專利名稱：動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置、動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置、動(dòng)態(tài)圖像編碼方法、動(dòng)態(tài)圖像解碼方法、動(dòng)態(tài)圖像 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置、動(dòng)態(tài)圖像編碼方法、動(dòng)態(tài)圖像編碼程序、動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置、動(dòng)態(tài)圖像解碼方法、動(dòng)態(tài)圖像解碼程序、動(dòng)態(tài)圖像處理系統(tǒng)以及動(dòng)態(tài)圖像處理方法，特別涉及伴有幀間預(yù)測(cè)的運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)編碼。
背景技術(shù)：
為了高效地進(jìn)行靜態(tài)圖像和動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)的傳送和蓄積，使用壓縮編碼技術(shù)。在動(dòng)態(tài)圖像的情況下，廣泛使用MPEG-I 4或ITU(International TelecommunicationUnion 國(guó)際電信聯(lián)盟)H. 261 H. 264 的方式。在這些編碼方式中，在將作為編碼對(duì)象的圖像分割成多個(gè)塊之后進(jìn)行編碼/解碼處理。在畫面內(nèi)的預(yù)測(cè)編碼中，使用位于與對(duì)象塊相同的畫面內(nèi)的鄰接的已再現(xiàn)的圖像信號(hào)(對(duì)被壓縮的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)原后的圖像信號(hào))生成預(yù)測(cè)信號(hào)后，對(duì)從對(duì)象塊信號(hào)中減去該預(yù)測(cè)信號(hào)而得到的差分信號(hào)進(jìn)行編碼。在畫面間的預(yù)測(cè)編碼中，參照位于與對(duì)象塊不同的畫面內(nèi)的鄰接的已再現(xiàn)的圖像信號(hào)，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的校正，生成預(yù)測(cè)信號(hào)，對(duì)從對(duì)象塊信號(hào)中減去該預(yù)測(cè)信號(hào)而得到的差分信號(hào)進(jìn)行編碼。例如，在H. 264的畫面內(nèi)預(yù)測(cè)編碼中，采用了在規(guī)定方向外插與作為編碼對(duì)象的塊鄰接的已再現(xiàn)的像素值來生成預(yù)測(cè)信號(hào)的方法。圖32是用于說明在ITU H. 264中使用的畫面內(nèi)預(yù)測(cè)方法的示意圖。在圖32(A)中，對(duì)象塊1802是作為編碼對(duì)象的塊，由與該對(duì)象塊1802的邊界鄰接的像素A M構(gòu)成的像素組1801是鄰接區(qū)域，是在過去的處理中已再現(xiàn)的圖像信號(hào)。在該情況下，向下方拉伸位于對(duì)象塊1802正上方的鄰接像素即像素組1801來生成預(yù)測(cè)信號(hào)。并且，在圖32(B)中，向右拉伸位于對(duì)象塊1804左側(cè)的已再現(xiàn)像素(I L) 來生成預(yù)測(cè)信號(hào)。生成預(yù)測(cè)信號(hào)的具體方法例如記載于專利文獻(xiàn)1中。這樣，對(duì)利用圖 32(A) (I)所示的方法生成的9個(gè)預(yù)測(cè)信號(hào)，分別取得與對(duì)象塊的像素信號(hào)之間的差分， 將差分值最小的預(yù)測(cè)信號(hào)作為最佳預(yù)測(cè)信號(hào)。在通常的畫面間預(yù)測(cè)編碼中，針對(duì)作為編碼對(duì)象的塊，利用從已再現(xiàn)的畫面中搜索與該像素信號(hào)類似的信號(hào)的方法來生成預(yù)測(cè)信號(hào)。然后，對(duì)對(duì)象塊與搜索到的信號(hào)構(gòu)成的區(qū)域之間的空間位移量即運(yùn)動(dòng)矢量、以及對(duì)象塊的像素信號(hào)與預(yù)測(cè)信號(hào)之間的殘差信號(hào)進(jìn)行編碼。這樣，按照每個(gè)塊來搜索運(yùn)動(dòng)矢量的方法被稱為塊匹配。圖2是用于說明塊匹配處理的示意圖。這里，以編碼對(duì)象的畫面400上的對(duì)象塊 501為例，說明對(duì)象塊的預(yù)測(cè)信號(hào)生成步驟。畫面401是已再現(xiàn)的畫面，區(qū)域511是在空間上與對(duì)象塊501位于同一位置的區(qū)域。在塊匹配中，設(shè)定包圍區(qū)域511的搜索范圍811，檢測(cè)該搜索范圍的像素信號(hào)與對(duì)象塊501的像素信號(hào)的絕對(duì)值誤差和最小的區(qū)域701。該區(qū)域701的信號(hào)成為預(yù)測(cè)信號(hào)，檢測(cè)從區(qū)域511向區(qū)域701的位移量作為運(yùn)動(dòng)矢量601。
在H.沈4中，為了提高預(yù)測(cè)性能，將多個(gè)已再現(xiàn)圖像作為參照?qǐng)D像來實(shí)施畫面間預(yù)測(cè)。該情況下，針對(duì)包含畫面401的多個(gè)參照?qǐng)D像實(shí)施上述圖2中說明的塊匹配，檢測(cè)編碼效率高的預(yù)測(cè)信號(hào)。并且，為了對(duì)應(yīng)于圖像局部特征的變化，準(zhǔn)備了用于對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行編碼的塊尺寸不同的多個(gè)預(yù)測(cè)類型。H. 264的預(yù)測(cè)類型例如記載于專利文獻(xiàn)2中。在動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)的壓縮編碼中，各畫面(幀、場(chǎng))的編碼順序可以是任意的。因此， 在參照已再現(xiàn)畫面來生成預(yù)測(cè)信號(hào)的畫面間預(yù)測(cè)中，針對(duì)編碼順序具有3種手法。第1手法是按照再現(xiàn)順序參照過去的已再現(xiàn)畫面來生成預(yù)測(cè)信號(hào)的前方向預(yù)測(cè)，第2手法是按照再現(xiàn)順序參照未來的已再現(xiàn)畫面的后方向預(yù)測(cè)，第3手法是同時(shí)進(jìn)行前方向預(yù)測(cè)和后方向預(yù)測(cè)并對(duì)2個(gè)預(yù)測(cè)信號(hào)進(jìn)行平均化的雙方向預(yù)測(cè)。畫面間預(yù)測(cè)的種類例如記載于專利文獻(xiàn) 3中。對(duì)利用畫面間預(yù)測(cè)而檢測(cè)到的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼。具體而言，對(duì)根據(jù)鄰接塊的運(yùn)動(dòng)矢量而生成的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量與對(duì)象塊的運(yùn)動(dòng)矢量之間的差分矢量進(jìn)行編碼。在 H.沈4中，將對(duì)象塊的正上方、正左方以及右上方的已編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量作為候選，分別求出水平分量和垂直分量的中間值，作為預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。然后，對(duì)差分運(yùn)動(dòng)矢量和指示參照?qǐng)D像的信息(稱為參照幀編號(hào)，reference index)進(jìn)行編碼。作為運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)候選的已編碼塊(預(yù)測(cè)對(duì)象塊)所附帶的參照幀編號(hào)和編碼對(duì)象的運(yùn)動(dòng)矢量所附帶的參照幀編號(hào)不一定一致。由于幀間隔不同，所以，針對(duì)不同參照?qǐng)D像的運(yùn)動(dòng)矢量的差分值通常很大。因此，在專利文獻(xiàn)4中，在對(duì)象塊的參照幀編號(hào)和預(yù)測(cè)對(duì)象塊的參照幀編號(hào)不一致的情況下，在由對(duì)象塊的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像上對(duì)預(yù)測(cè)對(duì)象塊的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行定標(biāo)后，在運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)中使用定標(biāo)后的運(yùn)動(dòng)矢量。專利文獻(xiàn)1 美國(guó)專利公報(bào)第6765964號(hào)專利文獻(xiàn)2 美國(guó)專利公報(bào)第7003035號(hào)專利文獻(xiàn)3 美國(guó)專利公報(bào)第6259739號(hào)專利文獻(xiàn)4 日本公開專利2004-336369在包含專利文獻(xiàn)4的背景技術(shù)所示的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)中，在預(yù)測(cè)對(duì)象塊的運(yùn)動(dòng)矢量值為0時(shí)，預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的值為0。并且，在預(yù)測(cè)對(duì)象塊的預(yù)測(cè)信號(hào)生成方法是不伴有運(yùn)動(dòng)矢量的方法(例如畫面內(nèi)預(yù)測(cè))的情況下，預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的值也為0。這樣，在作為運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)候選的塊的運(yùn)動(dòng)矢量不具有有意義的信息的情況下，存在無法提高運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)的效率的課題。并且，在專利文獻(xiàn)4中，定標(biāo)處理以幀間的運(yùn)動(dòng)速度恒定為前提，所以，在幀間的實(shí)際運(yùn)動(dòng)不是等速的情況下，通過定標(biāo)處理，差分運(yùn)動(dòng)矢量值變大，差分運(yùn)動(dòng)矢量的編碼效率可能降低。

發(fā)明內(nèi)容
因此，為了解決上述課題，本發(fā)明的目的在于，提供即使預(yù)測(cè)對(duì)象塊的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量為0等也能夠高效進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置、動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置、動(dòng)態(tài)圖像編碼方法、動(dòng)態(tài)圖像解碼方法、動(dòng)態(tài)圖像編碼程序、動(dòng)態(tài)圖像解碼程序、動(dòng)態(tài)圖像處理系統(tǒng)以及動(dòng)態(tài)圖像處理方法。本發(fā)明的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置具有區(qū)域分割單元，其將輸入圖像分割為多個(gè)區(qū)域；存儲(chǔ)單元，其用于存儲(chǔ)多個(gè)已再現(xiàn)圖像作為參照?qǐng)D像；運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元，其從所述存儲(chǔ)單元所存儲(chǔ)的多個(gè)參照?qǐng)D像中搜索與所述多個(gè)區(qū)域中作為處理對(duì)象的對(duì)象區(qū)域之間的相關(guān)度高的區(qū)域，生成所述對(duì)象區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量；預(yù)測(cè)信號(hào)生成單元，其根據(jù)指示由所述運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元搜索到的參照?qǐng)D像的參照幀編號(hào)以及表示所述對(duì)象區(qū)域與搜索到的區(qū)域之間的空間位置關(guān)系的運(yùn)動(dòng)矢量，生成所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)；運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)單元，其根據(jù)一個(gè)以上的已編碼的運(yùn)動(dòng)矢量生成預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，生成由所述運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元生成的運(yùn)動(dòng)矢量與該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量之間的差分運(yùn)動(dòng)矢量；殘差信號(hào)生成單元，其生成所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)與所述對(duì)象區(qū)域的對(duì)象像素信號(hào)之間的殘差信號(hào)；編碼單元，其對(duì)所述殘差信號(hào)、所述參照幀編號(hào)以及由所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)單元生成的差分運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行編碼；以及復(fù)原單元，其在對(duì)所述編碼后的殘差信號(hào)進(jìn)行復(fù)原后相加到所述預(yù)測(cè)信號(hào)中，生成再現(xiàn)圖像，作為參照?qǐng)D像存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元中，所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)單元從已編碼區(qū)域中選擇一個(gè)區(qū)域，在選擇出的區(qū)域不具有參照幀編號(hào)的情況下、或者在所述對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)與選擇出的區(qū)域的參照幀編號(hào)不同的情況下，從由所述對(duì)象區(qū)域所附帶的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像中，搜索與位于所述對(duì)象區(qū)域的周邊的由已再現(xiàn)的像素信號(hào)構(gòu)成的模板區(qū)域之間的相關(guān)度高的區(qū)域，根據(jù)該搜索到的區(qū)域與所述模板區(qū)域之間的空間位置關(guān)系，生成所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。并且，本發(fā)明的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置優(yōu)選為，將所述模板區(qū)域作為與對(duì)象區(qū)域鄰接的由已再現(xiàn)的像素信號(hào)構(gòu)成的對(duì)象鄰接區(qū)域。并且，本發(fā)明的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置優(yōu)選為，將所述模板區(qū)域作為與由所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)單元選擇出的區(qū)域鄰接的由已再現(xiàn)的鄰接像素信號(hào)構(gòu)成的對(duì)象鄰接區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明，在與對(duì)象區(qū)域鄰接的已再現(xiàn)的預(yù)測(cè)對(duì)象塊的運(yùn)動(dòng)矢量為0的情況下，或者在使用不伴有運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)方法的情況下，也能夠高效地進(jìn)行對(duì)象區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)，并且，能夠提高編碼效率。并且，在本發(fā)明的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置中，優(yōu)選所述預(yù)測(cè)生成單元還包含預(yù)測(cè)信號(hào)合成單元，該預(yù)測(cè)信號(hào)合成單元從多個(gè)參照?qǐng)D像中，搜索一個(gè)以上的和與所述對(duì)象區(qū)域鄰接的由已再現(xiàn)的鄰接像素信號(hào)構(gòu)成的對(duì)象鄰接區(qū)域之間的相關(guān)度高的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域，根據(jù)所述一個(gè)以上的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域，對(duì)所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)進(jìn)行加工，所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)單元還對(duì)所述多個(gè)參照?qǐng)D像，分別保存一個(gè)表示由所述預(yù)測(cè)信號(hào)合成單元搜索到的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域與對(duì)象鄰接區(qū)域之間的空間位置關(guān)系的運(yùn)動(dòng)矢量，在通過所述預(yù)測(cè)信號(hào)合成單元生成所述選擇出的區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)的情況下，將所述保存的運(yùn)動(dòng)矢量中與對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量作為所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。根據(jù)本發(fā)明，在通過模板匹配生成預(yù)測(cè)對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)的情況下，使用此時(shí)檢測(cè)到的運(yùn)動(dòng)矢量，由此，能夠提高模板匹配處理效率。并且，本發(fā)明的動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置具有數(shù)據(jù)解碼單元，其從壓縮數(shù)據(jù)中解碼作為處理對(duì)象的對(duì)象區(qū)域的差分運(yùn)動(dòng)矢量、參照幀編號(hào)以及殘差信號(hào)的編碼數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)單元，其用于存儲(chǔ)多個(gè)已再現(xiàn)圖像作為參照?qǐng)D像；殘差信號(hào)復(fù)原單元，其根據(jù)所述殘差信號(hào)的編碼數(shù)據(jù)，復(fù)原再現(xiàn)殘差信號(hào)；運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)單元，其根據(jù)一個(gè)以上的已復(fù)原的運(yùn)動(dòng)矢量生成預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，將由所述數(shù)據(jù)解碼單元解碼的差分運(yùn)動(dòng)矢量與該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量相加，復(fù)原運(yùn)動(dòng)矢量；預(yù)測(cè)信號(hào)生成單元，其根據(jù)由所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)單元復(fù)原的運(yùn)動(dòng)矢量和所述對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)，生成所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)；以及圖像復(fù)原單元，其將所述預(yù)測(cè)信號(hào)
9與所述再現(xiàn)殘差信號(hào)相加，由此復(fù)原所述對(duì)象區(qū)域的像素信號(hào)，所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)單元從已解碼區(qū)域中選擇一個(gè)區(qū)域，在選擇出的區(qū)域不具有參照幀編號(hào)的情況下、或者在所述對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)與選擇出的區(qū)域的參照幀編號(hào)不同的情況下，從由所述對(duì)象區(qū)域所附帶的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像中，搜索與位于所述對(duì)象區(qū)域的周邊的由已再現(xiàn)的像素信號(hào)構(gòu)成的模板區(qū)域之間的相關(guān)度高的區(qū)域，根據(jù)該搜索到的區(qū)域與所述模板區(qū)域之間的空間位置關(guān)系，生成所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。并且，本發(fā)明的動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置優(yōu)選為，將所述模板區(qū)域作為與對(duì)象區(qū)域鄰接的由已再現(xiàn)的像素信號(hào)構(gòu)成的對(duì)象鄰接區(qū)域。并且，本發(fā)明的動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置優(yōu)選為，將所述模板區(qū)域作為與由所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)單元選擇出的區(qū)域鄰接的由已再現(xiàn)的鄰接像素信號(hào)構(gòu)成的對(duì)象鄰接區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明，在與對(duì)象區(qū)域鄰接的已再現(xiàn)的預(yù)測(cè)對(duì)象塊的運(yùn)動(dòng)矢量為0的情況下，或者在使用不伴有運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)方法的情況下，也能夠高效地進(jìn)行對(duì)象區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)，并且，能夠提高編碼效率，由此，能夠?qū)@樣編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。并且，在本發(fā)明的動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置中，優(yōu)選所述預(yù)測(cè)生成單元還包含預(yù)測(cè)信號(hào)合成單元，該預(yù)測(cè)信號(hào)合成單元從多個(gè)參照?qǐng)D像中，搜索一個(gè)以上的和與所述對(duì)象區(qū)域鄰接的由已再現(xiàn)的鄰接像素信號(hào)構(gòu)成的對(duì)象鄰接區(qū)域之間的相關(guān)度高的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域，根據(jù)所述一個(gè)以上的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域，對(duì)所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)進(jìn)行加工，所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)單元還對(duì)所述多個(gè)參照?qǐng)D像，分別保存一個(gè)表示由所述預(yù)測(cè)信號(hào)合成單元搜索到的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域與對(duì)象鄰接區(qū)域之間的空間位置關(guān)系的運(yùn)動(dòng)矢量，在通過所述預(yù)測(cè)信號(hào)合成單元生成所述選擇出的區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)的情況下，將所述保存的運(yùn)動(dòng)矢量中與對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量作為所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。