專利名稱：視頻編碼方法、視頻編碼裝置、視頻編碼程序及其記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻編碼方式，其將由兩個(gè)場(chǎng)(field)構(gòu)成一個(gè)幀(frame)的視頻數(shù)據(jù) 分割并壓縮成規(guī)定大小的宏塊(macro block)，并輸出位流(bit stream)。
背景技術(shù)：
以往，在由兩個(gè)場(chǎng)構(gòu)成一個(gè)幀的視頻數(shù)據(jù)的編碼中，通過(guò)幀宏塊模式、場(chǎng)宏塊 模式雙方進(jìn)行編碼，比較產(chǎn)生位數(shù)量來(lái)進(jìn)行模式?jīng)Q定。另外，如專利文獻(xiàn)1中記載的
“視頻編碼方法、視頻編碼裝置和記錄有視頻編碼程序的記錄介質(zhì)”那樣，也提出有將 編碼過(guò)程二重化，根據(jù)第一過(guò)程的結(jié)果進(jìn)行模式?jīng)Q定的手法。在以往的視頻編碼方式中進(jìn)行幀/場(chǎng)宏塊模式的判定時(shí)，會(huì)產(chǎn)生以下這樣的問(wèn)題。在通常的視頻編碼裝置中，通過(guò)幀宏塊模式、場(chǎng)宏塊模式雙方的模式進(jìn)行編 碼，選擇高效的方式。該情況下，需要多次進(jìn)行編碼處理，因此，例如在通過(guò)軟件進(jìn)行 處理的情況下，CPU負(fù)荷增大，而需要龐大的處理時(shí)間。另外，在通過(guò)硬件進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的 情況下，芯片面積、功耗增大，難以實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的目的在于解決上述問(wèn)題點(diǎn)。因此，在本發(fā)明中，在對(duì)矩形區(qū)域的視頻 數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的情況下，可根據(jù)輸入圖像或進(jìn)行運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)后的結(jié)果適應(yīng)性地選擇幀宏塊 模式、場(chǎng)宏塊模式。由此，本發(fā)明能在不使編碼效率降低的情況下，削減計(jì)算量或硬件 的規(guī)模專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平11-298904號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述課題，例如具有以下方面。在第一方面中，一種視頻編碼方式，其將由兩個(gè)場(chǎng)構(gòu)成一個(gè)幀的視頻數(shù)據(jù)分割 并壓縮成規(guī)定大小的宏塊，并輸出位流，其使用以下單元，(a)第一單元，將水平M像素、垂直2M像素的矩形分割成水平M像素和垂直M 像素的兩個(gè)矩形，分別對(duì)兩個(gè)矩形進(jìn)行運(yùn)動(dòng)搜索(motion estimation)，算出編碼成本(以 下稱為幀搜索成本)及運(yùn)動(dòng)矢量(motion vector)。(b)第二單元，將水平M像素、垂直2M像素的矩形分割成水平M像素且奇數(shù) 行的垂直M像素的區(qū)域、和水平M像素且偶數(shù)行的垂直M像素的區(qū)域，分別對(duì)兩個(gè)矩形 進(jìn)行運(yùn)動(dòng)搜索，算出編碼成本(以下稱為場(chǎng)搜索成本)及運(yùn)動(dòng)矢量。(C)第三單元，算出通過(guò)第一單元及第二單元的運(yùn)動(dòng)搜索決定的運(yùn)動(dòng)矢量的大小 的評(píng)價(jià)值。(d)第四單元，在通過(guò)第三單元算出的運(yùn)動(dòng)矢量的大小的評(píng)價(jià)值比規(guī)定的閾值大 的情況下，比較通過(guò)第一單元算出的幀搜索成本和通過(guò)第二單元算出的場(chǎng)搜索成本，選 擇值小的一方。
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(e)第五單元，在通過(guò)第四單元選擇了幀搜索成本的情況下，將該宏塊作為幀宏 塊模式進(jìn)行編碼。(f)第六單元，在通過(guò)第四單元選擇了場(chǎng)搜索成本的情況下，將該宏塊作為場(chǎng)宏 塊模式進(jìn)行編碼；(g)第七單元，在通過(guò)第三單元算出的運(yùn)動(dòng)矢量的大小的評(píng)價(jià)值為規(guī)定的閾值以 下的情況下，在幀宏塊、場(chǎng)宏塊的每一個(gè)中算出垂直方向相鄰像素間差分絕對(duì)值和，選 擇值小的一方。(h)第八單元，在通過(guò)第七單元選擇了幀像素成本的情況下，將該宏塊作為幀宏 塊模式進(jìn)行編碼。