JP2014200112A - 符号化装置、及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
幅を制御し、符号化データの符号量を調整する画像符号化装置がある。このような制御は
、「ビットレート制御」と呼ばれる。
CBR(Constant Bit Rate)制御がある。しかしながら、CBR制御で
は、画像中で局所的に画質劣化が生じてしまうことがある。
の異なる複数の可変長符号化モードで符号化した際の符号量と、固定長符号化モードで符
号化した際の符号量との累計に応じて符号化モードを選択し、符号化を行なうものがある
。
される符号化モードによっては、効率よく符号化を行なうことが困難な場合がある。
を抑制しつつ、効率よく符号化を行なうことができる符号化装置、及び方法を提供するこ
とである。
ループを、各ラインの符号量が第1符号量以下となるように符号化し、前記第1グループ
に含まれないラインを含む第2グループを、各ラインの符号量が前記第1符号量より小さ
い第2符号量以下となるように符号化する。
第1の実施形態に係る画像符号化装置1は、例えば、CT装置やMRI等で撮影された
医用画像データを蓄積あるいは伝送するPCサーバ等に好適である。
ンに含まれる画素を符号化する。画像符号化装置1は、例えばDPCM(差分パルス符号
変調)のように、符号化対象画素について、その隣接画素との差分信号値を符号化する符
号化方式を採用する。
頭ライン)以外のライン(例えば2ライン目)については、左予測、上予測、DC予測、
PLANE予測等の予測モードから、最適な予測モードを選択することができる。
測画素との残差が最も小さくなる予測モードをいう。左予測とは、符号化対象画素の左の
隣接画素から予測画素を求める予測モードである。上予測とは、符号化対象画素の上の隣
接画素から予測画素を求める予測モードである。DC予測とは、符号化対象画素の上及び
左の隣接画素から予測画素を求める予測モードである。PLANE予測とは、符号化対象
画素の上、左及び左上の隣接画素から予測画素を求める予測モードである。
測モードが左予測に限定されてしまう。このため、先頭ラインでは、符号化効率が低下す
る。
号化する際の第1目標符号量を、当該第1グループ以外のラインを符号化する際の第2目
標符号量よりも大きく設定し、各ラインに含まれる画素を符号化する。
と、分割部12と、符号化部13と、結合部14と、出力部15とを備える。符号化部1
3は、第1符号化部131と、第2符号化部132とを含む。
も構わない。
前記第1グループ以外の第2グループとに分割する。本実施形態では、第1グループに含
まれるラインは先頭ラインのみであり、先頭ライン以外のラインは第2グループに含まれ
るものとする。
、第1符号化部131は、生成される第1グループのラインの符号化データの符号量が、
第1目標符号量以下となるように、第1グループのラインを符号化する。
る。このとき、第2符号化部132は、生成される第2グループのラインの符号化データ
の符号量が、第2目標符号量以下となるように、第2グループのラインを符号化する。上
述したように、第2目標符号量は、第1目標符号量より小さい。
する。出力部15は、結合された符号化データを出力する。
14と、出力部15とは、中央演算処理装置(CPU)、及びCPUが用いるメモリによ
り実現されてよい。
像を取得する(S101)。分割部12は、入力画像を、第1グループと第2グループと
に分割する(S102)。
131は、生成される第1グループのラインの符号化データの符号量が、第1目標符号量
以下となるように、第1グループのラインを符号化する(S103)。
132は、生成される第2グループのラインの符号化データの符号量が、第2目標符号量
以下となるように、第2グループのラインを符号化する(S104)。なお、第2符号化
部132は、第2グループの一ライン目のラインを符号化する際は、分割部12から第1
符号化部131に供給された第1グループのラインを用いるのが望ましい。例えば、分割
部12は、第1符号化部131に供給する第1グループを、第2符号化部132にも供給
してよい。
化データとを結合する(S105)。出力部15は、結合された符号化データを出力する
(S106)。
ループに含まれるライン(本実施形態では先頭ライン)の各画素について、画素を符号化
する際の予測モードを選択して符号化を行なう。なお、以下の説明は、第2符号化部13
2についても同様である。
号化部154とを含む。設定部151は、符号化対象画素を符号化する際の各予測モード
(本実施形態では、左予測、上予測、DC予測、PLANE予測とする)のうち、最適な
予測モードを選択する。例えば、設定部151は、SAD(Sum of Absolu
te Difference)が最も小さくなる予測モードを最適な予測モードとして選
択してよい。なお、ここでは、符号化対象画素は一つであるとして説明するが、複数の画
素を含む画素ブロックを符号化対象画素としてもよい。
で、符号化対象画素を可変長符号化する。なお、可変長符号化としてゴロムライス符号化
方法を用いる場合、仮符号化部152は、符号化対象画素の符号化とともに、符号化テー
ブルを生成する。
下となるかどうかを判定する。第1目標符号量以下となるQPが存在する場合、判定部1
53は、符号化対象画素の符号量が、第1目標符号量以下となるQPの中で最小のQP(
最も量子化幅の小さいパラメータ)を選択し、本符号化部154(後述)に選択したQP
を示す判定情報を供給する。第1目標符号量以下となるQPが存在しない場合、判定部1
53は、QPが存在しないとの判定情報を本符号化部154(後述)に供給する。また、
判定部153は、選択したQPで符号化する符号化対象画素を仮符号化部152に供給す
る(詳細は後述する)。
号化する。すなわち、本符号化部154は、第1目標符号量以下となるQPが存在する場
合、選択された予測モードと、判定部153から供給された判定情報におけるQPと、に
基づいて、符号化対象画素を可変長符号化する。本符号化部154は、第1目標符号量以
下となるQPが存在しない場合、第1目標符号量以下となるように符号化対象画素を固定
長符号化する。
部501と、第2量子化部502と、予測部503と、残差算出部504と、第1符号量
算出部505とを含む。
3が選択したQPで符号化された符号化対象画素の画素値を記憶している。すなわち、判
定部153は、選択したQPで符号化する符号化対象画素の画素値を、参照画素として参
照メモリ551に書き込む。
、参照画素を参照メモリ551から読み出し、当該参照画素を量子化する。予測部503
は、設定された予測モードに従って、符号化対象画素に対する予測画素を求める。
1符号量算出部505は、算出された残差を各QPで可変長符号化し、符号化した残差の
符号量を各QPについて算出する。
部601と、第2量子化部602と、予測部603と、残差算出部604と、可変長符号
化部605と、固定長符号化部606とを含む。
を量子化する。第2量子化部は、参照画素を参照メモリ651から読み出し、判定情報に
おけるQPにより、当該参照画素を量子化する。ここで、参照メモリ651は、後述の可
変長符号化部601及び固定長符号化部606から供給された、符号化済みの画素の画素
値が記憶されている。
求める。残差算出部604は、求められた予測画素と、符号化対象画素との残差を算出す
る。
化方法として、ゴロムライス符号化を用いる場合、可変長符号化部605は、仮符号化部
152で生成された符号化テーブルを用いて、算出された残差を可変長符号化する。
と判定した場合に、その判定情報に従って、符号化対象画素を固定長符号化する。このと
き、固定長符号化部606は、符号化後の符号化対象画素の符号量が第1目標符号量以下
となるように、符号化対象画素を固定長符号化する。ここで、固定長符号化は、例えば、
第1目標符号量以下となるように上位ビットを抽出することにより実現する。
第1目標符号量を、当該第1グループ以外のラインを符号化する際の第2目標符号量より
大きく設定し、各ラインに含まれる画素を符号化する。
化を抑制しつつ、効率よく符号化を行なうことができる。
つである例を説明したが、これに限られない。例えば、2つでも8つでも構わない。しか
しながら、予測モードが4つの場合が、予測モードの情報を2ビットで表すことができ、
処理負荷も高くなく、かつ符号量効率も良い。
本実施形態の変形例では、仮符号化部152はさらに第2符号量算出部506を含む。
図7は、本変形例における仮符号部152を表すブロック図である。本変形例において、
分割部12は、第1符号化部131に供給する一の画素ラインのうち、先頭からN画素目
までの画素を第1量子化部501に供給し、(N+1)画素目より後方の画素を第2符号
量算出部506に供給する。第2符号量算出部506は、供給された符号化対象画素を、
予め定めた目標符号量で固定長符号化する。
号化により、符号化対象画素を符号化する場合の、仮符号化部152、判定部153、本
符号化部154における、処理時間の関係を示す。図8(a)は、上述した第1の実施形
態に相当する。図8(b)は、仮符号化部152が可変長符号化又は固定長符号化により
、符号化対象画素を符号化する場合の、仮符号化部152、判定部153、本符号化部1
54における、処理時間の関係を示す。図8(b)は、本変形例に相当する。
て、仮符号化部152による可変長符号化が終了した後に、各QPで符号化された符号化
対象画素の符号量が、第1目標符号量以下となるかどうかを判定する。このため、仮符号
