專利名稱：空間預(yù)測方法、圖像解碼方法、以及圖像編碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像的編碼以及解碼的空間預(yù)測方法，尤其涉及伴隨邊緣檢測的方向性空間插補(bǔ)、或者這樣的插補(bǔ)的有效安裝。
背景技術(shù)：
空間預(yù)測方法，換言之空間插補(bǔ)用于眾多的應(yīng)用中?？臻g插補(bǔ)尤其形成眾多圖像和運動圖像的編碼、以及處理應(yīng)用的本質(zhì)部分。在混合圖像或者運動圖像(視頻)的編碼算法中，根據(jù)已經(jīng)編碼/解碼的塊的像素，決定圖像塊的預(yù)測時，通常使用空間預(yù)測。另ー方面，空間插補(bǔ)，作為被解碼的圖像或者運動圖像(視頻)信號的后處理的一部分，尤其也有可能為了錯誤隱藏而使用。 被標(biāo)準(zhǔn)化的運動圖像編碼算法的大部分，都是基于混合運動圖像編碼?；旌线\動圖像編碼方法中，為了達(dá)到希望的壓縮增益，通常將幾個不同的可逆以及不可逆壓縮方式組合起來。此外，混合運動圖像編碼不僅是IS0/IEC標(biāo)準(zhǔn)(MPEG-1，MPEG-2，以及MPEG-4等MPEG-X標(biāo)準(zhǔn))的基礎(chǔ)，也是ITU-T標(biāo)準(zhǔn)(H. 261和H. 263等H. 26x標(biāo)準(zhǔn))的基礎(chǔ)。最新且先進(jìn)的運動圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)，目前是示出為H. 264/MPEG-4 AVC (advanced video coding :高級視頻編碼)的標(biāo)準(zhǔn)。這個標(biāo)準(zhǔn)是由作為ITU-T以及IS0/IEC MPEG組的共同團(tuán)隊的JVT( jointvideo team :聯(lián)合視頻組)進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)化活動的結(jié)果。被輸入到編碼器(圖像編碼裝置)的圖像信號(輸入信號或者輸入運動圖像信號)是被稱為幀(視頻幀)的圖像的列，各個幀是像素的ニ維矩陣。基于混合運動圖像編碼的所述標(biāo)準(zhǔn)全部都包括將各個幀分別細(xì)分為由多個像素組成的更小的塊的單元。通常，宏塊(通常表示為16X16像素的塊)是基本的圖像要素，對其進(jìn)行編碼。然而，針對表示為子塊信息和單純塊的8X8、4X4、16X8等尺寸更小的圖像要素，可以進(jìn)行各種各樣的特定的編碼步驟。在H. 264/MPEG-4 AVC的幀內(nèi)編碼方式中，為了減少空間的冗余度，針對尺寸為4\4、8父8、16\16像素的子塊或宏塊進(jìn)行空間預(yù)測。另外，空間預(yù)測也稱為空間插補(bǔ)、圖片內(nèi)預(yù)測，幀內(nèi)預(yù)測，將利用空間的方向性的空間預(yù)測稱為方向性空間預(yù)測。而且，使用這樣的空間預(yù)測的編碼稱為幀內(nèi)編碼或者空間編碼，被幀內(nèi)編碼的圖像或者塊稱為幀內(nèi)編碼圖像或者幀內(nèi)編碼塊。幀內(nèi)預(yù)測中使用幀內(nèi)預(yù)測模式(含有方向性空間預(yù)測模式的空間預(yù)測的模式)的事先定義的組，所述幀內(nèi)預(yù)測模式是使用已被編碼的相鄰塊的邊界像素基本預(yù)測編碼對象(預(yù)測對象)塊的模式。圖I是概略地示出了用于4X4像素的子塊的8個方向性空間預(yù)測模式的圖。若方向性空間預(yù)測的類型(模式)不同，則會參考不同邊緣方向，換言之，如圖I所示的適用的ニ維外插的方向。針對尺寸4X4以及8X8的子塊在空間預(yù)測中，存在8個不同的方向性空間預(yù)測模式和I個DC預(yù)測模式，針對16X 16像素的宏塊，存在3個不同的方向性空間預(yù)測模式和I個DC預(yù)測模式。8個方向性空間預(yù)測模式，由{O, I, 3，4，5，6，7,8}的值302所示，與8個不同的方向301的預(yù)測相對應(yīng)。剰余I個幀內(nèi)預(yù)測模式(空間預(yù)測模式)以值2表示，被稱為“DC預(yù)測模式”。在DC預(yù)測模式中，以周圍的參考像素的I個平均值來預(yù)測塊內(nèi)的像素全部。在8個方向性空間預(yù)測模式的每ー個中，以沿著對應(yīng)的方向301反復(fù)復(fù)制參考像素的方式，預(yù)測編碼對象塊。例如，作為“O”所示的方向性空間預(yù)測模式的垂直模式中，針對編碼對象塊的緊上面的行的參考像素在垂直方向上反復(fù)復(fù)制。在“I”所示的方向性空間預(yù)測模式的水平模式中，將編碼對象塊的緊左邊列的參考像素在水平方向上反復(fù)復(fù)制。從3至8的值所示的剰余的方向性空間預(yù)測模式是傾斜方向的幀內(nèi)預(yù)測模式，參考像素朝著與該模式對應(yīng)的傾斜方向被反復(fù)復(fù)制。在視頻編碼中，被幀內(nèi)編碼的塊，有利于視頻順序的刷新和使錯誤不傳播。然而，在空間編碼中，編碼效率比時間編碼(幀間編碼)的性能低，所以不僅是作為結(jié)果產(chǎn)生的比特率有很大變化，而且也使整體的壓縮增益降低。于是為了提高編碼效率，公開了將預(yù)測塊的像素的外插方向的數(shù)量，不限制為8 個的改良型空間預(yù)測(參考專利文獻(xiàn)I)。更準(zhǔn)確地說，在該專利文獻(xiàn)I中，對已經(jīng)被解碼的相鄰塊內(nèi)，進(jìn)行邊緣檢測。根據(jù)被判斷為優(yōu)先的邊緣的檢測，塊的像素，根據(jù)屬于相鄰塊的像素間的子像素位置被外插或者內(nèi)插。所述專利文獻(xiàn)I中能夠更精確地決定預(yù)測方向。這樣，良好的空間預(yù)測變得精度更好，同時預(yù)測誤差信號(編碼對象塊與預(yù)測塊的差分)變得更小，所以成為更好的壓縮。(現(xiàn)有專利文獻(xiàn))(專利文獻(xiàn))專利文獻(xiàn)I :歐洲專利申請公開第2081386號說明書發(fā)明概要發(fā)明要解決的問題然而，邊緣檢測以及向檢測出的優(yōu)先邊緣方向進(jìn)行外插或者內(nèi)插，需要除法運算等相當(dāng)復(fù)雜的多個計算，所以復(fù)雜程度増加，降低了編碼及/或解碼的安裝的容易程度。