JP2006222968A - 画面間又は画面内符号化モードの動画像符号化方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】画面内符号化の処理時間を短縮する。
【解決手段】複数の画面間モードと複数の画面内モードから１つの符号化モードを選択するステップは、事前選択ステップと符号化決定ステップの２つの連続するステップに分けられる。前記事前選択ステップは、前記複数の画面内符号化モードから現在のマクロブロックの画面内モードを予め選択する画面内モードの事前選択ステップであり、前記符号化決定ステップは、現在のマクロブロックの効率的な符号化の一部であり、現在のマクロブロックの符号化モードを前記複数の画面間モードと前記予め選択された画面内モードから選択する。また、現在のマクロブロックの前記事前選択ステップは、前のマクロブロックの前記符号化決定ステップの間に実行される。
【選択図】図３
【解決手段】複数の画面間モードと複数の画面内モードから１つの符号化モードを選択するステップは、事前選択ステップと符号化決定ステップの２つの連続するステップに分けられる。前記事前選択ステップは、前記複数の画面内符号化モードから現在のマクロブロックの画面内モードを予め選択する画面内モードの事前選択ステップであり、前記符号化決定ステップは、現在のマクロブロックの効率的な符号化の一部であり、現在のマクロブロックの符号化モードを前記複数の画面間モードと前記予め選択された画面内モードから選択する。また、現在のマクロブロックの前記事前選択ステップは、前のマクロブロックの前記符号化決定ステップの間に実行される。
【選択図】図３
Description
本発明は、画像ブロックの画面内又は画面間符号化モードを用いた、一連の画像の動画像符号化方法及び装置に関する。
より詳細には、それぞれ画像間の動き補償、空間補償及びブロック変換に基づく画面間及び画面内符号化アルゴリズムを用いた動画像圧縮に関する。本発明は、ＭＰＥＧ−４ Ｐａｒｔ １０又はＨ．２６４とも呼ばれるＭＰＥＧ−４ ＡＶＣの規格に基づく。
ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ動画像符号化方式の規格は、空間補償を含むことにより、従来の規格より非常に高機能な画面内符号化を導入している。符号化されるものは、情報源マクロブロックではなく、情報源マクロブロックと既に符号化された隣接マクロブロックから生じる画素との間の差分である。
画面内の輝度予測符号化は、１６×１６の大きさの単一ブロック又は４×４の大きさの１６個の独立したブロックに対して実行されてよい。４×４のブロックには９個のモードが定義され、１６×１６のブロックには４個のモードが定義されているので、可能な予測が非常に多い。
図１は、４×４のブロックの種々の画面内の輝度符号化モードを概略的に示す。図２は、１６×１６のブロックの種々の画面内の輝度符号化モードを示す。
ＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃ． Ｈ．２６４（２００２Ｅ）及び非特許文献1は、これらの異なる符号化モードを説明している。参照し易くするため、図は前記規格で用いられている英語の用語を用いる。注意すべき事は、純粋な画面内モードは存在せず、前記規格の全ての画面内モードは予測モードである。画面内の色差符号化は、１６×１６の画面内モードに定義された４個の選択肢から選択された予測を用い、８×８の大きさの単一のブロックに対して行われる。
画面内符号化の決定は、従って、従来の規格よりかなり複雑である。計算の複雑さに加え、画面内符号化の実行は、因果関係の問題を引き起こす。なぜなら、予測に用いられる隣接する画素は再構成された画素であるため、つまり予め画面間又は画面内符号化され、そして復号化されているためである。一般的なモデルである、規格の基準となる符号化モデルは、リアルタイム動作の制約を考慮していない一般的構文を記述している。計算の複雑さと画面内符号化の因果関係は、このモデルの対象ではない。
