JP2007201675A - Moving picture encoder and moving picture encoding method - Google Patents

Moving picture encoder and moving picture encoding method Download PDF

Info

Publication number
JP2007201675A
JP2007201675A JP2006016037A JP2006016037A JP2007201675A JP 2007201675 A JP2007201675 A JP 2007201675A JP 2006016037 A JP2006016037 A JP 2006016037A JP 2006016037 A JP2006016037 A JP 2006016037A JP 2007201675 A JP2007201675 A JP 2007201675A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weighted prediction
dct
moving picture
unit
slice
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006016037A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Kurashige
宏之 倉重
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
Priority to JP2006016037A priority Critical patent/JP2007201675A/en
Publication of JP2007201675A publication Critical patent/JP2007201675A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a moving picture encoder and a moving picture encoding method for calculating a proper weighted prediction table for the switching slice and reducing a processing amount in calculating the weighted prediction table. <P>SOLUTION: In encoding an input moving picture signal 10 as the SP slice, a switching section 180 is switched to a weighting prediction section 170 side a table calculation section 175 obtains a weight value and an offset value on the basis of a DCT factor converted by a DCT section 110 and the DCT factor converted by a DCT section 115 to set them to the weighting table and outputs them to the weighting prediction section 170. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、入力動画像信号をスライス単位で符号化する際、スイッチングスライスに対し重み付け予測テーブルに基づき重み付け予測符号化を行う動画像符号化装置および動画像符号化方法に関するものである。   The present invention relates to a moving picture coding apparatus and a moving picture coding method for performing weighted prediction coding on a switching slice based on a weighted prediction table when coding an input moving picture signal in units of slices.

近年、インターネットやDVDレコーダなどの普及により、デジタル表現された動画像はますます一般的になっている。動画像を少ない符号量で効率的に表現する手法として、MPEGなどに代表される、フレーム間予測符号化方式が広く用いられている。しかし、MPEG4までのフレーム間予測符号化方式では、フェードしている動画像などにおいては、その振幅変動を予測していないために符号化時にノイズが重畳する問題があった。この問題を解決するため、新しい符号化方式であるH.264/MPEG4-AVC(以下、AVCと略す。)符号化方式においては、重み付け予測方式が導入された(例えば、非特許文献1参照。)。この方式により振幅変動を予測し、高い符号化効率を実現できる。   In recent years, with the widespread use of the Internet and DVD recorders, digitally expressed moving images are becoming more and more common. As a technique for efficiently expressing a moving image with a small code amount, an inter-frame predictive encoding method typified by MPEG is widely used. However, in the inter-frame predictive encoding method up to MPEG4, there is a problem that noise is superimposed at the time of encoding because the amplitude fluctuation is not predicted in a moving image that is fading. In order to solve this problem, a new encoding method, H.264. In the H.264 / MPEG4-AVC (hereinafter abbreviated as AVC) encoding method, a weighted prediction method has been introduced (see, for example, Non-Patent Document 1). Amplitude fluctuations are predicted by this method, and high coding efficiency can be realized.

このAVC符号化方式では、復号時にストリームの切り替えをスムーズにしたり、エラーを回復したり、トリックプレイをしたりするなどの目的で、I/P/Bのスライスに加えSI(Swithing-I)スライス、およびSP(Swithing-P)スライスというスイッチングスライスを定義している(例えば、非特許文献1参照。)。   In this AVC encoding system, SI (Swithing-I) slices are added to I / P / B slices for the purpose of smooth stream switching, error recovery, trick play, etc. during decoding. And switching slices called SP (Swithing-P) slices (see, for example, Non-Patent Document 1).

ところで、AVC符号化方式において重み付け予測には、任意の係数を用いて計算する明示的(Explicit)モードと、符号化するピクチャと参照ピクチャとの距離に応じた係数によって計算する暗黙的(Implicit)モードとがあるが(例えば、非特許文献1参照。)、明示的モードの重み付け予測を行う場合、何らかの方法によって重み付け予測テーブルを用意する必要がある。   By the way, in the weighted prediction in the AVC encoding method, an explicit mode calculated using an arbitrary coefficient and an implicit (Implicit) calculated using a coefficient corresponding to the distance between the picture to be encoded and the reference picture are used. There is a mode (see, for example, Non-Patent Document 1), but when performing weighted prediction in explicit mode, it is necessary to prepare a weighted prediction table by some method.

そこで、従来の重み付け予測方法では、重み付け予測テーブルを固定値にしたり(例えば、特許文献1参照。)また、別の従来例では、重み付け予測を行うスライスごとに、スライス全体の画素の平均値などから重み付け予測テーブルを算出している(例えば、特許文献2を参照)。
ISO/IEC 14496-10:2004, Information technology -- Coding of audio-visual objects-- Part 10: Advanced Video Coding 特開2004−7377号公報 特開2004−7379号公報
Therefore, in the conventional weighted prediction method, the weighted prediction table is set to a fixed value (see, for example, Patent Document 1). In another conventional example, the average value of the pixels of the entire slice for each slice for which weighted prediction is performed. (See, for example, Patent Document 2).
ISO / IEC 14496-10: 2004, Information technology-Coding of audio-visual objects-- Part 10: Advanced Video Coding JP 2004-7377 A JP 2004-7379 A

しかし、前述の特許文献1に記載の従来の重み付け予測テーブルの算出方法では、重み付け予測テーブルが固定値であるため、画像に対応した適切な重み付け予測テーブルを用いて重み付け予測を行うことができない、という問題がある。   However, in the conventional calculation method of the weighted prediction table described in Patent Document 1, since the weighted prediction table is a fixed value, weighted prediction cannot be performed using an appropriate weighted prediction table corresponding to an image. There is a problem.

