解碼裝置、編碼裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】
[00011 本申請(qǐng)是國(guó)際申請(qǐng)日為2011年7月14日、國(guó)家申請(qǐng)?zhí)枮?01180034166.X的發(fā)明申 請(qǐng)的分案申請(qǐng)，該申請(qǐng)的發(fā)明創(chuàng)造名稱為解碼裝置、編碼裝置。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及對(duì)圖像進(jìn)行編碼的編碼裝置以及對(duì)編碼后的圖像進(jìn)行解碼的解碼裝 置。
【背景技術(shù)】
[0003] 為了高效地傳輸或記錄運(yùn)動(dòng)圖像，使用了通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像進(jìn)行編碼來(lái)生成編碼數(shù) 據(jù)的運(yùn)動(dòng)圖像編碼裝置、以及通過(guò)對(duì)該編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼來(lái)生成解碼圖像的運(yùn)動(dòng)圖像解碼 裝置。作為具體的運(yùn)動(dòng)圖像編碼方式，例如可列舉H.264/MPEG-4.AVC(非專利文獻(xiàn)1)、以及 VCEG(Video Coding Expert Group;視頻編碼專家組）中的共同開(kāi)發(fā)用編碼器即KTA軟件所 采用的方式等。
[0004] 在這樣的編碼方式中，構(gòu)成運(yùn)動(dòng)圖像的圖像（圖片）由通過(guò)對(duì)圖像進(jìn)行分割而得到 的切片(siice)、通過(guò)對(duì)切片進(jìn)行分割而得到的宏塊(macroblock)、以及通過(guò)對(duì)宏塊進(jìn)行分 割而得到的塊(block)組成的分層結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行管理，并按每塊進(jìn)行編碼。
[0005] 另外，在這樣的編碼方式中，通?；谕ㄟ^(guò)對(duì)輸入圖像進(jìn)行編碼/解碼而得到的局 部解碼圖像來(lái)生成預(yù)測(cè)圖像，并對(duì)該預(yù)測(cè)圖像與輸入圖像之間的差分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行編碼。另外， 作為預(yù)測(cè)圖像的生成方法，公知有稱為畫面間預(yù)測(cè)（幀間預(yù)測(cè)）、以及畫面內(nèi)預(yù)測(cè)（幀內(nèi)預(yù) 測(cè)）的方法。
[0006] 在幀內(nèi)預(yù)測(cè)中，基于同一幀內(nèi)的局部解碼圖像來(lái)順次生成該幀中的預(yù)測(cè)圖像。具 體而言，在幀內(nèi)預(yù)測(cè)中，通常，按每個(gè)預(yù)測(cè)單位(例如，塊)從預(yù)先規(guī)定的預(yù)測(cè)方向（預(yù)測(cè)模 式)群中所包括的預(yù)測(cè)方向之中選擇任一預(yù)測(cè)方向，而且將局部解碼圖像中的參照像素的 像素值外插至所選出的預(yù)測(cè)方向，由此來(lái)生成預(yù)測(cè)對(duì)象區(qū)域上的預(yù)測(cè)像素值。另外，在幀間 預(yù)測(cè)中，對(duì)解碼了幀全體后的參照幀(解碼圖像）內(nèi)的參照?qǐng)D像應(yīng)用使用了運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng) 補(bǔ)償，由此按每個(gè)預(yù)測(cè)單位(例如，塊)來(lái)生成預(yù)測(cè)對(duì)象幀內(nèi)的預(yù)測(cè)圖像。
[0007] 進(jìn)而，近年，在幀內(nèi)預(yù)測(cè)中，為了能根據(jù)局部的圖像的性質(zhì)來(lái)進(jìn)行精度高的預(yù)測(cè)， 提出了各種方式來(lái)作為測(cè)試模型的候補(bǔ)(非專利文獻(xiàn)2)。
