动画图像编码设备、动画图像解码设备、动画图像编码方法、动画图像解码方法以及程序的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及动画图像编码设备、动画图像解码设备、动画图像编码方法、动画图像 解码方法W及程序。
【背景技术】
[0002] 在与W非专利文献1和非专利文献2为代表的视频压缩相关的标准方法中，关于帖 内预测Qntra prediction),在使用的方法中，将参考像素（相邻的编码块的解码值)作为 针对位于沿着预测方向的位置处的像素的预测值。根据此方法，事先定义了多个预测方向， 通过应用合适的预测方向能提高编码性能。
[0003] 非专利文献3和非专利文献4描述了一种方法，其中，针对W上提及的帖内预测，基 于相邻的解码像素的像素值对参考值进行加权，而不是使用参考值的简单拷贝。非专利文 献5描述了一种基于对应于与参考像素相距的距离的分析的结果来对参考像素进行加权的 方法。
[0004] 现有技术文件
[0005] 非专利文献
[0006] 非专利文献 1:巧igh Efficienc^y Video Coding化EVC)text specification draftlO/'JCT-VC 12th meeting，JCTVC-L1003v34Jan.2013.
[0007] 非专利文献2:化int Video Team(JVT)Of ISO/IEC M阳G and mJ-T VCEG,"Text of ISO/IEC 14496-lOAdvanced Video Coding,"
[000引 非专利文献3:L.Wang，L.-M.Po，Y.Uddin，K.-M.WongandS.Li，''ANovel Wei曲ted Cross Prediction for H.264Intra Coding,"ICME2009.
[0009] 非专利文献 4:Non-patent reference 4:S.化，Y.Gao,J.畑 en and J.Zhou, "Dis1:ance-based Wei曲ted prediction for H,264Intra Coding,"ICALIP2008.
[0010] 非专利文献 5:Non-patent reference 5:R.畑 a,O.C.Au,X.Fan,X.Zhang and J丄i, ('Improved Combined Intra-Inter Prediction using Spatial-Variant Weighted Coefficient,"ICME201I.
【发明内容】
[0011] 本发明待解决的问题
[0012] 根据非专利文献1和2中描述的方法，当在帖内预测中基于预测方向生成预测值 时，像素之间的像素值的关联性会随着像素间的距离的增加而降低。为此，如果处理块的块 大小增加了，则预测性能会随着像素与参考像素相距的距离的增加而降低。
[0013] 那么，可W想到的是减小处理块的块大小。运可防止像素之间距离的增加，从而可 抑制预测性能的下降。然而，减小处理块的块大小会增加块的数量，从而导致提供给各个处 理块的控制信息的增加，并且存在不能提高压缩性能的问题。
[0014] 根据非专利文献3和4中描述的方法，针对处理块中与编码像素相距的距离较小的 像素，期望压缩性能有所提高。然而，随着处理块中与编码像素相距的距离的增加，无法期 望压缩性能的提高。
[0015] 同时，根据非专利文献5中所描述的方法，如上所述，基于对应于与参考像素相距 的距离的分析的结果对参考进行加权。为此，即使与参考像素相距的距离较大，也无法期望 压缩性能的提高。然而，非专利文献5中所述的方法在进行上述分析时利用帖间编码的信 息。为此，在帖间预测中无法期望压缩性能有所提高。
[0016] 本发明是针对上述问题而完成的，且本发明的目的在于在帖内预测中提高压缩性 能。
[0017]解决问题的手段
[0018] 为了解决上述问题，本发明提出了 W下各项内容。
[0019] (1)本发明提出了一种允许生成基于帖内预测方向的帖内预测值的动画图像编码 设备，包括:预测误差统计评价装置(例如，相当于图2中的预测误差统计评价单元30)，其用 于将基于帖内预测方向的预测误差的统计表示成参数、并根据从沿着帖内预测方向设置的 参考像素到待处理的像素的距离对统计的参数(例如，相当于后续将描述的均值和方差)进 行近似;预测值特征量计算装置(例如，相当于在图2中的预测值特征量计算单元40)，其用 于针对待处理的像素附近的像素来计算基于帖内预测方向的预测值的特征量；W及预测值 计算装置(例如，相当于在图2中的第二预测值计算单元50)，其用于利用由预测误差统计评 价装置近似得到的统计的参数来对与从沿着帖内预测方向设置的参考像素到待处理的像 素的距离相对应的预测误差进行估计、利用由预测值特征量计算装置所计算的特征量来将 预测误差反映在基于帖内预测方向的预测值(例如，相当于在图2中的帖内预测值k)中、并 生成新的预测值(例如，相当于在图2中的帖内预测值d)。
[0020] 根据本发明，将基于帖内预测方向的预测误差的统计表示为参数，并根据从沿着 帖内预测方向设置的参考像素到待处理的像素的距离来对统计参数进行近似。另外，针对 待处理的像素附近的像素来计算基于帖内预测方向的预测值的特征量。此外，利用经近似 的统计参数来对与W上提及的距离相对应的预测误差进行估计，利用所计算的特征量将预 测误差反映在基于帖内预测方向的预测值中，并生成新的预测值。
