JP2010028221A - 動きベクトル検出装置、動きベクトル検出方法、画像符号化装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この画像符号化装置は、効率を示すコスト関数によるコスト値の比較により、複数の第1の予測モード及び複数の第2の予測モードから符号化処理に供する最適モードを所定のブロック毎に検出し、最適モードにより画像データを符号化処理する過程で第1の予測モード毎に、最適な動きベクトルの候補となる複数の動きベクトルに対し第1の画素精度の前記コスト値を算出し、複数のコスト値の勾配により最適な第2の画素精度の動きベクトルと、最適な第2の画素精度の動きベクトルのコスト値を算出する動き予測・補償回路6を備える。
【選択図】 図1
Description
図1には本発明の一実施の形態に係る動きベクトル検出装置を採用した画像符号化装置の構成を示し説明する。ここでは、AVCに基づく画像符号化装置を例に挙げる。
Cost(mode)=SA(T)D+SA(T)D0 (1)
ここで、SA(T)Dは、原画像と予測画像との誤差値であり、これら原画像と予測画像との間の、画素値差分値の絶対値誤差和が適用される。
Hadamard(A)=HTAH (4)
そして、アダマール変換行列は、(5)式により表され、HT は、アダマール変換行列の転置行列である。
SA(T)D0
=QP0(QP)・(2×code_number_of_ref_idx_fwd+Bit_to_code_MVDFW) (6)
ここで、QP0(QP)は、量子化パラメータQPを量子化スケールに変換する関数であり、MVDFWは、前方向予測に係る動きベクトルであり、ビット・トゥ・コード(Bit to code) は、この動きベクトルに係るビットストリーム上の符号量である。
SA(T)D0=QP0(QP)×Bit_to_code_MVDBW (7)
ここで、MVDBWは、後方向予測に係る動きベクトルである。
SA(T)D0
=QP0(QP)・(2×code_number_of_ref_idx_fwd+Bit_to_code_forward_Blk_size
+Bit_to_code_backward_Blk_size+Bit_to_code_MVDFW
+Bit_to_code_MVDBW) (8)
ここで、Bit to code forward Blk size、Bit to code backward Blk size は、それぞれ前方向予測及び後方向予測に係る動き補償ブロックに関する情報の伝送に必要なビットストリーム上における符号量である。
SA(T)D0=−16×QP0(QP) (9)
イントラ4×4予測モードでは、オフセット値SA(T)D0は次式で示される。
SA(T)D0=24×QP0(QP) (10)
なお、このコスト関数にあっては、動きベクトルの探索にも適用され、次式で示されるように、コスト値Costを最小にする動きベクトルが検出される。
Cost=SA(T)D+SA(T)D0
SA(T)D0
=QP0(QP)・(Bits_to_code_vector+2×code_number_of_ref_index_fwd) (11)
これにより、Low Complexity Modeにおいて、最適モードを検出する場合、符号化装置1では、イントラ予測回路5及び動き予測・補償回路6において、輝度信号を用いて、それぞれイントラ符号化及びインター符号化の全ての予測モードのコスト値Costを計算する。そして、このコスト値Costの最も小さな予測モードを選択して輝度信号の最適モードを検出する。また、これによりイントラ符号化が選択された場合、色差信号について各イントラ予測モードのコスト値を計算し、この計算結果の比較により最も値の小さなコスト値によるイントラ予測モードを色差信号の最適モードに設定する。
この発明の一実施の形態に係る画像符号化装置は、符号化効率を示すコスト関数によるコスト値の比較により、複数の第1の予測モード及び複数の第2の予測モードから符号化処理に供する最適モードを所定単位毎に検出し、前記最適モードにより画像データを符号化処理するものである。
この第3の実施の形態は、前述した第1の実施の形態と第2の実施の形態を組み合わせるものである。
Claims (17)
- 予測モード毎に、最適な動きベクトルの候補となる複数の動きベクトルに対して第1の画素精度の符号化効率を示すコスト関数によるコスト値を算出し、該第1の画素精度の前記コスト値の断面を用いて、最適な第2の画素精度の動きベクトルと、前記最適な第2の画素精度の動きベクトルのコスト値を算出する動き予測・補償回路を備える
動きベクトル検出装置。 - 前記第1の画素精度の前記コスト値の断面とは、所定方向の画素からなる群である
請求項1に記載の動きベクトル検出装置。 - 符号化効率を示すコスト関数によるコスト値の比較により、複数の第1の予測モード及び複数の第2の予測モードから符号化処理に供する最適モードを所定ブロック毎に検出し、前記最適モードにより画像データを符号化処理する符号化手段と、
前記第1の予測モード毎に最適な動きベクトルの候補となる複数の動きベクトルに対し第1の精度の前記コスト値を算出し、該第1の画素精度の前記コスト値の断面を用いて、最適な第2の画素精度の動きベクトルと、前記最適な第2の画素精度の動きベクトルのコスト値を算出する動き予測・補償手段とを備える
画像符号化装置。 - 前記第1の画素精度の前記コスト値の断面とは、所定方向の画素からなる群である
請求項3に記載の画像符号化装置。 - 前記第1の予測モードとは、インター予測モードであり、前記第2の予測モードとは、イントラ予測モードであり、前記第1の画素精度とは1/2は画素精度であり、前記第2の画素精度とは1/4画素精度である
請求項3に記載の画像符号化装置。 - 前記第2の画素精度は、前記第1の画素精度に比して精細な画素精度である
請求項3に記載の画像符号化装置。 - 前記動き予測・補償手段は、前記第1の画素精度の動き探索における、予測誤差の絶対値和であるSAD値、或いは予測誤差をアダマール変換した絶対値和であるSATD値から該第1の画素精度において一直線上にある少なくとも3点を選択し、SAD或いはSATD値の最小値が中央の点である場合、前記第1の画素精度で最小のSAD或いはSATD値である点を示す動きベクトルを上記直線上の第2の画素精度の動きベクトルと特定し、前記第2の画素精度の最小のSAD或いはSATD値を前記動きベクトルのSAD或いはSATD値とし、前記動きベクトルのコスト値を算出する
請求項5に記載の画像符号化装置。 - 前記動き予測・補償手段は、前記第1の画素精度の動き探索における、予測誤差の絶対値和であるSAD値、或いは予測誤差をアダマール変換した絶対値和であるSATD値から該第1の画素精度において一直線上にある少なくとも3点を選択し、SAD或いはSATD値の最小値が端にあり、二番目に小さい点が中央の点であり、一番目、二番目のSAD或いはSATD値の差が小さく、二番目、三番目のSAD或いはSATD値の差が大きい場合、一番目、二番目に小さい点の中間点を示す動きベクトルを、上記直線上の第2の画素精度の動きベクトルと特定し、一番目、二番目、三番目のSAD或いはSATD値の関係から、前記動きベクトルのSAD或いはSATD値とし、前記動きベクトルのコスト値を算出する
請求項5に記載の画像符号化装置。 - 前記動き予測・補償手段は、前記第1の画素精度の動き探索における、予測誤差の絶対値和であるSAD値、或いは予測誤差をアダマール変換した絶対値和であるSATD値から該第1の画素精度において一直線上にある少なくとも3点を選択し、SAD或いはSATDの最小値が端にあり、二番目に小さい点が真ん中の点であり、一番目、二番目のSAD或いはSATD値の差と、二番目、三番目のSAD或いはSATD値の差が同程度の場合、二番目に小さい点を示す動きベクトルを、上記直線上の第2の画素精度の動きベクトルと特定し、二番目のSAD或いはSATD値を、前記動きベクトルのSAD或いはSATD値とし、前記動きベクトルのコスト値を算出する
請求項5に記載の画像符号化装置。 - 前記動き予測・補償手段は、前記第1の画素精度の動き探索における、予測誤差の絶対値和であるSAD値、或いは予測誤差をアダマール変換した絶対値和であるSATD値から該第1の画素精度において一直線上にある少なくとも3点を選択し、SAD或いはSATDの最小値が端にあり、一番目、真ん中の点のSAD或いはSATD値の差が大きく、真ん中、逆の端の点のSAD或いはSATD値の差が小さい場合、二番目に小さい点から最小の点の延長上に存在する第2の画素精度の点を示す動きベクトルを、動き補償に用いる動きベクトルと特定し、一番目、二番目、三番目のSAD或いはSATD値の関係から、前記動きベクトルのSAD或いはSATD値とし、前記動きベクトルのコスト値を算出する
請求項5に記載の画像符号化装置。 - 前記動き予測・補償手段は、前記第1の画素精度において一直線上にある少なくとも3点の組を二つそれぞれが直交するように選択し、各直線上における第2の画素精度の動きベクトル点、コストを導出し、前記直線に対し前記第2の画素精度動きベクトル点から直交する直線を引き、それぞれが交わる点を、第2の画素精度の動きベクトルと特定し、各直線上における第2の画素精度の動きベクトル点の予測誤差の絶対値和であるSAD値、或いは予測誤差をアダマール変換した絶対値和であるSATD値から、上記第2の画素精度の動きベクトルのSAD或いはSATD値とし、前記動きベクトルのコスト値を算出する
請求項5に記載の画像符号化装置。 - 前記動き予測・補償手段は、前記第1の画素精度において一直線上にある少なくとも3点の組を二つそれぞれが直交するように選択し、特に前記第1の画素精度の予測誤差の絶対値和であるSAD値、或いは予測誤差をアダマール変換した絶対値和であるSATD値が最小となる点において直交するように選択する予測回路を備える
請求項5に記載の画像符号化装置。 - 前記動き予測・補償手段は、前記第1の画素精度において、x値が同じ値の3点の平均をとりX1, X2, X3とし、y値が同じ値の3点の平均をとりY1, Y2, Y3とし、(X1, X2, X3)、(Y1, Y2, Y3)において、所定の条件判定を用いて、それぞれの直線上における前記第2の画素精度の動きベクトル点、コストを導出し、前記直線に対し前記第2の画素精度動きベクトル点から直交する直線を引き、それぞれが交わる点を、前記第2の画素精度の動きベクトルと特定し、それぞれの直線上における前記第2の画素精度の動きベクトル点の予測誤差の絶対値和であるSAD値、或いは予測誤差をアダマール変換した絶対値和であるSATD値から、上記前記第2の画素精度の動きベクトルのSAD或いはSATD値とし、前記動きベクトルのコスト値を算出する
請求項5に記載の画像符号化装置。 - 予測モード毎に、最適な動きベクトルの候補となる複数の動きベクトルに対して第1の画素精度の符号化効率を示すコスト関数によるコスト値を算出し、該第1の画素精度のコスト値の分布に応じて、該第1の画素精度の前記コスト値の断面、或いは前記複数のコスト値の勾配を用いて、最適な第2の画素精度の動きベクトルと、前記最適な第2の画素精度の動きベクトルのコスト値を算出する動き予測・補償回路を備える
動きベクトル検出装置。 - 前記動き予測・補償回路は、前記第1の画素精度の予測誤差をアダマール変換した絶対値和であるSATD値の最小点が配列された画素の真ん中の点である場合には、前記複数のコスト値の勾配を用いて、最適な第2の画素精度の動きベクトルと、前記最適な第2の画素精度の動きベクトルのコスト値を算出し、該真ん中の点でない場合には、第1の画素精度の前記コスト値の断面、或いは前記複数のコスト値の勾配を用いて、最適な第2の画素精度の動きベクトルと、前記最適な第2の画素精度の動きベクトルのコスト値を算出するする動き予測・補償回路を備える
請求項14に記載の動きベクトル検出装置。 - 予測モード毎に、最適な動きベクトルの候補となる複数の動きベクトルに対して第1の画素精度の符号化効率を示すコスト関数によるコスト値を算出し、該第1の画素精度の前記コスト値の断面を用いて、最適な第2の画素精度の動きベクトルと、前記最適な第2の画素精度の動きベクトルのコスト値を算出する
動きベクトル検出方法。 - コンピュータが、予測モード毎に、最適な動きベクトルの候補となる複数の動きベクトルに対して第1の画素精度の符号化効率を示すコスト関数によるコスト値を算出し、該第1の画素精度の前記コスト値の断面を用いて、最適な第2の画素精度の動きベクトルと、前記最適な第2の画素精度の動きベクトルのコスト値を算出する
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