图像编码装置和方法以及图像解码装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了图像编码装置和方法以及图像解码装置和方法。一种用于图像编码装置的图像编码方法，所述图像编码装置被配置为将图像分割成多个尺寸的分割块、并且在以分割块为单位根据参数值控制图像质量的同时对图像执行编码，所述图像编码方法包括：获取要被编码的目标块的块尺寸；获取用于控制参数值的最小块尺寸；获取目标块的分割状态；获取参数值；根据目标块的分割状态确定目标块是否被分割；确定目标块的块尺寸是否大于或等于最小块尺寸；确定目标块的块尺寸是否等于最小块尺寸；以及将获取的参数值编码。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为201280009709.7、申请日为2012年1月12日、专利技术名称为“图像编码装置、图像编码方法和程序以及图像解码装置、图像解码方法和程序”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及图像编码装置、图像编码方法和程序以及图像解码装置、图像解码方法和程序。特别地，本专利技术涉及与图像编码中的图像质量参数的计算和代码的插入有关的图像质量参数编码方法和解码方法。
技术介绍
作为运动图像的压缩记录方法，以下称为H.264的H.264/运动图片专家组(MPEG)-4先进视频编码(AVC)已经是已知的。H.264被广泛用于一段(onesegment)数字地面广播和其它的应用中。H.264的特征是：除了常规的编码方案以外，还通过以4×4像素为单位使用整数变换，提供多个内部预测能力(参见ISO/IEC14496-10：2004Informationtechnology--Codingofaudio-visualobjects--Part10:AdvancedVideoCoding,ITU-TH.264Advancedvideocodingforgenericaudiovisualservices)。以MPEG-2和H.264为代表的使用正交变换和量化(quantization)的编码方案对预定的块图像执行正交变换和量化，以产生量化系数数据。对于图像质量控制，通过使用称为量化参数的图像质量控制参数执行量化。具体地，使用小量化参数值的量化造成提高的图像质量，但是具有大量的代码。具有大量化参数值的量化以减少的代码量造成低的图像质量。根据目标代码量选择最佳的量化参数值用于编码。这种控制被称为比率(rate)控制。已讨论了各种比率控制方法，包括TM5。在量化之后，量化系数数据经受可变长度编码，以产生编码的系数数据。量化参数也被编码以产生量化参数代码。例如，H.264使用用于将目标块前的块量化的量化参数与用于将目标块量化的量化参数之间的差值。该差值被称为量化参数Δ(QP_DELTA)。计算的QP_DELTA通过Golomb编码或算术编码被编码成QP_DELTA代码。例如，即使差值为0，利用Golomb编码的QP_DELTA代码编解码器(codec)也产生一位的代码。由此产生的编码的系数数据和量化参数代码被传送到解码器。解码器将编码的系数数据和量化参数代码解码，以产生量化系数数据和量化参数。解码器然后通过使用量化参数对量化系数数据执行逆(inverse)量化和逆正交变换，由此产生解码的图像。在MPEG-2和H.264中单个处理单位被称为宏块(macroblock)。宏块是以格子(lattice)图案将图像分割成的16×16像素的格子块。就像素而言，在MPEG-2中将被正交变换的块具有8×8像素的尺寸，并且H.264具有8×8像素或4×4像素的尺寸。即，单个的宏块包含多个正交变换块。MPEG-2和H.264可以以宏块为单位对量化参数进行控制(比率控制)。包含于同一宏块中的正交变换块用相同的量化参数被量化。根据H.264的改进技术，以格子图案将图像分割成称为最大编码树块(LCTB)的格子块。LCTB具有64×64像素的尺寸。LCTB通过使用区域四叉树结构被分割成称为编码树块(CTB)的更小尺寸的块。为了搜索或者输入/输出树结构数据，需要规定扫描次序。CTB包含称为变换单位(TU)的正交变换块。TU也可通过使用区域四叉树结构被分割成更小的尺寸。各单位具有分割标记。分割标记为真(true)的块被构建为包含高度和宽度的尺寸为1/2的四个分割块。分割标记为假(false)的块不包含分割块，而包含块上的实际数据。换句话说，只有未分割的TU包含图像块上的系数数据。LCTB(格子块)包含不同正交变换尺寸的多个分级(hierarchically)构建块。可通过各种方法确定是否分割块。在日本专利申请公开No.2005-191706中讨论了确定方法中的一种，其包括使用Lagrange乘子(multiplier)以计算块成本(cost)并选择较低成本的块分割方法。假定图像编码方法包含以按照格子图案将图像分割成的格子块为单位将图像编码。如果格子块的尺寸大并且以格子块为单位执行图像质量控制，那么不同的图像质量的块之间的边界可能变得引人注意。不管图像质量参数是否改变，图像质量参数都被编码和传送。如果将格子块再分(subdivide)成更小的单位以用于图像质量控制，那么存在由图像质量参数代码导致的开销(overhead)的问题。
技术实现思路
本专利技术针对使得能够以适当的块为单位进行图像质量控制并且可使得块边界较小以产生边界较不引人注意的图像的图像编码装置。根据本专利技术的一个方面，图像编码装置被配置为将图像分割成多个尺寸的分割块、并且在以分割块为单位根据参数值控制图像质量的同时对图像执行编码，所述图像编码装置包括：被配置为获取要被编码的目标块的块尺寸的单元；被配置为获取用于控制参数值的最小块尺寸的单元；被配置为获取目标块的分割状态的单元；被配置为获取参数值的单元；被配置为根据目标块的分割状态确定目标块是否被分割的单元；被配置为确定目标块的块尺寸是否大于或等于最小块尺寸的单元；被配置为确定目标块的块尺寸是否等于最小块尺寸的单元；以及被配置为将获取的参数值编码的单元。根据本专利技术的示例性实施例，可以以适当的块为单位控制图像质量并使得块边界较小以产生边界较不引人注意的图像。由于不需要将图像质量控制参数代码插入所有的正交变换的块中，因此量化参数代码的量将不会超出所需地增加。从参照附图对示例性实施例的以下详细描述，本专利技术的进一步的特征和方面将变得明显。附图说明并入说明书中并构成其一部分的附图示出本专利技术的示例性实施例、特征和方面，并与描述一起用于解释本专利技术的原理。图1是示出根据本专利技术的第一示例性实施例的图像质量参数的编码方法的流程图。图2是示出根据本专利技术的第二示例性实施例的图像质量参数的解码方法的流程图。图3是示出根据本专利技术的第三示例性实施例的图像质量参数的编码方法的流程图。图4是示出根据本专利技术的第四示例性实施例的图像质量参数的解码方法的流程图。图5是示出根据本专利技术的第五示例性实施例的图像质量参数的编码方法的流程图。图6是示出根据本专利技术的第六示例性实施例的图像质量参数的解码方法的流程图。图7是示出分割的格子块的例子的示图。图8A是示出格子块的分割和分割标记的例子的示图。图8B是示出格子块的分割和分割标记的例子的示图。图8C是示出格子块的分割和分割标记的例子的示图。图8D是示出格子块的分割和分割标记的例子的示图。图9是示出用于执行根据本专利技术示例性实施例的编码方法和解码方法的硬件配置的例子的示图。图10是示出用于执行根据本专利技术示例性实施例的编码方法的硬件配置的例子的示图。图11是示出用于执行根据本专利技术示例性实施例的解码方法的硬件配置的例子的示图。图12A是示出对分割块的图像质量控制的例子的示图。图12B是示出对分割块的图像质量控制的例子的示图。图12C是示出对分割块的图像质量控制的例子的示图。图13是示出对帧的编码处理方法的流程图。图14是示出对帧的解码处理方法的流程图。图15是示出编码的帧的数据结构的示图。图16是示出格子块上的编码数据的数据结构的示图。图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对图像数据进行编码的图像编码装置，其特征在于，所述图像编码装置包括：确定单元，被配置为确定与量化参数有关的最小尺寸以及图像中包含的块的块尺寸；以及量化单元，被配置为在用于多个块的量化参数与处理所述多个块中的预定块对应地被编码的情况下，使用与处理所述预定块对应地被编码的量化参数对所述多个块中的所述预定块之外的块的数据进行量化，所述多个块被包含在具有所述最小尺寸的区域中且尺寸小于所述最小尺寸。

【技术特征摘要】
2011.01.13 JP 2011-0046481.一种用于对图像数据进行编码的图像编码装置，其特征在于，所述图像编码装置包括：确定单元，被配置为确定与量化参数有关的最小尺寸以及图像中包含的块的块尺寸；以及量化单元，被配置为在用于多个块的量化参数与处理所述多个块中的预定块对应地被编码的情况下，使用与处理所述预定块对应地被编码的量化参数对所述多个块中的所述预定块之外的块的数据进行量化，所述多个块被包含在具有所述最小尺寸的区域中且尺寸小于所述最小尺寸。2.根据权利要求1所述的图像编码装置，其中，所述预定块未被分割。3.根据权利要求1所述的图像编码装置，进一步包括：编码单元，被配置为与处理所述预定块对应地对量化参数进行编码；生成单元，被配置为对所述图像数据进行预测并且生成残差数据；以及系数数据生成单元，被配置为对通过所述生成单元生成的残差数据执行正交变换，并且使用所述量化参数对所述残差数据进行量化，以生成系数数据。4.根据权利要求1所述的图像编码装置，其中，指示所述最小尺寸的信息由对应于块尺寸的指数表示。5.根据权利要求1所述的图像编码装置，其中，关于块的块尺寸的信息基于指示该块是否将被分割的信息被表示。6.根据权利要求1所述的图像编码装置，其中，所述预定块是包含在具有所述最小尺寸的区域中的所述多个块中的左上块。7.根据权利要求1所述的图像编码装置，其中，所述预定块是包含在具有所述最小尺寸的区域中的所述多个块中的将首先被处理的块。8.根据权利要求1所述的图像编码装置，其中，在包含在具有所述最小尺寸的区域中的所述多个块中的左上块的量化系数不具有非零值的情况下，所述预定块是将晚于所述左上块被处理的块，并且具有非零值的量化系数。9.根据权利要求1所述的图像编码装置，其中，在包含在具有所述最小尺寸的区域中的所述多个块中的将首先被处理的块的量化系数不具有非零值的情况下，所述预定块是将晚于所述将首先被处理的块被处理的块，并且具有非零值的量化系数。10.一种用于对通过对图像数据进行编码而生成的编码数据进行解码的图像解码装置，其特征在于，所述图像解码装置包括：获取单元，被配置为获取指示与量化参数有关的最小尺寸的信息以及关于图像中包含的块的块尺寸的信息；以及逆量化单元，被配置为在用于多个块的量化参数与处理所述多个块中的预定块对应地被解码的情况下，使用与处理所述预定块对应地被解码的量化参数，对...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林正明，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP