JP2011223316A - Image encoding apparatus, image decoding apparatus, and method for image encoding and decoding - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像を圧縮符号化して伝送するに際して、画面内予測を行う画像符号化装置、画像符号化方法及び圧縮されたデータを復号する画像復号装置、画像復号方法に関するものである。 The present invention relates to an image coding apparatus, an image coding method, an image decoding apparatus for decoding compressed data, and an image decoding method that perform intra prediction when an image is compressed and transmitted.
例えば、ITU−T(国際電気通信連合電気通信標準化部門)によって勧告されているH.264動画像符号化方式では、画面内予測を行うことによってフレーム内の冗長性を取り除き、予測誤差信号を圧縮符号化している。従来、このような圧縮符号化する符号化装置及びこれを復号する復号装置として例えば特許文献1に示すような装置があった。 For example, H.264 recommended by ITU-T (International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector). In the H.264 moving image encoding method, intra-frame redundancy is removed by performing intra-screen prediction, and a prediction error signal is compression-encoded. Conventionally, there has been an apparatus as disclosed in Patent Document 1, for example, as such an encoding apparatus that performs compression encoding and a decoding apparatus that decodes the encoding apparatus.
このような従来の画像符号化装置では、入力画像から符号化ビットストリームを生成するために、先ず、入力画像は画像分割部によって所定の符号化単位であるマクロブロックサイズの入力画像であるマクロブロック入力画像に分割され、マクロブロック単位に処理が行われる。マクロブロック入力画像は減算部によってイントラ予測部で生成される予測画像が減算され、その結果として得られる差分画像信号が出力される。差分画像信号は周波数変換部に入力され、周波数変換が施されることにより周波数ごとの振幅を表す変換係数に変換され、量子化部に出力される。量子化部において変換係数は量子化され、量子化変換係数が出力される。出力された量子化変換係数は、エントロピー符号化部においてエントロピー符号化され、符号化ビットストリームとして出力される。また、量子化変換係数は逆量子化部にも入力される。逆量子化部では量子化変換係数が逆量子化されて、復号変換係数が出力される。復号変換係数は逆周波数変換部によって逆周波数変換されることにより、復号差分画像を得る。この復号差分画像は加算部において予測画像が加算され、局所復号画像としてフレームメモリに格納される。フレームメモリに格納された局所復号画像は予測部において予測画像を生成するために用いられる。 In such a conventional image encoding device, in order to generate an encoded bit stream from an input image, first, the input image is a macroblock that is an input image having a macroblock size that is a predetermined encoding unit by an image dividing unit. The image is divided into input images and processed in units of macroblocks. The macroblock input image is subtracted from the prediction image generated by the intra prediction unit by the subtraction unit, and a difference image signal obtained as a result is output. The difference image signal is input to the frequency conversion unit, converted to a conversion coefficient representing the amplitude for each frequency by performing frequency conversion, and output to the quantization unit. The transform coefficient is quantized in the quantization unit, and the quantized transform coefficient is output. The output quantized transform coefficient is entropy-encoded in the entropy encoding unit and output as an encoded bit stream. The quantized transform coefficient is also input to the inverse quantization unit. The inverse quantization unit inversely quantizes the quantized transform coefficient and outputs a decoded transform coefficient. The decoded transform coefficient is inversely frequency-converted by an inverse frequency converter, thereby obtaining a decoded difference image. The decoded difference image is added to the predicted image by the adding unit, and is stored in the frame memory as a locally decoded image. The local decoded image stored in the frame memory is used by the prediction unit to generate a predicted image.
予測部で行われるH.264の画面内予測方法では、符号化対象となるブロックに隣接する符号化済ブロックの局所復号画像を直線的に伸長することによって予測画像が生成される。この際、予測方向はイントラ4×4予測モード及びイントラ8×8予測モードでは8種類の方向と、周辺画素の平均値を用いて予測を行うDC予測の計9種類の中から最適なものを選択する。イントラ16×16予測モードでは水平方向、垂直方向、斜め方向及びDC予測の計4種類の中から最適なものを選択する。
選択した予測モード及び予測方向はそれぞれエントロピー符号化部においてエントロピー符号化され、符号化ビットストリームに多重化される。
H. performed in the prediction unit. In the H.264 intra-screen prediction method, a predicted image is generated by linearly expanding a locally decoded image of an encoded block adjacent to a block to be encoded. At this time, in the intra 4 × 4 prediction mode and the intra 8 × 8 prediction mode, the optimal prediction direction is selected from the eight types of directions and the DC prediction in which prediction is performed using the average value of surrounding pixels. select. In the intra 16 × 16 prediction mode, an optimal one is selected from a total of four types of horizontal direction, vertical direction, diagonal direction, and DC prediction.
The selected prediction mode and prediction direction are each entropy-encoded in the entropy encoder and multiplexed into the encoded bitstream.
しかしながら、従来の画像符号化装置では、上述したように、H.264のフレーム内予測では、符号化対象ブロックの周辺の局所復号画像を直線的に伸長することにより予測画像を生成するため、周辺局所復号画像の変化がそのまま直線エッジ状に形成された予測画像が生成される。従って、この直線エッジ状の予測画像と実際の入力画像のエッジが一致しない場合には予測誤差信号に直線エッジを付加することになり、符号化効率の低下を招く。即ち、従来のフレーム内予測では特定の方向にエッジを持つ映像に対しては予測効率がよく、その他の方向にエッジを持つ映像に対しては予測効率が悪くなるという課題があった。 However, in the conventional image encoding device, as described above, H.264 is used. In the H.264 intra-frame prediction, a predicted image is generated by linearly expanding a local decoded image around a block to be encoded. Therefore, a predicted image in which a change in the peripheral local decoded image is formed as a straight edge as it is is generated. Generated. Therefore, when the edge of the straight edge-like predicted image does not match the edge of the actual input image, a straight edge is added to the prediction error signal, resulting in a decrease in coding efficiency. That is, the conventional intra-frame prediction has a problem that the prediction efficiency is good for a video having an edge in a specific direction, and the prediction efficiency is poor for a video having an edge in another direction.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、入力画像のテクスチャによらず安定して効率のよい予測を行い、符号化効率を向上させることのできる画像符号化装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and obtains an image coding apparatus capable of performing stable and efficient prediction regardless of the texture of the input image and improving the coding efficiency. For the purpose.
この発明に係る画像符号化装置は、画像データを入力し、複数のブロックに分割しブロック画像を出力するブロック分割部と、ブロック画像を入力し、第一の画面内予測画像を生成すると共に第一の画面内予測画像を再構成するための情報である第一の画面内予測データを出力する第一の画面内予測部と、ブロック画像と第一の画面内予測画像の差分演算を行い差分画像を出力する差分画像生成部と、差分画像を周波数変換し、得られた差分画像変換係数を予め決定された差分画像量子化パラメータに基づいて量子化し変換係数を出力する差分変換量子化部と、第一の画面内予測データと変換係数をエントロピー符号化しビットストリームを出力するエントロピー符号化部とを備え、第一の画面内予測部は、ブロック画像を縮小し縮小画像を出力する画像縮小部と、縮小画像の量子化ステップサイズを決定する情報を縮小画像量子化パラメータとして出力する縮小量子化パラメータ出力部と、縮小画像を周波数変換し、得られた縮小画像変換係数を縮小画像量子化パラメータに基づいて量子化し、第一の画面内予測データを出力する予測画像変換量子化部と、第一の画面内予測データを逆量子化及び逆周波数変換し、局所復号予測画像を出力する予測画像逆量子化逆変換部と、局所復号予測画像を拡大し、第一の画面内予測画像を生成する予測画像拡大部とを備えたものである。 An image encoding apparatus according to the present invention receives image data, divides the image into a plurality of blocks, outputs a block image, and inputs the block image to generate a first intra prediction image and A first intra prediction unit that outputs first intra prediction data, which is information for reconstructing one intra prediction image, and performing a difference calculation between the block image and the first intra prediction image A difference image generation unit that outputs an image, a difference conversion quantization unit that frequency-converts the difference image, quantizes the obtained difference image conversion coefficient based on a predetermined difference image quantization parameter, and outputs the conversion coefficient; An entropy encoding unit that entropy-encodes the first intra-screen prediction data and the transform coefficient and outputs a bitstream, and the first intra-screen prediction unit reduces the block image to reduce the reduced image A reduced image conversion unit, a reduced quantization parameter output unit that outputs information for determining the quantization step size of the reduced image as a reduced image quantization parameter, a frequency conversion of the reduced image, and a reduced image conversion coefficient obtained Predictive image transform quantization unit that quantizes based on reduced image quantization parameter and outputs first intra prediction data, and inverse quantization and inverse frequency transform of first intra prediction data, local decoded prediction image Is provided with a predicted image inverse quantization inverse transform unit and a predicted image enlargement unit that expands the local decoded predicted image and generates a first intra-screen predicted image.
