图像解码方法和图像编码方法技术

本发明专利技术提供一种图像压缩装置，对量化数据进行可变长度编码来进行压缩，包括：统计信息保存存储器(212)，保存已编码的图像数据的统计信息(MBTyp、CBPL)；可变长度编码表生成部(213)，根据保存在统计信息保存存储器中的统计信息来生成可变长度编码表；可变长度编码部(205)，根据在可变长度编码表生成部生成的可变长度编码表进行可变长度编码。可变长度编码表生成部对已编码的图像数据的在预定范围内算出的统计信息的发生概率、和根据编码参数选择的初始发生概率进行加法运算(S3005)，按加法运算得到的发生概率从高到低的统计信息的顺序分配短码(S3006)，从而生成可变长度编码表。能够根据处理对象图像数据的特征来提高基于可变长度编码的压缩效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对图像进行编码解码的方法和应用该方法的装置。
技术介绍
对图像数据进行的可变长度编码(熵编码)是一种用于提高压缩率的方式，即在对所量化的数据分配编码时，通过将短码分配给出现频度高的值而将长编码分配给出现频度低的码来缩短平均的编码长度，从而提高压缩率。在H.264/AVC标准中，作为熵编码的方法，采用了 CAVLC (Context-AdaptiveVariable-Length Coding)和 CABAC(Context-Ad aptive Binary Arithmetic Coding)。CAVLC是根据邻接宏块的DCT(Discrete Cosine Transform)系数的状态而切换当前宏块编码中使用的可变长度编码表的技术。CABAC使用算数编码对二值信号进行编码。但是，这些技术并非考虑了信息的发生概率而分配编码。例如，在H.264/AVC标准中，针对宏块类型(MB类型)的可变长度编码的模式号码被预先定义，使用反映了该定义的表(编码表)来进行MB类型的编码。但是，MB类型的发生概率根据图像大小、量化参数的状态等变化较大，有时对偶尔出现的MB类型分配短码，对频繁出现的MB类型分配长编码。因此，并不限于仅用定义的编码表来提高压缩率。表示MB是否具有非零的DCT系数的CBP (CodedBlock Pattern)参数也有同样的问题而不限于MB类型。作为可适用于这种问题的方式，有不是使用固定的可变长度编码表，而是根据状况恰当地生成编码表的方式。例如，在专利文件I中提出了如下的技术方案:对图像数据的预定数据单位求取运动矢量等信息的发生概率，根据求出的发生概率恰当地生成编码表，将下一预定数据单位的图像进行可变长度编码并进行发送。在专利文件2中记载了根据发生概率进行可变长度编码的分配的编解码技术。[专利文献I]日本特开平08-205169号公报[专利文献2]日本特开平10-322222号公报
技术实现思路
但是，在专利文献1、2记载的技术中，编码初始阶段、发生概率刚复位后，未能得到充分的统计长度、无法实现高编码效率。另外，由于以帧单位求取信息的发生概率，因此在通信线路的可靠性低、信息缺失发生的情况下，在那时不能进行正确的解码。另外，本专利技术人明确了如下问题:根据前一帧信息的发生概率生成在下一帧中使用的可变长度编码表，因此在帧间相关性低的动态图像、例如急剧运动的动态图像时，编码效率降低等问题。进而，本专利技术人发现，如何确定用于求出发生概率的参照范围，在提高压缩效率这一点上是重要的。本专利技术的目的是提供一种编码技术和与其对应的解码技术，该编码技术根据处理对象图像数据的特征而提高基于可变长度编码的压缩效率。本专利技术的具体的目的是提供一种图像编码方法和与其对应的图像解码方法，该图像编码方法即使是没有足够的统计长度也能提高基于可变长度编码的压缩效率。本专利技术其他的具体目的是提供一种图像编码方法和与其对应的图像解码方法，该图像编码方法即使在信息缺失的情况下，或者变化较大的图像的情况下，也能提高基于可变长度编码的压缩效率。本专利技术的上述以及其他目的和新的特征通过本说明书的记述和附图将得以明确。如下简要说明本申请公开的专利技术之中具有代表性的专利技术。S卩，图像编码方法对已编码的图像数据的在预定范围内算出的统计信息的发生概率和根据编码参数所选择的初始发生概率进行相加运算，按相加后得到的发生概率从高到低的统计信息的顺序分配短码，生成可变长度编码表，根据所生成的可变长度编码表进行可变长度编码。图像解码方法对已解码的图像数据的在预定范围内算出的统计信息的发生概率和根据解码参数选择的初始发生概率进行相加运算，按相加得到的发生概率从高到低的统计信息的顺序分配短码，生成可变成解码表，根据生成的可变长度解码表进行可变长度解码。如下简要说明由本申请公开的专利技术之中具有代表性技术方案所得到的效果。S卩，根据本专利技术的图像编码方法，能根据处理对象图像数据的特征提高基于可变长度编码表的压缩效率。另外，根据本专利技术的图像解码方法，能实现对由本专利技术的图像编码方法进行了编码的编码数据进行解码。附图说明图1是表示本专利技术实施方式I的图像编码装置的框图。图2是涉及宏块类型和模式号码被固定、考虑了实际的出现频度、模式号码未被分配的比较例的可变长度编码表的说明图。图3是图1的图像编码装置中的可变长度编码表生成部的工作流程图。 图4是初始直方图的说明图。图5A是表示计算周边块中MB类型的频度分布时的参照范围一例的说明图。图5B是表示参照范围中频度分布的例子的说明图。图6是参照范围(片层单位)的说明图。图7是参照范围(画面单位)的说明图。图8是参照范围(顺序单位)的说明图。图9是涉及本专利技术实施方式I的参照范围设定的说明图。图10是图1的图像编码装置中生成的MB类型的可变长度编码表的说明图。图11是本专利技术实施方式I的图像解码装置的功能框图。图12是本专利技术实施方式I中生成的CodedBlockPatternLuma的可变长度编码表的说明图。图13A是表示本专利技术实施方式2中的参照范围设定例I的说明图。图13B是表示本专利技术实施方式2中的参照范围设定例2的说明图。图13C是表示本专利技术实施方式2中的参照范围的设定例3的说明图。图14是本专利技术实施方式2的可变长度编码表生成部的流程图。图15是涉及本专利技术实施方式3的参照范围设定的说明图。图16是本专利技术实施方式I的另一图像编码装置的框图。图17是在本专利技术实施方式I中生成的MB类型和CodedBlockPatternLuma混合的可变长度编码表的说明图。图18是本专利技术实施方式3的可变长度编码表生成部的工作流程图。图19是本专利技术实施方式I的编码表选择的说明图。图20是例示本专利技术实施方式4的、根据两区域间直方图类似度恰当地选择参照范围，或者基于用于进行加权的可变长度编码表生成部的处理的流程图。图21是涉及图20的处理中两区域间直方图类似度判定的概念的说明图。图22是例示在图20的处理中追加使用了图3中说明的初始直方图处理步骤的处理步骤流程图。图23是例示本专利技术第五实施方式的、根据运动矢量的代表值恰当地选择参照范围，或者基于用于进行加权的可变长度编码表生成部的处理的流程图。图24是示意地例示出本专利技术第六实施方式的、用于根据任意区域内的运动矢量的代表值进行参照范围的修正的上述可变长度编码表生成部进行的处理的流程图。图25是例示出本专利技术第七实施方式的、用于根据已编码的过去帧的可变长度编码的结果将特定块作为参照范围进行可变长度编码的、作为可变长度编码结果的正解率的说明图。具体实施例方式1.实施方式的概要首先，说明本专利技术所公开的专利技术的代表性实施方式的概要。在代表性实施方式的概要说明中标以括弧而参照的附图中的参照标号，仅仅是例示各自所标记的构成要素的概念。[I] <发生概率的加法更新(解码方法)>本专利技术具有代表性实施方式涉及的图像解码方法，其对进行了可变长度编码的数据进行解码，包括:第一处理，将已解码的图像数据的统计信息保存到存储器中；第二处理，根据保存在上述存储器中的统计信息生成可变长度解码表；以及第三处理，根据在上述第二处理中生成的可变长度解码表进行可变长度解码，上述第二处理对已解码的图像数据的在预定范围内算出的统计信息的发生概率和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像解码方法，其对进行了可变长度编码的数据进行解码，其特征在于，包括：第一处理，将已解码的图像数据的统计信息保存到存储器中；第二处理，根据保存在上述存储器中的统计信息来生成可变长度解码表；以及第三处理，根据在上述第二处理中生成的可变长度解码表来进行可变长度解码，上述第二处理对于已解码的图像数据的在预定范围内算出的统计信息，按照发生概率高的统计信息在整体中所占比例的多少来选择可变长度解码表中使用的码，按上述算出的发生概率从高到低的统计信息的顺序来分配短码，从而生成可变长度解码表。

【技术特征摘要】
