圖像解碼裝置以及圖像解碼方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種圖像解碼裝置以及圖像解碼方法。圖像解碼裝置具備：可變長(zhǎng)解碼單元，從輸入編碼比特流可變長(zhǎng)解碼出預(yù)測(cè)信號(hào)生成用參數(shù)、被壓縮了的差分圖像以及濾波器信息；濾波動(dòng)作單元，對(duì)將預(yù)測(cè)圖像和差分圖像相加所得到的解碼圖像實(shí)施濾波處理，其中，該預(yù)測(cè)圖像是使用所述預(yù)測(cè)信號(hào)生成用參數(shù)生成的，該差分圖像是對(duì)所述被壓縮了的差分圖像進(jìn)行解碼得到的，其中，所述可變長(zhǎng)解碼單元可變長(zhǎng)解碼出構(gòu)成所述解碼圖像的塊的類別編號(hào)，所述濾波動(dòng)作單元參照所述塊的類別編號(hào)來(lái)決定所述塊的類別，根據(jù)所決定的類別和所述濾波器信息來(lái)對(duì)所述塊進(jìn)行濾波處理。
【專利說(shuō)明】圖像解碼裝置以及圖像解碼方法
[0001] 本發(fā)明是申請(qǐng)?zhí)枮?01080027052. 8,申請(qǐng)日為2010年5月25日，發(fā)明名稱為"圖 像編碼裝置、圖像解碼裝置、圖像編碼方法以及圖像解碼方法"的分案申請(qǐng)。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及對(duì)圖像進(jìn)行壓縮編碼而傳送的圖像編碼裝置以及圖像編碼方法、和從 由圖像編碼裝置傳送的編碼數(shù)據(jù)解碼出圖像的圖像解碼裝置以及圖像解碼方法。

【背景技術(shù)】
[0003] 以往，在MPEG、ITU-TH. 26x等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)影像編碼方式中，將輸入影像幀分割成 由16X16像素塊構(gòu)成的宏塊的單位并實(shí)施了運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)之后，將預(yù)測(cè)誤差信號(hào)正交變 換?量化為塊單位，從而進(jìn)行信息壓縮。
[0004] 但是，如果壓縮率變高，則在實(shí)施運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)時(shí)使用的預(yù)測(cè)參照?qǐng)D像的質(zhì)量降 低，從而存在壓縮效率受到阻礙的問(wèn)題。
[0005] 因此，在MPEG-4AVC/H. 264的編碼方式（參照非專利文獻(xiàn)1)中，通過(guò)實(shí)施循環(huán)內(nèi) 閉塞濾波器的處理，去除伴隨正交變換系數(shù)的量化而產(chǎn)生的預(yù)測(cè)參照?qǐng)D像的塊失真。
[0006] 此處，圖17是示出非專利文獻(xiàn)1公開(kāi)的圖像編碼裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0007] 在該圖像編碼裝置中，如果塊分割部101輸入了編碼對(duì)象的圖像信號(hào)，則將該圖 像信號(hào)分割成宏塊單位，將宏塊單位的圖像信號(hào)作為分割圖像信號(hào)輸出到預(yù)測(cè)部102。
[0008] 預(yù)測(cè)部102如果從塊分割部101接收到分割圖像信號(hào)，則在幀內(nèi)或者幀間預(yù)測(cè)宏 塊內(nèi)的各顏色分量的圖像信號(hào)，而計(jì)算預(yù)測(cè)誤差信號(hào)。
[0009] 特別，在幀間實(shí)施運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的情況下，按照宏塊自身或者將宏塊進(jìn)一步細(xì)致 地分割而得到的子塊的單位搜索運(yùn)動(dòng)矢量。
[0010] 然后，使用該運(yùn)動(dòng)矢量，實(shí)施針對(duì)由存儲(chǔ)器107保存的參照?qǐng)D像信號(hào)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償 預(yù)測(cè)，從而生成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像，求出表示該運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)圖像的預(yù)測(cè)信號(hào)與分割圖像 信號(hào)的差分，從而計(jì)算預(yù)測(cè)誤差信號(hào)。
