图像预测解码装置、图像预测解码方法制造方法及图纸

提供图像预测解码装置、图像预测解码方法。在一个实施方式的图像预测编码中，从保存在运动信息记录单元中的多个运动信息中，导出包括其构成要素的任意一个的值不同的两个运动信息在内的一个以上的组。使用从该一个以上的组中选择出的组的两个运动信息，通过运动补偿进行图像内的对象区域的预测信号的生成。选择出的组的两个运动信息保存在运动信息记录单元中，以便生成其它区域的预测信号。

【技术实现步骤摘要】
本申请基于专利法实施细则第42条提出，是申请日为2011年9月29日、申请号为201180046286.1的专利技术专利申请“图像预测编码装置、图像预测编码方法、图像预测编码程序、图像预测解码装置、图像预测解码方法及图像预测解码程序”的分案申请。
本专利技术的实施方式涉及图像预测解码装置、图像预测解码方法，更具体地讲，涉及使用周围块的运动信息生成对象块的预测信号的图像预测解码装置、图像预测解码方法。
技术介绍
为了高效地进行静态图像或动态图像数据的传输和蓄积采用了压缩编码技术。对于动态图像，MPEG－1～4或ITU(International Telecommunication Union，国际电信联盟)H.261～H.264中规定的技术得到了广泛应用。在这些编码技术中，将作为编码对象的图像分割为多个块来进行基于块的编码及解码处理。在画面内预测编码中，使用位于和对象块相同的画面内的相邻区域的已再现的图像信号(即将被压缩的图像数据复原后的信号)生成预测信号，对该预测信号与对象块的像素信号之间的差分即差分信号进行编码。在画面间预测编码中，参照位于和对象块不同的画面内的相邻区域的已再现的图像信号进行运动的校正，由此生成预测信号，并对该预测信号与对象块的信号之间差分即差分信号进行编码。例如，在H.264的画面内预测编码中采用如下方法：沿预定的方向对与作为编码对象的块相邻的区域的已再现的像素值进行外插而生成预测信号。图17是用于说明在ITU H.264中使用的画面内预测方法的示意图。在图17(A)中，对象块802是作为编码的对象的块，由与该对象块802的边界相邻的像素A～M构成的像素组801是相邻区域，而且是在过去的处理中已经被再现的图像信号。在图17的(A)所示的预测中，将位于对象块802的正上方的相邻像素即像素组801向下拉伸，由此生成预测信号。另外，在图17的(B)中，将位于对象块804的左侧的已再现像素(I～L)向右拉伸，由此生成预测信号。关于生成预测信号的具体方法，可参照例如专利文献1。对于这样利用图17的(A)～(I)所示的方法生成的9个预测信号的各个候选，获取它们与对象块的像素信号之间的差分，将这些差分进行比较，由此将提供最小的差分值的候选选择为最佳的预测信号。如上所述，通过对像素进行外插能够生成预测信号。有关以上内容记载在下述专利文献1中。在通常的画面间预测编码中，利用从已经再现的画面中搜索与对象块的像素信号相似的信号的方法来生成预测信号。并且，对作为对象块与搜索到的信号构成的区域之间的在空间的位移量的运动矢量、以及作为对象块的像素信号与预测信号之间的差分的残差信号进行编码。这样按照每个块搜索运动矢量的方法被称为块匹配(block matching)。图16是用于说明块匹配处理的示意图。在此，以编码对象的画面701上的对象块702为例说明预测信号的生成步骤。画面703是已再现图像，该已再现图像内的区域704是在空间上和对象块702相同的位置的区域。在块匹配中设定包含区域704的搜索范围705。从该搜索范围中检测出具有相对于对象块702的像素信号的绝对值误差和为最小的信号的区域706。该区域706的信号成为预测信号，从区域704向区域706的位移量被检测作为运动矢量707。并且，准备多个参照画面，按照每个对象块选择实施块匹配的参照画面，并检测参照画面选择信息的方法也广为应用。在H.264中，为了应对图像的局部特点的变化，有时准备对运动矢量进行编码的块尺寸不同的多种预测类型。关于H.264的预测类型记载在例如专利文献2中。在动态图像数据的压缩编码中，各个画面(帧、字段)的编码顺序可以是任意顺序。因此，在参照已再现画面生成预测信号的画面间预测中，关于编码顺序有三种方法。第一种方法是按照显示顺序参照过去的已再现画面生成预测信号的向前预测，第二种方法是按照显示顺序参照未来的已再现画面的向后预测，第三种方法是同时进行向前预测和向后预测，并对两个预测信号进行平均的双向预测。关于画面间预测的类型记载在例如专利文献3中。在H.264中，执行利用由多个已再现画面构成的两个参照画面列表作为参照画面的候选的第三种方法。更具体地讲，使用在各个参照画面列表中登记的多个参照画面进行块匹配，检测出与区域706相当的两个区域，并对检测出的两个预测信号进行平均。使用图5和图6说明参照画面列表的示例。在图5的(A)中，画面505表示编码对象图像，画面501～画面504表示已再现图像。各个图像(画面)的识别是利用帧号(frame_num)进行的。图6的(A)的参照画面列表识别号码List0和List1表示两个参照画面列表，在该示例中，在这两个参照画面列表中分别登记了4个参照画面。各个参照画面利用参照画面号码(ref_idx)进行识别。能够登记在参照画面列表中的已再现图像基本上是任意图像。也可以如图6的(A)所示的表521那样，在两个参照画面列表中登记的参照画面全部是过去的已再现图像。在这种情况下，两个预测信号均是向前预测，因而将对两个预测信号进行平均的预测方法称为两方向预测，而不是双向预测。在该两方向预测中，需要对运动矢量与参照画面号码两者的组合(运动信息)进行编码。因此，为了减少编码量，有使用相邻块的运动信息中、利用List0来识别的运动信息和利用List1来识别的运动信息进行两方向预测的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：美国专利公报第6765964号专利文献2：美国专利公报第7003035号专利文献3：美国专利公报第6259739号
技术实现思路
专利技术要解决的问题在两方向预测中，通过对相似的两个预测信号进行平均，能够利用平滑效果更有效地去除包含于预测信号中的噪声。因此，可以从相同的参照画面中取得运动矢量略微不同的两个信号。但是，在使用相邻块的运动信息的两方向预测的现行方法中，在生成两个预测信号时使用的运动信息的选择受到参照画面列表的限制。由于这种限制，相邻块的两个运动信息的组即使是包含基于相同的参照画面的数值接近的运动矢量，有时也不能进行选择。在此，假设在图7的块400是编码对象块、块401～块403是对象块的相邻块时，三个相邻块分别具有利用List0和List1识别的两个运动信息。根据
技术介绍
的方法，从三个相邻块的运动信息、即利用List0识别的三个运动信息和利用List1识别的三个运动信息中分别选择一个运动信息，并生成两个预测信号。通常，参照画面号码ref_idx需要的编码量在该参照画面号码ref_idx是“0”时减少，因而往往是相邻块的运动信息中所包含的参照画面号码ref_idx全部是0。在参照画面号码是“0”的情况下，如果采用图6的(A)的参照画面列表(521)，则两个预测信号分别是从帧号(frame_num)为“3”的参照画面和帧号为“2”的参照画面取得的。在这种情况下，将不能得到较高的平滑效果。作为另一个示例，假设两个参照画面列表由不同的参照画面构成的情况。如图5的(B)所示，利用帧号“3”识别出的画面510是编码对象图像，利用帧号“0”、“1”、“2”、“4”识别出的画面507、508、509、511是已再现图像，在参照画面列表是如图6的(B)所示的列表522的情况下，将根据不同的参照画面生成两个预测信号。在这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像预测解码装置，该图像预测解码装置具有：数据分析单元，其从压缩数据中提取运动信息的编码数据或指示信息的编码数据、和残差信号的编码数据，所述运动信息用于生成图像内的多个区域中的作为解码对象的对象区域的预测信号，所述指示信息用于确定附随于解码对象帧内的与所述对象区域相邻的相邻区域的多个运动信息和附随于已解码的前面帧内的区域的运动信息中的用于该对象区域的预测信号的生成的运动信息组；预测信息解码单元，其将所述运动信息的编码数据解码，来将分别包含参照画面列表编号及参照画面编号和运动矢量的两个运动信息复原，或者，将所述指示信息的编码数据解码，来复原指示信息；运动信息导出单元，在复原了所述指示信息的情况下，该运动信息导出单元从保存在运动信息记录单元中的多个运动信息中，导出由两个运动信息构成的一个以上的运动信息组，该两个运动信息是由参照画面列表编号及参照画面编号确定的帧编号或运动矢量不同的两个运动信息；运动信息确定单元，其根据所述指示信息，从所导出的所述一个以上的运动信息组中确定在所述对象区域的预测信号的生成中使用的运动信息组；运动补偿单元，其根据该确定的所述运动信息组的两个运动信息或者所复原的所述两个运动信息，将从保存在图像记录单元中的已再现图像中取得的两个信号合成，生成所述对象区域的预测信号；运动信息记录单元，其保存在所述对象区域的所述预测信号的生成中使用的运动信息；残差信号复原单元，其由所述残差信号的编码数据，来复原所述对象区域的再现残差信号；以及图像记录单元，其根据所述预测信号和所述再现残差信号，将所述对象区域的像素信号复原，保存复原后的所述像素信号作为已再现图像的一部分。...

