專利名稱：運動圖像編碼裝置、運動圖像解碼裝置、運動圖像編碼方法以及運動圖像解碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對運動圖像高效地進行編碼的運動圖像編碼裝置以及運動圖像編碼方法、和對被高效地編碼的運動圖像進行解碼的運動圖像解碼裝置以及運動圖像解碼方法。
背景技術(shù)：
例如，在MPEG (Moving Picture Experts Group,運動圖像專家組)、“ITU — TH.26x”等國際標(biāo)準(zhǔn)影像編碼方式中，將輸入影像幀分割為矩形的塊(編碼對象塊)，針對該編碼對象塊，實施使用已編碼的圖像信號的預(yù)測處理，從而生成預(yù)測圖像，按照塊單位對作為該編碼對象塊與預(yù)測圖像的差分的預(yù)測誤差信號進行正交變換、量化處理，從而進行信息壓縮。
例如，在作為國際標(biāo)準(zhǔn)方式的AVC/H.264 (IS0/IEC14496 — 10 | ITU - TH.264)中，根據(jù)已編碼的附近像素進行幀內(nèi)(intra)預(yù)測處理，或者進行接近幀之間的運動補償預(yù)測處理(例如，參照非專利文獻(xiàn)I)。
在MPEG - 4AVC/H.264中，在亮度的幀內(nèi)預(yù)測模式中，能夠按照塊單位，從多個預(yù)測模式之中選擇I個預(yù)測模式。
圖10是示出亮度的塊尺寸是4X4像素時的幀內(nèi)預(yù)測模式的說明圖。
在圖10中，白色的圓是編碼對象的塊內(nèi)的像素。黑色的圓是預(yù)測中使用的像素，是已編碼的鄰接塊內(nèi)的像素。
在圖10中，作為幀內(nèi)預(yù)測模式，準(zhǔn)備了 9個模式O 模式8，其中模式2是進行平均值預(yù)測的模式，用上面和左邊的塊的鄰接像素的平均值來預(yù)測編碼對象塊內(nèi)的像素。
模式2以外的模式是進行方向性預(yù)測的模式。模式O是垂直方向預(yù)測，通過將上面的塊的鄰接像素在垂直方向上重復(fù)而生成預(yù)測圖像。例如，在縱條紋圖案時選擇模式O。
模式I是水平方向預(yù)測，通過將左邊的塊的鄰接像素在水平方向上重復(fù)而生成預(yù)測圖像。例如，在橫條紋圖案時選擇模式I。
模式3 模式8使用上面或者左邊的塊的鄰接像素，在規(guī)定的方向(箭頭表示的方向)上生成插值像素來生成預(yù)測圖像。
應(yīng)用幀內(nèi)預(yù)測的亮度的塊尺寸可以從4X4像素、8X8像素、16X 16像素中選擇，在8X8像素的情況下，與4X4像素的情況同樣地規(guī)定了 9個幀內(nèi)預(yù)測模式。
在16X16像素的情況下，規(guī)定了 4個幀內(nèi)預(yù)測模式(平均值預(yù)測、垂直方向預(yù)測、水平方向預(yù)測、平面預(yù)測)。
平面預(yù)測是將在斜向方向上對上面的塊的鄰接像素和左邊的塊的鄰接像素進行內(nèi)插插值而生成的像素作為預(yù)測值的模式。
在塊尺寸為4X4像素或者8X8像素時的方向性預(yù)測模式下，例如在45度等根據(jù)模式而預(yù)先規(guī)定的方向上生成預(yù)測值，所以在塊內(nèi)的目標(biāo)的邊界(邊緣)的方向與預(yù)測模式表示的方向一致的情況下，預(yù)測效率變高而能夠削減代碼量。
但是，只要在邊緣的方向與預(yù)測模式表示的方向之間稍微地產(chǎn)生偏差、或者即使方向一致但編碼對象塊內(nèi)的邊緣稍微地失真(搖擺、彎曲等)，就會局部地發(fā)生大的預(yù)測誤差，預(yù)測效率極端地下降。
為了防止這樣的預(yù)測效率降低，在8X8像素的方向性預(yù)測中，通過將對已編碼的鄰接像素實施平滑化濾波而得到的結(jié)果作為在預(yù)測圖像的生成時使用的參照圖像，從而生成平滑化了的預(yù)測圖像，降低在產(chǎn)生了預(yù)測方向的稍微的偏差、在邊緣產(chǎn)生了稍微的失真的情況下發(fā)生的預(yù)測誤差。
非專利文獻(xiàn)I =MPEG — 4AVC (IS0/IEC14496 — 10) /ITU — TH.264 規(guī)格發(fā)明內(nèi)容
以往的圖像編碼裝置如以上那樣構(gòu)成，所以如果實施濾波處理而生成平滑化了的預(yù)測圖像，則即使產(chǎn)生預(yù)測方向的稍微的偏差、在邊緣產(chǎn)生稍微的失真，也能夠降低所發(fā)生的預(yù)測誤差。但是，在非專利文獻(xiàn)I中，除了 8X8像素的塊以外不實施濾波處理，對8X8像素的塊所使用的濾波器也只有一種。實際上，即使在8X8像素以外的尺寸的塊中，也同樣地存在如下問題:即使預(yù)測圖像和編碼對象圖像的圖樣類似，也會由于邊緣的稍微的不匹配而局部地發(fā)生大的預(yù)測誤差，有時會產(chǎn)生預(yù)測效率的大幅降低。
另外，存在如下課題:即使在同一尺寸的塊中，如果在對預(yù)測誤差信號進行量化時使用的量化參數(shù)、塊內(nèi)的像素的位置等不同，則適合于降低局部性的預(yù)測誤差的濾波器不同，但僅準(zhǔn)備了一種濾波器，從而無法充分降低預(yù)測誤差。
本發(fā)明是為了解決上述那樣的課題而完成的，其目的在于得到一種能夠降低局部地發(fā)生的預(yù)測誤差來提高圖像質(zhì)量的運動圖像編碼裝置、運動圖像解碼裝置、運動圖像編碼方法以及運動圖像解碼方法。
本發(fā)明涉及的運動圖像編碼裝置，幀內(nèi)預(yù)測單元在通過使用幀之內(nèi)的已編碼的圖像信號來實施幀之內(nèi)預(yù)測處理而生成預(yù)測圖像時，從預(yù)先準(zhǔn)備的I個以上的濾波器之中，根據(jù)與濾波處理對象塊的編碼有關(guān)的各種參數(shù)的狀態(tài)選擇濾波器，使用該濾波器，實施針對預(yù)測圖像的濾波處理，將濾波處理后的預(yù)測圖像輸出到差分圖像生成單元。
根據(jù)本發(fā)明，幀內(nèi)預(yù)測單元在通過使用幀之內(nèi)的已編碼的圖像信號來實施幀之內(nèi)預(yù)測處理而生成預(yù)測圖像時，從預(yù)先準(zhǔn)備的I個以上的濾波器之中，根據(jù)與濾波處理對象塊的編碼有關(guān)的各種參數(shù)的狀態(tài)選擇濾波器，使用該濾波器，實施針對預(yù)測圖像的濾波處理，將濾波處理后的預(yù)測圖像輸出到差分圖像生成單元，所以具有能夠降低局部地發(fā)生的預(yù)測誤差而提高圖像質(zhì)量的效果。