例えば、標準的なテレビフォーマットにおいて、リアルタイムの用途が意図された場合、試されるべき符号化モード数が膨大なため、処理時間の問題が生じる。画像のマクロブロックの符号化は、テレビの走査に従い実行され、現在のマクロブロックの画面内符号化の試みは、前のマクロブロックの処理が完了した後でのみ行われる。問題は、試みが連続的に行われる、ハードウェア実装時に生じる。
「イントラ・プレディクション（intra prediction）」、アイエスオー・アイイーシー・エフシーディー１４４９６−１０（ISO/IEC FCD 14496-10）、２００２年、８．５章 「カルキュレーション・オブ・ザ・マクロブロック・アドレス（calculation of the macroblock address）」、アイティーユーティー・レコメンデーション・エイチ２６４ ２００２イー（ITU-T Rec.H264(2002E)）、アイティーユーティー（ITU-T）、２００２年、６．３段落
「イントラ・プレディクション（intra prediction）」、アイエスオー・アイイーシー・エフシーディー１４４９６−１０（ISO/IEC FCD 14496-10）、２００２年、８．５章 「カルキュレーション・オブ・ザ・マクロブロック・アドレス（calculation of the macroblock address）」、アイティーユーティー・レコメンデーション・エイチ２６４ ２００２イー（ITU-T Rec.H264(2002E)）、アイティーユーティー（ITU-T）、２００２年、６．３段落
本発明の目的の１つは、上記の不利点を緩和することである。
本発明は、画像を複数の画像マクロブロックに変換するステップと、
現在のマクロブロックに対し、コスト及び／又は品質要因の基準に従い、複数の画面間モードと複数の画面内モードとから、少なくとも１つの符号化モードを選択するステップとを有し、前記画面間モードは、マクロブロックの複数のブロックへの分割に応じ、前記複数のブロックの動き補償を１つ以上の予め符号化された画像に用い、前記画面内モードは、マクロブロックの複数のブロックへの分割に応じ、画像内で前記複数のブロックの空間補償を用い、前記空間補償は、予測値と符号化されるべき対応する残りとを計算するために用いられる補償であり、マクロブロックの画面間又は画面内符号化モードは、マクロブロックを構成する複数のブロックの画面間又は画面内符号化モードの組合せに相当する、画面間又は画面内モードの動画像符号化方法であって
前記選択ステップは、事前選択ステップと符号化決定ステップの２つの連続するステップに分けられ、前記事前選択ステップは、前記複数の画面内符号化モードから現在のマクロブロックの画面内モードを予め選択する画面内モードの事前選択ステップであり、前記符号化決定ステップは、現在のマクロブロックの効率的な符号化の一部であり、現在のマクロブロックの符号化モードを前記複数の画面間モードと前記予め選択された画面内モードから選択することと、
現在のマクロブロックの前記事前選択ステップは、前のマクロブロックの前記符号化決定ステップの間に実行されることとを特徴とする、動画像符号化方法である。
現在のマクロブロックに対し、コスト及び／又は品質要因の基準に従い、複数の画面間モードと複数の画面内モードとから、少なくとも１つの符号化モードを選択するステップとを有し、前記画面間モードは、マクロブロックの複数のブロックへの分割に応じ、前記複数のブロックの動き補償を１つ以上の予め符号化された画像に用い、前記画面内モードは、マクロブロックの複数のブロックへの分割に応じ、画像内で前記複数のブロックの空間補償を用い、前記空間補償は、予測値と符号化されるべき対応する残りとを計算するために用いられる補償であり、マクロブロックの画面間又は画面内符号化モードは、マクロブロックを構成する複数のブロックの画面間又は画面内符号化モードの組合せに相当する、画面間又は画面内モードの動画像符号化方法であって