[0008] 例如，在非專利文獻(xiàn)2中，公開(kāi)了ADI(Arbitrary Directional Intra;任意方向幀 內(nèi)預(yù)測(cè)）、DC預(yù)測(cè)、Angular Prediction、Edge Based Prediction這樣的方式的幀內(nèi)預(yù)測(cè)方 法。
[0009] ADI包括平面預(yù)測(cè)以及方向預(yù)測(cè)。作為平面預(yù)測(cè)，包含有DC(Direct Current;直 流)預(yù)測(cè)、平面(Plane)預(yù)測(cè)、雙線性(Bi-linear)預(yù)測(cè)，另外，作為方向預(yù)測(cè)，定義了水平方 向、垂直方向、以及其他28個(gè)方向。
[00?0] 另外，在Angular Prediction中定義了DC預(yù)測(cè)、以及33個(gè)方向的方向預(yù)測(cè)。而且， 在Edge Based Prediction中，定義了利用相鄰像素值進(jìn)行估計(jì)的方向預(yù)測(cè)。
[0011] 通過(guò)根據(jù)局部的圖像的性質(zhì)來(lái)選擇適當(dāng)?shù)膸瑑?nèi)預(yù)測(cè)方法（以下，僅稱為預(yù)測(cè)模 式），編碼效率得以提尚。
[0012] 另外，在非專利文獻(xiàn)3中，與非專利文獻(xiàn)2同樣，含有與ADI相關(guān)的記載。特別提到了 通過(guò)根據(jù)對(duì)象塊的塊尺寸來(lái)切換可應(yīng)用的預(yù)測(cè)模式從而使編碼效率得以提高這一點(diǎn)。
[0013] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) [0014]非專利文獻(xiàn)
[0015] 非專利文獻(xiàn) 1 : "Recommendat ion ITU-T Η · 264"，Te 1 ecommuni cat ion Standardization Sector of ITU，03/2009(2009年3月公開(kāi)）
[0016] 非專利文獻(xiàn)2: "JCTVCA_A205(draft002)"，Joint Collaborative Team on Video Coding(JCT-VC)of ITU-T SG16 WP3 and IS0/IEC JTC1/SC29/WG11,1st Meeting： Dresden，DE，04/2010(2010年 4 月公開(kāi)）
[0017] 非專利文獻(xiàn)3 : "JCTVCA-A124" Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC)of ITU-T SG16 WP3 and IS0/IEC JTC1/SC29/WG11,1st Meeting：Dresden,DE, 04/2010(2010年 4 月公開(kāi)）
[0018] 發(fā)明要解決的課題
[0019] 然而，在幀內(nèi)預(yù)測(cè)中，在預(yù)測(cè)模式的編碼之際，進(jìn)行預(yù)測(cè)模式的估計(jì)，并基于估計(jì) 出的估計(jì)預(yù)測(cè)模式來(lái)進(jìn)行編碼。
[0020] 但由于存在可應(yīng)用的預(yù)測(cè)模式按每個(gè)區(qū)域而不同的情況，因此存在所估計(jì)的估計(jì) 預(yù)測(cè)模式的精度不夠這樣的課題。
[0021] 也就是，盡管在估計(jì)預(yù)測(cè)模式的導(dǎo)出中，將與作為幀內(nèi)預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)對(duì)象的塊的左 側(cè)相鄰的塊以及與上側(cè)相鄰的塊用作相鄰塊，但在各相鄰塊中可應(yīng)用的預(yù)測(cè)模式不同，因 此存在根據(jù)相鄰塊估計(jì)出的預(yù)測(cè)模式不適合在對(duì)象塊中可應(yīng)用的預(yù)測(cè)模式的情況。
[0022] 在此，在非專利文獻(xiàn)2中，提出了將具有類似的性質(zhì)的預(yù)測(cè)模式分為1組、并將代表 各組的預(yù)測(cè)模式導(dǎo)出為估計(jì)預(yù)測(cè)模式的方法。
[0023] 具體而言，在非專利文獻(xiàn)2中，將各預(yù)測(cè)模式分類為9組(關(guān)于平面預(yù)測(cè)為1組，關(guān)于 方向預(yù)測(cè)為8組），通過(guò)PredGroup函數(shù)，取得了其預(yù)測(cè)模式(mode)所在的組(pred_group) (pred_group = PredGroup(mode)) 〇
[0024] 另外，在各組中設(shè)定了代表該組的預(yù)測(cè)模式，取得了通過(guò)MostProbablelnGroup函 數(shù)來(lái)代表組的預(yù)測(cè)模式(MostProbableInGroup(Pred_group))。
[0025] 而且，在非專利文獻(xiàn)2中，估計(jì)預(yù)測(cè)模式estimated_mode通過(guò)下式來(lái)導(dǎo)出。
[0026] estimated_mode=MostProbableInGroup(Min(PredGroup(modeA),PredGroup (modeB)))
[0027] 在此，mode A是左塊的預(yù)測(cè)模式，modeB是上塊的預(yù)測(cè)模式。另外， MostProbablelnGroup函數(shù)從左塊以及上塊當(dāng)中任一者的預(yù)測(cè)模式中使用該預(yù)測(cè)模式所屬 的組的代表性的預(yù)測(cè)模式，導(dǎo)出了估計(jì)預(yù)測(cè)模式estimatecLmode。
[0028]使用圖22~圖24,如下概略性地說(shuō)明非專利文獻(xiàn)2以及非專利文獻(xiàn)3中所記載的稱 為ADI的幀內(nèi)編碼方式。圖22的（a)~（c)例示了在各自的塊尺寸中可應(yīng)用的預(yù)測(cè)模式的集 合，即預(yù)測(cè)集。
[0029]圖22的（a)例示了在塊尺寸為32X32或16X16的情況下的預(yù)測(cè)集PS100。預(yù)測(cè)集 PS100中含有：15種方向預(yù)測(cè)(預(yù)測(cè)模式IPM100~IPM114)、DC預(yù)測(cè)（預(yù)測(cè)模式IPM115)、平面 預(yù)測(cè)(預(yù)測(cè)模式IPM116)、以及雙線性(Bilenear)預(yù)測(cè)(預(yù)測(cè)模式IPM117)。
[0030]另外，圖22的（b)例示了在塊尺寸為8 X 8或4 X 4的情況下的預(yù)測(cè)集PS200。預(yù)測(cè)集 PS200中含有:8種方向預(yù)測(cè)(預(yù)測(cè)模式IPM200~IPM207)、以及DC預(yù)測(cè)(預(yù)測(cè)模式IPM208)。 [0031] 而且，圖22的（c)例示了在塊尺寸為128X128或64X64的情況下的預(yù)測(cè)集PS300。 預(yù)測(cè)集PS300中含有:3種方向預(yù)測(cè)（預(yù)測(cè)模式IPM300~IPM302)、DC預(yù)測(cè)(預(yù)測(cè)模式IPM303)、 以及平面預(yù)測(cè)(預(yù)測(cè)模式IPM304)。
[0032] 此外，在圖22的（a)~（c)中，將預(yù)測(cè)模式IPM100~IPM114、預(yù)測(cè)模式IPM200~ IPM207、以及預(yù)測(cè)模式IPM300~IPM302表示為箭頭，這是由于它們是方向預(yù)測(cè)的緣故。也就 是，這些箭頭的方向表示了其預(yù)測(cè)方向。
[0033]上述的PredGroup函數(shù)將在預(yù)測(cè)模式的估計(jì)時(shí)參照的相鄰塊的預(yù)測(cè)模式例如映射 至圖23所示的9種預(yù)測(cè)組G1~G9。另外，如同圖所示，9種預(yù)測(cè)組G1~G9各自具有代表組的預(yù) 測(cè)模式。
