图像编码装置、图像编码方法及图像编码程序、以及图像解码装置、图像解码方法及图像解码程序制造方法及图纸

几何变换运动补偿预测部（103）针对多个预测模式分别算出对象图像内的对象块与同该对象块处于几何变换关系的参照图像内的参照块之间的上述运动矢量及预测信号，在各预测模式中，选择位于构成对象块的顶点的像素、或位于该顶点附近的像素、或位于该顶点附近的插值像素作为相当于顶点的代表像素，算出这些代表像素的运动矢量，并通过使用了该代表像素的运动矢量的插值而算出该代表像素以外的像素的运动矢量，算出上述预测信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用运动补偿预测对图像进行编码的图像编码装置、图像编码方法及图像编码程序，以及利用运动补偿预测对图像进行解码的图像解码装置、图像解码方法及图像解码程序。
技术介绍
作为动图像的压缩编码方式的代表性方式，有MPEG系列的标准。在MPEG系列的标准中，使用了将帧分割成多个块，预测相对于其它帧的运动的运动补偿。在MPEG — 4或 AVC / H. 264中，导入了从多个运动补偿块尺寸中切换使用最佳者的方案。在块单位的运动补偿预测中，一般采用对对象块与参照块之间的平行移动进行补偿的方式。除此之外，还研究了补偿块的变形(例如、放大、缩小、旋转)的方式。例如在专利文献I中，作为使用了帧间预测的图像编码方式，针对各块分别自适应地切换通过平行移动来求取预测图像的模式和通过几何变换来求取预测图像的模式，以谋求预测效率的提高。在该方式中，对平行移动的运动矢量和网格点的运动矢量(即在几何变换中使用的运动矢量)进行编码。〔在先技术文献〕〔专利文献〕〔专利文献I〕日本特开平8- 65680号公报
技术实现思路
〔专利技术所要解决的课题〕在这样的状况下，本专利技术人发现了通过以使用基于几何变换的运动补偿预测的图像编码方式对运动矢量信息进行压缩，来进一步压缩整体的编码量的方法。本专利技术是鉴于这样的状况而研发的，其目的在于提供一种以使用基于几何变换的运动补偿预测的图像编码方式来使编码量的压缩效率提高的技术。〔用于解决课题的手段〕本专利技术一个方案的图像编码装置是一种对动图像进行编码的图像编码装置，包括几何变换运动补偿预测部，针对多个预测模式分别算出对象图像内的对象块与同该对象块处于几何变换关系的参照图像内的参照块之间的运动矢量及预测信号，在各预测模式中，将位于构成对象块的顶点的像素、或位于该顶点附近的像素、或位于该顶点附近的插值像素选为相当于顶点的代表像素，算出这些代表像素的运动矢量，并通过使用了该代表像素的运动矢量的插值算出该代表像素以外的像素的运动矢量，算出预测信号；预测方法决定部，针对对象图像内的各对象块，分别选择几何变换运动补偿预测部的多 个预测模式中的一者；预测误差信号生成部，算出按预测方法决定部所选择的预测模式算出的预测信号与对象块的图像信号的差分，生成预测误差信号；差分矢量生成部，利用对象块内外的运动矢量算出按预测方法决定部所选择的预测模式算出的代表像素的运动矢量的预测运动矢量，算出该预测运动矢量与按所选择的预测模式算出的代表像素的运动矢量的差分，生成代表像素的差分运动矢量；以及编码部，对用于确定预测方法决定部所选择的预测模式的预测方法信息、由差分矢量生成部生成的差分运动矢量、以及由预测误差信号生成部生成的预测误差信号进行编码。本专利技术的另一方案也是一种图像编码装置。