JP2009177546A - 画像符号化装置、画像符号化方法、画像復号化装置、画像復号化方法 - Google Patents
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Abstract
本発明によれば、より小さいデータ量で効率よく映像信号を圧縮することが可能となる。
【解決手段】
入力画像と予測画像の差分を算出し、差分画像に対して動き検出を行い、差分画像を縮小し、縮小画像に対して直交変換し、直交変換処理を行ったデータを量子化し、量子化したデータを可変長符号化し、量子化したデータを逆量子化し、逆量子化したデータを逆直交変換して画像データを生成し、上記検出した動きベクトル情報と、逆直交変換して生成した上記画像データを用いて高解像画像を生成し、記憶しておいた予測画像と前記高解像画像を加算して新たな予測画像を生成し、上記量子化処理において、映像信号中の動き方向に応じて量子化処理に用いる量子化関係値もしくは量子化関係値のマトリックスを変更する。
【選択図】 図4
Description
〔参考文献1〕特開平8−336046号公報
〔参考文献2〕特開平9−69755号公報
〔参考文献3〕青木伸 “複数のデジタル画像データによる超解像処理”, Ricoh Technical Report pp.19-25, No.24, NOVEMBER, 1998
ここで、図13をもちいて、高解像度生成部111の第一の構成例における高解像度化処理ついて説明する。図13は、1次元の周波数領域で、各成分の周波数スペクトルを示した図である。同図において、周波数軸からの距離が信号強度を表し、周波数軸を中心とした回転角が位相を表す。上記(3)の加重和について、以下に詳しく説明する。
最後に、高解像画像生成部111にて高解像度化されたデータとフレームメモリ113に格納されたデータを加算器112により加算し、予測画像を生成する。なお、予測画像は、画面内予測部114にて生成された予測画像を用いることもできる。以上の処理を各入力映像フレームに対して繰り返し実施する。
102・・・減算器;
103、402・・・縮小画像生成部;
104・・・直交変換部;
105、403・・・量子化部;
106・・・可変長符号化部;
107、404、903・・・逆量子化部;
108、904・・・逆直行変換部;
109、113、401、908・・・フレームメモリ;
110・・・動き検出部;
111、906・・・高解像画像生成部;
112、907・・・加算器;
901・・・可変長復号部
902・・・構文解析部
909・・・映像表示装置
Claims (24)
- 予測画像を保持する記憶部と、
入力画像と前記予測画像の差分を算出する差分器と、
前記差分器が算出した差分画像を縮小する縮小画像生成部と、
前記縮小画像生成部が生成した縮小画像に対して直交変換する直交変換部と、
前記直交変換部が直交変換処理を行ったデータを量子化する量子化部と、
前記量子化部が量子化したデータを可変長符号化し、符号化ストリームを生成する可変長符号化部と、
前記量子化部が量子化したデータを逆量子化する逆量子化部と、
前記逆量化部が逆量子化したデータを逆直交変換して画像データを生成する逆直交変換部と、
前記逆直交変換部が逆直交変換した画像データに対して動き検出を行い、動きベクトル情報を算出する動き検出部と、
前記動き検出部が算出した動きベクトル情報と、前記逆直交変換部が生成した画像データを用いて高解像画像を生成する高解像画像生成部と、
前記記憶部が保持する予測画像と前記高解像画像生成部が生成した高解像画像を加算して新たな予測画像を生成する加算部とを備えることを特徴とする画像符号化装置。 - 前記高解像画像生成部は、複数の画像信号のそれぞれの信号に対して位相シフト処理を行った新たな複数の画像信号を生成し、前記複数の画像信号と新たな複数の画像信号とに係数を乗じて合成することにより、高解像画像を生成することを特徴とする請求項1に記載の画像符号化装置。
- 前記縮小画像生成部は、前記差分器が算出した差分画像の差分値がゼロであるか否かに基づいて、前記差分画像を縮小するか否かを選択することを特徴とする請求項1に記載の画像符号化装置。
- 予測画像を保持する記憶部と、
入力画像と前記予測画像の差分を算出する差分器と、
前記差分器が算出した差分画像に対して動き検出を行う動き検出部と、
前記差分器が算出した差分画像を縮小する縮小画像生成部と、
前記縮小画像生成部が生成した縮小画像に対して直交変換する直交変換部と、
