图像编码装置和方法、图像解码装置和方法以及记录介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种图像编码装置和方法、图像解码装置和方法以及记录介质。在帧内部预测参数表示水平方向预测处理的情况下，对成为编码块的预测处理的单位的各块的左面所邻接的像素的亮度值相加与块的上面所邻接的像素的水平方向的亮度值变化量成比例的值，将该相加后的值作为预测图像的预测值，在帧内部预测参数表示垂直方向预测处理的情况下，对块的上面所邻接的像素的亮度值，相加与块的左面所邻接的像素的垂直方向的亮度值变化量成比例的值，将该相加后的值作为预测图像的预测值。

Image encoding apparatus and method, image decoding apparatus and method, and recording medium

The present invention provides an image coding device and method, an image decoding device and a method, and a recording medium. The prediction parameters in frame internal representation in horizontal direction prediction processing under the condition of brightness become horizontal luma pixel processing unit forecast encoding block of each block on the left adjacent values of the pixels above together with the block adjacent the variation value of the proportional value, the sum of the value as the prediction value of the image, prediction parameters in the vertical direction of the internal representation of frame prediction under the condition that the brightness of pixels on the block above the adjacent vertical brightness value, adding pixels and block the left adjacent the variation value of the proportional value, the added value as a prediction image the value of.

