專利名稱：圖像編碼設(shè)備、圖像編碼方法和計(jì)算機(jī)程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像編碼設(shè)備、圖像編碼方法和計(jì)算機(jī)程序，更具體地涉及能夠在圖 像編碼中使用簡(jiǎn)單的配置高速地執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)(intra-prediction)操作的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在過去，例如，當(dāng)傳輸并記錄用于廣播的視頻時(shí)，開發(fā)了能夠通過有效地使用圖 像信號(hào)的冗余性(redundancy)來有效地傳輸和累積圖像信號(hào)的技術(shù)。這種技術(shù)通過與 MPEG(運(yùn)動(dòng)圖像專家組)等相符的諸如離散余弦變換的正交變換和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償來執(zhí)行圖像信 號(hào)的數(shù)據(jù)壓縮。例如，MPEG2(IS0/IEC 13818-2)是定義為普通圖像編碼方法的一種方法。這種方 法被定義為與隔行掃描方法和逐行掃描方法二者對(duì)應(yīng)，并且與標(biāo)準(zhǔn)分辨率圖像和高清晰度 圖像二者對(duì)應(yīng)。MPEG2廣泛地應(yīng)用于各種應(yīng)用中。一種確保比MPEG2的編碼效率高的編碼效率的標(biāo)準(zhǔn)編碼方法已經(jīng)作為增強(qiáng) 壓縮視頻編碼方法的聯(lián)合模型被開發(fā)，并且被標(biāo)準(zhǔn)化為H. 264/MPEG-4AVC(ITU-T Rec. H. 264IS0/IEC 14496-10AVC)。在這種編碼方法中，執(zhí)行圖像內(nèi)預(yù)測(cè)操作(幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作)和圖像間預(yù)測(cè)操作 (幀間預(yù)測(cè)操作)。例如，日本未審專利申請(qǐng)公開No. 2007-150913公開了一種方法，該方法 存儲(chǔ)與編碼目標(biāo)塊的左側(cè)垂直地相鄰的原始圖像的像素信號(hào)和與幀內(nèi)預(yù)測(cè)目標(biāo)塊的上側(cè) 水平地相鄰的原始圖像的像素信號(hào)中的至少一方像素信號(hào)。該方法還被公開為使用存儲(chǔ) 的像素信號(hào)以及通過編碼和解碼所編碼的圖像的塊(編碼塊)的像素信號(hào)來以較小的周期 數(shù)(cycle number)執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作。

發(fā)明內(nèi)容
然而，當(dāng)使用原始圖像的像素信號(hào)和編碼塊的像素信號(hào)時(shí)，與日本未審專利申請(qǐng) 公開No. 2007-150913中一樣，在幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作中通過存儲(chǔ)這些像素信號(hào)并使用存儲(chǔ)的像 素信號(hào)在每一個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中準(zhǔn)備預(yù)測(cè)或者計(jì)算編碼代價(jià)(encoding cost)。因此，為 了存儲(chǔ)編碼圖像的具有高分辨率的像素信號(hào)，需要大容量的存儲(chǔ)器。例如，當(dāng)編碼目標(biāo)圖像 (原始圖像)的圖像信號(hào)具有YUV420格式和1920個(gè)像素X 1080條線的分辨率時(shí)，在相鄰 塊的下端部中水平地排列的像素的像素信號(hào)具有對(duì)應(yīng)于3840個(gè)像素(Y= 1920個(gè)像素，Cb =960個(gè)像素，并且Cr = 960個(gè)像素)的信號(hào)量。由于這個(gè)原因，當(dāng)編碼目標(biāo)圖像被分割 為宏塊單元以按照光柵掃描的順序執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作時(shí)，需要存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于3840個(gè)像素的 像素信號(hào)。希望提供使用簡(jiǎn)單的配置執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作的圖像編碼設(shè)備、圖像編碼方法和計(jì) 算機(jī)程序。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供一種圖像編碼設(shè)備，該圖像編碼設(shè)備包括預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部 分，該預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分通過使用編碼目標(biāo)塊的像素信號(hào)中的在編碼目標(biāo)塊的上端水平地排列的像素的像素信號(hào)和在編碼目標(biāo)塊的左端垂直地排列的像素的像素信號(hào)中的至少一方像 素信號(hào)來為每一個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式準(zhǔn)備預(yù)測(cè)；以及預(yù)測(cè)模式導(dǎo)出部分，該預(yù)測(cè)模式導(dǎo)出部分 通過使用編碼目標(biāo)圖像中的編碼目標(biāo)塊的圖像和由預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分準(zhǔn)備的預(yù)測(cè)來對(duì)編碼目 標(biāo)塊執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，使用編碼目標(biāo)圖像中的編碼目標(biāo)塊的像素信號(hào)中的在編碼 目標(biāo)塊的上端水平地排列的像素的像素信號(hào)和在編碼目標(biāo)塊的左端垂直地排列的像素的 像素信號(hào)中的至少一方像素信號(hào)來準(zhǔn)備預(yù)測(cè)。當(dāng)使用在編碼目標(biāo)塊的上端的像素信號(hào)或在 編碼目標(biāo)塊的左端的像素信號(hào)時(shí)，使用這些像素信號(hào)和編碼目標(biāo)圖像中的與編碼目標(biāo)塊相 鄰的像素信號(hào)來準(zhǔn)備每一個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的預(yù)測(cè)。例如，當(dāng)宏塊的處理順序的方向是水平 的時(shí)，使用編碼目標(biāo)圖像中的在與編碼目標(biāo)塊的左側(cè)相鄰的塊的右端垂直地排列的像素的 像素信號(hào)和在編碼目標(biāo)塊的上端水平地排列的像素的像素信號(hào)來準(zhǔn)備預(yù)測(cè)。當(dāng)宏塊的處理 順序的方向是垂直的時(shí)，使用編碼目標(biāo)圖像中的在與編碼目標(biāo)塊的上側(cè)相鄰的塊的下端水 平地排列的像素的像素信號(hào)和在編碼目標(biāo)塊的左端垂直地排列的像素的像素信號(hào)來準(zhǔn)備 預(yù)測(cè)。使用編碼目標(biāo)塊的編碼目標(biāo)圖像和編碼圖像計(jì)算每一個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的編碼代價(jià)， 并且確定具有最小編碼代價(jià)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式為編碼目標(biāo)塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供一種圖像編碼方法，該圖像編碼方法包括下述 步驟預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分通過使用編碼目標(biāo)塊的像素信號(hào)中的在編碼目標(biāo)塊的上端水平地排列 的像素的像素信號(hào)和在編碼目標(biāo)塊的左端垂直地排列的像素的像素信號(hào)中的至少一方像 素信號(hào)來為每一個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式準(zhǔn)備預(yù)測(cè)；以及預(yù)測(cè)模式導(dǎo)出部分通過使用編碼目標(biāo)圖像 中的編碼目標(biāo)塊的圖像和由預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分準(zhǔn)備的預(yù)測(cè)來對(duì)編碼目標(biāo)塊執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，提供一種使計(jì)算機(jī)執(zhí)行下列功能的計(jì)算機(jī)程序通 過使用編碼目標(biāo)塊的像素信號(hào)中的在編碼目標(biāo)塊的上端水平地排列的像素的像素信號(hào)和 在編碼目標(biāo)塊的左端垂直地排列的像素的像素信號(hào)中的至少一方像素信號(hào)來為每一個(gè)幀 內(nèi)預(yù)測(cè)模式準(zhǔn)備預(yù)測(cè)的功能；以及通過使用編碼目標(biāo)圖像中的編碼目標(biāo)塊的圖像和準(zhǔn)備的 預(yù)測(cè)來對(duì)編碼目標(biāo)塊執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作的功能。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)算機(jī)程序是這樣的計(jì)算機(jī)程序通過諸如光盤、磁盤或半 導(dǎo)體存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)介質(zhì)，或者通過諸如網(wǎng)絡(luò)的通信介質(zhì)，以計(jì)算機(jī)可讀的格式，該計(jì)算機(jī)程 序可以應(yīng)用于執(zhí)行各種程序代碼的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通過以計(jì)算機(jī)可讀的格式提供該程 序，根據(jù)該程序在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上執(zhí)行處理。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過使用編碼目標(biāo)塊的像素信號(hào)中的在編碼目標(biāo)塊的上端 水平地排列的像素的像素信號(hào)和在編碼目標(biāo)塊的左端垂直地排列的像素的像素信號(hào)中的 至少一方像素信號(hào)來為每一個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式準(zhǔn)備預(yù)測(cè)。此外，可以使用準(zhǔn)備的預(yù)測(cè)和編碼 目標(biāo)塊的圖像來執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作。從而，由于可以在執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作時(shí)減少存儲(chǔ)用來 準(zhǔn)備預(yù)測(cè)的像素信號(hào)的信號(hào)量，所以可以使用簡(jiǎn)單的配置來執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作。


圖1是示出圖像編碼設(shè)備的配置的視圖。圖2是示出幀內(nèi)預(yù)測(cè)緩沖器和幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元的第一配置的視圖。圖3是示出幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作中的像素信號(hào)的位置關(guān)系的視圖。
