CN107925761A - 动态图像编码装置、动态图像解码装置、动态图像编码方法、动态图像解码方法以及程序 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种动态图像编码装置，对动态图像进行编码生成编码数据。动态图像编码装置包括：提取部，对于分割所述动态图像获得的每个块，提取亮度的变化方向；以及像素值控制部，对于分割所述动态图像获得的每个块，基于由所述提取部提取出的亮度的变化方向，控制局部解码图像的像素值。本发明还提供一种动态图像解码装置，对编码动态图像获得的编码数据进行解码。动态图像解码装置包括：解码部，对所述编码数据进行解码，以取得针对分割所述动态图像获得的每个块所提取的亮度的变化方向；以及像素值控制部，对于分割所述动态图像获得的每个块，基于由所述解码部取得的亮度的变化方向，控制局部解码图像的像素值。

Description

动态图像编码装置、动态图像解码装置、动态图像编码方法、 动态图像解码方法以及程序

技术领域

本发明涉及一种动态图像编码装置、动态图像解码装置、动态图像编码方法、动态图像解码方法以及程序。

背景技术

在非压缩的动态图像中主观上亮度平稳地变化的区域中，有时会由于采用非专利文献1中所述的HEVC即动态图像编码方式进行编码，使得亮度的平稳性丧失产生伪轮廓。该伪轮廓例如像黎明场景或夜空场景那样，在像素值的变动较小(像素值的最大值和最小值之差大约为1至16)、亮度平稳地变化的区域中，被显著感知。因此，专利文献1以及专利文献2提出了控制伪轮廓的方法。

在专利文献1公开的方法中，当使用包含块噪音的参考像素进行帧内预测时，注意到该块噪音传播到预测目标块(block)，并通过对参考像素进行滤波处理来使参考像素的信号平稳地变化。

在专利文献2公开的方法中，在对图像进行高灰度化生成高灰度图像后，对高灰度图像进行量化以便量化误差被调制到在人类视觉特性中灵敏度相对较低的频带内，从而削减灰度数。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：ITU-T H.265 High Efficiency Video Coding。

专利文献

专利文献1：日本特开2014-064249号公报

专利文献2：日本特开2011-029998号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，在专利文献1公开的方法中，上述滤波处理以像素值的变动较大以至于产生块噪声程度的参考像素为对象。因此，对于像素值的变动不大以至于产生块噪音程度的参考像素，不进行滤波处理，因此出现不能够抑制上述伪轮廓的情况。

另一方面，在专利文献2公开的方法中，为了生成高灰度图像，需要对图像进行高灰度化的处理。因此，可能导致运算成本增加。

用于解决问题的方法

根据本发明的一个方面，提供一种图像编码装置，对动态图像进行编码生成编码数据，其包括：提取部，对于分割所述动态图像获得的每个块，提取亮度的变化方向；以及像素值控制部，对于分割所述动态图像获得的每个块，基于由所述提取部提取出的亮度的变化方向，控制局部解码图像的像素值。

本发明的其他特征及优点通过以下参照附图的描述将变得显而易见。另外，附图中，相同或相似的结构被赋予相同的附图标记。

附图说明

【图1】一个实施方式涉及的动态图像处理系统的框图；

【图2】一个实施方式涉及的动态图像编码装置的框图；

【图3】一个实施方式涉及的动态图像解码装置的框图；

【图4】一个实施方式涉及的动态图像处理系统的框图；

【图5】一个实施方式涉及的动态图像编码装置的框图；

【图6】一个实施方式涉及的动态图像解码装置的框图；

【图7】一个实施方式涉及的动态图像处理系统的框图；

【图8】一个实施方式涉及的动态图像编码装置的框图；

【图9】一个实施方式涉及的动态图像解码装置的框图；

【图10】一个实施方式涉及的动态图像处理系统的框图；

【图11】一个实施方式涉及的动态图像编码装置的框图。

具体实施方式

下面，对本发明的实施方式参照附图进行描述。另外，下面实施方式中的组件能够适当地替换为现有组件等，而且还能够进行包含与其他现有组件的组合的各种变形。因此，下面的实施方式的描述并不限制权利要求中描述的本发明的内容。

<第一实施方式>

图1是本实施方式涉及的动态图像处理系统AA的框图。动态图像处理系统AA包括：动态图像编码装置1，对动态图像进行编码生成比特流；以及动态图像解码装置100，对由动态图像编码装置1生成的比特流进行解码。这些动态图像编码装置1和动态图像解码装置100将上述比特流例如通过传输路径进行发送及接收。

图2是动态图像编码装置1的框图。帧间预测部10将输入图像SIG1和缓冲部90提供的后述的滤波后局部解码图像SIG13作为输入。该帧间预测部10使用输入图像SIG1以及滤波后局部解码图像SIG13进行帧间预测，生成并输出帧间预测图像SIG3。

帧内预测部20将输入图像SIG1和后述的滤波前局部解码图像SIG9作为输入。该帧内预测部20使用输入图像SIG1以及滤波前局部解码图像SIG9进行帧内预测，生成并输出帧内预测图像SIG4。

