專利名稱：動態(tài)圖像預(yù)測方法、編碼方法及裝置、解碼方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及動態(tài)圖像中像素值的預(yù)測方法，特別是涉及根據(jù)2幅圖像(picture)進(jìn)行時間上的換算(scaling)處理的預(yù)測方法等。
背景技術(shù)：
在動態(tài)圖像編碼中，一般利用動態(tài)圖像的空間方向及時間方向的冗余性進(jìn)行信息量的壓縮。這里作為利用時間方向的冗余性的方法，使用圖像間預(yù)測編碼。在圖像間預(yù)測編碼中，在對某幅圖像進(jìn)行編碼時，以時間上位于前方或后方的某幅圖像作為參照圖像。然后，檢測出該參照圖像的移動量，除去進(jìn)行了移動補(bǔ)償?shù)膱D像和編碼對象的圖像之間的差分值在空間方向上的冗余度，由此進(jìn)行信息量的壓縮。
這種動態(tài)圖像編碼方式將不進(jìn)行圖像間預(yù)測編碼，即進(jìn)行圖像內(nèi)編碼的圖像稱作I圖像。這里圖像的意思是表示包含幀及半幀兩者在內(nèi)的1個編碼單位。并且，將參照已經(jīng)處理完畢的1張圖像進(jìn)行圖像間預(yù)測編碼的圖像稱作P圖像，將參照已經(jīng)處理完畢的2張圖像進(jìn)行圖像間預(yù)測編碼的圖像稱作B圖像。
但是，B圖像通過以2張圖像為基礎(chǔ)進(jìn)行換算處理(根據(jù)圖像的間隔進(jìn)行比例計算)，由此預(yù)測像素值(也叫做加權(quán)預(yù)測)或計算移動矢量。圖像的間隔有例如圖像擁有的時間信息的差，分配給每幅圖像的圖像編號的差，表示圖像的顯示順序的信息的差等。
圖1表示以2張參照圖像為基礎(chǔ)進(jìn)行加權(quán)預(yù)測，由此計算出B圖像的預(yù)測像素值的過程的現(xiàn)有技術(shù)的一個例子。如此圖所示，B圖像的預(yù)測像素值P由使用了2張參照圖像塊1及2的像素值P0及P1進(jìn)行的加權(quán)加算決定。式中的加權(quán)系數(shù)a及b例如都是1/2。
圖2及圖3表示的是以2張參照圖像(塊1及2)為基礎(chǔ)進(jìn)行換算，由此計算出B圖像(編碼對象塊)的預(yù)測像素值的過程的其他例子(參照例如Joint Video Team(JVT)of ISO/IEC and ITU-T VCEG JointCommittee Draft 2002-05-10、JVT-C167 11.)。這里，圖2表示的是B圖像(編碼對象塊)參照前方的圖像(塊1)和后方的圖像(塊2)時的例子；圖3表示的是B圖像(編碼對象塊)參照2個前方的圖像(塊1及塊2)時的例子。圖中的W0及W1是換算處理(這里是進(jìn)行像素值的加權(quán)預(yù)測)中的加權(quán)系數(shù)，分別是乘以塊1的像素值的加權(quán)系數(shù)，和乘以塊2的像素值的加權(quán)系數(shù)，用以下的公式表示。
W0＝(128×(T1-T))/(T1-T0) (式1)W1＝(128×(T-T0))/(T1-T0) (式2)這里，T、T0、T1分別表示附加到編碼對象塊、前方向的參照塊1、后方向的參照塊的時間(記時標(biāo)記等)。
此時，對象塊的預(yù)測像素值P由以下的公式算出。
(式3)這里， 是指向右的位移。即， 表示[÷(2的7次方)]的意思。所述式3是像素值表示亮度信號的值的情況，在像素值表示色差的情況下，用以下的公式表示。
(式4)圖4表示使用了這些公式的具體的計算順序的流程圖。在獲取時刻T、T1、T0之后(步驟S401)，判斷時刻T1與T0是否相等，即式1及式2中所示加權(quán)系數(shù)W0及W1的式中的分母是否為0(步驟S402)，如果為0(步驟S402中為Yes)，則設(shè)定加權(quán)系數(shù)W0及W1為128(步驟S403)，如果不為0(步驟S402中為NO)，則由所述式1及式2計算出加權(quán)系數(shù)W0及W1(步驟S404)，最后使用這些加權(quán)系數(shù)W0及W1、參照塊1的像素值P0及參照塊2的像素值P1，根據(jù)所述式3或式4計算出編碼對象塊的預(yù)測像素值P(步驟S405)。這樣，通過使用2個參照塊的像素值進(jìn)行時間上的換算，計算出編碼對象塊的預(yù)測像素值。
但是，在這樣的時間上的換算處理中，如所述式1及式2所示，為了計算出加權(quán)系數(shù)必須進(jìn)行除法運(yùn)算，與乘法運(yùn)算相比，除法運(yùn)算所需的資源非常大，所以一般事先計算除數(shù)的倒數(shù)并存儲在查閱表等內(nèi)，用該倒數(shù)進(jìn)行乘法運(yùn)算代替進(jìn)行除法運(yùn)算。
雖然在圖1、圖2及圖3中塊1及塊2都設(shè)定為P圖像，但也可以設(shè)定為I圖像或B圖像，并不只局限于P圖像。
但是，在使用預(yù)先計算的倒數(shù)的方法中，在計算加權(quán)系數(shù)的公式中除數(shù)的種類很多的情況下，預(yù)先計算的倒數(shù)的種類也隨之增多。例如，式1、式2所示T0及T1所得值分別為30種的話，單純計算900種的除法運(yùn)算所需的倒數(shù)計算的運(yùn)算量就會變得非常大。而且，還存在有必要增大存儲倒數(shù)的查閱表等存儲容量的問題。
并且，所述式1及式2中的分母(加權(quán)系數(shù)的除數(shù))越小的話，加權(quán)系數(shù)(商)就會變得非常大，例如，會出現(xiàn)預(yù)測像素值超過能夠用16位表示的值的問題。因此，例如會出現(xiàn)有必要進(jìn)行32位的運(yùn)算的可能，且運(yùn)算中增加必要的運(yùn)算精度(有效運(yùn)算位數(shù))，所以會導(dǎo)致運(yùn)算裝置的規(guī)模變大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于以上情況，目的在于提供在用時間上的換算處理進(jìn)行動態(tài)圖像的預(yù)測中，在預(yù)先計算所用除數(shù)的倒數(shù)并將其存儲在存儲器中的情況下，存儲器的容量很小就可以的動態(tài)圖像預(yù)測方法等。
并且，本發(fā)明的目的還在于提供在用時間上的換算處理進(jìn)行動態(tài)圖像的預(yù)測中，不用增大運(yùn)算中必要的有效運(yùn)算位數(shù)，小規(guī)模的運(yùn)算就可以的動態(tài)圖像預(yù)測方法。
技術(shù)方案為了達(dá)到所述目的，本發(fā)明的動態(tài)圖像預(yù)測方法是根據(jù)2張參照圖像的像素值預(yù)測構(gòu)成動態(tài)圖像的圖像像素值的方法，其特征在于，包括以下步驟算出與預(yù)測對象圖像和第1參照圖像的間隔相對應(yīng)的第1參數(shù)的第1參數(shù)計算步驟；算出與所述第1參照圖像和第2參照圖像的間隔相對應(yīng)的第2參數(shù)的第2參數(shù)計算步驟；判斷根據(jù)所述第1參數(shù)及所述第2參數(shù)算出的第3參數(shù)是否包含在預(yù)先設(shè)定的預(yù)定范圍內(nèi)的第1判斷步驟；在所述第1判斷步驟的判斷結(jié)果是所述第3參數(shù)包含在所述預(yù)定范圍內(nèi)的情況下，根據(jù)所述第1參數(shù)、所述第2參數(shù)、所述第1參照圖像及第2參照圖像的像素值進(jìn)行換算，由此計算出所述預(yù)測對象圖像的像素值的第1預(yù)測步驟；在所述第1判斷步驟的判斷結(jié)果是所述第3參數(shù)不包含在所述預(yù)定范圍內(nèi)的情況下，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的預(yù)定值、所述第1參照圖像及第2參照圖像的像素值進(jìn)行換算，由此計算出所述預(yù)測對象圖像的像素值的第2預(yù)測步驟。
