CN105284109B - 运动图像编码装置、运动图像解码装置、运动图像编码方法、运动图像解码方法、及程序 - Google Patents

运动图像编码装置、运动图像解码装置、运动图像编码方法、运动图像解码方法、及程序 Download PDF

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Abstract

进行帧内预测的帧内预测部20A包括：亮度参考像素获取部21A以及色差参考像素获取部22A。亮度参考像素获取部21A，在编码单位为CU的最小编码单位的最小CU块中，以整数像素抽取位于亮度块周围的参考像素，其中，亮度块对应于色差预测对象块，获取抽取后的参考像素的像素值。色差参考像素获取部22A，在编码单位为CU的最小编码单位的最小CU块中，以整数像素抽取位于色差预测对象块周围的参考像素，获取抽取后的参考像素的像素值。从而能够减少用于削减颜色分量间的冗余性而参考的参考像素数。

Description

运动图像编码装置、运动图像解码装置、运动图像编码方法、 运动图像解码方法、及程序
技术领域
本发明涉及运动图像编码装置，运动图像解码装置，运动图像编码方法，运动图像解码方法，以及程序。
背景技术
目前已公开有HEVC(High Efficiency Video Coding高效率视频编码)，其是利用帧内预测和帧间预测，以及残差变换的运动图像编码方法(例如，参照非专利文献1)。
[运动图像编码装置MM的结构以及动作]
图11是利用上述的运动图像编码方法对运动图像进行编码的、根据现有例子的运动图像编码装置MM的框图。运动图像编码装置MM包括：帧间预测部10，帧内预测部20，变换·量化部30，熵编码部40，逆量化·逆变换部50，环路滤波部60，第一缓冲部70，以及第二缓冲部80。
帧间预测部10，输入输入图像a与从第一缓冲部70中提供的后述的本地解码图像g。该帧间预测部10，利用输入图像a以及本地解码图像g进行帧间(Inter)预测(帧(Frame)间预测)后，生成并输出帧间预测图像b。
帧内预测部20，输入输入图像a和从第二缓冲部80中提供的后述的本地解码图像f。该帧内预测部20，利用输入图像a以及本地解码图像f进行帧内(Intra)预测(帧(Frame)内预测)后，生成并输出帧内预测图像c。
变换·量化部30，输入输入图像a和、帧间预测图像b或帧内预测图像c之间的误差(残差)信号。该变换·量化部30，将输入后的残差信号进行变换以及量化后，生成并输出量化系数d。
熵编码部40，输入量化系数d和未图示的彩度信息。该熵编码部40，对输入后的信息进行熵编码，并作为位流z(bit stream)输出。
逆量化·逆变换部50，输入量化系数d。该逆量化·逆变换部50，对量化系数d进行逆量化以及逆变换之后，生成并输出逆变换后的残差信号e。
第二缓冲部80，积累本地解码图像f，并适当提供给帧内预测部20以及环路滤波部60。本地解码图像f为帧间预测图像b或帧内预测图像c、和逆转换后的残差信号e相加后的信号。
环路滤波部60，输入本地解码图像f。该环路滤波部60，将去块滤波等滤波器应用于本地解码图像f之后，生成并输出本地解码图像g。
第一缓冲部70，累积本地解码图像g，适当地提供给帧间预测部10。
[运动图像解码装置NN的结构以及动作]
图12是从运动图像编码装置MM中生成的位流z中对运动图像进行解码的、根据现有例子的运动图像解码装置NN的框图。运动图像解码装置NN包括：熵解码部110，逆变换·逆量化部120，帧间预测部130，帧内预测部140，环路滤波部150，第一缓冲部160，以及第二缓冲部170。
熵解码部110，输入位流z。该熵解码部110对位流z进行熵解码之后，生成并输出量化系数B。
逆变换·逆量化部120，帧间预测部130，帧内预测部140，环路滤波部150，第一缓冲部160，以及第二缓冲部170分别与图11示出的逆量化·逆变换部50，帧间预测部10，帧内预测部20，环路滤波部60，第一缓冲部70，以及第二缓冲部80进行相同的动作。
[帧内预测的详细说明]
对上述的帧内预测，进行详细说明如下。对于帧内预测，非专利文献1中公开了按每个颜色分量，利用参考像素的像素值，预测编码对象块的像素值，其中，参考像素的像素值为已完成编码的再构成后的像素。并且，作为亮度分量的预测方法，添加至DC、Planar后，示出了32方向的所有的34种类。并且，作为色差分量的预测方法，示出了采用与亮度分量相同的预测种类的方法和独立于亮度分量的DC、Planar，水平，垂直。根据此，能够按每个分量削减空间的冗余性。
并且，作为削减颜色分量间的冗余性的方法，在非专利文献2示出了LM模式。例如，利用图13来对LM模式用于YUV420格式的图像上的情况进行说明。
图13(A)示出了色差分量的图像，图13(B)示出了亮度分量的像素。在LM模式中，在通过图13(B)的16个白圈示出的图像上再构成亮度分量。利用所述亮度分量，利用以下数学公式(1)中示出的预测公式来线性预测色差分量。
[数1]
predc[x,y]＝α×((PL[2x,2y]+PL[2x,2y+1])＞＞1)+β···(1)
在数学公式(1)中，PL表示亮度分量的像素值，predc表示色差分量的预测像素值。并且，α以及β，表示可利用参考像素求出的参数，通过下面的数学公式(2)，(3)来确定。其中，参考像素由图13(A)的8个黑圈和图13(B)的8个黑圈表示。
[数2]
[数3]
数学公式(2)，(3)中，P'c表示色差分量的参考像素的像素值。并且，示出了将亮度和色差的相位考虑在内的亮度分量的像素值，通过以下数学公式(4)来确定。
[数4]
