JP2021129128A - Encoding device, encoding method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、符号化装置および符号化方法、並びにプログラムに関し、特に、より少ない符号量でフレーム内において柔軟に量子化値を制御することができるようにした符号化装置および符号化方法、並びにプログラムに関する。 The present disclosure relates to a coding device and a coding method, and a program, in particular, a coding device and a coding method that enable flexible control of a quantization value within a frame with a smaller amount of code, and a program. Regarding.
従来、動画像を符号化することで発生する符号化量は、量子化値の増減によって調整することが可能である。このため、量子化値を調整することは、符号化ストリームの伝送レートを決める上で重要な要素になるのと同時に、符号化された画像の画質を決定するのにも重要となっている。 Conventionally, the amount of coding generated by coding a moving image can be adjusted by increasing or decreasing the quantization value. Therefore, adjusting the quantization value is an important factor in determining the transmission rate of the encoded stream, and at the same time, it is also important in determining the image quality of the encoded image.
また、動画像の符号化では、動画像を表現する上で冗長となる情報を取り除いた上でエントロピー符号化を用いて情報が圧縮される。従って、同等の符号化歪み指標下においても人の持つ視覚特性を利用することにより、主観的に優れた符号化画質が求められる。 Further, in the coding of the moving image, the information is compressed by using the entropy coding after removing the information that becomes redundant in expressing the moving image. Therefore, subjectively excellent coded image quality is required by utilizing the visual characteristics of human beings even under the same coded distortion index.
例えば、人間の視覚特性によれば、絵柄が複雑な領域と絵柄が単純な領域に雑音が付加される場合、絵柄が単純な領域において、より雑音が認知されやすいことが知られている。そのため、理想的には、符号化ユニットの絵柄の複雑度に適応してダイナミックに量子化値を変化させるように量子化を行うこと(以下、適応量子化と称する)が、主観画質を向上させる上では望ましい。 For example, according to human visual characteristics, it is known that when noise is added to a region having a complicated pattern and a region having a simple pattern, the noise is more likely to be recognized in the region having a simple pattern. Therefore, ideally, quantization is performed so as to dynamically change the quantization value according to the complexity of the pattern of the coding unit (hereinafter referred to as adaptive quantization), thereby improving the subjective image quality. Desirable above.
例えば、特許文献1には、符号化対象ブロックに対して設定された量子化パラメータとの差分が最も小さい量子化パラメータを予測量子化パラメータとして選択することにより、量子化パラメータの符号化効率を向上させる画像符号化装置が開示されている。
For example, in
ところで、従来、標準化されている符号化方式では、適応量子化を目的として符号化ユニット毎に量子化値を変動させたい場合には、符号化ユニット単位で量子化値に関する量子化パラメータ(差分量子化値cu_qp_delta_abs、符号cu_qp_delta_sign_flag)を伝送する必要があった。そのため、フレーム内でダイナミックな量子化値の制御を行うほど、量子化パラメータに関わる符号量が増加することになる。 By the way, in the conventional standardized coding method, when it is desired to fluctuate the quantization value for each coding unit for the purpose of adaptive quantization, the quantization parameter (difference quantum) related to the quantization value is used for each coding unit. It was necessary to transmit the quantized value cu_qp_delta_abs, the code cu_qp_delta_sign_flag). Therefore, the more the dynamic quantization value is controlled within the frame, the more the code amount related to the quantization parameter increases.
例えば、符号化単位レベルで量子化パラメータ値を変更することができるか否かということを示すフラグcu_qp_delta_enabled_flagは、ピクチャパラメータセットに多重される。そして、フラグcu_qp_delta_enabled_flagに従った判定に基づいて、符号化ユニット毎の量子化パラメータの伝送を行わないと判定された場合には、符号量の増加を抑制することができる。しかしながら、その場合には、同一フレーム内の符号化ユニットを通して同一の量子化パラメータが用いられることとなるため、適応量子化を行うことが困難となる。また、今後の動画像符号化の標準化においては、主観画質の向上とともに符号量を削減することが強く求められている。 For example, the flag cu_qp_delta_enabled_flag, which indicates whether the quantization parameter value can be changed at the coding unit level, is multiplexed in the picture parameter set. Then, when it is determined that the quantization parameter for each coding unit is not transmitted based on the determination according to the flag cu_qp_delta_enabled_flag, the increase in the code amount can be suppressed. However, in that case, since the same quantization parameter is used through the coding units in the same frame, it becomes difficult to perform adaptive quantization. Further, in the standardization of moving image coding in the future, it is strongly required to improve the subjective image quality and reduce the coding amount.
本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、より少ない符号量でフレーム内において柔軟に量子化値を制御することができるようにするものである。 The present disclosure has been made in view of such a situation, and makes it possible to flexibly control the quantization value in a frame with a smaller amount of code.
本開示の一側面の符号化装置は、画像に対して符号化処理を行う処理単位となる符号化対象ユニットごとの量子化値が前記画像に適応して変動するように、前記符号化対象ユニットを符号化する際に用いられる予測画像を予測する手法に基づいた決定方法に従って前記量子化値を決定する量子化部と、前記決定方法に従って決定された前記量子化値を符号化する際に、所定の前記画像については、前記符号化対象ユニットごとの前記量子化値の変動に関する量子化パラメータを伝送の対象から除外して符号化ストリームを生成する符号化部とを備える。 The coding device according to one aspect of the present disclosure is the coding target unit so that the quantization value of each coding target unit, which is a processing unit for performing coding processing on an image, fluctuates according to the image. A quantization unit that determines the quantization value according to a determination method based on a method for predicting a predicted image used when encoding, and a quantization unit that determines the quantization value according to the determination method. The predetermined image includes a coding unit that generates a coding stream by excluding the quantization parameter related to the variation of the quantization value for each coding target unit from the transmission target.
本開示の一側面の符号化方法は、画像に対して符号化処理を行う符号化装置が、前記符号化処理を行う処理単位となる符号化対象ユニットごとの量子化値が前記画像に適応して変動するように、前記符号化対象ユニットを符号化する際に用いられる予測画像を予測する手法に基づいた決定方法に従って前記量子化値を決定することと、前記決定方法に従って決定された前記量子化値を符号化する際に、前記符号化対象ユニットごとの前記量子化値の変動に関する量子化パラメータを伝送の対象から除外して符号化ストリームを生成することとを含む。 In the coding method of one aspect of the present disclosure, the coding device that performs the coding process on the image adapts the quantization value for each coding target unit that is the processing unit that performs the coding process to the image. The quantization value is determined according to a determination method based on a method for predicting a predicted image used when encoding the coded target unit, and the quantum determined according to the determination method. When encoding the coded value, it includes excluding the quantization parameter related to the variation of the quantization value for each coded target unit from the transmission target to generate a coded stream.
本開示の一側面のプログラムは、画像に対して符号化処理を行う符号化装置のコンピュータに、前記符号化処理を行う処理単位となる符号化対象ユニットごとの量子化値が前記画像に適応して変動するように、前記符号化対象ユニットを符号化する際に用いられる予測画像を予測する手法に基づいた決定方法に従って前記量子化値を決定することと、前記決定方法に従って決定された前記量子化値を符号化する際に、前記符号化対象ユニットごとの前記量子化値の変動に関する量子化パラメータを伝送の対象から除外して符号化ストリームを生成することとを含む処理を実行させる。 In the program of one aspect of the present disclosure, in the computer of the coding apparatus that performs the coding process on the image, the quantization value for each coding target unit that is the processing unit that performs the coding process is applied to the image. The quantization value is determined according to a determination method based on a method for predicting a predicted image used when encoding the coded target unit, and the quantum determined according to the determination method. When encoding the coded value, a process including excluding the quantization parameter related to the variation of the quantization value for each coded target unit from the transmission target and generating a coded stream is executed.
本開示の一側面においては、画像に対して符号化処理を行う処理単位となる符号化対象ユニットごとの量子化値が画像に適応して変動するように、符号化対象ユニットを符号化する際に用いられる予測画像を予測する手法に基づいた決定方法に従って量子化値が決定され、その決定方法に従って決定された量子化値を符号化する際に、符号化対象ユニットごとの量子化値の変動に関する量子化パラメータを伝送の対象から除外して符号化ストリームが生成される。 In one aspect of the present disclosure, when the coded unit is encoded so that the quantization value of each coded unit, which is a processing unit for performing the coding process on the image, fluctuates according to the image. The quantization value is determined according to the determination method based on the method for predicting the predicted image used in, and when the quantization value determined according to the determination method is encoded, the variation of the quantization value for each coded unit. A coded stream is generated by excluding the quantization parameters related to.
本開示の一側面によれば、より少ない符号量でフレーム内において柔軟に量子化値を制御することができる。 According to one aspect of the present disclosure, the quantization value can be flexibly controlled in the frame with a smaller amount of code.
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。 The effects described here are not necessarily limited, and may be any of the effects described in the present disclosure.
以下、本技術を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, specific embodiments to which the present technology is applied will be described in detail with reference to the drawings.
<符号化装置の構成例>
図1は、本技術を適用した符号化装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
<Configuration example of coding device>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an embodiment of a coding device to which the present technology is applied.
図1に示すように、符号化装置11は、演算部21、量子化値メモリ部22、周波数変換量子化部23、逆量子化逆周波数変換部24、演算部25、ループフィルタ部26、フレームメモリ27、画面内予測部28、動き補償予測部29、予測画像選択部30、エントロピー符号化部31、符号化制御部32を備えて構成される。
As shown in FIG. 1, the
演算部21には、符号化装置11に供給される入力画像の画像データが入力され、画面内予測部28または動き補償予測部29から供給される予測画像を減算し、その差分情報を周波数変換量子化部23に供給する。
Image data of the input image supplied to the
量子化値メモリ部22は、周波数変換量子化部23から供給される量子化値を保持する。
The quantization
周波数変換量子化部23は、演算部21から供給される差分情報を周波数変換することにより変換係数を取得する。そして、周波数変換量子化部23は、量子化値メモリ部22に保持されている量子化値(または、符号化制御部32から供給される量子化値)を参照して、変換係数を量子化して量子化値を求めてエントロピー符号化部31に供給する。
The frequency
逆量子化逆周波数変換部24には、周波数変換量子化部23からエントロピー符号化部31に供給される量子化値が供給される。そして、逆量子化逆周波数変換部24は、その量子化値を逆量子化および逆周波数変換することにより、周波数変換量子化部23において周波数変換および量子化が行われる前の差分情報を取得し、演算部25に供給する。
Inverse quantization The inverse
演算部25には、逆量子化逆周波数変換部24から差分情報が供給されるとともに、予測画像選択部30により選択された予測画像が供給される。そして、演算部25は、予測画像に差分情報を加算することによって入力画像を再構成した再構成画像を生成し、その再構成画像をループフィルタ部26および画面内予測部28に供給する。
Difference information is supplied to the
ループフィルタ部26は、演算部25から共有される再構成画像に対して適宜フィルタ処理を施した後、フレームメモリ27に供給する。
The
フレームメモリ27は、ループフィルタ部26から供給される再構成画像を保持し、動き補償予測部29において予測画像を生成するのに必要となる再構成画像を、動き補償予測部29に供給する。
The
画面内予測部28は、演算部25から供給される再構成画像を参照し、入力画像の画像データについてイントラ予測を行って予測画像を生成する。
The in-
動き補償予測部29は、フレームメモリ27から供給される再構成画像(過去のフレーム)と、符号化装置11に入力される入力画像(現在のフレーム)とを参照して、入力画像の画像データについてインター予測を行って予測画像を生成する。
The motion
予測画像選択部30は、画面内予測部28により生成された予測画像、または、動き補償予測部29により生成された予測画像のうちの一方を選択して、演算部21および演算部25に供給する。
The prediction
エントロピー符号化部31は、周波数変換量子化部23から供給される量子化値をエントロピー符号化し、符号化ストリームを出力する。
The
符号化制御部32は、符号化装置11において入力画像を符号化するために、符号化装置11を構成する各ブロックに対する制御を行う。例えば、符号化制御部32は、符号化装置11において後述する適応的量子化値決定処理が行われない場合、適宜、量子化値を決定して周波数変換量子化部23に供給する。
The coding control unit 32 controls each block constituting the
このように構成される符号化装置11は、フレーム内において量子化値を変化させる場合、Iピクチャについて、従来通り符号化側で量子化パラメータを決定することにより符号量制御および画質制御を行って、符号化ユニット毎の量子化パラメータを伝送する。その一方で、符号化装置11は、PピクチャおよびBピクチャについて、符号化ユニット毎の量子化パラメータの伝送を行わないことで、符号量の削減を図ることができる。
When the quantization value is changed in the frame, the
このとき、符号化装置11は、画質に応じて適応的に量子化値を変更させても、復号側で符号化ユニット毎の量子化パラメータを用いることなく自律的に量子化値を求めることができるように量子化値を決定する処理(以下、適応的量子化値決定処理と称する)を行って、PピクチャおよびBピクチャを符号化する。従って、復号側においてもPピクチャおよびBピクチャについて、適応的量子化値決定処理を行って自律的に量子化値を決定することができる。これにより、符号化装置11が符号化ユニット毎の量子化パラメータを伝送しなくても、復号側において、自律的に量子化値を決定し、適応的に量子化値を変更させながら画質制御を行うことができる。
At this time, even if the
従って、符号化装置11は、より少ない符号量でフレーム内において柔軟に量子化値を制御することができる。
Therefore, the
<シンタックス要素の説明>
図2および図3には、動画像の符号化方式の一つであるHEVC(High Efficiency Video Coding)を一例として、適応的量子化値決定処理を実現するシンタックス要素が追加されたピクチャパラメータセットが示されている。同様に、図4には、デルタQPシンタックスの一例が示されている。
<Explanation of syntax elements>
In FIGS. 2 and 3, HEVC (High Efficiency Video Coding), which is one of the video coding methods, is taken as an example, and a picture parameter set to which a syntax element for realizing adaptive quantization value determination processing is added is added. It is shown. Similarly, FIG. 4 shows an example of the Delta QP syntax.
例えば、ピクチャパラメータセットおよびデルタQPシンタックスには、図2および図4において太字で表されるような、適応的量子化値決定処理を実行するか否かということを示すフラグpps_autonomous_qp_flagがシンタックス要素として設けられる。つまり、フラグpps_autonomous_qp_flagが1である場合には、適応的量子化値決定処理を実行することを示す。一方、フラグpps_autonomous_qp_flagが0である場合には、適応的量子化値決定処理を実行せずに、従来の符号化方式と同様に量子化パラメータを符号化して伝送する処理を実行することを示す。 For example, in the picture parameter set and the delta QP syntax, the syntax element is the flag pps_autonomous_qp_flag indicating whether or not to execute the adaptive quantization value determination process as shown in bold in FIGS. 2 and 4. It is provided as. That is, when the flag pps_autonomous_qp_flag is 1, it indicates that the adaptive quantization value determination process is executed. On the other hand, when the flag pps_autonomous_qp_flag is 0, it means that the process of encoding and transmitting the quantization parameter is executed as in the conventional coding method without executing the adaptive quantization value determination process.
また、このフラグpps_autonomous_qp_flagは、PピクチャおよびBピクチャでのみ有効となる一方で、Iピクチャにおいては無効となるシンタックス要素である。従って、PピクチャおよびBピクチャが符号化の対象であって、フラグpps_autonomous_qp_flagが0である場合には、符号化単位レベルで量子化パラメータ値を変更することができるか否かということを示すフラグcu_qp_delta_enabled_flagに従った従来通りの量子化パラメータシンタックスの伝送が実施される。これに対し、PピクチャおよびBピクチャが符号化の対象であって、フラグpps_autonomous_qp_flagが1である場合には、フラグcu_qp_delta_enabled_flagが1であったとしても、量子化パラメータ(cu_qp_delta_abs、cu_qp_delta_sign_flag)は伝送されない。 Further, this flag pps_autonomous_qp_flag is a syntax element that is valid only in the P picture and the B picture, but is invalid in the I picture. Therefore, when the P picture and the B picture are the objects of coding and the flag pps_autonomous_qp_flag is 0, the flag cu_qp_delta_enabled_flag indicating whether or not the quantization parameter value can be changed at the coding unit level. The conventional quantization parameter syntax is transmitted according to the above. On the other hand, when the P picture and the B picture are the objects to be encoded and the flag pps_autonomous_qp_flag is 1, the quantization parameters (cu_qp_delta_abs, cu_qp_delta_sign_flag) are not transmitted even if the flag cu_qp_delta_enabled_flag is 1.
ここで、Iピクチャと、PピクチャおよびBピクチャのそれぞれにおけるシンタックスの用い方について詳細に説明する。 Here, how to use the syntax in each of the I picture and the P picture and the B picture will be described in detail.
例えば、Iピクチャが符号化の対象であるとき、適応的量子化値決定処理を実行するか否かということを示すフラグpps_autonomous_qp_flagは無効であり、従来と同様の符号化制御および符号化を実施する。 For example, when the I picture is the object of coding, the flag pps_autonomous_qp_flag indicating whether or not to execute the adaptive quantization value determination process is invalid, and the same coding control and coding as before is performed. ..
即ち、フレーム内の符号化ユニットでダイナミックに量子化値を変化させたい場合には、符号化単位レベルで量子化パラメータ値を変更することができるか否かということを示すフラグcu_qp_delta_enabled_flagに1をセットする。これにより、符号化ユニットの画像特徴量を鑑みて、それぞれの符号化ユニットに合った量子化パラメータが決定され、その量子化パラメータに応じて量子化パラメータ(cu_qp_delta_abs、cu_qp_delta_sign_flag)が伝送される。 That is, when it is desired to dynamically change the quantization value in the coding unit in the frame, 1 is set in the flag cu_qp_delta_enabled_flag indicating whether or not the quantization parameter value can be changed at the coding unit level. do. As a result, the quantization parameter suitable for each coding unit is determined in consideration of the image feature amount of the coding unit, and the quantization parameter (cu_qp_delta_abs, cu_qp_delta_sign_flag) is transmitted according to the quantization parameter.
これに対し、フレーム内で符号化ユニット単位での量子化パラメータの制御を行わない場合には、符号化単位レベルで量子化パラメータ値を変更することができるか否かということを示すフラグcu_qp_delta_enabled_flagに0をセットする。これにより、量子化パラメータ(cu_qp_delta_abs、cu_qp_delta_sign_flag)は伝送されずに、フレーム内における量子化パラメータが一定となる。 On the other hand, when the quantization parameter is not controlled in the coding unit unit in the frame, the flag cu_qp_delta_enabled_flag indicating whether or not the quantization parameter value can be changed at the coding unit level is set. Set to 0. As a result, the quantization parameters (cu_qp_delta_abs, cu_qp_delta_sign_flag) are not transmitted, and the quantization parameters in the frame become constant.
また、PピクチャおよびBピクチャが符号化の対象であるとき、適応的量子化値決定処理を実行するか否かということを示すフラグpps_autonomous_qp_flagが0である場合には、従来と同様の符号化制御および符号化を実施する。 Further, when the P picture and the B picture are to be coded and the flag pps_autonomous_qp_flag indicating whether or not to execute the adaptive quantization value determination process is 0, the coding control similar to the conventional one is performed. And perform coding.
即ち、フラグcu_qp_delta_enabled_flagが1である場合には、Iピクチャの場合と同様に符号化ユニットの画像の特徴量等から、それぞれの符号化ユニットに合った量子化パラメータを決定する。そして、その決定に応じて量子化パラメータ(cu_qp_delta_abs、cu_qp_delta_sign_flag)が伝送される。一方で、フラグcu_qp_delta_enabled_flagが0である場合には、符号化ユニット単位の量子化パラメータ制御は行わず、フレーム内における量子化パラメータは変動しない。 That is, when the flag cu_qp_delta_enabled_flag is 1, the quantization parameter suitable for each coding unit is determined from the feature amount of the image of the coding unit as in the case of the I picture. Then, the quantization parameters (cu_qp_delta_abs, cu_qp_delta_sign_flag) are transmitted according to the determination. On the other hand, when the flag cu_qp_delta_enabled_flag is 0, the quantization parameter control for each coding unit is not performed, and the quantization parameter in the frame does not change.
そして、適応的量子化値決定処理を実行するか否かということを示すフラグpps_autonomous_qp_flagが1の場合には、適応的量子化値決定処理を実行することとなる。その場合には、フラグcu_qp_delta_enabled_flagの値に関わらず、量子化パラメータ(cu_qp_delta_abs、cu_qp_delta_sign_flag)は伝送されない。特に、フラグcu_qp_dleta_enabled_flagが1の場合、量子化パラメータを用いずに、周辺の符号化済みユニットの量子化値を使用して符号化対象ユニットの量子化値が自律的に導出される。これにより、量子化パラメータ(cu_qp_delta_abs、cu_qp_delta_sign_flag)を伝送することなしに、ピクチャ内の各ユニットでの量子化値を可変とした適応量子化制御が可能となる。 Then, when the flag pps_autonomous_qp_flag indicating whether or not to execute the adaptive quantization value determination process is 1, the adaptive quantization value determination process is executed. In that case, the quantization parameters (cu_qp_delta_abs, cu_qp_delta_sign_flag) are not transmitted regardless of the value of the flag cu_qp_delta_enabled_flag. In particular, when the flag cu_qp_dleta_enabled_flag is 1, the quantization value of the coded unit is autonomously derived using the quantization value of the peripheral coded unit without using the quantization parameter. This enables adaptive quantization control in which the quantization value of each unit in the picture is variable without transmitting the quantization parameters (cu_qp_delta_abs, cu_qp_delta_sign_flag).
なお、図2に示したピクチャパラメータセットにおけるPピクチャおよびBピクチャのピクチャ平均量子化値の調整に関わるシンタックス要素(pps_qp_delta_p,pps_qp_delta_bi,pps_qp_delta_bp)については、並びに、予測種別による適応的量子化値決定処理の適用可否に関わるシンタックス要素(cu_qp_delta_coded_type)については、それらの使用方法とともに後述する。 Regarding the syntax elements (pps_qp_delta_p, pps_qp_delta_bi, pps_qp_delta_bp) related to the adjustment of the picture average quantization value of the P picture and the B picture in the picture parameter set shown in FIG. 2, the adaptive quantization value is determined according to the prediction type. The syntax elements (cu_qp_delta_coded_type) related to the applicability of the process will be described later together with their usage.
<イントラ予測時のPピクチャおよびBピクチャの量子化値の決定方法>
図5乃至図13を参照して、イントラ予測時におけるPピクチャおよびBピクチャの量子化値の決め方について説明する。
<Method of determining the quantization value of P picture and B picture at the time of intra prediction>
A method of determining the quantization value of the P picture and the B picture at the time of intra prediction will be described with reference to FIGS. 5 to 13.
例えば、図5に示すように、符号化対象ユニットが画面内予測(イントラ予測)である場合には、周辺の符号化済みユニットの量子化値を使用して符号化対象ユニットの量子化値が決定される。また、以下では、図6に示すようなHEVCの画面内予測モードを例として、適応的量子化値決定処理において量子化値を決定する方法として用いられる第1乃至第3の決定方法について詳細に説明する。 For example, as shown in FIG. 5, when the coded unit is an in-screen prediction (intra-prediction), the quantization value of the coded unit is set using the quantization value of the peripheral coded units. It is determined. Further, in the following, the first to third determination methods used as a method for determining the quantization value in the adaptive quantization value determination processing will be described in detail, taking the in-screen prediction mode of HEVC as shown in FIG. 6 as an example. explain.
図7を参照して、適応的量子化値決定処理で用いられる第1の決定方法について説明する。 The first determination method used in the adaptive quantization value determination process will be described with reference to FIG. 7.
第1の決定方法では、図7に示すように、N画素×N画素の符号化対象ユニットの左上画素の位置を座標(0,0)として設定する。そして、符号化対象ユニットに隣接するユニットとして、座標(−1,0)の画素を含む隣接ユニットA、座標(0,−1)の画素を含む隣接ユニットB、座標(N,−1)の画素を含む隣接ユニットC、座標(−1,−1)の画素を含む隣接ユニットD、および座標(−1,N)の画素を含む隣接ユニットEを設定する。 In the first determination method, as shown in FIG. 7, the position of the upper left pixel of the coded target unit of N pixels × N pixels is set as the coordinates (0,0). Then, as a unit adjacent to the unit to be encoded, the adjacent unit A including the pixel of the coordinate (-1,0), the adjacent unit B including the pixel of the coordinate (0, -1), and the coordinate (N, -1). An adjacent unit C including pixels, an adjacent unit D including pixels at coordinates (-1, -1), and an adjacent unit E including pixels at coordinates (-1, N) are set.
ここで、以下の説明で用いる式では、演算の結果が0に向かって切り捨てられるような整数除算が行われる。例えば、7/4および−7/−4の演算では結果が1となり、−7/4および7/−4の演算では結果が−1となる。 Here, in the formula used in the following description, integer division is performed so that the result of the operation is rounded down toward 0. For example, the operation of 7/4 and -7 / -4 gives a result of 1, and the operation of -7/4 and 7 / -4 gives a result of -1.
予測モードとしてプレーナー予測(INTRA_PLANAR)が設定されているとき(predModeIntra=0)、隣接ユニットA、隣接ユニットB、隣接ユニットC、および隣接ユニットEの量子化値の平均値を、符号化対象ユニットの量子化値として使用する。即ち、符号化対象ユニットの量子化値Qtargetは、隣接ユニットAの量子化値QA、隣接ユニットBの量子化値QB、隣接ユニットCの量子化値QC、および隣接ユニットEの量子化値QEを用いて、次の式(1)に従って求められる。 When the planer prediction (INTRA_PLANAR) is set as the prediction mode (predModeIntra = 0), the average value of the quantization values of the adjacent unit A, the adjacent unit B, the adjacent unit C, and the adjacent unit E is set to the coded unit. Used as a quantization value. That is, the quantization value Q target to be coded unit, the quantized value Q A of the adjacent units A, the quantization value Q B of the adjacent units B, the quantization value Q C of the adjacent unit C, and of the adjacent units E Quantum using reduction value Q E, it is determined according to the following equation (1).
予測モードとしてDC予測(INTRA_DC)が設定されているとき(predModeIntra=1)、隣接ユニットA、および隣接ユニットBの量子化値の平均値を、符号化対象ユニットの量子化値として使用する。即ち、符号化対象ユニットの量子化値Qtargetは、隣接ユニットAの量子化値QA、および隣接ユニットBの量子化値QBを用いて、次の式(2)に従って求められる。 When DC prediction (INTRA_DC) is set as the prediction mode (predModeIntra = 1), the average value of the quantization values of the adjacent unit A and the adjacent unit B is used as the quantization value of the unit to be encoded. That is, the quantization value Q target to be coded unit using the quantization value Q B of the quantization values Q A of the adjacent units A, and the adjacent units B, it is determined according to the following equation (2).
予測モードとして方向性予測の予測方向2乃至9(INTRA_ANGULAR2〜9)が設定されているとき(predModeIntra=2〜9)、隣接ユニットA、および隣接ユニットEの量子化値の平均値を、符号化対象ユニットの量子化値として使用する。即ち、符号化対象ユニットの量子化値Qtargetは、隣接ユニットAの量子化値QA、および隣接ユニットEの量子化値QEを用いて、次の式(3)に従って求められる。
When the
予測モードとして方向性予測の予測方向10(INTRA_ANGULAR10)が設定されているとき(predModeIntra=10)、隣接ユニットAの量子化値を符号化対象ユニットの量子化値として使用する。即ち、符号化対象ユニットの量子化値Qtargetは、隣接ユニットAの量子化値QAを用いて、次の式(4)に従って求められる。 When the prediction direction 10 (INTRA_ANGULAR10) of the direction prediction is set as the prediction mode (predModeIntra = 10), the quantization value of the adjacent unit A is used as the quantization value of the coded target unit. That is, the quantization value Q target of the coded target unit is obtained according to the following equation (4) using the quantization value Q A of the adjacent unit A.
予測モードとして方向性予測の予測方向11乃至25(INTRA_ANGULAR11〜25)が設定されているとき(predModeIntra=11〜25)、隣接ユニットA、隣接ユニットB、および隣接ユニットDの量子化値の平均値を、符号化対象ユニットの量子化値として使用する。即ち、符号化対象ユニットの量子化値Qtargetは、隣接ユニットAの量子化値QA、隣接ユニットBの量子化値QB、および隣接ユニットDの量子化値QDを用いて、次の式(5)に従って求められる。
When the
予測モードとして方向性予測の予測方向26(INTRA_ANGULAR26)が設定されているとき(predModeIntra=26)、隣接ユニットBの量子化値を符号化対象ユニットの量子化値として使用する。即ち、符号化対象ユニットの量子化値Qtargetは、隣接ユニットBの量子化値QBを用いて、次の式(6)に従って求められる。 When the prediction direction 26 (INTRA_ANGULAR26) of the direction prediction is set as the prediction mode (predModeIntra = 26), the quantization value of the adjacent unit B is used as the quantization value of the coded target unit. That is, the quantization value Q target of the coded target unit is obtained according to the following equation (6) using the quantization value Q B of the adjacent unit B.
予測モードとして方向性予測の予測方向27乃至34(INTRA_ANGULAR27〜34)が設定されているとき(predModeIntra=27〜34)、隣接ユニットB、および隣接ユニットCの量子化値の平均値を、符号化対象ユニットの量子化値として使用する。即ち、符号化対象ユニットの量子化値Qtargetは、隣接ユニットBの量子化値QB、および隣接ユニットCの量子化値QCを用いて、次の式(7)に従って求められる。
When the
このように、適応的量子化値決定処理で用いられる第1の決定方法においては、予測モードに従って、上述した式(1)乃至式(7)のいずれかを選択して、符号化対象ユニットの量子化値が決定される。 As described above, in the first determination method used in the adaptive quantization value determination process, any of the above-mentioned equations (1) to (7) is selected according to the prediction mode, and the coded unit is subjected to. The quantization value is determined.
図8を参照して、適応的量子化値決定処理で用いられる第2の決定方法について説明する。 A second determination method used in the adaptive quantization value determination process will be described with reference to FIG.
