解码装置、编码装置的制造方法
【专利说明】
[00011 本申请是国际申请日为2011年7月14日、国家申请号为201180034166.X的发明申 请的分案申请，该申请的发明创造名称为解码装置、编码装置。
技术领域
[0002] 本发明涉及对图像进行编码的编码装置以及对编码后的图像进行解码的解码装 置。
【背景技术】
[0003] 为了高效地传输或记录运动图像，使用了通过对运动图像进行编码来生成编码数 据的运动图像编码装置、以及通过对该编码数据进行解码来生成解码图像的运动图像解码 装置。作为具体的运动图像编码方式，例如可列举H.264/MPEG-4.AVC(非专利文献1)、以及 VCEG(Video Coding Expert Group;视频编码专家组）中的共同开发用编码器即KTA软件所 采用的方式等。
[0004] 在这样的编码方式中，构成运动图像的图像（图片）由通过对图像进行分割而得到 的切片(siice)、通过对切片进行分割而得到的宏块(macroblock)、以及通过对宏块进行分 割而得到的块(block)组成的分层结构来进行管理，并按每块进行编码。
[0005] 另外，在这样的编码方式中，通常基于通过对输入图像进行编码/解码而得到的局 部解码图像来生成预测图像，并对该预测图像与输入图像之间的差分数据进行编码。另外， 作为预测图像的生成方法，公知有称为画面间预测（帧间预测）、以及画面内预测（帧内预 测）的方法。
[0006] 在帧内预测中，基于同一帧内的局部解码图像来顺次生成该帧中的预测图像。具 体而言，在帧内预测中，通常，按每个预测单位(例如，块)从预先规定的预测方向（预测模 式)群中所包括的预测方向之中选择任一预测方向，而且将局部解码图像中的参照像素的 像素值外插至所选出的预测方向，由此来生成预测对象区域上的预测像素值。另外，在帧间 预测中，对解码了帧全体后的参照帧(解码图像）内的参照图像应用使用了运动矢量的运动 补偿，由此按每个预测单位(例如，块)来生成预测对象帧内的预测图像。
[0007] 进而，近年，在帧内预测中，为了能根据局部的图像的性质来进行精度高的预测， 提出了各种方式来作为测试模型的候补(非专利文献2)。
[0008] 例如，在非专利文献2中，公开了ADI(Arbitrary Directional Intra;任意方向帧 内预测）、DC预测、Angular Prediction、Edge Based Prediction这样的方式的帧内预测方 法。
[0009] ADI包括平面预测以及方向预测。作为平面预测，包含有DC(Direct Current;直 流)预测、平面(Plane)预测、双线性(Bi-linear)预测，另外，作为方向预测，定义了水平方 向、垂直方向、以及其他28个方向。
[00?0] 另外，在Angular Prediction中定义了DC预测、以及33个方向的方向预测。而且， 在Edge Based Prediction中，定义了利用相邻像素值进行估计的方向预测。
[0011] 通过根据局部的图像的性质来选择适当的帧内预测方法（以下，仅称为预测模 式），编码效率得以提尚。
[0012] 另外，在非专利文献3中，与非专利文献2同样，含有与ADI相关的记载。特别提到了 通过根据对象块的块尺寸来切换可应用的预测模式从而使编码效率得以提高这一点。
[0013] 现有技术文献 [0014]非专利文献
[0015] 非专利文献 1 : "Recommendat ion ITU-T Η · 264"，Te 1 ecommuni cat ion Standardization Sector of ITU，03/2009(2009年3月公开）
[0016] 非专利文献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 月公开）
[0017] 非专利文献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 月公开）
[0018] 发明要解决的课题
[0019] 然而，在帧内预测中，在预测模式的编码之际，进行预测模式的估计，并基于估计 出的估计预测模式来进行编码。
[0020] 但由于存在可应用的预测模式按每个区域而不同的情况，因此存在所估计的估计 预测模式的精度不够这样的课题。
[0021] 也就是，尽管在估计预测模式的导出中，将与作为帧内预测的预测对象的块的左 侧相邻的块以及与上侧相邻的块用作相邻块，但在各相邻块中可应用的预测模式不同，因 此存在根据相邻块估计出的预测模式不适合在对象块中可应用的预测模式的情况。