其中，为了削减存储器访问，上部的参考像素处于相位偏差的状态。并且，按每个称之为TU(Transform Unit)的最小处理块进行色差预测。
并且，对上述的YUV420格式的图像进行LM模式的扩展之后，用于YUV422格式的图像上时，如图14所示，增加垂直方向的参考像素。
图15是利用上述的LM模式进行帧内预测的帧内预测部20、140的框图。帧内预测部20、140分别包括：亮度参考像素获取部21，色差参考像素获取部22，预测系数导出部23，以及色差线性预测部24。
亮度参考像素获取部21，输入本地解码像素f的亮度分量。该亮度参考像素获取部21，获取位于亮度块周围的参考像素的像素值后调整相位，并作为亮度参考像素值h输出。其中，亮度块对应于色差预测对象块。
色差参考像素获取部22，输入本地解码像素f的色差分量。该色差参考像素获取部22，获取位于色差预测对象块的周围的参考像素的像素值后，作为色差参考像素值i输出。
预测系数导出部23，输入亮度参考像素值h和色差参考像素值i。该预测系数导出部23，利用这些已输入的像素值，根据上述的数学公式(2)至(4)求出参数α、β，并作为预测系数j输出。
色差线性预测部24，输入本地解码像素f的亮度分量和预测系数j。该色差线性预测部24，利用这些已输入的信号，根据上述的数学公式(1)求出色差分量的预测像素值，作为色差预测像素值k输出。
然而，随着半导体技术的发展而增加了可利用的存储容量。但是，随着存储容量的增加，存储器访问的粒度也变大。但是，与存储容量的增加相比，存储器带宽没有变宽。在运动图像的编码以及解码中，由于使用了存储器，因此存储器访问的粒度或存储器带宽遇到了瓶颈。
并且，最接近于计算核心的存储器(例如，SRAM等)，相对于外部存储器(例如，DRAM等)制造成本和消费功率都较高。因此，优选地，尽量减少最接近于计算核心的存储容量。但是，即使是说明书中规定的最差值，必须要实现运动图像的编码以及解码，因此，最接近于计算核心的存储器必须要满足最差值的存储要求，而不是平均的存储要求(粒度，尺寸，数量等)。
如上述，LM模式中，每个TU都要进行参数的导出，因此参考像素数增加，且计算次数及存储器访问次数也增加。
例如，将LM模式用于YUV420格式的图像中的、对于用于参数导出的计算次数以及参考像素进行分析如下。最大处理块LCU((Largest Coding Unit)的大小，在非专利文献1的main profile中规定在64×64以下，作为最小处理块的最小CU的大小为4×4。并且，在YUV420格式中，色差为1/4的像素值，因此最小计算块在亮度分量中为8×8。因此，用于参数导出的计算次数为(64÷8)2＝64次，参考像素数为28×64次。
因此，在非专利文献2中公开有为了对削减非YUV420格式的图像，削减参数导出次数的最差值，而按每个CU(Coding Unit)导出参数的方法。图16示出了按每个TU导出参数时和按每个CU导出参数时的计算次数以及参考像素数。
[现有技术文献]
[非专利文献]
非专利文献1：JCTVC-L1003,High efficiency video coding(HEVC)textspecification draft 10(for FDIS&Consent)
非专利文献2：JCTVC-L0240,AHG7:The performance of extended intra chromaprediction for non 4:2:0format
发明内容
本发明所要解决的技术问题
如图16的YUV444格式的图像，在LCU单位上存在用于参数导出的最差值的参考像素数较多的问题。
因此，鉴于上述的问题，本发明的目的在于减少用于削减颜色分量间的冗余性而参考的参考像素数。
解决技术问题的技术手段
为了解决上述问题，本发明提出了以下各项。
(1)本发明提出了一种运动图像编码装置，其对包含多个颜色分量而构成的运动图像进行编码，所述运动图像编码装置(例如，相当于图1的运动图像编码装置AA)的特征在于，包括：帧内预测单元(例如，相当于图1的帧内预测部20A)，其进行帧内预测；其中，所述帧内预测单元包括：亮度参考像素抽取单元(例如，相当于图2的亮度参考像素获取部21A)，其抽取位于亮度块周围的参考像素，所述亮度块对应于色差预测对象块；亮度参考像素获取单元(例如，相当于图2的亮度参考像素获取部21A)，获取所述亮度参考像素抽取单元抽取之后的参考像素的像素值；色差参考像素抽取单元(例如，相当于图2的色差参考像素获取部22A)，抽取位于所述色差预测对象块周围的参考像素；色差参考像素获取单元(例如，相当于图2的色差参考像素获取部22A)，获取所述色差参考像素抽取单元抽取之后的参考像素的像素值；预测系数导出单元(例如，相当于图2的预测系数导出部23)，利用所述亮度参考像素获取单元获取到的像素值与所述色差参考像素获取单元获取到的像素值来导出预测系数；色差线性预测单元(例如，相当于图2的色差线性预测部24)，对各像素的预测像素值进行线性预测，所述各像素的预测像素值采用对应于所述色差预测对象块的亮度块的本地解码像素值与所述预测系数导出单元导出的预测系数来构成所述色差预测对象块。
根据本发明，在帧内预测中，抽取位于亮度块周围的参考像素，所述亮度块对应于色差预测对象块，同时抽取位于色差预测对象块周围的参考像素。因此，能够减少用于削减颜色分量间的冗余性而参考的参考像素数。
(2)对于(1)的运动图像编码装置，本发明提出的运动图像编码装置的特征在于，所述亮度参考像素抽取单元以及所述色差参考像素抽取单元，仅在编码单位为预先设定的最小编码单位时进行所述抽取。