這里，換算處理是求得從2張參照圖像的像素值中計算預(yù)測對象圖像的像素值時的各個加權(quán)系數(shù)的處理。
由此，在換算處理中的加權(quán)系數(shù)的值之一的第3參數(shù)中設(shè)置限制，加權(quán)系數(shù)在預(yù)定范圍內(nèi)的情況下，進(jìn)行使用該加權(quán)系數(shù)的換算處理，加權(quán)系數(shù)在規(guī)定范圍之外的情況下，將加權(quán)系數(shù)作為預(yù)定值，進(jìn)行使用該加權(quán)系數(shù)的換算處理，所以當(dāng)求預(yù)測對象圖像的像素值的時，通常能夠利用預(yù)定的有效位數(shù)進(jìn)行計算。
并且，所述動態(tài)圖像預(yù)測方法最好還包括判斷所述第1參數(shù)是否包含在預(yù)先設(shè)定的預(yù)定范圍內(nèi)的第2判斷步驟，在所述第2判斷步驟的判斷結(jié)果位所述第1參數(shù)不包含在所述預(yù)定范圍內(nèi)的時，進(jìn)行所述第2預(yù)測步驟中的預(yù)測。
由此，在成為換算處理中除數(shù)的值的第1參數(shù)中設(shè)置限制，在除數(shù)是預(yù)定范圍內(nèi)的值的情況下，再判斷由該除數(shù)特定的加權(quán)系數(shù)是否包含在預(yù)定范圍內(nèi)并進(jìn)行如上所述的處理；而在除數(shù)超過規(guī)定范圍的情況下，由此將預(yù)先設(shè)定的值作為加權(quán)系數(shù)進(jìn)行換算處理，所以在求預(yù)測對象圖像的像素值時，能夠減小計算除數(shù)的倒數(shù)的運(yùn)算量及用于存儲的存儲量。
并且，所述動態(tài)圖像預(yù)測方法最好還包包括判斷所述第2參數(shù)是否包含在預(yù)先設(shè)定的預(yù)定范圍內(nèi)的第3判斷步驟，在所述第3判斷步驟的判斷結(jié)果為所述第2參數(shù)不包含在所述預(yù)定范圍內(nèi)的情況下，進(jìn)行所述第2預(yù)測步驟中的預(yù)測。
由此，在成為換算處理中乘數(shù)的值的第2參數(shù)中設(shè)置限制，在乘數(shù)是預(yù)定范圍內(nèi)的值的情況下，再判斷由乘數(shù)特定的加權(quán)系數(shù)是否包含在預(yù)定范圍內(nèi)并進(jìn)行上述處理；而在乘數(shù)超過規(guī)定范圍的情況下，則將預(yù)先設(shè)定的值作為加權(quán)系數(shù)進(jìn)行換算處理，所以在求預(yù)測對象圖像的像素值時，能夠減小計算的運(yùn)算量。
本發(fā)明不僅能夠?qū)崿F(xiàn)這種動態(tài)圖像預(yù)測方法，而且能夠?qū)崿F(xiàn)將包含在這種動態(tài)圖像預(yù)測方法中的步驟作為單元的動態(tài)圖像預(yù)測裝置，或者實(shí)現(xiàn)進(jìn)行這樣的動態(tài)圖像預(yù)測方法的動態(tài)圖像編碼方法·裝置及動態(tài)圖像解碼方法·裝置，還能夠?qū)崿F(xiàn)使那些步驟在計算機(jī)中執(zhí)行的程序。而且，這種程序還能夠通過CD-ROM等記錄媒體及因特網(wǎng)等傳播媒體進(jìn)行發(fā)送。
如通過以上所述說明能夠明白的那樣，用本發(fā)明的動態(tài)圖像預(yù)測方法能夠提高使用了2張參照圖像的換算處理的效率。由此，可以削減伴隨換算處理的計算量和存儲容量。
即，在生成預(yù)測像素值和移動矢量的過程中，削減了加權(quán)系數(shù)的計算中為避免除法運(yùn)算而必需的倒數(shù)運(yùn)算的次數(shù)和保存倒數(shù)的查閱表等的存儲器的尺寸。并且，在預(yù)定的有效位數(shù)(如，16位)內(nèi)進(jìn)行換算處理，可以避免電路規(guī)模的龐大化。
發(fā)明效果如以上所述，本發(fā)明的動態(tài)圖像預(yù)測方法、動態(tài)圖像編碼方法及動態(tài)圖像解碼方法作為用例如移動電話機(jī)、DVD裝置及微型計算機(jī)等生成預(yù)測像素值、或者編碼構(gòu)成動態(tài)圖像的各幅圖像并生成代碼串、或者解碼生成的代碼串的方法有用。


圖1表示通過根據(jù)2張參照圖像進(jìn)行加權(quán)系數(shù)預(yù)測，計算B圖像的預(yù)測像素值過程的現(xiàn)有技術(shù)的一個例子的2表示B圖像(編碼對象塊)參照前方向的圖像(塊1)和后方向的圖像(塊2)情況下的例子的3表示B圖像(編碼對象塊)參照2張前方向的圖像(塊1及塊2)的情況下的例子的4表示歷來的加權(quán)預(yù)測過程的流程5表示使用了本發(fā)明的動態(tài)圖像預(yù)測方法的動態(tài)圖像編碼裝置的一個實(shí)施形態(tài)的構(gòu)成的方框6表示圖5中由移動補(bǔ)償編碼單元進(jìn)行的加權(quán)預(yù)測的處理過程的流程7表示能有效地削減用來避免加權(quán)系數(shù)計算中的除法運(yùn)算所必需的查閱表的大小的處理過程的流程8表示圖7中判斷處理(步驟S70)的具體例子的流程9表示按預(yù)定的有效位數(shù)進(jìn)行加權(quán)預(yù)測的處理過程的流程10表示圖9中判斷處理(步驟S90)的具體例子的流程11表示使用了本發(fā)明的動態(tài)圖像預(yù)測方法的動態(tài)圖像解碼裝置的一個實(shí)施形態(tài)的構(gòu)成的方框12使用存儲有為實(shí)現(xiàn)實(shí)施形態(tài)1的動態(tài)圖像編碼裝置或?qū)嵤┬螒B(tài)2的動態(tài)圖像解碼裝置的構(gòu)成的程序的軟盤，通過計算機(jī)系統(tǒng)實(shí)施的情況下的說明13表示實(shí)現(xiàn)內(nèi)容發(fā)送服務(wù)的內(nèi)容供給系統(tǒng)的全體構(gòu)成的方框14表示使用了本發(fā)明的動態(tài)圖像預(yù)測方法、動態(tài)圖像編碼裝置及圖像解碼裝置的移動電話機(jī)的示例15表示本發(fā)明的移動電話機(jī)的構(gòu)成的方框16表示本發(fā)明的數(shù)字播放用系統(tǒng)的全體構(gòu)成的方框圖本發(fā)明的最佳實(shí)施形態(tài)下面參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的動態(tài)圖像的預(yù)測方法。
(實(shí)施形態(tài)1)圖5為表示使用了本發(fā)明的動態(tài)圖像預(yù)測方法的動態(tài)圖像編碼裝置的一個實(shí)施形態(tài)的構(gòu)成的方框圖。
圖像編碼裝置包括圖像存儲器101、預(yù)測殘差編碼單元102、代碼串生成單元103、預(yù)測殘差解碼單元104、圖像存儲器105、移動矢量檢測單元106、移動補(bǔ)償編碼單元107、移動矢量儲存單元108、差分運(yùn)算器110、加法運(yùn)算器111及開關(guān)112、113。
