[发明专利]图像编码装置及解码装置、图像编码方法及解码方法、其程序和记录有程序的记录介质

说明书

技术领域

本发明涉及使用帧内预测(intraframe prediction)对图像进行编码的图像编码装置及其方法，对通过该图像编码技术编码的编码数据进行解码的图像解码装置及其方法，用于实现该图像编码装置的图像编码程序和记录有该程序的计算机能够读取的记录介质、用于实现该图像解码装置的图像解码程序和记录有该程序的计算机能够读取的记录介质。 

本申请基于2007年10月15日申请的日本专利申请特愿2007-267614号要求优先权，并在这里引用其内容。 

背景技术

在同一帧内执行预测的帧内预测编码由于不能够实现在不同帧间执行预测的帧间预测编码那样程度的大的压缩效率，所以期待着压缩效率高的帧内预测编码方式。此外，帧内编码的压缩效率的提高，对参照该图像的帧间编码的压缩效率提高也有做出贡献的可能性，从这一点出发，帧内预测编码方式的压缩效率的提高也是被期待的领域。 

在空间维数的同一帧内进行预测的帧内预测，从视频图像编码标准H.264/MPEG-4AVC导入(例如，参照非专利文献1的pp.106)。 

帧内预测以块单位进行，在H.264/MPEG-4AVC中，对于亮度信号能够利用3种块尺寸(4×4、8×8、16×16)。此外，在各块尺寸中能够分别选择多个预测模式。在4×4或8×8的块尺寸的情况下准备有9种预测模式，在16×16的块尺寸的情况下准备有4种预测模式。 

对于色度信号仅能够利用8×8的块尺寸，关于预测方向与相对于亮度信号的16×16块的情况相同。但是，预测模式编号与预测方向的对应方式不同(例如，参照非专利文献1的pp.106-112，非专利文献2的pp.116-135)。 

就这些各种块尺寸和预测模式而言，在任何情况下都没有例外地，在帧内预测中生成的像素，不使邻接于编码对象块的块上的、位于最接近于编码对象块的位置的像素值变化，而复制相同的值。 

在图36中，作为具体例子，表示编码对象块是亮度信号的4×4块、预测模式时垂直预测(预测模式0)的情况。以下，在没有特别指出的情况下，以亮度信号为前提进行说明。 

在该图36所示的具体例子中，在预测中使用：位于编码对象块的左上方的块所具有的像素X的值，和位于编码对象块的上方的块所具有的像素A、B、C、D的值，和位于编码对象块的右上方的块所具有的像素E、F、G、H的值，和位于编码对象块的左方的块所具有的像素I、J、K、L的值。 

由于预测模式0是垂直方向的预测，所以将像素A的值(73)复制到其正下方接着的4像素。以下同样地，将像素B的值(79)、像素C的值(86)、像素D的值(89)分别复制到其正下方接着的4像素。 

像这样，在现有技术中，在帧内预测中生成的像素，不使邻接于编码对象块的块上的、位于最接近编码对象块的位置的像素值变化，而复制相同的值。 

在该情况下，根据编码对象块存在的位置，存在没有要参照的块的情况。在该情况下代入128的值，或者代入相邻的像素的值，从而实现预测。例如，在包含帧的最上方的行的块中，不能总是参照从X到H的9像素，所以使用128。此外，在虽然存在左上方和上方的块、但不存在右上方的块的情况下，将像素D具有的值代入像素E、F、G、H来生成预测像素。 

此外，作为帧内预测的改良技术，提出有以下方案，即通过变更宏块内的块的扫描顺序，从而能从位于块的右方或下方的像素进行内插预测的方法(例如，参照非专利文献3)。 

在该方法中，提出如下方案，即，从多个预测模式候补中选择2种预测模式A、B，如果将应用到像素位置(i，j)的情况下的预测值分别以s_A(i，j)，s_B(i，j)表示的话，将像素位置(i，j)的像素的预测值s_bipred(i，j)按照 

s_bipred(i，j)＝a·s_A(i，j)+b·s_B(i，j)其中，a，b是权重的计算式进行计算。 

非专利文献1：大久保榮，角野眞也，菊池義浩，鈴木輝彦：“改訂版H.264/AVC教科書”，pp.106-112，2006