JP2014023138A - Decoder, error concealment processing device and decoding method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、復号装置、エラーコンシールメント処理装置および復号方法に関する。 The present invention relates to a decoding device, an error concealment processing device, and a decoding method.
H.264やMPEG−2といった符号化方式を用いて圧縮符号化された映像を再生する際には、元の形式へ復号する必要があるが、伝送路上での電気ノイズ等により符号化データにエラーが混入すると、復号映像にノイズが混じったり、復号不可能な状態に陥ったりするなど、復号映像の画質が劣化してしまう。 H. When reproducing a video that has been compression-encoded using an encoding method such as H.264 or MPEG-2, it is necessary to decode it to the original format. However, there is an error in the encoded data due to electrical noise on the transmission path. If mixed, the image quality of the decoded video deteriorates, for example, the decoded video is mixed with noise or falls into a state where decoding is impossible.
この画質劣化の対策として、従来の復号装置では、エラーの発生した画像の補正画像を生成してエラーコンシールメント処理を行い、エラーの影響を低減させるものがある。例えば、受信する映像素材の性質や伝送誤りの程度に応じて各映像フレームの中を複数のグループに分類し、映像復号が正常に処理できたかグループごとに判別し、正常に処理できなかったグループについてはフレームバッファ内の以前に表示された復号映像またはあらかじめ定めた特定の映像などを利用して新たに表示すべき映像を作成するエラーコンシールメント処理方法を適用する復号装置が提案されている(例えば特許文献1)。 As a countermeasure against this image quality degradation, there is a conventional decoding device that generates a corrected image of an errored image and performs error concealment processing to reduce the influence of the error. For example, each video frame is classified into multiple groups according to the nature of the received video material and the degree of transmission error, and it is determined for each group whether video decoding has been processed normally. Has been proposed that applies an error concealment processing method for creating a video to be newly displayed using a previously displayed decoded video or a predetermined specific video in the frame buffer ( For example, Patent Document 1).
また、復号された画像データを1つまたは複数の分割領域に分割し、復号画像データから再生画像の動きを示す動き特徴値を分割領域毎に算出し、エラーにより復号できなかった分割領域に対し、算出した動き特徴値を補正ベクトルとして用い、復号画像データから補正先ベクトルに基づき画素データを複製することでエラー補正を行うエラーコンシールメント処理方法を適用する復号装置が提案されている(例えば特許文献2)。 Also, the decoded image data is divided into one or a plurality of divided areas, a motion feature value indicating the motion of the reproduced image is calculated for each divided area from the decoded image data, and the divided areas that cannot be decoded due to an error are calculated. A decoding device is proposed that applies an error concealment processing method that performs error correction by duplicating pixel data from decoded image data based on a correction destination vector using the calculated motion feature value as a correction vector (for example, a patent) Reference 2).
しかし、特許文献1の復号装置では、映像の動きが考慮されておらず、対象の映像に動きがある場合は、正常に復号できた領域とエラーコンシールメント処理により以前の復号映像がはめ込まれた領域の間には大きなズレが発生するという問題点があった。
However, in the decoding device of
また、特許文献2の復号装置では、映像の動きは考慮されているものの、隣接するマクロブロックに対して少しずつ大きさや角度の異なるベクトルを適用して補正画像を生成するため、補正画像ではマクロブロックの境界部分にベクトルの差異によるエッジが多数現れ、主観画質を低下させるという問題点があった。 Further, in the decoding device of Patent Document 2, although the motion of the video is taken into consideration, a corrected image is generated by applying vectors having different sizes and angles little by little to adjacent macroblocks. Many edges due to vector differences appear at the boundary of the block, resulting in a problem that the subjective image quality is degraded.
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、映像の動きを考慮しながらエッジの発生を抑え、違和感の少ない補正画像を生成することでコンシールメント処理する復号装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a decoding apparatus that performs concealment processing by generating a corrected image that suppresses the occurrence of an edge while considering the motion of a video and generates less uncomfortable feeling. The purpose is to do.
この発明に係る復号装置は、符号化データを復号処理し、復号後の画素データ、符号化パラメータおよび復号エラー情報を出力する復号処理部と、前記復号処理部が出力した画素データをピクチャ単位で蓄積するフレームメモリと、前記符号化パラメータをピクチャ単位で蓄積する符号化パラメータ蓄積部と、前記復号エラー情報を基に、ピクチャ毎にコンシールメント処理のON/OFFを判定するコンシール管理部と、前記コンシールメント処理のON/OFF判定結果がONのとき、コンシール範囲を算出するコンシール範囲算出部と、前記コンシール範囲を分割した分割グループを細分化したサブグループを設定した複数種類のサブグループ細分化パターンを格納する分割パターン格納部と、前記コンシール範囲を前記分割グループに分割し、さらに前記複数のサブグループ細分化パターンを基に、前記サブグループに分割するコンシール範囲分割部と、前記コンシール範囲内の分割グループ/サブグループごとに分割グループを代表する推定動きベクトルを算出する推定動きベクトル算出部と、前記コンシールメント処理のON/OFF判定結果がONのとき、前記推定動きベクトルと前記フレームメモリに蓄積されている画素データからコンシール画像を生成するコンシール画像生成部とを備える。 A decoding device according to the present invention decodes encoded data and outputs decoded pixel data, an encoding parameter, and decoding error information, and pixel data output by the decoding processor in units of pictures. A frame memory to be stored; a coding parameter storage unit that stores the encoding parameter in units of pictures; a concealment management unit that determines ON / OFF of concealment processing for each picture based on the decoding error information; When the ON / OFF determination result of the concealment process is ON, a conceal range calculation unit for calculating a conceal range, and a plurality of types of sub group subdivision patterns in which sub groups obtained by subdividing the divided group into which the conceal range is divided are set And a divided pattern storage unit for storing the concealment range in the divided group Further, based on the plurality of subgroup subdivision patterns, a concealed range dividing unit that divides the subgroup, and an estimated motion vector that represents the divided group for each divided group / subgroup within the concealed range are calculated. An estimated motion vector calculation unit that performs the concealment processing ON / OFF determination result, and a concealed image generation unit that generates a concealed image from the estimated motion vector and the pixel data stored in the frame memory. Prepare.
この発明に係る復号装置によれば、エラーを検出したスライス全体をコンシール範囲とし、コンシール範囲内を複数のマクロブロックからなるグループに分割し、動きが込み入った場所はサブグループに細分化し、エラーピクチャと時間的に近い、正常に復号されたピクチャの同位置マクロブロックの動きベクトルからコンシール範囲内のグループ/サブグループごとに推定動きベクトルを算出して、推定動きベクトルに応じた位置の画素を参照面から取得することで補正画像を生成してエラーコンシールメント処理を行うようにしているので、映像内の動きを維持した違和感の少ないコンシール画像を得ることができる。 According to the decoding apparatus of the present invention, the entire slice in which an error is detected is set as a concealed range, the concealed range is divided into groups of a plurality of macroblocks, and the place where the motion is complicated is subdivided into subgroups, and error pictures Calculate the estimated motion vector for each group / subgroup within the concealed range from the motion vector of the same-position macroblock of the decoded picture that is close in time and refer to the pixel at the position corresponding to the estimated motion vector Since the corrected image is generated from the surface and the error concealment process is performed, it is possible to obtain a concealed image with less sense of discomfort while maintaining the motion in the video.
