JP2000041243A - 画像符号化におけるパディング方法 - Google Patents

画像符号化におけるパディング方法

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JP2000041243A
JP2000041243A JP20616098A JP20616098A JP2000041243A JP 2000041243 A JP2000041243 A JP 2000041243A JP 20616098 A JP20616098 A JP 20616098A JP 20616098 A JP20616098 A JP 20616098A JP 2000041243 A JP2000041243 A JP 2000041243A
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Japan
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JP20616098A
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Kunio Yamada
邦男 山田
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 パディングの方向とVOPの移動方向とが一
致しないので符号化効率が向上しないことがあった。 【解決手段】 参照オブジェクトは、ブロック分割手段
1に供給されてマクロブロックに分割される。動きベク
トル検出手段2では、マクロブロックごとに動きベクト
ルを検出してオブジェクトの移動方向をあらかじめ検出
しておく。そして、パディング手段3では、検出したオ
ブジェクト移動方向に合わせてパディングを行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、任意形状の画像を
符号化する画像符号化におけるパディング方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】最近規格化が行われたMPEG−4ビジ
ュアル規格では、画像に含まれる任意形状のオブジェク
ト(VOP:Video Object Plane)
ごとに符号化を行うことができる。また、動き補償(M
C)に関しては、MPEG−1,2のBフレームに準じ
た両方向予測を行うB−VOPが採用されている。
【0003】そして、任意形状のVOPの符号化を行う
ために、対象となるVOPを16×16画素(または8
×8画素)のマクロブロック(MB)に分割し、VOP
境界にまたがるマクロブロック(以下、境界マクロブロ
ックという)に対して、パディングとポリゴンマッチン
グを行っている。
【0004】パディングとは、動き検出及び動き補償予
測を行う前に、復号された参照VOP外の画素(Tra
nsparent Pixel)に仮の値を詰めること
である。そして、水平繰り返しパディング、垂直繰り返
しパディング、拡張パディングの3つの手順で行われ
る。
【0005】図6を参照しながら説明すると、まず、水
平繰り返しパディングは、VOP境界画素(図中、丸印
で示す)の画素値を水平方法に繰り返しコピーする(図
中、水平矢印方向)。なお、2つのVOP境界に挟まれ
る画素の場合には、両側の境界画素の平均値を詰める。
同様にして、垂直繰り返しパディングは、水平繰り返し
パディングで補填されなかった画素に対して、VOP境
界画素の画素値を垂直方法に繰り返しコピーする(図
中、垂直矢印方向)。なお水平・垂直繰り返しパディン
グは、いずれの場合にも境界マクロブロックに対しての
み行われる。
【0006】次に、境界マクロブロックに接する全ての
マクロブロックに対して拡張パディングを行う。この拡
張パディングは、図7に示すように、上下左右いずれか
の境界マクロブロックの境界画素値を水平または垂直方
向にコピーする。複数の境界マクロブロックに接してい
る場合には、左、上、右、下の順に優先順位をつけてコ
ピーする。図7に示す星型のVOPにおいて、水平・垂
直繰り返しパディングは、図中網掛けを行った境界マク
ロブロックに対して行われる。そして、拡張パディング
は、この境界マクロブロックに接する斜線で示したマク
ロブロックに対して行われる。例えば、マクロブロック
Aは下の境界マクロブロックに対してのみ接しているの
で、この境界マクロブロックの第1行の画素値を上方向
にコピーする。同様に、マクロブロックBは、右と下の
2つの境界マクロブロックに対して接しているので、右
方向を優先して右側の境界マクロブロックの第1列の画
素値を左方向にコピーする。また、マクロブロックC
は、左、上、右の3つの境界マクロブロックに対して接
しているので、左方向を優先して左側の境界マクロブロ
ックの第16列の画素値を右方向にコピーする。このよ
うにして、複数の境界マクロブロックに接する他のマク
ロブロックに対しても、優先順位にしたがって、欄外に
示した方向で拡張パディングを行う。
【0007】そして、VODを囲むBounding
Box内にある残りのマクロブロック(境界マクロブロ
ックに接していないマクロブロック:図中、白ブロッ
ク)に対しては、全て128値を詰める。