[0022] 在此，在非专利文献2中，提出了将具有类似的性质的预测模式分为1组、并将代表 各组的预测模式导出为估计预测模式的方法。
[0023] 具体而言，在非专利文献2中，将各预测模式分类为9组(关于平面预测为1组，关于 方向预测为8组），通过PredGroup函数，取得了其预测模式(mode)所在的组(pred_group) (pred_group = PredGroup(mode)) 〇
[0024] 另外，在各组中设定了代表该组的预测模式，取得了通过MostProbablelnGroup函 数来代表组的预测模式(MostProbableInGroup(Pred_group))。
[0025] 而且，在非专利文献2中，估计预测模式estimated_mode通过下式来导出。
[0026] estimated_mode=MostProbableInGroup(Min(PredGroup(modeA),PredGroup (modeB)))
[0027] 在此，mode A是左块的预测模式，modeB是上块的预测模式。另外， MostProbablelnGroup函数从左块以及上块当中任一者的预测模式中使用该预测模式所属 的组的代表性的预测模式，导出了估计预测模式estimatecLmode。
[0028]使用图22~图24,如下概略性地说明非专利文献2以及非专利文献3中所记载的称 为ADI的帧内编码方式。图22的（a)~（c)例示了在各自的块尺寸中可应用的预测模式的集 合，即预测集。
[0029]图22的（a)例示了在块尺寸为32X32或16X16的情况下的预测集PS100。预测集 PS100中含有：15种方向预测(预测模式IPM100~IPM114)、DC预测（预测模式IPM115)、平面 预测(预测模式IPM116)、以及双线性(Bilenear)预测(预测模式IPM117)。
[0030]另外，图22的（b)例示了在块尺寸为8 X 8或4 X 4的情况下的预测集PS200。预测集 PS200中含有:8种方向预测(预测模式IPM200~IPM207)、以及DC预测(预测模式IPM208)。 [0031] 而且，图22的（c)例示了在块尺寸为128X128或64X64的情况下的预测集PS300。 预测集PS300中含有:3种方向预测（预测模式IPM300~IPM302)、DC预测(预测模式IPM303)、 以及平面预测(预测模式IPM304)。
[0032] 此外，在图22的（a)~（c)中，将预测模式IPM100~IPM114、预测模式IPM200~ IPM207、以及预测模式IPM300~IPM302表示为箭头，这是由于它们是方向预测的缘故。也就 是，这些箭头的方向表示了其预测方向。
[0033]上述的PredGroup函数将在预测模式的估计时参照的相邻块的预测模式例如映射 至图23所示的9种预测组G1~G9。另外，如同图所示，9种预测组G1~G9各自具有代表组的预 测模式。
[0034]此外，代表预测组G1~G8的预测模式分别是方向预测。也就是，预测组G1~G8的箭 头示出了代表各组的预测模式的预测方向。另外，代表预测组G9的预测模式是DC预测。 [0035]由此，例如在将图22的(a)所示的预测集PS100的预测模式頂P100与预测组G1对应 关联的情况下，在预测模式的估计之际，预测模式頂P100被变换成代表预测组G1的预测模 式。
[0036]但在该手法中，会产生与图23所示的预测方向F1对应的预测模式不被作为估计预 测模式导出的问题。
[0037]使用图24,具体说明如下。该图所示的预测集PS400包含8种方向预测（预测模式 頂P400~頂P407)。如该图所示，预测集的预测模式MP400~頂P406的预测方向集中在水平 方向。
[0038]另外，预测集PS400中所含的頂P401的预测模式(在该图中以粗线表示）的预测方 向与图23所示的方向F1对应。也就是，预测集PS400中所含的预测模式頂P401的预测方向与 代表预测组G1~G8的预测模式的预测方向的每一个均不一致。
[0039]故而，在图24所示的预测集PS400是相邻块的预测集的情况下，还产生在预测模式 的估计之际不能使用以方向F1为预测方向的预测模式(预测集PS400的预测模式頂P401的 预测模式)的问题。
[0040] 也就是，在非专利文献2的技术中，存在被导出为估计预测模式的预测模式不局限 于上述的代表性的预测模式的问题。
【发明内容】
[0041] 本发明鉴于上述的问题而提出，其目的在于，提供在相邻区域间可应用的预测模 式不同的情况下能使对预测模式进行估计的精度得以提高的解码装置以及编码装置。 [0042]用于解决课题的方法
