JP2012147191A - 画像処理装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】入力データ量算出部361は、当該CUの入力データ量を算出する。PCM判定部362は、当該CUの発生符号量を取得し、それを入力データ量と比較する。PCM判定部362は、その比較結果に基づいて、CU毎にI_PCMモードを選択するか否かを判定する。その判定結果に基づいて、符号化制御部363は、CU符号化部332やI_PCM_flag生成部341を制御し、適応シフト制御部364は、適応左シフト部303、適応右シフト部313、および適応左シフト部315を制御し、フィルタ制御部365は、画素仕分け部352を制御する。本発明は、例えば、画像処理装置に適用することができる。
【選択図】図9
Description
1.第1の実施の形態(画像符号化装置)
2.第2の実施の形態(画像復号装置)
3.第3の実施の形態(パーソナルコンピュータ)
4.第4の実施の形態(テレビジョン受像機)
5.第5の実施の形態(携帯電話機)
6.第6の実施の形態(ハードディスクレコーダ)
7.第7の実施の形態(カメラ)
[AVC符号化方式の画像符号化装置]
図1は、H.264及びMPEG(Moving Picture Experts Group)4 Part10(AVC(Advanced Video Coding))符号化方式により画像を符号化する画像符号化装置の一実施の形態の構成を表している。
図2は、離散コサイン変換若しくはカルーネン・レーベ変換等の直交変換と動き補償により画像圧縮を実現する画像復号装置の主な構成例を示すブロック図である。図2に示される画像復号装置200は、図1の画像符号化装置100に対応する復号装置である。
ところで、特許文献1に示されるように、画像データを符号化して出力する符号化モードと、画像データを符号化せずに出力する非符号化モードとを有し、符号化モードにするか非符号化モードにするかをマクロブロック単位で選択し、1ピクチャ内において符号化モードと非符号化モードとを混在させることができる符号化方式がある。特許文献2に示されるように、AVC符号化方式においても、図3に示されるとおり、マクロブロックの種類(mb_type)の1つとして、画像データを符号化せずに出力させるI_PCM(Intra-block pulse code modulation)モードがサポートされている。
ところで、AVC符号化方式において、より高い符号化効率を達成するには、適切な予測モードの選択が重要である。
次に、非特許文献1に記載のHEVC符号化方式において定められている、コーディングユニット(Coding Unit)について説明する。
ところで、非特許文献2においては、図5に示されるような、内部演算を増大させる方法(IBDI(Internal bit depth increase except frame memory))が提案されている。この方法の場合、図5に示されるように、符号化装置および復号装置の、量子化処理、可逆符号化処理、逆量子化処理、フィルタ処理、予測処理、および可逆復号処理等において、データのビット深度を例えば8ビットから12ビットに拡張する。これにより、直交変換や動き補償といった処理における内部演算誤差をより小さいものにし、符号化効率を向上させることが可能である。
ところで、非特許文献3においては、図5に示されるように、動き補償ループ内にFIRフィルタを持ち、そのフィルタにより適応的にループフィルタ処理(BALF(Block-based Adaptive Loop Filter))を行う手法が提案されている。符号化装置においては、このFIRフィルタ係数を、入力画像との誤差を最小にするよう、Wiener Filterにより求めることで、参照画像における劣化を最小限に抑え、出力となる画像圧縮情報の符号化効率を向上させることが可能である。
ところで、HEVCのようにCUを定義し、そのCUを単位として各種処理を行うような符号化方式の場合、AVCにおけるマクロブロックはLCUに相当すると考えることができる。しかしながら、CUは図4に示されるように階層構造を有するので、その最上位階層のLCUのサイズは、例えば128×128画素のように、AVCのマクロブロックより大きく設定されることが一般的である。
図7は、本発明を適用した画像符号化装置の主な構成例を示すブロック図である。
図8は、図7の可逆符号化部307、PCM符号化部321、およびループフィルタ312の主な構成例を示すブロック図である。
図9は、図8のPCM決定部342の主な構成例を示すブロック図である。
次に、以上のような画像符号化装置300により実行される各処理の流れについて説明する。最初に、図10のフローチャートを参照して、符号化処理の流れの例を説明する。
次に、図11のフローチャートを参照して、図10のステップS314において実行されるPCM符号化制御処理の流れの例について説明する。
次に、図12のフローチャートを参照して、図10のステップS315において実行されるPCM符号化処理の流れの例について説明する。
次に、図13のフローチャートを参照して、図10のステップS316において実行される参照画像生成処理の流れの例について説明する。
次に、図14のフローチャートを参照して、図13のステップS381において実行されるループフィルタ処理の流れの例を説明する。
[画像復号装置]
図15は、本実施の画像復号装置の主な構成例を示すブロック図である。図15に示される画像復号装置500は、図2の画像復号装置200と基本的に同様の装置であり、画像データが符号化された符号化データを復号する。
図16は、図15の可逆復号部502、PCM復号部516、およびループフィルタ506の主な構成例を示すブロック図である。
次に、以上のような画像復号装置500により実行される各処理の流れについて説明する。最初に、図17および図18のフローチャートを参照して、復号処理の流れの例を説明する。
次に、図19のフローチャートを参照して、図17のステップS511および図18のステップS522において実行されるループフィルタ処理の流れの例を説明する。
以上に説明したように、I_PCMモードの選択制御をCU単位で行うことができるようにすることにより、例えば図20Aに示されるように、LCU内の一部のCUのみI_PCMモードで符号化を行うようにすることもできる。図20Aは、1LCU内のCUの構造を示している。図20Aに示されるLCUは、CU0乃至CU6の7つのCUにより構成される。各数字は当該LCU内の処理順を示す。図20Aの例において、灰色で示されるCU(CU1,CU3,CU6)がI_PCMモードで符号化されるものとする。
[パーソナルコンピュータ]
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。この場合、例えば、図21に示されるようなパーソナルコンピュータとして構成されるようにしてもよい。
[テレビジョン受像機]
図22は、本実施の画像復号装置500を用いるテレビジョン受像機の主な構成例を示すブロック図である。
[携帯電話機]
図23は、本実施の画像符号化装置300および画像復号装置500を用いる携帯電話機の主な構成例を示すブロック図である。
[ハードディスクレコーダ]
図24は、本実施の画像符号化装置300および画像復号装置500を用いるハードディスクレコーダの主な構成例を示すブロック図である。
[カメラ]
図25は、本実施の画像符号化装置300および画像復号装置500を用いるカメラの主な構成例を示すブロック図である。
Claims (15)
- 画像データの符号化モードとして、符号化されていない画像データを符号化結果として出力する符号化モードであるI_PCMモードを選択するか否かを、前記画像データの処理単位であるCU(Coding Unit)毎に設定する符号化モード設定手段と、
前記符号化モード設定手段により設定されたモードで前記画像データを前記CU毎に符号化する符号化手段と
を備える画像処理装置。 - 前記符号化モード設定手段により前記I_PCMモードが設定されたCUについて、前記画像データの符号化や復号に関する処理におけるビット精度を拡張するためのシフト処理を省略させるように制御するシフト処理制御手段と、
前記シフト処理制御手段により前記シフト処理を行うように制御されるCUについて、前記画像データを前記シフト処理するシフト処理手段と
をさらに備える請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記符号化モード設定手段により前記I_PCMモードが設定されたCUについて、適応ループフィルタ処理を省略させるように制御する適応ループフィルタ処理制御手段と、
前記適応ループフィルタ処理制御手段により前記適応ループフィルタ処理を行うように制御されるCUの画像データを用いて、前記適応ループフィルタ処理のフィルタ係数を算出するフィルタ係数算出手段と、
前記フィルタ係数算出手段により算出された前記フィルタ係数を用いて、前記適応ループフィルタ処理の単位であるブロック毎に前記画像データに対して前記適応ループフィルタ処理を行うフィルタ処理手段と
をさらに備える請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記フィルタ処理手段は、処理対象のブロックに含まれる、前記適応ループフィルタ処理制御手段により前記適応ループフィルタ処理が行われるように制御される画素のみに対して、前記適応ループフィルタ処理を行う
請求項3に記載の画像処理装置。 - 前記適応ループフィルタ処理が行われるか否かを示すフラグ情報である適応フィルタフラグを前記ブロック毎に生成する適応フィルタフラグ生成手段をさらに備える
請求項3に記載の画像処理装置。 - 前記符号化モード設定手段は、符号化処理対象のCUの前記画像データのデータ量である入力データ量と、前記CUの前記画像データが符号化された符号化データの符号量とを比較し、前記符号量が前記入力データ量以下である場合、前記CUの符号化モードを前記I_PCMモードに設定する
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記入力データ量を算出する入力データ量算出手段をさらに備え、
前記符号化モード設定手段は、符号化処理対象のCUについて、前記入力データ量算出手段により算出された前記入力データ量と、前記符号量とを比較する
請求項6に記載の画像処理装置。 - 前記符号化モード設定手段により前記I_PCMモードが設定されたか否かを示すフラグ情報を、前記CU毎に生成するフラグ生成手段をさらに備える
請求項1に記載の画像処理装置。 - 画像処理装置の画像処理方法であって、
符号化モード設定手段が、画像データの符号化モードとして、符号化されていない画像データを符号化結果として出力する符号化モードであるI_PCMモードを選択するか否かを、前記画像データの処理単位であるCU(Coding Unit)毎に設定し、
符号化手段が、設定されたモードで前記画像データを前記CU毎に符号化する
画像処理方法。 - 画像データを符号化する際の符号化モードとして、符号化されていない画像データを符号化結果として出力する符号化モードであるI_PCMモードが選択されたか否かを、前記画像データの処理単位であるCU(Coding Unit)毎に判定する符号化モード判定手段と、
前記符号化モード判定手段により判定されたモードで前記符号化結果を前記CU毎に復号する復号手段と
を備える画像処理装置。 - 前記符号化モード判定手段により前記I_PCMモードが選択されたと判定されたCUについて、前記画像データの符号化や復号に関する処理におけるビット精度を拡張するためのシフト処理を省略させるように制御するシフト処理制御手段と、
前記シフト処理制御手段により前記シフト処理を行うように制御されるCUについて、前記画像データを前記シフト処理するシフト処理手段と
をさらに備える請求項10に記載の画像処理装置。 - 前記符号化モード判定手段により前記I_PCMモードが選択されたと判定されたCUについて、適応ループフィルタ処理を省略させるように制御する適応ループフィルタ処理制御手段と、
前記適応ループフィルタ処理の単位であるブロック毎に前記画像データに対して前記適応ループフィルタ処理を行うフィルタ処理手段と
をさらに備え、
前記フィルタ処理手段は、処理対象のブロック内の、前記適応ループフィルタ処理制御手段により前記適応ループフィルタ処理を行うように制御されたCUに属する画素に対して、前記適応ループフィルタ処理を行う
請求項10に記載の画像処理装置。 - 前記フィルタ処理手段は、前記ブロック毎に前記画像データの符号化の際に前記適応ループフィルタ処理が行われたか否かを示す適応フィルタフラグにより、処理対象のブロックの画像データに対して前記適応ループフィルタ処理が行われたことが示されている場合、前記処理対象のブロック内の全ての画素が、前記適応ループフィルタ処理制御手段により前記適応ループフィルタ処理を行うように制御されている場合のみ、前記適応ループフィルタ処理を行う
請求項12に記載の画像処理装置。 - 前記符号化モード判定手段は、前記CU毎に前記I_PCMモードが選択されたか否かを示すフラグ情報に基づいて、前記I_PCMモードが選択されたか否かを判定する
請求項10に記載の画像処理装置。 - 画像処理装置の画像処理方法であって、
符号化モード判定手段が、画像データを符号化する際の符号化モードとして、符号化されていない画像データを符号化結果として出力する符号化モードであるI_PCMモードが選択されたか否かを、前記画像データの処理単位であるCU(Coding Unit)毎に判定し、
復号手段が、判定されたモードで前記符号化結果を前記CU毎に復号する
画像処理方法。
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