この発明は、復号装置、エラーコンシールメント処理装置および復号方法に関するものである。以下に、この発明に係る復号装置および復号方法の一例について説明する。 The present invention relates to a decoding device, an error concealment processing device, and a decoding method. Hereinafter, an example of the decoding device and the decoding method according to the present invention will be described.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係るエラーコンシールメント処理部を搭載している復号装置を示す構成図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a decoding apparatus equipped with an error concealment processing unit according to
図において、復号装置は、復号処理部1とエラーコンシールメント処理部2aから構成される。復号処理部1は、符号化データを復号処理して復号後の画素データ、符号化パラメータおよび復号エラー情報を出力する。エラーコンシールメント処理部2aは、復号処理部1の出力する画素データ、符号化パラメータ、復号エラー情報を入力として、正常な復号が行われたときにはその復号画像を出力し、エラーが発生したときにはこれらの入力を基に復号エラーにより乱れた映像を補正したコンシール画像を生成して出力する。
In the figure, the decoding device includes a
また、このエラーコンシールメント処理部2aについて、さらに詳細な構成を示す。フレームメモリ21は、復号処理部1が出力した画素データをピクチャ単位で蓄積する。符号化パラメータ蓄積部22は、復号処理部1が出力した符号化パラメータをピクチャ単位で蓄積する。コンシール管理部23は、復号処理部1が出力した復号エラー情報を基に、ピクチャ毎にコンシールメント処理のON/OFFを判定する。コンシール範囲算出部24は、コンシール管理部23が判定したコンシールメント処理のON/OFF判定結果がONのとき、コンシール範囲を算出する。分割パターン格納部25は、コンシール範囲を分割した分割グループを細分化したサブグループを設定した複数種類のサブグループ細分化パターンを格納する。コンシール範囲分割部26は、コンシール範囲算出部24が算出したコンシール範囲を分割グループに分割し、さらに分割パターン格納部25に格納された複数のサブグループ細分化パターンを基に、サブグループに分割する。推定動きベクトル算出部27aは、コンシール範囲内の分割グループ/サブグループごとに分割グループを代表する推定動きベクトルを算出する。コンシール画像生成部28は、コンシールメント処理のON/OFF判定結果がONのとき、推定動きベクトル算出部27aの算出した推定動きベクトルとフレームメモリに蓄積されている画素データからコンシール画像を生成する。
The error
図2は、この発明の実施の形態1に係るエラーコンシールメント処理部を搭載している復号装置の動作の一例を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing an example of the operation of the decoding apparatus equipped with the error concealment processing unit according to
図において、ステップST101で、コンシール管理部23は、復号エラー情報を基に、ピクチャ毎にコンシールメント処理のON/OFFを判定する。ステップST102で、コンシール範囲算出部24は、コンシールON/OFF判定を基に、コンシール範囲を算出する。ステップST103で、コンシール範囲分割部26は、コンシール範囲を分割グループに分割する。ステップST104で、コンシール範囲分割部26は、複数のサブグループ細分化パターンを基に、グループごとに一つのサブグループ細分化パターンを選択して、そのパターンに対応するサブグループに分割する。ステップST105で、推定動きベクトル算出部27aは、コンシール範囲内の分割グループ/サブグループごとにその分割グループ/サブグループを代表する推定動きベクトルを算出する。ステップST106で、コンシール画像生成部28は、推定動きベクトルと、参照面情報に基づく参照面の画素データとから出力画像を生成する。なお、ステップST101で、コンシールOFFであれば、ステップST106で、コンシール画像生成部28は、コンシール画像を生成せず、正常に復号された画素データからなる画像を出力する。
In the figure, in step ST101, the
次に、さらに詳細な処理について説明する。 Next, further detailed processing will be described.
まず、復号処理部1は、符号化装置で符号化された符号化データを入力すると、復号処理を行って復号画像を生成し、この復号画像の画素データをエラーコンシールメント処理部2aへ出力する。また、復号処理の際に使用した符号化パラメータをエラーコンシールメント処理部2aへ出力する。また、復号処理部1は、復号処理の際に検知した復号エラー情報をエラーコンシールメント処理部2aへ出力する。ここで、符号化パラメータとは、例えば符号化方式がH.264の場合、画面内のスライス構成やピクチャタイプ、マクロブロック毎の予測モード、動きベクトルなどである。また、復号エラー情報とは、例えば復号エラー検出の有無や画像内における復号エラー検出位置などである。
First, when the encoded data encoded by the encoding device is input, the
復号処理部1からエラーコンシールメント処理部2aへ出力された画素データは、ピクチャごとにフレームメモリ21に蓄積され、符号化パラメータは、ピクチャごとに符号化パラメータ蓄積部22に蓄積され、復号エラー情報は、随時コンシール管理部23に通知される。
The pixel data output from the
コンシール管理部23は、復号処理部1からの復号エラー情報を常に監視し、復号エラーが検出されるとその影響範囲を算出してピクチャごとにコンシールON/OFF判定を行うとともにコンシールに用いる参照面を算出し設定する。
The
例えば、H.264等のように他のピクチャを参照して次のピクチャを生成する符号化方式の場合、復号エラーの与える影響は復号エラーが検出されたピクチャだけでなく、復号エラーが検出されたピクチャを参照するピクチャにも伝播する。そのため、コンシール管理部23は、復号エラーが検出されたピクチャおよび復号エラーが検出されたピクチャを参照面とするピクチャは「コンシールON」、それ以外は「コンシールOFF」と判定する。
For example, H.M. In the case of an encoding scheme in which a next picture is generated by referring to another picture such as H.264, the influence of the decoding error is not only the picture in which the decoding error is detected but also the picture in which the decoding error is detected. Propagated to the picture to be. Therefore, the
また、コンシールに用いる参照面は、エラーで失われた情報を補完するために使われるピクチャであり、映像には時間的に近い映像は相関が高いという特徴があるため、コンシール対象のピクチャと時間的に近く、正常に復号されているピクチャを選ぶ。例えば、コンシール対象のピクチャタイプがI(イントラ符号化)/P(前方参照符号化)ピクチャの場合は、表示順がコンシール対象ピクチャの直前である正常に復号されたI/Pピクチャ1枚をコンシール参照面とし、コンシール対象がB(前方参照・後方参照符号化)ピクチャの場合は、表示順がコンシール対象ピクチャの直前と直後で正常に復号されたI/Pピクチャ2枚をコンシール参照面とする。 In addition, the reference plane used for concealment is a picture used to supplement information lost due to an error, and the image close to time is characterized by high correlation. Select a picture that is close and successfully decoded. For example, when the picture type to be concealed is an I (intra coding) / P (forward reference coding) picture, one normally decoded I / P picture whose display order is immediately before the concealment target picture is concealed. When the concealment target is a B (forward reference / backward reference encoding) picture, two I / P pictures that are normally decoded immediately before and after the concealment target picture are used as the concealment reference plane. .
コンシール範囲算出部24は、コンシール管理部23が「コンシールON」と判定すると、復号エラー情報とスライス情報から復号エラーの検出されたマクロブロックを含むスライスの開始位置および終了位置を算出し、そのスライス全体をコンシール範囲とする。例えば、この発明の実施の形態1に係るコンシール範囲設定の一例の説明図である図3により説明する。H.264のような可変長符号化方式によって符号化された符号化データにエラーが混入した場合、実際にエラーが混入した位置と復号時にエラーが検出される位置は異なり、エラー検出位置より前から復号映像が乱れている可能性がある。よって、符号化の単位であるスライス全体をコンシール範囲とすることで、映像が乱れている可能性のある箇所を全て包含した範囲をコンシールメント処理の対象とする。
When the
コンシール範囲分割部26は、コンシール範囲算出部24がコンシール範囲を決定すると、コンシール範囲を複数のマクロブロック(MB)からなるグループおよび各グループを複数のサブグループに分割する。ここでは、以下の2段階で分割を行う。
When the concealed
まず、第1段階として、コンシール範囲を一定の大きさのグループ(例えば4MB×4MB等)に分割する。例えば、この発明の実施の形態1に係るコンシール範囲のグループ分割の一例の説明図である図4により説明する。コンシール範囲内の画像には複数の動きが含まれていることから、コンシール範囲を分割することで、それぞれの場所ごとに動きを反映したコンシールメント処理を行うものとする。 First, as a first step, the concealment range is divided into groups of a certain size (for example, 4 MB × 4 MB). For example, a description will be given with reference to FIG. 4 which is an explanatory diagram of an example of group division of the concealment range according to the first embodiment of the present invention. Since an image within the concealment range includes a plurality of movements, the concealment process reflecting the movement is performed for each location by dividing the concealment range.
次に、第2段階として、第1段階で分割した各グループについて、さらにサブグループへの細分化が有効か評価し、有効であると判定されれば細分化を行う。例えば、この発明の実施の形態1に係る分割されたグループのサブグループ細分化パターンの一例の説明図である図5により説明する。コンシール範囲を分割したグループに適用する複数のサブグループ細分化パターンを用意しておき、グループ内をサブグループに細分化する。ここでは、第1段階で分割した4MB×4MBのグループに対するサブグループ細分化パターンの一例を示したが、細分化する形状、パターン数は任意に設定することができ、グループと同一サイズとなる1つのサブグループのみのパターンを含めておいても構わない。ここで用いる複数のサブグループ細分化パターンは、分割パターン格納部25が格納して記憶され、コンシール範囲分割部26から適宜参照される。
Next, as a second stage, for each group divided in the first stage, it is evaluated whether subdivision into sub-groups is effective. If it is determined to be effective, subdivision is performed. For example, a description will be given with reference to FIG. 5 which is an explanatory diagram of an example of a subgroup subdivision pattern of divided groups according to
各グループのコンシールメント処理には、複数のサブグループ細分化パターンのすべてについて、各サブグループ内の画像の動きのばらつき度合いを評価し、最もばらつきの少ないサブグループ細分化パターンを採用する。ここで、動きのばらつきが少ないことは、動きが均一化された状態を意味している。例えば、サブグループを構成するマクロブロックと同位置の参照面上のマクロブロックの動きベクトルを用いてサブグループ内の動きベクトルの分散を算出し、この分散を評価値として、すべてのサブグループ細分化パターンの中でサブグループの動きベクトルの分散の最大値が最も小さくなるパターン(サブグループ内で動きベクトルのばらつきが少ない分割パターン)を採用し、細分化を行う。このようにすることで、動きが単純な箇所は大きめのサブグループ単位でコンシールメント処理を行い、動きが込み入った箇所は込み入った動きのところだけ細分化したサブグループ単位でコンシールメント処理を行うことができる。なお、同一の最大評価値をとる複数のサブグループ細分化パターンが存在した場合の判定のために、サブグループ細分化パターンに対して優先度を設けておいてもよい。 In the concealment process for each group, the degree of variation in image motion within each subgroup is evaluated for all of the plurality of subgroup subdivision patterns, and the subgroup subdivision pattern with the least variation is employed. Here, a small variation in motion means a state in which the motion is uniform. For example, using the motion vector of the macroblock on the reference plane at the same position as the macroblocks that make up the subgroup, calculate the variance of the motion vector in the subgroup, and use this variance as the evaluation value to subdivide all subgroups Subdivision is performed by adopting a pattern in which the maximum value of the variance of the motion vectors of the subgroup is the smallest among the patterns (a divided pattern with less variation of motion vectors in the subgroup). By doing this, concealment processing is performed in large subgroup units for places where movement is simple, and concealment processing is performed in subgroup units that are subdivided only in the portion where the movement is complicated. Can do. Note that a priority may be provided for a subgroup subdivision pattern for determination when there are a plurality of subgroup subdivision patterns having the same maximum evaluation value.
