JP2015180007A - Prediction mode selection method and prediction mode selection program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、映像符号化の予測モードの選択を行う予測モード選択方法及び予測モード選択プログラムに関する。 The present invention relates to a prediction mode selection method and a prediction mode selection program for selecting a prediction mode for video coding.
H.264などの映像符号化規格では、符号化対象画像を小領域に分割し、分割領域(小領域)毎に予測モードおよび予測ブロックサイズを決定し、予測画像との残差を直交変換し、直交変換係数を予測モードおよび予測ブロックサイズ情報と共に符号化する方法が主流となっている。予測モードとしては、画面内情報から予測画像を生成するIntra予測と、既に符号化済みの別フレームから予測画像を生成するInter予測の2通りに大別される。 H. In a video encoding standard such as H.264, an encoding target image is divided into small regions, a prediction mode and a prediction block size are determined for each divided region (small region), and a residual with the predicted image is orthogonally transformed to be orthogonal A method of encoding transform coefficients together with prediction mode and prediction block size information has become mainstream. The prediction modes are roughly classified into two types: intra prediction for generating a prediction image from in-screen information and inter prediction for generating a prediction image from another already encoded frame.
Intra予測の例として、H.264のIntra4x4予測について説明する。図6は、H.264のintra4×4予測の一例を示す説明図である。H.264では、図6に示す通り、符号化対象ブロックに隣接する4つの符号化済みブロックA〜Dの13画素からIntra予測画像を作成する。Intra4x4予測は合計9種類のモードが存在する。図7は、9種類の予測モードを示す説明図である。図7に示すように隣接画素を矢印に示す方向にコピーするような形で各予測画像を作成する。Intra4x4予測では、これら9種類のモードから最も符号化効率の高いモードを選択し、そのモード番号と予測残差信号(予測画像と原画像の差分の情報)を符号化する。 As an example of Intra prediction, H. H.264 Intra4 × 4 prediction will be described. FIG. It is explanatory drawing which shows an example of H.264 intra4x4 prediction. H. In H.264, as shown in FIG. 6, an intra prediction image is created from 13 pixels of four encoded blocks A to D adjacent to the encoding target block. Intra4x4 prediction has a total of nine modes. FIG. 7 is an explanatory diagram showing nine types of prediction modes. As shown in FIG. 7, each predicted image is created in such a manner that adjacent pixels are copied in the direction indicated by the arrow. In Intra4 × 4 prediction, the mode with the highest coding efficiency is selected from these nine types of modes, and the mode number and the prediction residual signal (information on the difference between the predicted image and the original image) are encoded.
このうち、モード番号の符号化では、most probable mode(以下、MPMと称する)という概念を用いることで符号量を削減している。図6で示される隣接の符号化済みブロックA、Bで選択されたモード番号のうち、小さい方のモード番号をMPMと定義し、MPMと同じモード番号を選択した場合はヘッダ符号量が最小となる。図8は、H.264のintra4×4予測の一例を示す説明図である。図8に示すように左隣接ブロックAの予測モードがモード5、上隣接ブロックBの予測モードがモード2であったとき、MPMはモード2となる。そのため符号化対象ブロックでは、モード2を選択した場合が最もモード番号の符号量、即ちヘッダ符号量R_Hが小さくなる。
Among these, in the encoding of mode numbers, the amount of codes is reduced by using the concept of “most probable mode” (hereinafter referred to as MPM). Of the mode numbers selected in adjacent encoded blocks A and B shown in FIG. 6, the smaller mode number is defined as MPM, and when the same mode number as MPM is selected, the header code amount is minimum. Become. FIG. It is explanatory drawing which shows an example of H.264 intra4x4 prediction. As shown in FIG. 8, when the prediction mode of the left adjacent block A is
RD最適化法による予測モードおよび予測ブロックサイズ選択では、以下のようなコスト関数を用いて決定される方法が一般的である。
コスト=D+λ×(R_T+R_H) ・・・(1)
ここでDは歪み、R_Tは直交変換係数符号量(DCT係数符号量)、R_Hはヘッダ符号量、λは量子化幅や予測モードから決定される定数(ラグランジュ定数)である。(1)式のコスト関数を用い、各予測モードおよび予測ブロックサイズについてコストを算出し、コストが最も小さい予測モードと予測ブロックサイズの組み合わせを選ぶことで、符号化効率の高い映像圧縮を行うことができる。
In prediction mode and prediction block size selection by the RD optimization method, a method that is determined by using the following cost function is common.
Cost = D + λ × (R_T + R_H) (1)
Here, D is distortion, R_T is orthogonal transform coefficient code amount (DCT coefficient code amount), R_H is header code amount, and λ is a constant (Lagrange constant) determined from the quantization width and the prediction mode. Using the cost function of equation (1), calculating the cost for each prediction mode and prediction block size, and selecting a combination of the prediction mode and the prediction block size with the lowest cost, thereby performing video compression with high coding efficiency. Can do.
図9は、コスト関数によるIntra予測モード選択を行う装置(Intra予測モード判定部)の構成を示すブロック図である。本装置は、ヘッダコスト計算部1、制御部2、Intra予測画像生成部3、予測残差コスト計算部4、コスト計算部5、最小コスト判定部6から構成する。ヘッダコスト計算部1は、隣接ブロックの予測モード情報が入力されると、隣接ブロックの予測モード情報を元にヘッダコストR_Hを計算して出力する。制御部2は、全Intra予測モード番号を0から順に出力する。Intra予測画像生成部3は、入力された予測モード番号に関する予測画像を隣接画素を元に生成・出力する。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of an apparatus (Intra prediction mode determination unit) that performs Intra prediction mode selection using a cost function. This apparatus includes a header
予測残差コスト計算部4は、Intra予測画像と原画像の差分から歪みDとDCT係数符号量R_Tを算出して出力する。コスト計算部5は、予測モード番号と量子化幅からλを計算し、このλと、入力されたヘッダコストR_H、歪みD、およびDCT係数符号量R_Tを用いて(1)式の計算に従いこの予測モードのコストを計算する。最小コスト判定部6は、予測モード番号とそれに対する予測モードコストを全ての予測モードに関して受信し、最も予測モードコストが小さい予測モード番号を求めて予測モードコストと共に出力する。
The prediction residual
次に、図10を参照して、図9に示す装置の処理動作を説明する。図10は、図9に示す装置の処理動作を示すフローチャートである。処理が始まると、全Intra予測モードnに対して次の反復処理(ステップS21〜S25)を行う。まず、ヘッダコスト計算部1は、対象予測モードnのヘッダ符号量R_Hを算出する(ステップS21)。また、Intra予測画像生成部3は、対象予測モードnのIntra予測画像を算出する(ステップS22)。続いて、予測残差コスト計算部4は、原画像との差分信号からDCT係数符号量R_Tと歪みDを算出する(ステップS23、S24)。そして、コスト計算部5は、(1)式を用いて対象予測モードnのコストを算出する(ステップS25)。次に、最小コスト判定部6は、以上の反復処理により求まった全Intra予測モードのコストを比較し、最もコストが小さかったモードをIntra予測モードに決定する(ステップS26)。
Next, the processing operation of the apparatus shown in FIG. 9 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart showing the processing operation of the apparatus shown in FIG. When the process starts, the next iterative process (steps S21 to S25) is performed for all intra prediction modes n. First, the header
しかし、多くの予測モードおよび予測ブロックサイズに対して上記コストを算出するには多くの演算量が必要である。特に歪みDとDCT係数符号量R_Tに関しては、予測残差に直交変換を施して符号量および歪みを求める必要があるため、非常に処理量が多い。そこで、符号化効率を可能な限り落とさずに処理量を削減する方法として、例えば特許文献1のような技術を利用する方法が考えられる。本方法は、異なる予測モードの間で予測画像が一致する予測モードを検出する技術である。予測画像が一致するモード同士は、(1)式の歪みDとDCT係数符号量R_Tが一致するため、これらの値は1回だけ計算して結果を共用することで、演算量を削減することができる。
However, a large amount of calculation is required to calculate the cost for many prediction modes and prediction block sizes. In particular, with respect to the distortion D and the DCT coefficient code amount R_T, since it is necessary to perform orthogonal transformation on the prediction residual to obtain the code amount and distortion, the processing amount is very large. Therefore, as a method for reducing the processing amount without reducing the encoding efficiency as much as possible, a method using a technique such as
ところで、2013年に規格化された映像符号化標準HEVCでは、H.264と比較して予測ブロックサイズや予測モード、直交変換サイズの選択肢が大幅に増加した。ここでIntra予測に着目すると、予測ブロックサイズは4x4、8x8、16x16に加えて32x32の計4種類になり、予測モードは9種類だったのが35種類、直交変換サイズもこれまで4x4と8x8の2種類だったものが予測ブロックサイズ以下の最大4種類(4x4〜32x32)に増加した。なお、直交変換サイズ4x4と8x8については、符号化効率向上のため、予測モードに応じて予測残差係数のスキャン順が縦方向、横方向、斜め方向のいずれかが適用されるようになっている。例えば予測モードが6〜14の場合は縦方向スキャン、22〜30の場合は横方向スキャン、それ以外は斜め方向スキャンとなる。 Incidentally, in the video encoding standard HEVC standardized in 2013, H.264 Compared to H.264, the options for the prediction block size, prediction mode, and orthogonal transform size have increased significantly. Focusing on intra prediction here, the prediction block size is 4x4, 8x8, and 16x16 plus 4 types in total of 32x32, the prediction mode is 9 types, 35 types, and the orthogonal transform sizes are 4x4 and 8x8 so far. What was two types has increased to a maximum of four types (4 × 4 to 32 × 32) that are smaller than the predicted block size. For the orthogonal transform sizes 4x4 and 8x8, the scan order of the prediction residual coefficient is applied in the vertical direction, the horizontal direction, or the diagonal direction depending on the prediction mode in order to improve the coding efficiency. Yes. For example, when the prediction mode is 6 to 14, vertical scanning is performed, and when 22 to 30, horizontal scanning is performed. Otherwise, oblique scanning is performed.
上記従来技術の方法による高速化をHEVCに適用する場合、この4x4および8x8ブロックでは予測画像とスキャン順が共に一致する場合にのみ、歪みDとDCT係数符号量R_Tが一致するため、予測画像の他にスキャン順の一致も考慮する必要がある。 When the acceleration by the above-described prior art method is applied to HEVC, the distortion D and the DCT coefficient code amount R_T match only when the predicted image and the scan order match in the 4x4 and 8x8 blocks. In addition, it is necessary to consider the matching of scan order.