变换及量化部30将误差(残差)信号SIG6作为输入。残差信号SIG6是指输入图像SIG1和预测图像SIG5之间的差分信号，预测图像SIG5是指帧间预测图像SIG3以及帧内预测图像SIG4中、由最高编码性能的期望预测方法计算出的预测图像。变换及量化部30对输入的残差信号SIG6进行正交变换处理，并对该正交变换处理获得的变换系数进行量化处理，以将其作为量化后的等级值SIG7输出。

熵编码部40将量化后的等级值SIG7、后述的检测结果SIG10和后述的提取结果SIG11作为输入。该熵编码部40将输入的信号进行熵编码，并将其作为比特流SIG 2输出。

逆变换及逆量化部50将量化后的等级值SIG7作为输入。该逆变换及逆量化部50对量化后的等级值SIG7进行逆量化处理，并对该量化处理获得的变换系数进行逆正交变换处理，以将其作为逆正交变换后的残差信号SIG8输出。

检测部60将输入图像SIG1作为输入。输入图像SIG1被预先分割成多个块，检测部60将像素值的变动较小、且亮度平稳地变化的块作为对象块从输入图像SIG1中检测，并将其作为检测结果SIG10输出。

具体而言，检测部60首先对各块求出块内变动值以及边缘值。

当求出预测对象块中的块内变动值时，检测部60最初基于输入图像SIG1，求出属于预测对象块的各像素的像素值。其次，计算出所求出的像素值中最大像素值和求出的像素值中最小像素值之间的差分，作为预测对象块中的块内变动值。

另外，当求出预测对象块中的边缘值时，检测部60最初基于输入图像SIGI，从属于预测对象块的各像素中求出互相邻接的像素之间的组合。其次，计算出各组合中的像素之间的像素值的差分，并计算所算出的像素值的差分的总和，作为预测对象块中的边缘值。

检测部60随后将块尺寸为规定值例如大于或等于32×32、块内变动值大于或等于1但小于α、并且边缘值大于或等于β的块作为上述对象块进行检测。另外，上述α由下面的算式(1)来确定，上述β由下面的算式(2)来确定。

【算式1】

【算式2】

提取部70将输入图像SIG1和检测结果SIG10作为输入。该提取部70对检测部60检测出的各对象块提取亮度的变化方向，并将其作为提取结果SIG11输出。

具体而言，提取部70首先基于输入图像SIG1以及检测结果SIG10，取得属于对象块的各像素的像素值。

提取部70其次假定三维空间，以三维空间的X轴方向为对象块的水平方向，以三维空间的Y轴方向为对象块的垂直方向，以三维空间的Z轴方向为属于对象块的各像素的像素值，求出使这些各像素的像素值近似的平面。另外，上述平面例如可以使用最小二乘法求出。

提取部70其次根据求出的平面的倾斜度提取上述亮度的变化方向。

环内滤波部80将滤波前局部解码图像SIG9、检测结果SIG10和提取结果SIG11作为输入。滤波前局部解码图像SIG9是指将预测图像SIG5和逆正交变换后的残差信号SIG8相加而获得的信号。环内滤波部80基于检测结果SIG10以及提取结果SIG11对滤波前局部解码图像SIG9进行滤波处理，生成滤波后局部解码图像SIG12，并输出。

具体而言，环内滤波部80首先基于检测结果SIG10，判断预测对象块是否是对象块。

环内滤波部80其次针对判断为不是对象块的预测对象块，对滤波前局部解码图像SIG9应用称作去块滤波器的环内滤波器，以将其作为滤波后局部解码图像SIG12输出。

另一方面，对于判断为是对象块的预测对象块，在以通过像素值变动的分布来再现亮度变化方式对滤波前局部解码图像SIG9进行处理后，对该处理后的滤波前局部解码图像SIG9与不是对象块时一样地应用环内滤波器，以将其作为滤波后局部解码图像SIG12输出。

这里，在以通过像素值变动的分布来再现亮度变化的方式对滤波前局部解码图像SIG9进行的处理中，对于属于滤波前局部解码图像SIG9的对象块的各像素的像素值，加上反映了亮度变化方向的随机数。下面对该处理的一个例子进行描述。环内滤波部80最初对属于对象块的各像素，逐个生成0到1的随机数。其次，对属于对象块的各像素，逐个设定随着亮度沿着亮度变化方向而增大的系数。其次，对属于对象块的每个像素，将生成的随机数与设定的系数相乘。其次，对属于对象块的每个像素，将相乘结果与像素值相加。

缓冲部90累积滤波后局部解码图像SIG12，并适当地将其作为滤波后局部解码图像SIG13提供给帧间预测部10。

图3是动态图像解码装置100的框图。熵解码部110将比特流SIG2作为输入。该熵解码部110对比特流SIG2进行熵解码，并将量化系数等级SIG102、动态图像编码装置1生成的检测结果SIG10、动态图像编码装置1生成的提取结果SIG11导出并输出。

逆变换及逆量化部120将量化系数等级SIG102作为输入。该逆变换及逆量化部120对量化系数等级SIG102进行逆量化处理，对该逆量化处理获得的结果进行逆正交变换处理，以将其作为残差信号SIG103输出。

帧间预测部130将由缓冲部160提供的后述的滤波后局部解码图像SIG109作为输入。该帧间预测部130使用滤波后局部解码图像SIG109进行帧间预测，生成帧间预测图像SIG104，并输出。

帧内预测部140将滤波前局部解码图像SIG107作为输入。滤波前局部解码图像SIG107是指将残差信号SIG103和预测图像SIG106相加而获得的信号，预测图像SIG106是指帧间预测图像SIG104以及帧内预测图像SIG105中、由最高编码性能的期望预测方法计算出的预测图像。帧内预测部140使用滤波前局部解码图像SIG107进行帧内预测，生成帧内预测图像SIG105，并输出。

环内滤波部150将检测结果SIG10、提取结果SIG11、滤波前局部解码图像SIG107作为输入。该环内滤波部150对于滤波前局部解码图像SIG107，与动态图像编码装置1中设置的环内滤波器80一样地基于检测结果SIG10以及提取结果SIG11进行滤波处理，生成滤波后局部解码图像SIG108，并输出。

具体而言，环内滤波部150首先基于检测结果SIG10，判断预测对象块是否是对象块。

环内滤波部150其次针对判断为不是对象块的预测对象块，对滤波前局部解码图像SIG107应用称作去块滤波器的环内滤波器，以将其作为滤波后局部解码图像SIG108输出。

另一方面，对于判断为是对象块的预测对象块，在以通过像素值变动的分布来再现亮度变化的方式对滤波前局部解码图像SIG107进行处理后，对该处理后的滤波前局部解码图像SIG107与不是对象块时一样地应用环内滤波器，以将其作为滤波后局部解码图像SIG108输出。

这里，在以通过像素值变动的分布来再现亮度变化的方式对滤波前局部解码图像SIG107进行的处理中，对于属于滤波前局部解码图像SIG107的对象块的各像素的像素值，将反映了亮度变化方向的随机数相加。下面对该处理的一个例子进行描述。环内滤波部150最初对属于对象块的各像素，逐个生成0到1的随机数。其次，对于属于对象块的各像素，逐个设定亮度沿着亮度变化方向增亮而增大的系数。其次，对属于对象块的每个像素，将生成的随机数与设定的系数相乘。其次，对于属于对象块的每个像素，将相乘结果与像素值相加。

缓冲部160累积滤波后局部解码图像SIG108，并适当地将其作为滤波后局部解码图像SIG109提供给帧间预测部130，同时将其作为已解码图像SIG101输出。

根据上述动态图像编码装置1，可以获得以下效果。

动态图像编码装置1对于由检测部60检测出的每个对象块，通过提取部70提取亮度的变化方向，并通过环内滤波部80基于提取部70提取出的亮度变化方向来控制滤波前局部解码图像SIG9的像素值。因此，即使是在上述专利文献1公开的方法中滤波前局部解码图像SIG9的像素值的变动较小以至于不能够控制伪轮廓的情况，也可以基于亮度的变化方向控制滤波前局部解码图像SIG9的像素值，从而控制伪轮廓。

另外，动态图像编码装置1如上述那样对于由检测部60检测出的每个对象块，通过提取部70提取亮度的变化方向，并通过环内滤波部80基于提取部70提取出的亮度变化方向来控制滤波前局部解码图像SIG9的像素值。因此，不需要像上述专利文献2公开的方法那样生成高灰度图像，因此能够抑制运算成本的增大。

另外，动态图像编码装置1通过环内滤波部80对滤波前局部解码图像SIG9的像素值加上反映提取部70提取出的亮度变化方向的随机数。因此，在想要抑制的伪轮廓的轮廓线的附近，可以考虑亮度的变化方向，并且还可以使像素值沿着该轮廓线不规律地变化，因此能够准确地抑制伪轮廓。

另外，动态图像编码装置1通过检测部60将块尺寸大于或等于32×32、块内变动值大于或等于1但小于α、且边缘值大于或等于β的块作为上述对象块进行检测。另外，对于由检测部60检测为对象块的每个块，通过提取部70提取亮度的变化方向，通过环内滤波部80基于亮度变化方向控制滤波前局部解码图像SIG9的像素值。因此，通过检测部60检测像素值的变动较小、且亮度平稳地变化的块，对于该块，通过提取部70进行处理，并通过环内滤波部80基于亮度变化方向进行处理。因此，在像素值的变动较大的块或亮度不平稳变化的块、即难以产生伪轮廓的块中，能够削减由提取部70进行的处理和由环内滤波部80基于亮度变化方向进行的处理，从而抑制运算成本。