第2の決定方法では、図8に示すように、符号化対象ユニットに隣接するユニットであって、かつ、画面内予測画像を生成するのに必要な画素を含むユニットとして、左側に隣接するh個の隣接ユニットA(0)乃至A(h−1)を設定する。同様に、上側に隣接するi個の隣接ユニットB(0)乃至B(i−1)、右上側に隣接するj個の隣接ユニットC(0)乃至C(j−1)、左上側に隣接する隣接ユニットD、および、左下側に隣接するk個の隣接ユニットE(0)乃至E(k−1)を設定する。 In the second determination method, as shown in FIG. 8, h adjacent to the left side as a unit adjacent to the unit to be encoded and containing pixels necessary for generating an in-screen predicted image. An adjacent unit A (0) to A (h-1) is set. Similarly, i adjacent units B (0) to B (i-1) adjacent to the upper side, j adjacent units C (0) to C (j-1) adjacent to the upper right side, and adjacent to the upper left side. Adjacent units D and k adjacent units E (0) to E (k-1) adjacent to the lower left side are set.
予測モードとしてプレーナー予測(INTRA_PLANAR)が設定されているとき(predModeIntra=0)、隣接ユニットA(0)乃至A(h−1)、隣接ユニットB(0)乃至B(i−1)、隣接ユニットC(0)、および隣接ユニットE(0)の量子化値の平均値を、符号化対象ユニットの量子化値として使用する。即ち、符号化対象ユニットの量子化値Qtargetは、隣接ユニットA(0)乃至A(h−1)の量子化値QA(0)〜QA(h−1)、隣接ユニットB(0)乃至B(i−1)の量子化値QB(0)〜QB(i−1)、隣接ユニットC(0)の量子化値QC(0)、および隣接ユニットE(0)の量子化値QE(0)を用いて、次の式(8)に従って求められる。 When planar prediction (INTRA_PLANAR) is set as the prediction mode (predModeIntra = 0), adjacent units A (0) to A (h-1), adjacent units B (0) to B (i-1), adjacent units The average value of the quantization values of C (0) and the adjacent unit E (0) is used as the quantization value of the unit to be encoded. That is, the quantization value Q target of the unit to be encoded is the quantization value Q A (0) to Q A (h-1) of the adjacent units A (0) to A (h-1), and the adjacent unit B (0). ) To B (i-1) quantized values Q B (0) to Q B (i-1) , the quantized values QC (0) of the adjacent unit C (0), and the adjacent unit E (0). It is obtained according to the following equation (8) using the quantized value QE (0).
予測モードとしてDC予測(INTRA_DC)が設定されているとき(predModeIntra=1)、隣接ユニットA(0)乃至A(h−1)、および隣接ユニットB(0)乃至B(i−1)の量子化値の平均値を、符号化対象ユニットの量子化値として使用する。即ち、符号化対象ユニットの量子化値Qtargetは、隣接ユニットA(0)乃至A(h−1)の量子化値QA(0)〜QA(h−1)、および隣接ユニットB(0)乃至B(i−1)の量子化値QB(0)〜QB(i−1)を用いて、次の式(9)に従って求められる。 When DC prediction (INTRA_DC) is set as the prediction mode (predModeIntra = 1), the quanta of adjacent units A (0) to A (h-1) and adjacent units B (0) to B (i-1). The average value of the coded values is used as the quantization value of the coded unit. That is, the quantization value Q target of the coded target unit is the quantization values Q A (0) to Q A (h-1) of the adjacent units A (0) to A (h-1), and the adjacent unit B ( It is obtained according to the following equation (9) using the quantized values Q B (0) to Q B (i-1) of 0) to B (i-1).
予測モードとして方向性予測の予測方向2乃至9(INTRA_ANGULAR2〜9)が設定されているとき(predModeIntra=2〜9)、隣接ユニットA(0)乃至A(h−1)、および隣接ユニットE(0)乃至E(k−1)の量子化値の平均値を、符号化対象ユニットの量子化値として使用する。即ち、符号化対象ユニットの量子化値Qtargetは、隣接ユニットA(0)乃至A(h−1)の量子化値QA(0)〜QA(h−1)、および隣接ユニットE(0)乃至E(k−1)の量子化値QE(0)〜QE(k−1)を用いて、次の式(10)に従って求められる。
When the
予測モードとして方向性予測の予測方向10(INTRA_ANGULAR10)が設定されているとき(predModeIntra=10)、隣接ユニットA(0)乃至A(h−1)の量子化値を符号化対象ユニットの量子化値として使用する。即ち、符号化対象ユニットの量子化値Qtargetは、隣接ユニットA(0)乃至A(h−1)の量子化値QA(0)〜QA(h−1)を用いて、次の式(11)に従って求められる。 When the prediction direction 10 (INTRA_ANGULAR10) of the direction prediction is set as the prediction mode (predModeIntra = 10), the quantization value of the adjacent units A (0) to A (h-1) is quantized in the unit to be encoded. Use as a value. That is, the quantization value Q target of the coded target unit is the following, using the quantization values Q A (0) to Q A (h-1) of the adjacent units A (0) to A (h-1). It is obtained according to the formula (11).
予測モードとして方向性予測の予測方向11乃至25(INTRA_ANGULAR11〜25)が設定されているとき(predModeIntra=11〜25)、隣接ユニットA(0)乃至A(h−1)、隣接ユニットB(0)乃至B(i−1)、および隣接ユニットDの量子化値の平均値を、符号化対象ユニットの量子化値として使用する。即ち、符号化対象ユニットの量子化値Qtargetは、隣接ユニットA(0)乃至A(h−1)の量子化値QA(0)〜QA(h−1)、隣接ユニットB(0)乃至B(i−1)の量子化値QB(0)〜QB(i−1)、および隣接ユニットDの量子化値QDを用いて、次の式(12)に従って求められる。
When the
予測モードとして方向性予測の予測方向26(INTRA_ANGULAR26)が設定されているとき(predModeIntra=26)、隣接ユニットB(0)乃至B(i−1)の量子化値を符号化対象ユニットの量子化値として使用する。即ち、符号化対象ユニットの量子化値Qtargetは、隣接ユニットB(0)乃至B(i−1)の量子化値QB(0)〜QB(i−1)を用いて、次の式(13)に従って求められる。 When the prediction direction 26 (INTRA_ANGULAR26) of the direction prediction is set as the prediction mode (predModeIntra = 26), the quantization value of the adjacent units B (0) to B (i-1) is quantized in the unit to be encoded. Use as a value. That is, the quantized value Q target of the coded target unit uses the quantized values Q B (0) to Q B (i-1) of the adjacent units B (0) to B (i-1) as follows. It is obtained according to the formula (13).
予測モードとして方向性予測の予測方向27乃至34(INTRA_ANGULAR27〜34)が設定されているとき(predModeIntra=27〜34)、隣接ユニットB(0)乃至B(i−1)、および隣接ユニットC(0)乃至C(j−1)の量子化値の平均値を、符号化対象ユニットの量子化値として使用する。即ち、符号化対象ユニットの量子化値Qtargetは、隣接ユニットB(0)乃至B(i−1)の量子化値QB(0)〜QB(i−1)、および隣接ユニットC(0)乃至C(j−1)の量子化値QC(0)〜QC(j−1)を用いて、次の式(14)に従って求められる。
When the
このように、適応的量子化値決定処理で用いられる第2の決定方法においては、予測モードに従って、上述した式(8)乃至式(14)のいずれかを選択して、符号化対象ユニットの量子化値が決定される。 As described above, in the second determination method used in the adaptive quantization value determination process, any of the above-mentioned equations (8) to (14) is selected according to the prediction mode, and the coded unit is selected. The quantization value is determined.
図9乃至図12を参照して、適応的量子化値決定処理で用いられる第3の決定方法について説明する。 A third determination method used in the adaptive quantization value determination process will be described with reference to FIGS. 9 to 12.
第3の決定方法では、図9に示すように、符号化対象ユニットに隣接するユニットであって、かつ、イントラ予測で予測画像を生成するために必要な画素を含むn個のユニットとして、左下から右上に向かって順番に、隣接ユニット(0)乃至(n−1)を設定する。 In the third determination method, as shown in FIG. 9, as n units adjacent to the unit to be coded and including pixels necessary for generating a predicted image by intra-prediction, the lower left. Adjacent units (0) to (n-1) are set in order from to the upper right.
このとき、符号化対象ユニットの量子化値Qtargetは、隣接ユニット(0)乃至(n−1)の量子化値Q0〜Qn−1と、隣接ユニット(0)乃至(n−1)に含まれる符号化対象ユニットに接する画素の数のうち、イントラ予測で予測画像の生成に寄与する画素数Cnt(0)〜Cnt(n−1)とを用いて、次の式(15)に従って求められる。 At this time, the quantization values Q target of the coded target unit are the quantization values Q 0 to Q n-1 of the adjacent units (0) to (n-1) and the adjacent units (0) to (n-1). Of the number of pixels in contact with the unit to be encoded included in, the number of pixels Cnt (0) to Cnt (n-1) that contribute to the generation of the predicted image in the intra prediction is used according to the following equation (15). Desired.
ここで、図10乃至図12には、8画素×8画素の符号化対象ユニットを例として第3の決定方法を用いた量子化値の求め方について説明する。 Here, in FIGS. 10 to 12, a method of obtaining the quantized value using the third determination method will be described by taking an coded target unit of 8 pixels × 8 pixels as an example.
図10に示すように、8画素×8画素の符号化対象ユニットに対して、イントラ予測で予測画像を生成するために必要な画素を含む隣接ユニットの個数を7個(n=7)とすると、隣接ユニット(0)乃至隣接ユニット(6)が設定される。このとき、隣接ユニット(0)乃至隣接ユニット(6)の量子化値Q0〜Q6とする。 As shown in FIG. 10, it is assumed that the number of adjacent units including the pixels required for generating the predicted image by the intra prediction is 7 (n = 7) for the coded target unit of 8 pixels × 8 pixels. , Adjacent unit (0) to adjacent unit (6) are set. At this time, the quantized values Q 0 to Q 6 of the adjacent unit (0) to the adjacent unit (6) are set.
なお、図10において、実線で示した丸は隣接ユニットに含まれる画素であって、イントラ予測で予測画像の生成に使用する可能性がある画素であり、それぞれの括弧内の数字はその画素が属している隣接ユニットの番号を表す。 In FIG. 10, the circles shown by solid lines are pixels included in adjacent units, which may be used to generate a prediction image in intra-prediction, and the numbers in parentheses are the pixels. Represents the number of adjacent units to which it belongs.
図11には、図10に示す符号化対象ユニットに対して、予測モードとして方向性予測の予測方向3(予測モード3)が設定されている場合のイントラ予測について示されている。なお、図11において、実線で表される画素は、予測モード3における予測画素の生成に寄与する画素を示している。
FIG. 11 shows an intra-prediction when the prediction direction 3 (prediction mode 3) of the directional prediction is set as the prediction mode for the coded target unit shown in FIG. In FIG. 11, the pixel represented by the solid line indicates a pixel that contributes to the generation of the predicted pixel in the
図示するように、予測モード3の場合、イントラ予測画像の生成に寄与する画素数は、隣接ユニット(0)に7画素、隣接ユニット(1)に4画素、および隣接ユニット(2)に4画素が含まれる。一方、これら以外の隣接ユニット(3)乃至(6)については、予測画像の生成に寄与する画素はない。このことより、画素数Cnt(0)=7、画素数Cnt(1)=4、画素数Cnt(2)=4、および画素数Cnt(3)〜Cnt(6)=0が設定される。
As shown in the figure, in the
従って、図11に示す例では、符号化対象ユニットの量子化値Qtargetは、隣接ユニット(0)の量子化値Q0、隣接ユニット(1)の量子化値Q1、および隣接ユニット(2)の量子化値Q2を用いて、次の式(16)に従って求められる。 Thus, in the example shown in FIG. 11, the quantization value Q target to be coded unit, the quantized value Q 0 of the adjacent units (0), the quantized values to Q 1 adjacent units (1), and adjacent unit (2 ) using the quantization value Q 2 of, it is determined according to the following equation (16).
図12には、図10に示す符号化対象ユニットに対して、予測モードとして方向性予測の予測方向19(予測モード19)が設定されている場合のイントラ予測について示されている。なお、図12において、実線で表される画素は、予測モード19における予測画素の生成に寄与する画素を示している。また、予測モード19の場合、図6に示した角度(intraPredAngle)が負であるため、予測画素生成のための画素は、図12に示すように転写して使用される。
FIG. 12 shows an intra-prediction when the prediction direction 19 (prediction mode 19) of the directional prediction is set as the prediction mode for the coded target unit shown in FIG. In FIG. 12, the pixel represented by the solid line indicates a pixel that contributes to the generation of the predicted pixel in the
その結果、予測モード19の場合、イントラ予測画像の生成に寄与する画素数は、隣接ユニット(1)に3画素、隣接ユニット(2)に3画素、隣接ユニット(3)に1画素、および隣接ユニット(4)に8画素が含まれる。一方、これら以外の隣接ユニット(0)、隣接ユニット(5)、および隣接ユニット(6)については、予測画像の生成に寄与する画素はない。このことより、画素数Cnt(0)=0、画素数Cnt(1)およびCnt(2)=3、画素数Cnt(3)=1、画素数Cnt(4)=8、並びに、画素数Cnt(5)およびCnt(6)=0が設定される。
As a result, in the
従って、図12に示す例では、符号化対象ユニットの量子化値Qtargetは、隣接ユニット(1)の量子化値Q1、隣接ユニット(2)の量子化値Q2、隣接ユニット(3)の量子化値Q3、および隣接ユニット(4)の量子化値Q4を用いて、次の式(17)に従って求められる。 Thus, in the example shown in FIG. 12, the quantization value Q target to be coded unit, the quantized values to Q 1 adjacent units (1), the quantization value Q 2 of the adjacent unit (2), adjacent unit (3) It is obtained according to the following equation (17) using the quantization value Q 3 of the above and the quantization value Q 4 of the adjacent unit (4).
このように、適応的量子化値決定処理で用いられる第3の決定方法においては、イントラ予測で予測画像の生成に寄与する画素数に基づき上述した式(15)に従って、符号化対象ユニットの量子化値が決定される。 As described above, in the third determination method used in the adaptive quantization value determination process, the quantum of the unit to be encoded is based on the above-mentioned equation (15) based on the number of pixels that contribute to the generation of the predicted image in the intra prediction. The conversion value is determined.
ところで、第1乃至第3の決定方法において、符号化済みのユニットが存在しない等で周辺の量子化値がひとつもない場合には、初期値を使用する。一方、それ以外の場合、即ち、量子化値が存在しない符号化済みユニットがある場合、次に説明するように、量子化値が存在するユニットからコピーして使用する。 By the way, in the first to third determination methods, when there is no encoded unit and there is no peripheral quantization value, the initial value is used. On the other hand, in other cases, that is, when there is a coded unit in which the quantized value does not exist, it is copied from the unit in which the quantized value exists and used as described below.
例えば、上述した図5のユニットEの量子化値が存在しない場合には、ユニットA、ユニットD、ユニットB、およびユニットCの順に走査し、始めに存在するユニットの量子化値をコピーする。また、ユニットAの量子化値が存在しない場合には、ユニットEの量子化値をコピーする。同様に、ユニットDの量子化値が存在しない場合には、ユニットAの量子化値をコピーし、ユニットBの量子化値が存在しない場合には、ユニットDの量子化値をコピーする。このように符号化済みのユニットが1つでもある場合には、量子化値が存在するユニットの量子化値を使用することができる。 For example, when the quantization value of the unit E of FIG. 5 described above does not exist, the unit A, the unit D, the unit B, and the unit C are scanned in this order, and the quantization value of the unit existing at the beginning is copied. If the quantized value of unit A does not exist, the quantized value of unit E is copied. Similarly, if the quantized value of unit D does not exist, the quantized value of unit A is copied, and if the quantized value of unit B does not exist, the quantized value of unit D is copied. When there is at least one encoded unit in this way, the quantization value of the unit in which the quantization value exists can be used.