【0008】また、ポリゴンマッチングは、参照VOP
のパディングの後に行う動き探索のことであり、VOP
境界マクロブロックではVOP外部の画素を予測誤差計
算に含めず、マッチングの形状が多角形になることから
ポリゴンマッチングと呼ばれている。動き探索の範囲
は、VOP単位で自由に設定することができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来のパディ
ング方法では、その後で行うVOPの動き予測方向は勘
案されていないため、パディングの方向とVOPの移動
方向とが一致せずに符号化効率が向上しないことがあっ
た。
【0010】そこで本発明は、パディングの方向をVO
Pの移動方向と一致させることにより、符号化効率を向
上させることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段として、本発明は、オブジェクトの移動方向をあ
らかじめ検出しておき、検出したオブジェクト移動方向
に合わせてパディングを行おうとするものである。
【0012】そして、本発明は、以下のような方法によ
り、符号化効率を向上させている。
【0013】1.任意形状の画像オブジェクトを複数画
素のマクロブロックに分割し、この画像オブジェクトの
境界画素を含む境界マクロブロックに対してパディング
を行う画像符号化におけるパディング方法であって、前
記画像オブジェクトの移動方向をあらかじめ求めてお
き、この移動方向に近いパディング方向を優先してパデ
ィングを行うようにしたことを特徴とする画像符号化に
おけるパディング方法。
【0014】2.任意形状の画像オブジェクトを複数画
素のマクロブロックに分割し、この画像オブジェクトの
境界画素を含む境界マクロブロックに対してパディング
を行う画像符号化におけるパディング方法であって、右
上・左下方向にパディングを行った後、左上・右下方向
にパディングを行うようにしたことを特徴とする画像符
号化におけるパディング方法。
【0015】3.任意形状の画像オブジェクトを複数画
素のマクロブロックに分割し、この画像オブジェクトの
境界画素を含む境界マクロブロックに対してパディング
を行う画像符号化におけるパディング方法であって、左
上・右下方向にパディングを行った後、右上・左下方向
にパディングを行うようにしたことを特徴とする画像符
号化におけるパディング方法。
【0016】4.請求項2または3記載の画像符号化に
おけるパディング方法であって、パディングすべき境界
画素が存在しない場合には、パディング方向に対して両
側に位置する境界画素の平均値を使用してパディングを
行うことを特徴とする画像符号化におけるパディング方
法。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の画像符号化におけるパデ
ィング方法の一実施の形態について、図面と共に説明す
る。図1は本発明の画像符号化におけるパディング方法
の一実施の形態を実施する画像符号化装置の要部を示す
ブロック図である。
【0018】同図において、画像に含まれる任意形状の
参照オブジェクト(VOP:Video Object
Plane)がブロック分割手段1に供給され、例え
ば16×16画素のマクロブロック(MB)に分割し
て、動きベクトル検出手段2とパディング手段3に供給
する。
【0019】動きベクトル検出手段2では、例えば、画
素をサブサンプリングして動きベクトルを求めるなど従
来と同様の手法により、マクロブロックごとに動きベク
トルの検出を行う。そして、パディングを行おうとして
いるマクロブロック内の画素を指し示す動きベクトルの
平均もしくは最も多くの動きベクトルが示す方向ベクト
ルを求め、パディング手段3に供給する。
【0020】パディング手段3では、供給される参照V
OPと、ブロック分割手段1からのマクロブロックと、
動きベクトル検出手段2からの方向ベクトルとから境界
マクロブロックのパディング及び境界マクロブロックに
接するマクロブロックに対する拡張パディングを行う。
そして、境界マクロブロックに対するパディングの方向
は、動きベクトル検出手段2から供給される方向ベクト
ルの方向により、決定される。
【0021】動きベクトル検出手段2で求められた方向
ベクトル(kx,ky)において、kx/kyの絶対値
がどのような範囲内の値になるかでパディングの方向が
決定される。
【0022】すなわち、−21[deg]<ASN(k
x/ky)<24[deg]または159[deg]<
ASN(kx/ky)<204[deg]の場合は、図
2のA領域に方向ベクトルがあり、VOPは水平方向に
移動する傾向にあるので、従来と同様の図6に示すよう
に、水平パディングを行った後、垂直パディングを行
う。
【0023】そして、67[deg]<ASN(kx/
ky)<114[deg]または247[deg]<A
SN(kx/ky)<294[deg]の場合は、図2
のB領域に方向ベクトルがあり、VOPは垂直方向に移
動する傾向にあるので、図3に示すように、垂直パディ
ングを行った後、水平パディングを行う。
【0024】また、23[deg]<ASN(kx/k
y)<68[deg]または203[deg]<ASN
(kx/ky)<248[deg]の場合は、図2のC