根据上述动态图像解码装置100，可以获得以下效果。

动态图像解码装置100通过熵解码部110对比特流SIG2进行熵解码，以取得针对每个块所提取的亮度的变化方向，并通过环内滤波部150基于由熵解码部110针对每个块所取得的亮度变化方向，控制滤波前局部解码图像SIG107的像素值。因此，即使是在上述专利文献1公开的方法中滤波前局部解码图像SIG107的像素值的变动较小以至于不能够抑制伪轮廓的情况，也可以基于亮度变化方向控制滤波前局部解码图像SIG107的像素值，从而控制伪轮廓。

另外，动态图像解码装置100如上述那样通过熵解码部110对比特流SIG2进行熵解码，以获得针对每个块提取的亮度的变化方向，并通过环内滤波部150基于由熵解码部110针对每个块所取得的亮度变化方向，控制滤波前局部解码图像SIG107的像素值。因此，不需要像上述专利文献2公开的方法那样生成高灰度图像，因此能够抑制运算成本的增大。

另外，动态图像解码装置100通过环内滤波部150对滤波前局部解码图像SIG107的像素值加上反映了由熵解码部110取得的亮度变化方向的随机数。因此，在想要抑制的伪轮廓的轮廓线的附近，可以考虑亮度的变化方向，并且还可以使像素值沿着该轮廓线不规律地变化，因此能够准确地抑制伪轮廓。

<第二实施方式>

图4是本实施方式涉及的动态图像处理系统BB的框图。动态图像处理系统BB与图1所示的本发明的第一实施方式涉及的动态图像处理系统AA在包括动态图像编码装置1A代替动态图像编码装置1的方面和包括动态图像解码装置100A代替动态图像解码装置100的方面不同。

图5是动态图像编码装置1A的框图。动态图像编码装置1A与图2所示的第一实施方式涉及的动态图像编码装置1在包括检测部60A代替检测部60的方面、包括提取部70A代替提取部70的方面和包括环内滤波部80A代替环内滤波部80的方面不同。另外，在动态图像编码装置1A中，对于与动态图像编码装置1相同的组件，添加相同符号，省略其描述。

检测部60A将输入图像SIG1作为输入。该检测部60A与检测部60一样地将像素值变动较小、且亮度平稳变化的块作为对象块从输入图像SIG1中检测，并将其作为检测结果SIG10输出。但是，检测部60A只对在计算预测图像SIG5时应用了帧内预测或双向预测的块进行上述检测。

提取部70A将输入图像SIG1和检测结果SIG10作为输入。该提取部70A与提取部70一样地对检测部60A检测出的对象块提取亮度变化方向，并将其作为提取结果SIG11输出。但是，提取部70A只对在计算预测图像SIG5时应用了帧内预测或双向预测同时又被检测部60A检测为对象块的块进行上述提取。

环内滤波部80A将滤波前局部解码图像SIG9、检测结果SIG10、提取结果SIG11作为输入。该环内滤波部80A与环内滤波部80一样地基于检测结果SIG10以及提取结果SIG11对滤波前局部解码图像SIG9进行滤波处理，生成滤波后局部解码图像SIG12，并输出。但是，环内滤波部80A对于在计算预测图像SIG5时没有均没有应用帧内预测或双向预测的块，即使是对象块，也进行与不是对象块时一样的处理。

图6是动态图像解码装置100A的框图。动态图像解码装置100A与图3所示的本发明的第一实施方式涉及的动态图像解码装置100在包括环内滤波部150A代替环内滤波部150的方面不同。另外，动态图像解码装置100A中，对于与动态图像解码装置100相同的组件，添加相同的符号，省略其描述。

环内滤波部150A将检测结果SIG10、提取结果SIG11、滤波前局部解码图像SIG107作为输入。该环内滤波部150A与环内滤波部150一样地基于检测结果SIG10以及提取结果SIG11，对滤波前局部解码图像SIG107进行滤波处理，生成滤波后局部解码图像SIG108，并输出。但是，环内滤波部150A对于在计算预测图像SIG106时均没有应用帧内预测或双向预测的块，即使是对象块，也进行与不是对象块时一样的处理。

根据上述动态图像编码装置1A，除了可以获得动态图像编码装置1可实现的上述效果之外，还可以获得以下效果。

动态图像编码装置1A对于应用了帧内预测或双向预测的每个块，通过检测部60A检测对象块。另外，对于应用了帧内预测或双向预测的同时还被检测部60A检测为对象块的每个块，通过提取部70A提取亮度变化方向，通过环内滤波部80A基于亮度变化方向控制滤波前局部解码图像SIG9的像素值。因此，在应用了单向预测的块和像素值变动较大的块或者亮度不平稳地变化的块中，可以削减提取部70A进行的处理和环内滤波部80A基于亮度变化方向进行的处理，从而抑制运算成本。

根据上述动态图像解码装置100A，除了可以获得动态图像解码装置100可实现的上述效果之外，还可以获得以下效果。

动态图像解码装置100A对于应用了帧内预测或双向预测的每个块，通过环内滤波部150A基于亮度变化方向控制滤波前局部解码图像SIG107的像素值。因此，在应用了单向预测的块、即难以产生伪轮廓的块中，可以削减由环内滤波部150A基于亮度变化方向进行的处理，从而抑制运算成本。

