[发明专利]图像编码方法、图像解码方法、图像编码装置、图像解码装置、及图像编解码装置

说明书

技术领域

本发明涉及执行预测并对图像进行编码的图像编码方法、及执行预测并对图像进行解码的图像解码方法。

背景技术

图像编码装置通常利用图像（包括静止图像及动态图像）所具有的空间方向及时间方向的冗余性来对信息量进行压缩。作为利用空间方向的冗余性的方法，使用向频率区域的变换。作为利用时间方向的冗余性的方法，使用帧间预测。帧间预测也被称为图片间预测。

使用帧间预测的图像编码装置在对某图片进行编码时，将相对于编码对象图片按显示顺序位于前方或后方的已编码的图片作为参照图片使用。并且，图像编码装置检测编码对象图片相对于该参照图片的运动矢量。

接着，图像编码装置基于运动矢量进行运动补偿，取得预测图像数据。接着，图像编码装置取得预测图像数据与编码对象图片的图像数据的差分。接着，图像编码装置对取得的差分进行编码。由此，图像编码装置将时间方向的冗余性除去。

被称为H.264的标准化的图像编码方式（参照非专利文献1）的图像编码装置为了进行信息量的压缩，使用I图片、P图片及B图片的3种图片类型。该图像编码装置对I图片不进行帧间预测。即，图像编码装置对I图片进行帧内预测。帧内预测也被称为图片内预测。

此外，图像编码装置对于P图片，按照显示顺序参照编码对象图片的前方或后方的已编码的1个图片，来进行帧间预测。此外，图像编码装置对于B图片，按照显示顺序参照编码对象图片的前方或后方的已编码的2个图片，来进行帧间预测。

在帧间预测中，图像编码装置生成用于确定参照图片的参照列表（也称为参照图片列表）。在参照列表中，对帧间预测中参照的已编码的参照图片分配参照图片索引（index）。例如，图像编码装置对于B图片参照2个图片，所以保持2个参照列表（L0、L1）。

图33表示参照列表的例子。图33的第1参照图片列表（L0）是与双方向预测的第1预测方向对应的参照图片列表的例子。在图33的第1参照图片列表中，对显示顺序为2的参照图片R1分配值为0的参照图片索引。此外，对显示顺序为1的参照图片R2分配值为1的参照图片索引。并且，对显示顺序为0的参照图片R3分配值为2的参照图片索引。

即，在图33的第1参照图片列表中，参照图片在显示顺序上越靠近编码对象图片，则对该参照图片分配越小的参照图片索引。

另一方面，图33的第2参照图片列表（L1）是与双方向预测的第2预测方向对应的参照图片列表的例子。在图33的第2参照图片列表中，对显示顺序为1的参照图片R2分配值为0的参照图片索引。此外，对显示顺序为2的参照图片R1分配值为1的参照图片索引。此外，对显示顺序为0的参照图片R3分配值为2的参照图片索引。

这样，对于2个参照图片列表中包含的特定的参照图片，有时分配不同的2个参照图片索引（图33的参照图片R1、R2）。此外，对于2个参照图片列表中包含的特定的参照图片，有时分配相同的参照图片索引（图33的参照图片R3）。

将仅使用第1参照图片列表（L0）的预测称为L0预测。将仅使用第2参照图片列表（L1）的预测称为L1预测。将使用第1参照图片列表及第2参照图片列表的双方的预测称为双方向预测或双预测。

在L0预测中，作为预测方向而多数情况下使用前方。在L1预测中，作为预测方向而多数情况下使用后方。即，第1参照图片列表构成为与第1预测方向对应，第2参照图片列表构成为与第2预测方向对应。

基于这些关系，将预测方向分类为第1预测方向、第2预测方向及双方向的某一个。此外，预测方向为双方向的情况下，还将预测方向表现为双方向预测或双预测。

在被称为H.264的图像编码方式中，作为B图片内的编码对象块的编码模式，有运动矢量检测模式。在运动矢量检测模式中，图像编码装置使用参照图片来检测编码对象块的运动矢量。并且，图像编码装置使用参照图片及运动矢量来生成预测图像数据。并且，图像编码装置对预测图像数据与编码对象块的图像数据的差分值、及用于预测图像数据的生成的运动矢量进行编码。

在运动矢量检测模式中，如上述那样，有参照编码对象图片的前方或后方的已编码的2个图片来生成预测图像的双方向预测。此外，在运动矢量检测模式中，有参照编码对象图片的前方或后方的已编码的1个图片来生成预测图像的单方向预测。并且，对于编码对象块，选择双方向预测及单方向预测的某一个。