JP2014030234A - 画像符号化復号装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像符号化装置と画像復号装置とを備える画像符号化復号装置であって、境界強度を示す第一パラメータBSを算出する境界強度算出部154と、第一パラメータBSと量子化パラメータQPとの線形和を用いて、デブロッキングフィルタの制限値を示す第二パラメータTcを算出するTc算出部155と、第二パラメータTcに基づき決定される1または複数の閾値を用いて、フィルタ強度の異なる複数のデブロッキングフィルタから1つのデブロッキングフィルタを選択するフィルタ選択部156と、選択されたデブロキィングフィルタを用いて、2つのブロックをフィルタリングするデブロキィングフィルタ処理部150とを備える。
【選択図】図6
Description
ハイブリッド動画像符号化処理において、動画像符号化装置は、一般的に、予測処理を実行して予測画像データを生成し、入力画像データと予測画像データとの残差画像データに対し、変換処理または量子化処理またはその両方を実行する。予測処理では、一般的に、空間予測や時間予測が用いられる。空間予測では、既に符号化済みのブロックのうち、空間的に近いブロックを用いて予測が行われる。時間予測では、既に符号化済みのブロックのうち、時間的に近いブロックを用いて予測が行われる。変換処理では、予測残差データ(予測残差ブロック)が空間(画素)領域から周波数領域に変換され、変換係数が生成される。この変換の目的は、入力ブロックの相関を低減することである。量子化処理では、変換係数の量子化が行われ、量子化係数が生成される。量子化は、不可逆的圧縮により行われる。動画像符号化装置は、一般的に、量子化係数に対しエントロピー符号化を行い、既に圧縮されている量子化係数をさらに圧縮する(可逆的に圧縮する)ことにより、符号化ビデオ信号を生成する。さらに、動画像符号化装置は、符号化ビットストリームを復号するために必要な復号制御情報を符号化する。この復号制御情報は、例えば、空間予測および/または時間予測や量子化量等に関する情報である。動画像符号化装置は、符号化ビデオ信号と復号制御情報を含む符号化ビットストリームを生成する。
図1は、H.264/MPEG−4 AVCまたはHEVCを用いた動画像符号化装置の構成例を示すブロック図である。
以下、デブロッキングフィルタを用いたフィルタリング処理の詳細について、図2A〜図5を基に説明する。
デブロッキングフィルタを用いたフィルタリング処理は、ブロックノイズによるブロック境界のエッジに対して適用し、ブロックノイズではない入力画像のエッジには適用しないことが望ましい。これは、例えば、ブロックノイズではない入力画像のエッジにデブロッキングフィルタを用いたフィルタリング処理を適用すると、画像が不必要に滑らかになったり、画像の歪みが生じたりする可能性があるからである。また、ブロックノイズによるブロック境界のエッジに対しデブロッキングフィルタを用いたフィルタリング処理が実行されないと、ブロックノイズが残る場合がある。
上述した判定処理により、フィルタリング処理を実行すると判定された場合、強度の異なる複数のデブロッキングフィルタから、使用するデブロッキングフィルタを選択する選択処理を実行する。
以上、比較例におけるフィルタリング処理について説明した。
実施の形態1の画像処理方法および画像処理装置について、図1〜図3B、図7A〜図9を用いて説明する。なお、本実施の形態では、画像処理方法および画像処理装置は、動画像符号化方法および動画像符号化装置に適用される場合を例に説明する。
以下、本実施の形態のデブロッキングフィルタ処理部150によるフィルタリング処理の詳細について、図2A〜図3B、図7A〜図9を基に説明する。
上述した判定処理により、フィルタリング処理を実行すると判定された場合、強度の異なる複数のデブロッキングフィルタから、使用するデブロッキングフィルタを選択する選択処理を実行する。
上述したように、図4Aに示すステップS130において、式11を用いた決定により「強いフィルタ」が選択された場合、第一デブロッキングフィルタ151により、強いフィルタリングが行われる(S132)。具体的には、第一デブロッキングフィルタ151は、HEVCモデルに従い、画素p3i、p2i、p1i、p0i、q0i、q1i、q2i、q3iを用いて画素p2i、p1i、p0i、q0i、q1i、q2iをフィルタリングする。
上述したように、図4Aに示すステップS130において、式12を用いた決定により「弱いフィルタ」が選択された場合、広帯域の第二デブロッキングフィルタ152により、弱いフィルタリングが行われる(S134)。
上述した比較例では、ループフィルタの閾値tcを求めるのに、テーブル関数を用いているため、メモリの使用領域を低減し、処理量を低減することが困難であった。これに対し、本実施の形態では、ループフィルタの閾値tcは、量子化パラメータQPと境界強度BSとの線形和を用いた関数で求められる。また、tc_offsetは、BSに基づいて求められるため、算出の労力を必要としないと言える。このため、メモリの使用領域を低減し、処理量を低減することが可能になる。
本実施の形態の変形例1について、図13〜図15を基に説明する。
本実施の形態の変形例2について、図16を基に説明する。
本実施の形態の変形例3について、図17を基に説明する。
本実施の形態の変形例4について、図18Aおよび図18Bを基に説明する。
実施の形態2の動画像復号方法および動画像復号装置について、図19を基に説明する。
