[发明专利]编码装置、编码方法、解码装置、解码方法及记录方法

说明书

本申请是2005年9月2日进入中国国家阶段的发明名称为“图像编码 方法及图像解码方法”的、申请号为200480005818.7的发明专利申请的分 案申请。

技术领域

本发明涉及每个图片地对运动图像信号进行编码的图像编码装置、编 码方法、解码装置、解码方法及记录方法。

背景技术

近年，迎来了统一处理声音、图像、以及其他像素值的多介质时代， 以往的信息介质，即报纸、杂志、电视、广播、电话等将信息传递给人的 手段被作为多介质的对象。一般，所谓多介质，是指同时相关联地表示字 符、乃至图形、声音、特别是图像等，而为了将上述现有的信息介质作为 多介质的对象，将该信息表示为数字形式是必要条件。

如果以数字信息量来估计上述各信息介质具有的信息量，则在字符的 情况下1个字符平均的信息量是1～2字节，而在声音的情况下1秒平均需 要64k比特(电话质量)以上的信息量，而动态图像则1秒平均需要100M 比特(现行电视接收质量)以上的信息量，以数字形式来直接处理上述信 息介质的庞大的信息是不现实的。例如，电视电话已经通过具有 64kbps～1.5Mbps的传输速率的综合业务数字网(ISDN：Integrated Services Digital Network)实用化，但是不能直接用ISDN来发送电视摄像机的影像。

因此，需要的是信息压缩技术，例如，在电视电话的情况下，采用了 ITU-T(国际电联电信标准化部)进行了国际标准化的H.261或H.263标准 的动态图像压缩技术。此外，通过MPEG-1标准的信息压缩技术，也能够 将图像信息与声音信息一起放入到普通音乐CD(光盘)中。

这里，所谓MPEG(Moving Picture Experts Group，运动图像专家组)， 是运动图像的数字压缩的国际标准，MPEG-1是将运动图像信号压缩到 1.5Mbps、即将电视信号的信息压缩到约100分之一的标准。此外，以 MPEG-1标准为对象的传输速率主要被限制在约1.5Mbps，所以为了满足进 一步提高画质的要求而标准化了的MPEG-2将运动图像信号压缩到 2～15Mbps。

再者，在现状下，对MPEG-1、MPEG-2进行了标准化的工作组(ISO/IEC JTC1/SC29/WG11)对压缩率更高的MPEG-4进行了标准化。MPEG-4当初 不仅能够进行低比特率、高效率的编码，而且也引入了强大的容错技术： 即使发生信道差错，也能够减小主观画质恶化。此外，ISO/IEC和ITU-T 联合组成的JVT(Joint Video Team，联合视频组)正在进行称为ITU H.264| AVC的标准化活动，作为下一代图像编码方式，目前称为“Study of FCD (SoFCD)”(FCD研究)的是最新的(请参照“Study of Final Committee Draft of Joint Video Specification”，Joint Video Team(JVT)of ISO/IEC and ITU-T VCEG，JVT-F100，15 Feb.，2003)。

H.264|AVC与现有的运动图像编码不同，能够从多个图片中将任意的 图片选择为前方参考图片。这里，所谓图片，表示帧或场。

参考图片等被保存在存储器中。

存储器由短时间保存存储器和长时间保存存储器组成。短时间保存存 储器用于存储之前刚解码过的多个图片，存储所谓的MPEG-1或MPEG-2 的P图片(前向预测编码图片)及B图片(双向预测编码图片)等参考图 片。长时间保存存储器用于比短时间保存存储器更长时间地保存图片。

通常，短时间保存存储器是FIFO(先入先出)存储器，在存储区域中 充满图片的状态下将图片保存到短时间保存存储器中的情况下，除去短时 间保存存储器内的最旧的时刻保存的图片，向该除去了的区域中保存新的 图像。因此，通常在需要长时间参考从短时间保存存储器中除去的参考图 片的情况下，将该参考图片预先从短时间保存存储器移动到长时间保存存 储器中并保存在长时间保存存储器内。由此能够长时间参考。长时间保存 存储器向明示的区域中保存图片。由此，只要不指定同一区域来盖写，就 能够参考该区域中保存的图片。

再者，解码过的图片在被显示之前暂时被保存在显示存储器中。该显 示存储器采用按显示的顺序从旧的图片起依次盖写的FIFO结构。