[发明专利]图像处理装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像处理装置和方法，更具体地，涉及一种能够进一步提高编码效率的图像处理装置和方法。

背景技术

近年来，在来自广播站的信息分送和普通家庭处的信息接收两者中，如下装置变得普遍：这些装置符合诸如移动图像专家组（MPEG）的方案以便数字地处置图像信息，并且出于高效信息传输和积累的目的，通过诸如离散余弦变换的正交变换以及使用图像信息特有的冗余的运动补偿来压缩数字图像信息。

特别地，MPEG2（国际标准化组织（ISO）/国际电工委员会（IEC）13818-2）被定义为通用图像编码方案，并且当前用在用于专业用户和消费者的广泛的多种应用中，涵盖所有隔行扫描图像和顺次扫描图像、以及标准分辨率图像和高分辨率图像两者的标准。使用MPEG2压缩技术，例如通过将4至8Mbps的编码量（位率）分配给具有720×480个像素的标准分辨率的隔行扫描图像，并且将18至22Mbps的编码量分配给具有1920×1088个像素的高分辨率的隔行扫描图像，可以实现高压缩比和有利的图像质量。

MPEG2主要以适于广播的高分辨率编码为目标，并且未涵盖比MPEG1涵盖的编码量低的编码量（位率），就是说，不支持具有较高压缩率的编码方案。由于蜂窝电话的普及，推测未来对这种编码方案的需要将增加，并且与这种推测对应，MPEG4编码方案被标准化。关于图像编码方案的标准被核准作为国际标准，ISO/IEC 14496-2，1998年12月。

此外，近年来H.26L（ITU电信标准部（ITU-T）Q6/16视频编码专家组（VCEG））已被标准化，其最初旨在用于电视会议的图像编码的用途。较之诸如MPEG2或MPEG4的传统的编码方案，已知H.26L方案用于实现较高的编码效率，尽管其需要较大的计算量用于编码和解码。此外，作为MPEG4活动的一部分，基于H.26L并且引入H.26L不支持的功能，作为用于实现更高的编码效率的增强压缩视频编码的联合模型的编码方案当前正在标准化中。在2003年3月，以上方案以H.264和MPEG4Part10（高级视频编码（AVC））为名称成为国际标准。

此外，作为以上方案的扩展，保真度范围扩展（FRExt）被标准化，其包括诸如RGB、4:2:2和4:4:4的商用编码工具，由MPEG-2定义的8×8离散余弦变换（DCT），以及量化矩阵。因此，产生了允许通过使用H.264/AVC甚至来有利地表达电影中的影片噪声的编码方案，并且该方案用于各种应用，诸如蓝光盘（商标）。

然而，近来对用于压缩约4000×2000个像素（这是高画质图像的像素数目的四倍）的图像并且在诸如互联网的具有有限的传输容量的环境中分送高画质图像的更高压缩率的编码的需要日益增加。为了满足这些需要，在上述ITU-T下的VCEG上继续进行用于提高编码效率的讨论。

通过H.264/AVC方案实现较之传统的MPEG2方案等更高的编码效率的因素之一是帧内预测处理。

在H.264/AVC方案中，关于亮度信号的帧内预测模式包括九种具有4×4个像素和8×8个像素的块的预测模式，以及四种具有16×16个像素的宏块的预测模式。此外，关于色差信号的帧内预测模式包括四种具有8×8个像素的块的预测模式。色差信号的帧内预测模式的设定可以与亮度信号的帧内预测模式无关。

对于具有4×4个像素和8×8个像素的亮度信号的帧内预测模式，针对具有4×4个像素和8×8个像素的亮度信号的每个块，定义一个帧内预测模式。对于具有16×16个像素的亮度信号的帧内预测模式以及色差信号的帧内预测模式，针对一个宏块定义一个预测模式。

近年来，已提出了用于进一步提高H.264/AVC方案中的帧内预测效率的方法。（参见例如非专利文献1和非专利文献2）。

引用列表

非专利文献

非专利文献1：Intra Prediction by Template Matching,T.K.Tan et al,ICIP2006

非专利文献2：Tools for Improving Texture and Motion Compensation,MPEG Workshop,Oct 2008

发明内容

本发明要解决的问题

然而，H.264/AVC方案提供的压缩率仍不足，并且需要进一步减少压缩中的信息。

考虑到前述情形，本发明的目的在于进一步提高编码效率。

对问题的解决方案