ここで、図13を参照して、適応的量子化値決定処理で用いられる第1乃至第3の決定方法について比較して説明する。 Here, with reference to FIG. 13, the first to third determination methods used in the adaptive quantization value determination process will be compared and described.
第1の決定方法は、符号化対象ユニットの量子化値を求めるために使用する隣接するユニットについて、符号化対象ユニットの左、上、右上、左上、左下のそれぞれについて1つのユニットに限定する。そして、それぞれの隣接ユニットに含まれるイントラ予測画像生成に寄与する画素数の評価(考慮)は行っていない。 The first determination method limits the adjacent units used for obtaining the quantization value of the coded unit to one unit for each of the left, upper, upper right, upper left, and lower left of the coded unit. Then, the number of pixels that contributes to the generation of the intra-predicted image included in each adjacent unit is not evaluated (considered).
第2の決定方法は、符号化対象ユニットの量子化値を求めるために使用する隣接するユニットについて符号化対象ユニットのイントラ予測画像生成のために必要な画素を含むすべてのユニットを使用する。そして、それぞれの隣接ユニットに含まれるイントラ予測画像の生成に寄与する画素数の評価は行っていない。 The second determination method uses all units including the pixels required for intra-predicted image generation of the coded unit for adjacent units used to determine the quantization value of the coded unit. Then, the number of pixels that contributes to the generation of the intra-predicted image included in each adjacent unit is not evaluated.
第3の決定方法は、符号化対象ユニットの量子化値を求めるために使用する隣接するユニットについて符号化対象ユニットのイントラ予測画像生成のために必要な画素を含む全てのユニットを使用する。そして、それぞれの隣接ユニットに含まれるイントラ予測画像の生成に寄与する画素数の評価を行う。 The third determination method uses all the units including the pixels necessary for generating the intra-predicted image of the coded unit for the adjacent unit used to obtain the quantization value of the coded unit. Then, the number of pixels that contributes to the generation of the intra-predicted image included in each adjacent unit is evaluated.
例えば、あるイントラ予測モードが選択された場合に、その方向との空間的な相関が高いと考えられるため、量子化値についても、その方向にある隣接ユニットが持つ量子化値を重視する。これにより、より精度の高い符号化対象ユニットの量子化値の導出が可能となると考えられる。 For example, when a certain intra prediction mode is selected, it is considered that the spatial correlation with the direction is high. Therefore, the quantization value of the adjacent unit in that direction is also emphasized. It is considered that this makes it possible to derive the quantization value of the coded unit with higher accuracy.
従って、第1の決定方法、第2の決定方法、および第3の決定方法の順序に、より空間的な相関を重視する導出手段となっている。このため、この順序で精度の高い符号化対象ユニットの量子化値導出が可能となる一方で、この順序で演算コストが高くなる。即ち、精度を高めるためには、実装に際するコストが高くなるトレードオフが存在する。 Therefore, it is a derivation means that emphasizes spatial correlation in the order of the first determination method, the second determination method, and the third determination method. Therefore, while it is possible to derive the quantization value of the coded target unit with high accuracy in this order, the calculation cost increases in this order. That is, in order to improve the accuracy, there is a trade-off in which the cost for mounting is high.
なお、現在標準化の策定作業が進められている新しい符号化方式では、画面内予測においては既存方式として示したHEVCと比較して、正方形以外の矩形予測ブロックが存在し、方向性予測モード数が増加し、予測画素生成に使用する画素に対するフィルタタップ数が増加する等の改善が加えられている。ここで、第1乃至第3の決定方法は、周辺の符号化済み画素を用いる点については既存方式と同様であり、新しい符号化方式に適用することが可能である。 In the new coding method, for which standardization work is currently underway, there are rectangular prediction blocks other than squares in the in-screen prediction compared to HEVC shown as the existing method, and the number of directional prediction modes is large. Improvements such as an increase in the number of filter taps for pixels used for predictive pixel generation have been added. Here, the first to third determination methods are the same as the existing method in that peripheral encoded pixels are used, and can be applied to a new coding method.
<インター予測時のPピクチャおよびBピクチャの量子化値の決定方法>
図14乃至図17を参照して、インター予測時におけるPピクチャおよびBピクチャの量子化値の決め方について説明する。
<Method of determining the quantization value of P-picture and B-picture at the time of inter-prediction>
A method of determining the quantization value of the P picture and the B picture at the time of inter-prediction will be described with reference to FIGS. 14 to 17.
例えば、図14に示すように、符号化対象ユニットが画面間予測(インター予測)である場合には、参照位置の左上画素を含む符号化ユニットの量子化値がコピーして使用される。 For example, as shown in FIG. 14, when the coding target unit is inter-screen prediction (inter-prediction), the quantization value of the coding unit including the upper left pixel of the reference position is copied and used.
また、図15には、Pピクチャの間隔Mが3フレームであり、Iピクチャの間隔Nが15フレームであるときのIピクチャ、Pピクチャ、およびBピクチャの量子化値の一例(M=3/N=15)が示されている。一般的な符号化制御では、Iピクチャ、Pピクチャ、およびBピクチャの量子化値は、例えば、参照画像としての重要度や符号量制御などの観点から決定される。従って、図15に示すように、それぞれのピクチャ内における量子化値の平均値は、Iピクチャの量子化値の平均値が最も小さく、Pピクチャの量子化値の平均値が次に小さく、Bピクチャの量子化値の平均値が最も大きくなるように制御されることが多い。 Further, FIG. 15 shows an example of the quantized values of the I picture, the P picture, and the B picture when the interval M of the P pictures is 3 frames and the interval N of the I pictures is 15 frames (M = 3 /). N = 15) is shown. In general coding control, the quantization value of the I picture, the P picture, and the B picture is determined from the viewpoint of, for example, the importance as a reference image and the code amount control. Therefore, as shown in FIG. 15, as for the average value of the quantization value in each picture, the average value of the quantization value of the I picture is the smallest, the average value of the quantization value of the P picture is the next smallest, and B It is often controlled so that the average value of the quantization value of the picture is the largest.
そして、符号化装置11が行う適応的量子化値決定処理では、符号化対象ユニットが画面間予測(インター予測)である場合、Pピクチャでは、Iピクチャの量子化値がコピーして使用される。また、Bピクチャでは、Iピクチャ、Pピクチャ、またはBピクチャの量子化値がコピーして使用される。
Then, in the adaptive quantization value determination process performed by the
このため、例えば、Pピクチャにおける画面間予測ユニットの量子化値は、Iピクチャの量子化値がそのまま使用されることとなり、ピクチャ間で量子化値に差を生じさせることができなくなってしまう。そこで、符号化装置11が行う適応的量子化値決定処理は、図2に示したような、PピクチャおよびBピクチャのピクチャ平均量子化値の調整に関わるシンタックス要素(pps_qp_delta_p,pps_qp_delta_bi,pps_qp_delta_bp)を利用する。これにより、画面間予測ユニットにおいてコピー元となる符号化ユニットで使用される量子化値、すなわち参照ピクチャの量子化値との差を生じさせることができる。
Therefore, for example, as the quantization value of the inter-screen prediction unit in the P picture, the quantization value of the I picture is used as it is, and it becomes impossible to cause a difference in the quantization value between the pictures. Therefore, the adaptive quantization value determination process performed by the
即ち、シンタックス要素pps_qp_delta_pは、Pピクチャで符号化対象となる画面内予測(インター予測)ユニットが量子化値をコピーして使用する時に加算するように用いられる。また、シンタックス要素pps_qp_delta_biは、Bピクチャで符号化対象となる画面内予測(インター予測)ユニットがIピクチャの量子化値をコピーして使用する時に加算するように用いられる。同様に、シンタックス要素pps_qp_delta_bpは、Bピクチャで符号化対象となる画面内予測(インター予測)ユニットがPピクチャの量子化値をコピーして使用する時に加算するように用いられる。 That is, the syntax element pps_qp_delta_p is used so as to be added when the in-screen prediction (inter-prediction) unit to be encoded in the P picture copies and uses the quantization value. Further, the syntax element pps_qp_delta_bi is used so that the in-screen prediction (inter-prediction) unit to be encoded in the B picture adds the quantization value of the I picture when it is copied and used. Similarly, the syntax element pps_qp_delta_bp is used so that the in-screen prediction (inter-prediction) unit to be encoded in the B picture adds when copying and using the quantized value of the P picture.
図16および図17を参照し、シンタックス要素(pps_qp_delta_p,pps_qp_delta_bi,pps_qp_delta_bp)を利用した符号化対象ユニットの量子化値Qtargetの求め方について説明する。 With reference to FIGS. 16 and 17, a method of obtaining the quantization value Q target of the coded target unit using the syntax elements (pps_qp_delta_p, pps_qp_delta_bi, pps_qp_delta_bp) will be described.
例えば、図16に示すように、Pピクチャの符号化対象ユニットが符号化の対象であるとき、符号化対象ユニットの量子化値Qtargetは、参照するIピクチャにおけるコピー元の量子化値Q_ref_Iを用いて、次の式(18)に示すように求められる。 For example, as shown in FIG. 16, when the coded target unit of the P picture is the coded target, the quantization value Q target of the coded target unit is the quantization value Q _ref_I of the copy source in the referenced I picture. Is obtained as shown in the following equation (18).
また、図17に示すように、Bピクチャの符号化対象ユニットが符号化の対象であって、Iピクチャを参照する片方向予測のとき、符号化対象ユニットの量子化値Qtargetは、コピー元となるIピクチャの量子化値Q_ref_Iを用いて、次の式(19)に示すように求められる。 Further, as shown in FIG. 17, when the coded target unit of the B picture is the coded target and the one-way prediction with reference to the I picture is performed, the quantization value Q target of the coded target unit is the copy source. Using the quantized value Q _ref_I of the I picture, it is obtained as shown in the following equation (19).
同様に、Bピクチャの符号化対象ユニットが符号化の対象であって、Pピクチャを参照する片方向予測のとき、符号化対象ユニットの量子化値Qtargetは、コピー元となるPピクチャの量子化値Q_ref_Pを用いて、次の式(20)に示すように求められる。 Similarly, when the coded target unit of the B picture is the coded target and the one-way prediction with reference to the P picture is performed, the quantization value Q target of the coded target unit is the quantum of the P picture that is the copy source. Using the quantized value Q _ref_P, it is calculated as shown in the following equation (20).
さらに、Bピクチャの符号化対象ユニットが符号化の対象であって、IピクチャとPピクチャとを参照する双予測のとき、符号化対象ユニットの量子化値Qtargetは、コピー元となるIピクチャの量子化値Q_ref_IとPピクチャの量子化値Q_ref_Pを用いて、次の式(21)に示すように求められる。 Further, when the coded target unit of the B picture is the coded target and the twin prediction refers to the I picture and the P picture, the quantization value Q target of the coded target unit is the copy source I picture. using the quantization value Q _Ref_P quantized value Q _Ref_I and P pictures, is obtained as shown in the following equation (21).
ここで、図15を参照して説明したように、Iピクチャ、Pピクチャ、およびBピクチャの量子化値は、Iピクチャの量子化値の平均値が最も小さく、Pピクチャの量子化値の平均値が次に小さく、Bピクチャの量子化値の平均値が最も大きくなるように制御されることが多い。このため、シンタックス要素(pps_qp_delta_p,pps_qp_delta_bi,pps_qp_delta_bp)は、正の値のみを取る。 Here, as described with reference to FIG. 15, the quantized values of the I picture, the P picture, and the B picture have the smallest average value of the quantized values of the I picture, and the average of the quantized values of the P picture. It is often controlled so that the value is the next smallest and the average value of the quantization value of the B picture is the largest. Therefore, the syntax elements (pps_qp_delta_p, pps_qp_delta_bi, pps_qp_delta_bp) take only positive values.
なお、BピクチャにおいてBピクチャを参照する場合には、同一ピクチャ種別であり量子化値制御の傾向は大きく変わらないことが多い。また、符号化対象ユニットが画面内予測(イントラ)ユニットの場合には同一ピクチャ内の量子化値を使用することとなる。このため、量子化値を調整して用いる必要はない。 When the B picture is referred to in the B picture, it is often the same picture type and the tendency of the quantization value control does not change significantly. Further, when the coded target unit is an in-screen prediction (intra) unit, the quantized value in the same picture is used. Therefore, it is not necessary to adjust the quantization value for use.
<適用対象ユニットの切替えについて>
上述した図2のピクチャパラメータセットおよび図4のデルタQPシンタックスに示したシンタックス要素cu_qp_delta_coded_typeは、符号化装置11が行う適応的量子化値決定処理を、画面内予測(イントラ)ユニットのみに適用すること、画面間予測(インター)ユニットのみに適用すること、および、すべての符号化ユニットに適用することの切り替えを示す。
<Switching of applicable units>
The syntax element cu_qp_delta_coded_type shown in the picture parameter set of FIG. 2 and the delta QP syntax of FIG. 4 applies the adaptive quantization value determination process performed by the
例えば、シンタックス要素cu_qp_delta_coded_typeは、0,1,2のいずれかの値がセットされる。そして、シンタックス要素cu_qp_delta_coded_typeが0であるときは、画面内予測ユニットのみを適用対象として、適応的量子化値決定処理が行われる。また、シンタックス要素cu_qp_delta_coded_typeが1であるときは、画面間予測ユニットのみを適用対象として、適応的量子化値決定処理が行われる。そして、シンタックス要素cu_qp_delta_coded_typeが2であるときは、画面内予測ユニットおよび画面間予測ユニットの両方を適用対象として、適応的量子化値決定処理が行われる。 For example, the syntax element cu_qp_delta_coded_type is set to a value of 0, 1, or 2. Then, when the syntax element cu_qp_delta_coded_type is 0, the adaptive quantization value determination process is performed only for the in-screen prediction unit. When the syntax element cu_qp_delta_coded_type is 1, the adaptive quantization value determination process is performed only for the inter-screen prediction unit. When the syntax element cu_qp_delta_coded_type is 2, the adaptive quantization value determination process is performed for both the in-screen prediction unit and the inter-screen prediction unit.
また、画面内予測ユニットのみに適用した場合、または、画面間予測ユニットのみに適用した場合には、適用されない側の符号化ユニットでは、符号化ユニットの特徴に応じた的確な量子化値制御が可能である。このため、適用された側の符号化ユニットでは量子化値に関するパラメータは伝送されない。従って、画面内予測ユニットおよび画面間予測ユニットの両方に適用した場合よりも符号量が増加することになるが、画面内予測ユニットおよび画面間予測ユニットの両方に適用した場合よりも量子化値の制御の精度が高くなる。そのため、従来の方法と、画面内予測ユニットおよび画面間予測ユニットの両方に適用した場合との中間をとった動作をすることができる。 In addition, when applied only to the in-screen prediction unit, or when applied only to the inter-screen prediction unit, the coding unit on the non-applicable side performs accurate quantization value control according to the characteristics of the coding unit. It is possible. Therefore, the parameter related to the quantization value is not transmitted in the coding unit on the applied side. Therefore, the amount of code increases as compared with the case where it is applied to both the in-screen prediction unit and the inter-screen prediction unit, but the quantization value is larger than that when it is applied to both the in-screen prediction unit and the inter-screen prediction unit. The control accuracy is high. Therefore, it is possible to perform an operation that is intermediate between the conventional method and the case where it is applied to both the in-screen prediction unit and the inter-screen prediction unit.