圖1是示出本發(fā)明的實施方式I的運動圖像編碼裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是示出本發(fā)明的實施方式I的運動圖像解碼裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是示出本發(fā)明的實施方式I的運動圖像編碼裝置的處理內(nèi)容的流程圖。
圖4是示出本發(fā)明的實施方式I的運動圖像解碼裝置的處理內(nèi)容的流程圖。
圖5是示出最大尺寸的編碼塊被層次性地分割為多個編碼塊的情況的說明圖。
圖6 (a)是示出分割后的分塊的分布的圖，(b)是通過4叉樹圖形示出對層次分割后的分塊分配了編碼模式m (Bn)的狀況的說明圖。
圖7是示出在編碼塊Bn內(nèi)的各分塊Pi11中可選擇的幀內(nèi)預(yù)測參數(shù)(幀內(nèi)預(yù)測模式)的一個例子的說明圖。
圖8是示出在1^=1<=4時、生成分塊Pi11內(nèi)的像素的預(yù)測值時使用的像素的一個例子的說明圖。
圖9是示出N=5的情況的參照像素配置的一個例子的說明圖。
圖10是示出亮度的塊尺寸是4X4像素的情況的幀內(nèi)預(yù)測模式的說明圖。
(符號說明)
1:編碼控制部(編碼控制單元)；2:塊分割部(塊分割單元)；3:切換開關(guān)(幀內(nèi)預(yù)測單元、運動補償預(yù)測單元)；4:幀內(nèi)預(yù)測部(幀內(nèi)預(yù)測單元)；5:運動補償預(yù)測部(運動補償預(yù)測單元)；6:減法部(差分圖像生成單元)；7:變換/量化部(圖像壓縮單元)；8:逆量化/逆變換部；9:加法部；10:幀內(nèi)預(yù)測用存儲器；11:環(huán)路濾波器部；12:運動補償預(yù)測幀存儲器；13:可變長編碼部(可變長編碼單元)；51:可變長解碼部(可變長解碼單元)；52:切換開關(guān)(幀內(nèi)預(yù)測單元、運動補償預(yù)測單元);53:幀內(nèi)預(yù)測部(幀內(nèi)預(yù)測單元)；54:運動補償預(yù)測部(運動補償預(yù)測單元);55:逆量化/逆變換部(差分圖像生成單元)；56:加法部(解碼圖像生成單元)；57:幀內(nèi)預(yù)測用存儲器；58:環(huán)路濾波器部；59:運動補償預(yù)測幀存儲器。
具體實施方式

以下，為了更詳細(xì)地說明本發(fā)明，根據(jù)附圖，說明具體實施方式
。
實施方式1.
在該實施方式I中，說明如下的運動圖像編碼裝置和運動圖像解碼裝置:該運動圖像編碼裝置輸入影像的各幀圖像，并通過根據(jù)已編碼的附近像素實施幀之內(nèi)預(yù)測處理或者在接近幀之間實施運動補償預(yù)測處理而生成預(yù)測圖像，并針對作為該預(yù)測圖像與幀圖像的差分圖像的預(yù)測誤差信號通過正交變換/量化而實施了壓縮處理之后，進行可變長編碼而生成比特流，該運動圖像解碼裝置對從該運動圖像編碼裝置輸出的比特流進行解碼。
該實施方式I的運動圖像編碼裝置的特征在于，適應(yīng)于影像信號的空間/時間方向的局部性的變化，將影像信號分割為各種尺寸的區(qū)域來進行幀之內(nèi)/幀之間自適應(yīng)編碼。
一般情況下，影像信號具有空間/時間上信號的復(fù)雜度局部地發(fā)生變化的特性。在空間上觀察時，在某特定的影像幀上，既存在天空、壁等那樣的在比較寬的圖像區(qū)域中具有均勻的信號特性的圖樣，還混合存在人物或具有細(xì)致的紋理的繪畫等在小的圖像區(qū)域內(nèi)具有復(fù)雜的紋理圖案的圖樣。
在時間上觀察時，對于天空、壁而言，局部的時間方向的圖樣的變化小，但對于運動的人物、物體而言，其輪廓在時間上進行剛體/非剛體的運動，所以時間上的變化大。
在編碼處理中，通過時間/空間上的預(yù)測來生成信號功率、熵小的預(yù)測誤差信號，從而削減整體的代碼量，但如果能夠?qū)ΡM可能大的圖像信號區(qū)域均勻地應(yīng)用用于預(yù)測的參數(shù)，則能夠減小該參數(shù)的代碼量。
另一方面，如果針對時間上/空間上變化大的圖像信號圖案應(yīng)用同一預(yù)測參數(shù)，則預(yù)測的錯誤增加，所以無法削減預(yù)測誤差信號的代碼量。
因此，優(yōu)選針對時間上/空間上變化大的圖像信號圖案減小預(yù)測對象的區(qū)域，從而即使增加用于預(yù)測的參數(shù)的數(shù)據(jù)量，也降低預(yù)測誤差信號的功率/熵。
為了進行這樣的適應(yīng)于影像信號的一般性的性質(zhì)的編碼，在該實施方式I的運動圖像編碼裝置中，從規(guī)定的最大塊尺寸起層次性地分割影像信號的區(qū)域，針對每個分割區(qū)域?qū)嵤╊A(yù)測處理、預(yù)測誤差的編碼處理。
該實施方式I的運動圖像編碼裝置作為處理對象的影像信號除了由亮度信號和2個色差信號構(gòu)成的YUV信號、從數(shù)字?jǐn)z像元件輸出的RGB信號等任意的顏色空間的彩色影像信號以外，還有單色圖像信號、紅外線圖像信號等影像幀由水平/垂直二維的數(shù)字采樣(像素)列構(gòu)成的任意的影像信號。
各像素的灰度既可以是8比特，也可以是10比特、12比特等的灰度。
但是，在以下的說明中，只要沒有特別說明，設(shè)為所輸入的影像信號是YUV信號。另外，設(shè)為2個色差分量U、V相對亮度分量Y是被子采樣的4:2:0格式的信號。
另外，將與影像的各幀對應(yīng)的處理數(shù)據(jù)單位稱為“圖片”，在該實施方式I中，以“圖片”為被順序掃描(逐行掃描)的影像幀的信號而進行說明。但是，在影像信號是隔行掃描信號的情況下，“圖片”也可以是作為構(gòu)成影像幀的單位的場圖像信號。
圖1是示出本發(fā)明的實施方式I的運動圖像編碼裝置的結(jié)構(gòu)圖。
在圖1中，編碼控制部I實施如下處理:決定成為實施幀內(nèi)預(yù)測處理(幀之內(nèi)預(yù)測處理)或者運動補償預(yù)測處理(幀之間預(yù)測處理)時的處理單位的編碼塊的最大尺寸，并且決定最大尺寸的編碼塊被層次性地分割時的上限的層次數(shù)。
另外，編碼控制部I實施如下處理:從可利用的I個以上的編碼模式(I個以上的幀內(nèi)編碼模式、I個以上的幀間編碼模式)中，選擇適合于層次性地分割的各個編碼塊的編碼模式。
