實(shí)施例中兩個參考圖像與待編碼圖像之間的第四位置關(guān)系的圖解。
圖8是示出每個宏塊的預(yù)測方案(參考圖像編號與預(yù)測參數(shù)的組合)選擇和編碼模式判定的一例過程的流程圖。
圖9是示出與該實(shí)施例相應(yīng)的視頻解碼設(shè)備的配置的框圖。
圖10是示出圖9中的幀存儲器/預(yù)測圖像發(fā)生器的詳細(xì)配置的框圖。
圖11是示出針對每個塊在對索引信息進(jìn)行編碼情況下的一例語法的圖解。
圖12是示出在利用單個參考圖像產(chǎn)生預(yù)測圖像的情況下的一例具體編碼比特流的圖解。
圖13是示出在利用兩個參考圖像產(chǎn)生預(yù)測圖像的情況下的一例具體編碼比特流的圖解。
圖14是示出與本發(fā)明的實(shí)施例相應(yīng)的根據(jù)待編碼區(qū)域的類型來改變預(yù)測方案的過程的流程圖。
實(shí)施本發(fā)明的最佳方式下面將參照附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例。
(關(guān)于編碼方)圖1示出了與本發(fā)明的第一實(shí)施例有關(guān)的視頻編碼設(shè)備的配置。本例中，視頻信號100例如以幀為單位輸入到視頻編碼設(shè)備。該視頻信號100輸入到減法器101，通過得到與預(yù)測圖像信號212的差來產(chǎn)生預(yù)測誤差信號。預(yù)測誤差信號和輸入視頻信號100二者之一通過模式選擇開關(guān)102來選擇，并通過正交變換器103進(jìn)行正交變換，例如，離散余弦變換(DCT)。正交變換器103產(chǎn)生正交變換系數(shù)信息，例如，DCT系數(shù)信息。正交變換系數(shù)信息通過量化器104被量化，然后，量化正交變換系數(shù)信息210被輸入到可變長度編碼器111。
此外，量化正交變換系數(shù)信息210還被輸入到本地解碼器。在本地解碼器中，量化正交變換系數(shù)信息210通過去量化器105和逆正交變換器106進(jìn)行與量化器104和正交變換器103的過程相逆的過程，以重建一個與預(yù)測誤差信號類似的信號。然后，利用加法器107將重建信號與通過開關(guān)109輸入的預(yù)測圖像信號212相加，以產(chǎn)生本地解碼圖像信號211。本地解碼圖像信號211輸入到幀存儲器/預(yù)測圖像發(fā)生器108。
幀存儲器/預(yù)測圖像發(fā)生器108從預(yù)先準(zhǔn)備的參考幀編號與預(yù)測參數(shù)的多個組合中選擇一種組合。對所選組合中的參考幀編號所指示的參考幀的圖像信號(本地解碼圖像信號211)根據(jù)所選組合中的預(yù)測參數(shù)進(jìn)行線性和的計算。此外，本例中，根據(jù)預(yù)測參數(shù)，將偏移量與該線性和相加來產(chǎn)生幀單位的參考圖像信號。然后，幀存儲器/預(yù)測圖像發(fā)生器108利用運(yùn)動矢量對參考圖像信號進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償，以產(chǎn)生預(yù)測圖像信號212。
在該過程中，幀存儲器/預(yù)測圖像發(fā)生器108產(chǎn)生運(yùn)動矢量信息214和指示所選擇的參考幀編號與預(yù)測參數(shù)的組合的索引信息215，再將選擇編碼模式所必需的信息發(fā)送到模式選擇器110。運(yùn)動矢量信息214和索引信息215被輸入到可變長度編碼器111。幀存儲器/預(yù)測圖像發(fā)生器108如稍后所詳述。
模式選擇器110以宏塊為單位根據(jù)來自幀存儲器/預(yù)測圖像發(fā)生器108的預(yù)測信息P選擇編碼模式，即選擇幀內(nèi)編碼和運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測幀間編碼二者之一，以輸出開關(guān)控制信號M和S。
在幀內(nèi)編碼模式中，開關(guān)102和109被開關(guān)控制信號M和S切換到A側(cè)，于是，輸入視頻信號100被輸入到正交變換器103。在幀間編碼模式中，開關(guān)102和109被開關(guān)控制信號M和S切換到B側(cè)，于是，來自減法器101的預(yù)測誤差信號被輸入到正交變換器103，而來自幀存儲器/預(yù)測圖像發(fā)生器108的預(yù)測圖像信號212被輸入到加法器107。模式信息213從模式選擇器110輸出并被輸入到可變長度編碼器111。
在可變長度編碼器111中，對正交變換系數(shù)信息210、模式信息213、運(yùn)動矢量信息214和索引信息215進(jìn)行可變長度編碼。按這種方式產(chǎn)生的每一可變長度代碼被復(fù)用，然后再經(jīng)輸出緩沖器115進(jìn)行過濾。于是，輸出緩沖器115輸出的編碼數(shù)據(jù)116被發(fā)送到傳輸系統(tǒng)或存儲系統(tǒng)(未示出)。
編碼控制器113對編碼器112的控制(具體地說，例如輸出緩沖器115的緩沖量)進(jìn)行監(jiān)測，并且，為了保持緩沖量不變，對編碼參數(shù)比如量化器104的量化步長進(jìn)行控制。
(關(guān)于幀存儲器/預(yù)測圖像發(fā)生器108)圖2示出了圖1中的幀存儲器/預(yù)測圖像發(fā)生器108的詳細(xì)配置。在圖2中，圖1中的加法器107所輸入的本地解碼圖像信號211在存儲器控制器201的控制下被保存在幀存儲器組202中。幀存儲器組202包括多個(N個)幀存儲器FM1至FMN，用于暫時保存作為參考幀的本地解碼圖像信號211。
