JP2021052225A - 画像復号装置、画像復号方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
画像復号装置、画像復号方法及びプログラムを提供することができる。
(第1実施形態)
以下、図1〜図16を参照して、本発明の第1実施形態に係る画像処理システム10について説明する。図1は、本実施形態に係る実施形態に係る画像処理システム10を示す図である。
(画像符号化装置100)
以下、図2を参照して、本実施形態に係る画像符号化装置100について説明する。図2は、本実施形態に係る画像符号化装置100の機能ブロックの一例について示す図である。
(符号化部140)
以下、図3〜図5を用いて符号化部140で符号化される制御データについて説明する。図3は、符号化部140から出力される符号化後のデータ(ビットストリーム)の構成例である。
以下、図6を参照して、本実施形態に係る画像符号化装置100のインター予測部111について説明する。図6は、本実施形態に係る画像符号化装置100のインター予測部111の機能ブロックの一例について示す図である。
洗練化部111Cは、ステップS72の探索によって、整数画素間隔位置での修正後の動きベクトルを決定する。探索の方法としては、既知の手法を用いることができる。
tempH=gradientHL0×weightL0+gradientHL1×weightL1
tempV=gradientVL0×weightL0+gradientVL1×weightL1
ここで、「predSampleL0」及び「predSampleL1」は、それぞれ、L0及びL1の参照ブロックの輝度値であり、「weightL0」及び「weightL1」は、それぞれ、上述の勾配及び輝度値差分算出時の重み係数である。
第4に、予測信号生成部111Dは、例えば、非特許文献1に記載のように、「bdofOffset」を用いて、各画素の補正後の輝度値の予測値を算出することができる。
diffMV[x][y][1]=x×(dHorY<<2)+y×(dVerY<<2)−posOffsetY
ここで、x、yは、各サブブロックの左上の座標を原点としたときの各画素位置(x,y)を意味し、[0]は、「diffMV」のx方向成分を意味し、[1]は、「diffMV」のy方向成分を意味している。
posOffsetY=6×dHorY+6×dVerY
この後、アフィン動きベクトル算出部111Eは、非特許文献1に記載のように、右シフト及びクリッピング処理を行う。
(インループフィルタ処理部150)
以下において、本実施形態に係るインループフィルタ処理部150について説明する。図12は、本実施形態に係るインループフィルタ処理部150を示す図である。
(画像復号装置200)
以下、図14を参照して、本実施形態に係る画像復号装置200について説明する。図14は、本実施形態に係る画像復号装置200の機能ブロックの一例について示す図である。
(インター予測部241)
以下、図15を参照して、本実施形態に係るインター予測部241について説明する。図15は、本実施形態に係るインター予測部241の機能ブロックの一例について示す図である。
(インループフィルタ処理部250)
以下において、本実施形態に係るインループフィルタ処理部250について説明する。図16は、本実施形態に係るインループフィルタ処理部250を示す図である。
(変更例1)
以下、図17及び図18を参照して、上述の実施形態の変更例1について説明する。以下においては、上述の実施形態に対する相違点について主として説明する。上述の実施形態では、BDOF処理及びPROF処理について、それぞれ詳細な説明を省略したが、本変更例では、具体的な処理の一例について説明する。
gradientV0[x][y]=(predSamplesL0[hx][vy+1>shift1)−(predSamplesL0[hx][vy−1]>>shift1)
gradientHL1[x][y]=(predSamplesL1hx+1][vy]>>shift1)−(predSamplesL1[hx−1][vy]>>shift1)
gradientV1[x][y]=(predSamplesL1[hx][vy+1]>shift1)−(predSamplesL0[hx][vy−1]>>shift1)
ここで「predSamplesL0」及び「predSamplesL1」は、ステップS81で算出したL0及びL1の予測信号である。また、[hx]及び[vy]は、以下の式で定義されている。
hy=Clip3(1,nCbH,y)
なお、「shift1」は、以下の式によって定義されている。
ここで、「bitDepth」は、画素値の処理を行う際のビット深度である。
tempH[x][y]=(gradientHL0[x][y]+gradientHL1[x][y])>>shift3
tempV[x][y]=(gradientVL0[x][y]+gradientVL1[x][y])>>shift3
