运动图像编码装置及其方法、运动图像解码装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了运动图像编码装置及其方法、运动图像解码装置及其方法。在与由块分割部(2)分割的编码块对应的编码模式是直接模式的帧间编码模式的情况下，运动补偿预测部(5)从可选择的1个以上的运动矢量中，选择适合于预测图像的生成的运动矢量，使用该运动矢量，实施针对编码块的运动补偿预测处理来生成预测图像，并且将表示该运动矢量的索引信息输出到可变长编码部(13)，可变长编码部(13)对索引信息进行可变长编码。

Moving picture coding device and method thereof, moving picture decoding device and method thereof

The invention discloses a moving picture coding device and a method thereof, a moving picture decoding device and a method thereof. In and by the block division (2) segmentation of the encoding block corresponds to the encoding mode is the direct mode of inter frame encoding mode, the motion compensated prediction of motion vector (5) from more than 1 options, select the motion vector generation for the predicted image, using the motion vector. The implementation of prediction for motion compensation encoding block generates a prediction image, and will indicate the motion vector of the output index information to variable length encoding part (13), variable length encoding part (13) of variable length encoding of index information.

【技术实现步骤摘要】
运动图像编码装置及其方法、运动图像解码装置及其方法本申请是申请号为201180047148.5、申请日为2011年7月21日、专利技术名称为“运动图像编码装置、运动图像解码装置、运动图像编码方法以及运动图像解码方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及图像压缩编码技术、压缩图像数据传送技术等中使用的运动图像编码装置、运动图像解码装置、运动图像编码方法以及运动图像解码方法。
技术介绍
例如，在MPEG(MovingPictureExpertsGroup)、“ITU-TH.26x”等国际标准影像编码方式中，采用了将汇总了亮度信号16×16像素、和与该亮度信号16×16像素对应的色差信号8×8像素的块数据(以下，称为“宏块”)作为一个单位，根据运动补偿技术、正交变换/变换系数量化技术进行压缩的方法。在运动图像编码装置以及运动图像解码装置中的运动补偿处理中，参照前方或者后方的图片，以宏块单位进行运动矢量的检测、预测图像的生成。此时，将仅参照1张图片，进行画面间预测编码而得到的图片称为P图片，将同时参照2张图片，进行画面间预测编码而得到的图片称为B图片。在作为国际标准方式的AVC/H.264(ISO/IEC14496-10|ITU-TH.264)中，在对B图片进行编码时，能够选择被称为直接模式(directmode)的编码模式(例如，参照非专利文献1)。即，能够选择：在编码对象的宏块中，不具有运动矢量的编码数据，通过使用已编码的其他图片的宏块的运动矢量、周围的宏块的运动矢量的规定的运算处理，生成编码对象的宏块的运动矢量的编码模式。在该直接模式中，存在时间直接模式和空间直接模式这2种。在时间直接模式中，通过参照已编码的其他图片的运动矢量，根据已编码图片与编码对象的图片的时间差进行运动矢量的缩放(scaling)处理，来生成编码对象的宏块的运动矢量。在空间直接模式中，参照位于编码对象的宏块的周围的至少1个以上的已编码宏块的运动矢量，根据这些运动矢量生成编码对象的宏块的运动矢量。