[发明专利]图像处理装置和图像处理方法

说明书

技术领域

本技术涉及图像处理装置和图像处理方法。更具体地，本技术用于减少在预测图像的质量上的劣化，并且限制在压缩效率上的降低。

背景技术

近些年来，将图像信息处理为数字信息并且在如此进行中实现高效率信息发送和累积的设备或符合用于通过像离散余弦变换那样的正交变换和运动补偿的压缩的诸如MPEG的标准的设备已经在广播站和一般家庭中普及。

具体地说，MPEG2（ISO/IEC13818-2）被定义为通用图像编码标准，并且当前用于专业人员和一般消费者的大量应用。根据MPEG2压缩标准，向具有例如720×480像素的标准分辨率的隔行图像分配4至8Mbps的比特率。以这种方式，可以实现高压缩率和良好的图像质量。也向具有1920×1088像素的高分辨率隔行图像分配18至22Mbps的比特率，以便实现高压缩率和良好的图像质量。

虽然在编码和解码中要求比诸如MPEG2或MPEG4的传统编码方法更大的计算量，但是以已经变为作为H.264和MPEG-4第10部分（以下称为“H.264/AVC（高级视频编码）”）的国际标准的增强压缩视频编码的联合模型的名义进行用于实现较高编码效率的标准化。

在H.264/AVC中，16×16像素形成的宏块被划分为可以具有独立于彼此的运动矢量的16×16、16×8、8×16或8×8像素区域，如图1中所示。此外，如图1中所示，将8×8像素区域划分为可以具有独立于彼此的运动矢量的8×8、8×4、4×8或4×4像素区域。在MPEG2中，在运动预测/补偿操作中的每一个单元在帧运动补偿模式中为16×16像素，并且在场运动补偿模式中在第一场和第二场的每一个中为16×8像素。使用这样的单元，执行运动预测/补偿操作。

此外，在H.264/AVC中，如在专利文件1中公开，执行具有诸如1/4像素精度的小数像素精度的运动预测/补偿操作。图2是用于说明具有1/4像素精度的运动预测/补偿操作的图。在图2中，位置“A”表示在帧存储器中存储的每一个整数精度像素的位置，位置“b”、“c”和“d”表示具有1/2像素精度的位置，位置“e1”、“e2”和“e3”表示具有1/4像素精度的位置。

在下面，如在等式（1）中所示定义Clip1()：

[数学公式1]

在等式（1）中，当输入图像具有8比特精度时，max_pix的值是255。

通过使用如在等式（2）和（3）中所示的6抽头FIR滤波器来产生在位置“b”和“d”处的像素值：

F=A_-2-5·A_-1+20·A₀+20·A₁-5·A₂+A₃…(2)

b,d=Clip1((F+16)>>5)…(3)

通过使用如在等式（4）或（5）和等式（6）中所示的6抽头FIR滤波器来产生在位置“c”处的像素值：

F=b_-2-5·b_-1+20·b₀+20·b₁-5·b₂+b₃…(4)

F=d_-2-5·d_-1+20·d₀+20·d₁-5·d₂+d₃…(5)

c=Clip1((F+512)>>10)…(6)

仅在水平方向和垂直方向两者上执行乘积和运算后，在最后执行一次Clip1处理。

通过如在等式（7）至（9）中所示的线性插值来产生在位置“e1”至“e3”处的像素值：

e1=(A+b+1)>>1…(7)

e2=(b+d+1)>>1…(8)

e3=(b+c+1)>>1…(9)

在图像压缩的领域中，正在考虑用于实现比H.264/AVC高的编码效率的HEVC（高效率视频编码）的标准化。在HEVC中，定义了扩展宏块的概念的被称为编码单元（CU）的基本单元。此外，非专利文件1提出了以从16×16像素宏块扩展的块大小的图像压缩。在HEVC中，还通过划分编码单元来定义作为用于预测的基本单元的预测单元（PU）。

引用列表

专利文件