[发明专利]图像编码装置、图像编码方法及图像编码程序、以及图像解码装置、图像解码方法及图像解码程序

说明书

技术领域

本发明涉及利用运动补偿预测对图像进行编码的图像编码装置、图像编码方法及图像编码程序，以及利用运动补偿预测对图像进行解码的图像解码装置、图像解码方法及图像解码程序。

背景技术

作为动图像的压缩编码方式的代表性方式，有MPEG系列的标准。在MPEG系列的标准中，使用了将帧分割成多个块，预测相对于其它帧的运动的运动补偿。在MPEG－4或AVC／H.264中，导入了从多个运动补偿块尺寸中切换使用最佳者的方案。

在块单位的运动补偿预测中，一般采用对对象块与参照块之间的平行移动进行补偿的方式。除此之外，还研究了补偿块的变形（例如、放大、缩小、旋转）的方式。例如在专利文献1中，作为使用了帧间预测的图像编码方式，针对各块分别自适应地切换通过平行移动来求取预测图像的模式和通过几何变换来求取预测图像的模式，以谋求预测效率的提高。在该方式中，对平行移动的运动矢量和网格点的运动矢量（即在几何变换中使用的运动矢量）进行编码。

〔在先技术文献〕

〔专利文献〕

〔专利文献1〕日本特开平8－65680号公报

发明内容

〔发明所要解决的课题〕

在这样的状况下，本发明人发现了通过以使用基于几何变换的运动补偿预测的图像编码方式对运动矢量信息进行压缩，来进一步压缩整体的编码量的方法。

本发明是鉴于这样的状况而研发的，其目的在于提供一种以使用基于几何变换的运动补偿预测的图像编码方式来使编码量的压缩效率提高的技术。

〔用于解决课题的手段〕

本发明一个方案的图像编码装置是一种对动图像进行编码的图像编码装置，包括：几何变换运动补偿预测部，针对多个预测模式分别算出对象图像内的对象块与同该对象块处于几何变换关系的参照图像内的参照块之间的运动矢量及预测信号，在各预测模式中，将位于构成对象块的顶点的像素、或位于该顶点附近的像素、或位于该顶点附近的插值像素选为相当于顶点的代表像素，算出这些代表像素的运动矢量，并通过使用了该代表像素的运动矢量的插值算出该代表像素以外的像素的运动矢量，算出预测信号；预测方法决定部，针对对象图像内的各对象块，分别选择几何变换运动补偿预测部的多个预测模式中的一者；预测误差信号生成部，算出按预测方法决定部所选择的预测模式算出的预测信号与对象块的图像信号的差分，生成预测误差信号；差分矢量生成部，利用对象块内外的运动矢量算出按预测方法决定部所选择的预测模式算出的代表像素的运动矢量的预测运动矢量，算出该预测运动矢量与按所选择的预测模式算出的代表像素的运动矢量的差分，生成代表像素的差分运动矢量；以及编码部，对用于确定预测方法决定部所选择的预测模式的预测方法信息、由差分矢量生成部生成的差分运动矢量、以及由预测误差信号生成部生成的预测误差信号进行编码。

本发明的另一方案也是一种图像编码装置。该装置是对动图像进行编码的图像编码装置，包括：几何变换运动补偿预测部，按照预测模式计算出对象图像内的对象块与同该对象块处于几何变换关系的参照图像内的参照块之间的运动矢量及预测信号，在该计算中，将位于构成对象块的顶点的像素、或位于该顶点附近的像素、或位于该顶点附近的插值像素选为相当于顶点的代表像素，算出这些代表像素的运动矢量，并通过使用了该代表像素的运动矢量的插值算出该代表像素以外的像素的运动矢量，算出预测信号；预测误差信号生成部，算出由几何变换运动补偿预测部算出的预测信号与对象块的图像信号的差分，生成预测误差信号；差分矢量生成部，利用对象块内外的运动矢量算出由几何变换运动补偿预测部算出的代表像素的运动矢量的预测运动矢量，并算出该预测运动矢量与所算出的代表像素的运动矢量的差分，生成代表像素的差分运动矢量；以及编码部，对由差分矢量生成部生成的差分运动矢量、和由预测误差信号生成部生成的预测误差信号进行编码。