图像编码设备和方法以及图像解码设备和方法技术

本发明专利技术提供一种图像编码设备和方法以及图像解码设备和方法。一种图像处理设备，包括：分割单元，用于将输入图像分割成经过量化控制的多个子块；子块量化参数计算单元，用于计算所述多个子块中的各子块的量化参数；基本块量化参数计算单元，用于设置包括至少两个子块的基本块，并且计算所述基本块的量化参数；差值计算单元，用于计算所述基本块的量化参数和所述基本块内所包括的各子块的量化参数之间的差值；以及差值编码单元，用于对所述差值进行编码。

Image encoding apparatus and method, and image decoding apparatus and method

The present invention provides an image coding apparatus and method, and an image decoding apparatus and method. An image processing apparatus includes: a dividing unit for the input image into a plurality of sub blocks through quantitative control; calculating unit block quantization parameters, quantization parameters for the calculation of the plurality of sub blocks in the block; the basic computing unit block quantization parameters, including at least two sub blocks are used to set the basic block, and calculating the quantitative parameters of the basic block; the difference calculation unit for calculating the difference between the quantitative parameters of the basic block quantization parameters and the basic block included within each sub block; and the difference between the encoding unit for encoding the difference.

【技术实现步骤摘要】
图像编码设备和方法以及图像解码设备和方法本申请是申请日为2012年2月27日、申请号为2012800124709、专利技术名称为“图像编码设备和方法以及图像解码设备和方法”的申请的分案申请。
本专利技术涉及图像编码设备、图像编码方法及其程序和图像解码设备、图像解码方法及其程序。更特别地，本专利技术涉及针对图像中的量化参数的预测编码方法。
技术介绍
作为用于压缩并记录运动图像的方法，已知有H.264/MPEG-4AVC(以下称为H.264)(ISO/IEC14496-10；2004Informationtechnology-Codingofaudio-visualobjects-Part10:AdvancedVideoCoding)。H.264广泛用于单段地上数字广播。H.264使得能够通过使用mb_qp_delta代码来以宏块为单位(16×16个像素)改变量化参数。上述文献所述的公式7-23将差值mb_qp_delta与紧前解码的宏块的量化参数QPYPREV相加，以按宏块为单位(16×16个像素)改变量化参数。近年来，进行高效率视频编码(HEVC)的国际标准化的活动已经开始。(HEVC是作为H.264的后续者的甚至更高效率的编码方法)。随着画面大小的增大，该活动考虑利用比传统宏块(16×16个像素)大的块大小来进行分割。根据JCT-VC贡献JCTVC-A205.doc，将具有较大大小的基本块称为最大编码树块(LCTB)。该考虑假定64×64个像素的大小(JCT-VC贡献JCTVC-A205.doc<http://wftp3.itu.int/av-arch/jctvc-site/2010_04_A_Dresden/>)。LCTB进一步被分割成多个子块、即经过变换和量化的编码树块(CTB)。作为分割方法，使用区域四叉树结构来将块分割成四个子块(垂直方向上为两个且水平方向上为两个)。图2A示出区域四叉树结构。粗框10000表示基本块，其中为了简化说明，该基本块由64×64个像素构成。各子块10001和10010由16×16个像素构成。各子块10002～10009由8×8个像素构成。子块以这种方式形成并且用于进行变换和其它编码处理。利用HEVC，以相同方式按基本块为单位对H.264的宏块进行量化参数控制。然而，从图像质量的观点，实际上期望以子块为单位进行量化参数控制。在这种情况下，期望以子块为单位通过量化参数控制来进行较小单位的量化。然而，即使可以进行较小单位的量化，也基于区域四叉树结构来进行处理。因此，无法高效地进行以子块为单位的并行处理，使得无法改善编码和解码的处理速度。具体地，参考图2A，按顺序依次处理子块10001(16×16个像素)、子块10002～10009(8×8个像素)和子块10010(16×16个像素)。由于通过使用相对于前一子块的量化参数的差值作为预测值来计算各子块的量化参数，因此需要对这些量化参数进行顺次处理，由此无法进行以子块为单位的高效并行处理。此外，在针对各子块尝试量化参数最优化的情况下，由于基于区域四叉树结构来进行用于获取量化参数差值的处理，因此差值将改变。例如，图2B示出在各子块的中央示出的量化参数值。图2B的示例假定量化参数值从左上方向着右下方逐渐改变的情况。在通常的自然图像中有可能发生该现象。由于子块10001的量化参数为12并且子块10002的量化参数为14，因此子块10002与子块10001的差值为+2。后续的差值为+4、-6、+6、-6、+-0、+2、+4和+2。这样根据区域四叉树结构获取差值会导致这些差值随机波动，这造成所产生的代码大的问题。
技术实现思路
本专利技术涉及使得能够并行地进行针对各子块的编码和解码，以不仅实现高速处理、还实现高效率的量化参数的编码和解码。根据本专利技术的方面，一种图像编码设备，包括：分割部件，用于将输入图像分割成经过量化控制的多个子块；子块量化参数计算部件，用于计算所述多个子块中的各子块的量化参数；基本块量化参数计算部件，用于设置包括至少两个子块的基本块，并且计算所述基本块的量化参数；差值计算部件，用于计算所述基本块的量化参数和所述基本块内所包括的各子块的量化参数之间的差值；以及差值编码部件，用于对所述差值进行编码。根据本专利技术的典型实施例，可以基于基本块的量化参数来以子块为单位独立对各子块的量化参数进行编码和解码，从而便于进行以子块为单位的并行处理。此外，抑制预测误差使得能够进行高效率的量化参数的编码和解码。通过以下参考附图对典型实施例的详细说明，本专利技术的其它特征和方面将变得明显。附图说明包含在说明书中并构成说明书一部分的附图示出了本专利技术的典型实施例、特征和方面，并和说明书一起用来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典型实施例的图像编码设备的结构的框图。图2A示出块分割的示例。图2B示出块分割的示例。图3是示出根据本专利技术的第一典型实施例的图像编码设备中的量化参数编码单元的详细框图。图4是示出根据本专利技术的第一典型实施例的图像编码设备所进行的图像编码处理的流程图。图5A示出编码时的并行处理。图5B示出编码时的并行处理。图6是示出根据本专利技术的第二典型实施例的图像解码设备的结构的框图。图7是示出根据本专利技术的第二典型实施例的量化参数解码单元的详细框图。图8是示出根据本专利技术的第二典型实施例的图像解码设备所进行的图像解码处理的流程图。图9A示出解码时的并行处理。图9B示出解码时的并行处理。图10是示出根据本专利技术的第三典型实施例的图像编码设备的结构的框图。图11是示出根据本专利技术的第三典型实施例的图像编码设备中的量化参数编码单元的详细框图。图12是示出根据本专利技术的第三典型实施例的图像编码设备所进行的图像编码处理的流程图。图13是示出根据本专利技术的第四典型实施例的图像解码设备的结构的框图。图14是示出根据本专利技术的第四典型实施例的图像解码设备中的量化参数解码单元的详细框图。图15是示出根据本专利技术的第四典型实施例的图像解码设备所进行的图像解码处理的流程图。图16是示出根据本专利技术的第五典型实施例的图像编码设备中的量化参数编码单元的详细框图。图17是示出根据本专利技术的第五典型实施例的图像编码设备所进行的图像编码处理的流程图。图18是示出根据本专利技术的第六典型实施例的图像解码设备中的量化参数解码单元的详细框图。图19是示出根据本专利技术的第六典型实施例的图像解码设备所进行的图像解码处理的流程图。图20是示出可应用于根据本专利技术的典型实施例的图像编码设备和图像解码设备的计算机的硬件结构示例的框图。具体实施方式以下将参考附图来详细说明本专利技术的各种典型实施例、特征和方面。图1是示出根据本专利技术的第一典型实施例的图像编码设备的框图。参考图1，该图像编码设备从端子1000输入图像数据。块分割单元1001将输入图像分割成多个基本块、即从输入图像多次切出基本块，并且根据需要进一步将各基本块分割成多个子块。图像编码设备以子块为单位进行量化控制。尽管为了简化说明、假定输入图像具有8位的像素值，但像素值不限于此。基本块的大小为64×64个像素，并且子块的最小大小为8×8个像素。在这种情况下，基本块包括四个子块。尽管以下将基于用于将块分割成四个子块(垂直方向上为两个且水平方向上为两个)的方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像编码设备，包括：分割部件，用于将输入图像分割成经过量化控制的多个子块；确定部件，用于确定所述多个子块中的各子块的量化参数；设置部件，用于将作为要量化的包括多个子块的基本块内的开头子块的第一子块的量化参数设置为预定参数，其中使用所述预定参数来计算所述基本块中的所述量化参数和所述预定参数之间的差值；计算部件，用于计算所述设置部件所设置的所述预定参数和所述基本块内所包括的多个子块中的各子块的量化参数之间的差值；以及编码部件，用于对所述差值进行编码。