この発明の画像符号化装置は、ブロック画像を縮小し縮小画像を出力する画像縮小部と、縮小画像を縮小画像量子化パラメータ出力部からの縮小画像量子化パラメータに基づいて周波数変換及び量子化し第一の画面内予測データを出力する予測画像変換量子化部と、第一の画面内予測データを逆量子化及び逆周波数変換し局所復号予測画像を出力する予測画像逆量子化変換部と、局所復号予測画像を拡大し第一の画面内予測画像を生成する予測画像拡大部とを備えたので、入力画像のテクスチャによらず安定して効率のよい予測を行い、符号化効率を向上させることができる。 An image encoding apparatus according to the present invention includes an image reducing unit that reduces a block image and outputs a reduced image, and performs frequency conversion and quantization on the reduced image based on a reduced image quantization parameter from a reduced image quantization parameter output unit. A prediction image transform quantization unit that outputs one intra-screen prediction data, a prediction image inverse quantization transform unit that performs inverse quantization and inverse frequency conversion on the first intra-screen prediction data and outputs a locally decoded prediction image, and a local Because it has a prediction image enlargement unit that enlarges the decoded prediction image and generates the first in-screen prediction image, it can perform stable and efficient prediction regardless of the texture of the input image, and improve the encoding efficiency Can do.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による画像符号化装置を示す構成図である。
図1は、実施の形態1に係る画像符号化装置100の構成を示すブロック図である。画像符号化装置100は、ブロック分割部101と、第一のイントラ予測部(第一の画面内予測部)200と、差分画像生成部102と、差分変換量子化部103と、エントロピー符号化部104と、差分逆変換逆量子化部105と、加算部106と、ループフィルタ部107と、局所復号画像格納部108と、動き補償予測部109と、予測手法決定部110とを備えている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing an image coding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image encoding device 100 according to Embodiment 1. The image encoding device 100 includes a
ブロック分割部101は、原画像として動画像を入力し、その動画像をブロック単位に分割して、分割後の各ブロックの画像(以下、ブロック画像と称する)を差分画像生成部102、第一のイントラ予測部200および動き補償予測部109に出力する。この際、ブロックのサイズは例えば16画素×16画素の固定サイズでもよいし、64画素×64画素、32画素×32画素、16画素×16画素の中から適応的に選択されたサイズであってもよい。第一のイントラ予測部200は、フレーム内予測を実施することで、ブロック予測画像を生成し予測手法決定部110に出力すると共に、予測画像に関する情報を予測画像変換係数としてエントロピー符号化部104に出力する。動き補償予測部109は、局所復号画像格納部108に格納された局所復号画像と入力されたブロック画像を用いて動き補償予測を行うことによってフレーム間予測を実施することで、インター予測画像を生成し予測手法決定部110に出力すると共に、動きベクトルや参照した局所復号画像を特定する情報などを動き情報としてエントロピー符号化部104に出力する。
The block dividing
予測手法決定部110は、第一のイントラ予測部200によるフレーム内予測と動き補償予測部109によるフレーム間予測による予測性能あるいは符号化性能を比較し、最適な予測手法を決定し決定された手法によるブロック予測画像を生成し差分画像生成部102および加算部106に出力すると共に選択された予測手法をブロックモードとしてエントロピー符号化部に出力する。差分画像生成部102は、ブロック分割部101からのブロック画像と、予測手法決定部110からのブロック予測画像との差分をとり、差分ブロック画像として差分変換量子化部103に出力する。差分変換量子化部103は、差分画像生成部102からの差分ブロック画像に対して、入力される変換ブロックサイズ情報によって特定される変換ブロックサイズ単位にDCTなどの直交変換を行うと共に、発生した直交変換係数を、入力される差分画像量子化パラメータによって決定される量子化ステップサイズに応じて量子化し、量子化係数をエントロピー符号化部104および差分逆変換逆量子化部105に出力する。エントロピー符号化部104は、予測画像変換係数、動き情報、ブロックモード、量子化係数および差分画像量子化パラメータを可変長符号化や算術符号化などによってエントロピー符号化し、ビットストリームとして外部に出力する。
The prediction
差分逆変換逆量子化部105は、量子化係数を差分画像量子化パラメータによって決定される量子化ステップサイズに応じて逆量子化し、逆量子化直交変換係数を得ると共に、発生した逆量子化直交変換係数を逆直交変換し、局所復号差分ブロック画像を加算部106に出力する。加算部106は、ブロック予測画像と局所復号差分ブロック画像を加算することにより局所復号ブロック画像をループフィルタ部107に出力する。ループフィルタ部107は、局所復号ブロック画像および局所復号画像格納部108に格納されている局所復号画像を用いて局所復号ブロック画像および局所復号画像に対して、例えばH.264で用いられているデブロッキングフィルタ処理などのフィルタリング処理を行い、結果を局所復号画像として局所復号画像格納部108に出力する。局所復号画像格納部108は、局所復号画像を1枚または複数枚格納し、予測画像生成のために用いる。
The difference inverse transform
図1に示す通り、第一のイントラ予測部200は、画像縮小部201、予測画像変換量子化部202、予測画像逆量子化逆変換部203、予測画像拡大部204、縮小ブロックサイズ選択部205、縮小画像量子化パラメータ出力部206、変換ブロックサイズ出力部207から構成されている。画像縮小部201は、入力されたブロック画像を縮小ブロックサイズ選択部205から出力される縮小ブロックサイズ情報に基づいた縮小率で縮小し、縮小画像を予測画像変換量子化部202に出力する。画像縮小の方法は、例えば2×2画素、4×4画素あるいは8×8画素毎の画素値の平均値を縮小画像の画素値とする方法や、ローパスフィルタを掛けた後にサブサンプリングする方法など、入力された画像を縮小し低解像度の画像を生成する手法であればいかなる方法でもよい。予測画像変換量子化部202は、画像縮小部201から入力された縮小画像に対してDCTなどの直交変換を行うと共に、発生した直交変換係数を、縮小画像量子化パラメータ出力部206より出力される縮小画像量子化パラメータに基づいて量子化し、予測画像変換係数としてエントロピー符号化部104および予測画像逆量子化逆変換部203に出力する。予測画像逆量子化逆変換部203は、予測画像変換量子化部202から入力された予測画像変換係数に対して予測画像変換量子化部202の逆処理となる逆量子化及び逆直交変換を行うことによって局所復号縮小画像を生成し予測画像拡大部204に出力する。予測画像拡大部204では、予測画像逆量子化逆変換部203から入力された局所復号縮小画像に対して解像度を向上させる処理が行われ、ブロック画像と同じサイズになるよう拡大され、第一のイントラ予測画像として予測手法決定部110に出力される。ここでは、例えば、内挿処理によって拡大してもよいし、その他いかなる手法であっても入力される画像の解像度を向上させる処理であれば、処理内容を特に限定しない。
As shown in FIG. 1, the first intra prediction unit 200 includes an
縮小ブロックサイズ選択部205は、画像縮小部201における縮小後のブロックサイズを特定する縮小ブロックサイズを決定し画像縮小部201に出力する。縮小ブロックサイズは例えば入力されたブロック画像のサイズの1/2や1/4、1/8など、ブロック画像より小さいサイズであればいかなるサイズであってもよい。例えば複数の縮小ブロックサイズを試行することにより予測誤差や符号化性能を評価して縮小ブロックサイズを決定することができる。このようにすれば、最適な縮小サイズを選ぶことができ効率よく符号化することができる。この場合、縮小ブロックサイズはエントロピー符号化部104にも出力され、エントロピー符号化するよう構成する。
あるいは、縮小画像量子化パラメータが大きいときには量子化により高周波成分が削減されやすく小さいブロックに縮小しても予測誤差が発生しにくいと考えられることから、縮小画像量子化パラメータが大きいときには小さいブロックに縮小し、縮小画像量子化パラメータが小さいときには大きいブロックに縮小するよう決定するよう構成してもよい。このようにすれば、適切な縮小サイズを選択できると共に縮小サイズを伝送する必要がないため符号量を削減することができる。差分画像量子化パラメータが大きいときには小さいブロックに縮小し、差分画像量子化パラメータが小さいときには大きいブロックに縮小するよう決定するよう構成しても同様の理由により同様の効果が得られる。
The reduced block
Alternatively, when the reduced image quantization parameter is large, it is considered that high frequency components are easily reduced by quantization, and it is considered that a prediction error does not easily occur even if the reduced image quantization parameter is large. However, when the reduced image quantization parameter is small, it may be determined to reduce the block to a larger block. In this way, an appropriate reduction size can be selected, and the amount of code can be reduced because there is no need to transmit the reduction size. The same effect can be obtained for the same reason even if it is determined to reduce to a smaller block when the difference image quantization parameter is large and to reduce to a larger block when the difference image quantization parameter is small.
また、解像度が高い映像では局所的に雑音以外の高周波成分が少ないため小さいブロックに縮小しても予測誤差が発生しにくいと想定できることから、小さいブロックに縮小し、解像度が低い映像では逆に大きいブロックに縮小するよう構成してもよい。このようにしても、適切な縮小サイズを選択できると共に縮小サイズを伝送する必要がないため符号量を削減することができる。
あるいは、スライス単位またはピクチャ単位、シーケンス単位で最適な縮小ブロックサイズを決定し、縮小ブロックサイズをヘッダ情報としてエントロピー符号化するよう構成してもよい。この場合、最適な縮小ブロックサイズを少ない符号量で決定することができるため、効率よい符号化が実現できる。
In addition, because high-frequency components other than noise are locally low in high-resolution video, it can be assumed that prediction errors are unlikely to occur even if the block is reduced to a smaller block. You may comprise so that it may reduce to a block. Even in this case, an appropriate reduction size can be selected, and the amount of codes can be reduced because it is not necessary to transmit the reduction size.
Alternatively, an optimum reduced block size may be determined in slice units, picture units, or sequence units, and entropy coding may be performed using the reduced block size as header information. In this case, since the optimum reduced block size can be determined with a small code amount, efficient coding can be realized.
縮小画像量子化パラメータ出力部206は、予測画像変換量子化部202における量子化および予測画像逆量子化逆変換部203における逆量子化を行う際に用いる縮小画像量子化パラメータを決定し予測画像変換量子化部202に出力する。第一のイントラ予測部200における最適な縮小画像量子化パラメータは、差分ブロック画像を差分変換量子化部103で量子化する際に用いる差分画像量子化パラメータの値によって異なる値となることが実験により確認されている。差分画像量子化パラメータが大きい値である場合には差分ブロック画像は粗い量子化が行われるため最終的に得られる復号画像は低周波成分が支配的である画像となる。従って、縮小画像量子化パラメータをBPP_QP、差分画像量子化パラメータをQPとした場合、BPP_QPはQPに連動させて設定することにより、最適な符号化性能を得ることができる。この際、例えば、予め、縮小画像量子化パラメータBPP_QPと差分画像量子化パラメータQPとの関係を記したテーブルを設け、このテーブルを参照して差分画像量子化パラメータQPから得られる値を縮小画像量子化パラメータBPP_QPとしてもよいし、以下の数式(1)によって得られるBPP_QPを予測量子化ステップサイズとしてもよい。
BPP_QP=27(QP≦41)
QP−15(QP>41) (1)
The reduced image quantization
BPP_QP = 27 (QP ≦ 41)
QP-15 (QP> 41) (1)
ここで挙げた一例において、数字および数式自体はこれに限定されるものではなく、符号化性能が最大となるBPP_QPとQPの組み合わせを学習させておき、それに基づいてテーブルまたは数式を作成することにより同様の効果が得られる。また、入力信号の特性に応じてブロックごとにQPに対する最適なBPP_QPが異なるため、別の手段としてBPP_QPの値をQPと同様の手法でエントロピー符号化することにより最適なBPP_QPを決定し出力するようにしてもよい。例えば隣接するブロックにおけるBPP_QPの値から符号化対象となるブロックにおけるBPP_QPの値の差分値を符号化するよう構成することができる。 In the example given here, the numbers and formulas themselves are not limited to this, but by learning a combination of BPP_QP and QP that maximizes the encoding performance, and creating a table or formula based on it Similar effects can be obtained. Further, since the optimum BPP_QP for the QP differs for each block according to the characteristics of the input signal, as another means, the optimum BPP_QP is determined and output by entropy encoding the value of the BPP_QP in the same manner as the QP. It may be. For example, a difference value between BPP_QP values in a block to be encoded can be encoded from a BPP_QP value in an adjacent block.
変換ブロックサイズ出力部207は、差分変換量子化部103および差分逆変換逆量子化部105における直交変換・逆変換の単位となる変換ブロックサイズを決定し差分変換量子化部103および差分逆変換逆量子化部105に出力する。画像信号に高周波成分が多く含まれている場合、より決め細やかに画像信号を表現することができるよう差分ブロック画像を例えば4×4画素単位あるいは8×8画素単位に分割し、それぞれの単位で直交変換を行うことにより適切に信号を表現ができるため高性能な符号化を実現できる。逆に高周波成分が少ない場合には、変換ブロックのエントロピー符号化におけるオーバヘッドが大きくなるため、例えば16×16画素単位などの大きいブロック単位で直交変換を行うことにより高性能な符号化を実現できる。従って、変換ブロックサイズ出力部207では、各変換ブロックサイズでの符号化性能を比較することにより最適な変換ブロックサイズを決定し出力するよう構成することにより高性能な符号化を実現することができる。
The transform block
あるいは、差分画像量子化パラメータが大きい値である場合には粗い量子化が行われるため高周波成分が出にくいことから、大きい変換ブロックサイズで符号化するよう構成し、差分画像量子化パラメータが小さい値である場合には逆に小さい変換ブロックサイズで符号化するよう構成してもよい。この場合には一つまたは複数の閾値を用いて差分画像量子化パラメータに応じて複数の変換ブロックサイズから最適なものを選択できるようにすることで変換ブロックサイズをエントロピー符号化せずに符号化を行うことも可能である。また、縮小ブロックサイズとして小さい値が選択されている場合、符号化対象となるブロック画像に高周波成分が少ないケースであると考えられるため、縮小ブロックサイズが小さい値である場合には変換ブロックサイズとして大きい値を用い、逆に縮小ブロックサイズが大きい値である場合には変換ブロックサイズとして小さい値を用いるよう構成しても同様に高性能な符号化が実現できる。 Alternatively, when the difference image quantization parameter is a large value, since coarse quantization is performed and high-frequency components are difficult to generate, the encoding is performed with a large transform block size, and the difference image quantization parameter is a small value. On the contrary, encoding may be performed with a small transform block size. In this case, the transform block size is encoded without entropy coding by using one or a plurality of thresholds so that the optimum transform block size can be selected according to the difference image quantization parameter. It is also possible to perform. In addition, when a small value is selected as the reduced block size, it is considered that the block image to be encoded has few high-frequency components. Therefore, when the reduced block size is a small value, If a large value is used and, conversely, if the reduced block size is a large value, a high-performance encoding can be realized even if a small value is used as the transform block size.
次に、本実施の形態1に係る画像符号化装置100の動作について説明する。図2は画像符号化装置100の処理を示すフローチャートであり、各ステップ番号の数値は、その処理を行うブロックの符号に対応している。
先ず、動画像が画像符号化装置100に入力されると、動画像はブロック分割部101においてブロック単位に分割され、分割後の各ブロック画像が出力される(ステップST101)。次に、各ブロック画像は第一のイントラ予測部200においてフレーム内予測が実施され、第一のイントラ予測画像が出力されると共に、予測画像に関する情報が予測画像変換係数として出力される(ステップST200)。また、ブロック画像が動き補償予測部109に入力されると局所復号画像格納部108より入力される局所復号画像を用いて動き補償予測が実施されることによりインター予測画像が生成され出力されると共に、動きベクトルや参照した局所復号画像を特定する情報などが動き情報として出力される(ステップST109)。
Next, the operation of the image coding apparatus 100 according to the first embodiment will be described. FIG. 2 is a flowchart showing the processing of the image coding apparatus 100, and the numerical value of each step number corresponds to the code of the block that performs the processing.
First, when a moving image is input to the image coding apparatus 100, the moving image is divided into blocks by the
こうして得られた第一のイントラ予測画像およびインター予測画像が予測手法決定部110に入力されると、予測手法決定部110では、第一のイントラ予測部200によるフレーム内予測と、動き補償予測部109によるフレーム間予測による予測性能あるいは符号化性能とが比較されて最適な予測手法が決定され、決定された手法による予測画像がブロック予測画像として出力されると共に選択された予測手法がブロックモードとして出力される(ステップST110)。出力されたブロック予測画像は差分画像生成部102においてブロック分割部101からのブロック画像との差分演算が行われ、結果として差分ブロック画像が出力される(ステップST102)。この差分ブロック画像は差分変換量子化部103において、変換ブロックサイズ出力部207から入力される変換ブロックサイズ情報によって特定される変換ブロックサイズ単位にDCTなどの直交変換が行われると共に、発生した直交変換係数が、入力される差分画像量子化パラメータによって決定される量子化ステップサイズに応じて量子化され、量子化係数が出力される(ステップST103)。
When the first intra prediction image and the inter prediction image obtained in this way are input to the prediction
以上の処理によって生成された予測画像変換係数、動き情報、ブロックモード、量子化係数および差分画像量子化パラメータは、エントロピー符号化部104によって可変長符号化あるいは算術符号化などのエントロピー符号化が行われ、ビットストリームとして出力される(ステップST104)。
The
一方、量子化係数は差分逆変換逆量子化部105に入力され、差分画像量子化パラメータによって決定される量子化ステップサイズに応じて逆量子化されて逆量子化直交変換係数が得られると共に、発生した逆量子化直交変換係数が逆直交変換され、局所復号差分ブロック画像が出力される(ステップST105)。こうして得られた局所復号差分ブロック画像は加算部106においてブロック予測画像と加算されることにより局所復号ブロック画像が生成され出力される(ステップST106)。生成された局所復号ブロック画像がループフィルタ部107に入力されると、局所復号画像格納部108に格納されている局所復号画像を用いて局所復号ブロック画像および局所復号画像に対して、例えばH.264で用いられているデブロッキングフィルタ処理などのフィルタリング処理が行われ、結果が局所復号画像として出力される(ステップST107)。こうして得られた局所復号画像は局所復号画像格納部108に格納され、予測画像生成のために用いられる(ステップST108)。
On the other hand, the quantization coefficient is input to the difference inverse transform
図3は第一のイントラ予測部200の動作の詳細を示すフローチャートであり、この図においても、各ステップ番号の数値は、その処理を行うブロックの符号に対応している。
先ず、縮小ブロックサイズ選択部205において、画像縮小部201における縮小後のブロックサイズを特定する縮小ブロックサイズが決定され出力される(ステップST205)。また、縮小画像量子化パラメータ出力部206において、予測画像変換量子化部202における量子化および予測画像逆量子化逆変換部203における逆量子化を行う際に用いる縮小画像量子化パラメータが決定され出力される(ステップST206)。さらに、変換ブロックサイズ出力部207において、差分変換量子化部103および差分逆変換逆量子化部105における直交変換・逆変換の単位となる変換ブロックサイズが決定され出力される(ステップST207)。
FIG. 3 is a flowchart showing details of the operation of the first intra prediction unit 200. Also in this figure, the numerical value of each step number corresponds to the code of the block that performs the process.
First, the reduced block
第一のイントラ予測部200に入力されたブロック画像は画像縮小部201に入力されると、縮小ブロックサイズ選択部205から出力される縮小ブロックサイズ情報に基づいた縮小率で縮小され、縮小画像が出力される(ステップST201)。続いて縮小画像が予測画像変換量子化部202に入力されると、入力された縮小画像に対してDCTなどの直交変換が行われると共に、発生した直交変換係数が縮小画像量子化パラメータ出力部206より出力される縮小画像量子化パラメータに基づいて量子化され、予測画像変換係数として出力される(ステップST202)。予測画像変換係数は、予測画像逆量子化逆変換部203において、予測画像変換量子化部202の逆処理となる逆量子化及び逆直交変換が行われることによって局所復号縮小画像が生成され出力される(ステップST203)。局所復号縮小画像は予測画像拡大部204に入力され、解像度を向上させる処理が行われてブロック画像と同じサイズになるよう拡大され、第一のイントラ予測画像として出力される(ステップST204)。
When the block image input to the first intra prediction unit 200 is input to the
なお、予測手法決定部110において動き補償予測部109からのブロック予測画像が選択された場合には変換ブロックサイズとして予め設定された値を用いることにより符号化するように構成してもよいし、変換ブロックサイズをエントロピー符号化することにより符号化するよう構成してもよい。
In addition, when the block prediction image from the motion
上記の説明では、縮小画像量子化パラメータ、縮小ブロックサイズ、変換ブロックサイズをそれぞれ選択できるよう構成したが、これらに予め設定された値を用いるよう構成しても、縮小画像を符号化処理し拡大することによってブロック予測画像を得ることによりブロック画像の大まかな構造を適切に予測することができるため、高性能な符号化処理を行うことができる。当然、縮小画像量子化パラメータ、縮小ブロックサイズ、変換ブロックサイズのうちいずれか一つあるいは複数のみを可変とするよう構成しても同様の効果が得られる。また、動き補償予測を行わないよう構成することにより静止画像に対する符号化処理として本手法を適用しても同様の効果が得られる。 In the above description, the reduced image quantization parameter, the reduced block size, and the transformed block size can be selected. However, even if the preset values are used for these, the reduced image is encoded and enlarged. By doing so, the rough structure of the block image can be appropriately predicted by obtaining the block prediction image, so that high-performance encoding processing can be performed. Of course, the same effect can be obtained even if one or more of the reduced image quantization parameter, reduced block size, and transformed block size are made variable. Moreover, even if this method is applied as an encoding process for a still image by configuring so as not to perform motion compensation prediction, the same effect can be obtained.
なお、図4に示すように例えば従来のH.264符号化方式によるイントラ予測を行う第二のイントラ予測部200aを備えるよう画像符号化装置100aを構成し、第一のイントラ予測と第二のイントラ予測のうち最適な予測モードを選択するよう構成すれば、さらに高性能な符号化が実現できる。ここで、図4において、第二のイントラ予測部200aを付加した以外の構成については図1と同様であるため、その説明は省略する。
For example, as shown in FIG. The image encoding device 100a is configured to include the second
次に、画像符号化装置100で符号化されるビットストリームについて説明する。
入力画像は、上述した処理に基づいて図1の画像符号化装置100で符号化され、複数のブロックを束ねたブロック、さらにブロックを複数束ねた単位(以下、スライスと呼ぶ)でビットストリームとして出力される。図5に、ビットストリームのデータ配列を示す。ビットストリームは、フレーム中に含まれるブロック数分の符号化データが集められたものとして構成され、ブロックはスライス単位にユニット化される。同一フレームに属するブロックが共通パラメータとして参照するピクチャレベルヘッダが用意され、このピクチャレベルヘッダには、ブロックサイズ情報が格納される。ブロックサイズがピクチャレベルより上位のシーケンス単位で固定化されるのであれば、ブロックサイズ情報をシーケンスレベルヘッダに多重するように構成してもよい。
Next, the bit stream encoded by the image encoding device 100 will be described.
The input image is encoded by the image encoding device 100 in FIG. 1 based on the above-described processing, and is output as a bit stream in a block in which a plurality of blocks are bundled and in a unit in which a plurality of blocks are bundled (hereinafter referred to as a slice). Is done. FIG. 5 shows the data arrangement of the bit stream. The bit stream is configured as a collection of encoded data for the number of blocks included in a frame, and the blocks are unitized in units of slices. A picture level header for referencing blocks belonging to the same frame as common parameters is prepared, and block size information is stored in the picture level header. If the block size is fixed in sequence units higher than the picture level, the block size information may be multiplexed in the sequence level header.
各スライスはそれぞれスライスヘッダから始まり、続いてスライス内の各ブロックの符号化データが配列される。図5の例では、第2スライスにK個のブロックが含まれることを示す。ブロックデータは、ブロックヘッダと量子化係数から構成され、ブロックヘッダにはブロック内のブロックモード、動き情報、差分画像量子化パラメータ、予測画像変換係数、縮小画像量子化パラメータ、縮小ブロックサイズおよび変換ブロックサイズが配列される。なお、ブロックを階層的に構成したマクロブロックとして構成しても本発明の効果が得られる。 Each slice starts from a slice header, and subsequently, encoded data of each block in the slice is arranged. In the example of FIG. 5, it is shown that K blocks are included in the second slice. The block data is composed of a block header and a quantization coefficient. The block header includes a block mode, motion information, a difference image quantization parameter, a predicted image transform coefficient, a reduced image quantization parameter, a reduced block size, and a transform block. The sizes are arranged. It should be noted that the effect of the present invention can be obtained even if the blocks are configured as hierarchically configured macroblocks.
以上のように、実施の形態1の画像符号化装置によれば、画像データを入力し、複数のブロックに分割しブロック画像を出力するブロック分割部と、ブロック画像を入力し、第一の画面内予測画像を生成すると共に第一の画面内予測画像を再構成するための情報である第一の画面内予測データを出力する第一の画面内予測部と、ブロック画像と第一の画面内予測画像の差分演算を行い差分画像を出力する差分画像生成部と、差分画像を周波数変換し、得られた差分画像変換係数を予め決定された差分画像量子化パラメータに基づいて量子化し変換係数を出力する差分変換量子化部と、第一の画面内予測データと変換係数をエントロピー符号化しビットストリームを出力するエントロピー符号化部とを備え、第一の画面内予測部は、ブロック画像を縮小し縮小画像を出力する画像縮小部と、縮小画像の量子化ステップサイズを決定する情報を縮小画像量子化パラメータとして出力する縮小量子化パラメータ出力部と、縮小画像を周波数変換し、得られた縮小画像変換係数を縮小画像量子化パラメータに基づいて量子化し、第一の画面内予測データを出力する予測画像変換量子化部と、第一の画面内予測データを逆量子化及び逆周波数変換し、局所復号予測画像を出力する予測画像逆量子化逆変換部と、局所復号予測画像を拡大し、第一の画面内予測画像を生成する予測画像拡大部とを備えたので、入力画像のテクスチャによらず安定して効率のよい予測を行い、符号化効率を向上させることができる。 As described above, according to the image coding apparatus of the first embodiment, the image data is input, the block dividing unit that outputs the block image by dividing the image data, the block image is input, and the first screen is displayed. A first intra prediction unit that generates first intra prediction image and outputs first intra prediction data that is information for reconstructing the first intra prediction image, and a block image and the first screen A difference image generation unit that performs a difference calculation of a predicted image and outputs a difference image, and frequency-converts the difference image, and quantizes the obtained difference image conversion coefficient based on a predetermined difference image quantization parameter to obtain a conversion coefficient. A differential transform quantization unit for outputting, an entropy encoding unit for entropy encoding the first intra-screen prediction data and the transform coefficient, and outputting a bitstream, and the first intra-screen prediction unit includes a block image An image reduction unit that outputs a reduced image by reducing the image, a reduced quantization parameter output unit that outputs information for determining the quantization step size of the reduced image as a reduced image quantization parameter, and frequency conversion of the reduced image The reduced image transform coefficient is quantized based on the reduced image quantization parameter and the first image prediction data is output, and the first image prediction data is inversely quantized and inverse frequency transformed. And a prediction image inverse quantization inverse transform unit that outputs a local decoded prediction image and a prediction image enlargement unit that expands the local decoded prediction image and generates a first in-screen prediction image. A stable and efficient prediction can be performed regardless of the texture, and the encoding efficiency can be improved.
また、実施の形態1の画像符号化装置によれば、エントロピー符号化部は、縮小画像量子化パラメータをエントロピー符号化しビットストリームとして出力するようにしたので、最適な縮小画像量子化パラメータを選ぶことができ効率よく符号化することができる。 In addition, according to the image coding apparatus of Embodiment 1, the entropy coding unit entropy codes the reduced image quantization parameter and outputs it as a bit stream, and therefore selects the optimum reduced image quantization parameter. Can be encoded efficiently.
また、実施の形態1の画像符号化装置によれば、縮小画像量子化パラメータ出力部は、差分画像量子化パラメータに基づいて決定された値を出力するようにしたので、縮小画像量子化パラメータを一意に決定することができる。 In addition, according to the image coding apparatus of the first embodiment, the reduced image quantization parameter output unit outputs a value determined based on the difference image quantization parameter. Can be determined uniquely.