圖4A到圖4J是示出4 X 4幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的視圖。圖5是示出幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作的流程圖。圖6A到圖6C是示出4X4塊中的用于預(yù)測(cè)準(zhǔn)備的像素和編碼目標(biāo)塊的像素之間 的位置關(guān)系的視圖。圖7A到圖7C是示出一個(gè)宏塊中的用于預(yù)測(cè)準(zhǔn)備的像素和編碼目標(biāo)塊的像素之間 的位置關(guān)系的視圖。圖8A到圖8C是示出處理時(shí)間的視圖。圖9是示出幀內(nèi)預(yù)測(cè)緩沖器和幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元的第二配置的視圖。圖10A到圖10J是示出4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的視圖。圖11是示出在其中執(zhí)行偏移加法運(yùn)算的幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作的流程圖。圖12是示出當(dāng)宏塊的處理順序是水平的時(shí)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作的視圖。圖13是示出當(dāng)宏塊的處理順序是水平的時(shí)的另一個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作的視圖。圖14是示出當(dāng)宏塊的處理順序是垂直的時(shí)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作的視圖。圖15是示出計(jì)算機(jī)配置的視圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，將按下面的順序描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。1.圖像處理設(shè)備的配置2.圖像處理設(shè)備中的最佳模式選擇操作3.幀內(nèi)預(yù)測(cè)緩沖器和幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元的第一配置4.幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作5.幀內(nèi)預(yù)測(cè)緩沖器和幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元的第二配置6.幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作7.另一種幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作8.宏塊的處理順序的方向和幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作9.通過軟件執(zhí)行圖像編碼的情況1.圖像處理設(shè)備的配置根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像編碼設(shè)備通過使用編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)中的編碼 目標(biāo)塊的上端的像素信號(hào)和編碼目標(biāo)塊的左端的像素信號(hào)中的至少一方像素信號(hào)來為每 一個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式準(zhǔn)備預(yù)測(cè)。該圖像編碼設(shè)備通過使用準(zhǔn)備的預(yù)測(cè)和編碼目標(biāo)圖像中的編 碼目標(biāo)塊的圖像來對(duì)編碼目標(biāo)塊執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作。圖1是示出圖像編碼設(shè)備的配置的視圖。該圖像編碼設(shè)備10包括模擬/數(shù)字 轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換器)11、減法單元12、正交變換單元13、量化單元14、可逆編碼單元15、存 儲(chǔ)緩沖器16、以及速率控制器17。該圖像編碼設(shè)備10還包括逆量化單元21、逆正交變換 單元22、加法單元23、去塊濾波器24、幀存儲(chǔ)器25、幀內(nèi)預(yù)測(cè)緩沖器31、以及幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元 32。A/D轉(zhuǎn)換器11將模擬圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)，以將該數(shù)字圖像信號(hào)輸出到 減法單元12和幀內(nèi)預(yù)測(cè)緩沖器31。從A/D轉(zhuǎn)換器11輸出的圖像信號(hào)和下面描述的表示在幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32中準(zhǔn)備的
6預(yù)測(cè)的圖像信號(hào)被提供給減法單元12。在幀內(nèi)編碼操作中，減法單元12產(chǎn)生并輸出表示從 A/D轉(zhuǎn)換器11輸出的圖像信號(hào)和表示由幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32準(zhǔn)備的預(yù)測(cè)的圖像信號(hào)之差的差信號(hào)。正交變換單元13對(duì)從減法單元12輸出的差信號(hào)執(zhí)行諸如離散余弦變換(DCT)或 卡-洛(Karhunen-Loeve)變換的正交變換處理。正交變換單元13將通過執(zhí)行正交變換處 理而獲得的變換系數(shù)信號(hào)輸出到量化單元14。從正交變換單元13輸出的變換系數(shù)信號(hào)和下面描述的從速率控制器17輸出的速 率控制信號(hào)被提供給量化單元14。量化單元14對(duì)變換系數(shù)信號(hào)執(zhí)行量化并將量化信號(hào)輸 出到可逆編碼單元15和逆量化單元21。量化單元14基于來自速率控制器17的速率控制 信號(hào)轉(zhuǎn)換量化參數(shù)(例如，量化標(biāo)度)，以改變?cè)摿炕盘?hào)的比特率。從量化單元14輸出的量化信號(hào)和下面描述的從幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32輸出的編碼信息 被提供給可逆編碼單元15。例如，可逆編碼單元15通過可變長(zhǎng)度編碼或算術(shù)編碼操作對(duì)量 化信號(hào)執(zhí)行可逆編碼操作。通過將編碼信息作為頭信息加到經(jīng)過可逆編碼操作的輸出信號(hào) 上，可逆編碼單元15將從幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32輸出的編碼信息輸出到存儲(chǔ)緩沖器16。存儲(chǔ)緩沖器16存儲(chǔ)來自可逆編碼單元15的輸出信號(hào)。存儲(chǔ)緩沖器16將存儲(chǔ)的 輸出信號(hào)以適合于傳輸線的傳輸率輸出。速率控制器17檢測(cè)存儲(chǔ)緩沖器16的空閑空間并根據(jù)空閑空間產(chǎn)生速率控制信 號(hào)，以將該速率控制信號(hào)輸出到量化單元14。例如，速率控制器17從存儲(chǔ)緩沖器16獲取表 示空閑空間的信息。當(dāng)空閑空間減少時(shí)，速率控制器17根據(jù)速率控制信號(hào)降低量化信號(hào)的 比特率。當(dāng)存儲(chǔ)緩沖器16的空閑空間足夠大時(shí)，速率控制器17根據(jù)速率控制信號(hào)增大量 化信號(hào)的比特率。逆量化單元21對(duì)從量化單元14提供的量化信號(hào)執(zhí)行逆量化操作。逆量化單元21 將通過逆量化操作獲得的變換系數(shù)信號(hào)輸出到逆正交變換單元22。逆正交變換單元22對(duì)從逆量化單元21提供的變換系數(shù)信號(hào)執(zhí)行逆正交變換操 作。逆正交變換單元22產(chǎn)生要輸入到正交變換單元13的差信號(hào)并將產(chǎn)生的差信號(hào)輸出到 加法單元23。來自逆正交變換單元22的差信號(hào)和來自幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32的預(yù)測(cè)值被提供給加法 單元23。加法單元23將預(yù)測(cè)值和差信號(hào)相加以產(chǎn)生解碼圖像信號(hào)并將該解碼圖像信號(hào)輸 出到去塊濾波器24。去塊濾波器24是減少在編碼圖像時(shí)發(fā)生的塊畸變的濾波器。去塊濾波器24執(zhí)行 濾波操作以自適應(yīng)地從由加法單元23提供的解碼圖像信號(hào)中去除塊畸變，并將經(jīng)過濾波 操作的解碼圖像信號(hào)輸出到幀存儲(chǔ)器25。幀存儲(chǔ)器25保持從去塊濾波器24提供的解碼圖像信號(hào)。也就是說，幀存儲(chǔ)器25 保持通過編碼操作和解碼操作獲得的編碼圖像。幀內(nèi)預(yù)測(cè)緩沖器31保持編碼目標(biāo)圖像中的編碼目標(biāo)塊的圖像。幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32使用編碼目標(biāo)塊中的圖像信號(hào)來準(zhǔn)備預(yù)測(cè)。幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32使 用編碼目標(biāo)塊的像素信號(hào)中的在編碼目標(biāo)塊的上端水平地排列的像素的像素信號(hào)和在編 碼目標(biāo)塊的左端垂直地排列的像素的像素信號(hào)中的至少一方像素信號(hào)來準(zhǔn)備預(yù)測(cè)。幀內(nèi)預(yù) 測(cè)單元32將準(zhǔn)備的預(yù)測(cè)輸出到減法單元12和加法單元23。這里，幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32將通過編碼操作和解碼操作獲得的編碼圖像的像素信號(hào)和編碼目標(biāo)圖像(原始圖像)的像素信號(hào) 用作編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)。幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32通過使用編碼目標(biāo)塊的編碼目標(biāo)圖像和編碼圖像來確定最適合 于每一個(gè)編碼目標(biāo)塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32準(zhǔn)備確定的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中的預(yù) 測(cè)并將表示該預(yù)測(cè)的圖像信號(hào)輸出到減法單元12。圖1示出在其中使用了經(jīng)過由去塊濾波器24執(zhí)行的濾波操作的解碼圖像信號(hào)的 幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32的配置。但是，也可以使用在去塊濾波器24執(zhí)行濾波操作之前的圖像信 號(hào)執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作。2.圖像處理設(shè)備中的最佳模式選擇操作在H. 264/AVC中，由聯(lián)合模型(AVC參考編碼模式)定義一種高復(fù)雜度模式和一種 低復(fù)雜度模式。高復(fù)雜度模式是用于多通編碼的模式，低復(fù)雜度模式是用于單通編碼的模 式。在該低復(fù)雜度模式中，表示編碼效率的代價(jià)函數(shù)(cost function)由表達(dá)式1定 義，并且通過比較在每一個(gè)預(yù)測(cè)模式中計(jì)算的代價(jià)(代價(jià)值)，使用代價(jià)函數(shù)導(dǎo)出最佳預(yù)測(cè) 模式。表達(dá)式1Cost (mode) = SA (T) D+SA (T) DO— (1)SA(T)D(絕對(duì)變換差的和)是原始圖像和預(yù)測(cè)圖像之間的誤差值。應(yīng)用在原始圖 像和預(yù)測(cè)圖像之間的像素值差的絕對(duì)誤差和。SA(T)D0是誤差值SA(T)D中給出的偏移值。SA(T)D由頭位和作為模式確定中的 權(quán)重的代價(jià)確定。SA(T)D表示在傳輸諸如運(yùn)動(dòng)矢量的附加信息中提供的信號(hào)量。具體地 說，通過表達(dá)式2為每一個(gè)編碼目標(biāo)塊計(jì)算絕對(duì)值誤差和SAD (絕對(duì)差的和)。應(yīng)用每一個(gè) 預(yù)測(cè)模式中的預(yù)測(cè)圖像和原始圖像之間的差值。表達(dá)式2 代替由表達(dá)式2計(jì)算的絕對(duì)值誤差和SAD，SA(T)D(mode) (mode 模式)可以用作 通過表達(dá)式3計(jì)算的差加法值。表達(dá)式3 如表達(dá)式4中所示，HadamardO表示通過將目標(biāo)矩陣乘以Hadamard變換矩陣而 獲得的Hadamard變換操作。表達(dá)式4Hadamard (A) = HtAT ... (4)Hadamard變換矩陣被表示為表達(dá)式5。HT是Hadamard變換矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣。表達(dá)式5
偏移值SA(T)D0在前向預(yù)測(cè)(forward prediction)模式中被表示為表達(dá)式6。表達(dá)式6SA(T)DO = QPO(QP) (2 X code_number_of_ref_idX_fwd
+Bit_to_code_MVDFff)
(6)在該表達(dá)式中，QPO (QP)是將量化參數(shù)QP變換為量化標(biāo)度的函數(shù)。MVDFW是與前 向預(yù)測(cè)相關(guān)的運(yùn)動(dòng)矢量。Bit_t0_C0de是關(guān)于與運(yùn)動(dòng)矢量相關(guān)的比特流的編碼量。偏移值SA(T)DO在后向預(yù)測(cè)(backward prediction)模式中被表示為表達(dá)式7。 在該表達(dá)式中，MVDBW是與后向預(yù)測(cè)相關(guān)的運(yùn)動(dòng)矢量。表達(dá)式7 SA(T)DO = QPO(QP)XBit_to_code_MVDBff
(7)偏移值SA(T)D0在雙向預(yù)測(cè)模式中也被表示為表達(dá)式8〔表達(dá)式8
