圖像編碼方法及圖像編碼裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及運動圖像/圖像編碼方法及運動圖像/圖像編碼裝置。更詳細地講，本發(fā)明涉及通過適應性地決定編碼單元(CU)、預測單元(PU)及變換單元(TU)的尺寸來實現(xiàn)高速多媒體編碼的復雜度較低的運動圖像/圖像編碼方法及裝置。
【背景技術】
[0002]H.265/HEVC(高性能圖像編碼)等最新的圖像編碼方式以多個編碼單元(CU)尺寸、多個預測單元(PU)尺寸及多個變換單元(TU)尺寸為對象。通過從這些⑶尺寸、尺寸及TU尺寸中選擇速率失真成本最小的最優(yōu)的組合來實現(xiàn)高壓縮效率。更詳細地講，如圖1所示，HEVC規(guī)格書在各編碼塊中，對應于從128 X 128 (即128像素橫寬X 128像素縱寬)至IJ 8X8 (即，8像素橫寬X8像素縱寬)的編碼塊尺寸模式、從32X32 (S卩，32像素橫寬X32像素縱寬)到4X4(即，4像素橫寬X4像素縱寬)的變換塊尺寸模式、以及8個以內(nèi)的預測塊分區(qū)(partit1n)模式。
[0003]現(xiàn)有技術文獻
[0004]非專利文獻
[0005]非專利文獻1:Η.265 (IS0/IEC23008 一 2HEVC)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一技術方案涉及一種圖像編碼方法，包括:將第1單元尺寸定義為最小編碼單元尺寸的定義步驟；將第2單元尺寸定義為最小變換單元尺寸的定義步驟；通過將第1參數(shù)向編碼圖像比特流的頭寫入來表示最小編碼單元尺寸的寫入步驟；通過將第2參數(shù)向編碼圖像比特流的頭寫入來表示最小變換單元尺寸的寫入步驟；使用最小變換單元尺寸決定圖像樣本塊的1個以上的變換單元尺寸的決定步驟；將圖像樣本塊的預測單元尺寸設定為與所決定的變換單元尺寸相等的設定步驟；使用預測單元尺寸執(zhí)行預測過程的預測過程執(zhí)行步驟；使用變換單元尺寸執(zhí)行變換過程的變換過程執(zhí)行步驟；將圖像樣本塊的編碼單元尺寸設定為與所決定的變換單元尺寸和最小編碼單元尺寸中的最大值相等的設定步驟；通過將多個參數(shù)向編碼圖像比特流的頭寫入來表示編碼單元尺寸、預測單元尺寸和變換單元尺寸的寫入步驟；使用編碼單元尺寸、預測單元尺寸和變換單元尺寸將圖像樣本塊進行編碼的編碼步驟。
[0007]通過這樣的結(jié)構(gòu)，⑶尺寸、PU尺寸及TU尺寸的組合候選的總數(shù)得以減少，所以能夠減少幀內(nèi)預測時的處理量。
【附圖說明】
[0008]圖1是表示現(xiàn)有技術的最大編碼單元(LCU)中的編碼單元(CU)尺寸、預測單元(PU)尺寸及變換單元(TU)尺寸的例子的圖。
[0009]圖2是表示本發(fā)明的運動圖像/圖像編碼裝置的構(gòu)造的框圖。
[0010]圖3是表示本發(fā)明的編碼過程的流程圖。
[0011]圖4是表示在本發(fā)明中決定圖像塊的1個以上的變換單元尺寸的過程的流程圖。
[0012]圖5是表示在本發(fā)明中基于計算出的方差值將子塊分別進行分類的過程的流程圖。
[0013]圖6是表示在本發(fā)明中基于子塊分類及最小變換單元決定圖像塊的變換單元尺寸的過程的流程圖。
[0014]圖7是表示關于最小編碼單元尺寸、最小變換單元尺寸、編碼單元尺寸、預測單元尺寸及上述變換單元尺寸的參數(shù)的配置例的句法圖。
[0015]圖8是表示在本發(fā)明中基于子塊分類及上述最小變換單元尺寸來決定圖像塊的變換單元尺寸的例子的圖。
[0016]圖9是表示在本發(fā)明中在塊中使用決定的變換單元尺寸來設定預測單元尺寸及編碼單元尺寸的例子的圖。
[0017]圖10是實現(xiàn)內(nèi)容分發(fā)服務的內(nèi)容供給系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖11是數(shù)字廣播用系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖12是表示電視機的結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0020]圖13是表示對作為光盤的記錄介質(zhì)進行信息的讀寫的信息再現(xiàn)/記錄部的結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0021]圖14是表示作為光盤的記錄介質(zhì)的構(gòu)造例的圖。