推定動きベクトル算出部27aは、コンシール範囲分割部26がコンシール範囲の分割方法を決定すると、グループ/サブグループごとに推定動きベクトルを算出する。例えば、この発明の実施の形態1に係る推定動きベクトルの算出の一例の説明図である図6により説明する。推定動きベクトルは、グループ内のマクロブロックと同位置の参照面内のマクロブロックが持つ動きベクトルを用いて算出する。その推定動きベクトルの算出方法としては、例えば動きベクトルの平均値、中央値(メジアン)、または動きベクトルのヒストグラムをとった最高頻度(最頻値)のベクトルを採用してもよく、またこのような既定の統計値に限らない算出方法であってもよい。
When the concealed
コンシール画像生成部28では、推定動きベクトル算出部27aが推定動きベクトルの算出を完了すると、コンシール範囲以外は正常に復号された復号画像を設定するとともに、正常に復号できなかったコンシール範囲については対応するグループ/サブグループごとに算出した推定動きベクトルに基づいて参照面の画素データから得た補正画像を設定することで、コンシール画像を生成し、出力する。
In the concealed
以上のように、この発明の実施の形態1に係る復号装置および復号方法によれば、エラーを検出したスライス全体をコンシール範囲とし、コンシール範囲内を複数のマクロブロックからなるグループに分割し、動きが込み入った場所はサブグループに細分化し、エラーピクチャと時間的に近い、正常に復号されたピクチャの同位置マクロブロックの動きベクトルからコンシール範囲内のグループ/サブグループごとに推定動きベクトルを算出して、推定動きベクトルに応じた位置の画素を参照面から取得することで補正画像を生成してエラーコンシールメント処理を行うようにしているので、映像内の動きを維持した違和感の少ないコンシール画像を得ることができる。
As described above, according to the decoding apparatus and decoding method according to
実施の形態2.
先の実施の形態1では、推定動きベクトルを算出して補正画像を生成するようにしたものを説明した。次に、実施の形態2では、推定動きベクトルが画面外を指す場合に推定動きベクトルを補正するものについて説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment described above, the corrected motion image is generated by calculating the estimated motion vector. Next, in the second embodiment, a description will be given of correcting an estimated motion vector when the estimated motion vector points outside the screen.
図7は、この発明の実施の形態2に係るエラーコンシールメント処理部を搭載している復号装置を示す構成図である。 FIG. 7 is a block diagram showing a decoding apparatus equipped with an error concealment processing unit according to Embodiment 2 of the present invention.
図において、復号装置は、復号処理部1とエラーコンシールメント処理部2bから構成される。復号処理部1は、この発明の実施の形態1において図1で説明した復号処理部1と同様の機能を有し、動作するものであるため、その説明は省略する。また、エラーコンシールメント処理部2bを構成するフレームメモリ21、符号化パラメータ蓄積部22、コンシール管理部23、コンシール範囲算出部24、分割パターン格納部25、コンシール範囲分割部26、コンシール画像生成部28は、この発明の実施の形態1において図1で説明したエラーコンシールメント処理部2a内部構成に付した同一符号の構成要素と同様の機能を有し、動作するものであるため、その説明は省略する。よって、推定動きベクトル算出部27bと画面外参照推定動きベクトル検出部29について説明する。
In the figure, the decoding device includes a
推定動きベクトル算出部27bは、この発明の実施の形態1において図1で説明した推定動きベクトル算出部27aと同様に、推定動きベクトルを算出し、その後、画面外参照推定動きベクトル検出部29により検出された推定動きベクトルの画面外を参照するグループ情報に基づいて補正した推定動きベクトルをコンシール画像生成部28に送出する。画面外参照推定動きベクトル検出部29は、推定動きベクトル算出部27bが算出した推定動きベクトルが画面外を参照しているか否かをグループ/サブグループごとにチェックし、画面外を参照している場合は画面外を参照するグループ情報を推定動きベクトル算出部27bに通知する。
The estimated motion vector calculation unit 27b calculates an estimated motion vector in the same manner as the estimated motion vector calculation unit 27a described in FIG. 1 in the first embodiment of the present invention, and then the off-screen reference estimation motion
図8は、この発明の実施の形態2に係るエラーコンシールメント処理部を搭載している復号装置の動作の一例を示すフローチャートであり、図2に示したこの発明の実施の形態1に係るエラーコンシールメント処理部を搭載している復号装置の動作を示すフローチャートとの差分を示している。 FIG. 8 is a flowchart showing an example of the operation of the decoding apparatus equipped with the error concealment processing unit according to the second embodiment of the present invention, and the error according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. The difference with the flowchart which shows operation | movement of the decoding apparatus carrying the concealment process part is shown.
図において、ステップST101からステップST105、およびステップST106(図示せず)は、図2に示したこの発明の実施の形態1に係る復号装置の動作を示すフローチャートと同様の処理を行う。ここでは、ステップST105とST106との間に次のステップST201、ST202を追加する。
In the figure, steps ST101 to ST105 and step ST106 (not shown) perform the same processing as the flowchart showing the operation of the decoding apparatus according to
ステップST201で、画面外参照推定動きベクトル検出部29が、ステップST105で算出された推定動きベクトルにおける画面外への参照があるか検出する。ステップST201において画面外への参照がないとき、推定動きベクトルは補正せず、ステップST106に処理を進める。ステップST201において画面外への参照があることが検出されたとき、ステップST202で、推定動きベクトル算出部27bが画面外参照を考慮して推定動きベクトルを補正する。その後、ステップST106で、コンシール画像生成部28は、ステップST105で算出した推定動きベクトルまたはステップST202で補正された推定動きベクトルと、参照面情報に基づく参照面の画素データとから出力画像を生成する。なお、ステップST101で、コンシールOFFであれば、ステップST106で、コンシール画像生成部28は、コンシール画像を生成せず、正常に復号された画素データからなる画像を出力する。
In step ST201, the out-of-screen reference estimated motion
図9は、この発明の実施の形態2に係る復号装置のエラーコンシールメント処理の一例を説明する概念図である。この図に沿って、詳細な処理について説明する。 FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating an example of error concealment processing of the decoding apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. Detailed processing will be described with reference to FIG.
図において、P(前方参照符号化)ピクチャであるP1ピクチャ、P2ピクチャ、I(イントラ符号化)ピクチャであるI3ピクチャの順に復号画像が表示されるものとし、P1ピクチャ、I3ピクチャは正常に復号でき、P2ピクチャは復号エラーがあった場合を示している。通常、復号エラー前後は復号画像が乱れるが、ここでは正常な復号時と同様の状態で対象をそのまま描いている。なお、イントラ符号化ピクチャであるI3ピクチャは、参照面を持たず、1枚の中で符号化が完結するため、他のピクチャを参照する動きベクトルを持たず、他のピクチャの復号エラーの影響を受けない。 In the figure, it is assumed that decoded images are displayed in the order of P1 picture that is P (forward reference coding) picture, P2 picture, and I3 picture that is I (intra coding) picture, and P1 picture and I3 picture are decoded normally. The P2 picture shows a case where there is a decoding error. Usually, the decoded image is disturbed before and after the decoding error, but here the object is drawn as it is in the same state as in normal decoding. Note that an I3 picture that is an intra-coded picture does not have a reference plane, and encoding is completed in one sheet. Therefore, the I3 picture does not have a motion vector that refers to another picture, and is affected by decoding errors of other pictures. Not receive.
ここで、復号処理部1で復号エラーを検出してから、コンシール範囲を算出し、コンシール範囲を分割し、推定動きベクトルを算出するところまでは実施の形態1で説明した処理と同様であるため、その説明は省略する。
Here, since the
(1)推定動きベクトルの算出
まず、推定動きベクトル算出部27bは、コンシール範囲に対して、例えば表示順が時間的に前方向で正常に復号された直前のP1ピクチャと同一の動きを継続すると推定して、P1ピクチャの動きベクトルからP2ピクチャの推定動きベクトルを算出する。
(1) Calculation of Estimated Motion Vector First, when the estimated motion vector calculation unit 27b continues the same motion as the immediately preceding P1 picture in which the display order is normally decoded in the forward direction with respect to the concealed range, for example. Then, an estimated motion vector of the P2 picture is calculated from the motion vector of the P1 picture.