圖像存儲器101存儲有按顯示時間順序并以圖像單位輸入的動態(tài)圖像。移動矢量檢測單元106將編碼完畢的解碼圖像數(shù)據(jù)作為參照圖像使用，并進(jìn)行表示在圖像內(nèi)的探索區(qū)域中預(yù)測為最適合位置的移動矢量的檢測。
移動補(bǔ)償編碼單元107使用由移動矢量檢測單元106檢測出來的移動矢量決定塊(block)的編碼模式，并根據(jù)此編碼模式生成預(yù)測圖像數(shù)據(jù)(預(yù)測像素值)。例如，在使用2張參照圖像的圖像間預(yù)測編碼模式下，移動補(bǔ)償編碼單元107使用由移動矢量檢測單元106檢測出來的移動矢量，從2張參照圖像中求出2個參照塊的像素值，并生成預(yù)測圖像數(shù)據(jù)。即，通過本發(fā)明的特征的換算處理進(jìn)行像素值的加權(quán)預(yù)測，并由2個參照塊的像素值求出處理對象塊的像素值。并且，移動補(bǔ)償編碼單元107擁有將與第1參照圖像及第2參照圖像之間的間隔相對應(yīng)的值(限制在預(yù)定范圍內(nèi)的值)與其倒數(shù)對應(yīng)起來并存儲的查閱表，參照此查閱表進(jìn)行換算處理。
移動矢量儲存單元108存儲由移動矢量檢測單元106檢測出來的移動矢量。存儲在該移動矢量儲存單元108中的移動矢量，在例如對參照圖像擁有的移動矢量進(jìn)行換算處理，并預(yù)測處理對象塊的移動矢量的時間上的直接模式時被參照。差分運(yùn)算器110對從圖像存儲器101中讀出的圖像數(shù)據(jù)和從移動補(bǔ)償編碼單元107中輸入的預(yù)測圖像數(shù)據(jù)之間的差分進(jìn)行運(yùn)算，并生成預(yù)測殘差圖像數(shù)據(jù)。
預(yù)測殘差編碼單元102對輸入的預(yù)測殘差圖像進(jìn)行頻率變換及量化等編碼處理，并生成編碼數(shù)據(jù)。代碼串生成單元103對輸入編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行可變長編碼等處理，并通過附加從移動補(bǔ)償編碼單元107輸入的移動矢量的信息、及編碼模式的信息等生成代碼串。
預(yù)測殘差解碼單元104對輸入的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行逆量化和逆頻率變換等解碼處理，并生成解碼差分圖像數(shù)據(jù)。加法運(yùn)算器111將由預(yù)測殘差解碼單元104輸入的解碼差分圖像數(shù)據(jù)和由移動補(bǔ)償編碼單元107輸入的預(yù)測圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行相加運(yùn)算，生成解碼圖像數(shù)據(jù)。圖像存儲器105存儲生成的解碼圖像數(shù)據(jù)。
下面對以上構(gòu)成的動態(tài)圖像編碼裝置的特征動作進(jìn)行說明。這里作為一個例子，將參照圖2及圖3，對由移動補(bǔ)償編碼單元107生成B圖像的預(yù)測像素值，即加權(quán)預(yù)測進(jìn)行說明。
移動補(bǔ)償編碼單元107根據(jù)以下的公式計算編碼對象塊的預(yù)測像素值。
(式5)
這里BWD及LWD是通過以下的式6～式9特定的值。
(式6)這里 的意思是指向左方向的位移。即， 表示的是[×(2的7次方)]。
(式7)這里函數(shù)Ceil(x)是將x取x以上且離x最近的整數(shù)的函數(shù)。函數(shù)abs(x)是表示返回x的絕對值的函數(shù)。
(式8)LWD＝7-LWDO(式9)如式7所示，LWDO表示的是 的整數(shù)值的位數(shù)。
如以上各式所示，在本實(shí)施形態(tài)中，像素值若以8位表現(xiàn)的話，上述式6、式7、式8、式9的運(yùn)算全部為16位的運(yùn)算。因此，保證上述式5所示的換算處理在16位的有效位數(shù)的范圍內(nèi)進(jìn)行。即，通過上述式8對加權(quán)系數(shù)進(jìn)行限制，使上述式5中的乘法運(yùn)算不超過16位的有效位數(shù)。由此，B圖像的加權(quán)預(yù)測一般在16位的有效位數(shù)內(nèi)實(shí)現(xiàn)。并且，為了削減處理量，也可以預(yù)先計算好BWD及LWD并存儲在位于圖像或片段(slice)的開始時刻的查閱表等內(nèi)。
在本實(shí)施形態(tài)中，為了削減計算加權(quán)系數(shù)的計算次數(shù)，除上數(shù)限制外，也可以使用其他的限制。這種限制可以是，在塊1的參照圖像不是第2參照表(list1)中的最初參照圖像的情況下，使用默認(rèn)的加權(quán)系數(shù)。這里第2參照表中的最初的參照圖像是第2參照表附加中索引為0的參照圖像。
這里，參照表是為確定參照圖像用的相對的編號(索引)列，為了確定B圖像參照的2張圖像，使用第1參照表和第2參照表。第1參照表是第1個移動矢量的參照表，通常用于前方預(yù)測，第2參照表是第2個移動矢量的參照表，通常用于后方預(yù)測。索引通常將小的編號分配給與對象圖像和像素相關(guān)大的參照圖像，最小的編號是0。并且，加權(quán)系數(shù)的默認(rèn)值最好是BWD＝1，LWD＝1。但是，在LWDO取比7大的值的情況下，也可以設(shè)定不同的默認(rèn)值，如BWD＝1、LWD＝0。
圖6為表示由移動補(bǔ)償編碼單元107進(jìn)行加權(quán)預(yù)測的處理過程的流程圖。首先，獲取P0、P1、T、T0、T1(S501)，判斷塊2所屬的參照圖像是否是第2參照表中的最初的參照圖像(即，list1中的索引0)(步驟S502)。
當(dāng)結(jié)果為塊2所屬的參照圖像不是第2參照表中最初的參照圖像時(步驟S502中為No)，加權(quán)系數(shù)被設(shè)定為第1的默認(rèn)值(步驟S504)。這里“加權(quán)系數(shù)被設(shè)定為第1的默認(rèn)值”的意思是BWD＝1，LWD＝1。
而當(dāng)塊2所屬的參照圖像是參照表中的最初的參照圖像時(步驟S502中為Yes)，則判斷時刻T1和T0是否相等(步驟S503)。如果結(jié)果為T1和T0相等(步驟S503中為Yes)，則加權(quán)系數(shù)被設(shè)定為第1的默認(rèn)值(步驟S504)；當(dāng)T1和T0不相等時(步驟S503中為No)，則根據(jù)上述式6及式7計算出BWDO及LWDO(步驟S505)。
接下來，判斷LWDO是否比7大(步驟S506)，如果比7大(步驟S506中Yes)，則加權(quán)系數(shù)被設(shè)定為第2的默認(rèn)值(步驟S507)。這里“加權(quán)系數(shù)被設(shè)定為第2的默認(rèn)值”的意味著BWD＝1，LWD＝0。而當(dāng)LWDO比7小時(步驟S506中No)，根據(jù)上述式8及式9計算出BWD及LWD(步驟S508)。
之后，使用經(jīng)以上步驟決定的BWD及LWD，根據(jù)上述式5計算出編碼對象塊的預(yù)測像素值P(步驟S509)。
這樣，上述限制(步驟S502、S503、S504、S506、S507)，即在滿足一定條件的情況下將加權(quán)系數(shù)固定為預(yù)定值，因此計算的次數(shù)及加權(quán)系數(shù)用的查閱表必需的存儲量與歷來相比，都極小。并且，必要的除法運(yùn)算的次數(shù)與存儲在查閱表中的加權(quán)系數(shù)的個數(shù)減1的值相等。這是因?yàn)椴殚啽眄?xiàng)目的殘余部分用于默認(rèn)值的加權(quán)系數(shù)。即，只有一部分的加權(quán)系數(shù)通過計算求出。
