專利名稱：圖像解碼方法、圖像編碼方法、圖像解碼裝置、圖像編碼裝置、程序、以及集成電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及，以更好的編碼效率將圖像及影像數據壓縮編碼的圖像編碼方法、將壓縮編碼后的圖像及影像數據解碼的圖像解碼方法、對應的圖像編碼裝置、圖像解碼裝置、程序、以及集成電路。
背景技術：
用于經由互聯網的視頻會議、數字視頻廣播、以及包含影像內容的流媒體的、例如視頻點播型的服務的應用的數量越來越多，這些應用依存于影像信息的發送。影像數據被發送或被記錄時，許多量的數據，通過帶寬有限的以往的傳輸路被發送，或者，被存儲到數據容量有限的以往的存儲介質。為了向以往的傳輸通道及存儲介質發送及存儲影像信息，壓縮或削減數字數據的量是不可缺少的。于是，為了影像數據的壓縮，開發了多個影像編碼標準。這樣的影像編碼標準是，例如，H. 26x所示的ITU — T標準，以及MPEG — x所示的ISO / IEC標準。目前，最新且最先進的影像編碼標準是，H. 264 / MPEG 一 4AVC所示的標準(參照非專利文獻I)。
成為這樣的標準的大部分的基礎的編碼方法，基于包含以下的(a)至(d)所示的主要階段的預測編碼。(a)為了以塊級對影像幀各自進行數據壓縮，將影像幀劃分為像素的塊。(b)通過根據預先編碼的影像數據預測各個塊，從而確定時間上以及空間上的冗余性。(c)通過從影像數據中減去預測數據，從而除去確定的冗余性。
(d)根據傅立葉轉換、量化、以及熵編碼，壓縮剰余的數據。根據現在的影像編碼標準，用于各個宏塊的預測的預測模式，按每個塊不同。大部分的影像編碼標準，為了根據以前編碼及解碼的幀預測影像數據，而利用運動檢測及運動補償(幀間預測)。或者，也可以根據相同的幀的相鄰的塊預測塊數據(幀內預測)。H.264 / AVC標準，對例如用于預測的參考像素，或者，對像素被外插的方向，定義幾個不同的幀內預測模式。
圖1A是示出基于以往的H. 264 / AVC標準的幀內預測估計被適用的對象塊與參考像素的關系的一個例子的圖。并且，圖1B是示出基于以往的H. 264 / AVC標準的幀內預測模式集所包含的預測方向的圖。如圖1A示出，外插位于被預測的對象塊10的上和左的13個參考像素20，從而預測4X4像素的對象塊10。通過該預測，生成與對象塊10對應的預測塊。此時，為了執行外插，從圖1B所示的可取的8個外插方向(幀內預測方向)中選擇I個。也就是說，從8個外插方向各自示出的8個方向預測模式中選擇I個方向預測模式。或者，可以選擇DC(直流)預測模式。在DC預測模式中，為了預測對象塊10，利用參考像素20的平均值。如此，按每個宏塊選擇，利用多個預測模式中的哪個預測模式來進行預測，編碼后的對象塊與關于被選擇的預測模式的信息一起，通過熵編碼而被壓縮、并被傳輸。在現在的影像編碼標準中，作為關于被選擇的預測模式的信息，按照由標準預先決定的規則預測估計值。例如，在示出由H. 264 / AVC標準決定的幀內預測模式的信息的情況下，幀內預測模式的估計值，被決定為已經編碼的周圍的塊的幀內預測模式中的、表示預測的方法的號碼的小的號碼。而且，在被預測的估計值和編碼對象的信息相同的情況下，僅傳輸示出相同的情況的標志。另ー方面，在估計值和編碼對象的信息不同的情況下，傳輸編碼對象的信息。例如，在幀內預測模式的估計值、和編碼時實際被選擇的預測模式相同的情況下，僅傳輸標志。另一方面，在不同的情況下，傳輸用于恢復被選擇的預測模式的信息。圖2是示出基于以往的H. 264 / AVC標準的圖像編碼裝置的結構中的、估計預測模式、設定預測模式的編碼值的設定部510的詳細結構的ー個例子的圖。并且，圖3是示出基于以往的H. 264 / AVC標準的圖像解碼裝置的結構中的、恢復預測模式的恢復部620的詳細結構的ー個例子的圖。如圖2示出，在設定部510，輸入示出編碼模式(幀內預測模式或幀間預測模式)的編碼模式信息SMD。例如，在幀內預測編碼被選擇為編碼模式的情況下，編碼模式信息SMD是，示出幀內預測模式的信息IPM。另ー方面，在幀間預測編碼被選擇為編碼模式的情況下，編碼模式信息SMD是，位置信息(運動矢量)MV。預測模式存儲器511是，存儲輸入的編碼模式信息SMD的存儲器。預測模式估計部512，從由預測模式存儲器511輸入的、已經編碼的編碼模式信息中，以預先決定的手段獲得預測模式估計值候選。利用圖1A說明，針對4X4像素的塊尺寸的基于H. 264 / AVC標準的預測模式估計部512、624中的預測模式估計值MPM的估計方法，以作為ー個例子。預測模式估計部512、624，在編碼及解碼步驟中，針對4X4像素的對象塊10，獲得已經編碼(或解碼)完畢的周圍塊30的幀內預測模式IPM_A、以及周圍塊40的幀內預測模式IPM_B。而且，如下述的式1，將IPM_A和IPM_B的值小的一方的模式設定為預測模式估計值MPM。MPM = Min (PredModeA, PredModeB) (式 1)在此,式I的PredModeA及PredModeB各自示出，表示相鄰塊所利用的預測模式的索引的號碼，MinO是，輸出小的任一方的索引的函數。預測模式估計部512，從預測模式估計值候選中決定預測模式估計值MPM，輸出決定的預測模式估計值MPM。模式信息生成部515，對編碼的對象塊的編碼模式IPM與預測模式估計值MPM進行比較。而且，在兩者相同的情況下，將示出與預測模式估計值MPM相同的情況的標志設定為編碼預測模式關聯信號SSMD。另ー方面，在兩者不同的情況下，將符合的號碼以外的模式信號的索引作為編碼預測模式關聯信號SSMD來輸出。式2示出，模式信息生成部515的設定方法。算式1
權利要求
1.一種圖像解碼方法，對編碼圖像數據進行解碼，該編碼圖像數據是，依據基于預測模式的預測，按每個塊對圖像數據進行編碼而生成的數據，所述圖像解碼方法包括 恢復步驟，根據示出編碼時所執行的預測模式的估計結果的模式信息，恢復選擇預測模式，該選擇預測模式是，編碼時用于預測的預測模式；以及 解碼步驟，依據基于所述選擇預測模式的預測，對所述編碼圖像數據的對象塊進行解碼，從而生成解碼塊， 所述恢復步驟包括 第一預測模式估計步驟，從多個預測模式中，將一個預測模式決定為第一估計預測模式； 第二預測模式估計步驟，從多個預測模式中，將與所述第一估計預測模式不同的一個預測模式決定為第二估計預測模式；以及 預測模式恢復步驟，根據所述模式信息和所述第一估計預測模式和所述第二估計預測模式，恢復所述選擇預測模式。
2.如權利要求1所述的圖像解碼方法， 所述模式信息至少包含，示出所述選擇預測模式與所述第一估計預測模式以及所述第二估計預測模式的比較結果的標志信息， 在所述預測模式恢復步驟中， 在所述標志信息示出所述選擇預測模式與所述第一估計預測模式一致的情況下，將所述第一估計預測模式決定為所述選擇預測模式， 在所述標志信息示出所述選擇預測模式與所述第二估計預測模式一致的情況下，將所述第二估計預測模式決定為所述選擇預測模式， 在所述標志信息示出所述選擇預測模式與所述第一估計預測模式以及所述第二估計預測模式不一致的情況下，根據所述模式信息中還包含的確定所述選擇預測模式的信息，恢復所述選擇預測模式。
3.如權利要求1或2所述的圖像解碼方法， 所述第一估計預測模式和所述第二估計預測模式的任一方是，示出DC及邊緣預測的模式。
4.如權利要求1至3的任一項所述的圖像解碼方法， 在所述第一預測模式估計步驟中，將與所述對象塊相鄰、且已經解碼的多個塊的選擇預測模式中的、索引號碼最小的預測模式決定為所述第一預測模式。
5.如權利要求1至4的任一項所述的圖像解碼方法， 在所述第二預測模式估計步驟中， 在所述第一估計預測模式為平面模式的情況下，將所述第二估計預測模式決定為DC預測模式， 在所述第一估計預測模式不是平面模式的情況下，將所述第二估計預測模式決定為平面模式。
6.一種圖像編碼方法，按每個塊對圖像數據進行編碼，所述圖像編碼方法包括 編碼步驟，依據基于從預先決定的多個預測模式候選中選擇出的選擇預測模式的預測，對所述圖像數據的對象塊進行編碼；解碼步驟，對被編碼的對象塊進行解碼，從而生成解碼塊； 第一預測模式估計步驟，從多個預測模式中，將一個預測模式決定為第一估計預測模式； 第二預測模式估計步驟，從多個預測模式中，將與所述第一估計預測模式不同的一個預測模式決定為第二估計預測模式；以及 輸出步驟，將用于所述選擇預測模式的恢復的模式信息，與所述被編碼的對象塊一起輸出， 所述輸出步驟包括模式信息生成步驟，在所述模式信息生成步驟中，根據所述第一估計預測模式和所述第二估計預測模式和所述選擇預測模式，生成所述模式信息。
7.如權利要求6所述的圖像編碼方法， 在所述模式信息生成步驟中， 在所述選擇預測模式與所述第一估計預測模式以及所述第二估計預測模式的任一方一致的情況下，生成示出與哪一方一致的標志信息，以作為所述模式信息， 在所述選擇預測模式與所述第一估計預測模式以及所述第二估計預測模式的雙方都不一致的情況下，生成示出與雙方都不一致的標志信息、以及確定所述選擇預測模式的信息，以作為所述模式信息。
8.如權利要求6或7所述的圖像編碼方法， 所述第一估計預測模式和所述第二估計預測模式的任一方是，示出DC及邊緣預測的模式。
9.如權利要求6至8的任一項所述的圖像編碼方法， 在所述第一預測模式估計步驟中，將與所述對象塊相鄰、且已經編碼的多個塊的選擇預測模式中的、索引號碼最小的預測模式決定為所述第一預測模式。
10.如權利要求6至9的任一項所述的圖像編碼方法， 在所述第二預測模式估計步驟中， 在所述第一估計預測模式為平面模式的情況下，將所述第二估計預測模式決定為DC預測模式， 在所述第一估計預測模式不是平面模式的情況下，將所述第二估計預測模式決定為平面模式。
11.一種圖像解碼裝置，對編碼圖像數據進行解碼，該編碼圖像數據是，依據基于預測模式的預測，按每個塊對圖像數據進行編碼而生成的數據，所述圖像解碼裝置具備 恢復部，根據示出編碼時所執行的預測模式的估計結果的模式信息，恢復選擇預測模式，該選擇預測模式是，編碼時用于預測的預測模式；以及 解碼部，依據基于所述選擇預測模式的預測，對所述編碼圖像數據的對象塊進行解碼，從而生成解碼塊， 所述恢復部具備 第一預測模式估計部，從多個預測模式中，將一個預測模式決定為第一估計預測模式； 第二預測模式估計部，從多個預測模式中，將與所述第一估計預測模式不同的一個預測模式決定為第二估計預測模式；以及預測模式恢復部，根據所述模式信息和所述第一估計預測模式和所述第二估計預測模式，恢復所述選擇預測模式。
12.—種圖像編碼裝置，按每個塊對圖像數據進行編碼，所述圖像編碼裝置具備 編碼部，依據基于從預先決定的多個預測模式候選中選擇出的選擇預測模式的預測，對所述圖像數據的對象塊進行編碼； 解碼部，對被編碼的對象塊進行解碼，從而生成解碼塊； 第一預測模式估計部，從多個預測模式中，將一個預測模式決定為第一估計預測模式； 第二預測模式估計部，從多個預測模式中，將與所述第一估計預測模式不同的一個預測模式決定為第二估計預測模式；以及 輸出部，將用于所述選擇預測模式的恢復的模式信息，與所述被編碼的對象塊一起輸出， 所述輸出部具備模式信息生成部，所述模式信息生成部，根據所述第一估計預測模式和所述第二估計預測模式和所述選擇預測模式，生成所述模式信息。
13.一種程序，使計算機對編碼圖像數據進行解碼，該編碼圖像數據是，依據基于預測模式的預測，按每個塊對圖像數據進行編碼而生成的數據，所述程序使計算機執行以下的步驟 恢復步驟，根據示出編碼時所執行的預測模式的估計結果的模式信息，恢復選擇預測模式，該選擇預測模式是，編碼時用于預測的預測模式；以及 解碼步驟，依據基于所述選擇預測模式的預測，對所述編碼圖像數據的對象塊進行解碼，從而生成解碼塊， 所述恢復步驟包括 第一預測模式估計步驟，從多個預測模式中，將一個預測模式決定為第一估計預測模式； 第二預測模式估計步驟，從多個預測模式中，將與所述第一估計預測模式不同的一個預測模式決定為第二估計預測模式；以及 預測模式恢復步驟，根據所述模式信息和所述第一估計預測模式和所述第二估計預測模式，恢復所述選擇預測模式。
14.一種程序，使計算機按每個塊對圖像數據進行編碼，所述程序使計算機執行以下的步驟 編碼步驟，依據基于從預先決定的多個預測模式候選中選擇出的選擇預測模式的預測，對所述圖像數據的對象塊進行編碼； 解碼步驟，對被編碼的對象塊進行解碼，從而生成解碼塊； 第一預測模式估計步驟，從多個預測模式中，將一個預測模式決定為第一估計預測模式； 第二預測模式估計步驟，從多個預測模式中，將與所述第一估計預測模式不同的一個預測模式決定為第二估計預測模式；以及 輸出步驟，將用于所述選擇預測模式的恢復的模式信息，與所述被編碼的對象塊一起輸出，所述輸出步驟包括模式信息生成步驟，在所述模式信息生成步驟中，根據所述第一估計預測模式和所述第二估計預測模式和所述選擇預測模式，生成所述模式信息。
15.一種集成電路，對編碼圖像數據進行解碼，該編碼圖像數據是，依據基于預測模式的預測，按每個塊對圖像數據進行編碼而生成的數據，所述集成電路具備 恢復部，根據示出編碼時所執行的預測模式的估計結果的模式信息，恢復選擇預測模式，該選擇預測模式是，編碼時用于預測的預測模式；以及 解碼部，依據基于所述選擇預測模式的預測，對所述編碼圖像數據的對象塊進行解碼，從而生成解碼塊， 所述恢復部具備 第一預測模式估計部，從多個預測模式中，將一個預測模式決定為第一估計預測模式； 第二預測模式估計部，從多個預測模式中，將與所述第一估計預測模式不同的一個預測模式決定為第二估計預測模式；以及 預測模式恢復部，根據所述模式信息和所述第一估計預測模式和所述第二估計預測模式，恢復所述選擇預測模式。
16.一種集成電路，按每個塊對圖像數據進行編碼，所述集成電路具備 編碼部，依據基于從預先決定的多個預測模式候選中選擇出的選擇預測模式的預測，對所述圖像數據的對象塊進行編碼； 解碼部，對被編碼的對象塊進行解碼，從而生成解碼塊； 第一預測模式估計部，從多個預測模式中，將一個預測模式決定為第一估計預測模式； 第二預測模式估計部，從多個預測模式中，將與所述第一估計預測模式不同的一個預測模式決定為第二估計預測模式；以及 輸出部，將用于所述選擇預測模式的恢復的模式信息，與所述被編碼的對象塊一起輸出， 所述輸出部具備模式信息生成部，所述模式信息生成部，根據所述第一估計預測模式和所述第二估計預測模式和所述選擇預測模式，生成所述模式信息。
全文摘要
圖像解碼方法包括恢復步驟，恢復作為編碼時用于預測的預測模式的選擇預測模式；以及解碼步驟，依據基于選擇預測模式的預測，對編碼圖像數據的對象塊進行解碼，從而生成解碼塊，恢復步驟包括第一預測模式估計步驟，決定第一估計預測模式；第二預測模式估計步驟，決定與第一估計預測模式不同的第二估計預測模式；以及預測模式恢復步驟，根據模式信息和第一估計預測模式和第二估計預測模式，恢復選擇預測模式。
文檔編號H04N7/32GK103053162SQ20118003765
公開日2013年4月17日 申請日期2011年9月28日 優先權日2010年9月30日
發明者笹井壽郎, 西孝啟, 柴原陽司, 杉尾敏康, V·德呂容 申請人:松下電器產業株式會社