また前述の特許文献2に記載の別の従来例では、重み付け予測を行うスライスごとに、スライス全体の輝度や色差の平均値などを算出しているため、平均値を算出するには1画素ごとの加算が必要となり、重み付け予測の処理量が増大する、という問題がある。   Further, in another conventional example described in Patent Document 2 described above, since the average value of luminance and color difference of the entire slice is calculated for each slice for which weighted prediction is performed, the average value is calculated for each pixel. There is a problem that the processing amount of weighted prediction increases.

そこで、本発明は、スイッチングスライスに対して適切な重み付け予測テーブルを算出できると共に、重み付け予測テーブルを算出する際の処理量を削減することができる動画像符号化装置および動画像符号化方法を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention provides a moving picture coding apparatus and a moving picture coding method capable of calculating an appropriate weighted prediction table for a switching slice and reducing the processing amount when calculating the weighted prediction table. The purpose is to do.

上記課題を解決するため、本発明の動画像符号化装置では、入力動画像信号をスライス単位で符号化する際、スイッチングスライスに対し重み付け予測テーブルに基づき重み付け予測符号化を行う動画像符号化装置であって、前記入力動画像信号をDCT変換したDCT係数に基づいて前記重み付け予測テーブルを算出するテーブル算出部と、前記テーブル算出部によって算出された前記重み付け予測テーブルに基づいて前記スイッチングスライスに対し重み付け予測を行う重み付け予測部と、を有する。   In order to solve the above-described problem, in the video encoding device of the present invention, when encoding an input video signal in units of slices, a video encoding device that performs weighted prediction encoding on a switching slice based on a weighted prediction table A table calculation unit that calculates the weighted prediction table based on a DCT coefficient obtained by DCT-transforming the input moving image signal, and the switching slice based on the weighted prediction table calculated by the table calculation unit. A weighted prediction unit that performs weighted prediction.

特に、上記画像符号化装置において、前記テーブル算出部は、前記DCT係数のDC成分に基づいて前記スイッチングスライスのDC成分値を求める一方、前記DCT係数のAC成分に基づいて前記スイッチングスライスのAC成分値を求め、前記重み付け算出部は、前記テーブル算出部によって求められた前記スイッチングスライスのDC成分値およびAC成分値に基づいて重み付け予測を行う際のウェイト値およびオフセット値を求めて重み付け予測を行う。   In particular, in the image encoding device, the table calculation unit obtains a DC component value of the switching slice based on a DC component of the DCT coefficient, while an AC component of the switching slice based on an AC component of the DCT coefficient. A value is obtained, and the weight calculation unit obtains a weight value and an offset value when performing weight prediction based on the DC component value and the AC component value of the switching slice obtained by the table calculation unit, and performs weight prediction. .

また、本発明の動画像符号化方法では、入力動画像信号をスライス単位で符号化する際、スイッチングスライスに対し重み付け予測テーブルに基づき重み付け予測符号化を行う動画像符号化方法であって、前記入力動画像信号をDCT変換したDCT係数に基づいて前記重み付け予測テーブルを算出し、算出した前記重み付け予測テーブルに基づいて前記スイッチングスライスに対し重み付け予測を行う。   The video encoding method of the present invention is a video encoding method for performing weighted prediction encoding based on a weighted prediction table for a switching slice when encoding an input video signal in units of slices, The weighted prediction table is calculated based on DCT coefficients obtained by DCT-converting the input moving image signal, and weighted prediction is performed on the switching slice based on the calculated weighted prediction table.

本発明の動画像符号化装置および動画像符号化方法によれば、スイッチングスライスに対し重み付け予測テーブルに基づき重み付け予測符号化を行う際、入力動画像信号をDCT変換したDCT係数に基づいて重み付け予測テーブルを算出し、算出した前記重み付け予測テーブルに基づいてスイッチングスライスに対し重み付け予測を行うので、スイッチングスライスに対して適切な重み付け予測テーブルを算出することができ、かつ、その重み付け予測テーブルを算出する処理量の削減および処理の並列化を実現することができる。   According to the moving picture coding apparatus and the moving picture coding method of the present invention, when performing weighted predictive coding based on the weighted prediction table for the switching slice, weighted prediction is performed based on the DCT coefficient obtained by DCT conversion of the input moving picture signal. Since a table is calculated and weighted prediction is performed on the switching slice based on the calculated weighted prediction table, an appropriate weighted prediction table can be calculated for the switching slice, and the weighted prediction table is calculated. Reduction of processing amount and parallel processing can be realized.

以下、本発明の動画像符号化装置および動画像符号化方法の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態の動画像符号化装置および動画像符号化方法では、符号化方式として、AVC符号化方式を採用している。AVC符号化方式には、上述した通り、I,P,B,SI,SPの各スライスタイプがある。Iスライスではイントラ符号化、Pスライスではイントラ符号化またはピクチャ1枚を参照するインター符号化、Bスライスではイントラ符号化またはピクチャ2枚までを参照するインター符号化を行うことができる。また、SIスライスでは直前の復号フレームを参照画像としたイントラ符号化、SPスライスでは直前の復号フレームを参照画像としたイントラ符号化または直前の復号フレームを参照画像としたインター符号化を行うことができる。これらSI,SPスライスは、I,P,Bスライスで行われる差分値の直交変換符号化とは異なり、直交変換後の差分値が符号化される。   Embodiments of a moving picture coding apparatus and a moving picture coding method according to the present invention will be described below. In the moving picture coding apparatus and the moving picture coding method according to the present embodiment, the AVC coding method is adopted as the coding method. As described above, the AVC encoding scheme includes I, P, B, SI, and SP slice types. Intra-coding can be performed in the I slice, intra-coding or inter-coding that refers to one picture in the P-slice, and intra-coding or inter-coding that refers to up to two pictures can be performed in the B slice. In addition, intra coding using the immediately preceding decoded frame as a reference image in the SI slice, intra coding using the immediately preceding decoded frame as a reference image, or inter coding using the immediately preceding decoded frame as a reference image may be performed in the SP slice. it can. These SI and SP slices are different from orthogonal transform coding of difference values performed in the I, P and B slices, and the difference values after orthogonal transform are coded.

