專利名稱：圖像解碼設備和圖像解碼方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種圖像解碼設備和圖像解碼方法，并且例如適合應用到在 JVT (增強壓縮視頻編碼的聯(lián)合模型)方案下的圖像解碼設備和圖像解碼方法。
背景技術：
近來，對于廣播站的信息分發(fā)和一般家庭的信息接收，已經(jīng)提出了這樣 的設備，通過數(shù)字化畫面信息而處理所述畫面信息，并且在MPEG(移動畫 面專家組)方案等下操作以通過諸如離散余弦變換之類的正交變換和運動補 償并且利用畫面信息的冗余來壓縮信息，以便實現(xiàn)信息的有效傳輸和存儲。
具體上，MPEG2 (ISO/IEC 13818-2)被定義為一4殳的圖l象編碼方法，并 且廣泛用于專業(yè)和消費者的各種應用中，因為可以處理隔行掃描圖像和非隔 行掃描圖像、與標準分辨率圖像和高精細圖像。
利用所述MPEG壓縮方法，可以通過向720x48(H象素的標準分辨率隔4亍 掃描圖像分配4至8[Mbps]的編碼量(比特率)，向1920x1088 ^f象素的高分辨 率隔行掃描圖像分配18至22[Mbps]的比特率而實現(xiàn)高壓縮率和良好的畫面 質(zhì)量。
MPEG2主要執(zhí)行高畫面質(zhì)量編碼以廣播，但是不能處理低于在MPEG1, 即更高壓縮率的編碼方法，中的編碼量的編碼量(比特率)。
3對于這樣的編碼方法的需要可能隨著便攜終端變得普及而增加。因此，
MPEG4編碼方法-故標準化。圖^J扁碼方法的指南在1998年12月^i比準作為 國際標準ISO/IEC 14496-2。
而且，對于視頻會議的圖像編碼，被稱為H.26L (ITU-T Q6/16 VCEG ) 的標準指南正在進展。與諸如MPEG2和MPEG4之類的傳統(tǒng)編碼方法相比較， 編碼和解碼需要更多的操作，但是可以實現(xiàn)更高的編碼效率。
另外，作為MPEG4的普及的一部分，已經(jīng)標準化了一種JVT編碼方法 以實現(xiàn)更高的編碼效率，所述JVT方法基于H.26L并且通過并入H.26L不具 有的功能而被實現(xiàn)。按照標準化的進度，這種方法在2003年3月以H.26L和 MPEG-4第10部分(高級^L頻編碼)的名義^^皮國際標準化。
現(xiàn)在說明JVT編碼方法。通過模數(shù)(A/D)轉換來數(shù)字化輸入的畫面信 號，然后，按照畫面壓縮信息的GOP (畫面組)結構而重新安排幀畫面以輸 出。
關于要進行內(nèi)編碼(intra coding )的畫面，對輸入畫面和通過內(nèi)預測建 立的像素值的差分信息進行正交變換，諸如離散余弦變換和卡南-洛維 (Karhunen-Loeve )變換，然后，量化作為結果產(chǎn)生的變換系數(shù)。
所量化的變換系數(shù)經(jīng)過諸如可變長度編碼和算術編碼之類的可逆編碼， 然后被存儲和輸出為畫面壓縮信息。按照存儲狀態(tài)以反饋的方式在速率控制 下進行所述量化處理。
所量化的變換系數(shù)經(jīng)過去量化處理和逆正交變換以建立解碼的畫面信 息。通過解塊(de-blocking)濾波處理而從這個信息去除塊失真。然后，作 為結果產(chǎn)生的信息在4皮存儲在幀存儲器中的同時經(jīng)受內(nèi)預測處理。
在這個內(nèi)預測處理中，關于#皮施加到塊/宏塊(macroblock)的內(nèi)預測沖莫 式的信息經(jīng)過可逆編碼處理，并且^皮編碼為畫面壓縮信息的首標(header)信 息的一部分。
另外，對于要進^亍之間(inter coding)編碼的畫面，對畫面信息進行運 動預測/補償處理，并且同時從幀存儲器讀取要參照的畫面信息。對所述信息 進行運動預測/補償處理以產(chǎn)生參照畫面信息。所述參照畫面信息被從所述畫 面信息轉換為差分信號。
在運動補償/預測處理中，運動向量信息同時經(jīng)受可逆編碼處理以產(chǎn)生要 被插入到畫面壓縮信息的首標部分中的信息。其它處理與被施加到要進行內(nèi)
4編碼的畫面壓縮信息的那些相同。
在這種JVT方法中，當要輸入的畫面信息是隔行掃描時，可以以場模式
或幀模式來將兩個宏塊編碼為一對(pair)(以下稱為宏塊對)。 以下將說明在JVT編碼方法中定義的內(nèi)預測方法。
只于于內(nèi)子貞測處理要llr入的參凌t是mb—type 、 prev—intra4x4_pred—mode—flag (如果可以獲得的話)、rem—intra4x4_pred—mode (如果可以獲得的話)、 intra—chroma_pred—mode (如果可以獲得的話)、相鄰宏塊(或者相鄰宏塊對) 的像素值。另外，要輸出的參數(shù)是宏塊(宏塊對)的預測的像素值。在解塊 濾波處理之前通過使用像素值來執(zhí)行內(nèi)預測。
下面說明亮度(luminance)信號的內(nèi)預測方法。如下所述，對于亮度信 號的處理根據(jù)宏塊是否在內(nèi)4x4模式或在內(nèi)16xl6模式中而不同。
首先，在內(nèi)4x4^f莫式中的處理如下。
當mb_part_pred_mode (mb_type， 0)等于Intra_4x4時應用這個處理。 要輸入的參數(shù)是prev_intra4x4_pred_mode_flag、 rem—intra4x4_pred—mode (如 果可以獲得的話)、在解塊濾波處理之前的相鄰亮度塊的像素值(如果可以獲 得的話)。輸出是宏塊的亮度信號的預測值。圖4示出了掃描亮度信號4x4塊 的順序。
現(xiàn)在，將說明確定當adaptive_frame_field_flag的值是0時塊的內(nèi)預測是 否是"可以獲得"或"不可獲得"的處理。這個處理的輸入是亮度塊的位置 和包括在相鄰塊中的經(jīng)過解碼處理(在解塊濾波處理之前)的亮度像素的值。 輸出指示圖5所示的像素值A至M是否"可以獲得"。4x4LumaBlkLoc由 4x4LumaBlkldx指示。這被定義為4x4Luminance塊的左上像素值的位置。在 4x4Luminance塊中包括的像素值由4x4LumaBlkldx指示，在圖5中是a至p， 并且這些是從相鄰像素值A至M預測的。由4x4LumaBlkLoc指示所述像素 值的位置。例如，d的位置纟皮表示如下
x: 4x4LumaBlkLoc[4x4LumaBMdx]
+3
y: 4x4LumaBlkLoc[4x4LumaBlkldx][1] ......( 1 )
另外，A的位置被表示如下
x: 4x4LumaBlkLoc[4x4LumaBlkldx]
y: 4x4LumaBlkLoc[4x4LumaBMdx][1] -1 ......( 2 )
當滿足下述第一到第三條件中的至少一個時，像素值A至M是"不可獲得"。第一是像素在畫面外或片(slice)外。第二是像素屬于解碼處理中 塊之后被處理的塊。第三是constrainde_intra_pred—flag=0并且所述塊屬于之 間宏塊。