在很多應(yīng)用中，需要至少使解碼器(圖像解碼裝置)的復(fù)雜程度盡可能減少。尤其是，在具有被限制的電源及/或處理方法的裝置內(nèi)使用時，需要編碼器及/或解碼器的安裝是低復(fù)雜程度。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明為了解決所述問題，其目的在于提供ー種空間預(yù)測方法，能夠減少空間預(yù)測的復(fù)雜程度。用于解決問題的手段為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一個方案涉及的空間預(yù)測方法，對構(gòu)成圖像的預(yù)測對象塊內(nèi)的各個像素位置上的像素值進(jìn)行預(yù)測，所述空間預(yù)測方法包括如下步驟通過獲得與所述預(yù)測對象塊相鄰的相鄰塊內(nèi)的像素間的水平梯度以及垂直梯度，來檢測與所述預(yù)測對象塊重疊的邊緣；根據(jù)獲得的所述水平梯度以及所述垂直梯度中的至少ー個，算出整數(shù)斜度，該整數(shù)斜度以整數(shù)值表示檢測出的所述邊緣的斜度；按所述預(yù)測對象塊內(nèi)的每個像素位置，決定作為線與所述相鄰塊的邊界的交點的小數(shù)像素位置，該線是具有被算出的所述整數(shù)斜度且經(jīng)過該像素位置的線；以及按所述預(yù)測對象塊內(nèi)的每個像素位置，根據(jù)針對該像素位置決定的所述小數(shù)像素位置上被插補(bǔ)的像素值，預(yù)測該像素位置的像素值，所述相鄰塊的邊界是該相鄰塊中包含的像素的多個列或多個行中的、與所述預(yù)測對象塊最近的列或行。這樣，首先被算出與預(yù)測對象塊重疊的邊緣(進(jìn)入預(yù)測對象塊的邊緣)的整數(shù)斜度，按照該整數(shù)斜度，決定針對預(yù)測對象塊內(nèi)的每個像素位置的的小數(shù)像素位置(子像素位置)。在此，利用整數(shù)斜度，就不用進(jìn)行除法運算就能決定針對預(yù)測對象塊內(nèi)的每個像素位置的小數(shù)像素位置。因此，能夠避免按照預(yù)測對象塊內(nèi)的每個像素位置，進(jìn)行除法運算。換言之，能夠避免如下的運算按照預(yù)測對象塊內(nèi)的每個像素位置，將該像素位置的水平方向或垂直方向的坐標(biāo)值和邊緣的水平分量以及垂直分量中的一方的分量相乘，進(jìn)ー步將該相乘的結(jié)果除以該邊緣的另一方的分量。其結(jié)果，為了算出邊緣的整數(shù)斜度只需進(jìn)行一次除法運算，能夠避免針對預(yù)測對象塊內(nèi)的每個像素位置進(jìn)行除法運算，能夠減少空間預(yù)測的 復(fù)雜程度。換言之，能夠控制復(fù)雜的運算。換句話說，本發(fā)明的一個方案涉及的空間預(yù)測方法具有如下特征首先，針對預(yù)測對象塊進(jìn)行一次算出，根據(jù)垂直梯度及水平梯度中的至少I個，算出被檢測的邊緣的整數(shù)斜度，決定該整數(shù)斜度的線和相鄰塊的邊界像素的行或列的交點。此外，在算出所述整數(shù)斜度時，針對所述水平梯度或所述垂直梯度，進(jìn)行2的c次方的縮放，利用縮放后的所述水平梯度或所述垂直梯度算出所述整數(shù)斜度，其中c是正整數(shù)，在決定所述小數(shù)像素位置時，將進(jìn)行縮放而生成的所述整數(shù)斜度乘以在所述預(yù)測對象塊內(nèi)成為預(yù)測的對象的像素位置的水平方向或垂直方向的坐標(biāo)值，從而算出針對所述像素位置的所述小數(shù)像素位置。這樣，針對水平梯度或垂直梯度進(jìn)行2的c次方的縮放，來算出整數(shù)斜度，所以將表示該縮放的對象的梯度的值作為被除數(shù)(分子)而進(jìn)行除法運算，算出整數(shù)斜度的情況下，通過該縮放能夠提高整數(shù)斜度的精度。加之，因為進(jìn)行2的c次方的縮放，通過向左進(jìn)行比特移位，能夠簡單地進(jìn)行該縮放。并且，根據(jù)該縮放被算出的小數(shù)像素位置的重新縮放，能夠根據(jù)向右比特移位簡單地進(jìn)行。此外，因為整數(shù)斜度的精度高，也能提高小數(shù)像素位置的精度。此外，所述空間預(yù)測方法，還根據(jù)所述水平梯度或所述垂直梯度的函數(shù)，算出所述
Co這樣，能夠?qū)崿F(xiàn)恰當(dāng)?shù)乩胏的縮放。例如，將表示該縮放的對象的梯度的值作為被除數(shù)(分子)而進(jìn)行除法運算，被算出整數(shù)斜度，表示該縮放的對象的梯度的值大的情況下，通過使適用于該梯度的c的值變小，從而能夠避免整數(shù)斜度的計算機(jī)溢出。此外，在算出所述整數(shù)斜度時，通過參考存儲在存儲器中的除法運算表，獲得將表示所述垂直梯度以及所述水平梯度中的一方的梯度的值用作除數(shù)的除法運算的結(jié)果，并且利用獲得的所述除法運算的結(jié)果算出所述整數(shù)斜度，所述除法運算表，按每個預(yù)先被規(guī)定的值，示出該預(yù)先被規(guī)定的值和將該預(yù)先被規(guī)定的值用作除數(shù)的除法運算的結(jié)果。這樣，除法運算表，按每個預(yù)先被規(guī)定的值，示出將該值用作除數(shù)(分母)時的除法運算的結(jié)果，并且參考該除法運算表，不用實際進(jìn)行將表示水平梯度及垂直梯度中的一方的梯度的值用作除數(shù)(分母)的除法運算，能夠簡單地得到該除法運算的結(jié)果。而且，因為利用該除法運算的結(jié)果算出整數(shù)斜度，所以能夠簡單地算出該整數(shù)斜度，即以低復(fù)雜程度來算出。另外，存儲器可以是預(yù)測像素值的裝置(幀內(nèi)預(yù)測部)的內(nèi)部存儲器，也可以是外部存儲器。此外，除算所示出的除法運算的結(jié)果中，優(yōu)選的是被除數(shù)(分子)是2的a次方(a是正整數(shù))。此外，優(yōu)選的是a是水平梯度或垂直梯度的函數(shù)，尤其是作為除數(shù)來使用的梯度的函數(shù)。