动态图像预测编码装置及方法、动态图像预测解码装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于，通过按照再现图像的帧尺寸决定在图像缓冲存储器中能够存储的再现图像的最大张数，能够有效利用图像缓冲存储器，进一步提高编码效率。动态图像预测编码装置具有：图像存储单元，其存储将压缩图像数据复原为再现图像后的一个以上的该再现图像，作为在对后续的图像进行编码时使用的参照图像；以及存储器控制单元，其在图像存储单元中控制帧缓冲存储器，在输入图像的帧尺寸是图像的最大帧尺寸的1/(2^L)(L为1以上的整数)以下的情况下，存储器控制单元将帧存储器中能够存储的再现图像的最大张数决定为(2^L)倍。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】动态图像预测编码装置、动态图像预测编码方法、动态图像预测编码程序、动态图像预测解码装置、动态图像预测解码方法、动态图像预测解码程序
本专利技术涉及动态图像预测编码及解码装置、方法和程序，尤其涉及管理在解码图像缓冲器中能够存储的再现图像的最大张数的装置、方法及程序。
技术介绍
为了高效地进行动态图像数据的传输和蓄积采用了压缩编码技术。在动态图像的情况下广泛应用MPEG I?4和H.261?H.264的方式。 在这些编码方式中，在将作为编码的对象的图像分割为多个块后进行编码处理或解码处理。为了提高编码效率而采用如下所述的预测编码方法。在画面内的预测编码中，在使用位于与对象块相同的画面内的相邻的已再现的图像信号(将过去压缩的图像数据复原后的图像信号)生成预测信号之后，对从对象块的信号中减去该预测信号得到的差分信号进行编码。在画面间的预测编码中，参照位于与对象块不同的画面内的已再现的图像信号，检索信号的位移，对该移动的量进行补偿来生成预测信号，对从对象块的信号中减去该预测信号得到的差分信号进行编码。将为了进行运动的检索及补偿而参照的已再现的图像称为参照图像。 另外，在双向画面间预测中，存在不仅以显示时间顺序参照过去的图像，而且也参照在对象图像之后被显示的未来的图像(该未来图像需要在对象图像之前进行编码并预先再现)的情况。通过对从过去的图像和未来的图像取得的预测信号进行平均，具有以下效果:对被隐藏并重新显现的物体的信号的预测有效，同时减轻了在两个预测信号中包含的杂音。 另外，在H.264的画面间预测编码中，针对对象块的预测信号参照在过去进行编码的基础上被再现的多个参照图像，进行运动检索并选择误差最少的图像信号作为最佳的预测信号。求出对象块的像素信号与该最佳的预测信号的差分，并在实施离散余弦变换及量化的基础上进行熵编码。同时，也对有关从哪个参照图像的哪个区域取得针对对象块的最佳的预测信号的信息(分别称为参照索引和运动矢量)一并进行编码。 另外，在H.264中能够参照多个再现图像。这些再现图像作为在预测中使用的参照图像被保存在图像缓冲存储器即解码图像缓冲器(DPB:Decoded picture buffer)中。解码图像缓冲器(DPB)的尺寸是根据配置文件(profile)和等级(level)定义的，不是定义参照图像的张数，而是定义为比特量。即，即使是相同的配置文件、等级，张数也根据图像的帧尺寸而变化。例如，在主(Main)配置文件、等级3.2的情况下，用于存储在预测中使用的参照图像的图像缓冲器的最大尺寸(MaxDPBSize: Maxi mum Decoded Picture Buffer size)被定义为7680.0X 1024[bytes]，在1280X7204:2:0的情况下，在解码图像缓冲器(DPB)中能够保存的再现图像的最大张数是5张，在1280 X 10244:2:0的情况下，在解码图像缓冲器(DPB)中能够保存的再现图像的最大张数是4张。在图1中示出了根据图像的帧尺寸而能够存储的再现图像的最大张数是4张(图1 (a))、5张(图1 (b))和6张(图1 (c))时的解码图像缓冲器的图像配置。这样，预先准备的图像缓冲存储器按照再现图像的帧尺寸可变配置存储器指针，由此研究利用存储器配置。 【现有技术文献】 【非专利文献】 【非专利文献I】“H.264:Advanced video coding for generic aud1visualservices, ” Joint Video Team of ITU-T VCEG and IS0/IEC MPEG, ITU-T Rec.H.264 andIS0/IEC 14496-10(MPEG4-PartlO), November 2007
