專利名稱：圖像處理裝置和圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開內(nèi)容涉及圖像處理裝置和圖像處理方法。
背景技術(shù)：
作為用于圖像編碼方案的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范之一的H.264/AVC，可以利用針對正交變換系數(shù)分量的不同量化步長，以等于或高于高規(guī)格(High Profile)的規(guī)格對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行量化?？梢曰诹炕仃?也稱為縮放比例列表)和參考步長值來配置針對每個(gè)正交變換系數(shù)分量的量化步長。量化矩陣被定義為具有與正交變換單元大致相同的尺寸。圖19示出了針對在H.264/AVC中預(yù)定義的四種類型量化矩陣的預(yù)設(shè)值(默認(rèn)值)。例如，在幀內(nèi)預(yù)測模式中，如果變換單元尺寸是4X4，則矩陣SLOl是針對量化矩陣的默認(rèn)矩陣。在幀間預(yù)測模式中，如果變換單元尺寸是4X4，則矩陣SL02是針對量化矩陣的默認(rèn)矩陣。在幀內(nèi)預(yù)測模式中，如果變換單元尺寸是8X8，則矩陣SL03是針對量化矩陣的默認(rèn)矩陣。在幀間預(yù)測模式中，如果變換單元尺寸是8 X 8，則矩陣SL04是針對量化矩陣的默認(rèn)矩陣。用戶可以使用序列參數(shù)集或圖片參數(shù)集來指定不同于圖19中所示的默認(rèn)值的特定量化矩陣。如果不使用量化矩陣，則針對用于量化的量化步長的全部分量使用相等的值。高效視頻編碼(HEVC)是作為H.264/AVC的繼任者的下一代圖像編碼方案并且其標(biāo)準(zhǔn)化被推進(jìn)。HEVC結(jié)合有對應(yīng)于常規(guī)宏塊的編碼單元(CU)的理念(參見下面的非專利文獻(xiàn)I)。序列參數(shù)集使用作為最大編碼單元(LCU)和最小編碼單元(SCU)的二的冪值的集合來指定編碼單元尺寸的范圍。split_f lag的使用指定在由LCU和SCU所指定的范圍內(nèi)的特定編碼單元尺寸。根據(jù)HEVC，一個(gè)編碼單元 可以被劃分成一個(gè)或更多個(gè)正交變換單元，即一個(gè)或更多個(gè)變換單元(TU)。變換單元尺寸可以被設(shè)置為4X4、8X8、16X16以及32X32中的任一種。相應(yīng)地，可以根據(jù)這些變換單元尺寸候選中的每個(gè)來指定量化矩陣。如在已發(fā)布的被稱為聯(lián)合模型(JM)的參考軟件(http://iphome.hh1.de/suehring/tml/index, htm)中所限定的,H.264/AVC允許在一個(gè)圖片內(nèi)針對一個(gè)變換單元尺寸僅分配一個(gè)量化矩陣。通過對比，下面示出的非專利文獻(xiàn)2提出在一個(gè)圖片內(nèi)針對一個(gè)變換單元尺寸分配多個(gè)量化矩陣候選，并且從率失真(RD)優(yōu)化的角度來看，適應(yīng)性地選擇用于每個(gè)塊的量化矩陣。引文列表非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1:JCTVC-B205，"Test Model under Consideration", JointCollaborative Team on Video Coding(JCT-VC)of ITU-T SG16WP3and IS0/IEC JTCl/SC29/WG112nd Meeting:Geneva, CH, 21-28July, 2010非專利文獻(xiàn)2:VCEG_AD06, "Adaptive Quantization Matrix Selectionon KTA Software",ITU-TeIecommunications Standardization Sector STUDYGROUP16Question6Video Coding Experts Group (VCEG)30th Meeting:Hangzhou, China, 23-240ctober,200
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題然而，增加可選擇的變換單元尺寸類型也會(huì)增加可用量化矩陣的數(shù)目。增加量化矩陣的編碼量可能降低編碼效率。如果針對每個(gè)變換單元尺寸可以分配的量化矩陣的數(shù)目從一個(gè)改變到更多個(gè)，則編碼效率會(huì)更顯著地降低。根據(jù)本公開內(nèi)容的技術(shù)的目的在于:提供能夠?qū)τ捎诹炕仃嚨臄?shù)目增加而導(dǎo)致的編碼量的增加進(jìn)行抑制的圖像處理裝置和圖像處理方法。問題的解決方案根據(jù)本公開內(nèi)容的實(shí)施方式，提供了一種圖像處理裝置，該圖像處理裝置包括:選擇部，其被配置成從具有不同尺寸的多個(gè)變換單元中選擇用于待解碼的圖像數(shù)據(jù)的逆正交變換的變換單元；生成部，其被配置成根據(jù)與針對第一尺寸的變換單元相對應(yīng)的第一量化矩陣來生成與針對第二尺寸的變換單元相對應(yīng)的第二量化矩陣；以及逆量化部，其被配置成，在選擇部選擇了針對第二尺寸的變換單元時(shí)，使用由生成部生成的第二量化矩陣來對用于圖像數(shù)據(jù)的變換系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行逆量化。

圖像處理裝置通?？梢员粚?shí)現(xiàn)為用于對圖像進(jìn)行解碼的圖像解碼裝置。另外，生成部可以使用矩陣信息和差信息來生成第二量化矩陣，該矩陣信息指定第一量化矩陣，該差信息表示在根據(jù)第一量化矩陣預(yù)測的具有第二尺寸的預(yù)測矩陣與該第二量化矩陣之間的差。另外，生成部可以從序列參數(shù)集或圖片參數(shù)集獲取矩陣信息和差信息。另外，當(dāng)序列參數(shù)集和圖片參數(shù)集之一提供表示不存在預(yù)測矩陣和第二量化矩陣之間的差的第一標(biāo)志時(shí)，生成部可以將預(yù)測矩陣設(shè)置為第二量化矩陣。另外，第一尺寸可以表示用于變換單元的尺寸中的最小尺寸。另外，第二尺寸可以大于第一尺寸。生成部可以通過復(fù)制第一量化矩陣中彼此相鄰的第一元素和第二元素之一作為在該第一元素和該第二元素之間的元素，來計(jì)算預(yù)測矩陣。另外，第二尺寸可以大于第一尺寸。生成部可以通過對第一量化矩陣中彼此相鄰的第一元素和第二元素之間的元素進(jìn)行線性內(nèi)插來計(jì)算預(yù)測矩陣。另外，第二尺寸可以在一側(cè)上是第一尺寸的兩倍。另外，第二尺寸可以小于第一尺寸。生成部可以通過對第一量化矩陣的元素進(jìn)行疏化來計(jì)算預(yù)測矩陣。另外，第二尺寸可以小于第一尺寸。生成部可以通過對第一量化矩陣中彼此相鄰的多個(gè)元素取平均來計(jì)算預(yù)測矩陣。另外，當(dāng)序列參數(shù)集和圖片參數(shù)集之一提供用以指定將用戶定義的矩陣用作第二量化矩陣的第二標(biāo)志時(shí)，生成部可以根據(jù)第一量化矩陣來生成第二量化矩陣。另外，根據(jù)本公開內(nèi)容的另一實(shí)施方式，提供了一種圖像處理方法，該圖像處理方法包括:從具有不同尺寸的多個(gè)變換單元中選擇用于待解碼的圖像數(shù)據(jù)的逆正交變換的變換單元；根據(jù)與針對第一尺寸的變換單元相對應(yīng)的第一量化矩陣來生成與針對第二尺寸的變換單元相對應(yīng)的第二量化矩陣；以及當(dāng)選擇了針對第二尺寸的變換單元時(shí)，使用根據(jù)第一量化矩陣生成的第二量化矩陣來對用于圖像數(shù)據(jù)的變換系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行逆量化。另外，根據(jù)本公開內(nèi)容的另一實(shí)施方式，提供了一種圖像處理裝置，該圖像處理裝置包括:選擇部，其被配置成從具有不同尺寸的多個(gè)變換單元中選擇用于待編碼的圖像數(shù)據(jù)的正交變換的變換單元；量化部，其被配置成通過使用對應(yīng)于所選擇的變換單元的量化矩陣對變換系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行量化，該變換系數(shù)數(shù)據(jù)是通過基于由選擇單元選擇的變換單元對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行正交變換而生成的；以及編碼部，其被配置成對下述信息進(jìn)行編碼:該信息用于根據(jù)與針對第一尺寸的變換單元相對應(yīng)的第一量化矩陣來生成與針對第二尺寸的變換單元相對應(yīng)的第二量化矩陣。圖像處理裝置通?？梢员粚?shí)現(xiàn)為用于對圖像進(jìn)行編碼的圖像編碼裝置。另外，根據(jù)本公開內(nèi)容的另一實(shí)施方式，提供了一種圖像處理方法，該圖像處理方法包括:從具有不同尺寸的多個(gè)變換單元中選擇用于待編碼的圖像數(shù)據(jù)的正交變換的變換單元；通過使用對應(yīng)于所選擇的變換單元的量化矩陣對變換系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行量化，該變換系數(shù)數(shù)據(jù)是通過基于所選擇的變換單元對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行正交變換而生成的；以及對用于對下述信息進(jìn)行編碼:該 信息用于根據(jù)與針對第一尺寸的變換單元相對應(yīng)的第一量化矩陣來生成與針對第二尺寸的變換單元相對應(yīng)的第二量化矩陣。本發(fā)明的有利效果如上所述，根據(jù)本公開內(nèi)容的圖像處理裝置和圖像處理方法可以對由于量化矩陣的數(shù)目增加而導(dǎo)致的編碼量的增加進(jìn)行抑制。


[圖1]圖1是示出根據(jù)實(shí)施方式的圖像編碼裝置的硬件配置的框圖。[圖2]圖2是示出根據(jù)實(shí)施方式的正交變換和量化部的詳細(xì)配置的框圖。[圖3]圖3是示出根據(jù)實(shí)施方式的矩陣處理部的更詳細(xì)的配置的框圖。[圖4]圖4是示出根據(jù)實(shí)施方式的被插入到序列參數(shù)集中的信息的說明圖。[圖5]圖5是示出根據(jù)實(shí)施方式的被插入到圖片參數(shù)集中的信息的說明圖。[圖6A]圖6A是示出根據(jù)實(shí)施方式的編碼處理流程的第一示例的流程圖的上半部分。[圖6B]圖6B是示出根據(jù)實(shí)施方式的編碼處理流程的第一示例的流程圖的下半部分。[圖7A]圖7A是示出根據(jù)實(shí)施方式的編碼處理流程的第二示例的流程圖的上半部分。[圖7B]圖7B是示出根據(jù)實(shí)施方式的編碼處理流程的第二示例的流程圖的下半部分。[圖8]圖8是示出根據(jù)實(shí)施方式的圖像解碼裝置的配置的框圖。[圖9]圖9是示出根據(jù)實(shí)施方式的逆量化和逆正交變換部的詳細(xì)配置的框圖。[圖10]圖10是示出根據(jù)實(shí)施方式的矩陣生成部的更詳細(xì)的配置的框圖。[圖11A]圖1lA是示出根據(jù)實(shí)施方式的解碼處理流程的第一示例的流程圖的上半部分。
[圖11B]圖1lB是示出根據(jù)實(shí)施方式的解碼處理流程的第一示例的流程圖的下半部分。[圖12A]圖12A是示出根據(jù)實(shí)施方式的解碼處理流程的第二示例的流程圖的上半部分。[圖12B]圖12B是示出根據(jù)實(shí)施方式的解碼處理流程的第二示例的流程圖的下半部分。[圖13A]圖13A是示出根據(jù)一種修改的編碼處理流程的示例的流程圖的上半部分。[圖13B]圖13B是示出根據(jù)一種修改的編碼處理流程的示例的流程圖的下半部分。[圖14A]圖14A是示出根據(jù)一種修改的解碼處理流程的示例的流程圖的上半部分。[圖14B]圖14B是示出根據(jù)一種修改的解碼處理流程的示例的流程圖的下半部分。
[圖15]圖15是示出電視設(shè)備的示意性配置的框圖。[圖16]圖16是示出移動(dòng)電話的示意性配置的框圖。[圖17]圖17是示出記錄/再現(xiàn)裝置的示意性配置的框圖。[圖18]圖18是示出圖像捕獲裝置的示意性配置的框圖。[圖19]圖19是示出在H.264/AVC中預(yù)定義的量化矩陣默認(rèn)值的說明圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。注意到，在本說明書和附圖中，使用相同的附圖標(biāo)記來表示具有基本上相同的功能和結(jié)構(gòu)的元件，并且略去重復(fù)說明。而且，按以下順序來描述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的詳細(xì)描述。1.根據(jù)實(shí)施方式的圖像編碼裝置的配置示例1-1.總體配置示例1-2.正交變換和量化部的配置示例1-3.矩陣處理部的詳細(xì)配置示例1-4.待編碼的信息的示例2.根據(jù)實(shí)施方式的編碼處理流程3.根據(jù)實(shí)施方式的圖像解碼裝置的配置示例3-1.總體配置示例3-2.逆量化和逆正交變換部的配置示例3-3.矩陣生成部的詳細(xì)配置示例4.根據(jù)實(shí)施方式的解碼處理流程5.修改6.示例應(yīng)用7.總結(jié)
〈1.根據(jù)實(shí)施方式的圖像編碼裝置的配置示例〉以下內(nèi)容描述根據(jù)實(shí)施方式的圖像編碼裝置的配置示例。[1-1.圖像編碼裝置]圖1是示出根據(jù)實(shí)施方式的圖像編碼裝置10的配置的示例的框圖。參照圖1，圖像編碼裝置10包括A/D (模擬-數(shù)字)轉(zhuǎn)換部11、重排序緩沖器12、減法部13、正交變換和量化部14、無損編碼部16、累積緩沖器17、比率控制部18、逆量化部21、逆正交變換部22、加法部23、去塊濾波器24、幀存儲(chǔ)器25、選擇器26、幀內(nèi)預(yù)測部30、運(yùn)動(dòng)估計(jì)部40、以及模式選擇部50。A/D轉(zhuǎn)換部11將以模擬格式輸入的圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式的圖像數(shù)據(jù)，并且將一系列的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)輸出到重排序緩沖器12。重排序緩沖器12對包括在從A/D轉(zhuǎn)換部11輸入的一系列圖像數(shù)據(jù)中的圖像進(jìn)行排序(sort)。在按照根據(jù)編碼處理的GOP (圖像組)結(jié)構(gòu)對圖像進(jìn)行重新排序之后，重排序緩沖器12將已被分類的圖像數(shù)據(jù)輸出到減法部13、幀內(nèi)預(yù)測部30以及運(yùn)動(dòng)估計(jì)部40。將從重排序緩沖器12輸入的圖像數(shù)據(jù)和由后續(xù)描述的模式選擇部50選擇的所預(yù)測的圖像數(shù)據(jù)提供給減法部13。減法部13計(jì)算預(yù)測誤差數(shù)據(jù)并且將所計(jì)算的預(yù)測誤差數(shù)據(jù)輸出到正交變換和量化部14，該預(yù)測誤差數(shù)據(jù)是從重排序緩沖器12輸入的圖像數(shù)據(jù)和從模式選擇部50輸入的所預(yù)測的圖像數(shù)據(jù)之間的差。正交變換和量化部14對從減法部13提供的預(yù)測誤差數(shù)據(jù)執(zhí)行正交變換和量化，并且將經(jīng)量化的變換系數(shù)數(shù)據(jù)(下文稱為經(jīng)量化的數(shù)據(jù))輸出到無損編碼部16和逆量化部
21?；趤碜员嚷士刂?部18的比率控制信號來控制從正交變換和量化部14輸出的經(jīng)量化的數(shù)據(jù)的比特率。后續(xù)將描述正交變換和量化部14的詳細(xì)配置。向無損編碼部16提供從正交變換和量化部14輸入的經(jīng)量化的數(shù)據(jù)、用于在解碼側(cè)生成量化矩陣的信息、以及關(guān)于由模式選擇部50所選擇的幀內(nèi)預(yù)測或幀間預(yù)測的信息。關(guān)于幀內(nèi)預(yù)測的信息可以包含表示針對每個(gè)塊的適當(dāng)幀內(nèi)預(yù)測模式的預(yù)測模式信息。關(guān)于幀間預(yù)測的信息可以包含例如用于預(yù)測針對每個(gè)塊的運(yùn)動(dòng)向量的預(yù)測模式信息、差運(yùn)動(dòng)向量和參考圖像信息。無損編碼部16對經(jīng)量化的數(shù)據(jù)執(zhí)行無損編碼以生成編碼流。無損編碼部16可以提供可變長編碼或算術(shù)編碼作為無損編碼。無損編碼部16將用于生成量化矩陣(后續(xù)將描述)的信息復(fù)用到編碼流的頭部(例如，序列參數(shù)集和圖片參數(shù)集)中。此外，無損編碼部16將關(guān)于幀內(nèi)預(yù)測或幀間預(yù)測的信息復(fù)用到編碼流的頭部中。無損編碼部16將所生成的編碼流輸出到累積緩沖器17。累積緩沖器17使用存儲(chǔ)介質(zhì)如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器臨時(shí)存儲(chǔ)從無損編碼部16輸入的編碼流。然后，累積緩沖器17以根據(jù)傳輸線(或來自圖像編碼裝置10的輸出線)的頻帶的比率輸出所累積的編碼流。比率控制部18監(jiān)視累積緩沖器17的空閑空間。然后，比率控制部18根據(jù)累積緩沖器17上的空閑空間來生成比率控制信號，并且將所生成的比率控制信號輸出到正交變換和量化部14。例如，當(dāng)累積緩沖器17上不存在大量空閑空間時(shí)，比率控制部18生成用于降低經(jīng)量化的數(shù)據(jù)的比特率的比率控制信號。而且，例如當(dāng)累積緩沖器17上的空閑空間足夠大時(shí)，比率控制部18生成用于增加經(jīng)量化的數(shù)據(jù)的比特率的比率控制信號。
逆量化部21對從正交變換和量化部14輸入的經(jīng)量化的數(shù)據(jù)執(zhí)行逆量化處理。然后，逆量化部21將通過逆量化處理所獲得的變換系數(shù)數(shù)據(jù)輸出到逆正交變換部22。逆正交變換部22對從逆量化部21輸入的變換系數(shù)數(shù)據(jù)執(zhí)行逆正交變換處理，從而恢復(fù)預(yù)測誤差數(shù)據(jù)。然后，逆正交變換部22將所恢復(fù)的預(yù)測誤差數(shù)據(jù)輸出到加法部23。加法部23將從逆正交變換部22輸入的所恢復(fù)的預(yù)測誤差數(shù)據(jù)與從模式選擇部50輸入的預(yù)測圖像數(shù)據(jù)相加，從而生成解碼圖像數(shù)據(jù)。然后，加法部23將所生成的解碼圖像數(shù)據(jù)輸出到去塊濾波器24和幀存儲(chǔ)器25。去塊濾波器24執(zhí)行濾波處理以減少在圖像編碼期間發(fā)生的塊失真。去塊濾波器24通過對從加法部23輸入的解碼圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波來消除塊失真，并且然后，在濾波之后將解碼圖像數(shù)據(jù)輸出到幀存儲(chǔ)器25。幀存儲(chǔ)器25使用存儲(chǔ)介質(zhì)來存儲(chǔ)從加法部23輸入的解碼圖像數(shù)據(jù)和從去塊濾波器24輸入的濾波后的解碼圖像數(shù)據(jù)。選擇器26從幀存儲(chǔ)器25讀取將用于幀內(nèi)預(yù)測的濾波前的解碼圖像數(shù)據(jù)，并且將已讀取的解碼圖像數(shù)據(jù)提供至幀內(nèi)預(yù)測部30作為參考圖像數(shù)據(jù)。而且，選擇器26從幀存儲(chǔ)器25讀取將用于幀間預(yù)測的濾波后的解碼圖像數(shù)據(jù)，并且將已讀取的解碼圖像數(shù)據(jù)提供至運(yùn)動(dòng)估計(jì)部40作為參考圖像數(shù)據(jù)。幀內(nèi)預(yù)測部30基于從重排序緩沖器12輸入的待編碼的圖像數(shù)據(jù)以及經(jīng)由選擇器26提供的解碼圖像數(shù)據(jù)，以每個(gè)幀內(nèi)預(yù)測模式執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測處理。例如，幀內(nèi)預(yù)測部30使用預(yù)定的成本函數(shù)來評估每種幀內(nèi)預(yù)測模式的預(yù)測結(jié)果。然后，幀內(nèi)預(yù)測部30選擇通過其成本函數(shù)值為最小的幀內(nèi)預(yù)測模式(即，通過其壓縮比為最高的幀內(nèi)預(yù)測模式)作為最優(yōu)幀內(nèi)預(yù)測模式。此外，幀內(nèi)預(yù)測部30將表示最優(yōu)幀內(nèi)預(yù)測模式的預(yù)測模式信息、所預(yù)測的圖像數(shù)據(jù)和關(guān)于幀內(nèi)預(yù)測的信息(如成本函數(shù)值)輸出到模式選擇部50。運(yùn)動(dòng)估計(jì)部40基于從重排序緩沖器12提供的用于編碼的圖像數(shù)據(jù)和經(jīng)由選擇器26所提供的解碼圖像數(shù)據(jù)來執(zhí)行幀間預(yù)測處理(幀之間的預(yù)測處理)。例如，運(yùn)動(dòng)估計(jì)部40使用預(yù)定的成本函數(shù)來評估每種預(yù)測模式的預(yù)測結(jié)果。然后，移動(dòng)估計(jì)部40選擇最優(yōu)的預(yù)測模式，即，使成本函數(shù)值最小或使壓縮比最大的預(yù)測模式。運(yùn)動(dòng)估計(jì)部40根據(jù)最優(yōu)預(yù)測模式生成所預(yù)測的圖像數(shù)據(jù)。運(yùn)動(dòng)估計(jì)部40將關(guān)于幀間預(yù)測的信息(例如有關(guān)包括有表示最優(yōu)幀內(nèi)預(yù)測模式的預(yù)測模式信息的幀間預(yù)測的信息)、所預(yù)測的圖像數(shù)據(jù)、以及成本函數(shù)值輸出到模式選擇部50。模式選擇部50將與從幀內(nèi)預(yù)測部30輸入的幀內(nèi)預(yù)測有關(guān)的成本函數(shù)值和與從運(yùn)動(dòng)估計(jì)部40輸入的幀間預(yù)測有關(guān)的成本函數(shù)值進(jìn)行比較。然后，模式選擇部50從幀內(nèi)預(yù)測和幀間預(yù)測中選擇具有較小的成本函數(shù)值的預(yù)測方法。在選擇幀內(nèi)預(yù)測的情況下，模式選擇部50將關(guān)于幀內(nèi)預(yù)測的信息輸出到無損編碼部16，并且還將所預(yù)測的圖像數(shù)據(jù)輸出到減法部13和加法部23。而且，在選擇幀間預(yù)測的情況下，模式選擇部50將關(guān)于上述幀間預(yù)測的信息輸出到無損編碼部16，并且還將所預(yù)測的圖像數(shù)據(jù)輸出到減法部13和加法部23。[1-2.正交變換和量化部的配置示例]圖2是示出 圖1中所示的圖像編碼裝置10的正交變換和量化部14的詳細(xì)配置的框圖。參照圖2，正交變換和量化部14包括選擇部110、正交變換部120、量化部130、量化矩陣緩沖器140、以及矩陣處理部15。( I)選擇部選擇部110從具有不同尺寸的多個(gè)變換單元中選擇用于待編碼的圖像數(shù)據(jù)的正交變換的變換單元(TU)。將由選擇部110選擇的變換單元的尺寸候選包括針對H.264/AVC的4X4和8X8、以及針對HEVC的4X4、8X8、16X 16和32X32。選擇部110可以根據(jù)例如待編碼圖像的尺寸、圖像質(zhì)量或設(shè)備性能來選擇變換單元中的任一個(gè)。開發(fā)設(shè)備的用戶可以手動(dòng)調(diào)整通過選擇部110進(jìn)行的變換單元的選擇。選擇部110將指定所選擇的變換單元的尺寸的信息輸出到正交變換部120、量化部130、無損編碼部16以及逆量化部21。(2)正交變換部正交變換部120使用由選擇部110選擇的變換單元對從減法部13提供的圖像數(shù)據(jù)(即，預(yù)測誤差數(shù)據(jù))進(jìn)行正交變換。由正交變換部120執(zhí)行的正交變換可以表示例如離散余弦變換(DCT)或卡洛變換。正交變換部120將通過正交變換處理所獲得的變換系數(shù)數(shù)據(jù)輸出到量化部130。(3)量化部量化部130使用與由選擇部110選擇的變換單元相對應(yīng)的量化矩陣，對由正交變換部120所生成的變換系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行量化。量化部130基于來自比率控制部18的比率控制信號，通過改變量化步長來改變輸出的量化數(shù)據(jù)的比特率。量化部130允許量化矩陣緩沖器140存儲(chǔ)與由選擇部110選擇的變換單元相對應(yīng)的量化矩陣集。例如，HEVC提供四個(gè)尺寸類型(如4X 4、8 X 8、16 X 16和32 X 32)的變換單元候選。在這樣的情況下，量化 矩陣緩沖器140可以存儲(chǔ)對應(yīng)于四種尺寸類型的四種類型量化矩陣集?？赡艽嬖谔囟ǔ叽缡褂萌鐖D19中所示的默認(rèn)量化矩陣的情況。在這樣的情況下，量化矩陣緩沖器140可以僅存儲(chǔ)表示使用與特定尺寸相關(guān)聯(lián)的默認(rèn)量化矩陣(不使用用戶定義的量化矩陣)的標(biāo)志。量化部130可以使用的量化矩陣集通?？梢葬槍幋a流的每個(gè)序列進(jìn)行配置。如果針對每個(gè)序列來配置量化矩陣集，則量化部130可以針對每個(gè)圖片更新該集合?？刂屏炕仃嚰呐渲煤透碌男畔⒖梢员徊迦氲嚼缧蛄袇?shù)集和圖片參數(shù)集中。(4)量化矩陣緩沖器量化矩陣緩沖器140使用存儲(chǔ)介質(zhì)如半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，來臨時(shí)存儲(chǔ)與由選擇部110所選擇的變換單元相對應(yīng)的量化矩陣集。由將在下文描述的矩陣處理部150執(zhí)行的處理參考由量化矩陣緩沖器140所存儲(chǔ)的量化矩陣集。矩陣處理部矩陣處理部150針對每個(gè)圖片和編碼流的每個(gè)序列來參考存儲(chǔ)在量化矩陣緩沖器140中的量化矩陣集，并且生成如下信息:該信息根據(jù)與一個(gè)尺寸的變換單元相對應(yīng)的另一量化矩陣來生成與一個(gè)或更多個(gè)尺寸的變換單元相對應(yīng)的量化矩陣。量化矩陣通?？梢曰谧儞Q單元尺寸的最小值來生成。如果HEVC提供四種尺寸類型(如4X 4、8 X 8、16 X 16和32X32)的變換單元候選，則可以使用4X4量化矩陣來產(chǎn)生生成其他尺寸的量化矩陣的信息。由矩陣處理部15所生成的信息可以包括后續(xù)描述的基本矩陣信息和差矩陣信息。由矩陣處理部150所生成的信息被輸出到無損編碼部16并且可以被插入到編碼流頭部中。本說明書主要描述根據(jù)最小尺寸的量化矩陣來生成較大尺寸的量化矩陣的示例。然而，不限于此，可以根據(jù)具有除了最小尺寸之外的尺寸的量化矩陣來生成具有較小尺寸和/或較大尺寸的量化矩陣。[1-3.矩陣處理部的詳細(xì)配置示例]圖3是示出圖2中所示的正交變換和量化部14的矩陣處理部150的更詳細(xì)的配置的框圖。參照圖3，矩陣處理部150包括預(yù)測部152和差計(jì)算部154。預(yù)測部預(yù)測部152獲取存儲(chǔ)在量化矩陣緩沖器140中的量化矩陣集，并且根據(jù)包含在所獲取的集合中的第一量化矩陣來預(yù)測具有較大尺寸的第二量化矩陣。例如，如下定義4X4量化矩陣SLl。[公式I]
權(quán)利要求
1.一種圖像處理裝置，包括: 選擇部，所述選擇部被配置成從具有不同尺寸的多個(gè)變換單元中選擇用于待解碼的圖像數(shù)據(jù)的逆正交變換的變換單元； 生成部，所述生成部被配置成根據(jù)與針對第一尺寸的變換單元相對應(yīng)的第一量化矩陣生成與針對第二尺寸的變換單元相對應(yīng)的第二量化矩陣；以及 逆量化部，所述逆量化部被配置成:在所述選擇部選擇了針對所述第二尺寸的所述變換單元時(shí)，使用由所述生成部生成的所述第二量化矩陣對用于所述圖像數(shù)據(jù)的變換系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行逆量化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中，所述生成部使用矩陣信息和差信息來生成所述第二量化矩陣，所述矩陣信息指定所述第一量化矩陣，并且所述差信息表示在根據(jù)所述第一量化矩陣預(yù)測的具有所述第二尺寸的預(yù)測矩陣與所述第二量化矩陣之間的差。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其中，所述生成部從序列參數(shù)集或圖片參數(shù)集獲取所述矩陣信息和所述差信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其中，當(dāng)序列參數(shù)集和圖片參數(shù)集之一提供表示不存在所述預(yù)測矩陣與所述第二量化矩陣之間的差的第一標(biāo)志時(shí)，所述生成部將所述預(yù)測矩陣設(shè)置為所述第二量化矩陣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中，所述第一尺寸表示用于所述變換單元的尺寸中的最小尺寸。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置， 其中，所述第二尺寸大于所述第一尺寸，以及 其中，所述生成部通過復(fù)制所述第一 量化矩陣中彼此相鄰的第一元素和第二元素之一作為在所述第一元素和所述第二元素之間的元素，來計(jì)算所述預(yù)測矩陣。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置， 其中，所述第二尺寸大于所述第一尺寸，以及 其中，所述生成部通過對所述第一量化矩陣中彼此相鄰的第一元素和第二元素之間的元素進(jìn)行線性內(nèi)插來計(jì)算所述預(yù)測矩陣。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中，所述第二尺寸在一側(cè)上是所述第一尺寸的兩倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置， 其中，所述第二尺寸小于所述第一尺寸，以及 其中，所述生成部通過對所述第一量化矩陣的元素進(jìn)行疏化來計(jì)算所述預(yù)測矩陣。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置， 其中，所述第二尺寸小于所述第一尺寸，以及 其中，所述生成部通過對在所述第一量化矩陣中彼此相鄰的多個(gè)元素取平均來計(jì)算所述預(yù)測矩陣。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中，當(dāng)序列參數(shù)集和圖片參數(shù)集之一提供用以指定將用戶定義的矩陣用作所述第二量化矩陣的第二標(biāo)志時(shí)，所述生成部根據(jù)所述第一量化矩陣生成所述第二量化矩陣。
12.—種圖像處理方法，包括:從具有不同尺寸的多個(gè)變換單元中選擇用于待解碼的圖像數(shù)據(jù)的逆正交變換的變換單元； 根據(jù)與針對第一尺寸的變換單元相對應(yīng)的第一量化矩陣生成與針對第二尺寸的變換單元相對應(yīng)的第二量化矩陣；以及 當(dāng)選擇了針對所述第二尺寸的變換單元時(shí)，使用根據(jù)所述第一量化矩陣生成的所述第二量化矩陣對用于所述圖像數(shù)據(jù)的變換系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行逆量化。
13.一種圖像處理裝置，包括: 選擇部，所述選擇部被配置成從具有不同尺寸的多個(gè)變換單元中選擇用于待編碼的圖像數(shù)據(jù)的正交變換的變換單元； 量化部，所述量化部被配置成通過使用對應(yīng)于所選擇的變換單元的量化矩陣來對變換系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行量化，所述變換系數(shù)數(shù)據(jù)是通過基于由所述選擇部選擇的變換單元對所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行正交變換而生成的；以及 編碼部，所述編碼部被配置成對下述信息進(jìn)行編碼:所述信息用于根據(jù)與針對第一尺寸的變換單元相對應(yīng)的第一量化矩陣來生成與針對第二尺寸的變換單元相對應(yīng)的第二量化矩陣。
14.一種圖像處理方法，包括: 從具有不同尺寸的多個(gè)變換單元中選擇用于待編碼的圖像數(shù)據(jù)的正交變換的變換單元; 通過使用對應(yīng)于所選擇的變換單元的量化矩陣對變換系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行量化，所述變換系數(shù)數(shù)據(jù)是通過基于所選擇的變換單元對所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行正交變換而生成的；以及 對下述信息進(jìn)行編碼:所述信息用于根據(jù)與針對第一尺寸的變換單元相對應(yīng)的第一量化矩陣來生成與針對第二尺寸的變換單元相對應(yīng)的第二量化矩陣。
全文摘要
[問題]為了在量化矩陣的數(shù)目增加時(shí)抑制編碼量的增加。[解決方案]提供了一種圖像處理裝置，該圖像處理裝置配置有選擇單元，其從具有不同尺寸的多個(gè)變換單元中選擇用于待解碼的圖像數(shù)據(jù)的逆正交變換的變換單元；生成單元，其根據(jù)與具有第一尺寸的變換單元相對應(yīng)的第一量化矩陣來生成與具有第二尺寸的變換單元相對應(yīng)的第二量化矩陣；以及逆量化單元，其在由選擇單元選擇了具有第二尺寸的變換單元時(shí)，使用由生成單元所生成的第二量化矩陣來執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)的變換系數(shù)數(shù)據(jù)的逆量化。
文檔編號H04N7/30GK103238328SQ201180058039
公開日2013年8月7日 申請日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者佐藤數(shù)史 申請人:索尼公司