根據(jù)本發(fā)明，在通過模板匹配生成預(yù)測(cè)對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)的情況下，使用此時(shí)檢測(cè)到的運(yùn)動(dòng)矢量，由此，能夠提高模板匹配處理效率。但是，本發(fā)明除了能夠如上所述記述為動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置或動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置的發(fā)明以外，如下所述，還能夠記述為動(dòng)態(tài)圖像編碼方法、動(dòng)態(tài)圖像解碼方法、動(dòng)態(tài)圖像編碼程序、動(dòng)態(tài)圖像解碼程序的發(fā)明。這些發(fā)明只是范疇不同，實(shí)質(zhì)上是同一發(fā)明，發(fā)揮同樣的作用效果。S卩，本發(fā)明的動(dòng)態(tài)圖像編碼方法具有以下步驟區(qū)域分割步驟，在該步驟中，將輸入圖像分割為多個(gè)區(qū)域；運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟，在該步驟中，從存儲(chǔ)單元所存儲(chǔ)的多個(gè)參照?qǐng)D像中搜索與所述多個(gè)區(qū)域中作為處理對(duì)象的對(duì)象區(qū)域之間的相關(guān)度高的區(qū)域，生成所述對(duì)象區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量；預(yù)測(cè)信號(hào)生成步驟，在該步驟中，根據(jù)指示由所述運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟搜索到的參照?qǐng)D像的參照幀編號(hào)以及表示所述對(duì)象區(qū)域與搜索到的區(qū)域之間的空間位置關(guān)系的運(yùn)動(dòng)矢量，生成所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)；運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)步驟，在該步驟中，根據(jù)一個(gè)以上的已編碼的運(yùn)動(dòng)矢量生成預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，生成在所述運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟中生成的運(yùn)動(dòng)矢量與該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量之間的差分運(yùn)動(dòng)矢量；殘差信號(hào)生成步驟，在該步驟中，生成所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)與所述對(duì)象區(qū)域的對(duì)象像素信號(hào)之間的殘差信號(hào)；編碼步驟，在該步驟中，對(duì)所述殘差信號(hào)、所述參照幀編號(hào)以及由所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)步驟生成的差分運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行編碼；以及復(fù)原步驟，在該步驟中，在對(duì)所述編碼后的殘差信號(hào)進(jìn)行復(fù)原后相加到所述預(yù)測(cè)信號(hào)中，生成再現(xiàn)圖像，作為參照?qǐng)D像存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元中，在所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)步驟中，從已編碼區(qū)域中選擇一個(gè)區(qū)域，在選擇出的區(qū)域不具有參照幀編號(hào)的情況下、或者在所述對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)與選擇出的區(qū)域的參照幀編號(hào)不同的情況下，從由所述對(duì)象區(qū)域所附帶的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像中，搜索與位于所述對(duì)象區(qū)域的周邊的由已再現(xiàn)的像素信號(hào)構(gòu)成的模板區(qū)域之間的相關(guān)度高的區(qū)域，根據(jù)該搜索到的區(qū)域與所述模板區(qū)域之間的空間位置關(guān)系，生成所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。并且，在本發(fā)明的動(dòng)態(tài)圖像編碼方法中，優(yōu)選所述預(yù)測(cè)生成步驟還包含預(yù)測(cè)信號(hào)合成步驟，在該預(yù)測(cè)信號(hào)合成步驟中，從多個(gè)參照?qǐng)D像中，搜索一個(gè)以上的和與所述對(duì)象區(qū)域鄰接的由已再現(xiàn)的鄰接像素信號(hào)構(gòu)成的對(duì)象鄰接區(qū)域之間的相關(guān)度高的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域， 根據(jù)所述一個(gè)以上的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域，對(duì)所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)進(jìn)行加工，在所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)步驟中，還對(duì)所述多個(gè)參照?qǐng)D像，分別保存一個(gè)表示在所述預(yù)測(cè)信號(hào)合成步驟中搜索到的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域與對(duì)象鄰接區(qū)域之間的空間位置關(guān)系的運(yùn)動(dòng)矢量，當(dāng)在所述預(yù)測(cè)信號(hào)合成步驟中生成所述選擇出的區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)的情況下，將所述保存的運(yùn)動(dòng)矢量中與對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量作為所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。并且，本發(fā)明的動(dòng)態(tài)圖像解碼方法具有以下步驟數(shù)據(jù)解碼步驟，在該步驟中，從壓縮數(shù)據(jù)中解碼作為處理對(duì)象的對(duì)象區(qū)域的差分運(yùn)動(dòng)矢量、參照幀編號(hào)以及殘差信號(hào)的編碼數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)步驟，在該步驟中，用于存儲(chǔ)多個(gè)已再現(xiàn)圖像作為參照?qǐng)D像；殘差信號(hào)復(fù)原步驟，在該步驟中，根據(jù)所述殘差信號(hào)的編碼數(shù)據(jù)，復(fù)原再現(xiàn)殘差信號(hào)；運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)步驟，在該步驟中，根據(jù)一個(gè)以上的已復(fù)原的運(yùn)動(dòng)矢量生成預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，將由所述數(shù)據(jù)解碼步驟解碼的差分運(yùn)動(dòng)矢量與該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量相加，復(fù)原運(yùn)動(dòng)矢量；預(yù)測(cè)信號(hào)生成步驟，在該步驟中，根據(jù)由所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)步驟復(fù)原的運(yùn)動(dòng)矢量和所述對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)，生成所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)；以及圖像復(fù)原步驟，在該步驟中，將所述預(yù)測(cè)信號(hào)與所述再現(xiàn)殘差信號(hào)相加，由此復(fù)原所述對(duì)象區(qū)域的像素信號(hào)，作為參照?qǐng)D像存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中，在所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)步驟中，從已解碼區(qū)域中選擇一個(gè)區(qū)域，在選擇出的區(qū)域不具有參照幀編號(hào)的情況下、或者在所述對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)與選擇出的區(qū)域的參照幀編號(hào)不同的情況下， 從由所述對(duì)象區(qū)域所附帶的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像中，搜索與位于所述對(duì)象區(qū)域周邊的由已再現(xiàn)的像素信號(hào)構(gòu)成的模板區(qū)域之間的相關(guān)度高的區(qū)域，根據(jù)該搜索到的區(qū)域與所述模板區(qū)域之間的空間位置關(guān)系，生成所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。并且，在本發(fā)明的動(dòng)態(tài)圖像解碼方法中，優(yōu)選所述預(yù)測(cè)生成步驟還包含預(yù)測(cè)信號(hào)合成步驟，在該預(yù)測(cè)信號(hào)合成步驟中，從多個(gè)參照?qǐng)D像中，搜索一個(gè)以上的和與所述對(duì)象區(qū)域鄰接的由已再現(xiàn)的鄰接像素信號(hào)構(gòu)成的對(duì)象鄰接區(qū)域之間的相關(guān)度高的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域， 根據(jù)所述一個(gè)以上的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域，對(duì)所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)進(jìn)行加工，在所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)步驟中，還對(duì)所述多個(gè)參照?qǐng)D像，分別保存一個(gè)表示在所述預(yù)測(cè)信號(hào)合成步驟中搜索到的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域與對(duì)象鄰接區(qū)域之間的空間位置關(guān)系的運(yùn)動(dòng)矢量，在所述預(yù)測(cè)信號(hào)合成步驟中生成所述選擇出的區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)的情況下，將所述保存的運(yùn)動(dòng)矢量中與對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量作為所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。并且，本發(fā)明的動(dòng)態(tài)圖像編碼程序具有區(qū)域分割模塊，其將輸入圖像分割為多個(gè)區(qū)域；運(yùn)動(dòng)估計(jì)模塊，其從存儲(chǔ)單元所存儲(chǔ)的多個(gè)參照?qǐng)D像中搜索與所述多個(gè)區(qū)域中作為處理對(duì)象的對(duì)象區(qū)域之間的相關(guān)度高的區(qū)域，生成所述對(duì)象區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量；預(yù)測(cè)信號(hào)生成模塊，其根據(jù)指示由所述運(yùn)動(dòng)估計(jì)模塊搜索到的參照?qǐng)D像的參照幀編號(hào)以及表示所述對(duì)象區(qū)域與搜索到的區(qū)域之間的空間位置關(guān)系的運(yùn)動(dòng)矢量，生成所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)； 運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)模塊，其根據(jù)一個(gè)以上的已編碼的運(yùn)動(dòng)矢量生成預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，生成在所述運(yùn)動(dòng)估計(jì)模塊中生成的運(yùn)動(dòng)矢量與該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量之間的差分運(yùn)動(dòng)矢量；殘差信號(hào)生成模塊，其生成所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)與所述對(duì)象區(qū)域的對(duì)象像素信號(hào)之間的殘差信號(hào)；編碼模塊，其對(duì)所述殘差信號(hào)、所述參照幀編號(hào)以及由所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)模塊生成的差分運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行編碼；以及復(fù)原模塊，其在對(duì)所述編碼后的殘差信號(hào)進(jìn)行復(fù)原后相加到所述預(yù)測(cè)信號(hào)中，生成再現(xiàn)圖像，作為參照?qǐng)D像存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元中，所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)模塊從已編碼區(qū)域中選擇一個(gè)區(qū)域，在選擇出的區(qū)域不具有參照幀編號(hào)的情況下、或者在所述對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)與選擇出的區(qū)域的參照幀編號(hào)不同的情況下，從由所述對(duì)象區(qū)域所附帶的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像中，搜索與位于所述對(duì)象區(qū)域的周邊的由已再現(xiàn)的像素信號(hào)構(gòu)成的模板區(qū)域之間的相關(guān)度高的區(qū)域，根據(jù)該搜索到的區(qū)域與所述模板區(qū)域之間的空間位置關(guān)系，生成所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。并且，在本發(fā)明的動(dòng)態(tài)圖像編碼程序中，優(yōu)選所述預(yù)測(cè)生成模塊還包含預(yù)測(cè)信號(hào)合成模塊，該預(yù)測(cè)信號(hào)合成模塊從多個(gè)參照?qǐng)D像中，搜索一個(gè)以上的和與所述對(duì)象區(qū)域鄰接的由已再現(xiàn)的鄰接像素信號(hào)構(gòu)成的對(duì)象鄰接區(qū)域之間的相關(guān)度高的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域，根據(jù)所述一個(gè)以上的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域，對(duì)所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)進(jìn)行加工，所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)模塊還對(duì)所述多個(gè)參照?qǐng)D像，分別保存一個(gè)表示由所述預(yù)測(cè)信號(hào)合成模塊搜索到的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域與對(duì)象鄰接區(qū)域之間的空間位置關(guān)系的運(yùn)動(dòng)矢量，在通過所述預(yù)測(cè)信號(hào)合成模塊生成所述選擇出的區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)的情況下，將所述保存的運(yùn)動(dòng)矢量中與對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量作為所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。本發(fā)明的動(dòng)態(tài)圖像解碼程序具有數(shù)據(jù)解碼模塊，其從壓縮數(shù)據(jù)中解碼作為處理對(duì)象的對(duì)象區(qū)域的差分運(yùn)動(dòng)矢量、參照幀編號(hào)以及殘差信號(hào)的編碼數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)模塊，其用于存儲(chǔ)多個(gè)已再現(xiàn)圖像作為參照?qǐng)D像；殘差信號(hào)復(fù)原模塊，其根據(jù)所述殘差信號(hào)的編碼數(shù)據(jù)， 復(fù)原再現(xiàn)殘差信號(hào)；運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)模塊，其根據(jù)一個(gè)以上的已復(fù)原的運(yùn)動(dòng)矢量生成預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，將由所述數(shù)據(jù)解碼模塊解碼的差分運(yùn)動(dòng)矢量與該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量相加，復(fù)原運(yùn)動(dòng)矢量；預(yù)測(cè)信號(hào)生成模塊，其根據(jù)由所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)模塊復(fù)原的運(yùn)動(dòng)矢量和所述對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)，生成所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)；以及圖像復(fù)原模塊，其將所述預(yù)測(cè)信號(hào)與所述再現(xiàn)殘差信號(hào)相加，由此復(fù)原所述對(duì)象區(qū)域的像素信號(hào)，作為參照?qǐng)D像存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中，所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)模塊從已解碼區(qū)域中選擇一個(gè)區(qū)域，在選擇出的區(qū)域不具有參照幀編號(hào)的情況下、或者在所述對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)與選擇出的區(qū)域的參照幀編號(hào)不同的情況下，從由所述對(duì)象區(qū)域所附帶的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像中，搜索與位于所述對(duì)象區(qū)域的周邊的由已再現(xiàn)的像素信號(hào)構(gòu)成的模板區(qū)域之間的相關(guān)度高的區(qū)域，根據(jù)該搜索到的區(qū)域與所述模板區(qū)域之間的空間位置關(guān)系，生成所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。并且，在本發(fā)明的動(dòng)態(tài)圖像解碼程序中，優(yōu)選所述預(yù)測(cè)生成模塊還包含預(yù)測(cè)信號(hào)合成模塊，該預(yù)測(cè)信號(hào)合成模塊從多個(gè)參照?qǐng)D像中，搜索一個(gè)以上的和與所述對(duì)象區(qū)域鄰接的由已再現(xiàn)的鄰接像素信號(hào)構(gòu)成的對(duì)象鄰接區(qū)域之間的相關(guān)度高的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域，根據(jù)所述一個(gè)以上的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域，對(duì)所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)進(jìn)行加工，所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)模塊還對(duì)所述多個(gè)參照?qǐng)D像，分別保存一個(gè)表示由所述預(yù)測(cè)信號(hào)合成模塊搜索到的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域與對(duì)象鄰接區(qū)域之間的空間位置關(guān)系的運(yùn)動(dòng)矢量，在通過所述預(yù)測(cè)信號(hào)合成模塊生成所述選擇出的區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)的情況下，將所述保存的運(yùn)動(dòng)矢量中與對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量作為所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。并且，本發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)具有上述動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置以及上述動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置，其中，所述動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置對(duì)在所述動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置中進(jìn)行了編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。并且，本發(fā)明的圖像處理方法具有上述動(dòng)態(tài)圖像編碼方法以及上述動(dòng)態(tài)圖像解碼方法，其中，在所述動(dòng)態(tài)圖像解碼方法中，對(duì)在所述動(dòng)態(tài)圖像編碼方法中進(jìn)行了編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。根據(jù)本發(fā)明，能夠使用對(duì)象區(qū)域周邊的由已編碼信號(hào)構(gòu)成的區(qū)域生成對(duì)象區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量，所以，在與對(duì)象區(qū)域鄰接的預(yù)測(cè)對(duì)象區(qū)域不具有有意義的值的運(yùn)動(dòng)矢量的情況下，也能夠生成值較小的差分運(yùn)動(dòng)矢量。并且，在幀間的運(yùn)動(dòng)不是等速運(yùn)動(dòng)的情況下，在由對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像上進(jìn)行搜索，由此，能夠生成值較小的差分運(yùn)動(dòng)矢量。由此，能夠生成提高編碼效率的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，具有提高編碼效率的效果。