當E至H是"不可獲得"而D是"可以獲得，，時，將E至H當作"可 以獲得"，并且將D用作它們的值。
下面將"i兌明當mb—adaptive—frame—filed—flag的Y直是1并且fieldjpic—flag 的值是0時的處理。圖5所示的像素值a至p的相鄰像素A至M被定義如下。 即，當宏塊在幀解碼模式中時，將執(zhí)行與在mb_adaptive_field—flag的值是0 的情況下相同的處理。
當宏塊在場解碼模式并且是頂部的宏塊時，相鄰的像素值被定義如下
A:
x: 4x4LumaBlkLoc[4x4LumaBlkldx]
y: 4x4LumaBlkLoc[4x4LumaBlkldx][1] -2 I二
x: 4x4LumaBlkLoc[4x4LumaBlkIdx]
-l
y: 4x4LumaBlkLoc[4x4LumaBlkldx][1] ...... (3)
另外，當宏塊在場解碼模式中并且是底部的場宏塊時，相鄰的像素值被 定義如下 A:
x: 4x4LumaBlkLoc[4x4LumaBMdx]
y: 4x4LumaBlkLoc[4x4LumaBlkIdx][l]-l I二
x: 4x4LumaBlkLoc[4x4LumaBlkldx]
1-1
y: 4x4LumaBlkLoc[4x4LumaBMdx][1] ...... (4)
下面將說明用于建立內(nèi)預測值的處理。這個處理的輸入是 prev—intra4x4_pred—flag、 rem—intra4x4_pred—mode、由4x4LumaBlkldx指定的 4x4 亮度塊的位置、和 LumaBlkLoc[4x4LumaBlkldx]。 輸出是 Intra4x4LumaPredMode[4x4LumaBlkldx] 。 圖 6 示 出 了 Intra4x4LumaPredMode[4x4LumaBlkldx]和對應的預測才莫式的名稱。
當Intra4x4LumaPredMode[4x4LumaBlkldx]的值是0、 1、 3、 4、 5、 6、 7 和8時，預測方向如圖7所示。
6當adaptive—frame—field—flag是0時，或當field_pic—flag是1時，相鄰宏 塊的地址和"可獲得性"被4企測如下。這個處理的輸入是MbAddress (宏塊 的地址)，輸出是MbAddressA (位于所述宏塊左側的宏塊的地址)、 MbAddressB (位于所述宏塊之上的宏塊的地址)和這兩個宏塊的地址"可獲 得性"。
對于宏塊的地址MbAddress,當滿足下述第一到第四條件的任何一個時， 由這個MbAddress指定的宏塊被認為"不可獲得，，第一是MbAddressO,第 二是MbAddress>Max MbAddress-1,第三是由MbAddress指定的宏塊屬于不 同的片，第四是尚未解碼由MbAddress指定的宏塊。
這個處理被應用到相鄰宏塊A和B，如下所述。即，在第一處理中，輸 入是MbPairAddressA = MbPairAddress-1，輸出是MbPairAddressA是否"可 以獲得"。在第二處理中，輸入是 MbPairAddressB = MbPairAddress-(frame—width—in—mbs—minus 1+1) ， #T出是MbPairAddressB是 否"可以獲得"。
當adpative—frame_field_flag是0或者當Field_pic—flag是1時，相鄰宏塊 的地址和"可獲得性"被檢測如下。這個處理的輸入?yún)?shù)是MbAddressA，輸 出是"ExIntra4x4LumaPred，，的(四個)變量數(shù)。
首先，對于位于所述宏塊左側的宏塊，當由MbAddressA指定的宏塊是 "可以獲得"，并且由MbAddressA指定的宏塊的mb—type是1—4x4或SI時， 可以獲4尋ExIntm4x4LumaPredMode的寸直如下
for (i=0， i<4, 1 i++)
ExtIntra4x4LumaPreMode[(i+l)*5]
=Intra4x4LumaPreMode[4x4LumaBlkScan(3,l)] ……(5)
Intra4x4LumaPredMode是被分配到由MbAddressA指定的宏塊的值。 當由MbAddressA指定的宏塊不是"可以獲得"或者當其mb—type不是 1—4x4或SI時，可以通過下面的處理來獲得ExIntra4x4LumaPredMode的值 for (i=0, i<4， 1 i++)
ExtIntra4x4LumaPredMode[(i+1 )* 5] = 2 ......(6)
下面，對于位于所述宏塊之上的宏塊，輸入?yún)?shù)是作為MbAddressB的 參數(shù)，輸出是"Extlntm4x4LumaPred，，的(四個)變量值。
當由MbAddressB指定的宏塊是"可以獲得"并且由MbAddressB指定的通過下面的處理來獲得 ExIntra4x4LumaPredMode的值
for (i=0, i<4, 1 i++)
Extlntra4 x4LumaPredMode(i十1)
=Intra4x4LumaPredMode[4x4LumaBlkScan(i， 3)] ......(7)
Intm4x4LumaPredMode是被分配到由MbAddressB指定的宏塊的值。 當由MbAddressB指定的宏塊不是"可以獲得"或當其mb—type不是I_4x4 或SI時，可以通過下面的處理來獲得ExIntra4x4LumaPredMode的值 for (i=0, i<4, 1 i++)
Extlntra4 x 4LumaPredMode(i十1) = 2 ......(8)
下面，將說明當如上所述基于宏塊而執(zhí)行場/幀自適應編碼時用于提取關
于相鄰宏塊對的內(nèi)預測模式的信息的處理。
將說明當所述宏塊的mb_adaptive—field_flag是1并且field_pic—flag是0
時執(zhí)行的處理。
首先，當宏塊對在幀模式中時，輸入信息是MbPairAddressA和 MbPairAddressB,并且輸出信息是針對頂部宏塊和底部宏塊的每個的、宏塊 的ExIntra4x4LumaPredModeTop和ExIntra4x4LumaPredModeBottom (總共8個)。
對于頂部宏塊，MbPairAddress A被輸入作為在上述公式(5)中所述的 處理中的MbAddressA，并且ExIntra4x4LumaPredModeTop被輸出作為結果。 另外，MbPairAddressB被輸入作為在上述公式(7)中所述的MbAddressB, 并且ExIntra4x4PredModeTop被輸出作為結果。