另外，以上的加權(quán)預(yù)測不僅在像素值表示亮度的情況下成立，在表示色差的情況下也成立。例如，對于B圖像中色差的塊的加權(quán)系數(shù)可以在上述式5中使用與式3相同的128的偏移(オフセツト)計算出色差的預(yù)測值。由此，對色差的像素值進(jìn)行的換算與歷來換算相比，也大大削減了計算量。
如以上所述，通過本實(shí)施形態(tài)中的動態(tài)圖像編碼裝置，使用2個參照塊的換算處理提高了效率。而且，作為削減計算量的效果，不僅可以用于動態(tài)圖像編碼裝置，也可以用于動態(tài)圖像解碼裝置。
雖然在本實(shí)施形態(tài)中描述的是同時實(shí)現(xiàn)為避免加權(quán)系數(shù)計算中的除法運(yùn)算削減必需的查閱表的大小，和在預(yù)定的有效位數(shù)中進(jìn)行加權(quán)預(yù)測的方法，但本發(fā)明未必就局限于同時發(fā)揮兩者效果的實(shí)現(xiàn)方法。下面說明分別單獨(dú)實(shí)現(xiàn)削減查閱表的大小和在預(yù)定的有效位數(shù)中進(jìn)行加權(quán)預(yù)測的方法。
并且，雖然上文所述是通過位移在預(yù)定的有效位數(shù)中進(jìn)行加權(quán)預(yù)測的方法，但對于BWD及LWD也可以使用固定值。通過使BWD及LWD為固定值，雖然加權(quán)系數(shù)會出現(xiàn)超過預(yù)定的有效位數(shù)的情況，但在這種情況下如以下說明的那樣使用預(yù)定的加權(quán)系數(shù)。
圖7為表示有效地削減為避免加權(quán)系數(shù)計算中的除法運(yùn)算而必需的查閱表的大小的處理過程的流程圖。
首先，在進(jìn)行圖2或圖3所示的B圖像的加權(quán)預(yù)測之際，移動補(bǔ)償編碼單元107判斷是否有必要生成與時刻T、T1、T0的值相對應(yīng)的預(yù)測值(步驟S70)。如果結(jié)果判斷為有必要(步驟S70中為Yes)，則與通常一樣根據(jù)上述式1～式3生成與這些時刻T、T1、T0相對應(yīng)的預(yù)測值(步驟S72)。而在判斷沒有必要的情況下(步驟S70中為No)，則分別將兩個加權(quán)系數(shù)W0及W1設(shè)定為1/2，根據(jù)上述式3生成預(yù)測值(步驟S71)。
圖8為表示圖7中的判斷處理(步驟S70)的具體例子的流程圖。
在圖8(a)中，移動補(bǔ)償編碼單元107根據(jù)時刻T1的索引(與時刻T1對應(yīng)的參照圖像的參照表中的索引)是否為0(步驟S80)來對是使用預(yù)定的加權(quán)系數(shù)(如，W0＝W1＝1/2)生成預(yù)測值(步驟S81)，還是根據(jù)上述式1～式3用時刻T、T1、T0生成預(yù)測值(步驟S82)進(jìn)行切換。由此，只在例如時刻T1的索引為0的情況下才有必要計算依存于時間關(guān)系的加權(quán)系數(shù)，因此只將與這種情況相對應(yīng)的加權(quán)系數(shù)存儲在查閱表中，因此與歷來將所有情況下的加權(quán)系數(shù)都存儲起來相比，削減了查閱表的大小。
在圖8(b)中，移動補(bǔ)償編碼單元107根據(jù)時刻T1的索引(與時刻T1對應(yīng)的參照圖像的參照表中的索引)是否在預(yù)定值(如，2)以下(步驟S85)來對是使用預(yù)定的加權(quán)系數(shù)(如，W0＝W1＝1/2)生成預(yù)測值(步驟S86)，還是根據(jù)上述式1～式3使用時刻T、T1、T0生成預(yù)測值(步驟S87)進(jìn)行切換。由此，只在例如參照圖像的索引在預(yù)定值以下的情況下有必要計算依存于時間關(guān)系加權(quán)系數(shù)，所以只將與這種情況相對應(yīng)的加權(quán)系數(shù)存儲在查閱表中，與歷來將所有情況下的加權(quán)系數(shù)都存儲起來相比，削減了查閱表的大小。
圖9為表示按預(yù)定的有效位數(shù)進(jìn)行加權(quán)預(yù)測的處理過程的流程圖。
首先，在進(jìn)行圖2或圖3所示的B圖像的加權(quán)預(yù)測之際，移動補(bǔ)償編碼單元107判斷是否可能與時刻T、T1、T0的值相對應(yīng)用預(yù)定的有效位數(shù)生成預(yù)測值(步驟S90)。如果判斷結(jié)果為可能(步驟S90中為Yes)，則與通常一樣，根據(jù)上述式1～式3生成與這些時刻T、T1、T0相對應(yīng)的預(yù)測值(步驟S92)。而如果判斷結(jié)果為不可能(步驟S90中為No)，則分別將兩個加權(quán)系數(shù)W0及W1設(shè)定為1/2，根據(jù)上述式3生成預(yù)測值(步驟S91)。
圖10為表示圖9中判斷處理(步驟S90)的具體例子的流程圖。
圖10(a)為表示像素值的加權(quán)預(yù)測中的具體例子的示例圖。這里，移動補(bǔ)償編碼單元107根據(jù)時刻T1與時刻T的差(T1-T)是否在規(guī)定范圍(例如，-2～2)內(nèi)(步驟S100)來對是使用預(yù)定的加權(quán)系數(shù)(如，W0＝W1＝1/2)生成預(yù)測值(步驟S101)，還是根據(jù)上述式1～式3使用時刻T、T1、T0生成預(yù)測值(步驟S102)進(jìn)行切換。由此，在預(yù)測像素值的生成中，在加權(quán)系數(shù)超過一定值的情況下，即在出現(xiàn)無法用一定的位數(shù)表現(xiàn)的事態(tài)的情況下，由于加權(quán)系數(shù)被設(shè)定為預(yù)定值(由一定的位數(shù)表現(xiàn)的值)，所以通常能夠確保由一定的有效位數(shù)進(jìn)行加權(quán)預(yù)測。
圖10(b)為表示像素值的加權(quán)預(yù)測中的具體例子的示例圖。這里，移動補(bǔ)償編碼單元107根據(jù)時刻T1與時刻T0的差(T1-T0)是否在規(guī)定范圍(例如，-2～2)內(nèi)(步驟S105)來對是使用預(yù)定的加權(quán)系數(shù)(如，W0＝W1＝1/2)生成預(yù)測值(步驟S106)，還是根據(jù)上述式1～式3使用時刻T、T1、T0生成預(yù)測值(步驟S107)進(jìn)行切換。由此，在預(yù)測像素值的生成中，在加權(quán)系數(shù)超過一定值的情況下，即在出現(xiàn)無法用一定的位數(shù)表現(xiàn)的事態(tài)的情況下，由于加權(quán)系數(shù)被設(shè)定為預(yù)定值(由一定的位數(shù)表現(xiàn)的值)，所以通常能夠確保由一定的有效位數(shù)進(jìn)行加權(quán)預(yù)測。
(實(shí)施形態(tài)2)下面對使用了本發(fā)明的動態(tài)圖像預(yù)測方法的動態(tài)圖像解碼裝置進(jìn)行說明。
圖11為表示使用了本發(fā)明的動態(tài)圖像預(yù)測方法的動態(tài)圖像解碼裝置的一個實(shí)施形態(tài)的構(gòu)成的方框圖。
動態(tài)圖像解碼裝置包括代碼串解析單元201、預(yù)測殘差解碼單元202、圖像存儲器203、移動補(bǔ)償解碼單元204、移動矢量儲存單元205、加法運(yùn)算器207及開關(guān)208。