図11は、高速化手法を用いた装置(高速Intra予測モード判定部)の構成を示すブロック図である。図11において、図9に示す装置と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図11に示す装置が図9に示す装置と異なる点は、制御部2に代えて、予測モード要否リスト生成部21と予測要否機能付き制御部22が設けられている点である。
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of an apparatus (high-speed intra prediction mode determination unit) that uses a high-speed technique. In FIG. 11, the same parts as those of the apparatus shown in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The apparatus shown in FIG. 11 is different from the apparatus shown in FIG. 9 in that a prediction mode necessity
予測モード要否リスト生成部21は、隣接ブロックの予測モード情報と隣接画素から予測モード要否リストを作成して出力する。予測要否機能付き制御部22は、予測モード要否リストを受け取ると、予測モードのうち「処理必要」とされた予測モードの番号のみを順番に出力する。
The prediction mode necessity
次に、図12を参照して、図11に示す装置の処理動作を説明する。図12は、図11に示す装置の処理動作を示すフローチャートである。図12において、図10に示す処理動作と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。処理が始まると、予測モード要否リスト生成部21は、全Intra予測モードのうち、処理が必要なモードと不要なモードを判断して予測モード要否リストを作成して出力する(ステップS31)。そして、予測要否機能付き制御部22は、予測モード要否リストを参照して、「処理必要」と判断されたIntra予測モードについてのみ、図10に示す処理動作と同様の処理動作に従ってコストを算出し、最も予測モードコストが小さかったモードをIntra予測モードに決定する(ステップS21〜S26)。
Next, the processing operation of the apparatus shown in FIG. 11 will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a flowchart showing the processing operation of the apparatus shown in FIG. In FIG. 12, the same reference numerals are given to the same portions as the processing operation shown in FIG. 10, and the description thereof is omitted. When the process starts, the prediction mode necessity
次に、図13を参照して、図11に示す予測モード要否リスト生成部21の内部構成を説明する。図13は、図11に示す予測モード要否リスト生成部21の内部構成を示すブロック図である。予測モード要否リスト生成部21は、スキャン順一致リスト出力部211、予測画像一致判定部212、2集合合成部213、ヘッダコスト計算部214、最小ヘッダコスト判定部215、予測モード要否リスト保持部216から構成する。
Next, the internal configuration of the prediction mode necessity
スキャン順一致リスト出力部211は、スキャン順が一致するモードのリストを予め保持しており、スキャン順一致モードリストとして出力する。予測画像一致判定部212は、隣接画素から予測画像が一致するモードを求め、予測画像一致モードリストを作成して出力する。2集合合成部213は、入力された二つのリストを合成し、両リストとも共通するモードの組を求めて出力する。図15は、一致モードリストの一例を示す説明図である。図16は、予測画像一致かつスキャン順一致モードの組の一例を示す説明図である。図15に示すスキャン順一致モードリストと予測画像一致モードリストが入力された場合、2集合合成部213は、図16の表に示す組を求め、1組から順番に、この組に所属するモード番号一式を出力する。
The scan order match
ヘッダコスト計算部214は、予測モード番号が入力されると、隣接ブロックの予測モード情報を元に、入力された予測モード番号に対するヘッダ符号量R_Hを計算して出力する。最小ヘッダコスト判定部215は、2集合合成部213から送られるモード番号の組について、各予測モードのヘッダコストをヘッダコスト計算部214に問い合わせ、この組の中で最もヘッダコストが小さい予測モードの番号を出力する。
When the prediction mode number is input, the header
予測モード要否リスト保持部216は、全予測モードに対する予測モード処理の要否判定結果を保持および出力する。処理開始時点では、保持された全予測モードの要否判定結果は「処理不要」となっている。予測モード要否リスト保持部216は、最小ヘッダコスト判定部215から最小ヘッダコストの予測モード番号を受けると、保持されている対象予測モードの要否判定結果を「処理必要」に変更する。
The prediction mode necessity
次に、図14を参照して、図13に示す予測モード要否リスト生成部21の処理動作を説明する。図14は、図13に示す予測モード要否リスト生成部21の処理動作を示すフローチャートである。処理が始まると、まず予測モード要否リスト保持部216は、予測モード要否リストの全モードを「処理不要」に設定する(ステップS41)。
Next, the processing operation of the prediction mode necessity
次に、スキャン順一致リスト出力部211は、スキャン順が一致するモードの組を求める(ステップS42)。これと並行して、予測画像一致判定部212は、予測画像が一致するモードの組を求める(ステップS43)。これらの処理によって求められた一致モードリストを図15に示す。簡単のため、予測モードはモード1〜12の12種類とした場合の例を示している。図15に示す上の表は予測画像一致モードリストの例で、モード1〜5の予測画像、およびモード6〜10の予測画像がそれぞれ等しい場合の結果を示す。この場合、実質的に予測画像はパターン1〜4の4種類しか無いことになる。図15に示す下の表はスキャン順一致モードリストの例で、モード1〜3、6、7、11のスキャン順がそれぞれ等しく、またモード4、5、8〜10、12のスキャン順が等しい場合の例を示す。
Next, the scan order match
次に、2集合合成部213は、この分類を元にスキャン順も予測画像も一致する予測モードの組を求め、それを組Sとする(ステップS44)。次に、ヘッダコスト計算部214は、この組Sに属する各予測モードのヘッダ符号量R_Hを算出する(ステップS45)。そして、最小ヘッダコスト判定部215は、これらSに属する予測モードのうち、最もヘッダ符号量が少ない予測モードを求める。そして、予測モード要否リスト保持部216は、最もヘッダ符号量が少ない予測モードについて、予測モード要否リストの項目を「処理必要」に変更する(ステップS46)。
Next, the two-
図17は、本処理による予測モード要否リストの結果の一例を示す図である。図15に示す例を、スキャン順も予測画像も一致する組に分けると図17に示す上の表に示す6組に分類される。このうち、各組で最もヘッダ符号量が少ない予測モードに丸印を付けている。同一組の予測モードは(1)式のうち歪みDとDCT係数符号量R_Tが等しくなるため、ヘッダ符号量R_Hの大小がそのままコストの大小となる。従って、各組では丸印が付いているモードのコストが最も小さいことが分かり、それ以外の予測モードのコストは計算する必要がない。この結果をリスト化したのが下の予測モード要否リストである。符号化の際は、本表で「要」と書かれたモードのみコスト計算を行うことで、符号化効率を維持しつつ演算量を抑えることができる。 FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a result of the prediction mode necessity list according to this process. If the example shown in FIG. 15 is divided into a set in which the scan order and the predicted image match, it is classified into six sets shown in the upper table shown in FIG. Among these, the prediction mode with the smallest header code amount in each group is circled. In the same set of prediction modes, the distortion D and the DCT coefficient code amount R_T in the equation (1) are equal, so the size of the header code amount R_H is directly the cost. Therefore, it can be seen that the cost of the mode with a circle is the smallest in each group, and the cost of the other prediction modes does not need to be calculated. A list of the results is a prediction mode necessity list below. At the time of encoding, the amount of calculation can be suppressed while maintaining the encoding efficiency by performing the cost calculation only for the modes marked “necessary” in this table.