<復号装置の構成例>
図18は、本技術を適用した復号装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
<Configuration example of decoding device>
FIG. 18 is a block diagram showing a configuration example of an embodiment of a decoding device to which the present technology is applied.
図18に示すように、復号装置12は、エントロピー復号部41、量子化値メモリ部42、逆量子化逆周波数変換部43、演算部44、ループフィルタ部45、フレームメモリ46、画面内予測部47、動き補償予測部48、および予測画像選択部49を備えて構成される。
As shown in FIG. 18, the
なお、復号装置12において、量子化値メモリ部42、逆量子化逆周波数変換部43、演算部44、ループフィルタ部45、フレームメモリ46、画面内予測部47、動き補償予測部48、および予測画像選択部49は、図1の符号化装置11が備える量子化値メモリ部22、逆量子化逆周波数変換部24、演算部25、ループフィルタ部26、フレームメモリ27、画面内予測部28、動き補償予測部29、および予測画像選択部30と同様に構成される。
In the
即ち、復号装置12では、符号化装置11から伝送されてきた符号化ストリームがエントロピー復号部41に供給される。エントロピー復号部41は、符号化ストリームをエントロピー復号することにより得られる量子化値を、量子化値メモリ部42、逆量子化逆周波数変換部43、ループフィルタ部45、画面内予測部47、および動き補償予測部48に供給する。
That is, in the
量子化値メモリ部42は、エントロピー復号部41から供給される量子化値を保持する。逆量子化逆周波数変換部43は、量子化値メモリ部42に保持されている量子化値、または、エントロピー復号部41により復号された量子化値を逆量子化することで変換係数を取得し、その変換係数を逆周波数変換することにより差分情報を取得して、演算部44に供給する。
The quantization
演算部44は、逆量子化逆周波数変換部43から供給される差分情報と、画面内予測部47または動き補償予測部48から供給される予測画像とを加算することにより復号画像を生成し、ループフィルタ部45および画面内予測部47に供給する。ループフィルタ部45は、演算部44から供給される復号画像に対して適宜フィルタ処理を施し、ブロック歪を除去したり画質改善を行ったりした後、そのフィルタ処理が施された復号画像を出力する。また、フレームメモリ46には、ループフィルタ部45から出力される復号画像が供給され、その復号画像を保持し、動き補償予測部48において予測画像を生成するのに必要となる復号画像を、動き補償予測部48に供給する。
The
画面内予測部47は、演算部44から供給される復号画像について、エントロピー復号部41から供給される量子化値を用いてイントラ予測を行って予測画像を生成する。また、動き補償予測部48は、フレームメモリ46から供給される復号画像について、エントロピー復号部41から供給される量子化値を用いてインター予測を行って予測画像を生成する。そして、予測画像選択部49は、復号対象の画像が符号化された際に用いられた予測に従って、画面内予測部47により生成された予測画像、または、動き補償予測部48により生成された予測画像のうちの一方を選択して、演算部44に供給する。
The in-
このように構成される復号装置12では、PピクチャおよびBピクチャは、復号対象ユニットが画面内予測(イントラ)ユニットの場合には、エントロピー復号部41において復号された画面内予測モードに基づいて、上述した第1乃至第3の決定方法のいずれかによって復号対象ユニットの量子化値を決定することができる。一方、復号装置12では、復号対象ユニットが画面間予測(インター)ユニットの場合には、エントロピー復号部41において復号された動きベクトルに基づいて、図16または図17を参照して説明した決定方法によって復号対象ユニットの量子化値を決定することができる。
In the
<符号化処理および復号処理>
図19には、図1の符号化装置11において行われる符号化処理のうち、適応的に量子化値を決定する適応的量子化値決定処理を説明するフローチャートが示されている。
<Code processing and decoding processing>
FIG. 19 shows a flowchart illustrating an adaptive quantization value determination process for adaptively determining a quantization value among the coding processes performed in the
ステップS11において、周波数変換量子化部23は、符号化対象ユニットに対して、適応的量子化値決定処理を実行するか否かということを示すフラグpps_autonomous_qp_flagに1がセットされているか否かを判定する。
In step S11, the frequency
ステップS11において、周波数変換量子化部23が、フラグpps_autonomous_qp_flagに1がセットされていると判定した場合、処理はステップS12に進み、周波数変換量子化部23は、符号化対象ユニットがIピクチャであるか否かを判定する。
If the frequency
ステップS12において、周波数変換量子化部23が、符号化対象ユニットがIピクチャでないと判定した場合、処理はステップS13に進む。ステップS13において、周波数変換量子化部23は、符号化対象ユニットに対してインター予測およびイントラ予測のどちらを適用するかの判定を行う。
If the frequency
ステップS14において、周波数変換量子化部23は、ステップS13で行った判定結果に従って、符号化対象ユニットに対してイントラ予測を適用するか否かを判定する。
In step S14, the frequency
ステップS14において、周波数変換量子化部23が、符号化対象ユニットに対してイントラ予測を適用すると判定した場合、処理はステップS15に進む。ステップS15において、周波数変換量子化部23は、シンタックス要素cu_qp_delta_coded_typeに0または2がセットされているか否かを判定する。
If the frequency
ステップS15において、周波数変換量子化部23が、シンタックス要素cu_qp_delta_coded_typeに0または2のいずれかがセットされていると判定した場合、処理はステップS16に進む。ステップS16において、周波数変換量子化部23は、イントラ予測における予測モードとして、プレーナー予測、DC予測、および方向性予測のいずれを適用するかの判定を行う。
If the frequency
ステップS17において、周波数変換量子化部23は、ステップS16で行った判定結果に従って、イントラ予測における予測モードとしてプレーナー予測を適用するか否かを判定する。
In step S17, the frequency
ステップS17において、周波数変換量子化部23が、イントラ予測における予測モードとしてプレーナー予測を適用すると判定した場合、処理はステップS18に進む。ステップS18において、周波数変換量子化部23は、プレーナー予測時での量子化値を、上述した第1乃至第3の決定方法のいずれかに従って求めた後、処理は終了される。
If the frequency
一方、ステップS17において、周波数変換量子化部23が、イントラ予測における予測モードとしてプレーナー予測を適用しないと判定した場合、処理はステップS19に進む。
On the other hand, if the frequency
ステップS19において、周波数変換量子化部23は、ステップS16で行った判定結果に従って、イントラ予測における予測モードとしてDC予測を適用するか否かを判定する。
In step S19, the frequency
ステップS19において、周波数変換量子化部23が、イントラ予測における予測モードとしてDC予測を適用すると判定した場合、処理はステップS20に進む。ステップS20において、周波数変換量子化部23は、DC予測時での量子化値を、上述した第1乃至第3の決定方法のいずれかに従って求めた後、処理は終了される。
If the frequency
一方、ステップS19において、周波数変換量子化部23が、イントラ予測における予測モードとしてDC予測を適用しないと判定した場合、処理はステップS21に進む。ステップS21において、周波数変換量子化部23は、方向性予測時での量子化値を、上述した第1乃至第3の決定方法のいずれかに従って求めた後、処理は終了される。
On the other hand, if the frequency
一方、ステップS14において、周波数変換量子化部23が、符号化対象ユニットに対してイントラ予測を適用しないと判定した場合、処理はステップS22に進む。ステップS22において、周波数変換量子化部23は、シンタックス要素cu_qp_delta_coded_typeに1または2がセットされているか否かを判定する。
On the other hand, if the frequency
ステップS22において、周波数変換量子化部23が、シンタックス要素cu_qp_delta_coded_typeに1または2がセットされていると判定した場合、処理はステップS23に進む。ステップS23において、周波数変換量子化部23は、符号化対象ユニットがPピクチャであるか否かを判定する。
If the frequency
ステップS23において、周波数変換量子化部23が、符号化対象ユニットがPピクチャであると判定した場合、処理はステップS24に進む。ステップS24において、周波数変換量子化部23は、図16を参照して説明したように、上述した式(18)に従って、参照位置の左上画素を含む量子化値を求めた後、処理は終了される。
If the frequency
一方、ステップS23において、周波数変換量子化部23が、符号化対象ユニットがPピクチャでないと判定した場合、処理はステップS25に進む。即ち、この場合、符号化対象ユニットはBピクチャであり、ステップS25において、周波数変換量子化部23は、IピクチャとPピクチャとの両方を参照する双予測であるか否かを判定する。
On the other hand, if the frequency
ステップS25において、周波数変換量子化部23が双予測でないと判定した場合、処理はステップS24に進み、上述したように量子化値が求められる。この場合、周波数変換量子化部23は、図17を参照して説明したように、上述した式(19)または式(20)に従って、参照位置の左上画素を含む量子化値を求めた後、処理は終了される。
If the frequency
一方、ステップS25において、周波数変換量子化部23が双予測であると判定した場合、処理はステップS26に進む。ステップS26において、周波数変換量子化部23は、図17を参照して説明したように、上述した式(21)に従って、参照位置の左上画素を含む量子化値の平均を求めた後、処理は終了される。
On the other hand, if the frequency
一方、ステップS11において、フラグpps_autonomous_qp_flagに1がセットされていないと判定された場合、ステップS12において、符号化対象ユニットがIピクチャであると判定された場合、ステップS15において、シンタックス要素cu_qp_delta_coded_typeに0および2のどちらもセットされていないと判定された場合、または、ステップS22において、シンタックス要素cu_qp_delta_coded_typeに1および2のどちらもセットされていないと判定された場合、処理はステップS27に進む。 On the other hand, if it is determined in step S11 that 1 is not set in the flag pps_autonomous_qp_flag, if it is determined in step S12 that the unit to be encoded is an I picture, in step S15, the syntax element cu_qp_delta_coded_type is 0. If it is determined that neither 1 or 2 is set, or if it is determined in step S22 that neither 1 nor 2 is set in the syntax element cu_qp_delta_coded_type, the process proceeds to step S27.
ステップS27において、周波数変換量子化部23は、従来の方法で量子化値を求めた後、処理は終了される。
In step S27, the frequency
図20には、図18の復号装置12において行われる復号処理のうち、適応的に量子化値を決定する適応的量子化値決定処理を説明するフローチャートが示されている。
FIG. 20 shows a flowchart for explaining the adaptive quantization value determination process for adaptively determining the quantization value among the decoding processes performed in the
ステップS31において、エントロピー復号部41は、符号化ストリームをエントロピー復号することにより量子化値を取得して、逆量子化逆周波数変換部43に供給する。
In step S31, the
ステップS32において、逆量子化逆周波数変換部43は、復号対象ユニットに対して、適応的量子化値決定処理を実行するか否かということを示すフラグpps_autonomous_qp_flagに1がセットされているか否かを判定する。
In step S32, the inverse quantization inverse
ステップS32において、逆量子化逆周波数変換部43が、フラグpps_autonomous_qp_flagに1がセットされていると判定した場合、処理はステップS33に進み、逆量子化逆周波数変換部43は、復号対象ユニットがIピクチャであるか否かを判定する。
If the inverse quantization inverse
ステップS33において、逆量子化逆周波数変換部43が、復号対象ユニットがIピクチャでないと判定した場合、処理はステップS34に進む。
If the inverse quantization inverse
ステップS34において、逆量子化逆周波数変換部43は、復号対象ユニットはイントラ予測により符号化されているか否かを判定する。
In step S34, the inverse quantization inverse
ステップS34において、逆量子化逆周波数変換部43が、復号対象ユニットはイントラ予測により符号化されていると判定した場合、処理はステップS35に進む。ステップS35において、逆量子化逆周波数変換部43は、シンタックス要素cu_qp_delta_coded_typeに0または2がセットされているか否かを判定する。
If the inverse quantization inverse
ステップS35において、逆量子化逆周波数変換部43が、シンタックス要素cu_qp_delta_coded_typeに0または2のいずれかがセットされていると判定した場合、処理はステップS36に進む。
If the inverse quantization
ステップS36において、逆量子化逆周波数変換部43は、復号対象ユニットはプレーナー予測を適用して符号化されたか否かを判定する。
In step S36, the inverse quantization inverse
ステップS36において、逆量子化逆周波数変換部43が、復号対象ユニットはプレーナー予測を適用して符号化されていると判定した場合、処理はステップS37に進む。ステップS37において、逆量子化逆周波数変換部43は、プレーナー予測時での量子化値を、上述した第1乃至第3の決定方法のいずれかに従って求めた後、処理は終了される。
If the inverse quantization inverse
一方、ステップS36において、逆量子化逆周波数変換部43が、復号対象ユニットはプレーナー予測を適用して符号化されていない判定した場合、処理はステップS38に進む。
On the other hand, in step S36, when the inverse quantization inverse
ステップS38において、逆量子化逆周波数変換部43は、復号対象ユニットはDC予測を適用して符号化されたか否かを判定する。
In step S38, the inverse quantization inverse
ステップS38において、逆量子化逆周波数変換部43が、復号対象ユニットはDC予測を適用して符号化されていると判定した場合、処理はステップS39に進む。ステップS39において、逆量子化逆周波数変換部43は、DC予測時での量子化値を、上述した第1乃至第3の決定方法のいずれかに従って求めた後、処理は終了される。
In step S38, when the inverse quantization inverse
一方、ステップS38において、逆量子化逆周波数変換部43が、復号対象ユニットはDC予測を適用して符号化されていないと判定した場合、処理はステップS40に進む。ステップS40において、逆量子化逆周波数変換部43は、方向性予測時での量子化値を、上述した第1乃至第3の決定方法のいずれかに従って求めた後、処理は終了される。
On the other hand, in step S38, when the inverse quantization inverse
一方、ステップS34において、逆量子化逆周波数変換部43が、復号対象ユニットはイントラ予測により符号化されていないと判定した場合、処理はステップS41に進む。ステップS41において、逆量子化逆周波数変換部43は、シンタックス要素cu_qp_delta_coded_typeに1または2がセットされているか否かを判定する。
On the other hand, in step S34, when the dequantization reverse
ステップS41において、逆量子化逆周波数変換部43が、シンタックス要素cu_qp_delta_coded_typeに1または2がセットされていると判定した場合、処理はステップS42に進む。ステップS42において、周波数変換量子化部23は、復号対象ユニットがPピクチャであるか否かを判定する。
If the inverse quantization inverse
ステップS42において、逆量子化逆周波数変換部43が、復号対象ユニットがPピクチャであると判定した場合、処理はステップS43に進む。ステップS43において、逆量子化逆周波数変換部43は、図16を参照して説明したように、上述した式(18)に従って、参照位置の左上画素を含む量子化値を求めた後、処理は終了される。
If the inverse quantization inverse
一方、ステップS42において、逆量子化逆周波数変換部43が、復号対象ユニットがPピクチャでないと判定した場合、処理はステップS44に進む。即ち、この場合、符号化対象ユニットはBピクチャであり、ステップS44において、逆量子化逆周波数変換部43は、IピクチャとPピクチャとの両方を参照する双予測であるか否かを判定する。
On the other hand, in step S42, when the dequantization reverse
ステップS44において、逆量子化逆周波数変換部43が双予測でないと判定した場合、処理はステップS43に進み、上述したように量子化値が求められる。この場合、逆量子化逆周波数変換部43は、図17を参照して説明したように、上述した式(19)または式(20)に従って、参照位置の左上画素を含む量子化値を求めた後、処理は終了される。
If the inverse quantization inverse
一方、ステップS44において、逆量子化逆周波数変換部43が双予測であると判定した場合、処理はステップS45に進む。ステップS45において、逆量子化逆周波数変換部43は、図17を参照して説明したように、上述した式(21)に従って、参照位置の左上画素を含む量子化値の平均を求めた後、処理は終了される。
On the other hand, if the inverse quantization inverse
一方、ステップS32において、フラグpps_autonomous_qp_flagに1がセットされていないと判定された場合、ステップS33において、符号化対象ユニットがIピクチャであると判定された場合、ステップS35において、シンタックス要素cu_qp_delta_coded_typeに0および2のどちらもセットされていないと判定された場合、または、ステップS41において、シンタックス要素cu_qp_delta_coded_typeに1および2のどちらもセットされていないと判定された場合、処理はステップS46に進む。 On the other hand, if it is determined in step S32 that 1 is not set in the flag pps_autonomous_qp_flag, if it is determined in step S33 that the unit to be encoded is an I picture, in step S35, the syntax element cu_qp_delta_coded_type is 0. If it is determined that neither 1 or 2 is set, or if it is determined in step S41 that neither 1 nor 2 is set in the syntax element cu_qp_delta_coded_type, the process proceeds to step S46.