圖1是示出本實(shí)施方式的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置100的框圖。圖2是用于說明塊匹配處理的示意圖，㈧示出參照畫面，⑶示出編碼對(duì)象的畫面。圖3是示出圖1中的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器的框圖。圖4是用于說明對(duì)象塊與預(yù)測(cè)對(duì)象塊之間的關(guān)系的示意圖。圖5是示出圖3中的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索器的框圖。圖6是用于說明圖5中的模板匹配器的框圖。圖7是用于說明運(yùn)動(dòng)矢量的定標(biāo)處理的框圖。圖8是與預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量生成處理中的模板匹配處理有關(guān)的示意圖的第1例，(A)示出參照畫面，(B)示出編碼對(duì)象的畫面。圖9是與預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量生成處理中的模板匹配處理有關(guān)的示意圖的第2例，(A)示出參照畫面，(B)示出編碼對(duì)象的畫面。圖10是與預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量生成處理中的模板匹配處理有關(guān)的示意圖的第3例，(A) 示出參照畫面，(B)示出編碼對(duì)象的畫面。圖11是與預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量生成處理中的模板匹配處理有關(guān)的示意圖的第4例，(A) 示出參照畫面，(B)示出編碼對(duì)象的畫面。圖12是用于說明對(duì)象塊與預(yù)測(cè)對(duì)象塊之間的關(guān)系的示意圖的其他例子。圖13是用于說明預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量生成處理中的針對(duì)時(shí)間方向的運(yùn)動(dòng)矢量擴(kuò)展處理的示意圖。圖14是示出本實(shí)施方式的動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置300的框圖。圖15是示出圖14中的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器的框圖。圖16是示出本實(shí)施方式的動(dòng)態(tài)圖像編碼方法的步驟的流程圖。圖17是用于說明圖16的動(dòng)態(tài)圖像編碼方法中包含的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)方法的步驟的流程圖。
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圖18是用于說明伴有模板匹配的運(yùn)動(dòng)矢量搜索處理的步驟的流程圖。圖19是用于說明模板匹配處理的步驟的流程圖。圖20是示出本實(shí)施方式的動(dòng)態(tài)圖像解碼方法的步驟的流程圖。圖21是用于說明圖20的動(dòng)態(tài)圖像解碼方法中包含的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)方法的步驟的流程圖。圖22是示出能夠執(zhí)行本實(shí)施方式的動(dòng)態(tài)圖像編碼方法的程序的模塊的框圖。圖23是示出圖22的模塊中包含的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)模塊的框圖。圖M是示出圖23的模塊中包含的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索模塊的框圖。圖25是用于說明圖M的模塊中包含的模板匹配模塊的框圖。圖沈是示出能夠執(zhí)行本實(shí)施方式的動(dòng)態(tài)圖像解碼方法的程序的模塊的框圖。圖27是示出圖沈的模塊中包含的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)模塊的框圖。圖觀是示出用于執(zhí)行在記錄介質(zhì)中記錄的程序的計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)的圖。圖四是用于執(zhí)行在記錄介質(zhì)中存儲(chǔ)的程序的計(jì)算機(jī)的立體圖。圖30是用于說明由預(yù)測(cè)信號(hào)生成器實(shí)施的模板匹配處理步驟的流程圖。圖31是用于說明預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索器中的不伴有模板匹配的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量確定處理的流程圖。圖32是用于說明現(xiàn)有的畫面內(nèi)預(yù)測(cè)方法的示意圖。標(biāo)號(hào)說明10 記錄介質(zhì)；12 讀取裝置；14 作業(yè)用存儲(chǔ)器；16 存儲(chǔ)器；18 顯示器；20 鼠標(biāo)；22 鍵盤；24 通信裝置；30 計(jì)算機(jī)；40 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)；100 動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置； 101 輸入端子；102 塊分割器；103 預(yù)測(cè)信號(hào)生成器；104 幀存儲(chǔ)器；105 減法器；106 轉(zhuǎn)換器；107 量化器；108 逆量化器；109 逆轉(zhuǎn)換器；110 加法器；111 熵編碼器；112 輸出端子；113 預(yù)測(cè)信號(hào)估計(jì)器；114 運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器；201 存儲(chǔ)器；202 預(yù)測(cè)對(duì)象塊選擇器；203 預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索器；204 差分器；231 判定器；232 切換器；234 模板匹配器； 240 搜索區(qū)域設(shè)定器；241 對(duì)象鄰接區(qū)域取得器；242 預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域取得器；243 候選預(yù)測(cè)區(qū)域選擇器；301 輸入端子；302 熵解碼器；303 逆量化器；304 逆轉(zhuǎn)換器；305 加法器；306 輸出端子；307 運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器；312 加法器。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖詳細(xì)說明本實(shí)施方式。另外，在附圖的說明中，對(duì)相同或相等的要素標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào)并省略重復(fù)的說明。圖1是示出本實(shí)施方式的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)處理的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置100的框圖。該動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置100具有輸入端子101、塊分割器102(區(qū)域分割單元)、預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103、幀存儲(chǔ)器104(存儲(chǔ)單元)、減法器105、轉(zhuǎn)換器106、量化器107、逆量化器108、逆轉(zhuǎn)換器109、加法器110、熵編碼器111、輸出端子112、預(yù)測(cè)信號(hào)估計(jì)器113(運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元) 以及運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器114(運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)單元)。轉(zhuǎn)換器106、量化器107和熵編碼器作為編碼單元發(fā)揮功能。并且，逆量化器108、逆轉(zhuǎn)換器109和加法器110作為復(fù)原單元發(fā)揮功能。輸入端子101是輸入由多張圖像構(gòu)成的動(dòng)態(tài)圖像的信號(hào)的端子。
塊分割器102將從輸入端子101輸入的信號(hào)所表示的作為編碼對(duì)象的圖像分割為多個(gè)區(qū)域。在本實(shí)施方式中，分割為由8X8的像素構(gòu)成的塊，但是，也可以分割為除此之外的塊的大小或形狀。預(yù)測(cè)信號(hào)估計(jì)器113對(duì)生成作為編碼處理對(duì)象的對(duì)象區(qū)域(對(duì)象塊)的預(yù)測(cè)信號(hào)所需要的運(yùn)動(dòng)矢量等的附加信息進(jìn)行檢測(cè)。該預(yù)測(cè)信號(hào)估計(jì)器113的具體處理在后面敘述。在運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器114中，從附加信息所包含的運(yùn)動(dòng)矢量中減去預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量， 生成差分運(yùn)動(dòng)矢量。將差分運(yùn)動(dòng)矢量作為附加信息輸出到熵編碼器111。運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器 114的具體處理在后面敘述。預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103根據(jù)經(jīng)由線113輸入的附加信息以及經(jīng)由線L114得到的存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器104中的參照?qǐng)D像，生成對(duì)象塊的預(yù)測(cè)信號(hào)，將其輸出到減法器105。減法器105是如下的部分從經(jīng)由線L102輸入的由塊分割器102分割而得到的對(duì)象塊中，減去經(jīng)由線L103輸入的由預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103生成的預(yù)測(cè)信號(hào)，從而生成殘差信號(hào)。減法器105經(jīng)由線L105向轉(zhuǎn)換器106輸出減法得到的殘差信號(hào)。轉(zhuǎn)換器106是對(duì)減法得到的殘差信號(hào)進(jìn)行離散余弦轉(zhuǎn)換的部分。并且，量化器107 是對(duì)由轉(zhuǎn)換器106進(jìn)行離散余弦轉(zhuǎn)換后的轉(zhuǎn)換系數(shù)進(jìn)行量化的部分。熵編碼器111對(duì)由量化器107量化后的轉(zhuǎn)換系數(shù)進(jìn)行編碼，并且，對(duì)與預(yù)測(cè)方法有關(guān)的附加信息進(jìn)行編碼，經(jīng)由線Llll輸出編碼后的信息。輸出端子112向外部輸出從熵編碼器111輸入的信息。逆量化器108對(duì)量化后的轉(zhuǎn)換系數(shù)進(jìn)行逆量化。逆轉(zhuǎn)換器109通過逆離散余弦轉(zhuǎn)換來復(fù)原殘差信號(hào)。加法器110將復(fù)原后的殘差信號(hào)與從線L103發(fā)送的預(yù)測(cè)信號(hào)相加，再現(xiàn)對(duì)象塊的信號(hào)，將其存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器104中。在本實(shí)施方式中，使用了轉(zhuǎn)換器106和逆轉(zhuǎn)換器109，但是，也可以使用代替這些轉(zhuǎn)換器的其他轉(zhuǎn)換處理。并且，轉(zhuǎn)換器106和逆轉(zhuǎn)換器 109不是必須的。這樣，為了進(jìn)行后續(xù)的針對(duì)對(duì)象塊的畫面內(nèi)預(yù)測(cè)或畫面間預(yù)測(cè)，對(duì)壓縮后的對(duì)象塊的像素信號(hào)進(jìn)行復(fù)原，將其作為參照?qǐng)D像存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器104中。接著，對(duì)預(yù)測(cè)信號(hào)估計(jì)器113和運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器114進(jìn)行說明。在預(yù)測(cè)信號(hào)估計(jì)器113中，進(jìn)行用于生成與作為編碼處理對(duì)象的對(duì)象塊的圖像信號(hào)類似的預(yù)測(cè)信號(hào)的預(yù)測(cè)方法以及預(yù)測(cè)參數(shù)的確定處理。預(yù)測(cè)方法大致分為畫面內(nèi)預(yù)測(cè)或畫面間預(yù)測(cè)，利用多個(gè)預(yù)測(cè)方法生成對(duì)象塊的候選預(yù)測(cè)信號(hào)，選擇判斷為編碼效率最高的預(yù)測(cè)信號(hào)。在畫面內(nèi)預(yù)測(cè)方法中，例如如圖32㈧所示，向下方拉伸由與對(duì)象塊1802鄰接的像素A M構(gòu)成的像素組1801中、位于對(duì)象塊1802正上方的鄰接像素即像素組1801，從而生成預(yù)測(cè)信號(hào)。像素組1801是在過去的處理中已再現(xiàn)的圖像信號(hào)。并且，在圖32(B)中， 向右拉伸位于對(duì)象塊1804左側(cè)的已再現(xiàn)像素(I L)來生成預(yù)測(cè)信號(hào)。生成預(yù)測(cè)信號(hào)的具體方法例如記載于專利文獻(xiàn)1中。這樣，能夠生成利用圖32(A) (I)所示的方法生成的9個(gè)候選預(yù)測(cè)信號(hào)。在畫面間預(yù)測(cè)方法中，從在幀存儲(chǔ)器104中存儲(chǔ)的已再現(xiàn)信號(hào)中，搜索與作為編碼處理對(duì)象的對(duì)象塊類似的候選預(yù)測(cè)信號(hào)，提取用于從已再現(xiàn)信號(hào)中取得搜索到的候選預(yù)測(cè)信號(hào)所需要的動(dòng)態(tài)信息。該手法被稱為塊匹配。圖2是用于說明塊匹配處理的示意圖。這里，以編碼對(duì)象的畫面400上的對(duì)象塊
15501為例，說明對(duì)象塊的預(yù)測(cè)信號(hào)生成步驟。畫面401是已再現(xiàn)的畫面，區(qū)域511是在空間上與對(duì)象塊501位于同一位置的區(qū)域。在塊匹配中，設(shè)定包圍區(qū)域511的搜索范圍811，檢測(cè)該搜索范圍的像素信號(hào)與對(duì)象塊501的像素信號(hào)的絕對(duì)值誤差和最小的區(qū)域701。該區(qū)域701的信號(hào)成為候選預(yù)測(cè)信號(hào)，檢測(cè)從區(qū)域511向區(qū)域701的位移量作為運(yùn)動(dòng)矢量601。 進(jìn)而，為了提高預(yù)測(cè)性能，將多個(gè)已再現(xiàn)圖像作為參照?qǐng)D像來實(shí)施畫面間預(yù)測(cè)。具體而言， 針對(duì)包含畫面401的多個(gè)參照?qǐng)D像實(shí)施上述圖2中說明的塊匹配，檢測(cè)判斷為編碼效率最高的預(yù)測(cè)信號(hào)，作為候選預(yù)測(cè)信號(hào)。預(yù)測(cè)信號(hào)估計(jì)器113取這些候選預(yù)測(cè)信號(hào)分別與對(duì)象塊的像素信號(hào)的差分，將差分值最小的候選預(yù)測(cè)信號(hào)判斷為最佳的預(yù)測(cè)信號(hào)。此時(shí)，也可以計(jì)算在預(yù)測(cè)信號(hào)的生成中使用的附加信息的編碼所需要的編碼量，將其換算為上述差分值。在附加信息中，除了選擇候選預(yù)測(cè)信號(hào)的預(yù)測(cè)模式以外，在畫面間預(yù)測(cè)的情況下，還包含指示檢測(cè)為運(yùn)動(dòng)矢量的參照?qǐng)D像的參照幀編號(hào)。這些附加信息被發(fā)送到預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103和運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器114。[運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器的說明]圖3示出本實(shí)施方式的實(shí)施運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)處理的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器114的框圖。運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器114包括保存所輸入的附加信息的存儲(chǔ)器201、預(yù)測(cè)對(duì)象塊選擇器202、預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索器203、差分器204以及分離器206。所輸入的附加信息、即預(yù)測(cè)模式、運(yùn)動(dòng)矢量和參照幀編號(hào)經(jīng)由L113存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器 201中，并且，被發(fā)送到分離器206、預(yù)測(cè)對(duì)象塊選擇器202和差分器204。在預(yù)測(cè)對(duì)象塊選擇器202中，從與對(duì)象塊鄰接的已再現(xiàn)的塊中選擇在運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)中使用的塊(預(yù)測(cè)對(duì)象塊)。使用圖4對(duì)預(yù)測(cè)對(duì)象塊選擇器202的處理進(jìn)行說明。這里， 考慮如下手法從與對(duì)象塊501鄰接的編碼對(duì)象圖像內(nèi)的2個(gè)鄰接塊502和504中，選擇在運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)中使用的預(yù)測(cè)對(duì)象塊。作為塊選擇的方法，例如，針對(duì)對(duì)象塊的運(yùn)動(dòng)矢量(MV) 和2個(gè)鄰接塊的運(yùn)動(dòng)矢量的各分量取差分值，選擇該絕對(duì)值差分和小的塊。用于確定所選擇的塊的信息(例如表示與對(duì)象塊之間的位置關(guān)系的信息)作為預(yù)測(cè)矢量選擇信息包含在附加信息中被編碼。另外，在2個(gè)鄰接塊的運(yùn)動(dòng)矢量的參照幀編號(hào)相同的情況下，不需要對(duì)預(yù)測(cè)矢量選擇信息進(jìn)行編碼。這里，假設(shè)選擇鄰接塊502作為預(yù)測(cè)對(duì)象塊。所選擇的鄰接塊的附加信息經(jīng)由L202輸入到預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索器203。同時(shí)，在分離器206中，從對(duì)象塊的附加信息中提取參照幀編號(hào)，經(jīng)由L206將其輸入到預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索器203。在預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索器203中，對(duì)對(duì)象塊501的參照幀編號(hào)與預(yù)測(cè)對(duì)象塊 502的參照幀編號(hào)進(jìn)行比較。在參照幀編號(hào)相同的情況下，輸出預(yù)測(cè)對(duì)象塊502的運(yùn)動(dòng)矢量 (MVa)作為預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。在參照幀編號(hào)不同的情況下，經(jīng)由L104取得由對(duì)象塊501的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像。然后，使用該參照?qǐng)D像，通過定標(biāo)處理等對(duì)預(yù)測(cè)對(duì)象塊502的運(yùn)動(dòng)矢量(MVa)進(jìn)行加工后，作為預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量輸出到差分器203。運(yùn)動(dòng)矢量的加工方法在后面敘述。在差分器204中，取得對(duì)象塊501的運(yùn)動(dòng)矢量的各分量與經(jīng)由L203輸入的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的各分量之間的差分，計(jì)算差分運(yùn)動(dòng)矢量。然后，作為附加信息，將預(yù)測(cè)模式、參照幀編號(hào)(對(duì)象塊501的參照幀編號(hào))、差分運(yùn)動(dòng)矢量以及預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量選擇信息輸出到熵編碼器 111。圖5示出預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索器203的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索器具有判定器231、切換器232、模板匹配器233。首先，判定器231經(jīng)由L206和L202輸入所輸入的對(duì)象塊501的參照幀編號(hào)和預(yù)測(cè)對(duì)象塊502的參照幀編號(hào)，并對(duì)它們進(jìn)行比較。在2個(gè)參照幀編號(hào)相同的情況下，經(jīng)由L231 向切換器232發(fā)送控制信號(hào)，經(jīng)由L203向差分器204輸出經(jīng)由L202輸入的預(yù)測(cè)模式、參照幀編號(hào)、運(yùn)動(dòng)矢量以及預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量選擇信息。另一方面，在2個(gè)參照幀編號(hào)的值不同的情況下，經(jīng)由L231向切換器232發(fā)送控制信號(hào)，經(jīng)由L232向模板匹配器233輸出經(jīng)由L202 輸入的預(yù)測(cè)模式、參照幀編號(hào)、運(yùn)動(dòng)矢量以及預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量選擇信息。在模板匹配器233中，使用模板匹配，從由對(duì)象塊501的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像中，搜索和與對(duì)象塊鄰接的由已再現(xiàn)像素信號(hào)構(gòu)成的模板區(qū)域(詳細(xì)后述)類似的信號(hào)區(qū)域(經(jīng)由L201)。然后，計(jì)算檢測(cè)到的信號(hào)區(qū)域與模板區(qū)域之間的空間位移量，作為預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。接著，使用圖6 8對(duì)模板匹配器233中的模板匹配處理進(jìn)行說明。圖6示出模板匹配器233的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。模板匹配器233具有搜索區(qū)域設(shè)定器Mo、對(duì)象區(qū)域取得器Ml、預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域取得器M2、候選預(yù)測(cè)區(qū)域選擇器M3。在本實(shí)施方式的模板匹配中，根據(jù)預(yù)測(cè)對(duì)象塊的運(yùn)動(dòng)矢量設(shè)定了模板匹配的搜索區(qū)域后(圖7)，對(duì)該搜索區(qū)域內(nèi)進(jìn)行搜索，檢測(cè)與模板區(qū)域類似的信號(hào)區(qū)域(圖8)。在搜索區(qū)域設(shè)定器MO中的搜索區(qū)域的設(shè)定處理中，首先，對(duì)預(yù)測(cè)對(duì)象塊的運(yùn)動(dòng)矢量實(shí)施時(shí)間方向的定標(biāo)處理，由此，在由對(duì)象塊501的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像上對(duì)預(yù)測(cè)對(duì)象塊的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行定標(biāo)。