這樣，對大的除數(shù)能夠選擇更大的a，對小的除數(shù)能夠選擇更小的a，能夠進(jìn)ー步提聞預(yù)測精度。此外，所述除法運算表示出的所述預(yù)先被規(guī)定的值的最大值是2的b次方，其中b是整數(shù)，在算出所述整數(shù)斜度時，在表示所述垂直梯度以及所述水平梯度中用作除數(shù)的梯度的值大于2的b次方的情況下，通過將表示所述梯度的值向右比特移位，從而縮放所述梯度，獲得將表示縮放后的所述梯度的值用作除數(shù)的除法運算的結(jié)果。這樣在表示所述垂直梯度以及所述水平梯度中用作除數(shù)的梯度的值大于2的b次 方的情況下，換言之，超過除法運算表示出的預(yù)先被決定的值的最大值的情況下，通過將表示該梯度的值向右比特移位，從除法運算表獲得被比特移位的值用作除數(shù)的除法運算的結(jié)果。因此，即使除法運算表有限制，能夠超過該限制，簡單地獲得除法運算的結(jié)果。此外，在算出所述整數(shù)斜度時，通過表示所述垂直梯度以及所述水平梯度中的一方的梯度的值除以表示另一方的梯度的值，來算出所述整數(shù)斜度，在按所述預(yù)測對象塊內(nèi)的每個像素位置預(yù)測該像素位置的像素值時，在所述邊界，按照針對該像素位置決定的所述小數(shù)像素位置和與該小數(shù)像素位置相鄰的多個整數(shù)像素位置之間的距離設(shè)定權(quán)重，通過分別對所述多個整數(shù)像素位置的像素值的每ー個加上所述權(quán)重并算出平均，從而插補(bǔ)所述小數(shù)像素位置上的像素值。這樣，能夠恰當(dāng)?shù)夭逖a(bǔ)小數(shù)像素位置的像素值。此外，在算出所述整數(shù)斜度吋，針對所述預(yù)測對象塊只算出一個所述整數(shù)斜度，在決定所述小數(shù)像素位置時，分別對所述預(yù)測對象塊內(nèi)的所有的像素位置的每ー個，利用共同的所述整數(shù)斜度決定所述小數(shù)像素位置。這樣，針對預(yù)測對象塊只算出一個所述整數(shù)斜度，所以能夠控制運算處理的負(fù)擔(dān)。另外，本發(fā)明不僅能夠作為這樣的空間預(yù)測方法來實現(xiàn)，而且作為根據(jù)該空間預(yù)測方法預(yù)測空間的裝置、集成電路、用于使計算機(jī)按照該空間預(yù)測方法進(jìn)行預(yù)測的程序、以及存儲該程序的記錄介質(zhì)來實現(xiàn)。并且，能夠作為利用根據(jù)該空間預(yù)測方法預(yù)測出的空間來編碼圖像的圖像編碼裝置、集成電路、圖像編碼方法、使計算機(jī)按照該圖像編碼方法進(jìn)行編碼的程序、以及存儲該程序的記錄介質(zhì)來實現(xiàn)。并且，能夠作為利用根據(jù)該空間預(yù)測方法預(yù)測出的空間來解碼圖像的圖像解碼裝置、集成電路、圖像解碼方法、使計算機(jī)按照該圖像解碼方法進(jìn)行解碼的程序、以及存儲該程序的記錄介質(zhì)來實現(xiàn)。上述的空間預(yù)測裝置，對構(gòu)成圖像的預(yù)測對象塊內(nèi)的各個像素位置上的像素值進(jìn)行預(yù)測，所述空間預(yù)測裝置具備檢測部，通過獲得與所述預(yù)測對象塊相鄰的相鄰塊內(nèi)的像素間的水平梯度及垂直梯度，來檢測與所述預(yù)測對象塊重疊的邊緣；算出部，根據(jù)獲得的所述水平梯度及所述垂直梯度中的至少ー個，算出整數(shù)斜度，該整數(shù)斜度以整數(shù)值表示檢測出的所述邊緣的斜度；決定部，按所述預(yù)測對象塊內(nèi)的每個像素位置，決定作為線與所述相鄰塊的邊界的交點的小數(shù)像素位置，該線是具有被算出的所述整數(shù)斜度且經(jīng)過該像素位置的線；以及預(yù)測部，按所述預(yù)測對象塊內(nèi)的每個像素位置，根據(jù)針對該像素位置決定的所述小數(shù)像素位置上被插補(bǔ)的像素值，預(yù)測該像素位置的像素值，所述相鄰塊的邊界是該相鄰塊中包含的像素的多個列或多個行中的、與所述預(yù)測對象塊最近的列或行。此外，所述算出部，針對所述水平梯度或所述垂直梯度，進(jìn)行2的c次方的縮放，利用縮放后的所述水平梯度或所述垂直梯度算出所述整數(shù)斜度，其中c是正整數(shù)，所述決定部，將進(jìn)行縮放而生成的所述整數(shù)斜度乘以在所述預(yù)測對象塊內(nèi)成為預(yù)測的對象的像素位置的水平方向或垂直方向的坐標(biāo)值，從而算出針對所述像素位置的所述小數(shù)像素位置。此外，所述空間預(yù)測裝置還可以具備系數(shù)算出部，該系數(shù)算出部根據(jù)所述水平梯度(Gy)或所述垂直梯度(Gx)的函數(shù)算出所述C。此外，所述算出部，可以通過參考存儲在存儲器中的除法運算表，獲得將表示所述垂直梯度(Gx)以及所述水平梯度(Gy)中的一方的梯度的值用作除數(shù)的除法運算的結(jié)果，并且利用獲得的所述除法運算的結(jié)果算出所述整數(shù)斜度，所述除法運算表，按每個預(yù)先被規(guī)定的值，示出該預(yù)先被規(guī)定的值和將該預(yù)先被規(guī)定的值用作除數(shù)的除法運算的結(jié)果。
此外，所述除法運算表示出的所述預(yù)先被規(guī)定的值的最大值是2的b次方，其中b是整數(shù)，所述算出部，在表示所述垂直梯度(Gx)以及所述水平梯度(Gy)中用作除數(shù)的梯度的值大于2的b次方的情況下，通過將表示所述梯度的值向右比特移位，從而縮放所述梯度，獲得將表示縮放后的所述梯度的值用作除數(shù)的除法運算的結(jié)果。此外，所述算出部，可以通過表示所述垂直梯度(Gx)以及所述水平梯度(Gy)中的一方的梯度的值除以表示另一方的梯度的值，來算出所述整數(shù)斜度，所述預(yù)測部，可以在所述邊界，按照針對該像素位置決定的所述小數(shù)像素位置和與該小數(shù)像素位置相鄰的多個整數(shù)像素位置之間的距離設(shè)定權(quán)重，通過分別對所述多個整數(shù)像素位置的像素值的每ー個加上所述權(quán)重并算出平均，從而插補(bǔ)所述小數(shù)像素位置上的像素值。此外，所述算出部，可以針對所述預(yù)測對象塊只算出一個所述整數(shù)斜度，所述決定部，可以分別對所述預(yù)測對象塊內(nèi)的所有的像素位置的每ー個，利用共同的所述整數(shù)斜度決定所述小數(shù)像素位置。發(fā)明效果本發(fā)明的空間預(yù)測方法能夠減少空間預(yù)測的復(fù)雜程度。


