JP2007096709A - 画像処理方法、画像符号化方法および画像復号方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の低解像度画像CL中の画素について第2の低解像度画像RLからの動き量を求める動き検出部と、第2の低解像度画像RLに対応する第2の高解像度画像RHを前記動き量を用いて動き補償することにより、動き補償画像を生成する動き補償部とを有し、動き補償画像を第1の低解像度画像CLに対応する第1の高解像度画像MHとする。
【選択図】図1
Description
が開示されている。第1の符号化部の符号化方法としては、MPEG―4 AVC方式が用いられる。また第2の符号化部では、第1の符号化部で決定した符号化方法(符号化モードや動きベクトル)を用いて符号化を行うことができる。
ISO/IEC 14496-10 MPEG-4 Advanced Video Coding規格書 Joint Video Team (JVT) of ISO/IEC MPEG & ITU-T VCEG (ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 and ITU-T SG16 Q.6), JVT-N015, 2005.1
図1は、本発明の画像処理方法を説明するためのブロック図であり、動き補償部101、動き検出部102、制御部103から構成される。
実施の形態1の変形例を図8を用いて説明する。本変形例は、図1を用いて説明した本発明の画像処理方法に、選択部801を追加した構成となっている。実施の形態1では、生成したい第1の高解像度画像に対応する第1の低解像度画像が予め得られている条件の下で、参照画像となる第2の低解像度画像に対する第1の低解像度画像の動きを検出し(または第2の低解像度画像および第2の高解像度画像に対する第1の低解像度画像および第1の高解像度画像の動きを検出し)、検出された動きベクトルを元に第2の高解像度画像を動き補償して第1の高解像度画像を生成したが、本変形例では複数の方法で動きを検出した後に動き検出方法に応じた動き補償画像を生成し、それら複数の動き補償画像の中から、最適な動き補償画像を選択する点に特徴がある。
B.低解像度画像CL(1304)と高解像度画像MH(1302)←低解像度画像RL(1303)と高解像度画像RH(1301)
C.低解像度画像CL(1304)と高解像度画像MH(1302)←低解像度画像RL(1305)と高解像度画像RH(1306)
D.高解像度画像MH(1302)←高解像度画像RH(1301)
E.高解像度画像MH(1302)←高解像度画像RH(1306)
F.低解像度画像CL(1304)と高解像度画像MH(1302)←低解像度画像RL(1303)、高解像度画像RH(1301)、低解像度画像RL(1305)、高解像度画像RH(1306)
G.高解像度画像MH(1302)←高解像度画像RH(1301)と高解像度画像RH(1306)
本発明の動画像符号化方法を図5を用いて説明する。図5は、フレームメモリ501、差分演算部502、予測誤差符号化部503、符号列生成部504、予測誤差復号部505、加算演算部506、フレームメモリ507、画面内予測/動きベクトル検出部508、モード選択部509、符号化制御部510、スイッチ514、515、画像縮小部516、フレームメモリ517、低解像度画像符号化部518、画像処理部100(または800)から構成される動画像符号化装置のブロック図である。画像処理部100(800)は、実施の形態1で説明した図1の画像処理装置100、または実施の形態1の変形例で説明した図8の画像処理装置800、と同じ構成を有している。
本発明の画像復号方法の実施の形態について、図7を用いて説明する。図7は、符号列解析部701、予測誤差復号化部702、モード復号部703、画面内予測/動き補償復号部705、フレームメモリ707、加算演算部708、スイッチ711、低解像度画像復号部712、フレームメモリ713、画像処理部100(または800)を有する動画像復号装置のブロック図である。以下では、Pピクチャの復号処理について説明する。
本発明の動画像符号化方法を図9を用いて説明する。図9は、フレームメモリ901、差分演算部902、予測誤差符号化部903、符号列生成部904、予測誤差復号部905、加算演算部906、フレームメモリ907、画面内予測/動きベクトル検出部908、モード選択部909、符号化制御部910、スイッチ914〜917、画像縮小部918、919、画像処理部100(または800)から構成される動画像符号化装置900のブロック図である。動き補償画像生成部100は、実施の形態1で説明した図1の画像処理装置100、または実施の形態1の変形例で説明した図8の画像処理装置800と同じ構成を有している。
同様の処理により、符号化対象ピクチャの残りのマクロブロックに対して、符号化処理が行われる。
実施の形態4の変形例を図10を用いて説明する。図10は図9の画像符号化装置900から、スイッチ917、918、画像処理部100(800)、画像縮小部919を取り除き、画像縮小部1001を追加した構成となっている。
本発明の画像復号方法の実施の形態について、図11を用いて説明する。図11は、符号列解析部701、予測誤差復号部702、モード復号部703、画面内予測/動き補償復号部705、フレームメモリ707、加算演算部708、画像縮小部1001、制御部1101、スイッチ1102、1103、画像処理部100(または800)を有する動画像復号装置のブロック図である。以下では、Pピクチャの復号処理について説明する。
して出力する。
実施の形態5の変形例を図12を用いて説明する。実施の形態5と異なる点は、フレームメモリ707と画像処理部100(800)の順序が逆になっていることである。
さらに、上記各実施の形態で示した画像処理方法、画像符号化方法および画像復号方法を実現するためのプログラムを、フレキシブルディスク等の記録媒体に記録するようにすることにより、上記各実施の形態で示した処理を、独立したコンピュータシステムにおいて簡単に実施することが可能となる。
さらにここで、上記実施の形態で示した画像処理方法、画像符号化方法および画像復号方法の応用例とそれを用いたシステムを説明する。
図17は、上記実施の形態で説明した画像処理方法、画像符号化方法および画像復号方法を用いた携帯電話ex115を示す図である。携帯電話ex115は、基地局ex510との間で電波を送受信するためのアンテナex201、CCDカメラ等の映像、静止画を撮ることが可能なカメラ部ex203、カメラ部ex203で撮影した映像、アンテナex201で受信した映像等が復号化されたデータを表示する液晶ディスプレイ等の表示部ex202、操作キーex204群から構成される本体部、音声出力をするためのスピーカ等の音声出力部ex208、音声入力をするためのマイク等の音声入力部ex205、撮影した動画もしくは静止画のデータ、受信したメールのデータ、動画のデータもしくは静止画のデータ等、符号化されたデータまたは復号化されたデータを保存するための記録メディアex207、携帯電話ex115に記録メディアex207を装着可能とするためのスロット部ex206を有している。記録メディアex207はSDカード等のプラスチックケース内に電気的に書換えや消去が可能な不揮発性メモリであるEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)の一種であるフラッシュメモリ素子を格納したものである。
Liquid Crystal Display)制御部ex302、画像復号化部ex309、多重分離部ex308、記録再生部ex307、変復調回路部ex306及び音声処理部ex305が同期バスex313を介して互いに接続されている。
Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用しても良い。
101 動き補償部
102 動き検出部
103 制御部
501、507、517、707、713 フレームメモリ
502 差分演算部
503 予測誤差符号化部
504 符号列生成部
505、702 予測誤差復号部
506、708 加算演算部
508 画面内予測/動き検出部
509 モード選択部
510 符号化制御部
514、515、711 スイッチ
516 画像縮小部
518 低解像度画像符号化部
701 符号列解析部
703 モード復号部
705 画面内予測/動き補償復号部
712 低解像度画像復号部
Claims (23)
- 第1の低解像度画像の画素または画素群に対して第2の低解像度画像からの動き量を求める動き検出ステップと、
前記第2の低解像度画像に対応する第2の高解像度画像に対して、前記動き量を用いて動き補償を施すことにより、動き補償画像を生成する動き補償ステップとからなり、
前記動き補償画像を前記第1の低解像度画像に対応する第1の高解像度画像とすること
を特徴とする画像処理方法。 - 前記動き検出ステップは、さらに前記第1の高解像度画像の生成済みの画素と前記第2の高解像度画像とを用いて動き量を求める
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理方法。 - 前記動き検出ステップは、さらに前記第1の高解像度画像の生成済みの画素と前記第2の高解像度画像とを用いて、複数の方法で複数の動き量を求め、
前記動き補償ステップでは、前記複数の動き量に対応する複数の動き補償画像を生成し、
さらに前記複数の動き補償画像から1つの動き補償画像を選択する選択ステップを有し、
前記選択した動き補償画像を前記第1の高解像度画像とする
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理方法。 - 高解像度画像を入力とし、前記高解像度画像を低解像度画像に変換する縮小ステップと、
前記低解像度画像を符号化し低解像度画像符号列を生成する低解像度画像符号化ステップと、
前記高解像度画像を符号化し高解像度画像符号列を生成する高解像度画像符号化ステップとを有し、
前記高解像度画像符号化ステップは、符号化対象高解像度画像に対応する符号化済みの第1の低解像度画像と、既に符号化済みの第2の高解像度画像と、前記第2の高解像度画像に対応する第2の低解像度画像とを用いて、前記符号化対象高解像度画像の予測画像を生成する画像処理ステップを含む
ことを特徴とする画像符号化方法。 - 前記画像処理ステップは、請求項1または請求項2または請求項3記載の画像処理方法により前記予測画像を生成する
ことを特徴とする請求項4記載の画像符号化方法。 - 前記高解像動画像符号列には、前記画像処理ステップでの処理方法に関する情報が含まれている
ことを特徴とする請求項4記載の画像符号化方法。 - 低解像度画像符号列を復号し、低解像度画像を生成する低解像度画像復号ステップと、
高解像度画像符号列を復号し、高解像動画像を生成する高解像度画像復号ステップとを有し、
前記高解像画像復号ステップは、復号対象高解像度画像に対応する前記低解像度画像復号ステップによる復号済みの第1の低解像度画像と、既に復号済みの第2の高解像度画像と、前記第2の高解像度画像に対応する第2の低解像度画像とを用いて、前記復号対象高解像度画像の予測画像を生成する画像処理ステップを含む
ことを特徴とする画像復号方法。 - 前記画像処理ステップは、請求項1または請求項2または請求項3記載の画像処理方法により前記予測画像を生成する
ことを特徴とする請求項7記載の画像復号方法。 - 前記画像処理ステップは、前記高解像動画像符号列に含まれている前記画像処理ステップでの処理方法に関する情報を用いて処理を行う
ことを特徴とする請求項7記載の画像復号方法。 - 高解像度画像を入力とし、前記高解像度画像を低解像度画像に変換する画像縮小ステップと、
前記高解像度画像の符号化対象ピクチャを前記画像縮小ステップにより低解像度画像に変換するか否かを決定する符号化制御ステップと、
前記符号化制御ステップの決定に基づき、符号化対象ピクチャを高解像度画像または低解像度画像として符号化する画像符号化ステップとを有し、
前記画像符号化ステップは、前記符号化対象ピクチャを低解像度画像として符号化した場合に、前記符号化対象ピクチャの復号画像である第1の低解像度画像と、既に符号化済みの第2の高解像度画像と、前記第2の高解像度画像に対応する第2の低解像度画像とを用いて、前記第1の低解像度画像に対応する第1の高解像度画像を生成する画像処理ステップを含む
ことを特徴とする画像符号化方法。 - 前記画像処理ステップでは、請求項1または請求項2または請求項3記載の画像処理方法により前記第1の高解像度画像を生成する
ことを特徴とする請求項10記載の画像符号化方法。 - 高解像度画像を入力とし、前記高解像度画像を低解像度画像に変換する第1の画像縮小ステップと、
前記高解像度画像の符号化対象ピクチャを前記第1の画像縮小ステップにより低解像度画像に変換するか否かを決定する符号化制御ステップと、
前記符号化制御ステップの決定に基づき、符号化対象ピクチャを高解像度画像または低解像度画像として符号化する画像符号化ステップとを有し、
前記画像符号化ステップは、前記符号化対象ピクチャを低解像度画像として符号化する場合に、前記符号化対象ピクチャの参照画像が高解像度画像として符号化されている場合には、前記参照画像を低解像度画像に変換する第2の画像縮小ステップを含む
ことを特徴とする画像符号化方法。 - 動画像中の各ピクチャが低解像度画像または高解像度画像のいずれかで符号化された画像符号列を入力とし、前記画像符号列を復号する画像復号方法であって、
復号対象ピクチャが低解像度画像として符号化されている場合には、前記復号対象ピクチャの復号画像である第1の低解像度画像と、既に復号済みの第2の高解像度画像と、前記第2の高解像度画像に対応する第2の低解像度画像とを用いて、前記復号対象ピクチャの復号画像に対応する第1の高解像度画像を生成する画像処理ステップを含む
ことを特徴とする画像復号方法。 - 前記画像処理ステップでは、請求項1または請求項2または請求項3記載の画像処理方法により前記第1の高解像度画像を生成する
ことを特徴とする請求項13記載の画像復号方法。 - 動画像中の各ピクチャが低解像度画像または高解像度画像のいずれかで符号化された画像符号列を入力とし、前記画像符号列を復号する画像復号方法であって、
復号対象ピクチャが低解像度画像として符号化されており、前記復号対象ピクチャの参照画像が高解像度画像として符号化されている場合には、前記参照画像を低解像度画像に変換する画像縮小ステップと、
復号対象ピクチャが低解像度画像として符号化されている場合には、前記復号対象ピクチャの復号画像である第1の低解像度画像と、既に復号済みの第2の高解像度画像と、前記第2の高解像度画像に対応する第2の低解像度画像とを用いて、前記復号対象ピクチャの復号画像に対応する第1の高解像度画像を生成する画像処理ステップとを含む
ことを特徴とする画像復号方法。 - 前記画像処理ステップでは、請求項1または請求項2または請求項3記載の画像処理方法により前記第1の高解像度画像を生成する
ことを特徴とする請求項15記載の画像復号方法。 - コンピュータにより、請求項1記載の画像処理方法を行うためのプログラムであって、
上記プログラムはコンピュータに、第1の低解像度画像の画素または画素群に対して第2の低解像度画像からの動き量を求める動き検出ステップと、
前記第2の低解像度画像に対応する第2の高解像度画像に対して、前記動き量を用いて動き補償を施すことにより、動き補償画像を生成する動き補償ステップとからなり、
前記動き補償画像を前記第1の低解像度画像に対応する第1の高解像度画像とする画像処理方法を、
行わせるものであることを特徴とするプログラム。 - コンピュータにより、請求項4記載の画像符号化方法を行うためのプログラムであって、
上記プログラムはコンピュータに、
高解像度画像を入力とし、前記高解像度画像を低解像度画像に変換する縮小ステップと、
前記低解像度画像を符号化し低解像度画像符号列を生成する低解像度画像符号化ステップと、
前記高解像度画像を符号化し高解像度画像符号列を生成する高解像度画像符号化ステップとを有し、
前記高解像度画像符号化ステップは、符号化対象高解像度画像に対応する符号化済みの第1の低解像度画像と、既に符号化済みの第2の高解像度画像と、前記第2の高解像度画像に対応する第2の低解像度画像とを用いて、前記符号化対象高解像度画像の予測画像を生成する画像処理ステップを含む画像符号化方法を、
行わせるものであることを特徴とするプログラム。 - コンピュータにより、請求項7記載の画像復号方法を行うためのプログラムであって、
上記プログラムはコンピュータに、
低解像度画像符号列を復号し、低解像度画像を生成する低解像度画像復号ステップと、
高解像度画像符号列を復号し、高解像動画像を生成する高解像度画像復号ステップとを有し、
前記高解像画像復号ステップは、復号対象高解像度画像に対応する前記低解像度画像復号ステップによる復号済みの第1の低解像度画像と、既に復号済みの第2の高解像度画像と、前記第2の高解像度画像に対応する第2の低解像度画像とを用いて、前記復号対象高解像度画像の予測画像を生成する画像処理ステップを含む画像復号方法を、
行わせるものであることを特徴とするプログラム。 - コンピュータにより、請求項10記載の画像符号化方法を行うためのプログラムであって、
上記プログラムはコンピュータに、
高解像度画像を入力とし、前記高解像度画像を低解像度画像に変換する画像縮小ステップと、
前記高解像度画像の符号化対象ピクチャを前記画像縮小ステップにより低解像度画像に変換するか否かを決定する符号化制御ステップと、
前記符号化制御ステップの決定に基づき、符号化対象ピクチャを高解像度画像または低解像度画像として符号化する画像符号化ステップとを有し、
前記画像符号化ステップは、前記符号化対象ピクチャを低解像度画像として符号化した場合に、前記符号化対象ピクチャの復号画像である第1の低解像度画像と、既に符号化済みの第2の高解像度画像と、前記第2の高解像度画像に対応する第2の低解像度画像とを用いて、前記第1の低解像度画像に対応する第1の高解像度画像を生成する画像処理ステップを含む画像符号化方法を、
行わせるものであることを特徴とするプログラム。 - コンピュータにより、請求項12記載の画像符号化方法を行うためのプログラムであって、
上記プログラムはコンピュータに、
高解像度画像を入力とし、前記高解像度画像を低解像度画像に変換する第1の画像縮小ステップと、
前記高解像度画像の符号化対象ピクチャを前記第1の画像縮小ステップにより低解像度画像に変換するか否かを決定する符号化制御ステップと、
前記符号化制御ステップの決定に基づき、符号化対象ピクチャを高解像度画像または低解像度画像として符号化する画像符号化ステップとを有し、
前記画像符号化ステップは、前記符号化対象ピクチャを低解像度画像として符号化する場合に、前記符号化対象ピクチャの参照画像が高解像度画像として符号化されている場合には、前記参照画像を低解像度画像に変換する第2の画像縮小ステップを含む画像符号化方法を、
行わせるものであることを特徴とするプログラム。 - コンピュータにより、請求項13記載の画像復号方法を行うためのプログラムであって、
上記プログラムはコンピュータに、
動画像中の各ピクチャが低解像度画像または高解像度画像のいずれかで符号化された画像符号列を入力とし、前記画像符号列を復号する画像復号方法であって、
復号対象ピクチャが低解像度画像として符号化されている場合には、前記復号対象ピクチャの復号画像である第1の低解像度画像と、既に復号済みの第2の高解像度画像と、前記第2の高解像度画像に対応する第2の低解像度画像とを用いて、前記復号対象ピクチャの復号画像に対応する第1の高解像度画像を生成する画像処理ステップを含む画像復号方法を、
行わせるものであることを特徴とするプログラム。 - コンピュータにより、請求項15記載の画像復号方法を行うためのプログラムであって、
上記プログラムはコンピュータに、
動画像中の各ピクチャが低解像度画像または高解像度画像のいずれかで符号化された画像符号列を入力とし、前記画像符号列を復号する画像復号方法であって、
復号対象ピクチャが低解像度画像として符号化されており、前記復号対象ピクチャの参照画像が高解像度画像として符号化されている場合には、前記参照画像を低解像度画像に変換する画像縮小ステップと、
復号対象ピクチャが低解像度画像として符号化されている場合には、前記復号対象ピクチャの復号画像である第1の低解像度画像と、既に復号済みの第2の高解像度画像と、前記第2の高解像度画像に対応する第2の低解像度画像とを用いて、前記復号対象ピクチャの復号画像に対応する第1の高解像度画像を生成する画像処理ステップとを含む画像復号方法を、
行わせるものであることを特徴とするプログラム。
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