技术实现思路
专利技术要解决的问题 在此，在这样的定义中，H.264的解码装置需要能够对按照该解码装置支持的范围内的配置文件及等级而定义的所有帧尺寸的图像进行解码，因而在图像缓冲存储器中怎样配置在存储再现图像时使用的存储器并进行存储是无法固定的。因此，需要使表示存储各再现图像的存储器位置的存储器指针按照待解码的图像的帧尺寸而变动，因而存储器控制及安装变复杂。 作为针对这种情况的解决方案，可以考虑无论实际的解码图像的帧尺寸如何，都将在图像缓冲存储器中能够存储的再现图像的最大张数(max_de c_p i c_buffer i ng)设为固定的方法。采用该解决方案，能够如图2(a)那样根据最大帧尺寸唯一决定解码图像缓冲器(DPB)的存储器配置，因而也能够固定存储器指针。即，与变动的存储器指针的控制相t匕，存储器控制变容易。但是，在该解决方案中，在解码图像的帧尺寸小于最大帧尺寸的情况下、以及如交织图像的字段图像那样图像的纵宽是帧图像的一半的情况下，如图2(b)所示产生未使用的存储器区域，存在不能有效利用存储器的问题。另外，通过存储更多的再现图像来增加参照图像张数，提高编码效率的可能性将不复存在。 为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供编码/解码方法/装置及程序，通过按照再现图像的帧尺寸决定在图像缓冲存储器中能够存储的再现图像的最大张数，能够有效利用图像缓冲存储器，进一步提高编码效率。 用于解决问题的手段 为了达到上述目的，本专利技术的一个方面的动态图像预测编码装置具有:输入单元，其输入构成动态图像的多个图像；编码单元，其利用画面内预测或者画面间预测中的任意一个方法对图像进行编码而生成包括对象图像帧尺寸、能够存储再现图像的最大张数、以及作为编码设定的有关最大帧尺寸的信息在内的压缩图像数据，并将该压缩图像数据与编码数据一起进行编码，所述编码数据和所述对象图像帧尺寸、能够存储再现图像的最大张数、以及有关最大帧尺寸的信息相关；解码单元，其对压缩图像数据进行解码，复原成为再现图像；图像存储单元，其存储一个以上的再现图像，并作为在对后续的图像进行编码时使用的参照图像；以及存储器控制单元，其在图像存储单元中控制图像缓冲存储器，在输入图像的帧尺寸是图像的最大帧尺寸的1/(2~L) (L为I以上的整数)倍以下的情况下，存储器控制单元将在帧存储器中能够存储的再现图像的最大张数决定为(2~L)倍。 在该动态图像预测编码装置中，根据在构成动态图像的各图像或者被压缩编码后的图像数据中附带的帧尺寸、和按照编码设定而定义的最大帧尺寸关系，决定在图像缓冲存储器中能够存储的再现图像的最大张数。更具体地讲，例如在输入图像的帧尺寸大于按照编码设定而定义的最大帧尺寸的1/(2~L) (L为I以上的整数)倍的情况下，最多能够存储N张(N为I以上的整数)再现图像，在输入图像的帧尺寸为最大帧尺寸的1/(2~L)倍以下的情况下，控制在再现图像的存储中能够利用的存储器缓冲量，使最多能够存储(2~L) XN张再现图像。由此，在被解码后的再现图像的帧尺寸为按照编码设定而定义的最大帧尺寸的1/(2~L)倍以下的情况下，能够增加可以存储的再现图像的最大张数，通过增加参照图像能够提高编码效率。 