JP2022103284A - Video encoder, video decoder, and their program - Google Patents
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Description
本発明は、動き補償予測を用いた映像符号化方式における映像符号化装置、映像復号装置、及びこれらのプログラムに関する。 The present invention relates to a video coding device, a video decoding device, and a program thereof in a video coding method using motion compensation prediction.
一般的に、動き補償予測を用いた映像符号化方式では、動きベクトルや差分ベクトルの正負符号(+,-)は、出現頻度に偏りがないため圧縮符号化を行う意義が無いとされ、圧縮(可逆圧縮)を行わないものとなっている。 Generally, in a video coding method using motion compensation prediction, it is considered meaningless to perform compression coding because the positive and negative codes (+,-) of motion vectors and difference vectors are not biased in appearance frequency, and are compressed. (Lossless compression) is not performed.
例えば、MPEG-H HEVC/H.265方式においては、動きベクトルは予測ベクトル(PMV)と差分ベクトル(MVD)の和として表現される(例えば、非特許文献1参照)。 For example, in the MPEG-H HEVC / H.265 method, the motion vector is expressed as the sum of the prediction vector (PMV) and the difference vector (MVD) (see, for example, Non-Patent Document 1).
差分ベクトルは、ベクトルの絶対値が0の場合と、0以外の場合で表現が異なり、これはabs_mvd_greater0_flagで表され、abs_mvd_greater0_flagが0の場合、差分ベクトルは0となる。一方、abs_mvd_greater0_flagが1の場合、差分ベクトルは、差分ベクトルの絶対値と、mvd_sign_flagと呼ばれる差分ベクトルの正負符号の組合せで表現される。この正負符号の+と-は、一般に出現頻度に偏りがないため、mvd_sign_flagは可逆圧縮を行わずに、正負符号の+/-を1/0のビット表現とし、可逆圧縮を行わないバイパスモードで算術符号化して当該差分ベクトルの絶対値に対応付けて伝送している。即ち、MPEG-H HEVC/H.265方式では差分ベクトルの正負符号は全く圧縮が行われていない。 The expression of the difference vector differs depending on whether the absolute value of the vector is 0 or other than 0. This is represented by abs_mvd_greater0_flag, and when abs_mvd_greater0_flag is 0, the difference vector is 0. On the other hand, when abs_mvd_greater0_flag is 1, the difference vector is represented by a combination of the absolute value of the difference vector and the positive / negative sign of the difference vector called mvd_sign_flag. Since the + and-of these positive and negative codes are generally not biased in appearance frequency, mvd_sign_flag does not perform lossless compression, but +/- of the positive and negative codes is used as a 1/0 bit representation, and in bypass mode without lossless compression. It is arithmetically encoded and transmitted in association with the absolute value of the difference vector. That is, in the MPEG-H HEVC / H.265 method, the positive and negative signs of the difference vector are not compressed at all.
上述したように、MPEG-H HEVC/H.265方式等で代表される一般的な映像符号化方式では、差分ベクトルの正負符号の出現頻度に偏りがないため圧縮符号化を行う意義が無いとされ、圧縮(可逆圧縮)を行わないものとなっている。 As described above, in a general video coding method represented by the MPEG-H HEVC / H.265 method or the like, there is no bias in the appearance frequency of the positive and negative codes of the difference vector, so that there is no point in performing compression coding. It is not compressed (lossless compression).
しかしながら、フレーム内の着目ブロックの位置によっては、差分ベクトルの正負符号(+,-)についても発生確率に偏りが生じる場合があり、このためコンテキスト適応型の可逆圧縮により圧縮が可能となる場合がある。このため、差分ベクトルの正負符号(+,-)について圧縮(可逆圧縮)を可能とし、映像符号化に係る圧縮効率をより向上させる技法が望まれる。 However, depending on the position of the block of interest in the frame, the probability of occurrence of the positive and negative signs (+,-) of the difference vector may also be biased, so compression may be possible by context-adaptive lossless compression. be. Therefore, a technique that enables compression (lossless compression) for the positive and negative codes (+,-) of the difference vector and further improves the compression efficiency related to video coding is desired.
そこで、本発明の目的は、上述の問題に鑑みて、動き補償予測を用いた映像符号化方式における差分ベクトルの正負符号(+,-)に係る圧縮効率を向上可能に構成した映像符号化装置、映像復号装置、及びこれらのプログラムを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is an image coding device configured to improve the compression efficiency related to the positive and negative codes (+,-) of the difference vector in the image coding method using motion compensation prediction in view of the above-mentioned problems. , A video decoder, and programs thereof.
本発明の映像符号化装置は、動き補償予測を用いた映像符号化方式における映像符号化装置であって、フレーム内の所定のブロックについて動き補償予測に基づく差分ベクトルを生成する差分ベクトル生成手段と、前記所定のブロックに関する情報、前記差分ベクトルの絶対値、及び前記差分ベクトルに係る予測ベクトルを基にした予め定めた規則に従って前記差分ベクトルの正負符号を推定することにより、前記差分ベクトルの推定符号を決定する差分ベクトル符号推定手段と、前記差分ベクトル生成手段から得られる前記差分ベクトルの正負符号と、前記差分ベクトル符号推定手段から得られる前記差分ベクトルの推定符号とを比較して、両者が等しい場合は真、異なる場合は偽を示す正誤フラグを生成する正誤フラグ生成手段と、前記正誤フラグ生成手段によって生成した前記正誤フラグに対し、前記所定のブロックの位置に応じたコンテキストに適応させた可逆圧縮処理を施すコンテキスト適応型の可逆圧縮手段と、当該可逆圧縮処理を施した前記正誤フラグを前記差分ベクトルの絶対値に対応付けて伝送するためのストリームを生成するストリーム生成手段と、を備えることを特徴とする。 The video coding device of the present invention is a video coding device in a video coding method using motion compensation prediction, and is a difference vector generation means for generating a difference vector based on motion compensation prediction for a predetermined block in a frame. , The estimated code of the difference vector by estimating the positive and negative signs of the difference vector according to a predetermined rule based on the information about the predetermined block, the absolute value of the difference vector, and the prediction vector related to the difference vector. The difference vector code estimation means for determining the above, the positive and negative codes of the difference vector obtained from the difference vector generation means, and the estimation code of the difference vector obtained from the difference vector code estimation means are compared and both are equal. A correct / incorrect flag generation means that generates a correct / incorrect flag indicating true if the case is true and false if different, and the correct / incorrect flag generated by the correct / incorrect flag generation means are reversible adapted to the context according to the position of the predetermined block. It is provided with a context-adaptive reversible compression means for performing compression processing and a stream generation means for generating a stream for transmitting the correct / incorrect flag subjected to the reversible compression processing in association with the absolute value of the difference vector. It is characterized by.
また、本発明の映像符号化装置において、前記差分ベクトル符号推定手段は、前記所定のブロックに関する情報、前記差分ベクトルの絶対値、及び前記予測ベクトルを用いて正側及び負側の候補ベクトルを算出し、各候補ベクトルのそれぞれに対応するブロックの位置と前記フレームの画面端との位置関係に応じて、或いは前記所定のブロックの座標及び大きさ、前記正側及び負側の候補ベクトル、並びに前記フレームの画面幅の位置関係に応じて、場合分けした予め定めた規則に基づいて前記差分ベクトルの正負符号を推定することを特徴とする。 Further, in the video coding apparatus of the present invention, the difference vector code estimation means calculates positive and negative candidate vectors using the information about the predetermined block, the absolute value of the difference vector, and the prediction vector. Then, depending on the positional relationship between the position of the block corresponding to each candidate vector and the screen edge of the frame, or the coordinates and size of the predetermined block, the positive and negative candidate vectors, and the said. It is characterized in that the positive / negative sign of the difference vector is estimated based on a predetermined rule divided into cases according to the positional relationship of the screen width of the frame.
また、本発明の映像符号化装置において、前記フレームにおける画面中央の領域と画面端の所定範囲内の領域とに分け、少なくとも前記画面端の所定範囲内の領域に前記所定のブロックが収まっている際に、前記正誤フラグ生成手段を作動させるよう制御する制御手段を更に備えることを特徴とする。 Further, in the video coding apparatus of the present invention, the frame is divided into a region in the center of the screen and a region within a predetermined range at the edge of the screen, and the predetermined block is contained in at least a region within the predetermined range at the edge of the screen. At that time, it is further provided with a control means for controlling the operation of the correctness flag generation means.
また、本発明の映像符号化装置において、前記制御手段は、複数分割された前記画面端の所定範囲内の領域のうちいずれの領域に前記所定のブロックが収まっているかに基づいて、前記差分ベクトルの水平成分と垂直成分のそれぞれで前記正誤フラグを使用する成分を切り替えるように制御する手段を有することを特徴とする。 Further, in the video coding apparatus of the present invention, the control means has the difference vector based on which region of the regions within the predetermined range of the screen edge divided into a plurality of regions contains the predetermined block. It is characterized by having a means for controlling to switch the component using the correctness flag for each of the horizontal component and the vertical component of the above.
また、本発明の映像符号化装置において、前記制御手段は、前記所定のブロックが前記フレームの画面の上下辺より左右辺に近い場合は、前記差分ベクトル符号推定手段に対し前記差分ベクトルの水平成分の正負符号を先に決定させ、前記所定のブロックが前記フレームの画面の左右辺より上下辺に近い場合は、前記差分ベクトル符号推定手段に対し前記差分ベクトルの垂直成分の正負符号を先に決定させ、前記所定のブロックが前記フレームの画面の左右辺及び上下辺から等距離にある場合は、前記差分ベクトル符号推定手段に対し予め定めた順序で差分ベクトルの水平成分及び垂直成分の正負符号を決定させるように制御する手段を有することを特徴とする。 Further, in the video coding apparatus of the present invention, when the predetermined block is closer to the left and right sides than the upper and lower sides of the screen of the frame, the control means has a horizontal component of the difference vector with respect to the difference vector code estimation means. If the predetermined block is closer to the upper and lower sides than the left and right sides of the screen of the frame, the positive and negative codes of the vertical components of the difference vector are determined first by the difference vector code estimation means. When the predetermined block is at equal distances from the left and right sides and the top and bottom sides of the screen of the frame, the positive and negative codes of the horizontal component and the vertical component of the difference vector are assigned to the difference vector code estimation means in a predetermined order. It is characterized by having a means for controlling to make a decision.
更に、本発明の映像復号装置は、本発明の映像符号化装置によって伝送されるストリームを入力して読み込み、復号対象のフレーム内の所定のブロックについて前記差分ベクトルの絶対値及び前記可逆圧縮処理が施された正誤フラグを抽出するストリーム読込手段と、該所定のブロックに関する情報、前記差分ベクトルの絶対値、及び前記差分ベクトルに係る予測ベクトルを基にした予め定めた規則に従って前記差分ベクトルの正負符号を推定することにより、前記差分ベクトルの推定符号を決定する差分ベクトル符号推定手段と、前記可逆圧縮処理が施された正誤フラグに対し、当該所定のブロックの位置に応じたコンテキストに適応させた可逆復号処理を施すことにより復号した正誤フラグを生成するコンテキスト適応型の可逆復号手段と、当該復号した前記正誤フラグが真を示すときは、該差分ベクトルの推定符号を当該所定のブロックの差分ベクトルの正負符号とし、偽を示すときは、該差分ベクトルの推定符号を反転した符号を差分ベクトルの正負符号として決定する差分ベクトル符号決定手段と、当該所定のブロックの画像を復元するために、当該抽出した前記差分ベクトルの絶対値、及び前記差分ベクトル符号決定手段によって決定した差分ベクトルの正負符号を用いて、前記復号対象のフレーム内の当該所定のブロックの差分ベクトルを復元する差分ベクトル復元手段と、を備えることを特徴とする。 Further, the video decoding device of the present invention inputs and reads a stream transmitted by the video coding device of the present invention, and performs the absolute value of the difference vector and the reversible compression process for a predetermined block in the frame to be decoded. A positive / negative sign of the difference vector according to a predetermined rule based on a stream reading means for extracting the applied correctness flag, information about the predetermined block, an absolute value of the difference vector, and a prediction vector related to the difference vector. By estimating, the difference vector code estimation means for determining the estimated code of the difference vector and the correctness flag subjected to the reversible compression process are reversible adapted to the context according to the position of the predetermined block. A context-adaptive reversible decoding means that generates a decoded correct / incorrect flag by performing a decoding process, and when the decoded correct / incorrect flag indicates true, the estimated code of the difference vector is used as the difference vector of the predetermined block. When a positive / negative sign is used and a false sign is indicated, a difference vector code determining means for determining a code obtained by inverting the estimated code of the difference vector as a positive / negative code of the difference vector, and the extraction to restore the image of the predetermined block. A difference vector restoration means for restoring the difference vector of the predetermined block in the frame to be decoded by using the absolute value of the difference vector and the positive / negative sign of the difference vector determined by the difference vector sign determining means. It is characterized by having.
また、本発明の映像復号装置において、前記コンテキスト適応型の可逆復号手段は、当該所定のブロックの画面内の位置に応じてコンテキストとして参照するブロックとして予め定められた位置のブロックを参照して、前記可逆圧縮処理が施された正誤フラグに対し前記可逆復号処理を施すことを特徴とする。 Further, in the video decoding device of the present invention, the context-adaptive lossless decoding means refers to a block at a predetermined position as a block to be referred to as a context according to the position of the predetermined block in the screen. It is characterized in that the lossless decoding process is performed on the correct / incorrect flag to which the lossless compression process is performed.
また、本発明の映像復号装置において、前記コンテキスト適応型の可逆復号手段は、当該所定のブロックの画面内の位置に応じてコンテキストとして参照するブロックとして、当該所定のブロックが画面上下辺よりも画面左右辺に近い場合、当該所定のブロックの直上のブロックを参照し、当該所定のブロックが画面左右辺よりも画面上下辺に近い場合、当該所定のブロックの直左のブロックを参照し、当該所定のブロックが画面左右辺よりも画面上下辺から等距離にある場合、当該所定のブロックの直左、直左上、直上、及び直右上のうち予め定めた1以上のブロックを参照して、前記可逆圧縮処理が施された正誤フラグに対し前記可逆復号処理を施すことを特徴とする。 Further, in the video decoding device of the present invention, the context-adaptive reversible decoding means is a block referred to as a context according to the position of the predetermined block in the screen, and the predetermined block is a screen rather than the upper and lower sides of the screen. If it is close to the left and right sides, it refers to the block directly above the predetermined block, and if the predetermined block is closer to the upper and lower sides of the screen than the left and right sides of the screen, it refers to the block directly to the left of the predetermined block. When the block of is at an equal distance from the upper and lower sides of the screen than the left and right sides of the screen, the reversible of the block is referred to one or more predetermined blocks of the predetermined block directly to the left, to the upper left, to the upper left, and to the upper right of the screen. It is characterized in that the reversible decoding process is performed on the correct / incorrect flag that has been compressed.