前記選択ステップは、事前選択ステップと符号化決定ステップの２つの連続するステップに分けられ、前記事前選択ステップは、前記複数の画面内符号化モードから現在のマクロブロックの画面内モードを予め選択する画面内モードの事前選択ステップであり、前記符号化決定ステップは、現在のマクロブロックの効率的な符号化の一部であり、現在のマクロブロックの符号化モードを前記複数の画面間モードと前記予め選択された画面内モードから選択することと、
現在のマクロブロックの前記事前選択ステップは、前のマクロブロックの前記符号化決定ステップの間に実行されることとを特徴とする、動画像符号化方法である。
ある特定の実施例では、前記前のマクロブロックは前の画像に属し、前記現在のマクロブロックは現在の画像に属し、前記現在の画像は、前記前の画像のマクロブロックの効率的な符号化の間に格納される。
ある特定の実施例では、前記前のマクロブロックは、前記現在の画像の前のマクロブロックの行に属し、前記現在のマクロブロックは、現在のマクロブロックの行に属し、前記現在のマクロブロックの行は、前の行のマクロブロックの効率的な符号化の間に格納される。
ある特定の実施例では、前記事前選択ステップは１つ以上の分割を有し、前記１つ以上の分割は、前記画像の複数のマクロブロックを異なる大きさの複数のブロックに分けるもので、前記空間補償は、前記異なる大きさの複数のブロックに対し、残り、前記マクロブロックを構成する前記複数のブロックの符号化コストの和である前記マクロブロックの符号化コストの計算のために行われる。
ある特定の実施例では、画面内モードは画素の選択に関連し、予測値は前記画素の値に基づき計算される。
ある特定の実施例では、前記ブロックの画面内モードは、少なくともＨ．２６４の規格で定義された１６×１６及び４×４の画面内モードである。
ある特定の実施例では、マクロブロックのブロックの画面内モードにおける前記コスト及び／又は品質要因は、前記画面内符号化モードがマクロブロックのブロックの画面内符号化モードに選択された時に、効率的な前記ブロックの符号化方法により、前記ブロックの符号化を実行することにより得られる。
ある特定の実施例では、マクロブロックのブロックの画面内モードにおける前記コスト及び／又は品質要因は、前記画面内モードに従い符号化されたデータに関連するストリームの構造に基づく推測と、符号化されるべき情報源ブロックと前記画面内モードに従い予測されたブロックとの間の差分にそれぞれ基づく推測を実行することにより得られる。
本発明はまた、複数の画面間符号化モードと複数の画面内符号化モードのうち、コスト及び／又は歪みの基準に従い、動き補償を伴う画面間モード又は空間補償を伴う画面内モードの動画像符号化装置であって、
画像又は画像の部分の画面内符号化を実行し、一式の画面内符号化モードから１つの符号化モードを選択する最初の処理である画面内符号化回路と、
前記最初の処理の間に前記画像又は画像の部分を格納する記憶装置と、
前記記憶装置から送信された前記格納された画像又は画像部分に対し、画面間符号化モードと前記最初の処理である画面内符号化回路により送信された選択された画面内符号化モードとの間の符号化決定回路
とを有することを特徴とする、動画像符号化装置である。
画像又は画像の部分の画面内符号化を実行し、一式の画面内符号化モードから１つの符号化モードを選択する最初の処理である画面内符号化回路と、
前記最初の処理の間に前記画像又は画像の部分を格納する記憶装置と、
前記記憶装置から送信された前記格納された画像又は画像部分に対し、画面間符号化モードと前記最初の処理である画面内符号化回路により送信された選択された画面内符号化モードとの間の符号化決定回路
とを有することを特徴とする、動画像符号化装置である。
前記提案された方法は、画像全体の画面内符号化の中で、画面内符号化の決定を行い、またＰ及びＢ画像の符号化の最終決定処理において前記画面内符号化の決定の再利用を行う。前記最終処理は、Ｎ個の可能な画面間予測モードと最初の符号化処理の間に選択された１個の画面内予測モードとから、最適な予測モードを選択することに制限されてもよい。
画像の最初の画面内符号化処理の実装により、種々の画面内モードにおいて、次のマクロブロックを符号化するコストを計算するために、マクロブロックの処理の終了を待つ必要がない。
本発明の他の特徴と利点は、限定されない例として与えられる、以下に示す図を用いた説明から明らかだろう。
図３は、本発明の方法を実施する符号化装置を示す。
示された例では、最初の画面内符号化処理は、画像毎に行われ、画像の長さ分の遅延を生じる。選択された画像内モードは、画像の各マクロブロックに関連付けられる。同様に、動き推測は完全な画像に対して行われ、生成された動きベクトル場は、動きベクトルを画像の各マクロブロックに関連付ける。
画像列は、図示されない前処理回路により処理される。この前処理回路は、特に、画像の群またはＧＯＰへの再構成と、Ｉ又はＰ又はＢの各画像種類の選択、つまり画面内又は画面間又は双方向の選択と、画像の再順序付けを行う。動画像列の各情報源画像は、再順序付けの後、図３に示された装置の入力へ送信される。前記入力は、最初の処理である画面内符号化回路１と、遅延及び画像ブロックへの変換回路２と、動き予測回路３とに接続される。
前記最初の処理である画面内符号化回路１は、画面内モードで、受信した動画像のブロックの種類Ｉ又はＰ又はＢに関わらず、受信した動画像のブロックの符号化処理を行う。種々の１６×１６画面内及び４×４画面内符号化モードは、従って、先に述べたように、各マクロブロックに対して試される。前記回路は、符号化のコストと符号化されたマクロブロックの歪みを考慮に入れたコスト／品質要因の関数に基づき、１６×１６画面内モードをマクロブロックに対し選択し、４×４画面内モードをマクロブロックの各ブロックに対し選択する。
動き予測回路３は、第１の入力として情報源画像を受信し、第２の入力として再構成画像記憶装置１１からの再構成された画像を受信する。前記回路は、画像のマクロブロックの動きベクトルのそれぞれを関連付ける。これは、情報源画像のマクロブロックのブロックを再構成された画像のブロックに関連付ける計算に相当する。これは前の若しくは次の画像、又は符号化されるべき画像の種類による２つの画像の組合せであってよい。関連付けられた動きベクトルは、ブロックに分割されたマクロブロックの種々の部分に相当する。これらは、例えば、マクロブロックを構成する１６×１６、１６×８、８×８等の大きさのブロックの相関から生成されたベクトルである。
最初の処理である画面内符号化の間に選択された画面内符号化モードに関する情報は、マクロブロックの段階における符号化決定回路４へ送信される。この回路の機能は、種類Ｐ又はＢの異なる画像のマクロブロックに対して、選択された画面内符号化モードと画面間符号化モードとの間の選択を行うことである。
遅延及び画像ブロックへの変換回路２は、最初の処理である画面内符号化の間に、各画像を格納する。このように遅延された画像もまたマクロブロックとブロックに分割される。マクロブロックは、マクロブロックの段階における符号化決定回路４へ送信される。同様に、従来通りに、符号化されるべきマクロブロックの各４×４情報源ブロックは、減算器５へ送信される。減算器５は、対応する予測されたブロックを第２の入力で受信する。減算器の出力で、４×４輝度ブロックは予測誤差ブロックと呼ばれ、整数及び量子化離散コサイン変換又はＤＣＴ６へ送信される。整数及び量子化離散コサイン変換又はＤＣＴ６は、量子化係数のブロック又は残りのブロックを供給する。次に前記４×４輝度ブロックは、エントロピー符号化回路７へ送信される。エントロピー符号化回路７は、量子化され整列された値のエントロピー符号化を行う。そして前記４×４輝度ブロックは、装置の出力にあるバッファメモリー８へ送信される。バッファメモリー８の占有率は、調整回路９により用いられる。調整回路９は、量子化器６の量子化ステップに作用し、符号化器のデータストリームの速度を調整する。
マクロブロックの段階における符号化決定回路４により画面間モードが選択された場合、マクロブロックの段階における符号化決定回路４はスイッチ１７を動かし、動き補償回路１０の出力を減算器５へ接続する。動き補償回路は、マクロブロックの段階における符号化決定回路により送信された画面間符号化モードに基づき、またマクロブロックの動き予測回路により送信された動きベクトルに基づき、再構成画像記憶装置１１から、１つ又は複数の動きベクトルに対応する１つ又は複数の再構成された画像ブロックをフェッチし、減算器の第２の入力へ送信されるべき予測４×４ブロックを計算する。これは減算器の第1の入力に現れる、処理済みのマクロブロックの４×４ブロックに対応する、予測された画像ブロックである。