根据该发明，在(1)的运动图像编码装置中，仅在编码单位为预先设定的最小编码单位时进行所述抽取。因此，仅在编码单位为预先设定的最小编码单位时，能够减少用于削减颜色分量间的冗余性而参考的参考像素数。
(3)对于(1)的运动图像编码装置，本发明提出的运动图像编码装置的特征在于，所述亮度参考像素抽取单元以及所述色差参考像素抽取单元，始终进行所述抽取，与编码单位无关。
根据该发明，在(1)的运动图像编码装置中，始终进行所述抽取，与编码单位无关。因此，与编码单位无关地，能够一直减少用于削减颜色分量间的冗余性而参考的参考像素数。
(4)对于(1)至(3)中的任一项运动图像编码装置，本发明提出的运动图像编码装置的特征在于，所述亮度参考像素抽取单元，抽取接近于所述亮度块的左上的参考像素(例如，参照图8(B))，所述色差参考像素抽取单元，抽取接近于所述色差预测对象块的左上的参考像素(例如，参照图8(A))。
根据该发明，在(1)至(3)中的任一项运动图像编码装置中，抽取接近于亮度块的左上的参考像素和接近于色差预测对象块的左上的参考像素。在此，越靠近左上，亮度帧内预测性能越高，因此，对预测系数的影响也较小。因此，与亮度帧内预测性能或编码单位无关地，能够一直减少用于削减颜色分量的冗余性而参考的参考像素数。
(5)对于(1)至(4)中的任一项运动图像编码装置，本发明提出的运动图像编码装置的特征在于，所述亮度参考像素抽取单元，抽取一半的位于亮度块周围的参考像素，所述亮度块对应于所述色差预测对象块，所述色差参考像素抽取单元，抽取一半的位于所述色差预测对象块周围的参考像素。
根据该发明，在(1)至(4)中的任一项运动图像编码装置中，抽取一半的参考像素。因此能够减少一半的用于削减颜色分量的冗余性而参考的参考像素数。
(6)本发明提出了一种运动图像解码装置，其对包含多个颜色分量而构成的运动图像进行解码，所述运动图像解码装置(例如，相当于图6的运动图像解码装置BB)的特征在于，包括：帧内预测单元(例如，相当于图6的帧内预测部140A)，其进行帧内预测；其中，所述帧内预测单元包括：亮度参考像素抽取单元(例如，相当于图2的亮度参考像素获取部21A)，其抽取位于亮度块周围的参考像素，所述亮度块对应于色差预测对象块；亮度参考像素获取单元(例如，相当于图2的亮度参考像素获取部21A)，获取所述亮度参考像素抽取单元抽取之后的参考像素的像素值；色差参考像素抽取单元(例如，相当于图2的色差参考像素获取部22A)，抽取位于所述色差预测对象块周围的参考像素；色差参考像素获取单元(例如，相当于图2的色差参考像素获取部22A)，获取所述色差参考像素抽取单元抽取之后的参考像素的像素值；预测系数导出单元(例如，相当于图2的预测系数导出部23)，利用所述亮度参考像素获取单元获取到的像素值与所述色差参考像素获取单元获取到的像素值来导出预测系数；色差线性预测单元(例如，相当于图2的色差线性预测部24)，对各像素的预测像素值进行线性预测，所述各像素的预测像素值采用对应于所述色差预测对象块的亮度块的本地解码像素值与所述预测系数导出单元导出的预测系数来构成所述色差预测对象块。
根据该发明，在帧内预测中，抽取位于亮度块周围的参考像素，所述亮度块对应于色差预测对象块，同时抽取位于色差预测对象块周围的参考像素。因此，能够减少用于削减颜色分量间的冗余性而参考的参考像素数。
(7)对于(6)的运动图像解码装置，本发明提出的运动图像解码装置的特征在于，所述亮度参考像素抽取单元以及所述色差参考像素抽取单元，仅在编码单位为预先设定的最小编码单位时进行所述抽取。
根据该发明，在(6)的运动图像解码装置中，仅在编码单位为预先设定的最小编码单位时进行所述抽取。因此，仅在编码单位为预先设定的最小编码单位时，能够减少用于削减颜色分量间的冗余性而参考的参考像素数。
(8)对于(6)的运动图像解码装置，本发明提出的运动图像解码装置的特征在于，所述亮度参考像素抽取单元以及所述色差参考像素抽取单元，始终进行所述抽取，与编码单位无关。
根据该发明，在(6)的运动图像解码装置中，始终进行所述抽取，与编码单位无关。因此，与编码单位无关地，能够一直减少用于削减颜色分量间的冗余性而参考的参考像素数。
(9)对于(6)至(8)中的任一项运动图像解码装置，本发明提出的运动图像解码装置的特征在于，所述亮度参考像素抽取单元，抽取接近于所述亮度块的左上的参考像素(例如，参照图8(B))，所述色差参考像素抽取单元，抽取接近于所述色差预测对象块的左上的参考像素(例如，参照图8(A))。
根据该发明，在(6)至(8)中的任一项运动图像解码装置中，抽取接近于亮度块的左上的参考像素和接近于色差预测对象块的左上的参考像素。在此，越靠近左上，亮度帧内预测性能越高，因此，对预测系数的影响也较小。因此，与亮度帧内预测性能或编码单位无关地，能够一直减少用于削减颜色分量的冗余性而参考的参考像素数。
(10)对于(6)至(9)中的任一项运动图像解码装置，本发明提出的运动图像解码装置的特征在于，所述亮度参考像素抽取单元，抽取一半的位于亮度块周围的参考像素，所述亮度块对应于所述色差预测对象块，所述色差参考像素抽取单元，抽取一半的位于所述色差预测对象块周围的参考像素。
根据该发明，在(6)至(9)中的任一项运动图像解码装置中，抽取一半的参考像素。因此能够减少一半的用于削减颜色分量的冗余性而参考的参考像素数。
(11)本发明提出了一种运动图像编码方法，其是运动图像编码装置(例如，相当于图1的运动图像编码装置AA)中的运动图像编码方法，所述运动图像编码装置包括进行帧内预测的帧内预测单元(例如，相当于图1的帧内预测部20A)，且对包含多个颜色分量而构成的运动图像进行编码，其中，所述帧内预测单元具有亮度参考像素抽取单元(例如，相当于图2的亮度参考像素获取部21A)，亮度参考像素获取单元(例如，相当于图2的亮度参考像素获取部21A)，色差参考像素抽取单元(例如，相当于图2的色差参考像素获取部22A)，色差参考像素获取单元(例如，相当于图2的色差参考像素获取部22A)，预测系数导出单元(例如，相当于图2的预测系数导出部23)，以及色差线性预测单元(例如，相当于图2的色差线性预测部24)，所述运动图像编码方法的特征在于，包括：所述亮度参考像素抽取单元抽取位于亮度块周围的参考像素的第一步骤，其中，所述亮度块对应于色差预测对象块；所述亮度参考像素获取单元获取所述亮度参考像素抽取单元抽取之后的参考像素的像素值的第二步骤；所述色差参考像素抽取单元抽取位于所述色差预测对象块周围的参考像素的第三步骤；所述色差参考像素获取单元获取所述色差参考像素抽取单元抽取之后的参考像素的像素值的第四步骤；所述预测系数导出单元利用所述亮度参考像素获取单元获取到的像素值与所述色差参考像素获取单元获取到的像素值来导出预测系数的第五步骤；所述色差线性预测单元对各像素的预测像素值进行线性预测的第六步骤，其中，所述各像素的预测像素值采用对应于所述色差预测对象块的亮度块的本地解码像素值与所述预测系数导出单元导出的预测系数来构成所述色差预测对象块。
根据该发明，在帧内预测中，抽取位于亮度块周围的参考像素，所述亮度块对应于色差预测对象块，同时抽取位于色差预测对象块周围的参考像素。因此，能够减少用于削减颜色分量间的冗余性而参考的参考像素数。
(12)本发明提出了一种运动图像解码方法，其是运动图像解码装置(例如，相当于图6的运动图像解码装置BB)中的运动图像解码方法，所述运动图像解码装置包括进行帧内预测的帧内预测单元(例如，相当于图1的帧内预测部20A)，且对包含多个颜色分量而构成的运动图像进行解码，其中，所述帧内预测单元具有亮度参考像素抽取单元(例如，相当于图2的亮度参考像素获取部21A)，亮度参考像素获取单元(例如，相当于图2的亮度参考像素获取部21A)，色差参考像素抽取单元(例如，相当于图2的色差参考像素获取部22A)，色差参考像素获取单元(例如，相当于图2的色差参考像素获取部22A)，预测系数导出单元(例如，相当于图2的预测系数导出部23)，以及色差线性预测单元(例如，相当于图2的色差线性预测部24)，所述运动图像解码方法的特征在于，包括：所述亮度参考像素抽取单元抽取位于亮度块周围的参考像素的第一步骤，其中，所述亮度块对应于色差预测对象块；所述亮度参考像素获取单元获取所述亮度参考像素抽取单元抽取之后的参考像素的像素值的第二步骤；所述色差参考像素抽取单元抽取位于所述色差预测对象块周围的参考像素的第三步骤；所述色差参考像素获取单元获取所述色差参考像素抽取单元抽取之后的参考像素的像素值的第四步骤；所述预测系数导出单元利用所述亮度参考像素获取单元获取到的像素值与所述色差参考像素获取单元获取到的像素值来导出预测系数的第五步骤；所述色差线性预测单元对各像素的预测像素值进行线性预测的第六步骤，其中，所述各像素的预测像素值采用对应于所述色差预测对象块的亮度块的本地解码像素值与所述预测系数导出单元导出的预测系数来构成所述色差预测对象块。
根据该发明，在帧内预测中，抽取位于亮度块周围的参考像素，所述亮度块对应于色差预测对象块，同时抽取位于色差预测对象块周围的参考像素。因此，能够减少用于削减颜色分量间的冗余性而参考的参考像素数。
(13)本发明提出了一种程序，其使计算机执行运动图像编码装置(例如，相当于图1的运动图像编码装置AA)中的运动图像编码方法，所述运动图像编码装置包括：进行帧内预测的帧内预测单元(例如，相当于图1的帧内预测部20A)，且对包含多个颜色分量而构成的运动图像进行编码，其中，所述帧内预测单元具有亮度参考像素抽取单元(例如，相当于图2的亮度参考像素获取部21A)，亮度参考像素获取单元(例如，相当于图2的亮度参考像素获取部21A)，色差参考像素抽取单元(例如，相当于图2的色差参考像素获取部22A)，色差参考像素获取单元(例如，相当于图2的色差参考像素获取部22A)，预测系数导出单元(例如，相当于图2的预测系数导出部23)，以及色差线性预测单元(例如，相当于图2的色差线性预测部24)，所述程序使计算机执行：所述亮度参考像素抽取单元抽取位于亮度块周围的参考像素的第一步骤，其中，所述亮度块对应于色差预测对象块；所述亮度参考像素获取单元获取所述亮度参考像素抽取单元抽取之后的参考像素的像素值的第二步骤；所述色差参考像素抽取单元抽取位于所述色差预测对象块周围的参考像素的第三步骤；所述色差参考像素获取单元获取所述色差参考像素抽取单元抽取之后的参考像素的像素值的第四步骤；所述预测系数导出单元利用所述亮度参考像素获取单元获取到的像素值与所述色差参考像素获取单元获取到的像素值来导出预测系数的第五步骤；所述色差线性预测单元对各像素的预测像素值进行线性预测的第六步骤，其中，所述各像素的预测像素值采用对应于所述色差预测对象块的亮度块的本地解码像素值与所述预测系数导出单元导出的预测系数来构成所述色差预测对象块。
根据该发明，在帧内预测中，抽取位于亮度块周围的参考像素，所述亮度块对应于色差预测对象块，同时抽取位于色差预测对象块周围的参考像素。因此，能够减少用于削减颜色分量间的冗余性而参考的参考像素数。
(14)本发明提出了一种程序，其使计算机执行运动图像解码装置(例如，相当于图6的运动图像解码装置BB)中的运动图像解码方法，所述运动图像解码装置包括：进行帧内预测的帧内预测单元(例如，相当于图1的帧内预测部20A)，且对包含多个颜色分量而构成的运动图像进行解码，其中，所述帧内预测单元具有亮度参考像素抽取单元(例如，相当于图2的亮度参考像素获取部21A)，亮度参考像素获取单元(例如，相当于图2的亮度参考像素获取部21A)，色差参考像素抽取单元(例如，相当于图2的色差参考像素获取部22A)，色差参考像素获取单元(例如，相当于图2的色差参考像素获取部22A)，预测系数导出单元(例如，相当于图2的预测系数导出部23)，以及色差线性预测单元(例如，相当于图2的色差线性预测部24)，所述程序使计算机执行：所述亮度参考像素抽取单元抽取位于亮度块周围的参考像素的第一步骤，其中，所述亮度块对应于色差预测对象块；所述亮度参考像素获取单元获取所述亮度参考像素抽取单元抽取之后的参考像素的像素值的第二步骤；所述色差参考像素抽取单元抽取位于所述色差预测对象块周围的参考像素的第三步骤；所述色差参考像素获取单元获取所述色差参考像素抽取单元抽取之后的参考像素的像素值的第四步骤；所述预测系数导出单元利用所述亮度参考像素获取单元获取到的像素值与所述色差参考像素获取单元获取到的像素值来导出预测系数的第五步骤；所述色差线性预测单元对各像素的预测像素值进行线性预测的第六步骤，其中，所述各像素的预测像素值采用对应于所述色差预测对象块的亮度块的本地解码像素值与所述预测系数导出单元导出的预测系数来构成所述色差预测对象块。
根据该发明，在帧内预测中，抽取位于亮度块周围的参考像素，所述亮度块对应于色差预测对象块，同时抽取位于色差预测对象块周围的参考像素。因此，能够减少用于削减颜色分量间的冗余性而参考的参考像素数。
发明效果
根据本发明，能够减少用于削减颜色分量间的冗余性而参考的参考像素数。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施方式的运动图像编码装置的框图。
图2是根据所述实施方式的运动图像编码装置所具有的帧内预测部的框图。
图3是说明根据所述实施方式的运动图像编码装所置具有的帧内预测部动作的说明图。
图4是说明根据所述实施方式的运动图像编码装置所具有的帧内预测部动作的说明图。
图5是说明根据所述实施方式的运动图像编码装置所具有的帧内预测部动作的说明图。
图6是根据本发明的第一实施方式的运动图像解码装置的框图。
图7是说明根据本发明的第二实施方式的运动图像编码装置所具有的帧内预测部动作的说明图。
图8是说明根据本发明的变形例的运动图像编码装置及运动图像解码装置所具有的帧内预测部动作的说明图。
图9是说明根据本发明的变形例的运动图像编码装置及运动图像解码装置所具有的帧内预测部动作的说明图。
图10是说明根据本发明的变形例的运动图像编码装置及运动图像解码装置所具有的帧内预测部动作的说明图。
图11是根据现有例子的运动图像编码装置的框图。
图12是根据现有例子的运动图像解码装置的框图。
图13是说明根据现有例子的运动图像编码装置及运动图像解码装置具所有的帧内预测部动作的说明图。
图14是说明根据现有例子的运动图像编码装置及运动图像解码装置所具有的帧内预测部动作的说明图。
图15是根据现有例子的运动图像编码装置及运动图像解码装置所具有的帧内预测部的框图。
图16是说明根据现有例子的运动图像编码装置及运动图像解码装置所具有的帧内预测部动作的说明图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。其中，以下实施方式中的构成要素可与现有的构成要素等适当进行替换，并且，可以进行与其他现有的构成要素组合在内的各种变化。从而，下面实施方式的表述不能限定权利要求范围中记载的发明内容。
〈第一实施方式〉
[运动图像编码装置AA的结构以及动作]
图1是根据本发明的第一实施方式的运动图像编码装置AA的框图。运动图像编码装置AA，与图11示出的根据现有例子的运动图像编码装置MM的区别在于，其替代帧内预测部20包括帧内预测部20A。其中，在运动图像编码装置AA中，对于与运动图像编码装置MM相同结构部件，标注相同的符号，并省略其说明。
图2是帧内预测部20A的框图。帧内预测部20A，与图15所示的根据现有例子的帧内预测部20的区别在于：其替代亮度参考像素获取部21具有亮度参考像素获取部21A，以及替代色差参考像素获取部22具有色差参考像素获取部22A。
亮度参考像素获取部21A，输入本地解码图像f的亮度分量。该亮度参考像素获取部21A，其获取位于亮度块周围的参考图像的像素值后调整相位，作为亮度参考像素值h输出，其中，所述亮度块对应于色差预测对象块。进一步地，亮度参考像素获取部21A，在编码单位为CU的最小编码单位的最小CU块中，以整数像素抽取位于亮度块周围的参考像素，其中，所述亮度块对应于色差预测对象块，获取抽取后的参考像素的像素值，且作为亮度参考像素值h输出。
色差参考像素获取部22A，输入本地解码像素f的色差分量。该色差参考像素获取部22A，获取位于色差预测对象块周围的参考像素的像素值后，作为色差参考像素值i输出。并且，色差参考像素获取部22A，在编码单位为CU的最小编码单位的最小CU块中，以整数像素抽取位于色差预测对象块周围的参考像素的像素值，获取抽取后的参考像素的像素值，且作为色差参考像素值i输出。
对于帧内预测部20A的动作，利用图3来说明输入图像a为YUV422格式的图像时的情况，且利用图4来说明输入图像a为YUV444格式的图像时的情况。并且，图5示出了通过帧内预测部20A导出参数时的情况和根据现有例子的按每个CU导出参数时的情况中的计算次数以及参考像素数。
图3(A)示出了色差分量的像素，图3(B)示出了亮度分量的像素。如图3(B)所示，根据亮度参考像素获取部21A的抽取，对应于编码对象块的亮度块长边的周围的参考像素数从8个减半4个。并且，如图3(A)所示，根据色差参考像素获取部22A的抽取，编码对象块的长边周围的参考像素数从8个减半4个。