圖I是概略地表示4X4像素的子塊使用的8個方向性空間預(yù)測模式的圖。圖2是表示本發(fā)明的實施例I中的圖像編碼裝置的一例的方框圖。圖3是表示本發(fā)明的實施例I中的圖像解碼裝置的一例的方框圖。圖4A是表示本發(fā)明的實施例I中的邊緣矢量和向著正交軸X及Y的該邊緣矢量的投影的圖。圖4B是表示在本發(fā)明的實施例I中的外插的預(yù)測的對象的外插對象塊的4X4像素的光柵的圖。圖4C是表示在本發(fā)明的實施例I中的邊緣從左側(cè)進(jìn)入到預(yù)測對象塊的例子的圖。
圖4D是表示本發(fā)明的實施例I中的邊緣方向的其他例的圖。圖5是表示本發(fā)明的實施例I中的幀內(nèi)預(yù)測部的處理的流程圖。圖6是表示本發(fā)明的實施例I中的系統(tǒng)的一例的圖。
圖7是表示本發(fā)明的一個方案涉及的空間預(yù)測方法的流程圖。圖8是實現(xiàn)內(nèi)容分發(fā)服務(wù)的內(nèi)容提供系統(tǒng)的全體構(gòu)成圖。圖9是數(shù)字廣播用系統(tǒng)的全體構(gòu)成圖。圖10是表示電視機(jī)的構(gòu)成例的方框圖。圖11是表示在作為光盤的記錄介質(zhì)上讀寫信息的信息再生/記錄部的構(gòu)成例的方框圖。圖12是表示作為光盤的記錄介質(zhì)的構(gòu)成例的圖。圖13A是表示便攜式電話的一例的圖。圖13B是表示便攜式電話的構(gòu)成例的方框圖。 圖14是表示多路復(fù)用數(shù)據(jù)的構(gòu)成的圖。圖15是模式性地表示了各流在多路復(fù)用數(shù)據(jù)中怎樣被多路復(fù)用的圖。圖16是更詳細(xì)地表示了 PES數(shù)據(jù)包列中視頻流怎樣被存儲的圖。圖17是表示多路復(fù)用數(shù)據(jù)的TS數(shù)據(jù)包和源數(shù)據(jù)包的構(gòu)造的圖。圖18是表示PMT的數(shù)據(jù)構(gòu)成的圖。圖19是表示多路復(fù)用數(shù)據(jù)信息的內(nèi)部構(gòu)成的圖。圖20是表示流屬性信息的內(nèi)部構(gòu)成的圖。圖21是表示識別影像數(shù)據(jù)的步驟的圖。圖22是表示實現(xiàn)各個實施例的運動圖像編碼方法以及運動圖像解碼方法的集成電路的構(gòu)成例的方框圖。圖23是表示切換驅(qū)動頻率的構(gòu)成的圖。圖24是表示識別影像數(shù)據(jù)，切換驅(qū)動頻率的步驟的圖。圖25是表示使影像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)和驅(qū)動頻率對應(yīng)的一覽表的一例的圖。圖26A是表示將信號處理部的模塊共享化的構(gòu)成的一例的圖。圖26B是表示將信號處理部的模塊共享化的構(gòu)成的其他一例的圖。
具體實施例方式下面，參考附圖來說明本發(fā)明的實施方式。(實施例I)圖2是示出本實施例中的圖像編碼裝置的編碼器100的一例的方框圖。該編碼器100具備減法運算部105、變換/量化部110、逆量化/逆變換部120、加法運算部125、解塊濾波器130、存儲器140、插補(bǔ)濾波器150、運動補(bǔ)償預(yù)測部160、運動檢測部165、幀內(nèi)預(yù)測部170、幀內(nèi)/幀間切換部175、后置濾波器設(shè)計部180、以及熵編碼部190。首先，減法運算部105決定輸入運動圖像信號(輸入信號)的編碼對象塊與針對編碼對象塊被預(yù)測的預(yù)測塊(預(yù)測信號)之間的差分(預(yù)測誤差信號、殘差信號、或預(yù)測誤差塊)。預(yù)測信號(預(yù)測塊)可以在時間預(yù)測(幀間預(yù)測)或空間預(yù)測中獲得。預(yù)測類型可以按每個幀、每個片、或每個宏塊變更。使用了時間預(yù)測的預(yù)測編碼被稱為幀間編碼，使用了空間預(yù)測的預(yù)測編碼被稱為幀內(nèi)編碼。面向運動圖像的幀的預(yù)測類型，為了盡可能達(dá)到高壓縮增益，能夠由用戶來設(shè)定，或者能夠由編碼器100來選擇。按照被選擇的預(yù)測類型，幀內(nèi)/幀間切換部175將對應(yīng)的預(yù)測信號輸出到減法運算部105。使用了時間預(yù)測的預(yù)測信號，根據(jù)存儲在存儲器140中的已被編碼的圖像所導(dǎo)出。使用了空間預(yù)測的預(yù)測信號，根據(jù)存儲在存儲器140中的已編碼以及已解碼的、相同幀的相鄰塊的邊界像素值所導(dǎo)出。這樣，存儲器140作為延遲部發(fā)揮作用，該延遲部使編碼對象的信號值(像素值)和根據(jù)前面的信號值生成的預(yù)測信號值(像素值)之間的比較成為可能。存儲器140存儲已編碼(以及解碼)的多個幀。變換/量化部110將表示為預(yù)測誤差信號或殘差信號的、輸入信號與預(yù)測信號之間的差分，變換為系數(shù)(頻率系數(shù))進(jìn)行量化。而且，為了以可逆壓縮方法進(jìn)ー步削減數(shù)據(jù)量，熵編碼部190對被量化的系數(shù)(編碼運動圖像或編碼運動圖像順序)進(jìn)行熵編碼。這主要由將可變長的碼字(codeword)適用于編碼來實現(xiàn)。碼字長根據(jù)出現(xiàn)概率被選擇。熵編碼部190輸出包含該被熵編碼的編碼運動圖像的編碼信號(比特流)。幀內(nèi)編碼圖像(也被稱為I類型圖像、I圖片或I幀)，只由被幀內(nèi)編碼的宏塊所構(gòu)成。換言之，幀內(nèi)編碼圖像，可以不參考其他的已解碼的圖像而解碼。幀內(nèi)編碼圖像根據(jù)因有可能從幀傳播到幀的時間預(yù)測所產(chǎn)生的錯誤，將編碼運動圖像順序進(jìn)行刷新，所以對編碼運動圖像順序(編碼運動圖像)給予抗錯誤性。加之，I幀使編碼運動圖像順序內(nèi)的隨機(jī)存取成為可能。