在该直接模式中，通过使用作为切片头(sliceheader)中设置的标志的“direct_spatial_mv_pred_flag”，能够以切片单位，选择时间直接模式或者空间直接模式中的某一方。其中，在直接模式中，将不对变换系数进行编码的模式称为跳跃模式。以下，在记载为直接模式时，还包括跳跃模式。此处，图11是示出通过时间直接模式生成运动矢量的方法的示意图。在图11中，“P”表示P图片，“B”表示B图片。另外，数字0-3表示图片的显示顺序，表示是时间T0、T1、T2、T3的显示图像。设为按照P0、P3、B1、B2的顺序进行了图片的编码处理。例如，假设通过时间直接模式对图片B2中的宏块MB1进行编码的情况。在该情况下，使用作为处于图片B2的时间轴上后方的已编码图片中的最接近图片B2的图片P3的运动矢量的、与宏块MB1在空间上处于相同的位置的宏块MB2的运动矢量MV。该运动矢量MV参照图片P0，在对宏块MB1进行编码时使用的运动矢量MVL0、MVL1通过以下的式(1)求出。图12是示出通过空间直接模式生成运动矢量的方法的示意图。在图12中，当前MB(currentMB)表示编码对象的宏块。此时，如果将编码对象的宏块的左边的已编码宏块A的运动矢量设为MVa、将编码对象的宏块的上面的已编码宏块B的运动矢量设为MVb、将编码对象的宏块的右上的已编码宏块C的运动矢量设为MVc，则通过如下述式(2)所示，求出这些运动矢量MVa、MVb、MVc的中值(中央值)，能够计算编码对象的宏块的运动矢量MV。MV＝median(MVa、MVb、MVc)(2)在空间直接模式中，针对前方以及后方分别求出运动矢量，但都能够使用上述方法来求出。另外，将预测图像的生成中使用的参照图像针对参照中使用的每个矢量作为参照图像列表进行管理，在使用2个矢量的情况下，各参照图像列表被称为列表0、列表1。针对参照图像列表从时间上接近的参照图像起顺序地保存，通常是列表0表示前方向的参照图像，列表1表示后方向的参照图像。但是，也可以是列表1表示前方向的参照图像，列表0表示后方向的参照图像，也可以是列表0和列表1这双方表示前方向和后方向的参照图像。另外，排列顺序也无需从时间上接近的参照图像起排列。例如，在以下的非专利文献1中，记载了能够针对每个切片重新排列参照图像列表。【非专利文献1】MPEG-4AVC(ISO/IEC14496-10)/ITU-TH.264标准
技术实现思路
以往的图像编码装置如以上那样构成，所以如果参照作为切片头中设置的标志的“direct_spatial_mv_pred_flag”，则能够以切片单位，切换时间直接模式和空间直接模式。但是，在宏块单位中，无法切换时间直接模式和空间直接模式，所以即使针对属于某切片的某宏块的最佳的直接模式例如是空间直接模式，只要与该切片对应的直接模式被决定为时间直接模式，则必需对该宏块使用时间直接模式，而无法选择最佳的直接模式。在这样的情况下，由于无法选择最佳的直接模式，所以存在必需对不必要的运动矢量进行编码，而代码量增加等课题。本专利技术是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于得到一种按照规定的块单位选择最佳的直接模式，能够削减代码量的运动图像编码装置、运动图像解码装置、运动图像编码方法以及运动图像解码方法。本专利技术的运动图像编码装置具备：编码控制单元，决定作为实施预测处理时的处理单位的编码块的最大尺寸，并且决定最大尺寸的编码块被层次性地分割时的上限的层次数，从可利用的1个以上的编码模式中，选择决定各个编码块的编码方法的编码模式；以及块分割单元，将输入图像分割为规定的编码块，并且直到达到由编码控制单元决定的上限的层次数为止，层次性地分割所述编码块，在作为与由块分割单元分割的编码块对应的编码模式，由编码控制单元选择了直接模式的帧间编码模式的情况下，运动补偿预测单元从可选择的1个以上的运动矢量中，选择适合于预测图像的生成的运动矢量，使用该运动矢量，实施针对所述编码块的运动补偿预测处理来生成预测图像，并且将表示该运动矢量的索引信息输出到可变长编码单元，可变长编码单元对索引信息进行可变长编码。根据本专利技术，构成为具备：编码控制单元，决定作为实施预测处理时的处理单位的编码块的最大尺寸，并且决定最大尺寸的编码块被层次性地分割时的上限的层次数，从可利用的1个以上的编码模式中，选择决定各个编码块的编码方法的编码模式；以及块分割单元，将输入图像分割为规定的编码块，并且直到达到由编码控制单元决定的上限的层次数为止，层次性地分割所述编码块，在作为与由块分割单元分割的编码块对应的编码模式，由编码控制单元选择了直接模式的帧间编码模式的情况下，运动补偿预测单元从可选择的1个以上的运动矢量中，选择适合于预测图像的生成的运动矢量，使用该运动矢量，实施针对所述编码块的运动补偿预测处理来生成预测图像，并且将表示该运动矢量的索引信息输出到可变长编码单元，可变长编码单元对索引信息进行可变长编码，所以具有能够以规定的块为单位选择最佳的直接模式，削减代码量的效果。