JP2013150164A - 符号化装置および符号化方法、並びに、復号装置および復号方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】最適なDCモードでイントラ予測符号化を行うことができるようにする。
【解決手段】イントラ予測部は、画像をイントラ予測符号化する際の予測モードが水平DCモードである場合、水平方向に隣接する隣接画素を参照して予測画像を生成する。演算部は、予測画像を用いて画像を符号化し、符号化ストリームを生成する。蓄積バッファ17は、画像圧縮情報を伝送する。本技術は、例えば、符号化装置に適用することができる。
【選択図】図3
【解決手段】イントラ予測部は、画像をイントラ予測符号化する際の予測モードが水平DCモードである場合、水平方向に隣接する隣接画素を参照して予測画像を生成する。演算部は、予測画像を用いて画像を符号化し、符号化ストリームを生成する。蓄積バッファ17は、画像圧縮情報を伝送する。本技術は、例えば、符号化装置に適用することができる。
【選択図】図3
Description
本技術は、符号化装置および符号化方法、並びに、復号装置および復号方法に関し、特に、最適なDCモードでイントラ予測符号化を行うことができるようにした符号化装置および符号化方法、並びに、復号装置および復号方法に関する。
従来のAVC(Advanced Video Coding)方式で符号化を行う符号化装置は、予測処理の処理単位である予測ブロックに隣接する参照画素(以下、隣接画素という)が参照可能であるかどうかを判定し、参照可能な隣接画素を用いてイントラ予測符号化を行う。例えば、画枠外や予測ブロックとは異なるスライスに位置する隣接画素、未復号の隣接画素などは、参照可能ではないと判定され、イントラ予測符号化に用いられない。参照不可能とされる隣接画素の条件の詳細は、非特許文献1に記載されている。
一方、HEVC(High Efficiency Video Coding)方式で符号化を行う符号化装置は、隣接画素に対してパディング処理を行い、全ての隣接画素を参照可能にして、イントラ予測符号化を行う。
また、イントラ予測符号化する際の予測モードがDCモードである場合、参照可能な全ての隣接画素の画素値の平均値を用いて予測画像が生成される。
しかしながら、参照可能な全ての隣接画素の画素値の平均値を用いて予測画像が生成されると、イントラ予測符号化の対象となる画像によっては予測画像の精度が悪化する場合がある。
例えば、図1に示すように、イントラ予測対象のブロック1の上方向に隣接するブロック2は、ブロック1との相関が高いが、ブロック1の左方向に隣接するブロック3はブロック1との相関が低い場合、ブロック1との相関が高いブロック2内の隣接画素2Aだけでなく、ブロック1との相関が低いブロック3内の隣接画素3Aの画素値も平均値の計算に用いられるため、予測画像の精度が悪化する。
また、図2に示すように、イントラ予測対象のブロック5の上方向に隣接するブロック6は、ブロック5との相関が低いが、ブロック5の左方向に隣接するブロック7はブロック5との相関が高い場合、ブロック5との相関が高いブロック7内の隣接画素7Aだけでなく、ブロック5との相関が低いブロック6内の隣接画素6Aの画素値も平均値の計算に用いられるため、予測画像の精度が悪化する。
ISO/IEC 14496-10(MPEG-4 part 10) Advanced Video Coding
以上のように、従来のDCモードでは、参照可能な全ての隣接画素の画素値の平均値を用いて予測画像が生成されるため、予測画像の精度が悪化する場合がある。即ち、従来のDCモードは、イントラ予測符号化の対象となる画像によっては最適なDCモードではない場合がある。
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、最適なDCモードでイントラ予測符号化を行うことができるようにするものである。
本技術の第1の側面の符号化装置は、画像をイントラ予測符号化する際の予測モードが水平方向のDCモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成するイントラ予測部と、前記イントラ予測部により生成された前記予測画像を用いて前記画像を符号化し、符号化ストリームを生成する符号化部と、前記符号化部により生成された前記符号化ストリームと、前記予測モードとを伝送する伝送部とを備える符号化装置である。
本技術の第1の側面の符号化方法は、本技術の第1の側面の符号化装置に対応する。
本技術の第1の側面においては、画像をイントラ予測符号化する際の予測モードが水平方向のDCモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像が生成され、前記予測画像を用いて前記画像が符号化されて、符号化ストリームが生成され、前記符号化ストリームと、前記予測モードとが伝送される。
本技術の第2の側面の復号装置は、画像がイントラ予測符号化された符号化ストリームと、前記画像をイントラ予測符号化する際の予測モードとを受け取る受け取り部と、前記受け取り部により受け取られた前記予測モードが水平方向のDCモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成するイントラ予測部と、前記イントラ予測部により生成された前記予測画像を用いて、前記受け取り部により受け取られた前記符号化ストリームを復号する復号部とを備える復号装置である。
本技術の第2の側面の復号方法は、本技術の第2の側面の復号装置に対応する。
本技術の第2の側面においては、画像がイントラ予測符号化された符号化ストリームと、前記画像をイントラ予測符号化する際の予測モードとが受け取られ、前記予測モードが水平方向のDCモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像が生成され、前記予測画像を用いて、前記符号化ストリームが復号される。
なお、第1の側面の符号化装置および第2の側面の復号装置は、コンピュータにプログラムを実行させることにより実現することができる。
また、第1の側面の符号化装置および第2の側面の復号装置を実現するために、コンピュータに実行させるプログラムは、伝送媒体を介して伝送することにより、又は、記録媒体に記録して、提供することができる。
さらに、第1の側面の符号化装置および第2の側面の復号装置は、独立した装置であっても良いし、1つの装置を構成している内部ブロックであっても良い。
本技術の第1の側面によれば、最適なDCモードでイントラ予測符号化を行うことができる。
また、本技術の第2の側面によれば、最適なDCモードでイントラ予測符号化された符号化ストリームを復号することができる。
<第1実施の形態>
[符号化装置の第1実施の形態の構成例]
図3は、本技術を適用した符号化装置の第1実施の形態の構成例を示すブロック図である。
[符号化装置の第1実施の形態の構成例]
図3は、本技術を適用した符号化装置の第1実施の形態の構成例を示すブロック図である。
図3の符号化装置10は、A/D変換部11、画面並べ替えバッファ12、演算部13、直交変換部14、量子化部15、可逆符号化部16、蓄積バッファ17、逆量子化部18、逆直交変換部19、加算部20、デブロックフィルタ21、フレームメモリ22、スイッチ23、イントラ予測部24、動き予測・補償部25、予測画像選択部26、およびレート制御部27により構成される。図3の符号化装置10は、入力された画像をHEVC方式に準じた方式で圧縮符号化する。
具体的には、符号化装置10のA/D変換部11は、入力信号として入力されたフレーム単位の画像をA/D変換し、画面並べ替えバッファ12に出力して記憶させる。画面並べ替えバッファ12は、記憶した表示の順番のフレーム単位の画像を、GOP(Group of Picture)構造に応じて、符号化のための順番に並べ替え、演算部13、イントラ予測部24、および動き予測・補償部25に出力する。
演算部13は、符号化部として機能し、予測画像選択部26から供給される予測画像と、画面並べ替えバッファ12から出力された符号化対象の画像の差分を演算することにより符号化を行う。具体的には、演算部13は、画面並べ替えバッファ12から出力された符号化対象の画像から、予測画像選択部26から供給される予測画像を減算することにより符号化を行う。演算部13は、その結果得られる画像を、残差情報として直交変換部14に出力する。なお、予測画像選択部26から予測画像が供給されない場合、演算部13は、画面並べ替えバッファ12から読み出された画像をそのまま残差情報として直交変換部14に出力する。
直交変換部14は、演算部13からの残差情報に対して直交変換を施し、直交変換の結果得られる係数を量子化部15に供給する。
量子化部15は、直交変換部14から供給される係数を量子化する。量子化された係数は、可逆符号化部16に入力される。
可逆符号化部16は、最適イントラ予測モードと予測ブロックの最適サイズを示す情報(以下、イントラ予測モード情報という)をイントラ予測部24から取得する。また、最適インター予測モードを示す情報(以下、インター予測モード情報という)、動きベクトル、参照画像を特定するための情報などを動き予測・補償部25から取得する。
可逆符号化部16は、量子化部15から供給される量子化された係数に対して、可変長符号化(例えば、CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding)など)、算術符号化(例えば、CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)など)などの可逆符号化を行い、符号化ビットストリームを生成する。
また、可逆符号化部16は、イントラ予測モード情報、または、インター予測モード情報、動きベクトル、参照画像を特定する情報などを可逆符号化し、符号化に関する符号化情報とする。可逆符号化部16は、可逆符号化の結果得られる符号化情報と符号化ビットストリームを、画像圧縮情報として蓄積バッファ17に供給し、蓄積させる。なお、符号化情報は、符号化ビットストリームのヘッダ情報とされてもよい。
蓄積バッファ17は、可逆符号化部16から供給される画像圧縮情報を、一時的に記憶する。また、蓄積バッファ17は、伝送部として機能し、記憶している画像圧縮情報を、例えば、後段の図示せぬ記録装置や伝送路などに伝送する。
また、量子化部15より出力された、量子化された係数は、逆量子化部18にも入力され、逆量子化された後、逆直交変換部19に供給される。
逆直交変換部19は、逆量子化部18から供給される係数に対して逆直交変換を施し、その結果得られる残差情報を加算部20に供給する。
加算部20は、逆直交変換部19から供給される復号対象の画像としての残差情報と、予測画像選択部26から供給される予測画像を加算して、局部的に復号された画像を得る。なお、予測画像選択部26から予測画像が供給されない場合、加算部20は、逆直交変換部19から供給される残差情報を局部的に復号された画像とする。加算部20は、局部的に復号された画像をデブロックフィルタ21に供給するとともに、フレームメモリ22に供給して蓄積させる。
デブロックフィルタ21は、加算部20から供給される局部的に復号された画像をフィルタリングすることにより、ブロック歪を除去する。デブロックフィルタ21は、その結果得られる画像をフレームメモリ22に供給し、蓄積させる。フレームメモリ22に蓄積された画像は、参照画像としてスイッチ23を介してイントラ予測部24または動き予測・補償部25に出力される。
イントラ予測部24は、フレームメモリ22からスイッチ23を介して読み出されたデブロックフィルタ21でフィルタリングされていない参照画像を用いて、候補となる全てのイントラ予測モードと予測ブロックのサイズのイントラ予測を行う。
ここで、候補となるイントラ予測モードは、HEVC方式において候補となるイントラ予測モード、水平方向の参照可能な隣接画素のみを参照する水平方向のDCモード(以下、水平DCモードという)、および、垂直方向の参照可能な隣接画素のみを参照する垂直方向のDCモード(以下、垂直DCモードという)である。また、候補となる予測ブロックのサイズは、HEVC方式において候補となる予測ブロックのサイズである。
また、イントラ予測部24は、画面並べ替えバッファ12から読み出された画像と、イントラ予測の結果生成される予測画像とに基づいて、候補となる全てのイントラ予測モードと予測ブロックのサイズの組み合わせに対してコスト関数値(詳細は後述する)を算出する。そして、イントラ予測部24は、コスト関数値が最小となるイントラ予測モードと予測ブロックのサイズの組み合わせを、最適イントラ予測モードと予測ブロックの最適サイズとし、イントラ予測モード情報を生成する。
イントラ予測部24は、イントラ予測モード情報で生成された予測画像、および、対応するコスト関数値を、予測画像選択部26に供給する。イントラ予測部24は、予測画像選択部26から最適イントラ予測モードで生成された予測画像の選択が通知された場合、イントラ予測モード情報を可逆符号化部16に供給する。
なお、コスト関数値は、RD(Rate Distortion)コストともいい、例えば、H.264/AVC方式における参照ソフトウェアであるJM(Joint Model)で定められているような、High Complexity モードか、Low Complexity モードのいずれかの手法に基づいて算出される。
具体的には、コスト関数値の算出手法としてHigh Complexity モードが採用される場合、候補となる全ての予測モードに対して、仮に可逆符号化までが行われ、次の式(1)で表わされるコスト関数値が各予測モードに対して算出される。
Cost(Mode)=D+λ・R ・・・(1)
Dは、原画像と復号画像の差分(歪)、Rは、直交変換の係数まで含んだ発生符号量、λは、量子化パラメータQPの関数として与えられるラグランジュ乗数である。
一方、コスト関数値の算出手法としてLow Complexity モードが採用される場合、候補となる全ての予測モードに対して、復号画像の生成、および、予測モードを示す情報などのヘッダビットの算出が行われ、次の式(2)で表わされるコスト関数が各予測モードに対して算出される。
Cost(Mode)=D+QPtoQuant(QP)・Header_Bit ・・・(2)
Dは、原画像と復号画像の差分(歪)、Header_Bitは、予測モードに対するヘッダビット、QPtoQuantは、量子化パラメータQPの関数として与えられる関数である。
Low Complexity モードにおいては、全ての予測モードに対して、復号画像を生成するだけでよく、可逆符号化を行う必要がないため、演算量が少なくて済む。
動き予測・補償部25は、候補となる全てのインター予測モードの動き予測・補償処理を行う。具体的には、動き予測・補償部25は、画面並べ替えバッファ12から供給される画像と、フレームメモリ22からスイッチ23を介して読み出される参照画像に基づいて、候補となる全てのインター予測モードの動きベクトルを検出する。そして、動き予測・補償部25は、その動きベクトルに基づいて参照画像に補償処理を施し、予測画像を生成する。
このとき、動き予測・補償部25は、画面並べ替えバッファ12から供給される画像と予測画像とに基づいて、候補となる全てのインター予測モードに対してコスト関数値を算出し、コスト関数値が最小となるインター予測モードを最適インター測モードに決定する。そして、動き予測・補償部25は、最適インター予測モードのコスト関数値と、対応する予測画像を予測画像選択部26に供給する。また、動き予測・補償部25は、予測画像選択部26から最適インター予測モードで生成された予測画像の選択が通知された場合、インター予測モード情報、対応する動きベクトル、参照画像を特定する情報などを可逆符号化部16に出力する。
予測画像選択部26は、イントラ予測部24および動き予測・補償部25から供給されるコスト関数値に基づいて、最適イントラ予測モードと最適インター予測モードのうちの、対応するコスト関数値が小さい方を、最適予測モードに決定する。そして、予測画像選択部26は、最適予測モードの予測画像を、演算部13および加算部20に供給する。また、予測画像選択部26は、最適予測モードの予測画像の選択をイントラ予測部24または動き予測・補償部25に通知する。
レート制御部27は、蓄積バッファ17に蓄積された画像圧縮情報に基づいて、オーバーフローあるいはアンダーフローが発生しないように、量子化部15の量子化動作のレートを制御する。