[0034]此外，代表預(yù)測(cè)組G1~G8的預(yù)測(cè)模式分別是方向預(yù)測(cè)。也就是，預(yù)測(cè)組G1~G8的箭 頭示出了代表各組的預(yù)測(cè)模式的預(yù)測(cè)方向。另外，代表預(yù)測(cè)組G9的預(yù)測(cè)模式是DC預(yù)測(cè)。 [0035]由此，例如在將圖22的(a)所示的預(yù)測(cè)集PS100的預(yù)測(cè)模式頂P100與預(yù)測(cè)組G1對(duì)應(yīng) 關(guān)聯(lián)的情況下，在預(yù)測(cè)模式的估計(jì)之際，預(yù)測(cè)模式頂P100被變換成代表預(yù)測(cè)組G1的預(yù)測(cè)模 式。
[0036]但在該手法中，會(huì)產(chǎn)生與圖23所示的預(yù)測(cè)方向F1對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)模式不被作為估計(jì)預(yù) 測(cè)模式導(dǎo)出的問(wèn)題。
[0037]使用圖24,具體說(shuō)明如下。該圖所示的預(yù)測(cè)集PS400包含8種方向預(yù)測(cè)（預(yù)測(cè)模式 頂P400~頂P407)。如該圖所示，預(yù)測(cè)集的預(yù)測(cè)模式MP400~頂P406的預(yù)測(cè)方向集中在水平 方向。
[0038]另外，預(yù)測(cè)集PS400中所含的頂P401的預(yù)測(cè)模式(在該圖中以粗線表示）的預(yù)測(cè)方 向與圖23所示的方向F1對(duì)應(yīng)。也就是，預(yù)測(cè)集PS400中所含的預(yù)測(cè)模式頂P401的預(yù)測(cè)方向與 代表預(yù)測(cè)組G1~G8的預(yù)測(cè)模式的預(yù)測(cè)方向的每一個(gè)均不一致。
[0039]故而，在圖24所示的預(yù)測(cè)集PS400是相鄰塊的預(yù)測(cè)集的情況下，還產(chǎn)生在預(yù)測(cè)模式 的估計(jì)之際不能使用以方向F1為預(yù)測(cè)方向的預(yù)測(cè)模式(預(yù)測(cè)集PS400的預(yù)測(cè)模式頂P401的 預(yù)測(cè)模式)的問(wèn)題。
[0040] 也就是，在非專利文獻(xiàn)2的技術(shù)中，存在被導(dǎo)出為估計(jì)預(yù)測(cè)模式的預(yù)測(cè)模式不局限 于上述的代表性的預(yù)測(cè)模式的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0041] 本發(fā)明鑒于上述的問(wèn)題而提出，其目的在于，提供在相鄰區(qū)域間可應(yīng)用的預(yù)測(cè)模 式不同的情況下能使對(duì)預(yù)測(cè)模式進(jìn)行估計(jì)的精度得以提高的解碼裝置以及編碼裝置。 [0042]用于解決課題的方法
[0043]為了解決上述的課題，本發(fā)明所涉及的解碼裝置根據(jù)與作為進(jìn)行畫面內(nèi)預(yù)測(cè)的對(duì) 象的對(duì)象區(qū)域相鄰的1個(gè)或多個(gè)區(qū)域即相鄰區(qū)域的預(yù)測(cè)模式，進(jìn)行上述對(duì)象區(qū)域中的預(yù)測(cè) 模式的估計(jì)，對(duì)編碼后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，所述解碼裝置的特征在于，在進(jìn)行畫面內(nèi)預(yù)測(cè) 的多個(gè)區(qū)域的各區(qū)域中可應(yīng)用的預(yù)測(cè)模式的集合的并集與任一種預(yù)測(cè)模式的集合一致，所 述解碼裝置具備:估計(jì)預(yù)測(cè)模式導(dǎo)出單元，該估計(jì)預(yù)測(cè)模式導(dǎo)出單元基于上述并集中所包 括的上述相鄰區(qū)域的預(yù)測(cè)模式進(jìn)行上述對(duì)象區(qū)域中的預(yù)測(cè)模式的估計(jì)，來(lái)導(dǎo)出估計(jì)預(yù)測(cè)模 式。