SA (T) DO = QPO (QP)
(2Xcode_number_of_ref_idx_fwd +Bit_to_code_forward_Blk_size +Bit_to_code_backword_Blk_size +Bit to code MVDFW+Bit_to_code_MVDBff)... (8)在該表達(dá)式中，“Bit_to_code_forward_Blk_size，，和"Bit_to_code_backward_ Blk_size”分別為傳輸關(guān)于與前向預(yù)測(cè)和后向預(yù)測(cè)相關(guān)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償塊的信息所需的比特流 的編碼量。在直接模式中，偏移值SA(T)D0被表示為表達(dá)式9。表達(dá)式9SA (T) D0 = -16 X QPO (QP)... (9)在幀內(nèi)4X4預(yù)測(cè)模式中，偏移值SA(T)D0被表示為表達(dá)式10。表達(dá)式10 SA (T) D0 = 24 X QPO (QP)
(10)該代價(jià)函數(shù)應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)矢量的搜索中。如表達(dá)式11所示，檢測(cè)具有最小代價(jià)值的 運(yùn)動(dòng)矢量。表達(dá)式11Cost = SA (T) D+SA (T) DOSA(T)DO = QPO (QP) (Bits_to_code_vector
+2Xcode_number_of_ref_index_fwd)
(11) 因此，當(dāng)在低復(fù)雜度模式中檢測(cè)最佳模式時(shí)，圖像編碼設(shè)備10的幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32
計(jì)算幀內(nèi)編碼操作中的所有預(yù)測(cè)模式的代價(jià)值。具有最小代價(jià)值的預(yù)測(cè)模式被確定為幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32可以在高復(fù)雜度模式中執(zhí)行編碼操作。在這種情況下，為了使比 特率畸變最佳化，將表達(dá)式12的函數(shù)用作表示編碼效率的代價(jià)函數(shù)。幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32通 過比較依據(jù)代價(jià)函數(shù)在每一個(gè)預(yù)測(cè)模式中計(jì)算的代價(jià)值來檢測(cè)最適合的預(yù)測(cè)模式。在表達(dá) 式12中，“D”是在編碼操作中發(fā)生的誤差(平方誤差或絕對(duì)值誤差)，“R”是發(fā)生編碼量， 并且“入”是拉格朗日乘子。表達(dá)式12Cost = D+R A ...(12)3.幀內(nèi)預(yù)測(cè)緩沖器和幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元的第一配置圖2是示出幀內(nèi)預(yù)測(cè)緩沖器和幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元的配置的視圖。在下面的描述中，將 描述在低復(fù)雜度模式中執(zhí)行編碼操作的情況。編碼目標(biāo)圖像的像素信號(hào)被用作編碼目標(biāo)塊 的像素信號(hào)。幀內(nèi)預(yù)測(cè)緩沖器31具有存儲(chǔ)編碼目標(biāo)塊的圖像信號(hào)的目標(biāo)塊像素區(qū)域311。幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32包括預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321和預(yù)測(cè)模式導(dǎo)出部分323。預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321通過使用存儲(chǔ)在幀內(nèi)預(yù)測(cè)緩沖器31中的編碼目標(biāo)塊的圖像信 號(hào)來準(zhǔn)備每一個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中的預(yù)測(cè)，并將準(zhǔn)備的預(yù)測(cè)輸出到減法單元12和加法單元 23。預(yù)測(cè)模式導(dǎo)出部分323包括SA(T)D計(jì)算部分323a、代價(jià)導(dǎo)出部分323b和代價(jià)比 較部分323c。SA(T)D計(jì)算部分323a通過使用編碼目標(biāo)圖像的像素信號(hào)和編碼目標(biāo)塊的編碼圖 像的像素信號(hào)來計(jì)算SA (T) D和SA (T) DO。SA (T) D計(jì)算部分323a將計(jì)算的SA (T) D和SA (T) DO輸出到代價(jià)導(dǎo)出部分323b。SA(T)D計(jì)算部分323a通過使用表達(dá)式2和表達(dá)式10為每 一個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中的每一個(gè)塊計(jì)算SA(T)D和SA(T)D0。代價(jià)導(dǎo)出部分323b使用從SA (T) D計(jì)算部分323a提供的SA (T) D和SA (T) DO來執(zhí) 行表達(dá)式1的計(jì)算，計(jì)算代價(jià)值，并且將代價(jià)值輸出到代價(jià)比較部分323c。代價(jià)導(dǎo)出部分 323b在每一個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中為每一個(gè)塊計(jì)算代價(jià)值。代價(jià)比較部分323c比較由代價(jià)導(dǎo)出部分323b在每一個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中計(jì)算的代 價(jià)值。然后，代價(jià)比較部分323c將具有最小代價(jià)值的預(yù)測(cè)模式確定為用于編碼目標(biāo)塊的最 佳幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。代價(jià)比較部分323c將為每一個(gè)編碼目標(biāo)塊確定的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式通知預(yù) 測(cè)準(zhǔn)備部分321和可逆編碼單元15。4.幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作接下來，將描述將(16X16)個(gè)像素的宏塊分割成(4X4)個(gè)像素的編碼目標(biāo)塊并 為每一個(gè)編碼目標(biāo)塊確定亮度分量的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的情況。將在編碼目標(biāo)塊的上端水平地 排列的像素的像素信號(hào)和在編碼目標(biāo)塊的左端垂直地排列的像素的像素信號(hào)用作編碼目 標(biāo)塊中的像素信號(hào)。例如，當(dāng)編碼目標(biāo)塊是(4X4)個(gè)像素時(shí)，使用在編碼目標(biāo)塊的上端水 平地排列的像素的像素信號(hào)和在編碼目標(biāo)塊的左端垂直地排列的像素的像素信號(hào)。用來準(zhǔn) 備預(yù)測(cè)的像素信號(hào)并不限于在編碼目標(biāo)塊的上端或左端的像素信號(hào)。但是，當(dāng)編碼目標(biāo)塊 是(8X8)個(gè)像素或(16X16)個(gè)像素時(shí)，可以使用從上端算起的第二條線或第三條線的像 素信號(hào)?；蛘撸脕頊?zhǔn)備預(yù)測(cè)的像素信號(hào)可以由在編碼目標(biāo)塊的上端或左端的多條線的像素信號(hào)產(chǎn)生。圖3是示出幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作中的像素信號(hào)的位置關(guān)系的視圖。作為幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作的 目標(biāo)的(4X4)個(gè)像素的編碼目標(biāo)塊的上端和左端的像素信號(hào)被設(shè)置為像素信號(hào)a到d、i、 j和k。與編碼目標(biāo)塊的左側(cè)、左上側(cè)、上側(cè)、右上側(cè)和右側(cè)相鄰的塊的像素信號(hào)被設(shè)置為像 素信號(hào)A到M、e、f、g、h。當(dāng)沒有使用與編碼目標(biāo)塊的右側(cè)相鄰的塊的像素信號(hào)執(zhí)行幀內(nèi)預(yù) 測(cè)操作時(shí)，編碼目標(biāo)塊的右上端的像素信號(hào)d被用作像素信號(hào)e、f、g和h。幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32的預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321通過使用編碼目標(biāo)塊的像素信號(hào)中的在編 碼目標(biāo)塊的上端的像素信號(hào)和在編碼目標(biāo)塊的左端的像素信號(hào)中的至少一方像素信號(hào)來 為每一個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式準(zhǔn)備幀內(nèi)預(yù)測(cè)。圖4A到圖4J是示出4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式并且示出在其中使用編碼目標(biāo)塊中的像 素信號(hào)來準(zhǔn)備預(yù)測(cè)的情況的視圖。例如，使用在編碼目標(biāo)塊的上端水平地排列的像素的像 素信號(hào)和在編碼目標(biāo)塊的左端垂直地排列的像素的像素信號(hào)二者來準(zhǔn)備預(yù)測(cè)。圖4A示出產(chǎn)生的像素信號(hào)的位置。例如，在塊的左上端的像素中產(chǎn)生像素信號(hào) Pred(0，0)，在塊的左下端的像素中產(chǎn)生像素信號(hào)Pred(0，3)，在塊的右上端的像素中產(chǎn)生 像素信號(hào)Pred(3，0)，并且在塊的右下端的像素中產(chǎn)生像素信號(hào)Pred(3，3)。模式0模式0對(duì)應(yīng)于“垂直預(yù)測(cè)”。預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321如圖4B和表達(dá)式13所示通過使用 像素信號(hào)a、b、c和d來產(chǎn)生像素信號(hào)Pred(0，0)到Pred(3，3)的預(yù)測(cè)值。表達(dá)式13中的 像素信號(hào)A被設(shè)置為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)a。類似地，像素信號(hào)B、C和D被設(shè)置為編 碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)b、c和d。
表達(dá)式13 Pred(0,0) Pred(l,0)
(0,1) (1,1)
(0,2) (1,2)
Pred(2,0), (2,1), (2,2) Pred(3,0), (3,1), (3,2) 模式1
模式1對(duì)應(yīng)于“水平預(yù)測(cè)’
(0,3) (1,3)
(2,3) (3,3)
:A
:B
:C :D
(13)
預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321如圖4C和表達(dá)式14所示通過使用 像素信號(hào)a、j、k和1來產(chǎn)生像素信號(hào)Pred(0，0)到Pred(3，3)的預(yù)測(cè)值。表達(dá)式14中的 像素信號(hào)I被設(shè)置為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)a。類似地，像素信號(hào)J、K和L被設(shè)置為編 碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)j、k和1。
表達(dá)式14 Pred(0,0) Pred(0,1)
(1,0) (1,1)
(2,0) (2,1)
Pred(0,2), (1,2), (2,2) Pred(0,3), (1,3), (2,3) 模式2
模式2對(duì)應(yīng)于“DC預(yù)測(cè)”t
(3.0)
(3.1)
(3.2)
(3.3)1 :J
:K :L
(14)
