图像编码方法以及图像编码装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供图像编码方法，通过预测编码对象块内的各像素位置的像素值，将图像按每个块编码，包括：使用基于通过方向性帧内预测模式得到的水平梯度和/或垂直梯度而获得的整数斜度，按每个像素位置决定经过该像素位置的整数斜度的边缘与相邻块的边界的交点即小数像素位置；按每个像素位置，基于小数像素位置上被插补的像素值进行预测而生成预测块；及从编码对象块减去预测块；整数斜度是参考除法运算表将表示垂直梯度或水平梯度的值用作除数的除法运算的结果，除法运算表按预先规定的值，示出该预先规定的值和将该预先规定的值用作除数的除法运算的结果，相邻块的边界是该相邻块中包含的像素的多个列或多个行中的、与编码对象块最近的列或行。

【技术实现步骤摘要】
图像编码方法以及图像编码装置本申请是申请日为2011年4月11日，申请号为201180018178.3，专利技术名称为“空间预测方法、图像解码方法、以及图像编码方法”的申请的分案申请。
本专利技术涉及图像的编码以及解码的空间预测方法，尤其涉及伴随边缘检测的方向性空间插补、或者这样的插补的有效安装。
技术介绍
空间预测方法，换言之空间插补用于众多的应用中。空间插补尤其形成众多图像和运动图像的编码、以及处理应用的本质部分。在混合图像或者运动图像(视频)的编码算法中，根据已经编码/解码的块的像素，决定图像块的预测时，通常使用空间预测。另一方面，空间插补，作为被解码的图像或者运动图像(视频)信号的后处理的一部分，尤其也有可能为了错误隐藏而使用。被标准化的运动图像编码算法的大部分，都是基于混合运动图像编码。混合运动图像编码方法中，为了达到希望的压缩增益，通常将几个不同的可逆以及不可逆压缩方式组合起来。此外，混合运动图像编码不仅是ISO/IEC标准(MPEG-1，MPEG-2，以及MPEG-4等MPEG-X标准)的基础，也是ITU-T标准(H.261和H.263等H.26x标准)的基础。最新且先进的运动图像编码标准，目前是示出为H.264/MPEG-4AVC(advancedvideocoding：高级视频编码)的标准。这个标准是由作为ITU-T以及ISO/IECMPEG组的共同团队的JVT(jointvideoteam：联合视频组)进行的标准化活动的结果。被输入到编码器(图像编码装置)的图像信号(输入信号或者输入运动图像信号)是被称为帧(视频帧)的图像的列，各个帧是像素的二维矩阵。基于混合运动图像编码的所述标准全部都包括：将各个帧分别细分为由多个像素组成的更小的块的单元。通常，宏块(通常表示为16×16像素的块)是基本的图像要素，对其进行编码。然而，针对表示为子块信息和单纯块的8×8、4×4、16×8等尺寸更小的图像要素，可以进行各种各样的特定的编码步骤。在H.264/MPEG-4AVC的帧内编码方式中，为了减少空间的冗余度，针对尺寸为4×4、8×8、16×16像素的子块或宏块进行空间预测。另外，空间预测也称为空间插补、图片内预测，帧内预测，将利用空间的方向性的空间预测称为方向性空间预测。而且，使用这样的空间预测的编码称为帧内编码或者空间编码，被帧内编码的图像或者块称为帧内编码图像或者帧内编码块。帧内预测中使用帧内预测模式(含有方向性空间预测模式的空间预测的模式)的事先定义的组，所述帧内预测模式是使用已被编码的相邻块的边界像素基本预测编码对象(预测对象)块的模式。图1是概略地示出了用于4×4像素的子块的8个方向性空间预测模式的图。若方向性空间预测的类型(模式)不同，则会参考不同边缘方向，换言之，如图1所示的适用的二维外插的方向。针对尺寸4×4以及8×8的子块在空间预测中，存在8个不同的方向性空间预测模式和1个DC预测模式，针对16×16像素的宏块，存在3个不同的方向性空间预测模式和1个DC预测模式。8个方向性空间预测模式，由{0,1,3,4,5,6,7,8}的值302所示，与8个不同的方向301的预测相对应。剩余1个帧内预测模式(空间预测模式)以值2表示，被称为“DC预测模式”。在DC预测模式中，以周围的参考像素的1个平均值来预测块内的像素全部。在8个方向性空间预测模式的每一个中，以沿着对应的方向301反复复制参考像素的方式，预测编码对象块。例如，作为“0”所示的方向性空间预测模式的垂直模式中，针对编码对象块的紧上面的行的参考像素在垂直方向上反复复制。在“1”所示的方向性空间预测模式的水平模式中，将编码对象块的紧左边列的参考像素在水平方向上反复复制。从3至8的值所示的剩余的方向性空间预测模式是倾斜方向的帧内预测模式，参考像素朝着与该模式对应的倾斜方向被反复复制。在视频编码中，被帧内编码的块，有利于视频顺序的刷新和使错误不传播。然而，在空间编码中，编码效率比时间编码(帧间编码)的性能低，所以不仅是作为结果产生的比特率有很大变化，而且也使整体的压缩增益降低。于是为了提高编码效率，公开了将预测块的像素的外插方向的数量，不限制为8个的改良型空间预测(参考专利文献1)。更准确地说，在该专利文献1中，对已经被解码的相邻块内，进行边缘检测。根据被判断为优先的边缘的检测，块的像素，根据属于相邻块的像素间的子像素位置被外插或者内插。所述专利文献1中能够更精确地决定预测方向。这样，良好的空间预测变得精度更好，同时预测误差信号(编码对象块与预测块的差分)变得更小，所以成为更好的压缩。(现有专利文献)(专利文献)专利文献1：欧洲专利申请公开第2081386号说明书专利技术概要专利技术要解决的问题然而，边缘检测以及向检测出的优先边缘方向进行外插或者内插，需要除法运算等相当复杂的多个计算，所以复杂程度增加，降低了编码及/或解码的安装的容易程度。在很多应用中，需要至少使解码器(图像解码装置)的复杂程度尽可能减少。尤其是，在具有被限制的电源及/或处理方法的装置内使用时，需要编码器及/或解码器的安装是低复杂程度。