実施の形態3の動画像符号化方法および動画像符号化装置について、図20を基に説明する。
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法(画像符号化方法)または動画像復号化方法(画像復号方法)の構成を実現するためのプログラムを記憶メディアに記録することにより、上記各実施の形態で示した処理を独立したコンピュータシステムにおいて簡単に実施することが可能となる。記憶メディアは、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ICカード、半導体メモリ等、プログラムを記録できるものであればよい。
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置と、MPEG−2、MPEG4−AVC、VC−1など異なる規格に準拠した動画像符号化方法または装置とを、必要に応じて適宜切替えることにより、映像データを生成することも可能である。
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法および装置、動画像復号化方法および装置は、典型的には集積回路であるLSIで実現される。一例として、図35に1チップ化されたLSIex500の構成を示す。LSIex500は、以下に説明する要素ex501、ex502、ex503、ex504、ex505、ex506、ex507、ex508、ex509を備え、各要素はバスex510を介して接続している。電源回路部ex505は電源がオン状態の場合に各部に対して電力を供給することで動作可能な状態に起動する。
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを復号する場合、従来のMPEG−2、MPEG4−AVC、VC−1などの規格に準拠する映像データを復号する場合に比べ、処理量が増加することが考えられる。そのため、LSIex500において、従来の規格に準拠する映像データを復号する際のCPUex502の駆動周波数よりも高い駆動周波数に設定する必要がある。しかし、駆動周波数を高くすると、消費電力が高くなるという課題が生じる。
テレビや、携帯電話など、上述した機器・システムには、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力される場合がある。このように、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力された場合にも復号できるようにするために、LSIex500の信号処理部ex507が複数の規格に対応している必要がある。しかし、それぞれの規格に対応する信号処理部ex507を個別に用いると、LSIex500の回路規模が大きくなり、また、コストが増加するという課題が生じる。
105 減算部
110 変換部
120 量子化部
130 逆量子化/逆変換部
140 加算部
150 デブロッキングフィルタ処理部
151 第一デブロッキングフィルタ
152 第二デブロッキングフィルタ
153 フィルタ制御部
154 境界強度算出部
155 Tc算出部
156 フィルタ選択部
160 サンプル適応オフセット処理部
165 適応ループフィルタ処理部
170 フレームメモリ
180 予測部
190 エントロピー符号化部
200 動画像復号装置
290 エントロピー復号部
230 逆量子化/逆変換部
240 加算部
250 デブロッキングフィルタ処理部
260 サンプル適応オフセット処理部
255 適応ループフィルタ処理部
270 フレームメモリ
280 予測部
310 水平デブロッキングフィルタ処理部
320 垂直デブロッキングフィルタ処理部
Claims (1)
- 第1画像を符号化する画像符号化装置と、符号化ビットストリームから第2画像を復号する画像復号装置とを備える画像符号化復号装置であって、
前記画像符号化装置は、
前記第1画像に含まれる隣接する2つの第1ブロック間の境界強度を示す第1強度パラメータを算出する第1強度パラメータ算出部と、
前記第1強度パラメータと量子化パラメータとの線形和を用いて、デブロッキングフィルタの制限値を示す第1制限パラメータを算出する第1制限パラメータ算出部と、
前記第1制限パラメータに基づき決定される1または複数の閾値を用いて、フィルタ強度の異なる複数のデブロッキングフィルタから1つのデブロッキングフィルタを選択する第1選択部と、
選択された前記デブロキィングフィルタを用いて、前記2つの第1ブロックをフィルタリングする第1フィルタ部と、を備え、
前記画像復号装置は、
前記符号化ビットストリームから、前記第2画像において隣接する2つの第2ブロック間の境界強度を示す第2強度パラメータを算出する第2強度パラメータ算出部と、
前記第2強度パラメータと量子化パラメータとの線形和を用いて、デブロッキングフィルタの制限値を示す第2制限パラメータを算出する第2制限パラメータ算出部と、
前記第2制限パラメータに基づき決定される1または複数の閾値を用いて、フィルタ強度の異なる複数のデブロッキングフィルタから1つのデブロッキングフィルタを選択する第2選択部と、
選択された前記デブロキィングフィルタを用いて、前記2つの第2ブロックをフィルタリングする第2フィルタ部と、
フィルタリングされた前記2つの第2ブロックを含む再構築画像を生成する再構築部とを備える、
画像符号化復号装置。
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