[发明专利]影像编码方法及影像编码装置

说明书

技术领域

本发明涉及多媒体数据编码、尤其是使用超过一个的参照图片(picture)进行图片间预测的影像编码方法及影像解码方法。

背景技术

MPEG－4AVC/H.264(非专利文献1)及下一代的HEC(High－Efficiency Video Coding：高效视频编码)等最新的影像编码方式，对应于使用来自超过一个的参照图片的运动补偿预测的图片间预测。在具有超过一个的参照图片的情况下，生成图片间预测用的一个以上的参照图片的列表，在时间上接近对象图片的参照图片被按照规定的方式从列表的开头重新排序。按照参照图片列表的从上到下的顺序，利用具有增量值的参照指数唯一地确定参照图片。

随着诸如目前研发中的HEVC影像编码标准的近年来的发展，在构造、实验及评价的作业中采用分层编码构造。分层编码构造具有编码效率及画质提高的优点。在分层编码构造中，图片被按照时间等级(temporal level)进行配置，其中最低的层次是最低的帧速率，在包含其后续的较高的层次(时间等级为1或者2)的情况下，表示包含更高的帧速率。分层编码构造的示例如图1和图2所示。(例如，通过减少适用的量化)通过在质量比高时间等级的图片好的较低时间等级中对图片进行编码，能够得到某个一定量的编码增益。在HEVC中，时间等级利用位于图片的编码切片(slice)的NAL(Network Abstraction Layer：网络提取层)单元的开头的语法参数temporal_id进行表示。

时间等级被用来实现编码影像比特流的时间可扩展性(temporal scalability)的特征。对于对象图片，通过以仅参照时间等级与该对象图片相同或比其低的参照图片的方式限制图片的参照，能够将图片的参照从较高时间等级(较高的帧速率)切换为较低时间等级(较低的帧速率)。另一方面，通过使用时间嵌套方案(nesting scheme)能够实现从较低时间等级切换为较高时间等级，但是在具有较低时间等级的图片被按照编码顺序进行解码的情况下，不能将具有较高时间等级的参照图片用于该时间等级以上的图片的预测。

现有技术文献

专利文献

非专利文献1：ITU－T H.264 03/2010

发明概要

发明要解决的问题

在如具有包含误差在内的损失的发送那样存在编码及解码处理间的不一致的情况下，通过图片间预测，该误差如图1(a)所示传播到许多图片中。在该图中，误差产生于图片B2(数字2表示输出顺序)。图片B2在图片B3和图片B6的图片间预测处理中被用作参照图片，因而误差也传播到图片B3和图片B6中。然后，如果将图片B3和图片B6用作参照图片，该误差进一步传播。这种误差的传播在经由公共网络的低延迟影像发送等特定的用途中成为重要问题。

通常，通过对如上所述的与时间等级对应的各个图片设定不同的质量等级，主观性及客观性结果整体提高。该现有技术的问题是在时间上非常远的低质量的参照图片，通常其有用性比在时间上非常远的高质量的参照图片低。因此，如果将在时间上非常远的低质量的参照图片包含在参照图片的列表中，将不能得到最佳的编码效率。这是因为与在时间上非常远的高质量的参照图片对应的参照指数需要更多的信令比特。

通过采用现有技术的时间嵌套，何时都能进行从较低时间等级向较高时间等级的切换。但是，在这种方式中，由于是非常受制约的参照构造，因而多少产生编码效率的损失。

发明内容

用于解决问题的手段

为了解决上述问题，本发明提出了耐性图片参照方案的新方法。利用该新方法，图片间预测的效率及误差耐性均得到提高，并且在时间可扩展的编码影像比特流中能够提供从低帧速率向高帧速率的切换点。

本发明的新观点是通过定义在图片间预测中用于限制图片参照的边界图片，当在编码处理和解码处理之间产生不一致的情况下，能够在解码处理中进行修复。另外，根据利用本发明的参照图片的列表构建用的规定的方式，能够执行有效地把用于将参照列表的顺序排序的信号的比特设为最小的分层编码构造。最后，利用本发明生成的编码影像比特流在本质上包括时间可扩展的切换点。