【技术特征摘要】
2011.03.09 JP 2011-0512671.一种图像编码设备，包括：分割部件，用于将输入图像分割成经过量化控制的多个子块；确定部件，用于确定所述多个子块中的各子块的量化参数；设置部件，用于将作为要量化的包括多个子块的基本块内的开头子块的第一子块的量化参数设置为预定参数，其中使用所述预定参数来计算所述基本块中的所述量化参数和所述预定参数之间的差值；计算部件，用于计算所述设置部件所设置的所述预定参数和所述基本块内所包括的多个子块中的各子块的量化参数之间的差值；以及编码部件，用于对所述差值进行编码。2.根据权利要求1所述的图像编码设备，其中，所述计算部件计算以下差值至少之一：与所述第一子块的右侧邻接的第二子块的量化参数和所述预定参数之间的差值；以及与所述第一子块的下侧邻接的第三子块的量化参数和所述预定参数之间的差值。3.根据权利要求2所述的图像编码设备，其中，所述计算部件基于所述第一子块的量化参数、所述第二子块的量化参数和所述第三子块的量化参数至少之一来计算与所述第二子块的下侧邻接的第四子块的量化参数和所述预定参数之间的差值。4.根据权利要求3所述的图像编码设备，其中，所述基本块包括包含所述第一子块、所述第二子块、所述第三子块和所述第四子块的四个子块。5.一种图像编码设备，包括：分割部件，用于将输入图像分割成经过量化控制的多个子块；第一计算部件，用于计算所述多个子块中的各子块的量化参数；设置部件，用于将包括多个子块的基本块内所包括的子块中的位于左上端的子块的量化参数设置为预定参数，其中使用所述预定参数来计算所述基本块中的所述量化参数和所述预定参数之间的差值；第二计算部件，用于计算所述预定参数和所述基本块内所包括的多个子块中的各子块的量化参数之间的差值；以及编码部件，用于对所述差值进行编码。6.一种图像编码设备，包括：分割部件，用于将输入图像分割成经过量化控制的多个子块；第一计算部件，用于计算所述多个子块中的各子块的量化参数；第二计算部件，用于将作为要量化的包括多个子块的基本块中的开头子块的第一子块的...

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