然后，以定標(biāo)后的運(yùn)動(dòng)矢量為搜索中心，在其周圍設(shè)定搜索區(qū)域。更加具體地進(jìn)行說明。分別經(jīng)由L232和L206對(duì)搜索區(qū)域設(shè)定器240輸入預(yù)測(cè)對(duì)象塊502的預(yù)測(cè)模式、參照幀編號(hào)和運(yùn)動(dòng)矢量、以及對(duì)象塊501的參照幀編號(hào)。在搜索區(qū)域設(shè)定器240中，首先，在對(duì)象塊的參照幀編號(hào)所指示的參照?qǐng)D像上對(duì)預(yù)測(cè)對(duì)象塊502的運(yùn)動(dòng)矢量602 (MVa)進(jìn)行定標(biāo)， 計(jì)算定標(biāo)運(yùn)動(dòng)矢量602S (Scaled MVa)。然后，如圖8所示，設(shè)定搜索中心602B和搜索區(qū)域 602R。具體而言，將從在空間上與對(duì)象塊501的左上方頂點(diǎn)位于同一位置的畫面401(由對(duì)象塊501的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像)上的像素(塊511的左上方頂點(diǎn))移動(dòng)定標(biāo)運(yùn)動(dòng)矢量602S的量后的位置602B作為搜索中心，在其周圍設(shè)定搜索區(qū)域602R。搜索區(qū)域的大小(搜索范圍)可以預(yù)先確定，也可以利用順序單位或畫面單位進(jìn)行編碼。搜索范圍的傳送具有降低搜索所需要的成本的效果。定標(biāo)運(yùn)動(dòng)矢量602S的水平/垂直分量的值可以是 1/2像素、1/4像素等的小數(shù)值，也可以歸整為整數(shù)值。與所設(shè)定的搜索區(qū)域602R有關(guān)的信息經(jīng)由L240輸出到預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域取得器424。這里，使用圖7進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量的定標(biāo)方法的說明。圖7(A)是對(duì)象塊501的參照幀編號(hào)和預(yù)測(cè)對(duì)象塊502的參照幀編號(hào)相對(duì)于編碼對(duì)象的畫面400在時(shí)間上均為過去的畫面的例子。在該例子中，將編碼對(duì)象的畫面400的時(shí)刻表示為t，將對(duì)象塊501的參照幀編號(hào)所指示的畫面401的時(shí)刻表示為t-Ι，將預(yù)測(cè)對(duì)象塊502的參照幀編號(hào)所指示的畫面402的時(shí)刻表示為t-2。在圖7中，示出塊501的預(yù)測(cè)區(qū)域701和運(yùn)動(dòng)矢量(MV)601，示出塊502 的預(yù)測(cè)區(qū)域702和運(yùn)動(dòng)矢量(MVa) 602。設(shè)畫面400與畫面401之間的經(jīng)過時(shí)間為tl、畫面 400與畫面402之間的經(jīng)過時(shí)間為t2時(shí)，能夠通過kaled MVa = (t2xMVax/tl, t2xMVay/ tl)來計(jì)算在畫面401上對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量602 (MVa)進(jìn)行定標(biāo)后的運(yùn)動(dòng)矢量602S (Scaled MVa)。另外,這里,設(shè) MVa = (MVax, MVay)。圖7 (B)是預(yù)測(cè)對(duì)象塊502的參照幀編號(hào)相對(duì)于編碼對(duì)象的畫面400在時(shí)間上為未來的畫面的例子。在該例子中，將預(yù)測(cè)對(duì)象塊502的參照幀編號(hào)所指示的畫面404的時(shí)刻表示為t+Ι，將畫面400與畫面404之間的經(jīng)過時(shí)間表示為t4(與tl、t2的符號(hào)的正負(fù)不同)。能夠通過Scaled MVa = (t4xMVax/tl, t4xMVay/tl)來計(jì)算在畫面401上對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量602 (MVa)進(jìn)行定標(biāo)后的運(yùn)動(dòng)矢量602S (Scaled MVa)。如之前說明的那樣，根據(jù)定標(biāo)后的運(yùn)動(dòng)矢量602S，在由對(duì)象塊501的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像G01)上設(shè)定模板匹配的搜索區(qū)域602R(圖8)。這樣利用搜索區(qū)域設(shè)定器240設(shè)定搜索區(qū)域后，接著，如圖8所示，對(duì)象鄰接區(qū)域取得器241經(jīng)由L104從幀存儲(chǔ)器104取得與對(duì)象塊501鄰接的已再現(xiàn)的對(duì)象鄰接區(qū)域 501T(模板區(qū)域)。所取得的模板區(qū)域經(jīng)由L241輸出到預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域取得器242和候選預(yù)測(cè)區(qū)域選擇器對(duì)3。另外，在本實(shí)施方式中，設(shè)與對(duì)象塊501鄰接的已再現(xiàn)的像素組(倒 L文字的區(qū)域)501T為對(duì)象鄰接區(qū)域，但是，該對(duì)象鄰接區(qū)域只要由對(duì)象塊周圍的已再現(xiàn)像素構(gòu)成即可，形狀和像素?cái)?shù)預(yù)先確定，可以是任意的。另外，該情況下，也可以利用順序單位或畫面單位或塊單位來確定模板的形狀和尺寸(像素?cái)?shù))，并對(duì)其進(jìn)行編碼。進(jìn)而，在預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域取得器對(duì)2中，經(jīng)由L104從參照畫面401上的搜索區(qū)域 602R中，依次取得具有與對(duì)象鄰接區(qū)域501Τ相同形狀的搜索區(qū)域內(nèi)的像素組。所取得的像素組經(jīng)由L242輸出到候選預(yù)測(cè)區(qū)域選擇器Μ3。然后，在候選預(yù)測(cè)區(qū)域選擇器對(duì)3中，在經(jīng)由L241輸入的對(duì)象鄰接區(qū)域501Τ和經(jīng)由L242輸入的與對(duì)象鄰接區(qū)域501Τ形狀相同的像素組之間，依次求出誤差的絕對(duì)值和 (SAD)，檢測(cè)SAD最小的區(qū)域501Μ(預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域)。最后，候選預(yù)測(cè)區(qū)域選擇器243計(jì)算畫面401上的塊511(在空間上與對(duì)象塊501位于同一位置)與搜索到的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域501M 之間的空間位移量602P，作為預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，經(jīng)由L203輸出到差分器204。另外，搜索區(qū)域 602R內(nèi)的像素精度可以利用整數(shù)像素單位進(jìn)行搜索，也可以準(zhǔn)備1/2像素、1/4像素等小數(shù)精度的像素，利用小數(shù)像素精度進(jìn)行搜索。這樣，根據(jù)預(yù)測(cè)對(duì)象塊502的運(yùn)動(dòng)矢量602和與對(duì)象塊鄰接的對(duì)象鄰接區(qū)域501T， 在由對(duì)象塊的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像上進(jìn)行搜索，由此，生成對(duì)象塊501的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量602P。[對(duì)象塊與預(yù)測(cè)對(duì)象塊的參照幀編號(hào)相同的情況]在上述例子中，在由參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像上對(duì)預(yù)測(cè)對(duì)象塊502的運(yùn)動(dòng)矢量 602進(jìn)行定標(biāo)，由此，設(shè)定模板匹配的搜索區(qū)域，但是，搜索區(qū)域的設(shè)定方法不限于該手法。 例如，也可以不進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量的定標(biāo)，而根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量602來確定搜索中心。并且，也可以不使用預(yù)測(cè)對(duì)象塊的運(yùn)動(dòng)矢量，而將在空間上與對(duì)象塊501的左上方頂點(diǎn)位于同一位置 (塊511的左上方頂點(diǎn))的參照?qǐng)D像401上的像素作為搜索中心。即，定標(biāo)處理具有減小搜索區(qū)域的效果，但是，為了得到本實(shí)施方式的效果，定標(biāo)處理不是必須的。進(jìn)而，也可以利用編碼器來確定搜索中心的設(shè)定方法，通過編碼而明確地傳遞到解碼器。因此，通過對(duì)搜索中心的設(shè)定方法和搜索范圍進(jìn)行編碼，由此，能夠高效減少預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的搜索所需要的成本。在上述中，在對(duì)象塊501與預(yù)測(cè)對(duì)象塊502的參照幀編號(hào)不同的情況下，進(jìn)行模板
18匹配處理，但是，在2個(gè)塊的參照幀編號(hào)相同的情況下，也具有進(jìn)行模板匹配處理的效果。 即，具有減小差分運(yùn)動(dòng)矢量的大小、削減差分運(yùn)動(dòng)矢量的編碼量的效果。該情況下，預(yù)測(cè)對(duì)象塊502的運(yùn)動(dòng)矢量是針對(duì)由對(duì)象塊501的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像的運(yùn)動(dòng)矢量，所以， 不需要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量的定標(biāo)處理。[運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)；預(yù)測(cè)對(duì)象塊的預(yù)測(cè)模式為畫面內(nèi)預(yù)測(cè)的情況]作為其他例子，考慮運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)的對(duì)象預(yù)測(cè)塊為內(nèi)部塊(通過畫面內(nèi)預(yù)測(cè)來生成預(yù)測(cè)信號(hào))的情況、即利用圖3的預(yù)測(cè)對(duì)象塊選擇器202選擇圖4的塊504作為運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)對(duì)象塊的情況。通過畫面內(nèi)預(yù)測(cè)來生成塊504的預(yù)測(cè)信號(hào)，在預(yù)測(cè)對(duì)象塊504 的附加信息中不包含運(yùn)動(dòng)矢量和參照幀編號(hào)。圖3的預(yù)測(cè)對(duì)象塊選擇器202、圖5的判定器231以及圖6的搜索區(qū)域設(shè)定器MO能夠從預(yù)測(cè)對(duì)象塊504的附加信息所包含的預(yù)測(cè)模式中識(shí)別該信息(預(yù)測(cè)對(duì)象塊504的預(yù)測(cè)模式為畫面內(nèi)預(yù)測(cè)，不具有運(yùn)動(dòng)矢量和參照幀編號(hào))。利用圖9和圖10對(duì)該其他例子中的搜索中心的設(shè)定方法進(jìn)行說明。在圖9中，認(rèn)為預(yù)測(cè)對(duì)象塊504(參照?qǐng)D4)的運(yùn)動(dòng)矢量的各分量為0。該情況下， 即使對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行定標(biāo)，值也不會(huì)變化，所以，設(shè)在空間上與對(duì)象塊501的左上方頂點(diǎn)位于同一位置(塊511的左上方頂點(diǎn))的參照?qǐng)D像401上的像素為搜索中心604P。在圖10中，考慮利用與預(yù)測(cè)對(duì)象塊504鄰接的已編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量來確定模板匹配的搜索中心的方法。這里，假設(shè)與預(yù)測(cè)對(duì)象塊504鄰接的塊505的參照幀編號(hào)與對(duì)象塊 501的參照幀編號(hào)相同。該情況下，搜索區(qū)域設(shè)定器240經(jīng)由L232取得預(yù)測(cè)對(duì)象塊504的預(yù)測(cè)模式，并且，經(jīng)由L201取得塊505的預(yù)測(cè)模式、運(yùn)動(dòng)矢量以及參照幀編號(hào)(在圖3中， 經(jīng)由L201從存儲(chǔ)器201向預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索器203輸入塊505的附加信息。接著，在圖5 中，經(jīng)由L201向模板匹配器233輸入這些信息)。如圖10所示，搜索區(qū)域設(shè)定器240根據(jù)塊505的運(yùn)動(dòng)矢量605，設(shè)定搜索中心605B和搜索區(qū)域604R。具體而言，將從在空間上與對(duì)象塊501的左上方頂點(diǎn)位于同一位置的畫面401(由對(duì)象塊501的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像)上的像素(塊511的左上方頂點(diǎn))移動(dòng)運(yùn)動(dòng)矢量605的量后的位置605B作為搜索中心，在其周圍設(shè)定搜索區(qū)域604R。然后，通過在圖6中說明的模板匹配處理，檢測(cè)模板區(qū)域即與對(duì)象鄰接區(qū)域501T類似的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域501M，生成預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量604P。另外，在該圖10的例子中，為了簡(jiǎn)化說明，設(shè)塊505與對(duì)象塊501的參照幀編號(hào)相同，但是也可以不同。該情況下，也可以針對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量505實(shí)施定標(biāo)處理，根據(jù)定標(biāo)后的運(yùn)動(dòng)矢量來確定模板匹配的搜索中心。另外，該例子能夠應(yīng)用于通過不具有運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)方法來生成預(yù)測(cè)對(duì)象塊的預(yù)測(cè)信號(hào)的情況。例如，能夠應(yīng)用于根據(jù)預(yù)先確定的預(yù)測(cè)順序或自動(dòng)生成的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量來生成對(duì)象塊內(nèi)的預(yù)測(cè)信號(hào)的被稱為跳躍塊的預(yù)測(cè)方法。[運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)；將預(yù)測(cè)對(duì)象塊的鄰接信號(hào)作為模板(對(duì)象鄰接區(qū)域)的情況]此前，通過對(duì)象塊501的已再現(xiàn)鄰接信號(hào)構(gòu)成模板匹配中的模板(對(duì)象鄰接區(qū)域)，但是，也可以將預(yù)測(cè)對(duì)象塊的鄰接信號(hào)作為模板。以圖11為例進(jìn)行說明。在圖11中， 假設(shè)通過預(yù)測(cè)對(duì)象塊選擇器202選擇塊502作為運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)對(duì)象塊。并且，考慮通過不具有運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)方法來生成預(yù)測(cè)對(duì)象塊的預(yù)測(cè)信號(hào)。在與該預(yù)測(cè)對(duì)象塊502鄰接的塊505的參照幀編號(hào)為與對(duì)象塊501相同的參照幀編號(hào)的情況下，搜索區(qū)域設(shè)定器240經(jīng)由L232取得預(yù)測(cè)對(duì)象塊502的預(yù)測(cè)模式，并且，經(jīng)由L201取得塊505的預(yù)測(cè)模式、運(yùn)動(dòng)矢量以及參照幀編號(hào)(在圖3中，經(jīng)由L201從存儲(chǔ)器201 向預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索器203輸入塊505的附加信息。接著，在圖5中，經(jīng)由L201向模板匹配器233輸入這些信息)。如圖11所示，搜索區(qū)域設(shè)定器240根據(jù)塊505的運(yùn)動(dòng)矢量605， 設(shè)定搜索中心605B和搜索區(qū)域602R。具體而言，將從在空間上與預(yù)測(cè)對(duì)象塊502的左上方頂點(diǎn)位于同一位置的畫面401(由對(duì)象塊501的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像)上的像素 (塊512的左上方頂點(diǎn))移動(dòng)運(yùn)動(dòng)矢量605的量后的位置605B作為搜索中心，在其周圍設(shè)定搜索區(qū)域602R。與所設(shè)定的搜索區(qū)域602R有關(guān)的信息經(jīng)由L240輸出到預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域取得器似4。然后，對(duì)象區(qū)域取得器241通過預(yù)先確定的方法，經(jīng)由L104從幀存儲(chǔ)器104取得與預(yù)測(cè)對(duì)象塊502鄰接的已再現(xiàn)的對(duì)象鄰接區(qū)域502T (模板區(qū)域)。所取得的模板區(qū)域的像素信號(hào)經(jīng)由L241輸出到預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域取得器242和候選預(yù)測(cè)區(qū)域選擇器M3。進(jìn)而，在預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域取得器M2中，經(jīng)由L104從參照畫面401上的搜索區(qū)域 602R中，依次取得具有與對(duì)象鄰接區(qū)域502T相同形狀的搜索區(qū)域內(nèi)的像素組。所取得的像素組經(jīng)由L242輸出到候選預(yù)測(cè)區(qū)域選擇器M3。然后，在候選預(yù)測(cè)區(qū)域選擇器243中，在經(jīng)由L241輸入的對(duì)象鄰接區(qū)域502T和經(jīng)由L242輸入的與對(duì)象鄰接區(qū)域502T形狀相同的像素組之間，依次求出對(duì)應(yīng)的像素間的絕對(duì)誤差值之和(SAD)，檢測(cè)SAD最小的區(qū)域502M。最后，候選預(yù)測(cè)區(qū)域選擇器243計(jì)算畫面401上的塊512 (在空間上與預(yù)測(cè)對(duì)象塊502位于同一位置)與搜索到的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域502M之間的空間位移量602P，作為預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，經(jīng)由 L203輸出到差分器204。另外，在該圖11的例子中，為了簡(jiǎn)化說明，設(shè)塊505與對(duì)象塊501的參照幀編號(hào)相同，但是也可以不同。該情況下，也可以針對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量505實(shí)施定標(biāo)處理，根據(jù)定標(biāo)后的運(yùn)動(dòng)矢量來確定模板匹配的搜索中心。并且，在塊502具有運(yùn)動(dòng)矢量和參照幀編號(hào)的情況下， 不使用塊505的運(yùn)動(dòng)矢量和參照幀編號(hào)，而使用塊502的運(yùn)動(dòng)矢量和參照幀編號(hào)來設(shè)定模板匹配的搜索區(qū)域。[運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)；通過模板匹配來生成預(yù)測(cè)對(duì)象塊的預(yù)測(cè)信號(hào)的情況]接著，作為在圖11中說明的將運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)對(duì)象塊的鄰接信號(hào)作為模板(對(duì)象鄰接區(qū)域)的情況的其他例子，考慮通過模板匹配來生成預(yù)測(cè)對(duì)象塊的預(yù)測(cè)信號(hào)的情況。 作為使用模板匹配的預(yù)測(cè)信號(hào)的生成方法，例如記載于專利文獻(xiàn)5。[專利文獻(xiàn)5]日本特開2007-300380號(hào)公報(bào)該情況下，在預(yù)測(cè)信號(hào)估計(jì)器113和預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103中的預(yù)測(cè)信號(hào)生成處理時(shí)，已經(jīng)針對(duì)全部參照?qǐng)D像實(shí)施了針對(duì)預(yù)測(cè)對(duì)象塊的模板匹配，能夠使用該搜索結(jié)果來生成預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。使用圖30和圖31具體進(jìn)行說明。在由圖2的預(yù)測(cè)信號(hào)估計(jì)器113選擇出的預(yù)測(cè)模式為伴有模板匹配的預(yù)測(cè)方法的情況下，在預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103中實(shí)施圖30所示的處理。該情況下，該預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103 作為預(yù)測(cè)信號(hào)合成單元發(fā)揮功能。最初，在步驟152中，通過使用與對(duì)象塊501鄰接的對(duì)象鄰接區(qū)域501T的模板匹配，來搜索多個(gè)參照?qǐng)D像。接著，在步驟153中，檢測(cè)與對(duì)象鄰接區(qū)域501T之間的SAD最小的N個(gè)區(qū)域。對(duì)這N個(gè)候選預(yù)測(cè)信號(hào)進(jìn)行平均化，生成對(duì)象塊501的預(yù)測(cè)信號(hào)。在步驟154 中，在各參照?qǐng)D像的搜索時(shí)，分別提取與對(duì)象鄰接區(qū)域501T之間的SAD最小的區(qū)域。然后，將對(duì)象區(qū)域501T與檢測(cè)到的區(qū)域之間的空間位移量作為與各參照?qǐng)D像(各參照幀編號(hào)) 對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量，保存在圖3的存儲(chǔ)器201中。另外，該情況下，在圖1中，需要追加從預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103到運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器114的存儲(chǔ)器201的數(shù)據(jù)路徑。接著，通過預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索器203實(shí)施圖31所示的處理。最初，預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索器203經(jīng)由L202向判定器231輸入預(yù)測(cè)對(duì)象塊的預(yù)測(cè)模式(步驟232)，判定是否是伴有模板匹配的預(yù)測(cè)模式(步驟23；3)。在不是伴有模板匹配的預(yù)測(cè)模式的情況下，選擇預(yù)測(cè)對(duì)象塊的運(yùn)動(dòng)矢量作為預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量(步驟。另外，代替步驟沈1，也可以通過后述的步驟205 (在圖20中說明)、即在圖4 圖11中說明的“基于與對(duì)象塊鄰接的塊的運(yùn)動(dòng)矢量的模板匹配”，來生成預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。在伴有模板匹配的預(yù)測(cè)模式的情況下，判定器231取得對(duì)象塊的參照幀編號(hào)(步驟23 。