另外，編碼控制部I實施如下處理:針對各個編碼塊，決定在壓縮差分圖像時使用的量化參數(shù)以及變換塊尺寸，并且決定在實施預(yù)測處理時使用的幀內(nèi)預(yù)測參數(shù)或者幀間預(yù)測參數(shù)。將量化參數(shù)以及變換塊尺寸包含于預(yù)測誤差編碼參數(shù)而輸出到變換/量化部7、逆量化/逆變換部8以及可變長編碼部13等。
另外，編碼控制部I構(gòu)成了編碼控制單元。
塊分割部2實施如下處理:如果輸入了表示輸入圖像的影像信號，則將該影像信號表示的輸入圖像分割為由編碼控制部I決定的最大尺寸的編碼塊，并且直至達(dá)到由編碼控制部I決定的上限的層次數(shù)為止，將該編碼塊層次性地分割。另外，塊分割部2構(gòu)成了塊分割單兀。
切換開關(guān)3實施如下處理:如果由編碼控制部I選擇的編碼模式是幀內(nèi)編碼模式，則將由塊分割部2分割的編碼塊輸出到幀內(nèi)預(yù)測部4，如果由編碼控制部I選擇的編碼模式是幀間編碼模式，則將由塊分割部2分割的編碼塊輸出到運動補償預(yù)測部5。
幀內(nèi)預(yù)測部4實施如下處理:如果從切換開關(guān)3接收到由塊分割部2分割的編碼塊，則使用幀之內(nèi)的已編碼的圖像信號，根據(jù)從編碼控制部I輸出的幀內(nèi)預(yù)測參數(shù)，實施針對該編碼塊的幀之內(nèi)預(yù)測處理，從而生成預(yù)測圖像。
其中，幀內(nèi)預(yù)測部4在生成了上述預(yù)測圖像之后，從預(yù)先準(zhǔn)備的I個以上的濾波器之中，根據(jù)與濾波處理對象塊的編碼有關(guān)的各種參數(shù)的狀態(tài)選擇濾波器，并使用該濾波器，實施針對上述預(yù)測圖像的濾波處理，將濾波處理后的預(yù)測圖像輸出到減法部6以及加法部9。
對于上述濾波器，考慮接下來的4個參數(shù)中的至少I個以上的參數(shù)來選擇。
.參數(shù)(I)
上述預(yù)測圖像的塊尺寸
參數(shù)(2)
由編碼控制部I決定的量化參數(shù)
參數(shù)(3)
在生成預(yù)測圖像時使用的幀之內(nèi)的已編碼的圖像信號與濾波處理對象像素的距離
參數(shù)(4)
由編碼控制部I決定的幀內(nèi)預(yù)測參數(shù)
另外，由切換開關(guān)3以及幀內(nèi)預(yù)測部4構(gòu)成了幀內(nèi)預(yù)測單元。
運動補償預(yù)測部5實施如下處理:由編碼控制部I選擇幀間編碼模式作為適合于由塊分割部2分割的編碼塊的編碼模式的情況下，使用由運動補償預(yù)測幀存儲器12保存的I幀以上的參照圖像，根據(jù)從編碼控制部I輸出的幀間預(yù)測參數(shù)，實施針對該編碼塊的運動補償預(yù)測處理，從而生成預(yù)測圖像。
另外，由切換開關(guān)3以及運動補償預(yù)測部5構(gòu)成了運動補償預(yù)測單元。
減法部6實施如下處理:通過從由塊分割部2分割的編碼塊，減去由幀內(nèi)預(yù)測部4或者運動補償預(yù)測部5生成的預(yù)測圖像，從而生成差分圖像(=編碼塊一預(yù)測圖像)。另外，減法部6構(gòu)成了差分圖像生成單元。
變換/量化部7實施如下處理:以從編碼控制部I輸出的預(yù)測誤差編碼參數(shù)中包含的變換塊尺寸單位，實施由減法部6生成的差分圖像的變換處理(例如，DCT (離散余弦變換)、預(yù)先對特定的學(xué)習(xí)系列進行了基底設(shè)計的KL變換等正交變換處理)，并且使用該預(yù)測誤差編碼參數(shù)中包含的量化參數(shù)，對該差分圖像的變換系數(shù)進行量化，從而將量化后的變換系數(shù)作為差分圖像的壓縮數(shù)據(jù)而輸出。另外，變換/量化部7構(gòu)成了圖像壓縮單元。
逆量化/逆變換部8實施如下處理:使用從編碼控制部I輸出的預(yù)測誤差編碼參數(shù)中包含的量化參數(shù)，對從變換/量化部7輸出的壓縮數(shù)據(jù)進行逆量化，以該預(yù)測誤差編碼參數(shù)中包含的變換塊尺寸單位，實施逆量化的壓縮數(shù)據(jù)的逆變換處理(例如，逆DCT(逆離散余弦變換)、逆KL變換等逆變換處理)，從而將逆變換處理后的壓縮數(shù)據(jù)作為局部解碼預(yù)測誤差信號而輸出。
加法部9實施如下處理:將從逆量化/逆變換部8輸出的局部解碼預(yù)測誤差信號和表示由幀內(nèi)預(yù)測部4或者運動補償預(yù)測部5生成的預(yù)測圖像的預(yù)測信號進行相加，從而生成表示局部解碼圖像的局部解碼圖像信號。
幀內(nèi)預(yù)測 用存儲器10是保存由加法部9生成的局部解碼圖像信號表示的局部解碼圖像作為由幀內(nèi)預(yù)測部4在下次的幀內(nèi)預(yù)測處理中使用的圖像的RAM等記錄介質(zhì)。
環(huán)路濾波器部11實施如下處理:補償由加法器9生成的局部解碼圖像信號中包含的編碼失真，將編碼失真補償后的局部解碼圖像信號表示的局部解碼圖像作為參照圖像輸出到運動補償預(yù)測幀存儲器12。
運動補償預(yù)測幀存儲器12是保存利用環(huán)路濾波器部11進行的濾波處理后的局部解碼圖像作為由運動補償預(yù)測部5在下次的運動補償預(yù)測處理中使用的參照圖像的RAM等記錄介質(zhì)。
可變長編碼部13實施如下處理:對從變換/量化部7輸出的壓縮數(shù)據(jù)、從編碼控制部I輸出的編碼模式以及預(yù)測誤差編碼參數(shù)、從幀內(nèi)預(yù)測部4輸出的幀內(nèi)預(yù)測參數(shù)或者從運動補償預(yù)測部5輸出的幀間預(yù)測參數(shù)進行可變長編碼，生成該壓縮數(shù)據(jù)、編碼模式、預(yù)測誤差編碼參數(shù)、幀內(nèi)預(yù)測參數(shù)/幀間預(yù)測參數(shù)的編碼數(shù)據(jù)被復(fù)用的比特流。另外，可變長編碼部13構(gòu)成了可變長編碼單元。
圖2是示出本發(fā)明的實施方式I的運動圖像解碼裝置的結(jié)構(gòu)圖。