ステップS46において、逆量子化逆周波数変換部43は、従来の方法で量子化値を求めた後、処理は終了される。
In step S46, the inverse quantization inverse
以上のような適応的量子化値決定処理を行うことで、フレーム内で一様でない量子化値を用いたい場合に、Iピクチャでは、従来通り符号化側で量子化パラメータを決定して符号量制御および画質制御を行って符号化ユニット毎の量子化パラメータを伝送することができる。その一方で、PピクチャおよびBピクチャにおいては、符号化ユニット毎の量子化パラメータを伝送することなく、復号側において、量子化パラメータを用いずに自律的に量子化値を決定することができる。 When it is desired to use a non-uniform quantization value within the frame by performing the adaptive quantization value determination processing as described above, in the I picture, the quantization parameter is determined on the coding side as before and the code amount is determined. Quantization parameters for each coding unit can be transmitted by controlling and controlling the image quality. On the other hand, in the P picture and the B picture, the quantization value can be autonomously determined on the decoding side without transmitting the quantization parameter for each coding unit.
これにより、符号化装置11および復号装置12では、符号量の削減を図ることができるとともに、フレーム内において柔軟に量子化値を制御することができる。
As a result, the
<コンピュータの構成例>
次に、上述した一連の処理は、ハードウェアにより行うこともできるし、ソフトウェアにより行うこともできる。一連の処理をソフトウェアによって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、汎用のコンピュータ等にインストールされる。
<Computer configuration example>
Next, the series of processes described above can be performed by hardware or software. When a series of processes is performed by software, the programs constituting the software are installed on a general-purpose computer or the like.
図21は、上述した一連の処理を実行するプログラムがインストールされるコンピュータの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。 FIG. 21 is a block diagram showing a configuration example of an embodiment of a computer in which a program for executing the above-mentioned series of processes is installed.
プログラムは、コンピュータに内蔵されている記録媒体としてのハードディスク105やROM103に予め記録しておくことができる。
The program can be recorded in advance on the
あるいはまた、プログラムは、ドライブ109によって駆動されるリムーバブル記録媒体111に格納(記録)しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体111は、いわゆるパッケージソフトウェアとして提供することができる。ここで、リムーバブル記録媒体111としては、例えば、フレキシブルディスク、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory),MO(Magneto Optical)ディスク,DVD(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリ等がある。
Alternatively, the program can be stored (recorded) in the removable recording medium 111 driven by the
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体111からコンピュータにインストールする他、通信網や放送網を介して、コンピュータにダウンロードし、内蔵するハードディスク105にインストールすることができる。すなわち、プログラムは、例えば、ダウンロードサイトから、ディジタル衛星放送用の人工衛星を介して、コンピュータに無線で転送したり、LAN(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送することができる。
The program can be installed on the computer from the removable recording medium 111 as described above, or can be downloaded to the computer via a communication network or a broadcasting network and installed on the built-in
コンピュータは、CPU(Central Processing Unit)102を内蔵しており、CPU102には、バス101を介して、入出力インタフェース110が接続されている。
The computer has a built-in CPU (Central Processing Unit) 102, and the input /
CPU102は、入出力インタフェース110を介して、ユーザによって、入力部107が操作等されることにより指令が入力されると、それに従って、ROM(Read Only Memory)103に格納されているプログラムを実行する。あるいは、CPU102は、ハードディスク105に格納されたプログラムを、RAM(Random Access Memory)104にロードして実行する。
When a command is input by the user by operating the
これにより、CPU102は、上述したフローチャートにしたがった処理、あるいは上述したブロック図の構成により行われる処理を行う。そして、CPU102は、その処理結果を、必要に応じて、例えば、入出力インタフェース110を介して、出力部106から出力、あるいは、通信部108から送信、さらには、ハードディスク105に記録等させる。
As a result, the
なお、入力部107は、キーボードや、マウス、マイク等で構成される。また、出力部106は、LCD(Liquid Crystal Display)やスピーカ等で構成される。
The
ここで、本明細書において、コンピュータがプログラムに従って行う処理は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に行われる必要はない。すなわち、コンピュータがプログラムに従って行う処理は、並列的あるいは個別に実行される処理(例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理)も含む。 Here, in the present specification, the processing performed by the computer according to the program does not necessarily have to be performed in chronological order in the order described as the flowchart. That is, the processing performed by the computer according to the program also includes processing executed in parallel or individually (for example, parallel processing or processing by an object).
また、プログラムは、1のコンピュータ(プロセッサ)により処理されるものであっても良いし、複数のコンピュータによって分散処理されるものであっても良い。さらに、プログラムは、遠方のコンピュータに転送されて実行されるものであっても良い。 Further, the program may be processed by one computer (processor) or may be distributed processed by a plurality of computers. Further, the program may be transferred to a distant computer and executed.
さらに、本明細書において、システムとは、複数の構成要素(装置、モジュール(部品)等)の集合を意味し、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、1つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている1つの装置は、いずれも、システムである。 Further, in the present specification, the system means a set of a plurality of components (devices, modules (parts), etc.), and it does not matter whether or not all the components are in the same housing. Therefore, a plurality of devices housed in separate housings and connected via a network, and a device in which a plurality of modules are housed in one housing are both systems. ..
また、例えば、1つの装置(または処理部)として説明した構成を分割し、複数の装置(または処理部)として構成するようにしてもよい。逆に、以上において複数の装置(または処理部)として説明した構成をまとめて1つの装置(または処理部)として構成されるようにしてもよい。また、各装置(または各処理部)の構成に上述した以外の構成を付加するようにしてももちろんよい。さらに、システム全体としての構成や動作が実質的に同じであれば、ある装置(または処理部)の構成の一部を他の装置(または他の処理部)の構成に含めるようにしてもよい。 Further, for example, the configuration described as one device (or processing unit) may be divided and configured as a plurality of devices (or processing units). On the contrary, the configurations described above as a plurality of devices (or processing units) may be collectively configured as one device (or processing unit). Further, of course, a configuration other than the above may be added to the configuration of each device (or each processing unit). Further, if the configuration and operation of the entire system are substantially the same, a part of the configuration of one device (or processing unit) may be included in the configuration of another device (or other processing unit). ..
また、例えば、本技術は、1つの機能を、ネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。 Further, for example, the present technology can have a cloud computing configuration in which one function is shared and jointly processed by a plurality of devices via a network.
また、例えば、上述したプログラムは、任意の装置において実行することができる。その場合、その装置が、必要な機能(機能ブロック等)を有し、必要な情報を得ることができるようにすればよい。 Further, for example, the above-mentioned program can be executed in any device. In that case, the device may have necessary functions (functional blocks, etc.) so that necessary information can be obtained.
また、例えば、上述のフローチャートで説明した各ステップは、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。さらに、1つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その1つのステップに含まれる複数の処理は、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。換言するに、1つのステップに含まれる複数の処理を、複数のステップの処理として実行することもできる。逆に、複数のステップとして説明した処理を1つのステップとしてまとめて実行することもできる。 Further, for example, each step described in the above-mentioned flowchart can be executed by one device or can be shared and executed by a plurality of devices. Further, when a plurality of processes are included in one step, the plurality of processes included in the one step can be executed by one device or shared by a plurality of devices. In other words, a plurality of processes included in one step can be executed as processes of a plurality of steps. On the contrary, the processes described as a plurality of steps can be collectively executed as one step.
なお、コンピュータが実行するプログラムは、プログラムを記述するステップの処理が、本明細書で説明する順序に沿って時系列に実行されるようにしても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで個別に実行されるようにしても良い。つまり、矛盾が生じない限り、各ステップの処理が上述した順序と異なる順序で実行されるようにしてもよい。さらに、このプログラムを記述するステップの処理が、他のプログラムの処理と並列に実行されるようにしても良いし、他のプログラムの処理と組み合わせて実行されるようにしても良い。 In the program executed by the computer, the processing of the steps for describing the program may be executed in chronological order in the order described in this specification, or may be executed in parallel or called. It may be executed individually at a necessary timing such as time. That is, as long as there is no contradiction, the processing of each step may be executed in an order different from the above-mentioned order. Further, the processing of the step for writing this program may be executed in parallel with the processing of another program, or may be executed in combination with the processing of another program.
なお、本明細書において複数説明した本技術は、矛盾が生じない限り、それぞれ独立に単体で実施することができる。もちろん、任意の複数の本技術を併用して実施することもできる。例えば、いずれかの実施の形態において説明した本技術の一部または全部を、他の実施の形態において説明した本技術の一部または全部と組み合わせて実施することもできる。また、上述した任意の本技術の一部または全部を、上述していない他の技術と併用して実施することもできる。 It should be noted that the present techniques described in the present specification can be independently implemented independently as long as there is no contradiction. Of course, any plurality of the present technologies can be used in combination. For example, some or all of the techniques described in any of the embodiments may be combined with some or all of the techniques described in other embodiments. It is also possible to carry out a part or all of any of the above-mentioned techniques in combination with other techniques not described above.
<構成の組み合わせ例>
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
(1)
画像に対して符号化処理を行う処理単位となる符号化対象ユニットごとの量子化値が前記画像に適応して変動するように、前記符号化対象ユニットを符号化する際に用いられる予測画像を予測する手法に基づいた決定方法に従って前記量子化値を決定する量子化部と、
前記決定方法に従って決定された前記量子化値を符号化する際に、所定の前記画像については、前記符号化対象ユニットごとの前記量子化値の変動に関する量子化パラメータを伝送の対象から除外して符号化ストリームを生成する符号化部と
を備える符号化装置。
(2)
前記量子化部は、符号化処理対象の前記画像が、その画像内の情報のみを用いて符号化される第1の種類の画像である場合、前記量子化パラメータに従って前記符号化対象ユニットごとの前記量子化値を決定し、
前記符号化部は、前記量子化パラメータに従って決定された前記量子化値を符号化するとともに、前記量子化パラメータを符号化して伝送する
上記(1)に記載の符号化装置。
(3)
前記量子化部は、符号化処理対象の前記画像が、その画像よりも時間的に前方にある他の画像の情報を参照して符号化される第2の種類の画像である場合、または、符号化処理対象の前記画像が、その画像よりも時間的に前方および後方の少なくとも一方にある他の画像の情報を参照して符号化される第3の種類の画像である場合、前記決定方法に従って前記符号化対象ユニットごとの前記量子化値を決定する
上記(2)に記載の符号化装置。
(4)
前記量子化部は、前記予測画像がイントラ予測を適用して予測される場合、前記符号化対象ユニットに隣接する他のユニットであって、符号化処理が既に施された他のユニットの中から設定される隣接ユニットの量子化値を用いて、前記符号化対象ユニットの量子化値を決定する
上記(3)に記載の符号化装置。
(5)
前記量子化部は、前記決定方法である第1の決定方法に従って、
前記符号化対象ユニットの左上隅画素に対して左隣に配置される画素を含み、前記符号化対象ユニットの左側に隣接する左側隣接ユニット、
前記符号化対象ユニットの左上隅画素に対して上隣に配置される画素を含み、前記符号化対象ユニットの上側に隣接する上側隣接ユニット、
前記符号化対象ユニットの右上隅画素に対して右上隣に配置される画素を含み、前記符号化対象ユニットの右上側に隣接する右上側隣接ユニット、
前記符号化対象ユニットの左上隅画素に対して左上隣に配置される画素を含み、前記符号化対象ユニットの左上側に隣接する左上側隣接ユニット、
および、前記符号化対象ユニットの左下隅画素に対して左下隣に配置される画素を含み、前記符号化対象ユニットの左下側に隣接する左下側隣接ユニット
を設定し、それらの隣接ユニットの量子化値に基づき、HEVC(High Efficiency Video Coding)で規格定義される予測モードに応じて、前記符号化対象ユニットの量子化値を決定する
上記(4)に記載の符号化装置。
(6)
前記量子化部は、前記予測モードがプレーナー予測である場合、前記左側隣接ユニットの量子化値、前記上側隣接ユニットの量子化値、前記右上側隣接ユニットの量子化値、および、前記左下側隣接ユニットの量子化値から求められる平均値を、前記符号化対象ユニットの量子化値として決定する
上記(5)に記載の符号化装置。
(7)
前記量子化部は、前記予測モードがDC予測である場合、前記左側隣接ユニットの量子化値、および、前記上側隣接ユニットの量子化値から求められる平均値を、前記符号化対象ユニットの量子化値として決定する
上記(5)に記載の符号化装置。
(8)
前記量子化部は、前記予測モードが方向性予測である場合、前記方向性予測における予測方向側にある前記隣接ユニットの量子化値から、前記符号化対象ユニットの量子化値を決定する
上記(5)に記載の符号化装置。
(9)
前記量子化部は、前記決定方法である第2の決定方法に従って、
前記符号化対象ユニットの左側に隣接する複数の左側隣接ユニット、
前記符号化対象ユニットの上側に隣接する複数の上側隣接ユニット、
前記符号化対象ユニットの右上側に隣接し、前記右上側隣接ユニットから右側に向かって配置される複数の右上側隣接ユニット、
前記符号化対象ユニットの左上側に隣接する左上側隣接ユニット、
および、前記符号化対象ユニットの左下側に隣接し、前記左側隣接ユニットから下側に向かって配置される複数の左下側隣接ユニット
を設定し、それらの隣接ユニットの量子化値に基づき、HEVCで規格定義される予測モードに応じて、前記符号化対象ユニットの量子化値を決定する
上記(4)に記載の符号化装置。
(10)
前記量子化部は、前記予測モードがプレーナー予測である場合、複数の前記左側隣接ユニットの量子化値の平均値、複数の前記上側隣接ユニットの量子化値の平均値、複数の前記右上側隣接ユニットのうちの前記符号化対象ユニットの近傍にある前記右上側隣接ユニットの量子化値、および複数の前記左下側隣接ユニットのうちの前記符号化対象ユニットの近傍にある前記左下側隣接ユニットの量子化値から求められる平均値を、前記符号化対象ユニットの量子化値として決定する
上記(9)に記載の符号化装置。
(11)
前記量子化部は、前記予測モードがDC予測である場合、前記左側隣接ユニットの量子化値の平均値、および、前記上側隣接ユニットの量子化値の平均値から求められる平均値を、前記符号化対象ユニットの量子化値として決定する
上記(9)に記載の符号化装置。
(12)
前記量子化部は、前記予測モードが方向性予測である場合、前記方向性予測における予測方向側にある前記隣接ユニットの量子化値から、前記符号化対象ユニットの量子化値を決定する
上記(9)に記載の符号化装置。
(13)
前記量子化部は、前記決定方法である第3の決定方法に従って、
前記符号化対象ユニットに対して左下側、左側、左上側、上側、および右上側に隣接する所定数の前記隣接ユニットを設定し、それらの所定数の隣接ユニットの量子化値と、前記隣接ユニットの画素のうちの前記符号化対象ユニットに接する画素であって、前記予測画像をイントラ予測で予測するのに寄与する画素である寄与画素の前記隣接ユニットごとの画素数とを積算した値の合計値を、前記寄与画素の合計個数で除算した値を、前記符号化対象ユニットの量子化値として決定する
上記(4)に記載の符号化装置。
(14)
前記量子化部は、前記予測画像がインター予測を適用して予測され、前記第2の種類の画像が符号化処理対象である場合、符号化の際に参照する前記第1の種類の画像において画像間の動きベクトルに従った参照位置にある符号化ユニットの量子化値と、符号化処理対象の前記第2の種類の画像内における量子化値の平均の調整に関わるシンタックス要素とを加算して量子化値を決定する
上記(3)から(13)までのいずれかに記載の符号化装置。
(15)
前記量子化部は、前記予測画像がインター予測を適用して予測され、前記第3の種類の画像が符号化処理対象である場合、かつ、その第3の種類の画像よりも時間的に前方または後方の一方にある前記他の画像を参照する場合、符号化の際に参照する前記第1の種類の画像または前記第2の種類の画像において画像間の動きベクトルに従った参照位置にある符号化ユニットの量子化値と、符号化処理対象の前記第3の種類の画像内における量子化値の平均の調整に関わるシンタックス要素とを加算して量子化値を決定する
上記(3)から(13)までのいずれかに記載の符号化装置。
(16)
前記量子化部は、前記予測画像がインター予測を適用して予測され、前記第3の種類の画像が符号化処理対象である場合、かつ、その第3の種類の画像よりも時間的に前方および後方の双方にある前記他の画像を参照する場合、符号化の際に参照する前記第1の種類の画像および前記第2の種類の画像において画像間の動きベクトルに従った参照位置にある符号化ユニットの量子化値それぞれと、符号化処理対象の前記第3の種類の画像内における量子化値の平均の調整に関わるシンタックス要素それぞれと加算して得られる値の平均値を量子化値として決定する
上記(3)から(13)までのいずれかに記載の符号化装置。
(17)
前記量子化部は、前記決定方法に従って前記量子化値を決定する第1の処理と、前記量子化パラメータを用いて前記量子化値を決定する第2の処理とのうちの一方を指定するフラグに従って、前記第1の処理および前記第2の処理を切り替える
上記(1)から(16)までのいずれかに記載の符号化装置。
(18)
前記量子化部は、
イントラ予測を適用して予測される前記予測画像を用いて符号化される前記符号化対象ユニットにのみに対して前記決定方法に従って前記量子化値を決定すること、
インター予測を適用して予測される前記予測画像を用いて符号化される前記符号化対象ユニットにのみに対して前記決定方法に従って前記量子化値を決定すること、
イントラ予測を適用して予測される前記予測画像を用いて符号化される前記符号化対象ユニット、および、インター予測を適用して予測される前記予測画像を用いて符号化される前記符号化対象ユニットの両方に対して前記決定方法に従って前記量子化値を決定すること
とのいずれかを指定するシンタックス要素に従って、前記第1の処理および前記第2の処理を切り替える
上記(17)に記載の符号化装置。
(19)
画像に対して符号化処理を行う符号化装置が、
前記符号化処理を行う処理単位となる符号化対象ユニットごとの量子化値が前記画像に適応して変動するように、前記符号化対象ユニットを符号化する際に用いられる予測画像を予測する手法に基づいた決定方法に従って前記量子化値を決定することと、
前記決定方法に従って決定された前記量子化値を符号化する際に、前記符号化対象ユニットごとの前記量子化値の変動に関する量子化パラメータを伝送の対象から除外して符号化ストリームを生成することと
を含む符号化方法。
(20)
画像に対して符号化処理を行う符号化装置のコンピュータに、
前記符号化処理を行う処理単位となる符号化対象ユニットごとの量子化値が前記画像に適応して変動するように、前記符号化対象ユニットを符号化する際に用いられる予測画像を予測する手法に基づいた決定方法に従って前記量子化値を決定することと、
