JP2005348411A - 画像の空間予測符号化方法、符号化装置、復号化方法及び復号化装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 現在データユニットに隣接した複数の以前データユニットの間の類似度を判断するステップと、類似度によって、現在データユニットの空間予測符号化のための参照データユニットを決定するステップと、参照データユニットの画素の値を利用して、現在データユニットの画素の予測値を決定するステップと、を含む画像の空間予測符号化方法である。これにより、予測モード情報伝送に必要なデータ量の増加なしに、画像データの空間予測の正確度が向上する。
【選択図】 図10
Description
しかし、従来のAVC標準によるイントラ16×16予測モードは、正確な空間予測をするにはモードの数が十分ではない。
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、さらに正確な空間予測が可能な画像のイントラ空間予測復号化方法及びその装置を提供することである。
本発明では、予測モード情報伝送に必要なビット量の増加を防止するために、AVC16×16予測モードの数と同一に、予測モード♯0ないし予測モード♯3の4個の予測モードを置く。そして、さらに正確な空間予測のために、サブモードを複数設ける。また、予測符号化の単位であるデータユニットは、本実施形態でマクロブロックである。しかし、これに限定されず、8×8ブロックまたは4×4サブブロックがデータユニットとなることもできる。
図4Aに示したHは、現在データユニットの上側に位置した以前データユニットの最下側行の16個の画素値H0ないしH15の集合を表す。図4Bに示したVは、現在データユニットの左側に位置した以前データユニットの最右側列に含まれた16個の画素値V0ないしV15の集合を表す。以下の説明で、H及びVは、前記のような意味で利用される。
本発明による“DC SELECTION MODE”は、2つのサブモードを含む。図1に示したように、データユニットEが符号化せねばならない現在データユニットであり、現在データユニットEに隣接した以前データユニットをA、B、C及びDとする時、本発明による“DC SELECTION MODE”は、現在データユニットEの予測符号化のために、以前データユニットA、B及びDの類似性を先に判断することによって、現在データユニットEの予測符号化のために利用する参照データユニットを決定する。
他の実施形態としては、それぞれの以前データユニットの全体画素の値の平均を求めず、一部画素の値の平均を求めた後に比較する方式を利用することもある。例えば、以前データユニットDと以前データユニットAとの類似度判断は、以前データユニットDの最下側行であるDH行の16個の画素の値の平均値と、以前データユニットAのV0ないしV15の平均値とを比較することによって行われる。以前データユニットDと以前データユニットBとの類似度判断は、以前データユニットDの最右側列であるDV列の16個の画素の値の平均値と、以前データユニットBのH0ないしH15の平均値とを比較することによって行われる。
最後に、本発明による“PLANE MODE”は、前述したAVCの“PLANE MODE”と同一であるので、ここで詳細な説明は省略する。
前記4つの予測モードによって、現在データユニットの空間予測符号化が終了すれば、それぞれの予測モードによって、空間予測符号化した結果に対応する所定のコスト関数値を計算する(S150)。
予測制御部310に予測モード♯0が入力されれば、予測制御部310は、予測符号化する現在データユニットの左側の以前データユニット及び上側の以前データユニットの存否を判断する。もし、現在データユニットの左側の以前データユニットは存在せず、上側の以前データユニットだけ存在すれば、前述したようなVERTICAL SUB MODEで現在データユニットの各ピクセルの予測値を決定するように、予測実行部330を制御する。
もし、現在データユニットの左側の以前データユニット及び上側の以前データユニットが何れも存在しければ、予測モード♯0による空間予測符号化は行われない。
予測制御部310に予測モード♯1が入力されれば、予測制御部310は、予測符号化する現在データユニットの左側の以前データユニット及び上側の以前データユニットの存否を判断する(S510)。
図1に示したように、データユニットEが符号化せねばならない現在データユニットであり、現在データユニットEに隣接した以前データユニットをA、B、C及びDとする時、予測制御部310に予測モード♯2が入力されれば、予測制御部310は、現在データユニットEの予測符号化のために利用する参照データユニットを決定するために、まず以前データユニットA、B及びDの類似性を判断する。
他の実施形態としては、それぞれの以前データユニットの全体画素の値の平均を求めず、一部画素の値の平均を求めた後に比較する方式を利用することもある。例えば、以前データユニットDと以前データユニットAとの類似度判断は、以前データユニットDの最下側行であるDH行の16個の画素の値の平均値と、以前データユニットAのV0ないしV15の平均値とを比較することによって行われる。以前データユニットDと以前データユニットBとの類似度判断は、以前データユニットDの最右側列であるDV列の16個の画素の値の平均値と、以前データユニットBのH0ないしH15の平均値とを比較することによって行われる。
以下では、本発明の一実施形態による画像の空間予測復号化方法について説明する。本実施形態による画像の空間予測復号化方法は、前述した本発明の一実施形態による画像の空間予測符号化方法によって、符号化された画像データを再び空間予測復号化する方法である。
330 予測実行部
Claims (50)
- 画像の空間予測符号化方法において、
現在データユニットに隣接した複数の以前データユニットの間の類似度を判断するステップと、
前記類似度によって、前記現在データユニットの空間予測符号化のための参照データユニットを決定するステップと、
前記参照データユニットの画素の値を利用して、前記現在データユニットの画素の予測値を決定するステップと、を含むことを特徴とする方法。 - 前記複数の以前データユニットは、前記現在データユニットの左側に位置した第1データユニット、前記現在データユニットの上側に位置した第2データユニット及び前記現在データユニットの左上側に位置した第3データユニットであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記参照データユニット決定ステップは、前記第1データユニットと前記第3データユニットとが互いに類似していれば、前記第2データユニットを前記参照データユニットに決定し、前記第2データユニットと前記第3データユニットとが互いに類似していれば、前記第1データユニットを前記参照データユニットに決定することを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記第1データユニットの最右側列の画素の値の平均値と前記第3データユニットの最下側行の画素の値の平均値とを比較して、前記第1データユニットと前記第3データユニットとの類似度を判断し、前記第2データユニットの最下側行の画素の値の平均値と前記第3データユニットの最右側列の画素の値の平均値とを比較して、前記第2データユニットと前記第3データユニットとの類似度を判断することを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記現在データユニットの画素の予測値を決定するステップは、前記第1データユニットが前記参照データユニットに決定されれば、前記第1データユニットの最右側列の画素の値の平均値を前記現在データユニットの画素の予測値に決定し、前記第2データユニットが前記参照データユニットに決定されれば、前記第2データユニットの最下側行の画素の値の平均値を前記現在データユニットの画素の予測値に決定することを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記複数の以前データユニットは、元来の以前データユニットを符号化した後、復号して再生されたデータユニットであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 画像の空間予測符号化装置において、
現在データユニットに隣接した複数の以前データユニットの間の類似度を判断し、前記類似度によって、前記現在データユニットの空間予測符号化のための参照データユニットを決定する予測制御部と、
前記参照データユニットの画素の値を利用して、前記現在データユニットの画素の予測値を決定する予測実行部と、を含むことを特徴とする装置。 - 前記複数の以前データユニットは、前記現在データユニットの左側に位置した第1データユニット、前記現在データユニットの上側に位置した第2データユニット及び前記現在データユニットの左上側に位置した第3データユニットであることを特徴とする請求項7に記載の装置。
- 前記予測制御部は、前記第1データユニットと前記第3データユニットとが互いに類似していれば、前記第2データユニットを前記参照データユニットに決定し、前記第2データユニットと前記第3データユニットとが互いに類似していれば、前記第1データユニットを前記参照データユニットに決定することを特徴とする請求項8に記載の装置。
- 前記予測制御部は、前記第1データユニットの最右側列の画素の値の平均値と前記第3データユニットの最下側行の画素の値の平均値とを比較して、前記第1データユニットと前記第3データユニットとの類似度を判断し、前記第2データユニットの最下側行の画素の値の平均値と前記第3データユニットの最右側列の画素の値の平均値とを比較して、前記第2データユニットと前記第3データユニットとの類似度を判断することを特徴とする請求項9に記載の装置。
- 前記予測実行部は、前記第1データユニットが前記参照データユニットに決定されれば、前記第1データユニットの最右側列の画素の値の平均値を前記現在データユニットの画素の予測値に決定し、前記第2データユニットが前記参照データユニットに決定されれば、前記第2データユニットの最下側行の画素の値の平均値を前記現在データユニットの画素の予測値に決定することを特徴とする請求項9に記載の装置。
- 前記複数の以前データユニットは、元来の以前データユニットを符号化した後、復号して再生されたデータユニットであることを特徴とする請求項7に記載の装置。