在圖2中，可變長解碼部51實施如下處理:從比特流上復(fù)用的編碼數(shù)據(jù)可變長解碼出與層次性地分割的各個編碼塊有關(guān)的壓縮數(shù)據(jù)、編碼模式、預(yù)測誤差編碼參數(shù)、幀內(nèi)預(yù)測參數(shù)/幀間預(yù)測參數(shù)，將該壓縮數(shù)據(jù)以及預(yù)測誤差編碼參數(shù)輸出到逆量化/逆變換部55，并且將該編碼模式以及幀內(nèi)預(yù)測參數(shù)/幀間預(yù)測參數(shù)輸出到切換開關(guān)52。另外，可變長解碼部51構(gòu)成了可變長解碼單元。
切換開關(guān)52實施如下處理:在從可變長解碼部51輸出的與編碼塊有關(guān)的編碼模式是幀內(nèi)編碼模式的情況下，將從可變長解碼部51輸出的幀內(nèi)預(yù)測參數(shù)輸出到幀內(nèi)預(yù)測部53，在該編碼模式是幀間編碼模式的情況下，將從可變長解碼部51輸出的幀間預(yù)測參數(shù)輸出到運動補償預(yù)測部54。
幀內(nèi)預(yù)測部53實施如下處理:使用幀之內(nèi)的已解碼的圖像信號，根據(jù)從切換開關(guān)52輸出的幀內(nèi)預(yù)測參數(shù)，實施針對編碼塊的幀之內(nèi)預(yù)測處理，從而生成預(yù)測圖像。
其中，幀內(nèi)預(yù)測部53在生成了上述預(yù)測圖像之后，從預(yù)先準(zhǔn)備的I個以上的濾波器之中，根據(jù)與濾波處理對象塊的解碼有關(guān)的各種參數(shù)的狀態(tài)選擇濾波器，使用該濾波器，實施針對上述預(yù)測圖像的濾波處理，將濾波處理后的預(yù)測圖像輸出到加法部56。
對于上述濾波器，考慮接下來的4個參數(shù)中的至少I個以上的參數(shù)來選擇。
.參數(shù)(I)
上述預(yù)測圖像的塊尺寸
參數(shù)(2)
由可變長解碼部51可變長解碼出的量化參數(shù)
參數(shù)(3)
在生成預(yù)測圖像時使用的幀之內(nèi)的已解碼的圖像信號與濾波處理對象像素的距離
參數(shù)(4)
由可變長解碼部51可變長解碼出的幀內(nèi)預(yù)測參數(shù)
另外，由切換開關(guān)52以及幀內(nèi)預(yù)測部53構(gòu)成了幀內(nèi)預(yù)測單元。
運動補償預(yù)測部54實施如下處理:使用由運動補償預(yù)測幀存儲器59保存的I幀以上的參照圖像，根據(jù)從切換開關(guān)52輸出的幀間預(yù)測參數(shù)，實施針對編碼塊的運動補償預(yù)測處理，從而生成預(yù)測圖像。
另外，由切換開關(guān)52以及運動補償預(yù)測部54構(gòu)成了運動補償預(yù)測單元。
逆量化/逆變換部55實施如下處理:使用從可變長解碼部51輸出的預(yù)測誤差編碼參數(shù)中包含的量化參數(shù)，對從可變長解碼部51輸出的與編碼塊有關(guān)的壓縮數(shù)據(jù)進行逆量化，以該預(yù)測誤差編碼參數(shù)中包含的變換塊尺寸單位，實施逆量化的壓縮數(shù)據(jù)的逆變換處理(例如，逆DCT (逆離散余弦變換)、逆KL變換等逆變換處理)，從而將逆變換處理后的壓縮數(shù)據(jù)作為解碼預(yù)測誤差信號(表示壓縮前的差分圖像的信號)輸出。另外，逆量化/逆變換部55構(gòu)成了差分圖像生成單元。
加法部56實施如下處理:通過將從逆量化/逆變換部55輸出的解碼預(yù)測誤差信號和表示由幀內(nèi)預(yù)測部53或者運動補償預(yù)測部54生成的預(yù)測圖像的預(yù)測信號進行相加，生成表示解碼圖像的解碼圖像信號。另外，加法部56構(gòu)成了解碼圖像生成單元。
幀內(nèi)預(yù)測用存儲器57是保存由加法部56生成的解碼圖像信號表示的解碼圖像作為由幀內(nèi)預(yù)測部53在下次的幀內(nèi)預(yù)測處理中使用的圖像的RAM等記錄介質(zhì)。
環(huán)路濾波器部58實施如下處理:補償由加法器56生成的解碼圖像信號中包含的編碼失真，將編碼失真補償后的解碼圖像信號表示的解碼圖像作為參照圖像輸出到運動補償預(yù)測幀存儲器59。
運動補償預(yù)測幀存儲器59是保存利用環(huán)路濾波器部58進行的濾波處理后的解碼圖像作為由運動補償預(yù)測部54在下次的運動補償預(yù)測處理中使用的參照圖像的RAM等記錄介質(zhì)。
在圖1中，假設(shè)作為運動圖像編碼裝置的構(gòu)成要素的編碼控制部1、塊分割部2、切換開關(guān)3、幀內(nèi)預(yù)測部4、運動補償預(yù)測部5、減法部6、變換/量化部7、逆量化/逆變換部8、加法部9、環(huán)路濾波器部11以及可變長編碼部13分別由專用的硬件(例如，安裝了 CPU的半導(dǎo)體集成電路、或者單片式微型計算機等)構(gòu)成，但在運動圖像編碼裝置由計算機構(gòu)成的情況下，也可以將描述有編碼控制部1、塊分割部2、切換開關(guān)3、幀內(nèi)預(yù)測部4、運動補償預(yù)測部5、減法部6、變換/量化部7、逆量化/逆變換部8、加法部9、環(huán)路濾波器部11以及可變長編碼部13的處理內(nèi)容的程序保存到該計算機的存儲器，由該計算機的CPU執(zhí)行保存在該存儲器中的程序。
圖3是示出本發(fā)明的實施方式I的運動圖像編碼裝置的處理內(nèi)容的流程圖。
在圖2中，假設(shè)作為運動圖像解碼裝置的構(gòu)成要素的可變長解碼部51、切換開關(guān)52、幀內(nèi)預(yù)測部53、運動補償預(yù)測部54、逆量化/逆變換部55、加法部56以及環(huán)路濾波器部58分別由專用的硬件(例如，安裝了 CPU的半導(dǎo)體集成電路、或者單片式微型計算機等)構(gòu)成，但在運動圖像解碼裝置由計算機構(gòu)成的情況下，也可以將描述有可變長解碼部51、切換開關(guān)52、幀內(nèi)預(yù)測部53、運動補償預(yù)測部54、逆量化/逆變換部55、加法部56以及環(huán)路濾波器部58的處理內(nèi)容的程序保存到該計算機的存儲器，由該計算機的CPU執(zhí)行保存在該存儲器中的程序。
圖4是示出本發(fā)明的實施方式I的運動圖像解碼裝置的處理內(nèi)容的流程圖。
接下來，說明動作。
最初，說明圖1的運動圖像編碼裝置的處理內(nèi)容。
首先，編碼控制部I決定成為實施幀內(nèi)預(yù)測處理(幀之內(nèi)預(yù)測處理)或者運動補償預(yù)測處理(幀之間預(yù)測處理)時的處理單位的編碼塊的最大尺寸，并且決定最大尺寸的編碼塊被層次性地分割時的上限的層次數(shù)(圖3的步驟ST1)。
作為編碼塊的最大尺寸的決定方法，例如，考慮針對所有圖片決定為與輸入圖像的分辨率對應(yīng)的尺寸的方法。
另外，考慮如下方法等:將輸入圖像的局部性的運動的復(fù)雜度的差異定量化為參數(shù)，在運動劇烈的圖片中將最大尺寸決定為小的值，在運動少的圖片中將最大尺寸決定為大的值。
作為上限的層次數(shù)的設(shè)定方法，例如考慮如下方法:輸入圖像的運動越劇烈，越增大層次數(shù)，設(shè)定為能夠檢測更細(xì)致的運動，如果輸入圖像的運動少，則設(shè)定為抑制層次數(shù)。
另外，編碼控制部I從可利用的I個以上的編碼模式(M種幀內(nèi)編碼模式、N種幀間編碼模式)之中，選擇適合于層次性地分割的各個編碼塊的編碼模式(步驟ST2)。
由編碼控制部I進行的編碼模式的選擇方法是公知的技術(shù)，所以省略詳細(xì)的說明，但例如還有如下方法等:使用可利用的任意的編碼模式，實施針對編碼塊的編碼處理來驗證編碼效率，在可利用的多個編碼模式之中，選擇編碼效率最佳的編碼模式。
另外，編碼控制部I針對各個編碼塊決定在壓縮差分圖像時使用的量化參數(shù)以及變換塊尺寸，并且決定在實施預(yù)測處理時使用的幀內(nèi)預(yù)測參數(shù)或者幀間預(yù)測參數(shù)。
編碼控制部I將包括量化參數(shù)以及變換塊尺寸的預(yù)測誤差編碼參數(shù)輸出到變換/量化部7、逆量化/逆變換部8以及可變長編碼部13。另外，根據(jù)需要將預(yù)測誤差編碼參數(shù)輸出到幀內(nèi)預(yù)測部4。
塊分割部2如果輸入了表示輸入圖像的影像信號，則將該影像信號表示的輸入圖像分割為由編碼控制部I決定的最大尺寸的編碼塊，并且直至達(dá)到由編碼控制部I決定的上限的層次數(shù)為止，將該編碼塊層次性地分割。
此處，圖5是示出最大尺寸的編碼塊被層次性地分割為多個編碼塊的情況的說明圖。
在圖5的例子中，最大尺寸的編碼塊是第O層次的編碼塊B°，在亮度分量中具有CL0, M0)的尺寸。
另外，在圖5的例子中，將最大尺寸的編碼塊B°作為出發(fā)點，以4叉樹構(gòu)造，直至另行確定的規(guī)定的深度為止，層次性地進行分割，從而得到編碼塊Bn。
在深度η時，編碼塊Bn是尺寸(Ln，Mn)的圖像區(qū)域。
其中，Ln和Mn既可以相同也可以不同，但在圖5的例子中示出了 Ln=Mn的情形。
以后，將編碼塊Bn的尺寸定義為編碼塊Bn的亮度分量中的尺寸(Ln，Mn)。
塊分割部2進行4叉樹分割，所以(Ln+1，Mn+1) = (Ln/2，Mn/2)始終成立。
但是，在如RGB信號等那樣所有顏色分量具有相同采樣數(shù)的彩色影像信號(4:4:4格式)中，所有顏色分量的尺寸成為(Ln，Mn)，但在處理4:2:0格式的情況下，對應(yīng)的色差分量的編碼塊的尺寸是(Ln/2，Mn/2)。
以后，將在第η層次的編碼塊Bn中可選擇的編碼模式記為m (Bn)0
在由多個顏色分量構(gòu)成的彩色影像信號的情況下，編碼模式m (Bn)可以構(gòu)成為針對每個顏色分量分別使用各自的模式，但以后，只要沒有特別說明，則設(shè)為指示針對YUV信號、4:2:0格式的編碼塊的亮度分量的編碼模式而進行說明。
在編碼模式m (Bn)中，有I個或者多個幀內(nèi)編碼模式(總稱為“INTRA”)、I個或者多個幀間編碼模式(總稱為“INTER”)，編碼控制部I如上所述從在該圖片中可利用的所有編碼模式或者其子群組之中，針對編碼塊Bn選擇編碼效率最佳的編碼模式。編碼塊Bn如圖5所示被進一步分割為I個或者多個預(yù)測處理單位(分塊，partition)。以后，將屬于編碼塊Bn的分塊記載為Pi11 (1:第η層次中的分塊編號)。如何進行屬于編碼塊Bn的分塊Pi11的分割作為信息而包含于編碼模式m (Bn)中。對于分塊PA全部依照編碼模式m (Bn)進行預(yù)測處理，但可以針對每個分塊Pi11選擇各自的預(yù)測參數(shù)。編碼控制部I針對最大尺寸的編碼塊，例如生成圖6所示那樣的塊分割狀態(tài)，確定編碼塊Bn。圖6 (a)的陰影部分表示分割后的分塊的分布，并且，圖6 (b)通過4叉樹圖形表示了對層次分割后的分塊分配了編碼模式m (Bn)的狀況。在圖6 (b)中，用□所包圍的節(jié)點表示了被分配了編碼模式m (Bn)的節(jié)點(編碼塊們。當(dāng)編碼控制部I針對各個編碼塊Bn的分塊Pi11選擇最佳的編碼模式m (Bn)時，如果該編碼模式m (Bn)是幀內(nèi)編碼模式(步驟ST3)，則切換開關(guān)3將由塊分割部2分割的編碼塊Bn的分塊Pi11輸出到幀內(nèi)預(yù)測部4。另一方面，如果該編碼模式m (Bn)是幀間編碼模式(步驟ST3)，則將由塊分割部2分割的編碼塊Bn的分塊Pi11輸出到運動補償預(yù)測部5。幀內(nèi)預(yù)測部4如果從切換開關(guān)3接收到編碼塊Bn的分塊ΡΛ則使用幀之內(nèi)的已編碼的圖像信號，根據(jù)從編碼控制部I輸出的幀內(nèi)預(yù)測參數(shù)，實施針對該編碼塊Bn的分塊Pi11的幀之內(nèi)預(yù)測處理，從而生成幀內(nèi)預(yù)測圖像Pi11 (步驟ST4)。其中，幀內(nèi)預(yù)測部4在生成了上述幀內(nèi)預(yù)測圖像Pi11之后，從預(yù)先準(zhǔn)備的I個以上的濾波器之中，根據(jù)與濾波處理對象塊的編碼有關(guān)的各種參數(shù)的狀態(tài)選擇濾波器，使用該濾波器，實施針對該幀內(nèi)預(yù)測圖像Pin的濾波處理。幀內(nèi)預(yù)測部4如果實施了針對幀內(nèi)預(yù)測圖像Pi11的濾波處理，則將濾波處理后的幀內(nèi)預(yù)測圖像Pin輸出到減法部6以及加法部9，但為了使得在圖2的運動圖像解碼裝置也能夠生成相同的幀內(nèi)預(yù)測圖像PA將該幀內(nèi)預(yù)測參數(shù)輸出到可變長編碼部13。幀內(nèi)預(yù)測部4的處理內(nèi)容的概略如上所述，但詳細(xì)的處理內(nèi)容后述。運動補償預(yù)測部5如果從切換開關(guān)3接收到編碼塊Bn的分塊ΡΛ則使用由運動補償預(yù)測幀存儲器12保存的I幀以上的參照圖像，根據(jù)從編碼控制部I輸出的幀間預(yù)測參數(shù)，實施針對該編碼塊Bn的分塊Pi11的運動補償預(yù)測處理，從而生成幀間預(yù)測圖像Pi11 (步驟ST5)。