幀內(nèi)預(yù)測部170使用幀內(nèi)預(yù)測模式的事先被定義的組。這個組中既有利用已被編碼的相鄰塊的邊界像素來預(yù)測編碼對象塊的幀內(nèi)預(yù)測模式，也有作為匹配的模板等利用已被編碼的相同幀內(nèi)的像素所構(gòu)成的搜索區(qū)域的幀內(nèi)預(yù)測模式。幀內(nèi)預(yù)測模式的事先被定義的組中包含幾個方向性幀內(nèi)預(yù)測模式。若方向性幀內(nèi)預(yù)測模式不同，則這些模式參考與適用的ニ維預(yù)測不同的方向。通過這樣，即使在各種邊緣方向上，也能夠有效率地進(jìn)行空間幀內(nèi)預(yù)測。而且，如上所述，減法運算部105從輸入信號減去這樣通過幀內(nèi)預(yù)測獲得的預(yù)測信號。此外，幀內(nèi)預(yù)測部170，將表示幀內(nèi)預(yù)測模式的幀內(nèi)預(yù)測模式信息輸出到熵編碼部190 (圖2中未圖示)。在這里，該幀內(nèi)預(yù)測模式信息被熵編碼，與編碼信號一起被輸出。另外，本實施例的幀內(nèi)預(yù)測部170，除了這樣的處理以外也進(jìn)行有特征的空間預(yù)測。該有特征的空間預(yù)測的詳細(xì)內(nèi)容在后面說明。為了獲得解碼信號(局部解碼信號)，在編碼器100中編入了解碼部。換言之，編碼器100包含逆量化/逆變換部120，以使與編碼處理對應(yīng)的解碼處理能夠進(jìn)行。逆量化/逆變換部120，針對上述的預(yù)測誤差信號進(jìn)行正交變換(頻率變換)以及進(jìn)行量化而生成的量化值，進(jìn)行逆量化以及逆正交變換(逆頻率變換)。其結(jié)果，逆量化/逆變換部120生成解碼預(yù)測誤差信號并輸出。在這里，因為被稱為量化噪聲的量化誤差，解碼預(yù)測誤差信號與原來的預(yù)測誤差信號不同。加法運算部125，通過將解碼預(yù)測誤差信號與預(yù)測信號相加，獲得再構(gòu)成信號(再構(gòu)成圖像)。為了在編碼器(圖像編碼裝置)100側(cè)和解碼器(圖像解碼裝置)側(cè)維持互換性，根據(jù)編碼器100和解碼器雙方能夠把握的繼編碼被解碼的輸入信號(解碼信號)，由插補(bǔ)濾波器150、幀內(nèi)預(yù)測部170以及運動補(bǔ)償預(yù)測部160構(gòu)成的構(gòu)成要素群獲得預(yù)測信號。因為量化，量化噪聲被重疊在再構(gòu)成信號。因為塊單位的編碼，多數(shù)情況下被重疊的噪聲中存在成塊特性，其結(jié)果，尤其是較強(qiáng)的量化中，再構(gòu)成圖像(由再構(gòu)成信號所示的圖像)的塊邊界能夠看得見并知道。為了減少這些人為因素，解塊濾波器130針對所有再構(gòu)成圖像的塊，適用解塊濾波處理。解塊濾波器130將適用了解塊濾波處理的再構(gòu)成信號，作為解碼信號存儲到存儲器140。根據(jù)幀間編碼被編碼的圖像(幀間編碼圖像)，為了解碼，需要預(yù)先被編碼后被解碼的解碼圖像(由解碼信號所示的圖像)。時間預(yù)測(幀間預(yù)測)，是單方向，換言之可以只使用編碼對象的幀之前的時序排列的幀，或者是雙方向，換言之也可以使用編碼對象的幀之后的幀。根據(jù)單方向的時間預(yù)測被編碼的圖像，是被稱為P幀(P圖片)的幀間編碼圖像，根據(jù)雙方向的時間預(yù)測被編碼的圖像，是被稱為B幀(B圖片)的幀間編碼圖像，通常，幀間編碼圖像由P型、B型、或I型的宏塊中的任ー個組成。幀間編碼宏塊(P或B宏塊)，利用運動補(bǔ)償預(yù)測部160被預(yù)測。首先，由運動檢測部165在存儲在存儲器140的預(yù)先被編碼以及被解碼的幀內(nèi)，發(fā)現(xiàn)針對編碼對象塊最匹配的塊。而且，運動補(bǔ)償預(yù)測部160，將該最匹配的塊作為預(yù)測信號來輸出。此外，運動檢測部165，將表示編碼對象塊和與其最一致(匹配)塊之間的相對偏差的數(shù)據(jù)，且是在比特流的編碼運動圖像順序內(nèi)的三維(I時間軸，2空間軸)形狀的數(shù)據(jù)，作為運動數(shù)據(jù)(運動矢量)輸出到運動補(bǔ)償預(yù)測部160。插補(bǔ)濾波器150為了 優(yōu)化預(yù)測精度，將參考圖像(解碼圖像)的分辨率，變換為空間的子像素分辨率，例如1/2像素或1/4像素分辨率。換言之，插補(bǔ)濾波器150在參考圖像上插補(bǔ)子像素。這樣,運動檢 測部165檢測子像素精度(小數(shù)像素精度)的運動矢量。變換/量化部110，不管在幀內(nèi)編碼，還是在幀間編碼，通過對作為輸入信號與預(yù)測信號之間的差的預(yù)測誤差信號進(jìn)行正交變換(頻率變換)并進(jìn)行量化，來生成作為被量化的系數(shù)(頻率系數(shù))的量化值。該頻率變換中，通常利用ニ維的DCT(離散余弦變換discretecosine transformation)或該整數(shù)形式等正交變換。因為，正交變換會有效地減少加工前的運動圖像的相關(guān)。進(jìn)行了該變換后，能夠使低頻率成分的編碼比高頻率成分的編碼花費更多的比特，在大部分情況下，對于畫質(zhì)來說低頻率成分比高頻率成分重要。熵編碼部190將量化值的2維矩陣變換為I維的排列。通常，通過所謂之字形掃描來進(jìn)行上述變換。在之字形掃描中，從位于2維排列的左上角的DC系數(shù)開始朝著位于右下角的AC系數(shù)，按規(guī)定的順序掃描2維排列。通常，能量集中在相當(dāng)于低頻率的系數(shù)的2維矩陣的左上部，之字形掃描在結(jié)果上成為最后的值為O的排列。這樣，能夠進(jìn)行作為實際的熵編碼的部分/實際的熵編碼之前的部分而利用掃描寬度編碼的有效的編碼。此外,變換/量化部110采用標(biāo)量量化。該標(biāo)量量化，可由量化參數(shù)(QP)和可定制的量化矩陣(QM)進(jìn)行控制。變換/量化部110，根據(jù)被量化的系數(shù)按每個宏塊來選擇52個量化參數(shù)中的I個。加之，量化矩陣被具體地設(shè)計為，維持信號源(sauce)內(nèi)的特定的頻率，避免畫質(zhì)的損失。量化矩陣與編碼運動圖像順序一起被包含在比特流上，進(jìn)行信號傳遞。比特流(編碼信號)具有2個功能層，換言之具有VCL (視頻編碼層Video CodingLayer)和NAL (網(wǎng)絡(luò)提取層Network Abstraction Layer)。VCL提供如上述簡單說明的編碼功能。NAL按照經(jīng)由信道的傳輸和向記憶裝置的存儲等新的應(yīng)用，在被稱為NAL単元的標(biāo)準(zhǔn)化単元封裝信息要素。信息要素是指，例如被編碼的預(yù)測誤差信號(編碼運動圖像)、和在編碼運動圖像的解碼中需要的其他信息(例如預(yù)測類型、量化參數(shù)、以及運動矢量等)。比特流中還有包含編碼運動圖像和與其相關(guān)信息的VCL NAL単元、以及封裝與編碼運動圖像順序整體相關(guān)的參數(shù)組等附加數(shù)據(jù)的非VCL単元，或者能夠提供用于使解碼的性能提高的追加信息的 SEI (補(bǔ)充增強(qiáng)信息！Supplemental Enhancement Information)。
后置濾波器設(shè)計部180根據(jù)解碼信號和輸入信號，設(shè)計用于改善畫質(zhì)的濾波系數(shù)等的后置濾波器信息，將該后置濾波器信息輸出到熵編碼部190。后置濾波器信息經(jīng)由比特流的SEI (SEI消息)被發(fā)送。換言之，后置濾波器設(shè)計部180通過比較本地的解碼信號和原來的輸入信號，在編碼器100側(cè)判斷后置濾波器信息。通常，后置濾波器信息是用于使解碼器設(shè)定恰當(dāng)?shù)臑V波器的信息。該信息可以是濾波系數(shù)本身，或者可以是為了能夠設(shè)定濾波系數(shù)的其他信息。從后置濾波器設(shè)計部180輸出的后置濾波器信息，也發(fā)送到熵編碼部190，以便被編碼插入到編碼信號。圖3是示出本發(fā)明的實施例的作為圖像解碼裝置的解碼器200的一例的方框圖。該解碼器200是對由編碼器100所生成的編碼信號進(jìn)行解碼的裝置，具備逆量化/逆變換部220、加法運算部225、解塊濾波器230、存儲器240、插補(bǔ)濾波器250、運動補(bǔ)償預(yù)測部260、幀內(nèi)預(yù)測部270、幀內(nèi)/幀間切換部275、后置濾波器280、以及熵解碼部290。另外，逆量化/逆變換部220、加法運算部225、解塊濾波器230、存儲器240、插補(bǔ)濾波器250、運動
補(bǔ)償預(yù)測部260、幀內(nèi)預(yù)測部270、幀內(nèi)/幀間切換部275分別與編碼器100具備的逆量化/逆變換部120、加法運算部125、解塊濾波器130、存儲器140、插補(bǔ)濾波器150、運動補(bǔ)償預(yù)測部160、幀內(nèi)預(yù)測部170、以及幀內(nèi)/幀間切換部175進(jìn)行同樣的處理工作。具體而言，熵解碼部290獲得作為編碼信號的比特流(向解碼器200的輸入信號)。該熵解碼部290，對量化值(編碼運動圖像)、解碼時需要的信息要素(運動數(shù)據(jù)和預(yù)測模式等)、后置濾波器信息進(jìn)行熵解碼。熵解碼部290按照需要從比特流提取幀內(nèi)預(yù)測模式信息，該幀內(nèi)預(yù)測模式信息表示在解碼對象的塊中適用的空間預(yù)測的類型/摸式。熵解碼部290，將被提取的幀內(nèi)預(yù)測模式信息輸出到幀內(nèi)預(yù)測部270。逆量化/逆變換部220獲得I維地排列的量化值，并且為了獲得2維矩陣，對該I維地排列的量化值進(jìn)行逆掃描。加之，逆量化/逆變換部220，通過進(jìn)行逆量化以及逆變換獲得解碼預(yù)測誤差信號，該解碼預(yù)測誤差信號相當(dāng)于從在編碼器100的輸入信號減去預(yù)測信號的差分。加法運算部225從運動補(bǔ)償預(yù)測部260或幀內(nèi)預(yù)測部270獲得預(yù)測信號。這些由運動補(bǔ)償預(yù)測部260進(jìn)行的時間預(yù)測以及幀內(nèi)預(yù)測部270進(jìn)行的空間預(yù)測，能夠通過幀內(nèi)/幀間切換部275來切換。換言之，預(yù)測可以按照用于信號傳遞的切換信息來切換在編碼器100適用的預(yù)測。該切換信息在幀內(nèi)預(yù)測的情況下包含預(yù)測類型(幀內(nèi)預(yù)測模式信息)，在運動補(bǔ)償預(yù)測的情況下包含運動數(shù)據(jù)等的預(yù)測所需要的信息。為了進(jìn)行運動補(bǔ)償預(yù)測，按照運動矢量的現(xiàn)行值，有可能需要像素值的插補(bǔ)。這個插補(bǔ)由插補(bǔ)濾波器250進(jìn)行。而且，加法運算部225，將空間區(qū)域的解碼預(yù)測誤差信號與從運動補(bǔ)償預(yù)測部260或幀內(nèi)預(yù)測部270獲得的預(yù)測信號相加。解塊濾波器230，獲得根據(jù)該加法運算生成的再構(gòu)成圖像(再構(gòu)成信號)，并進(jìn)行解塊濾波處理，將其結(jié)果獲得的解碼信號存儲到存儲器240。該解碼信號適用于之后接著的塊的時間預(yù)測或空間預(yù)測的信號。后置濾波器280獲得用于設(shè)定后置濾波處理的后置濾波器信息。后置濾波器280為了進(jìn)一歩改善畫質(zhì)，對解碼信號適用后置濾波處理。這樣，作為編碼信號的輸入信號被解碼，解碼結(jié)果作為輸出信號而輸出。下面，對本實施例的幀內(nèi)預(yù)測部170以及270進(jìn)行的有特征的處理工作進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明的根本上存在的課題是基于如下的想法，通過改善邊緣檢測以及接著的預(yù)測的精度，能夠提高圖像以及運動圖像編碼中適用的空間(幀內(nèi))預(yù)測的效率。另ー方面，邊緣檢測以及預(yù)測的改善，需要更大的計算能力，需要進(jìn)行除法運算等復(fù)雜的運算。這樣，有可能難以有效的實現(xiàn)這樣的更復(fù)雜的方法。例如，通過對圖像處理只用整數(shù)運算，就可提高編碼以及解碼的速度，有效地在通用處理器、數(shù)字信號處理器、或者向特殊或可編程的硬件進(jìn)行安裝。然而，被整數(shù)的精度所左右，有可能導(dǎo)致乘法運算和除法運算等運算溢出，或者精度下降。在本實施例的幀內(nèi)預(yù)測部170以及270，為了使幀內(nèi)預(yù)測的預(yù)測能力提高，使用被改良的幀內(nèi)預(yù)測。尤其，被改良的幀內(nèi)預(yù)測依存于邊緣檢測，算出I塊邊界(或多個塊邊界)與作為優(yōu)先被檢測的邊緣之間的交點。該交點可以在子像素(小數(shù)像素)位置上，根據(jù)這樣的子像素位置進(jìn)行插補(bǔ)。對應(yīng)的幀內(nèi)預(yù)測方法的例子，例如公開在所述專利文獻(xiàn)I。與所述專利文獻(xiàn)I公開的幀內(nèi)預(yù)測方法相比，在本實施例的幀內(nèi)預(yù)測部170以及270，能夠有效率且低復(fù)雜程度地進(jìn)行方向性空間預(yù)測。
