[发明专利]编码方法、编码装置以及用于对交错图像进行编码的编码程序

说明书

技术领域

本发明涉及编码方法、编码装置和用于执行交错图像(interlaced images)的基于帧的编码处理的编码程序。

背景技术

在使用隔行摄像机的移动图片摄影中，为了在不增大数据速率的情况下实现平滑移动并且减少闪烁，通常执行用于移动图片摄影的隔行扫描，其中，单帧图像每隔一行被分成顶场(top field)和底场(bottom field)，沿水平方向扫描各场，并且例如，每秒发送50至60个场。用于如上所述进行拍照的交错结构(下面称为“交错图像(interlaced images)”)的视频信号的编码方法包括用于对各场中的单个交错图像进行编码的编码方法(下面称为“基于场的编码”)，以及用于针对各帧对由两个顺序交错图像合成的非交错图像进行编码的编码方法(下面被称为“基于帧的编码”)。

由于各场中的交错图像已经跳跃了扫描线，因此沿垂直方向的像素相关性比利用连续扫描线，针对各帧由两个顺序交错图像合成的非交错图像的像素相关性弱。因此，考虑到压缩效率，基于帧的编码通常比基于场的编码更有益。

发明内容

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中

本发明所解决的问题

但是，如果拍照对象的运动量(amount of motion)很大，则构成单帧非交错图像的两个场的交错图像之间的图像数据可能泄露。如果针对各场再现这样的非交错图像，则尤其在泄露部分会出现闪烁噪声。考虑通过合成两个场的交错图像(第N个场的交错图像和随后的第N+1个场的交错图像)所获得的帧的非交错图像的示例。如图16所示，当对象移动到两个场的交错图像之间的左边时，单帧非交错图像中对象的边缘部分被仅在各条扫描线中的多个像素移位成“梳形”。对两个场的交错图像进行编码，接着将它们解码为单帧非交错图像。常规地，由于该“梳形”，如果各帧中经解码的非交错图像是场划分的并且再一次在电视接收器等上进行隔行显示，则存在的问题在于在各场的交错图像上出现看起来像“余像”的部分，即原始图像和被移位成“梳形”的部分加在一起。这被称为“余像现象”。

为了获得期望的图像质量，考虑到人类视觉特征，基于对比敏感度，针对各子带控制加权。例如，在JPEG2000小波变换中，使用频率范围中的视觉特征，执行加权，以删除(截断)不必要的部分。由于上述“余像”现象容易沿垂直方向出现在高频子带中，因此知道了优先保存沿垂直方向的高频分量，并且通过抑制该子带的量化，可以有效限制“余像”(“余像”是非自然图像劣化)。

日本专利特开公报No.2005-65230A公开了控制量化和截断，以在交错图像的基于帧的编码的流程中，保留由场之间的运动所造成的梳形，来抑制诸如“余像现象”的非自然图像质量劣化，并且获得良好的图像质量。同样地，日本专利特开公报No.2005-233926公开了使用CSF(对比敏感度函数)作为交错图像的基于帧的编码中的视觉加权的子带编码。

但是，日本专利特开公报No.2005-65230A仅公开了通过交错图像的“梳形”表现为高频分量，而没有注意到针对由两个场的交错图像组成的帧的问题细节。同样地，由于日本专利特开公报No.2005-65230A没有具体涉及高频分量的视觉重要度，因此在导出确定高频子带的系数中包括的高频分量和低频子带系数中包括的低频分量的加权比例的最优方法是不成功的。而且，在日本专利特开公报No.2005-233926中描述的使用CSF进行编码的方法中，没有公开自动确定各频率范围中的静重的方法。可以通过提高比特率来减少这样的噪声，但是提高比特率将会使结构复杂并且增加成本。

因此，鉴于上述问题，本发明的目的是提供编码方法、编码装置和编码程序。即使比特率不是那么高，该编码程序也用于通过下述以简单有效的方式对高质量的运动图片进行编码：检查针对由两个场的交错图像组成的帧的问题的原因；推导出高频分量和低频分量的加权关系，以及具体实现的最优方法；以及揭示自动确定各频率范围的静重的方法。而且，除了上述特征，本发明的目的是提供编码方法、编码装置和用于以更简单更有效的方式对交错图像进行编码的编码程序。该编码方法、编码装置及编码程序不是通过考虑将一致加权应用于各种情况下的高频带系数，而是通过考虑表示运动的高频带系数。

用于解决问题的方法