下面，對于底部宏塊，MbPairAddressA被輸入作為在上述^^式(5)中 所述的處理中的MbAddressA,并且ExIntra4x4LumaPredModeBottom #皮輸出 作為結果。另外，MbPairAddressB被輸入作為在上述公式(7)中所述的處理 中的MbAddressB,并且Exlntra4x4LumaPredModeBottom #皮輸出作為結果。
首先，當宏塊對在場模式中時，輸入信息是MbPairAddressA和 MbPairAddressB,并且輸出信息是針對頂部宏塊和底部宏塊的每個的、宏塊 的ExIntra4x4LumaPredModeTop和ExIntra4x4LumaPredModeBottom (總共8 個)。
用于相鄰宏塊的MbPairAddressA的處理如下。即，MbPairAddressA被
8輸入作為在8.3.1.2.3.1 中所述的處理中的MbAddressA , 并且 ExIntra4x4PredModeTop被輸出作為結果。另外，輸入在上述公式(5 )中所 述的處理中的MbPair Address A ，并且ExIntra4x4LumaPredModeBottom被輸
出作為結果。
當相鄰宏塊對的MbPairAddressB在已提交模式中或不是"可以獲得"時， 應用下面的處理。即，對于MB對的頂部宏塊，應用在上述7>式(7)中所述 的處理，并且作為其輸入，將由MbPairAddressB指定的MB對的頂部宏塊用 作MBAddressB 。其輸出是ExIntra4x4LumaPredModeTop 。另夕卜，將由 MBPairAddressB指定的MB對的底部宏塊用作MBAddressB。其輸出是 ExIntra4x4LumaPredModeBottom。
當相鄰宏塊對MbPairAddressB在幀模式中時，應用下面的處理。即，對 于MB對的頂部宏塊，應用在上述公式(7)中所述的處理，并且，作為其輸 入，將由MBAddressB指定的MB對的底部宏塊用作MBAddressB。其輸出 是ExIntra4x4LumaPredModeTop。對于MB對的底部宏塊，應用在上述/>式 (7)中所述的處理，并且作為其輸入，將由MBPairAddressB指定的MB對 的底部宏塊用作MBAddressB。其輸出是ExIntra4x4LumaPredModeBottom。 圖8示出了宏塊對在場模式中情況下的上述處理。 下面，將說明所述宏塊的Intra4x4LumaPredMode的解碼處理。 當adaptive—frame—field—flag是1或當field_pic—flag是1時應用這個處理。 輸入信息是prev—intra4x4_pred—mode_flag 、 rem—intra4x4_pred—mode 、 和 ExIntra4x4LumaPredMode。輸出信息是(由MbAddress指定的)宏塊的 Intra4x4LumaPredMode。使用偽碼來描述這個處理如下
for (4x4LumaBlkIdx=0， 4x4LumaBlkIdx<16， 4x4LumaBlkldx ++ {i=4x4LumaBlkIdx+RasterTo4x4LumaBlkOffset (4x4LumaBlkldx) Ext4x4LumaBlkIdx=5*(i/4+l)+i%4+l Predlntra4 x 4LumaPredMode=Min(ExIntra4 x 4LumaPredMode [Ext4x4LumaBlklDX-l]，Extlntra4x4LumaPredMode [Ext4 x4LumaBlkldx-5])
if (prev一intra4 x 4pred一mode—flag—[4 x 4LumaB lkldx]) Intm4 x 4LumaPredMode [4 x 4LumaB lkldx]= Predlntra4x4LumaPredMode else {if(rem—intra4x4—Predmode [4 x 4LumaBlkldx] <PredIntra4 x 4LumaPredMode)Intra4 x4LumaPredMode[4 x 4LumaBlkldx]=rem—intra—4x4_pred—moded [4x4LumaBlkldx] elseIntra4 x 4LumaPredMode [4 x 4LumaB lkldx]=rem—intra—4x4_pred_mode [4x4LumaBlkldx]+l}Extlntra4 x 4LumaPredMode [Ex4 x 4LumaB lkldx]=Intra4x4LumaPredMode [4x4LumaBlkIde]} ……(9)
下面將i兌明如上所述的對于宏塊對(MB對)的Intra4x4LumaPredMode的解碼處理。
當mb_adaptive—frame—field_flag是1并且field_pic—flag是0時應用這個處理。
對于公式(8)中描述的處理的輸入是宏塊對的頂部宏塊的Prev—intra4x4_pred—mode—flag、 rem—intra4x4_pred_mode 、
ExIntra4x4LumaModePredTop,并且向所述宏塊對的頂部宏塊分配作為其輸出的Intra4x4LumaPredMode。
對于公式(8)中描述的處理的輸入是宏塊對的底部宏塊的Prev_intra4x4_pred—mode—flag、 rem_intra4x4_pred—mode 、ExIntra4x4LumaPredMode,并且向所述宏塊對的底部宏塊分配作為其輸出的Intra4 x 4LumaPredMode 。
下面將說明用于內(nèi)4x4^t式下的內(nèi)預測的解碼處理。
將被輸入的參數(shù)是針對圖5中所示的相鄰像素值A至M和4x4塊定義的Intra4x4LumaPredMode[4x4LumaBlkldx], 將被輸出的參數(shù)是由4x4LumaBlkldx指定的 4x4 塊的預測像素值。現(xiàn)在根據(jù)Intra4x4LumaPredMode[4x4LumaBlkldx]的值來說明這些。使用任何內(nèi)預測模式。
以下將i兌明垂直預測方法。當Intra4x4LumaPredMode[4x4LumaBlkldx]是0時應用這個預測方法。僅僅當A、 B、 C、 D是"可以獲得"時應用之。它們的預測^i如下
3, 6, i, m: A
e, f, g， h: B
i, j, k, 1: Cm, n, o. P:D ......(10)
以下將說明水平預測方法。當Intra4x4LumaPredMode[4x4LumaBlkldx]
是l時應用這個預測方法。僅僅當I、 J、 K、 L是"可以獲得，，時應用之。它
們的預測值如下
I
a, b， c, d:
e, f， g， h:
i, j, k， 1: m， n, o， p:
K
L ……(11)
以下說明DC預測方法。當Intra4x4LumaPredMode[4x4LumaBlkldx]是2 時應用這種預測方法。下列值被用作所有像素a至p的預測值。
即，當A、 B、 C、 D、 I、 J、 K、 L全部是"可以獲得"時，所述預測值 被取為