[イントラ予測部の構成例]
図4は、図3のイントラ予測部24の構成例を示すブロック図である。
図4は、図3のイントラ予測部24の構成例を示すブロック図である。
図4のイントラ予測部24は、最適イントラ予測モード決定部41とイントラ予測処理部42により構成される。
イントラ予測部24の最適イントラ予測モード決定部41は、図3のフレームメモリ22からスイッチ23を介して読み出されたデブロックフィルタ21でフィルタリングされていない参照画像を用いて、候補となる全てのイントラ予測モードと予測ブロックのサイズのイントラ予測を行う。このとき、最適イントラ予測モード決定部41は、画面並べ替えバッファ12から読み出された画像と予測画像とに基づいて、候補となる全てのイントラ予測モードと予測ブロックのサイズの組み合わせに対してコスト関数値を算出する。そして、最適イントラ予測モード決定部41は、コスト関数値が最小となるイントラ予測モードと予測ブロックのサイズの組み合わせを、最適イントラ予測モードと予測ブロックの最適サイズとし、イントラ予測モード情報を生成する。最適イントラ予測モード決定部41は、イントラ予測モード情報と、対応するコスト関数値とをイントラ予測処理部42に供給する。
イントラ予測処理部42は、フレームメモリ22からスイッチ23を介して読み出されたデブロックフィルタ21でフィルタリングされていない参照画像を用いて、最適イントラ予測モード決定部41から供給されるイントラ予測モード情報のイントラ予測を行う。イントラ予測処理部42は、その結果生成される予測画像と、最適イントラ予測モード決定部41から供給されるコスト関数値とを図3の予測画像選択部26に供給する。また、イントラ予測処理部42は、図3の予測画像選択部26から最適イントラ予測モードで生成された予測画像の選択が通知された場合、イントラ予測モード情報を可逆符号化部16に供給する。
[最適イントラ予測モード決定部の構成例]
図5は、図4の最適イントラ予測モード決定部41の構成例を示すブロック図である。
図5は、図4の最適イントラ予測モード決定部41の構成例を示すブロック図である。
図5の最適イントラ予測モード決定部41は、予測制御部51、隣接画素記憶部52、予測画像生成部53、モード判定部54、および入力画像記憶部55により構成される。
最適イントラ予測モード決定部41の予測制御部51は、候補とするイントラ予測モードと予測ブロックのサイズを決定する。予測制御部51は、候補とするイントラ予測モードと予測ブロックのサイズの組み合わせを順に、隣接画像記憶部52、予測画像生成部53、およびモード判定部54に供給する。
隣接画素記憶部52は、予測制御部51から供給されるイントラ予測モードと予測ブロックのサイズに基づいて、図3のフレームメモリ22からスイッチ23を介して読み出されたデブロックフィルタ21でフィルタリングされていない参照画像のうちの、イントラ予測対象の予測ブロックの参照可能な隣接画素を記憶する。隣接画素記憶部52は、記憶している隣接画素を予測画像生成部53に供給する。
予測画像生成部53は、隣接画素記憶部52から供給される隣接画素に基づいて、予測制御部51から供給されるイントラ予測モードと予測ブロックのサイズのイントラ予測を行い、その結果得られる予測画像をモード判定部54に供給する。
モード判定部54は、入力画像記憶部55に記憶されている画像を読み出す。モード判定部54は、読み出された画像と、予測画像生成部53から供給される予測画像とに基づいて、予測制御部51から供給されるイントラ予測モードと予測ブロックのサイズの組み合わせごとに、コスト関数値を求める。そして、モード判定部54は、コスト関数値が最小となるときのイントラ予測モードと予測ブロックのサイズを、最適イントラ予測モードと予測ブロックの最適サイズに決定し、イントラ予測モード情報を生成する。モード判定部54は、イントラ予測モード情報と、対応するコスト関数値を、イントラ予測処理部42に供給する。
入力画像記憶部55は、画面並べ替えバッファ12から供給される画像を記憶する。
[イントラ予測処理部の構成例]
図6は、図4のイントラ予測処理部42の構成例を示すブロック図である。
図6は、図4のイントラ予測処理部42の構成例を示すブロック図である。
図6のイントラ予測処理部42は、予測制御部61、隣接画素記憶部62、および予測画像生成部63により構成される。
イントラ予測処理部42の予測制御部61は、図5のモード判定部54から供給されるイントラ予測モード情報を隣接画素記憶部62と予測画像生成部63に供給する。また、予測制御部61は、モード判定部54から供給されるコスト関数値を図3の予測画像選択部26に供給する。さらに、予測制御部61は、図3の予測画像選択部26から最適イントラ予測モードで生成された予測画像の選択が通知された場合、イントラ予測モード情報を図3の可逆符号化部16に供給する。
隣接画素記憶部62は、図5の隣接画素記憶部52と同様に、予測制御部61から供給されるイントラ予測モード情報に基づいて、参照画像のうちのイントラ予測対象の予測ブロックの参照可能な隣接画素を記憶する。隣接画素記憶部62は、記憶している隣接画素を予測画像生成部63に供給する。
予測画像生成部63は、予測画像生成部53と同様に、隣接画素記憶部62から供給される隣接画素に基づいて、予測制御部61から供給されるイントラ予測モード情報のイントラ予測を行う。予測画像生成部63は、その結果得られる予測画像を図3の予測画像選択部26に供給する。
[イントラ予測の説明]
図7は、イントラ予測モードが従来のDCモードであり、かつ、予測ブロックのサイズが64×64画素以下である場合のイントラ予測を説明する図である。
図7は、イントラ予測モードが従来のDCモードであり、かつ、予測ブロックのサイズが64×64画素以下である場合のイントラ予測を説明する図である。
なお、図7において、斜線が付された正方形は隣接画素を表し、斜線が付されていない正方形は予測ブロックを構成する画素を表す。このことは、後述する図8および図9においても同様である。
イントラ予測モードが従来のDCモードであり、かつ、予測ブロックのサイズが64×64画素以下である場合、予測ブロック内の左から0番目かつ上から0番目の画素の輝度成分の画素値predSamples[0,0]は、以下の式(3)により求められる。
predSamples[0,0]=(1×p[-1,0]+2×DCVal+1×p[0,-1]+2)>>2
・・・(3)
・・・(3)
なお、式(3)において、p[x,y]は、予測ブロックの左上の画素をp[0,0]としたときの隣接画素の画面上の位置を表しており、DCValは、全ての隣接画素の平均値(詳細は後述する)である。これらのことは、後述する式(4)乃至(7)においても同様である。
式(3)によれば、図7において、両方向の斜線が付された正方形が表す画素の輝度成分の画素値predSamples[0,0]は、水平方向に隣接する1つの隣接画素の画素値p[-1,0]、垂直方向に隣接する1つの隣接画素の画素値p[0,-1]、および全ての隣接画素の平均値DCValを用いて求められる。即ち、画素値predSamples[0,0]は、画素値p[-1,0]、画素値p[0,-1]、および平均値DCValの3つをタップとするフィルタ処理により求められる。
また、予測ブロック内の左からx番目(x=1,..,nS-1)かつ上から0番目の画素の輝度成分の画素値predSamples[x,0]は、以下の式(4)により求められる。なお、nSは、予測ブロックの水平方向および垂直方向に並ぶ画素数である。
predSamples[x,0]=(1×p[x,-1]+3×DCVal+2)>>2
・・・(4)
・・・(4)
式(4)によれば、図7において、水玉が付された正方形が表す画素のうちの、水平方向に並ぶ画素の輝度成分の画素値predSamples[x,0]は、垂直方向に隣接する1つの隣接画素の画素値p[x,-1]と全ての隣接画素の平均値DCValを用いて求められる。即ち、画素値predSamples[x,0]は、画素値p[x,-1]と平均値DCValの2つをタップとするフィルタ処理により求められる。
また、予測ブロック内の左から0番目かつ上からy番目(y=1,..,nS-1)の画素の輝度成分の画素値predSamples[0,y]は、以下の式(5)により求められる。
predSamples[0,y]=(1×p[-1,y]+3×DCVal+2)>>2
・・・(5)
・・・(5)
式(5)によれば、図7において、水玉が付された正方形が表す画素のうちの、垂直方向に並ぶ画素の輝度成分の画素値predSamples[0,y]は、水平方向に隣接する1つの隣接画素の画素値p[-1,y]と全ての隣接画素の平均値DCValを用いて求められる。即ち、画素値predSamples[0,y]は、画素値p[-1,y]と平均値DCValの2つをタップとするフィルタ処理により求められる。
また、予測ブロック内の左からx番目(x=1,..,nS-1)かつ上からy番目(y=1,..,nS-1)の画素の輝度成分の画素値predSamples[x,y]は、以下の式(6)により求められる。
predSamples[x,y]=DCVal
・・・(6)
・・・(6)
式(6)によれば、図7において、模様が付されていない正方形が表す画素の輝度成分の画素値predSamples[x,y](x=1,..,nS-1,y=1,..,nS-1)は、全ての隣接画素の平均値DCValを用いて求められる。
なお、平均値DCvalは、以下の式(7)で定義される。
一方、イントラ予測モードが従来のDCモードであり、かつ、予測ブロックのサイズが64×64画素より大きい場合、予測画像の輝度成分の画素値predSamples[x,y](x=0,..,nS-1,y=0,..,nS-1)は、以下の式(8)により求められる。
predSamples[x,y]=DCVal
・・・(8)
・・・(8)
また、イントラ予測モードが垂直DCモードである場合、予測画像の輝度成分の画素値predSamples[x,y](x=0,..,nS-1,y=0,..,nS-1)は、以下の式(9)により求められる。
式(9)によれば、予測画像の輝度成分の画素値predSamples[x,y](x=0,..,nS-1,y=0,..,nS-1)は、垂直方向に隣接する隣接画素の平均値である。
従って、イントラ予測符号化の対象となる画像が図1に示した画像である場合に、イントラ予測モードとして垂直DCモードが選択されると、ブロック1との相関が高いブロック2内の隣接画素2Aだけが、予測画像の輝度成分の画素値predSamples[x,y]の生成に用いられる。よって、ブロック1との相関が低いブロック3内の隣接画素3Aの画素値も平均値の計算に用いる従来のDCモードが選択される場合に比べて、予測画像の精度が向上する。その結果、符号化効率が向上する。
さらに、イントラ予測モードが水平DCモードである場合、予測画像の輝度成分の画素値predSamples[x,y](x=0,..,nS-1,y=0,..,nS-1)は、以下の式(10)により求められる。
式(10)によれば、予測画像の輝度成分の画素値predSamples[x,y](x=0,..,nS-1,y=0,..,nS-1)は、水平方向に隣接する隣接画素を用いて生成される。
従って、イントラ予測符号化の対象となる画像が図2に示した画像である場合に、イントラ予測モードとして水平DCモードが選択されると、ブロック5との相関が高いブロック7内の隣接画素7Aだけが、予測画像の輝度成分の画素値predSamples[x,y]の生成に用いられる。よって、ブロック5との相関が低いブロック6内の隣接画素6Aの画素値も平均値の計算に用いる従来のDCモードが選択される場合に比べて、予測画像の精度が向上する。その結果、符号化効率が向上する。
なお、ここでは、イントラ予測モードが垂直DCモードまたは水平DCモードである場合、予測ブロックのサイズによらず、同一の計算式で予測画像の輝度成分の画素値predSamples[x,y]が求められるものとするが、イントラ予測モードが従来のDCモードである場合と同様に、予測ブロックのサイズによって、異なる計算式で予測画像の輝度成分の画素値predSamples[x,y]が求められるようにしてもよい。
この場合、例えば、予測ブロックのサイズが64×64画素以下であり、かつ、イントラ予測モードが垂直DCモードである場合、図8において水玉が付された正方形が表す画素の輝度成分の画素値predSamples[x,0](x=0,1,..,nS-1)は、上述した式(4)により、式(9)により定義される平均値DCvalを用いて求められる。一方、図8において模様が付されていない正方形が表す画素の輝度成分の画素値predSamples[x,y](x=0,..,nS-1,y=1,..,nS-1)は、上述した式(6)により、式(9)により定義される平均値DCvalを用いて求められる。
また、予測ブロックのサイズが64×64画素以下であり、かつ、イントラ予測モードが水平DCモードである場合、図9において水玉が付された正方形が表す画素の輝度成分の画素値predSamples[0,y](y=0,1,..,nS-1)は、上述した式(5)により、式(10)により定義される平均値DCvalを用いて求められる。一方、図9において模様が付されていない正方形が表す画素の輝度成分の画素値predSamples[x,y](x=1,..,nS-1,y=0,..,nS-1)は、上述した式(6)により、式(10)により定義される平均値DCvalを用いて求められる。
予測ブロックのサイズが64×64画素より大きい場合、上述したように、式(9)や(10)により、予測画像の輝度成分の画素値predSamples[x,y](x=0,..,nS-1,y=0,..,nS-1)が求められる。
[イントラ予測モードの番号の例]
図10は、予測ブロックのサイズが4×4画素より大きい場合のHEVC方式におけるイントラ予測モードの番号を示す図である。
図10は、予測ブロックのサイズが4×4画素より大きい場合のHEVC方式におけるイントラ予測モードの番号を示す図である。
なお、図10の表では、イントラ予測モードの番号に対応付けて、イントラ予測モードの名前が記述されている。このことは、後述する図12および図13においても同様である。
図10に示すように、HEVC方式においては、イントラ予測モードの種類は、35種類であり、各イントラ予測モードには、順に、0から34までの番号が付与されている。例えば、番号3のイントラ予測モードは、従来のDCモードである。なお、番号35のイントラ予測モードは、色差成分(クロマ成分)用のイントラ予測モードである。
図11は、図10のイントラ予測モードの予測方向を示す図である。
なお、図11では、各イントラ予測モードの予測方向を矢印で示しており、矢印の先に、そのイントラ予測モードの番号が記述されている。
図12は、図3の符号化装置10における予測モードの番号の例を示す図である。
図12に示すように、符号化装置10における予測モードの種類は、図10の場合に比べて、水平DCモードと垂直DCモードの2種類だけ多い37種類である。図12の例では、垂直DCモードの番号が、従来のDCモードの番号の次の番号である4であり、水平DCモードの番号が、その次の番号である5である。そして、図10において4乃至35の番号が付されたイントラ予測モードの番号が、2だけ繰り上げられ、6乃至37となっている。
図13は、図3の符号化装置10における予測モードの番号の他の例を示す図である。
図13の例では、垂直DCモードの番号が、図10における最後の番号である35であり、水平DCモードの番号が、その次の番号である36である。そして、図10において35の番号が付された、輝度成分のイントラ予測モードと同一である色差成分のイントラ予測モードの番号が、2だけ繰り上げられ、37となっている。
イントラ予測モードの番号の付与方法は、図12および図13のいずれの方法であってもよいが、水平DCモードと垂直DCモードの発生確率が高い場合、図12の方法が望ましく、水平DCモードと垂直DCモードの発生確率が低い場合、図13の方法が望ましい。このように付与方法が選択される場合、発生確率の高いイントラ予測モードの番号が小さくなるため、最適イントラ予測モードを示す情報を含む画像圧縮情報の情報量を削減することができる。即ち、符号化効率を向上させることができる。
また、図13の方法でイントラ予測モードの番号が付与される場合、そのイントラ予測モードの番号は、従来のイントラ予測モードと互換性を有する。
[最適イントラ予測モードを示す情報の可逆符号化の説明]