另外，通過實施運動補償預(yù)測處理來生成預(yù)測圖像的技術(shù)是公知的技術(shù)，所以省略詳細(xì)的說明。如果幀內(nèi)預(yù)測部4或者運動補償預(yù)測部5生成了預(yù)測圖像(幀內(nèi)預(yù)測圖像ΡΛ幀間預(yù)測圖像Pin)，則減法部6從由塊分割部2分割的編碼塊Bn的分塊ΡΛ減去由幀內(nèi)預(yù)測部4或者運動補償預(yù)測部5生成的預(yù)測圖像(幀內(nèi)預(yù)測圖像PA幀間預(yù)測圖像PinX從而生成差分圖像，將表示該差分圖像的預(yù)測誤差信號ef輸出到變換/量化部7 (步驟ST6)。變換/量化部7如果從減法部6接收到表示差分圖像的預(yù)測誤差信號θΛ則以從編碼控制部I輸出的預(yù)測誤差編碼參數(shù)中包含的變換塊尺寸單位，實施該差分圖像的變換處理(例如，DCT (離散余弦變換)、預(yù)先對特定的學(xué)習(xí)系列進行了基底設(shè)計的KL變換等正交變換處理)，并且使用該預(yù)測誤差編碼參數(shù)中包含的量化參數(shù)，對該差分圖像的變換系數(shù)進行量化，從而將量化后的變換系數(shù)作為差分圖像的壓縮數(shù)據(jù)輸出到逆量化/逆變換部8以及可變長編碼部13 (步驟ST7)。逆量化/逆變換部8如果從變換/量化部7接收到差分圖像的壓縮數(shù)據(jù)，則使用從編碼控制部I輸出的預(yù)測誤差編碼參數(shù)中包含的量化參數(shù)，對該差分圖像的壓縮數(shù)據(jù)進行逆量化，以該預(yù)測誤差編碼參數(shù)中包含的變換塊尺寸單位，實施逆量化的壓縮數(shù)據(jù)的逆變換處理(例如，逆DCT (逆離散余弦變換)、逆KL變換等逆變換處理)，從而將逆變換處理后的壓縮數(shù)據(jù)作為局部解碼預(yù)測誤差信號ef帽(由于電子申請的關(guān)系，將對字母文字附加的
記載為帽)輸出到加法部9 (步驟ST8)。加法部9如果從逆量化/逆變換部8接收到局部解碼預(yù)測誤差信號ef帽，則將該局部解碼預(yù)測誤差信號ef帽、和表示由幀內(nèi)預(yù)測部4或者運動補償預(yù)測部5生成的預(yù)測圖像(幀內(nèi)預(yù)測圖像ΡΛ幀間預(yù)測圖像Pi11)的預(yù)測信號進行相加，從而生成局部解碼分塊圖像Pin帽或者作為其集合的局部解碼編碼塊圖像即局部解碼圖像(步驟ST9)。加法部9當(dāng)生成了局部解碼圖像時，將表示該局部解碼圖像的局部解碼圖像信號保存到幀內(nèi)預(yù)測用存儲器10，并且將該局部解碼圖像信號輸出到環(huán)路濾波器部11。直至針對層次性地分割了的所有編碼塊Bn的處理完成為止，反復(fù)實施步驟ST3 ST9的處理，如果針對所有編碼塊Bn的處理完成，則轉(zhuǎn)移到步驟ST12的處理(步驟ST10、
STlDo可變長編碼部13對從變換/量化部7輸出的壓縮數(shù)據(jù)、從編碼控制部I輸出的編碼模式(包括表示編碼塊的分割狀態(tài)的信息)以及預(yù)測誤差編碼參數(shù)、和從幀內(nèi)預(yù)測部4輸出的幀內(nèi)預(yù)測參數(shù)或者從運動補償預(yù)測部5輸出的幀間預(yù)測參數(shù)進行熵編碼。可變長編碼部13對作為熵編碼的編碼結(jié)果的壓縮數(shù)據(jù)、編碼模式、預(yù)測誤差編碼參數(shù)、幀內(nèi)預(yù)測參數(shù)/幀間預(yù)測參數(shù)的編碼數(shù)據(jù)進行復(fù)用而生成比特流(步驟ST12)。環(huán)路濾波器部11如果從加法器9接收到局部解碼圖像信號，則補償該局部解碼圖像信號中包含的編碼失真，將編碼失真補償后的局部解碼圖像信號表示的局部解碼圖像作為參照圖像保存到運動補償預(yù)測幀存儲器12 (步驟ST13)。利用環(huán)路濾波器部11的濾波處理既可以以從加法器9輸出的局部解碼圖像信號的最大編碼塊或者各個編碼塊單位進行，也可以以集中了多個最大編碼塊的單位進行、或者在輸出了I個圖片量的局部解碼圖像信號之后集中I個圖片量來進行。接下來，詳細(xì)地說明幀內(nèi)預(yù)測部4的處理內(nèi)容。圖7是示出在編碼塊Bn內(nèi)的各分塊Pi11中可選擇的幀內(nèi)預(yù)測參數(shù)(幀內(nèi)預(yù)測模式)的一個例子的說明圖。在圖7的例子中，示出幀內(nèi)預(yù)測模式和該幀內(nèi)預(yù)測模式表示的預(yù)測方向矢量，設(shè)計為隨著可選擇的幀內(nèi)預(yù)測模式的個數(shù)增加，預(yù)測方向矢量彼此的相對角度變小。幀內(nèi)預(yù)測部4根據(jù)針對分塊Pi11的幀內(nèi)預(yù)測參數(shù)、幀內(nèi)預(yù)測圖像Pi11的生成中使用的濾波器的選擇參數(shù)，實施針對分塊Pin的幀內(nèi)預(yù)測處理。以下，說明根據(jù)針對分塊Pi11的亮度信號的幀內(nèi)預(yù)測參數(shù)(幀內(nèi)預(yù)測模式)生成亮度信號的幀內(nèi)預(yù)測信號的幀內(nèi)處理。此處，將分塊Pi11的尺寸設(shè)為IinXmi11像素。圖8是示出在1^=!<=4時、生成分塊Pi11內(nèi)的像素的預(yù)測值時使用的像素的一個例子的說明圖。在圖8中，將與分塊Pi11鄰接的已編碼的上分塊的像素(2Xlin+l)個和左分塊的像素(2Xmin)個作為預(yù)測中使用的像素，但預(yù)測中使用的像素相比于圖8所示的像素既可以多也可以少。另外，在圖8中，將鄰接的I行或者I列量的像素用于預(yù)測，但也可以將2行或者2列、或者其以上的像素用于預(yù)測。在針對分塊Pi11的幀內(nèi)預(yù)測模式的索引值是2 (平均值預(yù)測)的情況下，將上分塊的鄰接像素和左分塊的鄰接像素的平均值作為分塊Pin內(nèi)的像素的預(yù)測值而生成中間預(yù)測圖像。在幀內(nèi)預(yù)測模式的索引值是2 (平均值預(yù)測)以外的情況下，根據(jù)索引值表示的預(yù)測方向矢量Vp= (dx, dy)，生成分塊Pi11內(nèi)的像素的預(yù)測值。其中，將生成預(yù)測值的像素(預(yù)測對象像素)的分塊Pi11內(nèi)的相對坐標(biāo)(以分塊的左上像素為原點)設(shè)為(X，y)o預(yù)測中使用的參照像素的位置成為下述所示的A與鄰接像素的交點。
