动态图像编码装置及方法、动态图像解码装置及方法制造方法及图纸

提供动态图像编码装置及方法、动态图像解码装置及方法。在动态图像的编码/解码处理中，为了在抑制帧存储器的容量和区域的增大的同时提高编码效率，并且容易扩展，位长扩展转换器(102)将像素值用位长(N)表示的对象图像转换成各像素值用位长(M)来表示，压缩器(110)对转换后的图像进行编码，然后，解压缩器(111)将编码后的图像复原，之后，位长缩小转换器(113)转换成像素值用值比位长(M)小的位长(L)来表示的再现图像，该再现图像作为参照图像被存储在帧存储器(114)内。

【技术实现步骤摘要】
动态图像编码装置及方法、动态图像解码装置及方法本申请基于专利法实施细则第42条提出，是申请日为2009年9月8日、申请号为200980138832.7(国际申请号PCT/JP2009/065649)的专利技术专利申请“动态图像编码装置、动态图像解码装置、动态图像编码方法、动态图像解码方法、动态图像编码程序、动态图像解码程序、以及动态图像编码解码系统”的分案申请。
本专利技术涉及用于对动态图像进行编码和解码的动态图像编码装置、动态图像解码装置、动态图像编码方法、动态图像解码方法、动态图像编码程序、动态图像解码程序、以及动态图像编码解码系统，特别是与在编码和解码处理中所处理的图像的各像素的位长相关联的技术。
技术介绍
为了效率良好地进行动态图像数据的传送和蓄积，使用了压缩编码技术。在动态图像的情况下，广泛使用MPEG1、2、4、H.261～H.264的方式。为了提高编码效率，将成为编码对象的图像分割成多个块之后进行预测编码和解码处理。具体地说，将1帧的图像分割成由16×16像素构成的块的区域。在画面内预测编码方法中，使用在与成为编码对象的对象块处于相同画面内的相邻的已再现的图像信号(将压缩后的图像数据复原后的图像信号)来生成预测信号，之后对从对象块的信号中减去该预测信号而得到的差分信号进行编码。并且，还一并使用这样的画面间预测编码方法：参照在动态图像中的时间轴上相邻的其他图像来生成对象块的预测信号，对对象块和预测信号的差分进行编码。在该情况下，针对对象块，将已编码且复原后的其他帧作为参照图像进行运动检测，决定误差最少的预测信号，之后求出对象块和其预测信号的差分值。然后对基于画面内或画面间预测的差分信号进行离散余弦转换和量化处理。对量化后的离散余弦转换系数和用于确定预测信号的运动矢量或模式信息进行熵编码，生成编码数据。这样编码后的图像数据被暂时复原再现以便求出下一对象块的预测信号，作为参照图像被暂时存储在帧存储器内。如上所述，以往的编码和解码处理是在保持输入图像的各像素的位长的状态下，进行预测和转换处理。在一般的图像中，由于亮度和色差成分的各像素用8位表示，因而对8位的像素也实施预测和转换等编码和解码处理。再现后的8位的再现图像信号被存储在帧存储器内。对此，为了缩减尺寸和削减消耗电力，专利文献1公开了一种削减帧存储器的尺寸和对存储器进行存取的区域(存储区域)的技术。在本技术中，另外对存储到帧存储器之前再现的图像进行压缩。具体地说，将再现后的8位再现图像量化为8位以下，之后存储在帧存储器内。在生成预测信号时，对压缩后的再现图像进行解压缩并用作参照图像。这样，由于在削减帧存储器的容量和区域的同时，在保持输入图像的位长的状态下进行编码和解码处理，因而可抑制压缩编码性能的下降。专利文献1：美国专利公报第6222886B1号然而，当如专利文献1那样削减了帧存储器的容量和区域时，对为了存储在帧存储器内而缩短了各像素的位长后的再现图像再次进行解压缩来生成参照图像，因而参照图像的精度下降。由于使用参照图像来生成预测信号，因而预测信号的精度也下降。其结果，根据成为编码对象的图像的对象块和预测信号而生成的差分信号(残差信号)增大，对该差分信号进行了编码后的编码数据的数据长度增大，因而存在编码效率下降的问题。并且，考虑了在编码和解码处理中追加如下处理，即利用存储在帧存储器内的参照图像来加工再现图像的处理。在如专利文献1那样存储在帧存储器内的图像的位长比压缩前的再现图像的位长短的情况下，为了追加这样的处理，有必要新设置使帧存储器内的参照图像的位长伸展的处理、或者将蓄积于帧存储器内之前的未压缩的再现图像在保持长的位长的状态下暂时存储在内部缓冲器内的处理，并消除参照图像和再现图像之间的位长的差异。因此，伴随追加图像加工处理等新处理的安装和处理成本高，扩展容易性存在问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述课题而作成的，本专利技术的目的是提供一种可在抑制帧存储器的容量和区域的增大的同时，提高编码效率并且扩展容易的动态图像编码装置、方法和程序、动态图像解码装置、方法和程序、以及动态图像编码解码系统。为了解决上述课题，本专利技术涉及的动态图像编码装置，其特征在于，该动态图像编码装置具有：输入单元，其接收像素具有第1位长的待编码图像；扩展转换单元，其将所述待编码图像转换成像素具有比所述第1位长大的第2位长的扩展图像；缩小转换单元，其将所存储的具有所述第2位长、通过将残差信号与扩展预测信号相加而生成的扩展图像转换成具有比所述第2位长短的第3位长的缩小扩展图像；存储单元，其用于存储具有所述第3位长的所述缩小扩展图像；预测信号生成单元，其执行两种可选择的预测模式：使用在所述存储单元中所存储的所述缩小扩展图像作为参照图像，(i)生成具有所述第2位长的所述预测信号，(ii)生成具有与第2位长和第3位长均不同的第4位长的所述预测信号，并且如果所生成的所述预测信号具有所述第4位长，则将所生成的所述第4位长的所述预测信号转换成具有所述第2位长的所述扩展预测信号，其中从所述扩展图像中减去所述具有所述第2位长的所述扩展预测信号来生成所述残差信号。根据该结构，将像素值用第1位长表示的对象图像转换成各像素值用第2位长表示之后进行编码，然后，将编码后的图像复原，之后转换成像素值用值比第2位长小的第3位长表示的再现图像，将该再现图像作为参照图像存储在存储单元(帧存储器)内。由此，由于将成为编码对象的图像信号的各像素转换成比对象信号的位长长的位长之后进行编码处理，因而能进行编码处理的高精度运算，可提高编码效率。并且，由于在转换成比在进行编码处理时的位长短的位长之后存储在帧存储器内，因而可抑制帧存储器的容量和区域的增大。其结果，可在抑制帧存储器的容量和区域的增大的同时，提高编码效率。并且，由于存储在存储单元内的参照图像的位长和再现图像的位长都是第3位长，因而即使在追加了利用参照图像来加工再现图像的处理的情况下，也无需追加消除在参照图像和再现图像之间的位长差异的处理，伴随图像加工处理等新处理的安装和处理成本降低，扩展容易。并且，本专利技术涉及的动态图像编码装置，优选的是，该动态图像编码装置具有图像处理单元，该图像处理单元使用已经存储在所述存储单元内的所述缩小扩展图像的至少一部分，对来自所述缩小转换单元的、被存储到所述存储单元之前的所述缩小扩展图像进行处理。并且，优选的是，所述第3位长与第1位长不同。并且，优选的是，所述第1位长、第2位长和第3位长中的至少一方被编码。并且，优选的是，该动态图像编码装置还具有预测方法决定器，该预测方法决定器从所述第2位长和第4位长中选择所述预测信号的位长，所述预测信号生成单元生成具有由所述预测方法决定器所选择的所述第2位长和第4位长中的一个位长的所述预测信号。