更に、本発明のプログラムは、コンピューターを、本発明の映像符号化装置として機能させるためのプログラムとして構成する。 Further, the program of the present invention is configured as a program for operating the computer as the video coding apparatus of the present invention.
更に、本発明のプログラムは、コンピューターを、本発明の映像復号装置として機能させるためのプログラムとして構成する。 Further, the program of the present invention is configured as a program for operating the computer as the video decoding device of the present invention.
本発明によれば、動き補償予測を用いた映像符号化方式における差分ベクトルの正負符号(+,-)に関して可逆圧縮が可能となり、少なくとも映像を構成するフレームの画面端に位置する予測対象の着目ブロックにおける差分ベクトルの正負符号(+,-)に係る圧縮効率が向上可能となる。 According to the present invention, lossless compression is possible with respect to the positive and negative codes (+,-) of the difference vector in the video coding method using motion compensation prediction, and attention is paid to the prediction target located at least at the screen edge of the frame constituting the video. The compression efficiency related to the positive and negative signs (+,-) of the difference vector in the block can be improved.
(用語の定義)
まず、動きベクトルに関して、MPEG-2/H.262方式のように動きベクトルそのものを伝送する場合や、MPEG-H HEVC/H.265方式のように予測ベクトルと差分ベクトルの和として伝送する場合などがある。そこで、本発明に係る映像符号化装置1及び映像復号装置2にて用いる動きベクトルに関して、一般化して述べるために、式(1)を満たすものとして説明する。
(Definition of terms)
First, regarding the motion vector, when the motion vector itself is transmitted as in the MPEG-2 / H.262 method, or when it is transmitted as the sum of the prediction vector and the difference vector as in the MPEG-H HEVC / H.265 method, etc. There is. Therefore, in order to generalize the motion vector used in the
動きベクトル = 予測ベクトル + 差分ベクトル(1) Motion vector = Prediction vector + Difference vector (1)
式(1)の「予測ベクトル」は、そのベクトルそのものを伝送せずに、所定の番号等を伝送し、その番号等から予め定められた規則によりベクトルを算出するデータを意味する。また、式(1)の「差分ベクトル」は、ベクトルそのものを伝送するデータを意味する。 The "prediction vector" in the equation (1) means data in which a predetermined number or the like is transmitted without transmitting the vector itself, and a vector is calculated from the number or the like according to a predetermined rule. Further, the "difference vector" in the equation (1) means data for transmitting the vector itself.
本発明は式(1)の予測ベクトルには直接関連せず、差分ベクトルの正負符号に直接関連するものであるため、図1及び図2を参照して後述する本発明による一実施形態の映像符号化装置1及び映像復号装置2では、差分ベクトルの正負符号の伝送に関する主要な構成要素のみを図示して説明する。
Since the present invention is not directly related to the prediction vector of the equation (1) but directly to the positive and negative codes of the difference vector, the image of the embodiment according to the present invention described later with reference to FIGS. 1 and 2. In the
尚、MPEG-H HEVC/H.265方式の場合、式(1)の予測ベクトルはMPEG-H HEVC/H.265方式の予測ベクトル(PMV)、式(1)の差分ベクトルはMPEG-H HEVC/H.265方式の差分ベクトル(MVD)にそのまま対応し、本発明に係る映像符号化装置1及び映像復号装置2を適用可能である。
In the case of the MPEG-H HEVC / H.265 method, the prediction vector of the formula (1) is the prediction vector (PMV) of the MPEG-H HEVC / H.265 method, and the difference vector of the formula (1) is the MPEG-H HEVC. It corresponds to the difference vector (MVD) of the / H.265 method as it is, and the
また、予測ベクトルを用いない映像符号化方式の場合、式(1)の予測ベクトルを0、式(1)の差分ベクトルを当該方式の動きベクトルとして扱うことができ、一般性を失わずに、本発明に係る映像符号化装置1及び映像復号装置2を適用可能である。
Further, in the case of the video coding method that does not use the prediction vector, the prediction vector of the formula (1) can be treated as 0 and the difference vector of the formula (1) can be treated as the motion vector of the method, without losing the generality. The
また、近年では、動きベクトルを算出するために、予測ベクトル、差分ベクトルに加え、予測ベクトルの算出に関する第三のベクトルを加算する映像符号化方式についても検討されているが、この場合でも、式(1)の予測ベクトルを、当該方式の予測ベクトル+当該方式の第三のベクトルとし、式(1)の差分ベクトルを当該方式の差分ベクトルとして扱うことができ、一般性を失わずに、本発明に係る映像符号化装置1及び映像復号装置2を適用可能である。
Further, in recent years, in order to calculate the motion vector, a video coding method in which a third vector related to the calculation of the prediction vector is added in addition to the prediction vector and the difference vector has been studied. The prediction vector of (1) can be treated as the prediction vector of the method + the third vector of the method, and the difference vector of the formula (1) can be treated as the difference vector of the method. The
以下、図1及び図2を参照して、本発明による一実施形態の映像符号化装置1及び映像復号装置2について説明する。
Hereinafter, the
(映像符号化装置)
図1は、本発明による一実施形態の映像符号化装置1の概略構成を示すブロック図である。映像符号化装置1は、画像符号化部10、差分ベクトル符号推定部13、正誤フラグ生成部14、コンテキスト適応型可逆圧縮部15、正負二値化部16、切替部17、設定制御部18、及びストリーム生成部19を備える。画像符号化部10は、動き補償予測部11及び差分ベクトル生成部12を含む。
(Video coding device)
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a
画像符号化部10は、符号化対象の映像におけるフレーム画像を入力してブロック分割し、ブロック単位でイントラ予測及びインター予測を行う機能部である。本発明は、インター予測に係る動き補償予測に基づく差分ベクトルの正負符号の圧縮/復号に関する。そこで、図1では、簡潔に、画像符号化部10は、着目ブロックについて動き補償予測に基づく差分ベクトルを生成する機能を有するとして、動き補償予測部11及び差分ベクトル生成部12のみ図示し、予測ベクトルの伝送処理や局部復号処理を含むその他の処理の図示及びその説明は省略している。
The
尚、動き補償予測部11は、入力画像の着目ブロックと局部復号済の参照ブロックとを用いた動き検出に基づいて動き補償予測を行い、予測画像のブロックを生成し差分ベクトル生成部12に出力する。
The motion
また、差分ベクトル生成部12は、当該動き検出によって生成される動きベクトルについて、式(1)に示したように、予測画像のブロックの位置を示す動きベクトルについてインデックス等の所定の番号で近似される予測ベクトルに対しベクトル加算する差分ベクトルを生成する。
Further, the difference
ここで、画像符号化部10は、差分ベクトル生成部12によって生成した差分ベクトルについて、その差分ベクトルの絶対値と差分ベクトルの正負符号とに分けて出力する。
Here, the
差分ベクトル符号推定部13は、画像符号化部10から、当該着目ブロックに関する着目ブロック情報(着目ブロックの位置、サイズ、及びフレーム画像のサイズを含む)、予測ベクトル、及び差分ベクトルの絶対値を入力し、予め定めた規則(即ち、後述する「差分ベクトルの正負符号の推定処理」)に基づいて、当該差分ベクトルの正負符号を推定し、その推定した正負符号を示す差分ベクトル推定符号を正誤フラグ生成部14に出力する。
The difference vector
正誤フラグ生成部14は、差分ベクトル符号推定部13から得られる差分ベクトル推定符号と、画像符号化部10から得られる差分ベクトルの正負符号とを比較して、両者が等しい場合は「真」、異なる場合は「偽」を示す正誤フラグを生成し、コンテキスト適応型可逆圧縮部15に出力する。
The correct / incorrect flag generation unit 14 compares the difference vector estimation code obtained from the difference vector
コンテキスト適応型可逆圧縮部15は、画像符号化部10から当該着目ブロック情報を入力し、且つ正誤フラグ生成部14から正誤フラグを入力し、当該着目ブロック情報に基づいてコンテキストモデルを指定し、当該正誤フラグに対してコンテキスト適応型の可逆圧縮符号化処理を施すことにより、可逆圧縮した正誤フラグを生成し切替部17に出力する。尚、コンテキスト適応型の可逆圧縮符号化処理は、例えばMPEG-H HEVC/H.265方式に準じる映像符号化方式とする場合ではCABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding)を、AVC/H.264方式に準じる映像符号化方式とする場合ではCABAC又はCAVLC(Context-based Adaptive Variable Length Coding)を利用できる。即ち、コンテキスト適応型可逆圧縮部15は、コンテキストモデルに従い、当該着目ブロックの位置における周囲の状況(コンテキスト)に応じて適応的に2値化する符号化を行う。
The context-adaptive