(A+B+C+i+j+k+l+4)》3 ......(12)
當A、 B、 C、 D全部是"不可獲得"時，所述預測值被取為
(I+J+K+L+2) 2 ......(13)
當I、 J、 K、 L全部是"不可獲得"時，所述預測值^皮取為
(A+B+C+D+2) 2 ......(14)
當A、 B、 C、 D、 I、 J、 K、 L全部是"可以獲得"時，所述預測值被取 為128。
以下將說明 Diagonal_Down_Left (對角左下)預測。當 Intra4x4LumaPredMode[4x4LumaBlkldx]是3時應用這個預測方法。僅^f又當A、 B、 C、 D、 I、 J、 K、 L、 M全部是"可以獲得"時應用之。它們的預測值如 下
3(A+2B+C+2) 2
b，e(B+2C+D+2) 2
c， f, i(C+2D+E+2) 2
d， g, j, m(D+2E+F+2) 2
h，k, n(E+2F+G+2) 2
1， o(F+2G+H+2) 2
P(G+H+2) 2 (15)
以下將說明 Diagonal—Down—Right (對角右下)預測。當
11m
n
o
Intra4x4LumaPredMode[4x4LumaBlkldx]是4時應用這個預測方法。^5U又當A、 B、 C、 D、 I、 J、 K、 L、 M是"可以獲得"時應用之。它們的預測值如下 :(J+2K+L+2) 2 :(I+2J+K+2) 2 :(M+2I+J+2)》2 :(A+2M+I+2) 2 :(M+2A+B+2)〉>2 :(A+2B+C+2) 2
:(B+2C+D+2) 2 ......(16)
以下將說明 Diagonal_Vertical_Right (對角垂直右)預測。當 Intra4x4LumaPredMode[4x4LumaBlkldx]是5時應用這個預測方法。積 f又當A、 B、 C、 D、 I、 J、 K、 L、 M是"可以獲得"時應用之。它們的預測值如下
e, J， a， f， k， p b，g, 1 c， h d
a， j(M+A+l) l
b，k(A+B+l)》l
c， 1(B+C+l) l
d(C+D+l) l
e, n(I+2M+A+2)》2
f， o(M+2A+B+2)>>2
g，P(A+2B+C+2) 2
i(M+2I+J+2) 2
m(I+2J+K+2) 2
……(17)
以下將說明 Horizontal_Down ( 水平下)。 當 Intra4x4LumaPredMode[4x4LumaBlkldx]是6時應用這個預測方法。 <又<又當A、 B、 C、 D、 I、 J、 K、 L、 M是"可以獲得"時應用之。它們的預測值如下
a, g(M+I+l) l
b,h(I+2M+A+2) 2
c(M+2A+B+2) 2
d(M+2A+C+2) 2
e， k(I+J+1)〉>1
(M+2I+J+2) 2
i， o(J+K+l) l
12j， p : (I+2J+K+2)》2 m : (K+L+l) l
n : (J+2K+L+2) 2 ......(18)
現(xiàn)在將說明 Vertical—Left (垂直左)預測值。當 Intra4x4LumaPredMode[4x4LumaBlkldx]是7時應用這個預測方法。<又4又當A、 B、 C、 D、 I、 J、 K、 L、 L、 M全部是"可以獲得"時應用之。它們的預測 值如下
3:(A+B+l) l
b， i(B+C+1)>>1
c， j(C+D+1)〉>1
d，k(D+E+l) l
1(E+F+l) l
6(A+2B+C+2)》2
f， m(B+2C+D+2) 2
g,n(C+2D+E+2) 2
h，o(D+2E+F+2) 2
P(E+2F+G+2) 2
現(xiàn)在將說明 Horizontal—Up ( 水平上)預測。當 Intra4x4LumaPredMode[4x4LumaBlkldx]是8時應用這個預測方法。僅^又當A、 B、 C、 D、 I、 J、 K、 L、 M是"可以獲得"時應用之。它們的預測值如下
a(I+J+l) l
b(I+2J+K+2) 2
c, e(I+K+l) l
d, f(J+2K+L+2) 2
g， i(K+L+l)》l
h，j(K+3L+2)》2
k, 1, m, n, o， p :現(xiàn)在說明當亮度信號屬于內(nèi)16x16模式下的宏塊時的內(nèi)預測方法。當 mb_part_pred—mode (mb—type, 0)等于Intml6x16時應用這個處理。將被輸 入的參數(shù)是宏塊的mbjype和在解塊濾波處理之前所述宏塊的相鄰像素值， 并且將被輸出的參數(shù)是針對宏塊的預測像素值。
13以下，屬于該宏塊的像素值被表示為P(x，y);x，y=0..15。另外，相鄰像素
值被表示為P(x， -l)和P(-l， y); =-1..15。
假定當滿足下述條件的任何一個時，P(x， -l)和P(-l, y)是"不可獲得"
它們不存在于畫面或片中；以及相鄰像素值屬于非內(nèi)(non-intra)宏塊并且
constrained—intra_pred—flag是1 。
在內(nèi)16x16模式中，使用下述的四種方法的任何一個來進行內(nèi)預測。 模式0是垂直預測，并且僅僅當？(、-1);乂^=-1..15是"可以獲得"時被
應用。所建立的預測值如下
Pred(x, y)= P(x，畫l); x， y=0..15 (21) 模式l是水平預測，并且僅僅當P(-l，y);x，y^l,.15是"可以獲得，，時被
應用。所建立的預測^"直如下
Pred(x， y)= P(-l, y); x， y=0..15 .…"(22)
^f莫式2是DC預測，并且預測值4皮建立如下。即，當P(x，-l)和P(-l,y);x，
y;l,.15全部是"可以獲得"時， Pred(x, y)
f;尸(x',l一)+l;尸(l-,;/) + 16
/=0
5
其中x，y=0..15 當P(x，-l); x, y二l.,15是 Pred(x, y)
.(23)
不可獲得"時，
￡尸(1-，力+ 8
/=0
4
其中x,y=0..15
當P(-l，y); x，y二L.15是
Pred(x， y)
(24)
:不可獲得"時，
15
Z戶(x'，l-) + 8
其中x，y=0..15
4
(25)
(、-1)和？(-1^);乂^=-1..15全部是"不可獲得"，則預測值取為128。 模式3是平面預測。僅僅當P(x， -l)和P(-l, y); x， y=-1..15全部是"可以 獲得"時應用這個預測模式。預測值被建立如下 Pred(x, y)
14.(26)
Clip 1 ((a+b《x-7)+c.(y-1)+16)》5) a=16.(P(l-， 15)+P(15,-l)) b=(5.H+32) 6 c=(5'V+32)》6
= fx. (/>(7 + :c,-l)—尸(7 —
JC = 1
v = i>'(P(-l，7 + _y)-尸(-1，7-力) ..