次に、他の高速化手法の例を説明する。図18は、他の高速化手法を実現する装置(高速Intra予測モード判定部)の構成を示すブロック図である。図18において、図11に示す装置と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図18に示す装置が図11に示す装置と異なる点は、予測要否機能付き制御部22に代えて、制御部2と要否判定部23が設けられている点である。
Next, another example of the speed-up method will be described. FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration of an apparatus (high-speed intra prediction mode determination unit) that realizes another high-speed technique. In FIG. 18, the same parts as those in the apparatus shown in FIG. The apparatus shown in FIG. 18 differs from the apparatus shown in FIG. 11 in that a
制御部2は予測モード番号を出力する。要否判定部23は、予測モード要否リスト生成部21から送られてくる予測モード要否リストを元に、制御部2から送られてくる予測モード番号の要否を判定する。要否判定部23は、「処理必要」と判断された予測モード番号は出力するが、「処理不要」と判断された予測モード番号は出力しない。
The
次に、図19を参照して、図18に示す装置の処理動作を説明する。図19は、図18に示す装置の処理動作を示すフローチャートである。図19において、図12に示す処理動作と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。処理が始まると、予測モード要否リスト生成部21は、全Intra予測モードのうち、処理が必要なモードと不要なモードを判断して予測モード要否リストを作成して出力する(ステップS31)。そして、ステップS32、ステップS21〜S25の反復処理を行う。要否判定部23は、対象予測モードの処理が必要か否かを要否結果を元に判定する(ステップS32)。この判定の結果、必要と判定された場合は、ステップS21〜S25の処理を実行する。一方、処理が不要と判定された場合にはステップS21〜S25の処理を行わず、次の予測モードの反復処理に移る。この処理動作によって、処理の高速化を実現することができる。
Next, the processing operation of the apparatus shown in FIG. 18 will be described with reference to FIG. FIG. 19 is a flowchart showing the processing operation of the apparatus shown in FIG. In FIG. 19, the same parts as those in the processing operation shown in FIG. When the process starts, the prediction mode necessity
前述したように、HEVCでは、予測画像とスキャン順が共に一致したモードしか処理の削減ができない。このため、特許文献1に記載の予測モード選択方法にあっては、削減できる処理が限定されてしまい、演算コストを削減することができないという問題がある。
As described above, in HEVC, processing can be reduced only in a mode in which both the predicted image and the scan order match. For this reason, in the prediction mode selection method described in
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、処理が不要な予測モードを増やすことによって、演算コストをより削減することができる予測モード選択方法及び予測モード選択プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a prediction mode selection method and a prediction mode selection program that can further reduce the calculation cost by increasing the number of prediction modes that do not require processing. Objective.
本発明は、予測残差コストが等しくなる予測モードを事前に求めてコスト計算を省略する映像符号化の予測モード選択方法であって、隣接ブロックの予測モード情報から最有力予測モードを少なくとも1つ選択する選択ステップと、選択した前記最有力予測モードの予測モード番号とスキャン順が一致しない予測モード番号を求める第1の予測モード探索ステップと、選択した前記最有力予測モードの予測モード番号と予測画像が一致しない予測モード番号を求める第2の予測モード探索ステップと、スキャン順が一致しない前記予測モード番号と、予測画像が一致しない前記予測モード番号に基づいて、予測処理を省略すべき予測モードを判定する判定ステップとを有することを特徴とする。 The present invention is a video encoding prediction mode selection method in which prediction modes in which prediction residual costs are equal are obtained in advance and cost calculation is omitted, and at least one of the most powerful prediction modes is selected from prediction mode information of adjacent blocks. A selection step for selecting, a first prediction mode search step for obtaining a prediction mode number in which the scan order does not match the prediction mode number of the selected most powerful prediction mode, and the prediction mode number and prediction of the selected most powerful prediction mode A second prediction mode search step for obtaining a prediction mode number in which images do not match, a prediction mode in which prediction processing should be omitted based on the prediction mode number in which the scan order does not match and the prediction mode number in which the prediction images do not match And a determination step for determining the above.
