图像编码设备制造技术

一种图像编码设备，其包括：块分割部件，用于将输入图像分割成多个块；预测部件，用于基于已编码的像素来进行预测，以生成预测误差；变换部件，用于对所述预测误差进行正交变换，以生成变换系数；量化矩阵生成部件，用于生成对所述变换系数进行量化所使用的量化矩阵；量化矩阵编码部件，用于通过扫描所述量化矩阵来计算差值，并且对所述差值进行编码；量化部件，用于通过使用所述量化矩阵对所生成的所述变换系数进行量化，来生成量化系数；以及系数编码部件，用于对所述量化系数进行编码，其中，所述量化矩阵编码部件以单方向的方式扫描所述量化矩阵的系数，以计算所述差值。

【技术实现步骤摘要】
图像编码设备(本申请是申请日为2012年10月23日、申请号为201280054789.8、专利技术名称为“图像编码设备、图像编码方法、图像解码设备、图像解码方法及存储介质”的申请的分案申请。)
本专利技术涉及一种图像编码设备、图像编码方法、图像解码设备、图像解码方法和存储介质。更具体地，本专利技术涉及一种图像中的量化矩阵的编码/解码方法。
技术介绍
作为运动图像的压缩记录标准，已知H.264/MPEG-4AVC(以下称为H.264)。对于(ITU-TH.264(03/2010)用于通用视听服务的高级视频编码)H.264，通过编码缩放比例列表信息，可以将量化矩阵的各元素改变成任意值。根据H.264的章7.3.2.1.1.1，通过与作为元素与其前一元素之间的差值的德尔塔缩放比例(deltascale)相加，量化矩阵的各元素可以取任意值。对于H.264，在从二维量化矩阵的左上角的与低频成分相对应的元素向着右下角的与高频成分相对应的元素的方向上，对量化矩阵的各元素进行扫描。例如，在对图6A所示的二维量化矩阵进行编码时，使用图13A所示的称为折线扫描的扫描方法。根据该处理，将量化矩阵配置成图6B所示的一维矩阵。然后，计算矩阵中要编码的元素与其前一元素之间的差，并且获得图6D所示的差值的矩阵。此外，通过图5A所示的称为有符号的指数哥伦布编码的方法，将差值编码为德尔塔缩放比例。例如，如果矩阵中的元素与其前一元素之间的差为0，则编码为二值码1。如果差为-2，则编码为二值码00101。然而，对于H.264中所使用的折线扫描，由于在对角方向上扫描量化矩阵的各元素，因而量化矩阵的代码量根据量化矩阵的特性而增大。
技术实现思路
本专利技术旨在通过在量化矩阵的编码中引入诸如水平/垂直扫描等的单向扫描方法来实现量化矩阵的高效编码/解码。根据本专利技术的一个方面，一种图像编码设备包括：块分割部件，用于将输入图像分割成多个块；预测部件，用于基于已编码的像素来进行预测，以生成预测误差；变换部件，用于对所述预测误差进行正交变换，以生成变换系数；量化矩阵生成部件，用于生成对所述变换系数进行量化所使用的量化矩阵；量化矩阵编码部件，用于通过扫描所述量化矩阵来计算差值，并且对所述差值进行编码；量化部件，用于通过使用所述量化矩阵对所生成的所述变换系数进行量化，来生成量化系数；以及系数编码部件，用于对所述量化系数进行编码，其中，所述量化矩阵编码部件以单方向的方式扫描所述量化矩阵的系数，以计算所述差值。根据本专利技术的典型实施例，可以降低编码量化矩阵时所需的代码量，并且可以进行高效编码/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，并且与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第一、第五和第七典型实施例的图像编码设备的结构的框图。图2是示出根据本专利技术第二、第六和第八典型实施例的图像解码设备的结构的框图。图3是示出根据本专利技术第三典型实施例的图像编码设备的结构的框图。图4是示出根据本专利技术第四典型实施例的图像解码设备的结构的框图。图5A示出正负对称的编码表的例子。图5B示出正负不对称的编码表的例子。图6A示出量化矩阵的例子。图6B示出量化矩阵的例子。图6C示出量化矩阵的例子。图6D示出差分矩阵的例子。图6E示出差分矩阵的例子。图7示出量化矩阵的编码例子。图8A示出比特流结构的例子。图8B示出比特流结构的例子。图9是示出根据第一、第五和第七典型实施例的图像编码设备的图像编码处理的流程图。图10是示出根据第二、第六和第八典型实施例的图像解码设备的图像解码处理的流程图。图11是示出根据第三典型实施例的图像编码设备的图像编码处理的流程图。图12是示出根据第四典型实施例的图像解码设备的图像解码处理的流程图。图13A示出量化矩阵的系数的扫描方法和差计算方法的例子。图13B示出量化矩阵的系数的扫描方法和差计算方法的例子。图13C示出量化矩阵的系数的扫描方法和差计算方法的例子。图13D示出量化矩阵的系数的扫描方法和差计算方法的例子。图13E示出量化矩阵的系数的扫描方法和差计算方法的例子。图14是示出可应用于根据本专利技术典型实施例的图像编码设备和解码设备的计算机的硬件的结构示例的框图。图15示出根据第五和第六典型实施例的量化矩阵的编码例子。图16A示出根据第五和第六典型实施例的量化矩阵的系数的扫描方法和差计算方法的例子。图16B示出根据第五和第六典型实施例的量化矩阵的系数的扫描方法和差计算方法的例子。图16C示出根据第五和第六典型实施例的量化矩阵的系数的扫描方法和差计算方法的例子。图17A示出根据第五和第六典型实施例的量化矩阵的例子。图17B示出根据第五和第六典型实施例的差分矩阵的例子。图17C示出根据第五和第六典型实施例的差分矩阵的例子。图18A示出根据第七和第八典型实施例的量化矩阵的系数的扫描方法的例子。图18B示出根据第七和第八典型实施例的量化矩阵的系数的扫描方法的例子。图18C示出根据第七和第八典型实施例的量化矩阵的系数的扫描方法的例子。图19A示出根据第七和第八典型实施例的量化矩阵的例子。图19B示出根据第七和第八典型实施例的差分矩阵的例子。图20A示出根据第七和第八典型实施例的量化矩阵的系数的扫描方法的例子。图20B示出根据第七和第八典型实施例的量化矩阵的系数的扫描方法的例子。图20C示出根据第七和第八典型实施例的量化矩阵的系数的扫描方法的例子。图20D示出根据第七和第八典型实施例的量化矩阵的系数的扫描方法的例子。具体实施方式下面参考附图详细说明本专利技术的各种典型实施例、特征和方面。在本说明书的上下文中，将图13B所示的用于二维矩阵的扫描方法称为水平扫描，并且将图13D所示的用于二维矩阵的扫描方法称为垂直扫描。图1是示出根据本专利技术第一典型实施例的图像编码设备的框图。在图1中，块分割单元101将输入图像分割成多个块。预测单元102以块为单位对块分割单元101分割得到的各块进行预测，确定预测方法，根据所确定的预测方法计算差值，并且还计算预测误差。如果要处理运动图像或者静止图像的帧内帧，则进行帧内预测。如果要处理运动图像的帧间帧，则除帧内预测以外，还进行运动补偿预测。在根据周围像素的数据计算预测值时，通常通过从多个方法中选择最佳预测方法来实现帧内预测。变换单元103对各块的预测误差进行正交变换。变换单元103以块为单位进行正交变换以计算变换系数。块的大小是输入块的大小或者通过进一步分割输入块所获得的大小。在下面的说明中，将要通过正交变换进行变换的块称为变换块。尽管正交变换的方法没有限制，但是可以使用离散余弦变换或哈达玛变换(Hadamardtransform)。此外，根据本实施例，对8×8像素的块单位的预测误差进行纵横2分割，并且在正交变换时使用由此得到的4×4像素的变换块以简化说明。然而，变换块的大小和形状不局限于这一例子。例如，可以通过使用相同块大小的变换块、或者通过使用将块分割成比对块进行纵横2分割时获得的部分更小的部分而获得的变换块，来进行正交变换。量化矩阵存储单元106生成和存储量化矩阵。存储在量化矩阵存储单元106中的量化矩阵的生成方法没有限制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像编码设备，包括：块分割部件，用于将输入图像分割成多个块；预测部件，用于基于已编码的像素来进行预测，以生成预测误差；变换部件，用于对所述预测误差进行正交变换，以生成变换系数；量化矩阵生成部件，用于生成对所述变换系数进行量化所使用的量化矩阵；量化矩阵编码部件，用于通过扫描所述量化矩阵来计算差值，并且对所述差值进行编码；量化部件，用于通过使用所述量化矩阵对所生成的所述变换系数进行量化，来生成量化系数；以及系数编码部件，用于对所述量化系数进行编码，其中，所述量化矩阵编码部件以单方向的方式扫描所述量化矩阵的系数，以计算所述差值。

