JP2011234020A - 画像符号化装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】単位ブロック毎の各画素に対して直交変換、量子化および符号化を行う符号化装置において、符号化済画素の領域から、符号化対象ブロックの近傍画素を用いるなどして符号化対象ブロックの類似領域を探索する基底関数構成手段8を備える。探索された類似領域には符号化対象ブロックにおける予測残差への変換と同様の処理を行ってから、適切な基底関数を求める。
【選択図】図1
Description
(B1の画素)−(対応するP10の画素) [式A]
により得られる。これに対応する類似領域B2から算出する予測残差は、ブロックB2における予測モード0の領域である、ブロックB2の上部隣接1行の4×1画素領域P20の画素を用いて次[式B]で与えられる。
(B2の画素)−(対応するP20の画素) [式B]
上記[式B]の値が、次のステップS4に送られる。なお前述のように、同一画面内予測モードが採用されている領域に探索範囲を限定する実施形態では、各予測モードにおける[式B]に対応する量が既に符号化にあたって算出済みであるため、本ステップS3にて改めて算出する必要がない。
(F3Bの画素)−(F2Bの画素) [式C]
で与えられる。これに対応する、類似領域F2Bの予測残差は、F2Bにおける同様の(F2Bを符号化するに際して適用された)動き予測(b)で参照されるフレームF1のブロックをF1Bとして、次[式D]
(F2Bの画素)−(F1Bの画素) [式D]
で与えられる。上記[式D]の値が、次のステップS4に送られる。
A=UΣVt
なお、Uはm行m列の直交行列、Vはn行n列の直交行列、tは転置操作(VtはVの転置行列)を表す。また、ΣはAの特異値σi(1≦i≦rank A)を降順に並べたm行n列の対角行列を表す。特異値σiは、m<nの場合はAAt、m≧nの場合はAtAの固有値λiの平方である。具体的にm≧nの場合の手順は、まずAtAの固有値を求め、特異値を算出する。次に、直交行列U及びVはその定義からUtU=I、VtV=Iであることを利用して(Iは単位行列)、
AtAV=VΣ2
が得られるので、次式で示すようにVの列ベクトルviはAtAの固有値σi 2に対応する固有ベクトルとして求められる。
AtAvi=σi 2vi
一方、UはAVΣ−1で求められる。
底関数として逆変換手段6に送られる。
Claims (13)
- 複数の画素から構成される単位ブロックの各画素に対して、直交変換、量子化および符号化を順次行って単位ブロック毎に符号化を行う画像符号化装置において、
符号化済画素の情報を受け取り、符号化対象ブロックに対する変換基底関数を構成し、直交変換手段に送出する基底関数構成手段を具備し、
該基底関数構成手段は前記符号化済画素の領域から前記符号化対象ブロックの類似領域を探索して、該類似領域を入力として用いて前記変換基底関数を構成することを特徴とする画像符号化装置。 - 複数の画素から構成される単位ブロックの各画素に対して、符号化済画素から予測される各画素との間で差分処理を行って得られた予測残差について直交変換、量子化および符号化を順次行って単位ブロック毎に符号化を行う画像符号化装置において、
前記符号化済画素の情報と、前記各画素を予測する予測情報と、を受け取り、符号化対象ブロックに対する変換基底関数を構成し、直交変換手段に送出する基底関数構成手段を具備し、
該基底関数構成手段は前記符号化済画素の領域から前記符号化対象ブロックの類似領域を探索して、該類似領域に対して前記予測情報を適用して得られる予測残差を入力として用いて前記変換基底関数を構成することを特徴とする画像符号化装置。 - 前記基底関数構成手段は、前記符号化済画素の領域から前記符号化対象ブロックの類似領域を探索するに際して、前記符号化済画素の領域に含まれる前記符号化された単位ブロック毎に探索することを特徴とする請求項1または2に記載の画像符号化装置。
- 前記画像符号化装置は、画素に含まれる第1の色空間座標に対して前記符号化対象ブロックを符号化して符号化済第1色ブロックとし、
前記基底関数構成手段は、前記符号化済画素の領域から画素に含まれる第2の色空間座標及び第3の色空間座標の少なくとも一方に対して当該符号化対象ブロックの類似領域を探索するに際して、前記符号化済第1色ブロックの前記第1の色空間座標における領域を当該探索結果として採用することを特徴とする請求項1または2に記載の画像符号化装置。 - 前記基底関数構成手段は、前記符号化済画素の領域から前記符号化対象ブロックの類似領域を探索するに際して、前記予測情報に含まれるフレーム間動き情報を用いて、前記符号化対象ブロックに対する前記フレーム間動き情報の参照先を前記探索された類似領域とすることを特徴とする請求項2に記載の画像符号化装置。
- 前記基底関数構成手段は、前記符号化済画素の領域から前記符号化対象ブロックの類似領域を探索するに際して、前記符号化対象ブロックの同一フレーム内の近傍に位置し且つ前記符号化済画素に含まれる画素からなる所定領域を探索用近傍領域とし、該探索用近傍領域の類似領域を前記符号化済画素の領域から探索して近傍領域類似領域とし、前記探索用近傍領域を前記近傍領域類似領域に平行移動するのに等しい平行移動を前記符号化対象ブロックに施すことで移される領域を前記符号化対象ブロックに対して探索された類似領域とすることを特徴とする請求項1または2に記載の画像符号化装置。
- 前記探索用近傍領域が、前記符号化対象ブロックに接する隣接領域のみからなることを特徴とする請求項6に記載の画像符号化装置。
- 前記基底関数構成手段は、前記符号化済画素の領域から前記符号化対象ブロックの類似領域を探索するに際して、前記符号化対象ブロックの同一フレーム内の近傍に位置し且つ前記符号化済画素に含まれる画素からなる所定領域を探索用近傍領域とし、該探索用近傍領域の類似領域を前記符号化済画素の領域から探索して近傍領域類似領域とし、前記探索用近傍領域を前記近傍領域類似領域に平行移動するのに等しい平行移動を前記符号化対象ブロックに施すことで移される領域を前記符号化対象ブロックに対して探索された類似領域とし、
前記探索用近傍領域が、前記予測情報に含まれる画面内予測の参照画素からなることを特徴とする請求項2に記載の画像符号化装置。 - 前記符号化対象ブロックに対して探索される類似領域が、前記予測情報に含まれる画面内予測の種類が一致する領域とブロック単位で一致するよう、前記近傍領域類似領域を探索する範囲を限定することを特徴とする請求項8に記載の画像符号化装置。
- 前記基底関数構成手段は、前記近傍領域類似領域を探索するに際して、画素に含まれる第1の色空間座標に対して前記探索された前記近傍領域類似領域を、画素に含まれる第2の色空間座標及び第3の色空間座標の少なくとも一方における前記近傍領域類似領域として採用することを特徴とする請求項6ないし9のいずれかに記載の画像符号化装置。
- 前記基底関数構成手段は、前記近傍領域類似領域を探索するに際して、領域画素間の差分二乗和に基づいて探索することを特徴とする請求項6ないし9のいずれかに記載の画像符号化装置。
- 前記基底関数構成手段は、前記近傍領域類似領域を探索するに際して、探索元領域および該探索元領域を移動させて一致させる探索先領域の各領域において各領域の画素の平均値を減算してから算出する領域画素間の差分二乗和、または領域画素間の相関値に基づいて探索することを特徴とする請求項6ないし9のいずれかに記載の画像符号化装置。
- 前記基底関数構成手段は、前記入力を特異値分解して直交行列を算出し、該直交行列に基づいて前記変換基底関数を構成することを特徴とする請求項1ないし12のいずれかに記載の画像符号化装置。
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