预测图像生成装置、图像解码装置以及图像编码装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种预测图像生成装置、图像解码装置以及图像编码装置。在参照未过滤参照像素值与距参照区域的距离相应地导出预测图像的各像素的情况下，利用易于执行横跨多个像素的并行处理的方法生成预测图像。相对于预测模块内的对象像素中的已过滤预测像素值和至少一个以上的未过滤参照像素值应用使用了加权系数的加权加法运算，从而将构成预测图像的预测像素值导出，将根据预测模式所示的预测方向而确定的参照强度系数与伴随着相对于对象像素的参照距离的增加而单调减少的距离加权之积导出以作为相对于未过滤参照像素值的加权系数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】预测图像生成装置、图像解码装置以及图像编码装置
本专利技术涉及一种主要以图像编码、图像修复为目的，使用周边区域的图像生成图像的部分区域的预测图像的预测图像生成装置、利用预测图像对编码数据进行解码的图像解码装置以及利用预测图像对图像进行编码从而生成编码数据的图像编码装置。
技术介绍
为了对运动图像进行高效地传输或记录，而使用对运动图像进行编码从而生成编码数据的运动图像编码装置以及对该编码数据进行解码从而生成解码图像的运动图像解码装置。作为具体的运动图像编码方式，例如，HEVC(High-EfficiencyVideoCoding)所采用的方式(非专利文献1)。在HEVC中，基于对输入图像进行编码以及解码而获得的局部解码图像生成预测图像，对从输入图像(原图像)减去该预测图像而获得的预测残差(也可称作“差分图像”或“残差图像”)进行编码，由此，与对输入图像直接进行编码的情况相比较，能够利用更少的代码量的编码数据来表示输入图像。作为预测图像的生成方法，存在有画面间预测(帧间预测)以及画面内预测(帧内预测)。在HEVC的画面内预测中，将接近对象区域的区域设定为参照区域，基于参照区域上的已解码像素(参照像素)的值生成预测图像。在参照像素直接被用作未过滤参照像素的情况下，有时将对相邻参照像素间应用低通滤波器而获得的值用作已过滤参照像素。此外，作为其他的画面内预测的方式，公开了基于参照区域上的未过滤参照像素值对使用了已过滤参照像素的画面内预测中所获得的预测像素值进行补正的方式(非专利文献2)。在所述的加权中，基于补正对象像素的预测对象区域(预测模块)内位置，并基于使已定的参照像素强度系数右位移而获得的距离加权对预测像素值进行补正。能够利用该补正提高预测模块边界附近的预测图像的精度，因此，能够削减编码数据的代码量。参照图14和图15对非专利文献2的方式的详情进行说明。图14为表示画面内预测中的预测模块上的预测像素与相对于预测模块而设定的参照区域上的参照像素的位置关系的图。图14(a)分别表示预测模块内的位置(x、y)处的预测像素值p[x、y]，位置(x、y)的上方的像素且在预测模块上边相邻的参照区域上的位置(x、-1)处的未过滤参照像素值r[x、-1]、位置(x、y)的左方的像素且在预测模块左边相邻的参照区域上的位置(-1、y)处的未过滤参照像素的像素值r[-1、y](未过滤参照像素值r[-1、y])、在预测模块的左上相邻的参照区域上的位置(-1、-1)处的未过滤参照像素r[-1、-1]的位置。同样地，图14(b)为表示位置(x、y)处的已过滤参照像素值的预测像素值q[x、y](已过滤预测像素值q[x、y])、位置(x、-1)处的已过滤参照像素值s[x、-1]、位置(-1、y)处的已过滤参照像素值s[-1、y]以及位置(-1、-1)处的已过滤参照像素值s[-1、-1]。图15(a)表示预测像素值p[x、y]的导出式。预测像素值p[x、y]为通过对已过滤预测像素值q[x、y]和未过滤参照像素值r[x、-1]、r[-1、y]、r[-1、-1]进行加权加法运算而被导出。加权系数使用基于位置(x、y)使已定的参照强度系数(c1v、c2v、c1h，c2h)进行了右位移的值。