(2)画面外参照推定動きベクトルの検出
次に、画面外参照推定動きベクトル検出部29は、推定動きベクトル算出部27bが算出した推定動きベクトルが画面外を参照しているか否かをグループごとに検出し、画面外を参照している場合は画面外を参照するグループ情報を推定動きベクトル算出部27bに通知する。ここでは、画面外参照推定動きベクトル検出部29が、推定動きベクトル算出部27bが算出した推定動きベクトルの一番左端のグループが画面外の参照を示していることを検出し、一番左端のグループ情報を推定動きベクトル算出部27bに通知する。
(2) Detection of off-screen reference estimated motion vector Next, the off-screen reference estimated motion
(3)画面外参照推定動きベクトルの補正
推定動きベクトルが画面外の参照を示している場合、P1ピクチャを参照面として画素データを取得して補正したコンシール画像を生成することができないため、表示順が時間的に後方向のI3ピクチャを参照面としたコンシールメント処理を行う。ここでは、例えばI3ピクチャは、エラーピクチャP2直前のP1ピクチャと同じ動きをするものとして、エラーピクチャ直前のP1ピクチャと同じ動きベクトルを用いて推定動きベクトルを算出する。ただし、I3ピクチャからエラーピクチャP2への参照方向とエラーピクチャP2からI3ピクチャへの参照方向とは逆方向となるので、推定動きベクトルの向きを反転させて設定する。
推定動きベクトル算出部27bは、画面外参照推定動きベクトル検出部29から通知された画面外を参照するグループ情報に基づいて推定動きベクトルを補正する。ここでは、画面外参照推定動きベクトル検出部29から通知された一番左端のグループの推定動きベクトルの向きを反転する。
(3) Correction of out-of-screen reference estimated motion vector When the estimated motion vector indicates an out-of-screen reference, it is not possible to generate a concealed image in which pixel data is acquired and corrected using the P1 picture as a reference plane. A concealment process is performed using the I3 picture whose order is backward in time as a reference plane. Here, for example, assuming that the I3 picture moves the same as the P1 picture immediately before the error picture P2, the estimated motion vector is calculated using the same motion vector as the P1 picture immediately before the error picture. However, since the reference direction from the I3 picture to the error picture P2 is opposite to the reference direction from the error picture P2 to the I3 picture, the direction of the estimated motion vector is set to be inverted.
The estimated motion vector calculation unit 27b corrects the estimated motion vector based on the group information that refers to the outside of the screen notified from the out-of-screen reference estimated motion
(4)コンシール画像の生成
コンシール画像生成部28は、推定動きベクトル算出部27bが算出した推定動きベクトル(画面外参照なしの場合)または補正した推定動きベクトル(画面外参照ありの場合)に基づいて、参照面のピクチャを参照してP2ピクチャのコンシール画像を生成する。ここでは、推定動きベクトルに基づいて、表示順が時間的に前方向のP1ピクチャと後方向のI3ピクチャを参照面として適宜参照してP2ピクチャのコンシール画像を生成する。
(4) Generation of Concealed Image The concealed
なお、この図9では、P1ピクチャの動きベクトルがグループごとに一つの動きベクトルを持つ場合が示されているが、各グループが図5に示したサブグループ単位に細分化されて、推定動きベクトルが設定され、参照面の画像を参照してコンシール画像を生成することもある。 FIG. 9 shows a case where the motion vector of the P1 picture has one motion vector for each group. However, each group is subdivided into subgroup units shown in FIG. Is set, and the concealed image may be generated with reference to the image of the reference surface.
また、2つのピクチャの表示時間が離れている場合は、その時間間隔に応じて推定動きベクトルの大きさを比例的に補正して適用する。なお、この時間間隔の代わりに、一定フレーム速度の動きを仮定した映像に対して、2つのピクチャ間のフレーム数に応じて推定動きベクトルを補正してもよい。また、過去複数フレームから推測した動きの対象の加速度を考慮して、2つのピクチャ間のフレーム数に応じた推定動きベクトルを補正してもよい。 In addition, when the display times of two pictures are separated, the magnitude of the estimated motion vector is proportionally corrected according to the time interval. Note that, instead of this time interval, the estimated motion vector may be corrected according to the number of frames between two pictures for a video assuming a motion at a constant frame rate. In addition, an estimated motion vector corresponding to the number of frames between two pictures may be corrected in consideration of the acceleration of a motion target estimated from a plurality of past frames.
以上のように、この発明の実施の形態2に係る復号装置および復号方法によれば、この発明の実施の形態1に係る復号装置および復号方法と同様に、エラーを検出したスライス全体をコンシール範囲とし、コンシール範囲内を複数のマクロブロックからなるグループに分割し、動きが込み入った場所はサブグループに細分化し、エラーピクチャと時間的に近い、正常に復号されたピクチャの同位置マクロブロックの動きベクトルからコンシール範囲内のグループ/サブグループごとに推定動きベクトルを算出して、推定動きベクトルに応じた位置の画素を参照面から取得することで補正画像を生成してエラーコンシールメント処理を行うようにしているので、映像内の動きを維持した違和感の少ないコンシール画像を得ることができる。
As described above, according to the decoding apparatus and decoding method according to Embodiment 2 of the present invention, as in the decoding apparatus and decoding method according to
また、この発明の実施の形態2に係る復号装置および復号方法によれば、表示順が前方向の参照面を使用して得た推定動きベクトルが画面外の参照を示している場合、推定動きベクトル算出部27bが、後方向の参照面を使用するように変更し、動きベクトルが反対方向となるように補正することで、推定動きベクトルが画面端のグループでも画像の欠落なしにコンシールを行うことができる。 Further, according to the decoding apparatus and decoding method according to Embodiment 2 of the present invention, when the estimated motion vector obtained using the reference plane whose display order is the forward direction indicates an off-screen reference, the estimated motion The vector calculation unit 27b changes to use the backward reference plane and corrects the motion vector to be in the opposite direction, so that the estimated motion vector is concealed without image loss even in the group at the screen edge. be able to.
実施の形態3.
先の実施の形態2では、推定動きベクトルが画面外を指すときは推定動きベクトルを逆向きにして後方向からの参照にしてコンシール画像を生成するようにしたものを説明した。次に、この発明の実施の形態3では、推定動きベクトルが画面外を指し、かつ後方向のI(イントラ符号化)ピクチャでシーンチェンジが発生していた場合に、推定動きベクトルを補正するものについて説明する。
Embodiment 3 FIG.
In the second embodiment described above, when the estimated motion vector points outside the screen, the estimated motion vector is reversed and the concealed image is generated by referring from the backward direction. Next, the third embodiment of the present invention corrects an estimated motion vector when the estimated motion vector points outside the screen and a scene change has occurred in a backward I (intra-coded) picture. Will be described.
図10は、この発明の実施の形態3に係るエラーコンシールメント処理部を搭載している復号装置を示す構成図である。 FIG. 10 is a block diagram showing a decoding apparatus equipped with an error concealment processing unit according to Embodiment 3 of the present invention.
図において、復号装置は、復号処理部1とエラーコンシールメント処理部2cから構成される。復号処理部1は、この発明の実施の形態2において図7で説明した復号処理部1と同様の機能を有し、動作するものであるため、その説明は省略する。また、エラーコンシールメント処理部2cを構成するフレームメモリ21、符号化パラメータ蓄積部22、コンシール管理部23、コンシール範囲算出部24、分割パターン格納部25、コンシール範囲分割部26、コンシール画像生成部28、画面外参照推定動きベクトル検出部29は、この発明の実施の形態2において図7で説明したエラーコンシールメント処理部2b内部構成に付した同一符号の構成要素と同様の機能を有し、動作するものであるため、その説明は省略する。よって、推定動きベクトル算出部27cとシーンチェンジ検出部30について説明する。
In the figure, the decoding device includes a
シーンチェンジ検出部30は、復号画像でシーンチェンジの発生有無を検出して常時監視し、シーンチェンジが発生したことを推定動きベクトル算出部27cに通知する。推定動きベクトル算出部27cは、この発明の実施の形態2において図7で説明した推定動きベクトル算出部27bと同様に、推定動きベクトルを算出し、その後、画面外参照推定動きベクトル検出部29により通知された推定動きベクトルを、シーンチェンジ検出部30の検出結果に基づいて補正を行い、コンシール画像生成部28に送出する。
The scene
図11は、この発明の実施の形態3に係るエラーコンシールメント処理部を搭載している復号装置の動作の一例を示すフローチャートであり、図2に示したこの発明の実施の形態1に係るエラーコンシールメント処理部を搭載している復号装置の動作を示すフローチャートとの差分を示している。 FIG. 11 is a flowchart showing an example of the operation of the decoding apparatus equipped with the error concealment processing unit according to the third embodiment of the present invention, and the error according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. The difference with the flowchart which shows operation | movement of the decoding apparatus carrying the concealment process part is shown.
