图像编码装置、图像解码装置、编码流变换装置、图像编码方法以及图像解码方法制造方法及图纸

预测图像生成部在对能够随机访问的帧间图片进行编码的情况下，从多个能够随机访问的内部图片中设定参照图片，实施将该设定的参照图片用于预测处理的运动补偿预测，可变长度编码部(13)对表示该参照图片的位置的图片位置信息和表示能够随机访问的帧间图片能够随机访问的识别信息进行编码，将该图片位置信息和识别信息的编码数据复用到比特流中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及高效地对图像进行编码的图像编码装置和图像编码方法、高效地对已编码的图像进行解码的图像解码装置和图像解码方法、以及编码流变换装置。
技术介绍
例如，在下面的非专利文献1中记载的现有的图像编码装置中，将输入的彩色图像分割为规定大小的最大编码块，并进一步将最大编码块分层分割为更细小的编码块。并且，通过将该编码块进一步分割为更细小的预测块，实施针对该预测块的画面内预测和/或运动补偿预测，由此生成预测误差。并且，在编码块内将该预测误差分层地分割为变换块，对各自的变换系数进行熵编码，由此达成较高的压缩率。在现有的图像编码装置中，为了实现利用时间相关性的高效编码，例如通过图30的(a)所示的编码构造，从已经编码的图片中搜索与编码对象块之间的相关性较高的块，进行利用将其搜索对象块作为预测值的运动补偿预测的编码。一般情况下，将此时的使用运动补偿预测的图片称作帧间图片，将运动补偿预测的搜索(参照)对象图片称作参照图片，将不使用运动补偿而仅根据编码对象图片内的已编码像素进行预测的图片称作内部图片。特别是如图30的(b)所示，公知参照显示顺序中过去和未来双方的图片的运动补偿即双向预测能够实现高精度的预测。但是，如这些例子那样，通过运动补偿使图片间具有参照关系，由此在各图片的解码中产生依赖性，无法从位于编码比特流(编码流)中途的图片起进行解码，无法进行视频的中途再现。因此，在利用图30等的使用运动补偿预测的编码构造的情况下，有时要准备表示中途解码开始地点的随机访问点，使得即使从编码比特流的中途起进行解码也能够正确地再现。例如在图31中示出设定能够随机访问的图片(非专利文献1所述的Intra
Random Access Point(IRAP)图片)时的例子。帧间图片允许参照在时间上比内部图片靠前的图片，但是，解码顺序(编码顺序)和显示顺序均比IRAP图片靠后的帧间图片无法跨过该IRAP图片而参照在时间上比IRAP图片靠前的图片。即，对于解码顺序和显示顺序均比IRAP图片靠后的图片，运动补偿预测的参照对象受到限制。该情况下，在从编码比特流的中途起开始解码时，如果从IRAP起进行解码，则显示顺序比IRAP图片靠后的图片始终能够正确解码，能够实现编码顺序的中途再现。在非专利文献1中，作为IRAP图片，定义有IDR(Instantaneous Decoding Refresh)图片、CRA(Clean Random Access)图片、BLA(Broken Link Access)图片。在从IRAP图片进行随机访问时，在IDR图片的情况下，保证了解码顺序靠后的图片的正常解码，在CRA图片和BLA图片的情况下，保证了解码顺序和显示顺序均靠后的图片的正常解码。进而，在从IRAP图片进行随机访问时，为了能够再现显示顺序在IRAP图片以后的图片，显示顺序比IRAP图片靠后的图片的解码顺序必须比IRAP图片靠后。即，在任何IRAP图片中，显示顺序靠后的图片都能够正常解码，这点是共通的。并且，在非专利文献2中也具有同样的随机访问功能。但是，在非专利文献2中，作为随机访问用的图片，仅定义有IDR图片。现有技术文献非专利文献非专利文献1：ISO/IEC 23008-2/ITU-T H.265非专利文献2：ISO/IEC 14496-10/ITU-T H.264
技术实现思路
专利技术要解决的课题现有的图像编码装置如上所述构成，因此，能够实现如下的随机访问：即使从编码比特流的中途，通过从特定图片开始解码，也能够正确地对显示顺序中该图片以后的图片进行解码。但是，如图32所示，在随机访问间隔(IRAP图片间隔)较短的情况下，运动补偿预测中能够使用的帧间图片的比例减小，编码效率降低。另一方面，当为了提高编码效率而增大帧间图片的比例时，随机访问间隔相应变长。这样，在编码效率与随机访问间隔之间存在折衷的关系，存在很难在缩短随机访问间隔的状态下提高预测效率这样的课题。本专利技术正是为了解决上述这种课题而完成的，其目的在于，得到能够在维持随机访问间隔的状态下提高编码效率的图像编码装置、图像解码装置、编码流变换装置、图像编码方法以及图像解码方法。用于解决课题的手段本专利技术的图像编码装置具有将输入图像分割为编码处理单位的块的块分割部以及针对由块分割部分割的块决定编码模式的编码模式决定部，按照由编码模式决定部决定的编码模式，对由块分割部分割后的块实施编码处理，输出该块的压缩数据，其中，所述图像编码装置具有：预测图像生成部，其生成由块分割部分割后的块的预测图像；差分图像生成部，其生成由块分割部分割后的块与由预测图像生成部生成的预测图像之间的差分图像；图像压缩部，其对由差分图像生成部生成的差分图像进行压缩，输出该差分图像的压缩数据；局域解码图像生成部，其对由图像压缩部压缩后的差分图像进行解压缩，对解压缩后的差分图像和由预测图像生成部生成的预测图像进行相加，生成局域解码图像；滤波处理部，其对由局域解码图像生成部生成的局域解码图像实施滤波处理；以及编码部，其对从图像压缩部输出的压缩数据和由编码模式决定部决定的编码模式进行编码，生成复用了该压缩数据和编码模式的编码数据的比特流，预测图像生成部在对能够随机访问的帧间图片进行编码的情况下，从多个能够随机访问的内部图片中设定参照图片，实施将该设定的参照图片用于预测处理的运动补偿预测，编码部对表示该参照图片的位置的图片位置信息和表示能够随机访问的帧间图片能够随机访问的识别信息进行编码，将该图片位置信息和识别信息的编码数据复用到比特流中。并且，图像编码装置具有将输入图像分割为编码处理单位的块的块分割部以及针对由块分割部分割的块决定编码模式的编码模式决定部，按照由编码模式决定部决定的编码模式，对由块分割部分割后的块实施编码处理，输出该块的压缩数据，其中，所述图像编码装置具有：预测图像生成部，其生成由块分割部分割后的块的预测图像；差分图像生成部，其生成由块分割部分割后的块与由预测图像生成部生成的预测图像之间的差分图像；图像压缩部，其对由差分图像生成部生成的差分图像进行压缩，输出该差分图像的压缩数据；局域解码图像生成部，其对由图像压缩部压缩后的差分图像进行解压缩，对解压缩后的差分图像和由预测图像生成部生成的预测图像进行相加，生成局域解码图像；滤波处理部，其对由局域解码图像生成部生成的局域解码图
像实施滤波处理；以及编码部，其对从图像压缩部输出的压缩数据和由编码模式决定部决定的编码模式进行编码，生成复用了该压缩数据和编码模式的编码数据的比特流，预测图像生成部在对能够随机访问的帧间图片进行编码的情况下，将相对于能够随机访问的帧间图片的编码顺序，编码顺序靠前且编码顺序最近的能够随机访问的内部图片设定为参照图片，实施将该设定的参照图片用于预测处理的运动补偿预测，编码部对表示能够随机访问的帧间图片能够随机访问的识别信息进行编码，将该识别信息的编码数据复用到比特流中。本专利技术的图像解码装置输入以块为单位对图像进行压缩编码后的比特流，生成解码图像，其中，所述图像解码装置具有：解码部，其从比特流解码出各个块的压缩数据和编码模式；预测图像生成部，其按照由解码部解码后的编码模式，参照已解码像素，对各个块生成预测图像；差分图像生成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像编码装置，其具有将输入图像分割为编码处理单位的块的块分割部以及针对由所述块分割部分割的块决定编码模式的编码模式决定部，按照由所述编码模式决定部决定的编码模式，对由所述块分割部分割后的块实施编码处理，输出所述块的压缩数据，其特征在于，所述图像编码装置具有：预测图像生成部，其生成由所述块分割部分割后的块的预测图像；差分图像生成部，其生成由所述块分割部分割后的块与由所述预测图像生成部生成的预测图像之间的差分图像；图像压缩部，其对由所述差分图像生成部生成的差分图像进行压缩，输出所述差分图像的压缩数据；局域解码图像生成部，其对由所述图像压缩部压缩后的差分图像进行解压缩，对解压缩后的差分图像和由所述预测图像生成部生成的预测图像进行相加，生成局域解码图像；滤波处理部，其对由所述局域解码图像生成部生成的局域解码图像实施滤波处理；以及编码部，其对从所述图像压缩部输出的压缩数据和由所述编码模式决定部决定的编码模式进行编码，生成复用了所述压缩数据和所述编码模式的编码数据的比特流，所述预测图像生成部在对能够随机访问的帧间图片进行编码的情况下，从多个能够随机访问的内部图片中设定参照图片，实施将该设定的参照图片用于预测处理的运动补偿预测，所述编码部对表示所述参照图片的位置的图片位置信息和表示所述能够随机访问的帧间图片能够随机访问的识别信息进行编码，将所述图片位置信息和所述识别信息的编码数据复用到所述比特流中。