<第三实施方式>

图7是本实施方式涉及的动态图像处理系统CC的框图。动态图像处理系统CC与图1所示的本发明的第一实施方式涉及的动态图像处理系统AA在包括动态图像编码装置1B代替动态图像编码装置1的方面和包括动态图像解码装置100B代替动态图像解码装置100的方面不同。

图8是动态图像编码装置1B的框图。动态图像编码装置1B与图2所示的第一实施方式涉及的动态图像编码装置1在包括变换及量化部30A代替变换及量化部30的方面、包括熵编码部40A代替熵编码部40、包括控制部70B代替提取部70的方面、包括环内滤波部80B代替环内滤波部80的方面不同。另外，在动态图像编码装置1B中，对于与动态图像编码装置1相同的组件，添加相同的符号，省略其描述。

控制部70B将检测结果SIG10和残差信号SIG6作为输入。该控制部70B对于检测部60检测出的每个对象块，适当地控制残差信号SIG6，将其作为控制结果SIG21适当地输出。具体而言，控制部70B适当地控制残差信号SIG6，以使得变换及量化部30A对残差信号SIG6进行正交变换处理以及量化处理的结果成为大于或等于“1”的有意义的数值。

更具体而言，控制部70B基于检测结果SIG10，判断是否是对象块。控制部70B在判断不是对象块时，不进行处理。因此，在不是对象块时，不输出控制结果SIG21。另一方面，控制部70B在判断为是对象块时，进行以下处理，输出控制结果SIG21。

控制部70B首先针对对象块对残差信号SIG6进行与变换及量化部30A同样的正交变换处理，以针对现有量化算法中变为零的残差信号SIG6确定由变换及量化部30A进行正交变换处理及量化处理的结果成为大于或等于“1”的有意义的数值的等级位置。具体而言，控制部70B最初对残差信号SIG6进行与变换及量化部30A同样的正交变换处理以取得变换系数，并从高频分量中扫描所取得的变换系数。其次，将从高频分量位置到变换系数最初超过“0.75”的位置中、变换系数大于或等于“0.25”的位置确定为控制残差信号SIG6的对象。

控制部70B其次针对对象块基于所确定的等级位置来控制残差信号SIG6，以将其作为控制结果SIG21。具体而言，控制部70B针对对象块中被确定为控制的对象的位置，控制残差信号SIG6，以使得变换及量化部30A对残差信号SIG6进行正交变换处理以及量化处理的结果成为大于或等于“1”的有意义的数值。

变换及量化部30A将残差信号SIG6和控制结果SIG21作为输入。该变量及量化部30A在没有从控制部70B输入控制结果SIG21时，对于残差信号SIG6，与变换及量化部30同样地进行变换处理以及量化处理，以将其作为量化后的等级值SIG7输出。另一方面，在从控制部70B输入了控制结果SIG21时，对于控制结果SIG21，与变换及量化部30同样地进行正交变换处理以及量化处理，以将其作为量化的等级值SIG7输出。

熵编码部40A将量化后的等级值SIG7作为输入。该熵编码部40A对输入的信号进行熵编码，并将其作为比特流SIG2输出。

环内滤波部80B将滤波前局部解码图像SIG9作为输入。该环内滤波部80B对滤波前局部解码图像SIG9应用称作去块滤波器的环内滤波器，以将其作为滤波后局部解码图像SIG12输出。

图9是动态图像解码装置100B的框图。动态图像解码装置100B与图3所示的第一实施方式涉及的动态图像解码装置100在包括熵解码部110A代替熵解码部110的方面和包括环内滤波部150B代替环内滤波部150的方面不同。另外，在动态图像解码装置100B中，对于与动态图像解码装置100相同的组件，添加相同的符号，省略其描述。

熵解码部110A将比特流SIG2作为输入。该熵解码部110A对比特流SIG2进行熵解码，导出量化系数等级SIG102并输出。

环内滤波部150B将滤波前局部解码图像SIG107作为输入。该环内滤波部150B对滤波前局部解码图像SIG107应用称作去块滤波器的环内滤波器，以将其作为滤波后局部解码图像SIG108输出。

根据上述动态图像编码装置1B，能够获得以下效果。

动态图像编码装置1B在由变换及量化部30A进行正交变换处理以及量化处理之前，通过环内滤波部80B对检测部60检测出的每个对象块控制残差信号SIG6，以使得现有量化算法中变为零的残差信号SIG6经变换及量化部30A正交变换处理以及量化处理后成为大于或等于“1”的有意义的数值。因此，即使相比变换及量化部30A的量化宽度灰度有较小的变动，也可以在正交变换处理及量化处理后成为大于或等于“1”的有意义的数值，因此能够抑制伪轮廓。