マクロブロックの段階における符号化決定回路４により画面内モードが選択された場合、マクロブロックの段階における符号化決定回路４はスイッチ１７を動かし、空間補償回路１６の出力を減算器５へ接続する。減算器の第１の入力に現れる、処理済みのマクロブロックの４×４ブロックに相当する、予測された画像ブロックは、次に、減算器の第２の入力へ送信される。空間補償回路１６は、マクロブロック行記憶装置１５から、マクロブロックの段階における符号化決定回路４により送信された選択された画面内符号化モードにより定義された、予測されたブロックに対応する画素の輝度値をフェッチする。
離散量子化コサイン変換回路６の出力における量子化係数のブロックはまた、逆量子化及び逆離散コサイン変換回路１２へ送信され、輝度ブロックを供給する。加算器１３により、このブロックに予測されたブロックが加算される。このように再構成されたブロックは、マクロブロックの最後の行を格納する、マクロブロック行記憶装置１５へ送信される。前記再構成されたブロックはまた、ブロックの効果を減衰させるフィルター１４へ送信される。フィルターされたブロックは、再構成画像記憶装置１１に格納される。
最初の処理である画面内符号化回路１は、画面内符号化処理の間、最適な画面内モードの選択に基づくことができる。異なるモデルでは、例えば、実時間符号化では、これは「帰納的」モデルである。あるいは、コスト／歪みの二重の推測では、これは「演繹的」モデルである。
第１の場合は、最初の処理である画面内符号化回路の画面内モード決定モジュールは、９個の可能な４×４画面内モードと４個の１６×１６画面内モードを用いて、各４×４ブロックの完全な符号化を行う。マクロブロックの各ブロックの各４×４画面内モードに対し、符号化コストが、情報源ブロックと再構成されたブロックとの間の差分に応じた歪みとして、計算される。最良のコスト／歪みの妥協点に対応するモードが、マクロブロックの各ブロックに対して選択される。選択された４×４画面内モードの組合せに対応する全体のマクロブロックの段階における符号化コストと符号化の歪みは、次に、１６×１６画面内モードのコストと歪みと比較される。このモジュールは、従って、一式のブロックを有する。これらのブロックの機能は、種々の画面内符号化処理を行うことであり、特に、減算器、残りを供給するＤＣＴ計算回路及び量子化器、逆ＤＣＴ計算回路及び量子化回路、ブロックを再構成する加算器、記憶装置、予測ブロックを計算する動き補償である。これらは図４を用い後述する。
第２の場合は、つまり演繹的モデルの場合、画面内モード決定モジュールは、再構成ブロックの計算を実行せずに、符号化／歪みのコストを予測誤差に基づき予測することを含む。このような装置は、ＡＶＣの規格のベンチマークモデルで提案されている。予測値は再構成ブロックからでなはく、情報源ブロックから抽出される。例えば、ＳＡＴＤ（変換差分絶対値和）機能が用いられる。種々の４×４及び１６×１６画面内符号化モードは、マクロブロックを構成する４×４ブロックのそれぞれに対して、情報源の輝度からこれらのモードに対応する予測輝度を差し引くことにより、予測誤差を与える。予測誤差ブロックのアダマール変換は、そして、絶対値に加算される係数又は残りを提供する。予測誤差の二乗を加算することも可能である。得られた和は、第１の近似として、歪みを表す。コストの計算は、係数の符号化コストを考慮せず、構文つまりマクロブロックのヘッダーの計算に限定されてよい。このモジュールは、特に、減算器と変換計算回路を有する。
最初の画面内符号化処理において、マクロブロックの段階における符号化決定回路４により行われる画面内符号化モードの選択は、つまり最適な画面間／画面内符号化モードの選択は、実時間符号化又はコスト／歪み対の推測に基づいてもよい。