權(quán)利要求
1.一種運動圖像編碼裝置，其特征在于，具備: 編碼控制單元，決定成為實施預(yù)測處理時的處理單位的編碼塊的最大尺寸，并且決定最大尺寸的編碼塊被層次性地分割時的上限的層次數(shù)，從可利用的I個以上的編碼模式之中，選擇決定各個編碼塊的編碼方法的編碼模式； 塊分割單元，將輸入圖像分割為規(guī)定的尺寸的編碼塊，并且直至達(dá)到由所述編碼控制單元決定的上限的層次數(shù)為止，將所述編碼塊層次性地分割； 幀內(nèi)預(yù)測單元，在由所述編碼控制單元選擇了幀內(nèi)編碼模式作為與由所述塊分割單元分割出的編碼塊對應(yīng)的編碼模式的情況下，使用幀之內(nèi)的已編碼的圖像信號，實施幀之內(nèi)預(yù)測處理，從而生成預(yù)測圖像； 差分圖像生成單元，生成由所述塊分割單元分割出的編碼塊與由所述幀內(nèi)預(yù)測單元生成的預(yù)測圖像的差分圖像； 圖像壓縮單元，對由所述差分圖像生成單元生成的差分圖像進行壓縮，輸出所述差分圖像的壓縮數(shù)據(jù)；以及 可變長編碼單元，對從所述圖像壓縮單元輸出的壓縮數(shù)據(jù)以及由所述編碼控制單元選擇的編碼模式進行可變長編碼，生成復(fù)用了所述壓縮數(shù)據(jù)以及所述編碼模式的編碼數(shù)據(jù)的比特流， 所述幀內(nèi)預(yù)測單元在生成預(yù)測圖像時，從預(yù)先準(zhǔn)備的I個以上的濾波器之中，選擇規(guī)定的濾波器，使用所述濾波器，實施針對所述預(yù)測圖像的濾波處理，將濾波處理后的預(yù)測圖像輸出到所述差分圖像生成單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運動圖像編碼裝置，其特征在于， 設(shè)置運動補償預(yù)測單元，該運動補償預(yù)測單元在由編碼控制單元選擇了幀間編碼模式作為與由塊分割單元分割出的編碼塊對應(yīng)的編碼模式的情況下，使用參照圖像，實施針對所述編碼塊的運動補償預(yù)測處理，從而生成預(yù)測圖像， 差分圖像生成單元生成由所述塊分割單元分割出的編碼塊與由幀內(nèi)預(yù)測單元或者所述運動補償預(yù)測單元生成的預(yù)測圖像的差分圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的運動圖像編碼裝置，其特征在于， 編碼控制單元針對各個編碼塊，決定在壓縮差分圖像時使用的量化參數(shù)以及變換塊尺寸，并且決定在實施預(yù)測處理時使用的幀內(nèi)預(yù)測參數(shù)或者幀間預(yù)測參數(shù)， 圖像壓縮單元以由所述編碼控制單元決定的變換塊尺寸單位，實施由差分圖像生成單元生成的差分圖像的變換處理，并且使用由所述編碼控制單元決定的量化參數(shù)，對所述差分圖像的變換系數(shù)進行量化，從而將量化后的變換系數(shù)作為所述差分圖像的壓縮數(shù)據(jù)輸出， 可變長編碼單元在對從所述圖像壓縮單元輸出的壓縮數(shù)據(jù)以及由所述編碼控制單元選擇的編碼模式進行可變長編碼時，對由所述編碼控制單元決定的幀內(nèi)預(yù)測參數(shù)或者幀間預(yù)測參數(shù)、和量化參數(shù)以及變換塊尺寸進行可變長編碼，從而生成復(fù)用了所述壓縮數(shù)據(jù)、所述編碼模式、所述幀內(nèi)預(yù)測參數(shù)或者所述幀間預(yù)測參數(shù)、所述量化參數(shù)以及所述變換塊尺寸的編碼數(shù)據(jù)的比特流。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的運動圖像編碼裝置，其特征在于， 幀內(nèi)預(yù)測單元在進行幀內(nèi)預(yù)測的塊的尺寸、由所述編碼控制單元決定的量化參數(shù)、在生成預(yù)測圖像時使用的幀之內(nèi)的已編碼的圖像信號與濾波處理對象像素的距離、以及由所述編碼控制單元決定的幀內(nèi)預(yù)測參數(shù)之中，考慮至少I個以上而選擇濾波處理中使用的濾波器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運動圖像編碼裝置，其特征在于， 幀內(nèi)預(yù)測單元設(shè)計由塊分割單元分割出的編碼塊與預(yù)測圖像間的平方誤差和成為最小的維納濾波器，在與使用從預(yù)先準(zhǔn)備的I個以上的濾波器之中選擇的濾波器相比使用所述維納濾波器時預(yù)測誤差的降低程度更高的情況下，代替該選擇的濾波器而使用所述維納濾波器，來實施針對預(yù)測圖像的濾波處理，將濾波處理后的預(yù)測圖像輸出到差分圖像生成單元， 可變長編碼單元對由所述幀內(nèi)預(yù)測單元設(shè)計的維納濾波器的濾波系數(shù)進行可變長編碼，將所述濾波系數(shù)的編碼數(shù)據(jù)復(fù)用到比特流。
6.一種運動圖像解碼裝置，其特征在于，具備: 可變長解碼單元，根據(jù)比特流中復(fù)用的編碼數(shù)據(jù)，可變長解碼出與層次性地分割出的各個編碼塊有關(guān)的壓縮數(shù)據(jù)以及編碼模式； 幀內(nèi)預(yù)測單元，在由所述可變長解碼單元可變長解碼出的與編碼塊有關(guān)的編碼模式是幀內(nèi)編碼模式的情況下，使用幀之內(nèi)的已解碼的圖像信號，實施幀之內(nèi)預(yù)測處理，從而生成預(yù)測圖像； 差分圖像生成單元，根據(jù)由所述可變長解碼單元可變長解碼出的與編碼塊有關(guān)的壓縮數(shù)據(jù)生成壓縮前的差分圖像；以及 解碼圖像生成單元，將由所述差分圖像生成單元生成的差分圖像與由所述幀內(nèi)預(yù)測單元生成的預(yù)測圖像進行相加而生成解碼圖像， 所述幀內(nèi)預(yù)測單元在生成預(yù)測圖像時，從預(yù)先準(zhǔn)備的I個以上的濾波器之中，選擇規(guī)定的濾波器，使用所述濾波器，實施針對所述預(yù)測圖像的濾波處理，將濾波處理后的預(yù)測圖像輸出到所述解碼圖像生成單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的運動圖像解碼裝置，其特征在于， 