图4(A)示出了色差分量的像素，图4(B)示出了亮度分量的像素。如图4(B)所示，根据亮度参考像素获取部21A的抽取，对应于编码对象块的亮度块长边的周围的参考像素数从16个减半8个。并且，如图4(A)所示，根据色差参考像素获取部22A的抽取，编码对象块的长边周围的参考像素数从16个减半8个。
[运动图像解码装置BB的结构以及动作]
图6是根据本发明的第一实施方式的运动图像解码装置BB的框图。运动图像解码装置BB，与图12示出的根据现有例子的运动图像解码装置NN的区别在于，其替代帧内预测部140具有帧内预测部140A。其中，在运动图像解码装置BB中，对于与运动图像解码装置NN相同结构部件，标注相同的符号，并省略其说明。
帧内预测部140A，与帧内预测部20A相同都包括：图2所示的亮度参考像素获取部21A，色差参考像素获取部22A，预测系数导出部23，以及色差线性预测部24。
根据以上运动图像编码装置AA以及运动图像解码装置BB，能够达到以下效果。
运动图像编码装置AA以及运动图像解码装置BB，根据亮度参考像素获取部21A，在编码单位为CU的最小编码单位的最小CU块中，以整数像素抽取位于亮度块周围的参考像素，其中，所述亮度块对应于色差预测对象块，获取抽取后的参考像素的像素值。并且，色差参考像素获取部22A，在编码单位为CU的最小编码单位的最小CU块中，以整数像素抽取位于色差预测对象块周围的参考像素的像素值，获取抽取后的参考像素的像素值。因此，能够将用于削减颜色分量间的冗余性而参考的像素数减半。
〈第二实施方式〉
[运动图像编码装置CC的结构以及动作]
对于根据本发明的第二实施方式的运动图像编码装置CC进行说明如下。运动图像编码装置CC，与图1示出的根据本发明的第一实施方式的运动图像编码装置AA的区别在于，其替代帧内预测部20A具有帧内预测部20B。其中，在运动图像编码装置CC中，对于与运动图像编码装置AA相同结构部件，标注相同的符号，并省略其说明。
帧内预测部20B，与图1所示的根据本发明的第一实施方式的帧内预测部20A的区别在于：其替代亮度参考像素获取部21A具有亮度参考像素获取部21B，以及替代色差参考像素获取部22A具有色差参考像素获取部22B。
亮度参考像素获取部21B，输入本地解码图像f的亮度分量。该亮度参考像素获取部21B，其获取位于亮度块周围的参考图像的像素值后调整相位，作为亮度参考像素值h输出，其中，上述亮度块对应于色差预测对象块。进一步地，亮度参考像素获取部21B，在编码单位为CU的最小编码单位的最小CU块中，抽取一半的位于亮度块周围的参考像素的整数位置，其中，所述亮度块对应于色差预测对象块，获取抽取后的参考像素的像素值，且作为亮度参考像素值h输出。
色差参考像素获取部22B，输入本地解码像素f的色差分量。该色差参考像素获取部22B，获取位于色差预测对象块周围的参考像素的像素值后，作为色差参考像素值i输出。并且，色差参考像素获取部22B，在编码单位为CU的最小编码单位的最小CU块中，抽取一半的位于色差预测对象块周围的参考像素的像素值，获取抽取后的参考像素的像素值，且作为色差参考像素值i输出。
对于帧内预测部20B的动作，利用图7来说明输入图像a为YUV420格式的图像时的情况。
图7(A)示出了色差分量的像素，图7(B)示出了亮度分量的像素。如图7(B)所示，根据亮度参考像素获取部21B的抽取，对应于编码对象块的亮度块长边的周围的参考像素数从8个减半4个。并且，如图7(A)所示，根据色差参考像素获取部22B的抽取，编码对象块的长边周围的参考像素数从8个减半4个。
[运动图像解码装置DD的结构以及动作]
对于根据本发明的第二实施方式的运动图像解码装置DD进行说明如下。运动图像解码装置DD，与图6示出的根据本发明的第一实施方式的运动图像解码装置BB的区别在于，其替代帧内预测部140A具有帧内预测部140B。其中，在运动图像解码装置DD中，对于与运动图像解码装置BB相同结构部件，标注相同的符号，并省略其说明。
帧内预测部140B，与帧内预测部20B相同都包括：亮度参考像素获取部21B，色差参考像素获取部22B，预测系数导出部23，以及色差线性预测部24。
根据以上运动图像编码装置CC以及运动图像解码装置DD，能够达到以下效果。
运动图像编码装置CC以及运动图像解码装置DD，根据亮度参考像素获取部21B，在编码单位为CU的最小编码单位的最小CU块中，抽取一半的位于亮度块周围的参考像素的整数位置，其中，所述亮度块对应于色差预测对象块，获取抽取后的参考像素的像素值。并且，色差参考像素获取部22B，在编码单位为CU的最小编码单位的最小CU块中，抽取一半的位于色差预测对象块周围的参考像素的像素值，获取抽取后的参考像素的像素值。因此，能够将用于削减颜色分量间的冗余性而参考的像素数减半。
〈第三实施方式〉
[运动图像编码装置EE的结构以及动作]
对于根据本发明的第三实施方式的运动图像编码装置EE进行说明如下。运动图像编码装置EE，与图1示出的根据本发明的第一实施方式的运动图像编码装置AA的区别在于，其替代帧内预测部20A具有帧内预测部20C。其中，在运动图像编码装置EE中，对于与运动图像编码装置AA相同结构部件，标注相同的符号，并省略其说明。
帧内预测部20C，与图1所示的根据本发明的第一实施方式的帧内预测部20A的区别在于：其替代亮度参考像素获取部21A具有亮度参考像素获取部21C，以及替代色差参考像素获取部22A具有色差参考像素获取部22C。
亮度参考像素获取部21C，输入本地解码图像f的亮度分量。该亮度参考像素获取部21C，不根据编码单位始终抽取一半的位于亮度块周围的参考像素的整数位置，其中，所述亮度块对应于色差预测对象块，获取抽取后的参考像素的像素值，且作为亮度参考像素值h输出。
色差参考像素获取部22C，输入本地解码像素f的色差分量。该色差参考像素获取部22C，不根据编码单位始终抽取一半的位于色差预测对象块周围的参考像素的像素值的整数位置，获取抽取后的参考像素的像素值，且作为色差参考像素值i输出。
[运动图像解码装置FF的结构以及动作]
对于根据本发明的第三实施方式的运动图像解码装置FF进行说明如下。运动图像解码装置FF，与图6示出的根据本发明的第一实施方式的运动图像解码装置BB的区别在于，其替代帧内预测部140A具有帧内预测部140C。其中，在运动图像解码装置FF中，对于与运动图像解码装置BB相同结构部件，标注相同的符号，并省略其说明。
帧内预测部140C，与帧内预测部20C相同都包括：亮度参考像素获取部21C，色差参考像素获取部22C，预测系数导出部23，以及色差线性预测部24。
根据以上运动图像编码装置EE以及运动图像解码装置FF，能够达到以下效果。
运动图像编码装置EE以及运动图像解码装置FF，根据亮度参考像素获取部21C，不根据编码单位始终抽取一半的位于亮度块周围的参考像素的整数位置，其中，所述亮度块对应于色差预测对象块，获取抽取后的参考像素的像素值。并且，根据色差参考像素获取部22C，不根据编码单位始终抽取一半的位于色差预测对象块周围的参考像素的像素值的整数位置，获取抽取后的参考像素的像素值。因此，能够将用于削减颜色分量间的冗余性而参考的像素数减半。
其中，将根据本发明的运动图像编码装置AA、CC、EE和运动图像解码装置BB、DD、FF的处理，存储至计算机可读取的非临时性记录介质上，使运动图像编码装置AA、CC、EE和运动图像解码装置BB、DD、FF读取存储至该记录介质上的程序，并执行该程序，从而能够实现本发明。
在这里，上述的记录介质可应用EPROM或闪速存储器等非易失性的存储器，硬盘等的磁盘，CD-ROM等。并且，通过设置于运动图像编码装置AA、CC、EE和运动图像解码装置BB、DD、FF的处理器来完成存储至该记录介质上的程序的读取以及执行。
并且，上述的程序，也可以从将该程序存储至存储装置上的运动图像编码装置AA、CC、EE和运动图像解码装置BB、DD、FF中，通过传送介质或传送介质中的传送波，传送至其他计算机系统上。在此，传送程序的“传送介质”是指如因特网等网络(通信网)或电话线路的等通信线路(通信线)的具有传送信息功能的介质。
并且，上述的程序，也可以实现上述功能的部分功能。进一步地，也可以通过与已将上述功能存储至运动图像编码装置AA、CC、EE和运动图像解码装置BB、DD、FF中的程序的组合来实现，即也可以是所谓的差分文件(差分程序)。
以上，对于该发明的实施方式，参照附图进行了详细说明，但是，具体的结构并不局限于该实施方式，也可以包含不超出该发明的主旨的范围的设计等。
例如，图3中，每隔一个像素抽取对应于编码对象块的亮度块长边周围的参考像素，以及编码对象块的长边周围的参考像素。但是，并不局限于此。例如，如图8所示，也可以从上开始可以抽取4个。并且，如图9所示，也可以与图8相同地，从上开始抽取4个对应于编码对象块的亮度块长边周围的参考像素，以及编码对象块的长边周围的参考像素的同时，也可以从左开始抽取2个对应于编码对象块的亮度块长边周围的参考像素，以及编码对象块的长边周围的参考像素。
并且，图4中，每隔一个像素抽取对应于编码对象块的亮度块长边及短边周围的参考像素，以及编码对象块的长边及短边周围的参考像素。但是，并不局限于此，如图10所示，从上开始抽取4个对应于编码对象块的亮度块长边周围的参考像素，以及编码对象块的长边周围的参考像素的同时，也可以从左开始抽取4个对应于编码对象块的亮度块短边周围的参考像素，以及编码对象块的短边周围的参考像素。
在这里，越靠左上，亮度帧内预测性能越高，因此对预测系数的影响较小。因此，如上述的图8至图10，抽取对应于编码对象块的亮度块或接近于编码对象块的左上的参考像素，通过将这些远离块的左上的参考图像用于预测系数j的导出，从而能够不根据亮度帧内预测性能或编码单位地，一直减少用于削减颜色分量间的冗余性而参考的像素数。
其中，在标准化结合的共同实验条件下，上述各实施方式中的运动图像编码装置以及运动图像解码装置的性能低下为非专利文献2的0.04％至0.05％左右。因此，可控制性能低下(可忽视性能低下的程度)，并且，如上述能够将用于削减颜色分量间的冗余性而参考的像素数减半。
附图标记
AA、CC、EE、MM·········· 运动图像编码装置
BB、DD、FF、NN·········· 运动图像解码装置
20、20A～20C、140、140A～140C···帧内预测部
21、21A～21C·········· 亮度参考像素获取部
22、22A～22C·········· 色差参考像素获取部
23···············预测系数导出部
24···············色差线性预测部

Claims (10)

1.一种运动图像编码装置，其对包含多个颜色分量而构成的运动图像进行编码，所述运动图像编码装置的特征在于，包括：
帧内预测单元，其进行帧内预测；
其中，所述帧内预测单元包括：
亮度参考像素抽取单元，其抽取位于亮度块周围的参考像素，所述亮度块对应于色差预测对象块；
亮度参考像素获取单元，获取所述亮度参考像素抽取单元抽取之后的参考像素的像素值；
色差参考像素抽取单元，抽取位于所述色差预测对象块周围的参考像素；
色差参考像素获取单元，获取所述色差参考像素抽取单元抽取之后的参考像素的像素值；
预测系数导出单元，利用所述亮度参考像素获取单元获取到的像素值与所述色差参考像素获取单元获取到的像素值来导出预测系数；
色差线性预测单元，对各像素的预测像素值进行线性预测，所述各像素的预测像素值采用对应于所述色差预测对象块的亮度块的本地解码像素值与所述预测系数导出单元导出的预测系数来构成所述色差预测对象块；
其中，所述亮度参考像素抽取单元以及所述色差参考像素抽取单元，仅在编码单位为预先设定的最小编码单位时进行所述抽取。
2.根据权利要求1所述的运动图像编码装置，其特征在于，
所述亮度参考像素抽取单元以及所述色差参考像素抽取单元，始终进行所述抽取，与编码单位无关。
3.根据权利要求1或2所述的运动图像编码装置，其特征在于，
所述亮度参考像素抽取单元，抽取接近于所述亮度块的左上的参考像素，
所述色差参考像素抽取单元，抽取接近于所述色差预测对象块的左上的参考像素。
4.根据权利要求1或2所述的运动图像编码装置，其特征在于，
所述亮度参考像素抽取单元，抽取一半的位于亮度块周围的参考像素，所述亮度块对应于所述色差预测对象块，
所述色差参考像素抽取单元，抽取一半的位于所述色差预测对象块周围的参考像素。
5.一种运动图像解码装置，其对包含多个颜色分量而构成的运动图像进行解码，所述运动图像解码装置的特征在于，包括：
帧内预测单元，其进行帧内预测；
其中，所述帧内预测单元包括：
亮度参考像素抽取单元，其抽取位于亮度块周围的参考像素，所述亮度块对应于色差预测对象块；
亮度参考像素获取单元，获取所述亮度参考像素抽取单元抽取之后的参考像素的像素值；
色差参考像素抽取单元，抽取位于所述色差预测对象块周围的参考像素；
色差参考像素获取单元，获取所述色差参考像素抽取单元抽取之后的参考像素的像素值；
预测系数导出单元，利用所述亮度参考像素获取单元获取到的像素值与所述色差参考像素获取单元获取到的像素值来导出预测系数；
色差线性预测单元，对各像素的预测像素值进行线性预测，所述各像素的预测像素值采用对应于所述色差预测对象块的亮度块的本地解码像素值与所述预测系数导出单元导出的预测系数来构成所述色差预测对象块；
其中，所述亮度参考像素抽取单元以及所述色差参考像素抽取单元，仅在编码单位为预先设定的最小编码单位时进行所述抽取。
6.根据权利要求5所述的运动图像解码装置，其特征在于，
所述亮度参考像素抽取单元以及所述色差参考像素抽取单元，始终进行所述抽取，与编码单位无关。
7.根据权利要求5或6所述的运动图像解码装置，其特征在于，
所述亮度参考像素抽取单元，抽取接近于所述亮度块的左上的参考像素，
所述色差参考像素抽取单元，抽取接近于所述色差预测对象块的左上的参考像素。
8.根据权利要求5或6所述的运动图像解码装置，其特征在于，
所述亮度参考像素抽取单元，抽取一半的位于亮度块周围的参考像素，所述亮度块对应于所述色差预测对象块，
所述色差参考像素抽取单元，抽取一半的位于所述色差预测对象块周围的参考像素。
9.一种运动图像编码方法，其是运动图像编码装置中的运动图像编码方法，所述运动图像编码装置包括进行帧内预测的帧内预测单元，且对包含多个颜色分量而构成的运动图像进行编码，其中，所述帧内预测单元具有亮度参考像素抽取单元，亮度参考像素获取单元，色差参考像素抽取单元，色差参考像素获取单元，预测系数导出单元，以及色差线性预测单元，所述运动图像编码方法的特征在于，包括：
所述亮度参考像素抽取单元抽取位于亮度块周围的参考像素的第一步骤，其中，所述亮度块对应于色差预测对象块；
所述亮度参考像素获取单元获取所述亮度参考像素抽取单元抽取之后的参考像素的像素值的第二步骤；
所述色差参考像素抽取单元抽取位于所述色差预测对象块周围的参考像素的第三步骤；
所述色差参考像素获取单元获取所述色差参考像素抽取单元抽取之后的参考像素的像素值的第四步骤；
所述预测系数导出单元利用所述亮度参考像素获取单元获取到的像素值与所述色差参考像素获取单元获取到的像素值来导出预测系数的第五步骤；
所述色差线性预测单元对各像素的预测像素值进行线性预测的第六步骤，其中，所述各像素的预测像素值采用对应于所述色差预测对象块的亮度块的本地解码像素值与所述预测系数导出单元导出的预测系数来构成所述色差预测对象块；
其中，所述亮度参考像素抽取单元以及所述色差参考像素抽取单元，仅在编码单位为预先设定的最小编码单位时进行所述抽取。
10.一种运动图像解码方法，其是运动图像解码装置中的运动图像解码方法，所述运动图像解码装置包括进行帧内预测的帧内预测单元，且对包含多个颜色分量而构成的运动图像进行解码，其中，所述帧内预测单元具有亮度参考像素抽取单元、亮度参考像素获取单元、色差参考像素抽取单元、色差参考像素获取单元、预测系数导出单元及色差线性预测单元，所述运动图像解码方法的特征在于，包括：
所述亮度参考像素抽取单元抽取位于亮度块周围的参考像素的第一步骤，其中，所述亮度块对应于色差预测对象块；
所述亮度参考像素获取单元获取所述亮度参考像素抽取单元抽取之后的参考像素的像素值的第二步骤；
所述色差参考像素抽取单元抽取位于所述色差预测对象块周围的参考像素的第三步骤；
所述色差参考像素获取单元获取所述色差参考像素抽取单元抽取之后的参考像素的像素值的第四步骤；
所述预测系数导出单元利用所述亮度参考像素获取单元获取到的像素值与所述色差参考像素获取单元获取到的像素值来导出预测系数的第五步骤；
所述色差线性预测单元对各像素的预测像素值进行线性预测的第六步骤，其中，所述各像素的预测像素值采用对应于所述色差预测对象块的亮度块的本地解码像素值与所述预测系数导出单元导出的预测系数来构成所述色差预测对象块；
其中，所述亮度参考像素抽取单元以及所述色差参考像素抽取单元，仅在编码单位为预先设定的最小编码单位时进行所述抽取。
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