ただし、本実施形態における映像符号化装置1では、正誤フラグの可逆圧縮に係るコンテキストモデルとして、図9を参照して詳細は後述するが、着目ブロック周辺におけるどのブロックをコンテキストとして参照するかについての好適例がある。
However, in the
正負二値化部16は、従来技法と同様に、正負符号の+/-を1/0のビット表現とする二値化処理を行って切替部17に出力する。
The positive /
切替部17は、設定制御部18の制御により、当該着目ブロックの差分ベクトルの正負符号の伝送について、コンテキスト適応型可逆圧縮部15によって可逆圧縮した正誤フラグにより伝送するか、正負二値化部16によって単純に二値化した正負符号により伝送するかを切り替えて、ストリーム生成部19に出力する機能部である。
Under the control of the setting
設定制御部18は、フレーム画像における当該着目ブロックの位置に応じて、本発明に係る「差分ベクトルの正負符号の推定処理」に係るコンテキストモデルを指定する領域と、従来技法と同様に正負符号の+/-を1/0のビット表現とする領域を予め定めた設定情報を有し、当該設定情報に基づいて切替部17における切り替えを制御する。本例では、設定制御部18が当該設定情報をストリーム生成部19に出力する例を説明するが、当該設定情報について映像符号化装置1及び映像復号装置2間で予め定めておくときは映像符号化装置1から映像復号装置2へと伝送する必要はない。
The setting
尚、図1において、設定制御部18は、切替部17における切り替えを制御しコンテキスト適応型可逆圧縮部15と正負二値化部16の出力の切り替えを行う構成例を示しているが、差分ベクトル符号推定部13、正誤フラグ生成部14及びコンテキスト適応型可逆圧縮部15の動作と、正負二値化部16の動作の切り替えを行うよう構成してもよい。
Note that FIG. 1 shows a configuration example in which the
ストリーム生成部19は、画像符号化部10から得られる当該着目ブロックに対応する差分ベクトルの絶対値に対し、切替部17から得られる当該可逆圧縮後の正誤フラグ又は当該単純に二値化した正負符号を対応付けて伝送するためのストリームを生成し外部に出力する。本例では、設定制御部18から得られる当該設定情報が、着目ブロック情報(着目ブロックの位置、サイズ、及びフレーム画像のサイズを含む)とともに、当該ストリーム中のヘッダ(スライス又はタイルのヘッダ、ピクチャのヘッダ、及びシーケンスのヘッダのいずれか1つ以上を含む)に埋め込まれる。尚、ストリーム中には予測ベクトル等の復号に必要な情報も含まれる。差分ベクトルの正負符号以外の伝送に関しては従来技法に基づく任意の方法が利用できるため、その説明は省略する。
The
このように、映像符号化装置1は、着目ブロックについて動き補償予測に基づく差分ベクトルを生成し、その差分ベクトルの正負符号について、着目ブロック情報、差分ベクトルの絶対値、及び差分ベクトルに係る予測ベクトルを基にした予め定めた規則(即ち、後述する「差分ベクトルの正負符号の推定処理」)に従って当該差分ベクトルの正負符号を推定する。そして、映像符号化装置1は、当該差分ベクトルについて推定した正負符号(差分ベクトル推定符号)が差分ベクトル生成時に得られる差分ベクトルの正負符号と等しければ真とし、異なっていれば偽とする正誤フラグを生成し、コンテキスト適応型の可逆圧縮処理を行って伝送する。
As described above, the
これにより、発生確率に偏りが生じるフレーム画像内の着目ブロックの場合に、その差分ベクトルの正負符号(+,-)について正誤フラグで表現し、その圧縮(可逆圧縮)が可能となり、より映像符号化に係る圧縮効率を向上させることが可能となる。 As a result, in the case of a block of interest in a frame image in which the occurrence probability is biased, the positive / negative sign (+,-) of the difference vector is expressed by a correct / incorrect flag, and its compression (lossless compression) becomes possible, resulting in a more video code. It is possible to improve the compression efficiency related to the conversion.
(映像復号装置)
図2は、本発明による一実施形態の映像復号装置2の概略構成を示すブロック図である。映像復号装置2は、ストリーム読込部20、画像復号部21、設定制御部24、切替部25、コンテキスト適応型可逆復号部26、差分ベクトル符号推定部27、差分ベクトル符号決定部28、及び正負決定部29を備える。画像復号部21は、差分ベクトル復元部22及び動き補償予測部23を含む。
(Video decoder)
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the
ストリーム読込部20は、映像符号化装置1から伝送されたストリームを読み込み、着目ブロックにおける差分ベクトルの絶対値に関する信号については画像復号部21及び差分ベクトル符号推定部27に出力し、当該差分ベクトルの絶対値に対応付けて伝送されている、当該可逆圧縮後の正誤フラグ又は当該単純に二値化した正負符号については切替部25に出力する。
The
画像復号部21は、ブロック単位でイントラ予測及びインター予測を行って復号を行う機能部である。本発明は、インター予測に係る動き補償予測に基づく差分ベクトルの正負符号の圧縮/復号に関する。そこで、図2では、簡潔に、画像復号部21は、着目ブロックについて復元した差分ベクトル、予測ベクトル、及び復号済の参照ブロックを用いて動き補償予測を行い、伝送された画像を復元する機能を有するとして、差分ベクトル復元部22及び動き補償予測部23のみ図示し、予測ベクトルの復号処理を含むその他の処理の図示及びその説明は省略している。
The
尚、差分ベクトル復元部22は、ストリーム読込部20から入力される差分ベクトルの絶対値と、当該差分ベクトルの絶対値に対応付けて伝送されていた、当該可逆圧縮後の正誤フラグ又は当該単純に二値化した正負符号とを用いて、差分ベクトルを復元する。
The difference
また、動き補償予測部23は、差分ベクトル復元部22によって復元した差分ベクトル、伝送される予測ベクトル、及び復号済の参照ブロックを用いて動き補償予測を行い、当該着目ブロックの画像を復元する。
Further, the motion