図14は、輝度成分の最適イントラ予測モードを示す情報の可逆符号化時に生成されるbin列の例を示す図である。
図14は、輝度成分の最適イントラ予測モードを示す情報の可逆符号化時に生成されるbin列の例を示す図である。
なお、図14の表では、輝度成分の最適イントラ予測モードを示す情報としてのrem_intra_luma_pred_modeと、そのrem_intra_luma_pred_modeの可逆符号化時に生成されるbin列が対応付けて記述されている。
まず、以下に、輝度成分の最適イントラ予測モードを示す情報としてのrem_intra_luma_pred_modeの求め方について説明する。
rem_intra_luma_pred_modeを求める場合、例えば、左方向に隣接する予測ブロックの輝度成分の最適イントラ予測モードの番号をcandintraPredModeA、上方向に隣接する予測ブロックの輝度成分の最適イントラ予測モードの番号をcandintraPredModeBとし、以下に示すようにcandModeList[x](x=0,1)が求められる。
即ち、candintraPredModeAとcandintraPredModeBの両方が、HEVC規格の条件により、利用不可能である場合、以下の式(11)により、candModeList[x](x=0,1)が求められる。
candModeList[0]=0
candModeList[1]=3
・・・(11)
candModeList[0]=0
candModeList[1]=3
・・・(11)
また、candintraPredModeAとcandintraPredModeBのいずれか一方が利用可能であるか、または、candintraPredModeAとcandintraPredModeBが同一である場合、以下の式(12)により、candModeList[x](x=0,1)が求められる。
candintraPredModeNが0ではない場合、
candModeList[0]=0
candModeList[1]=candintraPredModeN
candintraPredModeNが0である場合、
candModeList[0]=0
candModeList[1]=3
・・・(12)
candModeList[0]=0
candModeList[1]=candintraPredModeN
candintraPredModeNが0である場合、
candModeList[0]=0
candModeList[1]=3
・・・(12)
なお、式(12)において、candintraPredModeNは、candintraPredModeAとcandintraPredModeBのいずれか一方が利用可能である場合、candintraPredModeAとcandintraPredModeBのうちの利用可能な方である。また、candintraPredModeAとcandintraPredModeBが同一である場合、candintraPredModeNは、candintraPredModeAとcandintraPredModeBに共通の値である。
また、candintraPredModeAとcandintraPredModeBの両方が利用可能である場合、candModeList[0]は、candintraPredModeAとcandintraPredModeBのうちの小さい方とされ、candModeList[1]は、candintraPredModeAとcandintraPredModeBのうちの大きい方とされる。
次に、現在の予測ブロックの輝度成分の最適イントラ予測モードIntraPredModeが、candModeList[0]またはcandModeList[1]と同一であるかどうかが判定される。最適イントラ予測モードIntraPredModeが、candModeList[0]またはcandModeList[1]と同一であると判定された場合、prev_intra_luma_pred_flagが1に設定される。一方、最適イントラ予測モードIntraPredModeが、candModeList[0]またはcandModeList[1]と同一ではないと判定された場合、prev_intra_luma_pred_flagが0に設定される。このprev_intra_luma_pred_flagは、輝度成分の最適イントラ予測モードを示す情報として可逆符号化される。
そして、prev_intra_luma_pred_flagが1である場合、最適イントラ予測モードIntraPredModeと同一のcandModeList[0]またはcandModeList[1]を示す情報mpm_idxが、輝度成分の最適イントラ予測モードを示す情報として生成され、可逆符号化される。
一方、prev_intra_luma_pred_flagが0である場合、最適イントラ予測モードIntraPredModeがcandModeList[0]以上candModeList[1]未満であるとき、rem_intra_luma_pred_modeとして、最適イントラ予測モードIntraPredModeから1を減算した値が生成される。また、prev_intra_luma_pred_flagが0である場合、最適イントラ予測モードIntraPredModeがcandModeList[1]以上であるとき、rem_intra_luma_pred_modeとして、最適イントラ予測モードIntraPredModeから2を減算した値が生成される。
ここで、図12や図13で示したように、輝度成分のイントラ予測モードの番号は、0乃至36である。従って、図14に示すように、rem_intra_luma_pred_modeは、0乃至34となる。
図14の例では、rem_intra_luma_pred_modeが大きいほどbin列のビット数が多くなっている。例えば、rem_intra_luma_pred_modeが31である場合、bin列は「111110」とされ、rem_intra_luma_pred_modeが32である場合、bin列は「1111110」とされる。また、rem_intra_luma_pred_modeが33である場合、bin列は「11111110」とされ、rem_intra_luma_pred_modeが34である場合、bin列は「11111111」とされる。
図15は、rem_intra_luma_pred_modeの可逆符号化時に生成されるbin列の他の例を示す図である。
図15の例では、rem_intra_luma_pred_modeの値によらず、bin列のビット数は固定となっている。例えば、rem_intra_luma_pred_modeが31である場合、bin列は「1111100」とされ、rem_intra_luma_pred_modeが32である場合、bin列は「1111101」とされる。また、rem_intra_luma_pred_modeが33である場合、bin列は「1111110」とされ、rem_intra_luma_pred_modeが34である場合、bin列は「1111111」とされる。
[符号化装置の処理の説明]
図16および図17は、図3の符号化装置10による符号化処理を説明するフローチャートである。この符号化処理は、例えば、入力信号としてフレーム単位の画像が符号化装置10に入力されるたびに行われる。
図16および図17は、図3の符号化装置10による符号化処理を説明するフローチャートである。この符号化処理は、例えば、入力信号としてフレーム単位の画像が符号化装置10に入力されるたびに行われる。
図16のステップS11において、符号化装置10のA/D変換部11は、入力信号として入力されたフレーム単位の画像をA/D変換し、画面並べ替えバッファ12に出力して記憶させる。
ステップS12において、画面並べ替えバッファ12は、記憶した表示の順番のフレームの画像を、GOP構造に応じて、符号化のための順番に並べ替える。画面並べ替えバッファ12は、並べ替え後のフレーム単位の画像を、演算部13、イントラ予測部24、および動き予測・補償部25に供給する。なお、以下のステップS13乃至S28の処理は、例えばCU(Coding Unit)単位で行われる。
ステップS13において、イントラ予測部24は、候補となる全てのイントラ予測モードと予測ブロックのサイズのイントラ予測を行うイントラ予測処理を行う。このイントラ予測処理の詳細は、後述する図18を参照して説明する。イントラ予測部24は、イントラ予測処理の結果得られる予測画像とコスト関数値を予測画像選択部26に供給する。
また、動き予測・補償部25は、候補となる全てのインター予測モードの動き予測・補償処理を行い、その結果得られる予測画像とコスト関数値を予測画像選択部26に供給する。
ステップS14において、予測画像選択部26は、ステップS13の処理によりイントラ予測部24および動き予測・補償部25から供給されるコスト関数値に基づいて、最適イントラ予測モードと最適インター予測モードのうちのコスト関数値が最小となる方を、最適予測モードに決定する。そして、予測画像選択部26は、最適予測モードの予測画像を、演算部13および加算部20に供給する。
ステップS15において、予測画像選択部26は、最適予測モードが最適インター予測モードであるかどうかを判定する。ステップS15で最適予測モードが最適インター予測モードであると判定された場合、予測画像選択部26は、最適インター予測モードで生成された予測画像の選択を動き予測・補償部25に通知する。これにより、動き予測・補償部25は、インター予測モード情報、対応する動きベクトル、および参照画像を特定するための情報を可逆符号化部16に出力する。
そして、ステップS16において、可逆符号化部16は、動き予測・補償部25から供給されるインター予測モード情報、動きベクトル、および参照画像を特定するための情報を可逆符号化し、その結果得られる情報を符号化情報とする。そして、処理はステップS18に進む。
一方、ステップS15で最適予測モードが最適インター予測モードではないと判定された場合、即ち最適予測モードが最適イントラ予測モードである場合、予測画像選択部26は、最適イントラ予測モードで生成された予測画像の選択をイントラ予測部24に通知する。これにより、イントラ予測部24の予測制御部61(図6)は、イントラ予測モード情報を可逆符号化部16に供給する。
そして、ステップS17において、可逆符号化部16は、予測制御部61から供給されるイントラ予測モード情報を可逆符号化し、その結果得られる情報を符号化情報とする。そして、処理はステップS18に進む。
ステップS18において、演算部13は、画面並べ替えバッファ12から供給される画像から、予測画像選択部26から供給される予測画像を減算する。演算部13は、減算の結果得られる画像を、残差情報として直交変換部14に出力する。
ステップS19において、直交変換部14は、演算部13からの残差情報に対して直交変換を施し、その結果得られる係数を量子化部15に供給する。
ステップS20において、量子化部15は、直交変換部14から供給される係数を量子化する。量子化された係数は、可逆符号化部16と逆量子化部18に入力される。
ステップS21において、可逆符号化部16は、量子化部15から供給される量子化された係数を可逆符号化し、その結果得られる情報を符号化ビットストリームとする。そして、可逆符号化部16は、ステップS16またはS17の処理で生成された符号化情報と符号化ビットストリームから、画像圧縮情報を生成する。
図17のステップS22において、可逆符号化部16は、画像圧縮情報を蓄積バッファ17に供給し、蓄積させる。
ステップS23において、蓄積バッファ17は、蓄積されている画像圧縮情報を、例えば、後段の図示せぬ記録装置や伝送路などに出力する。
ステップS24において、逆量子化部18は、量子化部15から供給される量子化された係数を逆量子化する。
ステップS25において、逆直交変換部19は、逆量子化部18から供給される係数に対して逆直交変換を施し、その結果得られる残差情報を加算部20に供給する。
ステップS26において、加算部20は、逆直交変換部19から供給される残差情報と、予測画像選択部26から供給される予測画像を加算し、局部的に復号された画像を得る。加算部20は、得られた画像をデブロックフィルタ21に供給するとともに、フレームメモリ22に供給する。
ステップS27において、デブロックフィルタ21は、加算部20から供給される局部的に復号された画像に対してフィルタリングを行うことにより、ブロック歪を除去し、フレームメモリ22に供給する。
ステップS28において、フレームメモリ22は、フィルタリング前後の画像を蓄積する。具体的には、フレームメモリ22は、加算部20から供給される画像とデブロックフィルタ21から供給される画像を蓄積する。フレームメモリ22に蓄積された画像は、参照画像としてスイッチ23を介してイントラ予測部24または動き予測・補償部25に出力される。そして、処理は終了する。
なお、図16および図17の符号化処理では、説明を簡単化するため、常に、イントラ予測処理と動き予測・補償処理が行われるようにしたが、実際には、ピクチャタイプ等によっていずれか一方のみが行われる場合もある。
図18は、図16のステップS13のイントラ予測処理の詳細を説明するフローチャートである。
図18のステップS31において、イントラ予測部24の最適イントラ予測モード決定部41(図4)は、イントラ予測モード情報を決定する最適イントラ予測モード決定処理を行う。この最適イントラ予測モード決定処理の詳細は、後述する図19を参照して説明する。
ステップS32において、イントラ予測処理部42は、最適イントラ予測モード決定部41から供給されるイントラ予測モード情報のイントラ予測を行い、予測画像を生成する予測画像生成処理を行う。この予測画像生成処理の詳細は、後述する図20を参照して説明する。
図19は、図18のステップS31の最適イントラ予測モード決定処理の詳細を説明するフローチャートである。
図19のステップS41において、最適イントラ予測モード決定部41の予測制御部51(図5)は、候補となる予測ブロックのサイズのうち、まだステップS41の処理で設定されていないサイズを、現在の予測ブロックのサイズに設定する。
ステップS42において、予測制御部51は、候補となるイントラ予測モードのうち、まだステップS42の処理で設定されていないイントラ予測モードを、現在のイントラ予測モードに設定する。そして、予測制御部51は、現在の予測ブロックのサイズとイントラ予測モードを、隣接画像記憶部52、予測画像生成部53、およびモード判定部54に供給する。
ステップS43において、隣接画素記憶部52は、予測制御部51から供給される現在の予測ブロックのサイズとイントラ予測モードに基づいて、参照画像のうちの、イントラ予測対象の予測ブロックの参照可能な隣接画素を記憶する。隣接画素記憶部52は、記憶している隣接画素を予測画像生成部53に供給する。
ステップS44において、予測画像生成部53は、予測制御部51から供給される現在のイントラ予測モードが、DCモードであるかどうかを判定する。現在のイントラ予測モードが、従来のDCモード、水平DCモード、および垂直DCモードではない場合、ステップS44で現在のイントラ予測モードがDCモードではないと判定され、処理はステップS45に進む。
ステップS45において、予測画像生成部53は、隣接画素記憶部52から供給される隣接画素に基づいて、予測制御部51から供給される現在のイントラ予測モードと予測ブロックのサイズの通常のイントラ予測を行う。予測画像生成部53は、その結果得られる予測画像をモード判定部54に供給し、処理をステップS51に進める。
一方、現在のイントラ予測モードが、従来のDCモード、水平DCモード、または垂直DCモードである場合、ステップS45で現在のイントラ予測モードがDCモードであると判定され、処理はステップS46に進む。
ステップS46において、予測画像生成部53は、現在のイントラ予測モードが従来のDCモードであるかどうかを判定する。ステップS46で現在のイントラ予測モードが従来のDCモードであると判定された場合、処理はステップS47に進む。
ステップS47において、予測画像生成部53は、隣接画素に基づいて、現在の予測ブロックのサイズおよび従来のDCモードのイントラ予測を行い、その結果得られる予測画像をモード判定部54に供給する。そして、処理はステップS51に進む。
一方、ステップS46で現在のイントラ予測モードが従来のDCモードではないと判定された場合、ステップS48において、予測画像生成部53は、現在のイントラ予測モードが垂直DCモードであるかどうかを判定する。ステップS48で現在のイントラ予測モードが垂直DCモードではないと判定された場合、即ち現在のイントラ予測モードが水平DCモードである場合、処理はステップS49に進む。