技术实现思路
于是，本专利技术为了解决所述问题，其目的在于提供一种空间预测方法，能够减少空间预测的复杂程度。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案涉及的图像编码方法，通过对构成图像的编码对象块内的各个像素位置上的像素值进行预测，将图像按每个块进行编码，所述图像编码方法包括如下步骤：基于通过方向性帧内预测模式而得到的水平梯度以及垂直梯度中的至少一个，获得整数斜度，并使用该整数斜度按所述编码对象块内的每个像素位置决定作为边缘与相邻块的边界的交点的小数像素位置，该边缘是经过该像素位置的所述整数斜度的边缘，该相邻块是与所述编码对象块相邻的块；按所述编码对象块内的每个像素位置，基于针对该像素位置决定的所述小数像素位置上被插补的像素值，预测该像素位置的像素值，从而生成预测块；以及从所述编码对象块减去所述预测块；所述整数斜度是通过参考存储在存储器中的除法运算表，将表示所述垂直梯度以及所述水平梯度中的一方的梯度的值用作除数的除法运算的结果，所述除法运算表按每个预先规定的值，示出该预先规定的值和将该预先规定的值用作除数的除法运算的结果，所述相邻块的边界是该相邻块中包含的像素的多个列或多个行中的、与所述编码对象块最近的列或行。为了达到上述目的，本专利技术的一个方案涉及的图像编码装置，通过对构成图像的编码对象块内的各个像素位置上的像素值进行预测，将图像按每个块进行编码，所述图像编码装置具备：决定部，基于通过方向性帧内预测模式而得到的水平梯度以及垂直梯度中的至少一个，获得整数斜度，并使用该整数斜度按所述编码对象块内的每个像素位置决定作为边缘与相邻块的边界的交点的小数像素位置，该边缘是经过该像素位置的所述整数斜度的边缘，该相邻块是与所述编码对象块相邻的块；生成部，按所述编码对象块内的每个像素位置，基于针对该像素位置决定的所述小数像素位置上被插补的像素值，预测该像素位置的像素值，从而生成预测块；以及减法部，从所述编码对象块减去所述预测块；所述整数斜度是通过参考存储在存储器中的除法运算表，将表示所述垂直梯度以及所述水平梯度中的一方的梯度的值用作除数的除法运算的结果本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像编码方法，通过对构成图像的编码对象块内的各个像素位置上的像素值进行预测，将图像按每个块进行编码，所述图像编码方法包括如下步骤：基于通过方向性帧内预测模式而得到的水平梯度以及垂直梯度中的至少一个，获得整数斜度，并使用该整数斜度按所述编码对象块内的每个像素位置决定作为边缘与相邻块的边界的交点的小数像素位置，该边缘是经过该像素位置的所述整数斜度的边缘，该相邻块是与所述编码对象块相邻的块；按所述编码对象块内的每个像素位置，基于针对该像素位置决定的所述小数像素位置上被插补的像素值，预测该像素位置的像素值，从而生成预测块；以及从所述编码对象块减去所述预测块；所述整数斜度是通过参考存储在存储器中的除法运算表，将表示所述垂直梯度以及所述水平梯度中的一方的梯度的值用作除数的除法运算的结果，所述除法运算表按每个预先规定的值，示出该预先规定的值和将该预先规定的值用作除数的除法运算的结果，所述相邻块的边界是该相邻块中包含的像素的多个列或多个行中的、与所述编码对象块最近的列或行。

【技术特征摘要】
2010.04.12 EP 10003876.91.一种图像编码方法，通过对构成图像的编码对象块内的各个像素位置上的像素值进行预测，将图像按每个块进行编码，所述图像编码方法包括如下步骤：基于通过方向性帧内预测模式而得到的水平梯度以及垂直梯度中的至少一个，获得整数斜度，并使用该整数斜度按所述编码对象块内的每个像素位置决定作为边缘与相邻块的边界的交点的小数像素位置，该边缘是经过该像素位置的所述整数斜度的边缘，该相邻块是与所述编码对象块相邻的块；按所述编码对象块内的每个像素位置，基于针对该像素位置决定的所述小数像素位置上被插补的像素值，预测该像素位置的像素值，从而生成预测块；以及从所述编码对象块减去所述预测块；在所述小数像素位置的决定中，通过参考存储在存储器中的除法运算表，获得将表示所述垂直梯度以及所述水平梯度中的一方的梯度的值用作除数的除法运算的结果，并利用获得的所述除法运算的结果算出所述整数斜度，所述除法运算表按每个预先规定的值，示出该预先规定的值和将该预先规定的值用作除数的除法运算的结果，所述相邻块的边界是该相邻块中包含的像素的多...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·德吕容，柴原阳司，西孝启，笹井寿郎，谷川京子，
申请(专利权)人：松下电器美国知识产权公司，
类型：发明
国别省市：美国;US