- 画像の空間予測復号化方法において、
現在データユニットに隣接した複数の以前データユニットの間の類似度を判断するステップと、
前記類似度によって、前記現在データユニットの空間予測復号化のための参照データユニットを決定するステップと、
前記参照データユニットの画素の値を利用して、前記現在データユニットの画素の予測値を決定するステップと、を含むことを特徴とする方法。 - 前記複数の以前データユニットは、前記現在データユニットの左側に位置した第1データユニット、前記現在データユニットの上側に位置した第2データユニット及び前記現在データユニットの左上側に位置した第3データユニットであることを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 前記参照データユニット決定ステップは、前記第1データユニットと前記第3データユニットとが互いに類似していれば、前記第2データユニットを前記参照データユニットに決定し、前記第2データユニットと前記第3データユニットとが互いに類似していれば、前記第1データユニットを前記参照データユニットに決定することを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 前記第1データユニットの最右側列の画素の値の平均値と前記第3データユニットの最下側行の画素の値の平均値とを比較して、前記第1データユニットと前記第3データユニットとの類似度を判断し、前記第2データユニットの最下側行の画素の値の平均値と前記第3データユニットの最右側列の画素の値の平均値とを比較して、前記第2データユニットと前記第3データユニットとの類似度を判断することを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記現在データユニットの画素の予測値を決定するステップは、前記第1データユニットが前記参照データユニットに決定されれば、前記第1データユニットの最右側列の画素の値の平均値を前記現在データユニットの画素の予測値に決定し、前記第2データユニットが前記参照データユニットに決定されれば、前記第2データユニットの最下側行の画素の値の平均値を前記現在データユニットの画素の予測値に決定することを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記複数の以前データユニットは、所定復号方法を通じて再生されたデータユニットであることを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 画像の空間予測復号化装置において、
現在データユニットに隣接した複数の以前データユニットの間の類似度を判断し、前記類似度によって、前記現在データユニットの空間予測復号化のための参照データユニットを決定する予測制御部と、
前記参照データユニットの画素の値を利用して、前記現在データユニットの画素の予測値を決定する予測実行部と、を含むことを特徴とする装置。 - 前記複数の以前データユニットは、前記現在データユニットの左側に位置した第1データユニット、前記現在データユニットの上側に位置した第2データユニット及び前記現在データユニットの左上側に位置した第3データユニットであることを特徴とする請求項19に記載の装置。
- 前記予測制御部は、前記第1データユニットと前記第3データユニットとが互いに類似していれば、前記第2データユニットを前記参照データユニットに決定し、前記第2データユニットと前記第3データユニットとが互いに類似していれば、前記第1データユニットを前記参照データユニットに決定することを特徴とする請求項20に記載の装置。
- 前記予測制御部は、前記第1データユニットの最右側列の画素の値の平均値と前記第3データユニットの最下側行の画素の値の平均値とを比較して、前記第1データユニットと前記第3データユニットとの類似度を判断し、前記第2データユニットの最下側行の画素の値の平均値と前記第3データユニットの最右側列の画素の値の平均値とを比較して、前記第2データユニットと前記第3データユニットとの類似度を判断することを特徴とする請求項21に記載の装置。
- 前記予測実行部は、前記第1データユニットが前記参照データユニットに決定されれば、前記第1データユニットの最右側列の画素の値の平均値を前記現在データユニットの画素の予測値に決定し、前記第2データユニットが前記参照データユニットに決定されれば、前記第2データユニットの最下側行の画素の値の平均値を前記現在データユニットの画素の予測値に決定することを特徴とする請求項21に記載の装置。
- 前記複数の以前データユニットは、所定復号方法を通じて再生されたデータユニットであることを特徴とする請求項19に記載の装置。
- 画像の空間予測符号化方法において、
現在データユニットの左側に位置した第1以前データユニットと前記現在データユニットの上側に位置した第2以前データユニットとが存在するか否かを判断するステップと、
前記判断結果、前記第1以前データユニットのみ存在すれば、前記第1以前データユニットの最右側列の画素の値の平均値を前記現在データユニットの画素の予測値に決定するステップと、を含むことを特徴とする方法。 - 前記第2以前データユニットのみ存在すれば、前記第2以前データユニットの最下側行の画素の値の平均値を、前記現在データユニットの画素の予測値に決定するステップを含むことを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 前記第1以前データユニットと前記第2以前データユニットとが何れも存在すれば、前記第1以前データユニットの最右側列の画素の値と前記第2以前データユニットの最下側行の画素の値との平均値を、前記現在データユニットの画素の予測値に決定するステップを含むことを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 前記第1以前データユニットと前記第2以前データユニットとが何れも存在しなければ、所定値を前記現在データユニットの画素の予測値に決定するステップを含むことを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 前記第1以前データユニットと前記第2以前データユニットとは、元来の第1以前データユニットと第2以前データユニットとを符号化した後、復号して再生されたデータユニットであることを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 画像の空間予測符号化装置において、
現在データユニットの左側に位置した第1以前データユニットと、前記現在データユニットの上側に位置した第2以前データユニットとが存在するか否かを判断する予測制御部と、
前記判断結果、前記第1以前データユニットのみ存在すれば、前記第1以前データユニットの最右側列の画素の値の平均値を、前記現在データユニットの画素の予測値に決定する予測実行部と、を含むことを特徴とする装置。 - 前記予測実行部は、前記第2以前データユニットだけ存在すれば、前記第2以前データユニットの最下側行の画素の値の平均値を前記現在データユニットの画素の予測値に決定することを特徴とする請求項30に記載の装置。
- 前記予測実行部は、前記第1以前データユニットと前記第2以前データユニットとが何れも存在すれば、前記第1以前データユニットの最右側列の画素の値と前記第2以前データユニットの最下側行の画素の値との平均値を、前記現在データユニットの画素の予測値に決定することを特徴とする請求項30に記載の装置。
- 前記予測実行部は、前記第1以前データユニットと前記第2以前データユニットとが何れも存在しなければ、所定値を前記現在データユニットの画素の予測値に決定することを特徴とする請求項30に記載の装置。
- 前記第1以前データユニットと前記第2以前データユニットとは、元来の第1以前データユニットと第2以前データユニットとを符号化した後、復号して再生されたデータユニットであることを特徴とする請求項30に記載の装置。
- 画像の空間予測復号化方法において、
現在データユニットの左側に位置した第1以前データユニットと、前記現在データユニットの上側に位置した第2以前データユニットとが存在するか否かを決定するステップと、
前記第1以前データユニットのみ存在すれば、前記第1以前データユニットの最右側列の画素の値の平均値を、前記現在データユニットの画素の予測値に決定するステップと、を含むことを特徴とする方法。 - 前記第2以前データユニットのみ存在すれば、前記第2以前データユニットの最下側行の画素の値の平均値を、前記現在データユニットの画素の予測値に決定するステップを含むことを特徴とする請求項35に記載の方法。
- 前記第1以前データユニットと前記第2以前データユニットとが何れも存在すれば、前記第1以前データユニットの最右側列の画素の値と前記第2以前データユニットの最下側行の画素の値との平均値を、前記現在データユニットの画素の予測値に決定するステップを含むことを特徴とする請求項35に記載の方法。
- 前記第1以前データユニットと前記第2以前データユニットとが何れも存在しなければ、所定値を前記現在データユニットの画素の予測値に決定するステップを含むことを特徴とする請求項35に記載の方法。
- 前記第1以前データユニットと前記第2以前データユニットとは、所定復号方法を通じて再生されたデータユニットであることを特徴とする請求項35に記載の方法。
- 画像の空間予測復号化装置において、
現在データユニットの左側に位置した第1以前データユニットと、前記現在データユニットの上側に位置した第2以前データユニットとが存在するか否かを判断する予測制御部と、
前記判断結果、前記第1以前データユニットのみ存在すれば、前記第1以前データユニットの最右側列の画素の値の平均値を、前記現在データユニットの画素の予測値に決定する予測実行部と、を含むことを特徴とする装置。 - 前記予測実行部は、前記第2以前データユニットのみ存在すれば、前記第2以前データユニットの最下側行の画素の値の平均値を、前記現在データユニットの画素の予測値に決定することを特徴とする請求項40に記載の装置。
- 前記予測実行部は、前記第1以前データユニットと前記第2以前データユニットとが何れも存在すれば、前記第1以前データユニットの最右側列の画素の値と前記第2以前データユニットの最下側行の画素の値との平均値を、前記現在データユニットの画素の予測値に決定することを特徴とする請求項40に記載の装置。
