帧内预测装置、图像编码装置、图像解码装置及程序的制作方法

本发明涉及帧内预测装置、图像编码装置、图像解码装置以及程序。

背景技术：

1、在图像编码技术中，广泛使用利用了帧内的空间相关的帧内预测。在帧内预测中，使用位于预测对象的块(以下称为“对象块”)的周围的解码像素值来预测对象块的像素值。

2、例如，在专利文献1中公开了一种图像编码装置，在针对图像的每个块确定色差信号的帧内预测模式的帧内预测器中，使用能够提高色差信号的帧内预测模式的编码效率的帧内预测器(参照专利文献1)。作为涉及的帧内预测的模式，已知有利用亮度分量(luma)的解码像素值来预测色差分量(chroma)的像素值的分量间帧内预测(ccip：cross-componentintra prediction)。具体而言，分量间帧内预测是这样的帧内预测模式：使用在对象块的上侧以及左侧相邻的亮度分量以及色差分量各自的解码像素来计算该对象块的亮度分量以及色差分量的线性模型并使用计算出的线性模型预测该块内的色差分量的像素值。另外，分量间帧内预测有时也被称为cclm(cross-component linear model)预测。

3、在涉及的分量间帧内预测中，通过利用对象块的上侧以及左侧的亮度分量以及色差分量的解码像素的信号分布的关系能够与该对象块的亮度分量以及色差分量的信号分布的关系近似，能够高精度地预测色差分量的信号。但是，由于总是使用上侧以及左侧的解码像素，当亮度分量以及色差分量的信号分布的关系在上侧与左侧不同的情况下，无法计算正确的线性模型，作为结果，色差分量的预测精度降低。

4、鉴于涉及的问题点，在非专利文献1中记载了ccip_a模式以及ccip_l模式作为色差分量的新的帧内预测模式。ccip_a模式是代替使用上侧以及左侧的亮度分量以及色差分量的解码像素而仅使用上侧的亮度分量以及色差分量的解码像素来计算线性模型的帧内预测模式。ccip_l模式是仅使用左侧的亮度分量以及色差分量的解码像素计算线性模型的帧内预测模式。另外，非专利文献2虽然也记载了同样的帧内预测模式，但是将ccip_a称为lm-top，将ccip_l称为lm-left。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：日本特开2018-078409号公报

8、非专利文献

9、非专利文献1：jvet-j0025,“description of sdr,hdr and 360°video codingtechnology proposal by qualcomm and technicolormedium complexity version”，2018年5月22日检索，因特网＜url:http://phenix.it-sudparis.eu/jvet/doc_end_user/documents/10_san％20diego/wg11/jvet-j0025-v4.zip＞

10、非专利文献2：jvet-j0018,“description of sdr video coding technologyproposal by mediatek”，2018年5月22日检索，因特网＜url:http://phenix.it-sudparis.eu/jvet/doc_end_user/documents/10_san％20diego/wg11/jvet-j0018-v2.zip＞

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、但是，应用了ccip_a模式或ccip_l模式的块的残差信号(预测残差)的能量分布倾向出现不平衡的可能性高。

3、例如，在应用ccip_a模式的情况下，由于将上侧的亮度分量以及色差分量的解码像素用于线性模型的计算，所以该块的上端部区域的预测精度变高的可能性高。另一方面，远离用于线性模型计算的解码像素的下端部区域的预测精度变低的可能性高。

4、同样地，在应用ccip_l模式的情况下，由于将左侧的亮度分量以及色差分量的解码像素用于线性模型计算，所以该块的色差分量的左端部区域的预测精度变高的可能性高，但是远离用于线性模型的计算的解码像素的右端部区域的预测精度变低的可能性高。

5、由于涉及的预测精度低的区域的预测残差的能量变大，所以存在引起编码效率的降低这样的问题。

6、因此，本发明的目的在于提供在使用分量间帧内预测的情况下改善了编码效率的帧内预测装置、图像编码装置、图像解码装置以及程序。

7、用于解决问题的手段

8、根据第一特征的帧内预测装置的主旨为：其是通过将帧单位的原图像分割得到的块单位来进行帧内预测的帧内预测装置，所述帧内预测装置包括：线性模型计算部，使用位于作为所述帧内预测的对象的对象块的周围的第一分量以及第二分量各自的解码像素计算线性模型；预测部，通过将由所述线性模型计算部计算出的所述线性模型应用于所述对象块的第一分量的解码像素来预测所述对象块的第二分量的像素；以及修正部，基于用于所述线性模型计算部计算所述线性模型的解码像素的位置，对通过所述预测部得到的第二分量的预测像素进行修正。

9、根据所述的帧内预测装置，基于用于线性模型计算部计算线性模型的解码像素的位置，对通过预测部得到的第二分量的预测像素进行修正，由此能够进行提高第二分量的预测像素的精度(即预测精度)的修正，因此能够改善编码效率。

10、根据第二特征的图像编码装置的主旨为：包括第一特征所述的帧内预测装置。

11、根据第三特征的图像解码装置的主旨为：包括第一特征所述的帧内预测装置。

12、根据第四特征的程序的主旨为：使计算机作为第一特征所述的帧内预测装置发挥功能。

13、发明效果

14、根据本发明，能够提供在使用分量间帧内预测的情况下改善了编码效率的帧内预测装置、图像编码装置、图像解码装置以及程序。

技术特征：

1.一种帧内预测装置，其通过将帧单位的原图像分割得到的块单位来进行帧内预测，所述帧内预测装置包括：

2.根据权利要求1所述的帧内预测装置，其特征在于，

3.一种图像编码装置，其特征在于，包括权利要求1或2所述的帧内预测装置。

4.一种图像解码装置，其特征在于，包括权利要求1或2所述的帧内预测装置。

5.一种计算机可读存储介质，存储有程序，所述程序被计算机在执行时使计算机执行通过将帧单位的原图像分割得到的块单位来进行帧内预测，所述帧内预测包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的计算机可读存储介质，其特征在于，

技术总结帧内预测部(181)通过将帧单位的原图像分割得到的块单位来进行帧内预测，并且包括：线性模型计算部(1811a)，使用位于作为帧内预测的对象的对象块的周围的亮度分量的解码像素值以及色差分量的解码像素值，计算对象块的亮度分量以及色差分量的线性模型；色差分量预测部(1811b)，通过将由线性模型计算部(1811a)计算出的线性模型应用于对象块的亮度分量的解码像素值来预测对象块的色差分量的像素值；以及色差分量修正部(1812)，使用位于对象块的周围的解码像素值中的未用于线性模型计算部(1811a)计算线性模型的解码像素值，对通过色差分量预测部(1811b)得到的色差分量的预测像素值进行修正。技术研发人员：岩村俊辅,市谷敦郎,根本慎平受保护的技术使用者：日本放送协会技术研发日：技术公布日：2024/7/23