动态图像编码装置、方法以及动态图像解码装置、方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供动态图像编码装置、方法以及动态图像解码装置、方法，在动态图像数据的编码中，不使用运动矢量即可决定预测信号，能进行有效的编码。动态图像编码装置具有：区域分割部，其将构成动态图像数据的帧图像分割成多个区域作为成为编码对象的区域；编码部，其对各区域的图像进行编码；逆变换部和加法部，其生成编码后的图像的再现图像；存储部，其存储再现图像；预测生成部，其从再现图像中检索以规定的位置关系与编码对象的图像的区域邻接且与作为再现图像的一部分的模板区域的再现图像相关性高的图像的区域，并根据检索到的区域和上述位置关系来决定预测信号；以及减法部，其生成预测信号和编码对象图像之间的差值信号作为编码用的信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及动态图像编码装置、动态图像编码方法、动态图像编码程序、动态图像解码装置、动态图像解码方法以及动态图像解码程序。
技术介绍
动态图像数据的编码使用例如ITU - T (国际电信联盟电信标准化部门)规定的 国际标准规范即H. 264动态图像编码方式。与H. 264动态图像编码方式有关的技术例如在下述非专利文献I等中作了公开。在上述的H. 264动态图像编码方式中，通过进行运动补偿并对运动矢量进行编码，来削减动态图像帧间的冗余，削减信息量。在该方法中，通过缩小可使用一个运动矢量进行运动补偿的区域，也能应对细微的运动，提高帧间预测的预测精度。另一方面，由于运动矢量的数量增加，信息量变得庞大，因而有必要对此加以抑制。以往，作为在减少运动矢量的数量的同时提高预测精度的方法，提出了下述专利文献I记载的方法。专利文献1:日本特开平2 — 62180号公报非专利文献1:角野他，「H. 264 / AVC教科書、> 7° ^標準教科書一文'」，4y -7° V %1-y 卜匕-/ 木 ^ 力八二一，2004 年然而，在上述专利文献I记载的方法中也需要运动矢量没有改变，不得不对运动矢量进行编码。根据这种状况，需要进一步提高压缩效率的动态图像数据编码方法。
技术实现思路
本专利技术正是鉴于上述情况而完成的，本专利技术可提供一种与使用运动矢量进行帧间预测来进行编码的情况相比能更有效地进行编码的动态图像编码装置、动态图像编码方法、动态图像编码程序、动态图像解码装置、动态图像解码方法以及动态图像解码程序。本专利技术的动态图像编码装置，其以块为单位对动态图像数据进行编码，其特征在于，该动态图像编码装置具有分割单元，其将构成动态图像数据的帧图像分割成多个编码对象块；编码单元，其对编码对象块进行编码；再现图像生成单元，其生成编码对象块的再现信号即解码块；存储单元，其存储根据再现信号而生成的已再现动态图像数据；以及预测信号生成单元，其使用根据以规定的位置关系与编码对象块邻接且属于由存储单元存储的已再现动态图像数据的再现信号而生成的模板，生成编码对象块的预测信号即预测块；编码单元以像素为单位从编码对象块减去预测块来生成该编码对象块的差值信号即差值块，并对该差值块进行编码；再现图像生成单元生成由编码单元编码后的差值块的再现信号即解码差值块，并以像素为单位将该解码差值块和预测块相加，生成解码块。在本专利技术的动态图像编码装置中，使用根据以规定的位置关系与编码对象块邻接且属于已再现动态图像数据的再现信号而生成的模板，生成编码对象块的预测信号即预测块。使用该预测块进行编码。即，根据本专利技术的动态图像编码装置，不使用运动矢量即可生成预测信号即预测块，能进行有效的编码。本专利技术的动态图像编码装置，其以块为单位对动态图像数据进行编码，其特征在于，该动态图像编码装置具有分割单元，其将构成动态图像数据的帧图像分割成多个编码对象块；编码单元，其对编码对象块进行编码；再现图像生成单元，其生成编码对象块的再现信号即解码块；存储单元，其存储根据再现信号而生成的已再现动态图像数据；检索单元，其从由存储单元存储的已再现动态图像数据中，检索与根据再现信号而生成的模板相关性高的像素组，其中，上述再现信号以规定的位置关系与编码对象块邻接且属于由存储 单元存储的已再现动态图像数据；以及预测信号决定单元，其基于由检索单元检索到的像素组和规定的位置关系，根据由存储单元存储的已再现动态图像数据决定编码对象块的预测信号即预测块；编码单元以像素为单位从编码对象块减去预测块来生成该编码对象块的差值信号即差值块，并对该差值块进行编码；再现图像生成单元生成由编码单元编码后的差值块的再现信号即解码差值块，并以像素为单位将该解码差值块和预测块相加，生成解码块。