預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321如圖4D和表達(dá)式15所示通過使用像素信號(hào)a到d和j到1來產(chǎn)生像素信號(hào)Pred(0，0)到Pred(3，3)的預(yù)測(cè)值。表達(dá)式15 中的像素信號(hào)A被設(shè)置為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)a。類似地，像素信號(hào)B、C、D、I、J、K和 L被設(shè)置為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)b、c、d、a、j、k和1。表達(dá)式15(A+B+C+D+I+J+K+L+4) >> 3... (15)模式3模式3對(duì)應(yīng)于“對(duì)角線左下預(yù)測(cè)”。預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321如圖4E和表達(dá)式16所示通 過使用像素信號(hào)a到d或a到h來產(chǎn)生像素信號(hào)Pred(0，0)到Pred(3，3)的預(yù)測(cè)值。表達(dá) 式16中的像素信號(hào)A被設(shè)置為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)a。類似地，像素信號(hào)B、C、D、E、 F、G和H設(shè)置為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)b、c、d、e、f、g和h。當(dāng)在不使用與編碼目標(biāo)塊的 右側(cè)相鄰的塊的像素信號(hào)的情況下執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作時(shí)，像素信號(hào)E、F、G和H被設(shè)置為編 碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)d。表達(dá)式16
Pred(0,0)(A+2B+C+2) >> 2
Pred(l,0)，(0,1)(B+2C+D+2) >> 2
Pred(2,0)，(1,1),(0,2)(C+2D+E+2) >> 2
Pred(3,0)，(2,1),(1,2), (0,3)(D+2E+F+2) > > 2 ...(16)
Pred(3,1)，(2,2),(1,3)(E+2F+G+2) >> 2
Pred(3,2)，(2,3)(F+2G+H+2) >> 2
Pred(3,3)(G+3H+2) >> 2
模式4
模式4對(duì)應(yīng)于“對(duì)角線右下預(yù)測(cè)”’。預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321如圖4F和表達(dá)式17所示通
過使用像素信號(hào)a到d和j到1來產(chǎn)生像素信號(hào)Pred(0，0)到Pred(3，3)的預(yù)測(cè)值。在表 達(dá)式17中的像素信號(hào)A被設(shè)置為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)a。類似地，像素信號(hào)B、C、D、 I、J、K、L和M被設(shè)置為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)b、c、d、a、j、k、1和a。表達(dá)式17Pred(0,3) (J+2K+L+2) >> 2Pred(0,2), (1,3) (I+2J+K+2) >>2Pred(0,1), (1,2), (2,3) (M+2I+J+2) >>2Pred(0,0), (1,1), (2,2), (3,3) (A+2M+I+2) >>2 ...(17)Pred(l,0), (2,1)，(3,2) (M+2A+B+2) >>2Pred(2,0), (3,1) (A+2B+C+2) >> 2Pred(3,0) (B+2C+D+2) >> 2模式5模式5對(duì)應(yīng)于“垂直右預(yù)測(cè)”。預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321如圖4G和表達(dá)式18所示通過使 用像素信號(hào)a到d、j和k來產(chǎn)生像素信號(hào)Pred(0，0)到Pred(3，3)的預(yù)測(cè)值。在表達(dá)式18 中的像素信號(hào)A被設(shè)置為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)a。類似地，像素信號(hào)B、C、D、I、J、K和 M被設(shè)置為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)b、c、d、a、j、k和a。表達(dá)式18
12
Pred(0，0，(1,2)(M+A+1) >> 1
Pred(l,0，(2,2)(A+B+l) >> 1
Pred(2，0，(3,2)(B+C+l) >> 1
Pred(3，0(C+D+l) >> 1
Pred(0,1，(1,3)(I+2M+A+2) >>2
…(18)
Pred(l,1，(2,3)(M+2A+B+2) >> 2
Pred(2,1，(3,3)(A+2B+C+2) >> 2
Pred(3,1(B+2C+D+2) >> 2
Pred(0，2(M+2I+J+2) >>2
Pred(0，3(I+2J+K+2) >>2模式6模式6對(duì)應(yīng)于“水平下預(yù)測(cè)”。預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321如圖4H和表達(dá)式19所示通過使 用像素信號(hào)a到c和j到1來產(chǎn)生像素信號(hào)Pred(0，0)到Pred(3，3)的預(yù)測(cè)值。表達(dá)式19 中的像素信號(hào)A被設(shè)置為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)a。類似地，像素信號(hào)B、C、I、J、K、L和 M被設(shè)置為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)b、c、a、j、k、1和a。
0178]表達(dá)式190179]Pred0,0),(2,1)(M+I+l) >> 10180]Pred1,0),(3,1)(I+2M+A+2) >>20181]Pred2,0)(M+2A+B+2) >> 20182]Pred3,0)(A+2B+C+2) >> 20183]Pred0,1),(2,2)(I+J+l) >> 1 ...(19)0184]Pred1,1),(3,2)(M+2I+J+2) >>20185]Pred0,2),(2,3)(J+K+l) >> 10186]Pred1,2),(3,3)(I+2J+K+2) >>20187]Pred0,3)(K+L+l) >> 10188]Pred1,3)(J+2K+L+2) >> 20189]模式70190]模式7對(duì)應(yīng)于“垂:直左預(yù)測(cè)”。預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321如圖41和表達(dá)式20所示通過
使用像素信號(hào)a到d或a到g來產(chǎn)生像素信號(hào)Pred(0，0)到Pred(3，3)的預(yù)測(cè)值。表達(dá)式 20中的像素信號(hào)A被設(shè)置為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)a。類似地，像素信號(hào)B、C、D、E、F和 G被設(shè)置為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)b、c、d、e、f和g。當(dāng)在不使用與編碼目標(biāo)塊的右側(cè)相 鄰的塊的像素信號(hào)的情況下執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作時(shí)，像素信號(hào)E、F和G被設(shè)置為編碼目標(biāo)塊 中的像素信號(hào)d。表達(dá)式20Pred(0,0) (A+B+l) >> 1Pred(l,0), (0,2) (B+C+l) >> 1Pred(2,0), (1,2) (C+D+l) >> 1Pred(3,0), (2,2) (D+E+l) >> 1
13



Pred(3,2) (E+F+l) >> 1
Pred(0,l) (A+2B+C+2) >> 2
Pred(l, 1), (0,3) (B+2C+D+2) >>2
Pred(2,1), (1,3) (C+2D+E+2) >>2
Pred(3,1), (2,3) (D+2E+F+2) >>2 Pred(3,3) (E+2F+G+2) >> 2
(20)
模式8
模式8對(duì)應(yīng)于“水平上預(yù)測(cè)”。預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321如圖4J和表達(dá)式21所示通過使 用像素信號(hào)a和j到1來產(chǎn)生像素信號(hào)Pred(0，0)到Pred(3，3)的預(yù)測(cè)值。表達(dá)式21中 的像素信號(hào)I被設(shè)置為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)a。類似地，像素信號(hào)J、K和L被設(shè)置為 編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)j、k和1。 …(21)

表達(dá)式21 Pred(0,0) Pred(l,0) Pred(2,0)，(0，1)
(I+J+l) >> 1 (I+2J+K+2) >>2 (J+K+l) >> 1
(J+2K+L+2) >> 2 (K+L+l) >> 1 (K+3L+2) >> 2
Pred(3,0), (1,1) Pred(2,1)，(3,2) Pred(3,l), (1,2)
Pred(2,2), (3,2), (0,3), (1,3), (2,3), (3,3) :L 圖5是示出對(duì)一個(gè)編碼目標(biāo)塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作的流程圖。 在步驟ST1中，幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32讀取編碼目標(biāo)塊的像素信號(hào)。幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32 根據(jù)存儲(chǔ)在幀內(nèi)預(yù)測(cè)緩沖器31中的像素信號(hào)輸出(4X4)個(gè)像素的編碼目標(biāo)塊的像素信號(hào) (亮度信號(hào))到SA(T)D計(jì)算部分323a，然后處理前進(jìn)到步驟ST2。在步驟ST2中，幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32從編碼目標(biāo)塊讀取預(yù)測(cè)準(zhǔn)備所需的像素信號(hào)。幀 內(nèi)預(yù)測(cè)單元32從幀內(nèi)預(yù)測(cè)緩沖器31讀取預(yù)測(cè)準(zhǔn)備所需的像素信號(hào)(亮度信號(hào))，并將讀取 的像素信號(hào)提供給預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321。然后，處理前進(jìn)到步驟ST3。在步驟ST3到ST7中，在每一個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中對(duì)編碼目標(biāo)塊執(zhí)行處理。在步驟 ST4中，幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32準(zhǔn)備預(yù)測(cè)，然后處理前進(jìn)到步驟ST5。在步驟ST5中，幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32計(jì)算SA(T)D。幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32的SA (T) D計(jì)算部 分323a通過使用存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器25中的編碼圖像的圖像信號(hào)和編碼目標(biāo)圖像的像素信號(hào) 來為編碼目標(biāo)塊計(jì)算SA (T) D。然后，處理前進(jìn)到步驟ST6。在步驟ST6中，幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32計(jì)算代價(jià)值。幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32的代價(jià)導(dǎo)出部分 323b通過使用在步驟ST5中計(jì)算的SA(T)D來計(jì)算代價(jià)值。在每一個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中執(zhí)行步驟ST4到步驟ST6中的處理。當(dāng)對(duì)于所有的幀內(nèi) 預(yù)測(cè)模式的代價(jià)值都全部被計(jì)算時(shí)，處理從步驟ST7前進(jìn)到步驟ST8。在步驟ST8中，幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32確定最適合的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32 的代價(jià)比較部分323c比較在各幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中計(jì)算的代價(jià)值，并將具有最小代價(jià)值的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式確定為最適合的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。