JP2013165506A - Image encoder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像を符号化する画像符号化装置、符号化画像データを復号化する画像復号化装置及びそれらの方法に関し、特に、動画像をH.264/AVCで算術符号化した符号化画像データを復号化する際に参照するパラメータ情報の制御方法に関する。 The present invention relates to an image encoding apparatus that encodes an image, an image decoding apparatus that decodes encoded image data, and a method thereof. The present invention relates to a parameter information control method referred to when decoding encoded image data arithmetically encoded by H.264 / AVC.
「H.264/AVC」は、新しい動画圧縮符号化規格として、ITU−TとISO/IEC JTC1がJVT(Joint Video Team)を結成して標準化を進め、2003年5月に勧告として承認された。このH.264/AVCは、日本の衛星デジタル放送や地上波デジタル放送で使用されているMPEG−2と比較して、約2倍の圧縮率を実現すると言われている。 ITU-T and ISO / IEC JTC1 formed JVT (Joint Video Team) as a new video compression and coding standard, and “H.264 / AVC” was approved as a recommendation in May 2003. . This H. H.264 / AVC is said to achieve about twice the compression rate compared to MPEG-2 used in Japanese satellite digital broadcasting and terrestrial digital broadcasting.
高い圧縮率を実現するために、H.264/AVCには、多くの動画圧縮技術が実装されており、種々の圧縮技術を適応的に組み合わせて、符号化が行われる。 In order to achieve a high compression ratio, H. H.264 / AVC implements many video compression techniques, and encoding is performed by adaptively combining various compression techniques.
H.264/AVCで実装されている圧縮技術の一つにエントロピー符号化(可変長符号化)がある。エントロピー符号化方式においては、「CAVLC」と「CABAC」の2つの符号化方式が用意されており、所定のフラグによってどちらか一方を選択するようにしている。 H. One compression technique implemented in H.264 / AVC is entropy coding (variable length coding). In the entropy encoding method, two encoding methods of “CAVLC” and “CABAC” are prepared, and either one is selected by a predetermined flag.
ここで、「CAVLC」とは、Context-Adaptive Variable Length Coding(コンテクスト適応型可変長符号化方式)の略であり、DCT係数を符号化する際、連続する“0”の長さであるランとレベルを、可変長符号化テーブルを用いて、スキャンの方向と反対の方向から符号化を行う方式である。また、「CABAC」とは、Context-based AdaptiveBinary Arithmetic Coding(コンテクスト適応型2値算術符号化方式)の略であり、時間と共に変化する符号化対象の出現頻度を変化させて符号化を行う方式である。 Here, “CAVLC” is an abbreviation of Context-Adaptive Variable Length Coding (context adaptive variable length coding method), and when a DCT coefficient is encoded, a run having a continuous length of “0” In this method, the level is encoded from the direction opposite to the scan direction by using a variable length encoding table. “CABAC” is an abbreviation for Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding (context adaptive binary arithmetic coding system), which is a system that performs coding by changing the appearance frequency of a coding object that changes with time. is there.
CAVLCとCABACの選択は、ヘッダ情報の「pic_parameter_set_rbsp()」内に符号化される「entropy_coding_mode_flag」に基づいて行われる。この「entropy_coding_mode_flag」が“0”のときにCAVLCが選択され、“1”のときにCABACが選択される。 CAVLC and CABAC are selected based on “entropy_coding_mode_flag” encoded in “pic_parameter_set_rbsp ()” of the header information. When this “entropy_coding_mode_flag” is “0”, CAVLC is selected, and when it is “1”, CABAC is selected.
CABACでは、圧縮すべき符号毎にコンテクストインデックス(以下「ctxIdx」と記す。)を付けて、このctxIdx毎に出現頻度の変更と管理を行うことで、算術符号化による圧縮率を向上させている。ここで、コンテクストインデックスとは、算術符号化における2値データを、シンタックス要素(Syntax Element)や隣接マクロブロック情報等によって分類し、その分類毎に付けられる識別番号のことである。 In CABAC, a context index (hereinafter referred to as “ctxIdx”) is attached to each code to be compressed, and the appearance frequency is changed and managed for each ctxIdx, thereby improving the compression rate by arithmetic coding. . Here, the context index is an identification number assigned to each classification by classifying binary data in arithmetic coding by syntax elements, adjacent macroblock information, and the like.