代碼串解析單元201用輸入的代碼串提取編碼模式的信息及編碼時所用的移動矢量的信息等各種數(shù)據(jù)。預(yù)測殘差解碼單元202對輸入的預(yù)測殘差編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并生成預(yù)測殘差圖像數(shù)據(jù)。
移動補(bǔ)償解碼單元204根據(jù)編碼時的編碼模式的信息及移動矢量的信息等生成移動補(bǔ)償圖像數(shù)據(jù)。例如，在以使用了2張參照圖像的圖像間預(yù)測編碼模式進(jìn)行編碼的情況下，移動補(bǔ)償解碼單元204使用代碼串解析單元201提取出的移動矢量，從2張參照圖像中求出2個參照塊的像素值，并生成移動補(bǔ)償圖像數(shù)據(jù)。即，通過本發(fā)明的特征的換算處理進(jìn)行像素值的加權(quán)預(yù)測，并由2個參照塊的像素值求出處理對象塊的像素值。并且，移動補(bǔ)償解碼單元204擁有將與第1參照圖像及第2參照圖像之間的間隔相對應(yīng)的值與其倒數(shù)對應(yīng)起來并存儲的查閱表，參照此查閱表進(jìn)行換算處理。
移動矢量儲存單元205存儲有由代碼串解析單元201中提取出來的移動矢量。存儲在該移動矢量儲存單元205中的移動矢量，在例如解碼對象塊用時間上的直接模式進(jìn)行編碼的情況下被參照。加法運(yùn)算器207將由預(yù)測殘差解碼單元202輸入的預(yù)測殘差編碼數(shù)據(jù)和由移動補(bǔ)償解碼單元204輸入的移動補(bǔ)償圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行相加運(yùn)算，生成解碼圖像數(shù)據(jù)。圖像存儲器203存儲生成的解碼圖像數(shù)據(jù)。
下面對由以上所述構(gòu)成的動態(tài)圖像解碼裝置的特征動作，即由移動補(bǔ)償解碼單元204進(jìn)行像素值的加權(quán)預(yù)測進(jìn)行說明。
移動補(bǔ)償解碼單元204基本上擁有與動態(tài)圖像編碼裝置所具備的移動補(bǔ)償編碼單元107相同的功能。例如，在通過換算處理進(jìn)行像素值的加權(quán)預(yù)測中，如圖6所示，根據(jù)時刻T1的索引值或時刻T1和時刻T0的一致性(步驟S501～S503)，給BWD及LWD設(shè)定默認(rèn)值(步驟S504、S507)，或者根據(jù)上述式6～式9確定BWD及LWD(步驟S508)，并用確定的BWD及LWD根據(jù)上述式5計算編碼對象塊P的預(yù)測像素值(步驟S509)。
如圖7及圖8所示，移動補(bǔ)償解碼單元204也可以只進(jìn)行有效削減為避免加權(quán)系數(shù)計算中的除法運(yùn)算所必要的查閱表大小的處理。即，移動補(bǔ)償解碼單元204，在進(jìn)行圖2或圖3所示的B圖像的加權(quán)預(yù)測之際，判斷是否有必要生成與時刻T、T1、T0的值相對應(yīng)的預(yù)測值(步驟S70)。如果判斷結(jié)果為必要(步驟S70中為Yes)，則與通常一樣根據(jù)上述式1～式3生成與這些時刻T、T1、T0相對應(yīng)的預(yù)測值(步驟S72)。而在判斷結(jié)果為沒有必要的情況下(步驟S70中No)，分別將兩個加權(quán)系數(shù)W0及W1設(shè)定為1/2，根據(jù)上述式3生成預(yù)測值(步驟S71)。
由此，只在有必要生成與時刻T、T1、T0對應(yīng)的預(yù)測值的情況下，有必要計算依存于時間關(guān)系的加權(quán)系數(shù)，只將與這種情況相對應(yīng)的加權(quán)系數(shù)存儲在查閱表中，因此與歷來將所有情況下的加權(quán)系數(shù)都存儲起來相比，削減了查閱表的大小。
同樣，移動補(bǔ)償解碼單元204也可以，如圖9及圖10所示在預(yù)定的有效位數(shù)中進(jìn)行加權(quán)預(yù)測處理。即，移動補(bǔ)償解碼單元204在進(jìn)行圖2或圖3所示的B圖像的加權(quán)預(yù)測之際，判斷是否可能與時刻T、T1、T0的值相對應(yīng)，用預(yù)定的有效位數(shù)生成預(yù)測值(步驟S90)。在判斷結(jié)果為可能的情況下(步驟S90中為Yes)，與通常一樣根據(jù)上述式1～式3生成與那些時刻T、T1、T0相對應(yīng)的預(yù)測值(步驟S92)。而在判斷結(jié)果為不可能的情況下(步驟S90中為No)，則分別將兩個加權(quán)系數(shù)W0及W1設(shè)定為1/2，根據(jù)上述式3生成預(yù)測值(步驟S91)。
由此，在使用時刻T、T1、T0無法用預(yù)定的有效位數(shù)中進(jìn)行預(yù)測的情況下，即在加權(quán)系數(shù)超過一定值，出現(xiàn)無法用一定的位數(shù)表現(xiàn)的事態(tài)的情況下，由于加權(quán)系數(shù)被設(shè)定為預(yù)定值(由一定的位數(shù)表現(xiàn)的值)，所以通常能夠確保由一定的有效位數(shù)進(jìn)行加權(quán)預(yù)測。
(實(shí)施形態(tài)3)
下面對用其他形態(tài)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的動態(tài)圖像預(yù)測方法、動態(tài)圖像編碼裝置及動態(tài)圖像解碼裝置的例子進(jìn)行說明。
通過將實(shí)現(xiàn)上述各實(shí)施形態(tài)所描述的動態(tài)圖像編碼裝置或動態(tài)圖像解碼裝置的構(gòu)成的程序存儲在軟盤等存儲媒體中，能夠使上述各實(shí)施形態(tài)中所示的處理在獨(dú)立的計算機(jī)系統(tǒng)中簡單地得以實(shí)施。
圖12為使用存儲有用來實(shí)現(xiàn)實(shí)施形態(tài)1的動態(tài)圖像編碼裝置或?qū)嵤┬螒B(tài)2的動態(tài)圖像解碼裝置的構(gòu)成的程序的軟盤，通過計算機(jī)系統(tǒng)實(shí)施的情況下的說明圖。
圖12(b)表示從軟盤正面來看的外觀、剖面構(gòu)造及軟盤；圖12(a)表示的是記錄媒體本體的軟盤的物理格式的例子。軟盤FD內(nèi)藏在外盒F內(nèi)，在該盤的表面上，從外周向內(nèi)周形成有多個同心圓狀的磁跡Tr，各個磁跡沿角度方向分割為16個扇區(qū)Se。因此，存儲有上述程序的軟盤在被分配給上述軟盤FD上的領(lǐng)域中記錄有作為上述程序的動態(tài)圖像編碼裝置。
并且，圖12(c)表示再生記錄在軟盤FD上的程序的結(jié)構(gòu)。在將上述程序記錄到軟盤FD中的情況下，通過軟盤驅(qū)動裝置將作為上述程序的動態(tài)圖像編碼裝置或動態(tài)圖像解碼裝置從計算機(jī)系統(tǒng)Cs上寫入軟盤。并且，在用軟盤內(nèi)的程序?qū)⑸鲜鰟討B(tài)圖像編碼裝置構(gòu)筑到計算機(jī)系統(tǒng)中的情況下，通過軟盤驅(qū)動裝置從軟盤中讀取程序，并傳送到計算機(jī)系統(tǒng)中。
另外，雖然在上述說明中是用軟盤作為記錄媒體進(jìn)行說明的，但同樣也可以使用光盤作為記錄媒體。并且，記錄媒體不局限于此，IC卡、ROM盒等只要是能夠記錄程序的媒體都同樣可以實(shí)施。
這里再對上述實(shí)施形態(tài)中敘述的動態(tài)圖像預(yù)測方法、動態(tài)圖像編碼裝置、動態(tài)圖像解碼裝置的應(yīng)用例以及使用了以上各項(xiàng)的系統(tǒng)進(jìn)行說明。