[0011] 另外，預(yù)測(cè)部102將在得到預(yù)測(cè)信號(hào)時(shí)決定的預(yù)測(cè)信號(hào)生成用參數(shù)輸出到可變長(zhǎng) 編碼部108。
[0012] 另外，在預(yù)測(cè)信號(hào)生成用參數(shù)中，例如，包括表示如何進(jìn)行幀內(nèi)的空間預(yù)測(cè)的幀內(nèi) 部預(yù)測(cè)模式、表示幀間的運(yùn)動(dòng)量的運(yùn)動(dòng)矢量等信息。
[0013] 壓縮部103如果從預(yù)測(cè)部102接收到預(yù)測(cè)誤差信號(hào)，則通過(guò)實(shí)施針對(duì)該預(yù)測(cè)誤差 信號(hào)的DCT(離散余弦變換）處理而去除了信號(hào)相關(guān)之后，進(jìn)行量化，從而得到壓縮數(shù)據(jù)。
[0014] 局部解碼部104如果從壓縮部103接收到壓縮數(shù)據(jù)，則通過(guò)對(duì)該壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行逆 量化并實(shí)施逆DCT處理，計(jì)算與從預(yù)測(cè)部102輸出的預(yù)測(cè)誤差信號(hào)相當(dāng)?shù)念A(yù)測(cè)誤差信號(hào)。
[0015] 加法器105如果從局部解碼部104接收到預(yù)測(cè)誤差信號(hào)，則將該預(yù)測(cè)誤差信號(hào)和 從預(yù)測(cè)部102輸出的預(yù)測(cè)信號(hào)相加，而生成局部解碼圖像。
[0016] 環(huán)路濾波器106去除重疊到表示由加法器105生成的局部解碼圖像的局部解碼圖 像信號(hào)的塊失真，將除去失真后的局部解碼圖像信號(hào)作為參照?qǐng)D像信號(hào)保存到存儲(chǔ)器107。
[0017] 可變長(zhǎng)編碼部108如果從壓縮部103接收到壓縮數(shù)據(jù)，則對(duì)該壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行熵編 碼，輸出作為其編碼結(jié)果的比特流。
[0018] 另外，可變長(zhǎng)編碼部108在輸出比特流時(shí)，將從預(yù)測(cè)部102輸出的預(yù)測(cè)信號(hào)生成用 參數(shù)多路復(fù)用到比特流而輸出。
[0019] 此處，在非專利文獻(xiàn)1公開(kāi)的方式中，環(huán)路濾波器106針對(duì)DCT的塊邊界的周邊像 素，根據(jù)量化的粗細(xì)、編碼模式、運(yùn)動(dòng)矢量的偏差程度等信息，決定平滑化強(qiáng)度，降低在塊邊 界產(chǎn)生的失真。
[0020] 由此，參照?qǐng)D像信號(hào)的質(zhì)量改善，可以提高以后的編碼中的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的效率。
[0021] 另一方面，在非專利文獻(xiàn)1公開(kāi)的方式中，存在越是高壓縮率地編碼，信號(hào)的高頻 分量越損失，畫(huà)面整體被過(guò)度平滑化而影像變得模糊這樣的問(wèn)題。
[0022] 為了解決該問(wèn)題，在非專利文獻(xiàn)2中，提出了作為環(huán)路濾波器106,應(yīng)用維納濾波 器（WienerFilter)，以使作為原圖像信號(hào)的編碼對(duì)象的圖像信號(hào)、和與其對(duì)應(yīng)的參照?qǐng)D像 信號(hào)的平方誤差（squarederror)失真成為最小的方式，構(gòu)成環(huán)路濾波器106的技術(shù)。
[0023] 圖18是示出在非專利文獻(xiàn)2公開(kāi)的圖像編碼裝置中，通過(guò)維納濾波器改善參照?qǐng)D 像信號(hào)的質(zhì)量的原理的說(shuō)明圖。