【技术实现步骤摘要】
图像编码装置和方法、图像解码装置和方法以及记录介质本申请是申请号为201280021843.9(PCT/JP2012/003555)、申请日为2012年5月30日(递交日为2013年11月5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。
本专利技术涉及高效地对图像进行编码的图像编码装置以及图像编码方法、对高效地编码了的图像进行解码的图像解码装置以及图像解码方法、和图像预测装置。
技术介绍
例如，在MPEG(MovingPictureExpertsGroup，运动图像专家组)、“ITU-TH.26x”等国际标准影像编码方式中，将输入影像帧分割为矩形的块(编码块)，并对该编码块实施使用已编码的图像信号的预测处理从而生成预测图像，将作为该编码块与预测图像的差分的预测误差信号按照块单位进行正交变换、量化处理，从而进行信息压缩。例如，在作为国际标准方式的MPEG-4AVC/H.264(ISO/IEC14496-10|ITU-TH.264)中，根据已编码的附近像素进行帧内部(Intra)预测处理或者邻近帧间的运动补偿预测处理(例如，参照非专利文献1)。在MPEG-4AVC/H.264中，在亮度的帧内部预测模式中，能够按照块单位，从多个预测模式中选择1个预测模式。图14是示出亮度的块尺寸是4×4像素的情况的帧内部预测模式的说明图。在图14中，块内的白圈表示编码对象的像素，黑圈表示作为预测中使用的像素的已编码的像素。在亮度的块尺寸是4×4像素的情况下，规定了模式0至模式8这9个帧内部预测模式。在图14中，模式2是进行平均值预测的模式，利用块的上面和左面的邻接像素的平均值，预测块内的像素。模式2以外的模式是进行方向性预测的模式。模式0是垂直方向预测，通过在垂直方向上重复块的上面的邻接像素从而生成预测图像。例如，在竖条纹花纹时选择模式0。模式1是水平方向预测，通过在水平方向上重复块的左面的邻接像素从而生成预测图像。例如，在横条纹花纹时选择模式1。在模式3至模式8中，使用块的上面或者左面的已编码的像素，在规定的方向(箭头表示的方向)上生成插值像素来生成预测图像。此处，应用帧内部预测的亮度的块尺寸能够从4×4像素、8×8像素、16×16像素中选择，在8×8像素的情况下，与4×4像素同样地规定了9个帧内部预测模式。但是，关于预测中使用的像素，并非是已编码的像素自身，而是使用针对这些像素实施滤波处理而得到的像素。相对于此，在16×16像素的情况下，除了与平均值预测、垂直方向预测以及水平方向预测有关的帧内部预测模式以外，还规定了被称为Plane预测的4个帧内部预测模式。与Plane预测有关的帧内部预测模式是将针对块的上面和左面的已编码的邻接像素在倾斜方向上进行内插插值而生成的像素作为预测值的模式。另外，在方向性预测模式中，通过在预定的方向(预测方向)上重复块的邻接像素或者根据邻接像素生成的插值像素从而生成预测值，所以在图15所示那样的预测对象块内的目标的边界(边缘)的方向与预测方向一致、并且块内的信号值沿着预测方向而恒定的情况下，预测效率变高而能够削减符号量。非专利文献1：MPEG-4AVC(ISO/IEC14496-10)/ITU-TH.264标准
技术实现思路
以往的运动图像编码装置如以上那样构成，所以如果预测对象块内的目标的边界(边缘)的方向与预测方向一致、并且预测对象块内的信号值沿着该预测方向而恒定，则能够通过使用方向性预测来高精度地进行预测。但是，存在如下课题：即便预测对象块内的目标的边界(边缘)的方向与预测方向一致，在如图16所示，在信号值沿着该预测方向而变化的情况下，预测误差也会变大。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图像编码装置、图像解码装置、图像编码方法、图像解码方法以及图像预测装置，即使在信号值沿着预测方向而变化的情况下，也能够实现高精度的预测来提高图像质量。在本专利技术的图像编码装置中，帧内部预测单元在帧内部预测参数表示水平方向预测处理的情况下，对成为编码块的预测处理的单位的各块的左面所邻接的像素的亮度值相加与块的上面所邻接的像素的水平方向的亮度值变化量成比例的值，将该相加后的值作为预测图像的预测值，在帧内部预测参数表示垂直方向预测处理的情况下，对块的上面所邻接的像素的亮度值相加与块的左面所邻接的像素的垂直方向的亮度值变化量成比例的值，将该相加后的值作为预测图像的预测值。根据本专利技术，帧内部预测单元构成为在帧内部预测参数表示水平方向预测处理的情况下，对块的左面所邻接的像素的亮度值相加与块的上面所邻接的像素的水平方向的亮度值变化量成比例的值，将该相加后的值作为预测图像的预测值，在帧内部预测参数表示垂直方向预测处理的情况下，对块的上面所邻接的像素的亮度值相加与块的左面所邻接的像素的垂直方向的亮度值变化量成比例的值，将该相加后的值作为预测图像的预测值，所以具有即使在信号值沿着预测方向而变化的情况下也能够实现高精度的预测来提高图像质量的效果。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处理内容(运动图像编码方法)的流程图。图3是示出本专利技术的实施方式1的运动图像解码装置的结构图。图4是示出本专利技术的实施方式1的运动图像解码装置的处理内容(运动图像解码方法)的流程图。图5是示出最大编码块被层次性地分割为多个编码块的例子的说明图。图6的(a)是示出分割后的编码块以及预测块的分布的说明图，(b)是示出通过层次分割而分配了编码模式m(Bn)的状况的说明图。图7是示出编码块Bn内的各预测块Pin可选择的帧内部预测参数(帧内部预测模式)的一个例子的说明图。图8是示出在lin＝min＝4的情况下生成预测块Pin内的像素的预测值时使用的像素的一个例子的说明图。图9是示出以预测块Pin内的左上像素为原点的相对坐标的说明图。图10是示出垂直方向预测中的以往的为了计算对预测值相加的亮度值变化量而参照的左面的预测块的邻接像素的一个例子的说明图。图11是示出垂直方向预测中的以往的对预测值相加的亮度值变化量的缩放值的一个例子的说明图。图12是示出水平方向预测中的以往的为了计算对预测值相加的亮度值变化量而参照的上面的预测块的邻接像素的一个例子的说明图。图13是示出水平方向预测中的以往的对预测值相加的亮度值变化量的缩放值的一个例子的说明图。图14是示出亮度的块尺寸是4×4像素的情况的帧内部预测模式的说明图。图15是示出通过水平方向预测而高精度地预测的预测图像的一个例子的说明图。图16是示出在通过水平方向预测进行了预测时发生大的预测误差的一个例子的说明图。图17是示出编码块Bn内的各预测块Pin可选择的帧内部预测参数(帧内部预测模式)的一个例子的说明图。(符号说明)1：块分割部(块分割单元)；2：编码控制部(编码控制单元)；3：切换开关；4：帧内部预测部(帧内部预测单元)；5：运动补偿预测部(运动补偿预测单元)；6：减法部(量化单元)；7：变换/量化部(量化单元)；8：逆量化/逆变换部；9：加法部；10：帧内部预测用存储器(帧内部预测单元)；11：环路滤波器部；12：运动补偿预测帧存储器(运动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像解码装置，其特征在于，具备帧内部预测单元，该帧内部预测单元在与编码块有关的编码模式是帧内部编码模式的情况下，将所述编码块或者分割所述编码块得到的子块作为处理块，针对每个该处理块实施帧内预测处理来生成预测图像，所述帧内部预测单元在帧内部预测参数表示垂直方向预测处理的情况下，在所述处理块小于规定尺寸时，关于从所述处理块内的左端起规定的列数内的列，对所述处理块的上面所邻接的像素的信号值相加与所述处理块的左面所邻接的像素的垂直方向的信号值变化量成比例的值，将该相加后的值作为所述预测图像的预测值，关于所述处理块内的剩余的列，将所述处理块的上面所邻接的像素的信号值作为所述预测图像的预测值，在所述处理块为规定尺寸以上时，将所述处理块的上面所邻接的像素的信号值作为所述预测图像的预测值。

