[发明专利]动态图像预测编码装置、动态图像预测解码装置、动态图像预测编码方法、动态图像预测解码方法、动态图像预测编码程序及动态图像预测解码程序

说明书

技术领域

本发明涉及动态图像预测编码装置、动态图像预测解码装置、动态图像预测编码方法、动态图像预测解码方法、动态图像预测编码程序及动态图像预测解码程序。

背景技术

为了高效地进行动态图像数据的传送和蓄积，使用压缩编码技术。在动态图像的情况下，广泛使用MPEG1～4或H.261～H.264方式。在这些编码方式中，将成为编码对象的图像分割成多个块后，进行编码及解码的处理。为了提高编码效率，使用如下所述的预测编码方法。

在画面内预测的编码中，使用与要进行编码处理的对象块位于相同画面内且与该对象块相邻的已再现的图像信号(对过去已压缩的图像数据复原后的信号)来生成预测信号后，对从对象块的信号减去该预测信号而得到的差分信号进行编码。在画面间预测的编码中，参照位于与对象块不同的画面内的已再现的图像信号，检索信号的位移(运动)，对该位移量进行补偿而生成预测信号，对从对象块的信号减去该预测信号而得到的差分信号进行编码。将为了进行运动的检索及补偿而参照的已再现的图像称为参照图像。

在双方向画面间预测中，不仅参照在对象图像之前显示的过去的图像(在按照显示时间顺序排列时位于对象图像之前的图像)，有时还一并参照显示在对象图像之后的未来的图像。此处，该未来图像需要比对象图像先进行编码，预先进行再现。通过对从过去的图像及未来的图像获取的预测信号进行平均化，具有在对隐藏而新出现的物体的信号进行预测的同时，减少包含在双方的预测信号中的噪音的效果。

而且，在H.264的画面间预测编码中，通过参照过去编码而再现的多个参照图像来进行运动检索，从而将误差最少的图像信号选择为对象块的最佳的预测信号。并且，求出对象块的像素信号与最佳的预测信号的差分，对该差分值执行离散余弦变换(DCT)而量化后进行熵编码。在进行该熵编码的同时，对与从哪个参照图像的哪个区域获取针对对象块的最佳预测信号有关的信息(这些信息分别称为参照索引及运动矢量)也一并进行编码。在H.264中，再现图像作为4至5张的参照图像来存储在帧存储器或再现图像缓冲器中。

此处，由于对差分信号进行量化，因此在解码了差分信号时会产生量化失真。由于该量化失真，再现图像自身的品质下降。并且，在使用画面间预测的编码方式中，该量化失真会导致将该再现图像作为参照图像来利用的编码对象图像的品质下降。

在将图像分割成块的编码方式中，这些量化失真容易在块的边界部分产生。这样的失真被称为块失真。因此，在H.264中，利用根据要进行处理的块边界的条件来调整滤波强度的解块滤波器。该解块滤波器是通过如下所述的方式来确定：判定在作为边界的像素所属的块类型(画面间预测或画面内预测)和在预测信号的生成中利用的信息(运动矢量及参照索引)中是否存在不同、以及该边界是不是宏块的边界来确定块边界的强度，通过根据该强度来确定作为滤波对象的像素的数量及滤波器的种类。

在对块失真或振铃失真等特定的量化失真有效的众多滤波器中，在下述专利文献1中公开有利用更通常地去除量化失真的非线性滤波器的编码方法。在该专利文献1中记载的滤波器还利用在编码方式中利用的信息、即预测模式的不同和运动矢量的大小，根据从再现图像得到的期待值来抑制量化失真。

另外，在下述专利文献2中公开有如下所述的方式：在以淡入(暗的图像渐渐变亮的影像)和淡出(明亮的影像渐渐变暗而消失的影像)等为代表的影像的亮度随时间变化的情况下，以块为单位来利用亮度补偿预测(也称为Intensity Compensation)，该亮度补偿预测利用对亮度的权重来进行预测。根据本方式，以块为单位设定与亮度补偿预测有关的两种参数，使用下式(1)生成预测信号。此处，P_IC(i，j)是块位置(i，j)的亮度补偿预测信号，P(i，j)是该块位置处的通常的预测信号。另外，weight_(i，j)、offset_(i，j)是为了变更块(i，j)中的预测信号的亮度而利用的权重及偏移(校正值)，这两种参数也称为IC参数。

P_IC(i，j)=weight_(i，j)×P(i，j)+offset_(i，j)…(1)

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开第2006/0153301号说明书

专利文献2：国际公开第2006/128072号小册子

发明内容

发明所要解决的问题