ここで、「shift2」及び「shift3」は、以下の式によって定義されている。
shift3=Max(3,15−bitDepth)
第2に、予測信号生成部111D/241Dは、当該ブロック又はサブブロックを4×4画素ブロックに分割し、下記の通り、各4×4画素ブロック毎に、パラメータを算出する。
vy=sGx2>0 ? Clip3(−mvRefineThres,mvRefineThres−1,((sGydI<<3)−((vx×sGxGym)<<12+vx×sGxGys)>>1)>>Floor(Log2(sGx2))):0
ここで、「mvRefineThres」は、以下の式によって定義されている。
以上の構成とすることで、補正MV(vx,vy)の各成分のビット幅を、符号込みで「1<<Max(5,bitDepth−7)+1」ビット以内に抑えることができる。
pbSamples[x][y]=Clip3(0,(2bitDepth)−1,(predSamplesL0[x+1][y+1]+offset4+predSamplesL1[x+1][y+1]+bdofOffset)>>shift4)
ここで、「offset4」及び「shift4」は、以下の式によって定義されている。
shift4=Max(3,15−bitDepth)
予測信号生成部111D/241Dは、以上の処理を全て行った後、ステップS174に進み処理を終了する。
gradientV[x][y]=(predSamples[x][y+2]>>shift1)−(predSamples[x][y]>>shift1)
ここで、「predSamples」は、ステップS111で生成したL0又はL1の予測信号である。ここで、
shift1=Max(6,bitDepth−6)
とする。
diffMv[x][y][1]=x×(dHorY<<2)+y×(dVerY<<2)−posOffsetY
第2に、アフィン予測信号生成部111F/241Fは、上述の「diffMv」の値を、それぞれ7ビットだけ右にシフトする。
ここで、
dmvLimit=1<<Max(5,bitDepth−7)
である。
pbSamples[x][y]=predSamples[x+1][y+1]+(dI>>1)
アフィン予測信号生成部111F/241Fは、L0及びL1の両方でPROF処理を適用する場合は、上述の処理をL0及びL1のそれぞれについて実行する。
ここで、
offset2=1<<(shift2−1)
shift2=Max(3,15−bitDepth)
である。
pbSamples[x][y]=Clips(0,(1<<bitDepth)−1,(predSamplesL0_orig[x][y]+offset2+predSamplesL1_orig[x][y]+dI_Bi)>>shift2)
ここで、「dI_L0」及び「dI_L1」は、それぞれL0及びL1のdIの値であり、「predSamplesL0_orig」及び「predSamplesL1_orig」は、PROF処理による補正前の予測信号である。
(変更例2)
以下、図19及び図20を参照して、上述の実施形態の変更例2について説明する。以下においては、上述の実施形態に対する相違点について主として説明する。本変更例では、ブロック境界検出部151/251でのブロック境界検出方法及び境界強度判定部153/253での境界強度の判定方法について、上述の実施形態とは異なる例を説明する。
ここで、「nCbW」は、当該CUの幅(水平方向の画素数)であり、「NumSbX」は、当該CU内の水平方向に含まれるサブブロックの数である。
この場合、サブブロック境界は、当該CUの左側の垂直方向の境界を起点として、最も細かい場合で水平方向に4画素おきの間隔でサブブロック境界かどうかを判定することとなる。
100…画像符号化装置
111、241…インター予測部
111A…動きベクトル探索部
111B…動きベクトル符号化部
111C、241C…洗練化部
111D、241D…予測信号生成部
111E、241E…アフィン動きベクトル算出部
111F、241F…アフィン予測信号生成部
112、242…イントラ予測部
121…減算器
122、230…加算器
131…変換・量子化部
132、220…逆変換・逆量子化部
140…符号化部
150、250…インループフィルタ処理部
160、260…フレームバッファ
200…画像復号装置
210…復号部
241B…動きベクトル復号部
Claims (10)
- 画像復号装置であって、
符号化データから、スライスヘッダに含まれるPROF(Prediction Refinement with Optical Flow)処理の使用可否を制御する第1フラグを復号するように構成されている復号部と、
前記第1フラグが、前記スライスヘッダに対応するスライス内において、前記PROF処理が使用可であることを示す場合にPROF処理を行い、前記PROF処理が使用不可であることを示す場合に前記PROF処理を行わずに予測信号を生成するように構成されているアフィン予測信号生成部とを備えることを特徴とする画像復号装置。 - 前記アフィン予測信号生成部は、前記スライスヘッダに、前記第1フラグが含まれていない場合、前記第1フラグが使用可を示すと暗黙的に解釈して処理を行うように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の画像復号装置。
- 前記復号部は、
前記符号化データに含まれているシーケンスパラメータセットから、前記スライスヘッダ内に前記第1フラグが含まれているか否かについて示す第2フラグを復号するように構成されており、
前記第2フラグが、前記第1フラグが含まれていることを示す場合に、前記スライスヘッダから前記第1フラグを復号するように構成されている請求項1又は2に記載の画像復号装置。 - 前記復号部は、
前記シーケンスパラメータセットに含まれる前記PROF処理のシーケンス単位での使用可否を示す第3フラグを復号するように構成されており、
前記第3フラグが、前記PROF処理のシーケンス単位での使用可を示す場合に、前記シーケンスパラメータセットから、前記第2フラグを復号するように構成されていることを特徴とする請求項3に記載の画像復号装置。 - 画像復号装置であって、
符号化データから、スライスヘッダに含まれるDMVR(Decoder-side Motion Vector Refinement)処理、BDOF(Bi-Directional Optical Flow)処理、PROF(Prediction Refinement with Optical Flow)処理の使用可否を一括して制御する第1フラグを復号するように構成されている復号部と、
前記第1フラグが、前記スライスヘッダに対応するスライス内において、前記PROF処理が使用可であることを示す場合にPROF処理を行い、前記PROF処理が使用不可であることを示す場合に前記PROF処理を行わずに予測信号を生成するように構成されているアフィン予測信号生成部と、
前記第1フラグが、前記スライスヘッダに対応するスライス内において、前記DMVR処理が使用可であることを示す場合にDMVR処理を行い、前記DMVR処理が使用不可であることを示す場合には前記DMVR処理を行わないように構成されている洗練化部と、
前記第1フラグが、前記スライスヘッダに対応するスライス内において、前記BDOF処理が使用可であることを示す場合にBDOF処理を行い、前記BDOF処理が使用不可であることを示す場合には前記BDOF処理を行わないように構成されている予測信号生成部とを備えることを特徴とする画像復号装置。 - 前記アフィン予測信号生成部、前記洗練化部及び前記予測信号生成部は、前記スライスヘッダに、前記第1フラグが含まれていない場合、前記第1フラグが使用可を示すと暗黙的に解釈して処理を行うように構成されていることを特徴とする請求項5に記載の画像復号装置。
- 前記復号部は、
前記符号化データに含まれているシーケンスパラメータセットから、前記スライスヘッダ内に前記第1フラグが含まれているか否かについて示す第2フラグを復号するように構成されており、
前記第2フラグが、前記第1フラグが含まれていることを示す場合に、前記スライスヘッダから前記第1フラグを復号するように構成されている請求項5又は6に記載の画像復号装置。 - 前記復号部は、
前記シーケンスパラメータセットに含まれる前記DMVR処理のシーケンス単位での使用可否を示す第3フラグと前記BDOF処理のシーケンス単位での使用可否を示す第4フラグと前記PROF処理のシーケンス単位での使用可否を示す第5フラグとを復号するように構成されており、
前記第3フラグ、前記第4フラグ及び前記第5フラグの少なくとも1つが使用可を示す場合に、前記シーケンスパラメータセットから、前記第2フラグを復号するように構成されていることを特徴とする請求項7に記載の画像復号装置。 - 符号化データから、スライスヘッダに含まれるPROF(Prediction Refinement with Optical Flow)処理の使用可否を制御する第1フラグを復号する工程と、
前記第1フラグが、前記スライスヘッダに対応するスライス内において、前記PROF処理が使用可であることを示す場合にPROF処理を行い、前記PROF処理が使用不可であることを示す場合に前記PROF処理を行わずに予測信号を生成する工程とを有することを特徴とする画像復号方法。 - 画像復号装置で用いるプログラムであって、コンピュータに、
符号化データから、スライスヘッダに含まれるPROF(Prediction Refinement with Optical Flow)処理の使用可否を制御する第1フラグを復号する工程と、
前記第1フラグが、前記スライスヘッダに対応するスライス内において、前記PROF処理が使用可であることを示す場合にPROF処理を行い、前記PROF処理が使用不可であることを示す場合に前記PROF処理を行わずに予測信号を生成する工程とを実行させることを特徴とするプログラム。
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