Clipl在此表示在0至255范圍內(nèi)的剪裁(clip)處理。
現(xiàn)在說明色差信號的內(nèi)預測。這個處理僅僅被應用到I宏塊和SI宏塊。 輸入?yún)?shù)是解塊濾波處理之前的intra—chroma_pred—mode和相鄰像素值。輸 出參數(shù)是宏塊的色差信號的預測值。
以下，屬于所述宏塊的像素值由P(x， y);x,y=0..7表示。另外，所述相鄰 像素值由P(x，陽l)和P(-l,y);l"7表示。
可以與亮度信號的內(nèi)預測模式獨立地設置色差信號的內(nèi)預測模式。
假定當滿足下列條件的任何一個時，P(x, -l)和P(-l, y)是"不可獲得" 它們不存在于畫面或片中；以及相鄰像素值屬于非內(nèi)宏塊，并且 constrained—intra_pred_flag是1 。
模式0是DC預測，并且其預測值如下。即，當P(x,-l)和P(-l,y)是"可 以獲得"時，滿足下列。
Pred(x, y) + 8] 4
n=0
其中x，y=0..7
當P(-l,y)是"不可獲得'
Pred(x， y)
力P("廣l) +4》3
-n=0 丄
其中x，y=0..7
當P(x,-l)是"不可獲得，
Pred(x, y)
.(27)
時，滿足下列
(28)
時，滿足下列
+
4 329)
當P(x，-l)和P(-l，y)是"不可獲得"時，預測值被取為128。 模式l是水平預測，并且僅僅當P(-l,y)是"不可獲得"時被應用。其預 測4直;故示出^口下
Pred(x， y)= P(-l， y)， x， y=0，…，7 ......(30)
模式2是垂直預測，并且僅僅當P(x,-l)是"可以獲得"時被應用。其預 測值被示出如下
Pred(x， y)= P(x， -1), x， y=0,…，7 ……(31)
模式3是平面預測，僅僅當P(x，-l)和P(-l,y)是"可以獲得"時被應用。 預測值被示出如下
Pred(x， y) = Clipl((a+b.(x-3)+c.(y-3)+16)>>5; x, y=0，…，7
a=16.(P(-l，7)+P(7，-l))
b=(17.H+16)>>5
c=(17'V+16) 5
4
//= Sx'[戶(3 + x，一1)一P(3—x,1)〗
4
7= 2;;'[尸(一l,3 +力一尸(一l，3—:r)] ......(32)
另外，使用所述JVT編碼方法，可以將單個宏塊劃分為單個或16x16、 16x8、 8x8的多個運動預測塊，并且可以執(zhí)行運動補償處理?？梢詫⒚總€8x8 運動預測塊進一步劃分為8x8、 8x4、 4x8或4x4子塊，并且可以執(zhí)行運動補 償處理。
用于DVD的圖像再現(xiàn)設備可以從媒體執(zhí)行快速回放(playback)和快倒 回放以及正常速度回放。圖10示出了圖像再現(xiàn)設備1的大致結構。
在這個圖像再現(xiàn)設備1中，向讀取位置指示器3提供被添加到從媒體2 再現(xiàn)的MPEG2格式的畫面信息的讀取位置信息Sl。當從外部接收到用于快 速回放或快倒回放的回放模式信號S2時，這個讀取位置指示器3使得讀取器 4根據(jù)讀取位置信息Sl來指定適合于所指定的回放模式的讀取位置。這個讀 取器4按照由讀取位置指示器3指定的讀取位置而從i某體2不連續(xù)地讀取 MPEG2格式的畫面信息的比特流。
圖^f象解碼單元5根據(jù)從讀取器4提供的比特流而執(zhí)行通過MPEG2的解 碼，以便恢復來自所述比特流的高精細圖像。
16此時，在圖像再現(xiàn)設備l中，讀取位置指示器3應當指定讀取位置，以 便兼容地將來自讀取器4的輸出解碼為MPEG2格式的比特流。
即，從MPEG2格式的畫面信息的原始比特流提取正常畫面壓縮信息的 每個GOP的第一 I畫面(內(nèi)編碼的畫面或幀內(nèi)(intra-frame )編碼的畫面) 和隨后的幾個P畫面(幀前向預測編碼畫面)的MPEG2才各式的比特流。在 所述MPEG2方法中，P畫面使用在所述P畫面之前緊鄰的I畫面或P畫面來 作為預測幀，以便即使被提取用于快速回放的流也可以被兼容地解碼為 MPEG2格式的 流o
例如，如圖ll(A)所示，在MPEG2格式的比特流中，以GOP為基礎在 指定的時4殳編碼I畫面(10, II,...)和P畫面(P0, Pl,...)，然后將B畫 面(雙向預測編碼畫面)(B0， Bl,…)編碼并插入其間。即，如圖11 (B)
所示，從用于正常速度回放的10、 Bl、 B2、 P3、 B4、 B5、 P6.....In、 Bn+1、
Bn+2、 Pn+3的比特流提取IO、 P3、 P6、 ...、 In、 Pn+3的比特流以用于快速 回放。
JVT編碼方法可以使用P畫面的多個預測幀，并且也可以使用不能在 MPEG2方法中使用的B畫面來作為預測幀。但是，即使如在傳統(tǒng)MPEG2方 法的情況下那樣，提取I畫面和P畫面，預測的關系也不固定，因此不能使 得預測幀更簡單，不能正確地解碼所提取的流，這是一個問題。
即，在圖12 (A)所示的JVT編碼方法的比特流中，不僅以GOP為基礎 在指定時段出現(xiàn)的I畫面(10、 II、…)和P畫面(P0、 Pl、…)、而且B畫 面(B0、 Bl、...)凈皮插入其間來作為P畫面的預測畫面。即，如圖12(B)
所示，即使當從用于正常速度回放的10、 Bl、 B2、 P3、 B4、 B5、 P6.....In、
Bn+1、 Bn+2、 Pn+3 6勺t匕4爭-危提取10、 P3、 P6..... In、 Pn+3 ^It匕凈爭i;fu以用
于快速回放的時候，用于P畫面的預測畫面不存在，結果導致產(chǎn)生一個問題， 難以執(zhí)行正確的解碼。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明考慮到上述情況而被作出，并且提出了一種圖像解碼設備和圖像 解碼方法，能夠通過簡單的結構在短時間內(nèi)正確地執(zhí)行解碼。
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種圖像解碼設備，用于使用下列裝 置來在指定的編碼方法下執(zhí)行解碼解碼裝置，用于解碼通過所述編碼方法
17所編碼的畫面數(shù)據(jù)；以及控制裝置，用于控制所述解碼裝置。在快速回放模
式中，所述控制裝置控制所述解碼裝置以便根據(jù)在畫面數(shù)據(jù)中的希望位置存 在的I畫面而提取簡單回放幀，所述簡單回放幀每個包括I畫面和隨后的所指 定的數(shù)目的p畫面。
結果，這個圖像解碼設備在快速回放模式中不是解碼所有的畫面數(shù)據(jù)， 而是將部分或全部畫面數(shù)據(jù)解碼為簡單的回放幀，結果導致能夠在比正常速 度回放模式更短的時間內(nèi)執(zhí)行解碼。
另外，按照本發(fā)明，用于在指定的編碼方法下執(zhí)行解碼的圖像解碼方法 在快速回放模式中根據(jù)在通過所述編碼方法而編碼的畫面數(shù)據(jù)中的希望位置 存在的I畫面而提取簡單回放幀，每個筒單回放幀包括I畫面和隨后的所指定