通常，能夠通過決定圖像(像素間)的梯度矢量場(梯度矢量或梯度場)來檢測出圖像的邊緣。梯度矢量在邊緣上更大、且相對于邊緣是垂直的。檢測梯度場的最常用的方法之ー是利用垂直以及水平Sobel算符的圖像的卷積。這個算符由如下的掩模((公式I)以及(公式2))表示。(公式I)
權(quán)利要求
1.一種空間預(yù)測方法，對構(gòu)成圖像的預(yù)測對象塊內(nèi)的各個像素位置上的像素值進(jìn)行預(yù)測，所述空間預(yù)測方法包括如下步驟 通過獲得與所述預(yù)測對象塊相鄰的相鄰塊內(nèi)的像素間的水平梯度以及垂直梯度，來檢測與所述預(yù)測對象塊重疊的邊緣； 根據(jù)獲得的所述水平梯度以及所述垂直梯度中的至少一個，算出整數(shù)斜度，該整數(shù)斜度以整數(shù)值表示檢測出的所述邊緣的斜度； 按所述預(yù)測對象塊內(nèi)的每個像素位置，決定作為線與所述相鄰塊的邊界的交點的小數(shù)像素位置，該線是具有被算出的所述整數(shù)斜度且經(jīng)過該像素位置的線；以及 按所述預(yù)測對象塊內(nèi)的每個像素位置，根據(jù)針對該像素位置決定的所述小數(shù)像素位置上被插補(bǔ)的像素值，預(yù)測該像素位置的像素值， 所述相鄰塊的邊界是該相鄰塊中包含的像素的多個列或多個行中的、與所述預(yù)測對象塊最近的列或行。
2.如權(quán)利要求I所述的空間預(yù)測方法， 在算出所述整數(shù)斜度時， 針對所述水平梯度或所述垂直梯度，進(jìn)行2的c次方的縮放，利用縮放后的所述水平梯度或所述垂直梯度算出所述整數(shù)斜度，其中c是正整數(shù)， 在決定所述小數(shù)像素位置時， 將進(jìn)行縮放而生成的所述整數(shù)斜度乘以在所述預(yù)測對象塊內(nèi)成為預(yù)測的對象的像素位置的水平方向或垂直方向的坐標(biāo)值，從而算出針對所述像素位置的所述小數(shù)像素位置。
3.如權(quán)利要求2所述的空間預(yù)測方法， 所述空間預(yù)測方法，還根據(jù)所述水平梯度或所述垂直梯度的函數(shù)，算出所述C。
4.如權(quán)利要求I 3中的任一項所述的空間預(yù)測方法， 在算出所述整數(shù)斜度時， 通過參考存儲在存儲器中的除法運算表，獲得將表示所述垂直梯度以及所述水平梯度中的一方的梯度的值用作除數(shù)的除法運算的結(jié)果，并且利用獲得的所述除法運算的結(jié)果算出所述整數(shù)斜度，所述除法運算表，按每個預(yù)先被規(guī)定的值，示出該預(yù)先被規(guī)定的值和將該預(yù)先被規(guī)定的值用作除數(shù)的除法運算的結(jié)果。
5.如權(quán)利要求4所述的空間預(yù)測方法， 所述除法運算表示出的所述預(yù)先被規(guī)定的值的最大值是2的b次方，其中b是整數(shù)， 在算出所述整數(shù)斜度時， 在表示所述垂直梯度以及所述水平梯度中用作除數(shù)的梯度的值大于2的b次方的情況下，通過將表示所述梯度的值向右比特移位，從而縮放所述梯度，獲得將表示縮放后的所述梯度的值用作除數(shù)的除法運算的結(jié)果。
6.如權(quán)利要求I 5中的任一項所述的空間預(yù)測方法， 在算出所述整數(shù)斜度時， 通過表示所述垂直梯度以及所述水平梯度中的一方的梯度的值除以表示另一方的梯度的值，來算出所述整數(shù)斜度， 在按所述預(yù)測對象塊內(nèi)的每個像素位置預(yù)測該像素位置的像素值時， 在所述邊界，按照針對該像素位置決定的所述小數(shù)像素位置和與該小數(shù)像素位置相鄰的多個整數(shù)像素位置之間距離設(shè)定權(quán)重， 通過分別對所述多個整數(shù)像素位置的像素值的每一個附加所述權(quán)重并算出平均，從而插補(bǔ)所述小數(shù)像素位置上的像素值。
7.如權(quán)利要求I 6中的任一項所述的空間預(yù)測方法， 在算出所述整數(shù)斜度時， 針對所述預(yù)測對象塊只算出一個所述整數(shù)斜度， 在決定所述小數(shù)像素位置時， 分別對所述預(yù)測對象塊內(nèi)的所有的像素位置的每一個，利用共同的所述整數(shù)斜度決定所述小數(shù)像素位置。
8.一種圖像解碼方法，對按每個塊進(jìn)行了編碼的圖像進(jìn)行解碼，所述圖像解碼方法包括如下步驟 通過利用權(quán)利要求I 7中的任一項所述的空間預(yù)測方法，預(yù)測在解碼對象塊內(nèi)的各個像素位置上的像素值，從而生成預(yù)測塊； 獲得預(yù)測誤差塊；以及 將所述預(yù)測誤差塊與所述預(yù)測塊相加。
9.一種圖像編碼方法，按每個塊編碼圖像，所述圖像編碼方法包括如下步驟 通過利用權(quán)利要求I 7中的任一項所述的空間預(yù)測方法，預(yù)測在編碼對象塊內(nèi)的各個像素位置上的像素值，從而生成預(yù)測塊；以及從所述編碼對象塊中減去所述預(yù)測塊。