設定制御部24は、フレーム画像における当該着目ブロックの位置に応じて、本発明に係る「差分ベクトルの正負符号の推定処理」に係るコンテキストモデルを指定する領域と、従来技法と同様に正負符号の+/-を1/0のビット表現とする領域を予め定めた設定情報に基づいて切替部25における切り替えを制御する。本例では、当該設定情報が当該ストリーム中のヘッダ(スライス又はタイルのヘッダ、ピクチャのヘッダ、及びシーケンスのヘッダのいずれか1つ以上を含む)に埋め込まれている。そこで、設定制御部24は、当該設定情報を抽出し、その抽出した設定情報に基づいて、切替部25における切り替えを制御する。尚、当該設定情報について映像符号化装置1及び映像復号装置2間で予め定めておくときは映像符号化装置1から映像復号装置2へと伝送する必要はなく、当該設定情報をヘッダに埋め込む必要もない。
The setting
切替部25は、設定制御部24の制御により、可逆圧縮した正誤フラグと単純に二値化した差分ベクトルの正負符号を切り替えて、それぞれコンテキスト適応型可逆復号部26及び正負決定部29に出力する機能部である。
Under the control of the setting
本例では、図2において、設定制御部24は、切替部25における切り替えを制御し、それぞれ後述するコンテキスト適応型可逆復号部16と正負決定部29への入力の切り替えを行う構成例を示しているが、それぞれ後述するコンテキスト適応型可逆復号部26、差分ベクトル符号推定部27、及び差分ベクトル符号決定部28の動作と、正負決定部29の動作の切り替えを行うよう構成してもよい。
In this example, FIG. 2 shows a configuration example in which the
コンテキスト適応型可逆復号部26は、ストリーム読込部20から、当該着目ブロック情報、及び切替部25を介して映像符号化装置1側で可逆圧縮された正誤フラグを入力し、当該着目ブロック情報に基づいてコンテキストモデルを指定し、当該正誤フラグに対してコンテキスト適応型の可逆復号処理を施すことにより、復号した正誤フラグを生成し差分ベクトル符号決定部28に出力する。尚、コンテキスト適応型の可逆復号処理は、例えば、MPEG-H HEVC/H.265方式に準じる映像符号化方式とする場合ではCABACを利用でき、一方、AVC/H.264方式に準じる映像符号化方式とする場合ではCABAC又はCAVLCを利用できる。即ち、コンテキスト適応型可逆復号部26は、コンテキストモデルに従い、当該着目ブロックの位置における周囲の状況(コンテキスト)に応じて適応的に2値化する復号を行う。また、当該着目ブロック情報(着目ブロックの位置、サイズ、及びフレーム画像のサイズを含む)は、当該ストリーム中のヘッダ(スライス又はタイルのヘッダ、ピクチャのヘッダ、及びシーケンスのヘッダのいずれか1つ以上を含む)に埋め込まれている。
The context-adaptive
ただし、本実施形態における映像復号装置2では、正誤フラグの可逆圧縮に係るコンテキストモデルとして、図9を参照して詳細は後述するが、着目ブロック周辺におけるどのブロックをコンテキストとして参照するかについての好適例がある。
However, in the
差分ベクトル符号推定部27は、映像符号化装置1側の差分ベクトル符号推定部13と同様の処理を行う。差分ベクトル符号推定部27は、ストリーム読込部20から当該着目ブロック情報及び差分ベクトルの絶対値を入力し、画像復号部21から予測ベクトルを入力し、当該予め定めた規則(即ち、後述する「差分ベクトルの正負符号の推定処理」)に基づいて、当該差分ベクトルの正負符号を推定し、その推定した正負符号を示す差分ベクトル推定符号を差分ベクトル符号決定部28に出力する。
The difference vector
差分ベクトル符号決定部28は、コンテキスト適応型可逆復号部26から得られる正誤フラグが「真」を示すときは、差分ベクトル符号推定部27から得られる差分ベクトル推定符号をそのまま差分ベクトルの正負符号として決定して画像復号部21に出力し、当該正誤フラグが「偽」を示すときは、差分ベクトル推定符号を反転した符号を差分ベクトルの正負符号として決定して画像復号部21に出力する。
When the correctness flag obtained from the context-adaptive
正負決定部29は、切替部25を介して得られる単純に二値化された差分ベクトルの正負符号の0/1のビット表現に対応して、従来技法と同様に、当該差分ベクトルの正負符号の+/-を決定し、画像復号部21に出力する。
The positive /
これにより、画像復号部21における差分ベクトル復元部22は、ストリーム読込部20から入力される差分ベクトルの絶対値と、当該差分ベクトルの絶対値に対応付けて伝送されていた、当該可逆圧縮後の正誤フラグ又は当該単純に二値化した正負符号とを用いて、差分ベクトルを復元する。
As a result, the difference
このように、映像復号装置2は、ストリームから読み込んだ着目ブロックに関する差分ベクトルの正負符号について、当該予め定めた規則(即ち、後述する「差分ベクトルの正負符号の推定処理」)に基づいて当該差分ベクトルの正負符号を推定し、ストリームから読み込んだコンテキスト適応型の可逆圧縮が施された正誤フラグを可逆復号する。そして、映像復号装置2は、当該正誤フラグが真を示すときは、当該推定した正負符号(差分ベクトル推定符号)を差分ベクトルの正負符号とし、偽を示すときは、当該推定した正負符号(差分ベクトル推定符号)を反転した符号を差分ベクトルの正負符号として決定する。
As described above, the
これにより、発生確率に偏りが生じるフレーム画像内の着目ブロックの場合に、その差分ベクトルの正負符号(+,-)について圧縮(可逆圧縮)された正誤フラグの復号(可逆復号)が可能となり、映像符号化に係る圧縮効率をより向上させることが可能となる。 As a result, in the case of a block of interest in a frame image in which the occurrence probability is biased, it becomes possible to decode (losslessly compress) the correct / incorrect flag compressed (lossless compression) for the positive and negative codes (+,-) of the difference vector. It is possible to further improve the compression efficiency related to video coding.