的n目的p畫面。
結果，通過這種圖像解碼方法，在快速回放模式中，不是將所有的畫面 數(shù)據(jù)，而是將其部分或全部解碼為筒單回放幀，結果導致能夠在比正常速度 回放模式下更短的時間內(nèi)來執(zhí)行解碼。
另外，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種解碼設備，用于對編碼圖像數(shù)據(jù)進行解
碼處理，包括解碼裝置，對所述編碼圖像進行解碼并生成圖像數(shù)據(jù)；以及 控制裝置，控制所述解碼裝置在包括位于編碼圖像數(shù)據(jù)中的I畫面和隨該I 畫面之后的指定數(shù)量的P畫面的簡單回放幀中，將沒有解碼的宏塊作為對象， 進行按照所述編碼圖形數(shù)據(jù)的預測模式的空間預測。
另外，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種解碼方法，用于對編碼圖像數(shù)據(jù)進行解 碼處理，包括步驟對所述編碼圖像進行解碼并生成圖像數(shù)據(jù)；以及控制所 述解碼裝置在包括位于編碼圖像數(shù)據(jù)中的I畫面和隨該I畫面之后的指定數(shù)量 的P畫面的簡單回放幀中，將沒有解碼的宏塊作為對象，進行按照所述編碼 圖形數(shù)據(jù)的預測;漠式的空間預測。


圖1是示出按照這個實施例的圖像解碼設備的結構的方框圖。
圖2 (A)至(D)是說明對于內(nèi)編碼畫面的快速回放方法的示意概念圖。
圖3是說明用于之間編碼的畫面的快速回放方法的示意概念圖。
圖4是說明內(nèi)4x4模式處理的示意平面圖。
圖5是說明內(nèi)4x4模式處理的示意平面圖。圖6是說明內(nèi)預測值的建立處理的示意平面圖。
圖7是說明內(nèi)預測值的建立處理的示意平面圖。
圖8 (A)至(D)是說明相鄰宏塊對的內(nèi)預測模式的示意平面圖。
圖9是說明在JVT編碼方法下的運動補償處理的示意平面圖。
圖IO是示出傳統(tǒng)的圖像再現(xiàn)設備的結構的方框圖。
圖11 (A)和"B)是說明通過MPEG2方法的解碼方法的示意概念圖。
圖12 (A)和(B)是說明通過JVT編碼方法的解碼方法的示意概念圖。
參考標號描述10..,圖像解碼設備12...可逆解碼單元13...內(nèi)預測單元14...運動預測/補償單元15...去量化單元16...逆正交變換單元17...加法器18...解塊濾波器19...屏幕重新安排緩沖器21...幀存儲器22..-回放模式控制單元
具體實施例方式
以下，參照附圖來詳細說明本發(fā)明的一個實施例。
(1 )按照這個實施例的在JVT編碼方法下的圖像解碼設備的結構
參見圖1,附圖標號IO示出了按照這個實施例的在JVT編碼方法下的圖 像解碼設備。包括外部輸入的比特流的畫面壓縮信息S10在按照外部指定的 回放模式而被依序解碼的同時，被恢復為高精細畫面以顯示。
外部輸入的畫面壓縮信息S10被存儲在存儲緩沖器11中，然后在規(guī)定定 時被讀取并發(fā)送到可逆解碼單元12?？赡娼獯a單元12按照畫面壓縮信息的 預定格式執(zhí)行可變長度解碼和算術解碼。
此時，可逆解碼單元12確定基于畫面壓縮信息S10的幀畫面已經(jīng)經(jīng)過了
19何種編碼方法內(nèi)編碼或之間編碼。在內(nèi)編碼的情況下，可逆解碼單元12也 解碼在畫面壓縮信息S10的首標部分中寫入的內(nèi)預測模式信息S11A，并且將 其發(fā)送到內(nèi)預測單元13。在之間編碼的情況下，可逆解碼單元12也解碼在 畫面壓縮信息S10的首標部分中寫入的運動向量信息11B,然后將其發(fā)送到 運動預測/補償單元14。
作為可逆解碼單元12的輸出，并且已經(jīng)經(jīng)過了離散余弦變換和卡南-洛維 變換的量化變換系數(shù)S11C被去量化單元15去量化，并且被發(fā)送到逆正交變 換單元16。這個逆正交變換單元16對于所接收的變換系數(shù)S11C執(zhí)行基于指 定方法的四維正交變換，并且將結果提供到加法器17的一個輸入端。
當可逆解碼單元12確定內(nèi)編碼時，由內(nèi)預測單元13建立的預測畫面被 輸入到加法器17的另一個輸入端。加法器17組合經(jīng)過了逆正交變換的所述 畫面信息和所述預測畫面，并且向解塊濾波器18提供組合結果，在解塊濾波 器18消除了塊約束(block strain )。
通過解塊濾波器18獲得的加法器17的輸出被臨時存儲在屏幕重新安排 緩沖器19中，然后被數(shù)模轉換器20轉換為模擬，另一方面，通過解塊濾波 器18獲得的加法器17的輸出被臨時存儲在幀存儲器21中，然后，由內(nèi)預測 單元13建立上述的預測畫面。
另一方面，當可逆解碼單元12確定之間編碼時，由運動預測/補償單元 14建立的參照畫面被輸入到加法器17的另一個輸入端。加法器17組合經(jīng)過 了逆正交變換的所述畫面信息和所述參照畫面，然后向解塊濾波器18提供了 組合結果，在解塊濾波器18消除了塊約束。
通過解塊濾波器18獲得的加法器17的輸出被臨時存儲在屏幕重新安排 緩沖器19中，然后被數(shù)模轉換器20轉換為模擬，另一方面，通過解塊濾波 器18獲得的加法器17的輸出被臨時存儲在幀存儲器21中，然后，根據(jù)在幀 存儲器21中存儲的畫面信息和經(jīng)過了可逆解碼處理的運動向量信息而在運 動預測/補償單元14中建立上述的參照畫面。
除了上迷結構之外，按照本實施例的圖像解碼設備10還包括回放模式控 制單元22,該回放模式控制單元22可以按照外部指定的回放模式來改變畫 面壓縮信息S10的比特流的解碼方法。例如，在正常速度回放的回放模式的 情況下，圖像解碼設備IO通過JVT編碼方法下的解碼方法來執(zhí)行圖像解碼。
在用于快進或快倒的特殊回放模式中，在本實施例中執(zhí)行的不是在JVT
20編碼方法下的解碼方法，而是畫面壓縮信息S10的比特流的快速回放。
在此圖像解碼設備10中，回放模式控制單元22從外部接收用于指示回 放模式的回放模式信號S12,并且也從可逆解碼單元12接收解碼畫面信息 S11D,包括解碼的畫面、片(宏塊集合)、宏塊的解碼類型、幀編號和宏塊位置。
回放模式控制單元22按照基于回放模式信號-S12的回放模式而向可逆解 碼單元12發(fā)送比特讀取位置信號S13A，并且也向去量化單元15發(fā)送變換系 數(shù)控制信號S13B,并且還向屏幕重新安排緩沖器19發(fā)送畫面顯示信號S13C。 (2)在快速回放中的簡單回放方法
當使用回放模式信號S12來指定用于快速回放或倒放回放的回放模式 時，回放模式控制單元22以從第一 I畫面解碼的順序來對前幾個幀執(zhí)行快速 回放，并且使用它們的 一部分或全部畫面來作為快速回方t的畫面。
