图像解码设备和方法技术

本发明专利技术提供图像解码设备和方法

【技术实现步骤摘要】
图像解码设备和方法、图像编码设备和方法以及存储介质
[0001](
本申请是申请日为
2020
年2月
28
日
、
申请号为
202080020388.5、
专利技术名称为“图像解码设备
、
图像解码方法和程序”的申请的分案申请
。)


[0002]本专利技术涉及图像编码技术
。

技术介绍

[0003]已知有高效率视频编码
(HEVC)
编码方法
(
以下称为
HEVC)
作为用于对运动图像进行压缩的编码方法
。HEVC
使用大小比传统宏块
(16
×
16
阵列的像素
)
的大小大的基本块以提高编码效率
。
大小大的基本块被称为编码树单元
(CTU)
，并且其最大大小为
64
×
64
阵列的像素
。CTU
被进一步分割成作为预测和变换的单位的子块
。
[0004]在
HEVC
中，使用量化矩阵来基于频率分量向正交变换后的系数
(
以下称为正交变换系数
)
指派权重
。
量化矩阵的使用可以通过使与劣化对于人类视觉而言不太明显的高频分量有关的数据比与低频分量有关的数据更多地减少，来在维持图像质量的同时提高压缩效率
。
日本特开
2013
‑
38758
论述了用于对指示这种量化矩阵的信息进行编码的技术
。
[0005]最近已经开始作为
HEVC
的后继者的更加高效编码方法的国际标准化
。
具体地，由国际标准化组织和国际电工委员会
(ISO/IEC)
以及
ITU
电信标准化部门
(ITU
‑
T)
建立的联合视频专家组
(JVET)
已经正在推动通用视频编码
(VVC)
编码方法
(
以下称为
VVC)
的标准化
。
对于这种标准化，已经正在研究通过在进行正交变换时的块大小大的情况下将高频分量的正交变换系数强制设置为0来减少代码量以提高编码效率的新技术
(
以下称为归零
)。
[0006]与
HEVC
一样，还研究了将量化矩阵引入
VVC。
然而，
HEVC
中的量化矩阵基于用于使用具有与传统正交变换的大小相同的大小的量化矩阵来进行量化的方法，并且不能支持作为将正交变换系数的一部分设置为零的新技术的归零
。
因此，已存在归零的正交变换系数不能进行基于频率分量的量化控制
、
并且不能提高主观图像质量的问题
。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开
2013
‑
38758