第１の場合は、つまり実時間符号化の場合、回路は、画面間及び画面内符号化コストを計算するために用いられる、先に述べた全てのブロックと、マクロブロック及び残りの予測ブロックとを有する。これは、特に、減算器と、ＤＣＴ計算回路と、量子化器と、逆ＤＣＴ及び量子化回路と、ブロック及びマクロブロックを再構成する加算器と、予測ブロックを計算する動き補償とを含む。特に画面内モードに関し、前記画面内モードは、最初の処理の間にブロックに対して計算された予測ブロック及び選択された画面内モードと異なるため、正確な計算が要求された場合、予測ブロックの計算が事実上必要である。最初の処理である画面内モードは、純粋な画面内符号化を行う。つまり、画像の全てのマクロブロックは、画面内モードで符号化される。マクロブロックの段階における符号化決定回路により選択された効率的な符号化モードは、画面間又は画面内モードであってよい。そして画面内モードの計算の予測値は、画面間モードで符号化されたマクロブロックから、また最初の処理の間に計算されたものとは異なる再構成された値から生成する事が可能である。
第２の場合は、推測値、つまりコスト及び歪みは、それぞれ単に構文のコストに基づき及び情報源ブロックと予測ブロック間の差分に基づき推測される。しかしながら、簡略化されたアーキテクチャを可能にする変形例では、歪みの推測は、画面内モードでは、再構成されたブロックではなく情報源ブロックの予測値を用い、また選択された画面内モードに対して最初の処理である画面内符号化回路により計算されたコスト／歪み情報を用いて行われる。
「帰納的」モデルに従う、最初の処理である画面内符号化回路１は、図４を用いて以下に説明される。
回路の入力は、情報源画像により供給される。画像ブロック変換回路は、４×４画素の大きさのブロックを減算器回路２２へ供給する。減算器回路２２は、離散コサイン変換及び量子化回路２３へ供給される。この回路は、エントロピー符号化回路２４と逆量子化及び逆変換回路２５に接続される。予測されたブロックは、減算器２２の第２の入力へ送信される。逆量子化及び逆変換回路２５は、回路２３の逆の処理を行う。加算器２６は、回路２５から生成される、符号化されそして復号化されたブロックを第１の入力で受信し、予測されたブロックを第２の入力で受信し、再構成された画面内ブロックを出力で供給する。
この画面内画像ブロックは、マクロブロック行記憶装置２７に格納される。空間補償回路２８は、記憶装置２７から、マクロブロックの段階における画面内符号化決定回路２１から受信した、試されるべき画面内符号化モードにより、試されるべきブロックの予測値を受信する。前記試されるべきブロックの予測値は、減算器２２の第１の入力に現れ、減算器２２の第２の入力に現れる予測されたブロックの計算に用いられる。画面間符号化決定回路２１は、マクロブロックの段階で、種々の画面内符号化モードを再検討する。画面内符号化モードは、エントロピー符号化回路から、構文に基づき符号化のコストを計算することを可能にするデータストリームを受信する。
先に説明した動き推測は、最初の処理である画面内符号化の間に、完全な画像に対して行われる。この動き推測は、従来通りに、マクロブロック毎に、マクロブロックの符号化の間に、実行することが可能である。
同様に、最初の処理である画面内符号化は、先の説明により、画像毎に実行される。この最初の処理は、マクロブロックの行毎に実行することが可能である。非特許文献２に記載されているように、用いられる規格が、画像をマクロブロックの対に分割することを許す場合、最初の処理は、マクロブロックの２つの行毎に実行される。最初の処理と呼ばれるこの処理により引き起こされた遅延は、完全な画像ではなく、マクロブロックの１つ又は２つの行に相当する。遅延回路２は、符号化されるべき現在の画像、つまり符号化されるべきマクロブロックの１つ又は２つの行を、処理の間に又は最初の処理に関連する事前分析の間に、格納することを可能にする。遅延は従って、画像の期間、つまりこれらの例ではマクロブロックの１つ又は２つの行に相当する。画像、つまりマクロブロックの１つ又は２つの行を格納する間に、前の画像、つまり前の１つ又は２つの行の効率的な符号化が実行される。符号化は、マクロブロックの段階の符号化決定ステップを有する。
