[发明专利]运动图像编码方法、运动图像解码方法及程序

说明书

本申请是2005年8月19日提交的、申请号为“200480004597.1”的、题为“运动图像编码方法、运动图像解码方法及程序”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及基于参照解码图像的预测对图像进行编码的编码和解码方法。尤其是，本发明涉及采用环路滤波器的运动图像编码和解码方法，以便减小在运动补偿中的压缩误差导致的失真。

背景技术

一般来说，压缩运动图像的编码通过消除时间上以及空间上的冗余来减小数据量。在用于减小时间冗余的中间图像编码中，通过在逐块基础上参照前向图像和后向图像执行运动估计和运动补偿，获得预测图像，从而编码获得的预测图像与将编码的当前块之间的差。利用与编码方法中几乎相反的过程来解码图像。

由于在逐块基础上执行的运动补偿导致的压缩产物，在解码图像中可能出现方形噪声，也称为“块噪声”。作为解决块噪声的一种方案，在现有技术中采用环路滤波器，例如ITU-T Rec.H.264|ISO/IEC14496-10 AVC Joint Final Committee Draft of Joint Video Specification(2002-8-10)。

图17示出常规图像编码装置的结构框图，该装置配置有如上所述的环路滤波器。如图所示，图像编码装置500包括存储器501、中间图像预测单元502、内图像预测单元503、开关504、减法器505、正交变换单元506、量化单元507、多路复用单元508、反量化单元509、反正交变换单元510、加法器511和滤波器512。

滤波器512是一个环路滤波器，用于减小已编码后通过减法器505、正交变换单元506、量化单元507、多路复用单元508、反量化单元509、反正交变换单元510、加法器511的解码图像中的块噪声。

存储器501临时存储被滤波器512滤波的图像。基于滤波图像重建的图像包括用于参考的图像和用于输出的图像(也称为用于显示的图像)。用于参考的图像由中间图像预测单元502以及内图像预测单元503参考，然后根据显示次序输出。另一方面，用于输出的图像是将根据显示次序输出的图像，且不作参考。这里的“输出”是指将显示在外部显示设备上的图像的输出，但是图像并不必由图像编码装置500显示，也不会向外输出。例如，在编码时，当图像同时被显示装置监视时被显示。然而在其它情况下，不显示图像。

以下描述示出用于预测的图像之间的参考关系的图像的对准以及在存储器501中存储图像的操作。

图18示出用于预测的图像对准的第一示例。图中示出的图像0～9是按显示次序示出的运动图像中包括的一帧或一场。在图中的I、B和P分别指示图像类型。I是内图像预测编码的内图像(I图像)。B是双向预测编码图像(B图像)，参考存储器501中存储的多个重建图像。P是预测编码图像，参考存储器501中存储的单个重建图像。阴影图像是可被称为中间图像预测编码中的参考图像，而没有阴影的图像是不用于参考的图像。在第一示例中采用的用于预测的图像对准是图的上部所示的IBBPBBPBBP的重复。

箭头指示在中间图像预测编码中采用的参考关系。例如，图像P3的参考图像是图像10，而图像P6的参考图像是图像I0和P3。

根据这样的参考关系，图像的显示次序不同于编码次序(即，流中的图像的次序)。图中的下部示出按显示次序排列的图像与按编码次序(流次序)排列的图像之间的相关性。如图所示，图像编码装置根据用于预测的图像对准，将按显示次序的图像重新排列为按编码次序的图像。

图19示出用于预测的图像对准的第二示例。图中所示第二示例中采用的用于预测的图像对准是IBBBPBBBP的重复。第一与第二示例之间的差别在于，B图像可被用作第二示例中的参考图像。这就是说，除了图像I0、P4和P8之外，图像B2和B6可以用作参考图像。图像B2和B6将被存储在存储器501中作为参考图像。