[發(fā)明專利]圖像處理設備和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980146313.5
• 申請日: 2009-10-02
• 公開（公告）號: CN102224734A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發(fā)明（設計）人: 近藤健治;田中潤一
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H04N7/32
• 分類號: H04N7/32
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 郭定輝

技術領域

本發(fā)明涉及圖像處理設備和方法，并且更具體地，涉及適于執(zhí)行包括運動補償處理的圖像壓縮編碼處理的圖像處理設備和方法。

背景技術

傳統(tǒng)地，作為用于壓縮編碼運動圖像的技術，已知使用正交變換(如離散余弦變換)和運動補償的MPEG、H.26x等。

將MPEG2定義為通用圖像編碼方法。作為可以支持隔行掃描圖像和逐行掃描圖像二者且支持標準清晰度圖像和高清圖像二者的技術以及標準規(guī)范，MPEG2現在廣泛地用于專業(yè)用途和消費者用途的很寬范圍的應用。

通過使用MPEG2，4到8Mbps的編碼量(位比率)應用于例如具有720×480像素的標準清晰度的隔行掃描圖像，并且18到22Mbps的編碼量(位速率)應用于例如具有1920×1088像素的高清晰度的隔行掃描圖像，由此使得可以實現高壓縮率和良好的圖像質量。

另一方面，H.26x最初開發(fā)為用于視頻會議的圖像編碼技術。例如，與MPEG2或MPEG4相比，H26L要求用于執(zhí)行編碼和解碼的更大計算量。然而，已知H.26L實現更高的編碼效率。

并且，作為MPEG4的活動的一部分，基于H.26L并且還通過合并H.26L不支持的功能，執(zhí)行用于實現更高編碼效率的技術的標準化。將這種技術標準化為H.264或MPEG-4Part10(先前視頻編碼)。在下文中將該標準化稱為“AVC標準”。

圖1圖示了基于AVC標準對輸入運動圖像執(zhí)行壓縮編碼并輸出作為壓縮編碼的結果而獲得的圖像壓縮信息(已編碼信號)的圖像編碼設備的配置示例。

該圖像編碼設備10包括模擬-數字轉換器(A/D)11、圖像重排緩沖器12、加法器13、正交變換器14、量化單元15、無損編碼器16、存儲緩沖器17和比率控制器(rate?controller)26。圖像編碼設備10進一步包括逆量化單元18、逆正交變換器19、加法器20、解組塊(deblocking)濾波器21、幀存儲器22、內預測(intra-prediction)單元23和運動預測/補償單元24。

在圖像編碼設備10中，通過A/D11將作為編碼目標輸入的運動圖像(在下文中稱為“輸入圖像”)轉換為數字信號，并將其輸入到圖像重排緩沖器12中。在圖像重排緩沖器12中，根據當輸出圖像時使用的GOP(畫面組)來重排畫面的次序，并且將產生的圖像提供到后續(xù)的塊。

如果從圖像重排緩沖器12輸出的圖像經歷內編碼，則將從圖像重排緩沖器12輸出的編碼目標圖像提供到內預測單元23。在內預測單元23中，產生預測圖像。然后，將產生的預測圖像和編碼目標圖像提供到加法器13。計算預測圖像與編碼目標圖像之間的差信號，并將其提供到正交變換器14。

在正交變換器14中，來自加法器13的輸出經歷正交變換(離散余弦變換、Karhunen-Loeve變換等)，并且通過量化單元15量化作為正交變換的結果而獲得的變換系數。注意，根據存儲緩沖器17的存儲容量，由比率控制器26控制量化單元15中使用的量化率。將量化的變換系數提供到無損編碼器16和逆量化單元18。

在無損編碼器16中，量化的變換系數經歷無損編碼(可變長度編碼、算術編碼等)，并且將結果存儲在存儲緩沖器17中，然后作為圖像壓縮信息輸出到后續(xù)的塊。

同時，在逆量化單元18中，量化的變換系數經歷逆量化(其與量化單元15執(zhí)行的量化對應)，并輸出到逆正交變換器19。在逆正交變換器19中，對于作為逆量化結果獲得的變換系數執(zhí)行逆正交變化(其與正交變換器14執(zhí)行的正交變換對應)。然后將結果輸出到加法器20。

在加法器20中，將逆正交變換結果和編碼目標圖像相加，以產生解碼圖像，其是通過對編碼目標圖像進行編碼然后將其解碼而獲得的圖像。解組塊濾波器21從產生的解碼圖像中去除組塊失真，然后將產生的圖像存儲在幀存儲器22中。

在內預測單元23中，產生與編碼目標圖像對應的預測圖像，并且還將指示應用于編碼目標圖像的每一個宏塊的內預測模式的信息輸出到無損編碼器16。該指示內預測模式的信息由無損編碼器16編碼，作為圖像壓縮信息的報頭中描述的信息的一部分。