另外，动态图像编码装置1B如上述那样在由变换及量化部30A进行正交变换处理及量化处理之前，通过环内滤波部80B对检测部60检测出的每个对象块控制残差信号SIG6，以使得现有量化算法中变为零的残差信号SIG6经变换及量化部30A正交变换处理及量化处理后成为大于或等于“1”的有意义的数值。因此，即使是在上述专利文献1公开的方法中滤波前局部解码图像SIG9的像素值的变动较小以至于不能够抑制伪轮廓的情况，也可以基于亮度的变化方向控制滤波前局部解码图像SIG9的像素值，从而抑制伪轮廓。

另外，动态图像编码装置1B如上述那样在由变换及量化部30A进行正交变换处理以及量化处理之前，通过环内滤波部80B对检测部60检测出的每个对象块控制残差信号SIG6，以使得现有量化算法中变为零的残差信号SIG6经变换及量化部30A正交变换及量化处理后成为大于或等于“1”的有意义的数值。因此，不需要像上述专利文献2公开的方法那样生成高灰度图像，因此能够抑制运算成本的增大。

另外，动态图像编码装置1B通过检测部60检测块尺寸大于或等于32×32、块内变动值大于或等于1但小于α、且边缘值大于或等于β的块作为上述对象块。另外，对于由检测部60检测为对象块的每个块，通过控制部70B进行处理。因此，能够通过检测部60检测像素值的变动较小、且亮度平稳地变化的块，以通过控制部70B对该块进行处理。因此，在像素值的变动较大的块或亮度不平稳地变化的块、及难以产生伪轮廓的块中，能够削减由控制部70B进行的处理，从而抑制运算成本。

根据上述动态图像解码装置100B，能够获得以下效果。

在动态图像编码装置1B中，如上所述，在由变换及量化部30A进行正交变换处理以及量化处理之前，控制残差信号SIG6，以使得现有量化算法中变为零的残差信号SIG6经变换及量化部30A正交变换处理以及量化处理后成为大于或等于“1”的有意义的数值。因此，在由动态图像编码装置1B生成比特流SIG2时，现有量化算法中变为零的残差信号SIG6被控制为经变换及量化部30A正交变换处理及量化处理后成为大于或等于“1”的有意义的数值。因此，接收动态图像编码装置1B生成的比特流SIG2的动态图像解码装置100B如果对比特流SIG2使用熵解码部110A进行解码，使用逆变换及逆量化部120进行逆量化处理以及逆正交变换处理，则能够获得成为零以外的有意义的数值的残差信号SIG103。因此，能够抑制伪轮廓。

<第4实施方式>

图10是本发明的第四实施方式涉及的动态图像处理系统DD的框图。动态图像处理系统DD与图7所示的第三实施方式涉及的动态图像处理系统CC在包括动态图图像编码装置IC代替动态图像编码装置1B的方面不同。另外，在动态图像处理系统DD中，对于与动态图像处理系统CC相同的组件，添加相同的符号，省略其描述。

图11是动态图像编码装置1C的框图。动态图像编码装置1C与图8所示的第三实施方式涉及的动态图像编码装置1B在包括帧间预测部10A代替帧间预测部10的方面、包括控制部70C代替控制部70B的方面不同。另外，在动态图像编码装置1C中，对于与动态图像编码装置1B相同的组件，添加相同的符号，省略其描述。

控制部70C将检测结果SIG10和残差信号SIG6作为输入。该控制部70C对于在计算预测图像SIG5时应用了帧内预测的对象块，与控制部70B同样地将现有量化算法中变为零的残差信号SIG6控制为经变换及量化部30A正交变换及量化处理后成为大于或等于“1”的有意义的数值，以将其作为控制结果SIG21输出。另一方面，对于在计算预测图像SIG5时应用了帧间预测的对象块，控制帧间预测中速率失真优化的成本值，以在对该对象块进行帧间预测时容易选择单向预测，并将控制的成本值作为成本值SIG31输出。

帧间预测部10A将输入图像SIG1、滤波后局部解码图像SIG13和成本值SIG31作为输入。该帧间预测部10A基于成本值SIG31确定帧间预测中最佳模式，并在所确定的模式下，使用输入图像SIG1以及滤波后局部解码图像SIG13进行帧间预测，生成帧间预测图像SIG3，并输出。

根据上述动态图像编码装置1C，除了能够获得动态图像编码装置1B可实现的上述效果之外，还能够获得以下效果。

动态图像编码装置1C对于应用了帧内预测的对象块，通过控制部70C对残差信号SIG6进行控制。另外，对于应用了帧间预测的对象块，通过控制部70对帧间预测中的速率失真优化的成本值进行控制，以在对该块进行帧间预测时容易选择单向预测。因此，能够在帧间预测中容易选择单向预测，并且还能够进一步抑制伪轮廓。

另外，通过将本发明的动态图像编码装置1、1A、1B、1C或动态图像解码装置100、100A、100B的处理记录在计算机可读非暂时性记录介质上，并将该记录介质中记录的程序读取到动态图像编码装置1、1A、1B、1C或动态图像解码装置100、100A、100B中，并执行，从而能够实现本发明。