接著，模板匹配器233經(jīng)由L201，從存儲(chǔ)器201取得在預(yù)測(cè)對(duì)象塊的預(yù)測(cè)信號(hào)生成處理中實(shí)施的模板匹配(在圖30中實(shí)施)時(shí)檢測(cè)到的運(yùn)動(dòng)矢量(步驟沈幻。最后，根據(jù)所取得的預(yù)測(cè)對(duì)象塊的運(yùn)動(dòng)矢量，檢測(cè)與在步驟235中取得的對(duì)象塊的參照幀編號(hào)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量，作為對(duì)象塊的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量(步驟263)。這樣，在通過模板匹配來生成預(yù)測(cè)對(duì)象塊的預(yù)測(cè)信號(hào)的情況下，使用此時(shí)檢測(cè)到的動(dòng)態(tài)信息，由此，能夠削減模板匹配處理成本。[預(yù)測(cè)對(duì)象塊選擇處理的其他例子] 預(yù)測(cè)對(duì)象塊的種類在上述中，作為預(yù)測(cè)對(duì)象塊的候選的塊不限于塊502和塊504。例如，如圖12所示，也可以將畫面400內(nèi)的與對(duì)象塊501鄰接的塊502、504、505、507作為候選，而且，在候選中也可以包含畫面401的塊、即在空間上與對(duì)象塊501位于同一位置的塊511。進(jìn)而，在候選中還可以包含與塊511鄰接的塊512、513、514、515、516、517、518、519。 模板匹配處理的應(yīng)用對(duì)象塊此前，說明了如下手法通過預(yù)測(cè)對(duì)象塊選擇器202選擇預(yù)測(cè)對(duì)象塊，根據(jù)選擇出的預(yù)測(cè)對(duì)象塊的運(yùn)動(dòng)矢量，通過模板匹配來生成對(duì)象塊的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。作為其他方法，也可以針對(duì)與對(duì)象塊鄰接的多個(gè)已編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量，實(shí)施在圖4 圖11中說明的模板匹配處理，然后，選擇對(duì)象塊的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。該情況下，在圖3中，預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索器203位于存儲(chǔ)器201與預(yù)測(cè)對(duì)象塊選擇器202之間。此時(shí)，如果在模板匹配處理中使用的對(duì)象鄰接區(qū)域(模板)固定，則關(guān)于預(yù)測(cè)對(duì)象塊的選擇，結(jié)果是進(jìn)行選擇模板匹配的搜索中心的處理。另一方面，根據(jù)預(yù)測(cè)模式或鄰接塊的位置，可以切換是否實(shí)施模板匹配，還可以切換在模板匹配處理中使用的對(duì)象鄰接區(qū)域(模板)的形狀或位置(對(duì)象塊的鄰接信號(hào)或鄰接塊的鄰接信號(hào))。除此之外，可以根據(jù)鄰接塊與該鄰接信號(hào)之間的相關(guān)，切換模板的位置。·預(yù)測(cè)對(duì)象塊的選擇方法關(guān)于預(yù)測(cè)對(duì)象塊的選擇方法，也不限于在編碼裝置中進(jìn)行選擇并作為預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量選擇信息明確地通知給解碼裝置的方法。也可以使用與對(duì)象塊鄰接的多個(gè)鄰接塊的運(yùn)動(dòng)矢量、或鄰接塊的定標(biāo)運(yùn)動(dòng)矢量、或根據(jù)鄰接塊的運(yùn)動(dòng)矢量通過模板匹配而生成的運(yùn)動(dòng)矢量，通過計(jì)算來生成預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。該情況下，不需要進(jìn)行預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量選擇信息的編碼。并且，也可以通過預(yù)先確定的手法，自動(dòng)地從多個(gè)鄰接塊的運(yùn)動(dòng)矢量中選擇預(yù)測(cè)
21對(duì)象塊。例如，可以針對(duì)每個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量的分量來選擇塊502、504、507的運(yùn)動(dòng)矢量的中央值。也可以對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量的自動(dòng)選擇和預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量選擇信息的編碼進(jìn)行組合。例如， 關(guān)于圖12所示的13個(gè)鄰接塊，設(shè)定了多個(gè)3個(gè)塊的組合，通過中央值預(yù)測(cè)分別選擇一個(gè)塊。然后，從多個(gè)組合中選擇一個(gè)，將其選擇信息作為預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量選擇信息進(jìn)行編碼。該情況下，在預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索器203中，根據(jù)這里選擇出的運(yùn)動(dòng)矢量來確定模板匹配的搜索區(qū)域。除此之外，如圖13所示，也可以通過塊502、504、507的運(yùn)動(dòng)矢量，根據(jù)利用中央值預(yù)測(cè)而生成的中央值運(yùn)動(dòng)矢量601H(參照幀編號(hào)表示參照畫面401)，對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行擴(kuò)展。即，考慮對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量601H所指示的畫面401上的塊位置701的運(yùn)動(dòng)矢量601F進(jìn)行相加的方法。該情況下，根據(jù)由601H+601F生成的運(yùn)動(dòng)矢量，來確定模板匹配的搜索區(qū)域。并且，也可以在中央值運(yùn)動(dòng)矢量601H中加上塊511的運(yùn)動(dòng)矢量611，根據(jù)由601H+611生成的運(yùn)動(dòng)矢量，來確定模板匹配的搜索區(qū)域。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器114，通過使用模板匹配，由此，能夠?qū)㈩A(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量修正為針對(duì)由對(duì)象塊的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像的運(yùn)動(dòng)矢量，所以，具有差分運(yùn)動(dòng)矢量值減小、差分運(yùn)動(dòng)矢量的編碼效率提高的效果。接著，對(duì)本實(shí)施方式的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)處理的動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置300進(jìn)行說明。圖 14是示出本實(shí)施方式的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)處理的動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置300的框圖。該動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置300具有輸入端子301、熵解碼器302、逆量化器303、逆轉(zhuǎn)換器304、加法器305、輸出端子306、幀存儲(chǔ)器104、預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103以及運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器307?；谀媪炕?303和逆轉(zhuǎn)換器304的解碼單元也可以使用除此之外的部件。輸入端子301輸入利用上述動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置壓縮編碼后的壓縮數(shù)據(jù)。在該壓縮數(shù)據(jù)中包含對(duì)將圖像分割為多個(gè)塊后的對(duì)象塊進(jìn)行預(yù)測(cè)并編碼的殘差信號(hào)信息和附加信息。這里，在附加信息中包含識(shí)別畫面內(nèi)/畫面間預(yù)測(cè)等的預(yù)測(cè)模式、差分運(yùn)動(dòng)矢量、參照幀編號(hào)以及預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量選擇信息。除此之外，有時(shí)還包含模板匹配中的搜索區(qū)域的大小、 搜索中心的設(shè)定方法、模板的形狀或位置的信息。熵解碼器302對(duì)輸入到輸入端子301的壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行熵解碼，由此，提取對(duì)象塊的殘差信號(hào)信息和附加信息。逆量化器303經(jīng)由線L30M輸入對(duì)象塊的殘差信號(hào)信息，并對(duì)其進(jìn)行逆量化。逆轉(zhuǎn)換器304對(duì)逆量化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行逆離散余弦轉(zhuǎn)換，復(fù)原對(duì)象塊的殘差信號(hào)。運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器307經(jīng)由線L302b從熵解碼器302輸入附加信息。在運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器307中，根據(jù)附加信息所包含的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量選擇信息，生成預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。然后，在差分運(yùn)動(dòng)矢量中加上預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，再現(xiàn)對(duì)象塊的運(yùn)動(dòng)矢量。再現(xiàn)后的運(yùn)動(dòng)矢量經(jīng)由L307 與預(yù)測(cè)模式、參照幀編號(hào)一起輸入到預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103。運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器307的具體處理在后面敘述。經(jīng)由L307向預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103輸入預(yù)測(cè)模式、參照幀編號(hào)以及運(yùn)動(dòng)矢量。預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103根據(jù)這些信息，從幀存儲(chǔ)器104取得參照?qǐng)D像，生成預(yù)測(cè)信號(hào)。預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103經(jīng)由線L103向加法器305輸出所生成的預(yù)測(cè)信號(hào)。加法器305在由逆量化器303和逆轉(zhuǎn)換器304復(fù)原的殘差信號(hào)中加上由預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103生成的預(yù)測(cè)信號(hào)，生成對(duì)象塊的再現(xiàn)像素信號(hào)，經(jīng)由線L305向輸出端子306和幀存儲(chǔ)器104輸出。輸出端子306向外部(例如顯示器)輸出。作為用于下一解碼處理的參照用的再現(xiàn)圖像，幀存儲(chǔ)器104存儲(chǔ)從加法器305輸出的再現(xiàn)圖像作為參照?qǐng)D像。圖15示出本實(shí)施方式的實(shí)施運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)處理的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器307的框圖。運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器307包括保存所輸入的附加信息的存儲(chǔ)器201、預(yù)測(cè)對(duì)象塊選擇器202、預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索器203、加法器312以及分離器206。運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器307的動(dòng)作基本上與圖3的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器114相同。與圖3的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器114的不同之處在于，將所輸入的附加信息中的運(yùn)動(dòng)矢量置換為差分運(yùn)動(dòng)矢量、以及將差分器204置換為加法器312。S卩，所輸入的附加信息、即預(yù)測(cè)模式、差分運(yùn)動(dòng)矢量以及參照幀編號(hào)經(jīng)由L302b存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器201中，并且，被發(fā)送到分離器206、預(yù)測(cè)對(duì)象塊選擇器202以及加法器312。在分離器206中，從對(duì)象塊的附加信息中提取參照幀編號(hào)，經(jīng)由L206將其輸入到預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索器203。在預(yù)測(cè)對(duì)象塊選擇器202中，從與對(duì)象塊鄰接的已再現(xiàn)的塊中選擇在運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)中使用的塊(預(yù)測(cè)對(duì)象塊)。在預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索器203中，對(duì)對(duì)象塊501的參照幀編號(hào)與預(yù)測(cè)對(duì)象塊502的參照幀編號(hào)進(jìn)行比較。在參照幀編號(hào)相同的情況下，輸出預(yù)測(cè)對(duì)象塊502的運(yùn)動(dòng)矢量(MVa) 作為預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。在參照幀編號(hào)不同的情況下，經(jīng)由L104取得由對(duì)象塊501的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像。然后，使用該參照?qǐng)D像，通過定標(biāo)處理等對(duì)預(yù)測(cè)對(duì)象塊502的運(yùn)動(dòng)矢量 (MVa)進(jìn)行加工后，作為預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量輸出到加法器312。在加法器312中，將經(jīng)由L30M輸入的差分運(yùn)動(dòng)矢量與經(jīng)由L203輸入的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量相加，再現(xiàn)對(duì)象塊的運(yùn)動(dòng)矢量。再現(xiàn)后的運(yùn)動(dòng)矢量經(jīng)由L307與預(yù)測(cè)模式、參照幀編號(hào)一起輸出到預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103。進(jìn)而，再現(xiàn)后的運(yùn)動(dòng)矢量經(jīng)由L312輸出到存儲(chǔ)器201，與經(jīng)由L3(^b輸入的差分運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行置換。存儲(chǔ)器201、預(yù)測(cè)對(duì)象塊選擇器202、預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索器203以及分離器206的動(dòng)作與上述“運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器114的說明”所示的內(nèi)容相同，其概要如上所述，所以，省略詳細(xì)說明。還能夠應(yīng)用“對(duì)象塊與預(yù)測(cè)對(duì)象塊的參照幀編號(hào)相同的情況”、“運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)；預(yù)測(cè)對(duì)象塊的預(yù)測(cè)模式為畫面內(nèi)預(yù)測(cè)的情況”、“運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)；將預(yù)測(cè)對(duì)象塊的鄰接信號(hào)作為模板(對(duì)象鄰接區(qū)域)的情況”、“運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)；通過模板匹配來生成對(duì)象預(yù)測(cè)塊的預(yù)測(cè)信號(hào)的情況”、以及“預(yù)測(cè)對(duì)象塊選擇處理的其他例子”所示的變形。但是，在通過模板匹配來生成對(duì)象預(yù)測(cè)塊的預(yù)測(cè)信號(hào)的情況下，需要從預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103到運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器 307的存儲(chǔ)器201的數(shù)據(jù)路徑。圖16是示出本實(shí)施方式的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)處理的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置100中的動(dòng)態(tài)圖像編碼方法的步驟的流程圖。首先，預(yù)測(cè)信號(hào)估計(jì)器113確定用于生成作為編碼處理對(duì)象的對(duì)象塊的預(yù)測(cè)信號(hào)所需要的運(yùn)動(dòng)矢量等的附加信息，根據(jù)該附加信息，通過預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103生成預(yù)測(cè)信號(hào)(步驟10 。在附加信息中包含有指示畫面內(nèi)預(yù)測(cè)(圖3 或畫面間預(yù)測(cè)(圖2、等的預(yù)測(cè)模式、運(yùn)動(dòng)矢量、參照幀編號(hào)。運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器114從附加信息所包含的運(yùn)動(dòng)矢量中減去預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，生成差分運(yùn)動(dòng)矢量。將差分運(yùn)動(dòng)矢量作為附加信息的一部分，并通過熵編碼器111進(jìn)行編碼(步驟10 。步驟103的詳細(xì)情況在后面敘述。減法器105從對(duì)象塊的像素信號(hào)中減去預(yù)測(cè)信號(hào)，從而生成殘差信號(hào)。所生成的殘差信號(hào)通過轉(zhuǎn)換器106和量化器107壓縮為量化轉(zhuǎn)換系數(shù)，并通過熵編碼器111進(jìn)行編碼(步驟104)。然后，編碼后的殘差信號(hào)和附加信息經(jīng)由輸出端子112輸出(步驟105)。在這些處理后或者與這些處理并行地，通過逆量化器108和逆轉(zhuǎn)換器109對(duì)編碼后的殘差信號(hào)(量化轉(zhuǎn)換系數(shù))進(jìn)行解碼。然后，通過加法器110在解碼后的殘差信號(hào)中加上預(yù)測(cè)信號(hào)，再現(xiàn)對(duì)象塊的信號(hào)，作為參照畫面存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器104中(步驟106)。然后， 在全部對(duì)象塊的處理未完成的情況下，返回步驟102，進(jìn)行針對(duì)下一對(duì)象塊的處理。在全部對(duì)象塊的處理完成的情況下，結(jié)束處理(步驟107和步驟108)。圖17是示出由運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器114實(shí)施的步驟103中的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的生成以及附加信息編碼方法的詳細(xì)步驟的流程圖。存儲(chǔ)器201存儲(chǔ)所輸入的附加信息、即預(yù)測(cè)模式、運(yùn)動(dòng)矢量和參照幀編號(hào)(步驟 202)。接著，預(yù)測(cè)候選塊選擇器202根據(jù)對(duì)象塊的預(yù)測(cè)模式來判定是否需要運(yùn)動(dòng)矢量的編碼。在不需要運(yùn)動(dòng)矢量的編碼的情況下(畫面內(nèi)預(yù)測(cè)、跳躍預(yù)測(cè)或基于模板匹配的預(yù)測(cè))，進(jìn)入步驟207，在需要運(yùn)動(dòng)矢量的編碼的情況下，進(jìn)入步驟204 (步驟20 。接著，預(yù)測(cè)候選塊選擇器202選擇在運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)中使用的預(yù)測(cè)對(duì)象塊(步驟204)。預(yù)測(cè)對(duì)象塊的選擇方法在圖3和圖4中已經(jīng)進(jìn)行了說明，所以這里省略，但是，將選擇出的塊的信息作為預(yù)測(cè)矢量選擇信息，追加在附加信息中。在預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索器203中，對(duì)預(yù)測(cè)對(duì)象塊的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行加工，生成預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量(步驟20 。運(yùn)動(dòng)矢量的加工方法在后面敘述。差分器204取得對(duì)象塊的運(yùn)動(dòng)矢量與預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的各分量的差分，計(jì)算差分運(yùn)動(dòng)矢量(步驟206)。所生成的附加信息(預(yù)測(cè)模式、參照幀編號(hào)、差分運(yùn)動(dòng)矢量以及預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量選擇信息)通過熵編碼器111進(jìn)行編碼(步驟207)。圖18是示出由分離器206和預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索器203實(shí)施的步驟205中的運(yùn)動(dòng)矢量加工方法(預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索方法)的詳細(xì)步驟的流程圖。首先，預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索器203取得預(yù)測(cè)對(duì)象塊的預(yù)測(cè)模式(步驟23 。然后，根據(jù)預(yù)測(cè)模式來判定預(yù)測(cè)對(duì)象塊是否具有運(yùn)動(dòng)矢量(步驟233)。在預(yù)測(cè)對(duì)象塊不具有運(yùn)動(dòng)矢量的情況下，通過分離器206取得對(duì)象塊的參照幀編號(hào)，并且，預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索器203從存儲(chǔ)器201中，根據(jù)與預(yù)測(cè)對(duì)象塊鄰接的塊取得包含運(yùn)動(dòng)矢量的附加信息，進(jìn)入步驟237(步驟235)。