図1は、スイッチングスライスを符号化するための本実施の形態の動画像符号化装置の構成の一例を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing an example of a configuration of a moving picture coding apparatus according to the present embodiment for coding a switching slice.

図1において、本実施の形態の動画像符号化装置100は、DCT部110,115、量子化部120,125、可変長符号化部130、逆量子化部135、逆DCT部140、デブロックフィルタ部145、メモリ部150、動き推定(ME)部155、動き補償(MC)部160、イントラ予測部165、テーブル算出部175、重み付け予測部170、切り換え部180、減算器185、および加算器190を有しており、入力動画像信号10を本実施の形態の重み付け予測符号化方式により予測符号化して符号化ビットストリーム20を出力している。   In FIG. 1, the moving picture coding apparatus 100 according to the present embodiment includes DCT sections 110 and 115, quantization sections 120 and 125, variable length coding section 130, inverse quantization section 135, inverse DCT section 140, deblocking. Filter unit 145, memory unit 150, motion estimation (ME) unit 155, motion compensation (MC) unit 160, intra prediction unit 165, table calculation unit 175, weighted prediction unit 170, switching unit 180, subtractor 185, and adder The input video signal 10 is predictively encoded by the weighted predictive encoding method of the present embodiment, and the encoded bit stream 20 is output.

図2は、本実施の形態の動画像復号装置の構成の一例を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the moving picture decoding apparatus according to the present embodiment.

図2において、本実施の形態の動画像復号化装置200は、可変長復号化部210、逆量子化部220、逆DCT部230、イントラ予測部240、MC部250、重み付け予測部260、デブロックフィルタ部280、メモリ部270、切り換え部290、加算器295を有しており、図1に示す動画像復号化装置100により符号化された符号化ビットストリーム20を復号して、出力信号30を出力するように構成されている。   2, the moving picture decoding apparatus 200 according to the present embodiment includes a variable length decoding unit 210, an inverse quantization unit 220, an inverse DCT unit 230, an intra prediction unit 240, an MC unit 250, a weighted prediction unit 260, It has a block filter unit 280, a memory unit 270, a switching unit 290, and an adder 295, which decodes the encoded bit stream 20 encoded by the video decoding device 100 shown in FIG. Is configured to output.

次に、動画像符号化装置100および動画像復号装置200におけるスイッチングスライスに対する重み付け予測について説明する。   Next, weighted prediction for switching slices in the video encoding device 100 and the video decoding device 200 will be described.

つまり、本実施の形態の動画像符号化装置100では、入力動画像信号10を構成するフレームをSPスライスとして符号化する場合、図1に示すように、切り替え部180の切り替え先が重み付け予測部170側になる。   That is, in the moving picture coding apparatus 100 according to the present embodiment, when a frame constituting the input moving picture signal 10 is coded as an SP slice, the switching destination of the switching unit 180 is a weighted prediction unit as shown in FIG. 170 side.

すると、テーブル算出部175は、DCT部110がDCT変換した係数と、DCT部115がDCT変換した係数とに基づいて、重み付けに使用するウェイト値やオフセット値を求め、重み付けテーブルに設定し、重み付け予測部170へ出力する。   Then, the table calculation unit 175 obtains a weight value and an offset value used for weighting based on the coefficient DCT transformed by the DCT unit 110 and the coefficient DCT transformed by the DCT unit 115, sets the weight value in the weighting table, and weights Output to the prediction unit 170.

そして、動き推定(ME)部155や動き補償(MC)部160がメモリ部150に格納されたそれ以前のフレームの局所復号画像(参照画像)に対し動き推定および動き補償をし、重み付け予測部170がテーブル算出部175によって算出された重み付けテーブルに設定されたウェイト値やオフセット値に基づいて重み付け予測をし、重み付け予測されたインター予測信号をDCT部115へ出力する。   Then, the motion estimation (ME) unit 155 and the motion compensation (MC) unit 160 perform motion estimation and motion compensation on the local decoded image (reference image) of the previous frame stored in the memory unit 150, and a weighted prediction unit 170 performs weighted prediction based on the weight value and offset value set in the weighting table calculated by the table calculating unit 175, and outputs the weighted predicted inter prediction signal to the DCT unit 115.

これに対し、入力動画像信号10を構成するフレームをSIスライスとして符号化する場合、本実施の形態の動画像符号化装置100では、図1に示すように、切り替え部180の切り替え先がイントラ予測部165側になり、イントラ予測信号をDCT部115へ出力する。   On the other hand, when a frame constituting the input moving image signal 10 is encoded as an SI slice, in the moving image encoding apparatus 100 according to the present embodiment, as shown in FIG. It becomes the prediction unit 165 side, and outputs the intra prediction signal to the DCT unit 115.