前記直交変換部が直交変換処理を行ったデータを量子化する量子化部と、
前記量子化部が量子化したデータを可変長符号化する可変調符号化部と、
前記量子化部が量子化したデータを逆量子化する逆量子化部と、
前記逆量化部が逆量子化したデータを逆直交変換して画像データを生成する逆直交変換部と、
前記動き検出部が検出した動きベクトル情報と、前記逆直交変換部が生成した画像データを用いて高解像画像を生成する高解像画像生成部と、
前記記憶部が保持する予測画像と前記高解像画像生成部が生成した高解像画像を加算して新たな予測画像を生成する加算部とを備え、
前記量子化部は、前記動き検出部が検出した映像信号中の動き方向に応じて量子化処理に用いる量子化関係値もしくは量子化関係値のマトリックスを変更することを特徴とする画像符号化装置。 - 前記高解像画像生成部は、複数の画像信号のそれぞれの信号に対して位相シフト処理を行った新たな複数の画像信号を生成し、前記複数の画像信号と新たな複数の画像信号とに係数を乗じて合成することにより、高解像画像を生成することを特徴とする請求項4に記載の画像符号化装置。
- 前記量子化関係値は、量子化パラメータ、量子化ステップもしくはこれらに乗ずる係数であることを特徴とする請求項4に記載の画像符号化装置。
- 前記縮小画像生成部は、前記動き検出が検出した動きベクトルが示す位置が整数画素位置であるか否かに基づいて、前記差分画像を縮小するか否かを選択することを特徴とする請求項4に記載の画像符号化装置。
- 符号化ストリームに可変長復号処理を行う可変長復号部と、
前記可変長復号部が復号したデータを逆量子化する逆量子化部と、
前記逆量子化部が逆量子化したデータを逆直交変換して画像データを復号する逆直交変換部と、
前記逆直交変換部が逆直交変換した画像データと前記符号化ストリームに含まれる動きベクトル情報とを用いて高解像画像を生成する高解像画像生成部と、
既に復号した画像と前記高解像画像生成部が生成した高解像画像とを合成して新たな予測画像を生成する加算器とを備えることを特徴とする画像復号化装置。 - 前記高解像画像生成部は、複数の画像信号のそれぞれの信号に対して位相シフト処理を行った新たな複数の画像信号を生成し、前記複数の画像信号と新たな複数の画像信号とに係数を乗じて合成することにより、高解像画像を生成することを特徴とする請求項8に記載の画像復号化装置。
- 前記逆量子化部は、前記符号化ストリームに含まれる動きベクトルが示す方向に応じて逆量子化処理に用いる量子化関係値もしくは量子化関係値のマトリックスを変更することを特徴とする請求項8に記載の画像復号化装置。
- 前記量子化関係値は、量子化パラメータ、量子化ステップもしくはこれらに乗ずる係数であることを特徴とする請求項10に記載の画像復号化装置。
- 前記高解像画像生成部は、前記符号化ストリームに含まれ、復号化対象画像の差分画像の差分値がゼロであるか否かを示すフラグまたは動きベクトルが示す位置が整数画素位置であるか否かを示すフラグに基づいて、画像高解像度化処理を行うか否かを選択することを特徴とする請求項8に記載の画像復号化装置。
- 予測画像を記憶する記憶ステップと、
入力画像と前記予測画像の差分を算出する差分算出ステップと、
前記差分算出ステップにて算出した差分画像を縮小する縮小画像生成ステップと、
前記縮小画像生成ステップにて生成した縮小画像に対して直交変換する直交変換処理ステップと、
前記直交変換処理ステップにて直交変換処理を行ったデータを量子化する量子化処理ステップと、
前記量子化処理ステップにて量子化したデータを可変長符号化し、符号化ストリームを生成する可変長符号化処理ステップと、
前記量子化処理ステップにて量子化したデータを逆量子化する逆量子化処理ステップと、
前記逆量子化処理ステップにて逆量子化したデータを逆直交変換して画像データを生成する逆直交変換処理ステップと、
前記逆直交変換処理ステップにて逆直交変換した画像データに対して動き検出を行い、動きベクトル情報を算出する動き検出ステップと、
前記動き検出ステップにて算出した動きベクトル情報と、前記逆直交変換処理ステップにて生成した画像データを用いて高解像画像を生成する高解像画像生成ステップと、
