[發明專利]視頻編碼裝置、視頻解碼裝置、視頻編碼方法及視頻解碼方法

有效

• 申請號: 201280028607.X
• 申請日: 2012-06-26
• 公開（公告）號: CN103636216B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 坂東幸浩;松尾翔平;高村誠之;如澤裕尚
• 申請（專利權）人: 日本電信電話株式會社
• 主分類號: H04N19/51
• 分類號: H04N19/51;H04N19/513
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 毛立群,王忠忠

技術領域

本發明涉及使用了利用運動補償的視頻編碼技術的視頻編碼裝置、視頻解碼裝置、視頻編碼方法、視頻解碼方法、視頻編碼程序以及視頻解碼程序。

本申請基于2011年6月29日在日本申請的特愿2011-144122號要求優先權，并在此援用該內容。

背景技術

標準H.264中代表的視頻編碼中的重要的要素技術的一個中有運動補償幀間預測。在運動補償幀間預測中，為了將運動矢量進行高效地編碼，進行運動矢量的預測編碼（例如，參照非專利文獻1）。圖13是表示使用了基于現有技術的運動補償的視頻編碼裝置的結構的框圖。在圖13中，基于運動補償的編碼部300進行基于運動補償的編碼。運動推定部310通過運動搜索推定圖像的運動。運動矢量存儲部320存儲由運動推定算出的運動矢量。

運動矢量預測處理部330為了運動矢量的預測編碼從編碼結束信息預測運動矢量。參照塊運動矢量抽出處理部331抽出運動矢量的預測中使用的參照塊的運動矢量。中央值算出處理部332算出從參照塊抽出的運動矢量的中央值。預測殘差算出部340算出運動矢量與預測的運動矢量（以下，稱為預測矢量）的差分。編碼分配部350在量子化的變換系數、運動矢量的預測殘差信號（稱為預測誤差矢量）中分配可變長編碼并輸出編碼流。

運動推定部310，當輸入編碼目標塊的視頻信號時，通過與編碼結束的參照圖像的解碼信號進行對照進行運動搜索，并算出運動矢量。算出的運動矢量被輸入到基于運動補償的編碼部300，在基于運動補償的編碼部300中，通過使用了運動矢量的運動補償求取視頻信號與預測信號的殘差信號，將該殘差信號通過正交變換、量子化等進行編碼處理。處理結果的量子化值等由編碼分配部350進行編碼并作為編碼流輸出。另一方面，關于運動矢量，為了編碼量削減也進行預測編碼。為此，為了以后的參照，運動推定部310算出的運動矢量被存儲于運動矢量存儲部320。運動矢量預測處理部330使用編碼結束的運動矢量算出預測矢量。

在運動矢量預測處理部330中的運動矢量的預測中，首先，參照塊運動矢量抽出處理部331，將位于圖14所示的編碼目標圖像（也稱為編碼目標圖片或幀）的預測目標塊（編碼目標塊）B0的附近的編碼結束塊作為參照塊B1～B3，從運動矢量存儲部320抽出它們的運動矢量。圖14是表示編碼目標圖像的預測目標塊的一例的圖。

接下來，中央值算出處理部332，算出參照塊B1～B3的各運動矢量成分的中央值，并從算出的中央值生成預測矢量。將該預測矢量的生成方法稱作空間中值預測。預測殘差算出部340算出運動矢量與預測矢量的差分（預測誤差矢量），并將該預測誤差矢量向編碼分配部350發送。預測誤差矢量由編碼分配部350進行可變長編碼，作為編碼流進行輸出。

圖15是表示使用了基于現有技術的運動補償的視頻解碼裝置的結構的框圖。在圖15中，可變長解碼部400將編碼流中的可變長編碼進行解碼。運動矢量算出部410將預測誤差矢量與預測矢量進行加法運算。運動矢量存儲部420將運動矢量進行存儲。運動矢量預測處理部430使用將運動矢量解碼結束的信息來預測運動矢量。參照塊運動矢量抽出處理部431抽出運動矢量的預測中使用的參照塊的運動矢量。中央值算出處理部432算出從參照塊抽出的運動矢量成分的中央值。基于運動補償的解碼部440使用算出的運動矢量進行運動補償，并將解碼目標塊進行解碼，輸出解碼的視頻信號。

當輸入編碼流時，可變長解碼部400，將編碼流中的可變長編碼進行解碼，將解碼目標塊的量子化變換系數向基于運動補償的解碼部440發送，并將預測誤差矢量向運動矢量算出部410發送。運動矢量算出部410將預測誤差矢量與從解碼結束的運動矢量求得的預測矢量進行加法運算，輸出運動矢量。算出的運動矢量被發送向基于運動補償的解碼部440的同時，被儲存到運動矢量存儲部420。基于運動補償的解碼部440使用算出的運動矢量進行運動補償，并將解碼目標塊進行解碼，輸出解碼的視頻信號。

視頻解碼裝置中的運動矢量預測處理部430的運動矢量的預測處理與圖13所示的視頻編碼裝置中的運動矢量預測處理部330的處理是相同的。圖16是表示現有的時間方向運動矢量預測處理部的結構的框圖。

在基于標準H.264的編碼中，作為B圖片的編碼中的編碼模式的一個，從編碼結束塊的運動信息預測生成運動信息，并使用被稱作省略運動信息的編碼的直接模式的編碼模式。在直接模式中，有主要利用空間方向的運動信息的空間直接模式和主要利用時間方向的運動信息的時間直接模式。在該時間直接模式中的運動矢量的預測中，運動矢量預測處理部500按下述方式算出預測矢量。