例如，相对于未过滤参照像素值r[x、-1]的加权系数为c1v>>floor(y/d)。在此，floor()表示取整函数，d表示与预测模块尺寸对应的已定的参数，“y/d”表示y除以d(小数点以下舍弃)。相对于未过滤参照像素值的加权系数能够表示为利用与参照距离对应的加权(距离加权)来调节对应的参照强度系数而得到的值。此外，b[x、y]为相对于已过滤预测像素值q[x、y]的加权系数，并利用图15(b)所示的式被导出。b[x、y]被设定为，加权系数的总和与加权加法运算时的分母(图15(a)的式中相当于“>>7”，也就是说相当于128)一致。根据图15(a)的式，x、y的值越大未过滤参照像素的加权系数的值越小。换言之，具有预测模块内的位置越靠近参照区域，未过滤参照像素的加权系数越大这样的性质。现有技术文献非专利文件[非专利文献1]ITU-TRec.H.265(V2)、2014年10月29日公开)[非专利文献2]"Positiondependentpredictioncombination"、ITU-TSTUDYGROUP16COM16-C1046-E、(2015年9月公开)
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题然而，在非专利文献2中存在有如下课题，即，在加权系数的计算中，需要使参照强度系数与参照距离(预测对象像素与参照区域的距离)对应的右位移处理，因此，利用硬件或软件的并行处理功能(例如矢量运算命令)对多个像素的预测像素值进行并行处理并导出较为困难。更具体而言存在有如下课题，即，在利用并行处理而生成相对于预测模块内的多个像素的预测图像的情况下，在各像素位置处参照距离不同，因此有时不存在能够利用的并行处理功能的情况。解决问题的手段为了解决所述课题，本专利技术的一方式所涉及的预测图像生成装置的特征在于，具备：已过滤参照像素设定部，其将相对于预测模块而设定的参照区域上的已过滤参照像素值导出；帧内预测部，其根据与预测模式对应的预测方式参照所述已过滤参照像素值将所述预测模块的已过滤预测像素值导出；以及预测图像补正部，其基于所述参照区域上的未过滤参照像素值和所述预测模式来实施预测图像补正处理，从而根据所述已过滤预测像素值生成预测图像，所述预测图像补正部相对于所述预测模块内的对象像素中的所述已过滤预测像素值和至少一个以上的未过滤参照像素值应用使用了加权系数的加权加法运算，由此导出构成所述预测图像的预测像素值，相对于所述未过滤参照像素值的所述加权系数为，根据所述预测模式所示的预测方向而确定的参照强度系数与伴随着相对于所述对象像素的参照距离的增加而单调减少的距离加权之积。为了解决所述课题，本专利技术的一方式所涉及的图像解码装置利用与预测模式相关联的帧内预测方式以预测模块为单位而生成预测图像，由此根据编码数据将图像复原，其特征在于，具备：已过滤参照像素设定部，其将相对于预测模块而设定的参照区域上的已过滤参照像素值导出；帧内预测部，其根据与预测模式对应的预测方式参照所述已过滤参照像素值将所述预测模块的已过滤预测像素值导出；以及预测图像补正部，其基于所述参照区域上的未过滤参照像素值和所述预测模式实施预测图像补正处理，从而根据所述已过滤预测像素值生成预测图像，所述预测图像补正部相对于所述预测模块内的对象像素中的所述已过滤预测像素值和至少一个以上的未过滤参照像素值应用使用了加权系数的加权加法运算，由此导出构成所述预测图像的预测像素值，相对于所述未过滤参照像素值的所述加权系数为，根据所述预测模式所示的预测方向而确定的参照强度系数与伴随着相对于所述对象像素的参照距离的增加而单调减少的距离加权之积。