JP2014064249A5 - - Google Patents

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Description

また、非特許文献１に示される画面内予測では、上記の９種類に加えて参照サンプルの引き伸ばし方向が異なる２５種類（計３４種類）の予測信号生成方法が用意されている。
非特許文献１では、画面内予測の外挿法（画面内予測の方向）に３４種類の異なる外挿方向が用意されているため、ブロックノイズは方向を変えながら伝播する。その結果、画像内の平坦領域の再生信号には複数の擬似輪郭が発生してしまう。特にサイズの大きいブロックにノイズが伝播すると、大ブロック内を擬似輪郭が横切る状況となり、視覚的な影響が大きい。
本発明の一側面に係る動画像予測符号化装置は、入力画像を複数のブロックに分割するブロック分割手段と、前記ブロック分割手段により分割されたブロックのうち、符号化対象である対象ブロックとの相関が高いブロックの画面内予測信号を、前記対象ブロックに隣接する既再生の参照サンプルを用いて生成する予測信号生成手段と、前記対象ブロックの予測信号と前記対象ブロックの画素信号との残差信号を生成する残差信号生成手段と、前記残差信号生成手段により生成された残差信号を圧縮する残差信号圧縮手段と、前記残差信号の圧縮データを復元した再生残差信号を生成する残差信号復元手段と、前記残差信号の圧縮データを符号化する符号化手段と、前記予測信号と前記再生残差信号とを加算することによって前記対象ブロックの画素信号を復元し、復元された前記対象ブロックの画素信号を前記参照サンプルとして利用するために保存するブロック格納手段と、を具備し、前記予測信号生成手段は、前記ブロック格納手段に保存されている前記対象ブロックの周囲の既再生ブロックから参照サンプルを取得し、内挿参照サンプルを生成するために前記参照サンプルのうち予め定めた位置の２つ以上のキー参照サンプル間を内挿処理し、イントラ予測モードを決定し、決定したイントラ予測モードに基づいて前記内挿参照サンプルを外挿して前記画面内予測を生成し、前記符号化手段は、前記イントラ予測モードを圧縮データに含めて符号化することを特徴とする。
また、上記の動画像予測符号化装置では、前記キー参照サンプルを参照サンプル群の端と中央に位置する３つの参照サンプルとし、前記内挿処理が前記キー参照サンプル間の参照サンプルに対する双一次内挿処理であってもよい。
本発明の一側面に係る動画像予測復号装置は、複数のブロックに分割して符号化された圧縮データの中から、復号対象となる対象ブロックの画面内予測方法を示すイントラ予測モードと残差信号の圧縮データとを復号する復号手段と、前記イントラ予測モードと前記対象ブロックに隣接する既再生の参照サンプルとを用いて画面内予測信号を生成する予測信号生成手段と、前記残差信号の圧縮データから前記対象ブロックの再生残差信号を復元する残差信号復元手段と、前記予測信号と前記再生残差信号とを加算することによって前記対象ブロックの画素信号を復元し、復元された前記対象ブロックの画素信号を前記参照サンプルとして利用するために保存するブロック格納手段と、を具備し、前記予測信号生成手段は、前記ブロック格納手段に保存されている前記対象ブロックの周囲の既再生ブロックから参照サンプルを取得し、内挿参照サンプルを生成するために前記参照サンプルのうち予め定めた位置の２つ以上のキー参照サンプル間を内挿処理し、前記イントラ予測モードに基づいて前記内挿参照サンプルを外挿して前記画面内予測信号を生成することを特徴とする。
また、上記の動画像予測復号装置では、前記キー参照サンプルを参照サンプル群の端と中央に位置する３つの参照サンプルとし、前記内挿処理が前記キー参照サンプル間の参照サンプルに対する双一次内挿処理であってもよい。
本発明の一側面に係る動画像予測符号化方法は、動画像予測符号化装置により実行される動画像予測符号化方法であって、入力画像を複数のブロックに分割するブロック分割ステップと、前記ブロック分割ステップにより分割されたブロックのうち、符号化対象である対象ブロックとの相関が高いブロックの画面内予測信号を、前記対象ブロックに隣接する既再生の参照サンプルを用いて生成する予測信号生成ステップと、前記対象ブロックの予測信号と前記対象ブロックの画素信号との残差信号を生成する残差信号生成ステップと、前記残差信号生成ステップにより生成された残差信号を圧縮する残差信号圧縮ステップと、前記残差信号の圧縮データを復元した再生残差信号を生成する残差信号復元ステップと、前記残差信号の圧縮データを符号化する符号化ステップと、前記予測信号と前記再生残差信号とを加算することによって前記対象ブロックの画素信号を復元し、復元された前記対象ブロックの画素信号を前記参照サンプルとして利用するために保存するブロック格納ステップと、を具備し、前記予測信号生成ステップでは、保存されている前記対象ブロックの周囲の既再生ブロックから参照サンプルを取得し、内挿参照サンプルを生成するために前記参照サンプルのうち予め定めた位置の２つ以上のキー参照サンプル間を内挿処理し、イントラ予測モードを決定し、決定したイントラ予測モードに基づいて前記内挿参照サンプルを外挿して前記画面内予測信号を生成し、前記符号化ステップでは、前記イントラ予測モードを圧縮データに含めて符号化することを特徴とする。
本発明の一側面に係る動画像予測復号方法は、動画像予測復号装置により実行される動画像予測復号方法であって、複数のブロックに分割して符号化された圧縮データの中から、復号対象となる対象ブロックの画面内予測方法を示すイントラ予測モードと残差信号の圧縮データとを復号する復号ステップと、前記イントラ予測モードと前記対象ブロックに隣接する既再生の参照サンプルとを用いて画面内予測信号を生成する予測信号生成ステップと、前記残差信号の圧縮データから前記対象ブロックの再生残差信号を復元する残差信号復元ステップと、前記予測信号と前記再生残差信号とを加算することによって前記対象ブロックの画素信号を復元し、復元された前記対象ブロックの画素信号を前記参照サンプルとして利用するために保存するブロック格納ステップと、を具備し、前記予測信号生成ステップでは、保存されている前記対象ブロックの周囲の既再生ブロックから参照サンプルを取得し、内挿参照サンプルを生成するために前記参照サンプルのうち予め定めた位置の２つ以上のキー参照サンプル間を内挿処理し、前記イントラ予測モードに基づいて前記内挿参照サンプルを外挿して前記画面内予測信号を生成することを特徴とする。
本発明の一側面に係る動画像予測符号化プログラムは、コンピュータを、入力画像を複数のブロックに分割するブロック分割手段と、前記ブロック分割手段により分割されたブロックのうち、符号化対象である対象ブロックとの相関が高いブロックの画面内予測信号を、前記対象ブロックに隣接する既再生の参照サンプルを用いて生成する予測信号生成手段と、前記対象ブロックの予測信号と前記対象ブロックの画素信号との残差信号を生成する残差信号生成手段と、前記残差信号生成手段により生成された残差信号を圧縮する残差信号圧縮手段と、前記残差信号の圧縮データを復元した再生残差信号を生成する残差信号復元手段と、前記残差信号の圧縮データを符号化する符号化手段と、前記予測信号と前記再生残差信号とを加算することによって前記対象ブロックの画素信号を復元し、復元された前記対象ブロックの画素信号を前記参照サンプルとして利用するために保存するブロック格納手段、として機能させるための動画像予測符号化プログラムであり、前記予測信号生成手段は、前記ブロック格納手段に保存されている前記対象ブロックの周囲の既再生ブロックから参照サンプルを取得し、内挿参照サンプルを生成するために前記参照サンプルのうち予め定めた位置の２つ以上のキー参照サンプル間を内挿処理し、イントラ予測モードを決定し、決定したイントラ予測モードに基づいて前記内挿参照サンプルを外挿して前記画面内予測信号を生成し、前記符号化手段は、前記イントラ予測モードを圧縮データに含めて符号化することを特徴とする。
本発明の一側面に係る動画像予測復号プログラムは、コンピュータを、複数のブロックに分割して符号化された圧縮データの中から、復号対象となる対象ブロックの画面内予測方法を示すイントラ予測モードと残差信号の圧縮データとを復号する復号手段と、前記イントラ予測モードと前記対象ブロックに隣接する既再生の参照サンプルとを用いて画面内予測信号を生成する予測信号生成手段と、前記残差信号の圧縮データから前記対象ブロックの再生残差信号を復元する残差信号復元手段と、前記予測信号と前記再生残差信号とを加算することによって前記対象ブロックの画素信号を復元し、復元された前記対象ブロックの画素信号を前記参照サンプルとして利用するために保存するブロック格納手段、として機能させるための動画像予測復号プログラムであり、前記予測信号生成手段は、前記ブロック格納手段に保存されている前記対象ブロックの周囲の既再生ブロックから参照サンプルを取得し、内挿参照サンプルを生成するために前記参照サンプルのうち予め定めた位置の２つ以上のキー参照サンプル間を内挿処理し、前記イントラ予測モードに基づいて前記内挿参照サンプルを外挿して前記画面内予測信号を生成することを特徴とする。
データ解析器２０２に用いる復号方法は、算術復号でも良いし、可変長復号でも良い。
図７にて、参照サンプル群に適用する双一次内挿処理について説明する。対象ブロック２１０のブロックサイズがＮ×Ｎサンプルのとき、ここでは，その周囲の５つの既再生ブロック２２０、２３０、２４０、２５０、２６０に属する既再生の信号にて4N+1個の参照サンプル群２７０（ref[x] (x=0〜4N)）が構成される。本実施形態では，参照サンプル群２７０の端にある下左の参照サンプルBL=ref[0]と上右の参照サンプルAR=ref[4N]，ならびに参照サンプル群２７０の中央にあり，対象ブロックの上左に位置する上左の参照サンプルAL=ref[2N]の３つを双一次内挿のキー参照サンプルとして定義する。このとき4N+1個の参照サンプルは下記のように内挿処理される。
ref’[0]＝ref[0] （１）
ref’[i]＝BL＋(i*(AL-BL)+N)/2N (i＝1〜2N-1) （２）
ref’[2N]＝ref[2N] （３）
ref’[2N+i]＝AL＋(i*(AR-AL)+N)/2N (i＝1〜2N-1) （４）
ref’[4N]＝ref[4N] （５）
ここでref’[x]（x=0〜4N）は内挿処理後の参照サンプル（interpolated reference samples）の値を示している。なお、式（２）と（４）は、それぞれ式（２）’と（４）’のように変形してもよい。
ref’[i]＝((2N-i)*BL+i*AL+N)/2N (i＝1〜2N-1) （２）’
ref’[2N+i]＝((2N-i)*AL+i*AR+N)/2N (i＝1〜2N-1) （４）’

Claims (6)

  1. 入力画像を複数のブロックに分割するブロック分割手段と、
    前記ブロック分割手段により分割されたブロックのうち、符号化対象である対象ブロックとの相関が高いブロックの画面内予測信号を、前記対象ブロックに隣接する既再生の参照サンプルを用いて生成する予測信号生成手段と、
    前記対象ブロックの予測信号と前記対象ブロックの画素信号との残差信号を生成する残差信号生成手段と、
    前記残差信号生成手段により生成された残差信号を圧縮する残差信号圧縮手段と、
    前記残差信号の圧縮データを復元した再生残差信号を生成する残差信号復元手段と、
    前記残差信号の圧縮データを符号化する符号化手段と、
    前記予測信号と前記再生残差信号とを加算することによって前記対象ブロックの画素信号を復元し、復元された前記対象ブロックの画素信号を前記参照サンプルとして利用するために保存するブロック格納手段と、を具備し、
    前記予測信号生成手段は、
    前記ブロック格納手段に保存されている前記対象ブロックの周囲の既再生ブロックから参照サンプルを取得し、
    内挿参照サンプルを生成するために前記参照サンプルのうち予め定めた位置の２つ以上のキー参照サンプル間を内挿処理し、
    イントラ予測モードを決定し、
    決定したイントラ予測モードに基づいて前記内挿参照サンプルを外挿して前記画面内予測信号を生成し、
    前記符号化手段は、前記イントラ予測モードを圧縮データに含めて符号化する、
    ことを特徴とする動画像予測符号化装置。
  2. 前記キー参照サンプルを参照サンプル群の端と中央に位置する３つの参照サンプルとし、前記内挿処理が前記キー参照サンプル間の参照サンプルに対する双一次内挿処理であることを特徴とする請求項１に記載の動画像予測符号化装置。
  3. 複数のブロックに分割して符号化された圧縮データの中から、復号対象となる対象ブロックの画面内予測方法を示すイントラ予測モードと残差信号の圧縮データとを復号する復号手段と、
    前記イントラ予測モードと前記対象ブロックに隣接する既再生の参照サンプルとを用いて画面内予測信号を生成する予測信号生成手段と、
    前記残差信号の圧縮データから前記対象ブロックの再生残差信号を復元する残差信号復元手段と、
    前記予測信号と前記再生残差信号とを加算することによって前記対象ブロックの画素信号を復元し、復元された前記対象ブロックの画素信号を前記参照サンプルとして利用するために保存するブロック格納手段と、を具備し、
    前記予測信号生成手段は、
    前記ブロック格納手段に保存されている前記対象ブロックの周囲の既再生ブロックから参照サンプルを取得し、
    内挿参照サンプルを生成するために前記参照サンプルのうち予め定めた位置の２つ以上のキー参照サンプル間を内挿処理し、
    前記イントラ予測モードに基づいて前記内挿参照サンプルを外挿して前記画面内予測信号を生成する、
    ことを特徴とする動画像予測復号装置。
  4. 前記キー参照サンプルを参照サンプル群の端と中央に位置する３つの参照サンプルとし、前記内挿処理が前記キー参照サンプル間の参照サンプルに対する双一次内挿処理であることを特徴とする請求項３に記載の動画像予測復号装置。
  5. 動画像予測符号化装置により実行される動画像予測符号化方法であって、
    入力画像を複数のブロックに分割するブロック分割ステップと、
    前記ブロック分割ステップにより分割されたブロックのうち、符号化対象である対象ブロックとの相関が高いブロックの画面内予測信号を、前記対象ブロックに隣接する既再生の参照サンプルを用いて生成する予測信号生成ステップと、
    前記対象ブロックの予測信号と前記対象ブロックの画素信号との残差信号を生成する残差信号生成ステップと、
    前記残差信号生成ステップにより生成された残差信号を圧縮する残差信号圧縮ステップと、
    前記残差信号の圧縮データを復元した再生残差信号を生成する残差信号復元ステップと、
    前記残差信号の圧縮データを符号化する符号化ステップと、
    前記予測信号と前記再生残差信号とを加算することによって前記対象ブロックの画素信号を復元し、復元された前記対象ブロックの画素信号を前記参照サンプルとして利用するために保存するブロック格納ステップと、を具備し、
    前記予測信号生成ステップでは、
    保存されている前記対象ブロックの周囲の既再生ブロックから参照サンプルを取得し、
    内挿参照サンプルを生成するために前記参照サンプルのうち予め定めた位置の２つ以上のキー参照サンプル間を内挿処理し、
    イントラ予測モードを決定し、
    決定したイントラ予測モードに基づいて前記内挿参照サンプルを外挿して前記画面内予測信号を生成し、
    前記符号化ステップでは、前記イントラ予測モードを圧縮データに含めて符号化する、
    ことを特徴とする動画像予測符号化方法。
  6. 動画像予測復号装置により実行される動画像予測復号方法であって、
    複数のブロックに分割して符号化された圧縮データの中から、復号対象となる対象ブロックの画面内予測方法を示すイントラ予測モードと残差信号の圧縮データとを復号する復号ステップと、
    前記イントラ予測モードと前記対象ブロックに隣接する既再生の参照サンプルとを用いて画面内予測信号を生成する予測信号生成ステップと、
    前記残差信号の圧縮データから前記対象ブロックの再生残差信号を復元する残差信号復元ステップと、
    前記予測信号と前記再生残差信号とを加算することによって前記対象ブロックの画素信号を復元し、復元された前記対象ブロックの画素信号を前記参照サンプルとして利用するために保存するブロック格納ステップと、を具備し、
    前記予測信号生成ステップでは、
    保存されている前記対象ブロックの周囲の既再生ブロックから参照サンプルを取得し、
    内挿参照サンプルを生成するために前記参照サンプルのうち予め定めた位置の２つ以上のキー参照サンプル間を内挿処理し、
    前記イントラ予測モードに基づいて前記内挿参照サンプルを外挿して前記画面内予測信号を生成する、
    ことを特徴とする動画像予測復号方法。
JP2012209626A 2012-09-24 2012-09-24 動画像予測符号化装置、動画像予測符号化方法、動画像予測復号装置及び動画像予測復号方法 Active JP5798539B2 (ja)

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