[发明专利]图像解码装置、图像编码装置以及用于图像解码和编码的方法和程序

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像解码装置、一种图像编码装置以及一种用于图像解码和编码的方法和程序。更具体地，本发明提供了能够执行高效的解码和编码的图像解码装置和图像编码装置以及用于这样的解码和编码的方法和程序。

背景技术

近年来，为了处置作为数字信息的图像信息并且实现高效的信息传送和积累，符合诸如用于通过使用图像信息固有的冗余经由正交变换和运动补偿来压缩图像信息的MPEG的标准的装置已在用于分送信息的广播电台以及用于接收信息的一般住宅中普及。

特别地，MPEG2（ISO/IEC 13818-2）被定义为通用图像编码技术。MPEG2压缩技术适用于隔行扫描图像和非隔行扫描图像，并且适用于标准分辨率图像和高清晰度图像。目前，MPEG2用于针对专业人员和一般消费者的范围广泛的应用。通过使用MPEG2压缩技术，例如，对具有1920×1088个像素的高分辨率的隔行扫描图像分配18至22Mbps的位率，以实现高的压缩率和出色的图像质量。

MPEG2主要设计用于广播的高质量图像编码，但是不兼容比MPEG1低的位率或者具有较高压缩率的编码技术。随着移动终端正在变得普遍，预期对这些编码技术的需求在未来会增加，并且为了满足该需求，已将MPEG4编码技术设定为标准。对于图像编码技术，ISO/IEC 14496-2标准在1998年12月被批准为国际标准。

此外，近年来，能够实现比诸如MPEG2和MPEG4的编码技术更高的编码效率的H.264和MPEG-4Part 10（高级视频编码，以下称为H.264/AVC）已变为国际标准，尽管其需要更大的计算量用于解码。H.264/AVC基于H.26L，但是也具有H.26L不支持的功能。

专利文献1等公开了使用H.264/AVC的更高效的图像数据编码。

引用文献列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开第2008-4984号

发明内容

待由本发明解决的问题

在帧内预测中，已建议了一种称为MDDT（依赖模式的定向变换）的技术，其根据帧内预测的方向切换变换方法。在使用MDDT技术的情况下，难于提高编码效率，除非对根据帧内预测的方向执行的变换进行最优化。

因此，本发明的目的在于提供能够提高编码效率的图像解码装置和图像编码装置，以及用于图像解码和编码的方法和程序。

对问题的解决方案

本发明的第一方面是一种图像解码装置，其对每个变换块的预测误差数据执行正交变换，并且根据通过处理经历正交变换的系数数据而生成的编码位流对图像数据进行解码，预测误差数据是图像数据和预测图像数据之间的差。该图像解码装置包括：数据处理单元，其处理编码位流以获得经历正交变换的系数数据以及编码参数信息；逆正交变换单元，其通过使用基底对系数数据执行逆正交变换以获得预测误差数据，基底是根据编码参数信息指示的宏块中的变换块的位置预先设定的；预测图像数据生成单元，其生成预测图像数据；以及加法单元，其使预测图像数据生成单元生成的预测图像数据与逆正交变换单元获得的预测误差相加以对图像数据解码。

在本发明的图像解码装置中，当对通过处理编码位流而获得的经正交变换的系数数据执行逆正交变换时，通过使用根据编码位流中包含的并且被设计用于对图像数据解码的编码参数信息指示的宏块中的变换块的块位置，或者通过块位置和编码参数信息指示的预测模式预先设定的基底，来执行诸如Karhunen-Loeve逆变换的逆正交变换。当宏块包含不止一个变换块时，通过使用基底来对使用在各个变换块的正交变换之后的最低频率分量系数的块的经正交变换的系数数据执行Karhunen-Loeve逆变换，基底是根据预测模式预先设定的。逆正交变换单元使用的基底是每个变换块的预测误差数据的正交变换中使用的基底的逆矩阵。在预先提供这些基底的情况下，通过使用根据块位置等选择的基底来执行逆正交变换以生成仍未经历正交变换的预测误差数据。

本发明的第二方面是一种图像解码方法，用于对每个变换块的预测误差数据执行正交变换，并且根据通过处理经历正交变换的系数数据而生成的编码位流对图像数据进行解码，预测误差数据是图像数据和预测图像数据之间的差。该图像解码方法包括步骤：处理编码位流以获得经历正交变换的系数数据以及编码参数信息；通过使用基底对系数数据执行逆正交变换以获得预测误差，基底是根据编码参数信息指示的宏块中的变换块的位置预先设定的；生成预测图像数据；以及使所生成的预测图像数据与逆正交变换单元获得的预测误差相加以对图像数据解码。