⑴第九單元，在通過(guò)第七單元選擇了場(chǎng)像素成本的情況下，將該宏塊作為場(chǎng)宏 塊模式進(jìn)行編碼；作為運(yùn)動(dòng)矢量的大小的評(píng)價(jià)值，可以使用以幀宏塊、場(chǎng)宏塊或?qū)⑺鼈兎指詈蟮?塊為單位算出的運(yùn)動(dòng)矢量的水平、垂直成分各自的絕對(duì)值中的最大值或最小值或平均值。另外，作為運(yùn)動(dòng)矢量的大小的評(píng)價(jià)值，也可以使用以幀宏塊、場(chǎng)宏塊或?qū)⑺鼈?分割后的塊為單位算出的運(yùn)動(dòng)矢量的曼哈頓距離中的最大值或最小值或平均值。另外，作為運(yùn)動(dòng)矢量的大小的評(píng)價(jià)值，也可以使用以幀宏塊、場(chǎng)宏塊或?qū)⑺鼈?分割后的塊為單位算出的運(yùn)動(dòng)矢量的長(zhǎng)度中的最大值或小值或平均值。在上述方面中，能夠通過(guò)以上單元，選擇幀宏塊模式/場(chǎng)宏塊模式，削減運(yùn)算 量、存儲(chǔ)器傳輸量。另外，由于上述的方面是，一種視頻編碼方式，將由兩個(gè)場(chǎng)構(gòu)成一個(gè)幀的視頻 數(shù)據(jù)分割并壓縮成規(guī)定大小的宏塊，并輸出位流，其具有根據(jù)運(yùn)動(dòng)搜索結(jié)果及輸入圖像 信息判斷是通過(guò)幀宏塊模式進(jìn)行編碼或還是通過(guò)場(chǎng)宏塊模式進(jìn)行編碼的單元，通過(guò)該判 斷結(jié)果，進(jìn)行根據(jù)幀宏塊模式的編碼或根據(jù)場(chǎng)宏塊模式的編碼，所以，其會(huì)產(chǎn)生如下所 示這樣的優(yōu)點(diǎn)?！ぴ谕ㄟ^(guò)軟件實(shí)現(xiàn)上述的視頻編碼方式的情況下，能夠減輕CPU負(fù)荷，削減處 理時(shí)間。·在通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)上述的視頻編碼方式的情況下，可實(shí)現(xiàn)更小的芯片面積、功
能 ο


圖1是一個(gè)實(shí)施方式中的編碼對(duì)象區(qū)域的說(shuō)明圖。圖2是一個(gè)實(shí)施方式所使用的幀宏塊的說(shuō)明圖。圖3是一個(gè)實(shí)施方式所使用的場(chǎng)宏塊的說(shuō)明圖。圖4是表示第一實(shí)施方式中的處理的流程圖。圖5是表示第二實(shí)施方式中的處理的流程圖。圖6是表示第三實(shí)施方式中的處理的流程圖。圖7是表示一個(gè)實(shí)施方式的視頻編碼裝置的構(gòu)成例的圖。圖8是表示塊分割的例子的圖。
圖9是表示一個(gè)實(shí)施方式所使用的相令丨
附圖標(biāo)記說(shuō)明
1輸入圖像幀
2編碼對(duì)象區(qū)域
3幀宏塊
4場(chǎng)宏塊
101運(yùn)動(dòng)搜索部
102運(yùn)動(dòng)矢量評(píng)價(jià)值算出部
103運(yùn)動(dòng)矢量閾值判定部
104Mcost幀/場(chǎng)判定部
105相鄰像素間差分絕對(duì)值和算出部
106Pcost幀/場(chǎng)判定部
107幀宏塊編碼部
108場(chǎng)宏塊編碼部
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具體實(shí)施例方式下面，參照附圖的同時(shí)對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。但是，本發(fā)明并不 限定于以下的各實(shí)施方式，例如也可以將這些實(shí)施方式的構(gòu)成要素彼此適當(dāng)組合。另外，本實(shí)施方式中，對(duì)宏塊尺寸的尺寸為MXM像素(M= 16)的情況的例子 進(jìn)行說(shuō)明。圖1表示從以下說(shuō)明的本實(shí)施方式中的一個(gè)幀切出的編碼對(duì)象塊的例子。圖中 的1表示輸入圖像幀。編碼對(duì)象的視頻數(shù)據(jù)(以下，稱為編碼對(duì)象區(qū)域)2將輸入圖像幀 1的一部分如圖1所示分割成MX2M的矩形。圖2是本實(shí)施方式所使用的幀宏塊的說(shuō)明圖。將把圖2所示的編碼對(duì)象區(qū)域2 的MX2M(M = 16)的編碼對(duì)象塊分割成在垂直方向排列的、各自MXM的兩個(gè)塊的宏 塊稱為幀宏塊。圖2中的附圖標(biāo)記3表示幀宏塊。圖3是本發(fā)明所使用的場(chǎng)宏塊的說(shuō)明圖。將針對(duì)圖3所示的編碼對(duì)象區(qū)域2的 MX2M(M = 16)的編碼對(duì)象塊，分割成由編碼對(duì)象區(qū)域2的偶數(shù)行構(gòu)成的MXM的塊 和由編碼對(duì)象區(qū)域2的奇數(shù)行構(gòu)成的MXM的塊的宏塊稱為場(chǎng)宏塊。圖中的4表示場(chǎng)宏 塊。圖4是表示使用了本發(fā)明第一實(shí)施方式的幀宏塊模式/場(chǎng)宏塊模式判定手法的視 頻編碼方法的流程圖。圖中的11表示第一單元(unit)，對(duì)從編碼對(duì)象的輸入圖像抽取的幀宏塊進(jìn)行運(yùn) 動(dòng)搜索處理，將算出的運(yùn)動(dòng)矢量設(shè)為MVJhn，將編碼成本設(shè)為MC0St_frm。