根据该结构，从已再现动态图像数据中检索与模板相关性高的像素组，并根据检索到的像素组和规定的位置关系来决定预测块。因此，能可靠地决定预测块，能可靠地实施本专利技术。优选的是，动态图像编码装置还具有估计单元，其将模板和由存储单元存储的已再现动态图像数据进行比较，根据该比较结果估计编码对象块的图像的空间连续性；以及设定单元，其根据由估计单元估计出的图像的空间连续性，进一步分割编码对象块，将该分割后的编码对象块设定为新的编码对象块，并设定针对该新的编码对象块的模板。根据该结构，由于能根据再现图像数据的空间连续性适当地选择预测块的尺寸，因而即使在运动量变化剧烈的动态图像数据的编码中，也可提高编码效率。并且，由于根据信号特征变更模板区域和预测区域的形状和尺寸，因而可提高预测信号的预测性能。本专利技术的动态图像解码装置，其以块为单位将动态图像数据的编码数据再现为已再现动态图像数据，其特征在于，该动态图像解码装置具有解码单元，其对成为解码对象的解码对象块的再现所需要的编码数据进行解码；再现图像生成单元，其根据由解码单元解码后的编码数据生成解码对象块的再现信号即解码块；存储单元，其存储根据再现信号而生成的已再现动态图像数据；以及预测信号生成单元，其使用根据以规定的位置关系与解码对象块邻接且属于由存储单元存储的已再现动态图像数据的再现信号而生成的模板，生成该解码对象块的预测信号即预测块；解码单元生成解码对象块的差值信号即解码差值块；再现图像生成单元以像素为单位将解码差值块和预测块相加，生成解码块。在本专利技术的动态图像解码装置中，可与上述动态图像编码装置相同地生成预测块，并对动态图像进行解码。即，根据本专利技术的动态图像解码装置，可对由上述动态图像编码装置进行了有效编码后的动态图像数据进行正确解码。本专利技术的动态图像解码装置，其以块为单位将动态图像数据的编码数据再现为已再现动态图像数据，其特征在于，该动态图像解码装置具有解码单元，其对成为解码对象的解码对象块的再现所需要的编码数据进行解码；再现图像生成单元，其根据由解码单元解码后的编码数据生成解码对象块的再现信号即解码块；存储单元，其存储根据再现信号而生成的已再现动态图像数据；检索单元，其从由存储单元存储的已再现动态图像数据中，检索与根据再现信号而生成的模板相关性高的像素组，其中，上述再现信号以规定的位置关系与解码对象块邻接且属于由存储单元存储的已再现动态图像数据；以及预测信号决定单元，其基于由检索单元检索到的像素组和规定的位置关系，根据由存储单元存储的已再现动态图像数据决定解码对象块的预测信号即预测块；解码单元生成解码对象块的差值信号即解码差值块；再现图像生成单元以像素为单位将解码差值块和预测块相加，生成解码块。根据该结构，可对由上述动态图像编码装置编码后的动态图像数据进行正确解码。优选的是，动态图像解码装置还具有估计单元，其将模板和由存储单元存储的已再现动态图像数据进行比较，根据该比较结果估计解码对象块的图像的空间连续性；以及设定单元，其根据由估计单元估计出的图像的空间连续性，进一步分割解码对象块，将该分割后的解码对象块设定为新的解码对象块，并设定针对该新的解码对象块的模板。根据该结构，可对由上述动态图像编码装置编码后的动态图像数据进行正确解码。 