通過對(duì)形成宏塊的(4X4)個(gè)像素的塊執(zhí)行本處理，可以對(duì)宏塊執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操 作。當(dāng)對(duì)宏塊執(zhí)行處理時(shí)，在對(duì)每個(gè)(4X4)像素塊中的亮度分量執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作時(shí)，在 圖5中示出的處理被執(zhí)行十六次。在對(duì)每個(gè)(8X8)像素塊中的亮度分量執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操 作時(shí)，在圖5中示出的處理被執(zhí)行四次。在對(duì)每個(gè)(16X16)像素塊中的亮度分量執(zhí)行幀 內(nèi)預(yù)測(cè)操作時(shí)，在圖5中示出的處理被執(zhí)行一次。此外，當(dāng)對(duì)色差分量(color difference component) Cb執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作時(shí)，在圖5中示出的處理被執(zhí)行四次。當(dāng)對(duì)色差分量Cr執(zhí) 行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作時(shí)，在圖5中示出的處理被執(zhí)行四次。圖6A到圖6C是示出4X4塊中的用于預(yù)測(cè)準(zhǔn)備的像素和編碼目標(biāo)塊的像素之 間的位置關(guān)系的視圖。圖6A示出這樣的情況其中，使用在編碼目標(biāo)塊的上端水平地排 列的像素和在編碼目標(biāo)塊的左端垂直地排列的像素的像素信號(hào)以及與編碼目標(biāo)塊的右側(cè) 相鄰的在編碼目標(biāo)塊的上端水平地排列的像素的像素信號(hào)來準(zhǔn)備預(yù)測(cè)。圖6B示出這樣 的情況其中，使用在編碼目標(biāo)塊的上端水平地排列的像素的像素信號(hào)和在編碼目標(biāo)塊 的左端垂直地排列的像素的像素信號(hào)來準(zhǔn)備預(yù)測(cè)。圖6C示出在日本未審專利申請(qǐng)公開 No. 2007-150913中公開的方法中的這樣的情況其中，使用與編碼目標(biāo)塊相鄰的塊的編碼 目標(biāo)圖像的像素信號(hào)來準(zhǔn)備預(yù)測(cè)。在圖6C中示出的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的方法中，需要存儲(chǔ)編碼目標(biāo)圖像中的在與編碼 目標(biāo)塊的上側(cè)相鄰的塊的下端水平地排列的九個(gè)像素的像素信號(hào)、以及在與編碼目標(biāo)塊的 左側(cè)相鄰的塊的右端垂直地排列的像素信號(hào)。但是，在圖6A或圖6B中示出的方法中，不需 要存儲(chǔ)與編碼目標(biāo)塊的上側(cè)或左側(cè)相鄰的塊的像素信號(hào)。因此，可以使用簡(jiǎn)單的配置確定 幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。圖7A到圖7C是示出一個(gè)宏塊中的用于預(yù)測(cè)準(zhǔn)備的像素和編碼目標(biāo)塊的像素之 間的位置關(guān)系的視圖。圖7A示出這樣的情況其中，使用在編碼目標(biāo)塊的上端水平地排列 的像素的像素信號(hào)、在編碼目標(biāo)塊的左端垂直地排列的像素的像素信號(hào)、以及在右側(cè)的編 碼目標(biāo)塊的上端水平地排列的像素的像素信號(hào)來準(zhǔn)備預(yù)測(cè)。圖7B示出這樣的情況其中， 使用在編碼目標(biāo)塊的上端水平地排列的像素的像素信號(hào)和在編碼目標(biāo)塊的左端垂直地排 列的像素的像素信號(hào)來準(zhǔn)備(4X4)個(gè)像素的預(yù)測(cè)。圖7C示出在日本未審專利申請(qǐng)公開 No. 2007-150913中公開的方法中的這樣的情況其中，使用與編碼目標(biāo)塊相鄰的塊的編碼 目標(biāo)圖像的像素信號(hào)來準(zhǔn)備(4X4)個(gè)像素的預(yù)測(cè)。在圖7C中示出的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的方法中，為了執(zhí)行對(duì)一個(gè)宏塊的最有效的處理， 需要存儲(chǔ)125個(gè)像素(=25個(gè)像素+16個(gè)像素X4條線+3個(gè)像素X4X 3)的編碼目標(biāo)塊 的像素信號(hào)的存儲(chǔ)器容量。但是，通過使用圖7A或圖7B中示出的方法，即使沒有存儲(chǔ)與編 碼目標(biāo)塊的上側(cè)或左側(cè)相鄰的塊的編碼目標(biāo)圖像的像素信號(hào)，也可以使用簡(jiǎn)單的配置來確 定幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。圖8A到圖8C是示出處理時(shí)間的視圖。在一個(gè)宏塊中的(4X4)個(gè)像素的塊的幀內(nèi) 預(yù)測(cè)中，(4X4)個(gè)像素的塊的處理順序在圖8A中示出。這里，假定幀內(nèi)預(yù)測(cè)為“IPD”，正交 變換為“T”、量化為“Q”、逆量化為“iQ”，并且逆正交變換為“iT”。當(dāng)使用存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器 25中的編碼圖像時(shí)，執(zhí)行“IPD”、“T”、“Q”、“iQ”和“iT”，并且需要使用在IPD預(yù)測(cè)和iT逆 正交變換后將其系數(shù)相加的像素。當(dāng)在一個(gè)周期中執(zhí)行“IPD”并且在一個(gè)周期中執(zhí)行“T/Q/iQ/iT”時(shí)，與圖8B中一樣，需要三十個(gè)周期，以便在按照?qǐng)D8A中示出的順序處理形成宏 塊的十六個(gè)塊的情況中完成幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作。但是，當(dāng)使用已預(yù)測(cè)的塊的像素信號(hào)來執(zhí)行幀 內(nèi)預(yù)測(cè)操作時(shí)，每一個(gè)塊的處理順序的依存關(guān)系消失。因此，通過并行地進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)，與 圖8C中一樣，幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作在兩個(gè)周期中完成。因此，幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作快速完成。當(dāng)幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32將編碼圖像的像素信號(hào)用作編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)時(shí)，如 圖2中的虛線所示，從存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器25中的編碼圖像讀出編碼目標(biāo)塊的像素信號(hào)以產(chǎn)生 預(yù)測(cè)。幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32從產(chǎn)生的預(yù)測(cè)和編碼目標(biāo)塊的編碼目標(biāo)圖像計(jì)算代價(jià)值，并確定編 碼目標(biāo)塊中的適當(dāng)?shù)膸瑑?nèi)預(yù)測(cè)模式。5.幀內(nèi)預(yù)測(cè)緩沖器和幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元的第二配置當(dāng)一旦使用在圖2中示出的配置執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作，就使得幀內(nèi)預(yù)測(cè)目標(biāo)塊中的 圖像和與幀內(nèi)預(yù)測(cè)目標(biāo)塊相鄰的塊中的圖像之間的相關(guān)性高時(shí)，即使使用幀內(nèi)預(yù)測(cè)目標(biāo)塊 中的像素信號(hào)，也可以獲得與通過使用相鄰塊的像素信號(hào)獲得的幀內(nèi)預(yù)測(cè)結(jié)果相同的幀內(nèi) 預(yù)測(cè)結(jié)果。例如，當(dāng)幀內(nèi)預(yù)測(cè)目標(biāo)塊的上端的像素信號(hào)幾乎與相鄰塊的下端的像素信號(hào)相 同，并且?guī)瑑?nèi)預(yù)測(cè)目標(biāo)塊的左端的像素信號(hào)幾乎與相鄰塊的右端的像素信號(hào)相同時(shí)，可以 獲得與當(dāng)使用相鄰塊的像素信號(hào)時(shí)獲得的幀內(nèi)預(yù)測(cè)結(jié)果相同的幀內(nèi)預(yù)測(cè)結(jié)果。但是，當(dāng)幀內(nèi)預(yù)測(cè)目標(biāo)塊中的圖像和相鄰塊中的圖像的相關(guān)性低時(shí)，相比于使用 相鄰塊的像素信號(hào)的情況，可能會(huì)降低幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作的精確度。因此，可以通過使用編碼目 標(biāo)塊的上端的像素信號(hào)或者編碼目標(biāo)塊的左端的像素信號(hào)，以及編碼目標(biāo)圖像的與編碼目 標(biāo)塊相鄰的像素信號(hào)來準(zhǔn)備預(yù)測(cè)，從而執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作。圖9是示出幀內(nèi)預(yù)測(cè)緩沖器和幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元的另一種配置的視圖。圖9示出這樣 的情況其中，使用編碼目標(biāo)塊的上端的像素信號(hào)或者編碼目標(biāo)塊的左端的像素信號(hào)、以及 與編碼目標(biāo)圖像的編碼目標(biāo)塊相鄰的像素信號(hào)來準(zhǔn)備預(yù)測(cè)。幀內(nèi)預(yù)測(cè)緩沖器31a具有存儲(chǔ)編碼目標(biāo)塊的圖像信號(hào)的目標(biāo)塊像素區(qū)域311 ；以 及存儲(chǔ)編碼目標(biāo)圖像中的與編碼目標(biāo)塊相鄰的像素信號(hào)的相鄰原始圖像像素區(qū)域312。幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32a包括預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321a和預(yù)測(cè)模式導(dǎo)出部分323。預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321a通過使用編碼目標(biāo)塊的像素信號(hào)和存儲(chǔ)在幀內(nèi)預(yù)測(cè)緩沖器 31a的相鄰原始圖像像素區(qū)域312中的像素信號(hào)來為每一個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式準(zhǔn)備預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè) 準(zhǔn)備部分312a將在上端水平地排列的像素的像素信號(hào)和在左端垂直地排列的像素的像素 信號(hào)用作編碼目標(biāo)塊的像素信號(hào)。預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321a在由預(yù)測(cè)模式導(dǎo)出部分323確定的 幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中準(zhǔn)備預(yù)測(cè)，并且將表示準(zhǔn)備預(yù)測(cè)的像素信號(hào)輸出到減法單元12。當(dāng)使用在 編碼目標(biāo)塊的上端水平地排列的像素信號(hào)時(shí)，預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321a通過使用編碼目標(biāo)圖像 中的在與編碼目標(biāo)塊的左側(cè)相鄰的塊的右端垂直地排列的像素的像素信號(hào)來準(zhǔn)備預(yù)測(cè)。當(dāng) 預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321a使用在編碼目標(biāo)塊的左端垂直地排列的像素的像素信號(hào)時(shí)，預(yù)測(cè)準(zhǔn)備 部分321a通過使用編碼目標(biāo)圖像中的在與編碼目標(biāo)塊的上側(cè)相鄰的塊的下端水平地排列 的像素的像素信號(hào)來準(zhǔn)備預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)模式導(dǎo)出部分323包括SA(T)D計(jì)算部分323a、代價(jià)導(dǎo)出部分323b和代價(jià)比 較部分323c。SA(T)D計(jì)算部分323a通過使用編碼目標(biāo)圖像的像素信號(hào)和編碼圖像的像素信號(hào) 來為編碼目標(biāo)塊計(jì)算SA (T) D和SA (T) DO。SA (T) D計(jì)算部分323a將計(jì)算的SA (T) D和SA (T)