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.03 JP 2014-018368;2014.11.11 JP 2014-228601.一种图像编码装置，其具有将输入图像分割为编码处理单位的块的块分割部以及针对由所述块分割部分割的块决定编码模式的编码模式决定部，按照由所述编码模式决定部决定的编码模式，对由所述块分割部分割后的块实施编码处理，输出所述块的压缩数据，其特征在于，所述图像编码装置具有：预测图像生成部，其生成由所述块分割部分割后的块的预测图像；差分图像生成部，其生成由所述块分割部分割后的块与由所述预测图像生成部生成的预测图像之间的差分图像；图像压缩部，其对由所述差分图像生成部生成的差分图像进行压缩，输出所述差分图像的压缩数据；局域解码图像生成部，其对由所述图像压缩部压缩后的差分图像进行解压缩，对解压缩后的差分图像和由所述预测图像生成部生成的预测图像进行相加，生成局域解码图像；滤波处理部，其对由所述局域解码图像生成部生成的局域解码图像实施滤波处理；以及编码部，其对从所述图像压缩部输出的压缩数据和由所述编码模式决定部决定的编码模式进行编码，生成复用了所述压缩数据和所述编码模式的编码数据的比特流，所述预测图像生成部在对能够随机访问的帧间图片进行编码的情况下，从多个能够随机访问的内部图片中设定参照图片，实施将该设定的参照图片用于预测处理的运动补偿预测，所述编码部对表示所述参照图片的位置的图片位置信息和表示所述能够随机访问的帧间图片能够随机访问的识别信息进行编码，将所述图片位置信息和所述识别信息的编码数据复用到所述比特流中。2.一种图像编码装置，其具有将输入图像分割为编码处理单位的块的块分割部以及针对由所述块分割部分割的块决定编码模式的编码模式决定部，按照由所述编码模式决定部决定的编码模式，对由所述块分割部分割后的块实施编码处理，输出所述块的压缩数据，其特征在于，所述图像编码装置具有：预测图像生成部，其生成由所述块分割部分割后的块的预测图像；差分图像生成部，其生成由所述块分割部分割后的块与由所述预测图像生成部生成的预测图像之间的差分图像；图像压缩部，其对由所述差分图像生成部生成的差分图像进行压缩，输出所述差分图像的压缩数据；局域解码图像生成部，其对由所述图像压缩部压缩后的差分图像进行解压缩，对解压缩后的差分图像和由所述预测图像生成部生成的预测图像进行相加，生成局域解码图像；滤波处理部，其对由所述局域解码图像生成部生成的局域解码图像实施滤波处理；以及编码部，其对从所述图像压缩部输出的压缩数据和由所述编码模式决定部决定的编码模式进行编码，生成复用了所述压缩数据和所述编码模式的编码数据的比特流，所述预测图像生成部在对能够随机访问的帧间图片进行编码的情况下，将相对于所述能够随机访问的帧间图片的编码顺序，编码顺序靠前且编码顺序最近的能够随机访问的内部图片设定为参照图片，实施将该设定的参照图片用于预测处理的运动补偿预测，所述编码部对表示所述能够随机访问的帧间图片能够随机访问的识别信息进行编码，将所述识别信息的编码数据复用到所述比特流中。3.一种图像解码装置，其输入以块为单位对图像进行压缩编码后的比特流，生成解码图像，其特征在于，所述图像解码装置具有：解码部，其从所述比特流解码出各个块的压缩数据和编码模式；预测图像生成部，其按照由所述解码部解码后的编码模式，参照已解码像素，对各个块生成预测图像；差分图像生成部，其对由所述解码部解码后的压缩数据进行解压缩，生成差分图像；解码图像生成部，其对由所述差分图像生成部生成的差分图像和由所述预测图像生成部生成的预测图像进行相加，生成解码图像；以及滤波处理部，其对由所述解码图像生成部生成的解码图像实施滤波处理，所述解码部对表示哪个帧间图片是能够随机访问的帧间图片的识别信息进行解码，并且，对表示所述能够随机访问的帧间图片的生成预测图像时参照的参照图片的位置的图片位置信息进行解码，所述预测图像生成部在对根据所述识别信息识别出的能够随机访问的帧间图片进行解码的情况下，从多个能够随机访问的内部图片中，将所述图片位置信息所示的图...

【专利技术属性】
技术研发人员：峯泽彰，关口俊一，守屋芳美，服部亮史，宫泽一之，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP