專利名稱：圖像處理設(shè)備和圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理設(shè)備和圖像處理方法，尤其涉及當(dāng)產(chǎn)生預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量信息時(shí)可抑制處理量的增加并且還可提高編碼效率的圖像處理設(shè)備和圖像處理方法。
背景技術(shù)：
近來(lái)一種設(shè)備變得越發(fā)普及，這種設(shè)備以數(shù)字形式處理圖像信息并且通過(guò)使用用于基于例如離散余弦變換的正交變換和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償通過(guò)使用圖像信息特有的冗余執(zhí)行壓縮的編碼系統(tǒng)壓縮和編碼圖像從而發(fā)送和累積高效率的信息。這個(gè)編碼系統(tǒng)包含MPEG(運(yùn)動(dòng)圖像專家組)等等。具體地講，MPEG2 (IS0/IEC 13818-2)被定義為通用圖像編碼系統(tǒng)，并且它是覆蓋隔行掃描圖像和逐行掃描圖像、標(biāo)清圖像和高清圖像二者的標(biāo)準(zhǔn)。例如，MPEG2當(dāng)前已經(jīng)廣 泛應(yīng)用于寬范圍的應(yīng)用(例如，專業(yè)應(yīng)用和消費(fèi)應(yīng)用)中。通過(guò)使用MPEG2壓縮系統(tǒng)，4到8Mbps的編碼量(比特率)被分配給例如具有720X480像素的標(biāo)準(zhǔn)分辨率的隔行掃描圖像。另外，通過(guò)使用MPEG2壓縮系統(tǒng)，18到22Mbps的編碼量(比特率)被分配給具有1920 X 1088像素的高分辨率的隔行掃描圖像。因此，可獲得高壓縮性能和優(yōu)良的圖像質(zhì)量。MPEG2主要針對(duì)適于廣播的高圖像質(zhì)量編碼，但不適于具有較低編碼量(比特率)、即比MPEGl高的壓縮性能的編碼系統(tǒng)。由于蜂窩電話的普及期待，在未來(lái)對(duì)這種編碼系統(tǒng)的需求日益增加，并且與之相關(guān)已經(jīng)將MPEG4進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。關(guān)于該圖像編碼系統(tǒng)，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)在1998年12月將該圖像編碼系統(tǒng)的規(guī)范批準(zhǔn)為IS0/IEC 14496-2。近來(lái)，針對(duì)用于電視會(huì)議的圖像編碼的目的，已經(jīng)開始促進(jìn)稱作H. 26L(ITU_TQ6/16VCEG)的標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化。知道的是，由于編碼和解碼，所以與例如MPEG2和MPEG4的常規(guī)編碼系統(tǒng)相比較，H. 26L需要較大計(jì)算量，但可獲得較高編碼效率。然后，作為關(guān)于MPEG4的活動(dòng)的例子，已經(jīng)執(zhí)行了用于通過(guò)并入不由H. 26L支持的功能來(lái)獲得較高編碼效率的標(biāo)準(zhǔn)化作為基于這個(gè)H. 26L的增強(qiáng)壓縮視頻編碼的聯(lián)合模型。作為標(biāo)準(zhǔn)化方案，在2003年3月它已經(jīng)在國(guó)際上被標(biāo)準(zhǔn)化為H. 264和MPEG-4Part 10 (先進(jìn)視頻編碼，下文稱作H. 264/AVC )。另外，作為擴(kuò)展已經(jīng)在2005年2月完成了包含編碼工具(例如，RGB、商業(yè)所需的4:2:2和4:4:4、在MPEG-2中定義的8X8DCT和量化矩陣)的FRExt (保真度范圍擴(kuò)展)的標(biāo)準(zhǔn)化。因此，該編碼系統(tǒng)已經(jīng)可以通過(guò)使用H. 264/AVC優(yōu)良地表達(dá)包含在電影中的平滑影片噪聲，從而用于例如藍(lán)光盤(商標(biāo))等等的廣泛應(yīng)用中。然而，近來(lái)對(duì)較高壓縮性能的編碼的需求(例如，對(duì)壓縮與高清電視圖像的四倍對(duì)應(yīng)的大約4000X2000像素的圖像或者在諸如互聯(lián)網(wǎng)等等的具有有限傳輸容量的環(huán)境中分布高清電視圖像的需求)不斷增加。因此，在上述的ITU-T的保護(hù)下的VCEG (視頻編碼專家組)的編碼效率的提聞得到持續(xù)關(guān)注。例如，在MPEG2系統(tǒng)中通過(guò)線性內(nèi)插處理執(zhí)行1/2像素精度的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)/補(bǔ)償處理。另一方面，在H. 264/AVC系統(tǒng)中執(zhí)行使用6抽頭的FIR (有限脈沖響應(yīng)濾波器)濾波器作為內(nèi)插濾波器的1/4像素精度的預(yù)測(cè)/補(bǔ)償處理。圖I是示出了 H. 264/AVC系統(tǒng)中的1/4像素精度的預(yù)測(cè)/補(bǔ)償處理的圖。在H. 264/AVC系統(tǒng)中執(zhí)行使用6抽頭的FIR (有限脈沖響應(yīng)濾波器)濾波器的1/4像素精度的預(yù)測(cè)/補(bǔ)償處理。在圖I的例子中，位置A表示整數(shù)精度像素的位置，位置b、c和d表示1/2像素精度的位置，位置el、e2和e3表示1/4像素精度的位置。在下面描述中，ClipO首先被定義為下面公式(I)。[公式I]
權(quán)利要求
1.一種圖像處理設(shè)備，包括 差分運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生部件，用于產(chǎn)生編碼目標(biāo)幀中的編碼目標(biāo)塊的差分運(yùn)動(dòng)矢量信息，所述差分運(yùn)動(dòng)矢量信息對(duì)應(yīng)于為編碼目標(biāo)幀中的編碼目標(biāo)塊搜索的運(yùn)動(dòng)矢量信息與編碼目標(biāo)塊的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量信息之間的差；以及 二次差分運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生部件，用于產(chǎn)生二次差分運(yùn)動(dòng)矢量信息，所述二次差分運(yùn)動(dòng)矢量信息對(duì)應(yīng)于由差分運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生部件產(chǎn)生的編碼目標(biāo)塊的差分運(yùn)動(dòng)矢量信息與對(duì)應(yīng)塊的差分運(yùn)動(dòng)矢量信息之間的差，其中所述對(duì)應(yīng)塊是參考幀的塊并且位于與編碼目標(biāo)塊對(duì)應(yīng)的位置處。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像處理設(shè)備，還包括預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生部件，用于根據(jù)編碼目標(biāo)幀中的中值預(yù)測(cè)產(chǎn)生編碼目標(biāo)塊的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像處理設(shè)備，其中，在對(duì)應(yīng)塊是幀內(nèi)預(yù)測(cè)塊時(shí)對(duì)應(yīng)塊的差分運(yùn)動(dòng)矢量信息被設(shè)置成零的情況下，二次差分運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生部件產(chǎn)生二次差分運(yùn)動(dòng)矢量信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像處理設(shè)備，還包括 編碼部件，用于對(duì)由二次差分運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生部件產(chǎn)生的二次差分運(yùn)動(dòng)矢量信息和編碼目標(biāo)塊的圖像進(jìn)行編碼；以及 發(fā)送部件，用于發(fā)送已經(jīng)由編碼裝置進(jìn)行編碼的二次差分運(yùn)動(dòng)矢量信息和編碼目標(biāo)塊的圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像處理設(shè)備，還包括 編碼部件，用于選擇由差分運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生部件產(chǎn)生的編碼目標(biāo)塊的差分運(yùn)動(dòng)矢量信息和由二次差分運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生部件產(chǎn)生的二次差分運(yùn)動(dòng)矢量信息中的任何一個(gè)，并且對(duì)選擇的信息和編碼目標(biāo)塊的圖像進(jìn)行編碼；以及 發(fā)送部件，用于發(fā)送已經(jīng)由編碼裝置進(jìn)行編碼的信息和編碼目標(biāo)塊的圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理設(shè)備，其中，發(fā)送部件還發(fā)送關(guān)于編碼目標(biāo)塊的差分運(yùn)動(dòng)矢量信息和二次差分運(yùn)動(dòng)矢量信息中的哪一個(gè)已被選擇和編碼的標(biāo)記信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理設(shè)備，其中，編碼部件自適應(yīng)選擇編碼目標(biāo)塊的差分運(yùn)動(dòng)矢量信息和二次差分運(yùn)動(dòng)矢量信息之一。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理設(shè)備，其中，編碼部件根據(jù)編碼參數(shù)的屬性選擇編碼目標(biāo)塊的差分運(yùn)動(dòng)矢量信息和二次差分運(yùn)動(dòng)矢量信息中的任何一個(gè)。
9.一種由具有差分運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生部件和二次差分運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生部件的圖像處理設(shè)備執(zhí)行的圖像處理方法，所述方法包括 由差分運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生部件產(chǎn)生編碼目標(biāo)幀中的編碼目標(biāo)塊的差分運(yùn)動(dòng)矢量信息，所述差分運(yùn)動(dòng)矢量信息對(duì)應(yīng)于為編碼目標(biāo)幀中的編碼目標(biāo)塊搜索的運(yùn)動(dòng)矢量信息與編碼目標(biāo)塊的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量信息之間的差；以及 由二次差分運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生部件產(chǎn)生二次差分運(yùn)動(dòng)矢量信息，所述二次差分運(yùn)動(dòng)矢量信息對(duì)應(yīng)于由差分運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生部件產(chǎn)生的編碼目標(biāo)塊的差分運(yùn)動(dòng)矢量信息與對(duì)應(yīng)塊的差分運(yùn)動(dòng)矢量信息之間的差，其中所述對(duì)應(yīng)塊是參考幀的塊并且位于與編碼目標(biāo)塊對(duì)應(yīng)的位置處。
10.一種圖像處理設(shè)備，包括接收部件，用于接收解碼目標(biāo)幀中的解碼目標(biāo)塊的圖像和二次差分運(yùn)動(dòng)矢量信息；以及 運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生部件，用于通過(guò)使用由接收部件接收的二次差分運(yùn)動(dòng)矢量信息、解碼目標(biāo)塊的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量信息以及對(duì)應(yīng)塊的差分運(yùn)動(dòng)矢量信息來(lái)產(chǎn)生解碼目標(biāo)塊的運(yùn)動(dòng)矢量信息，其中所述對(duì)應(yīng)塊是參考幀的塊并且位于與編碼目標(biāo)塊對(duì)應(yīng)的位置處。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的圖像處理設(shè)備，還包括預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生部件，用于根據(jù)解碼目標(biāo)幀中的中值預(yù)測(cè)產(chǎn)生解碼目標(biāo)塊的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像處理設(shè)備，其中，在對(duì)應(yīng)塊是幀內(nèi)預(yù)測(cè)塊時(shí)對(duì)應(yīng)塊的差分運(yùn)動(dòng)矢量信息被設(shè)置成零的情況下，運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生部件產(chǎn)生解碼目標(biāo)塊的運(yùn)動(dòng)矢量信肩、O
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像處理設(shè)備，其中，接收部件還接收關(guān)于解碼目標(biāo)塊的差分運(yùn)動(dòng)矢量信息和二次差分運(yùn)動(dòng)矢量信息中的哪一個(gè)已被編碼的標(biāo)記信息，并且當(dāng)標(biāo)記信息表示二次差分運(yùn)動(dòng)矢量信息已經(jīng)被編碼時(shí)接收二次差分運(yùn)動(dòng)矢量信息。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像處理設(shè)備，其中，當(dāng)標(biāo)記信息表示解碼目標(biāo)塊的差分運(yùn)動(dòng)矢量信息被編碼時(shí)接收部件接收差分運(yùn)動(dòng)矢量信息，以及 運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生部件通過(guò)使用由接收部件接收的解碼目標(biāo)塊的差分運(yùn)動(dòng)矢量信息和由預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生部件產(chǎn)生的解碼目標(biāo)塊的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量信息來(lái)產(chǎn)生解碼目標(biāo)塊的運(yùn)動(dòng)矢量 目息。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像處理設(shè)備，其中，解碼目標(biāo)塊的差分運(yùn)動(dòng)矢量信息和二次差分運(yùn)動(dòng)矢量信息中的任何一個(gè)被自適應(yīng)性選擇和編碼。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像處理設(shè)備，其中，根據(jù)編碼參數(shù)的屬性選擇并編碼解碼目標(biāo)塊的差分運(yùn)動(dòng)矢量信息和二次差分運(yùn)動(dòng)矢量信息中的任何一個(gè)。
17.一種由具有接收部件和運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生部件的圖像處理設(shè)備執(zhí)行的圖像處理方法，所述方法包括 由接收部件接收解碼目標(biāo)幀中的解碼目標(biāo)塊的圖像和二次差分運(yùn)動(dòng)矢量信息；以及 由運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生部件通過(guò)使用接收的二次差分運(yùn)動(dòng)矢量信息、解碼目標(biāo)塊的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量信息以及對(duì)應(yīng)塊的差分運(yùn)動(dòng)矢量信息，來(lái)產(chǎn)生解碼目標(biāo)塊的運(yùn)動(dòng)矢量信息，其中所述對(duì)應(yīng)塊是參考幀的塊并且位于與編碼目標(biāo)塊對(duì)應(yīng)的位置處。
全文摘要
本發(fā)明公開了當(dāng)產(chǎn)生預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量信息時(shí)可抑制處理量的增加并且提高編碼效率的圖像處理設(shè)備和圖像處理方法。運(yùn)動(dòng)矢量信息編碼器(76)通過(guò)使用提供的外圍運(yùn)動(dòng)矢量信息來(lái)產(chǎn)生目標(biāo)塊的預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量信息，并且產(chǎn)生目標(biāo)塊的差分運(yùn)動(dòng)矢量信息，該差分運(yùn)動(dòng)矢量信息與目標(biāo)塊的運(yùn)動(dòng)矢量信息與預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量信息之間的差對(duì)應(yīng)。另外，運(yùn)動(dòng)矢量信息編碼器(76)產(chǎn)生目標(biāo)塊的二次差分運(yùn)動(dòng)矢量信息，該二次差分運(yùn)動(dòng)矢量信息與目標(biāo)塊的差分運(yùn)動(dòng)矢量信息和來(lái)自運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)/補(bǔ)償單元(75)的對(duì)應(yīng)塊的差分運(yùn)動(dòng)矢量信息之間的差對(duì)應(yīng)。產(chǎn)生的目標(biāo)塊的差分運(yùn)動(dòng)矢量信息和二次差分運(yùn)動(dòng)矢量信息被提供給預(yù)測(cè)/補(bǔ)償單元(75)。本發(fā)明可應(yīng)用到用于使用基于H.264/AVC方法編碼的圖像編碼裝置。
文檔編號(hào)H04N7/32GK102823255SQ20118001759
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月6日
發(fā)明者佐藤數(shù)史 申請(qǐng)人:索尼公司