[0021] 因此，能将针对与沿着帖内预测方向设置的参考像素相距的距离的像素值的变化 频率表示为统计，并能利用此统计修正基于帖内预测方向的预测值。因此，能将像素值的变 化反映在基于帖内预测方向的预测值中，其中考虑到了处理块中像素之间的像素值相关 性。
[0022] 另外，用于表示新生成的预测值所必需的控制信息仅为对统计参数进行近似的结 果。为此，能抑制提供给每个处理块的控制信息的增加。
[0023] 根据上述配置，在帖内预测中，能在不降低视频质量的情况下抑制比特率，因此能 提高压缩性能。
[0024] (2)关于（1)中的动画图像编码设备，本发明提出了一种动画图像编码设备，其中 预测误差统计评价装置包括:统计参数计算装置(例如，相当于在图3中的统计参数计算单 元32)，其用于对基于帖内预测方向的预测误差的统计进行评价，并参数化表示统计;参数 近似装置(例如，相当于在图3中的参数近似单元33)，其用于根据从沿着帖内预测方向设置 的参考像素到待处理的像素的距离、利用近似函数对由统计参数计算装置所得到的统计的 参数进行近似；W及参数确定装置(例如，相当于在图3中的参数确定单元34)，其用于利用 由参数近似装置所得到的近似函数对基于帖内预测方向的预测误差的统计进行估计。
[0025] 根据本发明，在（1)中的动画图像编码设备中，预测误差统计评价装置具有统计参 数计算装置、参数近似装置和参数确定装置。由统计参数计算装置对基于帖内预测方向的 预测误差的统计进行评价，并参数化表示统计。参数近似装置根据从沿着帖内预测方向设 置的参考像素到待处理的像素的距离、利用近似函数对W上提及的统计参数进行近似。参 数确定装置利用由参数近似装置所得到的近似函数来对基于帖内预测方向的预测误差的 统计进行估计。
[0026] 为此，利用近似函数对统计参数进行近似。因此，用于表示新生成的预测值所必需 的控制信息仅为近似函数的系数，从而能进一步抑制比特率。
[0027] (3)关于(2)中的动画图像编码设备，本发明提出了一种动画图像编码设备，其中， 统计参数计算装置根据从沿着帖内预测方向设置的参考像素到待处理的像素的距离来将 处理块分类成多个分割块(例如，相当于在图4中的第一分段、第二分段、第=分段和第四分 段），并对多个分割块中的每个分割块中的统计进行评价，并且参数近似装置借助于线性近 似方法或多项式近似方法，来对统计的参数进行近似，其中将从参考像素到多个分割块中 的每个分割块中的待处理的像素的距离的代表值(例如，相当于后续描述的分段编号)作为 变量。
[0028] 根据本发明，在(2)中的动画图像编码设备中，根据从沿着帖内预测方向设置的参 考像素到待处理的像素的距离来将处理块分类成多个分割块，并且由统计参数计算装置对 多个分割块中的每个分割块中的统计进行评价。参数近似装置借助于线性近似方法或多项 式近似方法，来对统计参数进行近似，其中，将从参考像素到多个分割块中的每个分割块中 的待处理的像素的距离的代表值作为变量。因此，能根据从沿着帖内预测方向设置的参考 像素到待处理的像素的距离来对统计参数进行近似。
[0029] (4)关于（1)至(3)中任一项的动画图像编码设备，本发明提出了一种动画图像编 码设备，其中，预测误差统计评价装置将关于预测误差的直方图的拉普拉斯分布表示作为 统计。
[0030] 根据本发明，在（1)至（3)中任一项的动画图像编码设备中，可将关于预测误差的 直方图的拉普拉斯分布表示作为统计。
[0031] (5)关于(4)中的动画图像编码设备，本发明提出了一种动画图像编码设备，其中， 预测误差统计评价装置将拉普拉斯分布的均值和方差作为统计的参数。
[0032] 根据本发明，在(4)中的动画图像编码设备中，可将拉普拉斯分布的均值和方差作 为统计的参数。
[0033] (6)根据（1)至(5)中任一项的动画图像编码设备，本发明提出了一种动画图像编 码设备，其中，预测值计算装置利用统计的参数对预测误差进行估计，预测值特征量计算装 置将针对像素(该像素是处理块中的像素中与参考像素相距的距离不小于预定的下限值且 小于预定的上限值的像素(例如，相当于在图4中的第一分段中的像素）)所计算的特征量的 大小进行比较，并基于特征量的大小来从处理块中的像素中确定用于将预测误差反映在预 测值中的像素。
[0034] 根据本发明，在（I)至（5)中任一项的动画图像编码设备中，基于特征量的大小来 从处理块中的像素中确定用于将预测误差反映在预测值中的像素。为此，能将像素值的变 化反映在合适的像素的预测值中，其中考虑到了处理块中像素之间的像素值相关性。
[0035] (7)关于(6)中的动画图像编码设备，本发明提出了一种动画图像编码设备，其中， 预测值计算装置事先具有用于定义如何基于特征量的大小来确定用于将预测误差反映在 预测值中的像素的多个规则，针对每个处理块选择多个规则中的一个规则，并根据所选择 的规则来确定用于将预测误差反映在预测值中的像素。
[0036] 根据本发明，在(6)中的动画图像编码设备中，针对每个处理块选择多个规则中的 一个规则，并根据所选择的规则来确定用于将预测误差反映在预测值中的像素。为此，能通 过选择与图像相对应的规