【技术特征摘要】
2010.10.06 JP JP2010-2264721.一种图像预测解码装置，该图像预测解码装置具有：数据分析单元，其从压缩数据中提取运动信息的编码数据或指示信息的编码数据、和残差信号的编码数据，所述运动信息用于生成图像内的多个区域中的作为解码对象的对象区域的预测信号，所述指示信息用于确定附随于解码对象帧内的与所述对象区域相邻的相邻区域的多个运动信息和附随于已解码的前面帧内的区域的运动信息中的用于该对象区域的预测信号的生成的运动信息组；预测信息解码单元，其将所述运动信息的编码数据解码，来将分别包含参照画面列表编号及参照画面编号和运动矢量的两个运动信息复原，或者，将所述指示信息的编码数据解码，来复原指示信息；运动信息导出单元，在复原了所述指示信息的情况下，该运动信息导出单元从保存在运动信息记录单元中的多个运动信息中，导出由两个运动信息构成的一个以上的运动信息组，该两个运动信息是由参照画面列表编号及参照画面编号确定的帧编号或运动矢量不同的两个运动信息；运动信息确定单元，其根据所述指示信息，从所导出的所述一个以上的运动信息组中确定在所述对象区域的预测信号的生成中使用的运动信息组；运动补偿单元，其根据该确定的所述运动信息组的两个运动信息或者所复原的所述两个运动信息，将从保存在图像记录单元中的已再现图像中取得的两个信号合成，生成所述对象区域的预测信号；运动信息记录单元，其保存在所述对象区域的所述预测信号的生成中使用的运动信息；残差信号复原单元，其由所述残差信号的编码数据，来复原所述对象区域的再现残差信号；以及图像记录单元，其根据...

【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