圖13為表示實(shí)現(xiàn)內(nèi)容發(fā)送服務(wù)的內(nèi)容供給系統(tǒng)ex100的全體構(gòu)成的方框圖。將通信服務(wù)的提供區(qū)域分割成所需大小，在各個單元中分別設(shè)置有作為固定無線局的基站ex107～ex110。
該內(nèi)容供給系統(tǒng)ex100例如通過因特網(wǎng)服務(wù)器ex102、電話網(wǎng)ex104、基站ex107～ex110將計算機(jī)ex111、PDA(Personal DigitalAssistant，個人數(shù)字助理)ex112、攝像機(jī)ex113、移動電話機(jī)ex114、帶攝像頭的移動電話機(jī)ex115等各儀器連接到因特網(wǎng)ex101中。
但是，內(nèi)容供給系統(tǒng)ex100并不局限于圖13所示的組合，采取任意組合進(jìn)行連接都可以。并且，也可以不通過固定無線局的基站ex107～ex110直接將各儀器與電話網(wǎng)ex104連接。
攝像機(jī)ex113為數(shù)字?jǐn)z象機(jī)等能夠進(jìn)行動態(tài)圖像攝影的儀器。并且，移動電話機(jī)也可以是PDC(Personal Digital Communications，個人數(shù)字通訊)方式、CDMA(Code Division Multiple Access，碼分復(fù)用訪問)方式、W-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access，寬頻碼分復(fù)用訪問)方式、或是GSM(Global System for MobileCommunications，全球移動通信系統(tǒng))方式的移動電話機(jī)，或者PHS(Personal Handyphone System，個人手持電話系統(tǒng))等任何一種。
并且，流式(stream)服務(wù)器ex103可以通過基站ex109、電話網(wǎng)ex104與攝像機(jī)ex113連接，可以根據(jù)用戶使用攝像機(jī)ex113發(fā)送的經(jīng)過編碼處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)況發(fā)送。攝影數(shù)據(jù)的編碼處理可以在攝像機(jī)ex113中進(jìn)行，也可以在進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送處理的服務(wù)器中進(jìn)行。并且，相機(jī)ex116拍攝的動態(tài)圖像數(shù)據(jù)也可以通過計算機(jī)ex111發(fā)送到流式服務(wù)器ex103中。相機(jī)ex116是數(shù)字相機(jī)等能夠拍攝靜止圖像、動態(tài)圖像的儀器。在這種情況下，動態(tài)圖像數(shù)據(jù)的編碼既可以在相機(jī)ex116中進(jìn)行，也可以在計算機(jī)ex111中進(jìn)行。并且，編碼處理在計算機(jī)ex111及攝像機(jī)116所擁有的LSIex117中進(jìn)行。而且，圖像編碼·解碼用的軟件可以安裝在能夠通過計算機(jī)ex111等讀取的記錄媒體的任何一種存儲媒體(CD-ROM、軟盤、硬盤等)中。而且，也可以通過帶攝像頭的移動電話機(jī)ex115發(fā)送動態(tài)圖像數(shù)據(jù)。此時的動態(tài)圖像數(shù)據(jù)是在移動電話機(jī)ex115所擁有的LSI中經(jīng)過編碼處理的數(shù)據(jù)。
此內(nèi)容供給系統(tǒng)ex100不僅與上述實(shí)施形態(tài)一樣將用戶通過攝像機(jī)ex113、相機(jī)ex116等拍攝的內(nèi)容(如，拍攝音樂實(shí)況等圖像)進(jìn)行編碼處理并發(fā)送到流式服務(wù)器ex103中，同時流式服務(wù)器ex103將上述內(nèi)容數(shù)據(jù)流動發(fā)送給有要求的委托對象。委托對象可以是能夠?qū)ι鲜鼋?jīng)過編碼處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的計算機(jī)ex111、PDAex112、攝像機(jī)113、移動電話機(jī)ex114等。這樣一來，內(nèi)容供給系統(tǒng)ex100能夠?qū)⒔?jīng)過編碼的數(shù)據(jù)在委托對象中接收并再生，進(jìn)而通過在委托對象中實(shí)時接收并解碼之后再生，從而能夠?qū)崿F(xiàn)個人播放。
構(gòu)成該系統(tǒng)的各儀器的編碼、解碼使用上述各實(shí)施形態(tài)中敘述的動態(tài)圖像編碼裝置或動態(tài)圖像解碼裝置就可以。
下面以移動電話機(jī)為例進(jìn)行說明。
圖14為表示使用了上述實(shí)施形態(tài)中說明過的動態(tài)圖像預(yù)測方法、動態(tài)圖像編碼裝置及圖像解碼裝置的移動電話機(jī)ex115的圖。移動電話機(jī)ex115包括與基站ex110之間發(fā)送接收電波的天線ex201、CCD相機(jī)等能夠拍攝影像、靜止圖像的相機(jī)單元ex203、顯示相機(jī)單元ex203拍攝的圖像、天線ex201接收的圖像經(jīng)過解碼后的數(shù)據(jù)的液晶顯示屏等顯示單元ex202、由操作鍵ex204群構(gòu)成的本體部、用于聲音輸出的揚(yáng)聲器等聲音輸出單元ex208、用于聲音輸入的麥克風(fēng)等聲音輸入單元ex205、用于保存拍攝的動態(tài)圖像或靜止圖像的數(shù)據(jù)、接收的電子郵件的數(shù)據(jù)、動態(tài)圖像數(shù)據(jù)或靜止圖像數(shù)據(jù)等、編碼數(shù)據(jù)或解碼數(shù)據(jù)的記錄媒體ex207、能夠在移動電話機(jī)ex115上安裝記錄媒體ex207用的開口部ex206。記錄媒體ex207是將能夠電改寫及刪除的非易失性存儲器EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory電可擦除只讀存儲器)的一種閃存元件保存在SD卡等塑料盒內(nèi)的單元。
用圖15對移動電話機(jī)ex115進(jìn)行說明。移動電話機(jī)ex115使電源電路ex310、操作輸入控制單元ex304、圖像編碼單元ex312、攝像機(jī)接口部ex303、LCD(Liquid Crystal Display，液晶顯示屏)控制單元ex302、圖像解碼單元ex309、復(fù)用分離單元ex308、記錄再生單元ex307、調(diào)制解調(diào)電路ex306及聲音處理單元ex305通過同步總線ex313相互連接到對具備顯示單元ex202及操作鍵ex204的本體部的各個部分進(jìn)行統(tǒng)一控制的主控制單元ex311上。
在通過用戶操作結(jié)束通話并使電源鍵處于ON的狀態(tài)下，電源電路ex310通過由備用電池對各部進(jìn)行電力供給，啟動帶有攝像頭的數(shù)字化移動電話機(jī)ex115，使其處于可動作狀態(tài)。