前記記憶ステップにて保持する予測画像と前記高解像画像生成ステップにて生成した高解像画像を加算して新たな予測画像を生成する加算ステップとを備えることを特徴とする画像符号化方法。 - 前記高解像画像生成ステップでは、複数の画像信号のそれぞれの信号に対して位相シフト処理を行った新たな複数の画像信号を生成し、前記複数の画像信号と新たな複数の画像信号とに係数を乗じて合成することにより、高解像画像を生成することを特徴とする請求項13に記載の画像符号化方法。
- 前記縮小画像生成ステップでは、前記差分算出ステップにて算出した差分画像の差分値がゼロであるか否かに基づいて、前記差分画像を縮小するか否かを選択することを特徴とする請求項13に記載の画像符号化方法。
- 予測画像を記憶する記憶ステップと、
入力画像と前記予測画像の差分を算出する差分算出ステップと、
前記差分算出ステップにて算出した差分画像に対して動き検出を行う動き検出ステップと、
前記差分算出ステップにて算出した差分画像を縮小する縮小画像生成ステップと、
前記縮小画像生成ステップにて生成した縮小画像に対して直交変換する直交変換処理ステップと、
前記直交変換処理ステップにて直交変換処理を行ったデータを量子化する量子化処理ステップと、
前記量子化処理ステップにて量子化したデータを可変長符号化する可変調符号化処理ステップと、
前記量子化処理ステップにて量子化したデータを逆量子化する逆量子化処理ステップと、
前記逆量子化処理ステップが逆量子化したデータを逆直交変換して画像データを生成する逆直交変換処理ステップと、
前記動き検出ステップにて検出した動きベクトル情報と、前記逆直交変換ステップにて生成した画像データを用いて高解像画像を生成する高解像画像生成ステップと、
前記記憶ステップにて記憶する予測画像と前記高解像画像生成ステップにて生成した高解像画像を加算して新たな予測画像を生成する加算ステップとを備え、
前記量子化処理ステップでは、前記動き検出ステップにて検出した映像信号中の動き方向に応じて量子化処理に用いる量子化関係値もしくは量子化関係値のマトリックスを変更することを特徴とする画像符号化方法。 - 前記高解像画像生成ステップでは、複数の画像信号のそれぞれの信号に対して位相シフト処理を行った新たな複数の画像信号を生成し、前記複数の画像信号と新たな複数の画像信号とに係数を乗じて合成することにより、高解像画像を生成することを特徴とする請求項16に記載の画像符号化方法。
- 前記量子化関係値は、量子化パラメータ、量子化ステップもしくはこれらに乗ずる係数であることを特徴とする請求項16に記載の画像符号化方法。
- 前記縮小画像生成ステップでは、前記動き検出ステップにて検出した動きベクトルが示す位置が整数画素位置であるか否かに基づいて、前記差分画像を縮小するか否かを選択することを特徴とする請求項16に記載の画像符号化方法。
- 符号化ストリームに可変長復号を行う可変長復号処理ステップと、
前記可変長復号処理ステップにて復号したデータを逆量子化する逆量子化処理ステップと、
前記逆量子化処理ステップにて逆量子化したデータを逆直交変換して画像データを復号する逆直交変換処理ステップと、
前記逆直交変換処理ステップにて逆直交変換した画像データと前記符号化ストリームに含まれる動きベクトル情報とを用いて高解像画像を生成する高解像画像生成ステップと、
既に復号した画像と前記高解像画像生成ステップにて生成した高解像画像とを合成して新たな予測画像を生成する加算ステップとを備えることを特徴とする画像復号化方法。 - 前記逆量子化処理ステップでは、前記符号化ストリームに含まれる動きベクトルが示す方向に応じて逆量子化処理に用いる量子化関係値もしくは量子化関係値のマトリックスを変更することを特徴とする請求項20に記載の画像復号化方法。
- 前記高解像画像生成ステップでは、複数の画像信号のそれぞれの信号に対して位相シフト処理を行った新たな複数の画像信号を生成し、前記複数の画像信号と新たな複数の画像信号とに係数を乗じて合成することにより、高解像画像を生成することを特徴とする請求項20に記載の画像復号化方法。
- 前記量子化関係値は、量子化パラメータ、量子化ステップもしくはこれらに乗ずる係数であることを特徴とする請求項22に記載の画像復号化方法。
- 前記高解像画像生成ステップでは、前記符号化ストリームに含まれ、復号化対象画像の差分画像の差分値がゼロであるか否かを示すフラグまたは動きベクトルが示す位置が整数画素位置であるか否かを示すフラグに基づいて、画像高解像度化処理を行うか否かを選択することを特徴とする請求項20に記載の画像復号化方法。
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