在預(yù)測(cè)對(duì)象塊具有運(yùn)動(dòng)矢量的情況下，判定器231取得對(duì)象塊和預(yù)測(cè)對(duì)象塊的參照幀編號(hào)(步驟234)，進(jìn)而判定它們是否一致(步驟236)。在2個(gè)參照幀編號(hào)一致的情況下，切換器232將預(yù)測(cè)對(duì)象塊的運(yùn)動(dòng)矢量作為預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，結(jié)束處理(步驟238)，在不一致的情況下，切換器232進(jìn)行控制以進(jìn)入步驟237。預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索器203根據(jù)在步驟234或步驟235中得到的信息，實(shí)施模板匹配(步驟237)。圖19是示出由模板匹配器233實(shí)施的步驟237中的模板匹配方法的詳細(xì)步驟的流程圖。在搜索區(qū)域設(shè)定器MO中，首先，在由對(duì)象塊的參照幀編號(hào)指示的參照畫面上，對(duì)預(yù)測(cè)對(duì)象塊或與預(yù)測(cè)對(duì)象塊鄰接的塊的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行定標(biāo)，確定搜索中心和搜索區(qū)域。運(yùn)動(dòng)矢量的定標(biāo)方法在圖7中進(jìn)行了說明，所以，這里省略說明。在對(duì)象鄰接區(qū)域取得器241中，從幀存儲(chǔ)器104取得與對(duì)象塊或預(yù)測(cè)對(duì)象塊鄰接的對(duì)象鄰接區(qū)域(模板區(qū)域)。預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域242和候選預(yù)測(cè)區(qū)域選擇器243從搜索區(qū)域中搜索與對(duì)象鄰接區(qū)域之間的相關(guān)度高的區(qū)域。然后，將檢測(cè)到的信號(hào)區(qū)域與模板區(qū)域之間的空間位移量作為預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。設(shè)定模板匹配的搜索區(qū)域的方法以及檢測(cè)與模板區(qū)域類似的信號(hào)區(qū)域的方法的詳細(xì)情況使用圖8 圖11進(jìn)行了說明，所以，這里省略說明。并且，還能夠應(yīng)用在圖30和圖31中說明的“通過模板匹配來生成對(duì)象預(yù)測(cè)塊的預(yù)測(cè)信號(hào)的情況”的其他例子。進(jìn)而， 如果將圖31的步驟261置換為S205，則在步驟205中也能夠?qū)?yīng)于“通過模板匹配來生成對(duì)象預(yù)測(cè)塊的預(yù)測(cè)信號(hào)的情況”。另外，在動(dòng)態(tài)圖像編碼方法中還能夠應(yīng)用使用圖12和圖 13說明的“預(yù)測(cè)對(duì)象塊選擇處理的其他例子”。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)方法，通過使用模板匹配，由此，能夠?qū)㈩A(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量修正為針對(duì)由對(duì)象塊的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像的運(yùn)動(dòng)矢量，所以，具有差分運(yùn)動(dòng)矢量值減小、差分運(yùn)動(dòng)矢量的編碼效率提高的效果。接著，使用圖20說明本實(shí)施方式的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)處理的動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置300中的動(dòng)態(tài)圖像解碼方法。首先，經(jīng)由輸入端子301輸入壓縮后的壓縮數(shù)據(jù)(步驟30幻。然后， 在熵解碼器302中，針對(duì)壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行熵解碼，提取量化后的轉(zhuǎn)換系數(shù)和附加信息(步驟 303)。運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器307生成預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，將其與附加信息所包含的差分運(yùn)動(dòng)矢量相加，對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行解碼(步驟304)。步驟304的詳細(xì)情況在后面敘述。預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103根據(jù)再現(xiàn)后的運(yùn)動(dòng)矢量和附加信息(預(yù)測(cè)模式、參照幀編號(hào))，生成預(yù)測(cè)信號(hào)(步驟305)。另一方面，量化后的轉(zhuǎn)換系數(shù)在逆量化器303中使用量化參數(shù)進(jìn)行逆量化，在逆轉(zhuǎn)換器304中進(jìn)行逆轉(zhuǎn)換，生成再現(xiàn)殘差信號(hào)(步驟306)。然后，將所生成的預(yù)測(cè)信號(hào)與再現(xiàn)殘差信號(hào)相加，由此生成再現(xiàn)信號(hào)，為了再現(xiàn)下一對(duì)象塊，將該再現(xiàn)信號(hào)存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器104中(步驟307)。在存在下一壓縮數(shù)據(jù)的情況下，再次重復(fù)該過程(步驟308)，在對(duì)全部數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理的時(shí)點(diǎn)結(jié)束(步驟S309)。另外，也可以根據(jù)需要返回步驟S302，取入壓縮數(shù)據(jù)。圖21是示出由運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器307實(shí)施的步驟304中的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的生成以及運(yùn)動(dòng)矢量的解碼方法的詳細(xì)步驟的流程圖。存儲(chǔ)器201存儲(chǔ)所輸入的附加信息、即預(yù)測(cè)模式、差分運(yùn)動(dòng)矢量、參照幀編號(hào)以及預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量選擇信息(步驟202)。接著，預(yù)測(cè)候選塊選擇器202根據(jù)對(duì)象塊的預(yù)測(cè)模式來判定是否需要運(yùn)動(dòng)矢量的再現(xiàn)。在不需要運(yùn)動(dòng)矢量的再現(xiàn)的情況下(畫面內(nèi)預(yù)測(cè)、跳躍預(yù)測(cè)或基于模板匹配的預(yù)測(cè))，進(jìn)入步驟316，在需要運(yùn)動(dòng)矢量的再現(xiàn)的情況下，進(jìn)入步驟314 (步驟31 。接著，預(yù)測(cè)候選塊選擇器202根據(jù)再現(xiàn)后的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量選擇信息，選擇在運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)中使用的預(yù)
25測(cè)對(duì)象塊(步驟314)。預(yù)測(cè)對(duì)象塊的選擇方法在圖3和圖4中已經(jīng)進(jìn)行了說明，所以這里省略，但是，將選擇出的塊的信息作為預(yù)測(cè)矢量選擇信息，追加在附加信息中。在預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索器203中，對(duì)預(yù)測(cè)對(duì)象塊的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行加工，生成預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量(步驟205)。運(yùn)動(dòng)矢量的加工方法使用圖18和圖19以及圖8 圖11進(jìn)行了說明， 所以，這里省略說明。另外，在動(dòng)態(tài)圖像解碼方法中還能夠應(yīng)用在圖30和圖31中說明的 “通過模板匹配來生成對(duì)象預(yù)測(cè)塊的預(yù)測(cè)信號(hào)的情況”、或使用圖12和圖13說明的“預(yù)測(cè)對(duì)象塊選擇處理的其他例子”。加法器204取得對(duì)象塊的差分矢量與預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量的各分量的差分，再現(xiàn)運(yùn)動(dòng)矢量(步驟315)。再現(xiàn)后的運(yùn)動(dòng)矢量與其他附加信息(預(yù)測(cè)模式、參照幀編號(hào))一起保存在存儲(chǔ)器 201中(步驟317)。能夠?qū)⒈緦?shí)施方式的動(dòng)態(tài)圖像編碼方法和動(dòng)態(tài)圖像解碼方法作為程序存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)中來提供。作為記錄介質(zhì)，可以例示軟盤(注冊(cè)商標(biāo))、CD-ROM、DVD、或ROM等記錄介質(zhì)、或者半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等。圖22是示出能夠執(zhí)行動(dòng)態(tài)圖像編碼方法的程序的模塊的框圖。動(dòng)態(tài)圖像編碼程序PlOO具有塊分割模塊P101、預(yù)測(cè)信號(hào)估計(jì)模塊P102、預(yù)測(cè)信號(hào)生成模塊P103、運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)模塊P104、存儲(chǔ)模塊P105、減法模塊P106、轉(zhuǎn)換模塊P107、量化模塊P108、逆量化模塊P109、逆轉(zhuǎn)換模塊P110、加法模塊Plll以及熵編碼模塊P112。如圖23所示，運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)模塊P104具有預(yù)測(cè)候選塊選擇模塊P201、預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索模塊P202、差分模塊P203 以及運(yùn)動(dòng)矢量存儲(chǔ)模塊P204。進(jìn)而，如圖M所示，預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索模塊P202具有判定模塊P231、切換模塊P232以及模板匹配模塊P233，如圖25所示，模板匹配模塊P233具有 搜索區(qū)域設(shè)定模塊P241、預(yù)測(cè)區(qū)域取得模塊P243以及候選預(yù)測(cè)區(qū)域選擇模塊。通過執(zhí)行上述各模塊而實(shí)現(xiàn)的功能與上述動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置100的功能相同。 即，動(dòng)態(tài)圖像編碼程序PlOO的各模塊的功能與塊分割器102、預(yù)測(cè)信號(hào)估計(jì)裝置113、預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103、運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器114、幀存儲(chǔ)器104、減法器105、轉(zhuǎn)換器106、量化器107、 逆量化器108、逆轉(zhuǎn)換器109、加法器110、熵編碼器111、預(yù)測(cè)候選塊選擇器202、預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索器203、差分器204、存儲(chǔ)器210、判定器231、切換器232、模板匹配器233、搜索區(qū)域設(shè)定器對(duì)0、對(duì)象鄰接區(qū)域取得器Ml、預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域取得器M2以及候選預(yù)測(cè)區(qū)域選擇器 243的功能相同。并且，圖沈是示出能夠執(zhí)行動(dòng)態(tài)圖像解碼方法的程序的模塊的框圖。圖像解碼程序P300具有熵解碼模塊P302、逆量化模塊P303、逆轉(zhuǎn)換模塊P304、加法模塊P305、預(yù)測(cè)信號(hào)生成模塊103、運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)模塊P306以及存儲(chǔ)模塊P105。進(jìn)而，如圖27所示，運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)模塊P306具有預(yù)測(cè)候選塊選擇模塊P201、預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索模塊P202、加法模塊 P311以及運(yùn)動(dòng)矢量存儲(chǔ)模塊P204。通過執(zhí)行上述各模塊而實(shí)現(xiàn)的功能與上述動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置300的各結(jié)構(gòu)要素相同。即，動(dòng)態(tài)圖像解碼程序P300的各模塊的功能與熵解碼器302、逆量化器303、逆轉(zhuǎn)換器304、加法器305、預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103、運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器307、幀存儲(chǔ)器104、預(yù)測(cè)候選塊選擇器202、預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量搜索器203、加法312以及存儲(chǔ)器201的功能相同。這樣構(gòu)成的動(dòng)態(tài)圖像編碼程序PlOO或動(dòng)態(tài)圖像解碼程序P300存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)10中，由后述的計(jì)算機(jī)來執(zhí)行。圖觀是示出用于執(zhí)行記錄在記錄介質(zhì)中的程序的計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)的圖，圖四是用于執(zhí)行存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)中的程序的計(jì)算機(jī)的立體圖。另外，執(zhí)行存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)中的程序的部件不限于計(jì)算機(jī)，也可以是具有CPU并進(jìn)行基于軟件的處理和控制的DVD播放器、 機(jī)頂盒、便攜電話等。如圖28所示，計(jì)算機(jī)30具有軟盤驅(qū)動(dòng)裝置、⑶-ROM驅(qū)動(dòng)裝置、DVD驅(qū)動(dòng)裝置等的讀取裝置12 ；使操作系統(tǒng)常駐的作業(yè)用存儲(chǔ)器(RAM) 14 ；存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)10中存儲(chǔ)的程序的存儲(chǔ)器16 ；被稱為顯示器的顯示裝置18 ；作為輸入裝置的鼠標(biāo)20和鍵盤22 ；用于進(jìn)行數(shù)據(jù)等的收發(fā)的通信裝置M ；以及對(duì)程序的執(zhí)行進(jìn)行控制的CPU 26。在將記錄介質(zhì)10插入讀取裝置12中時(shí)，計(jì)算機(jī)30能夠從讀取裝置12訪問在記錄介質(zhì)10中存儲(chǔ)的動(dòng)態(tài)圖像編碼/解碼程序，通過該動(dòng)態(tài)圖像編碼/解碼程序，能夠作為本實(shí)施方式的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置或動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置來動(dòng)作。如圖四所示，動(dòng)態(tài)圖像編碼程序和動(dòng)態(tài)圖像解碼程序也可以作為疊加在載波中的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)40而經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)提供。該情況下，計(jì)算機(jī)30將通過通信裝置M接收到的動(dòng)態(tài)圖像編碼程序或動(dòng)態(tài)圖像解碼程序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器16中，從而能夠執(zhí)行該動(dòng)態(tài)圖像編碼程序或動(dòng)態(tài)圖像解碼程序。接著，說明本實(shí)施方式的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置100和動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置300的作用效果。在本實(shí)施方式的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置100中，幀存儲(chǔ)器104存儲(chǔ)已編碼圖像即多個(gè)已再現(xiàn)圖像，作為參照?qǐng)D像，塊分割器102將輸入圖像分割為多個(gè)區(qū)域，預(yù)測(cè)信號(hào)估計(jì)器 113從在幀存儲(chǔ)器104中存儲(chǔ)的多個(gè)參照?qǐng)D像中，搜索與分割后的多個(gè)區(qū)域中作為處理對(duì)象的對(duì)象區(qū)域之間的相關(guān)度高的區(qū)域，生成運(yùn)動(dòng)矢量。預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103根據(jù)指示由預(yù)測(cè)信號(hào)估計(jì)器113搜索到的參照?qǐng)D像的參照幀編號(hào)、以及表示作為處理對(duì)象的對(duì)象區(qū)域與由預(yù)測(cè)信號(hào)估計(jì)器113搜索到的區(qū)域之間的空間位置關(guān)系的運(yùn)動(dòng)矢量，生成對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)。然后，運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器114根據(jù)一個(gè)以上的已編碼的運(yùn)動(dòng)矢量生成預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，生成由預(yù)測(cè)信號(hào)估計(jì)器113生成的運(yùn)動(dòng)矢量與該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量之間的差分運(yùn)動(dòng)矢量。減法器105生成對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)與對(duì)象區(qū)域的對(duì)象像素信號(hào)之間的殘差信號(hào)，由轉(zhuǎn)換器106、量化器107和熵編碼器111構(gòu)成的編碼處理部對(duì)殘差信號(hào)、參照幀編號(hào)、 以及由運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器114生成的差分運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行編碼。另一方面，由逆量化器108和逆轉(zhuǎn)換器109構(gòu)成的復(fù)原處理部對(duì)由編碼處理部編碼后的殘差信號(hào)進(jìn)行復(fù)原后，將其與在預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103中生成的預(yù)測(cè)信號(hào)相加，生成再現(xiàn)圖像，并將其作為參照?qǐng)D像存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器104中。進(jìn)而，關(guān)于運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器114，參照?qǐng)D8對(duì)其動(dòng)作進(jìn)行說明時(shí)，如下所述。S卩，上述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器114從已編碼區(qū)域中選擇一個(gè)區(qū)域(例如圖4的預(yù)測(cè)對(duì)象塊50 ，在選擇出的區(qū)域不具有參照幀編號(hào)的情況下、或者對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)與選擇出的區(qū)域的參照幀編號(hào)不同的情況下，從由對(duì)象區(qū)域所附帶的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像中，搜索與位于對(duì)象區(qū)域(對(duì)象塊501)周邊的由已再現(xiàn)的像素信號(hào)構(gòu)成的模板區(qū)域(例如與對(duì)象塊501 鄰接的對(duì)象鄰接區(qū)域501T)之間的相關(guān)度高的區(qū)域，根據(jù)該搜索到的區(qū)域(預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域501M)與模板區(qū)域(對(duì)象鄰接區(qū)域501T)之間的空間位置關(guān)系，生成預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量(運(yùn)動(dòng)矢量 602P)。另外，將模板區(qū)域作設(shè)為與對(duì)象區(qū)域鄰接的由已再現(xiàn)的像素信號(hào)構(gòu)成的對(duì)象鄰接區(qū)域501T，除此之外，如圖11所示，也可以將模板區(qū)域設(shè)為與由運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器114選擇出的區(qū)域(預(yù)測(cè)對(duì)象塊50 鄰接的由已再現(xiàn)的鄰接像素信號(hào)構(gòu)成的對(duì)象鄰接區(qū)域502T。根據(jù)本發(fā)明，能夠從由對(duì)象區(qū)域所附帶的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像中，搜索與位于對(duì)象區(qū)域周邊的由已再現(xiàn)的像素信號(hào)構(gòu)成的模板區(qū)域之間的相關(guān)度高的區(qū)域，根據(jù)該搜索到的區(qū)域與模板區(qū)域之間的空間位置關(guān)系，生成預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。由此，在與對(duì)象區(qū)域鄰接的已再現(xiàn)的預(yù)測(cè)對(duì)象塊的運(yùn)動(dòng)矢量為0的情況下，或者使用不伴有運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)方法的情況下，也能夠高效地進(jìn)行對(duì)象區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)，并且，能夠提高編碼效率。并且，在本實(shí)施方式的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置100中，預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103作為預(yù)測(cè)信號(hào)合成單元發(fā)揮功能，該預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103從多個(gè)參照?qǐng)D像中，搜索一個(gè)以上的和與對(duì)象區(qū)域(對(duì)象塊501)鄰接的由已再現(xiàn)的鄰接像素信號(hào)構(gòu)成的對(duì)象鄰接區(qū)域(對(duì)象鄰接區(qū)域501T)之間的相關(guān)度高的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域(預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域501M)，根據(jù)一個(gè)以上的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域，對(duì)所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)進(jìn)行加工。