[0044] 另外，為了解決上述的課題，本發(fā)明所涉及的編碼裝置根據(jù)與作為進(jìn)行畫面內(nèi)預(yù) 測(cè)的對(duì)象的對(duì)象區(qū)域相鄰的1個(gè)或多個(gè)區(qū)域即相鄰區(qū)域的預(yù)測(cè)模式，進(jìn)行上述對(duì)象區(qū)域中 的預(yù)測(cè)模式的估計(jì)，并對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，所述編碼裝置的特征在于，在進(jìn)行畫面內(nèi)預(yù)測(cè) 的多個(gè)區(qū)域的各區(qū)域中可應(yīng)用的預(yù)測(cè)模式的集合的并集與任一種預(yù)測(cè)模式的集合一致，所 述編碼裝置具備估計(jì)預(yù)測(cè)模式導(dǎo)出單元，該估計(jì)預(yù)測(cè)模式導(dǎo)出單元通過(guò)基于上述并集中所 包括的上述相鄰區(qū)域的預(yù)測(cè)模式進(jìn)行上述對(duì)象區(qū)域中的預(yù)測(cè)模式的估計(jì)，來(lái)導(dǎo)出估計(jì)預(yù)測(cè) 模式。
[0045] 根據(jù)上述構(gòu)成，進(jìn)行畫面內(nèi)預(yù)測(cè)的多個(gè)區(qū)域的各區(qū)域中可應(yīng)用的預(yù)測(cè)模式的集合 的并集與每種預(yù)測(cè)模式的集合一致，基于上述并集中所含的上述相鄰區(qū)域的預(yù)測(cè)模式，進(jìn) 行上述對(duì)象區(qū)域中的預(yù)測(cè)模式的估計(jì)，來(lái)導(dǎo)出估計(jì)預(yù)測(cè)模式。
[0046] 根據(jù)上述構(gòu)成，即使在區(qū)域間可應(yīng)用的預(yù)測(cè)模式不同的情況下，也能將相鄰區(qū)域 的預(yù)測(cè)模式直接用于對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)模式的估計(jì)。由此，例如，能防止被導(dǎo)出為估計(jì)預(yù)測(cè)模 式的預(yù)測(cè)模式被限定為分組后的代表性的預(yù)測(cè)模式。
[0047]其結(jié)果是，能起到對(duì)對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)模式進(jìn)行估計(jì)的精度得以提高這樣的效果。
[0048] 為了解決上述的課題，本發(fā)明所涉及的解碼裝置根據(jù)與作為進(jìn)行畫面內(nèi)預(yù)測(cè)的對(duì) 象的對(duì)象區(qū)域相鄰的1個(gè)或多個(gè)區(qū)域即相鄰區(qū)域的預(yù)測(cè)模式，進(jìn)行上述對(duì)象區(qū)域中的預(yù)測(cè) 模式的估計(jì)，對(duì)編碼后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，所述解碼裝置的特征在于，具備：中間變換單 元，其將上述相鄰區(qū)域的預(yù)測(cè)模式變換成中間預(yù)測(cè)模式，該中間預(yù)測(cè)模式是在進(jìn)行畫面內(nèi) 預(yù)測(cè)的多個(gè)區(qū)域的每個(gè)區(qū)域中可應(yīng)用的預(yù)測(cè)模式的集合的并集即中間預(yù)測(cè)集中所包括的 預(yù)測(cè)模式；以及估計(jì)預(yù)測(cè)模式導(dǎo)出單元，其基于通過(guò)上述變換而得到的各相鄰區(qū)域的中間 預(yù)測(cè)模式，進(jìn)行上述對(duì)象區(qū)域中的預(yù)測(cè)模式的估計(jì)，由此導(dǎo)出估計(jì)預(yù)測(cè)模式。