圖中的12 表示第二單元，對(duì)從編碼對(duì)象的輸入圖像抽取的場(chǎng)宏塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)搜索處理，將算出的運(yùn) 動(dòng)矢量設(shè)為MV_fld，將編碼成本設(shè)為MC0St_fld。在此進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)搜索處理是檢測(cè)視頻的 大致運(yùn)動(dòng)的處理，因此，可以是整數(shù)像素精度程度的粗搜索。圖中的13表示第三單元，從通過(guò)第一單元11及第二單元12算出的全部或一部 分的運(yùn)動(dòng)矢量的水平、垂直成分中算出絕對(duì)值的最大值(以下稱為MV_max)。另外，也可以不將最大值，而是將最小值或平均值作為運(yùn)動(dòng)矢量的大小的評(píng)價(jià)值使用。圖中的14表示第四單元，比較通過(guò)第三單元13算出的MV_max和閾值T的大 小。閾值T是判定對(duì)象區(qū)域是靜止區(qū)域還是動(dòng)區(qū)域的參數(shù)，將每1/30秒1像素設(shè)為目 標(biāo)。另外，該閾值設(shè)定是目標(biāo)，可任意進(jìn)行設(shè)定。在MV_max比閾值T大的情況下， 判定為對(duì)象區(qū)域?yàn)閯?dòng)區(qū)域，比較通過(guò)第一單元11及第二單元12算出的編碼成本MC0St_ frm、Mcost_fld，采用成本小的一方的宏塊模式。圖中的15表示第五單元，在通過(guò)第四單元14判斷為Mcost_frm小的情況下，通 過(guò)幀宏塊模式對(duì)對(duì)象區(qū)域進(jìn)行編碼。圖中的16表示第六單元，在通過(guò)第四單元14判斷 出MC0St_fld小的情況下，通過(guò)場(chǎng)宏塊模式對(duì)對(duì)象區(qū)域進(jìn)行編碼。圖中的17表示第七單元，在通過(guò)第四單元14判斷為MV_miiX不比閾值T大、 為靜止區(qū)域的情況下，分別在幀宏塊、場(chǎng)宏塊中算出垂直方向相鄰像素間差分絕對(duì)值和 (以下，分別設(shè)為Pcost_frm、Pcost_fld)，并比較兩個(gè)值的大小。圖中的18表示第八單元，在通過(guò)第七單元17判斷為PC0St_frm小的情況下，通 過(guò)幀宏塊模式對(duì)對(duì)象區(qū)域進(jìn)行編碼。圖中的19表示第九單元，在通過(guò)第七單元17判斷 為Pc0St_fld小的情況下，通過(guò)場(chǎng)宏塊模式對(duì)對(duì)象區(qū)域進(jìn)行編碼。圖5是使用了本發(fā)明第二實(shí)施方式的幀宏塊模式/場(chǎng)宏塊模式判定手法的視頻編 碼方法的流程圖。圖中的21表示第一單元，對(duì)從編碼對(duì)象的輸入圖像抽取的幀宏塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)搜索 處理，將算出的運(yùn)動(dòng)矢量設(shè)為MVJhn，將編碼成本設(shè)為MC0St_frm。圖中的22表示第 二單元，對(duì)從編碼對(duì)象的輸入圖像抽取的場(chǎng)宏塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)搜索處理，將算出的運(yùn)動(dòng)矢量 設(shè)為MV_fld，將編碼成本設(shè)為MC0St_fld。在此進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)搜索處理是檢測(cè)視頻的大致運(yùn) 動(dòng)的處理，因此，可以是整數(shù)像素精度程度的粗搜索。圖中的23表示第三單元，算出通過(guò)第一單元21及第二單元22算出的全部或一 部分的運(yùn)動(dòng)矢量的曼哈頓距離的最小值(以下稱為MV_min)。另外，也可以不將最小 值，而是將最大值或平均值作為運(yùn)動(dòng)矢量的大小的評(píng)價(jià)值使用。圖中的24表示第四單元，比較通過(guò)第三單元23算出的MV_min和閾值T的大 小。閾值T是判定對(duì)象區(qū)域是靜止區(qū)域還是動(dòng)區(qū)域的參數(shù)，將每1/30秒1像素設(shè)為目 標(biāo)。另外，該閾值設(shè)定是目標(biāo)，可任意進(jìn)行設(shè)定。在MV_min比閾值T大的情況下， 判斷為對(duì)象區(qū)域?yàn)閯?dòng)區(qū)域，比較通過(guò)第一單元21及第二單元22算出的編碼成本MC0St_ frm、Mcost_fld，采用成本小的一方的宏塊模式。圖中的25表示第五單元，在通過(guò)第四單元24判斷為Mcost_frm小的情況下，通 過(guò)幀宏塊模式對(duì)對(duì)象區(qū)域進(jìn)行編碼。