[發(fā)明專利]圖像編碼設(shè)備、圖像解碼設(shè)備、圖像編碼方法、圖像解碼方法和程序

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201180056856.5
• 申請(qǐng)日: 2011-11-22
• 公開（公告）號(hào): CN103229503A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蝶野慶一;仙田裕三;田治米純二;青木啟史;先崎健太
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 日本電氣株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H04N7/26
• 分類號(hào): H04N7/26
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華;辛鳴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種使用PCM編碼的視頻編碼設(shè)備和視頻解碼設(shè)備。

背景技術(shù)

專利文獻(xiàn)(PTL)1提出一種用于在輸出比特流中嵌入指示未受到變換過程和熵編碼過程的塊類型的信息以便確保用于視頻編碼設(shè)備或者視頻解碼設(shè)備的某個(gè)處理時(shí)間的視頻編碼方法。

未受到變換過程和熵編碼過程的塊類型的示例是在非專利文獻(xiàn)(NPL)1中描述的脈沖代碼調(diào)制(PCM)。術(shù)語塊類型意味著用于塊的編碼類型(下文提到的幀內(nèi)預(yù)測(cè)、幀間預(yù)測(cè)和PCM)。

在NPL1中描述的視頻編碼設(shè)備具有在圖14中所示的結(jié)構(gòu)。圖14中所示的視頻編碼設(shè)備在下文中被稱為典型視頻編碼設(shè)備。

下文參照?qǐng)D14描述接收數(shù)字化視頻的每個(gè)幀作為輸入并且輸出比特流的典型視頻編碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)和操作。

圖14中所示的視頻編碼設(shè)備包括變換器/量化器102、熵編碼器103、逆變換器/逆量化器104、緩沖器105、預(yù)測(cè)器106、PCM編碼器107、PCM解碼器108、復(fù)用數(shù)據(jù)選擇器109、復(fù)用器110、開關(guān)121和開關(guān)122。

圖14中所示視頻編碼設(shè)備將每幀劃分成被稱為宏塊(MB)的16×16像素大小的塊，并且從幀的左上方依次對(duì)每個(gè)MB編碼。在NPL?1中描述的AVC中，將每個(gè)MB進(jìn)一步劃分成4×4像素大小的塊，并且對(duì)4×4像素大小的每個(gè)塊編碼。

圖15是示出在幀具有QCIF(四分之一共同中間格式)空間分辨率的情況下的塊劃分的示例的說明圖。下文為了簡(jiǎn)化而在僅聚焦于照度的像素值之時(shí)描述每個(gè)單元的操作。

從塊劃分的輸入視頻減去從預(yù)測(cè)器106供應(yīng)的預(yù)測(cè)信號(hào)，并且向變換器/量化器102輸入結(jié)果。存在兩種類型的預(yù)測(cè)信號(hào)，即幀內(nèi)預(yù)測(cè)信號(hào)和幀間預(yù)測(cè)信號(hào)。下文描述每個(gè)預(yù)測(cè)信號(hào)。

幀內(nèi)預(yù)測(cè)信號(hào)是基于與當(dāng)前圖片具有相同顯示時(shí)間的重建圖片的圖像生成的預(yù)測(cè)信號(hào)并且存儲(chǔ)于緩沖器105中。參照NPL?1中的8.3.1.用于照度采樣的幀內(nèi)4×4預(yù)測(cè)過程、8.3.2.用于照度采樣的幀內(nèi)8×8預(yù)測(cè)過程和8.3.3.用于照度采樣的幀內(nèi)16×16預(yù)測(cè)過程，三個(gè)塊大小(即幀內(nèi)4×4、幀內(nèi)8×8和幀內(nèi)16×16)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)可用。

如可以從圖16中的(a)到(c)理解的那樣，幀內(nèi)4×4和幀內(nèi)8×8分別是4×4塊大小和8×8塊大小的幀內(nèi)預(yù)測(cè)。附圖中的每個(gè)圓圈(○)代表用于幀內(nèi)預(yù)測(cè)的參考像素，即與當(dāng)前圖片具有相同顯示時(shí)間的重建圖片的像素。

在幀內(nèi)4×4的幀內(nèi)預(yù)測(cè)中，重建的外圍像素被直接設(shè)置為參考像素并且用于在圖16中的(b)中所示的九個(gè)方向上填充(外推(extrapolation))。在幀內(nèi)8×8的幀內(nèi)預(yù)測(cè)中，在圖16中的(c)中的右箭頭之下所示的低通濾波器(1/2，1/4，1/2)平滑重建圖片的圖像的外圍像素而獲得的像素被設(shè)置為參考信號(hào)并且用于在圖16中的(b)中所示的九個(gè)方向上的外推以形成預(yù)測(cè)信號(hào)。

類似地，如可以從圖17中的(a)理解的那樣，幀內(nèi)16×16是16×16塊大小的幀內(nèi)預(yù)測(cè)。如圖16中那樣，附圖中的每個(gè)圓圈(○)代表用于幀內(nèi)預(yù)測(cè)的參考像素，即與當(dāng)前圖片具有相同顯示時(shí)間的重建圖片的像素。在幀內(nèi)16×16的幀內(nèi)預(yù)測(cè)中，重建圖像的外圍像素被直接設(shè)置為參考像素并且用于在圖17中的(b)中所示的四個(gè)方向上外推以形成預(yù)測(cè)信號(hào)。

下文將使用幀內(nèi)預(yù)測(cè)信號(hào)來編碼的MB和塊分別稱為幀內(nèi)MB和幀內(nèi)塊，將幀內(nèi)預(yù)測(cè)的塊大小稱為幀內(nèi)預(yù)測(cè)塊大小，將外推的方向稱為幀內(nèi)預(yù)測(cè)方向。幀內(nèi)預(yù)測(cè)塊大小和幀內(nèi)預(yù)測(cè)方向是與幀內(nèi)預(yù)測(cè)有關(guān)的預(yù)測(cè)參數(shù)。

幀間預(yù)測(cè)信號(hào)是從與當(dāng)前圖片具有不同顯示時(shí)間的重建圖片的圖像生成的預(yù)測(cè)信號(hào)并且存儲(chǔ)于緩沖器105中。下文將使用幀間預(yù)測(cè)信號(hào)來編碼的MB和塊分別稱為幀間MB和幀間塊?？梢岳鐝?6×16、16×8、8×16、8×8、8×4、4×8和4×4選擇幀間預(yù)測(cè)的塊大小(幀間預(yù)測(cè)塊大小)。

圖18是示出使用16×16塊大小的幀間預(yù)測(cè)的示例的說明圖。圖18中所示的運(yùn)動(dòng)矢量MV＝(mv_x，mv_y)是幀間預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)參數(shù)，該預(yù)測(cè)參數(shù)指示參考圖片的幀間預(yù)測(cè)塊(幀間預(yù)測(cè)信號(hào))相對(duì)于待編碼的塊的平行平移量。在AVC中，幀間預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)參數(shù)不僅包括幀間預(yù)測(cè)方向(該幀間預(yù)測(cè)方向代表幀間預(yù)測(cè)信號(hào)的參考圖片相對(duì)于待編碼的塊的待編碼的圖片而言的方向)并且包括參考圖片索引(該參考圖片索引用于標(biāo)識(shí)用于待編碼的塊的幀間預(yù)測(cè)的參考圖片)。這是因?yàn)樵贏VC中，在緩沖器105中存儲(chǔ)的多個(gè)參考圖片可以用于幀間預(yù)測(cè)。

在NPL?1中的8.4幀間預(yù)測(cè)過程中更具體描述幀間預(yù)測(cè)。