专利名称：图像处理装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种图像处理装置和方法，具体地涉及如下图像处理装置和方法，该图像处理装置和方法实现色差信号的编码效率的提高和存储器访问的地址计算的减少。
背景技术：
近年来，如下装置得到了广泛应用为了执行信息的高效传输和存储，该装置通过采用将图像信息作为数字来处理的编码格式对图像进行压缩编码，并且此时利用作为图像信息的特征的冗余，通过诸如离散余弦变换等的正交变换和运动补偿来压缩图像。该编码格式的示例包括MPEG(运动图像专家组)等。具体地，MPEG(IS0/IEC 13818-2)被定义为通用图像编码格式，并且是涵盖隔行扫描图像和顺序扫描图像以及标准分辨率图像和高清晰度图像的标准。例如，MPEG2现在已被用于专业用途和消费者用途的大范围的应用广泛采用。通过采用MPEG2压缩格式，例如， 在具有720X480像素的标准分辨率的隔行扫描图像的情况下分配4Mbps到8Mbps的代码量(比特率)。通过采用MPEG2压缩格式，例如，在具有1920X1088像素的高分辨率的隔行扫描图像的情况下分配18Mbps到22Mbps的代码量(比特率)。因此，可以实现高压缩率和良好的图像质量。MPEG2主要旨在用于广播用途的高图像质量编码，然而并不处理比MPEG1(即，具有更高压缩率的编码格式)的代码量低的代码量(比特率)。由于个人数字助理的普及，预期对这种编码格式的需求从现在起将会增长，响应于此，执行了 MPEG4编码格式的标准化。 关于图像编码格式，其规范在1998年12月被确认为国际标准IS0/IEC 14496-2。此外，近年来，以用于电视会议用途的图像编码作为目标，被称作H. ^L(ITU-T Q6/16VCEG)的标准的标准化取得了进步。对于H. 26L,已知虽然与诸如MPEG2或MPEG4的传统编码格式相比其编码和解码需要更大的计算量，但是其实现了更高的编码效率。此外， 当前，作为MPEG4的活动的部分，以H. 26L作为用于实现较高编码效率的基础、利用不由 H. 26L支持的功能的标准化，已被执行为增强压缩视频编码的联合模型。关于标准化的进度，H. 264和MPEG-4的第10部分(高级视频编码，下文中称作H. 264/AVC)在2003年3月成为国际标准。此外，作为其扩展，在2005年2月完成了包括诸如RGB、4 2 2或4 4 4的商业用途所需的编码工具、以及由MPEG-2规定的SxSDCT和量化矩阵的FRExt (保真度范围扩展) 的标准化。因此，H. 264/AVC可以用作能够适当地表达甚至电影中包括的胶片噪声的编码格式，并变得用于诸如蓝光光盘(Blu-Ray Disc，注册商标)等的大范围应用。然而，现在，增加了对进一步高压缩编码的需要，诸如旨在压缩作为具有约 4000X2000像素(其是高版本图像的四倍)的图像，或替代地，增加了对进一步高压缩编码的需要，诸如旨在将高版本图像分发到类似因特网的具有有限传输能力的环境内。因此，利用在以上提到的ITU-T的控制下的VCEG(=视频编码专家组)，已经持续进行了关于编码效率的提高的研究。
现在，利用根据H. 264/AVC格式的运动预测补偿，通过执行具有四分之一像素精度预测/补偿处理提高预测效率。例如，利用MPEG2格式，通过线性插值处理来执行半像素精度运动预测/补偿处理。另一方面，利用H. 264/AVC格式，执行使用6抽头FIR(有限脉冲响应滤波器)滤波器作为插值滤波器的四分之一像素精度预测/补偿处理。
图1是用于描述利用H. 264/AVC格式的四分之一像素精度的预测/补偿处理的图。利用H. 264/AVC格式，使用6抽头FIR(有限脉冲响应滤波器)滤波器来执行四分之一像素精度预测/补偿处理。在图1的示例中，位置A表示整数精度像素位置，位置b、c和d表示半像素精度位置，并且位置el、e2和e3表示四分之一像素精度位置。首先，以下ClipO被定义为如下表达式(Do[数学表达式1]
权利要求
1.一种图像处理装置，包括运动预测装置，被配置成执行对要编码的亮度块的运动预测，并生成运动矢量；块确定装置，被配置成将与已由所述运动预测装置关于其生成了运动矢量的亮度块对应的色差块归类到基于正交变换的块尺寸的类别；以及色差运动矢量生成装置，被配置成在所述色差块已被所述块确定装置归类到尺寸小于正交变换的块尺寸的类别的情况下，关于多个所述亮度块对应单个色差块，以便生成所述单个色差块的运动矢量。
2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述色差运动矢量生成装置使用由所述运动预测装置生成的多个所述亮度块的运动矢量中的至少一个，来生成所述单个色差块的运动矢量。
3.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中，所述色差运动矢量生成装置按照使用由所述运动预测装置生成的多个所述亮度块的运动矢量中的至少一个的函数，来生成所述单个色差块的运动矢量。
4.根据权利要求2所述的图像处理装置，还包括编码装置，被配置成对由所述运动预测装置生成的所述亮度块的运动矢量的信息进行编码；其中，所述色差运动矢量生成装置按照使用由所述运动预测装置所获得的多个所述亮度块的运动矢量中的至少一个的函数，来生成所述单个色差块的预测运动矢量，并获得已生成的所述预测运动矢量与从以所述预测运动矢量为中心的预定范围中搜索到的所述单个色差块的运动矢量之间的差；并且其中，所述编码装置对由所述色差运动矢量生成装置获得的所述差的信息进行编码。
5.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中，在所述色差块被所述块确定装置归类到尺寸等于或大于所述正交变换块尺寸的类别的情况下，所述运动预测装置按照基于编码标准的方法生成所述色差块的运动矢量。
6.一种图像处理方法，包括以下步骤图像处理装置进行如下操作执行对要编码的亮度块的运动预测，并生成运动矢量，将与已关于其生成了所述运动矢量的所述亮度块对应的色差块归类到基于正交变换的块尺寸的类别，以及在已将所述色差块归类到尺寸小于正交变换的块尺寸的类别的情况下，关于多个所述亮度块对应单个色差块，以便生成所述单个色差块的运动矢量。
7.一种图像处理装置，包括解码装置，被配置成对要解码的亮度块的预测模式的信息进行解码；块确定装置，被配置成基于由所述解码装置解码的所述预测模式的信息所指示的所述亮度块的尺寸，将与所述亮度块对应的色差块归类到与正交变换的块尺寸对应的类别；以及色差运动矢量生成装置，被配置成在所述色差块已被所述块确定装置归类到尺寸小于正交变换的块尺寸的类别的情况下，关于多个所述亮度块对应单个色差块，以便生成所述单个色差块的运动矢量。
8.根据权利要求7所述的图像处理装置，其中，所述解码装置对所述亮度块的运动矢量的信息进行解码，并且其中，所述色差运动矢量生成装置使用由所述解码装置解码的多个所述亮度块的运动矢量中的至少一个来生成所述单个色差块的运动矢量。
9.根据权利要求8所述的图像处理装置，其中，所述色差运动矢量生成装置按照使用由所述解码装置解码的多个所述亮度块的运动矢量中的至少一个的函数来生成所述单个色差块的运动矢量。
10.根据权利要求8所述的图像处理装置，其中，所述解码装置对如下矢量之间的差的信息进行解码通过使用在编码侧编码的多个所述亮度块的运动矢量计算平均值而生成的所述单个色差块的预测运动矢量，以及从以所述预测运动矢量为中心的预定范围中搜索的所述单个色差块的运动矢量；并且其中，所述色差运动矢量生成装置按照使用由所述运动预测装置获得的多个所述亮度块的运动矢量中的至少一个的函数生成所述单个色差块的预测运动矢量，并将已生成的所述预测运动矢量与由所述解码装置解码的所述差的信息相加，来生成所述单个色差块的运动矢量。
11.根据权利要求8所述的图像处理装置，还包括预测图像生成装置，被配置成使用所述亮度块的运动矢量生成所述亮度块的预测图像；其中，在所述色差块被所述块确定装置归类到尺寸等于或大于所述正交变换块尺寸的类别的情况下，所述预测图像生成装置按照基于编码标准的方法生成所述色差块的运动矢量，并生成所述色差块的预测图像。
12.—种图像处理方法，包括以下步骤 图像处理装置进行如下操作对要解码的亮度块的预测模式的信息进行解码；基于由已解码的所述预测模式的信息所指示的所述亮度块的尺寸，将与所述亮度块对应的色差块归类到与正交变换的块尺寸对应的类别；以及在所述色差块已被归类到尺寸小于正交变换的块尺寸的类别的情况下，关于多个所述亮度块对应单个色差块，以便生成所述单个色差块的运动矢量。
全文摘要
提供了一种能够提高色差信号的编码效率并减少存储器访问的地址计算数量的图像处理装置和方法。在正交变换的块尺寸是4×4并且亮度信号的宏块由添加有0或1的四个4×4像素块构成的情况下，使四个亮度信号块与添加有C的一个色差信号4×4块对应。四个亮度信号块的每一个具有运动矢量信息，即mv0、mv1、mv2和mv3。使用上述运动矢量信息的四个集合，通过平均处理来计算一个色差信号4×4块的运动矢量信息(mvc)。例如，所提供的图像处理装置和方法可以应用于基于H.264/AVC格式编码的图像编码装置。
文档编号H04N11/04GK102577388SQ201080043968
公开日2012年7月11日 申请日期2010年9月22日 优先权日2009年9月30日
发明者佐藤数史 申请人:索尼公司