[发明专利]图像编码方法以及图像解码方法

说明书

技术领域

本发明涉及以更好地编码效率来对图像以及影像数据进行压缩编码的图像编码方法、对被压缩编码的图像以及影像数据进行解码的图像解码方法、以及与这些方法对应的图像编码装置和图像解码装置。

背景技术

用于通过互联网的视频会议、数字视频播放、以及包括影像内容的流播放的、例如用于视频点播式的服务的应用程序的数量在不断增加，这些应用程序主要借助于影像信息的发送。在影像数据被发送或被记录时，量相当多的数据通过有限的带宽的以往的传输路径被发送，或者被存储到数据容量很有限的以往的存储介质。为了将影像信息发送以及存储到以往的传输信道以及存储介质中，对数字数据的量的压缩或者削减是必不可少的。

因此，为了进行影像数据的压缩，开发了多个影像编码标准。在这种影像编码标准中例如有以H.26x表示的ITU-T标准，以及以MPEG-x表示的ISO/IEC标准。最新且最先端的影像编码标准是目前以H.264/MPEG-4AVC表示的标准(参照非专利文献1)。

成为这些标准的基础的编码方法基于包括了以下的(a)-(d)所示的主要阶段的预测编码。

(a)为了以块为单位对影像帧的每一个进行数据压缩，因此，将影像帧划分为像素块。

(b)通过从先被编码的影像数据来预测每个块，从而确定时间以及空间上的冗余度。

(c)通过从影像数据中减去预测数据，来去除被确定的冗余度。

(d)通过傅立叶变换、量化以及熵编码，来压缩剩余的数据。

在现在的影像编码标准中，用于预测各个宏块的预测模式因各个块而不同。几乎所有的影像编码标准为了从上次被编码以及解码的帧中预测影像数据，因此采用运动检测以及运动补偿(帧间预测)。或者，块数据也可以从相同帧内的相邻的块来预测(帧内预测)。H.264/AVC标准例如针对用于预测的参考像素或者针对外推像素的方向，定义了若干个不同的帧内预测模式。

图1A示出了依照以往的H.264/AVC标准的帧内预测估计被适用的对象块与参考图像的关系的一个例子。并且，图1B示出了被包含在按照以往的H.264/AVC标准的帧内预测模式组中的预测方向。

如图1A所示，4×4像素的对象块10是通过外推位于被预测的对象块10的上侧和左侧的13个参考像素20而被预测的。根据该预测，生成与对象块10相对应的预测块。此时，为了执行外推，从图1B所示的8个能够获得的外推方向(帧内预测方向)中选择一个。即从分别示出8个外推方向的8个方向预测模式中选择一个方向预测模式。或者也可以选择DC预测模式。在DC预测模式中，为了预测对象块10而采用参考像素20的平均值。

像这样从多个预测模式中，以每个宏块为单位来选择使用哪个预测模式来进行预测，与被选择的预测模式相关联的信息与被编码的对象块一起，通过熵编码而被压缩并被传输。在现在的影像编码标准中，作为与被选择的预测模式相关联的信息，根据以预先的标准而决定的规则来预测估计值。例如，在表示以H.264/AVC标准规定的帧内预测模式的信息的情况下，帧内预测模式的估计值作为已经被编码的周围的块的帧内预测模式中，表示预测的方法的编号的小的编号而被决定。

并且，在被预测的推定值与编码对象的信息相同的情况下，仅传输示出了相同的标志，在估计值与编码对象的信息不同的情况下，传输编码对象的信息。例如，在帧内预测模式的估计值与实际上编码时被选择的预测模式相同的情况下，仅传输标志，不同的情况下，传输用于复原被选择的预测模式的信息。

图2示出了按照以往的H.264/AVC标准的图像编码装置的构成中，估计预测模式的估计部的详细构成的一个例子。并且，图3示出了按照以往的H.264/AVC标准的图像解码装置的构成中，复原预测模式的复原部的详细构成的一个例子。

如图2所示，估计部510被输入有表示编码模式(帧内预测模式或帧间预测模式)的编码模式信息SMD。例如，在帧内图片预测编码作为编码模式被选择的情况下，编码模式信息SMD为表示帧内预测模式的信息(帧内预测块大小、帧内预测方向等)。另外，在帧间图片预测编码作为编码模式被选择的情况下，编码模式信息SMD为位置信息(运动矢量)MV。

预测模式存储器511是用于存储被输入的编码模式信息SMD的存储器。预测模式候补获得部512，从由预测模式存储器511输入的、已经被编码的编码模式信息中，以预先被决定的方法获得预测模式估计值候补。