该装置是对动图像进行编码的图像编码装置，包括几何变换运动补偿预测部，按照预测模式计算出对象图像内的对象块与同该对象块处于几何变换关系的参照图像内的参照块之间的运动矢量及预测信号，在该计算中，将位于构成对象块的顶点的像素、或位于该顶点附近的像素、或位于该顶点附近的插值像素选为相当于顶点的代表像素，算出这些代表像素的运动矢量，并通过使用了该代表像素的运动矢量的插值算出该代表像素以外的像素的运动矢量，算出预测信号；预测误差信号生成部，算出由几何变换运动补偿预测部算出的预测信号与对象块的图像信号的差分， 生成预测误差信号；差分矢量生成部，利用对象块内外的运动矢量算出由几何变换运动补偿预测部算出的代表像素的运动矢量的预测运动矢量，并算出该预测运动矢量与所算出的代表像素的运动矢量的差分，生成代表像素的差分运动矢量；以及编码部，对由差分矢量生成部生成的差分运动矢量、和由预测误差信号生成部生成的预测误差信号进行编码。本专利技术一个方案的图像解码装置包括解码部，对被使用基于几何变换的运动补偿预测而编码了的编码流中所包含的、用于确定预测模式的预测方法信息、与预测模式相应的代表像素的差分运动矢量及预测误差信号进行解码；运动矢量生成部，按照由预测方法信息确定的预测模式，利用对象块内外的运动矢量算出代表像素的运动矢量的预测运动矢量，对该预测运动矢量加上代表像素的差分运动矢量来生成代表像素的运动矢量；几何变换运动补偿预测部，基于通过插值而算出的代表像素以外的运动矢量及参照块的图像信号生成预测信号，所述插值是使用了该对象图像内的对象块与同该对象块处于几何变换关系的参照图像内的参照块之间的代表像素的运动矢量、代表像素的运动矢量的插值；以及图像信号生成部，基于预测信号和由解码部解码出的预测误差信号生成图像信号。对于代表像素，选择位于构成对象块的顶点的像素、位于顶点附近的像素、或位于顶点附近的插值像素。本专利技术的另一 方案也是一种图像解码装置。该装置包括解码部，对被使用基于几何变换的运动补偿预测而编码了的编码流中所包含的、代表像素的差分运动矢量及预测误差信号进行解码；运动矢量生成部，利用对象块内外的运动矢量算出代表像素的运动矢量的预测运动矢量，对该预测运动矢量加上代表像素的差分运动矢量来算出代表像素的运动矢量；几何变换运动补偿预测部，基于通过插值而算出的代表像素以外的运动矢量及参照块的图像信号来生成预测信号，所述插值是使用了对象图像内的对象块与同该对象块处于几何变换关系的参照图像内的参照块之间的代表像素的运动矢量、代表像素的运动矢量的插值；以及图像信号生成部，基于预测信号和由解码部解码出的预测误差信号生成图像信号。对于代表像素，选择位于构成对象块的顶点的像素、位于顶点附近的像素、或位于顶点附近的插值像素。此外，将以上构成要素的任意组合、本专利技术的表现形式在方法、装置、系统、记录介质、计算机程序等间变换后的方案，作为本专利技术的方案也是有效的。〔专利技术效果〕通过使用基于几何变换的运动补偿预测的图像编码方式，能提高编码量的压缩效率。附图说明图1是表示本专利技术实施方式I的图像编码装置的构成的功能块图。图2的(a) (h)是用于说明宏块分区(Partition)及亚宏块分区的图。图3是用于说明与对象块的4个顶点对应的代表像素的图(其I)。 图4是表示语法(syntax)构造的一例的图。图5的(a) (d)是用于说明对象块和相邻块都选择了基于平行移动的运动补偿预测时的运动矢量的预测方法的图。图6是用于说明编码对象块为基于平行移动的运动补偿预测、相邻块为基于几何变换的运动补偿预测时的预测矢量的预测方法的图。图7的(a)、(b)是用于说明对象块为基于几何变换的运动补偿预测时的预测矢量的预测方法的图(其I)。图8是表示本专利技术实施方式I的图像编码装置中的宏块的编码处理步骤的流程图。图9是表示本专利技术实施方式2的图像解码装置的构成的功能块图。图10是表示本专利技术实施方式2的图像解码装置中的宏块的解码处理步骤的流程图。 图11 图12法的图(其2)。图13图14图15是用于说明与对象块的4个顶点对应的代表像素的图(其2)。