預(yù)測參數(shù)控制器203預(yù)先以表的形式準(zhǔn)備了參考幀編號與預(yù)測參數(shù)的多個組合。預(yù)測參數(shù)控制器203選擇基于輸入視頻信號100產(chǎn)生預(yù)測圖像信號212所用的參考幀的參考幀編號與預(yù)測參數(shù)的組合，并輸出指示所選組合的索引信息215。
多幀運(yùn)動評估器204每個都根據(jù)預(yù)測參數(shù)控制器203所選擇的參考幀編號與索引信息的組合產(chǎn)生參考圖像信號。多幀運(yùn)動評估器204根據(jù)該參考圖像信號和輸入圖像信號100評估出運(yùn)動量和預(yù)測誤差，并輸出使預(yù)測誤差最小的運(yùn)動矢量信息214。多幀運(yùn)動補(bǔ)償器205通過根據(jù)運(yùn)動矢量對多幀運(yùn)動評估器204針對每個塊所選擇的參考圖像信號進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償，產(chǎn)生預(yù)測圖像信號212。
(關(guān)于預(yù)測圖像的產(chǎn)生)下列公式(1)、(2)和(3)每一個都說明了使用預(yù)測參數(shù)控制器203所準(zhǔn)備的參考圖像編號和預(yù)測參數(shù)的一例預(yù)測公式。這里所示的例子說明了適用于以下情況的預(yù)測公式情況一，利用單個參考圖像(參考圖像)對稱之為所謂P圖像的待編碼圖像進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測，以產(chǎn)生預(yù)測圖像信號；情況二，只利用兩個參考圖像之一對稱之為所謂B圖像的待編碼圖像進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測，以產(chǎn)生預(yù)測圖像信號。
Y=clip((D1(i)×RY(i)+2LY-1)>>LY+D2(i))---(1)]]>Cb=clip((E1(i)×(RCb(i)-128)+2LC-1)>>LC+E2(i)+128)---(2)]]>Cr=clip((F(i)1×(RCr(i)-128)+2LC-1)>>LC+F2(i)+128)---(3)]]>
Y表示預(yù)測圖像信號的亮度信號，Cb和Cr表示預(yù)測圖像信號的兩個色差信號，而RY(i)、RCb(i)和RCr(i)表示索引為i的參考圖像信號的亮度信號和兩個色差信號的像素值。D1(i)和D2(i)分別表示索引為i的亮度信號的預(yù)測系數(shù)和偏移量。E1(i)和E2(i)分別表示索引為i的色差信號Cb的預(yù)測系數(shù)和偏移量。F1(i)和F2(i)分別表示索引為i的色差信號Cr的預(yù)測系數(shù)和偏移量。索引i表示從0到(參考圖像的最大個數(shù)-1)的值，并且，針對每個待編碼塊(例如每個宏塊)被編碼并由視頻解碼設(shè)備所發(fā)送。
預(yù)測參數(shù)D1(i)、D2(i)、E1(i)、E2(i)、F1(i)和F2(i)是預(yù)先在視頻編碼設(shè)備與解碼設(shè)備之間所確定的值，或者是預(yù)定編碼單位(比如幀、場或片段)，并且，通過與編碼數(shù)據(jù)一起被編碼并從視頻編碼設(shè)備被發(fā)送到解碼設(shè)備，由這兩個設(shè)備所共享。
公式(1)、(2)和(3)是預(yù)測公式，這些公式通過選擇乘以參考圖像信號的預(yù)測系數(shù)的分母，例如取2的冪，即2，4，8，16，...，使得可以避免除法處理，并且可以通過算術(shù)移位來計算。據(jù)此，可以避免由于除法處理所帶來的計算成本的增加。
換言之，當(dāng)公式(1)、(2)和(3)中的＞＞假定是a＞＞b時，它將是一個使整數(shù)a向右算術(shù)移位b比特的運(yùn)算符。函數(shù)clip()是一種截取函數(shù)當(dāng)()中的值小于0時被設(shè)定為0，而當(dāng)()中的值大于255時被設(shè)定為255，并從0回到255的整數(shù)。
LY是亮度信號的移位量，而LC是色差信號的移位量。這些移位量LY和LC采用預(yù)先由視頻編碼設(shè)備和解碼設(shè)備所確定的值?；蛘撸@些移位量可以按視頻編碼設(shè)備中所預(yù)定的編碼單位(比如幀、場或片段)通過與表和編碼數(shù)據(jù)一起被編碼并被發(fā)送到視頻解碼設(shè)備，由這兩個設(shè)備所共享。
在本實(shí)施例中，在圖2中的預(yù)測參數(shù)控制器203中準(zhǔn)備了如圖3中所示的參考圖像編號與預(yù)測參數(shù)的組合表。當(dāng)參考圖像個數(shù)為1時使用該表。圖3中，索引i與針對每個塊所能選擇的預(yù)測圖像相應(yīng)。本例中，具有索引i相應(yīng)為0-3的四種預(yù)測圖像。參考圖像編號是作為參考圖像的本地解碼圖像的編號。圖3中所示的表包括與公式(1)、(2)和(3)相應(yīng)的指定給一個亮度信號和兩個色差信號的預(yù)測參數(shù)D1(i)、D2(i)、E1(i)、E2(i)、F1(i)和F2(i)。
Flag是一種指示使用預(yù)測參數(shù)的預(yù)測公式是否應(yīng)用于索引i所指定的參考圖像編號的標(biāo)志。
如果Flag為“0”，那么，利用索引i所指定的參考圖像編號的本地解碼圖像而無需利用預(yù)測參數(shù)來進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測。