マクロブロックの画像ブロックへの分割は、４×４画素の大きさのブロックに対して先に説明された。他の大きさの画像ブロックへのマクロブロックの如何なる分割も、画面内モードの定義の場合、本発明の分野の一部である。この発明は、マクロブロックの可能な画面内モードの数の増加に伴い、ますます価値を増大する。マクロブロックの可能な画面内モードの数は、少なくともマクロブロックを構成するブロックの画面間モードの可能な組合せの数に等しい。勿論、マクロブロックの異なる大きさのブロックへの分割に対応するモードを検討することも予想される。ＭＰＥＧ４−ＡＶＣの規格は「Ｈｉｇｈプロファイル」と呼ばれるプロファイルを提案している。Ｈｉｇｈプロファイルは、先に説明した９個の４×４画面内予測モードと同様の方法で、８×８の大きさのブロックの符号化を可能にする。
典型的な実施例によると、情報源画像は、画像マクロブロック、つまりＭＰＥＧの規格により定義されているマクロブロックに分割される。これは、勿論、複数の例を含む。本発明は、同様に、画像ブロックへの画像の如何なる種類の分割にも適用される。画像ブロックは、より一般的にはマクロブロック、つまり一式のブロックと見なされ、各ブロックは個別の画面内符号化モードの対象になり得る。これらのブロックの組合せは、マクロブロックに対する画面内符号化モードを定義する。
本方法による符号化の品質の損失はまだ測定中である。本方法は決定処理を並行処理にすること、及び必要に応じてマクロブロックとその周囲との間に存在する制約となる因果関係とを、画面内予測の計算のために除去することを可能にする。
本発明の分野は、動き補償及び空間補償の利用に基づく、コード体系の分野である。特に、ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣの規格と「ハードウェア」アーキテクチャを包含し、標準的なテレビ画像の実時間コーディングの製品開発を可能にする。
提案された方法は、コーディングモードの選択過程に影響するが、コーディング自体には影響しないため、製品群の完全性を包含しない。特に、画面内符号化モードが最終的に画面間／画面内決定処理で選択された場合、マクロブロック又はブロックは、規格に準拠するために、隣接する予め符号化された及び復号化された画素を用いて符号化される。
１ 最初の処理である画面内符号化
２ 遅延及び画像ブロック変換
３ 動き予測
４ マクロブロックの段階における符号化決定
５ 減算器
６ 整数及び量子化離散コサイン変換又はＤＣＴ
７ エントロピー符号化
８ バッファメモリー
９ 調整回路
１０ 動き補償
１１ 再構成画像記憶装置
１２ 逆量子化及び逆離散コサイン変換
１３ 加算器
１４ フィルター
１５ マクロブロック行記憶装置
１６ 空間補償
１７ スイッチ
２０ 画像ブロック変換
２１ マクロブロックの段階における画面内符号化決定
２２ 減算器
２３ 離散コサイン変換及び量子化
２４ エントロピー符号化
２５ 逆量子化及び逆変換
２６ 加算器
２７ マクロブロック行記憶装置
２８ 空間補償
２ 遅延及び画像ブロック変換
３ 動き予測
４ マクロブロックの段階における符号化決定
５ 減算器
６ 整数及び量子化離散コサイン変換又はＤＣＴ
７ エントロピー符号化
８ バッファメモリー
９ 調整回路
１０ 動き補償
１１ 再構成画像記憶装置
１２ 逆量子化及び逆離散コサイン変換
１３ 加算器
１４ フィルター
１５ マクロブロック行記憶装置
１６ 空間補償
１７ スイッチ
２０ 画像ブロック変換
２１ マクロブロックの段階における画面内符号化決定
２２ 減算器
２３ 離散コサイン変換及び量子化
２４ エントロピー符号化
２５ 逆量子化及び逆変換
２６ 加算器
２７ マクロブロック行記憶装置
２８ 空間補償
Claims (9)
- 画像を複数の画像マクロブロックに変換するステップと、
現在のマクロブロックに対し、コスト及び／又は品質要因の基準に従い、複数の画面間モードと複数の画面内モードとから、少なくとも１つの符号化モードを選択するステップとを有し、前記画面間モードは、マクロブロックの複数のブロックへの分割に応じ、前記複数のブロックの動き補償を１つ以上の予め符号化された画像に用い、前記画面内モードは、マクロブロックの複数のブロックへの分割に応じ、画像内で前記複数のブロックの空間補償を用い、前記空間補償は、予測値と符号化されるべき対応する残りとを計算するために用いられる補償であり、マクロブロックの画面間又は画面内符号化モードは、マクロブロックを構成する複数のブロックの画面間又は画面内符号化モードの組合せに相当する、画面間又は画面内モードの動画像符号化方法であって
前記選択ステップは、事前選択ステップと符号化決定ステップの２つの連続するステップに分けられ、前記事前選択ステップは、前記複数の画面内符号化モードから現在のマクロブロックの画面内モードを予め選択する画面内モードの事前選択ステップであり、前記符号化決定ステップは、現在のマクロブロックの効率的な符号化の一部であり、現在のマクロブロックの符号化モードを前記複数の画面間モードと前記予め選択された画面内モードから選択することと、
現在のマクロブロックの前記事前選択ステップは、前のマクロブロックの前記符号化決定ステップの間に実行されることとを特徴とする、動画像符号化方法。 - 前記前のマクロブロックは前の画像に属し、前記現在のマクロブロックは現在の画像に属し、前記現在の画像は、前記前の画像のマクロブロックの効率的な符号化の間に格納されることを特徴とする、請求項１記載の動画像符号化方法。
- 前記前のマクロブロックは、前記現在の画像の前のマクロブロックの行に属し、前記現在のマクロブロックは、現在のマクロブロックの行に属し、前記現在のマクロブロックの行は、前の行のマクロブロックの効率的な符号化の間に格納されることを特徴とする、請求項１記載の動画像符号化方法。
- 前記事前選択ステップは１つ以上の分割を有し、前記１つ以上の分割は、前記画像の複数のマクロブロックを異なる大きさの複数のブロックに分けるもので、前記空間補償は、前記異なる大きさの複数のブロックに対し、残り、前記マクロブロックを構成する前記複数のブロックの符号化コストの和である前記マクロブロックの符号化コストの計算のために行われることを特徴とする、請求項１記載の動画像符号化方法。
- 画面内モードは画素の選択に関連し、予測値は前記画素の値に基づき計算されることを特徴とする、請求項１記載の動画像符号化方法。
- 前記ブロックの画面内モードは、少なくともＨ．２６４の規格で定義された１６×１６及び４×４の画面内モードであることを特徴とする、請求項１記載の動画像符号化方法。
- マクロブロックのブロックの画面内モードにおける前記コスト及び／又は品質要因は、前記画面内符号化モードがマクロブロックのブロックの画面内符号化モードに選択された時に、効率的な前記ブロックの符号化方法により、前記ブロックの符号化を実行することにより得られることを特徴とする、請求項１記載の動画像符号化方法。
- マクロブロックのブロックの画面内モードにおける前記コスト及び／又は品質要因は、前記画面内モードに従い符号化されたデータに関連するストリームの構造に基づく推測と、符号化されるべき情報源ブロックと前記画面内モードに従い予測されたブロックとの間の差分にそれぞれ基づく推測を実行することにより得られることを特徴とする、請求項１記載の動画像符号化方法。
- 複数の画面間符号化モードと複数の画面内符号化モードのうち、コスト及び／又は歪みの基準に従い、動き補償を伴う画面間モード又は空間補償を伴う画面内モードの動画像符号化装置であって、
画像又は画像の部分の画面内符号化を実行し、一式の画面内符号化モードから１つの符号化モードを選択する最初の処理である画面内符号化回路と、
前記最初の処理の間に前記画像又は画像の部分を格納する記憶装置と、
前記記憶装置から送信された前記格納された画像又は画像部分に対し、画面間符号化モードと前記最初の処理である画面内符号化回路により送信された選択された画面内符号化モードとの間の符号化決定回路
とを有することを特徴とする、動画像符号化装置。
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