CABACによる符号化処理は、主に2つの処理に分けられる。1つ目の処理は、シンタックス要素と呼ばれる符号化すべき多値情報を2値データに変換する2値化(binarization)と呼ばれる処理である。2つ目の処理は、2値化によって得られた2値データに対してctxIdxを算出し、算術符号化を行う処理である。 The encoding process by CABAC is mainly divided into two processes. The first process is a process called binarization that converts multi-value information to be encoded, called a syntax element, into binary data. The second process is a process of calculating ctxIdx for binary data obtained by binarization and performing arithmetic coding.
CABACにより符号化された画像データ(以下「符号化画像データ」と記す。)を復号化する処理は、上述した符号化の場合と同様に2つの処理に分けられる。符号化画像データに対して算術復号化を行って2値データを出力する処理と、2値データをシンタックス要素に変換する多値化を行う処理である。 The process of decoding image data encoded by CABAC (hereinafter referred to as “encoded image data”) is divided into two processes as in the case of the encoding described above. This is a process of performing arithmetic decoding on the encoded image data and outputting binary data, and a process of performing multi-value conversion that converts the binary data into syntax elements.
CABACでは、ピクチャ毎及びスライス毎にパラメータを設けて、圧縮率を向上している。具体的には、「pic_width_in_MBs」や「pic_height_in_MBs」、「Slice_QPy」、「cabac_init_idc」、「slice_type」等のパラメータがある。CABACで符号化する際は、これらのパラメータで確率変数などの初期化を行い、設定された画角で符号化を実行する。 In CABAC, a compression rate is improved by providing parameters for each picture and each slice. Specifically, there are parameters such as “pic_width_in_MBs”, “pic_height_in_MBs”, “Slice_QPy”, “cabac_init_idc”, and “slice_type”. When encoding with CABAC, initialization of random variables and the like is performed with these parameters, and encoding is performed with a set angle of view.
上記のパラメータは、「seq_parameter_set_rbsp()」や「pic_parameter_set_rbsp()」、「slice_header()」などで符号化されて、符号化された画像データが格納される「VCL Nal unit」の前に置かれる。 The above parameters are encoded by “seq_parameter_set_rbsp ()”, “pic_parameter_set_rbsp ()”, “slice_header ()”, etc., and are placed before “VCL Nal unit” in which encoded image data is stored.
H.264/AVCで符号化されたストリームを復号化する場合は、「seq_parameter_set_rbsp()」や「pic_parameter_set_rbsp()」、「slice_header()」等を復号化して、上記の「entropy_coding_mode_flag」を抽出して、CAVLCで復号化すべきかCABACで復号化すべきかを決定する。CABACで復号する場合は、CABAC復号化に用いるパラメータを抽出し、抽出したパラメータを使用して確率変数などの初期化を行い、算術復号化を実行する。 H. When decoding a H.264 / AVC-encoded stream, “seq_parameter_set_rbsp ()”, “pic_parameter_set_rbsp ()”, “slice_header ()”, etc. are decoded and the above “entropy_coding_mode_flagV” is extracted. To determine whether to decode with CABAC or CABAC. When decoding by CABAC, parameters used for CABAC decoding are extracted, random variables and the like are initialized using the extracted parameters, and arithmetic decoding is executed.
ところで、上述したように、CABACでの符号化及び復号化の処理は2つに分けられる。シンタックス要素の2値化及び多値化の処理と、算術符号化及び算術復号化の処理である。算術符号化の処理は、その性質上、1サイクルに1ビットの符号化しか実施できず、算術復号化の処理は、1サイクルに1ビットの復号化しか実施できない。このため、2値化の処理と算術符号化の処理、及び多値化の処理と算術復号化の処理とは、非同期に行われることが想定される。 By the way, as described above, the encoding and decoding processes in CABAC are divided into two. It is processing of binarization and multi-value processing of syntax elements, and processing of arithmetic coding and arithmetic decoding. Due to the nature of the arithmetic coding process, only one bit can be encoded in one cycle, and the arithmetic decoding process can only perform one bit decoding in one cycle. For this reason, it is assumed that the binarization process and the arithmetic coding process, and the multi-value process and the arithmetic decoding process are performed asynchronously.
従来技術として、入力された符号化画像データを復号する画像復号化方法において、符号化画像データ中の各可変長符号語を一意に対応する中間コードに可変長復号化し、この復号化された中間コードを一時的にバッファに蓄積する。そして、バッファに蓄積された中間コードを読み込み、画像符号化のシンタックスに従って解析を行い、画像を復号することにより、可変長復号と可変長復号以外の処理とを非同期に行う方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional technique, in an image decoding method for decoding input encoded image data, each variable-length codeword in the encoded image data is variable-length decoded into a corresponding intermediate code, and the decoded intermediate data Store code temporarily in buffer. A method has been proposed in which variable length decoding and processing other than variable length decoding are performed asynchronously by reading the intermediate code stored in the buffer, analyzing according to the syntax of image encoding, and decoding the image. (For example, refer to Patent Document 1).
上記特許文献1の方法をCABACによる復号化に適用すると、入力した符号化画像データを算術復号化したものを中間コードとし、この中間コードを一時的にバッファに蓄積する。その後、バッファに蓄積されている中間コードを読み込み、中間コードを多値化して画像を復号化する。
When the method of
図6は、従来の符号化画像データの構造の一例を示す図である。図6に示されるように、従来の符号化画像データのストリームは、「NAL unit」を単位として構成されており、スライスヘッダなどから算術復号化に必要なパラメータ情報を抽出する。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the structure of conventional encoded image data. As shown in FIG. 6, the conventional encoded image data stream is configured with “NAL unit” as a unit, and parameter information necessary for arithmetic decoding is extracted from a slice header or the like.
図7は、従来の復号化処理の流れを示すフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart showing the flow of a conventional decoding process.
まず、符号化画像データの中のSPS及びPPSについて復号化がなされ(S200)、「entropy_coding_mode_flag」が抽出される(S202)。この「entropy_coding_mode_flag」が“1”の場合は(S204:NO)、SPS及びPPSからパラメータ情報が抽出され(S206)、スライスヘッダが復号化される(S208)。なお、「entropy_coding_mode_flag」が“0”の場合は(S204:YES)、算術復号化処理(S212)は実行されない(スキップされる)。 First, SPS and PPS in the encoded image data are decoded (S200), and “entropy_coding_mode_flag” is extracted (S202). When the “entropy_coding_mode_flag” is “1” (S204: NO), parameter information is extracted from the SPS and PPS (S206), and the slice header is decoded (S208). When “entropy_coding_mode_flag” is “0” (S204: YES), the arithmetic decoding process (S212) is not executed (is skipped).
このあと、抽出されたパラメータ情報(S210)を参照して算術復号化処理が実行され(S212)、他に復号化する符号化画像データがない場合は、本処理を終了する(S214:YES)。 Thereafter, an arithmetic decoding process is executed with reference to the extracted parameter information (S210) (S212), and when there is no other encoded image data to be decoded, this process ends (S214: YES). .
上記の特許文献1を適用した画像復号化装置では、入力した符号化画像データのエントロピー符号化にCAVLCが使用されているのか、CABACが使用されているのかを判定するために、「entropy_coding_mode_flag」をデコードし、その値が“1”であった場合にCABACであることがわかる。次に、CABACの算術復号化を行うために、「seq_parameter_set_rbsp()」や「pic_parameter_set_rbsp()」、「slice_header()」等を復号化し、パラメータの抽出を行う。そして、抽出されたパラメータを用いて、確率変数などの初期化を行い、算術復号化処理を実施する。
In the image decoding apparatus to which the above-mentioned
ここで、中間コードは、復号化された画像データと、「seq_parameter_set_rbsp()」、「pic_parameter_set_rbsp()」、「slice_header()」などで構成されるが、バッファの容量を削減するために、復号化された画像データ以外は、符号化されたままのデータが格納される。 Here, the intermediate code is composed of decoded image data and “seq_parameter_set_rbsp ()”, “pic_parameter_set_rbsp ()”, “slice_header ()”, etc. In order to reduce the buffer capacity, the intermediate code is decoded. Except for the image data that has been processed, data that has been encoded is stored.
しかしながら、上記の従来技術においては、バッファに蓄積した中間コードを読み込み、画像を復元する際は、再度、上記の「seq_parameter_set_rbsp()」、「pic_parameter_set_rbsp()」、「slice_header()」等の復号化を行わなければならないため(S200、S208)、演算処理量が増大したり、LSI回路の増設に伴ってコストが増えてしまうという問題がある。 However, in the above-described prior art, when the intermediate code stored in the buffer is read and the image is restored, the above “seq_parameter_set_rbsp ()”, “pic_parameter_set_rbsp ()”, “slice_header ()”, etc. are decoded again. Must be performed (S200, S208), there is a problem that the amount of calculation processing increases and the cost increases with the addition of LSI circuits.