附图说明图1是示出本专利技术的实施方式1的运动图像编码装置的结构图。图2是示出本专利技术的实施方式1的运动图像编码装置的运动补偿预测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运动图像解码装置，其特征在于，具备：可变长解码单元，对多路复用到比特流的编码数据进行可变长解码处理而得到压缩数据、编码模式以及用于选择运动补偿预测处理中使用的运动矢量候补的索引信息；帧内预测单元，在编码模式表示帧内预测的情况下，实施针对分区的帧内预测来生成帧内预测图像；运动补偿预测单元，在编码模式表示帧间预测的情况下，从可选择的1个以上的运动矢量候补中选择与作为预测处理的单位的分区有关的所述索引信息表示的运动矢量，使用所选择的所述运动矢量，实施针对所述分区的运动补偿预测处理来生成预测图像；以及解码图像生成单元，将从所述压缩数据解码出的差分图像和所述预测图像相加而生成解码图像，所述运动补偿预测单元根据所述索引信息，选择空间运动矢量或时间运动矢量，其中，该空间运动矢量是从位于所述分区的周围的多个已解码分区的运动矢量候补中选择的，该时间运动矢量是从所述分区能够参照的已解码图片的运动矢量得到的。

【技术特征摘要】
2010.09.30 JP 2010-221460;2011.03.08 JP 2011-050211.一种运动图像解码装置，其特征在于，具备：可变长解码单元，对多路复用到比特流的编码数据进行可变长解码处理而得到压缩数据、编码模式以及用于选择运动补偿预测处理中使用的运动矢量候补的索引信息；帧内预测单元，在编码模式表示帧内预测的情况下，实施针对分区的帧内预测来生成帧内预测图像；运动补偿预测单元，在编码模式表示帧间预测的情况下，从可选择的1个以上的运动矢量候补中选择与作为预测处理的单位的分区有关的所述索引信息表示的运动矢量，使用所选择的所述运动矢量，实施针对所述分区的运动补偿预测处理来生成预测图像；以及解码图像生成单元，将从所述压缩数据解码出的差分图像和所述预测图像相加而生成解码图像，所述运动补偿预测单元根据所述索引信息，选择空间运动矢量或时间运动矢量，其中，该空间运动矢量是从位于所述分区的周围的多个已解码分区的运动矢量候补中选择的，该时间运动矢量是从所述分区能够参照的已解码图片的运动矢量得到的。2.一种运动图像解码方法，其特征在于，具备：对多路复用到比特流的编码数据进行可变长解码处理而得到压缩数据、编码模式以及用于选择运动补偿预测处理中使用的运动矢量候补的索引信息的步骤；在编码模式表示帧内预测的情况下，实施针对分区的帧内预测来生成帧内预测图像的步骤；在编码模式表示帧间预测的情况下，从可选择的1个以上的运动矢量候补中选择与作为预测处理的单位的分区有关的所述索引信息表示的运动矢量，使用所选择的所述运动矢量，实施针对所述分区的运动补偿预测处理来生成预测图像的步骤；以及将从所述压缩数据解码出的差分图像和所述预测图像相加而生成解码图像的步骤，根据所述索引信息，选择空间运动矢量或时间运动矢量，其中，该空间运动矢量是从位于所述分区的周围的多个已解码分区的运动矢量候补中选择的，该时间运动矢量是从所述分区能够参照的已解码图片的运动矢量得到的。3.一种运动图像解码装置，其特征在于，具备：可变长解码单元，对多路复用到比特流的编码数据进行可变长解码处理而得到与利用最大块尺寸和层次数的上限值层次性地分割输入图像而得到的编码块有关的压缩数据、编码模式以及用于选择运动补偿预测处理中使用的运动矢量候补的索引信息；帧内预测单元，在所述编码模式表示帧内预测的情况下，实施针对所述编码块的帧内预测处理来生成帧内预测图像；运动补偿预测单元，在编码模式表示帧间预测的情况下，从可选择的1个以上的运动矢量候补中选择所述索引信息表示的运动矢量，使用所选择的所述运动矢量，针对所述编码块实施基于所述编码模式的运动补偿预测处理来生成帧间预测图像；解码图像生成单元，将从解码所述压缩数据而得到的差分图像和由所述运动补偿预测单元生成的所述帧间预测图像相加而生成解码图像数据；以及环路滤波器，对所述解码图像数据执行滤波处理，所述运动补偿预测单元根据所述索引信息，选择空间运动矢量或时间运动矢量，其中，该空间运动矢量是从位于所述编码块的周围的多个已解码块的运动...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊谷裕介，关口俊一，杉本和夫，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP