[發明專利]運動補償裝置

有效

• 申請號: 201010106419.7
• 申請日: 2005-03-23
• 公開（公告）號: CN101848385A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 井口雅保
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/50
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 汪惠民

本申請是申請日為2005年3月23日、申請號為200580006436.0、發明名稱為“運動補償裝置”的分案申請。

技術領域

本發明有關在畫面間進行小數像素精度的運動補償預測的運動補償裝置，特別是有關利用多抽頭濾波來生成運動補償圖像的運動補償裝置。

背景技術

近年來，隨著多媒體應用的發展，統一處理圖像、聲音、文本等所有的媒體信息已很普及。此時，可通過對所有媒體進行數字化來統一處理媒體。但是，因為數字化的圖像具有龐大的數據量，所以為了存儲、傳送，圖像的信息壓縮技術是不可缺少的。另一方面，為了相互運用壓縮的圖像數據，壓縮技術的標準化也是重要的。作為圖像壓縮技術的標準參考，有ITU-T(國際電氣通信聯盟—電氣通信標準化部門)的H.621、H.263，ISO/IEC(國際標準化機構—國際電氣標準會議)的MPEG(Moving?PictureExperts?Group即，動態圖像專家組)-1、MPEG-2、MPEG-4等，另外，還有通過作為ITU-T和MPEG聯合組成的視頻聯合工作組(JVT：Joint?VideoTeam)的正在進行標準化的H.264(MPEG-4AVC)。

一般，在動態圖像的編碼中，通過消減時間方向和空間方向的冗余性來壓縮信息量。因此，在以消減時間的冗余性為目的的畫面間預測編碼中，參照前方或后方的畫面(picture)，按塊單位進行動態的檢測和預測圖像的制作，對得到的預測圖像與編碼對象畫面的差分值進行編碼。在此，上述畫面是表示一幅畫面的用語，在順序圖像中意味著幀，在交錯圖像中意味著幀或場。在此，上述交錯圖像，是由時刻不同的2個場構成一個幀的圖像。在交錯圖像的編碼和解碼處理中，可將一幀圖像原樣地進行處理，或作為2個場進行處理，或將幀內的每個塊作為幀結構或場結構進行處理。

將不具有參照圖像而進行畫面內預測編碼的稱為I畫面。此外，將僅參照一幅畫面進行畫面間預測編碼的稱為P畫面。此外，將能同時參照2幅畫面進行畫面間預測編碼的稱為B畫面。B畫面可以從顯示時間前方或后方，任意組合2幅畫面來參照。參照圖像(參照畫面)能夠對每個作為編碼的基本單位的宏塊進行指定，為了區別，將進行了編碼的位流中先記述的參照畫面作為第一參照畫面，將后記述作為第二參照畫面。但是，作為編碼這些畫面時的條件，所參照的畫面必需是已經被編碼的畫面。

在P畫面或B畫面的編碼中使用運動補償畫面間預測編碼。上述運動補償畫面間預測編碼，是在畫面間預測編碼中適用了運動補償的編碼方式。上述運動補償，是不單純地從參照圖像的像素值進行預測，而是檢測畫面內的各部的運動量(以下，將其稱為“運動矢量”)，通過進行考慮了該運動量的預測，來提高預測精度，同時減少數據量的方式。例如，檢測編碼對象畫面的運動矢量，通過將僅移位了該運動矢量的預測值與編碼對象畫面的每個像素的差分，即預測殘差進行編碼，來降低數據量。在該方式的情況下，由于在解碼時需要運動矢量的信息，因此，對運動矢量也進行編碼并記錄或傳輸。

按宏塊單位檢測運動矢量，具體地說，固定編碼對象畫面側的宏塊，在參照畫面側使宏塊在搜索范圍內移動，找出與編碼對象塊最相似的參照塊的位置，檢測運動矢量。

圖1是示出以往的畫面間預測編碼裝置的構成的方框圖。此畫面間預測編碼裝置包括：運動估計部401、多幀存儲器402、減法部403、減法部404、運動補償部405、編碼部406、加法部407、運動矢量存儲器408、以及運動矢量預測部409。

運動估計部401對從多幀存儲器402所輸出的運動估計參照像素MEpel和畫面信號Vin進行比較，并輸出運動矢量MV和參照畫面號碼RefNo。參照畫面號碼RefNo是確定參照圖像的識別信號，該參照圖像是從二個或更多的參照圖像中所選擇出來的、對象圖像所參照的圖像。將運動矢量MV一時存儲在運動矢量存儲器408之后，作為近旁運動矢量PrevMV輸出給運動矢量預測部409。運動矢量預測部409參照被輸入來的近旁運動矢量PrevMV，預測預測運動矢量PredMV。減法部404從運動矢量MV中減去預測運動矢量PredMV，將所得到的差作為運動矢量預測差分DifMV來輸出。

另一方面，多幀存儲器402將在參照畫面號碼RefNo以及運動矢量MV所示出的像素作為運動補償參照像素MCpel2來輸出。運動補償部405生成小數像素精度的參照像素，并作為參照畫面像素MCpel2來輸出。減法部403從畫面信號Vin中減去參照畫面像素MCpel2，并輸出畫面預測誤差DifPel。