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、算術復号化処理において参照するパラメータ情報の復号化に伴う演算処理量の増大及びLSI回路の増設を回避し得る画像符号化装置等を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problem. An image encoding device and the like that can avoid an increase in the amount of arithmetic processing accompanying the decoding of parameter information referred to in the arithmetic decoding process and an increase in the number of LSI circuits. The purpose is to provide.
上記の目的を達成するため、本発明に係る画像符号化装置は、画像データを符号化する画像符号化装置であって、画像データ及び画像パラメータを取得する取得部と、前記画像パラメータを参照して前記画像データを画像符号化して残差係数を生成し、さらに生成された前記残差係数を2値化及びエントロピー符号化することで符号化画像データを生成する画像符号化部と、(1)前記画像パラメータに含まれるパラメータのうち前記符号化画像データのエントロピー復号化の際に参照されるパラメータを符号化せずに第1パラメータ情報として出力するとともに、(2)前記画像パラメータを符号化して第2パラメータ情報として出力するパラメータ加工部と、前記符号化画像データ、前記第1パラメータ情報及び前記第2パラメータ情報を含むストリームを生成し、外部装置に出力するストリーム生成部とを備える。 In order to achieve the above object, an image encoding device according to the present invention is an image encoding device that encodes image data, an acquisition unit that acquires image data and image parameters, and the image parameters. An image encoding unit that encodes the image data to generate a residual coefficient, and further generates encoded image data by binarizing and entropy encoding the generated residual coefficient; (1 ) Among the parameters included in the image parameter, a parameter referred to during entropy decoding of the encoded image data is output as first parameter information without encoding, and (2) the image parameter is encoded. A parameter processing unit that outputs the second parameter information, the encoded image data, the first parameter information, and the second parameter information It generates a stream including, and a stream generation unit for outputting to an external device.
また、前記パラメータ加工部は、前記画像パラメータに含まれるパラメータすべてを符号化することにより前記第2パラメータを生成し、前記画像パラメータに含まれるパラメータのうち、前記エントロピー復号化の際に参照されるパラメータについては、符号化した状態のパラメータと、符号化していない状態のパラメータの両方を、前記第1パラメータ情報および前記第2パラメータ情報として出力するとしてもよい。 The parameter processing unit generates the second parameter by encoding all the parameters included in the image parameter, and is referred to during the entropy decoding among the parameters included in the image parameter. As for the parameters, both the encoded parameter and the unencoded parameter may be output as the first parameter information and the second parameter information.
また、画像を符号化する画像符号化装置であって、前記画像符号化装置は、画像を表す画像データを算術符号化して、算術符号化された画像データを生成すると共に、算術復号化する際に参照するパラメータ情報と前記算術符号化された画像データに基づいて符号化画像データを生成する算術符号化部を備え、前記算術符号化部は、前記符号化画像データを生成する際に、前記パラメータ情報をまとめて前記符号化画像データ内に組み入れることしてもよい。 An image encoding device for encoding an image, wherein the image encoding device arithmetically encodes image data representing an image to generate arithmetically encoded image data and performs arithmetic decoding An arithmetic encoding unit that generates encoded image data based on the parameter information referred to and the arithmetically encoded image data, the arithmetic encoding unit, when generating the encoded image data, Parameter information may be integrated into the encoded image data.
なお、前記パラメータ情報は、H.264/AVCのCABACによって算術符号化する際に参照するパラメータであってもよい。 The parameter information is H.264. It may be a parameter referred to when arithmetic coding is performed by CABAC of H.264 / AVC.
また、前記パラメータ情報は、H.264/AVCのCABACにおけるentropy_coding_mode_flagを含むこととしてもよい。 The parameter information includes H.264. It is also possible to include entropy_coding_mode_flag in CABAC of H.264 / AVC.
また、前記パラメータ情報は、H.264/AVCのCABACのslice_data()を含むnal_unitにおいて、nal_unitの先頭から、slice_data()の直前までのデータ量を表わす情報を含むこととしてもよい。 The parameter information includes H.264. In nal_unit including slice_data () of H.264 / AVC CABAC, information representing the data amount from the beginning of nal_unit to immediately before slice_data () may be included.
また、前記パラメータ情報は、前記符号化画像データを含むストリーム内で、算術復号化する可変長符号語の前に配置されていてもよい。 The parameter information may be arranged before a variable-length codeword to be arithmetically decoded in a stream including the encoded image data.
また、前記パラメータ情報は、H.264/AVCのCABACにおいて、user_data_unsigned_SEIの中に格納されていてもよい。 The parameter information includes H.264. In H.264 / AVC CABAC, it may be stored in user_data_unsigned_SEI.
また、前記算術符号化部は、前記パラメータ情報を符号化せずに前記符号化画像データ内に組み入れることとしてもよい。 In addition, the arithmetic coding unit may incorporate the parameter information into the coded image data without coding.
さらに、上記目的を達成するために、本発明は、符号化された画像を復号化する画像復号化装置であって、所定のパラメータ情報と前記算術符号化された画像データとを含む符号化画像データから前記パラメータ情報を抽出し、当該パラメータ情報を参照して、前記算術符号化された画像データを算術復号化する算術復号化部を備え、前記算術復号化部は、前記符号化画像データ内にまとめて組み入れられている前記パラメータ情報を抽出するとしてもよい。 Furthermore, in order to achieve the above object, the present invention provides an image decoding apparatus for decoding an encoded image, wherein the encoded image includes predetermined parameter information and the arithmetically encoded image data. The parameter information is extracted from data, and an arithmetic decoding unit that arithmetically decodes the arithmetically encoded image data with reference to the parameter information is provided, and the arithmetic decoding unit includes the encoded image data The parameter information integrated together in the above may be extracted.
なお、本発明は、上記画像符号化装置又は画像復号化装置における特徴的な構成手段をステップとする画像符号化方法又は画像復号化方法として実現したり、それらのステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのプログラムをDVD等の記録媒体やインターネット等の伝送媒体を介して広く流通させることができるのは云うまでもない。 Note that the present invention is realized as an image encoding method or an image decoding method having characteristic constituent means in the image encoding device or the image decoding device as steps, or for causing a computer to execute these steps. It can also be realized as a program. Needless to say, the program can be widely distributed via a recording medium such as a DVD or a transmission medium such as the Internet.
本発明によれば、画像復号化装置において、符号化画像データから中間コードへ変換するときに、画像データ以外のパラメータ情報等の復号化処理を不要としたので、装置全体としての処理量の削減、処理時間の短縮化及び回路構成の簡略化が可能になる。 According to the present invention, when the encoded image data is converted from the encoded image data to the intermediate code in the image decoding apparatus, the decoding process of parameter information other than the image data is not necessary, and thus the processing amount of the entire apparatus is reduced Thus, the processing time can be shortened and the circuit configuration can be simplified.
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明について、以下の実施の形態及び添付の図面を用いて説明を行うが、これは例示を目的としており、本発明がこれらに限定されることを意図しない。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, although this invention is demonstrated using the following embodiment and attached drawing, this is for the purpose of illustration and this invention is not intended to be limited to these.
図1は、実施の形態に係る画像復号化装置の機能構成の概要を示すブロック図である。図1に示す画像復号化装置10は、符号化された画像データを算術復号化する際に用いるパラメータ情報の復号化を必要としない装置であり、算術復号化部12、バッファ14、シンタックス要素生成部15及び画像復号化部16を備える。
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a functional configuration of the image decoding apparatus according to the embodiment. An
算術復号化部12は、入力した符号化画像データ中の算術符号化された各可変長符号語を、対応する中間コードに可変長復号化し、この復号化した中間コードを一時的にバッファに格納する。より具体的には、算術復号化部12は、符号化されていないパラメータ情報と算術符号化された画像データとを含む符号化画像データからパラメータ情報を抽出し、このパラメータ情報を参照して、算術符号化された画像データを算術復号化する。
The
バッファ14は、例えばRAMであり、算術復号化部12で生成された中間コードを格納する。
The
シンタックス要素生成部15は、バッファ14に格納されている中間コード13を読み出して、シンタックス要素及びその値を生成する。
The syntax
画像復号化部16は、シンタックス要と及びその値を入力として従来の方法に従って、画像を復元し、画像データ17を出力する。
The
図2は、本発明に係る符号化画像データのストリーム構造の一例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing an example of a stream structure of encoded image data according to the present invention.
一般に、H.264/AVCのデータストリームは、複数の「NAL unit」で構成される(図2では図示を省略している)。「NAL unit」は、「NAL unit」内の先頭で符号化されているパラメータ、即ち「nal_unit_type」により、その種類が決定されている。「nal_unit_type=9」のとき、「NAL unit」は、「access unit delimiter」である。なお、「NAL unit type」の一覧を図4に示す。 In general, H.W. The H.264 / AVC data stream is composed of a plurality of “NAL units” (not shown in FIG. 2). The type of “NAL unit” is determined by a parameter encoded at the head of “NAL unit”, that is, “nal_unit_type”. When “nal_unit_type = 9”, “NAL unit” is “access unit delimiter”. A list of “NAL unit types” is shown in FIG.
図2に示す符号化画像データ11は、先頭が「access unit delimiter」であり、そのすぐ後に、「SEI」が置かれる。
In the encoded
「SEI(Supplemental Enhancement Information)」は、VCLを復号化する際に使用される補足的な付加情報を格納するNAL unitである。SEI内のpayloadTypeが5のとき、そのSEIは、「user_data_unsigned_SEI」となる。「user_data_unsigned_SEI」は、ユーザが独自に定義する情報を格納することが可能である。算術復号化の際に参照されるパラメータ情報は、この「user_data_unsigned_SEI」に格納される。 “SEI (Supplemental Enhancement Information)” is a NAL unit that stores supplementary additional information used when decoding VCL. When the payloadType in the SEI is 5, the SEI is “user_data_unsigned_SEI”. “User_data_unsigned_SEI” can store information uniquely defined by the user. The parameter information referred in the arithmetic decoding is stored in this “user_data_unsigned_SEI”.
SEIの後は、SPS、PPSが続き、その後ろにVCL NAL unitである「slice_layer_without_partitioning」が置かれる。「VCL NAL unit」は、主に、「slice_header()」と「slice_data()」で構成され、「slice_data()」には、符号化された画像データが格納されている。 After SEI, SPS and PPS follow, followed by “slice_layer_without_partitioning” which is a VCL NAL unit. The “VCL NAL unit” mainly includes “slice_header ()” and “slice_data ()”, and encoded image data is stored in “slice_data ()”.
「VCL NAL unit」の後ろには、再度「access unit delimiter」が続き、新規のアクセスユニットが開始される。「access unit delimiter」の後には、再び「SEI」が置かれる(同様に、SEIの内部にはパラメータ情報が格納されている)。SEIの後には、「SPS」、「PPS」があってもいいし、なくてもよい。そして、その後ろには、「VCL NAL unit」が続く。 “Access unit delimiter” follows again after “VCL NAL unit”, and a new access unit is started. “SEI” is again placed after “access unit delimiter” (similarly, parameter information is stored in SEI). After SEI, “SPS” and “PPS” may or may not be present. Then, “VCL NAL unit” follows.
図3は、本実施の形態の画像復号化装置で参照するパラメータ情報の構成例である。これらのパラメータ情報は、全て「SPS」、「PPS」又は「slice_header」内に存在するものである。 FIG. 3 is a configuration example of parameter information referred to by the image decoding apparatus according to the present embodiment. These parameter information are all present in “SPS”, “PPS”, or “slice_header”.
図3の中の「MbaffFrameFlag」は、
MbaffFrameFlag = ( mb_adaptive_frame_field_flag && !field_pic_flag ) (1)
で求められるパラメータ情報である。また、「mb_adaptive_frame_field_flag」は、「SPS」の中にあるシンタックス要素であり、「field_pic_flag」は、「slice_header()」の中にあるシンタックス要素である。
“MbuffFrameFlag” in FIG.
MbaffFrameFlag = (mb_adaptive_frame_field_flag &&! Field_pic_flag) (1)
The parameter information obtained by Further, “mb_adaptive_frame_field_flag” is a syntax element in “SPS”, and “field_pic_flag” is a syntax element in “slice_header ()”.
さらに、「entropy_coding_mode_flag」は、PPS内にあるシンタックス要素であり、可変長符号化のモードを決定する。「entropy_coding_mode_flag=0」のとき、可変長符号化モードは、「Exp−Golomb」と「CAVLC」が選択され、「entropy_coding_mode_flag=1」のとき、「CABAC」が選択される。CABACが選択されたときのみ、算術復号化処理を実施することとなる。 Furthermore, “entropy_coding_mode_flag” is a syntax element in the PPS, and determines a variable length coding mode. When “entropy_coding_mode_flag = 0”, “Exp-Golomb” and “CAVLC” are selected as variable length coding modes, and when “entropy_coding_mode_flag = 1”, “CABAC” is selected. The arithmetic decoding process is performed only when CABAC is selected.
その他のシンタックス要素は、「slice_data()」のシーケンス処理とCABACの算術復号化処理を実施するときに使用される。 The other syntax elements are used when performing the “slice_data ()” sequence process and the CABAC arithmetic decoding process.
次に、上記のように構成される画像復号化装置10の動作について説明する。
Next, the operation of the
図5は、本実施の形態の算術復号化における復号化処理のフローチャートを示す図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating a flowchart of a decoding process in the arithmetic decoding according to the present embodiment.
画像復号化装置10における復号化処理は、パラメータ情報の抽出から始まる(S100)。パラメータ情報は、SEIの内部に格納されているので、符号化画像データ11を検索して、「nal_unit_type=6」である「NAL unit」(=SEI)を特定する。
Decoding processing in the
検索されたSEIからパラメータ情報を取得し(S102)、その中から「entropy_coding_mode_flag」を参照する(S104)。「entropy_coding_mode_flag=0」のときは(S104:YES)、可変長符号化モードはCABACではないので、算術復号化処理を実施しないで符号化画像データが終了したかどうかの判断に進む。 Parameter information is acquired from the retrieved SEI (S102), and "entropy_coding_mode_flag" is referred to from the parameter information (S104). When “entropy_coding_mode_flag = 0” (S104: YES), since the variable-length coding mode is not CABAC, the process proceeds to the determination of whether or not the encoded image data has been completed without performing the arithmetic decoding process.
「entropy_coding_mode_flag=1」のときは(S104:NO)、「VCL_NAL_unit」を検索する(S106)。「VCL NAL unit」の先頭を検索したら、パラメータ情報の中にあるスライスヘッダのデータ量を元に、スライスヘッダが終了するまで符号化画像データ11をスキップし(S108)、「slice_data()」の先頭までデータを進める。
When “entropy_coding_mode_flag = 1” (S104: NO), “VCL_NAL_unit” is searched (S106). When the head of “VCL NAL unit” is searched, the encoded
そして、パラメータ情報を使用して「slice_data()」内にある可変長符号語を算術復号化する(S212)。 Then, the variable length codeword in “slice_data ()” is arithmetically decoded using the parameter information (S212).
算術復号化処理が完了したら、その後に符号化画像データ11が続いているかどうかを確認し、続いている場合は、最初に戻り、処理を続ける。符号化画像データがない場合は、処理を終了する(S100〜S110)。
When the arithmetic decoding process is completed, it is confirmed whether or not the encoded
以上のように、本実施の形態に係る画像復号化装置は、パラメータ情報の復号化を行わずに、符号化画像データの算術復号化が可能である。 As described above, the image decoding apparatus according to the present embodiment can perform arithmetic decoding of encoded image data without decoding parameter information.
(変形例)
本発明は、上記画像復号化装置10に対応するような画像符号化装置を構成することができる。具体的には、画像符号化装置の算術符号化部において、画像を表す画像データを算術符号化して、算術符号化された画像データを生成すると共に、算術復号化する際に参照するパラメータ情報と前記算術符号化された画像データに基づいて符号化画像データを生成する。なお算術符号化部では、符号化画像データを生成する際に、パラメータ情報をまとめて前記符号化画像データ内に組み入れることとする。
(Modification)
The present invention can constitute an image encoding device corresponding to the
なお、上記の実施の形態又は変形例では、SEIの中にパラメータ情報が存在する場合を前提として説明したが、SEIの中にパラメータ情報が存在しない場合は、上記従来の図7のフローチャートで示す手順に従って、算術復号化部における復号化処理を実施することが可能なように画像復号化装置を構成することもできる。このように構成することで、本発明に係る符号化画像データ以外の符号化画像データが入力した場合でも、同一の画像復号化装置でこの符号化画像データを復号化することが可能となる。 The above embodiment or modification has been described on the assumption that the parameter information exists in the SEI. However, when the parameter information does not exist in the SEI, it is shown in the flowchart of FIG. It is also possible to configure the image decoding device so that the decoding process in the arithmetic decoding unit can be performed according to the procedure. With this configuration, even when encoded image data other than the encoded image data according to the present invention is input, the encoded image data can be decoded by the same image decoding apparatus.