[0022]圖15A是表示便攜電話的一例的圖。
[0023]圖15B是表示便攜電話的結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0024]圖16是表示復用數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)的圖。
[0025]圖17是示意地表示各流在復用數(shù)據(jù)中怎樣被復用的圖。
[0026]圖18是更詳細地表示在PES包序列中視頻流怎樣被存放的圖。
[0027]圖19是表示復用數(shù)據(jù)中的TS包和源包的構(gòu)造的圖。
[0028]圖20是表示PMT的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖。
[0029]圖21是表示復用數(shù)據(jù)信息的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
[0030]圖22是表示流屬性信息的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
[0031]圖23是表示識別影像數(shù)據(jù)的步驟的圖。
[0032]圖24是表示各實施方式的運動圖像編碼方法以及運動圖像解碼方法的集成電路的結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0033]圖25是表示切換驅(qū)動頻率的結(jié)構(gòu)的圖。
[0034]圖26是表示識別影像數(shù)據(jù)、切換驅(qū)動頻率的步驟的圖。
[0035]圖27是表示將影像數(shù)據(jù)的標準與驅(qū)動頻率建立了對應的查找表的一例的圖。
[0036]圖28A是表示將信號處理部的模塊共用的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0037]圖28B是表示將信號處理部的模塊共用的結(jié)構(gòu)的其他一例的圖。
[0038]圖29是表示編碼過程的概要的流程圖。
【具體實施方式】
[0039](實現(xiàn)本發(fā)明的認識)
[0040]在H.265/HEVC(高性能圖像編碼)等最新的圖像編碼方式中，能夠選擇的CU尺寸、PU尺寸及TU尺寸的組合的數(shù)量較多。
[0041]如32X32那樣的較大的TU尺寸適合于編碼效率。但是，在塊包含較強的高頻率信號的情況下，通過量化(例如振鈴效應(ringing artifact))而發(fā)生不希望的空間噪聲。在此情況下，為了限制噪聲的范圍，優(yōu)選的是較小的變換尺寸。因而，為了提高編碼效率，決定具有適應性的TU的尺寸變得重要。對此，可以考慮評價各變換尺寸，決定最適合于編碼效率的變換尺寸。但是，能夠選擇的全部的PU和CU的組合中的有關評價的決定路徑的數(shù)量是龐大的，所以處理量變得非常大。
[0042]像這樣，測試考慮TU尺寸、尺寸及⑶尺寸的全部組合對于降低處理量、使處理高速化而言過于復雜。但是，在假如使用限制TU尺寸的最大值或CU尺寸、PU尺寸、TU尺寸的組合的最大值、降低編碼裝置中的決定的復雜度的方法的情況下，有可能使編碼效率大幅降低。
[0043]本發(fā)明的目的是解決上述課題。以下，對詳細情況進行說明。
[0044](實施方式1)
[0045]圖2是表示本發(fā)明的運動圖像/圖像編碼裝置200的構(gòu)造的框圖。
[0046]運動圖像/圖像編碼裝置200是將所輸入的運動圖像/圖像比特流按每個塊進行編碼而制作編碼輸出比特流的裝置，如圖2所示，該運動圖像/圖像編碼裝置200具備分區(qū)尺寸決定部201、變換部203、量化部205、逆量化部207、逆變換部209、塊存儲器211、圖片存儲器213、幀內(nèi)預測部215、幀間預測部217及熵編碼部219。