圖中的26表示第六單元，在通過(guò)第四單元24判斷 為MC0St_fld小的情況下，通過(guò)場(chǎng)宏塊模式對(duì)對(duì)象區(qū)域進(jìn)行編碼。圖中的27表示第七單元，在通過(guò)第四單元24判斷為MV_min不比閾值T大、 為靜止區(qū)域的情況下，分別在幀宏塊、場(chǎng)宏塊中算出垂直方向相鄰像素間差分絕對(duì)值和 (以下，分別設(shè)為Pcost_frm、Pcost_fld)，并比較兩個(gè)值的大小。圖中的28表示第八單元，在通過(guò)第七單元27判斷為PC0St_frm小的情況下，通 過(guò)幀宏塊模式對(duì)對(duì)象區(qū)域進(jìn)行編碼。圖中的29表示第九單元，在通過(guò)第七單元27判斷 為Pc0St_fld小的情況下，通過(guò)場(chǎng)宏塊模式對(duì)對(duì)象區(qū)域進(jìn)行編碼。
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圖6是使用了本發(fā)明第三實(shí)施方式的幀宏塊模式/場(chǎng)宏塊模式判定手法的視頻編 碼方法的流程圖。圖中的31表示第一單元，對(duì)從編碼對(duì)象的輸入圖像抽取的幀宏塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)搜索 處理，將算出的運(yùn)動(dòng)矢量設(shè)為MVJhn，將編碼成本設(shè)為MC0St_frm。圖中的32表示第 二單元，對(duì)從編碼對(duì)象的輸入圖像抽取的場(chǎng)宏塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)搜索處理，將算出的運(yùn)動(dòng)矢量 設(shè)為MV_fld，將編碼成本設(shè)為MC0St_fld。在此進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)搜索處理是檢測(cè)視頻的大致運(yùn) 動(dòng)的處理，因此，可以是整數(shù)像素精度程度的粗搜索。圖中的33表示第三單元，算出通過(guò)第一單元31及第二單元32算出的全部或一 部分的運(yùn)動(dòng)矢量的長(zhǎng)度的平均值(以下，稱為MV_ave)。另外，也可以不將平均值，而 是將最小值或最大值作為運(yùn)動(dòng)矢量的大小的評(píng)價(jià)值使用。圖中的34表示第四單元，比較通過(guò)第三單元33算出的MV_ave和閾值T的大 小。閾值T是判定對(duì)象區(qū)域是靜止區(qū)域還是動(dòng)區(qū)域的參數(shù)，將每1/30秒1像素設(shè)為目 標(biāo)。另外，該閾值設(shè)定是目標(biāo)，可任意進(jìn)行設(shè)定。在MV_aVe比閾值T大的情況下， 判斷為對(duì)象區(qū)域?yàn)閯?dòng)區(qū)域，比較通過(guò)第一單元31及第二單元32算出的編碼成本MC0St_ frm、Mcost_fld，采用成本小的一方的宏塊模式。圖中的35表示第五單元，在通過(guò)第四單元34判斷為Mcost_frm小的情況下，通 過(guò)幀宏塊模式對(duì)對(duì)象區(qū)域進(jìn)行編碼。圖中的36表示第六單元，在通過(guò)第四單元34判斷 為MC0St_fld小的情況下，通過(guò)場(chǎng)宏塊模式對(duì)對(duì)象區(qū)域進(jìn)行編碼。圖中的37表示第七單元，在通過(guò)第四單元34判斷為MV_ave不比閾值T大、 為靜止區(qū)域的情況下，分別在幀宏塊、場(chǎng)宏塊中算出垂直方向相鄰像素間差分絕對(duì)值和 (以下，分別設(shè)為Pcost_frm、Pcost_fld)，并比較兩個(gè)值的大小。圖中的38表示第八單元，在通過(guò)第七單元37判斷為PC0St_frm小的情況下，通 過(guò)幀宏塊模式對(duì)對(duì)象區(qū)域進(jìn)行編碼。圖中的39表示第九單元，在通過(guò)第七單元37判斷 為Pc0St_fld小的情況下，通過(guò)場(chǎng)宏塊模式對(duì)對(duì)象區(qū)域進(jìn)行編碼。圖7是表示本發(fā)明的視頻編碼裝置的構(gòu)成例的圖。在圖7中，運(yùn)動(dòng)搜索部101相當(dāng)于圖4 圖6中的第一單元11、21、31及第二 單元12、22、32。運(yùn)動(dòng)矢量評(píng)價(jià)值算出部102相當(dāng)于第三單元13、23、33。運(yùn)動(dòng)矢量 閾值判定部103及Mcost幀/場(chǎng)判定部104相當(dāng)于第四單元14、24、34。相鄰像素間差 分絕對(duì)值和算出部105及Pcost幀/場(chǎng)判定部106相當(dāng)于第七單元17、27、37。幀宏塊 編碼部107相當(dāng)于第五單元15、25、35及第八單元18、28、38。場(chǎng)宏塊編碼部108相當(dāng) 于第六單元16、26、36及第九單元19、29、39。運(yùn)動(dòng)搜索部101分別對(duì)幀宏塊、場(chǎng)宏塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)搜索處理，將算出的運(yùn)動(dòng)矢量 設(shè)為MV_frm、MV_fld，將編碼成本設(shè)為Mcost_frm、Mcost_fld。在此進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)搜索
