[发明专利]图像编码装置

说明书

图像解码装置具备：预测单元，通过帧间预测生成由预测信号构成的块单位的帧间预测图像；滤波处理单元，获取用于指示由编码侧选择的选择控制的种类的控制识别信号，基于控制识别信号控制对帧间预测图像的块的预测信号的加权平均处理的执行与否，在执行加权平均处理时通过使用与帧间预测图像的块相邻的已解码的相邻信号执行加权平均处理，以生成新的预测图像的块；反量子化单元，对通过规定的量子化处理被量子化的变换系数实施对应的反量子化处理以复原变换系数的信号，变换系数为将构成动态图像的帧进行块分割并编码得到的信号；和逆变换单元，对复原的变换系数的信号实施基于控制识别信号而确定的逆变换处理，以复原块单位的预测残差信号。

本申请是申请日为2016年8月19日、发明名称为“图像编码装置、图像解码装置、和其程序”、申请号为201680053586.5的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及能够应用于MPEG-2、AVC/H.264、MPEG-H、HEVC/H.265等视频编码方式的图像编码装置、图像解码装置、和其程序。

背景技术

无论静止图像、动态图像，一般而言，已知图像信号的相邻像素间的信号相关性高。利用该性质，在例如MPEG-2、AVC/H.264、MPEG-H、HEVC/H.265等视频编码方式中，准备了帧内预测和帧间预测这2种预测模式。帧内预测是仅通过编码帧内的信号进行信号预测的技术方法，对原图像的编码对象块内的像素信号(原信号)使用与该编码对象块的左侧、上侧相邻的已编码解码的块的像素信号，进行DC预测、Planer预测、或者方向性预测，生成由通过外插值而预测的像素信号(预测信号)构成的预测图像的块。这样一来，通过使用与该编码对象块相邻的已解码的块的像素信号，高效地预测该编码对象块内的像素信号。

例如，参照图29，以帧内预测中基于水平方向的预测(水平预测)为例，说明通过帧内预测得到的预测残差信号的性质。图29所示的例子中，针对由水平4像素×垂直4像素的块尺寸(以下仅表示为“4×4”，对其他块尺寸也同样如此)的像素信号p构成的原图像的编码对象块Bko内的原信号(参照图29(a))，为了进行水平预测，将左邻的已解码的块的像素信号用作参照信号Sr并进行预测，生成由与编码对象块的像素信号对应的预测信号构成的预测图像的块Bkp(参照图29(b))。

并且，由原图像的编码对象块Bko内的原信号与预测图像的块Bkp的预测信号之差，能够得到预测残差信号的块Bkd(参照图29(c))。通过该帧内预测得到的预测残差信号具有下述性质：越是与参照信号相邻的像素位置，预测效率越高，因此残差成分越小(信号强度小)，换言之，随着远离参照信号，预测效率变低，因此残差成分变大(信号强度变大)(参照图29(d))。

在此，在图29所示的例子中利用水平方向的像素间相关性进行预测，但已编码解码的块的信号也存在于编码对象块的上侧。在图29所示的例子中，通过水平方向的帧内预测，利用水平方向的相关性而高效地预测并生成预测残差信号，但未利用垂直方向的相关性。

因此，在当下规定的H.265中，利用与编码对象块的上侧的块内的像素信号相关性高这一点，为了提高预测信号的精度，仅对该预测图像的块Bkp内的最上侧的预测信号应用反映相对于该上侧的块的信号变动的滤波处理。由此，不仅只利用基于水平方向的预测的水平方向的相关性，还能够利用垂直方向的相关性，进一步减少预测残差信号的块Bkd中的平均残差成分，改善编码效率。同样地，在垂直方向的帧内预测的情况中，利用在该预测时未利用的水平方向的相邻像素并应用滤波处理，在未利用水平和垂直的相邻像素的DC预测中，应用利用了水平和垂直的相邻像素的滤波处理，由此与以往的MPEG-2、H.264等视频编码方式相比，实现了大幅的编码效率的改善。

此外，帧间预测中，由时间上相近的已编码解码的参照帧进行移动预测，算出移动矢量，使用其生成预测图像。生成预测图像与原图像之差作为预测残差信号。但是，以往的技术方法中，在帧内预测中积极利用了与相邻块的信号相关性的高低，但在帧间预测中，这样的示出与相邻块的信号相关性的高低的性质未得到利用。