即，在作為隨機訪問點之后緊鄰的幀的I畫面10、和下一I畫面In之間 的畫面壓縮信息S10的比特流中，回放模式控制單元22按照回放模式而使用 用于不規(guī)則回放的I畫面10與P畫面P3和P4的僅僅三個幀(以下這些被稱 為簡單回放幀)。為了獲得這些簡單回放幀，因為預測畫面而應當解碼10、 Bl、 B2、 P3、 B4、 B5和P6的比特流。
當回放模式是"快進"時，回放模式控制單元在解碼不包括顯示畫面的 P畫面P6后、直到I畫面In之前，不必需解碼比特流(以下稱為跳過流)， 并且向可逆解碼單元12發(fā)送表示這個事件的比特讀取信號，以便可逆解碼單 元12跳過所述跳過流而不解碼之。
此時，回放模式控制單元22向屏幕重新安排緩沖器19發(fā)送畫面顯示信 號S13C，用于請求依序顯示構成簡單回^L幀的I畫面I0和P畫面P3、 P6的 幀，以便屏幕重新安排緩沖器19向后級的數(shù)模轉換器20以幀顯示順序發(fā)送 簡單回放幀以快速回放。
當回放模式是"倒放"時，回放模式控制單元22向可逆解碼單元12發(fā) 送比特讀取位置信號S13A,用于請求尋找在畫面壓縮信息S10的比特流中的 I畫面10之前存在的隨機訪問點，以便可逆解碼單元12對所述比特流搜索在 簡單回放幀之前的隨機訪問點。
此時，回放模式控制單元22向屏幕重新安排緩沖器19發(fā)送畫面顯示信 號S13C,用于請求以逆序來依序顯示構成簡單回放幀的I畫面10和P畫面
21P3、 P6的幀，以便屏幕重新安排緩沖器19向后級的數(shù)模轉換器20以幀顯示 順序發(fā)送簡單回放幀以快倒回放。
即使當回放模式是"快進"或"倒放"時，回放模式控制單元22根據(jù)從 可逆解碼單元12獲得的畫面、片、宏塊的編碼類型及其位置而向去量化單元 15發(fā)送變換系數(shù)控制信號S13B，所述控制信號S13B指示不必需解碼變換系 數(shù)，或者僅僅要解碼變換系數(shù)的DC (直流)分量。去量化單元45向逆正交 變換單元16發(fā)送變換系數(shù)0或僅僅DC分量，而不執(zhí)行去量化處理。
結果，當輸入變換系數(shù)全部是O或僅僅是DC分量時，逆正交變換單元 16和隨后的加法器17能夠筒化逆正交變換處理和加法處理，結果導致減少 了幀之內(nèi)的解碼時間。實際上，在僅僅解碼變換系數(shù)的DC分量的情況下， 逆正交變換單元16執(zhí)行變換系數(shù)的DC分量的相乘，而不是四維逆正交變換。 (2-1)內(nèi)編碼畫面的簡單回放方法
將參照圖2 (A)至(D)而對應于第一至第四快速回放方法來詳細說明 用于從內(nèi)編碼畫面提取和播放簡單回放幀的情況的方法。將示意地示出從多 個宏塊MB建立內(nèi)編碼畫面的一個片SL。這些附圖中的斜線部分表示要解碼 的宏塊。
(2-1-1)第一快速解碼方法
這是一種在解碼內(nèi)編碼畫面時，以片為基礎解碼諸如屏幕中央部分的預 先設置部分，而不解碼所有的宏塊的方法(圖2 (A))。
關于未解碼的片，可以復制與位于與過去被解碼的那些畫面相同位置的 畫面有關的信息，或者可以應用后述的第二到第四快速解碼。 (2-1-2)第二快速解碼方法
這是一種在解碼內(nèi)編碼畫面時，使用JVT編碼方法僅僅解碼在每個片中 的一些宏塊、并且使用空間預測方法來簡單地解碼其它宏塊的方法(圖2 (B))。
要通過JVT編碼方法解碼的宏塊是從片的起始處開始、針對一個宏塊線 的宏塊。其它的宏塊僅僅經(jīng)過空間預測方法，并且不執(zhí)行變換系數(shù)的解碼。 (2-1-3)第三快速解碼方法
這是這樣的一種方法，在上述的第二快速解碼方法之上，在解碼內(nèi)編碼 畫面時，對于除了要按照JVT編碼方法解碼的宏塊之外的宏塊，使用空間預 測方法來解碼，并且僅僅重建變換系數(shù)的DC分量，因此實現(xiàn)了更快速的解碼(圖2 ( C ))。
在這種第三快速解碼方法中，變換系數(shù)的AC (交流電流)分量全部被 作為0，以便簡化解碼處理。
(2-1-4)第四快速解碼方法
這是這樣的一種方法，在解碼內(nèi)編碼畫面時，使用空間預測方法來解碼 每個片中的所有宏塊，并且僅僅重建變換系數(shù)的DC分量，以便實現(xiàn)快速解 碼(圖2 (D))。在這種情況下，與第三快速解碼方法類似，變換系數(shù)的AC 系數(shù)全部被作為0,以便實現(xiàn)更快速的解碼。
可以按照回放模式而有選擇地切換上述的第 一到第四快速解碼方法。實 際上，可以以第二、第三和第四快速解碼方法的順序來獲得更高的畫面質(zhì)量。 (2-2)之間編碼的畫面的筒單回放方法
為了解碼之間編碼的畫面，如圖3所示， 一種使用運動向量按照運動補 償來解碼處理而不重建變換系數(shù)的方法(即，將所有的變換系數(shù)取作0來執(zhí) 行這個處理，而不管DC分量和AC分量)。
如果將用于預測的參照畫面是使用JVT編碼方法解碼的畫面、或者是在 這個幀前經(jīng)過了快速解碼的重建畫面，則不產(chǎn)生問題。 (3)這個實施例的操作和效果
按照上述配置，當從正常速度回放向快速回放切換時，用于通過JVT編 碼方法來執(zhí)行解碼處理的圖像解碼設備IO,對B畫面之外的、來自畫面壓縮 信息S10的比特流中的隨機訪問點之后緊鄰的I畫面的、幾個畫面的簡單回 放幀進行解碼。
當快速回放模式表示"快進，，時，跳過在簡單回放幀后的跳過流以便不 被解碼，然后，按順序顯示構成簡單回放幀的I畫面和P畫面。
當快速回放模式表示"快倒，，時，對比特流搜索位于簡單回放幀之前的 隨機訪問點，并且以逆序來顯示組成簡單回放幀的I畫面和P畫面。
如上所述，在快速回放模式中，不解碼畫面壓縮信息S10的全部比特流， 而是將部分或整個比特流解碼為簡單回放幀，結果導致能夠在比正常速度回 放模式更短的時間內(nèi)執(zhí)行解碼處理。
另外，在解碼內(nèi)編碼畫面時，對于形成簡單回放幀的每個畫面的多個片， 圖像解碼設備10僅僅以片為基礎使用JVT編碼方法來解碼僅僅部分或全部 宏塊。對于不是解碼目標的宏塊，設備IO使用空間預測方法來執(zhí)行解碼，并且/或者僅僅重建變換系數(shù)的DC分量。結果，可以降低解碼處理的處理時間。 在解碼之間編碼畫面的情況下，通過使用運動向量，按照運動補償，來
解碼處理，而不重建變換系數(shù)，也可以降低解碼處理的處理時間。
按照上述配置，用于通過JVT編碼方法來執(zhí)行解碼處理的圖像解碼設備 10包括回放模式控制單元22,用于按照外部輸入的回放模式來改變解碼方 法，以便在快速回放模式中解碼畫面壓縮信息S10的部分或整個比特流，而 不解碼全部比特流，結果導致能夠在比正常速度回放模式下更短的時間內(nèi)執(zhí) 行解碼處理。結果，可以實現(xiàn)能夠通過簡單結構在短時間內(nèi)正確執(zhí)行解碼處 理的圖像解碼設備10。 (4)其它實施例