處理是檢測(cè)視頻的大致運(yùn)動(dòng)的處理，因此，可以是整數(shù)像素精度程度的粗搜索。運(yùn)動(dòng)矢量評(píng)價(jià)值算出部102算出通過(guò)運(yùn)動(dòng)搜索部101算出的全部或一部分運(yùn)動(dòng)矢 量的大小的評(píng)價(jià)值MV_eva。另外，在第一實(shí)施方式中，作為該評(píng)價(jià)值MV_eva，從運(yùn)動(dòng) 矢量的水平、垂直成分中算出絕對(duì)值的最大值MV_max。在第二實(shí)施方式中，作為該評(píng) 價(jià)值MV_eva，從運(yùn)動(dòng)矢量的曼哈頓距離中算出最小值MV_min。在第三實(shí)施方式中，作 為該評(píng)價(jià)值MV_eva，算出運(yùn)動(dòng)矢量的長(zhǎng)度的平均值MV_ave。
運(yùn)動(dòng)矢量閾值判定部103比較通過(guò)運(yùn)動(dòng)矢量評(píng)價(jià)值算出部102算出的MV_eva和 用于判定對(duì)象區(qū)域是靜止區(qū)域還是動(dòng)區(qū)域的規(guī)定的閾值T的大小。運(yùn)動(dòng)矢量閾值判定部 103將比較結(jié)果通知給Mcost幀/場(chǎng)判定部104及Pcost幀/場(chǎng)判定部106。在判定為MV_eva比閾值T大、對(duì)象區(qū)域?yàn)閯?dòng)區(qū)域的情況下，Mcost幀/場(chǎng)判定 部104比較通過(guò)運(yùn)動(dòng)搜索部101算出的編碼成本Mcost_frm、Mcost_fld。如果編碼成本 McostJhn小，則Mcost幀/場(chǎng)判定部104決定適用幀宏塊模式，并向幀宏塊編碼部107 輸出指示使得通過(guò)幀宏塊模式對(duì)對(duì)象區(qū)域進(jìn)行編碼。幀宏塊編碼部107通過(guò)幀宏塊模式 對(duì)對(duì)象區(qū)域進(jìn)行編碼，并輸出其編碼流。在編碼成本Mcost_fld小的情況下，Mcost幀/場(chǎng)判定部104決定適用場(chǎng)宏塊模
式，并向場(chǎng)宏塊編碼部108輸出指示使得通過(guò)場(chǎng)宏塊模式對(duì)對(duì)象區(qū)域進(jìn)行編碼。場(chǎng)宏塊 編碼部108通過(guò)場(chǎng)宏塊模式對(duì)對(duì)象區(qū)域進(jìn)行編碼，并輸出其編碼流。另一方面，相鄰像素間差分絕對(duì)值和算出部105分別算出幀宏塊的垂直方向相 鄰像素間差分絕對(duì)值和PcoSt_frm及場(chǎng)宏塊的垂直方向相鄰像素間差分絕對(duì)值和PC0St_ fld。在運(yùn)動(dòng)矢量閾值判定部103判定為MV_eva比閾值T大、對(duì)象區(qū)域?yàn)殪o止區(qū)域的 情況下，Pcost幀/場(chǎng)判定部106比較Pcost_frm和Pcost_fld兩個(gè)值的大小。如果Pcost_ frm小，則Pcost幀/場(chǎng)判定部106決定適用幀宏塊模式，并向幀宏塊編碼部107輸出指示 使得通過(guò)幀宏塊模式對(duì)對(duì)象區(qū)域進(jìn)行編碼。幀宏塊編碼部107通過(guò)幀宏塊模式對(duì)對(duì)象區(qū) 域進(jìn)行編碼，并輸出其編碼流。另外，在Pcost_fld小的情況下，Pcost幀/場(chǎng)判定部106 決定適用場(chǎng)宏塊模式，并向場(chǎng)宏塊編碼部108輸出指示使得通過(guò)場(chǎng)宏塊模式對(duì)對(duì)象區(qū)域 進(jìn)行編碼。場(chǎng)宏塊編碼部108通過(guò)場(chǎng)宏塊模式對(duì)對(duì)象區(qū)域進(jìn)行編碼，并輸出其編碼流。運(yùn)動(dòng)搜索部101對(duì)幀宏塊、場(chǎng)宏塊分別進(jìn)行運(yùn)動(dòng)搜索處理，算出運(yùn)動(dòng)矢量，并 且作為編碼成本，算出幀搜索成本McostJhn和幀搜索成本Mcost_fld。另外，作為這些 搜索成本，例如可以算出以下的兩個(gè)值的和來(lái)進(jìn)行使用。·該塊和運(yùn)動(dòng)矢量所示的參照塊的各自的像素值的差分值的絕對(duì)值或差分值的 平方的值的合計(jì)值?！づc該塊的運(yùn)動(dòng)矢量和根據(jù)其周?chē)耐瓿删幋a的運(yùn)動(dòng)矢量算出的預(yù)測(cè)矢量的差 分相對(duì)應(yīng)的成本值。