技术实现思路

[0010]例如，提供以下的结构，从而即使使用将正交变换系数的一部分强制设置为0的技术，通过使得能够进行使用与该技术相对应的量化矩阵的量化处理，也能提高主观图像质量
。
换句话说，一种图像解码设备，其能够以多个块为单位从位流中解码图像，所述多个块包括
P
×
Q(P
和
Q
是整数
)
阵列的像素的第一块和
N
×
M(N
是满足
N<P
的整数，并且
M
是满足
M<Q
的整数
)
阵列的像素的第二块，所述图像解码设备包括：解码单元，其被配置为从所述位流中解码与第一量化系数阵列相对应的数据和与第二量化系数阵列相对应的数据，所述第一量化系数阵列包括与所述第一块相对应的
N
×
M
阵列的量化系数，所述第二量化系数阵列包
括与所述第二块相对应的
N
×
M
阵列的量化系数；逆量化单元，其被配置为通过至少使用
N
×
M
阵列的元素的第一量化矩阵来从所述第一量化系数阵列导出第一正交变换系数阵列，并且通过至少使用
N
×
M
阵列的元素的第二量化矩阵来从所述第二量化系数阵列导出第二正交变换系数阵列；以及逆正交变换单元，其被配置为通过对所述第一正交变换系数阵列进行逆正交变换来生成与所述第一块相对应的
P
×
Q
阵列的像素的第一预测残差，并且通过对所述第二正交变换系数阵列进行逆正交变换来生成与所述第二块相对应的
N
×
M
阵列的像素的第二预测残差，其中，
N
×
M
阵列的元素的所述第一量化矩阵不同于
N
×
M
阵列的元素的所述第二量化矩阵
。
[0011]此外，例如，提供以下的结构
。
一种图像编码设备，其能够以多个块为单位对图像进行编码，所述多个块包括
P
×
Q(P
和
Q
是整数
)
阵列的像素的第一块和
N
×
M(N
是满足
N<P
的整数，并且
M
是满足
M<Q
的整数
)
阵列的像素的第二块，所述图像编码设备包括：正交变换单元，其被配置为通过对与所述第一块相对应的
P
×
Q
阵列的像素的预测残差进行正交变换来至少生成第一正交变换系数阵列，并且通过对与所述第二块相对应的
N
×
M
阵列的像素的预测残差进行正交变换来生成第二正交变换系数阵列；量化单元，其被配置为通过至少使用
N
×
M
阵列的元素的第一量化矩阵对所述第一正交变换系数阵列进行量化来生成包括
N
×
M
阵列的量化系数的第一量化系数阵列，并且通过至少使用
N
×
M
阵列的元素的第二量化矩阵对所述第二正交变换系数阵列进行量化来生成包括
N
×
M
阵列的量化系数的第二量化系数阵列；以及编码单元，其被配置为对与第一量化系数阵列相对应的数据和与第二量化系数阵列相对应的数据进行编码，该第一量化系数阵列包括与所述第一块相对应的
N
×
M
阵列的量化系数，该第二量化系数阵列包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种图像解码设备，其能够使用多个块来从位流中解码图像，所述多个块包括
P
×
Q
阵列的像素的第一块和
N
×
M
阵列的像素的第二块，其中，
P
和
Q
是整数，
N
是满足
N<P
的整数，并且
M
是满足
M<Q
的整数，所述图像解码设备包括：解码单元，其被配置为从所述位流中解码与第一量化变换系数阵列相对应的数据和与第二量化变换系数阵列相对应的数据，所述第一量化变换系数阵列与所述第一块相对应，所述第二量化变换系数阵列与所述第二块相对应；逆量化单元，其被配置为通过使用
N
×
M
阵列的元素的第一量化矩阵来从所述第一量化变换系数阵列导出第一变换系数阵列，并且通过使用
N
×
M
阵列的元素的第二量化矩阵来从所述第二量化变换系数阵列导出第二变换系数阵列，其中所述第一变换系数阵列表示频率分量，以及其中所述第二变换系数阵列表示频率分量；逆变换单元，其被配置为通过对所述第一变换系数阵列进行逆变换处理来导出与所述第一块相对应的第一预测残差阵列，并且通过对所述第二变换系数阵列进行逆变换处理来导出与所述第二块相对应的第二预测残差阵列；以及图片重建单元，其被配置为基于所述第二预测残差阵列和预测图像数据来至少重建图片数据，所述预测图像数据能够通过使用帧内预测而导出，其中，
N
×
M
阵列的元素的所述第一量化矩阵是如下的量化矩阵，该量化矩阵包括
R
×
S
阵列的元素的第三量化矩阵的一部分元素
、
但不包括所述第三量化矩阵的其它元素，其中，
R
是满足
R≤N
的整数，并且
S
是满足
S≤M
的整数，其中，
N
×
M
阵列的元素的所述第二量化矩阵是包括
R
×
S
阵列的元素的第四量化矩阵的所有元素的量化矩阵，以及其中，所述第三量化矩阵不同于所述第四量化矩阵
。2.
一种图像解码方法，其能够使用多个块来从位流中解码图像，所述多个块包括
P
×
Q
阵列的像素的第一块和
N
×
M
阵列的像素的第二块，其中，
P
和
Q
是整数，
N
是满足
N<P
的整数，并且
M
是满足
M<Q
的整数，所述图像解码方法包括：从所述位流中解码与第一量化变换系数阵列相对应的数据和与第二量化变换系数阵列相对应的数据，所述第一量化变换系数阵列与所述第一块相对应，所述第二量化变换系数阵列与所述第二块相对应；通过使用
N
×
M
阵列的元素的第一量化矩阵来从所述第一量化变换系数阵列导出第一变换系数阵列，并且通过使用
N
×
M
阵列的元素的第二量化矩阵来从所述第二量化变换系数阵列导出第二变换系数阵列，其中所述第一变换系数阵列表示频率分量，以及其中所述第二变换系数阵列表示频率分量；通过对所述第一变换系数阵列进行逆变换处理来导出与所述第一块相对应的第一预测残差阵列，并且通过对所述第二变换系数阵列进行逆变换处理来导出与所述第二块相对应的第二预测残差阵列；以及基于所述第二预测残差阵列和预测图像数据来至少重建图片数据，所述预测图像数据能够通过使用帧内预测而导出，其中，
N
×
M
阵列的元素的所述第一量化矩阵是如下的量化矩阵，该量化矩阵包括
R
×
S
阵列的元素的第三量化矩阵的一部分元素
、
但不包括所述第三量化矩阵的其它元素，其中，
R
是满足
R≤N
的整数，并且
S
是满足
S≤M
的整数，
其中，
N
×
M
阵列的元素的所述第二量化矩阵是包括
R
×
S
阵列的元素的第四量化矩阵的所有元素的量化矩阵，以及其中，所述第三量化矩阵不同于所述第四量化矩阵
。3.
根据权利要求2所述的图像解码方法，其中，所述第一量化矩阵是除与
DC
分量相对应的元素以外的元素包括所述第三量化矩阵的所述一部分元素的量化矩阵，以及其中，所述第二量化矩阵是除与
DC
分量相对应的元素以外的元素包括所述第四量化矩阵的所有元素的量化矩阵
。4.
根据权利要求2所述的图像解码方法，其中，所述第一变换系数阵列包括
N
×
M
阵列的变换系数，以及其中，所述第二变换系数阵列包括
N
×
M
阵列的变换系数
。5.
根据权利要求2所述的图像解码方法，其中，所述第一块和所述第二块是非正方形的块
。6.
根据权利要求2所述的图像解码方法，其中，所述第一预测残差阵列是
P
×
Q
阵列的预测残差，以及其中，所述第二预测残差阵列是
N
×
M
阵列的预测残差
。7.
根据权利要求2所述的图像解码方法，其中，所述第一变换系数阵列是
N
×
M
阵列的变换系数，其中，所述第一预测残差阵列是
P
×
Q
阵列的预测残差，以及其中，通过对所述第一变换系数阵列进行的逆变换处理来从所述第一变换系数阵列导出所述第一预测残差阵列
。8.
根据权利要求7所述的图像解码方法，其中，所述逆变换处理包括所述第一变换系数阵列与
M
×
Q
阵列的矩阵的相乘，以由此导出
N
×
Q
阵列的中间值，并且所述逆变换处理包括
P
×
N
阵列的矩阵与所述
N
×
Q
阵列的中间值的相乘，以由此从所述第一变换系数阵列导出所述第一预测残差阵列
。9.
一种存储有程序的非暂时性计算机可读存储介质，所述程序用于使计算机执行根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：志摩真悟，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：