[发明专利]图像编码设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像编码设备。

背景技术

在压缩运动图像时，通常将图像数据划分成亮度成分和色 差成分，并对各成分进行编码。国际标准技术还将运动图像划 分成亮度成分和色调成分，并对各成分进行编码。

首先，不参考其它图片而单独对给定的图片(帧)进行编码。 通过参考该图片，使用运动预测和补偿对随后在一段时间输入 的图片进行预测编码。将没有参考其它图片而进行的编码称为 帧内编码(intra-coding)。将通过参考其它图片使用运动预测和 补偿进行的编码称为帧间编码(inter-coding)。

在帧内编码或帧间编码时，通过进行DCT(Discrete Cosine Transformation，离散余弦变换)、量化和熵编码(entropy-coding) 对任意图像数据进行有损压缩(有损编码)。在帧内编码时，不 参考其它图片而在图片内使用预测编码(帧内预测编码)。

已知利用由ISO/IEC(International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission，国际 标准化组织/国际电工委员会)推荐的MPEG(Motion Picture Experts Group，运动图像专家组)-4和ITU-T(International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization， 国际电信联盟远程通信标准化组)的H.263+的运动图像压缩技 术。根据该技术，在帧内编码的帧内预测中，设置了各自具有8 个垂直像素和8个水平像素(下文中，表示为8×8像素)的块。通 过DCT对各块进行变换，并对通过DCT所获得的系数进行量化。 通过对邻近块的DC(Direct Current，直流)和AC(Alternation Current，交流)值进行预测编码来预测经量化后的DC和AC值， 由此提高压缩效率。

2003年3月，ISO/IEC MPEG和ITU-T VCEG(Video Coding Experts Group，视频编码专家组)合作组织了JVT(Joint Video Team，视频联合工作组)并推荐了新的视频编码标准。在 ISO/IEC推荐中将该标准命名为MPEG-4 Part10/AVC(Advanced Video Coding，高级视频编码)。在ITU-T中，已知为H.264。该 推荐包括使用帧内预测编码进行帧内编码的压缩技术。该技术 使用帧内预测编码方法和大小在亮度成分与色差成分之间变化 的块。在每个4×4像素块或16×16像素块中预测亮度成分。根 据4×4像素块的预测方向定义了9种预测方法，并且根据16×16 像素块的预测方向定义了4种预测方法(例如，″Fast Mode Decision for Intra Prediction″，JVT-G013，7-14 March 2003)。各 个块中的预测方向一一对应地与被称为预测模式的编号相关 联。

图3示出当对4×4像素块进行编码时预测模式和预测方向 之间的关系。4×4像素块的预测模式由编号0～8表示。预测方 向编号“2”表示平均值预测。

图4示出4×4像素块。一个单元(cell)表示一个像素。大写 字母A、B、C、...表示参考像素值，并且小写字母a、b、c、... 表示关注块中的编码对象像素。设P(A)、P(B)、P(C)、...为参 考像素值A、B、C、...的亮度值，并设Pred(a)、Pred(b)、Pred(c)、... 为编码对象像素a、b、c、...的预测值，则以如下方式表示4×4 像素块的预测模式和预测值。

注意，Pred(ALL)表示块中的全部像素(4×4＝16个像素) 的预测值，并且“＞＞i”表示应当进行向右侧的i位移位运算(向 低位侧的i位移位)。因此，N＞＞1表示要将值N向右侧移位1位。 这等同于计算N/2¹(舍去小数点后面的部分)。N＞＞2等同于计算 N/2²＝N/4(舍去小数点后面的部分)。因此，例如，“(N+1)＞＞1” 等同于计算N/2，其中其小数点后面的部分被四舍五入。