图像解码方法技术

本发明专利技术涉及图像编码装置及方法，和图像解码装置及方法，目的是提供压缩率更高的图像编码、解码技术。其中包括：以块单位进行画面内预测并生成预测图像的画面内预测步骤；计算出由上述画面内预测步骤生成的预测图像与原图像之间的预测差分的减法计算步骤；对上述预测差分进行频率变换处理的频率变换步骤；对上述频率变换步骤的输出进行量子化处理的量子化步骤；以及对上述量子化步骤的输出进行可变长度编码处理的可变长度编码步骤，其中，上述画面内预测步骤使用夹着编码对象像素的2个参照像素的像素值，对编码对象像素进行预测。

【技术实现步骤摘要】
图像解码方法本申请是2008年10月10日提出的申请号为200810167499.X的申请的分案申请。
本专利技术是涉及对动态图像进行编码的动态图像编码技术
技术介绍
作为将大容量的动态图像信息数字数据化后进行记录、传送的方法，规定有MPEG(MovingPictureExpertsGroup：运动图象专家组)等编码方式，并使其以MPEG-1格式、MPEG-2格式、MPEG-4格式、H.264/AVC(AdvancedVideoCoding：先进视频译码)格式等成为国际标准的编码方式。在这些格式中，利用编码处理完了的图像信息，按照块(block)单位预测编码对象图像，并对与原图像的预测差分别进行编码，由此去除动态图像的冗长性，减少编码量。特别是在H.264/AVC中，通过采用利用编码对象块的周边像素的画面内预测编码方式，能够实现压缩率的大幅度提高。但是，在H.264/AVC中的画面内预测的情况下，预测方法单纯，不能实现充分的预测精度。例如，在基于H.264/AVC的画面内预测中，采用如下预测方式，即仅指定一个参照像素，仅以一个参照像素的像素值为参照值，对沿着预测方向的全部像素进行预测的基于单向的预测，预测精度尚有提高的余地。因此，在寻求一种提高画面内预测精度并提高压缩率的画面内编码技术。作为提高画面内预测精度的技术，例如在专利文献1中给出了以下的技术，能够在对图像全体翻转后进行编码，由此能够增加可用于画面内预测的像素的种类。专利文献1：日本专利2006-352181而且，在非专利文献1中给出了以下的技术，通过按照块为单位变更编码顺序，进行使用上下/左右的块的预测。非专利文献1：盐寺太一郎，谷泽昭行，中条健，基于块基础的外插/内插预测的内编码，PCSJ2006，November，2006但是，在专利文献1中，由于在图像翻转后与H.264/AVC同样，仅以一个参照像素的像素值作为参照值，进行基于单方向的单纯预测，所以预测精度不能得到进一步的提高。而且，在非专利文献1中，可使用上下/左右块进行预测的块仅限于一部分，除此以外的块与H.264/AVC相比，预测精度下降。在这些以往的技术中，例如在亮度值沿预测方向发生大的变化的情况下，对于预测值的差分增大，存在有编码量增大，压缩率下降的问题。本专利技术是鉴于上述问题而提出，其目的在于提供压缩率更高的图像编码、解码技术。可以从以下结合附图的详细说明中进一步了解本专利技术的其他特征、目的和效果。附图说明图1是本专利技术的一个实施例中图像编码装置的说明图。图2是本专利技术的一个实施例中图像解码装置的说明图。图3是H.264/AVC中使用的画面内预测编码处理的说明图。图4是本专利技术的一个实施例中画面内预测编码处理的说明图。图5是本专利技术的一个实施例中画面内预测编码处理的说明图。图6是H.264/AVC中使用的画面内预测解码处理的说明图。图7是本专利技术的一个实施例中画面内预测解码处理的说明图。图8是本专利技术的一个实施例中画面内预测解码处理的说明图。图9是H.264/AVC中使用的画面内预测的说明图。图10是本专利技术的一个实施例中画面内预测的说明图。图11是本专利技术的一个实施例中画面内预测的说明图。图12是本专利技术的一个实施例中图像编码装置的流程图。图13是本专利技术的一个实施例中图像编码装置的详细流程图。图14是本专利技术的一个实施例中图像解码装置的流程图。图15是本专利技术的一个实施例中图像解码装置的详细流程图。图16是本专利技术的一个实施例的说明图。图17是本专利技术的一个实施例中与画面内预测不同的预测方法的说明图。图18是本专利技术的一个实施例中编码信息流的构成图。图19是本专利技术的一个实施例中编码信息流的构成图。具体实施方式下面的实施方式仅是为了实施本专利技术的具体化的例子，并不能由此对本专利技术的技术范围进行限定性的解释。就是说，本专利技术在不脱离其技术思想、或其主要特征的前提下，能够以各种形式进行实施。以下参照附图详细说明本专利技术的实施方式。而且，在各图中，具有共同功能的要素都赋予同样的符号。