なお、DCT部110,115によってDCT変換された係数は、ぞれぞれ量子化部120,125によって量子化された後、減算器185によって減算され、その差分が可変長符号化部130によって可変長符号化され、符号化ビットストリーム20として出力される一方、逆量子化部135によって逆量子化が施され、逆DCT部140によって逆DCTが施され、加算器190にて切り替え部180を介したインター予測信号またはイントラ予測信号と加算され、デブロックフィルタ部145によってデブロックフィルタ処理がされて、メモリ部150内に局所復号画像(参照画像)として蓄積される。   The coefficients DCT transformed by the DCT units 110 and 115 are quantized by the quantizing units 120 and 125, respectively, and then subtracted by the subtracter 185. The difference is variable by the variable length coding unit 130. While being long-coded and output as the encoded bit stream 20, the inverse quantization unit 135 performs inverse quantization, the inverse DCT unit 140 performs inverse DCT, and the adder 190 passes the switching unit 180. The inter-prediction signal or the intra-prediction signal thus added is added, subjected to deblocking filter processing by the deblocking filter unit 145, and stored as a locally decoded image (reference image) in the memory unit 150.

一方、本実施の形態の動画像復号装置200では、符号化ビットストリーム20がSPスライスとして符号化されている場合、図2に示すように、切り替え部290の切り替え先が重み付け予測部260側になり、逆量子化部220および逆DCT部230により逆変換された復号信号と、動き補償(MC)部250および重み付け予測部260により動き補償の際に重み付け予測をされた復号信号とを加算器295にて加算し、復元した信号をデブロックフィルタ部280を介しメモリ部270へ出力する。   On the other hand, in the video decoding device 200 according to the present embodiment, when the encoded bit stream 20 is encoded as an SP slice, the switching destination of the switching unit 290 is on the weighted prediction unit 260 side as shown in FIG. The decoded signal inversely transformed by the inverse quantization unit 220 and the inverse DCT unit 230 and the decoded signal subjected to the weighted prediction at the time of motion compensation by the motion compensation (MC) unit 250 and the weighted prediction unit 260 are added. At 295, addition is performed, and the restored signal is output to the memory unit 270 via the deblock filter unit 280.

これに対し、本実施の形態の動画像復号装置200では、符号化ビットストリーム20がSIスライスとして符号化されている場合、図2に示すように、切り替え部290の切り替え先がイントラ予測部240側になり、逆量子化部220および逆DCT部230により逆変換された復号信号と、イントラ予測部240によりイントラ予測をされた復号信号とを加算器295にて加算し、復元した信号をデブロックフィルタ部280を介しメモリ部270へ出力する。   On the other hand, in the moving picture decoding apparatus 200 according to the present embodiment, when the encoded bitstream 20 is encoded as an SI slice, the switching destination of the switching unit 290 is the intra prediction unit 240 as illustrated in FIG. The adder 295 adds the decoded signal inversely transformed by the inverse quantization unit 220 and the inverse DCT unit 230 and the decoded signal subjected to the intra prediction by the intra prediction unit 240, and the restored signal is decoded. The data is output to the memory unit 270 via the block filter unit 280.

ここで、本実施の形態におけるAVC符号化方式におけるインター予測について補足する。   Here, it supplements about the inter prediction in the AVC encoding system in this Embodiment.

本実施の形態の動画像符号化装置100に示すAVC符号化方式では、符号化効率向上のため、複数の参照ピクチャを使用するマルチリファレンスを採用している。ここで、参照ピクチャは、リストとして管理し、主に前方向の予測に用いられる場合にはL0、主に後方向の予測に用いられる場合にはL1として区別している。また、どの参照ピクチャを用いているかを、参照インデックスを用いて表している。   In the AVC encoding method shown in the moving picture encoding apparatus 100 of the present embodiment, multi-reference using a plurality of reference pictures is adopted to improve encoding efficiency. Here, the reference picture is managed as a list, and is distinguished as L0 when mainly used for forward prediction, and as L1 when mainly used for backward prediction. Also, which reference picture is used is represented using a reference index.

次に、重み付け予測部170による重み付け予測について説明する。   Next, weighted prediction by the weighted prediction unit 170 will be described.

重み付け予測部170における重み付け予測は、前述の非特許文献1等に以下のように定義されている。具体的には、位置[x,y]の重み付け予測前の値は、L0予測の場合にはpredPartL0C[x,y]、L1予測の場合にはpredPartL1C[x,y]であり、位置[x,y]の重み付け予測後の値はpredPartC[x,y](C=Lのときは輝度、C =Cbのときは青色差、C = Crのときは赤色差)である。また、クリップ関数にあるBitDepthYおよびBitDepthCは、輝度及び色差のビット深度である。   The weighted prediction in the weighted prediction unit 170 is defined as follows in Non-Patent Document 1 and the like described above. Specifically, the value before the weighted prediction of the position [x, y] is predPartL0C [x, y] in the case of L0 prediction, and predPartL1C [x, y] in the case of L1 prediction, and the position [x , y] after weighted prediction is predPartC [x, y] (luminance when C = L, blue difference when C = Cb, red difference when C = Cr). Further, BitDepthY and BitDepthC in the clip function are the bit depths of luminance and color difference.

具体的には、   In particular,

とすると、片方向予測(L0)の場合、位置[x,y]の重み付け予測後の値はpredPartC[x,y]は、以下の式(4)または式(5)のようになる。   Then, in the case of one-way prediction (L0), the value after weighted prediction of position [x, y] is predPartC [x, y] as shown in the following formula (4) or formula (5).

また、片方向予測(L1)の場合、位置[x,y]の重み付け予測後の値はpredPartC[x,y]は、以下の式(6)または式(7)のようになる。   In the case of unidirectional prediction (L1), the value after weighted prediction of position [x, y] is predPartC [x, y] as shown in the following formula (6) or formula (7).