上述的實施例已經(jīng)描述了應用如圖l所示而構造的設備，作為通過JVT 編碼方法(指定的編碼方法)來執(zhí)行解碼處理的圖像解碼設備的情況。但是， 本發(fā)明不限于此，而是可以廣泛地應用其它結構。
而且，上述的實施例已經(jīng)描述了這樣的情況，其中，使用可逆解碼單元 12來作為用于解碼通過JVT編碼方法而編碼的畫面壓縮信息(畫面數(shù)據(jù))SIO 的解碼裝置，并且使用回放模式控制單元22來作為用于控制可逆解碼單元 (解碼裝置)12的控制裝置。但是，本發(fā)明不限于此，而是可以廣泛地應用 其它結構或集成單元，只要它們可以在快速回放模式中，根據(jù)在畫面壓縮信 息(畫面數(shù)據(jù))S10中的隨機訪問點(希望位置)存在的I畫面，來提取簡單 回放幀，所述簡單回放幀包括I畫面和隨后的所指定數(shù)量的P畫面。
而且，上述的實施例已經(jīng)描述了這樣的情況不解碼在簡單回放幀后的 畫面，當快速回放模式是快進回放時順序解碼構成簡單回放幀的I畫面和P 畫面，并且當快速回放模式是快倒模式時，找到在簡單回放幀之前的位置， 然后依序解碼構成所述簡單回放幀的I畫面和P畫面，然后以解碼順序的逆 序來輸出簡單回放幀。但是，本發(fā)明不限于此，可以應用其它方法，只要可 以減少按照快速回放模式的對于不規(guī)則回放的解碼處理的處理時間。
而且，上述的實施例已經(jīng)描述了這樣的情況以片為基礎(以指定信息 為單位)，對于經(jīng)過了 JVT編碼方法的內(nèi)編碼(幀內(nèi)編碼)的畫面壓縮信息 (畫面數(shù)據(jù))S10中的簡單回放幀的I畫面和P畫面，解碼每個片(信息)的 部分或全部，并且對于不是解碼目標的部分，選擇性地執(zhí)行第一處理(圖 2(A))以不執(zhí)行處理；第二處理(圖2 (B))以在通過空間預測編碼(可逆編碼)而獲得的預測方法信號下僅僅解碼空間預測；第三處理(圖2 (C))以通過DCT變換編碼(變換編碼)來僅僅解碼變換系數(shù)的DC (直流)分量；或作為第二和第三處理的組合的第四處理(圖2 (D))。但是，本發(fā)明不限于此，而是可以按照回放模式來自動選擇所述第一至第四處理。
在這種情況下，可以考慮到下述特性而進行這種選擇第三和第四處理可以獲得比第二處理更好的畫面質(zhì)量，第三和第四處理比第二處理花費更長的處理時間以進行解碼。
而且，空間預測編碼在第二處理中^皮應用為可逆編碼，DCT變換編碼在第三和第四處理中被應用為變換編碼。但是，本發(fā)明不限于此，而是可以廣泛地應用其它編碼。
而且，上述的實施例能夠當使用預測幀時通過可逆解碼單元12 (圖1)來進一步降低形成比特流的幀的數(shù)量，在所述預測幀中，限制JVT編碼方法的畫面壓縮信息SIO。例如，當用于快速回放模式的幀是P畫面時，通過從在之前緊鄰的I或P畫面進行預測來限制預測關聯(lián)性，以便不必進行不用于顯示的幀的解碼，由此獲得優(yōu)點更快地執(zhí)行解碼處理。
按照如上所述的本發(fā)明，用于執(zhí)行在指定編碼方法下的解碼處理的圖像解碼設備包括解碼裝置，用于對以編碼處理而編碼的畫面數(shù)據(jù)執(zhí)行解碼處理；以及控制裝置，用于控制解碼裝置。在快速回放模式中，所述控制裝置控制所述解碼裝置以便根據(jù)位于畫面數(shù)據(jù)中的希望位置的I畫面而提取簡單回放幀，所述簡單回放幀包括I畫面和隨后的所指定數(shù)量的P畫面。因此，可以比在正常速度回放模式中更快地執(zhí)行所述解碼處理，因此使得可以實現(xiàn)能夠通過簡單結構在短時間內(nèi)正確地執(zhí)行解碼處理的圖像解碼設備。
而且，按照本發(fā)明，在用于在指定的編碼方法下執(zhí)行解碼處理的圖像解碼方法中，在快速回放模式中提取基于位于通過編碼方法而編碼的畫面數(shù)據(jù)中的希望位置的I畫面的筒單回放幀，所述簡單回放幀包括I畫面和隨后的所指定數(shù)量的P畫面。因此，可以在比正常速度回放模式中更短的時間內(nèi)執(zhí)行解碼處理，因此使得可以實現(xiàn)能夠通過簡單結構在短時間內(nèi)正確地執(zhí)行解碼處理的圖像解碼方法。
工業(yè)實用性
本發(fā)明的圖像解碼設備和圖像解碼方法可以被廣泛地應用到能夠再現(xiàn)從
25諸如DVD之類的記錄媒體和數(shù)字廣播獲得的數(shù)字畫面的圖像再現(xiàn)設備。
權利要求
1. 一種解碼設備，用于對編碼圖像數(shù)據(jù)進行解碼處理，包括解碼裝置，對所述編碼圖像進行解碼并生成圖像數(shù)據(jù)；以及控制裝置，控制所述解碼裝置在包括位于編碼圖像數(shù)據(jù)中的I畫面和隨該I畫面之后的指定數(shù)量的P畫面的簡單回放幀中，將沒有解碼的宏塊作為對象，進行按照所述編碼圖形數(shù)據(jù)的預測模式的空間預測。
2. 按照權利要求1的解碼設備，其中所述控制裝置對所述解碼裝置進行控制，以使僅對所述編碼圖形數(shù)據(jù)中 包含的變換系數(shù)的直流分量進行解碼。
3. 按照權利要求1的解碼設備，其中所述控制裝置對所述解碼裝置進行控制，以使選擇地進行所述空間預測 和進行僅對所述編碼圖形數(shù)據(jù)中包含的變換系數(shù)的直流分量進行解碼的處 理。
4. 按照權利要求1的解碼設備，其中在快速回放模式是快進回放的情況下，所述控制裝置控制所述解碼裝置 以順序解碼構成簡單回》文幀的所述I畫面和每個P畫面，而不解碼在筒單回 ;改幀后的部分。
5. 按照權利要求1的解碼設備，其中在快速回放模式是快倒回放的情況下，所述控制單元控制所述解碼裝置 以尋找在簡單回放幀之前的部分，依序解碼構成簡單回放幀的I畫面和每個P 畫面，并且以解碼順序的逆序來輸出簡單回放幀。
6. 根據(jù)權利要求1的解碼設備，其中使用預測幀，通過所述解碼裝置進一步降低要解碼的幀的數(shù)量。
7. 一種解碼方法，用于對編碼圖像數(shù)據(jù)進行解碼處理，包括步驟對所述編碼圖像進行解碼并生成圖像數(shù)據(jù)；以及控制所述解碼裝置在包括位于編碼圖像數(shù)據(jù)中的I畫面和隨該I畫面之后 的指定數(shù)量的P畫面的簡單回放幀中，將沒有解碼的宏塊作為對象，進行按 照所述編碼圖形數(shù)據(jù)的預測模式的空間預測。
全文摘要
在此提供了一種解碼設備和解碼方法，用于對編碼圖像數(shù)據(jù)進行解碼處理。所述解碼設備包括解碼裝置，對所述編碼圖像進行解碼并生成圖像數(shù)據(jù)；以及控制裝置，控制所述解碼裝置在包括位于編碼圖像數(shù)據(jù)中的I畫面和隨該I畫面之后的指定數(shù)量的P畫面的簡單回放幀中，將沒有解碼的宏塊作為對象，進行按照所述編碼圖形數(shù)據(jù)的預測模式的空間預測。
文檔編號H04N7/32GK101500116SQ20091000506
公開日2009年8月5日 申請日期2004年4月19日 優(yōu)先權日2003年4月25日
發(fā)明者名云武文, 矢崎陽一, 鈴木輝彥 申請人:索尼株式會社