运动图像编码方法、运动图像解码方法及程序技术

本发明专利技术提供一种图像编码方法，用于参照由被编码和解码的图像获得的图像预测性地编码图像，对解码的图像执行滤波处理；从滤波的图像和未滤波的图像这两个图像中将滤波的图像存入存储器中作为参考图像，所述滤波的图像是被滤波的解码图像，所述未滤波的图像是解码图像；及从这两个图像中将未滤波的图像存入存储器中作为用于输出的图像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于参照解码图像的预测对图像进行编码的编码和 解码方法。尤其是，本专利技术涉及采用环路滤波器的运动图像编码和解 码方法，以便减小在运动补偿中的压縮误差导致的失真。
技术介绍
'一般来说，压縮运动图像的编码通过消除时间上以及空间上的冗 余来减小数据量。在用于减小时间冗余的中间图像编码中，通过在逐 块基础上参照前向图像和后向图像执行运动估计和运动补偿，获得预 测图像，从而编码获得的预测图像与将编码的当前块之间的差。利用 与编码方法中几乎相反的过程来解码图像。由于在逐块基础上执行的运动补偿导致的压縮产物，在解码图像 中可能出现方形噪声，也称为块噪声。作为解决块噪声的一种方 案，在现有技术中采用环路滤波器，例如ITU-T Rec.H.264|ISOAEC 14496-10 AVC Joint Final Committee Draft of Joint Video Specification (2002-8-10)。图n示出常规图像编码装置的结构框图，该装置配置有如上所述的环路滤波器。如图所示，图像编码装置500包括存储器501、中 间图像预测单元502、内图像预测单元503、开关504、减法器505、正交变换单元506、量化单元507、多路复用单元508、反量化单元 509、反正交变换单元510、加法器511和滤波器512。滤波器512是一个环路滤波器，用于减小已编码后通过减法器 505、正交变换单元506、量化单元507、多路复用单元508、反量化 单元509、反正交变换单元510、加法器511的解码图像中的块噪声。存储器501临时存储被滤波器512滤波的图像。基于滤波图像重 建的图像包括用于参考的图像和用于输出的图像(也称为用于显示的 图像)。用于参考的图像由中间图像预测单元502以及内图像预测单 元503参考，然后根据显示次序输出。另一方面，用于输出的图像是 将根据显示次序输出的图像，且不作参考。这里的输出是指将显 示在外部显示设备上的图像的输出，但是图像并不必由图像编码装置 500显示，也不会向外输出。例如，在编码时，当图像同时被显示装 置监视时被显示。然而在其它情况下，不显示图像。以下描述示出用于预测的图像之间的参考关系的图像的对准以 及在存储器501中存储图像的操作。附图说明图18示出用于预测的图像对准的第一示例。图中示出的图像0 9是按显示次序示出的运动图像中包括的一帧或一场。在图中的I、 B 和P分别指示图像类型。I是内图像预测编码的内图像(I图像)。B 是双向预测编码图像(B图像)，参考存储器501中存储的多个重建 图像。P是预测编码图像，参考存储器501中存储的单个重建图像。 阴影图像是可被称为中间图像预测编码中的参考图像，而没有阴影的 图像是不用于参考的图像。在第一示例中采用的用于预测的图像对准 是图的上部所示的IBBPBBPBBP的重复。箭头指示在中间图像预测编码中采用的参考关系。例如，图像 P3的参考图像是图像10，而图像P6的参考图像是图像I0和P3。根据这样的参考关系，图像的显示次序不同于编码次序(即，流 中的图像的次序)。图中的下部示出按显示次序排列的图像与按编码次序(流次序)排列的图像之间的相关性。如图所示，图像编码装置 根据用于预测的图像对准，将按显示次序的图像重新排列为按编码次 序的图像。图19示出用于预测的图像对准的第二示例。图中所示第二示例 中采用的用于预测的图像对准是IBBBPBBBP的重复。第一与第二示 例之间的差别在于，B图像可被用作第二示例中的参考图像。这就是 说，除了图像IO、 P4和P8之外，图像B2和B6可以用作参考图像。 图像B2和B6将被存储在存储器501中作为参考图像。图20示出当图像编码装置500利用第一示例中采用的用于预测 的图像对准对图像进行编码时、图像如何被存入存储器501。存储器 501具有四个存储区，用于存储图中的四个图像。在这四个存储区中 最多存入三个参考图像。当前存储参考图像的最多三个存储区被称为 参考区，而当前存储用于输出的图像的存储区被称为显示区。