双予測の場合、位置[x,y]の重み付け予測後の値predPartC[x,y]は、以下の式(8)のようになる。   In the case of bi-prediction, the value predPartC [x, y] after the weighted prediction at the position [x, y] is expressed by the following equation (8).

ここで、AVC符号化方式の明示的モードの重み付け予測の場合の重み付け予測テーブルは、次式(9)〜(12)のように定義される。ここで、L0予測の参照ピクチャを示す参照インデックスはrefIdxL0、L1予測の参照ピクチャを示す参照インデックスはrefIdxL1とする。   Here, the weighted prediction table in the case of the weighted prediction in the explicit mode of the AVC encoding method is defined as the following equations (9) to (12). Here, the reference index indicating the reference picture for L0 prediction is refIdxL0, and the reference index indicating the reference picture for L1 prediction is refIdxL1.

ここで、輝度の場合、logWD、ウェイト値Wo,W1およびオフセット値Oo、O1は、以下の式(13)〜(17)のようになる。   Here, in the case of luminance, logWD, weight values Wo and W1, and offset values Oo and O1 are expressed by the following equations (13) to (17).

色差の場合、logWD、ウェイト値Wo,W1およびオフセット値Oo、O1は、iCbCr=0のときはCb、iCbCr=1のときはCrを示すものとして、以下の式(18)〜(22)のようになる。   In the case of a color difference, logWD, weight values Wo and W1 and offset values Oo and O1 indicate Cb when iCbCr = 0 and Cr when iCbCr = 1, and the following equations (18) to (22) It becomes like this.

ただし、双予測時には、ウェイト値Wo、W1は次の式(23)の制限に従う。   However, at the time of bi-prediction, the weight values Wo and W1 comply with the restriction of the following equation (23).

次に、本実施の形態のテーブル算出部175が重み付けテーブルに設定するウェイト値およびオフセット値を算出する際の処理量を削減する方法の一例を説明する。   Next, an example of a method for reducing the processing amount when calculating the weight value and the offset value set in the weighting table by the table calculation unit 175 according to the present embodiment will be described.

従来のテーブル算出部では、DCT変換前の入力動画像信号10に基づいて重み付け予測テーブルを算出していたが、本実施の形態のテーブル算出部175では、図1に示すように、DCT部110,115からのDCT係数に基づいて重み付け予測テーブルに設定するウェイト値およびオフセット値を算出することを特徴としている。テーブル算出以外の処理については従来と変わらない。   In the conventional table calculation unit, the weighted prediction table is calculated based on the input moving image signal 10 before DCT conversion. However, in the table calculation unit 175 of the present embodiment, as shown in FIG. , 115, the weight value and the offset value set in the weighted prediction table are calculated based on the DCT coefficients. Processing other than table calculation is the same as before.

以下、重み付け予測テーブルの算出は、輝度に対して行うものとして説明するが、色差についても、輝度と同様の処理で重み付け予測テーブルを算出できる。   Hereinafter, although the calculation of the weighted prediction table is described as being performed on the luminance, the weighted prediction table can also be calculated for the color difference by the same process as the luminance.

ここで、従来の重み付け予測に用いる重み付け予測テーブルの算出方法について説明する。従来の算出方法では、まず、符号化対象フレームのスライスSの輝度値の平均値であるDC成分値dc_cur、およびAC成分値ac_curを以下の式(24)〜式(26)により求める。   Here, a calculation method of a weighted prediction table used for conventional weighted prediction will be described. In the conventional calculation method, first, the DC component value dc_cur and the AC component value ac_cur, which are average values of the luminance values of the slice S of the encoding target frame, are obtained by the following equations (24) to (26).

つまり、フレームの座標(x, y)に対してx方向i番目およびy方向j番目のブロックをBiおよびBj、4x4ブロック内n番目(最も左上が0番目)の位置の画素値をp_n、スライスS内の画素数をNとすると、スライスSのDC成分値dc_curおよびAC成分値ac_curは、   That is, with respect to the frame coordinates (x, y), the i-th block in the x direction and the j-th block in the y-direction are Bi and Bj, and the pixel value at the nth position (the top left is 0th) in the 4x4 block is p_n. When the number of pixels in S is N, the DC component value dc_cur and AC component value ac_cur of slice S are



となる。つまり、DC成分値dc_curは、上記式(24)に示すように、画素値p_nの平均値である。また、AC成分値ac_curは、式(25)と式(26)のどちらの式を用いてもよいが、式(26)は、式(25)に比べて演算量が増加する。 It becomes. That is, the DC component value dc_cur is an average value of the pixel values p_n as shown in the above equation (24). Further, the AC component value ac_cur may use either the expression (25) or the expression (26), but the calculation amount of the expression (26) is larger than that of the expression (25).

次に、参照フレームに対しても、参照インデックスrefIdxL0WP,refIdxL1WPに対し同様の計算を行い、そのDCおよびAC成分値をdc_refおよびac_refとする。以上の値より、重み付け予測のウェイト値Wo、W1およびオフセット値Oo、O1を、以下の式(27)〜式(30)のように算出する。logWDによる左ビットシフトは、ビットシフトしない値を2のべきに近似するために行う。   Next, the same calculation is performed for the reference indices refIdxL0WP and refIdxL1WP for the reference frame, and the DC and AC component values are set as dc_ref and ac_ref. From the above values, weight values Wo and W1 and offset values Oo and O1 for weighted prediction are calculated as in the following equations (27) to (30). The left bit shift by logWD is performed to approximate a value that is not bit-shifted to a power of 2.