- 前記予測実行部は、前記第1以前データユニットと前記第2以前データユニットとが何れも存在しなければ、所定値を前記現在データユニットの画素の予測値に決定することを特徴とする請求項40に記載の装置。
- 前記第1以前データユニットと前記第2以前データユニットとは、所定復号方法を通じて再生されたデータユニットであることを特徴とする請求項40に記載の装置。
- 画像の空間予測符号化方法において、
複数の予測モードそれぞれによって、現在データユニットに隣接した少なくとも一つの以前データユニットを利用して空間予測符号化して、前記現在データユニットの各画素の予測値を求めるステップと、
前記各予測モードによる予測符号化の符号化効率を表すコスト関数値を計算するステップと、
前記各予測モード別に計算した前記コスト関数の値によって、前記現在データユニットの最終的な予測モードを決定するステップと、を含み、
前記複数の予測モードは、垂直サブモード及び水平サブモードを含む垂直/水平予測モードを含み、前記現在データユニットの各画素の予測値を求めるステップは、前記現在データユニットの左側に位置した第1以前データユニットは存在せず、前記現在データユニットの上側に位置した第2以前データユニットは存在すれば、前記垂直サブモードで前記現在データユニットの各画素の予測値を決定し、前記現在データユニットの左側に位置した第1以前データユニットは存在し、前記現在データユニットの上側に位置した第2以前データユニットは存在しなければ、前記水平サブモードで前記現在のデータユニットの各画素の予測値を決定することを特徴とする方法。 - 画像の空間予測符号化方法において、
現在データユニットに隣接した複数の以前データユニットの間の類似度を判断するステップと、
前記類似度によって、前記現在データユニットの空間予測符号化のための参照データユニットを決定するステップと、
前記参照データユニットの画素の値を利用して、前記現在データユニットの画素の予測値を決定するステップと、を含むことを特徴とする方法を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。 - 画像の空間予測復号化方法において、
現在データユニットに隣接した複数の以前データユニットの間の類似度を判断するステップと、
前記類似度によって、前記現在データユニットの空間予測復号化のための参照データユニットを決定するステップと、
前記参照データユニットの画素の値を利用して、前記現在データユニットの画素の予測値を決定するステップと、を含むことを特徴とする方法を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。 - 画像の空間予測符号化方法において、
現在データユニットの左側に位置した第1以前データユニットと前記現在データユニットの上側に位置した第2以前データユニットとが存在するか否かを決定するステップと、
前記第1以前データユニットのみ存在すれば、前記第1以前データユニットの最右側列の画素の値の平均値を、前記現在データユニットの画素の予測値に決定するステップと、を含むことを特徴とする方法を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。 - 画像の空間予測復号化方法において、
現在データユニットの左側に位置した第1以前データユニットと、前記現在データユニットの上側に位置した第2以前データユニットとが存在するか否かを決定するステップと、
前記第1以前データユニットのみ存在すれば、前記第1以前データユニットの最右側列の画素の値の平均値を、前記現在データユニットの画素の予測値に決定するステップと、を含むことを特徴とする方法を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。 - 画像の空間予測符号化方法において、
複数の予測モードそれぞれによって、現在データユニットに隣接した少なくとも一つの以前データユニットを利用して空間予測符号化して、前記現在データユニットの各画素の予測値を求めるステップと、
前記各予測モードによる予測符号化の符号化効率を表すコスト関数値を計算するステップと、
前記各予測モード別に計算した前記コスト関数の値によって、前記現在データユニットの最終的な予測モードを決定するステップと、を含み、
前記複数の予測モードは、垂直サブモード及び水平サブモードを含む垂直/水平予測モードを含み、前記現在データユニットの各画素の予測値を求めるステップは、前記現在データユニットの左側に位置した第1以前データユニットは存在せず、前記現在データユニットの上側に位置した第2以前データユニットは存在すれば、前記垂直サブモードで前記現在データユニットの各画素の予測値を決定し、前記現在データユニットの左側に位置した第1以前データユニットは存在し、前記現在データユニットの上側に位置した第2以前データユニットは存在しなければ、前記水平サブモードで前記現在のデータユニットの各画素の予測値を決定することを特徴とする方法を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
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