16DO輸出到代價(jià)導(dǎo)出部分323b。SA(T)D計(jì)算部分323a通過使用表達(dá)式2和表達(dá)式10來為 每一個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中的每一個(gè)塊計(jì)算SA(T)D和SA(T)DO。代價(jià)導(dǎo)出部分323b使用從SA (T) D計(jì)算部分323a提供的SA (T) D和SA (T) DO來計(jì) 算表達(dá)式1，計(jì)算代價(jià)值，并且將代價(jià)值輸出到代價(jià)比較部分323c。代價(jià)導(dǎo)出部分323b在 每一個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中為每一個(gè)塊計(jì)算代價(jià)值。
代價(jià)比較部分323c比較由代價(jià)導(dǎo)出部分323b在每一個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中計(jì)算的代 價(jià)值。然后，代價(jià)比較部分323c將具有最小代價(jià)值的預(yù)測(cè)模式確定為最適合的幀內(nèi)預(yù)測(cè) 模式。代價(jià)比較部分323c將為每一個(gè)編碼目標(biāo)塊確定的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式通知預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分 321a和可逆編碼單元15。6.幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作當(dāng)準(zhǔn)備預(yù)測(cè)時(shí)，根據(jù)宏塊的處理順序的方向，幀內(nèi)預(yù)測(cè)緩沖器31a和幀內(nèi)預(yù)測(cè)單 元32a選擇要在幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作中使用的像素信號(hào)或者設(shè)置存儲(chǔ)在相鄰原始圖像像素區(qū)域 312中的像素信號(hào)。例如，當(dāng)宏塊的處理水平地依次執(zhí)行時(shí)，使用編碼目標(biāo)塊的上端的像素 信號(hào)。編碼目標(biāo)圖像中的在與編碼目標(biāo)塊的左側(cè)相鄰的塊的右端垂直地排列的像素的像素 信號(hào)被存儲(chǔ)在相鄰原始圖像像素區(qū)域312中。圖IOA和圖IOB是示出4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的視圖。圖IOA和圖IOB示出這樣的 情況其中，在編碼目標(biāo)塊的上端水平地排列的像素的像素信號(hào)和在與編碼目標(biāo)塊的左側(cè) 相鄰的塊的編碼目標(biāo)圖像的右端垂直地排列的像素的像素信號(hào)被用作要用來準(zhǔn)備預(yù)測(cè)的
像素信號(hào)。圖IOA示出產(chǎn)生的像素信號(hào)的位置。例如，在塊的左上端的像素中產(chǎn)生像素信號(hào) Pred(0，0)，在塊的左下端的像素中產(chǎn)生像素信號(hào)Pred(0，3)，在塊的右上端的像素中產(chǎn)生 像素信號(hào)Pred (3，0)，并且在塊的右下端的像素中產(chǎn)生像素信號(hào)Pred (3，3)。在模式0到8 中的像素信號(hào)Pred(0，0)到Pred(3，3)的預(yù)測(cè)值的表達(dá)式與參考圖4A到圖4J描述的表達(dá) 式相同。模式0模式0為“垂直預(yù)測(cè)”。預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321a如圖IOB和表達(dá)式13所示通過使用像 素信號(hào)a、b、c和d來產(chǎn)生像素信號(hào)Pred(0，0)到Pred (3，3)的預(yù)測(cè)值。在表達(dá)式13中的 像素信號(hào)A設(shè)置為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)a。類似地，像素信號(hào)B、C和D設(shè)置為編碼目 標(biāo)塊中的像素信號(hào)b、c和d。模式1模式1對(duì)應(yīng)于“水平預(yù)測(cè)”。預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321a如圖IOC和表達(dá)式14所示通過使 用像素信號(hào)I、J、K和L來產(chǎn)生像素信號(hào)Pred(0，0) IljPred (3, 3)的預(yù)測(cè)值。模式2模式2為“DC預(yù)測(cè)”。預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321a如圖IOD和表達(dá)式15所示通過使用像 素信號(hào)a到d和I到L來產(chǎn)生像素信號(hào)Pred (0，0)到Pred (3，3)的預(yù)測(cè)值。在表達(dá)式15 中的像素信號(hào)A設(shè)置為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)a。類似地，像素信號(hào)B、C和D設(shè)置為編 碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)b、c和d。模式3模式3對(duì)應(yīng)于“對(duì)角線左下預(yù)測(cè)”。預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321如圖IOE和表達(dá)式16所示通過使用像素信號(hào)a到d或a到h來產(chǎn)生像素信號(hào)Pred (0，0)到Pred (3，3)的預(yù)測(cè)值。在表達(dá)式16中的像素信號(hào)A設(shè)置為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)a。類似地，像素信號(hào)B、C、D、 E、F、G和H設(shè)置為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)b、c、d、e、f、g和h。當(dāng)在不使用與編碼目標(biāo) 塊的右側(cè)相鄰的塊的像素信號(hào)的情況下執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作時(shí)，像素信號(hào)E、F、G和H設(shè)置為 編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)d。模式4模式4對(duì)應(yīng)于“對(duì)角線右下預(yù)測(cè)”。預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321a如圖IOF和表達(dá)式17所示 通過使用像素信號(hào)a到d和I到L來產(chǎn)生像素信號(hào)Pred (0，0)到Pred (3，3)的預(yù)測(cè)值。在 表達(dá)式17中的像素信號(hào)A設(shè)置為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)a。類似地，像素信號(hào)B、C和D 設(shè)置為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)b、c和d。作為相鄰塊的像素信號(hào)的像素信號(hào)I被用作像 素信號(hào)M。模式5模式5對(duì)應(yīng)于“垂直右預(yù)測(cè)”。預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321a如圖IOG和表達(dá)式18所示通過 使用像素信號(hào)a到d和I到K來產(chǎn)生像素信號(hào)Pred (0，0) IljPred (3, 3)的預(yù)測(cè)值。在表達(dá) 式18中的像素信號(hào)A設(shè)置為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)a。類似地，像素信號(hào)B、C和D設(shè)置 為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)b、c和d。作為相鄰塊的像素信號(hào)的像素信號(hào)I被用作像素信 號(hào)M。模式6模式6對(duì)應(yīng)于“水平下預(yù)測(cè)”。預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321a如圖IOH和表達(dá)式19所示通過 使用像素信號(hào)a到c和I到L來產(chǎn)生像素信號(hào)Pred (0,0)到Pred (3, 3)的預(yù)測(cè)值。在表達(dá) 式19中的像素信號(hào)A設(shè)置為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)a。類似地，像素信號(hào)A、B、C和D設(shè) 置為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)a、b、c和d。作為相鄰塊的像素信號(hào)的像素信號(hào)I被用作像 素信號(hào)M。模式7模式7對(duì)應(yīng)于“垂直左預(yù)測(cè)”。預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321a如圖101和表達(dá)式20所示通 過使用像素信號(hào)a到d和I或a到h和I來產(chǎn)生像素信號(hào)Pred (0，0)到Pred (3，3)的預(yù)測(cè) 值。在表達(dá)式20中的像素信號(hào)A設(shè)置為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)a。類似地，像素信號(hào)B、 C、D、E、F和G設(shè)置為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)b、c、d、e、f和g。作為相鄰塊的像素信號(hào) 的像素信號(hào)I被用作像素信號(hào)M。當(dāng)在不使用與編碼目標(biāo)塊的右側(cè)相鄰的塊的像素信號(hào)的 情況下執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作時(shí)，像素信號(hào)E、F和G設(shè)置為編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)d。模式8模式8對(duì)應(yīng)于“水平上預(yù)測(cè)”。預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321a如圖IOJ和表達(dá)式21所示通過 使用像素信號(hào)I到L來產(chǎn)生像素信號(hào)Pred(0，0)到Pred(3，3)的預(yù)測(cè)值。以這種方式，由于編碼目標(biāo)圖像的像素信號(hào)被用作與左側(cè)和右側(cè)中的任意一側(cè)都 相鄰的塊的像素信號(hào)，所以，與只使用塊中的像素信號(hào)來執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作的情況相比，可 以減少精確度的下降。7.另一種幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作然而，當(dāng)使用編碼目標(biāo)圖像中的編碼目標(biāo)塊中的像素和與編碼目標(biāo)塊相鄰的像素 時(shí)，與圖IOA到IOJ中一樣，在編碼目標(biāo)塊的像素中的像素相關(guān)性高于相鄰像素中的像素相關(guān)性。當(dāng)像素相關(guān)性高時(shí)，SA(T)D變低。例如，在模式0的“垂直預(yù)測(cè)”中使用編碼目標(biāo)塊 的像素來準(zhǔn)備預(yù)測(cè)，并且在模式1的“水平預(yù)測(cè)”中使用相鄰像素來準(zhǔn)備預(yù)測(cè)。在這種情況 下，由于像素信號(hào)相同，所以在上端的一條線中的差變?yōu)椤?”。模式0的SA(T)D低于模式1 的SA(T)D，因此易于選擇使用編碼目標(biāo)塊的像素的預(yù)測(cè)模式。由于這個(gè)原因，通過根據(jù)使用編碼目標(biāo)塊的像素的預(yù)測(cè)模式和SA(T)D計(jì)算每一 個(gè)模式的偏移量并將每一個(gè)模式的偏移量與SA(T)D相加，來校正SA(T)D。如圖10A到10J 所示，表1示出了當(dāng)在編碼目標(biāo)塊的上端水平地排列的像素的像素信號(hào)被用作相鄰塊的像 素信號(hào)時(shí)在各幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中的SA(T)D的示例性校正表達(dá)式。表 1 在表1中，在沒有使用塊的像素信號(hào)的模式2和模式8中，每一個(gè)模式的偏移量都 設(shè)置為“0”。當(dāng)編碼目標(biāo)塊的上端的像素信號(hào)被用作相鄰塊的像素信號(hào)時(shí)，由于在模式0中編 碼目標(biāo)塊的四條線中的一條線的像素信號(hào)與用作相鄰塊的像素信號(hào)的像素信號(hào)相同，因此 預(yù)計(jì)偏移量將減少大約(1/4) XSA(T)D。由于使用與相鄰塊不同的塊的像素信號(hào)，所以通過 加上小于(1/4)的值(例如，(1/8))將模式0的偏移量設(shè)置為(3/8)XSA(T)D。在模式3 和模式7中，由于也使用相鄰塊的像素信號(hào)，所以SA(T)D的減小量小于模式0中的減小量。 因此，該模式的偏移量設(shè)置為例如(2/8)XSA(T)D。在模式2、4、5和6中，由于使用與編碼 目標(biāo)塊的左側(cè)相鄰的塊的像素信號(hào)，所以每一個(gè)模式的偏移量設(shè)置為(1/8) XSA(T)D。圖11是示出在其中執(zhí)行偏移加法運(yùn)算的幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作的流程圖。根據(jù)使用塊的 像素的預(yù)測(cè)模式和SA(T)D計(jì)算每一個(gè)模式的偏移量。通過加上每一個(gè)模式的偏移量來校 正SA (T) D，然后，使用校正的SA (T) D對(duì)編碼目標(biāo)塊來執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作。在步驟ST11中，幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32a讀取編碼目標(biāo)塊的像素信號(hào)。幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元