优选的是，编码单元通过利用规定方法使像素数减少的缩小处理，将差值块生成为像素数比该差值块少的缩小差值块，并对该缩小差值块进行编码；再现图像生成单元生成缩小差值块的再现信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态图像编码装置，其以块为单位对动态图像数据进行编码，其特征在于，该动态图像编码装置具有：分割单元，其将构成上述动态图像数据的帧图像分割成多个编码对象块；编码单元，其对上述编码对象块进行编码；再现图像生成单元，其生成上述编码对象块的再现信号即解码块；存储单元，其存储根据上述再现信号而生成的已再现动态图像数据；以及预测信号生成单元，其使用根据以规定的位置关系与上述编码对象块邻接且属于由上述存储单元存储的已再现动态图像数据的再现信号而生成的模板，生成上述编码对象块的预测信号即预测块；上述编码单元以像素为单位从上述编码对象块减去上述预测块来生成该编码对象块的差值信号即差值块，并对该差值块进行编码；上述再现图像生成单元生成由上述编码单元编码后的差值块的再现信号即解码差值块，并以像素为单位将该解码差值块和上述预测块相加，生成解码块。

【技术特征摘要】
2005.07.05 JP 2005-196351;2006.03.30 JP 2006-09431.一种动态图像编码装置，其以块为单位对动态图像数据进行编码，其特征在于，该动态图像编码装置具有分割单元，其将构成上述动态图像数据的帧图像分割成多个编码对象块；编码单元，其对上述编码对象块进行编码；再现图像生成单元，其生成上述编码对象块的再现信号即解码块；存储单元，其存储根据上述再现信号而生成的已再现动态图像数据；以及预测信号生成单元，其使用根据以规定的位置关系与上述编码对象块邻接且属于由上述存储单元存储的已再现动态图像数据的再现信号而生成的模板，生成上述编码对象块的预测信号即预测块；上述编码单元以像素为单位从上述编码对象块减去上述预测块来生成该编码对象块的差值信号即差值块，并对该差值块进行编码；上述再现图像生成单元生成由上述编码单元编码后的差值块的再现信号即解码差值块，并以像素为单位将该解码差值块和上述预测块相加，生成解码块。2.一种动态图像编码装置，其以块为单位对动态图像数据进行编码，其特征在于，该动态图像编码装置具有分割单元，其将构成上述动态图像数据的帧图像分割成多个编码对象块；编码单元，其对上述编码对象块进行编码；再现图像生成单元，其生成上述编码对象块的再现信号即解码块；存储单元，其存储根据上述再现信号而生成的已再现动态图像数据；检索单元，其从由上述存储单元存储的已再现动态图像数据中，检索与根据再现信号而生成的模板相关性高的像素组，其中，上述再现信号以规定的位置关系与上述编码对象块邻接且属于由上述存储单元存储的已再现动态图像数据；以及预测信号决定单元，其基于由上述检索单元检索到的像素组和上述规定的位置关系， 根据由上述存储单元存储的已再现动态图像数据决定上述编码对象块的预测信号即预测块；上述编码单元以像素为单位从上述编码对象块减去上述预测块来生成该编码对象块的差值信号即差值块，并对该差值块进行编码；上述再现图像生成单元生成由上述编码单元编码后的差值块的再现信号即解码差值块，并以像素为单位将该解码差值块和上述预测块相加，生成解码块。3.根据权利要求2所述的动态图像编码装置，其特征在于，该动态图像编码装置还具有估计单元，其将上述模板和由上述存储单元存储的已再现动态图像数据进行比较，根据该比较结果估计上述编码对象块的图像的空间连续性；以及设定单元，其根据由上述估计单元估计出的图像的空间连续性，进一步分割上述编码对象块，将该分割后的编码对象块设定为新的编码对象块，并设定针对该新的编码对象块的模板。4.一种动态图像解码装置，其以块为单位将动态图像数据的编码数据再现为已再现动态图像数据，其特征在于，该动态图像解码装置具有解码单元，其对成为解码对象的解码对象块的再现所需要的编码数据进行解码；再现图像生成单元，其根据由上述解码单元解码后的编码数据生成上述解码对象块的再现信号即解码块；存储单元，其存储根据上述再现信号而生成的已再现动态图像数据；以及预测信号生成单元，其使用根据以规定的位置关系与上述解码对象块邻接且属于由上述存储单元存储的已再现动态图像数据的再现信号而生成的模板，生成该解码对象块的预测信号即预测块；上述解码单元生成上述解码对象块的差值信号即解码差值块；上述再现图像生成单元以像素为单位将上述解码差值块和上述预测块相加，生成解码块。5.