动态图像编码装置、动态图像解码装置、动态图像编码方法、动态图像解码方法、动态图像 ...的制作方法
【专利摘要】动态图像编码装置，利用将帧内进行区域分割、按每个分割后的区域自适应地设定内插滤波器的系数的区域分割对应自适应滤波器，进行与小数像素精度对应的运动补偿帧间预测，具备：建立线性联立方程的单元，该线性联立方程用于在从预先准备的分割位置的候补之中选择最佳的分割位置时，求出与由分割位置规定的分割区域对应的内插滤波器系数；和通过求解线性联立方程而求出内插滤波器系数的单元，生成方程的单元，在计算不同的分割区域中的内插滤波器系数的运算中，沿用重复的运算处理结果，仅针对没有重复的差分信息，通过重新运算来进行计算。
【专利说明】动态图像编码装置、动态图像解码装置、动态图像编码方法、动态图像解码方法、动态图像编码程序及动态图像解码程序
【技术领域】
[0001]本发明涉及动态图像编码装置、动态图像解码装置、动态图像编码方法、动态图像解码方法、动态图像编码程序及动态图像解码程序。
[0002]本申请基于在2011年6月13日向日本申请的特愿2011 — 131127号主张优先权，并将其内容援引于此。
【背景技术】
[0003]在动态图像编码中，在不同的画面间执行预测的面间预测编码(运动补偿)中，参考已经解码的帧，以使预测误差功率最小的方式求出运动向量，对其残差信号实施正交变换/量化，进而，经过熵编码，生成编码数据。因此，为提高编码效率，减少预测误差功率是不可缺少的，要求高精度的预测方式。
[0004]影像编码标准方式中引入许多用于提高画面间预测的精度的工具，其一为小数像素精度运动补偿。这是利用称为1/2像素精度、1/4像素精度的整数像素以下的运动量，进行前述的画面间预测的方法。例如，在标准H.264/AVC中，能够参考最大1/4像素单位的小数像素位置。再者，为了参考这样的小数像素位置，需要生成该位置上的像素值，规定有利用线性滤波器的内插图像生成的方法。标准H.264所规定的是滤波器系数固定的线性滤波器。在以下说明中关于采用固定系数的内插滤波器简记为IF。在内插1/2精度的像素时，利用成为对象的内插像素的左右各3点合计6个整数像素进行内插。关于垂直方向，利用上下各3点合计6个整数像素进行内插。滤波器系数分别为[(1，- 5,20,20, - 5，I) /32]。在内插1/2精度的像素之后，1/4精度的像素利用[1/2，1/2]的平均值滤波器进行内插。
[0005]作为该小数像素位置的内插图像生成的改良，已探讨按照输入影像的特征自适应地控制滤波器系数的称为自适应内插滤波器(AIF)的技术(例如，参照非专利文献I)。自适应内插滤波器中的滤波器系数被确定为使预测误差功率(预测误差的平方和)最小。自适应内插滤波器以帧单位设定滤波器系数，相对于此，考虑图像所具有的局部特性，研究了能够按帧内的每个局部区域设定滤波器系数，在帧内利用多个滤波器系数的区域分割自适应内插滤波器(RBAIF)。
[0006]在此，说明自适应内插滤波器的滤波器系数计算算法。在非专利文献I中提案有自适应地改变内插滤波器系数的方式，被称为非分离型的自适应内插滤波器。在该方式中，考虑二维的内插滤波器(6X6的合计36个滤波器系数)，以使预测误差功率最小的方式决定滤波器系数。虽然能实现比采用在标准H.264/AVC中使用的一维六抽头(6tap)的固定内插滤波器高的编码效率，但是求取滤波器系数时的计算复杂度非常高，因此在非专利文献2中介绍了减少其计算复杂度的提案。
[0007]非专利文献2介绍的方法被称为分离型自适应内插滤波器(SAIF SeparableAdaptive Interpolation Filter),使用一维的六抽头内插滤波器,而不是使用二维的内插滤波器。作为处理顺序，首先内插水平方向的像素(非专利文献文献2的图1中的a、b、C)。在决定滤波器系数时使用整数精度像素Cl至C6。能解析地决定使式(I)的预测误差功率函数E最小化这样的水平方向滤波器系数。
