[发明专利]图像编码设备、图像解码设备、图像编码方法、图像解码方法和程序

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用PCM编码的视频编码设备和视频解码设备。

背景技术

专利文献(PTL)1提出一种用于在输出比特流中嵌入指示未受到变换过程和熵编码过程的块类型的信息以便确保用于视频编码设备或者视频解码设备的某个处理时间的视频编码方法。

未受到变换过程和熵编码过程的块类型的示例是在非专利文献(NPL)1中描述的脉冲代码调制(PCM)。术语块类型意味着用于块的编码类型(下文提到的帧内预测、帧间预测和PCM)。

在NPL1中描述的视频编码设备具有在图14中所示的结构。图14中所示的视频编码设备在下文中被称为典型视频编码设备。

下文参照图14描述接收数字化视频的每个帧作为输入并且输出比特流的典型视频编码设备的结构和操作。

图14中所示的视频编码设备包括变换器/量化器102、熵编码器103、逆变换器/逆量化器104、缓冲器105、预测器106、PCM编码器107、PCM解码器108、复用数据选择器109、复用器110、开关121和开关122。

图14中所示视频编码设备将每帧划分成被称为宏块(MB)的16×16像素大小的块，并且从帧的左上方依次对每个MB编码。在NPL 1中描述的AVC中，将每个MB进一步划分成4×4像素大小的块，并且对4×4像素大小的每个块编码。

图15是示出在帧具有QCIF(四分之一共同中间格式)空间分辨率的情况下的块划分的示例的说明图。下文为了简化而在仅聚焦于照度的像素值之时描述每个单元的操作。

从块划分的输入视频减去从预测器106供应的预测信号，并且向变换器/量化器102输入结果。存在两种类型的预测信号，即帧内预测信号和帧间预测信号。下文描述每个预测信号。

帧内预测信号是基于与当前图片具有相同显示时间的重建图片的图像生成的预测信号并且存储于缓冲器105中。参照NPL 1中的8.3.1.用于照度采样的帧内4×4预测过程、8.3.2.用于照度采样的帧内8×8预测过程和8.3.3.用于照度采样的帧内16×16预测过程，三个块大小(即帧内4×4、帧内8×8和帧内16×16)的帧内预测可用。

如可以从图16中的(a)到(c)理解的那样，帧内4×4和帧内8×8分别是4×4块大小和8×8块大小的帧内预测。附图中的每个圆圈(○)代表用于帧内预测的参考像素，即与当前图片具有相同显示时间的重建图片的像素。

在帧内4×4的帧内预测中，重建的外围像素被直接设置为参考像素并且用于在图16中的(b)中所示的九个方向上填充(外推(extrapolation))。在帧内8×8的帧内预测中，在图16中的(c)中的右箭头之下所示的低通滤波器(1/2，1/4，1/2)平滑重建图片的图像的外围像素而获得的像素被设置为参考信号并且用于在图16中的(b)中所示的九个方向上的外推以形成预测信号。

类似地，如可以从图17中的(a)理解的那样，帧内16×16是16×16块大小的帧内预测。如图16中那样，附图中的每个圆圈(○)代表用于帧内预测的参考像素，即与当前图片具有相同显示时间的重建图片的像素。在帧内16×16的帧内预测中，重建图像的外围像素被直接设置为参考像素并且用于在图17中的(b)中所示的四个方向上外推以形成预测信号。

下文将使用帧内预测信号来编码的MB和块分别称为帧内MB和帧内块，将帧内预测的块大小称为帧内预测块大小，将外推的方向称为帧内预测方向。帧内预测块大小和帧内预测方向是与帧内预测有关的预测参数。

帧间预测信号是从与当前图片具有不同显示时间的重建图片的图像生成的预测信号并且存储于缓冲器105中。下文将使用帧间预测信号来编码的MB和块分别称为帧间MB和帧间块。可以例如从16×16、16×8、8×16、8×8、8×4、4×8和4×4选择帧间预测的块大小(帧间预测块大小)。

图18是示出使用16×16块大小的帧间预测的示例的说明图。图18中所示的运动矢量MV＝(mv_x，mv_y)是帧间预测的预测参数，该预测参数指示参考图片的帧间预测块(帧间预测信号)相对于待编码的块的平行平移量。在AVC中，帧间预测的预测参数不仅包括帧间预测方向(该帧间预测方向代表帧间预测信号的参考图片相对于待编码的块的待编码的图片而言的方向)并且包括参考图片索引(该参考图片索引用于标识用于待编码的块的帧间预测的参考图片)。这是因为在AVC中，在缓冲器105中存储的多个参考图片可以用于帧间预测。

在NPL 1中的8.4帧间预测过程中更具体描述帧间预测。