为了解决所述课题，本专利技术的一方式所涉及的图像编码装置利用与预测模式相关联的帧内预测方式以预测模块为单位而生成预测图像，由此根据运动图像生成编码数据，其特征在于，具备：已过滤参照像素设定部，其将相对于预测模块而设定的参照区域上的已过滤参照像素值导出；帧内预本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预测图像生成装置，其特征在于，具备：已过滤参照像素设定部，其导出相对于预测模块而设定的参照区域上的已过滤参照像素值；帧内预测部，其根据与预测模式对应的预测方式参照所述已过滤参照像素值而将所述预测模块的已过滤预测像素值导出；以及预测图像补正部，其基于所述参照区域上的未过滤参照像素值和所述预测模式来实施预测图像补正处理，从而根据所述已过滤预测像素值生成预测图像，所述预测图像补正部相对于所述预测模块内的对象像素中的所述已过滤预测像素值和至少一个以上的未过滤参照像素值应用使用了加权系数的加权加法运算，由此导出构成所述预测图像的预测像素值，相对于所述未过滤参照像素值的所述加权系数为，根据所述预测模式所示的预测方向而确定的参照强度系数与伴随着相对于所述对象像素的参照距离的增加而单调减少的距离加权之积。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.21 JP 2015-2071911.一种预测图像生成装置，其特征在于，具备：已过滤参照像素设定部，其导出相对于预测模块而设定的参照区域上的已过滤参照像素值；帧内预测部，其根据与预测模式对应的预测方式参照所述已过滤参照像素值而将所述预测模块的已过滤预测像素值导出；以及预测图像补正部，其基于所述参照区域上的未过滤参照像素值和所述预测模式来实施预测图像补正处理，从而根据所述已过滤预测像素值生成预测图像，所述预测图像补正部相对于所述预测模块内的对象像素中的所述已过滤预测像素值和至少一个以上的未过滤参照像素值应用使用了加权系数的加权加法运算，由此导出构成所述预测图像的预测像素值，相对于所述未过滤参照像素值的所述加权系数为，根据所述预测模式所示的预测方向而确定的参照强度系数与伴随着相对于所述对象像素的参照距离的增加而单调减少的距离加权之积。2.根据权利要求1所述的预测图像生成装置，其特征在于，所述预测图像补正部相对于所述未过滤参照像素值与加权系数之积、所述已过滤预测像素值与加权系数之积、舍入调节项之和应用右位移运算并将预测像素值导出，所述右位移运算的宽度为，第一标准化调节项与第二标准化调节项之和，所述距离加权为相当于2的N次幂的值，在所述N的值中设定有从所述第一标准化调节项减去伴随着所述对象像素和参照区域的距离的增加而单调增加的整数而获得的值。3.根据权利要求2所述的预测图像生成装置，其特征在于，所述一个以上的未过滤参照像素值包含左方未过滤参照像素值以及上方未过滤参照像素值，相对于所述左方未过滤参照像素值的所述距离加权为，将对象像素与参照区域之间的水平方向的距离作为参照距离，伴随着参照距离的增加单调减少的值，相对于所述上方未过滤参照像素值的所述距离加权为，将对象像素与参照区域之间的垂直方向的距离作为参照距离，伴随着参照距离的增加而单调减少的值。4.根据权利要求2或3所述的预测图像生成装置，其特征在于，所述一个以上的未过滤参照像素值至少包含两个左上未过滤参照像素值，相对于一方的所述左上未过滤参照像素值的所述距离加权为，将对象像素与参照区域之间的水平方向的距离作为参照距离，伴随着参照距离的增加而单调减少的值，相对于另一方的所述左上未过滤参照像素值的所述距离加权为，将对象像素与参照区域之间的垂直方向的距离作为参照距离，伴随着参照距离的增加而单调减少的值。5.根据权利要求1至4中任一项所述的预测图像生成装置，其特征在于，在所述参照距离为规定的阈值以上的情况下，作为所述距离加权而导出0的值。6.根据权利要求5所述的预测图像生成装置，其特征在于，所述规定的阈值为预测模块的宽度或高度的一半。7.根据权利要求1至6中任一项所述的预测图像生成装置，其特征在于，将参照距离至少作为索引中的一者，参照存储区域上的距离加权导出表将所述距离加权导出。8.根据权利要求2至4中任一项所述的预测图像生成装...

【专利技术属性】
技术研发人员：猪饲知宏，筑波健史，山本智幸，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP