CN103891278A - 图像编码以及解码方法、装置、程序 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于，通过在内部预测中导入与编码条件相应的自适应的参照像素生成处理，从而减低内部预测误差，提高编码效率。在使用空间的像素间预测生成预测信号、使用作为所述预测信号与原信号之间的差分的预测残差信号对图像进行编码或解码的图像编码或图像解码中，对于内部预测的参照像素，基于作为编码或变换或预测的处理单位的区块的尺寸或该区块的量化参数的任一方或双方，设定生成该参照像素所需的内插滤波器的抽头长度，使用与设定的抽头长度对应的内插滤波器，进行生成所述参照像素的滤波器处理，使用生成的参照像素，生成与指定的内部预测模式对应的内部预测信号。

Description

图像编码以及解码方法、装置、程序
技术领域
本发明涉及高效率图像信号编码/解码方法，特别是，涉及使用内部预测（intra－prediction）对图像进行编码或解码的技术。
本申请基于2011年11月7日向日本申请的特愿2011－243041号要求优先权，将其内容引用于此。
背景技术
动态图像编码的算法大致区分为帧间编码（间编码）和帧内编码（内部编码）。帧间编码是利用动态图像内的时域的相关来谋求信息压缩的方法。代表例是使用运动补偿的帧间预测。另一方面，帧内编码是使用帧内的相关来谋求信息压缩的方法。在JPEG（Joint Photographic Experts Group：联合图像专家小组）、MPEG（Moving Picture Experts Group：动态图像专家组）－2中，采取使用离散余弦变换（DCT）的方法，在JPEG2000中，采取使用离散小波变换的方法。
在H.264/AVC中，除了前述的变换编码以外，还进行空间域的预测（参照非专利文献1）。该空间域的预测是在空间维度中在相同的画面内进行预测的画面内预测。该画面内预测以区块单位进行，在H.264/AVC中，对于亮度信号能利用3种区块尺寸（4×4、8×8、16×16）。此外，在各区块尺寸中，分别能选择多个预测模式。在4×4和8×8的区块尺寸的情况下，准备有9种模式，在16×16的区块尺寸的情况下，准备有4种模式。对于色差信号，只能利用8×8的区块尺寸，关于预测方向，与对亮度信号的16×16区块的情况相同。但是，模式编号与预测方向的对应不同。
在这些各种区块尺寸和模式中，无论哪种情况都不例外，用画面内预测生成的像素都通过在不使最靠近邻接的区块上的编码对象区块的像素的值变化的情况下复制相同的值而得到。
作为具体的例子，在图12A～图12B示出编码对象区块为亮度信号的4×4区块、垂直预测（预测模式0）的情况。此外，以下在没有特别声明的情况下，以亮度信号为前提进行说明。如图12A所示，在预测中，从处于编码对象区块的左上方的区块使用X所示的像素的值，从处于上方的区块使用A、B、C、D所示的像素的值，从处于右上方的区块使用E、F、G、H所示的像素的值，而且，从处于左方的区块使用I、J、K、L所示的像素的值。在预测模式0中，为了进行垂直方向的预测，将A的值（73）复制到（复制参照像素的像素值）在正下方延续的4个像素。以下，同样地将B的值（79）、C的值（86）、D的值（89）分别复制到在正下方延续的4个像素。其结果是，在预测模式0的情况下，编码对象区块的预测像素值变成如图12B所示。
根据编码对象区块所存在的位置，存在没有应参照的区块的情况。在该情况下，能通过代入128的值或者代入旁边的像素的值来进行预测。例如，在画面的包括最上面的行的区块中，从X到H的9个像素始终不能参照，因此，使用128。此外，在虽然存在左上方和上方的区块，但是不存在右上方的区块的情况下，将D所具有的值带入到E、F、G、H而生成预测像素。
作为改善H.264/AVC的内部预测的方法，提出了对8个方向的预测方向进行细分化而支持33个方向的预测方向的方法。该方法旨在减低起因于预测方向的粒度的粗糙度的预测误差（也称为预测残差）。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：大久保荣、角野真也、菊池义浩、铃木辉彦：“H.264/AVC教科书修订三版”，Impress，pp. 110-116，2009。
发明内容
发明要解决的课题
在前述的内部预测中，参照像素的生成对预测性能造成很大影响。在倾斜方向的预测（水平/垂直/DC预测以外的预测）的情况下，参照像素值成为小数像素位置的像素值。在该像素值的生成中，使用利用2抽头（tap）的双线性滤波器进行的内插处理。所述滤波器不依赖于编码条件（量化步长等），使用固定值作为抽头长度（tap length）和滤波器系数。但是，因为参照像素值是位于该区块的附近的解码像素值，所以，其特性会根据编码条件而变化。因此，在以往的内部预测中，并未充分考虑与编码条件相应的参照像素值的特性的变化，在编码效率的提高上留有改良的余地。
本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，着眼于在内部预测中使用的参照像素，通过导入与编码条件相应的自适应的参照像素生成处理，从而减低内部预测误差，确立高效率的内部编码方法。
用于解决课题的方案
首先，定义用语。以下，将使用内部预测进行编码的区域称为内部预测区块，将在内部预测中使用的参照像素称为内部参照像素。
在本发明中，对于内部参照像素，基于自适应的滤波器选择，生成内部预测的参照像素值，谋求内部预测残差的减低。
首先，对于编码对象的内部预测区块，辨认内部参照像素的存在区域（以后，称为内部参照像素区域）。内部参照像素是内部预测区块的附近像素，根据内部预测区块的尺寸和内部预测模式来确定。
在图1A～图1C示出内部参照像素的例子。图1A示出内部预测模式为垂直方向预测的情况下的内部参照像素的例子，图1B示出内部预测模式为水平方向预测的情况下的内部参照像素的例子。
在图1A～图1C中，正方形区域相当于像素。此外，P0表示编码对象区块内的像素，P1表示编码已结束的像素，P2、P3表示对于编码对象区块内的像素组的内部参照像素。像这样，参照像素根据内部预测模式而异。将存在为了实现准备的所有的内部预测模式而需要的内部参照像素的区域称为内部参照像素区域。在图1C示出内部参照像素区域的例子。
在倾斜方向内部预测（水平方向预测/垂直方向预测/DC预测以外的预测）的情况下，对内部参照像素区域内的像素值进行内插处理，生成内部参照像素。在该生成中，基于对解码图像的特性造成影响的编码参数，自适应地选择在内插中使用的滤波器，谋求内部预测误差的减低。
在该内插滤波器的选择中，内部预测区块的尺寸越大，选择抽头长度越短的内插滤波器，此外，内部预测区块的量化参数越小，选择抽头长度越长的内插滤波器。
这是由于以下的理由。内部预测区块的尺寸越大，一般来说具有平坦的结构的可能性越高，内部参照像素的性质越恒定。有可能即使不使用长的抽头长度而使用短的抽头长度也足够。进而，因为从参照像素到成为预测对象的像素的距离变大（特别是，越是编码对象区块的右下方的像素，距参照像素的距离就变得越远，区块尺寸越大，该倾向变得越显著），所以，即使修正用于倾斜方向内部预测的内插滤波器，也不能期待预测误差能量减低的效果。另一方面，如果内部预测区块的尺寸小，是具有复杂的结构的区域内的可能性高，内部参照像素的性质多起伏，能通过改变滤波器的抽头长度/形状，从而生成更灵活的预测像素。此外，因为从参照像素到成为预测对象的像素的距离小，所以，能通过修正倾斜方向内部预测用的内插滤波器，从而期待预测误差能量减低的效果。
此外，在内部预测区块的量化参数小的情况下，多数情况下解码图像具有复杂的样子，欲生成预测精度高的参照像素，适合抽头长度长的内插滤波器。另一方面，因为在内部预测区块的量化参数大的情况下，多数情况下是平坦的图像，所以，用抽头长度短的内插滤波器也能维持预测精度。
详细地说，在本发明的图像编码中，使用空间的像素间预测生成预测信号，使用作为所述预测信号与原信号之间的差分的预测残差信号（也称为预测误差信号）对图像进行编码，对于内部预测的参照像素，基于作为编码或变换或预测的处理单位的区块的尺寸或该区块的量化参数的任一方或双方，设定生成该参照像素所需的内插滤波器的抽头长度，使用与设定的抽头长度对应的内插滤波器，进行生成所述参照像素的滤波器处理，使用生成的参照像素，生成与指定的内部预测模式对应的内部预测信号，生成示出生成的内部预测信号与所述原信号的差分的内部预测残差信号，对所述内部预测残差信号进行编码。
此外，在本发明的图像解码中，使用空间的像素间预测生成预测信号，使用作为所述预测信号与原信号之间的差分的预测残差信号对图像进行解码，对输入的编码流中的内部预测残差信号、内部预测模式以及内部预测区块的尺寸进行解码，基于所述内部预测模式以及所述内部预测区块的尺寸，辨认内部预测的参照像素，对于所述内部预测的参照像素，基于作为编码或变换或预测的处理单位的区块的尺寸或该区块的量化参数的任一方或双方，设定生成该参照像素所需的内插滤波器的抽头长度，使用与设定的抽头长度对应的内插滤波器，进行生成所述参照像素的滤波器处理，使用生成的参照像素，生成与解码的内部预测模式对应的内部预测信号，使用生成的内部预测信号与所述内部预测残差信号，生成解码对象区域的解码信号。
此外，在所述图像编码或所述图像解码中，在设定所述内插滤波器的抽头长度的情况下，在所述区块的尺寸是基准值以下的情况下，可以设定比在所述区块的尺寸比所述基准值大的情况下设定的抽头长度长的抽头长度。或者，在用所述区块的量化参数示出的量化步长是基准值以下的情况下，可以设定比在所述量化步长比所述基准值大的情况下设定的抽头长度长的抽头长度。
发明效果
根据本发明，能生成接近处于预测对象像素位置的原信号的内部参照像素值。其结果是，能通过内部预测误差能量的减低来减低码量。
附图说明
图1A是示出内部参照像素的例子的图。
图1B是示出内部参照像素的例子的图。
图1C是示出内部参照像素的例子的图。
图2是示出应用本发明的动态图像编码装置的一个结构例的图。
图3是示出应用本发明的动态图像解码装置的一个结构例的图。
图4是示出内部预测处理部的结构例的图。
图5是内部预测处理的流程图。
图6是示出参照像素生成部的第一结构例的图。
图7是内部参照像素生成处理（例1）的流程图。
图8是示出参照像素生成部的第二结构例的图。
图9是内部参照像素生成处理（例2）的流程图。
图10是示出使用计算机和软件程序实现动态图像编码装置的情况下的系统的结构例的图。
图11是示出使用计算机和软件程序实现动态图像解码装置的情况下的系统的结构例的图。
图12A是示出以往的画面内预测中的内部预测像素生成方法的例子的图。
图12B是示出以往的画面内预测中的内部预测像素生成方法的例子的图。
具体实施方式
本发明是涉及动态图像编码装置（图2）以及动态图像解码装置（图3）中的内部预测处理部（图2的101以及图3的202）的技术。该内部预测处理部在编码装置、解码装置中进行共同的处理。
以下，首先示出应用本发明的动态图像编码装置以及动态图像解码装置的例子，此后，对作为本发明的改良地方的内部预测处理部进行详细的说明。
[动态图像编码装置的结构例]
图2是示出应用本发明的动态图像编码装置的一个结构例的图。在动态图像编码装置100中，在本实施方式中，特别是，内部预测处理部101的部分是与现有技术不同的部分，其它部分与作为H.264/AVC等的编码器使用的以往的一般的动态图像编码装置的结构相同。
在动态图像编码装置100中，输入编码对象的影像信号，将输入影像信号的帧分割为区块而按每个区块进行编码，将其比特流作为编码流输出。为了进行该编码，预测残差信号生成部103求出输入影像信号与作为内部预测处理部101或者间预测（inter－prediction）处理部102的输出的预测信号的差分，将其作为预测残差信号输出。变换处理部104对预测残差信号进行离散余弦变换（DCT）等正交变换，输出变换系数。量化处理部105对变换系数进行量化，输出该量化后的变换系数。熵编码处理部113对量化后的变换系数进行熵编码，作为编码流输出。
另一方面，量化后的变换系数还输入到逆量化处理部106，在此进行逆量化。逆变换处理部107对作为逆量化处理部106的输出的变换系数进行逆正交变换，输出预测残差解码信号。
在解码信号生成部108中，将该预测残差解码信号和作为内部预测处理部101或间预测处理部102的输出的预测信号相加，生成进行编码的编码对象区块的解码信号。为了在内部预测处理部101或间预测处理部102中作为参照图像使用，该解码信号储存在帧存储器109。另外，在间预测处理部102中对参照图像进行参照的情况下，在内回环滤波器（in-loop filter）处理部110中，输入储存在帧存储器109的图像，进行减低编码失真的滤波处理，将该滤波处理后的图像作为参照图像使用。
在内部预测处理部101中设定的预测模式等信息储存在内部预测信息储存部112，进而，在熵编码处理部113中进行熵编码，作为编码流输出。在间预测处理部102中设定的运动矢量等信息储存在间预测信息储存部111，进而，在熵编码处理部113中进行熵编码，作为编码流输出。
[动态图像解码装置的结构例]
图3是示出应用本发明的动态图像解码装置的一个结构例的图。在动态图像解码装置200中，在本实施方式中，特别是，内部预测处理部202的部分是与现有技术不同的部分，其它部分与作为H.264/AVC等的解码器使用的以往的一般的动态图像解码装置的结构相同。
动态图像解码装置200通过输入由图2所示的动态图像编码装置100进行编码的编码流而进行解码，从而输出解码图像的影像信号。为了进行该解码，熵解码处理部201输入编码流，对解码对象区块的量化变换系数进行熵解码，并且对关于内部预测的信息和关于间预测的信息进行解码。对关于间预测的信息进行解码的结果储存在间预测信息储存部209，对关于内部预测的信息进行解码的结果储存在内部预测信息储存部210。
逆量化处理部204输入量化变换系数，对其进行逆量化而输出解码变换系数。逆变换处理部205对解码变换系数实施逆正交变换，输出预测残差解码信号。解码信号生成部206将预测残差解码信号和作为内部预测处理部202或间预测处理部203的输出的预测信号相加，生成解码对象区块的解码信号。为了在内部预测处理部202或间预测处理部203中作为参照图像进行使用，该解码信号储存在帧存储器207。另外，在间预测处理部203中对参照图像进行参照的情况下，在内回环滤波器处理部208中，输入储存在帧存储器207的图像，进行减低编码失真的滤波处理，将该滤波处理后的图像作为参照图像使用。最终进行滤波处理后的图像作为影像信号被输出。
[内部预测处理部的结构例]
本实施方式是涉及图2的内部预测处理部101或图3的内部预测处理部202中的内部预测处理的技术。
在图4示出内部预测处理部的结构例。图4所示的内部预测处理部在动态图像编码装置100和动态图像解码装置200中进行共同的处理。
区块位置辨认部301辨认内部预测区块在帧内的位置。参照像素生成部302将内部预测模式、内部预测区块在帧内的位置作为输入，生成对该区块的内部参照像素。内部预测值生成部303将内部预测模式和内部参照像素作为输入，进行与该内部预测模式对应的预测，输出内部预测值。
[内部预测处理的流程]
图5是图4所示的内部预测处理部执行的内部预测处理的流程图。
首先，在步骤S101中，辨认内部预测区块在帧内的位置。接着，在步骤S102中，将内部预测模式、内部预测区块在帧内的位置作为输入，生成对该区块的内部参照像素。接着，在步骤S103中，将内部预测模式和内部参照像素作为输入，进行与该内部预测模式对应的预测，生成内部预测值进行输出。
[参照像素生成部的结构例1]
图6示出图4所示的内部预测处理部中的参照像素生成部302的第一结构例。参照像素生成部302通过如下的结构进行内部参照像素生成处理。
解码像素值存储部501存储生成参照像素所需的解码像素值。此时，例如，也可以像H.264/AVC那样，在对解码像素值施加低通滤波器等用于减低噪声的滤波器之后，保存施加了滤波器的解码像素值。具体地说，该滤波器在图12A中并不是按其原样地复制A的值，而是进行（X＋2×A＋B）＞＞2、（A＋2×B＋C）＞＞2等处理（＞＞表示右位移（bit shift）操作）。解码像素值读入部502将内部预测模式作为输入，根据内部预测模式，读入在解码像素值存储部501中存储的解码像素值。预测模式判定部503将内部预测模式和在解码像素值读入部502中读入的解码像素值作为输入，判定为了生成在该预测模式中使用的参照像素是否需要小数像素位置的内插，在不需要内插的情况下，从该解码像素位置选择内部预测所需的参照像素值。否则，移动到内部预测区块尺寸读入部505的处理。
在本实施方式中，在图6中用点线框示出的内部预测区块尺寸存储部504、内部预测区块尺寸读入部505、内插滤波器选择部506的部分是与现有技术不同的部分。
内部预测区块尺寸存储部504存储成为内部预测的对象的区块（内部预测区块）的尺寸。在H.264/AVC的情况下，作为区块尺寸，有4×4、8×8、16×16这三种。另外，在本实施方式中，不限于这些尺寸，例如，也可以将像32×32那样的区块尺寸作为对象。m×n（m和n是不同的正的整数值）的正方形以外的区块的区块尺寸也同样可以作为对象。
内部预测区块尺寸读入部505读入在内部预测区块尺寸存储部504中存储的内部预测区块的尺寸。
内插滤波器选择部506将内部预测区块的尺寸和内部预测模式作为输入，根据内部预测区块的尺寸和内部预测模式，选择在内部参照像素的生成中使用的内插滤波器。特别是，在该内插滤波器的选择中，读入预先给出的基准值，内部预测区块的尺寸越大，就选择抽头长度越短的内插滤波器，尺寸越小，就选择越长的抽头长度。例如，在基准值的区块尺寸为8×8的情况下，如果内部预测的区块尺寸是比8×8大的尺寸，就选择抽头长度为2的内插滤波器，在区块尺寸为8×8以下的情况下，选择抽头长度为4（也可以是4以上的6、8等）的内插滤波器。此外，基准值可以有多个，例如，在存在8×8、16×16这两种基准值的情况下，也可以是如下的形式，即，在4×4和8×8的情况下，抽头长度为6，在16×16的情况下，抽头长度为4，在比16×16大的尺寸的情况下，抽头长度为2。进而，除了在预测处理中使用的内部预测区块的尺寸以外，还能读入包括处理中的区块的编码处理和变换处理的区块的尺寸，根据该尺寸使用预先给出的基准值，设定抽头长度。
除了给出基准值以外，还能读入预先给出的表，根据输入的区块的尺寸，读入与该区块的尺寸对应的抽头长度，从而设定抽头长度。在上述表中，区块尺寸与抽头长度相对应，区块尺寸越大抽头长度越短，区块尺寸越小抽头长度越长。
在确定了抽头长度时使用的滤波器系数例如能以如下方式决定。将两个处于整数位置的像素设为P（i，j）、P（i＋1，j）。在此，i和j分别是x（水平）方向和y（垂直）方向的空间坐标。当假设对从P（i，j）位移了1/8像素的P（i＋1/8，j）进行内插时，在使用2抽头的情况下，只要使用具有［7/8，1/8］的系数的滤波器，设为
Figure 201280052971X100002DEST_PATH_IMAGE001
即可。此外，在使用4抽头的情况下，只要使用具有［－5/64，55/64，17/64，－3/64］的系数的滤波器，设为
Figure 26821DEST_PATH_IMAGE002
即可。在编码或图像处理中使用的一般的内插滤波器，同样能应用于本实施方式。
参照像素值生成部507将内部预测模式、在解码像素值读入部502中读入的解码像素值以及在内插滤波器选择部506中选择的内插滤波器作为输入，通过使用了所选择的内插滤波器的内插处理，生成内部预测所需的参照像素值。
另外，在现有技术中，与本实施方式不同的点在于，在不进行内部预测区块尺寸的读入等的情况下，仅将预测模式判定部503输出的内部预测模式作为输入，根据内部预测模式，选择在内部参照像素的生成中使用的内插滤波器。
[内部参照像素生成处理（例1）的流程]
图7是内部参照像素生成处理（例1）的流程图。以下，依据图7，详细地说明图4所示的参照像素生成部302执行的内部参照像素生成处理的第一个例子。
首先，在步骤S201中，读入内部预测模式。接着，在步骤S202中，将内部预测模式作为输入，读入生成参照像素所需的解码像素值。在步骤S203中，将内部预测模式作为输入，判定为了生成在该预测模式中使用的参照像素是否需要小数像素位置的内插，在需要内插的情况下，移动到步骤S205的处理。否则，移动到步骤S204的处理。
在步骤S204中，将内部预测模式和在步骤S202中读入的解码像素值作为输入，根据该解码像素值，选择内部预测所需的参照像素值，将其作为内部参照像素。
另一方面，在需要小数像素位置的内插的情况下，在步骤S205中，读入成为内部预测的对象的区块（内部预测区块）的尺寸。在H.264/AVC的情况下，作为区块尺寸，有4×4、8×8、16×16这三种，但是，也可以存在其以上或m×n（m和n是不同的正的整数）等其它区块尺寸。
在步骤S206中，将内部预测区块的尺寸和内部预测模式作为输入，根据内部预测区块的尺寸和内部预测模式，选择在内部参照像素的生成中使用的内插滤波器。在该内插滤波器的选择中，在内部预测区块的尺寸大的情况下，选择抽头长度短的内插滤波器，在内部预测区块的尺寸小的情况下，选择抽头长度长的内插滤波器。如前所述，能基于预先给出的基准值或表，选择根据区块尺寸设定的抽头长度的内插滤波器。
在步骤S207中，将内部预测模式、在步骤S202中读入的解码像素值以及在步骤S206中选择的内插滤波器作为输入，通过使用内插滤波器的内插处理，生成内部预测所需的参照像素值。
在图7中与现有技术不同的是，用点线框示出的步骤S205、S206的部分。在现有技术中，将内部预测模式作为输入，仅根据内部预测模式来选择在内部参照像素的生成中使用的内插滤波器。在本实施方式中，与现有技术不同的点在于，不仅是内部预测模式，还读入内部预测的区块尺寸，根据内部预测区块的尺寸和内部预测模式，选择在内部参照像素的生成中使用的内插滤波器。另外，除了在预测处理中使用的内部预测区块的尺寸以外，还能读入包括处理中的区块的编码处理和变换处理的区块的尺寸，同样地根据该尺寸使用预先给出的基准值，设定抽头长度。
[参照像素生成部的结构例2]
图8示出图4所示的内部预测处理部中的参照像素生成部302的第二结构例。参照像素生成部302还能通过如图8所示的结构进行内部参照像素生成处理。
在图8中，解码像素值存储部511、解码像素值读入部512、预测模式判定部513、参照像素值生成部517进行的处理与在图6中说明的相同。
在本实施方式的情况下，量化步长存储部514存储表示在成为内部预测的对象的区块（内部预测区块）的量化中使用的量化步长的参数（称为QP参数）。
量化步长读入部515读入在量化步长存储部514中存储的QP参数。内插滤波器选择部516将QP参数和内部预测模式作为输入，根据QP参数和内部预测模式，选择在内部参照像素的生成中使用的内插滤波器。特别是，在该内插滤波器的选择中，依据预先确定的QP参数与抽头长度的对应信息，QP参数越小，选择抽头长度越长的内插滤波器。
[内部参照像素生成处理（例2）的流程]
图9是内部参照像素生成处理（例2）的流程图。以下，依据图9，说明图8所示的参照像素生成部302执行的内部参照像素生成处理的第二个例子。
在图9所示的步骤S211～S214、S217中进行的处理与在图7中说明的步骤S201～S204、S207中进行的处理相同。
在本实施方式的情况下，在步骤S215中，读入表示在成为内部预测的对象的区块（内部预测区块）的量化中使用的量化步长的参数（称为QP参数）。
接着，在步骤S216中，将QP参数和内部预测模式作为输入，根据QP参数和内部预测模式，选择在内部参照像素的生成中使用的内插滤波器。在该内插滤波器的选择中，与QP参数大的情况相比，在小的情况下选择抽头长度更长的内插滤波器。
以上，虽然对根据内部预测区块的尺寸选择内插滤波器的例子和根据量化参数选择内插滤波器的例子进行了说明，但是，也能同时考虑这两者来设定内插滤波器的抽头长度。例如，在内部预测区块的量化参数的大小相同的情况下，内部预测区块的尺寸越大，设定抽头长度越短的内插滤波器，区块的尺寸越小，设定抽头长度越长的内插滤波器。此外，在内部预测区块的尺寸相同的情况下，量化参数越小，设定抽头长度越长的内插滤波器，量化参数越大，设定抽头长度越短的内插滤波器。例如，预先对各内部预测区块的尺寸与量化参数值的组合按每个内部预测模式将表示使用哪个抽头长度的什么样的内插滤波器的对应信息进行表格化进行存储，基于该表来选择内插滤波器，由此，能实施自适应地选择合适的内插滤波器。
以上的动态图像编码、解码的处理还能通过计算机和软件程序来实现，即能将该程序记录在计算机可读取的记录介质，也能通过网络来提供。
在图10示出通过计算机和软件程序构成动态图像编码装置的情况下的硬件结构例。本系统成为如下的结构，即，通过母线连接有：执行程序的CPU（Central Processing Unit：中央处理单元）700；储存有CPU700访问的程序、数据的RAM（Random Access Memory：随机存取存储器）等存储器701；输入来自摄影机等的编码对象的影像信号的影像信号输入部702（也可以是利用盘（disc）装置等存储影像信号的存储部）；储存作为使CPU700执行在本发明的实施方式中说明的编码处理的软件程序的动态图像编码程序704的程序存储装置703；以及例如经由网络输出通过CPU700执行载入到存储器701的动态图像编码程序704而生成的编码流的编码流输出部705（也可以是利用盘装置等存储编码流的存储部）。
在图11示出通过计算机和软件程序构成动态图像解码装置的情况下的硬件结构例。本系统成为如下的结构，即，通过母线连接有：执行程序的CPU800；储存有CPU800访问的程序、数据的RAM等存储器801；输入动态图像编码装置通过本方法进行编码的编码流的编码流输入部802（也可以是利用盘装置等存储编码流的存储部）；储存有作为使CPU800执行在本发明的实施方式中说明的解码处理的软件程序的动态图像解码程序804的程序存储装置803；以及将通过CPU800执行载入到存储器801的动态图像解码程序804而对编码流进行解码得到的解码影像输出到再生装置等的解码影像数据输出部805（也可以是利用盘装置等存储解码影像数据的存储部）。
以上，虽然参照附图对本发明的实施方式进行了说明，但是，上述实施方式只不过是本发明的例示，显然，本发明不限定于上述实施方式。因此，可以在不脱离本发明的精神和技术范围的范围内进行构成要素的追加、省略、置换以及其它变更。
产业上的可利用性
本发明例如能应用于使用内部预测的图像的编码和解码。根据本发明，能生成接近处于预测对象像素位置的原信号的内部参照像素值，能通过内部预测误差能量的减低来减低码量。
附图标记说明
100：动态图像编码装置；
101、202：内部预测处理部；
200：动态图像解码装置；
302：参照像素生成部；
501、511：解码像素值存储部；
502、512：解码像素值读入部；
503、513：预测模式判定部；
504：内部预测区块尺寸存储部；
505：内部预测区块尺寸读入部；
506、516：内插滤波器选择部；
507、517：参照像素值生成部；
514：量化步长存储部；
515：量化步长读入部。

Claims (18)

1.一种图像编码方法，使用空间的像素间预测生成预测信号，使用作为所述预测信号与原信号之间的差分的预测残差信号对图像进行编码，所述图像编码方法具有：
对于内部预测的参照像素，基于作为编码或变换或预测的处理单位的区块的尺寸或该区块的量化参数的任一方或双方，设定生成该参照像素所需的内插滤波器的抽头长度的步骤；
使用与设定的抽头长度对应的内插滤波器，进行生成所述参照像素的滤波器处理的步骤；
使用生成的参照像素，生成与指定的内部预测模式对应的内部预测信号的步骤；
生成表示生成的内部预测信号与所述原信号的差分的内部预测残差信号的步骤；以及
对所述内部预测残差信号进行编码的步骤。
2.根据权利要求1所述的图像编码方法，其中，
在设定所述内插滤波器的抽头长度的步骤中，
在所述区块的尺寸为基准值以下的情况下，设定比在所述区块的尺寸比所述基准值大的情况下设定的抽头长度长的抽头长度。
3.根据权利要求2所述的图像编码方法，其中，
使用预先确定的基准值作为所述基准值。
4.根据权利要求1所述的图像编码方法，其中，
在设定所述内插滤波器的抽头长度的步骤中，
在用所述区块的量化参数表示的量化步长为基准值以下的情况下，设定比在所述量化步长比所述基准值大的情况下设定的抽头长度长的抽头长度。
5.根据权利要求4所述的图像编码方法，其中，
使用预先确定的基准值作为所述基准值。
6.根据权利要求1所述的图像编码方法，其中，
在设定所述内插滤波器的抽头长度的步骤中，
从预先确定的表获取与该区块的尺寸对应的抽头长度，设定得到的抽头长度，所述表具有如下信息，即，该区块的尺寸越大就使用越短的抽头长度，所述区块的尺寸越小就使用越长的抽头长度。
7.根据权利要求1所述的图像编码方法，
在设定所述内插滤波器的抽头长度的步骤中，
从预先确定的表获取与该区块的量化参数对应的抽头长度，设定得到的抽头长度，所述表具有如下信息，即，该区块的量化参数越大就使用越短的抽头长度，所述区块的量化参数越小就使用越长的抽头长度。
8.一种图像解码方法，使用空间的像素间预测生成预测信号，使用作为所述预测信号与原信号之间的差分的预测残差信号对图像进行解码，所述图像解码方法具有：
对输入的编码流中的内部预测残差信号、内部预测模式以及内部预测区块的尺寸进行解码的步骤；
基于所述内部预测模式以及所述内部预测区块的尺寸，辨认内部预测的参照像素的步骤；
对于所述内部预测的参照像素，基于作为编码或变换或预测的处理单位的区块的尺寸或该区块的量化参数的任一方或双方，设定生成该参照像素所需的内插滤波器的抽头长度的步骤；
使用与设定的抽头长度对应的内插滤波器，进行生成所述参照像素的滤波器处理的步骤；
使用生成的参照像素，生成与解码后的内部预测模式对应的内部预测信号的步骤；以及
使用生成的内部预测信号与所述内部预测残差信号，生成解码对象区域的解码信号的步骤。
9.根据权利要求8所述的图像解码方法，其中，
在设定所述内插滤波器的抽头长度的步骤中，
在所述区块的尺寸为基准值以下的情况下，设定比在所述区块的尺寸比所述基准值大的情况下设定的抽头长度长的抽头长度。
10.根据权利要求9所述的图像解码方法，其中，
使用预先确定的基准值作为所述基准值。
11.根据权利要求8所述的图像解码方法，其中，
在设定所述内插滤波器的抽头长度的步骤中，
在用所述区块的量化参数表示的量化步长为基准值以下的情况下，设定比在所述量化步长比所述基准值大的情况下设定的抽头长度长的抽头长度。
12.根据权利要求11所述的图像解码方法，其中，
使用预先确定的基准值作为所述基准值。
13.根据权利要求8所述的图像解码方法，其中，
在设定所述内插滤波器的抽头长度的步骤中，
从预先确定的表获取与该区块的尺寸对应的抽头长度，设定得到的抽头长度，所述表具有如下信息，即，该区块的尺寸越大就使用越短的抽头长度，所述区块的尺寸越小就使用越长的抽头长度。
14.根据权利要求8所述的图像解码方法，其中，
在设定所述内插滤波器的抽头长度的步骤中，
从预先确定的表获取与该区块的量化参数对应的抽头长度，设定得到的抽头长度，该表具有如下信息，即，该区块的量化参数越大就使用越短的抽头长度，所述区块的量化参数越小就使用越长的抽头长度。
15.一种图像编码装置，使用空间的像素间预测生成预测信号，使用作为所述预测信号与原信号之间的差分的预测残差信号对图像进行编码，所述图像编码装置具备：
抽头长度设定部，对于内部预测的参照像素，基于作为编码或变换或预测的处理单位的区块的尺寸或该区块的量化参数的任一方或双方，设定生成该参照像素所需的内插滤波器的抽头长度；
滤波器处理部，使用与设定的抽头长度对应的内插滤波器，进行生成所述参照像素的滤波器处理；
预测信号生成部，使用生成的参照像素，生成与指定的内部预测模式对应的内部预测信号；
预测残差信号生成部，生成表示生成的内部预测信号与所述原信号的差分的内部预测残差信号；以及
预测残差信号编码部，对所述内部预测残差信号进行编码。
16.一种图像解码装置，使用空间的像素间预测生成预测信号，使用作为所述预测信号与原信号之间的差分的预测残差信号对图像进行解码，所述图像解码装置具备：
解码部，对输入的编码流中的内部预测残差信号、内部预测模式以及内部预测区块的尺寸进行解码；
辨认部，基于所述内部预测模式以及所述内部预测区块的尺寸，辨认内部预测的参照像素；
抽头长度设定部，对于所述内部预测的参照像素，基于作为编码或变换或预测的处理单位的区块的尺寸或该区块的量化参数的任一方或双方，设定生成该参照像素所需的内插滤波器的抽头长度；
滤波器处理部，使用与设定的抽头长度对应的内插滤波器，进行生成所述参照像素的滤波器处理；
预测信号生成部，使用生成的参照像素，生成与解码后的内部预测模式对应的内部预测信号；以及
解码信号生成部，使用生成的内部预测信号和所述内部预测残差信号，生成解码对象区域的解码信号。
17.一种图像编码程序，
用于使计算机执行权利要求1、权利要求2、权利要求3、权利要求4、权利要求5、权利要求6或权利要求7所述的图像编码方法。
18.一种图像解码程序，
用于使计算机执行权利要求8、权利要求9、权利要求10、权利要求11、权利要求12、权利要求13或权利要求14所述的图像解码方法。
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