移動電話機(jī)ex115根據(jù)CPU、ROM及RAM等主控制單元ex311的控制，在聲音處理單元ex305中將聲音通話模式時聲音輸入單元ex205收集的聲音信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字聲音數(shù)據(jù)，并在調(diào)制解調(diào)電路ex306中進(jìn)行擴(kuò)頻處理，在用收發(fā)電路ex301實(shí)施數(shù)/模變換處理及頻率變換處理之后，通過天線ex201發(fā)送。移動電話機(jī)ex115增幅聲音通話模式時天線ex201接收到的接收信號并實(shí)施頻率變換處理及模/數(shù)變換處理，在用調(diào)制解調(diào)電路ex306進(jìn)行逆擴(kuò)頻處理、用聲音處理單元ex305轉(zhuǎn)換成模擬聲音信號之后，通過聲音輸出單元ex208輸出。
而且，在數(shù)據(jù)通信模式時發(fā)送電子郵件的情況下，由本體部的操作鍵ex204的操作而輸入的電子郵件的文本數(shù)據(jù)，通過操作輸入控制單元ex304發(fā)送到主控制單元ex311中。主控制單元ex311在調(diào)制解調(diào)電路ex306中將文本數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻處理，并在收發(fā)電路ex301中實(shí)施數(shù)/模變換處理及頻率變換處理之后，通過天線ex201向基站ex110發(fā)送。
在數(shù)據(jù)通信模式時發(fā)送圖像數(shù)據(jù)的情況下，通過攝像機(jī)接口部ex303將相機(jī)單元ex203拍攝的圖像數(shù)據(jù)供給圖像編碼單元ex312。或者，在不發(fā)送圖像數(shù)據(jù)的情況下，能夠通過攝像機(jī)接口部ex303及LCD控制單元ex302直接將相機(jī)單元ex203拍攝的圖像數(shù)據(jù)顯示在顯示單元ex202上。
圖像編碼單元ex312為具有本發(fā)明中說明的圖像編碼裝置的結(jié)構(gòu)，用上述實(shí)施形態(tài)中所敘述的圖像編碼裝置所使用的編碼方法將相機(jī)單元ex203提供的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼由此轉(zhuǎn)換成編碼圖像數(shù)據(jù)，并將此數(shù)據(jù)發(fā)送至復(fù)用分離單元ex308中。并且，與此同時，移動電話機(jī)ex115通過聲音處理單元ex305，將相機(jī)單元ex203在攝像過程中由聲音輸入單元ex205收集到的聲音作為數(shù)字聲音數(shù)據(jù)，發(fā)送到復(fù)用分離單元ex308中。
復(fù)用分離單元308按照預(yù)定的方式將圖像編碼單元ex312供給的編碼圖像數(shù)據(jù)和聲音處理單元ex305供給的聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用，在調(diào)制解調(diào)電路ex306中將其結(jié)果得到的復(fù)用數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻處理，并在收發(fā)電路ex301中實(shí)施數(shù)/模變換處理及頻率變換處理之后通過天線ex201進(jìn)行發(fā)送。
在數(shù)據(jù)通信模式時接收與主頁等連接的動態(tài)圖像文件的數(shù)據(jù)的情況下，在調(diào)制解調(diào)電路ex306中，將通過天線ex201從基站ex110接收的接收信號進(jìn)行逆擴(kuò)頻處理，將其結(jié)果得到的復(fù)用數(shù)據(jù)發(fā)送到復(fù)用分離單元ex308中。
在解碼天線ex201接收的復(fù)用數(shù)據(jù)時，復(fù)用分離單元ex308通過分離將復(fù)用數(shù)據(jù)分為圖像數(shù)據(jù)的位流和聲音數(shù)據(jù)的位流，并通過同步總線ex313將此編碼圖像數(shù)據(jù)供給圖像解碼單元ex309，同時將此聲音數(shù)據(jù)供給聲音處理單元ex305。
圖像解碼單元ex309為具備本發(fā)明中說明的圖像解碼裝置的結(jié)構(gòu)，通過用與上述實(shí)施形態(tài)所敘述的編碼方法相對應(yīng)的解碼方法，解碼圖像數(shù)據(jù)的位流生成再生動態(tài)圖像數(shù)據(jù)，將此數(shù)據(jù)通過LCD控制單元ex302供給顯示單元ex202，由此顯示出如與主頁連接的動態(tài)圖像文件所包含的動態(tài)圖像數(shù)據(jù)。與此同時，聲音處理單元ex305在將聲音數(shù)據(jù)變換成模擬聲音信號之后，將此信號供給聲音輸出單元ex208，由此能夠播放例如與主頁連接的動態(tài)圖像文件所包含的聲音數(shù)據(jù)。
而且，不局限于上述系統(tǒng)的例子，最近由衛(wèi)星、地波進(jìn)行數(shù)字廣播已成為人們議論的話題，在如圖16所示數(shù)字播放用系統(tǒng)中至少可以裝備有上述實(shí)施形態(tài)中的圖像編碼裝置或圖像解碼裝置的任一項(xiàng)。具體為，電臺ex409通過電波將影像信息的位流傳送給通信或廣播衛(wèi)星ex410。接收該電波的廣播衛(wèi)星ex410發(fā)送廣播用電波，擁有衛(wèi)星廣播接收設(shè)備的家庭天線ex406接收此電波，通過電視機(jī)(接收機(jī))ex401或機(jī)頂盒(STB)ex407等裝置將位流解碼并再生。并且，即使在讀取、解碼記錄在記錄媒體的CD及DVD等存儲媒體ex402上的位流的再生裝置ex403上也可以安裝上述實(shí)施形態(tài)中所敘述的圖像解碼裝置。在這種情況下，再生的影像信號顯示在監(jiān)視器ex404上。并且，也可以考慮在與有線電視用的電纜ex405或衛(wèi)星/地波廣播的天線ex406相連接的機(jī)頂盒ex407內(nèi)安裝動態(tài)圖像解碼裝置，在電視機(jī)的監(jiān)視器ex408上再生影像信號的結(jié)構(gòu)。此時最好不是在機(jī)頂盒內(nèi)，而是在電視機(jī)內(nèi)安裝圖像解碼裝置。并且，也可能用擁有天線ex411的汽車ex412接收從衛(wèi)星ex410或基站ex107發(fā)射的信號，在汽車ex412擁有的車載導(dǎo)航設(shè)備ex413等的顯示裝置中再現(xiàn)動態(tài)圖像畫面。
而且，還可以用上述實(shí)施形態(tài)所敘述的動態(tài)圖像編碼裝置編碼圖像信號并記錄在記錄媒體上。具體的例子有將圖像信號記錄到DVD光盤ex421中的DVD記錄裝置、記錄到硬盤中的硬盤記錄裝置等記錄裝置ex420。并且還能夠記錄到SD卡ex422中。如果記錄裝置ex420具備上述實(shí)施形態(tài)所敘述的圖像解碼裝置，就能夠?qū)⒂涗浽贒VD光盤ex421及SD卡ex422上的圖像信號再生，并顯示在監(jiān)視器ex408上。
另外，車載導(dǎo)航設(shè)備ex413的構(gòu)成還可以考慮例如將圖15所示結(jié)構(gòu)中的相機(jī)單元ex203和攝像機(jī)接口部ex303、圖像編碼單元ex312除去的結(jié)構(gòu)，同樣，也可以考慮計算機(jī)ex111及電視機(jī)(接收機(jī))ex401等。
并且，上述移動電話機(jī)ex114等終端除同時擁有編碼器·解碼器的發(fā)送接收型終端之外，還可以考慮只有編碼器的發(fā)送終端、只有解碼器的接收終端這3種安裝形式。
這樣，可以將上述實(shí)施形態(tài)所敘述的動態(tài)圖像預(yù)測方法、動態(tài)圖像編碼裝置或動態(tài)圖像解碼裝置應(yīng)用在上述的任何儀器·系統(tǒng)中，由此能夠得到上述實(shí)施形態(tài)說明的效果。
以上根據(jù)實(shí)施形態(tài)對本發(fā)明的動態(tài)圖像預(yù)測方法、動態(tài)圖像編碼裝置及動態(tài)圖像解碼裝置進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不局限于這種實(shí)施形態(tài)。
例如，圖7中的判斷(是否有必要生成與T、T1、T0相對應(yīng)的預(yù)測值的判斷；步驟S70)及圖9中的判斷(是否可能與T、T1、T0對應(yīng)，用預(yù)定的有效位數(shù)生成預(yù)測值的判斷；步驟S90)并不局限于計算上述式1及式2所示的加權(quán)系數(shù)W0及W1的公式中的除數(shù)(分母的值)的值，還可以根據(jù)乘數(shù)(分子的值)的值、加權(quán)系數(shù)W0及W1的值進(jìn)行判斷。并且，還可以通過乘以加權(quán)系數(shù)W0及W1的值進(jìn)行判斷。
權(quán)利要求
1.一種根據(jù)2張參照圖像的像素值預(yù)測構(gòu)成動態(tài)圖像的圖像的像素值的方法，其特征在于，包括以下步驟計算與預(yù)測對象圖像和第1參照圖像的間隔相對應(yīng)的第1參數(shù)的第1參數(shù)計算步驟；計算與所述第1參照圖像和第2參照圖像的間隔相對應(yīng)的第2參數(shù)的第2參數(shù)計算步驟；判斷根據(jù)所述第1參數(shù)及所述第2參數(shù)計算出來的第3參數(shù)是否包含在預(yù)先設(shè)定的預(yù)定范圍內(nèi)的第1判斷步驟；在所述第1判斷步驟的判斷結(jié)果為所述第3參數(shù)包含在所述預(yù)定范圍內(nèi)的情況下，根據(jù)所述第1參數(shù)、所述第2參數(shù)、所述第1參照圖像及第2參照圖像的像素值進(jìn)行換算，由此計算出所述預(yù)測對象圖像的像素值的第1預(yù)測步驟；在所述第1判斷步驟的判斷結(jié)果為所述第3參數(shù)不包含在所述預(yù)定范圍內(nèi)的情況下，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的預(yù)定值、所述第1參照圖像及第2參照圖像的像素值進(jìn)行換算，由此計算出所述預(yù)測對象圖像的像素值的第2預(yù)測步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的動態(tài)圖像預(yù)測方法，其特征在于，所述動態(tài)圖像預(yù)測方法還包括判斷所述第1參數(shù)是否包含在預(yù)先設(shè)定的預(yù)定范圍內(nèi)的第2判斷步驟；在所述第2判斷步驟的判斷結(jié)果為所述第1參數(shù)不包含在所述預(yù)定范圍內(nèi)的情況下，進(jìn)行所述第2預(yù)測步驟的預(yù)測。
3.如權(quán)利要求1所述的動態(tài)圖像預(yù)測方法，其特征在于，所述動態(tài)圖像預(yù)測方法還包括判斷所述第2參數(shù)是否包含在預(yù)先設(shè)定的預(yù)定范圍內(nèi)的第3判斷步驟；在所述第3判斷步驟的判斷結(jié)果為所述第2參數(shù)不包含在所述預(yù)定范圍內(nèi)的情況下，進(jìn)行所述第2預(yù)測步驟的預(yù)測。
4.如權(quán)利要求1所述的動態(tài)圖像預(yù)測方法，其特征在于，所述動態(tài)圖像預(yù)測方法還包括判斷所述第1參照圖像是否是預(yù)先設(shè)定的預(yù)定的圖像的第1圖像判斷步驟；在所述第1圖像判斷步驟的判斷結(jié)果為所述第1參照圖像不是所述預(yù)定的圖像的情況下，進(jìn)行所述第2預(yù)測步驟的預(yù)測。
5.如權(quán)利要求1所述的動態(tài)圖像預(yù)測方法，其特征在于，所述動態(tài)圖像預(yù)測方法還包括判斷所述第2參照圖像是否是預(yù)先設(shè)定的預(yù)定的圖像的第2圖像判斷步驟；在所述第2圖像判斷步驟的判斷結(jié)果為所述第2參照圖像不是所述預(yù)定的圖像的情況下，進(jìn)行所述第2預(yù)測步驟的預(yù)測。
6.如權(quán)利要求1所述的動態(tài)圖像預(yù)測方法，其特征在于，在所述第1預(yù)測步驟中，參照將所述第1參數(shù)與所述第1參數(shù)的倒數(shù)對應(yīng)起來的查閱表進(jìn)行所述換算，由此計算出所述預(yù)測對象圖像的像素值。
7.一種編碼動態(tài)圖像的方法，其特征在于，包括用權(quán)利要求1～6中的任一項(xiàng)所述的動態(tài)圖像預(yù)測方法預(yù)測像素值的預(yù)測步驟；和根據(jù)所述預(yù)測編碼動態(tài)圖像的像素值的編碼步驟。
8.一種編碼動態(tài)圖像的裝置，其特征在于，包括用權(quán)利要求1～6中的任一項(xiàng)所述的動態(tài)圖像預(yù)測方法預(yù)測像素值的預(yù)測單元；和根據(jù)所述預(yù)測編碼動態(tài)圖像的像素值的編碼單元。
9.一種用來編碼動態(tài)圖像的程序，其特征在于，在計算機(jī)中執(zhí)行用權(quán)利要求1～6中的任一項(xiàng)所述的動態(tài)圖像預(yù)測方法預(yù)測像素值的預(yù)測步驟、和根據(jù)所述預(yù)測編碼動態(tài)圖像的像素值的編碼步驟。
10.一種解碼動態(tài)圖像的方法，其特征在于，包括用權(quán)利要求1～6中的任一項(xiàng)所述的動態(tài)圖像預(yù)測方法預(yù)測像素值的預(yù)測步驟；和根據(jù)所述預(yù)測解碼動態(tài)圖像的像素值的解碼步驟。
11.一種解碼動態(tài)圖像的裝置，其特征在于，包括用權(quán)利要求1～6中的任一項(xiàng)所述的動態(tài)圖像預(yù)測方法預(yù)測像素值的預(yù)測單元；和根據(jù)所述預(yù)測解碼動態(tài)圖像的像素值的解碼單元。
12.一種用來解碼動態(tài)圖像的程序，其特征在于，在計算機(jī)中執(zhí)行用權(quán)利要求1～6中的任一項(xiàng)所述的動態(tài)圖像預(yù)測方法預(yù)測像素值的預(yù)測步驟、和根據(jù)所述預(yù)測解碼動態(tài)圖像的像素值的解碼步驟。
全文摘要
一種根據(jù)T0時刻的值P0、T1時刻的值P1預(yù)測T時刻的值P的方法，包括以下步驟用時刻T0、時刻T1及時刻T進(jìn)行換算，判斷是否可能用預(yù)定的有效位生成預(yù)測值的步驟(步驟S90)；當(dāng)能夠用預(yù)定的有效位數(shù)生成預(yù)測值時，用時刻T0、時刻T1及時刻T進(jìn)行換算，根據(jù)值P0和值P1預(yù)測值P的步驟(步驟S92)；在不能用預(yù)定的有效位數(shù)生成預(yù)測值的情況下，不使用時刻T0、時刻T1及時刻T根據(jù)值P0和值P1預(yù)測值P的步驟(步驟S91)。
文檔編號H04N7/36GK1615655SQ0380211
公開日2005年5月11日 申請日期2003年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月20日
發(fā)明者野真也, 林宗順, 符式偉, 申省梅 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社