圖8表示運(yùn)動(dòng)搜索部101中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)搜索時(shí)的塊分割的例子。運(yùn)動(dòng)搜索部101將 16X16像素的宏塊分割成例如圖8所示這樣的塊，對(duì)各塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)搜索。對(duì)于圖8(A)所 示的16X16像素的宏塊，有如圖8(B)所示在垂直方向上分成兩個(gè)的8X16塊、如圖8(C) 所示在水平方向上分割成兩個(gè)的16X8塊、如圖8(D)所示分割成四個(gè)的8X8塊，進(jìn)而， 在8X8塊的情況下，如圖8(E) (H)所示，能對(duì)各個(gè)塊選擇8X8、4X8、8X4、4X4 這四種分割。每一宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量的個(gè)數(shù)為最大，是全部選擇4X4塊的情況，該情況的 運(yùn)動(dòng)矢量的個(gè)數(shù)為16個(gè)。在運(yùn)動(dòng)矢量評(píng)價(jià)值算出部102中，作為運(yùn)動(dòng)矢量的大小的評(píng)價(jià)值的算出方法可 使用以下的方法。(1)從運(yùn)動(dòng)矢量的水平、垂直成分各自的絕對(duì)值中求出最大值或最小值或平均 值，作為評(píng)價(jià)值。
(2)從運(yùn)動(dòng)矢量的曼哈頓距離中求出最大值或最小值或平均值，作為評(píng)價(jià)值。曼哈頓距離=(水平成分絕對(duì)值)+ (垂直成分絕對(duì)值)(3)從運(yùn)動(dòng)矢量的長(zhǎng)度、或者其平方中求出最大值或最小值或平均值，作為評(píng)價(jià)值。運(yùn)動(dòng)矢量的長(zhǎng)度的平方=(水平成分)2+(垂直成分)2圖9是相鄰像素間差分絕對(duì)值和算出部105所算出的垂直方向的相鄰像素間差分 絕對(duì)值和的說(shuō)明圖。相鄰像素間差分絕對(duì)值和算出部105分別對(duì)圖2所說(shuō)明的幀宏塊3或圖3所說(shuō)明 的場(chǎng)宏塊4，如式(1)所示，算出垂直方向的相鄰像素間的差分絕對(duì)值的和(以下稱為S_ frmO、S_frml、S_fldO、S_fldl)。在此，ABS (a)表示a的絕對(duì)值，im、n表示宏塊內(nèi)的 (m、η)成分(m=l、…、16、η = 1、…、16)。[數(shù)學(xué)式1]
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S-frmQ、S.frmhS.fldO,SJldl =ABS n - im,n+i) ⑴
m=ln=l之后，如式(2)、式(3)所示，算出各宏塊的每一個(gè)的差分絕對(duì)值的和(以下， 將其分別稱為Pcost_frm、Pcost_fld)，并向Pcost幀/場(chǎng)判定部106發(fā)送。Pcost幀/場(chǎng) 判定部106進(jìn)行兩個(gè)值的比較，并進(jìn)行幀宏塊模式/場(chǎng)宏塊模式的判定。Pcost_frm = S_frmO+S_frml (2)Pcost_fld = S_fldO+S_fldl (3)以上說(shuō)明的視頻編碼的處理可通過(guò)硬件或固件實(shí)現(xiàn)，并且也可通過(guò)計(jì)算機(jī)和軟 件程序?qū)崿F(xiàn)，還可將該程序記錄于計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)而提供，還可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提{共。另外，雖然在上述各實(shí)施方式中，將編碼對(duì)象區(qū)域2作為MX 2M (M= 16)的縱 長(zhǎng)的矩形區(qū)域進(jìn)行了說(shuō)明，但是編碼對(duì)象區(qū)域2并不限定于此。例如，也可以是橫長(zhǎng)的 矩形區(qū)域。以上，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。 在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，可進(jìn)行構(gòu)成的附加、省略、置換及其他的變更。本發(fā) 明不被上述說(shuō)明所限定，而只被附加的權(quán)利要求的范圍限定。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明涉及視頻編碼處理，可實(shí)現(xiàn)軟件執(zhí)行時(shí)的負(fù)荷的降低、硬件的小型化。
權(quán)利要求