また、実施の形態1の画像符号化装置によれば、縮小画像量子化パラメータ出力部は、差分画像量子化パラメータが大きい値である場合には大きい値とし、差分画像量子化パラメータが小さい値である場合には小さい値とするよう、差分画像量子化パラメータの大小関係と同等の大小関係となる縮小画像量子化パラメータを出力するようにしたので、適切な縮小画像量子化パラメータを決定することができると共に縮小画像量子化パラメータを伝送する必要がないため符号量を削減することができる。 Further, according to the image coding apparatus of the first embodiment, the reduced image quantization parameter output unit sets a large value when the differential image quantization parameter is a large value, and sets a small value for the differential image quantization parameter. In some cases, a reduced image quantization parameter having a magnitude relation equivalent to the magnitude relation of the difference image quantization parameter is output so as to be a small value, so that an appropriate reduced image quantization parameter can be determined. In addition, since it is not necessary to transmit the reduced image quantization parameter, the code amount can be reduced.
また、実施の形態1の画像符号化方法によれば、画像データを入力し、複数のブロックに分割しブロック画像を出力するブロック分割ステップと、ブロック画像を入力し、第一の画面内予測画像を生成すると共に第一の画面内予測画像を再構成するための情報である第一の画面内予測データを出力する第一の画面内予測ステップと、ブロック画像と第一の画面内予測画像の差分演算を行い差分画像を出力する差分画像生成ステップと、差分画像を周波数変換し、得られた差分画像変換係数を予め決定された差分画像量子化パラメータに基づいて量子化し変換係数を出力する差分変換量子化ステップと、第一の画面内予測データと変換係数をエントロピー符号化しビットストリームを出力するエントロピー符号化ステップとを備え、第一の画面内予測ステップは、ブロック画像を縮小し縮小画像を出力する画像縮小ステップと、縮小画像の量子化ステップサイズを決定する情報を縮小画像量子化パラメータとして出力する縮小量子化パラメータ出力ステップと、縮小画像を周波数変換し、得られた縮小画像変換係数を縮小画像量子化パラメータに基づいて量子化し、第一の画面内予測データを出力する予測画像変換量子化ステップと、第一の画面内予測データを逆量子化及び逆周波数変換し、局所復号予測画像を出力する予測画像逆量子化逆変換ステップと、局所復号予測画像を拡大し、第一の画面内予測画像を生成する予測画像拡大ステップとを備えたので、入力画像のテクスチャによらず安定して効率のよい予測を行い、符号化効率を向上させることができる。 In addition, according to the image coding method of the first embodiment, the image data is input, the block dividing step for dividing the block into a plurality of blocks and outputting the block image, the block image is input, and the first intra prediction image A first intra prediction step for generating first intra prediction data, which is information for reconstructing the first intra prediction image, and a block image and a first intra prediction image A difference image generation step for performing a difference operation and outputting a difference image; and a difference for frequency-converting the difference image, quantizing the obtained difference image conversion coefficient based on a predetermined difference image quantization parameter, and outputting the conversion coefficient A transform quantization step; an entropy encoding step for entropy encoding the first intra prediction data and the transform coefficient and outputting a bitstream; The prediction step includes an image reduction step for reducing a block image and outputting a reduced image, a reduced quantization parameter output step for outputting information for determining a quantization step size of the reduced image as a reduced image quantization parameter, and a reduced image Frequency conversion, quantize the obtained reduced image conversion coefficient based on the reduced image quantization parameter, and output the first in-screen prediction data, and reverse the first in-screen prediction data A prediction image inverse quantization inverse transform step that performs quantization and inverse frequency transform and outputs a local decoded prediction image; and a prediction image enlargement step that expands the local decoded prediction image and generates a first intra prediction image Therefore, stable and efficient prediction can be performed regardless of the texture of the input image, and the encoding efficiency can be improved.
実施の形態2.
図6は、実施の形態2に係る画像復号装置300の構成を示すブロック図である。画像復号装置300は、実施の形態1に係る画像符号化装置100で生成されるビットストリームを好適に復号し、結果得られる復号画像を出力する装置で、エントロピー復号部304と、第一のイントラ予測画像生成部(第一の画面内予測画像生成部)400と、差分逆変換逆量子化部305と、加算部306と、ループフィルタ部307と、局所復号画像格納部308と、動き補償部309と、予測手法判定部310および予測切り替えスイッチ311とを備えている。ここで、エントロピー復号部304〜予測手法判定部310及び第一のイントラ予測画像生成部400は、それぞれ図1に示した画像符号化装置100におけるエントロピー符号化部104〜予測手法決定部110及び第一のイントラ予測部200に対応する復号装置のブロックである。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of
エントロピー復号部304は、入力されるビットストリームを可変長復号や算術復号などによってエントロピー復号し、予測画像変換係数、動き情報、ブロックモード、量子化係数および差分画像量子化パラメータとしてそれぞれ、第一のイントラ予測画像生成部400、動き補償部309、予測手法判定部310、差分逆変換逆量子化部305に出力する。差分逆変換逆量子化部305は、量子化係数を差分画像量子化パラメータによって決定される量子化ステップサイズに応じて逆量子化し逆量子化直交変換係数を得ると共に、発生した逆量子化直交変換係数を逆直交変換し、局所復号差分ブロック画像を加算部306に出力する。第一のイントラ予測画像生成部400は、予測画像変換係数に基づいてイントラ予測を行うことによって第一のイントラ予測画像を生成し加算部306に出力する。動き補償部309は、局所復号画像格納部308に格納された局所復号画像と入力された動き情報を用いて動き補償を行うことによってインター予測画像を生成し加算部306に出力する。予測手法判定部310は、ブロックモードに応じて、第一のイントラ予測画像生成部400による第一のイントラ予測画像か動き補償部309によるインター予測画像かのいずれを出力するかを判定し、予測切り替えスイッチ311を切り替える。
The
予測切り替えスイッチ311は、予測手法判定部310によってブロックモードが第一のイントラ予測を行うモードであると判定された場合には、エントロピー復号部304からの出力を第一のイントラ予測画像生成部400に接続すると共に、第一のイントラ予測画像生成部400によって生成された予測画像をブロック予測画像として加算部306に出力するよう接続し、逆に、ブロックモードが動き補償を行うモードであると判定された場合にはエントロピー復号部304からの出力を動き補償部309に接続すると共に、動き補償部309によって生成された予測画像をブロック予測画像として加算部306に出力するよう接続する。加算部306は、ブロック予測画像と局所復号差分ブロック画像を加算することにより局所復号ブロック画像をループフィルタ部に出力する。ループフィルタ部307は、局所復号ブロック画像および局所復号画像格納部308に格納されている局所復号画像を用いて局所復号ブロック画像および局所復号画像に対してフィルタリング処理を行い、結果を局所復号画像として外部および局所復号画像格納部308に出力する。局所復号画像格納部308は局所復号画像を1枚または複数枚格納し、予測画像生成のために用いる。
When the prediction
図6に示す通り、第一のイントラ予測画像生成部400は、予測画像逆量子化逆変換部403、予測画像拡大部404、縮小ブロックサイズ選択部405、縮小画像量子化パラメータ出力部406、変換ブロックサイズ出力部407から構成されている。これら予測画像逆量子化逆変換部403〜変換ブロックサイズ出力部407は、図1に示した画像符号化装置100における予測画像逆量子化逆変換部203〜変換ブロックサイズ出力部207に相当する復号装置の構成である。
As shown in FIG. 6, the first intra predicted
予測画像逆量子化逆変換部403は、エントロピー復号部304より入力された予測画像変換係数に対して縮小画像量子化パラメータ出力部406より入力される縮小画像量子化パラメータに基づいて逆量子化及び逆直交変換を行うことによって局所復号縮小画像を生成し予測画像拡大部404に出力する。予測画像拡大部404では、入力された前記局所復号縮小画像に対して縮小ブロックサイズ選択部405より入力される縮小ブロックサイズからブロック画像と同じサイズになるよう解像度を向上させる処理を行い、第一のイントラ予測画像として加算部306に出力される。縮小ブロックサイズ選択部405は、予測画像拡大部404における拡大前のブロックサイズを特定する縮小ブロックサイズを予測画像拡大部404に出力する。
The predicted image inverse quantization
ここでは縮小ブロックサイズは、実施の形態1による画像符号化装置100で決定された値が再現されるよう動作する。例えば、実施の形態1による画像符号化装置100において、複数の縮小ブロックサイズを試行することにより予測誤差や符号化性能を評価して縮小ブロックサイズを決定した場合にはブロックごとにエントロピー符号化された縮小ブロックサイズをエントロピー復号して得られる値がエントロピー復号部304より予測画像拡大部404に直接出力されるため、縮小ブロックサイズ選択部405は不要である。あるいは、平坦な領域では画像の高周波成分が少ないことから小さいブロックに縮小しても予測誤差が発生しにくいと考えられることから、縮小画像量子化パラメータが大きいときには小さいブロックに縮小し、縮小画像量子化パラメータが小さいときには大きいブロックに縮小するよう決定するよう画像符号化装置100を構成した場合には、同様の処理により得られる縮小ブロックサイズが出力される。あるいは、差分画像量子化パラメータが大きいときには小さいブロックに縮小し、差分画像量子化パラメータが小さいときには大きいブロックに縮小するよう決定するよう画像符号化装置100を構成した場合には、同様の処理により得られる縮小ブロックサイズが出力される。
Here, the reduced block size operates so as to reproduce the value determined by the image coding apparatus 100 according to the first embodiment. For example, in the image coding apparatus 100 according to the first embodiment, when a reduced block size is determined by evaluating a prediction error and coding performance by trying a plurality of reduced block sizes, entropy coding is performed for each block. Since the value obtained by entropy decoding the reduced block size is directly output from the
また、解像度が高い映像では局所的に雑音以外の高周波成分が少ないと想定できることから、小さいブロックに縮小し、解像度が低い映像では逆に大きいブロックに縮小するよう画像符号化装置100を構成した場合には、同様の処理により得られる縮小ブロックサイズが出力される。あるいは、スライス単位またはピクチャ単位、シーケンス単位で最適な縮小ブロックサイズを決定し、縮小ブロックサイズをヘッダ情報としてエントロピー符号化するよう画像符号化装置100を構成した場合には、ヘッダ情報をエントロピー復号して得られる値がエントロピー復号部304より予測画像拡大部404に直接出力されるため、縮小ブロックサイズ選択部405は不要である。
In addition, since it can be assumed that high-frequency components other than noise are locally small in a high-resolution video, the image coding apparatus 100 is configured to reduce to a small block and conversely to a large block in a low-resolution video. , The reduced block size obtained by the same processing is output. Alternatively, when the image encoding apparatus 100 is configured to determine an optimal reduced block size in slice units, picture units, or sequence units, and to perform entropy encoding using the reduced block size as header information, the header information is entropy decoded. Since the value obtained in this way is directly output from the
縮小画像量子化パラメータ出力部406は、予測画像逆量子化逆変換部403における逆量子化を行う際に用いる縮小画像量子化パラメータを予測画像逆量子化逆変換部403に出力する。ここでは縮小画像量子化パラメータは実施の形態1による画像符号化装置100で決定された値が再現されるよう動作する。画像符号化装置100において、縮小画像量子化パラメータをBPP_QP、差分画像量子化パラメータをQPとした場合、テーブルや数式によりBPP_QPをQPに連動させて設定するよう構成した場合には、同様のテーブルや数式を用いることによってBPP_QPが決定され、縮小画像量子化パラメータとして出力される。また、画像符号化装置100において、BPP_QPの値をQPと同様の手法でエントロピー符号化するよう構成した場合には、エントロピー復号して得られる値がエントロピー復号部304より予測画像逆量子化逆変換部403に直接出力されるため、縮小画像量子化パラメータ出力部406は不要である。
The reduced image quantization
変換ブロックサイズ出力部407は、差分逆変換逆量子化部305における逆直交変換の単位となる変換ブロックサイズを差分逆変換逆量子化部305に出力する。ここでは変換ブロックサイズは実施の形態1による画像符号化装置100で決定された値が再現されるよう動作する。画像符号化装置100において、各変換ブロックサイズでの符号化性能を比較することにより最適な変換ブロックサイズを決定し出力するよう構成した場合には、エントロピー復号して得られる値がエントロピー復号部304より差分逆変換逆量子化部305に直接出力されるため、変換ブロックサイズ出力部407は不要である。
The transform block
また、差分画像量子化パラメータが大きい値である場合には粗い量子化が行われるため高周波成分が出にくいことから、大きい変換ブロックサイズで符号化するよう構成し、差分画像量子化パラメータが小さい値である場合には逆に小さい変換ブロックサイズで符号化するために一つまたは複数の閾値を用いて差分画像量子化パラメータに応じて複数の変換ブロックサイズから最適なものを選択できるようにすることで変換ブロックサイズをエントロピー符号化せずに符号化を行うよう画像符号化装置100を構成した場合には、同様の処理により得られる変換ブロックサイズが出力される。 In addition, when the difference image quantization parameter is a large value, it is difficult to generate a high frequency component because coarse quantization is performed. Therefore, the encoding is performed with a large transform block size, and the difference image quantization parameter is a small value. On the other hand, in order to encode with a small transform block size, it is possible to select an optimum one from a plurality of transform block sizes according to the difference image quantization parameter using one or a plurality of threshold values. When the image coding apparatus 100 is configured to perform coding without entropy coding of the transform block size, a transform block size obtained by similar processing is output.
また、縮小ブロックサイズとして小さい値が選択されている場合、符号化対象となるブロック画像に高周波成分が少ないケースであると考えられるため、縮小ブロックサイズが小さい値である場合には変換ブロックサイズとして大きい値を用い、逆に縮小ブロックサイズが大きい値である場合には変換ブロックサイズとして小さい値を用いるよう画像符号化装置100を構成した場合には、同様の処理により得られる変換ブロックサイズが出力される。 In addition, when a small value is selected as the reduced block size, it is considered that the block image to be encoded has few high-frequency components. Therefore, when the reduced block size is a small value, When the image coding apparatus 100 is configured to use a large value and, on the contrary, to use a small value as the transform block size when the reduced block size is a large value, the transform block size obtained by the same processing is output. Is done.
次に、実施の形態2に係る画像復号装置300の動作について説明する。図7は画像復号装置300の処理を示すフローチャートであり、各ステップ番号の数値は、その処理を行う機能部の符号に対応している。
先ず、ビットストリームが画像復号装置300に入力されると、ビットストリームはエントロピー復号部304によって可変長復号あるいは算術復号などのエントロピー復号が行われ、予測画像変換係数、動き情報、ブロックモード、量子化係数および差分画像量子化パラメータが出力される(ステップST304)。差分逆変換逆量子化部305では、量子化係数を差分画像量子化パラメータによって決定される量子化ステップサイズに応じて逆量子化し逆量子化直交変換係数を得ると共に、発生した逆量子化直交変換係数が逆直交変換され、局所復号差分ブロック画像が出力される(ステップST305)。
Next, the operation of the
First, when a bitstream is input to the
また、予測手法判定部310では、ブロックモードに応じて第一のイントラ予測画像生成部400による第一のイントラ予測画像か動き補償部309によるインター予測画像のいずれを出力するかが判定され、予測切り替えスイッチ311が切り替えられる(ステップST310)。ブロックモードが第一のイントラ予測画像であった場合、第一のイントラ予測画像生成部400では、予測画像変換係数に基づいてイントラ予測を行うことによって第一のイントラ予測画像が生成され出力される(ステップST400)。一方、ブロックモードがインター予測画像であった場合、動き補償部309では、局所復号画像格納部308に格納された局所復号画像と入力された動き情報を用いて動き補償を行うことによってインター予測画像が生成され出力される(ステップST309)。
In addition, the prediction
こうして得られたブロック予測画像が加算部306に入力されると、局所復号差分ブロック画像が加算されることにより、局所復号ブロック画像が出力される(ステップST306)。ループフィルタ部307では、局所復号ブロック画像および局所復号画像格納部108に格納されている局所復号画像を用いて局所復号ブロック画像および局所復号画像に対してフィルタリング処理が行われ、結果が局所復号画像として出力される(ステップST307)。局所復号画像格納部308では、局所復号画像が1枚または複数枚格納され、予測画像生成のために用いられる(ステップST308)。
When the block prediction image obtained in this way is input to
図8は第一のイントラ予測画像生成部400の動作の詳細を示すフローチャートであり、この図においても、各ステップ番号の数値は、その処理を行う機能部の符号に対応している。
縮小ブロックサイズ選択部405では、予測画像拡大部404における拡大前のブロックサイズを特定する縮小ブロックサイズが出力される(ステップST405)。また、縮小画像量子化パラメータ出力部406では、予測画像逆量子化逆変換部403における逆量子化を行う際に用いる縮小画像量子化パラメータが出力される(ステップST406)。さらに、変換ブロックサイズ出力部407では、差分逆変換逆量子化部305における逆直交変換の単位となる変換ブロックサイズが出力される(ステップST407)。予測画像逆量子化逆変換部403では、エントロピー復号部304より入力された予測画像変換係数に対して縮小画像量子化パラメータ出力部406より入力される縮小画像量子化パラメータに基づいて逆量子化及び逆直交変換が行われることによって局所復号縮小画像が生成され出力される(ステップST403)。予測画像拡大部404では、入力された局所復号縮小画像に対して縮小ブロックサイズ選択部405より入力される縮小ブロックサイズからブロック画像と同じサイズになるよう解像度を向上させる処理が行われ、第一のイントラ予測画像として出力される(ステップST404)。
FIG. 8 is a flowchart showing details of the operation of the first intra predicted
The reduced block
尚、画像符号化装置として、図4に示したように、例えば従来のH.264符号化方式によるイントラ予測を行う第二のイントラ予測部200aを備えるよう構成した場合には、図9に示すように、H.264符号化方式に対応したイントラ予測画像生成を行う第二のイントラ予測画像生成部400aを設け、ブロックモードに応じて予測手法判定部310が第二のイントラ予測をも選択可能とすることにより好適に復号することができる。なお、図9に示す画像復号装置300aにおいて、第二のイントラ予測画像生成部400aが付加されている以外の構成については、図6に示した画像復号装置300と同様であるため、ここでの説明は省略する。
As an image encoding apparatus, as shown in FIG. In the case where the second
以上のように、実施の形態2の画像復号装置によれば、ビットストリームをエントロピー復号し、変換係数及び第一の画面内予測データを出力するエントロピー復号部と、変換係数を、予め決定された差分画像量子化パラメータに基づいて逆量子化すると共に逆周波数変換し、差分復号画像を出力する差分逆変換逆量子化部と、第一の画面内予測データに基づいて第一の画面内予測画像を再構築し出力する第一の画面内予測画像生成部と、差分復号画像と第一の画面内予測画像とを加算し復号画像を出力する差分復号画像加算部とを備え、第一の画面内予測画像生成部は、予め決定された縮小画像量子化パラメータを出力する縮小画像量子化パラメータ出力部と、第一の画面内予測データを、縮小画像量子化パラメータに基づいて逆量子化及び逆周波数変換し、復号予測画像を出力する予測画像逆量子化逆変換部と、復号予測画像を拡大し、第一の画面内予測画像を生成する予測画像拡大部とを備えたので、実施の形態1の画像符号化装置により生成される符号化画像ビットストリームを好適に復号することができる。 As described above, according to the image decoding apparatus of the second embodiment, the entropy decoding unit that entropy-decodes the bitstream and outputs the transform coefficient and the first in-screen prediction data, and the transform coefficient are determined in advance. A difference inverse transform inverse quantization unit that performs inverse quantization and inverse frequency transform based on the difference image quantization parameter and outputs a difference decoded image; and a first intra prediction image based on the first intra prediction data The first intra-screen prediction image generating unit that outputs the decoded image and the differential decoded image addition unit that outputs the decoded image by adding the differential decoded image and the first intra-screen predicted image, The intra-prediction image generation unit includes a reduced image quantization parameter output unit that outputs a predetermined reduced image quantization parameter, and performs inverse quantization and first quantization on the first intra-screen prediction data based on the reduced image quantization parameter. Since the prediction image inverse quantization inverse transform unit that performs inverse frequency transform and outputs the decoded predicted image, and the predicted image enlargement unit that expands the decoded predicted image and generates the first in-screen predicted image, are provided. The encoded image bitstream generated by the image encoding device of aspect 1 can be suitably decoded.