同样，为了解决上述课题，本专利技术涉及的动态图像解码装置，其特征在于，该动态图像解码装置具有：输入单元，其接收包含残差信号的数据流；第一缩小转换单元，其将具有第2位长的解码图像转换成具有比所述第2位长短的第3位长的第一缩小解码图像；存储单元，其用于存储具有所述第3位长的所述第一缩小解码图像；预测信号生成单元，其执行两种可选择的预测模式：使用在所述存储单元中所存储的所述第一缩小解码图像作为参照图像，(i)生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态图像编码装置，其特征在于，该动态图像编码装置具有：输入单元，其接收像素具有第1位长的待编码图像；扩展转换单元，其将所述待编码图像转换成像素具有比所述第1位长大的第2位长的扩展图像；缩小转换单元，其将所存储的具有所述第2位长、通过将残差信号与扩展预测信号相加而生成的扩展图像转换成具有比所述第2位长短的第3位长的缩小扩展图像；存储单元，其用于存储具有所述第3位长的所述缩小扩展图像；预测信号生成单元，其执行两种可选择的预测模式：使用在所述存储单元中所存储的所述缩小扩展图像作为参照图像，(i)生成具有所述第2位长的所述预测信号，(ii)生成具有与第2位长和第3位长均不同的第4位长的所述预测信号，并且如果所生成的所述预测信号具有所述第4位长，则将所生成的所述第4位长的所述预测信号转换成具有所述第2位长的所述扩展预测信号，其中从所述扩展图像中减去所述具有所述第2位长的所述扩展预测信号来生成所述残差信号。

【技术特征摘要】
2008.10.01 JP 2008-2566011.一种动态图像编码装置，其特征在于，该动态图像编码装置具有：输入单元，其接收像素具有第1位长的待编码图像；扩展转换单元，其将所述待编码图像转换成像素具有比所述第1位长大的第2位长的扩展对象图像；缩小转换单元，其将具有所述第2位长、通过将残差信号与扩展预测信号相加而生成的扩展再现图像转换成具有比所述第2位长短的第3位长的再现图像；存储单元，其用于存储具有所述第3位长的所述再现图像；预测信号生成单元，其执行两种可选择的预测模式：(i)使用所述第2位长的再现信号生成所述预测信号，(ii)使用在所述存储单元中所存储的所述再现图像作为参照图像，生成具有与所述第2位长和所述第3位长均不同的第4位长的所述预测信号，并且如果所生成的所述预测信号具有所述第4位长，则将所生成的所述第4位长的所述预测信号转换成具有所述第2位长的所述扩展预测信号，其中从所述扩展对象图像中减去所述具有所述第2位长的所述扩展预测信号来生成所述残差信号。2.根据权利要求1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具有图像处理单元，该图像处理单元使用已经存储在所述存储单元内的所述再现图像的至少一部分，对来自所述缩小转换单元的、被存储到所述存储单元之前的所述再现图像进行处理。3.根据权利要求2所述的动态图像编码装置，其特征在于，所述第3位长与第1位长不同。4.根据权利要求1所述的动态图像编码装置，其特征在于，所述第1位长、第2位长和第3位长中的至少一方被编码。5.一种动态图像解码装置，其特征在于，该动态图像解码装置具有：输入单元，其接收包含残差信号的数据流；第一缩小转换单元，其将具有第2位长的解码图像转换成具有比所述第2位长短的第3位长的第一再现图像；存储单元，其用于存储具有所述第3位长的所述第一再现图像；预测信号生成单元，其执行两种可选择的预测模式：(i)使用所述第2位长的再现信号生成预测信号，(ii)使用在所述存储单元中所存储的所述第一再现图像作为参照图像，生成具有与第2位长和第3位长均不同的第4位长的预测信号，并且如果所生成的所述预测信号具有所述第4位长，则将所生成的所述第4位长的所述预测信号转换成具有所述第2位长的扩展预测信号，其中所述扩展预测信号与所述残差信号相加而生成所述解码图像；以及第二缩小转换单元，其将具有所述第2位长的所述解码图像转换成具有第1位长的用于输出的再现图像。6.根据权利要求5所述...

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