[0043]为了解决上述的课题，本发明所涉及的解码装置根据与作为进行画面内预测的对 象的对象区域相邻的1个或多个区域即相邻区域的预测模式，进行上述对象区域中的预测 模式的估计，对编码后的图像数据进行解码，所述解码装置的特征在于，在进行画面内预测 的多个区域的各区域中可应用的预测模式的集合的并集与任一种预测模式的集合一致，所 述解码装置具备:估计预测模式导出单元，该估计预测模式导出单元基于上述并集中所包 括的上述相邻区域的预测模式进行上述对象区域中的预测模式的估计，来导出估计预测模 式。
[0044] 另外，为了解决上述的课题，本发明所涉及的编码装置根据与作为进行画面内预 测的对象的对象区域相邻的1个或多个区域即相邻区域的预测模式，进行上述对象区域中 的预测模式的估计，并对图像数据进行编码，所述编码装置的特征在于，在进行画面内预测 的多个区域的各区域中可应用的预测模式的集合的并集与任一种预测模式的集合一致，所 述编码装置具备估计预测模式导出单元，该估计预测模式导出单元通过基于上述并集中所 包括的上述相邻区域的预测模式进行上述对象区域中的预测模式的估计，来导出估计预测 模式。
[0045] 根据上述构成，进行画面内预测的多个区域的各区域中可应用的预测模式的集合 的并集与每种预测模式的集合一致，基于上述并集中所含的上述相邻区域的预测模式，进 行上述对象区域中的预测模式的估计，来导出估计预测模式。
[0046] 根据上述构成，即使在区域间可应用的预测模式不同的情况下，也能将相邻区域 的预测模式直接用于对象区域的预测模式的估计。由此，例如，能防止被导出为估计预测模 式的预测模式被限定为分组后的代表性的预测模式。
[0047]其结果是，能起到对对象区域的预测模式进行估计的精度得以提高这样的效果。
[0048] 为了解决上述的课题，本发明所涉及的解码装置根据与作为进行画面内预测的对 象的对象区域相邻的1个或多个区域即相邻区域的预测模式，进行上述对象区域中的预测 模式的估计，对编码后的图像数据进行解码，所述解码装置的特征在于，具备：中间变换单 元，其将上述相邻区域的预测模式变换成中间预测模式，该中间预测模式是在进行画面内 预测的多个区域的每个区域中可应用的预测模式的集合的并集即中间预测集中所包括的 预测模式；以及估计预测模式导出单元，其基于通过上述变换而得到的各相邻区域的中间 预测模式，进行上述对象区域中的预测模式的估计，由此导出估计预测模式。
[0049] 另外，为了解决上述的课题，本发明所涉及的编码装置根据与作为进行画面内预 测的对象的对象区域相邻的1个或多个区域即相邻区域的预测模式，进行上述对象区域中 的预测模式的估计，并对图像数据进行编码，所述编码装置的特征在于，具备：中间变换单 元，其将上述相邻区域的预测模式变换成中间预测模式，该中间预测模式是在进行画面内 预测的多个区域的每个区域中可应用的预测模式的集合的并集即中间预测集中所包括的 预测模式；以及估计预测模式导出单元，其基于通过上述变换而得到的各相邻区域的中间 预测模式，进行上述对象区域中的预测模式的估计，由此导出估计预测模式。
[0050] 根据上述构成，在对对象区域的预测模式进行估计之际，能将相邻区域的预测模 式变换成各相邻区域中可应用的预测模式的集合的并集即中间预测集中所含的中间预测 模式，并能基于通过该变换而得到的中间预测模式来对对象区域的预测模式进行估计。
[0051] 在此，中间预测集包含各相邻区域中可应用的预测模式全部。另外，从相邻区域的 预测模式变换至中间预测模式的定时不受特别限制，既可以在相邻区域中估计预测模式时 预先进行，也可以在每次进行对象区域中的预测模式的估计时进行。
[0052]根据上述构成，即使在区域间可应用的预测模式不同的情况下，也能将相邻区域 的预测模式直接用于对象区域的预测模式的估计。由此，例如，能防止被导出为估计预测模 式的预测模式被限定为分组后的代表性的预测模式。
[0053]其结果是，能起到对对象区域的预测模式进行估计的精度得以提高这样的效果。 [0054]发明效果
[0055] 本发明所涉及的解码装置构成为:根据与作为进行画面内预测的对象的对象区域 相邻的1个或多个区域即相邻区域的预测模式，进行上述对象区域中的预测模式的估计，对 编码后的图像数据进行解码，其中，在进行画面内预测的多个区域的各区域中可应用的预 测模式的集合的并集与每种预测模式的集合一致，所述解码装置具备:估计预测模式导出 单元，其通过基于上述并集中所含的上述相邻区域的预测模式进行上述对象区域中的预测 模式的估计，来导出估计预测模式。
[0056] 本发明所涉及的编码装置构成为:根据与作为进