一种动态图像解码装置，其以块为单位将动态图像数据的编码数据再现为已再现动态图像数据，其特征在于，该动态图像解码装置具有解码单元，其对成为解码对象的解码对象块的再现所需要的编码数据进行解码；再现图像生成单元，其根据由上述解码单元解码后的编码数据生成上述解码对象块的再现信号即解码块；存储单元，其存储根据上述再现信号而生成的已再现动态图像数据；检索单元，其从由上述存储单元存储的已再现动态图像数据中，检索与根据再现信号而生成的模板相关性高的像素组，其中，上述再现信号以规定的位置关系与上述解码对象块邻接且属于由上述存储单元存储的已再现动态图像数据；以及预测信号决定单元，其基于由上述检索单元检索到的像素组和上述规定的位置关系， 根据由上述存储单元存储的已再现动态图像数据决定上述解码对象块的预测信号即预测块；上述解码单元生成上述解码对象块的差值信号即解码差值块；上述再现图像生成单元以像素为单位将上述解码差值块和上述预测块相加，生成解码块。6.根据权利要求5所述的动态图像解码装置，其特征在于，该动态图像解码装置还具有估计单元，其将上述模板和由上述存储单元存储的已再现动态图像数据进行比较，根据该比较结果估计上述解码对象块的图像的空间连续性；以及设定单元，其根据由上述估计单元估计出的图像的空间连续性，进一步分割上述解码对象块，将该分割后的上述解码对象块设定为新的解码对象块，并设定针对该新的解码对象块的模板。7.根据权利要求1 3中的任意一项所述的动态图像编码装置，其特征在于，上述编码单元通过利用规定方法使像素数减少的缩小处理，将上述差值块生成为像素数比该差值块少的缩小差值块，并对该缩小差值块进行编码；上述再现图像生成单元生成上述缩小差值块的再现信号即解码缩小差值块，通过利用规定方法使像素数增加的放大处理，根据该解码缩小差值块生成解码块。8.根据权利要求4 6中的任意一项所述的动态图像解码装置，其特征在于，上述解码单元通过对上述编码数据进行解码，生成像素数比上述差值块少的解码缩小差值块；上述再现图像生成单元通过利用上述规定方法使像素数增加的放大处理，根据上述解码缩小差值块生成解码块。9.一种动态图像编码装置，其以块为单位对动态图像数据进行编码，其特征在于，该动态图像编码装置具有分割单元，其将构成上述动态图像数据的帧图像分割成多个编码对象块作为成为上述编码对象的区域；编码单元，其对上述编码对象块进行编码；再现图像生成单元，其生成上述编码对象块的再现信号即解码块；存储单元，其存储根据上述再现信号而生成的已再现动态图像数据；以及预测信号生成单元，其根据以规定的位置关系与上述编码对象块邻接且属于由上述存储单元存储的已再现动态图像数据的再现信号，使用预定的方法来生成上述编码对象块的预测信号即预测块；上述编码单元针对以像素为单位从上述编码对象块减去上述预测块后的该编码对象块的差值信号即差值块，通过利用规定方法使像素数减少的缩小处理，生成像素数比该差值块少的缩小差值块，并对该缩小差值块进行编码；上述再现图像生成单元生成上述缩小差值块的再现信号即解码缩小差值块，通过利用规定方法使像素数增加的放大处理，根据该解码缩小差值块生成解码块。10.一种动态图像解码装置，其以块为单位将动态图像数据的编码数据再现为已再现动态图像数据，其特征在于，该动态图像解码装置具有解码单元，其对成为解码对象的解码对象块的再现所需要的编码数据进行解码；再现图像生成单元，其根据由上述解码单元解码后的编码数据生成上述解码对象块的再现信号即解码块；存储单元，其存储根据上述再现信号而生成的已再现动态图像数据；以及预测信号生成单元，其根据以规定的位置关系与上述解码对象块邻接且属于由上述存储单元存储的已再现动态图像数据的再现信号，使用预定的方法来生成上述解码对象块的预测信号即预测块；上述解码单元通过对上述编码数据进行解码，来生成像素数比上述解码对象块的差值信号即差值块少的解码缩小差值块；上述再现图像生成单元通过利用规定方法使像素数增加的放大处理，根据上述解码缩小差值块生成解码块。11.根据权利要求7或9所述的动态图像编码装置，其特征在于，上述编码单元把上述缩小处理应用于上述编码对象块和上述预测块而分别得到缩小块和缩小预测块，以像素为单位从该缩小块减去该缩小预测块来生成缩小差值块；上述再现图像生成单元生成由上述编码单元编码后的缩小差值块的再现信号即解码缩小差值块，以像素为单位将该解码缩小差值块和上述缩小预测块相加来生成解码缩小块，并将放大处理应用于该解码缩小块来生成解码块。12.