[发明专利]运动画面流产生装置,运动画面编码装置,运动画面多路复用装置和运动画面解码装置

说明书

分案说明

本申请是2005年4月25日提交的、国际申请号为PCT/JP2005/008319的PCT国际申请，2006年10月27日进入中国国家阶段、国家申请号为200580013572.2的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种产生编码运动画面流的装置，特别是产生可以对其执行跳入播放、变速播放、逆向播放之类的特技播放的流的装置。

背景技术

最近，将声音、画面以及其它像素值集成到一种媒体中的多媒体时代已经到来，并且将报纸、杂志、TV、无线电和电话之类的通信工具的现有信息媒体也看成是多媒体的目标。一般地讲，多媒体是一种不仅将字符，而且也将图像、声音、特别是画面同时显现的形式。为了将上述现有信息媒体作为多媒体来处理，需要数字地显现信息。

但是，利用上述现有信息媒体直接地数字处理巨量信息时不现实的，因为在把上述每种信息媒体的数据量计算为数字数据量时，每个字符的数据量是1至2字节，而每秒声音的数据量不小于64千字节(电话语音质量)，每秒运动画面的数据量则不小于100兆字节(当前TV接收质量)。例如，由于具有64kbps至1.5mbps的传输速度的综合服务数字网(ISDN)的出现，TV电话已经投入商业使用，但是，TV摄像机的运动画面使用ISDN时，则不能传输它们。

这是为什么需要信息压缩技术的原因。例如，将国际电信同盟-电信标准化部(ITU-T)推荐的H.261或H.263的运动画面压缩技术标准用于TV电话。此外，利用MPEG-1标准的信息压缩技术，也使得能够将图像信息与声音信息一同存储在一张普通音乐CD(光盘)中。

在这里，运动画面专家组(MPEG)是数字压缩运动画面信号的，并且已经被ISO/IEC(国际标准化组织/国际工程协会(InternationalStandardization Organization/Internation Engineering Consortium))标准化的国际标准。MPEG-1是一种将运动画面信号压缩到1.5Mbps，即，压缩到大约百分之一的标准。此外，满足MPEG-1标准的质量是能够在大约1.5Mbps的传输率实现的中等水平。因此，将MPEG-2标准化以便满足更高画面质量的需要，并且它将运动画面信号压缩到2至15Mbps。当前，标准化MPEG-1和MPEG-2的工作组(ISO/IEC JTC1/SC29/WG11)已经将具有更高压缩率的MPEG-4标准化.MPEG-4标准(i)取得了比MPEG-1和MPEG-2更高的压缩率，(ii)允许在一个对象接一个对象的基础上编码，解码和执行操作，和(iii)实现了多媒体时代中的新的功能要求.MPEG-4的最初目的是要标准化具有低比特率的画面的编码方法，但是，目标扩展到了具有高比特率的隔行扫描画面的通用目的的编码方法.此后，ISO/IEC和ITU-T共同标准化了作为具有高压缩率的画面的下一代画面编码方法的MPEG-4 AVC(高级视频编码)。预期用于下一代光盘装置或在对移动终端的广播中使用。

一般地讲，在对运动画面编码中，通过减少时间和空间冗余来压缩信息量。在针对减少时间冗余的画面间预测编码中，通过参考在前画面或随后画面，在一块接一块的基础上执行运动评估和预测画面产生，并且对得到的预测画面和要编码的画面之间的差值进行编码。这里使用的“画面(Picture)”是代表一个画面的术语。在行进画面中，一个画面意味着一帧，而在隔行扫描画面中，它意味着一帧或一场。这里所述的“隔行扫描画面”表示由具有轻微时间滞后的两个场构成的帧。在隔行扫描画面的编码和解码中，可以将一帧作为其本身来处理，作为两个场来处理，或在一帧中的每块的一帧接一帧或场接场的基础上处理。

用于执行不参考任何参考画面的内部预测编码的画面叫做内编码画面(Intra Coded Picture)(I画面)。此外，用于执行仅参考一个画面的相互间预测编码的画面叫做预测编码画面(Predictive Coded Picture)(P画面)。用于执行参考两个参考画面的相互间预测编码的画面叫做Bi-预测编码画面(Bi-predictive Coded Picture)(B画面)。B画面可以参考选择为在显示时间上在前和在后画面的任意组合的两个画面。这两个参考画面可以在一块接一块基础上规定，块是编码和解码的基础单元。这些参考画面如下相互区分：将编码比特流中较早说明的参考画面称为第一参考画面，而把以后说明的其它参考画面称为第二参考画面。应当注意，为了编码或解码P画面或B画面，这些参考画面必须是已经编码或解码的。