其中，在上述记录介质中，例如可以应用称作EPROM或闪存存储器的非易失性存储器、称作硬盘的磁盘、CD-ROM等。另外，该记录介质中记录的程序的读取和执行由动态图像编码装置1、1A、1B、1C和动态图像解码装置100、100A、100B中设置的处理器来执行。

另外，上述程序也可以由将该程序存储在存储装置等中的动态图像编码装置1、1A、1B、1C或动态图像解码装置100、100A、100B经传输介质或者通过传输波传输到其他计算机系统中。这里，传输程序的“传输介质”是指具有像因特网等网络(通信网络)或电话线等通信线路(通信线)那样传输信息的功能的介质。

另外，上述程序也可以用于实现上述功能的一部分。而且，还可以通过与已记录在动态图像编码装置1、1A、1B、1C或动态图像解码装置100、100A、100B中的程序组合来实现上述功能，即也可以是所谓的差分文件(差分程序)。

上面已参照附图对本发明的实施方式进行了详细描述，但具体结构并不限于该实施方式，也包括不偏离本发明主旨的范围内的设计等。

例如，在上述各实施方式中，环内滤波部80、80A在以通过像素值变动的分布来再现亮度的变化的方式对滤波前局部解码图像SIG9进行处理后，对该处理后的滤波前局部解码图像SIG9应用环内滤波器。但是，不限于此，也可以在对滤波前局部解码图像SIG9应用环内滤波器之后，对应用环内滤波器之后的滤波前局部解码图像SIG9以通过像素值变动的分布来再现亮度的变化的方式进行处理。

另外，在上述各实施方式中，检测部60、60A使用块内变动值以及边缘值，进行对象块的检测。但是，不限于此，也可以使用块内变动值、边缘值、属于预测对象块的各像素的像素值的方差值(块内方差值)中的至少一个，进行对象块的检测。在使用块内方差值的情况下，当块内分散值小于或等于阈值时，将预测对象块作为对象块进行检测，当块内分散值大于阈值时，不将预测对象块作为对象块进行检测。

另外，在上述第一实施方式涉及的动态图像编码装置1中，也可以应用上述第三实施方式涉及的变换及量化部30A以及控制部70B代替变换及量化部30。

另外，在上述第一实施方式涉及的动态图像编码装置1中，也可以应用上述第四实施方式涉及的帧间预测部10A、变换及量化部30A以及控制部70C代替帧间预测部10以及变换及量化部30。

另外，在上述第二实施方式涉及的动态图像编码装置1A中，也可以应用上述第三实施方式涉及的变换及量化部30A以及控制部70B来代替变换及量化部30。

另外，在上述第二实施方式涉及的动态图像编码装置1A中，也可以应用上述第四实施方式涉及的帧间预测部10A、变换及量化部30A以及控制部70C来代替帧间预测部10以及变换及量化部30。

本发明并不限于上述实施方式，只要不偏离本发明的精神及范围可以进行各种变更及变形。因此，为了公开本发明的范围，附上以下权利要求。

本申请基于2015年8月25日提交的日本专利申请特愿2015-166051而主张优先权，并将其全部内容引用于此。

Claims (18)