【技术特征摘要】
2011.11.07 JP 2011-243942;2012.01.18 JP 2012-008191.一种图像编码设备，包括：块分割部件，用于将输入图像分割成多个块；预测部件，用于基于已编码的像素来进行预测，以生成预测误差；变换部件，用于对所述预测误差进行正交变换，以生成变换系数；量化矩阵生成部件，用于生成对所述变换系数进行量化所使用的量化矩阵；量化矩阵编码部件，用于通过扫描所述量化矩阵来计算差值，并且对所述差值进行编码；量化部件，用于通过使用所述量化矩阵对所生成的所述变换系数进行量化，来生成量化系数；以及系数编码部件，用于对所述量化系数进行编码，其中，所述量化矩阵编码部件以单方向的方式扫描所述量化矩阵的系数，以计算所述差值。2.根据权利要求1所述的图像编码设备，其中，所述量化矩阵编码部件在水平方向上扫描所述量化矩阵的系数，以计算所述差值。3.根据权利要求2所述的图像编码设备，其中，所述量化矩阵编码部件进行以下操作：计算所述量化矩阵的第一个系数相对于预定初始值的差值；在要扫描的系数的左侧存在系数的情况下，计算所述要扫描的系数相对于左侧系数的差值；并且在所述要扫描的系数的左侧不存在系数的情况下，计算所述要扫描的系数相对于上方行右端的系数的差值。4.根据权利要求2所述的图像编码设备，其中，所述量化矩阵编码部件进行以下操作：计算所述量化矩阵的第一个系数相对于预定初始值的差值；在要扫描的系数的左侧存在系数的情况下，计算所述要扫...

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