図において、ステップST101からステップST105、およびステップST106(図示せず)は、図2に示したこの発明の実施の形態1に係る復号装置の動作を示すフローチャートと同様の処理を行う。また、ステップST201、ST202は、図8に示したこの発明の実施の形態2に係る復号装置の動作を示すフローチャートと同様の処理を行う。ここでは、ステップST201、ST202との間にステップST301、またステップST301、ST106との間にステップST302を追加する。
In the figure, steps ST101 to ST105 and step ST106 (not shown) perform the same processing as the flowchart showing the operation of the decoding apparatus according to
ステップST201で、画面外参照推定動きベクトル検出部29が、ステップST105で算出された推定動きベクトルにおける画面外への参照があるか検出する。ステップST201において画面外への参照がないとき、推定動きベクトルは補正せず、ステップST106に処理を進める。また、ステップST201において画面外への参照があると検出されたとき、ステップST301で、シーンチェンジ検出部30が、シーンチェンジの発生有無の検出状況を確認する。ステップST301においてシーンチェンジの発生があったとき、ステップST302で、推定動きベクトル算出部27cが画面外参照とシーンチェンジを考慮して推定動きベクトルを補正する。ステップST301においてシーンチェンジの発生がなかったとき、ステップST202で、推定動きベクトル算出部27cが推定動きベクトルを補正する。その後、ステップST106で、コンシール画像生成部28は、ステップST105で算出した推定動きベクトルあるいはステップST202またはステップST302のいずれかで補正された推定動きベクトルと、参照面情報に基づく参照面の画素データとから出力画像を生成する。なお、ステップST101においてコンシールOFFであれば、ステップST106で、コンシール画像生成部28は、コンシール画像を生成せず、正常に復号された画素データからなる画像を出力する。
In step ST201, the out-of-screen reference estimated motion
次に、詳細な処理について説明する。復号処理部1で復号エラーを検出し、コンシール範囲を算出し、コンシール範囲を分割し、推定動きベクトルを算出し、図9の(2)画面外参照推定動きベクトルの検出により、画面外参照推定動きベクトル検出部29から推定動きベクトル算出部27cに画面外を参照するグループ情報が通知されるところまでは実施の形態2で説明した処理と同様であるため、その説明は省略し、(3)画面外参照推定動きベクトルの補正について説明する。
Next, detailed processing will be described. The
(3)画面外参照推定動きベクトルの補正
推定動きベクトル算出部27cは、実施の形態2における説明と同様に、推定動きベクトルが画面外の参照を示している場合、P(前方参照符号化)ピクチャ(P1ピクチャ)を参照面として画素データを取得して補正したコンシール画像を生成することができないため、表示順の時間的に後方向のI(イントラ符号化)ピクチャ(I3ピクチャ)を参照面としたコンシールメント処理を行い、I3ピクチャからエラーのあるP2ピクチャへの参照方向とP2ピクチャからI3ピクチャへの参照方向とは逆方向となるので、推定動きベクトルの向きを反転させる補正を行う。
(3) Correction of the estimated motion vector outside the screen The estimated motion
ここで、推定動きベクトル算出部27cは、この推定動きベクトルの向きを反転させる補正の前に、シーンチェンジ検出部30から後方向のI3ピクチャにおけるシーンチェンジの検出状況を確認し、シーンチェンジが検出されているときには、推定動きベクトルの向きを反転させる補正を行わず、ゼロベクトルを設定する補正を行う。この補正では、例えばP2ピクチャの同位置画素データをそのまま利用してコンシールメント処理を行う。これは、後方向のI3ピクチャでシーンチェンジが起きている場合、エラーのあったP2ピクチャと後方向のI3ピクチャの相関性は低いと考えられるため、後方向のピクチャは参照面に利用できない。よって、推定動きベクトル算出部27cが算出した推定動きベクトルが画面外の参照を示し、さらに後方向のIピクチャでシーンチェンジが起きている場合には、当該グループは前方向参照も後方向参照も有効ではないことになるため、P2ピクチャの同位置画素データを利用する。ここで利用するP2ピクチャはエラーを含むが、コンシールメント処理に利用する同位置画素データにはエラーが及んでいない場合もあり、ここではエラーが及んでいる場合でもそのまま利用する。
Here, the estimated motion
このように、推定動きベクトルが画面外の参照を示している場合に、シーンチェンジの発生有無により、推定動きベクトルの向きを反転させる補正とゼロベクトルを設定する補正の異なる補正処理を実行するが、推定動きベクトルの向きを反転させる補正を行ってから、再度ゼロベクトルを設定する補正を行う二段階の補正としてもよい。 In this way, when the estimated motion vector indicates an off-screen reference, different correction processing is executed, which includes correction for inverting the direction of the estimated motion vector and correction for setting the zero vector depending on whether or not a scene change has occurred. Further, it is possible to perform a two-stage correction in which a correction for inverting the direction of the estimated motion vector is performed and then a correction for setting the zero vector is performed again.
以上のように、この発明の実施の形態3に係る復号装置および復号方法によれば、この発明の実施の形態1および実施の形態2に係る復号装置および復号方法と同様に、エラーを検出したスライス全体をコンシール範囲とし、コンシール範囲内を複数のマクロブロックからなるグループに分割し、動きが込み入った場所はサブグループに細分化し、エラーピクチャと時間的に近い、正常に復号されたピクチャの同位置マクロブロックの動きベクトルからコンシール範囲内のグループ/サブグループごとに推定動きベクトルを算出して、推定動きベクトルに応じた位置の画素を参照面から取得することで補正画像を生成してエラーコンシールメント処理を行うようにしているので、映像内の動きを維持した違和感の少ないコンシール画像を得ることができる。
As described above, according to the decoding device and the decoding method according to Embodiment 3 of the present invention, an error is detected as in the decoding device and the decoding method according to
また、この発明の実施の形態3に係る復号装置および復号方法によれば、この発明の実施の形態2に係る復号装置および復号方法と同様に、表示順が前方向の参照面を使用して得た推定動きベクトルが画面外の参照を示している場合、推定動きベクトル算出部27cが後方向の参照面を使用するように変更し、動きベクトルも反対方向となるように補正することで、画面端のグループでも画像の欠落なしにコンシールを行うことができる。
Moreover, according to the decoding apparatus and decoding method which concern on Embodiment 3 of this invention, using the reference surface where a display order is a front direction similarly to the decoding apparatus and decoding method which concern on Embodiment 2 of this invention When the obtained estimated motion vector indicates a reference outside the screen, the estimated motion
また、この発明の実施の形態3に係る復号装置および復号方法によれば、シーンチェンジ検出部30を備え、表示順が前方向の参照面を使用して得た推定動きベクトルが画面外の参照を示している場合に、後方向のI(イントラ符号化)ピクチャでシーンチェンジが起きているときには、エラーを含んだP(前方参照符号化)ピクチャの同位置画素データをそのまま利用するようにしたので、シーンチェンジにより相関のなくなっている画像を参照してコンシール画像を生成することを防ぐことができる。
In addition, according to the decoding apparatus and decoding method according to Embodiment 3 of the present invention, the estimated motion vector that is provided with the scene
実施の形態4.
先の実施の形態1では、推定動きベクトルを算出して補正画像を生成するようにしたものを説明した。次に、この実施の形態4では、算出された推定動きベクトルの再評価することにより補正要否を判定し、補正が必要な場合に推定動きベクトルを補正する実施の形態を示す。
Embodiment 4 FIG.
In the first embodiment described above, the corrected motion image is generated by calculating the estimated motion vector. Next, the fourth embodiment shows an embodiment in which the necessity of correction is determined by re-evaluating the calculated estimated motion vector, and the estimated motion vector is corrected when correction is necessary.
図12は、この発明の実施の形態4に係るエラーコンシールメント処理部を搭載している復号装置を示す構成図である。 FIG. 12 is a block diagram showing a decoding apparatus equipped with an error concealment processing unit according to Embodiment 4 of the present invention.
図において、復号装置は、復号処理部1とエラーコンシールメント処理部2dから構成される。復号処理部1は、この発明の実施の形態1において図1で説明した復号処理部1と同様の機能を有し、動作するものであるため、その説明は省略する。また、エラーコンシールメント処理部2dを構成するフレームメモリ21、符号化パラメータ蓄積部22、コンシール管理部23、コンシール範囲算出部24、分割パターン格納部25、コンシール範囲分割部26、コンシール画像生成部28は、この発明の実施の形態1において図1で説明したエラーコンシールメント処理部2a内部構成に付した同一符号の構成要素と同様の機能を有し、動作するものであるため、その説明は省略する。よって、推定動きベクトル算出部27dと推定動きベクトル評価部31について説明する。
In the figure, the decoding device includes a
推定動きベクトル算出部27dは、この発明の実施の形態1において図1で説明した推定動きベクトル算出部27aと同様に推定動きベクトルを算出し、また推定動きベクトルの再評価することにより補正が必要な場合に推定動きベクトルを補正する。推定動きベクトル評価部31は、推定動きベクトル算出部27dが算出した推定動きベクトルについて、各分割グループの推定動きベクトルとその周囲の分割グループの推定動きベクトルの同調性を評価することにより補正要否を判定する。
The estimated motion
図13は、この発明の実施の形態2に係るエラーコンシールメント処理部を搭載している復号装置の動作の一例を示すフローチャートであり、図2に示したこの発明の実施の形態1に係るエラーコンシールメント処理部を搭載している復号装置の動作を示すフローチャートとの差分を示している。 FIG. 13 is a flowchart showing an example of the operation of the decoding apparatus equipped with the error concealment processing unit according to the second embodiment of the present invention, and the error according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. The difference with the flowchart which shows operation | movement of the decoding apparatus carrying the concealment process part is shown.