1.一種視頻編碼方法，其將由兩個(gè)場(chǎng)構(gòu)成一個(gè)幀的視頻數(shù)據(jù)分割并壓縮成規(guī)定大小 的宏塊，并輸出位流，其具有第一步驟，將編碼對(duì)象區(qū)域的水平M像素、垂直2M像素的矩形分割成水平M像素 和垂直M像素的兩個(gè)矩形的幀宏塊，分別對(duì)兩個(gè)幀宏塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)搜索，算出運(yùn)動(dòng)矢量和 使用了該運(yùn)動(dòng)矢量時(shí)的編碼成本即幀搜索成本；第二步驟，將所述水平M像素、垂直2M像素的矩形分割成水平M像素且奇數(shù)行的 垂直M像素的區(qū)域、和水平M像素且偶數(shù)行的垂直M像素的區(qū)域的兩個(gè)矩形的場(chǎng)宏塊， 分別對(duì)兩個(gè)場(chǎng)宏塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)搜索，算出運(yùn)動(dòng)矢量和使用了該運(yùn)動(dòng)矢量時(shí)的編碼成本即場(chǎng) 搜索成本；第三步驟，算出通過(guò)所述第一步驟及所述第二步驟中的運(yùn)動(dòng)搜索決定的運(yùn)動(dòng)矢量的 大小的評(píng)價(jià)值；第四步驟，在通過(guò)所述第三步驟算出的運(yùn)動(dòng)矢量的大小的評(píng)價(jià)值比規(guī)定的閾值大的 情況下，比較通過(guò)所述第一步驟算出的幀搜索成本和通過(guò)所述第二步驟算出的場(chǎng)搜索成 本，選擇值小的一方的成本；第五步驟，在通過(guò)所述第四步驟選擇了幀搜索成本的情況下，將該編碼對(duì)象區(qū)域作 為幀宏塊模式進(jìn)行編碼；第六步驟，在通過(guò)所述第四步驟選擇了場(chǎng)搜索成本的情況下，將該編碼對(duì)象區(qū)域作 為場(chǎng)宏塊模式進(jìn)行編碼；第七步驟，在通過(guò)所述第三步驟算出的運(yùn)動(dòng)矢量的大小的評(píng)價(jià)值為規(guī)定的閾值以上 的情況下，算出幀宏塊的垂直方向相鄰像素間差分絕對(duì)值和并作為幀像素成本，算出場(chǎng) 宏塊的垂直方向相鄰像素間差分絕對(duì)值和并作為場(chǎng)像素成本，選擇值小的一方的成本；第八步驟，在通過(guò)所述第七步驟選擇了幀像素成本的情況下，將該編碼對(duì)象區(qū)域作 為幀宏塊模式進(jìn)行編碼；以及第九步驟，在通過(guò)所述第七步驟選擇了場(chǎng)像素成本的情況下，將該編碼對(duì)象區(qū)域作 為場(chǎng)宏塊模式進(jìn)行編碼；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻編碼方法，其中，所述運(yùn)動(dòng)矢量的大小的評(píng)價(jià)值是以所 述幀宏塊、所述場(chǎng)宏塊或?qū)⑺鼈兎指詈蟮膲K為單位算出的運(yùn)動(dòng)矢量的水平成分及垂直成 分各自的絕對(duì)值中的最大值或最小值或平均值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻編碼方法，其中，所述運(yùn)動(dòng)矢量的大小的評(píng)價(jià)值是以所 述幀宏塊、所述場(chǎng)宏塊或?qū)⑺鼈兎指詈蟮膲K為單位算出的運(yùn)動(dòng)矢量的曼哈頓距離中的最 大值或最小值或平均值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻編碼方法，其中，所述運(yùn)動(dòng)矢量的大小的評(píng)價(jià)值是以所 述幀宏塊、所述場(chǎng)宏塊或?qū)⑺鼈兎指詈蟮膲K為單位算出的運(yùn)動(dòng)矢量的長(zhǎng)度中的最大值或 小值或平均值。
5.一種視頻編碼程序，其用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求1所述的視頻編碼方法。
6.一種計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)，其記錄有用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求1所述的視頻 編碼方法的視頻編碼程序。
7.—種視頻編碼裝置，其從多個(gè)編碼對(duì)象區(qū)域壓縮、輸出構(gòu)成幀的視頻數(shù)據(jù)，其 中，具備搜索單元，其基于分割所述編碼對(duì)象區(qū)域而得到的幀宏塊，算出第一運(yùn)動(dòng)矢量和編 碼成本即幀搜索成本，基于分割所述編碼對(duì)象區(qū)域而得到的場(chǎng)宏塊，算出第二運(yùn)動(dòng)矢量 和編碼成本即場(chǎng)搜索成本；運(yùn)動(dòng)矢量判定單元，其基于所述第一及第二運(yùn)動(dòng)矢量，判定所述編碼對(duì)象區(qū)域是動(dòng) 區(qū)域還是靜止區(qū)域；第一幀/場(chǎng)判定單元，其在所述編碼對(duì)象區(qū)域?yàn)閯?dòng)區(qū)域的情況下，若所述幀搜索成 