領域に方向ベクトルがあり、VOPは左下から右上また
はその逆方向に移動する傾向にあるので、図4に示すよ
うに、まず右上・左下方向にパディングを行った後、左
上・右下方向にパディングを行う。ここで、パディング
すべき境界画素がない場合にはパディングを行う方向に
対して両側に位置する境界画素の平均値を使用してパデ
ィングを行う。
【0025】さらに、113[deg]<ASN(kx
/ky)<158[deg]または293[deg]<
ASN(kx/ky)<338[deg]の場合は、図
2のD領域に方向ベクトルがあり、VOPは左上から右
下またはその逆方向に移動する傾向にあるので、図5に
示すように、まず左上・右下方向にパディングを行った
後、右上・左下方向にパディングを行う。この場合も、
パディングすべき境界画素が存在しない場合にはパディ
ングを行う方向に対して両側に位置する境界画素の平均
値を使用してパディングを行う。
【0026】そして、拡張パディングを行った後、動き
予測符号化手段4に供給して、動きベクトルの検出や符
号化を行う。
【0027】このように、動きベクトル検出手段2によ
って検出された方向ベクトルの方向にしたがってパディ
ングを行うことにより、動き予測符号化手段4で検出さ
れる動きベクトルの符号量を減少させることができる。
【0028】
【発明の効果】本発明の画像符号化におけるパディング
方法は、オブジェクトの動く方向に合わせてパディング
を行っているので、パディング後に検出される動きベク
トルの大きさを小さくさせることができ、また予測誤差
も減少するので、符号化効率の向上や予測効率の向上を
行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像符号化におけるパディング方法の
一実施の形態を実施する画像符号化装置の主要部を示す
ブロック図である。
【図2】方向ベクトルの領域を説明するための図であ
る。
【図3】VOPが垂直方向に移動したときのパディング
方向を説明するための図である。
【図4】VOPが左下から右上またはその逆方向に移動
したときのパディング方向を説明するための図である。
【図5】VOPが左上から右下またはその逆方向に移動
したときのパディング方向を説明するための図である。
【図6】従来のパディング方向もしくはVOPが水平方
向に移動したときのパディング方向を説明するための図
である。
【図7】パディング及び拡張パディングを行うマクロブ
ロックを説明するための図である。
【符号の説明】
1 ブロック分割手段 2 動きベクトル検出手段 3 パディング手段 4 動き予測符号化手段

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】任意形状の画像オブジェクトを複数画素の
    マクロブロックに分割し、この画像オブジェクトの境界
    画素を含む境界マクロブロックに対してパディングを行
    う画像符号化におけるパディング方法であって、 前記画像オブジェクトの移動方向をあらかじめ求めてお
    き、この移動方向に近いパディング方向を優先してパデ
    ィングを行うようにしたことを特徴とする画像符号化に
    おけるパディング方法。
  2. 【請求項2】任意形状の画像オブジェクトを複数画素の
    マクロブロックに分割し、この画像オブジェクトの境界
    画素を含む境界マクロブロックに対してパディングを行
    う画像符号化におけるパディング方法であって、 右上・左下方向にパディングを行った後、左上・右下方
    向にパディングを行うようにしたことを特徴とする画像
    符号化におけるパディング方法。
  3. 【請求項3】任意形状の画像オブジェクトを複数画素の
    マクロブロックに分割し、この画像オブジェクトの境界
    画素を含む境界マクロブロックに対してパディングを行
    う画像符号化におけるパディング方法であって、 左上・右下方向にパディングを行った後、右上・左下方
    向にパディングを行うようにしたことを特徴とする画像
    符号化におけるパディング方法。
  4. 【請求項4】請求項2または3記載の画像符号化におけ
    るパディング方法であって、パディングすべき境界画素
    が存在しない場合には、パディング方向に対して両側に
    位置する境界画素の平均値を使用してパディングを行う
    ことを特徴とする画像符号化におけるパディング方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011172291A (ja) * 2011-06-06 2011-09-01 Fujifilm Corp 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム
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WO2024017061A1 (en) * 2022-07-22 2024-01-25 Mediatek Inc. Method and apparatus for picture padding in video coding

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