図において、ステップST101からステップST105、およびステップST106(図示せず)は、図2に示したこの発明の実施の形態1に係る復号装置の動作を示すフローチャートと同様の処理を行う。ここでは、ステップST105とST106との間に次のステップST401からステップST403を追加する。
In the figure, steps ST101 to ST105 and step ST106 (not shown) perform the same processing as the flowchart showing the operation of the decoding apparatus according to
ステップST401で、推定動きベクトル評価部31が、ステップST105で算出された推定動きベクトルにおける補正要否を評価する。ステップST402で、推定動きベクトルにおける補正要否を判定する。ステップST402において補正が必要ないと判定したとき、推定動きベクトルは補正せず、ステップST106に処理を進める。ステップST402において補正が必要であると判定したとき、ステップST403で、推定動きベクトルを補正する。その後、ステップST106で、コンシール画像生成部28は、ステップST105で算出した推定動きベクトルまたはステップST403で補正された推定動きベクトルと、参照面情報に基づく参照面の画素データとから出力画像を生成する。なお、ステップST101で、コンシールOFFであれば、ステップST106で、コンシール画像生成部28は、コンシール画像を生成せず、正常に復号された画素データからなる画像を出力する。
In step ST401, the estimated motion
次に、詳細な処理について説明する。復号処理部1で復号エラーを検出してから、コンシール範囲を算出し、コンシール範囲を分割し、推定動きベクトルを算出するところまでは実施の形態1で説明した処理と同様であるため、その説明は省略する。
Next, detailed processing will be described. Since the
推定動きベクトル評価部31は、推定動きベクトル算出部27dが各グループの推定動きベクトルを全て算出した後で、算出された推定動きベクトルの再評価を行い、補正が必要と判定された推定動きベクトルは補正して反映する。例えば、グループAの周囲のグループの動きベクトルの差を算出し、算出した差が閾値以内に収まっていれば、グループAは周囲と同様の動きをしていると判定し、グループAの推定動きベクトルを周囲のグループの推定動きベクトルから算出したものに補正する。算出方法は、周囲のグループの推定動きベクトルの平均値、最頻値(モード)、中央値(メジアン)など方式は問わない。また、任意の重み付けで加重平均してもよい。
The estimated motion
以上のように、この発明の実施の形態4に係る復号装置および復号方法によれば、この発明の実施の形態1に係る復号装置および復号方法と同様に、エラーを検出したスライス全体をコンシール範囲とし、コンシール範囲内を複数のマクロブロックからなるグループに分割し、動きが込み入った場所はサブグループに細分化し、エラーピクチャと時間的に近い、正常に復号されたピクチャの同位置マクロブロックの動きベクトルからコンシール範囲内のグループ/サブグループごとに推定動きベクトルを算出して、推定動きベクトルに応じた位置の画素を参照面から取得することで補正画像を生成してエラーコンシールメント処理を行うようにしているので、映像内の動きを維持した違和感の少ないコンシール画像を得ることができる。
As described above, according to the decoding apparatus and decoding method according to Embodiment 4 of the present invention, as in the decoding apparatus and decoding method according to
また、この発明の実施の形態4に係る復号装置および復号方法によれば、各グループの推定動きベクトルを全て算出した後で、推定動きベクトル評価部31により周囲のグループの推定動きベクトルと乖離していれば同調するよう補正するようにしたので、局部的に参照位置が異なるコンシール画像を生成することを防ぐことができる。
Further, according to the decoding apparatus and decoding method according to Embodiment 4 of the present invention, after all the estimated motion vectors of each group are calculated, the estimated motion
なお、この発明の実施の形態4に係る推定動きベクトル評価部31は、この発明の実施の形態2または3に係る復号装置および復号方法により得られた推定動きベクトルの評価に適用して追加の補正処理をしてもよいし、また、当初の推定動きベクトルをまず評価して補正してからこの発明の実施の形態2または3に係る復号装置および復号方法によって補正してもよい。このように補正された推定動きベクトルに基づいてコンシール画像を生成するようにしても構わない。
Note that the estimated motion
実施の形態5.
図14はこの発明の実施の形態5に係るエラーコンシールメント処理部を搭載している復号装置を示す構成図である。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 14 is a block diagram showing a decoding apparatus equipped with an error concealment processing unit according to Embodiment 5 of the present invention.
図において、復号装置は、復号処理部1とエラーコンシールメント処理部2eから構成される。復号処理部1は、この発明の実施の形態1において図1で説明した復号処理部1と同様の機能を有し、動作するものであるため、その説明は省略する。また、エラーコンシールメント処理部2eを構成するフレームメモリ21、符号化パラメータ蓄積部22、コンシール管理部23、コンシール範囲算出部24、分割パターン格納部25は、この発明の実施の形態1において図1で説明したエラーコンシールメント処理部2a内部構成に付した同一符号の構成要素と同様の機能を有し、動作するものであるため、その説明は省略する。よって、第1のコンシールメント処理実行部(第1のコンシール処理実行部)41a、第2のコンシールメント処理実行部(第2のコンシール処理実行部)41b、コンシール結果判定部42について説明する。
In the figure, the decoding device comprises a
第1のコンシールメント処理実行部41a、第2のコンシールメント処理実行部41bは、コンシール範囲に対して、例えば実施の形態1から実施の形態4で説明した所定のコンシールメント処理方法のような異なるコンシールメント処理を行ってコンシール画像をそれぞれ出力する。コンシール結果判定部42は、第1のコンシールメント処理実行部41a、第2のコンシールメント処理実行部41bのコンシールメント結果を復号画像と比較して、最も差分の小さいコンシールメント処理方法でコンシール画像を生成する。
The first concealment
次に、詳細な処理について説明する。復号処理部1で復号エラーを検出してから、コンシール範囲を算出し、コンシール範囲をグループおよびサブグループに分割するところまでは実施の形態1で説明した処理と同様であるため、その説明は省略する。
Next, detailed processing will be described. Since the
エラーコンシールメント処理部2eは複数のコンシールメント処理実行部(コンシール処理実行部)を備え、ここでは二つとするが、第1のコンシールメント処理実行部41a、第2のコンシールメント処理実行部41bは、実施の形態1から実施の形態4で説明した4つのコンシールメント処理方法のうち、2つの方法の一方により異なる第1、第2のコンシール画像を生成する。このとき、正常に復号できた1つまたは複数のスライスにも複数のコンシールメント処理方法を実行し、それぞれコンシール画像を得る。コンシール結果判定部42は、正常に復号できたスライスに適用した第1、第2のコンシール画像と対応する正常に復号できたスライスとを比較し、最も差分が少なかったコンシールメント処理方法をエラースライスに適用してコンシール画像を生成する。
The error
図15は、この発明の実施の形態5に係る復号装置のコンシール画像の生成の一例の説明図である。 FIG. 15 is an explanatory diagram showing an example of generating a concealed image in the decoding apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
図において、ピクチャAは正常に復号できたピクチャ、ピクチャBは当初スライス2にエラーが含まれたピクチャ(B0とする)である。ここでは、ピクチャAを参照面として第1、第2のコンシールメント処理方法を適用してコンシールされたピクチャB1、B2を生成する。ピクチャBのエラーを含まないスライス1、3、4について、ピクチャB1、B2のスライス1、3、4とそれぞれ差分をとって比較評価する。ピクチャB0とB1の差分が、ピクチャB0とB2の差分より小さい場合、コンシールメント処理方法1を採用し、スライス2もコンシールメント処理方法1でコンシールして、最終的なコンシール画像とする。
In the figure, picture A is a picture that has been successfully decoded, and picture B is a picture (initially referred to as B0) in which an error is included in slice 2. Here, concealed pictures B1 and B2 are generated by applying the first and second concealment processing methods using picture A as a reference plane. For
なお、ピクチャBのエラーを含まないスライス1、3、4について、ピクチャB1、B2のスライス1、3、4とそれぞれ差分をとって比較評価するものとして説明したが、ピクチャBのエラーを含まないスライスすべてを評価に使用せず、一部のスライスのみ使用するようにしてもよく、例えばエラーを含んだスライスに対して隣接する直後のスライスや直前のスライスの一方または両方で判定する。同様に、同一ピクチャ内で離れた複数のスライスにエラーを含むとき、各エラースライスをその前後のスライスで判定し、ピクチャ全体で同一のコンシールメント処理方法でコンシールしなくてもよい。また、複数のスライスを評価に使用する場合、エラースライスとの位置関係から重みを付けて評価値を算出して判定しても構わない。
The
ここでは、この発明の実施の形態5に係る復号装置が二つのコンシールメント処理実行部を備えるものとして説明したが、三つ以上備えてコンシール画像を生成するようにしても構わない。なお、例えば、コンシールメント処理実行部がこの発明の実施の形態3を適用するとき、符号化パラメータ蓄積部22からコンシールメント処理実行部内部に想定されるシーンチェンジ検出部30へ省略されている結線を適宜追加するものとする。
Here, the decoding apparatus according to Embodiment 5 of the present invention has been described as including two concealment processing execution units. However, three or more concealment processing execution units may be provided to generate a concealed image. For example, when the concealment processing execution unit applies the third embodiment of the present invention, the connection omitted from the encoding
また、複数のコンシールメント処理実行部を備えることで、この発明の実施の形態1から実施の形態4の各コンシールメント処理実行部の共通要素を共用する構成を、例えば図14に示したが、冗長になってもコンシールメント処理実行部ごとに独立して備えるようにしても構わない。また、コンシールメント処理実行部には、この発明の実施の形態1から実施の形態4のコンシールメント処理方法の中から採用するだけでなく、その他のコンシールメント処理方法を適用しても構わない。
Moreover, although the structure which shares the common element of each concealment process execution part of
以上のように、この発明の実施の形態5に係る復号装置および復号方法によれば、正常に復号できたスライスに対して複数のコンシールメント処理方法を実行し、正常に復号された画像との差分を算出して最も差分の小さいコンシールメント処理方法を採用してコンシール画像を生成するようにしたので、現在の画像のコンシールに最も適したコンシールメント処理方法を選択してコンシール画像を生成することができる。 As described above, according to the decoding device and the decoding method according to Embodiment 5 of the present invention, a plurality of concealment processing methods are executed on a slice that has been successfully decoded, and Since the concealment processing method having the smallest difference is calculated and the concealment image is generated, the concealment processing method most suitable for the concealment of the current image is selected and the concealment image is generated. Can do.