是用于说明对象块为基于几何变换的运动补偿预测时的预测矢量的预测方是用于说明与对象块的4个顶点对应的代表像素的图(其3)。是用于说明与对象块的4个顶点对应的代表像素的图(其4)。是用于说明运动矢量值的缩放(sealing)处理的一例的图。具体实施方式以下同附图一起说明本专利技术的实施方式。在以下的实施方式中，说明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.05.21 JP 2010-117156;2010.05.21 JP 2010-117151.一种对动图像进行编码的图像编码装置，其特征在于，包括 几何变换运动补偿预测部，针对多个预测模式分别算出对象图像内的对象块与同该对象块处于几何变换关系的参照图像内的参照块之间的运动矢量及预测信号，在各预测模式中，将位于构成上述对象块的顶点的像素、或位于该顶点附近的像素、或位于该顶点附近的插值像素选为相当于顶点的代表像素，算出这些代表像素的运动矢量，并通过使用了该代表像素的运动矢量的插值算出该代表像素以外的像素的运动矢量，算出上述预测信号， 预测方法决定部，针对对象图像内的各对象块，分别选择上述几何变换运动补偿预测部的多个预测模式中的一者， 预测误差信号生成部，算出按上述预测方法决定部所选择的预测模式算出的预测信号与上述对象块的图像信号的差分，生成预测误差信号， 差分矢量生成部，利用上述对象块内外的运动矢量算出按上述预测方法决定部所选择的预测模式算出的代表像素的运动矢量的预测运动矢量，算出该预测运动矢量与按上述所选择的预测模式算出的代表像素的运动矢量的差分，生成代表像素的差分运动矢量，以及编码部，对用于确定上述预测方法决定部所选择的预测模式的预测方法信息、由上述差分矢量生成部生成的差分运动矢量、以及由上述预测误差信号生成部生成的预测误差信号进行编码。2.如权利要求1所述的图像编码装置，其特征在于， 上述对象块是四边形区域； 上述几何变换运动补偿预测部具有以下四种预测模式内的至少两种预测模式 第I模式，算出上述对象块的4个代表像素的被编码的运动矢量， 第2模式，算出上述对象块的纵方向上的2个代表像素的被编码的运动矢量， 第3模式，算出上述对象块的横方向上的2个代表像素的被编码的运动矢量，以及 第4模式，算出上述对象块的3个代表像素的被编码的运动矢量。3.如权利要求2所述的图像编码装置，其特征在于， 上述几何变换运动补偿预测部在上述第4模式下，算出四边形的上述对象块中的相当于左上顶点的第I代表像素的运动矢量、相当于右上顶点的第2代表像素的运动矢量、以及相当于左下顶点的第3代表像素的运动矢量。4.如权利要求2所述的图像编码装置，其特征在于， 上述差分矢量生成部在由上述预测方法决定部选择了上述第I模式时，将从四边形的上述对象块中的相当于右上顶点的第2代表像素的运动矢量的值减去相当于左上顶点的第I代表像素的运动矢量的值后的差分，加到相当于左下顶点的第3代表像素的运动矢量中，由此算出相当于右下顶点的第4代表像素的预测运动矢量。5.如权利要求2所述的图像编码装置，其特征在于， 上述差分矢量生成部在由上述预测方法决定部选择了上述第I模式时，将从四边形的上述对象块中的相当于左下顶点的第3代表像素的运动矢量的值减去相当于左上顶点的第I代表像素的运动矢量的值后的差分，加到相当于右上顶点的第2代表像素的运动矢量中，由此算出相当于右下顶点的第4代表像素的预测运动矢量。6.