另外，本专利技术的一个方面的动态图像预测编码装置中的存储器控制单元在决定帧存储器中能够存储的再现图像的最大张数时，将表示再现图像在存储本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态图像预测编码装置，该动态图像预测编码装置具有：输入单元，其输入构成动态图像的多个图像；编码单元，其利用画面内预测或者画面间预测中的任意一个方法对所述图像进行编码而生成包括对象图像帧尺寸、能够存储再现图像的最大张数、以及作为编码设定的有关最大帧尺寸的信息在内的压缩图像数据，并将该压缩图像数据与编码数据一起进行编码，所述编码数据和所述对象图像帧尺寸、能够存储再现图像的最大张数、以及所述有关最大帧尺寸的信息相关；解码单元，其对所述压缩图像数据进行解码，复原成为再现图像；图像存储单元，其存储一个以上的所述再现图像，作为在对后续的图像进行编码时使用的参照图像；以及存储器控制单元，其在所述图像存储单元中控制图像缓冲存储器，在输入图像的帧尺寸是图像的最大帧尺寸的1/(2^L)(L为1以上的整数)以下的情况下，所述存储器控制单元将帧存储器中能够存储的再现图像的最大张数决定为(2^L)倍。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.02 JP 2012-1483101.一种动态图像预测编码装置，该动态图像预测编码装置具有: 输入单元，其输入构成动态图像的多个图像； 编码单元，其利用画面内预测或者画面间预测中的任意一个方法对所述图像进行编码而生成包括对象图像帧尺寸、能够存储再现图像的最大张数、以及作为编码设定的有关最大帧尺寸的信息在内的压缩图像数据，并将该压缩图像数据与编码数据一起进行编码，所述编码数据和所述对象图像帧尺寸、能够存储再现图像的最大张数、以及所述有关最大帧尺寸的信息相关； 解码单元，其对所述压缩图像数据进行解码，复原成为再现图像； 图像存储单元，其存储一个以上的所述再现图像，作为在对后续的图像进行编码时使用的参照图像；以及 存储器控制单元，其在所述图像存储单元中控制图像缓冲存储器， 在输入图像的帧尺寸是图像的最大帧尺寸的1/(2~L) (L为I以上的整数)以下的情况下，所述存储器控制单元将帧存储器中能够存储的再现图像的最大张数决定为(2~L)倍。2.根据权利要求1所述的动态图像预测编码装置，其中， 所述存储器控制单元在决定帧存储器中能够存储的再现图像的最大张数时，将表示再现图像在存储器中的存储位置的存储器指针固定。3.一种动态图像预测解码装置，该动态图像预测解码装置具有: 输入单元，其输入表示压缩图像数据的编码数据，该压缩图像数据通过利用画面内预测或者画面间预测中的任意一个方法对构成动态图像的多个图像进行编码而得到，且包括对象图像帧尺寸、能够存储再现图像的最大张数、以及作为编码设定的有关最大帧尺寸的信息； 解码单元，其对所述压缩图像数据和表示所述对象图像帧尺寸、能够存储再现图像的最大张数、以及所述有关最大帧尺寸的信息的压缩图像数据进行解码，并复原为再现图像、和所述对象图像帧尺寸、能够存储再现图像的最大张数、以及所述有关最大帧尺寸的信息； 图像存储单元，其存储一个以上的所述再现图像，作为在对后续的图像进行解码时使用的参照图像；以及 存储器控制单元，其控制所述图像存储单元， 在输入图像的帧尺寸是图像的最大帧尺寸的1/(2~L) (L为I以上的整数)倍以下的情况下，所述存储器控制单元将帧存储器中能够存储的再现图像的最大张数决定为(2~L)倍。4.根据权利要求3所述的动态图像预测解码装置，其中， 所述存储器控制单元在决定帧存储器中能够存储的再现图像的最大张数时，将表示再现图像在存储器中的存储位置的存储器指针固定。5.一种由动态图像预测编码装置执行的动态图像预测编码方法，该动态图像预测编码方法包括: 输入步骤，输入构成动态图像的多个图像； 编码步骤，利用画面内预测或者画面间预测中的任意一个方法对所述图像进行编码而生成包括对象图像帧尺寸、能够存储再现图像的最大张数、以及作为编码设定的有关最大帧尺寸的信息在内的压缩图像数据，并将该压缩图像数据与编码数据一起进行编码，所述编码数据和所述对象图像帧尺寸、能够存储再现图像的最大张数、以及所述有关最大帧尺寸的信息相关； 解码步骤，对所述压缩图像数据进行解码，复原成为再现图像； 图像存储步骤，由图像存储单元存储一个以上的所述再现图像，作为在对后续的图像进行编码时使用的参照图像；以及 存储器控制步骤，在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤林晓，文仲丞，陈朝庆，
申请(专利权)人：株式会社NTT都科摩，
类型：发明
国别省市：日本;JP