[0047]從運動圖像/圖像比特流，以多個圖片、1個圖片或1個切片等單位，將輸入運動圖像/圖像向分區(qū)尺寸決定部201及加法器輸入。分區(qū)尺寸決定部201決定被輸入的運動圖像/圖像的單位的CU尺寸、PU尺寸及TU尺寸的組。詳細情況使用圖3后述。然后，分區(qū)尺寸決定部201將TU尺寸的數(shù)據(jù)D204輸出至變換部203、將PU尺寸的數(shù)據(jù)D202輸出至幀內(nèi)預測部215及幀間預測部217、將⑶、PU及TU的尺寸的數(shù)據(jù)D206輸出至內(nèi)熵編碼部219。
[0048]來自加法器的相加值被輸出至變換部203。變換部203使用根據(jù)來自分區(qū)尺寸決定部201的TU尺寸的數(shù)據(jù)D204確定的TU尺寸，將相加值變換為頻率系數(shù)，將得到的頻率系數(shù)向量化部204輸出。量化部205將被輸入的頻率系數(shù)進行量化，將得到的量化值向逆量化部207及熵編碼部219輸出。
[0049]另外，變換部203和量化部205的處理既有在各部中以TU單位依次執(zhí)行的情況，也有使用具有與TU尺寸對應的系數(shù)的1個以上的矩陣的乘法總括起來執(zhí)行的情況。此外，有時將量化用定標(scaling)、舍入(rounding)等用語表示。
[0050]熵編碼部219與來自分區(qū)尺寸決定部201的⑶、及TU的尺寸的數(shù)據(jù)D206同樣將來自量化部205的量化值進行編碼，輸出比特流。
[0051]逆量化部207將從量化部205輸出的樣本值進行逆量化，將頻率系數(shù)向逆變換部209輸出。逆變換部209對頻率系數(shù)進行逆頻率變換，將頻率系數(shù)變換為比特流的樣本值，將得到的樣本值向加法器輸出。加法器將從逆變換部206輸出的比特流的樣本值與從幀內(nèi)預測部215/幀間預測部217輸出的預測運動圖像值/預測圖像值分別相加，將得到的相加值為了進一步的預測而向塊存儲器211或圖片存儲器213輸出。
[0052]另外，逆量化部207、逆變換部209的處理既有以TU單位依次執(zhí)行的情況，也有使用具有與TU尺寸對應的系數(shù)的1個以上的矩陣的乘法總括起來進行的情況。這里，為了使說明變明確而使用逆量化、逆變換這樣的詞語，但逆量化、逆變換與量化、變換相比僅僅是系數(shù)的值不同，是使用矩陣的乘法的處理，所以有同樣稱作量化、變換的情況。
[0053]幀內(nèi)預測部215按根據(jù)來自分區(qū)尺寸決定部201的PU尺寸數(shù)據(jù)D202確定的每個PU，在保存在塊存儲器211中的重構(gòu)后的運動圖像/圖像內(nèi)進行檢索，將檢索到的運動圖像/圖像的一部分復制或?qū)嵤┘訖?quán)的乘法，從而制作與對象PU對應的預測運動圖像/預測圖像、即預測為與輸入的運動圖像/圖像的對象PU類似的運動圖像/圖像。幀間預測部217按根據(jù)來自分區(qū)尺寸決定部201的PU尺寸數(shù)據(jù)D202確定的每個PU，在保存在幀存儲器213中的重構(gòu)后的運動圖像/圖像內(nèi)進行檢索，作為與對象PU對應的預測運動圖像/圖像而檢測1個以上與輸入的運動圖像/圖像的對象PU最類似或類似的可能性較高的運動圖像/圖像。
[0054]圖3是表示本發(fā)明的運動圖像/圖像編碼過程的流程圖。以下說明的全部的單元尺寸用像素橫寬X像素縱寬(例如MXN)表示，像素橫寬既可以與像素縱寬相同也可以不同。
[0055]在步驟S301中，將第1單元尺寸定義為最小的編碼單元尺寸。例如，第1單元尺寸是8X8(即，M = N = 8的8像素橫寬X8像素縱寬)。
[0056]在步驟S302中，將第2單元尺寸定義為最小的變換單元尺寸。例如，第2單元尺寸是4X4( S卩，M = N = 4的4像素橫寬Χ4像素縱寬)。
[0057]在步驟S303中，將表示編碼單元的最小尺寸的第1參數(shù)向編碼比特流的頭寫入。具體而言，將第1參數(shù)如圖7所示配置在包含被編碼的1個以上的圖片的序列的序列頭中。
[0058]在步驟S304中，將表示變換單元的最小尺寸的第2參數(shù)向編碼比特流的頭寫入。具體而言，將第2參數(shù)如圖7所示配置在序列的序列頭