動態(tài)圖像編碼裝置、動態(tài)圖像解碼裝置、動態(tài)圖像編碼方法、動態(tài)圖像解碼方法、動態(tài)圖像 ...的制作方法
【專利摘要】動態(tài)圖像編碼裝置，利用將幀內進行區(qū)域分割、按每個分割后的區(qū)域自適應地設定內插濾波器的系數的區(qū)域分割對應自適應濾波器，進行與小數像素精度對應的運動補償幀間預測，具備：建立線性聯(lián)立方程的單元，該線性聯(lián)立方程用于在從預先準備的分割位置的候補之中選擇最佳的分割位置時，求出與由分割位置規(guī)定的分割區(qū)域對應的內插濾波器系數；和通過求解線性聯(lián)立方程而求出內插濾波器系數的單元，生成方程的單元，在計算不同的分割區(qū)域中的內插濾波器系數的運算中，沿用重復的運算處理結果，僅針對沒有重復的差分信息，通過重新運算來進行計算。
【專利說明】動態(tài)圖像編碼裝置、動態(tài)圖像解碼裝置、動態(tài)圖像編碼方法、動態(tài)圖像解碼方法、動態(tài)圖像編碼程序及動態(tài)圖像解碼程序
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及動態(tài)圖像編碼裝置、動態(tài)圖像解碼裝置、動態(tài)圖像編碼方法、動態(tài)圖像解碼方法、動態(tài)圖像編碼程序及動態(tài)圖像解碼程序。
[0002]本申請基于在2011年6月13日向日本申請的特愿2011 — 131127號主張優(yōu)先權，并將其內容援引于此。
【背景技術】
[0003]在動態(tài)圖像編碼中，在不同的畫面間執(zhí)行預測的面間預測編碼(運動補償)中，參考已經解碼的幀，以使預測誤差功率最小的方式求出運動向量，對其殘差信號實施正交變換/量化，進而，經過熵編碼，生成編碼數據。因此，為提高編碼效率，減少預測誤差功率是不可缺少的，要求高精度的預測方式。
[0004]影像編碼標準方式中引入許多用于提高畫面間預測的精度的工具，其一為小數像素精度運動補償。這是利用稱為1/2像素精度、1/4像素精度的整數像素以下的運動量，進行前述的畫面間預測的方法。例如，在標準H.264/AVC中，能夠參考最大1/4像素單位的小數像素位置。再者，為了參考這樣的小數像素位置，需要生成該位置上的像素值，規(guī)定有利用線性濾波器的內插圖像生成的方法。標準H.264所規(guī)定的是濾波器系數固定的線性濾波器。在以下說明中關于采用固定系數的內插濾波器簡記為IF。在內插1/2精度的像素時，利用成為對象的內插像素的左右各3點合計6個整數像素進行內插。關于垂直方向，利用上下各3點合計6個整數像素進行內插。濾波器系數分別為[(1，- 5,20,20, - 5，I) /32]。在內插1/2精度的像素之后，1/4精度的像素利用[1/2，1/2]的平均值濾波器進行內插。
[0005]作為該小數像素位置的內插圖像生成的改良，已探討按照輸入影像的特征自適應地控制濾波器系數的稱為自適應內插濾波器(AIF)的技術(例如，參照非專利文獻I)。自適應內插濾波器中的濾波器系數被確定為使預測誤差功率(預測誤差的平方和)最小。自適應內插濾波器以幀單位設定濾波器系數，相對于此，考慮圖像所具有的局部特性，研究了能夠按幀內的每個局部區(qū)域設定濾波器系數，在幀內利用多個濾波器系數的區(qū)域分割自適應內插濾波器(RBAIF)。
[0006]在此，說明自適應內插濾波器的濾波器系數計算算法。在非專利文獻I中提案有自適應地改變內插濾波器系數的方式，被稱為非分離型的自適應內插濾波器。在該方式中，考慮二維的內插濾波器(6X6的合計36個濾波器系數)，以使預測誤差功率最小的方式決定濾波器系數。雖然能實現比采用在標準H.264/AVC中使用的一維六抽頭(6tap)的固定內插濾波器高的編碼效率，但是求取濾波器系數時的計算復雜度非常高，因此在非專利文獻2中介紹了減少其計算復雜度的提案。
[0007]非專利文獻2介紹的方法被稱為分離型自適應內插濾波器(SAIF SeparableAdaptive Interpolation Filter),使用一維的六抽頭內插濾波器,而不是使用二維的內插濾波器。作為處理順序，首先內插水平方向的像素(非專利文獻文獻2的圖1中的a、b、C)。在決定濾波器系數時使用整數精度像素Cl至C6。能解析地決定使式(I)的預測誤差功率函數E最小化這樣的水平方向濾波器系數。