而且，本说明书的各项记载及图面中，“像素的和”的表现。是指像素的像素值相加后的结果。首先，使用图3，对基于H.264/AVC的画面内预测编码处理的动作进行说明。在H.264/AVC中，根据光栅扫描的顺序对编码对象图像执行编码(301)。还有，所谓光栅扫描的顺序，一般是从画面的左上端开始向右端进行处理，其后在进行下一段的从左向右的处理，并重复进行上述处理的顺序。这里，对编码对象块的各像素的预测，使用编码对象块的左、左上、上、右上邻接的已编码的块的解码图像的像素值，来进行预测。特别是，在已经编码的块中，以图3所示的13个像素中的一个像素值为参考值，以这一个像素为始点，预测方向的同一直线上排列的全部像素都以这一个像素的像素值作为参考值而进行预测(302)。例如，如(303)中所示，编码对象块的像素B、C、D、E全部参照同一像素而进行预测编码，计算与像素B(紧接)之上的像素解码后的值A'的差分(预测差分)b、c、d、e。进而，在H.264/AVC中，能够以块为单位从纵、横、斜等8种候补预测方向中选择最佳方向，对预测差分与预测方向的值进行编码。但是，在H.264/AVC中，除了沿着上述特定方向的预测之外，也可以利用“DC预测”，即，由参照像素的平均值而对编码对象块中包含的全部像素进行预测(304)。接着，使用图6，对基于H.264/AVC的画面内预测解码处理的动作进行说明。解码处理也与编码处理同样，按照光栅扫描的顺序执行解码(601)，使用已经解码的参照像素和预测差分，计算出解码像素的像素值。就是说，通过沿着预测方向将预测差分与参照像素相加，而得到解码图像。例如，在(602)中，对于解码对象块的预测差分b′、c'、d'、e'(分别对上述图3的b、c、d、e进行解码并包含量子化误差)，通过分别计算与已解码参照像素A'的和，取得编码像素B'、C'、D'、E'(分别是相对于上述图3的B、C、D、E的解码像素)。以上，在基于H.264/AVC的画面内预测编码处理中，采用仅指定一个参照像素，由其值对沿着预测方向的全部像素进行预测的单向单纯的方法。基于H.264/AVC的画面内预测编码的概念如图9所示。这里，水平轴是沿着预测方向设定对象块的坐标值，垂直轴是设定该坐标的像素值(亮度值)。因此，图中的曲线是表示对象块的亮度曲线。如以上的说明，在H.264/AVC中，在进行画面内预测时所能够参照的块，限于在对象块的左侧及上侧位置上的块。因此，在H.264/AVC中，采用在一个方向上复制参照像素的方法。在这种情况下，如(901)所示，如果对象块的亮度梯度小，则预测容易进行，预测差分也小，但是，如(902)那样，亮度梯度大时，随着从参照像素的偏离，预测差分增大，编码量也增大。本实施例的画面内预测编码的概念图示于图10。为了解决因H.264/AVC引起的上述问题，在本实施例中，如(1001)所示将位于对象块边界的像素作为新的参照像素(参照像素2)，并与通常的参照像素(参照像素1)组合而进行预测。就是说，选择位于通过对象块的直线上的2个参照像素(参照像素1及参照像素2)，通过基于使用这2个参照像素的内插预测的插补处理，对这些像素所夹的像素的值进行预测。由此，特别是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像编码装置，其特征在于，具有：以块单位进行画面内预测并生成预测图像的画面内预测部；计算出由所述画面内预测部生成的预测图像与原图像之间的预测差分的减法器；对所述预测差分进行频率变换处理的频率变换部；对所述频率变换部的输出进行量子化处理的量子化部；以及对所述量子化部的输出进行可变长度编码处理的可变长度编码部，其中，所述画面内预测部使用夹着编码对象像素的2个参照像素的像素值，对编码对象像素进行预测。

【技术特征摘要】
2007.10.10 JP 2007-2638881.一种图像解码方法，其特征在于，包括：进行反向可变长度处理的第一步骤；对在所述第一步骤中处理后的数据进行反量子化处理的第二步骤；对在所述第二步骤中反量子化后的数据进行反频率变换处理，而对预测差分进行解码的第三步骤；和使用所述预测差分进行规定的画面内预测模式下的画面内预测处理，并取得解码图像的第四步骤，其中，在所述第四步骤的处理中，包括：使用与解码对象块的左侧或上侧相邻接的位于与所述解码对象块的一侧相邻接的位置的已解码块内的像素，推定生成第一参照像素的第一处理；通过使用第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥昌史，村上智一，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP