[发明专利]动态图像编码装置、动态图像编码方法、动态图像编码程序、动态图像解码装置、动态图像解码方法以及动态图像解码程序

说明书

技术领域

本发明涉及动态图像编码装置、动态图像编码方法、动态图像编码程序、动态图像解码装置、动态图像解码方法以及动态图像解码程序。 

背景技术

在使用移动补偿的动态图像编码方式中，使用存储在帧存储器内的过去已编码的参照图像来进行编码对象图像的移动检测，并使用检测出的移动矢量来根据参照图像生成移动补偿图像(预测图像)。此时，通过使参照图像的精度从本来存在于参照图像内的像素单位的精度(整数像素精度)变为位于参照图像的邻接像素间的像素单位的精度(分数像素精度)，能以高精度补偿编码对象图像的移动，可提高编码效率。 

在国际电信联盟(International Telecommunication Union)“AdvancedVideo Coding for Generic audiovisual services(通用音视频服务的先进视频编码)”记载的H.264编码方式中，通过使用1/4像素精度的参照图像来进行移动检测和移动补偿，实现了高的编码效率。 

具体地说，首先通过对整数像素精度的参照图像施加系数(1、-5、20、20、-5、1)/32的6抽头滤波器来生成1/2像素精度的参照图像。然后，通过对1/2像素精度的参照图像施加系数(1、1)/2的2抽头的平均值滤波器来生成1/4像素精度的参照图像。 

使用图1来详细说明H.264编码方式中的1/4像素精度的参照图像的生成法。图1是具有1/4像素精度的参照图像的像素的配置图。位于2个整数像素信号的水平方向的中间位置的1/2像素信号是通过水平方向的6抽头滤波器来生成的。例如，像素b是通过对整数像素E、F、G、H、I、J施加水平方向的6抽头滤波器按下式(1)计算的。 

b＝(E-5F+20G+20H-5I+J)/32    …(1) 

并且，位于2个整数像素信号的垂直方向的中间位置的1/2像素信号是通过垂直方向的6抽头滤波器来生成的。例如，像素h是通过对整数像素A、C、G、M、R、T施加垂直方向的6抽头滤波器按下式(2)计算的。 

h＝(A-5C+20G+20M-5R+T)/32    …(2) 

位于4个整数像素信号的中间位置的1/2像素信号是通过在水平和垂直的双方施加6抽头滤波器来生成的。例如，像素j是在通过水平方向的6抽头滤波器生成了1/2像素信号aa、bb、b、s、gg、hh之后，通过对这些信号施加垂直方向的6抽头滤波器按下式(3)计算的。 

j＝(aa-5bb+20b+20s-5gg+hh)/32    …(3) 

或者，可以在通过垂直方向滤波而生成了1/2像素信号cc、dd、h、m、ee、ff之后，通过水平方向滤波按下式(4)生成像素j。 

j＝(cc-5dd+20h+20m-5ee+ff)/32    …(4) 

然后，在计算出全部1/2像素信号之后，使用平均值滤波器来生成1/4像素信号。图1的像素a、c、i、k是通过对邻接的整数像素信号或1/2像素信号施加水平方向的平均值滤波器来生成的。例如，像素a是通过下式(5)来计算的。 

a＝(G+b)/2    …(5) 

像素d、f、n、q是通过对邻接的整数像素信号或1/2像素信号施加垂直方向的平均值滤波器来生成的。例如，像素f是通过下式(6)来计算的。 

f＝(b+j)/2    …(6) 

像素e、g、p、r是通过施加倾斜方向的平均值滤波器来计算的。例如，像素r是通过下式(7)来计算的。 

r＝(m+s)/2    …(7) 

这样，在H.264编码方式中，总是使用固定的6抽头滤波器和2抽头平均值滤波器来根据整数像素精度的参照图像生成1/4像素精度的参照图像。 

另一方面，一般影像按各帧具有不同的像素精度的移动量和频率特性，因而优选的是按各帧使用不同的滤波器来生成分数像素精度的参照图像。