例如，檢測(cè)N個(gè)預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域，對(duì)N個(gè)候選預(yù)測(cè)信號(hào)進(jìn)行平均化，由此對(duì)預(yù)測(cè)信號(hào)進(jìn)行加工。而且，預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器114還對(duì)多個(gè)參照?qǐng)D像，分別保存一個(gè)表示由預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103搜索到的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域(預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域501M)與對(duì)象鄰接區(qū)域(對(duì)象鄰接區(qū)域501T)之間的空間位置關(guān)系的運(yùn)動(dòng)矢量。在通過預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103生成選擇出的區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)的情況下，將保存的運(yùn)動(dòng)矢量中與對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量作為預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。根據(jù)本發(fā)明，在通過模板匹配來生成預(yù)測(cè)對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)的情況下，使用此時(shí)檢測(cè)到的運(yùn)動(dòng)矢量，由此，能夠提高模板匹配處理效率。并且，在本實(shí)施方式的動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置300中，熵解碼器302對(duì)經(jīng)由輸入端子 301輸入的壓縮數(shù)據(jù)中作為處理對(duì)象的對(duì)象區(qū)域的差分運(yùn)動(dòng)矢量、參照幀編號(hào)、殘差信號(hào)的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。而且，逆量化器303和逆轉(zhuǎn)換器304根據(jù)所述殘差信號(hào)的編碼數(shù)據(jù)，復(fù)原再現(xiàn)殘差信號(hào)，加法器305將在預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103中生成的預(yù)測(cè)信號(hào)與復(fù)原后的再現(xiàn)殘差信號(hào)相加，由此復(fù)原對(duì)象區(qū)域的像素信號(hào)，將其存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器104中。幀存儲(chǔ)器104存儲(chǔ)多個(gè)已再現(xiàn)圖像作為參照?qǐng)D像。另一方面，運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器307根據(jù)一個(gè)以上的已復(fù)原的運(yùn)動(dòng)矢量生成預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，將由熵解碼器302解碼后的差分運(yùn)動(dòng)矢量與該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量相加，復(fù)原運(yùn)動(dòng)矢量。而且，預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103根據(jù)由運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器307復(fù)原的運(yùn)動(dòng)矢量和對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)，生成對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)。進(jìn)而，詳細(xì)地講，運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器307從已編碼區(qū)域中選擇一個(gè)區(qū)域(例如圖4的預(yù)測(cè)對(duì)象塊50 ，在選擇出的區(qū)域不具有參照幀編號(hào)的情況下、或者對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)與選擇出的區(qū)域的參照幀編號(hào)不同的情況下，從由對(duì)象區(qū)域所附帶的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像中，搜索與位于對(duì)象區(qū)域(對(duì)象塊501)周邊的由已再現(xiàn)的像素信號(hào)構(gòu)成的模板區(qū)域(例如與對(duì)象塊501鄰接的對(duì)象鄰接區(qū)域501T)之間的相關(guān)度高的區(qū)域，根據(jù)該搜索到的區(qū)域(預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域501M)與模板區(qū)域(對(duì)象鄰接區(qū)域501T)之間的空間位置關(guān)系，生成預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量(運(yùn)動(dòng)矢量602P)。根據(jù)本發(fā)明，能夠從由對(duì)象區(qū)域附帶的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像中，搜索與位于對(duì)象區(qū)域周邊的由已再現(xiàn)的像素信號(hào)構(gòu)成的模板區(qū)域之間的相關(guān)度高的區(qū)域，根據(jù)該搜索到的區(qū)域與模板區(qū)域之間的空間位置關(guān)系，生成預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。由此，在與對(duì)象區(qū)域鄰接的已再現(xiàn)的預(yù)測(cè)對(duì)象塊的運(yùn)動(dòng)矢量為0的情況下，或者使用不伴有運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)方法的情況下，也能夠高效地進(jìn)行對(duì)象區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)，并且，能夠提高編碼效率，由此， 能夠?qū)@樣編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。另外，將模板區(qū)域設(shè)為與對(duì)象區(qū)域鄰接的由已再現(xiàn)的像素信號(hào)構(gòu)成的對(duì)象鄰接區(qū)域501T，除此之外，如圖11所示，也可以將模板區(qū)域設(shè)為與由運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器114選擇出的區(qū)域(預(yù)測(cè)對(duì)象塊50 鄰接的由已再現(xiàn)的鄰接像素信號(hào)構(gòu)成的對(duì)象鄰接區(qū)域502T。并且，在本實(shí)施方式的動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置300中，預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103作為預(yù)測(cè)信號(hào)合成單元發(fā)揮功能，該預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103從多個(gè)參照?qǐng)D像中，搜索一個(gè)以上的和與對(duì)象區(qū)域(對(duì)象塊501)鄰接的由已再現(xiàn)的鄰接像素信號(hào)構(gòu)成的對(duì)象鄰接區(qū)域(對(duì)象鄰接區(qū)域501T)之間的相關(guān)度高的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域(預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域501M)，根據(jù)所述一個(gè)以上的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域，對(duì)所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)進(jìn)行加工。例如，檢測(cè)N個(gè)預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域，對(duì)N個(gè)候選預(yù)測(cè)信號(hào)進(jìn)行平均化，由此對(duì)預(yù)測(cè)信號(hào)進(jìn)行加工。而且，預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器307還對(duì)多個(gè)參照?qǐng)D像，分別保存一個(gè)表示由預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103搜索到的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域(預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域501M)與對(duì)象鄰接區(qū)域(對(duì)象鄰接區(qū)域501T)之間的空間位置關(guān)系的運(yùn)動(dòng)矢量。在通過預(yù)測(cè)信號(hào)生成器103生成選擇出的區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)的情況下，將保存的運(yùn)動(dòng)矢量中與對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量作為預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。根據(jù)本發(fā)明，在通過模板匹配來生成預(yù)測(cè)對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)的情況下，使用此時(shí)檢測(cè)到的運(yùn)動(dòng)矢量，由此，能夠提高模板匹配處理效率。并且，能夠構(gòu)成具有本實(shí)施方式的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置100和動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置 300的圖像處理系統(tǒng)。該情況下，動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置300能夠?qū)?dòng)態(tài)圖像編碼裝置100進(jìn)行了編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。該動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置100和動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置300可以構(gòu)成為經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接的圖像處理系統(tǒng)，也可以在一個(gè)裝置(例如計(jì)算機(jī)、便攜終端等)中具有動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置100和動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置300。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置，其特征在于， 該動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置具有區(qū)域分割單元，其將輸入圖像分割為多個(gè)區(qū)域； 存儲(chǔ)單元，其用于存儲(chǔ)多個(gè)已再現(xiàn)圖像作為參照?qǐng)D像；運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元，其從所述存儲(chǔ)單元所存儲(chǔ)的多個(gè)參照?qǐng)D像中搜索與所述多個(gè)區(qū)域中作為處理對(duì)象的對(duì)象區(qū)域之間的相關(guān)度高的區(qū)域，生成所述對(duì)象區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量；預(yù)測(cè)信號(hào)生成單元，其根據(jù)指示由所述運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元搜索到的參照?qǐng)D像的參照幀編號(hào)以及表示所述對(duì)象區(qū)域與搜索到的區(qū)域之間的空間位置關(guān)系的運(yùn)動(dòng)矢量，生成所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)；運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)單元，其根據(jù)一個(gè)以上的已編碼的運(yùn)動(dòng)矢量生成預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，生成由所述運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元生成的運(yùn)動(dòng)矢量與該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量之間的差分運(yùn)動(dòng)矢量；殘差信號(hào)生成單元，其生成所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)與所述對(duì)象區(qū)域的對(duì)象像素信號(hào)之間的殘差信號(hào)；編碼單元，其對(duì)所述殘差信號(hào)、所述參照幀編號(hào)以及由所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)單元生成的差分運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行編碼；以及復(fù)原單元，其在對(duì)所述編碼后的殘差信號(hào)進(jìn)行復(fù)原后加到所述預(yù)測(cè)信號(hào)中，生成再現(xiàn)圖像，作為參照?qǐng)D像存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元中，所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)單元從已編碼區(qū)域中選擇一個(gè)區(qū)域，在選擇出的區(qū)域不具有參照幀編號(hào)的情況下、或者在所述對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)與選擇出的區(qū)域的參照幀編號(hào)不同的情況下，從由所述對(duì)象區(qū)域所附帶的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像中，搜索與位于所述對(duì)象區(qū)域的周邊的由已再現(xiàn)像素信號(hào)構(gòu)成的模板區(qū)域之間的相關(guān)度高的區(qū)域，根據(jù)該搜索到的區(qū)域與所述模板區(qū)域之間的空間位置關(guān)系，生成所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置，其特征在于，設(shè)所述模板區(qū)域?yàn)榕c對(duì)象區(qū)域鄰接的由已再現(xiàn)像素信號(hào)構(gòu)成的對(duì)象鄰接區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置，其特征在于，設(shè)所述模板區(qū)域?yàn)榕c由所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)單元選擇出的區(qū)域鄰接的由已再現(xiàn)鄰接像素信號(hào)構(gòu)成的對(duì)象鄰接區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任一項(xiàng)所述的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置，其特征在于，所述預(yù)測(cè)生成單元還具有預(yù)測(cè)信號(hào)合成單元，該預(yù)測(cè)信號(hào)合成單元從多個(gè)參照?qǐng)D像中，搜索一個(gè)以上的與對(duì)象鄰接區(qū)域之間的相關(guān)度高的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域，根據(jù)所述一個(gè)以上的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域，對(duì)所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)進(jìn)行加工，其中，該對(duì)象鄰接區(qū)域與所述對(duì)象區(qū)域鄰接，且由已再現(xiàn)鄰接像素信號(hào)構(gòu)成，所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)單元還對(duì)所述多個(gè)參照?qǐng)D像，分別保存一個(gè)表示由所述預(yù)測(cè)信號(hào)合成單元搜索到的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域與對(duì)象鄰接區(qū)域之間的空間位置關(guān)系的運(yùn)動(dòng)矢量，在通過所述預(yù)測(cè)信號(hào)合成單元生成了所述選擇出的區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)的情況下，將所述保存的運(yùn)動(dòng)矢量中與對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量作為所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。
5.一種動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置，其特征在于， 該動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置具有數(shù)據(jù)解碼單元，其從壓縮數(shù)據(jù)中解碼作為處理對(duì)象的對(duì)象區(qū)域的差分運(yùn)動(dòng)矢量、參照幀編號(hào)以及殘差信號(hào)的編碼數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)單元，其用于存儲(chǔ)多個(gè)已再現(xiàn)圖像作為參照?qǐng)D像； 殘差信號(hào)復(fù)原單元，其根據(jù)所述殘差信號(hào)的編碼數(shù)據(jù)，復(fù)原再現(xiàn)殘差信號(hào)； 運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)單元，其根據(jù)一個(gè)以上的已復(fù)原的運(yùn)動(dòng)矢量生成預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，將由所述數(shù)據(jù)解碼單元解碼的差分運(yùn)動(dòng)矢量與該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量相加，復(fù)原運(yùn)動(dòng)矢量；預(yù)測(cè)信號(hào)生成單元，其根據(jù)由所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)單元復(fù)原的運(yùn)動(dòng)矢量和所述對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)，生成所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)；以及圖像復(fù)原單元，其將所述預(yù)測(cè)信號(hào)與所述再現(xiàn)殘差信號(hào)相加，由此復(fù)原所述對(duì)象區(qū)域的像素信號(hào)，所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)單元從已解碼區(qū)域中選擇一個(gè)區(qū)域，在選擇出的區(qū)域不具有參照幀編號(hào)的情況下、或者在所述對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)與選擇出的區(qū)域的參照幀編號(hào)不同的情況下，從由所述對(duì)象區(qū)域所附帶的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像中，搜索與位于所述對(duì)象區(qū)域的周邊的由已再現(xiàn)像素信號(hào)構(gòu)成的模板區(qū)域之間的相關(guān)度高的區(qū)域，根據(jù)該搜索到的區(qū)域與所述模板區(qū)域之間的空間位置關(guān)系，生成所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置，其特征在于，設(shè)所述模板區(qū)域?yàn)榕c對(duì)象區(qū)域鄰接的由已再現(xiàn)像素信號(hào)構(gòu)成的對(duì)象鄰接區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置，其特征在于，設(shè)所述模板區(qū)域?yàn)榕c由所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)單元選擇出的區(qū)域鄰接的由已再現(xiàn)鄰接像素信號(hào)構(gòu)成的對(duì)象鄰接區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求5 7中的任一項(xiàng)所述的動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置，其特征在于，所述預(yù)測(cè)生成單元還具有預(yù)測(cè)信號(hào)合成單元，該預(yù)測(cè)信號(hào)合成單元從多個(gè)參照?qǐng)D像中，搜索一個(gè)以上的與對(duì)象鄰接區(qū)域之間的相關(guān)度高的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域，根據(jù)所述一個(gè)以上的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域，對(duì)所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)進(jìn)行加工，其中，該對(duì)象鄰接區(qū)域與所述對(duì)象區(qū)域鄰接，且由已再現(xiàn)鄰接像素信號(hào)構(gòu)成，所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)單元還對(duì)所述多個(gè)參照?qǐng)D像，分別保存一個(gè)表示由所述預(yù)測(cè)信號(hào)合成單元搜索到的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域與對(duì)象鄰接區(qū)域之間的空間位置關(guān)系的運(yùn)動(dòng)矢量，在通過所述預(yù)測(cè)信號(hào)合成單元生成了所述選擇出的區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)的情況下，將所述保存的運(yùn)動(dòng)矢量中與對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量作為所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。