如果Flag為“1”，那么，通過利用預(yù)測參數(shù)和索引i所指定的參考圖像編號的本地解碼圖像，根據(jù)公式(1)、(2)和(3)產(chǎn)生預(yù)測圖像來進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測。Flag信息使用預(yù)先由視頻編碼設(shè)備和解碼設(shè)備所確定的值?；蛘?，該信息可以按視頻編碼設(shè)備中所預(yù)定的編碼單位(比如幀、場或片段)通過與表和編碼數(shù)據(jù)一起被編碼并被發(fā)送到視頻解碼設(shè)備，由這兩個設(shè)備所共享。
在這些例子中，當(dāng)索引為i＝0(對于參考圖像編號105)時，利用預(yù)測參數(shù)產(chǎn)生預(yù)測圖像。在i＝1的情況下，無需利用預(yù)測參數(shù)來進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測。如這里所述，對于同一參考圖像編號，可以有多個預(yù)測方案。
下列公式(4)、(5)和(6)示出了當(dāng)利用兩個參考圖像產(chǎn)生預(yù)測圖像信號時用于由預(yù)測參數(shù)控制器203所準(zhǔn)備的參考圖像編號和預(yù)測參數(shù)的一例預(yù)測公式。
P＝clip((W0(i，j)×R(i)+W1(i，j)×R(j)+2L-1)＞＞L)(4)W0(i，j)＝2L-W1(i，j) (5)W1(i,j)=clip2(U(n,i)×2LU(j,i)),U(i,j)≠02L-1,U(i,j)=0---(6)]]>
由于建立了公式(5)的關(guān)系，因此，公式(4)可以變換成如下P＝clip((R(i)＜＜L+W(i，j)×(R(j)-R(i))+2L-1)＞＞L)(7)W(i,j)=clip2(U(n,i)×2LU(j,i)),U(i,j)≠02L-1,U(i,j)=0---(8)]]>這表示在所謂B圖像的情況下進(jìn)行雙向預(yù)測時的一例預(yù)測公式。存在兩個索引i和j，R(i)和R(j)分別表示與索引i和j相應(yīng)的參考圖像。因此，假定兩個信息項(xiàng)i和j作為索引信息被發(fā)送。W(i，j)表示索引i和j時的預(yù)測系數(shù)。用于計算預(yù)測系數(shù)的函數(shù)U是一種表示圖像-圖像間距的函數(shù)，于是U(i，j)表示索引i所指定的參考圖像與索引j所指定的參考圖像之間的間距。n表示當(dāng)前所要編碼的圖像位置。
在本實(shí)施例中，假定較早的圖像具有較小值的位置信息。因此，如果索引i所指定的參考圖像在時間上比索引j所指定的參考圖像更晚，那么U(i，j)＞0。如果索引i和j在時間上表示同一參考圖像，那么U(i，j)＝0。如果索引i所指定的參考圖像在時間上比索引j所指定的參考圖像更早，那么U(i，j)＜0。當(dāng)U(i，j)為0時，預(yù)測系數(shù)W假定為2L-1。
具體地，當(dāng)前所要編碼的待編碼圖像與兩個參考圖像之間的時間位置關(guān)系利用索引i和j可表示為如圖4-7所示。圖4說明了索引i所指定的參考圖像與索引j所指定的參考圖像之間插入待編碼圖像的一個例子。
Tn、Ti和Tj分別表示待編碼圖像、索引i所指定的參考圖像和索引j所指定的參考圖像的位置。越向右值越大。因此，建立了Ti＜Tn＜Tj的關(guān)系。用于計算預(yù)測系數(shù)W的函數(shù)U利用U(n，i)＝Tn-Ti和U(j，i)＝Tj-Ti獲得，其中，U(n，i)＞0，且U(j，i)＞0。
圖5說明了索引i所指定的參考圖像和索引j所指定的參考圖像兩者在時間上與待編碼圖像n相比都處于過去位置的一個例子。換言之，U(n，i)＞0，而U(j，i)≤0。
圖6說明了索引i所指定的參考圖像和索引j所指定的參考圖像兩者在時間上與待編碼圖像n相比都處于過去位置的另一個例子。換言之，U(n，i)＞0，而U(j，i)≥0。
圖7說明了索引i所指定的參考圖像和索引j所指定的參考圖像兩者在時間上與待編碼圖像n相比都處于未來位置的一個例子。換言之，U(n，i)＜0，且U(j，i)≥0。
L是公式(4)-(8)中的移位量。這些移位量采用預(yù)先在視頻編碼設(shè)備和解碼設(shè)備之間所確定的值，或者可以通過按所預(yù)定的編碼單位(比如幀、場或片段)與編碼數(shù)據(jù)一起被編碼從視頻編碼設(shè)備被發(fā)送到解碼設(shè)備，并由這兩個設(shè)備所共享。此外，公式(6)和(8)中的clip2的函數(shù)是這樣一種函數(shù)通過對利用clip2()的()中的值(簡稱為值)(即，圖像-圖像間距)進(jìn)行計算得到的加權(quán)因子的最大值和最小值進(jìn)行限定而返回一個整數(shù)。下文中將說明關(guān)于該函數(shù)clip2的多種配置例子。
函數(shù)clip2的第一配置是這樣一種截取函數(shù)當(dāng)值小于-2M時，使其為-2M，而當(dāng)值大于(2M-1)時，使其為(2M-1)。返回一個不小于-2M且不大于(2M-1)的整數(shù)。利用這種配置，如果像素為8比特，那么表示(R(j)-R(i))的值需要9比特，而表示預(yù)測系數(shù)W需要(M+10)比特。因此，可以計算運(yùn)算精度為(M+10)比特的預(yù)測圖像值。M假定是不小于L的非負(fù)整數(shù)。