[0024] 在圖18中，信號(hào)s是與輸入到圖17的塊分割部101的編碼對(duì)象的圖像信號(hào)相當(dāng) 的信號(hào)，信號(hào)s'是與從圖17的加法器105輸出的局部解碼圖像信號(hào)、或者非專利文獻(xiàn)1中 的通過(guò)環(huán)路濾波器106而在塊邊界產(chǎn)生的失真被降低的局部解碼圖像信號(hào)相當(dāng)?shù)男盘?hào)。
[0025] 即，信號(hào)s'是在信號(hào)s中重疊了編碼失真（噪聲）e的信號(hào)。
[0026] 維納濾波器被定義為以使該編碼失真（噪聲）e在平方誤差失真的規(guī)范中成為最 小的方式對(duì)信號(hào)s'實(shí)施的濾波器，一般，可以通過(guò)信號(hào)s'的自相關(guān)矩陣Rs，s，、和信號(hào)s、s' 的互相關(guān)矩陣Rss，，根據(jù)下述式（1)求出濾波系數(shù)w。矩陣RS,S,、RSS，的大小對(duì)應(yīng)于所求出的 濾波器的抽頭數(shù)。

【權(quán)利要求】
1. 一種圖像解碼裝置，其特征在于，具備： 可變長(zhǎng)解碼單元，從輸入編碼比特流可變長(zhǎng)解碼出預(yù)測(cè)信號(hào)生成用參數(shù)、被壓縮了的 差分圖像以及濾波器信息； 濾波動(dòng)作單元，對(duì)將預(yù)測(cè)圖像和差分圖像相加所得到的解碼圖像實(shí)施濾波處理，其中， 該預(yù)測(cè)圖像是使用所述預(yù)測(cè)信號(hào)生成用參數(shù)生成的，該差分圖像是對(duì)所述被壓縮了的差分 圖像進(jìn)行解碼得到的， 其中，所述可變長(zhǎng)解碼單元可變長(zhǎng)解碼出構(gòu)成所述解碼圖像的塊的類別編號(hào)， 所述濾波動(dòng)作單元參照所述塊的類別編號(hào)來(lái)決定所述塊的類別，根據(jù)所決定的類別和 所述濾波器信息來(lái)對(duì)所述塊進(jìn)行濾波處理。
2. -種圖像解碼方法，其特征在于，具備： 可變長(zhǎng)解碼處理步驟，可變長(zhǎng)解碼單元對(duì)輸入編碼比特流進(jìn)行可變長(zhǎng)解碼而得到預(yù)測(cè) 信號(hào)生成用參數(shù)、被壓縮了的差分圖像以及濾波器信息； 濾波動(dòng)作處理步驟，濾波動(dòng)作單元對(duì)將預(yù)測(cè)圖像和差分圖像相加所得到的解碼圖像實(shí) 施濾波處理，其中，該預(yù)測(cè)圖像是使用所述預(yù)測(cè)信號(hào)生成用參數(shù)生成的，該差分圖像是對(duì)所 述被壓縮了的差分圖像進(jìn)行解碼得到的， 其中，在所述可變長(zhǎng)解碼處理步驟中，所述可變長(zhǎng)解碼單元可變長(zhǎng)解碼出構(gòu)成所述解 碼圖像的塊的類別編號(hào)， 在所述濾波動(dòng)作處理步驟中，所述濾波動(dòng)作單元參照所述塊的類別編號(hào)來(lái)決定所述塊 的類別，根據(jù)所決定的類別和所述濾波器信息來(lái)對(duì)所述塊進(jìn)行濾波處理。
3. -種圖像解碼裝置，其特征在于，具備： 可變長(zhǎng)解碼單元，對(duì)輸入編碼比特流進(jìn)行可變長(zhǎng)解碼而得到預(yù)測(cè)信號(hào)生成用參數(shù)、被 壓縮了的差分圖像以及每個(gè)類別的濾波器； 濾波動(dòng)作單元，對(duì)將預(yù)測(cè)圖像和差分圖像相加所得到的解碼圖像實(shí)施濾波處理，其中， 該預(yù)測(cè)圖像是使用所述預(yù)測(cè)信號(hào)生成用參數(shù)生成的，該差分圖像是對(duì)所述被壓縮了的差分 圖像進(jìn)行解碼得到的， 所述濾波動(dòng)作單元將所述解碼圖像分類為多個(gè)類別，根據(jù)與各類別對(duì)應(yīng)的各濾波器， 對(duì)所述解碼圖像進(jìn)行濾波處理。
【文檔編號(hào)】H04N19/82GK104506877SQ201510024650
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日:2009年6月19日
【發(fā)明者】峯澤彰, 關(guān)口俊一, 杉本和夫, 伊谷裕介, 守屋芳美, 日和佐憲道, 山岸秀一, 山田悅久, 加藤嘉明, 淺井光太郎, 村上篤道 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社