本発明は、予測残差コストが等しくなる予測モードを事前に求めてコスト計算を省略する映像符号化の予測モード選択方法であって、予測モードを予め複数のグループにグループ化しておくグループ化ステップと、隣接ブロックの予測モード情報から最有力予測モードを少なくとも1つ選択する選択ステップと、選択した前記最有力予測モードの予測モード番号と前記グループ化の所属グループが一致しない予測モード番号を求める第1の予測モード探索ステップと、選択した前記最有力予測モードの予測モード番号と予測画像が一致しない予測モード番号を求める第2の予測モード探索ステップと、所属グループが一致しない前記予測モード番号と、予測画像が一致しない前記予測モード番号に基づいて、予測処理を省略すべき予測モードを判定する判定ステップとを有することを特徴とする。 The present invention relates to a prediction mode selection method for video coding in which a prediction mode in which prediction residual costs are equal is obtained in advance and cost calculation is omitted, and the prediction mode is grouped into a plurality of groups in advance. A selection step of selecting at least one of the most probable prediction modes from the prediction mode information of adjacent blocks; and a step of obtaining a prediction mode number in which the selected prediction mode number of the most probable prediction mode does not match the group to which the group belongs A first prediction mode search step, a second prediction mode search step for obtaining a prediction mode number in which the prediction mode number of the selected most probable prediction mode and the prediction image do not match, and the prediction mode number in which the group does not match, Prediction mode in which prediction processing should be omitted based on the prediction mode number where the prediction images do not match And having a determining step.
本発明は、前記判定ステップでは、前記スキャン順と前記予測画像が共に一致しない、または前記所属グループと前記予測画像が共に一致しない前記予測モードを省略する予測モードとして判定することを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in the determination step, the prediction mode in which the scan order and the predicted image do not coincide with each other, or the prediction mode in which the belonging group and the predicted image do not coincide with each other is omitted is determined as a prediction mode.
本発明は、前記判定ステップでは、前記スキャン順が一致しない予測モードを省略する予測モードとして判定することを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in the determination step, a prediction mode in which the scan order does not match is determined as a prediction mode that omits the prediction mode.
本発明は、前記判定ステップでは、前記予測画像または前記所属するグループが一致しない予測モードを省略する予測モードとして判定することを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in the determining step, a prediction mode in which the prediction image or the group to which the group belongs does not match is determined as a prediction mode.
本発明は、前記選択ステップでは、前記隣接ブロックの複数の予測モードを全て選択するか、あるいは最頻出となる予測モード1つを選択することにより前記最有力予測モードを選択することを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in the selection step, the most probable prediction mode is selected by selecting all of the plurality of prediction modes of the adjacent block or by selecting one prediction mode that appears most frequently. .
本発明は、前記選択ステップでは、前記隣接ブロックから求められるmost probable modeの1つもしくは全てを求めることにより前記最有力予測モードを選択することを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in the selection step, the most probable prediction mode is selected by obtaining one or all of the most probable modes obtained from the adjacent blocks.
本発明は、コンピュータに、前記予測モード選択方法を実行させるための予測モード選択プログラムである。 The present invention is a prediction mode selection program for causing a computer to execute the prediction mode selection method.
本発明によれば、従来技術に比べて「処理不要」と判定される予測モードを増やすことができるため、演算コストをより削減することができるという効果が得られる。 According to the present invention, the number of prediction modes determined as “processing unnecessary” can be increased as compared with the prior art, so that it is possible to further reduce the calculation cost.
以下、本発明の実施形態による予測モード選択方法を説明する。始めに、本発明の予測モード選択方法の原理について説明する。本発明の予測モード選択方法は、隣接ブロックの予測モード情報から1つもしくは複数の予測モード番号を求める機能と、求めた1つもしくは複数の予測モード番号とスキャン順が一致しないモード番号を求める機能と、求めた1つもしくは複数の予測モード番号と予測画像が一致しないモード番号を求める機能を有する。そして、スキャン順が一致しないモード番号と予測画像が一致しないモード番号を元に「処理不要」とする予測モードを判断する機能を新たに追加する。 Hereinafter, a prediction mode selection method according to an embodiment of the present invention will be described. First, the principle of the prediction mode selection method of the present invention will be described. The prediction mode selection method of the present invention has a function for obtaining one or a plurality of prediction mode numbers from prediction mode information of adjacent blocks, and a function for obtaining a mode number whose scan order does not coincide with the obtained one or more prediction mode numbers. And a function for obtaining a mode number in which one or a plurality of obtained prediction mode numbers do not match the predicted image. Then, a function for determining a prediction mode for “processing unnecessary” based on a mode number that does not match the scan order and a mode number that does not match the prediction image is newly added.
隣接ブロックの予測モード情報から1つもしくは複数のモード番号を求める機能の具体例としては、例えば隣接ブロックの予測モードのいずれか一つ、または全てを求める機能である。いずれか一つを絞る方法としては、例えば最頻出のモードや、最もモード番号が小さいモードが挙げられる。別の具体例としては、隣接ブロックから求められるMPMの1つもしくは全てを求める機能である。また、いずれか一つを絞る方法としては、例えば最もモード番号が小さいモードが挙げられる。 A specific example of the function for obtaining one or a plurality of mode numbers from the prediction mode information of the adjacent block is, for example, a function for obtaining any one or all of the prediction modes of the adjacent blocks. As a method of narrowing down any one, for example, the most frequent mode or the mode with the smallest mode number can be cited. Another specific example is a function for obtaining one or all of MPMs obtained from adjacent blocks. Moreover, as a method of narrowing down any one, the mode with the smallest mode number is mentioned, for example.
スキャン順が一致しないモード番号と予測画像が一致しないモード番号を元に「処理不要」とする予測モードを判断する機能の具体例としては、例えば、スキャン順も予測画像も共に一致しない予測モードを「処理不要」な予測モードと判断する。あるいは、スキャン順が一致しないモードのみ「処理不要」な予測モードと判断する。あるいは、予測画像が一致しない予測モードのみ「処理不要」な予測モードと判断する。あるいは、従来法ではスキャン順と予測画像の一致から判断しているが、このうちスキャン順による区分の代わりに、予測方向でグループ化し、予測方向グループが一致しているか否かを判断基準とする。 As a specific example of the function for determining the prediction mode to be “processing unnecessary” based on the mode number in which the scan order does not match and the mode number in which the prediction image does not match, for example, a prediction mode in which neither the scan order nor the prediction image matches It is determined that the prediction mode is “processing unnecessary”. Alternatively, only a mode in which the scan order does not match is determined as a prediction mode that does not require processing. Alternatively, only the prediction mode in which the prediction images do not match is determined as the prediction mode “processing unnecessary”. Alternatively, in the conventional method, the determination is based on the match between the scan order and the predicted image, but instead of the classification based on the scan order, the prediction direction is grouped, and whether or not the prediction direction groups match is used as a determination criterion. .