本発明は、CABACによって画像を符号化する画像符号化装置、及びその符号化画像データを復号化する画像復号化装置に利用することができる。より具体的には、H.264/AVCに規定されたデータ圧縮技術により符号化されたハイビジョン映像などを符号化する画像符号化装置及び、これによって生成された符号化画像データを復号化する(再生する)ための画像復号化装置に利用が可能である。 The present invention can be used for an image encoding device that encodes an image by CABAC and an image decoding device that decodes the encoded image data. More specifically, H.M. H.264 / AVC image encoding apparatus for encoding high-definition video encoded by a data compression technique, and image decoding for decoding (reproducing) encoded image data generated thereby It can be used for the device.
10 画像復号化装置
11 符号化画像データ
12 算術復号化部
13 中間コード
14 バッファ
15 シンタックス要素生成部
16 画像復号化部
17 画像データ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
画像データ及び画像パラメータを取得する取得部と、
前記画像パラメータを参照して前記画像データを画像符号化して残差係数を生成し、さらに生成された前記残差係数を2値化及びエントロピー符号化することで符号化画像データを生成する画像符号化部と、
(1)前記画像パラメータに含まれるパラメータのうち前記符号化画像データのエントロピー復号化の際に参照されるパラメータを符号化せずに第1パラメータ情報として出力するとともに、(2)前記画像パラメータを符号化して第2パラメータ情報として出力するパラメータ加工部と、
前記符号化画像データ、前記第1パラメータ情報及び前記第2パラメータ情報を含むストリームを生成し、外部装置に出力するストリーム生成部と
を備える画像符号化装置。 An image encoding device for encoding image data,
An acquisition unit for acquiring image data and image parameters;
An image code for generating encoded image data by encoding the image data with reference to the image parameter to generate a residual coefficient, and further binarizing and entropy encoding the generated residual coefficient And
(1) Out of the parameters included in the image parameter, a parameter referred to in entropy decoding of the encoded image data is output as first parameter information without being encoded, and (2) the image parameter is A parameter processing unit that encodes and outputs the second parameter information;
An image encoding device comprising: a stream generation unit that generates a stream including the encoded image data, the first parameter information, and the second parameter information, and outputs the stream to an external device.
前記画像パラメータに含まれるパラメータすべてを符号化することにより前記第2パラメータを生成し、
前記画像パラメータに含まれるパラメータのうち、前記エントロピー復号化の際に参照されるパラメータについては、符号化した状態のパラメータと、符号化していない状態のパラメータの両方を、前記第1パラメータ情報および前記第2パラメータ情報として出力する、
請求項1記載の画像符号化装置。 The parameter processing section is
Generating the second parameter by encoding all the parameters included in the image parameter;
Of the parameters included in the image parameter, for parameters referred to in the entropy decoding, both the encoded parameter and the uncoded parameter are the first parameter information and the parameter Output as second parameter information,
The image encoding device according to claim 1.
画像データ及び画像パラメータを取得し、
前記画像パラメータを参照して前記画像データを画像符号化して残差係数を生成し、
生成された前記残差係数を2値化及びエントロピー符号化することで符号化画像データを生成し、
(1)前記画像パラメータに含まれるパラメータのうち前記符号化画像データのエントロピー復号化の際に参照されるパラメータを符号化せずに第1パラメータ情報として出力するとともに、(2)前記画像パラメータを符号化して第2パラメータ情報として出力し、
前記符号化画像データ、前記第1パラメータ情報及び前記第2パラメータ情報を含むストリームを生成し、外部装置に出力する、
画像符号化方法。 An image encoding method for encoding image data, comprising:
Obtain image data and image parameters,
Image encoding the image data with reference to the image parameters to generate a residual coefficient;
Encoded image data is generated by binarizing and entropy encoding the generated residual coefficient,
(1) Out of parameters included in the image parameter, a parameter referred to in entropy decoding of the encoded image data is output as first parameter information without being encoded, and (2) the image parameter is Encode and output as second parameter information,
Generate a stream including the encoded image data, the first parameter information and the second parameter information, and output to an external device,
Image coding method.
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