[发明专利]动态图像预测解码方法

说明书

动态图像预测解码方法。在预测信号生成步骤中，从所保存的对象块的周围的已再现块中取得相邻的一连串参照样本，对参照样本中预定位置处的2个以上的关键参照样本间进行内插处理，以生成内插参照样本，根据帧内预测模式对内插参照样本进行外插，生成画面内预测信号，在预测信号生成步骤中，根据基于关键参照样本的值与预定的阈值的比较，适当地切换实施参照样本的内插处理和参照样本的平滑处理，在用数组ref[x]表示相邻的一连串参照样本的情况下，参照样本ref[i]的平滑处理基于式子(ref[i‑1]+2*ref[i]+ref[i+1]+2)/4，N是对象块的一边的块尺寸，x是0～4*N的整数，i是1～2*N‑1的整数。

本发明专利申请是发明名称为“动态图像预测编码装置、动态图像预测编码方法、动态图像预测解码装置和动态图像预测解码方法”、申请日为2013年6月17日、国际申请号为“PCT/JP2013/066616”、国家申请号为“201380041882.X”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及动态图像预测编码装置和方法、以及动态图像预测解码装置和方法，特别涉及针对画面内的预测编码中使用的参照样本的滤波处理。

背景技术

为了高效地进行动态图像数据的传送和蓄积而使用压缩编码技术。在动态图像的情况下，广泛使用MPEG1～4或H.261～H.264的方式。

在这些编码方式中，在将作为编码对象的图像分割成多个块后进行编码/解码处理。在画面内的预测编码中，使用位于与对象块相同的画面内的相邻的已再现的图像信号(对已压缩的图像数据进行复原后的图像信号)生成预测信号后，对从对象块的信号中减去该预测信号而得到的差分信号进行编码。在画面间的预测编码中，参照位于与对象块不同的画面内的相邻的已再现的图像信号进行运动的校正，生成预测信号，对从对象块的信号中减去该预测信号而得到的差分信号进行编码。

在通常的画面间预测(帧间预测)编码中，针对作为编码对象的块，利用从已经再现的画面中搜索与该像素信号类似的信号的方法生成预测信号。然后，对对象块与搜索到的信号构成的区域之间的空间上的位移量即运动矢量、以及对象块的像素信号和预测信号的残差信号进行编码。这样按照每个块搜索运动矢量的手法被称为块匹配。

图10是用于说明块匹配处理的示意图。这里，以编码对象的画面701上的对象块702为例来说明预测信号的生成顺序。参照画面703已经再现，区域704在空间上是与对象块702同一位置的区域。在块匹配中，设定包围区域704的搜索范围705，从该搜索范围的像素信号中检测与对象块702的像素信号之间的绝对值误差和最小的区域706。该区域706的信号成为预测信号，从区域704到区域706的位移量被检测为运动矢量707。并且，还经常使用如下方法：准备多个参照画面703，按照每个对象块选择要实施块匹配的参照画面，检测参照画面选择信息。在H.264中，为了对应图像的局部特征的变化，准备用于对运动矢量进行编码的块尺寸不同的多个预测类型。H.264的预测类型例如记载在专利文献2中。

在H.264的画面内预测(帧内预测)编码中，采用在规定方向上对与作为编码对象的块相邻的已再现的像素值进行外插而生成预测信号的方法。图11是用于说明ITU H.264中使用的画面内预测方法的示意图。在图11(A)中，对象块802是作为编码对象的块，由与该对象块802的边界相邻的像素A～M构成的像素群(参照样本群)801是相邻区域，是在过去的处理中已经再现的图像信号。

该情况下，向下方拉伸位于对象块802正上方的相邻像素即像素群(参照样本群)801而生成预测信号。并且，在图11(B)中，向右侧拉伸位于对象块804左侧的已再现像素(I～L)而生成预测信号。生成预测信号的具体方法例如记载在专利文献1中。取得这样利用图11(A)～(I)所示的方法生成的9个预测信号分别与对象块的像素信号的差分，设差分值最小的预测信号为最佳的预测信号。如上所述，通过对像素进行外插，能够生成预测信号(帧内预测样本)。以上的内容记载在下述专利文献1中。