函數(shù)clip2的第二配置假定是這樣一種函數(shù)具有如下規(guī)則，當(dāng)值小于-2M時，被設(shè)定為2L-1，而當(dāng)值大于(2M-1)時，被設(shè)定為2L-1，并返回一個不小于-2M且不大于(2M-1)的整數(shù)。利用這種配置，當(dāng)兩個參考圖像之間的間距關(guān)系異常時，可以對所有圖像都進(jìn)行平均預(yù)測。
函數(shù)clip2的第三配置是這樣一種截取函數(shù)當(dāng)值小于1時，設(shè)定為1，而當(dāng)值大于2M時，設(shè)定為2M；和這樣一種函數(shù)返回一個不小于1且不大于2M的整數(shù)。與函數(shù)clip2的第一配置相比其不同之處在于預(yù)測系數(shù)W的值不會變成負(fù)數(shù)，從而使參考圖像的位置關(guān)系有更多限制。因此，即使組合兩個完全相同的參考圖像，也能通過倒轉(zhuǎn)索引i和j所指定的情況(如圖5和6的關(guān)系)，對基于預(yù)測系數(shù)W的預(yù)測和平均預(yù)測進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換。
函數(shù)clip2的第四配置是這樣一種截取函數(shù)當(dāng)值小于0時，設(shè)定為0，而當(dāng)值大于2L時，被設(shè)定為2L；和這樣一種函數(shù)返回一個不小于0且不大于2L的整數(shù)。利用這種配置，預(yù)測系數(shù)W的值始終是不大于2L的非負(fù)值，這樣，就禁止了外推法預(yù)測。或者，也可以在雙向預(yù)測中使用兩個參考圖像二者之一進(jìn)行預(yù)測。
函數(shù)clip2的第五配置是這樣一種截取函數(shù)當(dāng)值小于1時，設(shè)定為2L-1，而當(dāng)值大于2L時，設(shè)定為2L-1；和這樣一種函數(shù)返回一個不小于1且不大于2L-1的整數(shù)。利用這種配置，預(yù)測系數(shù)W的值始終是不大于2L-1的非負(fù)值，這樣，就禁止了外推法預(yù)測。或者，可以用它來進(jìn)行兩個參考圖像的平均預(yù)測。
當(dāng)兩個參考圖像之間的間距未知或不明確時，例如，當(dāng)參考圖像二者之一或二者都是背景和存儲的參考圖像時，預(yù)測系數(shù)W假定被設(shè)定為值2L-1。預(yù)測系數(shù)W可以預(yù)先按編碼單位(比如幀、場或片段)進(jìn)行計算。因此，即使當(dāng)利用兩個參考圖像來產(chǎn)生預(yù)測圖像信號時，針對每一像素也能經(jīng)一次乘法完成計算。
P＝clip(R(i)+(W(i，j)×(R(j)-R(i))+2L-1)＞＞L)(9)公式(9)是對公式(4)修改后的另一例子。在公式(7)中，需要預(yù)先對R(i)進(jìn)行向左算術(shù)移位L比特的運(yùn)算。然而，在公式(9)中，通過將其從括號中引出而省略了算術(shù)移位。因此，可以從運(yùn)算量中有效地減少該算術(shù)移位的運(yùn)算量。代之以，進(jìn)行移位時的舍入方向隨R(i)和R(j)的值的大小關(guān)系而變。因此，得不到與公式(4)相同的結(jié)果。
可以利用下列公式(10)-(20)取代公式(4)-(8)。這是一種與利用單個參考圖像產(chǎn)生預(yù)測圖像的方法類似的方法，即一種通過產(chǎn)生索引i的單個參考圖像的預(yù)測圖像和索引j的單個參考圖像的預(yù)測圖像并對它們進(jìn)行平均來產(chǎn)生最終預(yù)測圖像的方法。由于在過程的中途步驟之前可以使用與利用單個參考圖像的過程例程相同的過程例程，因此，該方法的優(yōu)點(diǎn)在于，使得可以減少硬件量和代碼量。
PY(i)=(W0(i)×RY(i)+2LY-1)>>LY---(10)]]>PY(j)=(W1(j)×RY(j)+2LY-1)>>LY---(11)]]>PCb(i)=(W0(i)×(RCb(i)-128)+2LC-1)>>LC+128---(12)]]>PCb(j)=(W1(j)×(RCb(j)-128)+2LC-1)>>LC+128---(13)]]>PCr(i)=(W0(i)×(RCr(i)-128)+2LC-1)>>LC+128---(14)]]>PCr(j)=(W1(j)×(RCr(j)-128)+2LC-1)>>LC+128---(15)]]>Y＝clip(PY(i)+PY(j)+1)＞＞1 (16)Cb＝clip(PCb(i)+PCb(j)+1)＞＞1(17)Cr＝clip(PCr(i)+PCr(j)+1)＞＞1(18)
W0(i,j)=2L+1-clip2(U(n,i)×2L+1U(j,i)),U(i,j)≠02L,U(i,j)=0---(19)]]>W1(i,j)=clip2(U(n,i)×2L+1U(j,i)),U(i,j)≠02L,U(i,j)=0---(20)]]>(關(guān)于預(yù)測方案選擇和編碼模式判定的過程)下面將參照圖8描述本實(shí)施例中每個宏塊的預(yù)測方案(參考圖像編號與預(yù)測參數(shù)的組合)選擇和編碼模式判定的一例具體過程。將可設(shè)定的最大值設(shè)為變量min_D(步驟S101)。LOOP1(步驟S102)表示在幀間編碼時選擇預(yù)測方案所用的重復(fù)過程。變量i表示圖3中所示的索引的值。每一索引(參考圖像編號與預(yù)測參數(shù)的組合)的評估值D根據(jù)與運(yùn)動矢量信息214有關(guān)的編碼比特的個數(shù)(可變長度編碼器111輸出的與運(yùn)動矢量信息214相應(yīng)的可變長度代碼的編碼比特的個數(shù))和預(yù)測誤差絕對值和來計算，使得可以得出每種預(yù)測方案的最佳運(yùn)動矢量。