本比所述場(chǎng)搜索成本小，則通過(guò)幀宏塊模式對(duì)該編碼對(duì)象區(qū)域進(jìn)行編碼、輸出，在相反 的情況下，通過(guò)場(chǎng)宏塊模式對(duì)該編碼對(duì)象區(qū)域進(jìn)行編碼、輸出；幀/場(chǎng)像素成本算出單元，其在所述編碼對(duì)象區(qū)域?yàn)殪o止區(qū)域的情況下，算出所述 幀宏塊的幀像素成本和所述場(chǎng)宏塊的場(chǎng)像素成本；以及第二幀/場(chǎng)判定單元，其在所述幀像素成本比所述場(chǎng)像素成本小的情況下，通過(guò)幀 宏塊模式對(duì)該編碼對(duì)象區(qū)域進(jìn)行編碼、輸出，在相反的情況下，通過(guò)場(chǎng)宏塊模式對(duì)該編 碼對(duì)象區(qū)域進(jìn)行編碼、輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的視頻編碼裝置，其中，所述運(yùn)動(dòng)矢量判定單元具備運(yùn)動(dòng)矢量評(píng)價(jià)值算出單元，其算出所述第一及第二運(yùn)動(dòng)矢量的大小的評(píng)價(jià)值；以及運(yùn)動(dòng)矢量閾值判定單元，在所述第一及第二運(yùn)動(dòng)矢量的大小的評(píng)價(jià)值比規(guī)定的閾值 大的情況下，將所述編碼對(duì)象區(qū)域判定為動(dòng)區(qū)域，在為所述規(guī)定的閾值以下的情況下， 將所述編碼對(duì)象區(qū)域判定為靜止區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的視頻編碼裝置，其中，所述幀/場(chǎng)像素成本算出單元從所述 幀宏塊的垂直方向相鄰像素間差分絕對(duì)值和算出所述幀像素成本，從所述場(chǎng)宏塊的垂直 方向相鄰像素間差分絕對(duì)值和算出所述場(chǎng)像素成本。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的視頻編碼裝置，其中，所述運(yùn)動(dòng)矢量評(píng)價(jià)值算出單元將所 述運(yùn)動(dòng)矢量的大小的評(píng)價(jià)值作為以所述幀宏塊、所述場(chǎng)宏塊或?qū)⑺鼈兎指詈蟮膲K為單位 算出的運(yùn)動(dòng)矢量的水平成分及垂直成分各自的絕對(duì)值中的最大值或最小值或平均值進(jìn)行 算出。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的視頻編碼裝置，其中，所述運(yùn)動(dòng)矢量評(píng)價(jià)值算出單元將所 述運(yùn)動(dòng)矢量的大小的評(píng)價(jià)值作為以所述幀宏塊、所述場(chǎng)宏塊或?qū)⑺鼈兎指詈蟮膲K為單位 算出的運(yùn)動(dòng)矢量的曼哈頓距離中的最大值或最小值或平均值進(jìn)行算出。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的視頻編碼裝置，其中，所述運(yùn)動(dòng)矢量評(píng)價(jià)值算出單元將所 述運(yùn)動(dòng)矢量的大小的評(píng)價(jià)值作為以所述幀宏塊、所述場(chǎng)宏塊或?qū)⑺鼈兎指詈蟮膲K為單位 算出的運(yùn)動(dòng)矢量的長(zhǎng)度中的最大值或最小值或平均值進(jìn)行算出。
全文摘要
視頻編碼裝置的運(yùn)動(dòng)搜索部分別對(duì)幀宏塊及場(chǎng)宏塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)搜索，算出運(yùn)動(dòng)矢量和各自的搜索成本。運(yùn)動(dòng)矢量評(píng)價(jià)值算出部求出運(yùn)動(dòng)矢量的大小的評(píng)價(jià)值。在運(yùn)動(dòng)矢量閾值判定部中，通過(guò)比較所述運(yùn)動(dòng)矢量的大小的評(píng)價(jià)值和規(guī)定的閾值，判定對(duì)象區(qū)域是動(dòng)區(qū)域還是靜止區(qū)域。在對(duì)象區(qū)域?yàn)閯?dòng)區(qū)域的情況下，通過(guò)搜索成本的大小比較，決定幀/場(chǎng)宏塊模式的適用。在對(duì)象區(qū)域?yàn)殪o止區(qū)域的情況下，通過(guò)幀宏塊和場(chǎng)宏塊的垂直方向相鄰像素間差分絕對(duì)值和的大小，決定幀/場(chǎng)宏塊模式。
文檔編號(hào)H04N7/32GK102017635SQ20088012843
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2008年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月8日
發(fā)明者佐野卓, 巖崎裕江, 長(zhǎng)沼次郎 申請(qǐng)人:日本電信電話株式會(huì)社