化部152が一のラインの符号化を終了する時刻と、本符号化部154が当該ラインの符
号化を開始する時刻との間に、タイムロスが発生する。
52が先頭からN画素目までの画素を可変長符号化したときから、判定部153は各QP
で符号化された符号化対象画素の符号量が、第1目標符号量以下となるかどうかを判定す
ることができるため、タイムロスは発生しない。これは、固定長符号化では、予め符号量
が定まっているためである。
(第2の実施形態)
第2の実施形態に係る画像符号化装置2は、取得した入力画像を先頭ラインと、2ライ
ン目からmライン目までを含む第3グループ(mは2以上の整数)と、(m+1)ライン
目から末尾ラインまでを含む第4グループとに分割する。
ループの各ラインを第1目標符号量よりも小さい第3目標符号量以下となるように符号化
し、第4グループの各ラインを第3目標符号量よりも小さい第4目標符号量以下となるよ
うに符号化する。
形態と比べ、さらに低減することができる。
符号化部13と、結合部14とが、各々、分割部22と符号化部23と結合部24とに置
き換わる。符号化部23は、第1符号化部131と、第3符号化部233と、第4符号化
部234とを含む。第1符号化部131は、第1の実施形態の場合と同様である(第1グ
ループが先頭ラインのみを含む場合)。
からmライン目までを含む第3グループと、(m+1)ライン目から末尾ラインまでを含
む第4グループとに分割する。
233は、生成される第3グループのラインの符号化データの符号量が、第3目標符号量
以下となるように、第3グループのラインを符号化する。上述したように、第3目標符号
量は、第1目標符号量より小さい。
234は、生成される第4グループのラインの符号化データの符号量が、第4目標符号量
以下となるように、第4グループのラインを符号化する。上述したように、第4目標符号
量は、第3目標符号量より小さい。
第4グループのラインの符号化データとを結合する。
U、及びCPUが用いるメモリにより実現されてよい。
処理を表すフローチャート(図3)と、ステップの符号が異なるものについて説明する。
ループと、第4グループとに分割する(S201)。
る(S202)。このとき、第3符号化部233は、生成される第3グループのラインの
符号化データの符号量が、第3目標符号量以下となるように、第3グループのラインを符
号化する。
る(S203)。このとき、第4符号化部234は、生成される第4グループのラインの
符号化データの符号量が、第4目標符号量以下となるように、第4グループのラインを符
号化する。
プのラインの符号化データと第4グループのラインの符号化データとを結合する(S20
4)。
の実施の形態と比べ、さらに低減することができる。
述の画像符号化装置は、例えば、汎用のコンピュータ装置を基本ハードウェアとして用い
ることでも実現することが可能である。
として、例えば、DPCMとゴロムライス符号化とを組み合わせた場合、符号化データに
は、QP値、符号化テーブルのインデックス、予測モードのインデックス、ゴロムライス
符号のプレフィックス、サフィックス等が含まれる。
数の範囲は、「QP値>符号化テーブルのインデックス>予測モードのインデックス」と
なるようにすると、符号効率が高まる。
ス長がインデックス及びプレフィックス長によって決定される。
プレフィックス000001、サフィックス1010)、Y2のシンボルを0000111111(プレフィックス
00001、サフィックス11111)、Y3のシンボルを01101(プレフィックス01、サフィックス101
)とした場合に、Y1、Y2、Y3のプレフィックスを連続した一つのプレフィックス000001000
0101、Y1、Y2、Y3のサフィックスを連続した一つのサフィックス101011111101とすること
で、Y1、Y2、Y3のインターリーブ処理が可能となり、Yを分割しない場合と比較して、1サ
イクルあたり複数ブロック(この例ではY1、Y2、Y3の3ブロック)の高速な復号が可能とな
る。
提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形
態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発
明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲
に含まれる。
11 取得部
12、22 分割部
13、23 符号化部
14、24 結合部
15 出力部
131 第1符号化部131
132 第2符号化部132
151 設定部
152 仮符号化部
153 判定部
154 本符号化部
501、601 第1量子化部
502、602 第2量子化部
503、603 予測部
504、604 残差算出部