このように、この発明の実施の形態に係る復号装置および復号方法によれば、エラーを検出したスライス全体をコンシール範囲とし、コンシール範囲内を複数のマクロブロックからなるグループに分割し、動きが込み入った場所はサブグループに細分化し、エラーピクチャと時間的に近い、正常に復号されたピクチャの同位置マクロブロックの動きベクトルからコンシール範囲内のグループ/サブグループごとに推定動きベクトルを算出して、推定動きベクトルに応じた位置の画素を参照面から取得することで補正画像を生成してエラーコンシールメント処理を行うようにしているので、映像内の動きを維持した違和感の少ないコンシール画像を得ることができる。 As described above, according to the decoding apparatus and the decoding method according to the embodiment of the present invention, the entire slice in which an error is detected is set as a concealed range, and the concealed range is divided into groups of a plurality of macroblocks, and motion is complicated The sub-group is subdivided into sub-groups, and the estimated motion vector is calculated for each group / sub-group within the concealed range from the motion vector of the co-located macroblock of the successfully decoded picture that is temporally close to the error picture, Since the error concealment process is performed by generating the corrected image by acquiring the pixel at the position according to the estimated motion vector from the reference plane, it is possible to obtain a concealed image with less discomfort while maintaining the motion in the video Can do.
なお、この発明の実施の形態における復号装置を復号処理部とエラーコンシールメント処理部に相当する装置として構成してもよい。例えば、図1に示したこの発明の実施の形態1に係る復号装置の一例を示す構成図における、符号化データを復号処理して復号後の画素データ、符号化パラメータおよび復号エラー情報を出力する復号処理部1が復号処理装置として提供される場合には、この復号処理装置が出力する画素データ、符号化パラメータ、復号エラー情報を入力として、正常な復号が行われたときにはその復号画像を出力し、エラーが発生したときにはこれらの入力を基に復号エラーにより乱れた映像を補正したコンシール画像を生成して出力するエラーコンシールメント処理部2aをエラーコンシールメント処理装置として単独構成で提供することもできる。
Note that the decoding device according to the embodiment of the present invention may be configured as a device corresponding to a decoding processing unit and an error concealment processing unit. For example, in the block diagram showing an example of the decoding apparatus according to
1 復号処理部、2a、2b、2c、2d、2e エラーコンシールメント処理部、21 フレームメモリ、22 符号化パラメータ蓄積部、23 コンシール管理部、24 コンシール範囲算出部、25 分割パターン格納部、26 コンシール範囲分割部、27a、27b、27c、27d 推定動きベクトル算出部、28 コンシール画像生成部、29 画面外参照推定動きベクトル検出部、30 シーンチェンジ検出部、31 推定動きベクトル評価部、41a 第1のコンシールメント処理実行部(第1のコンシール処理実行部)、41b 第2コンシールメント処理実行部(第2コンシール処理実行部)、42 コンシール結果判定部。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記復号処理部が出力した画素データをピクチャ単位で蓄積するフレームメモリと、
前記符号化パラメータをピクチャ単位で蓄積する符号化パラメータ蓄積部と、
前記復号エラー情報を基に、ピクチャ毎にコンシールメント処理のON/OFFを判定するコンシール管理部と、
前記コンシールメント処理のON/OFF判定結果がONのとき、コンシール範囲を算出するコンシール範囲算出部と、
前記コンシール範囲を分割した分割グループを細分化したサブグループを設定した複数種類のサブグループ細分化パターンを格納する分割パターン格納部と、
前記コンシール範囲を前記分割グループに分割し、さらに前記複数のサブグループ細分化パターンを基に、前記サブグループに分割するコンシール範囲分割部と、
前記コンシール範囲内の分割グループ/サブグループごとに分割グループ/サブグループを代表する推定動きベクトルを算出する推定動きベクトル算出部と、
前記コンシールメント処理のON/OFF判定結果がONのとき、前記推定動きベクトルと前記フレームメモリに蓄積されている画素データからコンシール画像を生成するコンシール画像生成部と
を備えた復号装置。 A decoding processing unit that decodes the encoded data and outputs pixel data after decoding, encoding parameters, and decoding error information;
A frame memory for storing pixel data output by the decoding processing unit in units of pictures;
An encoding parameter storage unit for storing the encoding parameter in units of pictures;
Based on the decoding error information, a concealment management unit that determines ON / OFF of concealment processing for each picture;
A concealment range calculation unit for calculating a concealment range when the ON / OFF determination result of the concealment process is ON;
A divided pattern storage unit for storing a plurality of types of subgroup subdivision patterns in which subgroups obtained by subdividing the subgroups obtained by dividing the conceal range are set;
Dividing the concealed range into the divided groups, and further dividing the concealed range into the subgroups based on the plurality of subgroup subdivision patterns; and
An estimated motion vector calculating unit that calculates an estimated motion vector representing the divided group / subgroup for each divided group / subgroup within the concealed range;
A decoding apparatus comprising: a concealed image generation unit configured to generate a concealed image from the estimated motion vector and pixel data stored in the frame memory when an ON / OFF determination result of the concealment process is ON.
を備え、
前記推定動きベクトル算出部は、前記推定動きベクトルが画面外を参照しているとき、前記推定動きベクトルを補正する
ことを特徴とする請求項1記載の復号装置。 An estimated out-of-screen reference motion vector detection unit that detects whether or not the estimated motion vector calculated by the estimated motion vector calculation unit refers to outside the screen;
The decoding apparatus according to claim 1, wherein the estimated motion vector calculation unit corrects the estimated motion vector when the estimated motion vector refers to an outside of the screen.
を備え、
前記推定動きベクトル算出部は、前記推定動きベクトルが画面外を参照しているとき、前記シーンチェンジの発生有無に基づいて前記推定動きベクトルの補正処理を行う
ことを特徴とする請求項2記載の復号装置。 A scene change detection unit that detects whether or not a scene change has occurred in the decoding process of the encoded data;
The said estimated motion vector calculation part performs the correction process of the said estimated motion vector based on the presence or absence of generation | occurrence | production of the said scene change, when the said estimated motion vector is referring the outside of a screen. Decoding device.
前記推定動きベクトル算出部は、前記補正要否の判定結果に基づいて、推定動きベクトルを補正する
ことを特徴とする請求項1記載の復号装置。 An estimated motion vector evaluation unit that determines the necessity of correction by evaluating an estimated motion vector of each divided group and an estimated motion vector of a surrounding divided group for the estimated motion vector calculated by the estimated motion vector calculation unit;
The decoding apparatus according to claim 1, wherein the estimated motion vector calculation unit corrects the estimated motion vector based on the determination result of the necessity of correction.