一种对动图像进行编码的图像编码装置，其特征在于，包括 几何变换运动补偿预测部，按照预测模式计算出对象图像内的对象块与同该对象块处于几何变换关系的参照图像内的参照块之间的运动矢量及预测信号，在该计算中，将位于构成上述对象块的顶点的像素、或位于该顶点附近的像素、或位于该顶点附近的插值像素选为相当于顶点的代表像素，算出这些代表像素的运动矢量，并通过使用了该代表像素的运动矢量的插值算出该代表像素以外的像素的运动矢量，算出上述预测信号， 预测误差信号生成部，算出由上述几何变换运动补偿预测部算出的预测信号与上述对象块的图像信号的差分，生成预测误差信号， 差分矢量生成部，利用上述对象块内外的运动矢量算出由上述几何变换运动补偿预测部算出的代表像素的运动矢量的预测运动矢量，并算出该预测运动矢量与所算出的代表像素的运动矢量的差分，生成代表像素的差分运动矢量，以及 编码部，对由上述差分矢量生成部生成的差分运动矢量、和由上述预测误差信号生成部生成的预测误差信号进行编码。7.如权利要求1至5的任一项所述的图像编码装置，其特征在于，还包括 平行移动运动补偿预测部，生成对象图像内的对象块与同该对象块处于平行移动关系的参照图像内的参照块之间的运动矢量及预测信号； 上述预测方法决定部针对对象图像内的各对象块分别决定采用上述平行移动运动补偿预测部的预测方法和上述几何变换运动补偿预测部的预测方法的哪一者，并选择所采用的预测方法中的预测模式； 上述差分矢量生成部根据上述预测模式和与上述对象块相邻的相邻块的运动补偿预测方法，基于该相邻块或该相邻块所包含的像素的运动矢量，生成上述对象块的运动矢量的预测运动矢量，并在由上述预测方法决定部采用了上述平行移动运动补偿预测部的预测方法时，算出按由上述预测方法决定部选择的预测模式算出的上述对象块的运动矢量与上述对象块的运动矢量的预测运动矢量的差分，生成差分运动矢量。8.一种对动图像进行编码的图像编码方法，其特征在于，包括 几何变换运动补偿预测步骤，针对多个预测模式分别算出对象图像内的对象块与同该对象块处于几何变换关系的参照图像内的参照块之间的运动矢量及预测信号，在各预测模式中，将位于构成上述对象块的顶点的像素、或位于该顶点附近的像素、或位于该顶点附近的插值像素选为相当于顶点的代表像素，算出这些代表像素的运动矢量，并通过使用了该代表像素的运动矢量的插值算出该代表像素以外的像素的运动矢量，算出上述预测信号，预测方法决定步骤，针对对象图像内的各对象块，分别选择上述几何变换运动补偿预测步骤的多个预测模式中的一者， 预测误差信号生成步骤，算出按上述预测方法决定步骤所选择的预测模式算出的预测信号与上述对象块的图像信号的差分，生成预测误差信号， 差分矢量生成步骤，利用上述对象块内外的运动矢量算出按上述预测方法决定步骤所选择的预测模式算出的代表像素的运动矢量的预测运动矢量，并算出该预测运动矢量与按上述所选择的预测模式算出的代表像素的运动矢量的差分，生成代表像素的差分运动矢量，以及 编码步骤，对用于确定上述预测方法决定步骤所选择的预测模式的预测方法信息、由上述差分矢量生成步骤生成的差分运动矢量、以及由上述预测误差信号生成步骤生成的预测误差信号进行编码。9.一种对动图像进行编码的图像编码程序，其特征在于，使计算机执行以下步骤 几何变换运动补偿预测处理，针对多个预测模式分别算出对象图像内的对象块与同该对象块处于几何变换关系的参照图像内的参照块之间的运动矢量及预测信号，在各预测模式中，将位于构成上述对象块的顶点的像素、或位于该顶点附近的像素、或位于该顶点附近的插值像素选为相当于顶点的代表像素，算出这些代表像素的运动矢量，并通过使用了该代表像素的运动矢量的插值算出该代表像素以外的像素的运动矢量，算出上述预测信号，预测方法决定处理，针对对象图像内的各对象块，分别选择上述几何变换运动补偿预测处理的多个预测模式中的一者， 预测误差信号生成处理，算出按上述预测方法决定处理所选择的预测...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村博哉，
申请(专利权)人：JVC建伍株式会社，
类型：
国别省市：