<第1実施形態>
次に、本発明の第1実施形態による予測モード選択方法を説明する。図1は同実施形態の装置構成を示すブロック図である。この図において、図13に示す従来の装置と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。この図に示す装置が従来の装置と異なる点は、最有力モード番号判定部217、2つの不一致モード照合部218、219、不要モード追加判定部220、予測モード要否リスト保持更新部221が設けられている点である。
<First Embodiment>
Next, a prediction mode selection method according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram showing a device configuration of the embodiment. In this figure, the same parts as those of the conventional apparatus shown in FIG. The apparatus shown in this figure is different from the conventional apparatus in that a most powerful mode
最有力モード番号判定部217は、隣接ブロックの予測モード情報からMPMを求め、最有力モード番号として出力する。不一致モード照合部218は、最有力モード番号とスキャン順一致モードリストを入力とし、リスト中で最有力モード番号と別のカテゴリに区分されている予測モード番号を出力する。不一致モード照合部218は、スキャン順一致モードリストを入力した場合には、最有力モード番号とスキャン順が異なる予測モード番号を出力する。不一致モード照合部219は、最有力モード番号と予測画像一致モードリストを入力とし、リスト中で最有力モード番号と別のカテゴリに区分されている予測モード番号を出力する。不一致モード照合部219は、予測画像一致モードリストを入力した場合には、最有力モード番号と予測画像が異なる予測モード番号を出力する。
The most probable mode
不要モード追加判定部220は、入力された2つの予測モード一覧についてその論理積を求めることにより不要予測モード番号の一覧を求める。予測モード要否リスト保持更新部221は、全予測モードに対する予測モード処理の要否判定結果を保持および出力する。処理開始時点では、保持された全予測モードの要否判定結果は「処理不要」となっている。最小ヘッダコスト判定部215から最小ヘッダコストの予測モード番号を受けると、保持されている当該予測モードの要否判定結果を「処理必要」に変更する。また、不要モード追加判定部220からモード番号を受け取ると、保持されている予測モードの要否判定結果を「処理不要」に変更する。なお、最小ヘッダコスト判定部215から入力されるモード番号と不要モード追加判定部220から同じモード番号が入力された場合には、不要モード追加判定部220の結果を優先とし、「処理不要」に変更する。
The unnecessary mode
図1に示す予測モード要否リスト生成部21では、隣接ブロックの予測モード情報から1つもしくは複数のモード番号を求める機能として、MPMのスキャン順全てを用いるものとする。また、スキャン順が一致しないモード番号と予測画像が一致しないモード番号を元に「処理不要」とする予測モードを判断する機能として、スキャン順も予測画像も共に一致しない予測モードを「処理不要」な予測モードと判断するものとする。
In the prediction mode necessity
例えば、図1に示す予測モード要否リスト生成部21に対して図15に示す予測画像一致モードリストとスキャン順一致モードリストの組が入力され、MPMが9だった場合の判定結果を図2に示す。図2は、処理結果の一例を示す説明図である。従来技術では「処理必要」と判断されていた予測モードのうち、モード1とモード11はスキャン順、予測画像ともMPMと異なるため「処理不要」と判断されることになる。
For example, the prediction mode necessity
次に、図3を参照して、図1に示す装置の処理動作を説明する。図3は、図1に示す装置の処理動作を示すフローチャートである。処理が始まると、まず予測モード要否リスト保持更新部221は、予測モード要否リストの全モードを「処理不要」に設定する(ステップS1)。
Next, the processing operation of the apparatus shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing the processing operation of the apparatus shown in FIG. When the process starts, the prediction mode necessity list holding / updating
次に、スキャン順一致リスト出力部211は、スキャン順が一致するモードの組を求める(ステップS2)。これと並行して、予測画像一致判定部212は、予測画像が一致するモードの組を求める(ステップS3)。
Next, the scan order match
次に、2集合合成部213は、この分類を元にスキャン順も予測画像も一致する予測モードの組を求め、それを組Sとする(ステップS4)。次に、ヘッダコスト計算部214は、この組Sに属する各予測モードのヘッダ符号量R_Hを算出する(ステップS5)。
Next, the two-
次に、最小ヘッダコスト判定部215は、これらSに属する予測モードのうち、最もヘッダ符号量が少ない予測モードを求める。そして、予測モード要否リスト保持部216は、最もヘッダ符号量が少ない予測モードについて、予測モード要否リストの項目を「処理必要」に変更する(ステップS6)。
Next, the minimum header
次に、不一致モード照合部218は、最有力モード番号とスキャン順一致モードリストを入力し、最有力モード番号とスキャン順が異なる予測モード番号を出力する。また、不一致モード照合部219は、最有力モード番号と予測画像一致モードリストを入力し、最有力モード番号と予測画像が異なる予測モード番号を出力する。
Next, the inconsistent
次に、不要モード追加判定部220は、入力された2つの予測モード一覧についてその論理積を求めることにより不要予測モード番号の一覧を求めて出力する。これを受けて、予測モード要否リスト保持更新部221は、予測モード要否リストのうち、スキャン順も予測画像もMPMと異なる予測モードの項目を「処理不要」に変更する(ステップS7)。
Next, the unnecessary mode
このように、従来技術に比べて「処理不要」と判定される予測モードが増えるため、演算コストをより削減することができる。 As described above, since the number of prediction modes determined as “processing unnecessary” is increased as compared with the conventional technique, the calculation cost can be further reduced.