前記復号処理部が出力した画素データをピクチャ単位で蓄積するフレームメモリと、
前記符号化パラメータをピクチャ単位で蓄積する符号化パラメータ蓄積部と、
前記復号エラー情報を基に、ピクチャ毎にコンシールメント処理のON/OFFを判定するコンシール管理部と、
前記コンシールメント処理のON/OFF判定結果がONのとき、コンシール範囲を算出するコンシール範囲算出部と、
前記コンシール範囲を前記分割グループに分割し、前記分割グループを細分化したサブグループを設定した複数のサブグループ細分化パターンを基に、前記分割グループを前記サブグループに分割するコンシール範囲分割部と、
コンシール画像を異なるコンシールメント処理で生成する複数のコンシール処理実行部と、
前記コンシールメント処理のON/OFF判定結果がONのとき、前記コンシール範囲以外の正常に復号された復号範囲と該復号範囲に対応する前記複数のコンシール処理実行部が前記異なるコンシールメント処理を適用した各復号範囲を比較し、最も差分が少なかったコンシールメント処理を正常に復号されなかった復号範囲に適用してコンシール画像を生成するコンシール結果判定部と
を備えた復号装置。 A decoding processing unit that decodes the encoded data and outputs pixel data after decoding, encoding parameters, and decoding error information;
A frame memory for storing pixel data output by the decoding processing unit in units of pictures;
An encoding parameter storage unit for storing the encoding parameter in units of pictures;
Based on the decoding error information, a concealment management unit that determines ON / OFF of concealment processing for each picture;
A concealment range calculation unit for calculating a concealment range when the ON / OFF determination result of the concealment process is ON;
A conceal range dividing unit that divides the divided group into the subgroups based on a plurality of subgroup subdivision patterns that divide the concealed range into the divided groups and set subgroups obtained by subdividing the divided groups;
A plurality of concealment processing execution units that generate concealment images by different concealment processes;
When the ON / OFF determination result of the concealment process is ON, the decoding range that is normally decoded other than the concealment range and the plurality of concealment processing execution units corresponding to the decoding range applied the different concealment processing. A decoding apparatus comprising: a concealment result determination unit that compares the respective decoding ranges and applies a concealment process having the smallest difference to a decoding range that has not been normally decoded to generate a concealed image.
前記画素データをピクチャ単位で蓄積するフレームメモリと、
前記符号化パラメータをピクチャ単位で蓄積する符号化パラメータ蓄積部と、
前記復号エラー情報を基に、ピクチャ毎にコンシールメント処理のON/OFFを判定するコンシール管理部と、
前記コンシールメント処理のON/OFF判定結果がONのとき、コンシール範囲を算出するコンシール範囲算出部と、
前記コンシール範囲を分割した分割グループを細分化したサブグループを設定した複数種類のサブグループ細分化パターンを格納する分割パターン格納部と、
前記コンシール範囲を前記分割グループに分割し、さらに前記複数のサブグループ細分化パターンを基に、前記サブグループに分割するコンシール範囲分割部と、
前記コンシール範囲内の分割グループ/サブグループごとに分割グループ/サブグループを代表する推定動きベクトルを算出する推定動きベクトル算出部と、
前記コンシールメント処理のON/OFF判定結果がONのとき、前記推定動きベクトルと前記フレームメモリに蓄積されている画素データからコンシール画像を生成するコンシール画像生成部と
を備えたエラーコンシールメント処理装置。 An error concealment processing device connected to a decoding processing device that decodes encoded data and outputs decoded pixel data, encoding parameters, and decoding error information,
A frame memory for storing the pixel data in units of pictures;
An encoding parameter storage unit for storing the encoding parameter in units of pictures;
Based on the decoding error information, a concealment management unit that determines ON / OFF of concealment processing for each picture;
A concealment range calculation unit for calculating a concealment range when the ON / OFF determination result of the concealment process is ON;
A divided pattern storage unit for storing a plurality of types of subgroup subdivision patterns in which subgroups obtained by subdividing the subgroups obtained by dividing the conceal range are set;
Dividing the concealed range into the divided groups, and further dividing the concealed range into the subgroups based on the plurality of subgroup subdivision patterns; and
An estimated motion vector calculating unit that calculates an estimated motion vector representing the divided group / subgroup for each divided group / subgroup within the concealed range;
An error concealment processing apparatus comprising: a concealed image generation unit configured to generate a concealed image from the estimated motion vector and the pixel data stored in the frame memory when an ON / OFF determination result of the concealment process is ON.
前記画素データをピクチャ単位で記憶手段に蓄積するステップと、
前記符号化パラメータをピクチャ単位で記憶手段に蓄積するステップと、
前記復号エラー情報を基に、ピクチャ毎にコンシールメント処理のON/OFFを判定するステップと、
前記コンシールメント処理のON/OFF判定結果がONのとき、コンシール範囲を算出するステップと、
前記コンシール範囲を前記分割グループに分割し、前記分割グループを細分化したサブグループを設定した複数のサブグループ細分化パターンを基に、前記分割グループを前記サブグループに分割するステップと、
前記コンシール範囲内の分割グループ/サブグループごとに分割グループ/サブグループを代表する推定動きベクトルを算出するステップと、
前記コンシールメント処理のON/OFF判定結果がONのとき、前記推定動きベクトルと前記記憶手段に蓄積されている画素データからコンシール画像を生成するステップと
を有する復号方法。 Decoding encoded data, outputting decoded pixel data, encoding parameters, and decoding error information;
Storing the pixel data in a storage means in units of pictures;
Accumulating the encoding parameters in a storage unit in units of pictures;
Determining concealment ON / OFF for each picture based on the decoding error information;
Calculating a concealment range when an ON / OFF determination result of the concealment process is ON;
Dividing the concealed range into the divided groups, and dividing the divided groups into the subgroups based on a plurality of subgroup subdivision patterns in which subgroups obtained by subdividing the divided groups are set;
Calculating an estimated motion vector representing a split group / subgroup for each split group / subgroup within the concealed range;
A decoding method comprising: generating a concealed image from the estimated motion vector and pixel data stored in the storage means when an ON / OFF determination result of the concealment process is ON.
前記推定動きベクトルが画面外を参照しているとき、前記推定動きベクトルを補正するステップと
を有する請求項7記載の復号方法。 Detecting whether the estimated motion vector calculated in the step of calculating the estimated motion vector refers to the outside of the screen;
The decoding method according to claim 7, further comprising a step of correcting the estimated motion vector when the estimated motion vector refers to outside the screen.
を有し、
前記推定動きベクトルを補正するステップは、前記推定動きベクトルが画面外を参照しているとき、前記シーンチェンジの発生有無に基づいて前記推定動きベクトルの補正処理を行う
ことを特徴とする請求項8記載の復号方法。 Detecting the presence or absence of a scene change in the decoding process of the encoded data,
9. The step of correcting the estimated motion vector performs correction processing of the estimated motion vector based on whether or not the scene change has occurred when the estimated motion vector refers to outside the screen. Decoding method as described.
前記補正要否の判定結果に基づいて、前記推定動きベクトルを補正するステップ
を有することを特徴とする請求項7記載の復号方法。 For the estimated motion vector calculated in the step of calculating the estimated motion vector, determining the necessity of correction by evaluating the estimated motion vector of each divided group and the estimated motion vector of the surrounding divided groups;
8. The decoding method according to claim 7, further comprising a step of correcting the estimated motion vector based on the determination result of whether or not correction is necessary.
前記画素データをピクチャ単位で記憶手段に蓄積するステップと、
前記符号化パラメータをピクチャ単位で記憶手段に蓄積するステップと、
前記復号エラー情報を基に、ピクチャ毎にコンシールメント処理のON/OFFを判定するステップと、
前記コンシールメント処理のON/OFF判定結果がONのとき、コンシール範囲を算出するステップと、
前記コンシール範囲を前記分割グループに分割し、前記分割グループを細分化したサブグループを設定した複数のサブグループ細分化パターンを基に、前記分割グループを前記サブグループに分割するステップと、
コンシール画像を異なるコンシールメント処理で生成する複数のコンシールメント処理を実行するステップと、
前記コンシールメント処理のON/OFF判定結果がONのとき、前記コンシール範囲以外の正常に復号された復号範囲と該復号範囲に対応する前記複数のコンシールメント処理を実行するステップが前記異なるコンシールメント処理を適用した各復号範囲を比較し、最も差分が少なかったコンシールメント処理を正常に復号されなかったエラー復号範囲に適用してコンシール画像を生成するステップと
を有する復号方法。 Decoding encoded data, outputting decoded pixel data, encoding parameters, and decoding error information;
Storing the pixel data in a storage means in units of pictures;
Accumulating the encoding parameters in a storage unit in units of pictures;
Determining concealment ON / OFF for each picture based on the decoding error information;
Calculating a concealment range when an ON / OFF determination result of the concealment process is ON;
Dividing the concealed range into the divided groups, and dividing the divided groups into the subgroups based on a plurality of subgroup subdivision patterns in which subgroups obtained by subdividing the divided groups are set;
Performing a plurality of concealment processes for generating a concealment image with different concealment processes;
When the ON / OFF determination result of the concealment process is ON, the step of executing the plurality of concealment processes corresponding to the decoded range other than the concealed range and the decoded range is the different concealment process And a step of generating a concealed image by comparing concealment processing with the smallest difference to an error decoding range that has not been normally decoded.
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