32a根據(jù)存儲(chǔ)在幀內(nèi)預(yù)測(cè)緩沖器31a中的像素信號(hào)輸出(4X4)個(gè)像素的編碼目標(biāo)塊的像素
19信號(hào)到SA(T)D計(jì)算部分323a，然后處理前進(jìn)到步驟ST12。在步驟ST12中，幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32a從編碼目標(biāo)塊讀取預(yù)測(cè)準(zhǔn)備所需的像素信號(hào)。 幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32a從幀存儲(chǔ)器25讀取預(yù)測(cè)準(zhǔn)備所需的塊的像素信號(hào)，并將讀取的像素信號(hào) 提供給預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321a。幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32a從幀內(nèi)預(yù)測(cè)緩沖器31a的相鄰原始圖像像素 區(qū)域312讀取預(yù)測(cè)準(zhǔn)備所需的相鄰塊的像素信號(hào)，并將讀取的像素信號(hào)提供給預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部 分321a。然后，處理前進(jìn)到步驟ST13。在步驟ST13到ST18中，在每一個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中對(duì)編碼目標(biāo)塊上執(zhí)行每一個(gè)處 理。在步驟ST14中，幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32a準(zhǔn)備預(yù)測(cè)，然后處理前進(jìn)到步驟ST15。在步驟ST15中，幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32a計(jì)算SA(T)D。幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32a的SA(T)D計(jì) 算部分323a通過使用存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器25中的編碼圖像的像素信號(hào)和編碼目標(biāo)圖像的像素 信號(hào)來為編碼目標(biāo)塊計(jì)算SA(T)D。然后，處理前進(jìn)到步驟ST16。在步驟ST16中，幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32a執(zhí)行偏移加法運(yùn)算。當(dāng)使用塊的像素信號(hào)來準(zhǔn) 備預(yù)測(cè)時(shí)，幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32a的代價(jià)導(dǎo)出部分323b根據(jù)SA(T)D和幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式計(jì)算每一 個(gè)模式的偏移量。代價(jià)導(dǎo)出部分323b加上計(jì)算的每一個(gè)模式的偏移量，然后處理前進(jìn)到步 驟 ST17。在步驟ST17中，幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32a計(jì)算代價(jià)值。幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32a的代價(jià)導(dǎo)出部 分323b使用通過在步驟ST16加上每一個(gè)模式的偏移量校正的SA(T)D來計(jì)算代價(jià)值。在每一個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中執(zhí)行步驟ST14到步驟ST17中的處理。當(dāng)對(duì)于所有的幀 內(nèi)預(yù)測(cè)模式的代價(jià)值都被全部計(jì)算時(shí)，處理從步驟ST18前進(jìn)到步驟ST19。在步驟ST19中，幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32a確定最適合的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元 32a的代價(jià)比較部分323c比較在各幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中計(jì)算的代價(jià)值，并將具有最小代價(jià)值的 幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式確定為最適合的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。圖像編碼設(shè)備可以通過對(duì)形成宏塊的(4X4)個(gè)像素的塊執(zhí)行上述處理來執(zhí)行宏 塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作。當(dāng)圖像編碼設(shè)備通過使用編碼目標(biāo)塊中的像素信號(hào)和編碼目標(biāo)圖像的 像素信號(hào)來準(zhǔn)備預(yù)測(cè)時(shí)，圖像編碼設(shè)備將每一個(gè)模式的偏移量與SA(T)D相加。因此，可以 執(zhí)行這樣的幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作其中，減少由于使用塊的像素信號(hào)和編碼目標(biāo)圖像的像素信號(hào) 而導(dǎo)致的影響。8.宏塊的處理順序的方向和幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作根據(jù)宏塊的處理順序的方向，幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32a的預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分321a使用在編碼 目標(biāo)塊的上端水平地排列的像素的像素信號(hào)或在編碼目標(biāo)塊的左端垂直地排列的像素的
像素信號(hào)。當(dāng)宏塊的處理順序是水平的時(shí)，就處理順序而言，正處理的宏塊和位于上側(cè)的宏 塊彼此分開。因此，當(dāng)宏塊被水平地依次處理時(shí)，難以共享正處理的宏塊的上部的一條線的 像素信號(hào)。因此，當(dāng)幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32a對(duì)宏塊中的(4X4)個(gè)像素的每一個(gè)塊順序地執(zhí)行幀 內(nèi)預(yù)測(cè)操作時(shí)，幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元32a使用在位于宏塊的上部的每一個(gè)塊的上部水平地排列的 像素的像素信號(hào)。例如，如圖12所示，在位于宏塊的上端的塊0、1、4和5的上部中使用水平 地排列的像素的像素信號(hào)。在塊2、3、6、7、8、9、12、13、10、11、14和15中，使用宏塊中的與 編碼目標(biāo)圖像的上側(cè)相鄰的塊的像素信號(hào)。在位于宏塊的左端的塊0、2、8和10中，使用左 相鄰塊的像素信號(hào)(相鄰宏塊的像素的像素信號(hào))。在塊1、3、9、11、4、6、12、14、5、7、13和15中，使用宏塊中的編碼目標(biāo)圖像的左相鄰塊的像素信號(hào)。以這種方式，使用編碼目標(biāo)圖像 中的與編碼目標(biāo)塊相鄰的塊的像素信號(hào)和編碼目標(biāo)塊的像素信號(hào)來執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作。在圖12的情況中，由于使用與宏塊的上端部相鄰的塊的像素信號(hào)和編碼目標(biāo)塊 的像素信號(hào)，所以不需要存儲(chǔ)編碼目標(biāo)圖像中的與宏塊的上端部相鄰的水平地排列的像素 的像素信號(hào)。因此，可以通過減少存儲(chǔ)的像素信號(hào)的量來執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作。此外，通過使 用編碼目標(biāo)塊的像素信號(hào)，與僅僅使用編碼目標(biāo)塊的像素信號(hào)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作相比，可以 減少精確度的下降。當(dāng)由編碼圖像產(chǎn)生預(yù)測(cè)時(shí)，與圖13中一樣，宏塊中的每個(gè)(4X4)像素塊的編碼目 標(biāo)圖像的像素信號(hào)作為左相鄰塊的圖像信號(hào)被存儲(chǔ)。當(dāng)使用存儲(chǔ)的像素信號(hào)和編碼目標(biāo)塊 的像素信號(hào)來執(zhí)行(4X4)個(gè)像素的塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作時(shí)，可以并行地執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作。 此外，如圖8c所示，幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作可以在兩個(gè)周期中完成。當(dāng)宏塊的處理順序是垂直的時(shí)，使用編碼目標(biāo)圖像中的在從與編碼目標(biāo)塊的上側(cè) 相鄰的塊起的下端水平地排列的像素的像素信號(hào)和在塊的左端垂直地排列的像素的像素 信號(hào)來執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作。圖14是示出在MBAFF(宏塊適應(yīng)性幀場(chǎng))模式中的宏塊的地址 的視圖。MBAFF模式是H. 264/AVC的一種特定的編碼模式，并且是其中以兩個(gè)宏塊為單位垂 直地執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作的模式。在MBAFF模式中，兩個(gè)宏塊垂直地排列并且這兩個(gè)宏塊的 處理順序是垂直的。在這種情況下，使用編碼目標(biāo)圖像中的在從與編碼目標(biāo)塊的上側(cè)相鄰 的塊起的下端水平地排列的像素的像素信號(hào)和在編碼目標(biāo)塊的左端垂直地排列的像素的 像素信號(hào)來執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作。編碼目標(biāo)塊的像素大小并不限于(4X4)個(gè)像素的大小，而且可以是(8X8)個(gè)像 素的像素大小或(16X16)個(gè)像素的像素大小。通過不僅對(duì)亮度分量還對(duì)色差分量執(zhí)行上 述處理，可以使用簡(jiǎn)單的配置執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作。9.通過軟件執(zhí)行圖像編碼的情況上述一系列處理可以通過硬件、軟件及其結(jié)合的配置來執(zhí)行。當(dāng)通過軟件配置來 執(zhí)行處理時(shí)，在計(jì)算機(jī)組裝的專用硬件的存儲(chǔ)器中安裝記錄處理順序的程序?；蛘撸梢栽?能夠執(zhí)行各種處理的通用計(jì)算機(jī)中安裝和執(zhí)行該程序。圖15是示出通過程序執(zhí)行上述一系列處理的計(jì)算機(jī)的配置的視圖。計(jì)算機(jī)60的 CPU 61根據(jù)記錄在ROM 62和記錄單元68中的計(jì)算機(jī)程序執(zhí)行各種處理。RAM 63適當(dāng)?shù)卮鎯?chǔ)在CPU 61中執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序或數(shù)據(jù)。CPU 6UR0M 62和RAM 63通過總線64彼此連接。輸入/輸出接口 65通過總線64連接到CPU 61。諸如觸摸面板、鍵盤、鼠標(biāo)或傳聲 器的輸入單元66和諸如顯示器的輸出單元67被連接到輸入/輸出接口 65。CPU 61根據(jù) 從輸入單元66輸入的指令執(zhí)行各種處理。CPU 61將處理結(jié)果輸出到輸出單元67。連接到輸入/輸出接口 65的記錄單元68是例如硬盤驅(qū)動(dòng)器，并且記錄在CPU 61 中執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序和各種數(shù)據(jù)。通信單元69通過諸如因特網(wǎng)或局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)、或者諸如 數(shù)字廣播的有線或無線通信路徑實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備進(jìn)行通信。計(jì)算機(jī)60通過通信單元69獲 取計(jì)算機(jī)程序，并將計(jì)算機(jī)程序記錄在ROM 62或記錄單元68中。當(dāng)安裝諸如磁盤、光盤、磁光盤或半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的可移動(dòng)介質(zhì)72時(shí)，驅(qū)動(dòng)器70驅(qū) 動(dòng)可移動(dòng)介質(zhì)以獲取臨時(shí)或永久地記錄的計(jì)算機(jī)程序、數(shù)據(jù)等。根據(jù)需要，獲取的計(jì)算機(jī)程
