[发明专利]预测图像生成装置

说明书

本申请是申请日为2011年04月28日、申请号为201180033380.3、发明名称为“预测图像生成装置、动图像解码装置、以及动图像编码装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种根据各解码图像来生成移动补偿图像，并对生成的各移动补偿图像的加权平均值附加补偿值(offset)，从而生成预测图像的预测图像生成装置。还涉及具备此类预测图像生成装置的动图像解码装置及动图像编码装置。

背景技术

为了高效地传送或存储动图像，人们广泛使用对动图像进行编码的动图像编码装置、及对动图像进行解码的动图像解码装置。具代表性的动图像解码方式例如有H.264/MPEG-4.AVC(非专利文献1)、及KTA(Key Technical Areas)软件中采用的编码格式等。KTA是VCEG(Video Coding Expert Group)用来共同开发的编解码器。

这些编码格式是以阶层构造来管理构成动图像的各图片的。该阶层构造包括：分割图片而得的像条、分割像条而得的宏块、分割宏块而得的像块。

动图像编码装置是以像块为单位来编码动图像的，具体为：(1)针对每一像块，对从原图像中减去预测图像后而得的预测残差，进行DCT变换(Discrete Cosine Transform：离散余弦变换)；(2)对获得的DCT系数进行量化；(3)对经量化了的DCT系数进行可变长编码。并不是对原图像进行DCT变换、量化、编码，而是对预测残差进行DCT变换、量化、编码。这样，通常便能实现编码量的削减。

动图像编码装置还对经量化了的DCT系数进行逆量化/逆DCT变换，从而获得局部解码图像，并根据该局部解码图像来生成上述预测图像。预测图像的生成方法有画面间预测(帧间预测)和画面内预测(帧内预测)。动图像编码装置针对每一宏块，选择要对其采用哪种预测方法。

帧内预测时，针对每个像区(partition)，根据与该像区同属同一图片的已完成编码/解码的其他像区(以下称“参照像区”)内的局部解码图像，通过外推法来生成各个像区的预测图像。而帧间预测时，针对每个像区，根据与该像区所属的图片不同的已完成编码/解码的其他图像(以下称“参照图像”)，通过移动补偿预测来生成各个像区的预测图像。在此，像区是分割宏块而得的预测单位。

此外，关于H.264/MPEG-4.AVC格式下的帧间预测，可以通过加权预测来获得要从编码对象图像中减掉的预测图像。在加权预测中，根据参照图像(局部解码图像)P₁及P₂而分别生成移动补偿图像mc₁及mc₂，接着求mc₁与mc₂的加权平均值w₁×mc₁+w₂×mc₂，并对该加权平均值附加补偿值。加权预测有明模式(Explicit模式)和暗模式(Implicit模式)，动图像编码装置可以逐个针对每一像区，选择要采用哪种模式。

明模式时，由动图像编码装置对加权系数w₁及w₂进行编码，由动图像解码装置对加权系数w₁及w₂进行解码。而暗模式时，动图像编码装置和动图像解码装置均根据预测对象图像(若是动图像编码装置，则指编码对象图像；若是动图像解码装置，则指解码对象图像)P与参照图像(若是动图像编码装置，则指局部解码图像；若是动图像解码装置，则指解码图像)P₁、P₂之间的帧间距离，来设定加权系数w₁及w₂。具体方法如下：设参照图像P₁与参照图像P₂间的帧间距离为td，设参照图像P₁与预测对象图像P间的距离为tb，并将加权系数w₂的值定为tb/td，将加权系数w₁的值定为1-w₂，加权系数w₂用于与根据参照图像P₂生成的移动补偿图像mc₂相乘，加权系数w₁用于与根据参照图像P₁生成的移动补偿图像mc₁相乘。