在图中， flO、 fP3、 ffil等是对应于图18中之图像的图像名，它们是已经被滤 波的图像。非阴影区域指示被释放状态的存储区，具有图像名的阴影 区域指示用于输出(显示)的图像，具有图像名的非阴影区域指示用 于参考的图像。(1) (8)对应于基于图18中示出的编码次序编码 和解码(重建)的图像。当找不到空区域时，将一个新图像(如果有 的话)存入保存已显示图像的区域中。当这样的区域找不到时，按显 示次序显示尚未显示的图像，使得一个新图像被存入保存这样显示的 图像之区域中。当在参考区中存储参考图像有最大数量的图像时，在 参考区中最早存储的用于参考的图像被改变成用于显示的图像，以便 该区域被分配用于存储新图像。如图20中所示，(1) (4)示出图像flO、 fP3、 ffil和fB2分 别被重建并存入存储器501。在(5)中，图像fP6被重建。为了分配 一个区域用于存储图像fP6，从存储器501中顺序地输出图像flO和 ffil，以便在已被显示的图像fBl的存储区中存储图像fP6 (盖写)。在(6)中，图像ffi4被重建。然后从存储器501中输出图像ffi2， 以便在己被显示的图像ffi2的存储区中存储图像ffi4。在(7)中， 图像氾5被重建。然后，从存储器501中顺序地输出图像fP3和氾4， 以便在己被显示的图像ffi4的存储区中存储图像ffi5。在(8)中， 图像fP9被重建。在己被显示的图像flO的存储区中存储图像fP9。 这是因为图像10已被显示，因此从用于参考的图像改变成用于显示 的图像。按此方式，不仅参考图像可以存入存储器501中，输出图像也可 以存入存储器501中。当存储的参考图像被输出且不再被参考时，保 存该参考图像的存储区被用于存储一个新图像。当输出图像被输出 时，保存该输出图像的存储区被用于存储一个新图像。图21示出当图像编码装置500利用第二示例中采用的用于预测 的图像对准对图像进行编码时、图像如何被存入存储器501。如图中 所示，(1) (4)示出图像fIO、 fP4、 ffil和ffi2分别被重建。这些 重建的图像被顺序地存入存储器501。在(5)中，图像ffi3被重建。 从存储器501中顺序地输出图像flO和氾l，以便在当前存储已被显 示的图像ffil的存储区中存储重建的图像氾3。在(6)中，图像fP8被重建。图像fP8被改变为用于显示的图像，并被存入在当前存储已 被显示的图像flO的存储区中。在(7)中，图像氾6被重建。参考图 像fP4被改变成用于显示的图像，因为这些参考图像被最多地存储。 然后，从存储器501中输出图像fB2和ffi3，以便在图像氾3的位置 中存储已变成用于显示之图像的图像fP4。图像fB6被存入参考区。 在(8)中，图像fB5被重建。然后从存储器501输出图像ffi5，以 便在当前存储图像fB5的存储区中存储图像fB7并输出图像氾6。图22是示出图像编码装置500所操作的、用于存储和输出存储 器501中的图像的存储管理的流程图。如图中所示，图像编码装置500判断是否一个重建图像(以下称为当前图像)是参考图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于编码比特流的图像编码方法，所述方法包括：　　　　输出通过编码所述比特流中的图像而得到的编码图像；　　　　输出通过解码所述编码图像而得到的解码图像；　　　　输出通过对所述解码图像执行滤波处理而得到的滤波图像；　　　　在存储器中存储所述滤波处理之后的所述解码图像作为参考图像；　　　　产生滤波应用信息，所述滤波应用信息以基于逐个图像的方式表示将滤波处理之前的所述解码图像和滤波处理之后的解码图像中的哪个输出用于显示处理；以及　　　　将所述滤波应用信息与所述编码图像复用，　　　　其中所述滤波应用信息指定所述滤波应用信息施加其上的图像。

【技术特征摘要】
US 2003-2-21 60/449,209;US 2003-11-26 10/724,317;J1、用于编码比特流的图像编码方法，所述方法包括输出通过编码所述比特流中的图像而得到的编码图像；输出通过解码所述编码图像而得到的解码图像；输出通过对所述解码图像执行滤波处理而得到的滤波图像；在存储器中存储所述滤波处理之后的所述解码图像作为参考图像；产生滤波应用信息，所述滤波应用信息以基于逐个图像的方式表示将滤波处理之前的所述解码图像和滤波处理之后的解码图像中的哪...

【专利技术属性】
技术研发人员：路久怀，柏木吉一郎，小雅之，角野真也，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]