2008.09.25 JP 2008-245329;2009.05.26 JP 2009-12611.一种图像解码方法，其对进行了可变长度编码的数据进行解码，其特征在于，包括: 第一处理，将已解码的图像数据的统计信息保存到存储器中； 第二处理，根据保存在上述存储器中的统计信息来生成可变长度解码表；以及 第三处理，根据在上述第二处理中生成的可变长度解码表来进行可变长度解码， 上述第二处理对于已解码的图像数据的在预定范围内算出的统计信息，按照发生概率高的统计信息在整体中所占比例的多少来选择可变长度解码表中使用的码，按上述算出的发生概率从高到低的统计信息的顺序来分配短码，从而生成可变长度解码表。2.一种图像解码方法，其对进行了可变长度编码的数据进行解码，其特征在于，包括: 第一处理，将已解码的图像数据的统计信息保存到存储器中； 第二处理，根据保存在上述存储器中的统计信息来生成可变长度解码表；以及 第三处理，根据在上述第二处理中生成的可变长度解码表来进行可变长度解码， 上述第二处理判断计算统计信息的发生概率时能参照的统计信息是否满足事先设定的统计长度，当不满足上述统计长度时选择预定的可变长度解码表并使其能够使用，当满足上述统计长度时，根据在预定范围内算出的统计信息的发生概率，按发生概率从高到低的统计信息的顺序来分配短码，从而生成可变长度解码表。3.一种图像解码方法，其对进行了可变长度编码的数据进行解码，其特征在于，包括: 第一处理，将已解码的图像数据的统计信息保存到存储器中； 第二处理，根据保存在上述存储器中的统计信息来生成可变长度解码表；以及 第三处理，根据在上述第二处理中生成的可变长度解码表来进行可变长度解码， 上述第二处理对于已解码的图像数据的在多个位置算出的统计信息发生概率，判别其直方图的类似度，根据类似度来确定用于计算发生概率的预定范围，根据在确定的预定范围内算出的统计信息的发生概率来生成可变长度解码表。4.根据权利要求3所述的图像解码方法，其特征在于， 在上述第二处理中，当上述直方图的类似度比阈值小时，对当前帧确定用于计算发生概率的预定范围，而且，当上述直方图的类似度比阈值大时，对过去或将来帧确定用于计算发生概率的预定范围。5.根据权利要求3所述的图像解码方法，其特征在于， 在上述第二处理中，对已解码的图像数据的在上述确定的预定范围内算出的统计信息发生概率和根据解码参数选择的初始发生概率进行相加运算，按相加得到的发生概率从高到低的统计信息的顺序来分配短码，从而生成可变长度解码表。6.一种图像解码方法，其对进 行了可变长度编码的数据进行解码，其特征在于，包括: 第一处理，将已解码的图像数据的统计信息保存到存储器中； 第二处理，根据保存在上述存储器中的统计信息来生成可变长度解码表；以及 第三处理，根据在上述第二处理中生成的可变长度解码表来进行可变长度解码， 上述第二处理在已解码的图像数据的当前帧的解码对象块的预定范围内生成运动矢量，根据生成的运动矢量来确定用于算出发生概率的预定范围，按预定范围中的统计信息发生概率从高到低的统计信息的顺序来分配短码，从而生成可变长度解码表。7.根据权利要求6所述的图像解码方法，其特征在于， 在上述第二处理中，当所生成的运动矢量比阈值大时，按当前帧的预定范围内的统计信息的发生概率从高到低的统计信息的顺序来分配短码，生成可变长度解码表，而且，在所生成的运动矢量比阈值小时，按过去或将来帧的预定范围内的发生概率从高到低的统计信息的顺序来分配短码，生成可变长度解码表。8.根据权利要求7所述的图像解码方法，其特征在于， 在上述第二处理中，当所生成的运动矢量比阈值小时，通过上述生成的运动矢量来修正过去或将来帧的预定范围，按所修正的预定范围内的统计信息的发生概率从高到低的统计信息的顺序来分配编码，生成可变长度解码表。9.一种图像解码方法，其对进行了可变长度编码的数据进行解码，其特征在于，包括: 第一处理，将已解码的图像数据的统计信息保存到存储器中； 第二处理，根据保存在上述存储器中的统计信息来生成可变长度解码表；以及 第三处理，根据在上述第二处理中生成的可变长度解码表来进行可变长度解码， 上述第二处理将过去帧中的作为可变长度解码对象的编码位数被设为预定位数以内的范围作为上述预定范围，按在该预定范围内算出的统计信息的发生概率从高到低的统计信息的顺序来分配短码，生成可变长度解码表。10.一种图像解码装置，其对进行了可变长度编码的数据进行解码，其特征在于，包括: 可变长度解码表生成部，根据保存在上述存储器中的统计信息来生成可变...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村克行，横山彻，高桥昌史，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：