設(shè)置運動補償預(yù)測單元，該運動補償預(yù)測單元在由可變長解碼單元可變長解碼出的與編碼塊有關(guān)的編碼模式是幀間編碼模式的情況下，使用參照圖像，實施針對所述編碼塊的運動補償預(yù)測處理，從而生成預(yù)測圖像， 解碼圖像生成單元將由差分圖像生成單元生成的差分圖像和由幀內(nèi)預(yù)測單元或者所述運動補償預(yù)測單元生成 的預(yù)測圖像進行相加而生成解碼圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的運動圖像解碼裝置，其特征在于， 可變長解碼單元根據(jù)比特流中復(fù)用的編碼數(shù)據(jù)可變長解碼出與各個編碼塊有關(guān)的壓縮數(shù)據(jù)、編碼模式、幀內(nèi)預(yù)測參數(shù)或者幀間預(yù)測參數(shù)、量化參數(shù)以及變換塊尺寸， 差分圖像生成單元使用由所述可變長解碼單元可變長解碼出的與編碼塊有關(guān)的量化參數(shù)，對與該編碼塊有關(guān)的壓縮數(shù)據(jù)進行逆量化，以所述變換塊尺寸單位，實施逆量化后的壓縮數(shù)據(jù)的逆變換處理，從而生成壓縮前的差分圖像。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的運動圖像解碼裝置，其特征在于， 幀內(nèi)預(yù)測單元在進行幀內(nèi)預(yù)測的塊的尺寸、由所述可變長解碼單元可變長解碼出的量化參數(shù)、在生成預(yù)測圖像時使用的幀之內(nèi)的已解碼的圖像信號與濾波處理對象像素的距離、以及由所述可變長解碼單元可變長解碼出的幀內(nèi)預(yù)測參數(shù)之中，考慮至少I個以上而選擇濾波處理中使用的濾波器。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的運動圖像解碼裝置，其特征在于， 幀內(nèi)預(yù)測單元在通過可變長解碼單元根據(jù)比特流中復(fù)用的編碼數(shù)據(jù)可變長解碼出維納濾波器的濾波系數(shù)的情況下，代替從預(yù)先準(zhǔn)備的I個以上的濾波器中選擇的濾波器，而使用所述維納濾波器，實施針對預(yù)測圖像的濾波處理，將濾波處理后的預(yù)測圖像輸出到解碼圖像生成單元。
11.一種運動圖像編碼方法，其特征在于，具備: 編碼控制處理步驟，編碼控制單元決定成為實施預(yù)測處理時的處理單位的編碼塊的最大尺寸，并且決定最大尺寸的編碼塊被層次性地分割時的上限的層次數(shù)，從可利用的I個以上的編碼模式之中，選擇決定各個編碼塊的編碼方法的編碼模式； 塊分割處理步驟，塊分割單元將輸入圖像分割為規(guī)定的尺寸的編碼塊，并且直至達(dá)到在所述編碼控制處理步驟中決定的上限的層次數(shù)為止，將所述編碼塊層次性地分割； 幀內(nèi)預(yù)測處理步驟，在所述編碼控制處理步驟中選擇了幀內(nèi)編碼模式作為與在所述塊分割處理步驟中分割出的編碼塊對應(yīng)的編碼模式的情況下，幀內(nèi)預(yù)測單元使用幀之內(nèi)的已編碼的圖像信號，實施幀之內(nèi)預(yù)測處理，從而生成預(yù)測圖像； 差分圖像生成處理步驟，差分圖像生成單元生成在所述塊分割處理步驟中分割出的編碼塊與在所述幀內(nèi)預(yù)測處理步驟中生成的預(yù)測圖像的差分圖像； 圖像壓縮處理步驟，圖像壓縮單元對在所述差分圖像生成處理步驟中生成的差分圖像進行壓縮，輸出所述差分圖像的壓縮數(shù)據(jù)；以及 可變長編碼處理步驟，可變長編碼單元對在所述圖像壓縮處理步驟中輸出的壓縮數(shù)據(jù)以及在所述編碼控制處理步驟中選擇的編碼模式進行可變長編碼，生成復(fù)用了所述壓縮數(shù)據(jù)以及所述編碼模式的編碼數(shù)據(jù)的比特流， 在所述幀內(nèi)預(yù)測處理步驟中，在生成預(yù)測圖像時，從預(yù)先準(zhǔn)備的I個以上的濾波器之中，選擇規(guī)定的濾波器，使用所述濾波器，實施針對所述預(yù)測圖像的濾波處理，將濾波處理后的預(yù)測圖像輸出到所述差分圖像生成單元。
12.—種運動圖像解碼方法，其特征在于，具備: 可變長解碼處理步驟，可變長解碼單元根據(jù)比特流中復(fù)用的編碼數(shù)據(jù)，可變長解碼出與被層次性地分割出的各個編碼塊有關(guān)的壓縮數(shù)據(jù)以及編碼模式； 幀內(nèi)預(yù)測處理步驟，在所 述可變長解碼處理步驟中可變長解碼出的與編碼塊有關(guān)的編碼模式是幀內(nèi)編碼模式的情況下，幀內(nèi)預(yù)測單元使用幀之內(nèi)的已解碼的圖像信號，實施幀之內(nèi)預(yù)測處理，從而生成預(yù)測圖像； 差分圖像生成處理步驟，差分圖像生成單元根據(jù)在所述可變長解碼處理步驟中可變長解碼出的與編碼塊有關(guān)的壓縮數(shù)據(jù)生成壓縮前的差分圖像；以及 解碼圖像生成處理步驟，解碼圖像生成單元將在所述差分圖像生成處理步驟中生成的差分圖像和在所述幀內(nèi)預(yù)測處理步驟中生成的預(yù)測圖像進行相加而生成解碼圖像， 在所述幀內(nèi)預(yù)測處理步驟中，在生成預(yù)測圖像時，從預(yù)先準(zhǔn)備的I個以上的濾波器之中，選擇規(guī)定的濾波器，使用所述濾波器，實施針對所述預(yù)測圖像的濾波處理，將濾波處理后的預(yù)測圖像輸出到所述解碼圖像生成單元。
全文摘要
幀內(nèi)預(yù)測部(4)在通過使用幀之內(nèi)的已編碼的圖像信號來實施幀之內(nèi)預(yù)測處理而生成幀內(nèi)預(yù)測圖像時，從預(yù)先準(zhǔn)備的1個以上的濾波器之中，根據(jù)與濾波處理對象塊的編碼有關(guān)的各種參數(shù)的狀態(tài)選擇濾波器，使用該濾波器，實施針對預(yù)測圖像的濾波處理。由此，能夠降低局部地發(fā)生的預(yù)測誤差，提高圖像質(zhì)量。
文檔編號H04N7/32GK103141106SQ20118004724
公開日2013年6月5日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者峯澤彰, 關(guān)口俊一, 杉本和夫 申請人:三菱電機株式會社