[发明专利]解码设备和解码方法

说明书

本申请为同一申请人于2003年4月22日提交的国家申请号为03809431.2(PCT/ JP2003/005081)、发明名称为“编码设备和编码方法、解码设备和解码方法”的中国专利申 请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种编码设备、编码方法、解码设备、解码方法、记录介质以及程序。例 如，本发明涉及一种适于以高压缩比编码图像信号以进行传输或存储的编码设备、编码方 法、解码设备、解码方法、记录介质以及程序。

背景技术

当今，广播电台进行信息分发以及家庭进行信息接收都正在广泛使用例如符合 MPEG(运动图像专家组)的设备和运动补偿(motioncompensation)，其中MPEG是基于诸如离 散余弦变换的正交变换的图像压缩标准，而运动补偿是利用特定于图像信息的冗余度将图 像处理成数字信号，以进行有效传输和累积这种数字信号。

特别是，MPEG2(ISO/IEC13818-2)压缩技术是被确定为包括隔行扫描图像和逐行 扫描图像以及标准分辨率图像和高清晰度图像的通用图像压缩方案的标准。因此，专业人 员和一般消费者广泛使用MPEG2，例如在DVD(数字通用光盘)标准中看到的那样。

通过对具有720×480像素的标准分辨率的隔行扫描图像分配例如4至8Mbps的位 速率，而对具有1920×1088像素的高清晰度的隔行扫描图像分配例如18×22Mbps的位速 率，使用MPEG2压缩方案可以实现高压缩比和高图像质量。

由于MPEG2主要在于适于广播的高质量编码技术，所以它不支持高压缩比的编码 方案。这就是MPEG4编码系统被标准化为高压缩比编码方案的原因。在1998年12月，该图像 编码方案被批准为国际标准ISO/IEC14496-2。

此外，ITU-T(国际电信联盟-电信标准化部门)促进对最初用于视频会议的图像编 码的H.26(ITU-TQ6/16VCEG)进行标准化。

H.26L被称为实现高编码效率的标准，但是与已知的诸如MPEG2和MPEG4相比，它需 要对编码处理过程和解密处理过程进行大量算术运算。

此外，当前的MPEG4活动之一包括与ITU-T联合促进的增强压缩视频编码联合模型 (JointModelofEnhanced-CompressionVideoCoding)，用于对实现基于H.26L的高编码 效率并采用H.26L不支持的功能的编码方案进行标准化。

现在，将参考图1说明基于诸如离散余弦变换或Karhunen-Loeve变换的正交变换 的已知图像信息编码设备以及运动补偿。图1示出已知图像信息编码设备的典型结构。

在相关图像信息编码设备中，A/D变换部分1将作为模拟信号的输入图像信号变换 为数字信号，然后，将该数字信号送到图像分类缓冲器2。根据相关图像信息编码设备输出 的图像压缩信息的GOP(图像组)，图像分类缓冲器2对A/D变换部分1输出的图像信息中的各 帧进行重新排列。

首先，说明被intra编码(在图像内编码)的图像。在图像分类缓冲器2中，通过加法 器3，将要进行intra编码的图像的图像信息送到正交变换部分4。

在正交变换部分4，对图像信息进行正交变换(例如，离散余弦变换或Karhunen- Loeve变换)，然后，将获得的变换系数送到量化部分5。在量化部分5，在速率控制部分8的控 制下，根据累积(accumulate)在累积缓冲器7内的变换系数数据的数量，对正交变换部分4 提供的变换系数进行量化处理。

在无损编码部分6，根据量化部分5提供的量化变换系数、量化比例等，确定编码模 式，然后，对确定的编码模式进行无损编码(例如，可变长度编码或算术编码)，以形成要存 储到图像编码单元的标题的信息。此外，将被编码的编码模式送到累积缓冲器7进行累积。 累积在累积缓冲器7内的编码的编码模式被输出到后续级，作为图像压缩信息。

此外，在无损编码部分6，对量化的变换系数进行无损编码，并将编码的变换系数 累积到累积缓冲器7。还将累积在累积缓冲器7内的编码变换系数输出到后续级，作为图像 压缩信息。

在去量化部分9，对量化部分5量化的变换系数进行去量化。在逆正交变换部分10， 对去量化变换系数进行逆正交变换处理，然后，产生解码的图像信息。将产生的解码的图像 信息累积到帧存储器11。