[0008]【數學式I】
【權利要求】
1.一種動態(tài)圖像編碼裝置，使用將幀內進行區(qū)域分割、按每個分割后的區(qū)域自適應地設定內插濾波器的系數的區(qū)域分割對應自適應濾波器，作為生成小數像素位置的內插像素值的內插濾波器，進行與小數像素精度對應的運動補償幀間預測，所述動態(tài)圖像編碼裝置具備: 方程生成部，建立用于在從預先準備的分割位置的候補之中選擇最佳的分割位置時，求出與由分割位置規(guī)定的分割區(qū)域對應的內插濾波器系數的線性聯(lián)立方程；和 方程求解處理部，通過求解所述線性聯(lián)立方程來求出所述內插濾波器系數， 所述方程生成部生成方程，所述方程在計算不同的分割區(qū)域中的所述內插濾波器系數的運算中，沿用重復的運算處理結果，僅針對沒有重復的差分信息，通過重新運算來進行計笪
2.根據權利要求1所述的動態(tài)圖像編碼裝置，其中，在計算所述差分信息時，預先計算所述區(qū)域分割的每個最小單位所需要的信息，根據需要使用預先計算出的信息，計算需要的所述差分信息。
3.一種動態(tài)圖像解碼裝置，對由權利要求1所述的動態(tài)圖像編碼裝置編碼的動態(tài)圖像進行解碼。
4.一種動態(tài)圖像編碼方法，是動態(tài)圖像編碼裝置中的動態(tài)圖像編碼方法，所述動態(tài)圖像編碼裝置 中使用將幀內進行區(qū)域分割、按每個分割后的區(qū)域自適應地設定內插濾波器的系數的區(qū)域分割對應自適應濾波器，作為生成小數像素位置的內插像素值的內插濾波器，進行與小數像素精度對應的運動補償幀間預測，所述動態(tài)圖像編碼方法包括: 方程生成步驟，建立用于在從預先準備的分割位置的候補之中選擇最佳的分割位置時，求出與由分割位置規(guī)定的分割區(qū)域對應的內插濾波器系數的線性聯(lián)立方程；和 方程求解處理步驟，通過求解所述線性聯(lián)立方程來求出所述內插濾波器系數， 所述方程生成步驟生成方程，所述方程在計算不同的分割區(qū)域中的所述內插濾波器系數的運算中，沿用重復的運算處理結果，僅針對沒有重復的差分信息，通過重新運算來進行計算。
5.根據權利要求4所述的動態(tài)圖像編碼方法，其中，在計算所述差分信息時，預先計算所述區(qū)域分割的每個最小單位所需要的信息，根據需要使用預先計算出的信息，計算所需要的所述差分信息。
6.一種動態(tài)圖像解碼方法，對通過權利要求4所述的動態(tài)圖像編碼方法編碼的動態(tài)圖像進行解碼。
7.一種動態(tài)圖像編碼程序，使動態(tài)圖像編碼裝置上的計算機進行編碼處理，所述動態(tài)圖像編碼裝置中使用將幀內進行區(qū)域分割、按每個分割后的區(qū)域自適應地設定內插濾波器的系數的區(qū)域分割對應自適應濾波器，作為生成小數像素位置的內插像素值的內插濾波器，進行與小數像素精度對應的運動補償幀間預測，所述動態(tài)圖像編碼程序使所述計算機執(zhí)行如下步驟: 方程生成步驟，建立用于在從預先準備的分割位置的候補之中選擇最佳的分割位置時，求出與由分割位置規(guī)定的分割區(qū)域對應的內插濾波器系數的線性聯(lián)立方程；和 方程求解處理步驟，通過求解所述線性聯(lián)立方程來求出所述內插濾波器系數， 所述方程生成步驟生成方程，所述方程在計算不同的分割區(qū)域中的所述內插濾波器系數的運算中，沿用重復的運算處理結果，僅針對沒有重復的差分信息，通過重新運算來進行計算。
8.一種動態(tài)圖像解碼程序，對通過權利要求7所述的動態(tài)圖像編碼程序編碼的動態(tài)圖像進行解碼。
【文檔編號】H04N19/136GK103621089SQ201280028428
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年6月12日 優(yōu)先權日:2011年6月13日
【發(fā)明者】坂東幸浩, 松尾翔平, 高村誠之, 如澤裕尚 申請人:日本電信電話株式會社