505 第1符号量算出部
506 第2符号量算出部
551、651 参照メモリ
605 可変長符号化部
606 固定長符号化部
Claims (8)
- CT装置で撮影された医用画像データのうち、先頭のラインを含む第1グループを、各
ラインの符号量が第1符号量以下となるように符号化し、前記第1グループに含まれない
ラインを含む第2グループを、各ラインの符号量が前記第1符号量より小さい第2符号量
以下となるように符号化する符号化部
を備える、符号化装置。 - 前記符号化部は、2ライン目のラインからm(mは2以上の整数)ライン目のラインを
含む第2グループの各ラインの符号量が前記第2の符号量以下となる様に符号化し、(m
+1)ライン目のラインから末尾のラインまでを含む第3グループの各ラインの符号量が
、前記第2目標符号量より小さい第3目標符号量以下となるように符号化する、
請求項1記載の符号化装置。 - 符号化された前記第1グループのラインと、符号化された前記第2グループのラインと
を結合する結合部を
さらに備える請求項1〜2のいずれか1項に記載の符号化装置。 - 前記符号化部は、ラインに含まれる対象データについて、対象データの信号値と隣接す
るデータの信号値との差分信号値を符号化する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の符
号化装置。 - 各グループのライン毎に定められた目標符号量を下回るようなQPを判定する判定部を
さらに備え、
前記符号化部は前記QPに従って前記第1グループ及び前記第2グループを符号化する
請求項1〜4のいずれか1項に記載の符号化装置。 - 前記判定部が、目標符号量を下回るようなQPがないと判定した場合、
前記符号化部は、前記ラインを固定長で符号化する請求項5記載の符号化装置。 - 前記符号化部は、前記第1グループに含まれるラインを左方向の予測モードに従って符
号化する請求項4〜6のいずれか1項に記載の符号化装置。 - CT装置で撮影された医用画像データのうち、先頭のラインを含む第1グループを、各
ラインの符号量が第1符号量以下となるように符号化し、
前記第1グループに含まれないラインを含む第2グループを、各ラインの符号量が前記
第1符号量より小さい第2符号量以下となるように符号化する、
を備える、符号化方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014152437A JP2014200112A (ja) | 2014-07-25 | 2014-07-25 | 符号化装置、及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014152437A JP2014200112A (ja) | 2014-07-25 | 2014-07-25 | 符号化装置、及び方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012021361A Division JP5591838B2 (ja) | 2012-02-02 | 2012-02-02 | 画像符号化装置、及び方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=52356727
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2014152437A Pending JP2014200112A (ja) | 2014-07-25 | 2014-07-25 | 符号化装置、及び方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014200112A (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03196771A (ja) * | 1989-12-26 | 1991-08-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 2次元予測dpcm符号化方法 |
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JP2010226532A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Toshiba Corp | 画像圧縮装置および画像伸張装置 |
-
2014
- 2014-07-25 JP JP2014152437A patent/JP2014200112A/ja active Pending
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