また、実施の形態2の画像復号装置によれば、ビットストリームをエントロピー復号し、変換係数、縮小画像量子化パラメータ及び第一の画面内予測データを出力するエントロピー復号部と、変換係数を、予め決定された差分画像量子化パラメータに基づいて逆量子化すると共に逆周波数変換し、差分復号画像を出力する差分逆変換逆量子化部と、第一の画面内予測データに基づいて第一の画面内予測画像を再構築し出力する第一の画面内予測画像生成部と、差分復号画像と第一の画面内予測画像とを加算し復号画像を出力する差分復号画像加算部とを備え、第一の画面内予測画像生成部は、第一の画面内予測データを、縮小画像量子化パラメータに基づいて逆量子化すると共に逆周波数変換し、復号予測画像を出力する予測画像逆量子化逆変換部と、復号予測画像を拡大し、第一の画面内予測画像を生成する予測画像拡大部とを備えたので、符号化画像ビットストリームを効率よく復号することができると共に、復号装置として縮小画像量子化パラメータを生成する必要がなく、構成の簡素化を図ることができる。 Further, according to the image decoding apparatus of the second embodiment, an entropy decoding unit that entropy-decodes a bitstream and outputs a transform coefficient, a reduced image quantization parameter, and first in-screen prediction data; A differential inverse transform inverse quantization unit that performs inverse quantization and inverse frequency transform based on the determined differential image quantization parameter and outputs a differential decoded image, and a first screen based on the first intra prediction data A first intra-screen prediction image generation unit that reconstructs and outputs an intra-prediction image, and a differential decoded image addition unit that adds the differential decoded image and the first intra-screen prediction image and outputs a decoded image. The one intra-screen prediction image generation unit dequantizes the first intra-screen prediction data based on the reduced image quantization parameter and performs inverse frequency conversion, and outputs a decoded prediction image. Since the conversion unit and the prediction image enlargement unit for enlarging the decoded prediction image and generating the first intra-screen prediction image are provided, the encoded image bitstream can be efficiently decoded and reduced as a decoding device It is not necessary to generate an image quantization parameter, and the configuration can be simplified.
また、実施の形態2の画像復号装置によれば、縮小画像量子化パラメータ出力部は、縮小画像量子化パラメータの値を差分画像量子化パラメータに基づいて決定するようにしたので、縮小画像量子化パラメータを一意に決定することができる。 Also, according to the image decoding apparatus of the second embodiment, the reduced image quantization parameter output unit determines the value of the reduced image quantization parameter based on the difference image quantization parameter. Parameters can be uniquely determined.
また、実施の形態2の画像復号装置によれば、縮小画像量子化パラメータ出力部は、差分画像量子化パラメータが大きい値である場合には大きい値とし、差分画像量子化パラメータが小さい値である場合には小さい値とするよう、差分画像量子化パラメータの大小関係と同等の大小関係となる縮小画像量子化パラメータを出力するようにしたので、適切な縮小画像量子化パラメータを決定することができると共に縮小画像量子化パラメータを伝送する必要がないため符号量を削減することができる。 Further, according to the image decoding apparatus of the second embodiment, the reduced image quantization parameter output unit sets a large value when the difference image quantization parameter is a large value, and sets a small value for the difference image quantization parameter. In such a case, a reduced image quantization parameter having a magnitude relation equivalent to the magnitude relation of the difference image quantization parameter is output so as to be a small value, so that an appropriate reduced image quantization parameter can be determined. In addition, since it is not necessary to transmit the reduced image quantization parameter, the amount of codes can be reduced.
また、実施の形態2の画像復号方法によれば、ビットストリームをエントロピー復号し、変換係数及び第一の画面内予測データを出力するエントロピー復号ステップと、変換係数を、予め決定された差分画像量子化パラメータに基づいて逆量子化すると共に逆周波数変換し、差分復号画像を出力する差分逆変換逆量子化ステップと、第一の画面内予測データに基づいて第一の画面内予測画像を再構築し出力する第一の画面内予測画像生成ステップと、差分復号画像と第一の画面内予測画像とを加算し復号画像を出力する差分復号画像加算ステップとを備え、第一の画面内予測画像生成ステップは、予め決定された縮小画像量子化パラメータを出力する縮小画像量子化パラメータ出力ステップと、第一の画面内予測データを、縮小画像量子化パラメータに基づいて逆量子化及び逆周波数変換し、復号予測画像を出力する予測画像逆量子化逆変換ステップと、復号予測画像を拡大し、第一の画面内予測画像を生成する予測画像拡大ステップとを備えたので、実施の形態1の画像符号化装置により生成される符号化画像ビットストリームを好適に復号することができる。 In addition, according to the image decoding method of the second embodiment, the entropy decoding step of entropy decoding the bitstream and outputting the transform coefficient and the first in-screen prediction data, and the transform coefficient as a predetermined difference image quantum Inverse quantization and inverse frequency conversion based on the quantization parameter, and a differential inverse transform inverse quantization step for outputting a differential decoded image, and the first intra prediction image is reconstructed based on the first intra prediction data A first in-screen prediction image generation step, and a differential decoded image addition step in which the difference decoded image and the first in-screen prediction image are added to output a decoded image, and the first in-screen prediction image is output. The generation step includes a reduced image quantization parameter output step for outputting a predetermined reduced image quantization parameter and a first in-screen prediction data as a reduced image quantization parameter. A predictive image inverse quantization inverse transform step that performs inverse quantization and inverse frequency transform based on a meter and outputs a decoded predicted image, and a predicted image enlargement step that expands the decoded predicted image and generates a first in-screen predicted image Therefore, the encoded image bitstream generated by the image encoding apparatus according to Embodiment 1 can be suitably decoded.
100,100a 画像符号化装置、101 ブロック分割部、102 差分画像生成部、103 差分変換量子化部、104 エントロピー符号化部、105 差分逆変換逆量子化部、106 加算部、107 ループフィルタ部、108 局所復号画像格納部、109 動き補償予測部、110 予測手法決定部、200 第一のイントラ予測部、200a 第二のイントラ予測部、201 画像縮小部、202 予測画像変換量子化部、203 予測画像逆量子化逆変換部、204 予測画像拡大部、205 縮小ブロックサイズ選択部、206 縮小画像量子化パラメータ出力部、207 変換ブロックサイズ出力部、300,300a 画像復号装置、304 エントロピー復号部、305 差分逆変換逆量子化部、306 加算部、307 ループフィルタ部、308 局所復号画像格納部、309 動き補償部、310 予測手法判定部、311 予測切り替えスイッチ、400 第一のイントラ予測画像生成部、400a 第二のイントラ予測画像生成部、403 予測画像逆量子化逆変換部、404 予測画像拡大部、405 縮小ブロックサイズ選択部、406 縮小画像量子化パラメータ出力部、407 変換ブロックサイズ出力部。
100, 100a Image coding apparatus, 101 Block division unit, 102 Difference image generation unit, 103 Difference transform quantization unit, 104 Entropy coding unit, 105 Difference inverse transform inverse quantization unit, 106 Addition unit, 107 Loop filter unit, 108 local decoded
Claims (10)
前記ブロック画像を入力し、第一の画面内予測画像を生成すると共に当該第一の画面内予測画像を再構成するための情報である第一の画面内予測データを出力する第一の画面内予測部と、
前記ブロック画像と前記第一の画面内予測画像の差分演算を行い差分画像を出力する差分画像生成部と、
前記差分画像を周波数変換し、得られた差分画像変換係数を予め決定された差分画像量子化パラメータに基づいて量子化し変換係数を出力する差分変換量子化部と、
前記第一の画面内予測データと前記変換係数をエントロピー符号化しビットストリームを出力するエントロピー符号化部とを備え、
前記第一の画面内予測部は、
前記ブロック画像を縮小し縮小画像を出力する画像縮小部と、
前記縮小画像の量子化ステップサイズを決定する情報を縮小画像量子化パラメータとして出力する縮小量子化パラメータ出力部と、
前記縮小画像を周波数変換し、得られた縮小画像変換係数を前記縮小画像量子化パラメータに基づいて量子化し、前記第一の画面内予測データを出力する予測画像変換量子化部と、
前記第一の画面内予測データを逆量子化及び逆周波数変換し、局所復号予測画像を出力する予測画像逆量子化逆変換部と、
前記局所復号予測画像を拡大し、前記第一の画面内予測画像を生成する予測画像拡大部とを備えたことを特徴とする画像符号化装置。 A block dividing unit for inputting image data, dividing the block into a plurality of blocks, and outputting a block image;
In the first screen that inputs the block image, generates a first intra-screen prediction image, and outputs first intra-screen prediction data that is information for reconstructing the first intra-screen prediction image A predictor;
A difference image generation unit that performs a difference calculation between the block image and the first intra prediction image and outputs a difference image;
A difference transform quantization unit for frequency-transforming the difference image, quantizing the obtained difference image transform coefficient based on a predetermined difference image quantization parameter, and outputting the transform coefficient;
An entropy encoding unit that entropy-encodes the first intra-screen prediction data and the transform coefficient and outputs a bitstream;
The first in-screen prediction unit
An image reduction unit that reduces the block image and outputs a reduced image;
A reduced quantization parameter output unit that outputs information for determining a quantization step size of the reduced image as a reduced image quantization parameter;
A frequency conversion of the reduced image, a reduced image conversion coefficient obtained is quantized based on the reduced image quantization parameter, and a prediction image conversion quantization unit that outputs the first in-screen prediction data;
A predictive image inverse quantization inverse transform unit that performs inverse quantization and inverse frequency transform on the first intra-screen prediction data and outputs a locally decoded prediction image;
An image encoding apparatus comprising: a predicted image enlarging unit that expands the local decoded predicted image and generates the first intra-screen predicted image.
前記変換係数を、予め決定された差分画像量子化パラメータに基づいて逆量子化すると共に逆周波数変換し、差分復号画像を出力する差分逆変換逆量子化部と、
前記第一の画面内予測データに基づいて第一の画面内予測画像を再構築し出力する第一の画面内予測画像生成部と、
前記差分復号画像と前記第一の画面内予測画像とを加算し復号画像を出力する差分復号画像加算部とを備え、
前記第一の画面内予測画像生成部は、
予め決定された縮小画像量子化パラメータを出力する縮小画像量子化パラメータ出力部と、
前記第一の画面内予測データを、前記縮小画像量子化パラメータに基づいて逆量子化及び逆周波数変換し、復号予測画像を出力する予測画像逆量子化逆変換部と、
前記復号予測画像を拡大し、前記第一の画面内予測画像を生成する予測画像拡大部とを備えたことを特徴とする画像復号装置。 An entropy decoding unit that entropy-decodes the bitstream and outputs transform coefficients and first intra prediction data;
A differential inverse transform inverse quantization unit for inversely quantizing and transforming the transform coefficient based on a predetermined differential image quantization parameter and outputting a differential decoded image;
A first intra-screen prediction image generating unit that reconstructs and outputs a first intra-screen prediction image based on the first intra-screen prediction data;
A difference decoded image adding unit that adds the difference decoded image and the first intra prediction image and outputs a decoded image;
The first in-screen predicted image generation unit
A reduced image quantization parameter output unit for outputting a predetermined reduced image quantization parameter;
A predicted image inverse quantization inverse transform unit that performs inverse quantization and inverse frequency transform on the first intra prediction data based on the reduced image quantization parameter, and outputs a decoded predicted image;
An image decoding apparatus comprising: a predicted image enlarging unit that expands the decoded predicted image and generates the first intra-screen predicted image.
前記変換係数を、予め決定された差分画像量子化パラメータに基づいて逆量子化すると共に逆周波数変換し、差分復号画像を出力する差分逆変換逆量子化部と、
前記第一の画面内予測データに基づいて第一の画面内予測画像を再構築し出力する第一の画面内予測画像生成部と、
前記差分復号画像と前記第一の画面内予測画像とを加算し復号画像を出力する差分復号画像加算部とを備え、
前記第一の画面内予測画像生成部は、
前記第一の画面内予測データを、前記縮小画像量子化パラメータに基づいて逆量子化すると共に逆周波数変換し、復号予測画像を出力する予測画像逆量子化逆変換部と、
前記復号予測画像を拡大し、前記第一の画面内予測画像を生成する予測画像拡大部とを備えたことを特徴とする画像復号装置。 An entropy decoding unit that entropy-decodes the bitstream and outputs a transform coefficient, a reduced image quantization parameter, and first intra prediction data;
A differential inverse transform inverse quantization unit for inversely quantizing and transforming the transform coefficient based on a predetermined differential image quantization parameter and outputting a differential decoded image;
A first intra-screen prediction image generating unit that reconstructs and outputs a first intra-screen prediction image based on the first intra-screen prediction data;
A difference decoded image adding unit that adds the difference decoded image and the first intra prediction image and outputs a decoded image;
The first in-screen predicted image generation unit
A prediction image inverse quantization inverse transform unit that performs inverse quantization and inverse frequency transform on the first intra prediction data based on the reduced image quantization parameter, and outputs a decoded prediction image;
An image decoding apparatus comprising: a predicted image enlarging unit that expands the decoded predicted image and generates the first intra-screen predicted image.
前記ブロック画像を入力し、第一の画面内予測画像を生成すると共に当該第一の画面内予測画像を再構成するための情報である第一の画面内予測データを出力する第一の画面内予測ステップと、
前記ブロック画像と前記第一の画面内予測画像の差分演算を行い差分画像を出力する差分画像生成ステップと、
前記差分画像を周波数変換し、得られた差分画像変換係数を予め決定された差分画像量子化パラメータに基づいて量子化し変換係数を出力する差分変換量子化ステップと、
前記第一の画面内予測データと前記変換係数をエントロピー符号化しビットストリームを出力するエントロピー符号化ステップとを備え、
前記第一の画面内予測ステップは、
前記ブロック画像を縮小し縮小画像を出力する画像縮小ステップと、
前記縮小画像の量子化ステップサイズを決定する情報を縮小画像量子化パラメータとして出力する縮小量子化パラメータ出力ステップと、
前記縮小画像を周波数変換し、得られた縮小画像変換係数を前記縮小画像量子化パラメータに基づいて量子化し、前記第一の画面内予測データを出力する予測画像変換量子化ステップと、
前記第一の画面内予測データを逆量子化及び逆周波数変換し、局所復号予測画像を出力する予測画像逆量子化逆変換ステップと、
前記局所復号予測画像を拡大し、前記第一の画面内予測画像を生成する予測画像拡大ステップとを備えたことを特徴とする画像符号化方法。 A block division step for inputting image data, dividing the block into a plurality of blocks, and outputting a block image;
In the first screen that inputs the block image, generates a first intra-screen prediction image, and outputs first intra-screen prediction data that is information for reconstructing the first intra-screen prediction image A prediction step;
A difference image generation step of performing a difference calculation between the block image and the first intra prediction image and outputting a difference image;
A difference transform quantization step for frequency-transforming the difference image, quantizing the obtained difference image transform coefficient based on a predetermined difference image quantization parameter, and outputting the transform coefficient;
An entropy encoding step of entropy encoding the first intra prediction data and the transform coefficient and outputting a bitstream;
The first in-screen prediction step includes
An image reduction step of reducing the block image and outputting a reduced image;
A reduced quantization parameter output step for outputting information for determining a quantization step size of the reduced image as a reduced image quantization parameter;
Predictive image transform quantization step of frequency-converting the reduced image, quantizing the obtained reduced image transform coefficient based on the reduced image quantization parameter, and outputting the first in-screen prediction data;
A predictive image inverse quantization inverse transform step of inversely quantizing and inverse frequency transforming the first intra-screen prediction data and outputting a locally decoded predicted image;
An image encoding method comprising: a predicted image enlargement step of enlarging the locally decoded predicted image and generating the first intra-screen predicted image.
前記変換係数を、予め決定された差分画像量子化パラメータに基づいて逆量子化すると共に逆周波数変換し、差分復号画像を出力する差分逆変換逆量子化ステップと、
前記第一の画面内予測データに基づいて第一の画面内予測画像を再構築し出力する第一の画面内予測画像生成ステップと、
前記差分復号画像と前記第一の画面内予測画像とを加算し復号画像を出力する差分復号画像加算ステップとを備え、
前記第一の画面内予測画像生成ステップは、
予め決定された縮小画像量子化パラメータを出力する縮小画像量子化パラメータ出力ステップと、
前記第一の画面内予測データを、前記縮小画像量子化パラメータに基づいて逆量子化及び逆周波数変換し、復号予測画像を出力する予測画像逆量子化逆変換ステップと、
前記復号予測画像を拡大し、前記第一の画面内予測画像を生成する予測画像拡大ステップとを備えたことを特徴とする画像復号方法。 An entropy decoding step of entropy decoding the bitstream and outputting transform coefficients and first intra prediction data;
A difference inverse transform inverse quantization step of inversely quantizing and transforming the transform coefficient based on a predetermined difference image quantization parameter and outputting a difference decoded image;
A first intra prediction image generation step for reconstructing and outputting a first intra prediction image based on the first intra prediction data;
A difference decoded image addition step of adding the difference decoded image and the first intra prediction image and outputting a decoded image;
The first intra prediction image generation step includes
A reduced image quantization parameter output step for outputting a predetermined reduced image quantization parameter;
A predictive image inverse quantization inverse transform step of inversely quantizing and inverse frequency transforming the first intra prediction data based on the reduced image quantization parameter, and outputting a decoded predicted image;
An image decoding method comprising: a predicted image enlargement step of enlarging the decoded predicted image to generate the first intra-screen predicted image.
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