[发明专利]图像处理装置和方法

说明书

技术领域

本公开涉及图像处理装置和方法，并且特别地涉及能够抑制编码效率降低的图像处理装置和方法。

背景技术

近年来，通过采用下述编码方案来对图像进行压缩和编码的装置已变得普遍，在该编码方案中，以数字方式处理图像信息，并且当以数字方式处理图像信息时，为了信息的高效传送和累积，使用特定于该图像信息的冗余通过正交变换比如离散余弦变换和运动补偿来进行压缩。运动图片专家组(MPEG)等就是这样的编码方案的示例。

具体而言，MPEG-2(ISO/IEC 13818-2)是被定义为通用图像编码方案的标准，该图像编码方案覆盖了隔行扫描图像和非隔行扫描图像二者、以及标准分辨率图像和高清晰度图像。例如，MPEG-2目前被用于针对专业人士和消费者的广大范围的应用。例如，当使用MPEG-2压缩方案时，向具有720×480像素的标准分辨率的隔行扫描图像分配4Mbps至8Mbps的编码量(比特率)。另外，例如，当使用MPEG-2压缩方案时，向具有1920×1088像素的高分辨率的隔行扫描图像分配18Mbps至22Mbps的编码量(比特率)。因此，能够实现高压缩率和满意的图像质量。

以MPEG-2为目标的高图像质量编码最适合用于广播；然而，MPEG-2具有比MPEG-l更低的编码量(比特率)，即，无法响应更高压缩率的编码方案。随着移动终端的普及，预期此后对这样的编码方案的需求会增大，因此进行了MPEG-4编码方案的标准化。关于图像编码方案，在1998年12月，该标准被批准为国际标准ISO/IEC 14496-2。

此外，首先，几年前进行了以用于电视会议的图像编码为目的的H.26L(国际电信联盟电信标准化部门(ITU-T)Q6/16视频编码专家组(VCEG))的标准化。众所周知，虽然H.26L与现有的编码方案比如MPEG-2或MPEG-4相比在编码和解码过程中需要更大量的算术操作，但是H.26L实现了更高的编码效率。另外，作为当前的MPEG-4的活动的一部分，在H.26L的基础上进行用于实现更高编码效率同时适于H.26L中不支持的功能的标准化，并且已实现为增强型压缩视频编码的联合模型。

根据标准化的计划表，名称为H.264和MPEG-4第10部分(高级视频编码；在下文中用AVC表示)在2003年3月变为国际标准。

此外，作为H.264/AVC的扩展，2005年2月完成了高保真范围扩展(FRExt)的标准化，FRExt包括具有专业人士工作所必要的RGB、4:2:2和4:4:4、MPEG-2中规定的8×8DCT以及量化矩阵的配置文件的编码工具。因此，FRExt已成为即使视频中包括胶片噪点时也能够使用H.264/AVC顺利地表达该视频的编码方案，因此被使用在比如蓝光(注册商标)盘等的广泛应用中。

然而，近年来，增加了对甚至更高压缩率编码的需求，比如期望压缩具有约4000×2000像素，即，多达高画质图像的四倍像素的图像，或期望在具有有限传送容量的环境比如因特网中分发高画质图像。为此，在上述ITU-T下的VCEG中，继续讨论增强编码效率。

因此，为了相比于AVC改进编码效率，联合协作组-视频编码(JCTVC)目前正在进行被称为高效率视频编码(HEVC)的编码方案的标准化，JCTVC是国际电信联盟电信标准化部门(ITU-T)和国际标准化组织(ISO)/国际电工委员会(lEC)的联合标准化组织。对于HEVC标准，2012年2月发布了委员会草案，即第一版本的草案规范(例如，参见非专利文献1)。

同时，现有的图像编码方案比如MPEG-2和AVC具有可伸缩功能，即将图像划分为多个层并且对所述多个层进行编码。

换言之，例如，对于具有低处理能力的终端比如移动电话，仅传送基本层的图像压缩信息，并且重现低空间分辨率和低时间分辨率或低质量的移动图像，而对于具有高处理能力的终端比如电视或个人计算机，则传送增强层以及基本层的图像压缩信息，并且重现高空间分辨率和高时间分辨率或高质量的移动图像。即，能够根据终端或网络的能力从服务器传送图像压缩信息而不进行转码处理。

然而，HEVC规定了帧内预测，根据帧内预测，使用周围像素来生成预测图像，周围像素是在待处理的当前块周围的像素。例如，帧内预测中规定了角预测、平面预测等。另外，HEVC规定了受限帧内预测(constrained_intra_pred)。