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態による予測モード選択方法を説明する。図4は同実施形態の装置構成を示すブロック図である。この図において、図1に示す装置と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。この図に示す装置が図1に示す装置と異なる点は、スキャン順一致リスト出力部211に代えて予測方向グループ一致リスト出力部222が設けられている点である。第2実施形態は、第1実施形態においてスキャン順が一致するモードをリスト化したスキャン順一致モードリストを用いる代わりに、予め予測方向に従って予測モードをグループ化した予測方向グループ一致リストを用いる点が異なる。
Second Embodiment
Next, a prediction mode selection method according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a block diagram showing a device configuration of the embodiment. In this figure, the same parts as those in the apparatus shown in FIG. The apparatus shown in this figure is different from the apparatus shown in FIG. 1 in that a prediction direction group match
予測方向グループ一致リスト出力部222は、予め予測方向に従って予測モードをグループ化した予測モードグループ一致リストを出力する。
The prediction direction group match
次に、図5を参照して、図4に示す装置の処理動作を説明する。図5は、図4に示す装置の処理動作を示すフローチャートである。処理が始まると、まず予測モード要否リスト保持更新部221は、予測モード要否リストの全モードを「処理不要」に設定する(ステップS11)。
Next, the processing operation of the apparatus shown in FIG. 4 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing the processing operation of the apparatus shown in FIG. When the process starts, first, the prediction mode necessity list holding / updating
次に、予測方向グループ一致リスト出力部222は、予測方向グループの一致判定を行い、予測方向グループ一致モードリストを出力する(ステップS12)。これと並行して、予測画像一致判定部212は、予測画像が一致するモードの組を求める(ステップS13)。
Next, the prediction direction group match
次に、2集合合成部213は、この分類を元に予測方向グループも予測画像も一致する予測モードの組を求め、それを組Sとする(ステップS14)。次に、ヘッダコスト計算部214は、この組Sに属する各予測モードのヘッダ符号量R_Hを算出する(ステップS15)。
Next, the two-
次に、最小ヘッダコスト判定部215は、これらSに属する予測モードのうち、最もヘッダ符号量が少ない予測モードを求める。そして、予測モード要否リスト保持部216は、最もヘッダ符号量が少ない予測モードについて、予測モード要否リストの項目を「処理必要」に変更する(ステップS16)。
Next, the minimum header
次に、不一致モード照合部218は、最有力モード番号とスキャン順一致モードリストを入力し、最有力モード番号とスキャン順が異なる予測モード番号を出力する。また、不一致モード照合部219は、最有力モード番号と予測画像一致モードリストを入力し、最有力モード番号と予測画像が異なる予測モード番号を出力する。
Next, the inconsistent
次に、不要モード追加判定部220は、入力された2つの予測モード一覧についてその論理積を求めることにより不要予測モード番号の一覧を求めて出力する。これを受けて、予測モード要否リスト保持更新部221は、予測モード要否リストのうち、スキャン順も予測画像もMPMと異なる予測モードの項目を「処理不要」に変更する(ステップS17)。
Next, the unnecessary mode
以上説明したように、従来技術に比べて「処理不要」と判定される予測モードが増えるため、演算コストをより削減することができる。また、一般的にスキャン順は隣接ブロック間の相関性が高いため、予測画像が等しい予測モードの組の中で、隣接ブロックとの相関性が低いスキャン順を持つ予測モードを「処理不要」としても、符号化効率の劣化は極めて小さくすることができる。 As described above, since the number of prediction modes determined as “processing unnecessary” is increased as compared with the prior art, the calculation cost can be further reduced. In general, since the scan order has a high correlation between adjacent blocks, a prediction mode having a scan order with a low correlation with an adjacent block in a set of prediction modes with the same predicted image is set as “no processing required”. However, the degradation of the encoding efficiency can be extremely reduced.
前述した実施形態における予測モード要否リスト生成部21をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、PLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されるものであってもよい。
You may make it implement | achieve the prediction mode necessity list production |
以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行ってもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention has been described with reference to drawings, the said embodiment is only the illustration of this invention, and it is clear that this invention is not limited to the said embodiment. is there. Therefore, additions, omissions, substitutions, and other modifications of the components may be made without departing from the technical idea and scope of the present invention.
処理が不要な予測モードを増やすことによって、演算コストをより削減することが不可欠な用途にも適用できる。 By increasing the number of prediction modes that do not require processing, the present invention can be applied to applications where it is indispensable to further reduce the calculation cost.
21・・・予測モード要否リスト生成部、211・・・スキャン順一致リスト出力部、212・・・予測画像一致判定部、213・・・2集合合成部、214・・・ヘッダコスト計算部、215・・・最小ヘッダコスト判定部、217・・・最有力モード番号判定部、218、219・・・不一致モード照合部、220・・・不要モード追加判定部、221・・・予測モード要否リスト保持更新部、222・・・予測方向グループ一致リスト出力部 21 ... Prediction mode necessity list generation unit, 211 ... Scan order match list output unit, 212 ... Predictive image match determination unit, 213 ... Two-set synthesis unit, 214 ... Header cost calculation unit 215: Minimum header cost determination unit, 217: Most probable mode number determination unit, 218, 219 ... Mismatch mode verification unit, 220 ... Unnecessary mode addition determination unit, 221 ... Prediction mode required Reject list holding / updating unit, 222...
本発明は、映像符号化の際に予測モードの選択を行う予測モード選択方法であって、隣接ブロックの予測モード情報から最有力予測モードを少なくとも1つ選択する選択ステップと、選択した前記最有力予測モードと予測残差係数のスキャン順が一致しない予測モードの予測モード番号を求める第1の予測モード探索ステップと、選択した前記最有力予測モードの予測モード番号と予測画像が一致しない予測モード番号を求める第2の予測モード探索ステップと、スキャン順が一致しない前記予測モード番号と、予測画像が一致しない前記予測モード番号に基づいて、予測処理を省略すべき予測モードを判定する判定ステップとを有することを特徴とする。 The present invention relates to a prediction mode selection method for selecting a prediction mode when the movies picture coding, a selection step of selecting at least one of the most promising prediction mode from the prediction mode information of adjacent blocks, the selected top A first prediction mode search step for obtaining a prediction mode number of a prediction mode in which the scan order of the leading prediction mode and the prediction residual coefficient does not match, and a prediction mode in which the prediction mode number of the selected leading prediction mode and the prediction image do not match A second prediction mode search step for obtaining a number; a determination step for determining a prediction mode in which a prediction process should be omitted based on the prediction mode number in which the scan order does not match and the prediction mode number in which the prediction images do not match; It is characterized by having.
本発明は、映像符号化の際に予測モードの選択を行う予測モード選択方法であって、予測モードを予め複数のグループにグループ化しておくグループ化ステップと、隣接ブロックの予測モード情報から最有力予測モードを少なくとも1つ選択する選択ステップと、選択した前記最有力予測モードの予測モード番号と前記グループ化の所属グループが一致しない予測モード番号を求める第1の予測モード探索ステップと、選択した前記最有力予測モードの予測モード番号と予測画像が一致しない予測モード番号を求める第2の予測モード探索ステップと、所属グループが一致しない前記予測モード番号と、予測画像が一致しない前記予測モード番号に基づいて、予測処理を省略すべき予測モードを判定する判定ステップとを有することを特徴とする。 The present invention relates to a prediction mode selection method for selecting a prediction mode when the movies picture encoding, and grouping steps to be grouped in advance a plurality of groups prediction mode, most of the prediction mode information of adjacent blocks A selection step for selecting at least one dominant prediction mode, a first prediction mode search step for obtaining a prediction mode number for which the prediction mode number of the selected most powerful prediction mode and the group to which the group belongs do not match, The second prediction mode search step for obtaining a prediction mode number in which the prediction mode number of the most probable prediction mode and the prediction image do not match, the prediction mode number in which the group does not match, and the prediction mode number in which the prediction image does not match And a determination step for determining a prediction mode in which the prediction process should be omitted, That.
本発明は、前記判定ステップでは、前記予測画像または前記所属グループが一致しない予測モードを省略する予測モードとして判定することを特徴とする。 The present invention, in the above determination step is characterized by determining the prediction mode in which the predictive image or the membership group does not match the prediction mode is omitted.
Claims (8)
隣接ブロックの予測モード情報から最有力予測モードを少なくとも1つ選択する選択ステップと、
選択した前記最有力予測モードの予測モード番号とスキャン順が一致しない予測モード番号を求める第1の予測モード探索ステップと、
選択した前記最有力予測モードの予測モード番号と予測画像が一致しない予測モード番号を求める第2の予測モード探索ステップと、
スキャン順が一致しない前記予測モード番号と、予測画像が一致しない前記予測モード番号に基づいて、予測処理を省略すべき予測モードを判定する判定ステップと
を有することを特徴とする予測モード選択方法。 A prediction mode selection method for video coding that eliminates cost calculation by obtaining a prediction mode in which prediction residual costs are equal in advance,
A selection step of selecting at least one most probable prediction mode from prediction mode information of adjacent blocks;
A first prediction mode search step for obtaining a prediction mode number whose scan order does not match the prediction mode number of the selected most probable prediction mode;
A second prediction mode search step for obtaining a prediction mode number in which the prediction mode number of the selected most probable prediction mode and the prediction image do not match;
A prediction mode selection method comprising: a determination step of determining a prediction mode in which a prediction process should be omitted based on the prediction mode number in which the scan order does not match and the prediction mode number in which the prediction images do not match.
予測モードを予め複数のグループにグループ化しておくグループ化ステップと、
隣接ブロックの予測モード情報から最有力予測モードを少なくとも1つ選択する選択ステップと、
選択した前記最有力予測モードの予測モード番号と前記グループ化の所属グループが一致しない予測モード番号を求める第1の予測モード探索ステップと、
選択した前記最有力予測モードの予測モード番号と予測画像が一致しない予測モード番号を求める第2の予測モード探索ステップと、
所属グループが一致しない前記予測モード番号と、予測画像が一致しない前記予測モード番号に基づいて、予測処理を省略すべき予測モードを判定する判定ステップと
を有することを特徴とする予測モード選択方法。 A prediction mode selection method for video coding that eliminates cost calculation by obtaining a prediction mode in which prediction residual costs are equal in advance,
A grouping step for previously grouping the prediction modes into a plurality of groups;
A selection step of selecting at least one most probable prediction mode from prediction mode information of adjacent blocks;
A first prediction mode search step for obtaining a prediction mode number in which the selected prediction mode number of the most probable prediction mode and the group to which the group belongs do not match;
A second prediction mode search step for obtaining a prediction mode number in which the prediction mode number of the selected most probable prediction mode and the prediction image do not match;
A prediction mode selection method comprising: a determination step of determining a prediction mode in which a prediction process should be omitted based on the prediction mode number in which the group does not match and the prediction mode number in which the prediction image does not match.
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