图像编码设备、图像编码方法和程序、以及图像解码设备、图像解码方法和程序的制作方法_2

文档序号:9621423
元104所输出的第一预测信息进行编码,以生成并输出第一编码数据。
[0038]第二编码单元112对从第二预测单元109所输出的第二预测信息和预测误差进行编码,以生成并输出第二编码数据。
[0039]综合编码单元113对来自无损编码判断单元102和无损控制信息生成单元103的输出进行编码,以生成编码头数据。综合编码单元113还将从第一编码单元111和第二编码单元112所输出的编码数据进行相加以生成并输出位流。
[0040]端子114是用于将综合编码单元113所生成的位流输出至外部的端子。
[0041]下面说明上述图像编码设备所进行的图像编码操作。在第一实施例中,以帧为单位输入运动图像数据,但是可以输入一帧的静止图像数据。
[0042]通过无损编码判断单元102接收从端子101所输入的一个帧的图像数据。在编码处理之前,无损控制信息生成单元103确定对无损编码块中的像素要进行哪一类型的帧内预测处理。无损控制信息生成单元103将确定信息作为无损控制信息而输出至第二预测单元109和综合编码单元113。
[0043]为了简化说明,图3A?3E示出示例性帧内预测。图3A示出进行帧内预测的块300。图3A?3E中的例子使用4X4像素的块,但是大小和形状不局限于此。块300中包括形成4X4像素的像素a?p。图3B是示出如何以块为单位进行水平帧内预测的图,并且从位于左侧的与块300相邻的像素组302 (H0?H3)开始,进行水平预测。将这一预测称为基于块的水平预测模式。图3C是示出如何以块为单位进行垂直帧内预测的图,并且从位于上侧的与块300相邻的像素组301 (V0?V3)开始,进行垂直预测。将这一预测称为基于块的垂直预测模式。图3D是示出如何以像素为单位进行水平DPCM预测的图,并且从与各个像素的左侧相邻的像素开始,进行水平预测。将这一预测称为基于像素的水平DPCM模式。在第一实施例中,原样地对对象块中位于左端的各个像素的像素值进行编码,但是本发明不局限于此。可以对对象块中位于左端的各个像素的像素值和位于对象块左侧的块中位于右端的像素中的相应像素的像素值之间的差进行编码。图3E是示出如何以像素为单位进行垂直DPCM预测的图,并且从与各个像素的上侧相邻的像素开始,进行垂直预测。将这一预测称为基于像素的垂直DPCM模式。与基于像素的水平DPCM模式相同,在第一实施例中,原样地对对象块中位于上端的各个像素的像素值进行编码,但是本发明不局限于此。可以对对象块中位于上端的各个像素的像素值和位于对象块上侧的块中位于下端的像素中的相应像素的像素值之间的差进行编码。
[0044]在第一实施例中,上述无损控制信息表示对无损编码块中的像素是使用基于块的帧内预测模式(图3B或者3C)还是使用基于像素的帧内预测模式(图3D或者3E)。具体地,当无损控制信息具有值0时,使用图3B或者3C中的基于块的预测。当无损控制信息具有值1时,使用图3D或者3E中的基于像素的预测。
[0045]如何确定无损控制信息,这并非特别局限于此,并且可以通过使用输入图像的特性或者通过使用用户输入来进行该确定。可选地,可以基于用于对从图像编码设备所输出的位流进行解码的图像解码设备所支持的帧内预测处理来进行该确定。综合编码单元113对无损控制信息进行编码,并且生成无损控制信息码(第一信息码)。编码的方式不必特别指定,并且可以使用Golomb编码、算术编码和Huffman编码等。
[0046]无损编码判断单元102将所接收到的图像数据切割成多个块,并且确定对各个块要进行无损编码还是有损编码。确定的方式不局限于此,并且可以通过使用输入图像的特性或者通过使用用户输入来进行该确定。将表示对所要编码的块将要进行无损编码还是有损编码的信息作为无损编码块信息而输出给综合编码单元113。无损编码判断单元102还将所接收到的图像数据原样地输出给第一预测单元104、第二预测单元109和选择器110。
