[发明专利]影像编码方法、装置、影像解码方法、装置

说明书

技术领域

本发明涉及谋求影像编码中的内插滤波器的性能改善、改善编码效率的技术。

本申请基于2011年6月27日向日本申请的特愿2011-141724号要求优先权，将其内容引用于此。

背景技术

在影像编码中，在不同的画面间执行预测的画面间预测（运动补偿）编码中，参照已经解码的帧（frame），求出使预测误差能量最小的运动矢量，对该预测误差信号（也称为残差信号）进行正交变换。此后，实施量化，经过熵编码（entropy encoding），最终成为二进制数据（binary data），即，成为比特流（bit stream）。欲提高编码效率，预测误差能量的减低是不可缺的，要求预测精度高的预测方式。

在影像编码标准方式中，导入了为数众多的用于提高画面间预测的精度的工具（tools）。例如，在H.264/AVC中，在最近的帧存在阻塞（occlusion）的情况下，参照在时间上稍微分开的帧更能减低预测误差能量，因此，能参照多个帧。将本工具称为多个参照帧预测。

此外，为了能应对复杂的形状的运动，除了16×16和8×8以外，还能像16×8、8×16、8×4、4×8、4×4那样，对区块大小（block size）进行精细分割。将本工具称为可变区块大小预测。

与它们同样地，从参照帧的整数精度像素使用6抽头滤波器（6-tap filter）内插1/2精度的像素，进而利用该像素通过线性内插生成1/4精度的像素。由此，对于小数精度的运动，预测变得准。将本工具称为1/4像素精度预测。

面向编码效率比H.264/AVC高的下一代影像编码标准方式的制定，国际标准化组织ISO/IEC“MPEG”（International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission “Moving Picture Experts Group”（国际标准化组织/国际电工委员会“移动图像专家组”））和ITU-T“VCEG”（International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector “Video Coding Experts Group”（国际电信联盟－电信标准化部“视频编码专家组”））共同设立了研究团队（Joint Collaborative Team for Video Coding（用于视频编码的联合协作的团队）：JCT-VC）。下一代标准方式称为高效影像编码方式（High Efficiency Video Coding：HEVC），当前，从世界各国汇集各种各样的新颖编码技术，在JCT-VC会议进行审议。

其中，特别是与画面间预测（运动补偿）关联的提案完成得多，在HEVC用参照软件（HEVC test Model：HM）中，采用改善运动矢量的预测效率的工具或将区块大小扩张为16×16以上的工具。

此外，还提出了提高小数精度像素的内插精度的工具，根据DCT（Discrete Cosine Transform：离散余弦变换）系数的基导出的内插滤波器系数的基于DCT变换的内插滤波器（DCT-based Interpolation Filter：DCT-IF）效果高，在HM中采用。为了进一步提高内插精度，还提出了使内插滤波器系数以帧单位自适应地变化的内插滤波器，称为自适应内插滤波器（Adaptive Interpolation Filter：AIF）。在自适应内插滤波器中，编码效率改善的效果高，还在由VCEG主导而制作完成的面向下一代影像编码参照软件（Key Technical Area（关键技术领域）：KTA）中采用。因为对提高编码效率的贡献高，所以，内插滤波器的性能改善是非常令人期待的领域。

对以往的内插滤波器更详细地进行说明。

[固定内插]

图10是示出H.264/AVC中的小数精度的像素内插方法的图。在H.264/AVC中，如图10所示，在进行1/2像素位置的内插时，使用成为对象的内插像素的左右各3点总计6个整数像素进行内插。在垂直方向上，使用上下各3点总计6个整数像素进行内插。滤波器系数分别成为［（1，-5，20，20，-5，1）/32］。在对1/2像素位置进行内插之后，在1/4像素位置中，使用［1/2，1/2］的平均值滤波器进行内插。因为需要一次对1/2像素位置全部进行内插而求出，所以计算复杂度高，但是，能进行性能高的内插，实现编码效率提高。利用以上的固定滤波器的内插的技术示于非专利文献1等。