[0008]【数学式I】
【权利要求】
1.一种动态图像编码装置，使用将帧内进行区域分割、按每个分割后的区域自适应地设定内插滤波器的系数的区域分割对应自适应滤波器，作为生成小数像素位置的内插像素值的内插滤波器，进行与小数像素精度对应的运动补偿帧间预测，所述动态图像编码装置具备: 方程生成部，建立用于在从预先准备的分割位置的候补之中选择最佳的分割位置时，求出与由分割位置规定的分割区域对应的内插滤波器系数的线性联立方程；和 方程求解处理部，通过求解所述线性联立方程来求出所述内插滤波器系数， 所述方程生成部生成方程，所述方程在计算不同的分割区域中的所述内插滤波器系数的运算中，沿用重复的运算处理结果，仅针对没有重复的差分信息，通过重新运算来进行计笪
2.根据权利要求1所述的动态图像编码装置，其中，在计算所述差分信息时，预先计算所述区域分割的每个最小单位所需要的信息，根据需要使用预先计算出的信息，计算需要的所述差分信息。
3.一种动态图像解码装置，对由权利要求1所述的动态图像编码装置编码的动态图像进行解码。
4.一种动态图像编码方法，是动态图像编码装置中的动态图像编码方法，所述动态图像编码装置 中使用将帧内进行区域分割、按每个分割后的区域自适应地设定内插滤波器的系数的区域分割对应自适应滤波器，作为生成小数像素位置的内插像素值的内插滤波器，进行与小数像素精度对应的运动补偿帧间预测，所述动态图像编码方法包括: 方程生成步骤，建立用于在从预先准备的分割位置的候补之中选择最佳的分割位置时，求出与由分割位置规定的分割区域对应的内插滤波器系数的线性联立方程；和 方程求解处理步骤，通过求解所述线性联立方程来求出所述内插滤波器系数， 所述方程生成步骤生成方程，所述方程在计算不同的分割区域中的所述内插滤波器系数的运算中，沿用重复的运算处理结果，仅针对没有重复的差分信息，通过重新运算来进行计算。
5.根据权利要求4所述的动态图像编码方法，其中，在计算所述差分信息时，预先计算所述区域分割的每个最小单位所需要的信息，根据需要使用预先计算出的信息，计算所需要的所述差分信息。
6.一种动态图像解码方法，对通过权利要求4所述的动态图像编码方法编码的动态图像进行解码。
7.一种动态图像编码程序，使动态图像编码装置上的计算机进行编码处理，所述动态图像编码装置中使用将帧内进行区域分割、按每个分割后的区域自适应地设定内插滤波器的系数的区域分割对应自适应滤波器，作为生成小数像素位置的内插像素值的内插滤波器，进行与小数像素精度对应的运动补偿帧间预测，所述动态图像编码程序使所述计算机执行如下步骤: 方程生成步骤，建立用于在从预先准备的分割位置的候补之中选择最佳的分割位置时，求出与由分割位置规定的分割区域对应的内插滤波器系数的线性联立方程；和 方程求解处理步骤，通过求解所述线性联立方程来求出所述内插滤波器系数， 所述方程生成步骤生成方程，所述方程在计算不同的分割区域中的所述内插滤波器系数的运算中，沿用重复的运算处理结果，仅针对没有重复的差分信息，通过重新运算来进行计算。
8.一种动态图像解码程序，对通过权利要求7所述的动态图像编码程序编码的动态图像进行解码。
【文档编号】H04N19/136GK103621089SQ201280028428
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2012年6月12日 优先权日:2011年6月13日
【发明者】坂东幸浩, 松尾翔平, 高村诚之, 如泽裕尚 申请人:日本电信电话株式会社