根据权利要求7或9所述的动态图像编码装置，其特征在于，上述编码单元通过把上述缩小处理应用于上述差值块来生成缩小差值块；上述再现图像生成单元生成由上述编码单元编码后的缩小差值块的再现信号即解码缩小块，通过将放大处理应用于该解码缩小块来生成解码差值块，并以像素为单位将该解码差值块和上述预测块相加来生成解码块。13.根据权利要求8或10所述的动态图像解码装置，其特征在于，上述再现图像生成单元将上述缩小处理应用于上述预测块而得到缩小预测块，以像素为单位将上述解码缩小差值块和该缩小预测块相加来生成解码缩小块，并将放大处理应用于该解码缩小块来生成解码块。14.根据权利要求8或10所述的动态图像解码装置，其特征在于，上述再现图像生成单元通过将上述放大处理应用于上述解码缩小差值块来生成解码差值块，并以像素为单位将该解码差值块和上述预测块相加来生成解码块。15.根据权利要求2、3、7、11、12中的任意一项所述的动态图像编码装置，其特征在于， 上述预测信号决定单元从形状不同的多个上述模板中选择I个模板。16.根据权利要求15所述的动态图像编码装置，其特征在于，上述预测信号决定单元参照由上述存储单元存储的已再现动态图像数据的再现信号或与该再现信号有关的信息， 选择上述I个模板。17.根据权利要求15所述的动态图像编码装置，其特征在于，上述编码单元对指定由上述预测信号决定单元选择出的模板的信息进行编码。18.根据权利要求5、6、8、13、14中的任意一项所述的动态图像解码装置，其特征在于， 上述预测信号决定单元从形状不同的多个上述模板中选择I个模板。19.根据权利要求18所述的动态图像解码装置，其特征在于，上述预测信号决定单元参照由上述存储单元存储的已再现动态图像数据的再现信号或与该再现信号有关的信息， 选择上述I个模板。20.根据权利要求18所述的动态图像解码装置，其特征在于，上述解码单元对指定所选择的模板的信息进行解码；上述预测信号决定单元参照由上述解码单元解码后的指定所选择的模板的信息，从形状不同的多个上述模板中选择I个模板。21.一种动态图像编码方法，其是以块为单位对动态图像数据进行编码的动态图像编码装置中的动态图像编码方法，其特征在于，该动态图像编码方法具有分割步骤，其将构成上述动态图像数据的帧图像分割成多个编码对象块；编码步骤，其对上述编码对象块进行编码；再现图像生成步骤，其生成上述编码对象块的再现信号即解码块；存储步骤，其存储根据上述再现信号而生成的已再现动态图像数据；以及预测信号生成步骤，其使用根据以规定的位置关系与上述编码对象块邻接且属于在上述存储步骤中存储的已再现动态图像数据的再现信号而生成的模板，生成上述编码对象块的预测信号即预测块；在上述编码步骤中，以像素为单位从上述编码对象块减去上述预测块来生成该编码对象块的差值信号即差值块，对该差值块进行编码；在上述再现图像生成步骤中，生成在上述编码步骤中编码后的差值块的再现信号即解码差值块，并以像素为单位将该解码差值块和上述预测块相加，生成解码块。22.一种动态图像编码方法，其是以块为单位对动态图像数据进行编码的动态图像编码装置中的动态图像编码方法，其特征在于，该动态图像编码方法具有分割步骤，其将构成上述动态图像数据的帧图像分割成多个编码对象块；编码步骤，其对上述编码对象块进行编码；再现图像生成步骤，其生成上述编码对象块的再现信号即解码块；存储步骤，其存储根据上述再现信号而生成的已再现动态图像数据；检索步骤，其从在上述存储步骤中存储的已再现动态图像数据中，检索与根据再现信号而生成的模板相关性高的像素组，其中，上述再现信号以规定的位置关系与上述编码对象块邻接且属于在上述存储步骤中存储的已再现动态图像数据；以及预测信号决定步骤，其基于在上述检索步骤中检索到的像素组和上述规定的位置关系，根据在上述存储步骤中存储的已再现动态图像数据决定上述编码对象块的预测信号即预测块；在上述编码步骤中，以像素为单位从上述编码对象块减去上述预测块来生成该编码对象块的差值信号即差值块，对该差值块进行编码；在上述再现图像生成步骤中，生成在上...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木芳典，文仲丞，小林充，
申请(专利权)人：株式会社NTT都科摩，
类型：发明
国别省市：