[0047]另外,无损编码判断单元102生成无损编码信息,其中,该无损编码信息是表示在所要处理的帧及随后的帧中是否包括经过了无损编码的块的信息。综合编码单元113对无损编码信息进行编码,并且生成无损编码信息码(第二信息码)。编码的方式没有特别指定,并且可以使用Golomb编码、算术编码或者Huffman编码等。
[0048]根据无损编码判断单元102是选择无损编码还是有损编码,分开此后的编码的处理。将说明用于在无损编码判断单元102选择有损编码时对图像数据进行编码的操作。
[0049]无损编码判断单元102将所要编码的块的图像数据输入至第一预测单元104。第一预测单元104以块为单位进行预测,生成预测误差,并且将预测误差输入至变换/量化单元105。另外,第一预测单元104生成第一预测信息,并且将第一预测信息输出至第一编码单元111和第一图像再现单元107。变换/量化单元105对所接收到的预测误差进行正交变换/量化,并且生成量化系数。将所生成的量化系数输入至第一编码单元111和逆量化/逆变换单元106。逆量化/逆变换单元106对所接收到的量化系数进行逆量化以再现变换系数,对这样所再现的变换系数进行逆正交变换,以再现预测误差,并且将再现预测误差输出至第一图像再现单元107。
[0050]第一图像再现单元107基于从第一预测单元104所接收到的第一预测信息,通过适当参考帧存储器108,再现预测图像。第一图像再现单元107根据从逆量化/逆变换单元106所接收到的再现预测图像和再现预测误差,再现图像数据,并且将其存储在帧存储器108中。
[0051]第一编码单元111以块为单位,对于通过变换/量化单元105所生成的量化系数和通过第一预测单元104所接收到的第一预测信息进行熵编码,以生成第一编码数据。熵编码的方式没有特别指定,并且可以使用Golomb编码、算术编码或者Huffman编码等。将所生成的第一编码数据输出至综合编码单元113。
[0052]将说明用于在无损编码判断单元102选择无损编码时对图像数据进行编码的操作。
[0053]无损编码判断单元102将所要编码的块的图像数据输入至第二预测单元109。第二预测单元109基于从无损控制信息生成单元103所接收到的无损控制信息进行预测,生成预测误差,并且将所生成的预测误差输入至第二编码单元112。还将第二预测信息输入至第二编码单兀112。
[0054]选择器110基于从无损编码判断单元102所接收到的无损编码块信息,将从无损编码判断单元102所接收到的输入图像或者从第一图像再现单元107所接收到的再现图像,输出至帧存储器108。具体地,当无损编码块信息表示无损编码时,将从无损编码判断单元102所接收到的输入图像输出至帧存储器108。当无损编码块信息表示有损编码时,将从第一图像想再现单元107所接收到的再现图像输出至帧存储器108。
[0055]第二编码单元112对从第二预测单元109所接收到的第二预测信息和预测误差进行熵编码,并且生成第二编码数据。熵编码的方式没有特别指定,并且可以使用Golomb编码、算术编码或者Huffman编码等。所生成的第二编码数据被输出至综合编码单元113。
[0056]综合编码单元113对在编码处理之前所生成的无损控制信息码、无损编码信息码、通过第一编码单元111所生成的第一编码数据和通过第二编码单元112所生成的第二编码数据等进行多路复用以形成位流。最后,从端子114将通过综合编码单元113所形成的位流输出到外部。
[0057]图6A示出包括所编码的无损编码信息和无损控制信息的示例性位流。无损编码信息被作为无损编码信息码包括在图片等的头中。例如,无损编码信息码是一位的标志。当无损编码信息码具有值1时,位流很可能包括无损编码块。当无损编码信息码具有值0时,位流不大可能包括无损编码块。无损控制信息被作为无损控制信息码包括在序列等的头中。无损控制信息是具有至少一位的信息。当无损控制信息码具有值1时,以像素为单位,对无损编码块进行帧内预测处理。当无损控制信息码具有
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