一方、本発明の実施の形態では、DCT部110,115からの出力であるDCT係数をテーブル算出部175に読み込み、DCT係数に基づいて重み付け予測に用いる重み付け予測テーブルを算出する。これは、スイッチングスライスでは、差分値をとる前にDCT変換するため、このDCT係数は変換前の画像の性質を表すことを利用したものである。   On the other hand, in the embodiment of the present invention, DCT coefficients that are outputs from the DCT units 110 and 115 are read into the table calculation unit 175, and a weighted prediction table used for weighted prediction is calculated based on the DCT coefficients. This is because the DCT conversion is performed before taking the difference value in the switching slice, and this DCT coefficient is used to represent the property of the image before conversion.

図3に、4×4のDCT係数を示す。   FIG. 3 shows 4 × 4 DCT coefficients.

DCT係数は、図3に示すように、4x4ブロックの場合、最も左上の係数(q0)がDC係数(DC成分値)、その他の係数(q1〜q15)がAC係数(AC成分値)である。ここで、4x4ブロックの各画素値をDCT変換した係数は、低周波数項に偏り、極論すれば、DC係数(DC成分値)が4x4ブロックの各画素値を示すことも可能となる。   As shown in FIG. 3, in the case of a 4 × 4 block, the DCT coefficient is the DC coefficient (DC component value) at the top left coefficient (q0) and the AC coefficient (AC component value) at the other coefficients (q1 to q15). . Here, the coefficient obtained by DCT-converting each pixel value of the 4 × 4 block is biased toward a low frequency term, and if it is discussed, the DC coefficient (DC component value) can also indicate each pixel value of the 4 × 4 block.

よって、DC係数(DC成分値)をスライスS内で加算してスライスS内の画素数Nで平均化すれば、式(24)の右辺と同様にスライスS内の画素値の状態を表すことが可能になるので、本実施の形態のテーブル算出部175では、DC成分値dc_curを、DCT部110,115からのDC係数を入力して、以下の式(31)により求める。   Therefore, if the DC coefficient (DC component value) is added in the slice S and averaged by the number N of pixels in the slice S, the state of the pixel value in the slice S can be expressed as in the right side of the equation (24). Therefore, the table calculation unit 175 according to the present embodiment obtains the DC component value dc_cur by inputting the DC coefficient from the DCT units 110 and 115 by the following equation (31).



ここで、q0は、DC係数を示す。   Here, q0 represents a DC coefficient.

よって、式(31)の場合、加算回数は、16画素に対して1回で済むため、従来のdc_curの算出式(24)の1画素ごとに16回加算して平均するのに比べ、処理量を1/16と大幅に削減できる。   Therefore, in the case of Expression (31), since the number of additions is only once for 16 pixels, the processing is performed in comparison with the conventional method of adding dc_cur 16 times for each pixel in the calculation expression (24) and averaging. The amount can be greatly reduced to 1/16.

また、DCT係数の最も左上の係数q0以外の係数がAC係数である。式(25)あるいは式(26)の右辺は、dc_curに対するスライスS内の各画素値の偏差の平均を示しているので、AC係数をスライスS内で加算すれば、式(25)あるいは式(26)の右辺と同様にスライスS内の画素値の状態を表すことが可能になる。そこで、本実施の形態のテーブル算出部175では、AC成分値ac_curを、DCT部110,115からのAC係数を入力して、以下の式(32)により求める。   The coefficients other than the upper left coefficient q0 of the DCT coefficients are AC coefficients. The right side of the equation (25) or the equation (26) indicates the average deviation of each pixel value in the slice S with respect to dc_cur. Therefore, if the AC coefficient is added in the slice S, the equation (25) or the equation ( Similarly to the right side of (26), the state of the pixel value in the slice S can be expressed. Therefore, in the table calculation unit 175 of the present embodiment, the AC component value ac_cur is obtained by inputting the AC coefficient from the DCT units 110 and 115 by the following equation (32).



ここで、qnは、4x4ブロック内n番目のDCT係数であり、AC係数を示す。従来のAC成分値ac_curの算出式(25)を用いた場合に比べて、本実施の形態による式(32)では、減算および絶対値演算が不要となるので、演算量を削減することができる。 Here, q n is the n-th DCT coefficient in the 4 × 4 block and indicates an AC coefficient. Compared to the conventional calculation formula (25) of the AC component value ac_cur, the calculation (32) according to the present embodiment eliminates the need for subtraction and absolute value calculation, thereby reducing the amount of calculation. .

それに加え、従来の式(25)では、式(24)により求まるDC成分値dc_curの値を利用しているため、DC成分値dc_curが求まる前にAC成分値ac_curを算出することはできないが、本実施の形態による式(32)では、DC成分値dc_curの値を利用しないので、式(31),(32)を同時に計算することにより、DC成分値dc_curとAC成分値ac_curとを独立して算出することができ、処理の並列化が可能となる。   In addition, in the conventional equation (25), since the value of the DC component value dc_cur obtained by the equation (24) is used, the AC component value ac_cur cannot be calculated before the DC component value dc_cur is obtained. In the equation (32) according to the present embodiment, since the value of the DC component value dc_cur is not used, the DC component value dc_cur and the AC component value ac_cur are made independent by calculating the equations (31) and (32) simultaneously. And the processing can be parallelized.

以上の方法で、符号化対象のスイッチングスライスSのDC成分値dc_curおよびAC成分値ac_curと、参照フレームのDC成分値dc_refおよびAC成分値ac_refを計算し、式(27)から式(30)によりウェイト値Wo、W1およびオフセット値Oo、O1を算出する。なお、式(27)および式(28)により、ウェイト値Wo、W1はAC成分値の比になるので、式(32)において画素数Nで割る必要がないことは明らかである。   By the above method, the DC component value dc_cur and AC component value ac_cur of the switching slice S to be encoded, and the DC component value dc_ref and AC component value ac_ref of the reference frame are calculated, and from Equation (27) to Equation (30) Weight values Wo, W1 and offset values Oo, O1 are calculated. It should be noted that the weight values Wo and W1 are the ratio of the AC component values according to the equations (27) and (28), and therefore it is clear that it is not necessary to divide by the number of pixels N in the equation (32).

このように、本実施の形態の重み付け予測テーブルの算出方法によれば、スイッチングスライスについて重み付け予測を行う際、DCT変換後のDCT係数に基づいて重み付け予測テーブルを算出するので、スイッチングスライスに対して適切な重み付け予測テーブルを用意することができると共に、重み付け予測テーブルを算出する際の処理量の削減および処理の並列化が実現することができる。   Thus, according to the weighted prediction table calculation method of the present embodiment, when performing weighted prediction for a switching slice, the weighted prediction table is calculated based on the DCT coefficient after DCT conversion. An appropriate weighted prediction table can be prepared, and the amount of processing when calculating the weighted prediction table can be reduced and parallel processing can be realized.

その結果、処理量の削減により、ソフトウェア的には処理速度を向上させることが可能となり、ハードウェア的には消費電力を低減させることが可能となる。また、処理の並列化は、特にハードウェア的に処理速度を向上させることが可能となる。   As a result, by reducing the processing amount, it is possible to improve the processing speed in terms of software, and it is possible to reduce power consumption in terms of hardware. Further, the parallel processing can improve the processing speed especially in hardware.

なお、上記実施の形態では、上記式(27),(28)に示すように、DCT係数のうちのAC成分値ac_curを重み付け予測テーブルのウェイト値Wo,W1の算出に用いたが、さらにそのAC成分値ac_curをintra/inter判定に用いるようにしても良い。例えば、SPスライスにおいて、現ブロックのAC成分値ac_curが周辺のブロックに比べて大きい場合には、そのブロックはAC成分値を多く含むので、現ブロックはinterとして符号化されやすいようにしてもよい。また、PおよびBスライスにおいてDCT変換を施し、現ブロックのAC係数が周辺のブロックに比べて大きい場合には、そのブロックはAC成分値を多く含むので、現ブロックはinterとして符号化されやすいようにしてもよい。   In the above embodiment, as shown in the above equations (27) and (28), the AC component value ac_cur of the DCT coefficients is used for calculating the weight values Wo and W1 of the weighted prediction table. The AC component value ac_cur may be used for intra / inter determination. For example, in the SP slice, when the AC component value ac_cur of the current block is larger than the surrounding blocks, the block includes a lot of AC component values, so that the current block may be easily encoded as inter. . In addition, when DCT transform is performed in the P and B slices and the AC coefficient of the current block is larger than that of the surrounding blocks, the block includes a large number of AC component values, so that the current block is likely to be encoded as inter. It may be.

また、重み付け予測の定義式より、ウェイト値Wo、W1が2のべき乗の場合には右にnビットシフトし、かつlogWDからnを引いても良いことは明らかである。よって、重み付け予測テーブルの符号量削減のため、ウェイト値Wo、W1が2のべき乗に近い場合に2のべき乗に近似して、上記重み付け予測の定義式に適用しても勿論良い。   Also, from the weighted prediction definition formula, it is obvious that when the weight values Wo and W1 are powers of 2, n bits are shifted to the right and n may be subtracted from logWD. Therefore, in order to reduce the code amount of the weighted prediction table, when the weight values Wo and W1 are close to the power of 2, the weighted prediction table may be approximated to the power of 2 and applied to the weighted prediction definition formula.

実施の形態の動画像符号化装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the moving image encoder of embodiment. 実施の形態の動画像復号装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the moving image decoding apparatus of embodiment. 4×4DCT係数を示す図である。It is a figure which shows a 4x4 DCT coefficient.

符号の説明Explanation of symbols

10 入力動画像信号
20 符号化ビットストリーム
30 出力信号
100 動画像符号化装置
110,115 DCT部
120,125 量子化部
130 可変長符号化部
135 逆量子化部
140 DCT部
145 デブロックフィルタ部
150 メモリ部
155 ME部
160 MC部
165 イントラ予測部
170 重み付け予測部
175 テーブル算出部
180 切り替え部
185 減算器
190 加算器
200 動画像復号化装置
210 可変長復号化部
220 逆量子化部
230 逆DCT部
240 イントラ予測部
250 MC部
260 重み付け予測部
270 メモリ部
280 デブロックフィルタ部
290 切り替え器
295 加算器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Input moving image signal 20 Encoding bit stream 30 Output signal 100 Moving image encoding device 110,115 DCT part 120,125 Quantization part 130 Variable length encoding part 135 Inverse quantization part 140 DCT part 145 Deblock filter part 150 Memory unit 155 ME unit 160 MC unit 165 Intra prediction unit 170 Weighted prediction unit 175 Table calculation unit 180 Switching unit 185 Subtractor 190 Adder 200 Video decoding device 210 Variable length decoding unit 220 Inverse quantization unit 230 Inverse DCT unit 240 Intra Prediction Unit 250 MC Unit 260 Weighted Prediction Unit 270 Memory Unit 280 Deblock Filter Unit 290 Switcher 295 Adder

Claims (3)

入力動画像信号をスライス単位で符号化する際、スイッチングスライスに対し重み付け予測テーブルに基づき重み付け予測符号化を行う動画像符号化装置であって、
前記入力動画像信号をDCT変換したDCT係数に基づいて前記重み付け予測テーブルを算出するテーブル算出部と、
前記テーブル算出部によって算出された前記重み付け予測テーブルに基づいて前記スイッチングスライスに対し重み付け予測を行う重み付け予測部と、
を有する動画像符号化装置。
When encoding an input video signal in units of slices, a video encoding device that performs weighted prediction encoding based on a weighted prediction table for a switching slice,
A table calculator that calculates the weighted prediction table based on DCT coefficients obtained by DCT-transforming the input moving image signal;
A weighted prediction unit that performs weighted prediction on the switching slice based on the weighted prediction table calculated by the table calculating unit;
A moving picture encoding apparatus having:
請求項1記載の画像符号化装置において、
前記テーブル算出部は、
前記DCT係数のDC成分に基づいて前記スイッチングスライスのDC成分値を求める一方、前記DCT係数のAC成分に基づいて前記スイッチングスライスのAC成分値を求め、
前記重み付け算出部は、
前記テーブル算出部によって求められた前記スイッチングスライスのDC成分値およびAC成分値に基づいて重み付け予測を行う際のウェイト値およびオフセット値を求めて重み付け予測を行う、
ことを特徴とする動画像符号化装置。
The image encoding device according to claim 1,
The table calculation unit
Determining the DC component value of the switching slice based on the DC component of the DCT coefficient, and determining the AC component value of the switching slice based on the AC component of the DCT coefficient;
The weight calculation unit includes:
Obtaining a weight value and an offset value when performing weighted prediction based on the DC component value and the AC component value of the switching slice obtained by the table calculating unit, and performing weighted prediction;
A moving picture coding apparatus characterized by the above.
入力動画像信号をスライス単位で符号化する際、スイッチングスライスに対し重み付け予測テーブルに基づき重み付け予測符号化を行う動画像符号化方法であって、
前記入力動画像信号をDCT変換したDCT係数に基づいて前記重み付け予測テーブルを算出し、算出した前記重み付け予測テーブルに基づいて前記スイッチングスライスに対し重み付け予測を行う、ことを特徴とする動画像符号化方法。
A video encoding method for performing weighted prediction encoding based on a weighted prediction table for a switching slice when encoding an input video signal in units of slices,
The moving picture coding characterized in that the weighted prediction table is calculated based on DCT coefficients obtained by DCT-transforming the input moving picture signal, and weighted prediction is performed on the switching slice based on the calculated weighted prediction table. Method.
JP2006016037A 2006-01-25 2006-01-25 Moving picture encoder and moving picture encoding method Pending JP2007201675A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006016037A JP2007201675A (en) 2006-01-25 2006-01-25 Moving picture encoder and moving picture encoding method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006016037A JP2007201675A (en) 2006-01-25 2006-01-25 Moving picture encoder and moving picture encoding method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007201675A true JP2007201675A (en) 2007-08-09

Family

ID=38455823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006016037A Pending JP2007201675A (en) 2006-01-25 2006-01-25 Moving picture encoder and moving picture encoding method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007201675A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101305093B1 (en) 2012-05-29 2013-09-12 한양대학교 산학협력단 Method and encoder for determining transform unit size

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101305093B1 (en) 2012-05-29 2013-09-12 한양대학교 산학협력단 Method and encoder for determining transform unit size

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190387248A1 (en) Methods and systems for motion vector derivation at a video decoder
JP4659823B2 (en) Method and apparatus for weighted prediction in prediction frames
US7929608B2 (en) Method of reducing computations in intra-prediction and mode decision processes in a digital video encoder
JP2007081518A (en) Moving image coding apparatus and moving image coding method
JP4752631B2 (en) Image coding apparatus and image coding method
JP5061179B2 (en) Illumination change compensation motion prediction encoding and decoding method and apparatus
JP2008022405A (en) Image processing apparatus and method, and program
WO2015008417A1 (en) Video coding device, video decoding device, video coding method, video decoding method, and program
CN104471937A (en) Encoding device, decoding device, and program
JP2017069866A (en) Moving image encoder, moving image encoding method and computer program for encoding moving image
WO2012121234A1 (en) Video encoding device, video encoding method and video encoding program
JP2013115583A (en) Moving image encoder, control method of the same, and program
JP2009118233A (en) Moving image encoding apparatus and decoding apparatus
KR101364532B1 (en) Method of estimating motion vector considering the size of neighboring partition, apparatus, encoder, decoder and decoding method
JP2009049519A (en) Prediction motion vector generating device of motion picture coding device
JP5670226B2 (en) Moving picture coding apparatus, moving picture coding method, and program
JP5007761B2 (en) Image processing apparatus and method, program, and recording medium
KR20170114598A (en) Video coding and decoding methods using adaptive cross component prediction and apparatus
WO2011155376A1 (en) Encoding device and encoding method
JP2007221201A (en) Moving image coding apparatus and program
JP2007282014A (en) Method of generating image data
WO2014006959A1 (en) Video prediction encoding device, video prediction encoding method, video prediction encoding program, video prediction decoding device, video prediction decoding method, and video prediction decoding program
JP5760950B2 (en) Moving picture re-encoding device, moving picture re-encoding method, and moving picture re-encoding computer program
JP2007201675A (en) Moving picture encoder and moving picture encoding method
JP5513333B2 (en) Moving picture coding apparatus, moving picture coding method, and program

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080630

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090910

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090918

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100126