ステップS49において、予測画像生成部53は、隣接画素に基づいて、現在の予測ブロックのサイズおよび水平DCモードのイントラ予測を行い、その結果得られる予測画像をモード判定部54に供給する。そして、処理はステップS51に進む。
また、ステップS48で現在のイントラ予測モードが垂直DCモードであると判定された場合、ステップS50において、予測画像生成部53は、隣接画素に基づいて、現在の予測ブロックのサイズおよび垂直DCモードのイントラ予測を行い、その結果得られる予測画像をモード判定部54に供給する。そして、処理はステップS51に進む。
ステップS51において、モード判定部54は、入力画像記憶部55に記憶されている画像と、予測画像生成部53から供給される予測画像とに基づいて、現在の予測ブロックのサイズおよびイントラ予測モードのコスト関数値を求める。
ステップS52において、予測制御部51は、候補となる全てのイントラ予測モードのコスト関数値が求められたかどうか、即ち、ステップS42において候補となる全てのイントラ予測モードを現在のイントラ予測モードとして設定したかどうかを判定する。
ステップS52で候補となる全てのイントラ予測モードのコスト関数値が求められていないと判定された場合、処理はステップS42に戻り、候補となる全てのイントラ予測モードのコスト関数値が求められるまで、ステップS42乃至S52の処理が繰り返される。
一方、ステップS52で候補となる全てのイントラ予測モードのコスト関数値が求められたと判定された場合、処理はステップS53に進む。ステップS53において、予測制御部51は、候補となる全ての予測ブロックのサイズのコスト関数値が求められたかどうか、即ち、ステップS41において候補となる全ての予測ブロックのサイズを現在の予測ブロックのサイズとして設定したかどうかを判定する。
ステップS53で候補となる全ての予測ブロックのサイズのコスト関数値が求められていないと判定された場合、処理はステップS41に戻り、候補となる全ての予測ブロックのサイズのコスト関数値が求められるまで、ステップS41乃至S53の処理が繰り返される。
一方、ステップS53で候補となる全ての予測ブロックのサイズのコスト関数値が求められたと判定された場合、ステップS54において、モード判定部54は、コスト関数値が最小となるときの予測ブロックのサイズを、予測ブロックの最適サイズとして決定する。
ステップS55において、モード判定部54は、コスト関数値が最小となるときのイントラ予測モードを最適イントラ予測モードとして決定する。そして、モード判定部54は、イントラ予測モード情報と、対応するコスト関数値を、イントラ予測処理部42に供給する。そして、処理は、図18のステップS31に戻り、ステップS32に進む。
図20は、図18のステップS32の予測画像生成処理を説明するフローチャートである。
図20のステップS70において、イントラ予測処理部42の予測制御部61(図6)は、図5のモード判定部54から供給されるイントラ予測モード情報とコスト関数値を受信する。予測制御部61は、イントラ予測モード情報を隣接画素記憶部62と予測画像生成部63に供給し、コスト関数値を図3の予測画像選択部26に供給する。
ステップS71において、隣接画素記憶部62は、予測制御部61から供給されるイントラ予測モード情報に基づいて、参照画像のうちのイントラ予測対象の予測ブロックの参照可能な隣接画素を記憶する。隣接画素記憶部62は、記憶している隣接画素を予測画像生成部63に供給する。
ステップS72乃至S78の処理は、予測画像生成部53の代わりに予測画像生成部63が行う点と、イントラ予測モードと予測ブロックのサイズが、イントラ予測モード情報が示すものである点を除いて、図19のステップS44乃至S50の処理と同様であるので、説明は省略する。イントラ予測の結果得られる予測画像は、図3の予測画像選択部26に供給される。
以上のように、符号化装置10は、イントラ予測モードが水平DCモードである場合に、水平方向に隣接する隣接画素を参照して予測画像を生成する。従って、イントラ予測符号化対象の画像が図2に示したような画像である場合、符号化装置10は、水平DCモードのイントラ予測を行うことにより、従来のDCモードのイントラ予測を行う場合に比べて予測画像の精度を向上させることができる。即ち、イントラ予測符号化対象の画像が図2に示したような画像である場合に、最適なDCモードでイントラ予測符号化を行うことができる。その結果、符号化効率が向上する。
また、符号化装置10は、イントラ予測モードが垂直DCモードである場合に、垂直方向に隣接する隣接画素を参照して予測画像を生成する。従って、イントラ予測符号化対象の画像が図1に示したような画像である場合、符号化装置10は、垂直DCモードのイントラ予測を行うことにより、従来のDCモードのイントラ予測を行う場合に比べて予測画像の精度を向上させることができる。即ち、イントラ予測符号化対象の画像が図1に示したような画像である場合に、最適なDCモードでイントラ予測符号化を行うことができる。その結果、符号化効率が向上する。
さらに、従来のHEVC方式で符号化を行う符号化装置では、参照可能な隣接画素が垂直方向に隣接する画素のみである場合、上述した式(9)により予測画像の輝度成分の画素値が求められる。また、参照可能な隣接画素が水平方向に隣接する画素のみである場合、上述した式(10)により予測画像の輝度成分の画素値が求められる。従って、水平DCモードおよび垂直DCモードのイントラ予測の演算処理は、従来のHEVC方式におけるイントラ予測の演算処理の一部であり、符号化装置10では、DCモードの拡張による回路の増加は少ない。
[復号装置の第1実施の形態の構成例]
図21は、図3の符号化装置10から出力される画像圧縮情報を復号する、本技術を適用した復号装置の第1実施の形態の構成例を示すブロック図である。
図21は、図3の符号化装置10から出力される画像圧縮情報を復号する、本技術を適用した復号装置の第1実施の形態の構成例を示すブロック図である。
図21の復号装置100は、蓄積バッファ101、可逆復号部102、逆量子化部103、逆直交変換部104、加算部105、デブロックフィルタ106、画面並べ替えバッファ107、D/A変換部108、フレームメモリ109、スイッチ110、イントラ予測部111、動き補償部112、およびスイッチ113により構成される。
復号装置100の蓄積バッファ101は、受け取り部として機能し、図3の符号化装置10から画像圧縮情報を受け取り、蓄積する。蓄積バッファ101は、蓄積されている画像圧縮情報を可逆復号部102に供給する。
可逆復号部102は、蓄積バッファ101からの画像圧縮情報に対して、可変長復号や、算術復号等の可逆復号を施すことで、量子化された係数と符号化情報を得る。可逆復号部102は、量子化された係数を逆量子化部103に供給する。また、可逆復号部102は、符号化情報としてのイントラ予測モード情報などをイントラ予測部111に供給し、動きベクトル、参照画像を特定するための情報、インター予測モード情報などを動き補償部112に供給する。さらに、可逆復号部102は、符号化情報としてのイントラ予測モード情報またはインター予測モード情報をスイッチ113に供給する。
逆量子化部103、逆直交変換部104、加算部105、デブロックフィルタ106、フレームメモリ109、スイッチ110、イントラ予測部111、および、動き補償部112は、図3の逆量子化部18、逆直交変換部19、加算部20、デブロックフィルタ21、フレームメモリ22、スイッチ23、イントラ予測部24、および、動き予測・補償部25とそれぞれ同様の処理を行い、これにより、画像が復号される。
具体的には、逆量子化部103は、可逆復号部102からの量子化された係数を逆量子化し、その結果得られる係数を逆直交変換部104に供給する。
逆直交変換部104は、逆量子化部103からの係数に対して逆直交変換を施し、その結果得られる残差情報を加算部105に供給する。
加算部105は、復号部として機能し、逆直交変換部104から供給される復号対象の画像としての残差情報と、スイッチ113から供給される予測画像を加算することにより、復号を行う。加算部105は、復号の結果得られる画像をデブロックフィルタ106に供給するとともに、フレームメモリ109に供給する。なお、スイッチ113から予測画像が供給されない場合、加算部105は、逆直交変換部104から供給される残差情報である画像を復号の結果得られる画像として、デブロックフィルタ106に供給するとともに、フレームメモリ109に供給して蓄積させる。
デブロックフィルタ106は、加算部105から供給される画像をフィルタリングすることにより、ブロック歪を除去する。デブロックフィルタ106は、その結果得られる画像をフレームメモリ109に供給し、蓄積させるとともに、画面並べ替えバッファ107に供給する。フレームメモリ109に蓄積された画像は、参照画像としてスイッチ110を介して読み出され、動き補償部112またはイントラ予測部111に供給される。
画面並べ替えバッファ107は、デブロックフィルタ106から供給される画像をフレーム単位で記憶する。画面並べ替えバッファ107は、記憶した符号化のための順番のフレーム単位の画像を、元の表示の順番に並び替え、D/A変換部108に供給する。
D/A変換部108は、画面並べ替えバッファ107から供給されるフレーム単位の画像をD/A変換し、出力信号として出力する。
イントラ予測部111は、可逆復号部102から供給されるイントラ予測モード情報に基づいて、現在のイントラ予測モードと予測ブロックのサイズを決定する。具体的には、イントラ予測部111は、イントラ予測モード情報が示す予測ブロックの最適サイズを、現在の予測ブロックのサイズに決定する。
また、イントラ予測部111は、符号化装置10と同様に、candModeList[0]とcandModeList[1]を設定する。さらに、イントラ予測部111は、イントラ予測モード情報に含まれる最適イントラ予測モードを示す情報としてのprev_intra_luma_pred_flagが0であるかどうかを判定する。prev_intra_luma_pred_flagが0ではないと判定された場合、イントラ予測部111は、最適イントラ予測モードを示す情報としてのmpm_idxが示すcandModeList[0]またはcandModeList[1]を、現在の輝度成分のイントラ予測モードの番号に決定する。
一方、prev_intra_luma_pred_flagが0であると判定された場合、イントラ予測部111は、まず、最適イントラ予測モードを示す情報としてのrem_intra_luma_pred_modeを現在の輝度成分のイントラ予測モードの番号とする。また、イントラ予測部111は、candModeList[0]がcandModeList[1]より大きい場合、candModeList[0]とcandModeList[1]を入れ替える。そして、現在のイントラ予測モードがcandModeList[0]以上candModeList[1]未満である場合、イントラ予測部111は、現在の輝度成分のイントラ予測モードの番号を1だけインクリメントし、最終的な現在の輝度成分のイントラ予測モードとする。また、現在のイントラ予測モードがcandModeList[1]以上である場合、イントラ予測部111は、現在のイントラ予測モードの番号を2だけインクリメントし、最終的な現在のイントラ予測モードの番号とする。
イントラ予測部111は、フレームメモリ109からスイッチ110を介して読み出されたデブロックフィルタ106でフィルタリングされていない参照画像を用いて、現在の予測ブロックのサイズとイントラ予測モードのイントラ予測を行う。イントラ予測部111は、その結果生成される予測画像をスイッチ113に供給する。
動き補償部112は、可逆復号部102から供給される参照画像を特定するための情報に基づいて、フレームメモリ109からスイッチ110を介して参照画像を読み出す。動き補償部112は、動きベクトルと参照画像を用いて、インター予測モード情報が示す最適インター予測モードの動き補償処理を行う。動き補償部112は、その結果生成される予測画像をスイッチ113に供給する。
スイッチ113は、可逆復号部102からイントラ予測モード情報が供給された場合、イントラ予測部111から供給される予測画像を加算部105に供給する。一方、可逆復号部102からインター予測モード情報が供給された場合、スイッチ113は、動き補償部112から供給される予測画像を加算部105に供給する。
[復号装置の処理の説明]
図22は、図21の復号装置100による復号処理を説明するフローチャートである。この復号処理は、例えば、フレーム単位の画像圧縮情報が復号装置100に入力されるたびに行われる。
図22は、図21の復号装置100による復号処理を説明するフローチャートである。この復号処理は、例えば、フレーム単位の画像圧縮情報が復号装置100に入力されるたびに行われる。
図22のステップS101において、復号装置100の蓄積バッファ101は、図3の符号化装置10からフレーム単位の画像圧縮情報を受け取り、蓄積する。蓄積バッファ101は、蓄積されている画像圧縮情報を可逆復号部102に供給する。なお、以下のステップS102乃至S110の処理は、例えばCU単位で行われる。
ステップS102において、可逆復号部102は、蓄積バッファ101からの画像圧縮情報を可逆復号し、量子化された係数と符号化情報を得る。可逆復号部102は、量子化された係数を逆量子化部103に供給する。また、可逆復号部102は、符号化情報としてのイントラ予測モード情報などをイントラ予測部111に供給し、動きベクトル、インター予測モード情報、参照画像を特定するための情報などを動き補償部112に供給する。さらに、可逆復号部102は、符号化情報としてのイントラ予測モード情報またはインター予測モード情報をスイッチ113に供給する。
ステップS103において、逆量子化部103は、可逆復号部102からの量子化された係数を逆量子化し、その結果得られる係数を逆直交変換部104に供給する。
ステップS104において、動き補償部112は、可逆復号部102からインター予測モード情報が供給されたかどうかを判定する。ステップS104でインター予測モード情報が供給されたと判定された場合、処理はステップS105に進む。
ステップS105において、動き補償部112は、可逆復号部102から供給される動きベクトル、インター予測モード情報、および参照画像を特定するための情報に基づいて、動き補償処理を行う。動き補償部112は、その結果生成される予測画像を、スイッチ113を介して加算部105に供給し、処理をステップS107に進める。
一方、ステップS104でインター予測モード情報が供給されていないと判定された場合、即ちイントラ予測モード情報がイントラ予測部111に供給された場合、処理はステップS106に進む。
ステップS106において、イントラ予測部111は、フレームメモリ109からスイッチ110を介して読み出されたデブロックフィルタ106でフィルタリングされていない参照画像を用いて、イントラ予測モード情報のイントラ予測を行うイントラ予測処理を行う。このイントラ予測処理の詳細は、後述する図23を参照して説明する。イントラ予測部111は、イントラ予測処理の結果生成される予測画像を、スイッチ113を介して加算部105に供給し、処理をステップS107に進める。
ステップS107において、逆直交変換部104は、逆量子化部103からの係数に対して逆直交変換を施し、その結果得られる残差情報を加算部105に供給する。
ステップS108において、加算部105は、逆直交変換部104から供給される残差情報と、スイッチ113から供給される予測画像を加算する。加算部105は、その結果得られる画像をデブロックフィルタ106に供給するとともに、フレームメモリ109に供給する。
ステップS109において、デブロックフィルタ106は、加算部105から供給される画像に対してフィルタリングを行い、ブロック歪を除去する。デブロックフィルタ106は、フィルタリング後の画像をフレームメモリ109に供給する。
ステップS110において、フレームメモリ109は、加算部105から供給されるフィルタリング前の画像と、デブロックフィルタ106から供給されるフィルタリング後の画像を蓄積する。フレームメモリ109に蓄積された画像は、参照画像としてスイッチ110を介して動き補償部112またはイントラ予測部111に供給される。
ステップS111において、画面並べ替えバッファ107は、デブロックフィルタ106から供給される画像をフレーム単位で記憶し、記憶した符号化のための順番のフレーム単位の画像を、元の表示の順番に並び替え、D/A変換部108に供給する。
ステップS112において、D/A変換部108は、画面並べ替えバッファ107から供給されるフレーム単位の画像をD/A変換し、出力信号として出力する。
図23は、図22のステップS106のイントラ予測処理の詳細を説明するフローチャートである。
図23のステップS131において、イントラ予測部111は、可逆復号部102から供給されるイントラ予測モード情報に基づいて、現在の予測ブロックのサイズとイントラ予測モードを決定する。
ステップS132乃至S138の処理は、図5の予測画像生成部53ではなくイントラ予測部111により行われる点と、イントラ予測モードと予測ブロックのサイズがステップS131で決定されたものである点を除いて、図19のステップS44乃至S50の処理と同様であるので、説明は省略する。
以上のように、復号装置100は、イントラ予測モードが水平DCモードである場合、水平方向に隣接する隣接画素を参照して予測画像を生成するので、符号化装置10により水平DCモードでイントラ予測符号化された符号化ストリームを復号することができる。
また、復号装置100は、イントラ予測モードが垂直DCモードである場合、垂直方向に隣接する隣接画素を参照して予測画像を生成するので、符号化装置10により垂直DCモードでイントラ予測符号化された符号化ストリームを復号することができる。
[イントラ予測モードの他の伝送方法の説明]
上述した説明では、イントラ予測モードの番号を拡張することにより、水平DCモードと垂直DCモードの伝送を可能にしたが、イントラ予測モードの番号を拡張せずに、水平DCモードと垂直DCモードを示す情報を伝送することもできる。
上述した説明では、イントラ予測モードの番号を拡張することにより、水平DCモードと垂直DCモードの伝送を可能にしたが、イントラ予測モードの番号を拡張せずに、水平DCモードと垂直DCモードを示す情報を伝送することもできる。
図24は、このような場合に伝送される、最適イントラ予測モードを示す情報のシンタックスの例を示す図である。
図24の2行目に示すように、最適イントラ予測モードを示す情報には、prev_intra_luma_pred_flagが記述される。また、3行目と4行目に示すように、prev_intra_luma_pred_flagが1である場合、mpm_idxが記述される。
一方、5乃至7行目に示すように、prev_intra_luma_pred_flagが0である場合、directional_intra_dc_predと、rem_intra_luma_pred_modeが記述される。directional_intra_dc_predは、rem_intra_luma_pred_modeが示す最適イントラ予測モードIntraPredModeがDCモードである場合に、そのDCモードが従来のDCモードであるか、水平DCモードであるか、または垂直DCモードであるかを示すDCモード情報である。第1実施の形態では、従来のDCモードを示すDCモード情報が0であり、垂直DCモードを示すDCモード情報が1であり、水平DCモードを示すDCモード情報が2である。
図25は、このような場合に復号装置100のイントラ予測部111において行われる現在のイントラ予測モードの決定処理を説明する図である。
図25の1行目と2行目に示すように、最適イントラ予測モードを示す情報としてのrem_intra_luma_pred_modeが示す最適イントラ予測モードIntraPredModeがDCモードであり、directional_intra_dc_predが0である場合、イントラ予測部111は、現在のイントラ予測モードを従来のDCモードに決定する。
また、3行目と4行目に示すように、最適イントラ予測モードIntraPredModeがDCモードであり、directional_intra_dc_predが1である場合、イントラ予測部111は、現在のイントラ予測モードを垂直DCモードに決定する。
さらに、5行目と6行目に示すように、最適イントラ予測モードIntraPredModeがDCモードであり、directional_intra_dc_predが2である場合、イントラ予測部111は、現在のイントラ予測モードを水平DCモードに決定する。
なお、第1実施の形態において、符号化装置10は、水平DCモードと垂直DCモードが最適イントラ予測モードの候補であるかどうかを表す情報、即ちDCモードが拡張されているかどうかを表す拡張情報を設定し、イントラ予測モード情報とともに可逆符号化して伝送するようにしてもよい。
この場合、復号装置100は、拡張情報が、DCモードが拡張されていることを表す場合、現在のイントラ予測モードが水平DCモードであるか、および、垂直DCモードであるかを判断する。拡張情報は、例えば、ピクチャ単位、GOP単位などで設定される。
<第2実施の形態>
[符号化装置の第2実施の形態の構成例]
図26は、本技術を適用した符号化装置の第2実施の形態の構成例を示すブロック図である。
[符号化装置の第2実施の形態の構成例]
図26は、本技術を適用した符号化装置の第2実施の形態の構成例を示すブロック図である。
図26に示す構成のうち、図3の構成と同じ構成には同じ符号を付してある。重複する説明については適宜省略する。
図26の符号化装置130の構成は、イントラ予測部24の代わりにイントラ予測部131が設けられている点が図3の構成と異なる。符号化装置130は、HEVC方式において候補となるイントラ予測モードと水平DCモードを、最適イントラ予測モードの候補としてイントラ予測処理を行う。従って、イントラ予測モードに付される番号は、0乃至36である。
具体的には、符号化装置130のイントラ予測部131は、フレームメモリ22からスイッチ23を介して読み出されたデブロックフィルタ21でフィルタリングされていない参照画像を用いて、HEVC方式において候補となる予測ブロックのサイズと、HEVC方式において候補となるイントラ予測モードおよび水平DCモードのイントラ予測を行う。
このとき、イントラ予測部131は、図3のイントラ予測部24と同様に、画面並べ替えバッファ12から読み出された画像と予測画像とに基づいて、候補となる全てのイントラ予測モードと予測ブロックのサイズの組み合わせに対してコスト関数値を算出する。そして、イントラ予測部131は、イントラ予測部24と同様に、コスト関数値が最小となるイントラ予測モードと予測ブロックのサイズの組み合わせを、最適イントラ予測モードと予測ブロックの最適サイズとし、イントラ予測モード情報を生成する。
イントラ予測部131は、イントラ予測部24と同様に、イントラ予測モード情報で生成された予測画像、および、対応するコスト関数値を、予測画像選択部26に供給する。イントラ予測部131は、イントラ予測部24と同様に、予測画像選択部26から最適イントラ予測モードで生成された予測画像の選択が通知された場合、イントラ予測モード情報を可逆符号化部16に供給する。
イントラ予測部131の構成は、候補となるイントラ予測モードに垂直DCモードが含まれない点を除いて、図4乃至図6で説明したイントラ予測部24の構成と同様であるので、図示は省略する。
[符号化装置の処理の説明]
図26の符号化装置130の符号化処理は、図19の最適イントラ予測モード決定処理と図20の予測画像生成処理を除いて、図16および図17の符号化処理と同様であるので、最適イントラ予測モード決定処理と予測画像生成処理についてのみ説明する。
図26の符号化装置130の符号化処理は、図19の最適イントラ予測モード決定処理と図20の予測画像生成処理を除いて、図16および図17の符号化処理と同様であるので、最適イントラ予測モード決定処理と予測画像生成処理についてのみ説明する。
図27は、符号化装置130のイントラ予測部131の最適イントラ予測モード決定処理の詳細を説明するフローチャートである。
図27に示すように、イントラ予測部131の最適イントラ予測モード決定処理は、現在のイントラ予測モードとして垂直DCモードが設定されない点を除いて、図19の最適イントラ予測モード決定処理と同様である。
具体的には、図27のステップS151において、イントラ予測部131(図26)は、候補となる予測ブロックのサイズのうち、まだステップS151の処理で設定されていないサイズを、現在の予測ブロックのサイズに設定する。
ステップS152において、イントラ予測部131は、HEVC方式において候補となるイントラ予測モードと水平DCモードのうち、まだステップS152の処理で設定されていないイントラ予測モードを、現在のイントラ予測モードに設定する。
ステップS153乃至S157の処理は、図19のステップS43乃至S47の処理と同様であるので説明は省略する。
ステップS156でイントラ予測モードが従来のDCモードではないと判定された場合、ステップS158において、イントラ予測部131は、隣接画素に基づいて、現在の予測ブロックのサイズおよび水平DCモードのイントラ予測を行う。そして、処理は、ステップS159に進む。
ステップS159乃至S163の処理は、図19のステップS51乃至S55の処理と同様であるので、説明は省略する。
図28は、符号化装置130のイントラ予測部131の予測画像生成処理の詳細を説明するフローチャートである。
図28に示すように、イントラ予測部131の予測画像生成処理は、最適イントラ予測モードが垂直DCモードではない点を除いて、図20の最適イントラ予測モード決定処理と同様である。
具体的には、図28のステップS180乃至S185の処理は、図20のステップS70乃至S75の処理と同様であるので、説明は省略する。
ステップS184で最適イントラ予測モードが従来のDCモードではないと判定された場合、ステップS186において、イントラ予測部131は、隣接画素に基づいて、イントラ予測モード情報が示す予測ブロックの最適サイズと水平DCモードのイントラ予測を行う。そして、予測画像生成処理は終了する。
以上のように、符号化装置130は、イントラ予測モードが水平DCモードである場合に、水平方向に隣接する隣接画素を参照して予測画像を生成する。従って、イントラ予測符号化対象の画像が図2に示したような画像である場合、符号化装置130は、水平DCモードのイントラ予測を行うことにより、従来のDCモードのイントラ予測を行う場合に比べて予測画像の精度を向上させることができる。即ち、イントラ予測符号化対象の画像が図2に示したような画像である場合に、最適なDCモードでイントラ予測符号化を行うことができる。その結果、符号化効率が向上する。
[復号装置の第2実施の形態の構成例]
図29は、図26の符号化装置130から出力される画像圧縮情報を復号する、本技術を適用した復号装置の第2実施の形態の構成例を示すブロック図である。
図29は、図26の符号化装置130から出力される画像圧縮情報を復号する、本技術を適用した復号装置の第2実施の形態の構成例を示すブロック図である。
図29に示す構成のうち、図21の構成と同じ構成には同じ符号を付してある。重複する説明については適宜省略する。
図29の復号装置150の構成は、イントラ予測部111の代わりにイントラ予測部151が設けられている点が図21の構成と異なる。復号装置150は、最適イントラ予測モードとして、HEVC方式のイントラ予測モードまたは水平DCモードを示すイントラ予測モード情報を受け取る。
具体的には、符号化装置130のイントラ予測部151は、可逆復号部102から供給されるイントラ予測モード情報に基づいて、現在のイントラ予測モードと予測ブロックのサイズを決定する。具体的には、イントラ予測部151は、イントラ予測モード情報が示す予測ブロックの最適サイズを、現在の予測ブロックのサイズに決定する。また、イントラ予測部151は、図21のイントラ予測部111と同様に、現在のイントラ予測モードを決定する。但し、現在のイントラ予測モードの番号は、0乃至36のいずれかである。
イントラ予測部151は、イントラ予測部111と同様に、参照画像を用いて、現在の予測ブロックのサイズとイントラ予測モードのイントラ予測を行う。イントラ予測部151は、イントラ予測部111と同様に、その結果生成される予測画像をスイッチ113に供給する。
[復号装置の処理の説明]
図29の復号装置150の復号処理は、図22のステップS106のイントラ予測処理を除いて、図22の復号処理と同様であるので、イントラ予測処理についてのみ説明する。
図29の復号装置150の復号処理は、図22のステップS106のイントラ予測処理を除いて、図22の復号処理と同様であるので、イントラ予測処理についてのみ説明する。
図30は、復号装置150のイントラ予測処理の詳細を説明するフローチャートである。
図30に示すように、復号装置150のイントラ予測部151は、HEVC方式のイントラ予測モードまたは水平DCモードのイントラ予測を行う。
具体的には、図30のステップS201乃至S205の処理は、図23のステップS131乃至S135の処理と同様であるので、説明は省略する。
ステップS204で現在のイントラ予測モードが従来のDCモードではないと判定された場合、ステップS206において、イントラ予測部151は、現在の予測ブロックのサイズおよび水平DCモードのイントラ予測を行う。そして、イントラ予測処理は終了する。
以上のように、復号装置150は、イントラ予測モードが水平DCモードである場合、水平方向に隣接する隣接画素を参照して予測画像を生成するので、符号化装置130により水平DCモードでイントラ予測符号化された符号化ストリームを復号することができる。
なお、第2実施の形態においても、第1実施の形態と同様に、イントラ予測モードの番号を拡張せずに、directional_intra_dc_predを用いて水平DCモードを示す情報を伝送することもできる。この場合、directional_intra_dc_predは1ビットの情報であり、DCモードが従来のDCモードであるか、水平DCモードであるかを示す。
また、第2実施の形態において、符号化装置130は、水平DCモードが最適イントラ予測モードの候補であるかどうかを表す情報、即ちDCモードが拡張されているかどうかを表す拡張情報を設定し、イントラ予測モード情報とともに可逆符号化して伝送するようにしてもよい。この場合、復号装置150は、拡張情報を受け取り、拡張情報が、DCモードが拡張されていることを表す場合、現在のイントラ予測モードが水平DCモードであるかを判断する。
<第3実施の形態>
[符号化装置の第3実施の形態の構成例]
図31は、本技術を適用した符号化装置の第3実施の形態の構成例を示すブロック図である。
[符号化装置の第3実施の形態の構成例]
図31は、本技術を適用した符号化装置の第3実施の形態の構成例を示すブロック図である。
図31に示す構成のうち、図3の構成と同じ構成には同じ符号を付してある。重複する説明については適宜省略する。
図31の符号化装置170の構成は、イントラ予測部24の代わりにイントラ予測部171が設けられている点が図3の構成と異なる。符号化装置170は、SDIP(Short Distance Intra Prediction)方式のイントラ予測を行う。
なお、SDIP方式とは、正方形の予測ブロックのサイズだけでなく、長方形の予測ブロックのサイズも予測ブロックの最適サイズの候補とする予測方式である。SDIP方式の詳細は、JCTVC(Joint Collaborative Team on Video Coding)-E278“CE6.b1 Report on Short Distance Intra Prediction Method”に記載されている。
符号化装置170のイントラ予測部171は、フレームメモリ22からスイッチ23を介して読み出されたデブロックフィルタ21でフィルタリングされていない参照画像を用いて、候補となる全てのイントラ予測モードと予測ブロックのサイズのイントラ予測を行う。
ここで、候補となる予測ブロックのサイズは、SDIP方式における予測ブロックのサイズである。また、候補となるイントラ予測モードは、予測ブロックの形状が正方形である場合、HEVC方式において候補となるイントラ予測モードである。また、予測ブロックの形状が縦長の長方形である場合、候補となるイントラ予測モードは、HEVC方式において候補となるイントラ予測モードのうちのDCモードの代わりに水平DCモードが含まれるものである。さらに、予測ブロックの形状が横長の長方形である場合、候補となるイントラ予測モードは、HEVC方式において候補となるイントラ予測モードのうちのDCモードの代わりに垂直DCモードが含まれるものである。
また、イントラ予測部171は、図3のイントラ予測部24と同様に、画面並べ替えバッファ12から読み出された画像と、イントラ予測の結果生成される予測画像とに基づいて、候補となる全てのイントラ予測モードと予測ブロックのサイズの組み合わせに対してコスト関数値を算出する。そして、イントラ予測部171は、イントラ予測部24と同様に、コスト関数値が最小となるイントラ予測モードと予測ブロックのサイズの組み合わせを、最適イントラ予測モードと予測ブロックの最適サイズとし、イントラ予測モード情報を生成する。
イントラ予測部171は、イントラ予測部24と同様に、イントラ予測モード情報で生成された予測画像、および、対応するコスト関数値を、予測画像選択部26に供給する。イントラ予測部171は、イントラ予測部24と同様に、予測画像選択部26から最適イントラ予測モード情報で生成された予測画像の選択が通知された場合、イントラ予測モード情報を可逆符号化部16に供給する。
イントラ予測部171の構成は、候補となるイントラ予測モードと予測ブロックのサイズの組み合わせが異なる点を除いて、図4乃至図6で説明したイントラ予測部24の構成と同様であるので、図示は省略する。
[SDIPの予測ブロックのサイズの例]
図32は、SDIP方式における予測ブロックのサイズの例を示す図である。
図32は、SDIP方式における予測ブロックのサイズの例を示す図である。
図32において、CU180は32×32画素である。この場合、SDIP方式における予測ブロックは、通常の正方形の16×16画素のブロック181、8×8画素のブロック182、および4×4画素のブロック183などを含む。また、SDIP方式における予測ブロックは、縦長の長方形の4×16画素のブロック184、2×8画素のブロック185、1×4画素のブロック186などを含む。さらに、図示はしないが、SDIP方式における予測ブロックは、縦長の長方形のブロック184乃至186などの水平方向と垂直方向の画素数が逆である横長の長方形のブロックを含む。
[符号化装置の処理の説明]
図31の符号化装置170の符号化処理は、図18のステップS31の最適イントラ予測モード決定処理を除いて、図16および図17の符号化処理と同様であるので、最適イントラ予測モード決定処理についてのみ説明する。
図31の符号化装置170の符号化処理は、図18のステップS31の最適イントラ予測モード決定処理を除いて、図16および図17の符号化処理と同様であるので、最適イントラ予測モード決定処理についてのみ説明する。
図33は、図31の符号化装置170の最適イントラ予測モード決定処理の詳細を説明するフローチャートである。
図33のステップS221において、イントラ予測部171は、候補となる図32に示したSDIP方式の予測ブロックのサイズのうち、まだステップS221の処理で設定されていないサイズを、現在の予測ブロックのサイズに設定する。
ステップS222において、イントラ予測部171は、現在の予測ブロックのサイズに基づいて現在のイントラ予測モードを設定するイントラ予測モード設定処理を行う。このイントラ予測モード設定処理の詳細は、後述する図34を参照して説明する。
ステップS223乃至S235の処理は、図19のステップS43乃至S55の処理と同様であるので、説明は省略する。
図34は、図33のステップS222のイントラ予測モード設定処理の詳細を説明するフローチャートである。
図34のステップS241において、イントラ予測部171は、HEVC方式におけるイントラ予測モードのうち、まだステップS241の処理で設定されていないイントラ予測モードを、現在のイントラ予測モードに設定する。
ステップS242において、イントラ予測部171は、現在のイントラ予測モードが従来のDCモードであるかどうかを判定する。ステップS242で現在のイントラ予測モードが従来のDCモードではないと判定された場合、処理は図33のステップS222に戻り、ステップS223に進む。
一方、ステップS242で現在のイントラ予測モードが従来のDCモードであると判定された場合、ステップS243において、イントラ予測部171は、予測ブロックの形状が正方形であるかどうかを判定する。図33のステップS221で設定された現在の予測ブロックのサイズの形状が正方形である場合、ステップS243で予測ブロックの形状が正方形であると判定され、処理は図33のステップS222に戻り、ステップS223に進む。
また、ステップS221で設定された現在の予測ブロックのサイズの形状が正方形ではない場合、処理はステップS244に進む。ステップS244において、イントラ予測部171は、予測ブロックの形状が横長の長方形であるかどうかを判定する。ステップS221で設定された現在の予測ブロックのサイズの形状が縦長の長方形である場合、ステップS244で予測ブロックの形状が横長の長方形ではないと判定され、処理はステップS245に進む。
ステップS245において、イントラ予測部171は、ステップS241で現在のイントラ予測モードに設定された従来のDCモードを、水平DCモードに変更する。そして、処理は図33のステップS222に戻り、ステップS223に進む。
一方、ステップS221で設定された現在の予測ブロックのサイズの形状が横長の長方形である場合、ステップS244で予測ブロックの形状が横長の長方形であると判定され、処理はステップS246に進む。
ステップS246において、イントラ予測部171は、ステップS241で現在のイントラ予測モードに設定された従来のDCモードを、垂直DCモードに変更する。そして、処理は図33のステップS222に戻り、ステップS223の処理に進む。
以上のように、符号化装置170は、予測ブロックの形状が縦長の長方形である場合、従来のDCモードの代わりに水平DCモードをイントラ予測の候補とする。これにより、予測ブロックの最適サイズの形状が縦長の長方形である場合、即ち水平方向の相関が垂直方向の相関に比べて高い場合、従来のDCモードではなく水平DCモードのイントラ予測が行われるので、予測画像の精度を向上させることができる。即ち、予測ブロックの最適サイズの形状が縦長の長方形である場合に、最適なDCモードでイントラ予測符号化を行うことができる。その結果、符号化効率が向上する。
また、符号化装置170は、予測ブロックの形状が横長の長方形である場合、従来のDCモードの代わりに垂直DCモードをイントラ予測の候補とする。これにより、予測ブロックの最適サイズの形状が横長の長方形である場合、即ち垂直方向の相関が水平方向の相関に比べて高い場合、従来のDCモードではなく垂直DCモードのイントラ予測が行われるので、予測画像の精度を向上させることができる。即ち、予測ブロックの最適サイズの形状が横長の長方形である場合に、最適なDCモードでイントラ予測符号化を行うことができる。その結果、符号化効率が向上する。
なお、符号化装置170から出力される画像圧縮情報を復号する復号装置は、イントラ予測モード情報が示す予測ブロックの最適サイズが、SDIP方式における予測ブロックのサイズである点を除いて、図21の復号装置100と同様であるので、図示は省略する。
また、最適イントラ予測モードが水平DCモードまたは垂直DCモードである場合、イントラ予測部171は、最適イントラ予測モードとして従来のDCモードを示す情報を含むイントラ予測モード情報を生成するようにしてもよい。
この場合、復号装置は、イントラ予測モード情報が示す予測ブロックの最適サイズの形状に基づいて、イントラ予測モード情報が示す従来のDCモードを、従来のDCモード、水平DCモード、または垂直DCモードとして受け取る。具体的には、予測ブロックの最適サイズの形状が縦長の長方形である場合、復号装置は、イントラ予測モード情報が示す従来のDCモードを水平DCモードとして受け取る。一方、予測ブロックの最適サイズの形状が横長の長方形である場合、復号装置は、イントラ予測モード情報が示す従来のDCモードを垂直DCモードとして受け取る。また、予測ブロックの最適サイズの形状が正方形である場合、復号装置は、イントラ予測モード情報が示す従来のDCモードを従来のDCモードとして受け取る。
また、第3実施の形態においても、第1実施の形態と同様に、イントラ予測モードの番号を拡張せずに、directional_intra_dc_predを用いて水平DCモードと垂直DCモードを示す情報を伝送することもできる。
さらに、第3実施の形態においても、第1実施の形態と同様に、符号化装置170は、DCモードが拡張されているかどうかを表す拡張情報を、イントラ予測モード情報とともに可逆符号化して伝送するようにしてもよい。
また、DCモードの拡張の有無は、予測ブロックの大きさに基づいて決定されるようにしてもよい。即ち、予測ブロックの大きさに基づいて、水平DCモードや垂直DCモードが最適イントラ予測モードの候補に決定されるようにしてもよい。この場合、例えば、予測ブロックの大きさが大きい場合、水平DCモードや垂直DCモードが最適イントラ予測モードの候補に決定され、復号装置において、予測モードが水平DCモードや垂直DCモードであるかが判断される。
さらに、本技術は、HEVC方式の符号化装置や復号装置だけでなく、AVC方式の符号化装置や復号装置にも適用することができる。
なお、この場合、イントラ予測モードがDCモードであり、全ての隣接画素が参照不可能である場合には、予測画像の輝度成分の画素値predSamples[x,y](x=0,..,nS-1,y=0,..,nS-1)は、以下の式(13)により求められる。
DCVal=(1<<(BitDepth-1))
・・・(13)
・・・(13)
式(13)において、BitDepthは画像の階調度であり、例えば128である。
<第4実施の形態>
[本技術を適用したコンピュータの説明]
次に、上述した符号化処理や復号処理は、ハードウェアにより行うこともできるし、ソフトウェアにより行うこともできる。符号化処理や復号処理をソフトウェアによって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、汎用のコンピュータ等にインストールされる。
[本技術を適用したコンピュータの説明]
次に、上述した符号化処理や復号処理は、ハードウェアにより行うこともできるし、ソフトウェアにより行うこともできる。符号化処理や復号処理をソフトウェアによって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、汎用のコンピュータ等にインストールされる。
そこで、図35は、上述した一連の処理を実行するプログラムがインストールされるコンピュータの構成例を示している。
プログラムは、コンピュータに内蔵されている記録媒体としての記憶部408やROM(Read Only Memory)402に予め記録しておくことができる。
あるいはまた、プログラムは、リムーバブルメディア411に格納(記録)しておくことができる。このようなリムーバブルメディア411は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。ここで、リムーバブルメディア411としては、例えば、フレキシブルディスク、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory),MO(Magneto Optical)ディスク,DVD(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリ等がある。
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブルメディア411からドライブ410を介してコンピュータにインストールする他、通信網や放送網を介して、コンピュータにダウンロードし、内蔵する記憶部408にインストールすることができる。すなわち、プログラムは、例えば、ダウンロードサイトから、デジタル衛星放送用の人工衛星を介して、コンピュータに無線で転送したり、LAN(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送することができる。
コンピュータは、CPU(Central Processing Unit)401を内蔵しており、CPU401には、バス404を介して、入出力インタフェース405が接続されている。
CPU401は、入出力インタフェース405を介して、ユーザによって、入力部406が操作等されることにより指令が入力されると、それに従って、ROM402に格納されているプログラムを実行する。あるいは、CPU401は、記憶部408に格納されたプログラムを、RAM(Random Access Memory)403にロードして実行する。
これにより、CPU401は、上述したフローチャートにしたがった処理、あるいは上述したブロック図の構成により行われる処理を行う。そして、CPU401は、その処理結果を、必要に応じて、例えば、入出力インタフェース405を介して、出力部407から出力、あるいは、通信部409から送信、さらには、記憶部408に記録等させる。
なお、入力部406は、キーボードや、マウス、マイク等で構成される。また、出力部407は、LCD(Liquid Crystal Display)やスピーカ等で構成される。
ここで、本明細書において、コンピュータがプログラムに従って行う処理は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に行われる必要はない。すなわち、コンピュータがプログラムに従って行う処理は、並列的あるいは個別に実行される処理(例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理)も含む。
また、プログラムは、1のコンピュータ(プロセッサ)により処理されるものであっても良いし、複数のコンピュータによって分散処理されるものであっても良い。さらに、プログラムは、遠方のコンピュータに転送されて実行されるものであっても良い。
<第5実施の形態>
[テレビジョン装置の構成例]
図36は、本技術を適用したテレビジョン装置の概略構成を例示している。テレビジョン装置900は、アンテナ901、チューナ902、デマルチプレクサ903、デコーダ904、映像信号処理部905、表示部906、音声信号処理部907、スピーカ908、外部インタフェース部909を有している。さらに、テレビジョン装置900は、制御部910、ユーザインタフェース部911等を有している。
[テレビジョン装置の構成例]
図36は、本技術を適用したテレビジョン装置の概略構成を例示している。テレビジョン装置900は、アンテナ901、チューナ902、デマルチプレクサ903、デコーダ904、映像信号処理部905、表示部906、音声信号処理部907、スピーカ908、外部インタフェース部909を有している。さらに、テレビジョン装置900は、制御部910、ユーザインタフェース部911等を有している。
チューナ902は、アンテナ901で受信された放送波信号から所望のチャンネルを選局して復調を行い、得られた符号化ビットストリームをデマルチプレクサ903に出力する。
デマルチプレクサ903は、符号化ビットストリームから視聴対象である番組の映像や音声のパケットを抽出して、抽出したパケットのデータをデコーダ904に出力する。また、デマルチプレクサ903は、EPG(Electronic Program Guide)等のデータのパケットを制御部910に供給する。なお、スクランブルが行われている場合、デマルチプレクサ等でスクランブルの解除を行う。
デコーダ904は、パケットの復号化処理を行い、復号処理化によって生成された映像データを映像信号処理部905、音声データを音声信号処理部907に出力する。
映像信号処理部905は、映像データに対して、ノイズ除去やユーザ設定に応じた映像処理等を行う。映像信号処理部905は、表示部906に表示させる番組の映像データや、ネットワークを介して供給されるアプリケーションに基づく処理による画像データなどを生成する。また、映像信号処理部905は、項目の選択などのメニュー画面等を表示するための映像データを生成し、それを番組の映像データに重畳する。映像信号処理部905は、このようにして生成した映像データに基づいて駆動信号を生成して表示部906を駆動する。
表示部906は、映像信号処理部905からの駆動信号に基づき表示デバイス(例えば液晶表示素子等)を駆動して、番組の映像などを表示させる。
音声信号処理部907は、音声データに対してノイズ除去などの所定の処理を施し、処理後の音声データのD/A変換処理や増幅処理を行いスピーカ908に供給することで音声出力を行う。
外部インタフェース部909は、外部機器やネットワークと接続するためのインタフェースであり、映像データや音声データ等のデータ送受信を行う。
制御部910にはユーザインタフェース部911が接続されている。ユーザインタフェース部911は、操作スイッチやリモートコントロール信号受信部等で構成されており、ユーザ操作に応じた操作信号を制御部910に供給する。
制御部910は、CPU(Central Processing Unit)やメモリ等を用いて構成されている。メモリは、CPUにより実行されるプログラムやCPUが処理を行う上で必要な各種のデータ、EPGデータ、ネットワークを介して取得されたデータ等を記憶する。メモリに記憶されているプログラムは、テレビジョン装置900の起動時などの所定タイミングでCPUにより読み出されて実行される。CPUは、プログラムを実行することで、テレビジョン装置900がユーザ操作に応じた動作となるように各部を制御する。
なお、テレビジョン装置900では、チューナ902、デマルチプレクサ903、映像信号処理部905、音声信号処理部907、外部インタフェース部909等と制御部910を接続するためバス912が設けられている。
このように構成されたテレビジョン装置では、デコーダ904に本願の復号装置(復号方法)の機能が設けられる。このため、最適なDCモードでイントラ予測符号化された符号化ストリームを復号することができる。
<第6実施の形態>
[携帯電話機の構成例]
図37は、本技術を適用した携帯電話機の概略構成を例示している。携帯電話機920は、通信部922、音声コーデック923、カメラ部926、画像処理部927、多重分離部928、記録再生部929、表示部930、制御部931を有している。これらは、バス933を介して互いに接続されている。
[携帯電話機の構成例]
図37は、本技術を適用した携帯電話機の概略構成を例示している。携帯電話機920は、通信部922、音声コーデック923、カメラ部926、画像処理部927、多重分離部928、記録再生部929、表示部930、制御部931を有している。これらは、バス933を介して互いに接続されている。
また、通信部922にはアンテナ921が接続されており、音声コーデック923には、スピーカ924とマイクロホン925が接続されている。さらに制御部931には、操作部932が接続されている。
携帯電話機920は、音声通話モードやデータ通信モード等の各種モードで、音声信号の送受信、電子メールや画像データの送受信、画像撮影、またはデータ記録等の各種動作を行う。
音声通話モードにおいて、マイクロホン925で生成された音声信号は、音声コーデック923で音声データへの変換やデータ圧縮が行われて通信部922に供給される。通信部922は、音声データの変調処理や周波数変換処理等を行い、送信信号を生成する。また、通信部922は、送信信号をアンテナ921に供給して図示しない基地局へ送信する。また、通信部922は、アンテナ921で受信した受信信号の増幅や周波数変換処理および復調処理等を行い、得られた音声データを音声コーデック923に供給する。音声コーデック923は、音声データのデータ伸張やアナログ音声信号への変換を行いスピーカ924に出力する。
また、データ通信モードにおいて、メール送信を行う場合、制御部931は、操作部932の操作によって入力された文字データを受け付けて、入力された文字を表示部930に表示する。また、制御部931は、操作部932におけるユーザ指示等に基づいてメールデータを生成して通信部922に供給する。通信部922は、メールデータの変調処理や周波数変換処理等を行い、得られた送信信号をアンテナ921から送信する。また、通信部922は、アンテナ921で受信した受信信号の増幅や周波数変換処理および復調処理等を行い、メールデータを復元する。このメールデータを、表示部930に供給して、メール内容の表示を行う。
なお、携帯電話機920は、受信したメールデータを、記録再生部929で記憶媒体に記憶させることも可能である。記憶媒体は、書き換え可能な任意の記憶媒体である。例えば、記憶媒体は、RAMや内蔵型フラッシュメモリ等の半導体メモリ、ハードディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、USBメモリ、またはメモリカード等のリムーバブルメディアである。
データ通信モードにおいて画像データを送信する場合、カメラ部926で生成された画像データを、画像処理部927に供給する。画像処理部927は、画像データの符号化処理を行い、符号化データを生成する。
多重分離部928は、画像処理部927で生成された符号化データと、音声コーデック923から供給された音声データを所定の方式で多重化して通信部922に供給する。通信部922は、多重化データの変調処理や周波数変換処理等を行い、得られた送信信号をアンテナ921から送信する。また、通信部922は、アンテナ921で受信した受信信号の増幅や周波数変換処理および復調処理等を行い、多重化データを復元する。この多重化データを多重分離部928に供給する。多重分離部928は、多重化データの分離を行い、符号化データを画像処理部927、音声データを音声コーデック923に供給する。画像処理部927は、符号化データの復号化処理を行い、画像データを生成する。この画像データを表示部930に供給して、受信した画像の表示を行う。音声コーデック923は、音声データをアナログ音声信号に変換してスピーカ924に供給して、受信した音声を出力する。
このように構成された携帯電話装置では、画像処理部927に本願の符号化装置および復号装置(符号化方法および復号方法)の機能が設けられる。このため、最適なDCモードでイントラ予測符号化を行うことができる。また、最適なDCモードでイントラ予測符号化された符号化ストリームを復号することができる。
<第7実施の形態>
[記録再生装置の構成例]
図38は、本技術を適用した記録再生装置の概略構成を例示している。記録再生装置940は、例えば受信した放送番組のオーディオデータとビデオデータを、記録媒体に記録して、その記録されたデータをユーザの指示に応じたタイミングでユーザに提供する。また、記録再生装置940は、例えば他の装置からオーディオデータやビデオデータを取得し、それらを記録媒体に記録させることもできる。さらに、記録再生装置940は、記録媒体に記録されているオーディオデータやビデオデータを復号して出力することで、モニタ装置等において画像表示や音声出力を行うことができるようにする。
[記録再生装置の構成例]
図38は、本技術を適用した記録再生装置の概略構成を例示している。記録再生装置940は、例えば受信した放送番組のオーディオデータとビデオデータを、記録媒体に記録して、その記録されたデータをユーザの指示に応じたタイミングでユーザに提供する。また、記録再生装置940は、例えば他の装置からオーディオデータやビデオデータを取得し、それらを記録媒体に記録させることもできる。さらに、記録再生装置940は、記録媒体に記録されているオーディオデータやビデオデータを復号して出力することで、モニタ装置等において画像表示や音声出力を行うことができるようにする。
記録再生装置940は、チューナ941、外部インタフェース部942、エンコーダ943、HDD(Hard Disk Drive)部944、ディスクドライブ945、セレクタ946、デコーダ947、OSD(On-Screen Display)部948、制御部949、ユーザインタフェース部950を有している。
チューナ941は、図示しないアンテナで受信された放送信号から所望のチャンネルを選局する。チューナ941は、所望のチャンネルの受信信号を復調して得られた符号化ビットストリームをセレクタ946に出力する。
外部インタフェース部942は、IEEE1394インタフェース、ネットワークインタフェース部、USBインタフェース、フラッシュメモリインタフェース等の少なくともいずれかで構成されている。外部インタフェース部942は、外部機器やネットワーク、メモリカード等と接続するためのインタフェースであり、記録する映像データや音声データ等のデータ受信を行う。
エンコーダ943は、外部インタフェース部942から供給された映像データや音声データが符号化されていないとき所定の方式で符号化を行い、符号化ビットストリームをセレクタ946に出力する。
HDD部944は、映像や音声等のコンテンツデータ、各種プログラムやその他のデータ等を内蔵のハードディスクに記録し、また再生時等にそれらを当該ハードディスクから読み出す。
ディスクドライブ945は、装着されている光ディスクに対する信号の記録および再生を行う。光ディスク、例えばDVDディスク(DVD−Video、DVD−RAM、DVD−R、DVD−RW、DVD+R、DVD+RW等)やBlu−rayディスク等である。
セレクタ946は、映像や音声の記録時には、チューナ941またはエンコーダ943からのいずれかの符号化ビットストリームを選択して、HDD部944やディスクドライブ945のいずれかに供給する。また、セレクタ946は、映像や音声の再生時に、HDD部944またはディスクドライブ945から出力された符号化ビットストリームをデコーダ947に供給する。
デコーダ947は、符号化ビットストリームの復号化処理を行う。デコーダ947は、復号処理化を行うことにより生成された映像データをOSD部948に供給する。また、デコーダ947は、復号処理化を行うことにより生成された音声データを出力する。
OSD部948は、項目の選択などのメニュー画面等を表示するための映像データを生成し、それをデコーダ947から出力された映像データに重畳して出力する。
制御部949には、ユーザインタフェース部950が接続されている。ユーザインタフェース部950は、操作スイッチやリモートコントロール信号受信部等で構成されており、ユーザ操作に応じた操作信号を制御部949に供給する。
制御部949は、CPUやメモリ等を用いて構成されている。メモリは、CPUにより実行されるプログラムやCPUが処理を行う上で必要な各種のデータを記憶する。メモリに記憶されているプログラムは、記録再生装置940の起動時などの所定タイミングでCPUにより読み出されて実行される。CPUは、プログラムを実行することで、記録再生装置940がユーザ操作に応じた動作となるように各部を制御する。
このように構成された記録再生装置では、デコーダ947に本願の復号装置(復号方法)の機能が設けられる。このため、最適なDCモードでイントラ予測符号化された符号化ストリームを復号することができる。
<第8実施の形態>
[撮像装置の構成例]
図39は、本技術を適用した撮像装置の概略構成を例示している。撮像装置960は、被写体を撮像し、被写体の画像を表示部に表示させたり、それを画像データとして、記録媒体に記録する。
[撮像装置の構成例]
図39は、本技術を適用した撮像装置の概略構成を例示している。撮像装置960は、被写体を撮像し、被写体の画像を表示部に表示させたり、それを画像データとして、記録媒体に記録する。
撮像装置960は、光学ブロック961、撮像部962、カメラ信号処理部963、画像データ処理部964、表示部965、外部インタフェース部966、メモリ部967、メディアドライブ968、OSD部969、制御部970を有している。また、制御部970には、ユーザインタフェース部971が接続されている。さらに、画像データ処理部964や外部インタフェース部966、メモリ部967、メディアドライブ968、OSD部969、制御部970等は、バス972を介して接続されている。
光学ブロック961は、フォーカスレンズや絞り機構等を用いて構成されている。光学ブロック961は、被写体の光学像を撮像部962の撮像面に結像させる。撮像部962は、CCDまたはCMOSイメージセンサを用いて構成されており、光電変換によって光学像に応じた電気信号を生成してカメラ信号処理部963に供給する。
カメラ信号処理部963は、撮像部962から供給された電気信号に対してニー補正やガンマ補正、色補正等の種々のカメラ信号処理を行う。カメラ信号処理部963は、カメラ信号処理後の画像データを画像データ処理部964に供給する。
画像データ処理部964は、カメラ信号処理部963から供給された画像データの符号化処理を行う。画像データ処理部964は、符号化処理を行うことにより生成された符号化データを外部インタフェース部966やメディアドライブ968に供給する。また、画像データ処理部964は、外部インタフェース部966やメディアドライブ968から供給された符号化データの復号化処理を行う。画像データ処理部964は、復号化処理を行うことにより生成された画像データを表示部965に供給する。また、画像データ処理部964は、カメラ信号処理部963から供給された画像データを表示部965に供給する処理や、OSD部969から取得した表示用データを、画像データに重畳させて表示部965に供給する。
OSD部969は、記号、文字、または図形からなるメニュー画面やアイコンなどの表示用データを生成して画像データ処理部964に出力する。
外部インタフェース部966は、例えば、USB入出力端子などで構成され、画像の印刷を行う場合に、プリンタと接続される。また、外部インタフェース部966には、必要に応じてドライブが接続され、磁気ディスク、光ディスク等のリムーバブルメディアが適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて、インストールされる。さらに、外部インタフェース部966は、LANやインターネット等の所定のネットワークに接続されるネットワークインタフェースを有する。制御部970は、例えば、ユーザインタフェース部971からの指示にしたがって、メモリ部967から符号化データを読み出し、それを外部インタフェース部966から、ネットワークを介して接続される他の装置に供給させることができる。また、制御部970は、ネットワークを介して他の装置から供給される符号化データや画像データを、外部インタフェース部966を介して取得し、それを画像データ処理部964に供給したりすることができる。
メディアドライブ968で駆動される記録メディアとしては、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、または半導体メモリ等の、読み書き可能な任意のリムーバブルメディアが用いられる。また、記録メディアは、リムーバブルメディアとしての種類も任意であり、テープデバイスであってもよいし、ディスクであってもよいし、メモリカードであってもよい。もちろん、非接触ICカード等であってもよい。
また、メディアドライブ968と記録メディアを一体化し、例えば、内蔵型ハードディスクドライブやSSD(Solid State Drive)等のように、非可搬性の記憶媒体により構成されるようにしてもよい。
制御部970は、CPUやメモリ等を用いて構成されている。メモリは、CPUにより実行されるプログラムやCPUが処理を行う上で必要な各種のデータ等を記憶する。メモリに記憶されているプログラムは、撮像装置960の起動時などの所定タイミングでCPUにより読み出されて実行される。CPUは、プログラムを実行することで、撮像装置960がユーザ操作に応じた動作となるように各部を制御する。
このように構成された撮像装置では、画像データ処理部964に本願の符号化装置および復号装置(符号化方法および復号方法)の機能が設けられる。このため、最適なDCモードでイントラ予測符号化を行うことができる。また、最適なDCモードでイントラ予測符号化された符号化ストリームを復号することができる。
もちろん、符号化装置10(130,170)および復号装置100(150)は、上述した装置以外の装置やシステムにも適用可能である。
なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
例えば、本技術は、1つの機能をネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
さらに、1つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その1つのステップに含まれる複数の処理は、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
また、第2実施の形態と第3実施の形態を組み合わせることもできる。即ち、第2実施の形態において、第3実施の形態と同様にSDIPのイントラ予測を行うこともできる。
さらに、本技術は、以下のような構成もとることができる。
(1)
画像をイントラ予測符号化する際の予測モードが水平方向のDCモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成するイントラ予測部と、
前記イントラ予測部により生成された前記予測画像を用いて前記画像を符号化し、符号化ストリームを生成する符号化部と、
前記符号化部により生成された前記符号化ストリームと、前記予測モードとを伝送する伝送部と
を備える符号化装置。
(2)
前記水平方向のDCモードが前記予測モードの候補であるかを表す水平方向DC情報を設定する設定部
をさらに備え、
前記伝送部は、前記符号化部により生成された前記符号化ストリームと、前記予測モードと、前記設定部により設定された前記水平方向DC情報とを伝送する
前記(1)に記載の符号化装置。
(3)
前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの大きさに基づいて、前記水平方向のDCモードを前記予測モードの候補に決定する予測制御部
をさらに備える
前記(1)または(2)に記載の符号化装置。
(4)
前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの形状が縦長の長方形である場合、水平方向と垂直方向に隣接する参照画素を参照するDCモードの代わりに前記水平方向のDCモードを前記予測モードの候補に決定する予測制御部
をさらに備える
前記(1)または(2)に記載の符号化装置。
(5)
前記イントラ予測部は、前記予測モードが垂直方向のDCモードである場合、垂直方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成する
前記(1)乃至(4)のいずれかに記載の符号化装置。
(6)
前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの形状が横長の長方形である場合、水平方向と垂直方向に隣接する参照画素を参照するDCモードの代わりに前記垂直方向のDCモードを前記予測モードの候補に決定する予測制御部
をさらに備える
前記(5)に記載の符号化装置。
(7)
符号化装置が、
画像をイントラ予測符号化する際の予測モードが水平方向のDCモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成するイントラ予測ステップと、
前記イントラ予測ステップの処理により生成された前記予測画像を用いて前記画像を符号化し、符号化ストリームを生成する符号化ステップと、
前記符号化ステップの処理により生成された前記符号化ストリームと、前記予測モードとを伝送する伝送ステップと
を含む符号化方法。
(8)
画像がイントラ予測符号化された符号化ストリームと、前記画像をイントラ予測符号化する際の予測モードとを受け取る受け取り部と、
前記受け取り部により受け取られた前記予測モードが水平方向のDCモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成するイントラ予測部と、
前記イントラ予測部により生成された前記予測画像を用いて、前記受け取り部により受け取られた前記符号化ストリームを復号する復号部と
を備える復号装置。
(9)
前記受け取り部は、前記水平方向のDCモードが前記予測モードの候補であるかを表す水平方向DC情報を受け取り、
前記イントラ予測部は、前記水平方向DC情報が、前記水平方向のDCモードが前記予測モードの候補であることを表す場合、前記予測モードが前記水平方向のDCモードであるか判断する
前記(8)に記載の復号装置。
(10)
前記イントラ予測部は、前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの大きさに基づいて、前記予測モードが前記水平方向のDCモードであるか判断する
前記(8)に記載の復号装置。
(11)
前記受け取り部は、前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの形状が縦長の長方形である場合、前記予測モードとしてのDCモードを前記水平方向のDCモードとして受け取る
前記(8)に記載の復号装置。
(12)
前記イントラ予測部は、前記予測モードが垂直方向のDCモードである場合、垂直方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成する
前記(8)乃至(11)のいずれかに記載の復号装置。
(13)
前記受け取り部は、前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの形状が横長の長方形である場合、前記予測モードとしてのDCモードを前記垂直方向のDCモードとして受け取る
前記(12)に記載の復号装置。
(14)
復号装置が、
画像がイントラ予測符号化された符号化ストリームと、前記画像をイントラ予測符号化する際の予測モードとを受け取る受け取りステップと、
前記受け取りステップの処理により受け取られた前記予測モードが水平方向のDCモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成するイントラ予測ステップと、
前記イントラ予測ステップの処理により生成された前記予測画像を用いて、前記受け取りステップの処理により受け取られた前記符号化ストリームを復号する復号ステップと
を含む復号方法。
画像をイントラ予測符号化する際の予測モードが水平方向のDCモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成するイントラ予測部と、
前記イントラ予測部により生成された前記予測画像を用いて前記画像を符号化し、符号化ストリームを生成する符号化部と、
前記符号化部により生成された前記符号化ストリームと、前記予測モードとを伝送する伝送部と
を備える符号化装置。
(2)
前記水平方向のDCモードが前記予測モードの候補であるかを表す水平方向DC情報を設定する設定部
をさらに備え、
前記伝送部は、前記符号化部により生成された前記符号化ストリームと、前記予測モードと、前記設定部により設定された前記水平方向DC情報とを伝送する
前記(1)に記載の符号化装置。
(3)
前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの大きさに基づいて、前記水平方向のDCモードを前記予測モードの候補に決定する予測制御部
をさらに備える
前記(1)または(2)に記載の符号化装置。
(4)
前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの形状が縦長の長方形である場合、水平方向と垂直方向に隣接する参照画素を参照するDCモードの代わりに前記水平方向のDCモードを前記予測モードの候補に決定する予測制御部
をさらに備える
前記(1)または(2)に記載の符号化装置。
(5)
前記イントラ予測部は、前記予測モードが垂直方向のDCモードである場合、垂直方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成する
前記(1)乃至(4)のいずれかに記載の符号化装置。
(6)
前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの形状が横長の長方形である場合、水平方向と垂直方向に隣接する参照画素を参照するDCモードの代わりに前記垂直方向のDCモードを前記予測モードの候補に決定する予測制御部
をさらに備える
前記(5)に記載の符号化装置。
(7)
符号化装置が、
画像をイントラ予測符号化する際の予測モードが水平方向のDCモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成するイントラ予測ステップと、
前記イントラ予測ステップの処理により生成された前記予測画像を用いて前記画像を符号化し、符号化ストリームを生成する符号化ステップと、
前記符号化ステップの処理により生成された前記符号化ストリームと、前記予測モードとを伝送する伝送ステップと
を含む符号化方法。
(8)
画像がイントラ予測符号化された符号化ストリームと、前記画像をイントラ予測符号化する際の予測モードとを受け取る受け取り部と、
前記受け取り部により受け取られた前記予測モードが水平方向のDCモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成するイントラ予測部と、
前記イントラ予測部により生成された前記予測画像を用いて、前記受け取り部により受け取られた前記符号化ストリームを復号する復号部と
を備える復号装置。
(9)
前記受け取り部は、前記水平方向のDCモードが前記予測モードの候補であるかを表す水平方向DC情報を受け取り、
前記イントラ予測部は、前記水平方向DC情報が、前記水平方向のDCモードが前記予測モードの候補であることを表す場合、前記予測モードが前記水平方向のDCモードであるか判断する
前記(8)に記載の復号装置。
(10)
前記イントラ予測部は、前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの大きさに基づいて、前記予測モードが前記水平方向のDCモードであるか判断する
前記(8)に記載の復号装置。
(11)
前記受け取り部は、前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの形状が縦長の長方形である場合、前記予測モードとしてのDCモードを前記水平方向のDCモードとして受け取る
前記(8)に記載の復号装置。
(12)
前記イントラ予測部は、前記予測モードが垂直方向のDCモードである場合、垂直方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成する
前記(8)乃至(11)のいずれかに記載の復号装置。
(13)
前記受け取り部は、前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの形状が横長の長方形である場合、前記予測モードとしてのDCモードを前記垂直方向のDCモードとして受け取る
前記(12)に記載の復号装置。
(14)
復号装置が、
画像がイントラ予測符号化された符号化ストリームと、前記画像をイントラ予測符号化する際の予測モードとを受け取る受け取りステップと、
前記受け取りステップの処理により受け取られた前記予測モードが水平方向のDCモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成するイントラ予測ステップと、
前記イントラ予測ステップの処理により生成された前記予測画像を用いて、前記受け取りステップの処理により受け取られた前記符号化ストリームを復号する復号ステップと
を含む復号方法。
10 符号化装置, 24 イントラ予測部, 13 演算部, 17 蓄積バッファ, 100 復号装置, 101 蓄積バッファ, 105 加算部, 111 イントラ予測部
Claims (14)
- 画像をイントラ予測符号化する際の予測モードが水平方向のDCモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成するイントラ予測部と、
前記イントラ予測部により生成された前記予測画像を用いて前記画像を符号化し、符号化ストリームを生成する符号化部と、
前記符号化部により生成された前記符号化ストリームと、前記予測モードとを伝送する伝送部と
を備える符号化装置。 - 前記水平方向のDCモードが前記予測モードの候補であるかを表す水平方向DC情報を設定する設定部
をさらに備え、
前記伝送部は、前記符号化部により生成された前記符号化ストリームと、前記予測モードと、前記設定部により設定された前記水平方向DC情報とを伝送する
請求項1に記載の符号化装置。 - 前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの大きさに基づいて、前記水平方向のDCモードを前記予測モードの候補に決定する予測制御部
をさらに備える
請求項1に記載の符号化装置。 - 前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの形状が縦長の長方形である場合、水平方向と垂直方向に隣接する参照画素を参照するDCモードの代わりに前記水平方向のDCモードを前記予測モードの候補に決定する予測制御部
をさらに備える
請求項1に記載の符号化装置。 - 前記イントラ予測部は、前記予測モードが垂直方向のDCモードである場合、垂直方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成する
請求項1に記載の符号化装置。 - 前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの形状が横長の長方形である場合、水平方向と垂直方向に隣接する参照画素を参照するDCモードの代わりに前記垂直方向のDCモードを前記予測モードの候補に決定する予測制御部
をさらに備える
請求項5に記載の符号化装置。 - 符号化装置が、
画像をイントラ予測符号化する際の予測モードが水平方向のDCモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成するイントラ予測ステップと、
前記イントラ予測ステップの処理により生成された前記予測画像を用いて前記画像を符号化し、符号化ストリームを生成する符号化ステップと、
前記符号化ステップの処理により生成された前記符号化ストリームと、前記予測モードとを伝送する伝送ステップと
を含む符号化方法。 - 画像がイントラ予測符号化された符号化ストリームと、前記画像をイントラ予測符号化する際の予測モードとを受け取る受け取り部と、
前記受け取り部により受け取られた前記予測モードが水平方向のDCモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成するイントラ予測部と、
前記イントラ予測部により生成された前記予測画像を用いて、前記受け取り部により受け取られた前記符号化ストリームを復号する復号部と
を備える復号装置。 - 前記受け取り部は、前記水平方向のDCモードが前記予測モードの候補であるかを表す水平方向DC情報を受け取り、
前記イントラ予測部は、前記水平方向DC情報が、前記水平方向のDCモードが前記予測モードの候補であることを表す場合、前記予測モードが前記水平方向のDCモードであるか判断する
請求項8に記載の復号装置。 - 前記イントラ予測部は、前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの大きさに基づいて、前記予測モードが前記水平方向のDCモードであるか判断する
請求項8に記載の復号装置。 - 前記受け取り部は、前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの形状が縦長の長方形である場合、前記予測モードとしてのDCモードを前記水平方向のDCモードとして受け取る
請求項8に記載の復号装置。 - 前記イントラ予測部は、前記予測モードが垂直方向のDCモードである場合、垂直方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成する
請求項8に記載の復号装置。 - 前記受け取り部は、前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの形状が横長の長方形である場合、前記予測モードとしてのDCモードを前記垂直方向のDCモードとして受け取る
請求項12に記載の復号装置。 - 復号装置が、
画像がイントラ予測符号化された符号化ストリームと、前記画像をイントラ予測符号化する際の予測モードとを受け取る受け取りステップと、
前記受け取りステップの処理により受け取られた前記予測モードが水平方向のDCモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成するイントラ予測ステップと、
前記イントラ予測ステップの処理により生成された前記予測画像を用いて、前記受け取りステップの処理により受け取られた前記符号化ストリームを復号する復号ステップと
を含む復号方法。
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