9.一種動(dòng)態(tài)圖像編碼方法，其特征在于， 該動(dòng)態(tài)圖像編碼方法具有以下步驟區(qū)域分割步驟，將輸入圖像分割為多個(gè)區(qū)域；運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟，從存儲(chǔ)單元所存儲(chǔ)的多個(gè)參照?qǐng)D像中搜索與所述多個(gè)區(qū)域中作為處理對(duì)象的對(duì)象區(qū)域之間的相關(guān)度高的區(qū)域，生成所述對(duì)象區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量；預(yù)測(cè)信號(hào)生成步驟，根據(jù)指示由所述運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟搜索到的參照?qǐng)D像的參照幀編號(hào)以及表示所述對(duì)象區(qū)域與搜索到的區(qū)域之間的空間位置關(guān)系的運(yùn)動(dòng)矢量，生成所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)；運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)步驟，根據(jù)一個(gè)以上的已編碼的運(yùn)動(dòng)矢量生成預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，生成在所述運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟中生成的運(yùn)動(dòng)矢量與該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量之間的差分運(yùn)動(dòng)矢量；殘差信號(hào)生成步驟，生成所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)與所述對(duì)象區(qū)域的對(duì)象像素信號(hào)之間的殘差信號(hào)；編碼步驟，對(duì)所述殘差信號(hào)、所述參照幀編號(hào)以及由所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)步驟生成的差分運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行編碼；以及復(fù)原步驟，在對(duì)所述編碼后的殘差信號(hào)進(jìn)行復(fù)原后加到所述預(yù)測(cè)信號(hào)中，生成再現(xiàn)圖像，作為參照?qǐng)D像存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元中，在所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)步驟中，從已編碼區(qū)域中選擇一個(gè)區(qū)域，在選擇出的區(qū)域不具有參照幀編號(hào)的情況下、或者在所述對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)與選擇出的區(qū)域的參照幀編號(hào)不同的情況下，從由所述對(duì)象區(qū)域所附帶的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像中，搜索與位于所述對(duì)象區(qū)域的周邊的由已再現(xiàn)像素信號(hào)構(gòu)成的模板區(qū)域之間的相關(guān)度高的區(qū)域，根據(jù)該搜索到的區(qū)域與所述模板區(qū)域之間的空間位置關(guān)系，生成所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的動(dòng)態(tài)圖像編碼方法，其特征在于，所述預(yù)測(cè)生成步驟還具有預(yù)測(cè)信號(hào)合成步驟，在該預(yù)測(cè)信號(hào)合成步驟中，從多個(gè)參照?qǐng)D像中，搜索一個(gè)以上的與對(duì)象鄰接區(qū)域之間的相關(guān)度高的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域，根據(jù)所述一個(gè)以上的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域，對(duì)所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)進(jìn)行加工，其中，該對(duì)象鄰接區(qū)域與所述對(duì)象區(qū)域鄰接，且由已再現(xiàn)鄰接像素信號(hào)構(gòu)成，在所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)步驟中，還對(duì)所述多個(gè)參照?qǐng)D像，分別保存一個(gè)表示在所述預(yù)測(cè)信號(hào)合成步驟中搜索到的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域與對(duì)象鄰接區(qū)域之間的空間位置關(guān)系的運(yùn)動(dòng)矢量，當(dāng)在所述預(yù)測(cè)信號(hào)合成步驟中生成了所述選擇出的區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)的情況下，將所述保存的運(yùn)動(dòng)矢量中與對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量作為所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。
11.一種動(dòng)態(tài)圖像解碼方法，其特征在于， 該動(dòng)態(tài)圖像解碼方法具有以下步驟數(shù)據(jù)解碼步驟，從壓縮數(shù)據(jù)中解碼作為處理對(duì)象的對(duì)象區(qū)域的差分運(yùn)動(dòng)矢量、參照幀編號(hào)以及殘差信號(hào)的編碼數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)步驟，用于存儲(chǔ)多個(gè)已再現(xiàn)圖像作為參照?qǐng)D像； 殘差信號(hào)復(fù)原步驟，根據(jù)所述殘差信號(hào)的編碼數(shù)據(jù)，復(fù)原再現(xiàn)殘差信號(hào)； 運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)步驟，根據(jù)一個(gè)以上的已復(fù)原的運(yùn)動(dòng)矢量生成預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，將由所述數(shù)據(jù)解碼步驟解碼的差分運(yùn)動(dòng)矢量與該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量相加，復(fù)原運(yùn)動(dòng)矢量；預(yù)測(cè)信號(hào)生成步驟，根據(jù)由所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)步驟復(fù)原的運(yùn)動(dòng)矢量和所述對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)，生成所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)；以及圖像復(fù)原步驟，將所述預(yù)測(cè)信號(hào)與所述再現(xiàn)殘差信號(hào)相加，由此復(fù)原所述對(duì)象區(qū)域的像素信號(hào)，作為參照?qǐng)D像存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中，在所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)步驟中，從已解碼區(qū)域中選擇一個(gè)區(qū)域，在選擇出的區(qū)域不具有參照幀編號(hào)的情況下、或者在所述對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)與選擇出的區(qū)域的參照幀編號(hào)不同的情況下，從由所述對(duì)象區(qū)域所附帶的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像中，搜索與位于所述對(duì)象區(qū)域的周邊的由已再現(xiàn)像素信號(hào)構(gòu)成的模板區(qū)域之間的相關(guān)度高的區(qū)域，根據(jù)該搜索到的區(qū)域與所述模板區(qū)域之間的空間位置關(guān)系，生成所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的動(dòng)態(tài)圖像解碼方法，其特征在于，所述預(yù)測(cè)生成步驟還具有預(yù)測(cè)信號(hào)合成步驟，在該預(yù)測(cè)信號(hào)合成步驟中，從多個(gè)參照?qǐng)D像中，搜索一個(gè)以上的與對(duì)象鄰接區(qū)域之間的相關(guān)度高的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域，根據(jù)所述一個(gè)以上的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域，對(duì)所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)進(jìn)行加工，其中，該對(duì)象鄰接區(qū)域與所述對(duì)象區(qū)域鄰接，且由已再現(xiàn)鄰接像素信號(hào)構(gòu)成，在所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)步驟中，還對(duì)所述多個(gè)參照?qǐng)D像，分別保存一個(gè)表示在所述預(yù)測(cè)信號(hào)合成步驟中搜索到的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域與對(duì)象鄰接區(qū)域之間的空間位置關(guān)系的運(yùn)動(dòng)矢量，當(dāng)在所述預(yù)測(cè)信號(hào)合成步驟中生成了所述選擇出的區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)的情況下，將所述保存的運(yùn)動(dòng)矢量中與對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量作為所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。
13.一種動(dòng)態(tài)圖像編碼程序，其特征在于， 該動(dòng)態(tài)圖像編碼程序具有區(qū)域分割模塊，其將輸入圖像分割為多個(gè)區(qū)域；運(yùn)動(dòng)估計(jì)模塊，其從存儲(chǔ)單元所存儲(chǔ)的多個(gè)參照?qǐng)D像中搜索與所述多個(gè)區(qū)域中作為處理對(duì)象的對(duì)象區(qū)域之間的相關(guān)度高的區(qū)域，生成所述對(duì)象區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量；預(yù)測(cè)信號(hào)生成模塊，其根據(jù)指示由所述運(yùn)動(dòng)估計(jì)模塊搜索到的參照?qǐng)D像的參照幀編號(hào)以及表示所述對(duì)象區(qū)域與搜索到的區(qū)域之間的空間位置關(guān)系的運(yùn)動(dòng)矢量，生成所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)；運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)模塊，其根據(jù)一個(gè)以上的已編碼的運(yùn)動(dòng)矢量生成預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，生成在所述運(yùn)動(dòng)估計(jì)模塊中生成的運(yùn)動(dòng)矢量與該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量之間的差分運(yùn)動(dòng)矢量；殘差信號(hào)生成模塊，其生成所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)與所述對(duì)象區(qū)域的對(duì)象像素信號(hào)之間的殘差信號(hào)；編碼模塊，其對(duì)所述殘差信號(hào)、所述參照幀編號(hào)以及由所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)模塊生成的差分運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行編碼；以及復(fù)原模塊，其在對(duì)所述編碼后的殘差信號(hào)進(jìn)行復(fù)原后加到所述預(yù)測(cè)信號(hào)中，生成再現(xiàn)圖像，作為參照?qǐng)D像存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元中，所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)模塊從已編碼區(qū)域中選擇一個(gè)區(qū)域，在選擇出的區(qū)域不具有參照幀編號(hào)的情況下、或者在所述對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)與選擇出的區(qū)域的參照幀編號(hào)不同的情況下，從由所述對(duì)象區(qū)域所附帶的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像中，搜索與位于所述對(duì)象區(qū)域的周邊的由已再現(xiàn)像素信號(hào)構(gòu)成的模板區(qū)域之間的相關(guān)度高的區(qū)域，根據(jù)該搜索到的區(qū)域與所述模板區(qū)域之間的空間位置關(guān)系，生成所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的動(dòng)態(tài)圖像編碼程序，其特征在于，所述預(yù)測(cè)生成模塊還具有預(yù)測(cè)信號(hào)合成模塊，該預(yù)測(cè)信號(hào)合成模塊從多個(gè)參照?qǐng)D像中，搜索一個(gè)以上的與對(duì)象鄰接區(qū)域之間的相關(guān)度高的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域，根據(jù)所述一個(gè)以上的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域，對(duì)所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)進(jìn)行加工，其中，該對(duì)象鄰接區(qū)域與所述對(duì)象區(qū)域鄰接，且由已再現(xiàn)鄰接像素信號(hào)構(gòu)成，所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)模塊還對(duì)所述多個(gè)參照?qǐng)D像，分別保存一個(gè)表示由所述預(yù)測(cè)信號(hào)合成模塊搜索到的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域與對(duì)象鄰接區(qū)域之間的空間位置關(guān)系的運(yùn)動(dòng)矢量，在通過所述預(yù)測(cè)信號(hào)合成模塊生成了所述選擇出的區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)的情況下，將所述保存的運(yùn)動(dòng)矢量中與對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量作為所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。
15.一種動(dòng)態(tài)圖像解碼程序，其特征在于，該動(dòng)態(tài)圖像解碼程序具有數(shù)據(jù)解碼模塊，其從壓縮數(shù)據(jù)中解碼作為處理對(duì)象的對(duì)象區(qū)域的差分運(yùn)動(dòng)矢量、參照幀編號(hào)以及殘差信號(hào)的編碼數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)模塊，其用于存儲(chǔ)多個(gè)已再現(xiàn)圖像作為參照?qǐng)D像； 殘差信號(hào)復(fù)原模塊，其根據(jù)所述殘差信號(hào)的編碼數(shù)據(jù)，復(fù)原再現(xiàn)殘差信號(hào)； 運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)模塊，其根據(jù)一個(gè)以上的已復(fù)原的運(yùn)動(dòng)矢量生成預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，將由所述數(shù)據(jù)解碼模塊解碼的差分運(yùn)動(dòng)矢量與該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量相加，復(fù)原運(yùn)動(dòng)矢量；預(yù)測(cè)信號(hào)生成模塊，其根據(jù)由所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)模塊復(fù)原的運(yùn)動(dòng)矢量和所述對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)，生成所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)；以及圖像復(fù)原模塊，其將所述預(yù)測(cè)信號(hào)與所述再現(xiàn)殘差信號(hào)相加，由此復(fù)原所述對(duì)象區(qū)域的像素信號(hào)，作為參照?qǐng)D像存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中，所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)模塊從已解碼區(qū)域中選擇一個(gè)區(qū)域，在選擇出的區(qū)域不具有參照幀編號(hào)的情況下、或者在所述對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)與選擇出的區(qū)域的參照幀編號(hào)不同的情況下，從由所述對(duì)象區(qū)域所附帶的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像中，搜索與位于所述對(duì)象區(qū)域的周邊的由已再現(xiàn)像素信號(hào)構(gòu)成的模板區(qū)域之間的相關(guān)度高的區(qū)域，根據(jù)該搜索到的區(qū)域與所述模板區(qū)域之間的空間位置關(guān)系，生成所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的動(dòng)態(tài)圖像解碼程序，其特征在于，所述預(yù)測(cè)生成模塊還具有預(yù)測(cè)信號(hào)合成模塊，該預(yù)測(cè)信號(hào)合成模塊從多個(gè)參照?qǐng)D像中，搜索一個(gè)以上的與對(duì)象鄰接區(qū)域之間的相關(guān)度高的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域，根據(jù)所述一個(gè)以上的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域，對(duì)所述對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)進(jìn)行加工，其中，該對(duì)象鄰接區(qū)域與所述對(duì)象區(qū)域鄰接，且由已再現(xiàn)鄰接像素信號(hào)構(gòu)成，所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)模塊還對(duì)所述多個(gè)參照?qǐng)D像，分別保存一個(gè)表示由所述預(yù)測(cè)信號(hào)合成模塊搜索到的預(yù)測(cè)鄰接區(qū)域與對(duì)象鄰接區(qū)域之間的空間位置關(guān)系的運(yùn)動(dòng)矢量，在通過所述預(yù)測(cè)信號(hào)合成模塊生成了所述選擇出的區(qū)域的預(yù)測(cè)信號(hào)的情況下，將所述保存的運(yùn)動(dòng)矢量中與對(duì)象區(qū)域的參照幀編號(hào)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量作為所述預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。
17.一種圖像處理系統(tǒng)，其具有權(quán)利要求1 4中的任一項(xiàng)所述的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置以及權(quán)利要求5 8中的任一項(xiàng)所述的動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置，該圖像處理系統(tǒng)的特征在于，所述動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置對(duì)在所述動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置中進(jìn)行了編碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。
18.一種圖像處理方法，具有權(quán)利要求9所述的動(dòng)態(tài)圖像編碼方法以及權(quán)利要求10所述的動(dòng)態(tài)圖像解碼方法，該圖像處理方法的特征在于，在所述動(dòng)態(tài)圖像解碼方法中，對(duì)在所述動(dòng)態(tài)圖像編碼方法中進(jìn)行了編碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。
全文摘要
本發(fā)明提供如下的動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置、動(dòng)態(tài)圖像解碼裝置即使在作為運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)候選的塊不具有有意義的動(dòng)態(tài)信息的情況下，也能夠提高運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)效率，并提高差分運(yùn)動(dòng)矢量的編碼效率。在動(dòng)態(tài)圖像編碼裝置(100)中，運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)器(114)從存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器(104)中的已編碼區(qū)域中選擇一個(gè)區(qū)域，在選擇出的區(qū)域不具有參照幀編號(hào)的情況下等，從由對(duì)象區(qū)域所附帶的參照幀編號(hào)指示的參照?qǐng)D像中，搜索與由已再現(xiàn)的像素信號(hào)構(gòu)成的模板區(qū)域之間的相關(guān)度高的區(qū)域，根據(jù)該搜索到的區(qū)域與對(duì)象區(qū)域之間的空間位置關(guān)系，生成預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量。然后，能夠使用該預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量來計(jì)算差分運(yùn)動(dòng)矢量。
文檔編號(hào)H04N7/32GK102177716SQ20098014001
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2009年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月9日
發(fā)明者文仲丞, 鈴木芳典 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Ntt都科摩