21序或數(shù)據(jù)被傳輸?shù)絉OM 62、RAM 63或記錄單元68。CPU 61讀取執(zhí)行上述一系列處理的計(jì)算機(jī)程序并執(zhí)行該計(jì)算機(jī)程序，以對(duì)記錄在 記錄單元68或可移動(dòng)介質(zhì)72上的圖像信號(hào)或者通過通信單元69提供的圖像信號(hào)執(zhí)行編 碼操作。本發(fā)明的實(shí)施例被解釋為局限于本文中的實(shí)施例。本發(fā)明的實(shí)施例公開了本發(fā)明 的示例性實(shí)施例，并且，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的要點(diǎn)的情況下在本發(fā)明的 范圍內(nèi)對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行修改或替換。也就是說，在考慮所附權(quán)利要求的情況下確定 本發(fā)明的要點(diǎn)。本申請(qǐng)包含與在2009年4月14日提交到日本專利局的日本在先專利申請(qǐng)JP 2009-097826中公開的主題相關(guān)的主題，該專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其它因素，可以進(jìn)行各種變形、組 合、子組合和替換，只要它們?cè)诒景l(fā)明的范圍內(nèi)即可。
權(quán)利要求
一種圖像編碼設(shè)備，包括預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分，該預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分通過使用編碼目標(biāo)塊的像素信號(hào)中的在編碼目標(biāo)塊的上端水平地排列的像素的像素信號(hào)和在編碼目標(biāo)塊的左端垂直地排列的像素的像素信號(hào)中的至少一方像素信號(hào)來為每一個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式準(zhǔn)備預(yù)測(cè)；以及預(yù)測(cè)模式導(dǎo)出部分，該預(yù)測(cè)模式導(dǎo)出部分通過使用編碼目標(biāo)圖像中的編碼目標(biāo)塊的圖像和由預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分準(zhǔn)備的預(yù)測(cè)來對(duì)編碼目標(biāo)塊執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像編碼設(shè)備，其中，當(dāng)預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分使用在編碼目標(biāo)塊的 上端水平地排列的像素的像素信號(hào)和在編碼目標(biāo)塊的左端垂直地排列的像素的像素信號(hào) 中的至少一方像素信號(hào)時(shí)，預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分通過使用這些像素信號(hào)和編碼目標(biāo)圖像中的與編 碼目標(biāo)塊相鄰的像素信號(hào)來準(zhǔn)備預(yù)測(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像編碼設(shè)備，其中，當(dāng)預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分使用在編碼目標(biāo)塊的上端水平地排列的像素的像素信號(hào)時(shí)，預(yù) 測(cè)準(zhǔn)備部分通過使用編碼目標(biāo)圖像中的在與編碼目標(biāo)塊的左側(cè)相鄰的塊的右端垂直地排 列的像素的像素信號(hào)來準(zhǔn)備預(yù)測(cè)，并且其中，當(dāng)預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分使用在編碼目標(biāo)塊的左端垂直地排列的像素的像素信號(hào)時(shí)，預(yù) 測(cè)準(zhǔn)備部分通過使用編碼目標(biāo)圖像中的在與編碼目標(biāo)塊的上側(cè)相鄰的塊的下端水平地排 列的像素的像素信號(hào)來準(zhǔn)備預(yù)測(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像編碼設(shè)備，其中，根據(jù)由一個(gè)或多個(gè)編碼目標(biāo)塊形成的 宏塊的處理順序的方向，預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分使用在編碼目標(biāo)塊的上端水平地排列的像素的像素 信號(hào)或在編碼目標(biāo)塊的左端垂直地排列的像素的像素信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要4所述的圖像編碼設(shè)備，其中，當(dāng)宏塊的處理順序的方向是水平的時(shí)，預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分在對(duì)宏塊中的編碼目標(biāo)塊 的幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作中使用在編碼目標(biāo)塊的上端水平地排列的像素的像素信號(hào)，并且其中，當(dāng)宏塊的處理順序的方向是垂直的時(shí)，預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分在對(duì)宏塊中的編碼目標(biāo)塊 的幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作中使用在編碼目標(biāo)塊的左端垂直地排列的像素的像素信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要5所述的圖像編碼設(shè)備，其中，當(dāng)宏塊的處理順序的方向是水平的時(shí)，預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分在對(duì)宏塊的上端的編碼目 標(biāo)塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作中使用在編碼目標(biāo)塊的上端水平地排列的像素的像素信號(hào)，并且其中，當(dāng)宏塊的處理順序的方向是垂直的時(shí)，預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分在對(duì)宏塊的左端的編碼目 標(biāo)塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作中使用在編碼目標(biāo)塊的左端垂直地排列的像素的像素信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像編碼設(shè)備，其中，預(yù)測(cè)模式導(dǎo)出部分通過使用編碼目標(biāo) 圖像和已編碼圖像來為編碼目標(biāo)塊計(jì)算每一個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的編碼代價(jià)，并將具有最小編 碼代價(jià)的模式設(shè)置為編碼目標(biāo)塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。
8.根據(jù)權(quán)利要7所述的圖像編碼設(shè)備，其中，當(dāng)預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分使用在編碼目標(biāo)塊的上端水平地排列的像素的像素信號(hào)和在編 碼目標(biāo)塊的左端垂直地排列像素的像素信號(hào)中的一方像素信號(hào)時(shí)，預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分通過使用 這些像素信號(hào)和編碼目標(biāo)圖像中的與編碼目標(biāo)塊相鄰的像素信號(hào)來準(zhǔn)備預(yù)測(cè)，并且其中，預(yù)測(cè)模式導(dǎo)出部分通過根據(jù)使用編碼目標(biāo)塊的像素的預(yù)測(cè)模式執(zhí)行偏移加法運(yùn) 算來計(jì)算編碼代價(jià)。
9.一種圖像編碼方法，包括下述步驟預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分通過使用編碼目標(biāo)塊的像素信號(hào)中的在編碼目標(biāo)塊的上端水平地排列 的像素的像素信號(hào)和在編碼目標(biāo)塊的左端垂直地排列的像素的像素信號(hào)中的至少一方像 素信號(hào)來為每一個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式準(zhǔn)備預(yù)測(cè)；以及預(yù)測(cè)模式導(dǎo)出部分通過使用編碼目標(biāo)圖像中的編碼目標(biāo)塊的圖像和由預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分 準(zhǔn)備的預(yù)測(cè)來對(duì)編碼目標(biāo)塊執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作。
10.一種計(jì)算機(jī)程序，使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行下述功能通過使用編碼目標(biāo)塊的像素信號(hào)中的在編碼目標(biāo)塊的上端水平地排列的像素的像素 信號(hào)和在編碼目標(biāo)塊的左端垂直地排列的像素的像素信號(hào)中的至少一方像素信號(hào)來為每 一個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式準(zhǔn)備預(yù)測(cè)的功能；以及通過使用編碼目標(biāo)圖像中的編碼目標(biāo)塊的圖像和準(zhǔn)備的預(yù)測(cè)來對(duì)編碼目標(biāo)塊執(zhí)行幀 內(nèi)預(yù)測(cè)操作的功能。
全文摘要
本發(fā)明涉及圖像編碼設(shè)備、圖像編碼方法和計(jì)算機(jī)程序。該圖像編碼設(shè)備包括預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分，該預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分通過使用編碼目標(biāo)塊的像素信號(hào)中的在編碼目標(biāo)塊的上端水平地排列的像素的像素信號(hào)和在編碼目標(biāo)塊的左端垂直地排列的像素的像素信號(hào)中的至少一方像素信號(hào)來為每一個(gè)幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式準(zhǔn)備預(yù)測(cè)；以及預(yù)測(cè)模式導(dǎo)出部分，該預(yù)測(cè)模式導(dǎo)出部分通過使用編碼目標(biāo)圖像中的編碼目標(biāo)塊的圖像和由預(yù)測(cè)準(zhǔn)備部分準(zhǔn)備的預(yù)測(cè)來執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)操作。
文檔編號(hào)H04N7/50GK101867814SQ201010158448
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月14日
發(fā)明者中里宗弘, 小鷹直彥 申請(qǐng)人:索尼公司