[发明专利]图像编码和图像解码的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于运动图像或静止图像的图像编码和图像解码的方法及装置。

背景技术

近年来，使编码效率大幅提高的图像编码方法由ITU-T和ISO/IEC共同建议作为ITU-T Rec.H.264以及ISO/IEC 14496-10(以下称为H.264)。ISO/IEC MPEG-1，2和4，ITU-T H.261以及H.263这样的编码方式使用8×8块的二维DCT进行压缩。与此相对，由于H.264中使用4×4块的二维整数正交变换，因此无需考虑IDCT失配，能够实现基于16位寄存器的运算。

而且，在H.264高端类(High Profile)中，作为用于面向如HDTV尺寸(size)的高分辨图像的主观画质改善的一种工具，对于正交变换系数的量化处理引入了量化矩阵(参考J.Lu，“Proposal ofquantization weighting for H.264/MPEG-4AVC Professional Profiles”，JVT of ISO/IEC MPEG & ITU-T VCEG，JVT-K029，March.2004(文献1))。量化矩阵是通过利用人的视觉特性进行频域中的量化系数的加权来提高主观画质的工具，也被利用于ISO/IEC MPEG-2，4等中。H.264中所使用的量化矩阵能够以序列(sequence)、图片(picture)或条带(slice)单位进行切换，但无法以更小的处理块单位进行变更。

另一方面，例如由日本特开2006-262004号公报(JP-A 2006-262004(KOKAI))提出了能够以宏块单位切换量化矩阵的技术。但是，在JP-A 2006-262004中仅进行量化矩阵可否利用的切换，不可能实现考虑了编码对象图像的局部性的量化处理的最优化。

为了进行编码量控制，例如由日本特开2003-189308号公报(JP-A 2003-189308(KOKAI))提出了利用来自前图像的编码量的变化量来变更量化矩阵的方式。但是，在JP-A 2003-189308中也与文献1同样也不可能实现量化块单位的量化处理的最优化。

发明内容

本发明的目的在于在进行运动图像或静止图像的编码时，能够进行利用了图像的局部性的量化处理的最优化从而实现高编码效率。

根据本发明的一个观点，提供一种图像编码方法，包括：对输入图像信号进行预测而生成预测图像信号；取所述输入图像信号与所述预测图像信号之差而生成预测残差信号；对所述预测残差信号进行变换而生成变换系数；对(a)量化矩阵、(b)控制用于量化的运算精度的控制参数、(c)表示量化粗度的量化参数、以及(d)将表示量化粗度的量化参数与量化尺度对应起来的表之中的任意一个进行调制，获得与量化相关的调制结果；使用所述调制结果对所述变换系数进行量化而生成量化变换系数；以及对所述量化变换系数和与所述调制相关的索引进行编码而生成编码数据。

根据本发明的其他观点，提供一种图像解码方法，包括：对包括量化变换系数和与调制相关的索引的编码数据进行解码；根据所述索引对(a)量化矩阵、(b)控制用于量化的运算精度的控制参数、(c)表示量化粗度的量化参数、以及(d)将表示量化粗度的量化参数与量化尺度对应起来的表之中的任意一个进行调制，获得与量化相关的调制结果；使用所述调制结果对所述量化变换系数进行逆量化而生成逆量化变换系数；对所述逆量化变换系数进行逆变换而生成预测残差信号；使用解码图像信号进行预测而生成预测图像信号；以及通过将所述预测图像信号与所述预测残差信号相加而生成解码图像信号。

附图说明

图1是表示第一实施方式的图像编码装置的框图。

图2是表示编码帧内的编码顺序的图。

图3是表示量化块尺寸的图。

图4A是表示4×4像素块的图。

图4B是表示8×8像素块的图。

图5A是表示4×4像素块的频率位置的图。

图5B是表示8×8像素块的频率位置的图。

图6是表示图1中的量化矩阵调制部的框图。

图7是表示图6中的调制矩阵设定部的框图。

图8是表示调制矩阵的调制模型的一例的图。

图9是表示调制矩阵的调制模型的另一例的图。

图10是表示图6中的调制量化矩阵生成部的框图。

图11A是对编码条带的条带量化矩阵进行说明的图。

图11B是对编码条带的块量化矩阵进行说明的图。

图11C是对块量化矩阵与调制矩阵以及调制量化矩阵的关系进行说明的图。