JP2006287315A - 画像符号化方法および装置、画像復号方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 符号化装置100は、所定の方式にてフレーム内符号化またはフレーム間符号化を行い、または前記フレーム内符号化ないしフレーム間符号化のひとつのプロセスとして画像に直交変換を施す。フレーム内符号化、フレーム間符号化、または直交変換を実行する際、本符号化装置が指定すべき各種パラメータを、仕様で割り当てられるビット数未満のビット数を使用した短縮パラメータとして指定する。これにより、符号化データ中のパラメータに関するデータ量を低減することができる。
【選択図】 図1
Description
一方、H.264/AVCでは、参照画像として利用できるフレームは、時間の先後を問わず、過去の2枚のフレームを参照画像としてもよく、未来の2枚のフレームを参照画像としてもよい。また、参照画像として利用できるフレームの枚数も問わず、3枚以上のフレームを参照画像として用いることもできる。したがって、MPEG−1/2/4では、Bフレームは双方向予測(Bi-directional prediction)フレームのことを指していたが、H.264/AVCでは、Bフレームは、参照画像の時間の先後は問わないため、双予測(Bi-predictive prediction)フレームのことを指すことに留意する。
その反面、自由度が高いことから、いずれの予測モードやブロックサイズを用いて符号化しているかを指定するパラメータを、画素データとは別に持たせる必要が生じるため、符号量が増加してしまうという問題が生じる。
動き補償予測部60は、領域分割部10で分割された領域について、各領域に対して誤差の最も小さい予測領域を参照画像から探索し、対象領域から予測領域へのずれを示す動きベクトルを求める。動き補償予測部60は、動きベクトルを用いて対象領域を動き補償して予測画像を生成し、符号化対象の画像と予測画像の差分画像をDCT部20に出力する。
フレーム内での空間冗長度を低減するために、隣接ブロックから画素レベルでの予測を実行することで、フレーム内予測が行われる。この画素レベルの予測をする際に、隣接ブロックのうちいずれの画素を利用するかについて、本実施形態では、4×4画素のブロックに対して9通りの予測モードが定義されているものとする。なお、フレーム内予測における画素値の予測は、動き補償予測部60で行われる。
これら予測モードは、いずれも既知であるからこれ以上の説明を省略する。使用可能な予測モードが多い方が、符号化対象の領域により近い画像を見つけられる可能性が高くなるため、符号化効率の向上が期待できる。
動き補償予測部60では、双方向予測と片方向予測のいずれも適用可能である。動き補償予測部60は、片方向予測では、前方参照Pフレームに対する動きを示す順方向動きベクトルを生成する。双方向予測では、順方向動きベクトルに加えて、後方参照Pフレームに対する動きを示す逆方向動きベクトルの2つの動きベクトルを生成する。
上述したように、動き補償予測部60は、前方および後方の参照フレームをそれぞれ複数指定することができる。したがって、参照先のフレームを特定するためのパラメータが必要となる。一般に、参照フレームが複数存在し、かつ双方向のフレームを参照する方が、符号化の対象領域により近い画像を見つけられる可能性が高くなるので、符号化効率の向上が期待できる。
このように、動き補償予測部60において使用する参照フレームの数を制限することによって、参照先フレームを特定するパラメータのデータ量を削減することができる。
DCT部20は、DCTを施す単位領域のサイズとして、8×8画素、4×4画素、16×16画素の3種類を選択可能であるものとする。したがって、すべてのサイズを使用できるとすると、サイズ指定のためのパラメータに割り当てられるビット数は2ビットとなる。
Claims (6)
- 所定の符号化処理の各段階にて参照すべきパラメータについて、前記符号化処理の仕様にて前記パラメータについて割り当てられるビット数未満のビット数を使用して前記パラメータを短縮パラメータとして指定することを特徴とする画像符号化方法。
- 所定の方式にてフレーム内符号化またはフレーム間符号化を行い、または前記フレーム内符号化ないしフレーム間符号化のひとつのプロセスとして画像に直交変換を施す符号化装置における符号化処理を制御する方法であって、
前記フレーム内符号化、フレーム間符号化、または直交変換を実行する際、本符号化装置が指定すべき各種パラメータを、仕様で割り当てられるビット数未満のビット数によって短縮パラメータとして指定することを特徴とする画像符号化方法。 - 前記短縮パラメータのビット数を動画像の解像度に応じて段階的に設定することを特徴とする請求項2に記載の画像符号化方法。
- 所定の方式にてフレーム内符号化またはフレーム間符号化を行い、または前記フレーム内符号化ないしフレーム間符号化のひとつのプロセスとして画像に直交変換を施す画像符号化装置であって、
前記フレーム内符号化、フレーム間符号化、または直交変換を実行する際、本符号化装置が指定すべき各種パラメータを、仕様で割り当てられるビット数未満のビット数によって、短縮パラメータとして指定する制御部を備えることを特徴とする画像符号化装置。 - 前記制御部は、
処理の対象となる入力画像を領域に分割する領域分割部と、
分割された領域毎に動きベクトルと予測画像を生成する動き補償予測部と、
分割された領域について当該領域の画像と予測画像との差分画像に直交変換を施す直交変換部と、
直交変換後の差分画像を量子化および圧縮する圧縮部と、
を備え、前記短縮パラメータは、
a)領域分割部において分割される領域の形状またはサイズ、
b)直交変換部において直交変換を施す単位領域のサイズ、
c)動き補償予測部における動きベクトルの数およびデータ量、
d)動き補償予測部において参照先となるフレームの数、
e)動き補償予測部におけるフレーム内符号化の予測モードの指定、
の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項4に記載の画像符号化装置。 - 請求項1に記載の方法によって符号化された画像データが前記短縮パラメータによって記述されているものとして、前記短縮パラメータを解釈して復号処理をなすことを特徴とする画像復号方法。
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