選擇使評估值D成為最小值的運(yùn)動矢量(步驟S103)。將該評估值D與min_D進(jìn)行比較(步驟S104)。如果評估值D小于min_D，那么設(shè)定評估值D為min_D，并用min_i代替索引i(步驟S105)。計算幀內(nèi)編碼情況下的評估值D(步驟S107)。將該評估值D與min_D進(jìn)行比較(步驟S108)。如果作為該比較的結(jié)果，min_D較小，那么將模式MODE判定為幀間編碼(INTER)，并用min_i代替索引信息INDEX(步驟S109)。如果評估值D較小，那么將模式MODE判定為幀內(nèi)編碼(INTRA)(步驟S108)。評估值D設(shè)定是同一量化步長的編碼比特個數(shù)的估算值。
(關(guān)于解碼方)下面將描述與圖1中所示的視頻編碼設(shè)備相應(yīng)的視頻解碼設(shè)備。圖9示出了與本實(shí)施例相應(yīng)的視頻解碼設(shè)備的配置。從圖1中所示配置的視頻編碼設(shè)備發(fā)出的并通過傳輸系統(tǒng)或存儲系統(tǒng)傳送的編碼數(shù)據(jù)300一度被保存在輸入緩沖器301中。輸入緩沖器301的編碼數(shù)據(jù)300由去復(fù)用器302針對每一幀根據(jù)語法進(jìn)行分解，然后被輸入到可變長度解碼器303?？勺冮L度解碼器303對編碼數(shù)據(jù)300的每一語法的可變長度代碼進(jìn)行解碼，以再現(xiàn)量化正交變換系數(shù)、模式信息413、運(yùn)動矢量信息414和索引信息415。
再現(xiàn)信息的量化正交變換系數(shù)通過去量化器304進(jìn)行去量化。去量化系數(shù)通過逆正交變換器305進(jìn)行逆正交變換。當(dāng)模式信息413指示幀內(nèi)編碼模式時，重放圖像信號從逆正交變換器305輸出，并通過加法器306作為最終重放圖像信號310輸出。當(dāng)模式信息413指示幀間編碼模式時，預(yù)測誤差信號從逆正交變換器305輸出，此外接通模式選擇開關(guān)309。通過加法器306將預(yù)測誤差信號與幀存儲器/預(yù)測圖像發(fā)生器308輸出的預(yù)測圖像信號412相加，輸出重放圖像信號310。重放圖像信號310作為參考圖像信號被保存在幀存儲器/預(yù)測圖像發(fā)生器308中。
模式信息413、運(yùn)動矢量信息414和索引信息415被輸入到幀存儲器/預(yù)測圖像發(fā)生器308。模式信息413被輸入到模式選擇開關(guān)309，該選擇開關(guān)在幀間編碼模式情況下被接通而在幀內(nèi)編碼模式情況下被斷開。
幀存儲器/預(yù)測圖像發(fā)生器308準(zhǔn)備了與圖1中所示的幀存儲器/預(yù)測圖像發(fā)生器108類似地所準(zhǔn)備的參考圖像編號與預(yù)測參數(shù)的多個組合的一個表，并從表中選擇索引信息415所指定的一種組合。所選組合中的參考圖像編號所指定的參考圖像的圖像信號(重放圖像信號310)根據(jù)所選組合的預(yù)測參數(shù)進(jìn)行線性和。此外，將根據(jù)預(yù)測參數(shù)的偏移量與再現(xiàn)圖像信號310相加。結(jié)果，產(chǎn)生參考圖像信號。此后，通過利用運(yùn)動矢量信息414所指示的運(yùn)動矢量對所產(chǎn)生的參考圖像信號進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償，產(chǎn)生預(yù)測圖像信號212。
(關(guān)于幀存儲器/預(yù)測圖像發(fā)生器308)圖10示出了圖9中的幀存儲器/預(yù)測圖像發(fā)生器308的詳細(xì)配置。在圖10中，圖9中的加法器306所輸出的再現(xiàn)圖像信號310在存儲器控制器401的控制下被保存在幀存儲器組402中。幀存儲器組402包括多個(N個)幀存儲器FM1至FMN，用于暫時保存作為參考圖像的重放圖像信號310。
預(yù)測參數(shù)控制器403如圖3中那樣預(yù)先以表的形式準(zhǔn)備了參考圖像編號與預(yù)測參數(shù)的組合，并選擇產(chǎn)生預(yù)測圖像信號412所用的參考圖像的參考圖像編號與基于來自圖9中的可變長度解碼器303的索引信息415的預(yù)測參數(shù)的組合。多幀運(yùn)動補(bǔ)償器404根據(jù)預(yù)測參數(shù)控制器403所選擇的參考圖像編號與索引信息的組合產(chǎn)生參考圖像信號。通過根據(jù)來自圖9中的可變長度解碼器303的運(yùn)動矢量信息414所指示的運(yùn)動矢量以塊為單位對參考圖像信號進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償，產(chǎn)生預(yù)測圖像信號412。
(關(guān)于索引信息的語法)圖11示出了針對每個塊在對索引信息進(jìn)行編碼時的一例語法。每個塊都有模式信息MODE。根據(jù)模式信息MODE判斷是否對指示索引i的值的索引信息IDi和指示索引j的值的索引信息IDj進(jìn)行編碼。在編碼索引信息之后，對用于索引i的運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測的運(yùn)動矢量信息MVi和用于索引i和索引j的運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測的運(yùn)動矢量信息MVj進(jìn)行編碼，作為每個塊的運(yùn)動矢量信息。
(關(guān)于編碼比特流的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))圖12示出了針對每個塊在利用單個參考圖像產(chǎn)生預(yù)測圖像時的一例具體編碼比特流。在模式信息MODE之后，處理索引信息IDi，然后再處理運(yùn)動矢量信息MVi。運(yùn)動矢量信息MVi通常是二維矢量信息。此外，可以根據(jù)模式信息所指定的塊的運(yùn)動補(bǔ)償方法，發(fā)送多個二維矢量。
圖13示出了針對每個塊在利用兩個參考圖像產(chǎn)生預(yù)測圖像時的一例具體編碼比特流。在模式信息MODE之后，處理索引信息IDi和索引信息IDj，然后再處理運(yùn)動矢量信息MVi和運(yùn)動矢量信息MVj。運(yùn)動矢量信息MVi和運(yùn)動矢量信息MVj通常是二維矢量信息。此外，可以根據(jù)模式信息所指定的塊的運(yùn)動補(bǔ)償方法，發(fā)送多個二維矢量。
根據(jù)上述的本實(shí)施例，當(dāng)利用單個參考圖像產(chǎn)生預(yù)測圖像時，將預(yù)測系數(shù)和偏移量作為預(yù)測參數(shù)，通過線性預(yù)測來產(chǎn)生預(yù)測圖像。這種方法使得可以為與通過組合單色圖像所得到的圖像相應(yīng)的場圖像產(chǎn)生適當(dāng)?shù)念A(yù)測圖像。在從參考圖像編號與預(yù)測參數(shù)的多個組合中簡單地選擇一種組合的方法中，當(dāng)存在多個參考圖像時，針對每一像素必須進(jìn)行多次乘法運(yùn)算。這增加了計算量。然而，在本實(shí)施例中，每一像素的必要乘法可以是一次。
另一方面，當(dāng)利用兩個參考圖像產(chǎn)生預(yù)測圖像信號時，利用根據(jù)兩個參考圖像之間的間距所得到的加權(quán)因子和偏移量，通過得到這兩個參考圖像的加權(quán)平均來產(chǎn)生預(yù)測圖像。這種方法使得可以為混有兩個圖像的疊化圖像產(chǎn)生適當(dāng)?shù)念A(yù)測圖像。此時，如果使用本實(shí)施例中所用的公式，那么，每一像素的必要乘法可以是一次。
根據(jù)這里所述的本實(shí)施例，可以通過對每一像素進(jìn)行一次乘法來為漸隱圖像以及疊化圖像產(chǎn)生適當(dāng)?shù)念A(yù)測圖像。由于每一像素進(jìn)行一次乘法，因此，無論在編碼方還是解碼方都能減少硬件規(guī)模和運(yùn)算成本。
在以上描述中，產(chǎn)生預(yù)測圖像的方法可以根據(jù)參考圖像的個數(shù)而變。然而，產(chǎn)生預(yù)測圖像的方法還可以以圖像為單位或以片段為單位根據(jù)稱之為所謂圖像類型或片段類型的預(yù)測類型的不同而不同。當(dāng)只利用參考圖像中的二者之一時(例如在B圖像的情況下)，不是利用預(yù)測參數(shù)產(chǎn)生預(yù)測圖像，而是利用常規(guī)本地解碼圖像進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測。
參照圖14，描述了一種預(yù)測圖像產(chǎn)生過程，該過程采用以下方法根據(jù)預(yù)測類型的不同以及參考圖像的個數(shù)來改變預(yù)測圖像產(chǎn)生方法。本例中，以片段為單位來改變產(chǎn)生預(yù)測圖像的方法。
判定作為待編碼區(qū)域的待編碼片段的預(yù)測類型(稱為片段類型)，將其劃分成三個片段，即對待編碼片段進(jìn)行幀內(nèi)編碼(幀內(nèi)預(yù)測)的I片段；利用單個參考圖像進(jìn)行預(yù)測(單向預(yù)測)的P片段；和利用最多兩個參考圖像進(jìn)行預(yù)測(雙向預(yù)測)的B片段(步驟S201)。
如果作為步驟S201的判定結(jié)果，待編碼片段是I片段，那么，進(jìn)行幀內(nèi)編碼(幀內(nèi)編碼)(步驟S202)。如果待編碼片段是P片段，那么，采用如上所述的基于一個參考圖像與預(yù)測參數(shù)的組合的預(yù)測方案(步驟S203)。
如果待編碼片段是B片段，那么，檢查參考圖像的個數(shù)(步驟204)，并根據(jù)檢查結(jié)果改變預(yù)測方案。換言之，如果待編碼片段是B片段，且參考圖像是單個，那么，采用常規(guī)運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測(步驟205)。如果待編碼片段是B片段，且使用兩個參考圖像，那么，采用與這兩個參考圖像的圖像-圖像間距相應(yīng)的預(yù)測方案(步驟206)。
下面將描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。本實(shí)施例中的視頻編碼設(shè)備和視頻解碼設(shè)備的整個配置基本上與第一實(shí)施例的情況類似。因此，只描述與第一實(shí)施例的不同之處。本實(shí)施例說明了當(dāng)?shù)谝粚?shí)施例與其他方案相結(jié)合時的一個例子。
下面的公式(21)是使用兩個參考圖像進(jìn)行所謂B圖像的雙向預(yù)測的預(yù)測公式，并且是對兩個參考圖像的運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測圖像進(jìn)行簡單平均的第一方法。
P＝(R(i)+R(j)+1)＞＞1(21)在第一方法中，用于在公式(4)-(6)、公式(7)-(8)、公式(9)或公式(10)-(20)任一所示的預(yù)測公式與公式(21)所示的預(yù)測公式之間進(jìn)行變化的變化信息(變化標(biāo)志)按預(yù)定編碼單位(比如幀、場或片段)與編碼數(shù)據(jù)一起被編碼，并從視頻編碼設(shè)備被發(fā)送到解碼設(shè)備，以便由這兩個設(shè)備所共享。換言之，公式(4)-(6)、公式(7)和(8)、公式(9)或公式(10)-(20)任一中所示的預(yù)測公式和公式(21)所示的預(yù)測公式根據(jù)需要而變。
根據(jù)第一方法，取決于圖像-圖像間距的加權(quán)平均和參考圖像的簡單平均可以適應(yīng)地變化，從而可以期待預(yù)測效率的改善。由于公式(21)不含乘法，因此，不會增加計算量。
公式(22)-(27)和公式(28)-(33)說明了一種利用參考圖像為單個時的預(yù)測參數(shù)來產(chǎn)生兩個參考圖像的預(yù)測參數(shù)的方法。本實(shí)施例說明了這些方法與第一實(shí)施例相結(jié)合的一個例子。首先，公式(22)-(27)說明了通過對參考圖像為單個時的預(yù)測公式的值進(jìn)行平均來得到預(yù)測值的第二方法。
PY(i)=(D1(i)×RY(i)+2LY-1)>>LY+D2(i)---(22)]]>PCb(i)=(E1(i)×(RCb(i)-128)+2LC-1)>>LC+E2(i)+128---(23)]]>PCr(i)=(F(i)1×(RCr(i)-128)+2LC-1)>>LC+F2(i)+128---(24)]]>Y＝clip((PY(i)+PY(j)+1)＞＞1) (25)Cb＝clip((PCb(i)+PCb(j)+1)＞＞1)(26)Cr＝clip((PCr(i)+PCr(j)+1)＞＞1)(27)PY(i)、PCb(i)和PCr(i)分別是亮度信號Y、色差信號Cb和色差信號Cr的預(yù)測值的中間結(jié)果。
在第二方法中，用于在公式(4)-(6)、公式(7)-(8)、公式(9)或公式(10)-(20)任一所示的預(yù)測公式與公式(22)-(27)所示的預(yù)測公式之間進(jìn)行變化的變化信息(變化標(biāo)志)按預(yù)定編碼單位(比如幀、場或片段)與編碼數(shù)據(jù)一起被編碼，并從視頻編碼設(shè)備被發(fā)送到解碼設(shè)備，以便由這兩個設(shè)備所共享。如這里所述，公式(4)-(6)、公式(7)和(8)、公式(9)或公式(10)-(20)任一中所示的預(yù)測公式和公式(22)-(27)所示的預(yù)測公式根據(jù)需要而變。
根據(jù)第二方法，取決于圖像-圖像間距的加權(quán)平均和基于簡單地利用兩個參考圖像的線性預(yù)測的預(yù)測圖像可以適應(yīng)地變化，從而可以期待預(yù)測效率的改善。然而，根據(jù)公式(22)-(27)中所示的預(yù)測類型，盡管每一像素的乘法次數(shù)為兩次，但仍有預(yù)測系數(shù)的自由度提高的優(yōu)點(diǎn)。因此，可以期待預(yù)測效率的進(jìn)一步改善。
公式(28)-(33)作為另一種預(yù)測公式說明了使用單個參考圖像情況下利用兩個預(yù)測參數(shù)所產(chǎn)生的兩個參考圖像的線性預(yù)測公式的一個例子。
PY(i,j)=(D1(i)×RY(i)+D1(j)×RY(j)+2LY)>>(LY+1)]]>+(D2(i)+D2(j)+1)>>1---(28)]]>PCb(i,j)=(E1(i)×(RCb(i)-128)+E1(j)×(RCb(j)-128)+2LC)>>]]>(LC+1)+(E2(i)+E2(j)+1)>>1+128---(29)]]>PCr(i,j)=(F1(i)×(RCr(i)-128)+F1(j)×(RCr(j)-128)+2LC)>>]]>(LC+1)+(F2(i)+F2(j)+1)>>1+128---(30)]]>Y＝clip(PY(i，j)) (31)Cb＝clip(PCb(i，j))(32)Cr＝clip(PCr(i，j))(33)在第三方法中，用于在公式(4)-(6)、公式(7)-(8)、公式(9)或公式(10)-(20)任一所示的預(yù)測公式與公式(28)-(33)所示的預(yù)測公式之間進(jìn)行變化的變化信息(變化標(biāo)志)按預(yù)定編碼單位(比如幀、場或片段)與編碼數(shù)據(jù)一起被編碼，并從視頻編碼設(shè)備被發(fā)送到解碼設(shè)備，以便由這兩個設(shè)備所共享。如這里所述，公式(4)-(6)、公式(7)和(8)、公式(9)或公式(10)-(20)任一中所示的預(yù)測公式和公式(28)-(33)所示的預(yù)測公式根據(jù)需要而變。
根據(jù)第三方法，取決于圖像-圖像間距的加權(quán)平均和基于利用兩個參考圖像的線性預(yù)測的預(yù)測圖像可以適應(yīng)地變化，從而可以期待預(yù)測效率的改善。然而，根據(jù)公式(28)-(33)中所示的預(yù)測類型，盡管每一像素的乘法次數(shù)為兩次，但仍有預(yù)測系數(shù)的自由度提高的優(yōu)點(diǎn)。因此，可以期待預(yù)測效率的進(jìn)一步改善。
以上實(shí)施例作為一個以塊為單位采用正交變換的視頻編碼/解碼系統(tǒng)的例子進(jìn)行了說明。然而，以上實(shí)施例中所述的本發(fā)明的方法可以適用于采用別的變換技術(shù)(比如子波變換)的情況。
與本發(fā)明有關(guān)的視頻編碼和解碼的過程可以實(shí)現(xiàn)成硬件(設(shè)備)，并可以由使用軟件的計算機(jī)來執(zhí)行。過程的一部分可以用硬件來實(shí)現(xiàn)，而其另一部分可以用軟件來執(zhí)行。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以提供使計算機(jī)執(zhí)行視頻編碼或解碼過程的程序或存儲該程序的存儲媒體。
如上所討論，根據(jù)本發(fā)明，通過對其亮度隨時間而變的視頻圖像(尤其諸如漸隱圖像和疊化圖像)進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)測，可以高效且小計算量地實(shí)現(xiàn)視頻編碼/解碼。
權(quán)利要求
1.一種視頻解碼方法，包括對包括預(yù)測誤差信號的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的步驟，所述預(yù)測誤差信號表示預(yù)測圖像信號相對于視頻信號和運(yùn)動矢量信息的誤差；當(dāng)在運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測編碼中使用多個參考圖像時，針對每一待編碼塊，根據(jù)基于多個參考圖像之間的圖像-圖像間距所計算的預(yù)測參數(shù)產(chǎn)生第一預(yù)測圖像信號的步驟；當(dāng)圖像-圖像間距為0時或者當(dāng)圖像-圖像間距未知或不確定時，根據(jù)多個參考圖像的像素值的平均產(chǎn)生第二預(yù)測圖像信號的步驟；以及使用第一和第二預(yù)測圖像信號產(chǎn)生重放視頻信號的步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的視頻解碼方法，其中產(chǎn)生第一預(yù)測圖像信號的步驟包括步驟利用根據(jù)圖像-圖像間距所得到的加權(quán)因子，通過對多個參考圖像進(jìn)行加權(quán)來產(chǎn)生預(yù)測圖像。
3.如權(quán)利要求2所述的視頻解碼方法，其中產(chǎn)生第二預(yù)測圖像信號的步驟包括步驟當(dāng)根據(jù)圖像-圖像間距所得到的加權(quán)因子大于最大值或小于最小值時，根據(jù)多個參考圖像的平均通過對多個參考圖像進(jìn)行加權(quán)來產(chǎn)生預(yù)測圖像。
4.如權(quán)利要求3所述的視頻解碼方法，其中，加權(quán)因子具有取2的冪的分母。
5.一種視頻解碼設(shè)備，包括解碼裝置，對包括預(yù)測誤差信號的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，所述預(yù)測誤差信號表示預(yù)測圖像信號相對于視頻信號和運(yùn)動矢量信息的誤差；第一產(chǎn)生裝置，針對每一待編碼塊，根據(jù)基于多個參考圖像之間的圖像-圖像間距所計算的預(yù)測參數(shù)產(chǎn)生第一預(yù)測圖像信號；第二產(chǎn)生裝置，當(dāng)圖像-圖像間距為0時或者當(dāng)圖像-圖像間距未知或不確定時，根據(jù)多個參考圖像的像素值的平均產(chǎn)生第二預(yù)測圖像信號；以及重放裝置，使用預(yù)測誤差信號以及第一和第二預(yù)測圖像信號產(chǎn)生重放視頻信號。
6.如權(quán)利要求5所述的視頻解碼設(shè)備，其中第一產(chǎn)生裝置利用根據(jù)圖像-圖像間距所得到的加權(quán)因子，通過對多個參考圖像進(jìn)行加權(quán)來產(chǎn)生預(yù)測圖像。
7.如權(quán)利要求5所述的視頻解碼設(shè)備，其中當(dāng)根據(jù)圖像-圖像間距所得到的加權(quán)因子大于最大值或小于最小值時，第二產(chǎn)生裝置根據(jù)多個參考圖像的平均通過對多個參考圖像進(jìn)行加權(quán)來產(chǎn)生預(yù)測圖像。
8.如權(quán)利要求7所述的視頻解碼設(shè)備，其中加權(quán)因子具有取2的冪的分母。
全文摘要
本發(fā)明公開一種視頻解碼方法和視頻解碼設(shè)備。所述視頻解碼方法包括對包括預(yù)測誤差信號的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的步驟，所述預(yù)測誤差信號表示預(yù)測圖像信號相對于視頻信號和運(yùn)動矢量信息的誤差；當(dāng)在運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測編碼中使用多個參考圖像時，針對每一待編碼塊，根據(jù)基于多個參考圖像之間的圖像－圖像間距所計算的預(yù)測參數(shù)產(chǎn)生第一預(yù)測圖像信號的步驟；當(dāng)圖像－圖像間距為0時或者當(dāng)圖像－圖像間距未知或不確定時，根據(jù)多個參考圖像的像素值的平均產(chǎn)生第二預(yù)測圖像信號的步驟；以及使用第一和第二預(yù)測圖像信號產(chǎn)生重放視頻信號的步驟。
文檔編號H04N7/36GK101090494SQ20071010250
公開日2007年12月19日 申請日期2003年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月22日
發(fā)明者中條健, 古藤晉一郎, 菊池義浩, 谷澤昭行 申請人:株式會社東芝