前記決定方法に従って決定された前記量子化値を符号化する際に、前記符号化対象ユニットごとの前記量子化値の変動に関する量子化パラメータを伝送の対象から除外して符号化ストリームを生成することと
を含む処理を実行させるためのプログラム。
(21)
画像に対して符号化処理を行う処理単位となる符号化対象ユニットごとに前記画像に適応して変動するように決定された量子化値が符号化された符号化ストリームを復号する復号部と、
前記復号部により復号されることにより得られる前記量子化値を、前記符号化対象ユニットを符号化する際に用いられる予測画像を予測する手法に基づいた決定方法に従って逆量子化する逆量子化部と
を備える復号装置。
(22)
画像に対して符号化処理を行う復号装置が、
前記符号化処理を行う処理単位となる符号化対象ユニットごとに前記画像に適応して変動するように決定された量子化値が符号化された符号化ストリームを復号することと、
復号されることにより得られる前記量子化値を、前記符号化対象ユニットを符号化する際に用いられる予測画像を予測する手法に基づいた決定方法に従って逆量子化することと
を含む復号方法。
(23)
画像に対して符号化処理を行う復号装置のコンピュータに、
前記符号化処理を行う処理単位となる符号化対象ユニットごとに前記画像に適応して変動するように決定された量子化値が符号化された符号化ストリームを復号することと、
復号されることにより得られる前記量子化値を、前記符号化対象ユニットを符号化する際に用いられる予測画像を予測する手法に基づいた決定方法に従って逆量子化することと
を含む処理を実行させるためのプログラム。
<Example of configuration combination>
The present technology can also have the following configurations.
(1)
A predicted image used when encoding the coded target unit so that the quantization value of each coded target unit, which is a processing unit for performing the coding process on the image, fluctuates according to the image. A quantization unit that determines the quantization value according to a determination method based on the prediction method, and
When encoding the quantization value determined according to the determination method, for the predetermined image, the quantization parameter relating to the variation of the quantization value for each coding target unit is excluded from the transmission target. A coding device including a coding unit that generates a coded stream.
(2)
When the image to be coded is a first type of image encoded by using only the information in the image, the quantization unit is used for each of the coded units according to the quantization parameter. Determine the quantization value and
The coding device according to (1) above, wherein the coding unit encodes the quantization value determined according to the quantization parameter, and encodes and transmits the quantization parameter.
(3)
The quantization unit is a case where the image to be encoded is a second type of image encoded by referring to the information of another image ahead of the image in time, or. When the image to be encoded is a third type of image encoded by referring to the information of another image located at least one of the front and the rear of the image in time, the determination method. The coding apparatus according to (2) above, which determines the quantization value for each unit to be coded according to the above.
(4)
When the predicted image is predicted by applying the intra prediction, the quantization unit is another unit adjacent to the coded target unit, and is among other units that have already been coded. The coding device according to (3) above, wherein the quantization value of the coded target unit is determined using the set quantization value of the adjacent unit.
(5)
The quantization unit according to the first determination method, which is the determination method.
A left adjacent unit that includes pixels arranged to the left of the upper left corner pixel of the coded unit and is adjacent to the left side of the coded unit.
An upper adjacent unit that includes pixels arranged above and adjacent to the upper left corner pixel of the coded unit and is adjacent to the upper side of the coded unit.
An adjacent unit on the upper right side, which includes a pixel arranged on the upper right side of the pixel in the upper right corner of the unit to be coded and is adjacent to the upper right side of the unit to be coded.
An upper left adjacent unit that includes pixels arranged to the upper left of the upper left corner pixel of the code target unit and is adjacent to the upper left side of the code target unit.
And, the lower left adjacent unit including the pixel arranged next to the lower left corner pixel of the coded target unit and adjacent to the lower left side of the coded target unit is set, and the adjacent units are quantized. The coding device according to (4) above, which determines the quantization value of the coded unit according to the prediction mode defined by HEVC (High Efficiency Video Coding) based on the value.
(6)
When the prediction mode is planar prediction, the quantization unit has a quantization value of the left adjacent unit, a quantization value of the upper adjacent unit, a quantization value of the upper right adjacent unit, and the left lower adjacent unit. The coding apparatus according to (5) above, wherein an average value obtained from the quantization value of the unit is determined as the quantization value of the coding target unit.
(7)
When the prediction mode is DC prediction, the quantization unit calculates the quantization value of the left adjacent unit and the average value obtained from the quantization value of the upper adjacent unit into the quantization target unit. The coding apparatus according to (5) above, which is determined as a value.
(8)
When the prediction mode is directional prediction, the quantization unit determines the quantization value of the coded target unit from the quantized value of the adjacent unit on the prediction direction side in the directional prediction. The coding apparatus according to 5).
(9)
The quantization unit follows the second determination method, which is the determination method.
A plurality of left adjacent units adjacent to the left side of the coded unit,
A plurality of upper adjacent units adjacent to the upper side of the coded unit,
A plurality of upper right adjacent units adjacent to the upper right side of the coded unit and arranged from the upper right adjacent unit toward the right side,
The upper left adjacent unit adjacent to the upper left side of the coded unit,
Then, a plurality of lower left adjacent units adjacent to the lower left side of the coded unit and arranged downward from the left adjacent unit are set, and based on the quantization value of those adjacent units, HEVC is used. The coding apparatus according to (4) above, which determines the quantization value of the coding target unit according to the prediction mode defined in the standard.
(10)
When the prediction mode is planar prediction, the quantization unit includes an average value of the quantization values of the plurality of left adjacent units, an average value of the quantization values of the plurality of upper adjacent units, and a plurality of the upper right adjacent units. The quantized value of the upper right adjacent unit in the vicinity of the coded unit among the units, and the quantum of the lower left adjacent unit in the vicinity of the coded adjacent unit among the plurality of lower left adjacent units. The coding apparatus according to (9) above, wherein the average value obtained from the quantization value is determined as the quantization value of the coding target unit.
(11)
When the prediction mode is DC prediction, the quantization unit obtains an average value obtained from the average value of the quantization values of the left adjacent unit and the average value of the quantization values of the upper adjacent unit. The coding apparatus according to (9) above, which is determined as the quantization value of the unit to be converted.
(12)
When the prediction mode is directional prediction, the quantization unit determines the quantization value of the coded target unit from the quantized value of the adjacent unit on the prediction direction side in the directional prediction. The coding apparatus according to 9).
(13)
The quantization unit according to the third determination method, which is the determination method.
A predetermined number of adjacent units adjacent to the lower left side, left side, upper left side, upper side, and upper right side of the coded target unit are set, and the quantization value of the predetermined number of adjacent units and the adjacent unit The total value of the pixels in contact with the coded target unit among the pixels of the above, which are the pixels that contribute to predicting the predicted image by intra-prediction, and the number of pixels of each adjacent unit of the contributing pixels. The coding apparatus according to (4) above, wherein a value obtained by dividing a value by the total number of contributing pixels is determined as a quantization value of the coding target unit.
(14)
When the predicted image is predicted by applying the inter-prediction and the second type of image is the object of coding processing, the quantization unit is referred to in the first type of image at the time of coding. The quantization value of the coding unit at the reference position according to the motion vector between the images and the syntax element related to the adjustment of the average of the quantization values in the second type of image to be encoded are added. The coding apparatus according to any one of (3) to (13) above, wherein the quantization value is determined.
(15)
In the quantization unit, when the predicted image is predicted by applying inter-prediction and the third type of image is the object of coding processing, and the predicted image is temporally ahead of the third type of image. Or, when referring to the other image on one of the rear sides, the reference position is in accordance with the motion vector between the images in the first type image or the second type image referred to at the time of coding. The quantization value is determined by adding the quantization value of the coding unit and the syntax element related to the adjustment of the average of the quantization value in the third type of image to be encoded (3). The coding apparatus according to any one of (13) to (13).
(16)
In the quantization unit, when the predicted image is predicted by applying inter-prediction and the third type of image is the object of coding processing, and the predicted image is temporally ahead of the third type of image. When referring to the other images both at the rear and behind, they are at reference positions according to the motion vector between the images in the first type image and the second type image referred to at the time of coding. Quantize the average value of the values obtained by adding each of the quantization values of the coding unit and each of the syntax elements involved in adjusting the average of the quantization values in the third type of image to be encoded. The encoding device according to any one of (3) to (13) above, which is determined as a value.
(17)
The quantization unit is a flag that specifies one of a first process of determining the quantization value according to the determination method and a second process of determining the quantization value using the quantization parameter. The coding apparatus according to any one of (1) to (16) above, which switches between the first process and the second process according to the above.
(18)
The quantization unit is
Determining the quantization value according to the determination method only for the coded target unit encoded using the predicted image predicted by applying intra-prediction.
Determining the quantization value according to the determination method only for the coded target unit encoded using the predicted image predicted by applying the inter-prediction.
The coded object unit encoded by using the predicted image predicted by applying intra prediction, and the coded object encoded by using the predicted image predicted by applying inter prediction. The above (17), wherein the first process and the second process are switched according to a syntax element that specifies either to determine the quantization value according to the determination method for both of the units. Coding device.
(19)
An encoding device that performs coding processing on an image
A method of predicting a predicted image used when encoding the coded target unit so that the quantization value of each coded target unit, which is a processing unit for performing the coding process, fluctuates according to the image. To determine the quantization value according to the determination method based on
When encoding the quantization value determined according to the determination method, a coding stream is generated by excluding the quantization parameter related to the variation of the quantization value for each coding target unit from the transmission target. A coding method that includes and.
(20)
To the computer of the coding device that performs the coding process on the image
A method of predicting a predicted image used when encoding the coded target unit so that the quantization value of each coded target unit, which is a processing unit for performing the coding process, fluctuates according to the image. To determine the quantization value according to the determination method based on
When encoding the quantization value determined according to the determination method, a coding stream is generated by excluding the quantization parameter related to the variation of the quantization value for each coding target unit from the transmission target. A program for executing processing including and.
(21)
A decoding unit that decodes a coded stream in which a quantization value determined to adapt to the image and fluctuates for each coded unit that is a processing unit that performs coding processing on the image is encoded.
The dequantization unit that dequantizes the quantization value obtained by decoding by the decoding unit according to a determination method based on a method for predicting a predicted image used when encoding the coded target unit. Decoding device with and.
(22)
The decoding device that performs the coding process on the image
Decoding a coded stream in which a quantization value determined to adapt to the image and fluctuates for each coded target unit, which is a processing unit for performing the coding process, is encoded.
A decoding method including dequantizing the quantization value obtained by decoding according to a determination method based on a method for predicting a predicted image used when encoding the coded target unit.
(23)
To the computer of the decoding device that encodes the image
Decoding a coded stream in which a quantization value determined to adapt to the image and fluctuates for each coded target unit, which is a processing unit for performing the coding process, is encoded.
A process including dequantizing the quantized value obtained by decoding according to a determination method based on a method for predicting a predicted image used when encoding the coded target unit is executed. Program for.
なお、本実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、他の効果があってもよい。 The present embodiment is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present disclosure. Further, the effects described in the present specification are merely examples and are not limited, and other effects may be obtained.
11 符号化装置, 12 復号装置, 21 演算部, 22 量子化値メモリ部, 23 周波数変換量子化部, 24 逆量子化逆周波数変換部, 25 演算部, 26 ループフィルタ部, 27 フレームメモリ, 28 画面内予測部, 29 動き補償予測部, 30 予測画像選択部, 31 エントロピー符号化部, 32 符号化制御部, 41 エントロピー復号部, 42 量子化値メモリ部, 43 逆量子化逆周波数変換部, 44 演算部, 45 ループフィルタ部, 46 フレームメモリ, 47 画面内予測部, 48 動き補償予測部, 49 予測画像選択部 11 Encoding device, 12 Decoding device, 21 Calculation unit, 22 Quantized value memory unit, 23 Frequency conversion quantization unit, 24 Inverse quantization inverse frequency conversion unit, 25 Calculation unit, 26 Loop filter unit, 27 Frame memory, 28 In-screen prediction unit, 29 motion compensation prediction unit, 30 prediction image selection unit, 31 entropy coding unit, 32 coding control unit, 41 entropy decoding unit, 42 quantization value memory unit, 43 inverse quantization inverse frequency conversion unit, 44 Calculation unit, 45 Loop filter unit, 46 Frame memory, 47 In-screen prediction unit, 48 Motion compensation prediction unit, 49 Prediction image selection unit
Claims (20)
前記決定方法に従って決定された前記量子化値を符号化する際に、所定の前記画像については、前記符号化対象ユニットごとの前記量子化値の変動に関する量子化パラメータを伝送の対象から除外して符号化ストリームを生成する符号化部と
を備える符号化装置。 A predicted image used when encoding the coded target unit so that the quantization value of each coded target unit, which is a processing unit for performing the coding process on the image, fluctuates according to the image. A quantization unit that determines the quantization value according to a determination method based on the prediction method, and
When encoding the quantization value determined according to the determination method, for the predetermined image, the quantization parameter relating to the variation of the quantization value for each coding target unit is excluded from the transmission target. A coding device including a coding unit that generates a coded stream.
前記符号化部は、前記量子化パラメータに従って決定された前記量子化値を符号化するとともに、前記量子化パラメータを符号化して伝送する
請求項1に記載の符号化装置。 When the image to be coded is a first type of image encoded by using only the information in the image, the quantization unit is used for each of the coded units according to the quantization parameter. Determine the quantization value and
The coding device according to claim 1, wherein the coding unit encodes the quantization value determined according to the quantization parameter, and encodes and transmits the quantization parameter.
請求項2に記載の符号化装置。 The quantization unit is a case where the image to be encoded is a second type of image encoded by referring to the information of another image ahead of the image in time, or. When the image to be encoded is a third type of image encoded by referring to the information of another image located at least one of the front and the rear of the image in time, the determination method. The coding apparatus according to claim 2, wherein the quantization value is determined for each coding target unit according to the above.
請求項3に記載の符号化装置。 When the predicted image is predicted by applying the intra prediction, the quantization unit is another unit adjacent to the coded target unit, and is among other units that have already been coded. The coding device according to claim 3, wherein the quantization value of the coded target unit is determined by using the set quantization value of the adjacent unit.
前記符号化対象ユニットの左上隅画素に対して左隣に配置される画素を含み、前記符号化対象ユニットの左側に隣接する左側隣接ユニット、
前記符号化対象ユニットの左上隅画素に対して上隣に配置される画素を含み、前記符号化対象ユニットの上側に隣接する上側隣接ユニット、
前記符号化対象ユニットの右上隅画素に対して右上隣に配置される画素を含み、前記符号化対象ユニットの右上側に隣接する右上側隣接ユニット、
前記符号化対象ユニットの左上隅画素に対して左上隣に配置される画素を含み、前記符号化対象ユニットの左上側に隣接する左上側隣接ユニット、
および、前記符号化対象ユニットの左下隅画素に対して左下隣に配置される画素を含み、前記符号化対象ユニットの左下側に隣接する左下側隣接ユニット
を設定し、それらの隣接ユニットの量子化値に基づき、HEVC(High Efficiency Video Coding)で規格定義される予測モードに応じて、前記符号化対象ユニットの量子化値を決定する
請求項4に記載の符号化装置。 The quantization unit according to the first determination method, which is the determination method.
A left adjacent unit that includes pixels arranged to the left of the upper left corner pixel of the coded unit and is adjacent to the left side of the coded unit.
An upper adjacent unit that includes pixels arranged above and adjacent to the upper left corner pixel of the coded unit and is adjacent to the upper side of the coded unit.
An adjacent unit on the upper right side, which includes a pixel arranged on the upper right side of the pixel in the upper right corner of the unit to be coded and is adjacent to the upper right side of the unit to be coded.
An upper left adjacent unit that includes pixels arranged to the upper left of the upper left corner pixel of the code target unit and is adjacent to the upper left side of the code target unit.
And, the lower left adjacent unit including the pixel arranged next to the lower left corner pixel of the coded target unit and adjacent to the lower left side of the coded target unit is set, and the adjacent units are quantized. The coding device according to claim 4, wherein the quantization value of the coded unit is determined based on the value according to the prediction mode defined by the standard in HEVC (High Efficiency Video Coding).
請求項5に記載の符号化装置。 When the prediction mode is planar prediction, the quantization unit has a quantization value of the left adjacent unit, a quantization value of the upper adjacent unit, a quantization value of the upper right adjacent unit, and the lower left adjacent unit. The coding apparatus according to claim 5, wherein the average value obtained from the quantization value of the unit is determined as the quantization value of the coding target unit.
請求項5に記載の符号化装置。 When the prediction mode is DC prediction, the quantization unit calculates the quantization value of the left adjacent unit and the average value obtained from the quantization value of the upper adjacent unit into the quantization target unit. The coding apparatus according to claim 5, which is determined as a value.
請求項5に記載の符号化装置。 A claim that the quantization unit determines the quantization value of the coded target unit from the quantization value of the adjacent unit on the prediction direction side in the direction prediction when the prediction mode is the direction prediction. The coding apparatus according to 5.
前記符号化対象ユニットの左側に隣接する複数の左側隣接ユニット、
前記符号化対象ユニットの上側に隣接する複数の上側隣接ユニット、
前記符号化対象ユニットの右上側に隣接し、前記右上側隣接ユニットから右側に向かって配置される複数の右上側隣接ユニット、
前記符号化対象ユニットの左上側に隣接する左上側隣接ユニット、
および、前記符号化対象ユニットの左下側に隣接し、前記左側隣接ユニットから下側に向かって配置される複数の左下側隣接ユニット
を設定し、それらの隣接ユニットの量子化値に基づき、HEVCで規格定義される予測モードに応じて、前記符号化対象ユニットの量子化値を決定する
請求項4に記載の符号化装置。 The quantization unit follows the second determination method, which is the determination method.
A plurality of left adjacent units adjacent to the left side of the coded unit,
A plurality of upper adjacent units adjacent to the upper side of the coded unit,
A plurality of upper right adjacent units adjacent to the upper right side of the coded unit and arranged from the upper right adjacent unit toward the right side,
The upper left adjacent unit adjacent to the upper left side of the coded unit,
Then, a plurality of lower left adjacent units adjacent to the lower left side of the coded unit and arranged downward from the left adjacent unit are set, and based on the quantization value of those adjacent units, HEVC is used. The coding apparatus according to claim 4, wherein the quantization value of the coding target unit is determined according to the prediction mode defined in the standard.
請求項9に記載の符号化装置。 When the prediction mode is planar prediction, the quantization unit includes an average value of the quantization values of the plurality of left adjacent units, an average value of the quantization values of the plurality of upper adjacent units, and a plurality of the upper right adjacent units. The quantized value of the upper right adjacent unit in the vicinity of the coded unit among the units, and the quantum of the lower left adjacent unit in the vicinity of the coded adjacent unit among the plurality of lower left adjacent units. The coding apparatus according to claim 9, wherein the average value obtained from the quantization value is determined as the quantization value of the coding target unit.
請求項9に記載の符号化装置。 When the prediction mode is DC prediction, the quantization unit obtains an average value obtained from the average value of the quantization values of the left adjacent unit and the average value of the quantization values of the upper adjacent unit. The coding apparatus according to claim 9, which is determined as the quantization value of the unit to be converted.
請求項9に記載の符号化装置。 A claim that the quantization unit determines the quantization value of the coded target unit from the quantization value of the adjacent unit on the prediction direction side in the direction prediction when the prediction mode is the direction prediction. 9. The coding apparatus according to 9.
前記符号化対象ユニットに対して左下側、左側、左上側、上側、および右上側に隣接する所定数の前記隣接ユニットを設定し、それらの所定数の隣接ユニットの量子化値と、前記隣接ユニットの画素のうちの前記符号化対象ユニットに接する画素であって、前記予測画像をイントラ予測で予測するのに寄与する画素である寄与画素の前記隣接ユニットごとの画素数とを積算した値の合計値を、前記寄与画素の合計個数で除算した値を、前記符号化対象ユニットの量子化値として決定する
請求項4に記載の符号化装置。 The quantization unit according to the third determination method, which is the determination method.
A predetermined number of adjacent units adjacent to the lower left side, left side, upper left side, upper side, and upper right side of the coded target unit are set, and the quantization value of the predetermined number of adjacent units and the adjacent unit The total value of the pixels in contact with the coded target unit among the pixels of the above, which are the pixels that contribute to predicting the predicted image by intra-prediction, and the number of pixels of each adjacent unit of the contributing pixels. The coding device according to claim 4, wherein the value divided by the total number of the contributing pixels is determined as the quantization value of the coding target unit.
請求項3に記載の符号化装置。 When the predicted image is predicted by applying the inter-prediction and the second type of image is the object of coding processing, the quantization unit is referred to in the first type of image at the time of coding. The quantization value of the coding unit at the reference position according to the motion vector between the images and the syntax element related to the adjustment of the average of the quantization values in the second type of image to be coded are added. The coding apparatus according to claim 3, wherein the quantization value is determined.
請求項3に記載の符号化装置。 In the quantization unit, when the predicted image is predicted by applying inter-prediction and the third type of image is the object of coding processing, and the predicted image is temporally ahead of the third type of image. Or, when referring to the other image on one of the rear sides, the reference position is in accordance with the motion vector between the images in the first type image or the second type image referred to at the time of coding. The third aspect of claim 3 is to add the quantization value of the coding unit and the syntax element related to the adjustment of the average of the quantization value in the third type of image to be encoded to determine the quantization value. The encoding device described.
請求項3に記載の符号化装置。 The quantization unit predicts the predicted image by applying inter-prediction, and when the third type of image is the object of coding processing and is ahead of the third type of image in time. When referring to the other images both at the rear and behind, they are at reference positions according to the motion vector between the images in the first type image and the second type image referred to at the time of encoding. Quantize the average value of the values obtained by adding each of the quantization values of the coding unit and each of the syntax elements involved in adjusting the average of the quantization values in the third type of image to be encoded. The encoding device according to claim 3, which is determined as a value.
請求項1に記載の符号化装置。 The quantization unit is a flag that specifies one of a first process of determining the quantization value according to the determination method and a second process of determining the quantization value using the quantization parameter. The coding apparatus according to claim 1, wherein the first process and the second process are switched according to the above.
イントラ予測を適用して予測される前記予測画像を用いて符号化される前記符号化対象ユニットにのみに対して前記決定方法に従って前記量子化値を決定すること、
インター予測を適用して予測される前記予測画像を用いて符号化される前記符号化対象ユニットにのみに対して前記決定方法に従って前記量子化値を決定すること、
イントラ予測を適用して予測される前記予測画像を用いて符号化される前記符号化対象ユニット、および、インター予測を適用して予測される前記予測画像を用いて符号化される前記符号化対象ユニットの両方に対して前記決定方法に従って前記量子化値を決定すること
とのいずれかを指定するシンタックス要素に従って、前記第1の処理および前記第2の処理を切り替える
請求項17に記載の符号化装置。 The quantization unit is
Determining the quantization value according to the determination method only for the coded target unit encoded using the predicted image predicted by applying intra-prediction.
Determining the quantization value according to the determination method only for the coded target unit encoded using the predicted image predicted by applying the inter-prediction.
The coded object unit encoded by using the predicted image predicted by applying intra prediction, and the coded object encoded by using the predicted image predicted by applying inter prediction. 13. The reference numeral 17 of claim 17, which switches between the first process and the second process according to a syntax element that specifies either of the units to determine the quantization value according to the determination method. Device.
前記符号化処理を行う処理単位となる符号化対象ユニットごとの量子化値が前記画像に適応して変動するように、前記符号化対象ユニットを符号化する際に用いられる予測画像を予測する手法に基づいた決定方法に従って前記量子化値を決定することと、
前記決定方法に従って決定された前記量子化値を符号化する際に、前記符号化対象ユニットごとの前記量子化値の変動に関する量子化パラメータを伝送の対象から除外して符号化ストリームを生成することと
を含む符号化方法。 An encoding device that performs coding processing on an image
A method of predicting a predicted image used when encoding the coded target unit so that the quantization value of each coded target unit, which is a processing unit for performing the coding process, fluctuates according to the image. To determine the quantization value according to the determination method based on
When encoding the quantization value determined according to the determination method, a coding stream is generated by excluding the quantization parameter related to the variation of the quantization value for each coding target unit from the transmission target. A coding method that includes and.
前記符号化処理を行う処理単位となる符号化対象ユニットごとの量子化値が前記画像に適応して変動するように、前記符号化対象ユニットを符号化する際に用いられる予測画像を予測する手法に基づいた決定方法に従って前記量子化値を決定することと、
前記決定方法に従って決定された前記量子化値を符号化する際に、前記符号化対象ユニットごとの前記量子化値の変動に関する量子化パラメータを伝送の対象から除外して符号化ストリームを生成することと
を含む処理を実行させるためのプログラム。 To the computer of the coding device that performs the coding process on the image
A method of predicting a predicted image used when encoding the coded target unit so that the quantization value of each coded target unit, which is a processing unit for performing the coding process, fluctuates according to the image. To determine the quantization value according to the determination method based on
When encoding the quantization value determined according to the determination method, a coding stream is generated by excluding the quantization parameter related to the variation of the quantization value for each coding target unit from the transmission target. A program for executing processing including and.
Priority Applications (2)
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