10.一種空間預(yù)測裝置，對構(gòu)成圖像的預(yù)測對象塊內(nèi)的各個像素位置上的像素值進(jìn)行預(yù)測，所述空間預(yù)測裝置具備 檢測部，通過獲得與所述預(yù)測對象塊相鄰的相鄰塊內(nèi)的像素間的水平梯度以及垂直梯度，來檢測與所述預(yù)測對象塊重疊的邊緣； 算出部，根據(jù)獲得的所述水平梯度以及所述垂直梯度中的至少一個，算出整數(shù)斜度，該整數(shù)斜度以整數(shù)值表示檢測出的所述邊緣的斜度； 決定部，按所述預(yù)測對象塊內(nèi)的每個像素位置，決定作為線與所述相鄰塊的邊界的交點的小數(shù)像素位置，該線是具有被算出的所述整數(shù)斜度且經(jīng)過該像素位置的線；以及 預(yù)測部，按所述預(yù)測對象塊內(nèi)的每個像素位置，根據(jù)針對該像素位置決定的所述小數(shù)像素位置上被插補(bǔ)的像素值，預(yù)測該像素位置的像素值， 所述相鄰塊的邊界是該相鄰塊中包含的像素的多個列或多個行中的、與所述預(yù)測對象塊最近的列或行。
11.一種圖像解碼裝置，對按每個塊進(jìn)行了編碼的圖像進(jìn)行解碼，所述圖像解碼裝置具備 權(quán)利要求10所述的空間預(yù)測裝置，通過預(yù)測在解碼對象塊內(nèi)的各個像素位置上的像素值來生成預(yù)測塊；以及 加法運算部，獲得預(yù)測誤差塊，并將所述預(yù)測誤差塊與所述預(yù)測塊相加。
12.—種圖像編碼裝置，按每個塊編碼圖像，所述圖像編碼裝置具備 權(quán)利要求10所述的空間預(yù)測裝置，通過預(yù)測在編碼對象塊內(nèi)的各個像素位置上的像素值來生成預(yù)測塊；以及減法運算部，從所述編碼對象塊中減去所述預(yù)測塊。
13.一種程序，用于對構(gòu)成圖像的預(yù)測對象塊內(nèi)的各個像素位置上的像素值進(jìn)行預(yù)測，所述程序使計算機(jī)執(zhí)行如下步驟 通過獲得與所述預(yù)測對象塊相鄰的相鄰塊內(nèi)的像素間的水平梯度以及垂直梯度，來檢測與所述預(yù)測對象塊重疊的邊緣； 根據(jù)獲得的所述水平梯度以及所述垂直梯度中的至少一個，算出整數(shù)斜度，該整數(shù)斜度以整數(shù)值表示檢測出的所述邊緣的斜度； 按所述預(yù)測對象塊內(nèi)的每個像素位置，決定作為線與所述相鄰塊的邊界的交點的小數(shù)像素位置，該線是具有被算出的所述整數(shù)斜度且經(jīng)過該像素位置的線；以及 按所述預(yù)測對象塊內(nèi)的每個像素位置，根據(jù)針對該像素位置決定的所述小數(shù)像素位置上被插補(bǔ)的像素值，預(yù)測該像素位置的像素值， 所述相鄰塊的邊界是該相鄰塊中包含的像素的多個列或多個行中的、與所述預(yù)測對象塊最近的列或行。
14.一種圖像解碼程序，用于對按每個塊進(jìn)行了編碼的圖像進(jìn)行解碼，所述圖像解碼程序使計算機(jī)執(zhí)行如下步驟 通過利用權(quán)利要求13所述的程序，預(yù)測在解碼對象塊內(nèi)的各個像素位置上的像素值，從而生成預(yù)測塊； 獲得預(yù)測誤差塊；以及 將所述預(yù)測誤差塊與所述預(yù)測塊相加。
15.一種圖像編碼程序，用于按每個塊編碼圖像，所述圖像編碼程序使計算機(jī)執(zhí)行如下步驟 通過利用權(quán)利要求13所述的程序，預(yù)測在編碼對象塊內(nèi)的各個像素位置上的像素值，從而生成預(yù)測塊；以及 從所述編碼對象塊中減去所述預(yù)測塊。
16.一種集成電路，對構(gòu)成圖像的預(yù)測對象塊內(nèi)的各個像素位置上的像素值進(jìn)行預(yù)測，所述集成電路具備 檢測部，通過獲得與所述預(yù)測對象塊相鄰的相鄰塊內(nèi)的像素間的水平梯度以及垂直梯度，來檢測與所述預(yù)測對象塊重疊的邊緣； 算出部，根據(jù)獲得的所述水平梯度以及所述垂直梯度中的至少一個，算出整數(shù)斜度，該整數(shù)斜度以整數(shù)值表示檢測出的所述邊緣的斜度； 決定部，按所述預(yù)測對象塊內(nèi)的每個像素位置，決定作為線與所述相鄰塊的邊界的交點的小數(shù)像素位置，該線是具有被算出的所述整數(shù)斜度且經(jīng)過該像素位置的線；以及 預(yù)測部，按所述預(yù)測對象塊內(nèi)的每個像素位置，根據(jù)針對該像素位置決定的所述小數(shù)像素位置上被插補(bǔ)的像素值，預(yù)測該像素位置的像素值， 所述相鄰塊的邊界是該相鄰塊中包含的像素的多個列或多個行中的、與所述預(yù)測對象塊最近的列或行。
17.一種圖像解碼集成電路，對按每個塊進(jìn)行了編碼的圖像進(jìn)行解碼，所述圖像解碼集成電路具備 權(quán)利要求16所述的集成電路，通過預(yù)測在解碼對象塊內(nèi)的各個像素位置上的像素值來生成預(yù)測塊；以及 加法運算部，獲得預(yù)測誤差塊，并將所述預(yù)測誤差塊與所述預(yù)測塊相加。
18.一種圖像編碼集成電路，按每個塊編碼圖像，所述圖像編碼集成電路具備 權(quán)利要求16所述的集成電路，通過預(yù)測在編碼對象塊內(nèi)的各個像素位置上的像素值來生成預(yù)測塊；以及 減法運算部，從所述編碼對象塊中減去所述預(yù)測塊。
全文摘要
能夠減少空間預(yù)測的復(fù)雜程度的空間預(yù)測方法，通過獲得與預(yù)測對象塊相鄰的相鄰塊內(nèi)的像素間的水平梯度(Gy)以及垂直梯度(Gx)，來檢測與預(yù)測對象塊重疊的邊緣(E)(S10)；算出檢測出的邊緣的整數(shù)斜度(S11)；按預(yù)測對象塊內(nèi)的每個像素位置，決定作為線(430)與相鄰塊的邊界的交點的小數(shù)像素位置(450)，該線是具有被算出的整數(shù)斜度且經(jīng)過該像素位置(440)的線(S12)；以及按預(yù)測對象塊內(nèi)的每個像素位置，根據(jù)針對該像素位置決定的小數(shù)像素位置(450)上被插補(bǔ)的像素值，預(yù)測該像素位置(440)的像素值(S13)，相鄰塊的邊界是相鄰塊中包含的像素的多個列或多個行中的、與預(yù)測對象塊最近的列或行。
文檔編號H04N7/32GK102835112SQ201180018178
公開日2012年12月19日 申請日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月12日
發(fā)明者V·德呂容, 柴原陽司, 西孝啟, 笹井壽郎, 谷川京子 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社