1.一种动态图像编码装置，对动态图像进行编码生成编码数据，包括：

提取部，对于分割所述动态图像获得的每个块，提取亮度的变化方向；以及

像素值控制部，对于分割所述动态图像获得的每个块，基于所述提取部提取出的亮度的变化方向，控制局部解码图像的像素值。

2.根据权利要求1所述的动态图像编码装置，其中所述像素值控制部将反映了所述提取部提取的亮度的变化方向的随机数与所述局部解码图像的像素值相加。

3.根据权利要求1或2所述的动态图像编码装置，其中所述提取部对应用了帧内预测或双向预测的每个块，提取所述亮度的变化方向，

所述像素值控制部对应用了帧内预测或双向预测的每个块，控制所述局部解码图像的像素值。

4.根据权利要求1或2所述的动态图像编码装置，还包括：检测部，从分割所述动态图像获得的各块中检测对象块，

其中所述提取部对于由所述检测部检测为所述对象块的每个块，提取所述亮度的变化方向，

所述像素值控制部对于由所述检测部检测为所述对象块的每个块，控制所述局部解码图像的像素值，

所述检测部在满足下述情况中的至少一个时，将预测对象块作为所述对象块进行检测，

该情况：

属于预测对象块的各像素的像素值中的最大像素值与属于该预测对象块的各像素的像素值中的最小像素值之间的差分大于或等于第一阈值且小于第二阈值；

对于属于所述预测对象块的各像素中的互相邻接的像素彼此，计算像素值的差分，并且计算出的像素值的差分的合计值大于或等于第三阈值；

属于所述预测对象块的各像素的像素值的方差值小于或等于第四阈值。

5.根据权利要求4所述的动态图像编码装置，其中所述检测部对于应用了帧内预测或双向预测的每个块，进行所述对象块的检测，

所述提取部对于应用帧内预测或双向预测的同时还被所述检测部检测为所述对象块的每个块，提取所述亮度的变化方向，

所述像素值控制部对于应用帧内预测或双向预测的同时还被所述检测部检测为所述对象块的每个块，控制所述局部解码图像的像素值。

6.一种动态图像编码装置，对动态图像进行编码生成编码数据，包括：

预测图像生成部，对于分割所述动态图像获得的每个块，生成预测图像；

量化部，对于分割所述动态图像获得的每个块，将所述动态图像和所述预测图像生成部生成的预测图像之间的残差信号进行量化；以及

等级值控制部，对于分割所述动态图像获得的每个块，在由所述量化部进行量化之前，控制所述残差信号，以使得经该量化部量化后的数值大于或等于“1”。

7.根据权利要求6所述的动态图像编码装置，其中所述等级值控制部对于应用了帧内预测的块，控制所述残差信号，

对于应用了帧间预测的块，控制帧间预测中的速率失真优化的成本值，以在对该块进行帧间预测时容易选择单向预测。

8.根据权利要求6所述的动态图像编码装置，还包括：检测部，从分割所述动态图像获得的各块中检测对象块；

其中所述等级值控制部对于由所述检测部检测为所述对象块的每个块，控制所述残差信号，

所述检测部在满足下述情况中的至少一个时，将预测对象块作为所述对象块进行检测，

该情况：

属于所述预测对象块的各像素的像素值中的最大像素值与属于该预测对象块的各像素的像素值中的最小像素值之间的差分大于或等于第一阈值且小于第二阈值；

对于属于所述预测对象块的各像素中的互相邻接的像素彼此，计算像素值的差分，并且计算出的像素值的差分的合计值大于或等于第三阈值；

属于所述预测对象块的各像素的像素值的方差值小于或等于第四阈值。

9.根据权利要求8所述的动态图像编码装置，其中所述等级值控制部对于应用帧内预测的同时还被所述检测部检测为所述对象块的块，控制所述残差信号，

对于应用帧间预测的同时还被所述检测部检测为所述对象块的块，控制帧间预测中的速率失真优化的成本值，以便在对该块进行帧间预测时容易选择单向预测。

10.一种动态图像解码装置，对编码动态图像获得的编码数据进行解码，包括：

解码部，对所述编码数据进行解码，以取得针对分割所述动态图像获得的每个块所提取出的亮度的变化方向；以及

像素值控制部，对于分割所述动态图像获得的每个块，基于由所述解码部取得的亮度的变化方向，控制局部解码图像的像素值。

11.根据权利要求10所述的动态图像解码装置，其中所述像素值控制部将反映了所述解码部取得的亮度的变化方向的随机数与所述局部解码图像的像素值相加。

12.根据权利要求10或11所述的动态图像解码装置，其中所述像素值控制部对于应用了帧内预测或双向预测的每个块，控制所述局部解码图像的像素值。

13.一种动态图像编码方法，对动态图像进行编码生成编码数据，包括：

对于分割所述动态图像获得的每个块，提取亮度的变化方向；

对于分割所述动态图像获得的每个块，基于提取出的所述亮度的变化方向，控制局部解码图像的像素值。

14.一种对动态图像进行编码生成编码数据的动态图像编码装置中的动态图像编码方法，包括：

对于分割所述动态图像获得的每个块，生成预测图像；

对于分割所述动态图像获得的每个块，将所述动态图像与生成的所述预测图像之间的残差信号量化；

对于分割所述动态图像获得的每个块，在进行所述量化之前控制所述残差信号，以使得所述量化后的数值大于或等于“1”。

15.一种对编码动态图像获得的编码数据进行解码的动态图像解码装置中的动态图像解码方法，包括：

对所述编码数据进行解码，以取得针对分割所述动态图像获得的每个块所提取出的亮度的变化方向；

对于分割所述动态图像获得的每个块，基于取得的所述亮度的变化方向，控制局部解码图像的像素值。

16.一种程序，由具有1个或多个处理器的计算机执行，所述程序如果由所述1个或多个处理器执行，则使计算机执行以下操作：

对于分割动态图像获得的每个块，提取亮度的变化方向；

对于分割所述动态图像获得的每个块，基于提取的所述亮度的变化方向，控制局部解码图像的像素值。

17.一种程序，由具有1个或多个处理器的计算机执行，所述程序如果由所述1个或多个处理器执行，则使计算机执行以下操作：

对于分割动态图像获得的每个块，生成预测图像；

对于分割所述动态图像获得的每个块，将所述动态图像与生成的所述预测图像之间的残差信号量化；

对于分割所述动态图像获得的每个块，在进行所述量化之前控制所述残差信号，以使得量化后的数值大于或等于“1”。

18.一种程序，由具有1个或多个处理器的计算机执行，所述程序如果由所述1个或多个处理器执行，则使计算机执行以下操作：

对编码动态图像获得的编码数据进行解码，以取得针对分割所述动态图像获得的每个块所提取的亮度的变化方向；

对于分割所述动态图像获得的每个块，基于取得的所述亮度的变化方向，控制局部解码图像的像素值。