[0049] 另外，為了解決上述的課題，本發(fā)明所涉及的編碼裝置根據(jù)與作為進(jìn)行畫面內(nèi)預(yù) 測(cè)的對(duì)象的對(duì)象區(qū)域相鄰的1個(gè)或多個(gè)區(qū)域即相鄰區(qū)域的預(yù)測(cè)模式，進(jìn)行上述對(duì)象區(qū)域中 的預(yù)測(cè)模式的估計(jì)，并對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，所述編碼裝置的特征在于，具備：中間變換單 元，其將上述相鄰區(qū)域的預(yù)測(cè)模式變換成中間預(yù)測(cè)模式，該中間預(yù)測(cè)模式是在進(jìn)行畫面內(nèi) 預(yù)測(cè)的多個(gè)區(qū)域的每個(gè)區(qū)域中可應(yīng)用的預(yù)測(cè)模式的集合的并集即中間預(yù)測(cè)集中所包括的 預(yù)測(cè)模式；以及估計(jì)預(yù)測(cè)模式導(dǎo)出單元，其基于通過(guò)上述變換而得到的各相鄰區(qū)域的中間 預(yù)測(cè)模式，進(jìn)行上述對(duì)象區(qū)域中的預(yù)測(cè)模式的估計(jì)，由此導(dǎo)出估計(jì)預(yù)測(cè)模式。
[0050] 根據(jù)上述構(gòu)成，在對(duì)對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)模式進(jìn)行估計(jì)之際，能將相鄰區(qū)域的預(yù)測(cè)模 式變換成各相鄰區(qū)域中可應(yīng)用的預(yù)測(cè)模式的集合的并集即中間預(yù)測(cè)集中所含的中間預(yù)測(cè) 模式，并能基于通過(guò)該變換而得到的中間預(yù)測(cè)模式來(lái)對(duì)對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)模式進(jìn)行估計(jì)。
[0051] 在此，中間預(yù)測(cè)集包含各相鄰區(qū)域中可應(yīng)用的預(yù)測(cè)模式全部。另外，從相鄰區(qū)域的 預(yù)測(cè)模式變換至中間預(yù)測(cè)模式的定時(shí)不受特別限制，既可以在相鄰區(qū)域中估計(jì)預(yù)測(cè)模式時(shí) 預(yù)先進(jìn)行，也可以在每次進(jìn)行對(duì)象區(qū)域中的預(yù)測(cè)模式的估計(jì)時(shí)進(jìn)行。
[0052]根據(jù)上述構(gòu)成，即使在區(qū)域間可應(yīng)用的預(yù)測(cè)模式不同的情況下，也能將相鄰區(qū)域 的預(yù)測(cè)模式直接用于對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)模式的估計(jì)。由此，例如，能防止被導(dǎo)出為估計(jì)預(yù)測(cè)模 式的預(yù)測(cè)模式被限定為分組后的代表性的預(yù)測(cè)模式。
[0053]其結(jié)果是，能起到對(duì)對(duì)象區(qū)域的預(yù)測(cè)模式進(jìn)行估計(jì)的精度得以提高這樣的效果。 [0054]發(fā)明效果
[0055] 本發(fā)明所涉及的解碼裝置構(gòu)成為:根據(jù)與作為進(jìn)行畫面內(nèi)預(yù)測(cè)的對(duì)象的對(duì)象區(qū)域 相鄰的1個(gè)或多個(gè)區(qū)域即相鄰區(qū)域的預(yù)測(cè)模式，進(jìn)行上述對(duì)象區(qū)域中的預(yù)測(cè)模式的估計(jì)，對(duì) 編碼后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，其中，在進(jìn)行畫面內(nèi)預(yù)測(cè)的多個(gè)區(qū)域的各區(qū)域中可應(yīng)用的預(yù) 測(cè)模式的集合的并集與每種預(yù)測(cè)模式的集合一致，所述解碼裝置具備:估計(jì)預(yù)測(cè)模式導(dǎo)出 單元，其通過(guò)基于上述并集中所含的上述相鄰區(qū)域的預(yù)測(cè)模式進(jìn)行上述對(duì)象區(qū)域中的預(yù)測(cè) 模式的估計(jì)，來(lái)導(dǎo)出估計(jì)預(yù)測(cè)模式。
[0056] 本發(fā)明所涉及的編碼裝置構(gòu)成為:根據(jù)與作為進(jìn)