【技术特征摘要】
2011.06.24 JP 2011-140598;2012.01.19 JP 2012-009111.一种图像解码装置，其特征在于，具备帧内部预测单元，该帧内部预测单元在与编码块有关的编码模式是帧内部编码模式的情况下，将所述编码块或者分割所述编码块得到的子块作为处理块，针对每个该处理块实施帧内预测处理来生成预测图像，所述帧内部预测单元在帧内部预测参数表示垂直方向预测处理的情况下，在所述处理块小于规定尺寸时，关于从所述处理块内的左端起规定的列数内的列，对所述处理块的上面所邻接的像素的信号值相加与所述处理块的左面所邻接的像素的垂直方向的信号值变化量成比例的值，将该相加后的值作为所述预测图像的预测值，关于所述处理块内的剩余的列，将所述处理块的上面所邻接的像素的信号值作为所述预测图像的预测值，在所述处理块为规定尺寸以上时，将所述处理块的上面所邻接的像素的信号值作为所述预测图像的预测值。2.一种图像编码装置，其特征在于，具备帧内部预测单元，该帧内部预测单元在与编码块有关的编码模式是帧内部编码模式的情况下，将所述编码块或者分割所述编码块得到的子块作为处理块，针对每个该处理块实施帧内预测处理来生成预测图像，所述帧内部预测单元在帧内部预测参数表示垂直方向预测处理的情况下，在所述处理块小于规定尺寸时，关于从所述处理块内的左端起规定的列数内的列，对所述处理块的上面所邻接的像素的信号值相加与所述处理块的左面所邻接的像素的垂直方向的信号值变化量成比例的值，将该相加后的值作为所述预测图像的预测值，关于所述处理块内的剩余的列，将所述处理块的上面所邻接的像素的信号值作为所述预测图像的预测值，在所述处理块为规定尺寸以上时，将所述处理块的上面所邻接的像素的信号值作为所述预测图像的预测值。3.一种图像解码方法，其特征在于，具备帧内部预测处理步骤，在该帧内部预测处理步骤中，帧内部预测单元在与编码块有关的编码模式是帧内部编码模式的情况下，将所述编码块或者分割所述编码块得到的子块作为处理块，针对每个该处理块实施帧内预测处理来生成预测图像，在所述帧内部预测处理步骤中，在帧内部预测参数表示垂直方向预测处理的情况下，在所述处理块小于规定尺寸时，关于从所述处理块内的左端起规定的列数内的列，对所述处理块的上面...

【专利技术属性】
技术研发人员：峯泽彰，杉本和夫，关口俊一，
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