(実施例1:差分ベクトルの正負符号の推定処理)
図3は、本発明による一実施形態の映像符号化装置1(差分ベクトル符号推定部13)、及び映像復号装置2(差分ベクトル符号推定部27)における実施例1の差分ベクトルの正負符号の推定処理を示すフローチャートである。
(Example 1: Estimating processing of positive / negative sign of difference vector)
FIG. 3 shows the estimation of the positive and negative codes of the difference vector of Example 1 in the video coding device 1 (difference vector code estimation unit 13) and the video decoding device 2 (difference vector code estimation unit 27) of the embodiment according to the present invention. It is a flowchart which shows the process.
まず、差分ベクトル符号推定部13,27は、着目ブロックについて、差分ベクトルの絶対値を入力(読み込み)(ステップS11)、差分ベクトルの絶対値=0であるか否かを判定する(ステップS12)。
First, the difference vector
差分ベクトルの絶対値のビットストリームからの読み込み方法については、従来技法と同様の方法を用いればよい。例えば、ビットストリームからゴロム符号化された差分ベクトルの絶対値を読み込むことや、HEVC/H.265方式のように差分ベクトルの絶対値が0より大きいことを示すフラグ、1より大きいことを示すフラグ、ゴロム符号化された差分ベクトルの絶対値などの組合せで読み込んでもよい。 As for the method of reading the absolute value of the difference vector from the bit stream, the same method as the conventional technique may be used. For example, reading the absolute value of the Golomb-coded difference vector from the bitstream, or a flag indicating that the absolute value of the difference vector is larger than 0 as in the HEVC / H.265 method, and a flag indicating that it is larger than 1. , The absolute value of the Golomb-coded difference vector may be read in combination.
差分ベクトルの絶対値=0であるとき(ステップS12:Y)、差分ベクトル符号推定部13,27は、差分ベクトルの正負符号なしとして推定処理を終了する(ステップS13)。読み込んだ差分ベクトルの絶対値が0の場合は正負符号を決める必要がないため、これ以降の処理は行わずに、差分ベクトル=0となり、差分ベクトルの正負符号なしとして推定処理を終了する。
When the absolute value of the difference vector = 0 (step S12: Y), the difference vector
一方、差分ベクトルの絶対値≠0であるとき(ステップS12:N)、差分ベクトル符号推定部13,27は、まず、当該着目ブロックに関する正側及び負側の候補ベクトルVA,VBを算出する(ステップS14)。
候補ベクトルVA=予測ベクトル+差分ベクトルの絶対値
候補ベクトルVB=予測ベクトル-差分ベクトルの絶対値
On the other hand, when the absolute value of the difference vector ≠ 0 (step S12: N), the difference vector
Candidate vector VA = Prediction vector + Absolute value of difference vector Candidate vector VA = Prediction vector - Absolute value of difference vector
尚、予測ベクトルはHEVC/H.265方式等の従来技法通りの方法で求めることができる。予測ベクトルは、差分ベクトルの絶対値や正誤フラグより先に求めてもよい。 The prediction vector can be obtained by a method according to a conventional technique such as HEVC / H.265 method. The prediction vector may be obtained before the absolute value of the difference vector or the correctness flag.
続いて、差分ベクトル符号推定部13,27は、着目ブロックBKnを候補ベクトルVA、候補ベクトルVBにそれぞれ移動したブロックBKA、ブロックBKBを算出する(ステップS15)。
Subsequently, the difference vector
続いて、差分ベクトル符号推定部13,27は、ブロックBKA,BKBが双方とも完全に画面内であるかを判定する(ステップS16)。
Subsequently, the difference vector
ブロックBKA,BKBが双方とも完全に画面内であるとき(ステップS16:Y)、差分ベクトル符号推定部13,27は、差分ベクトルの正負符号をデフォルト値として推定し、差分ベクトル推定符号=デフォルト値として決定する(ステップS17)。本例では“正”をデフォルト値として説明するが、“負”をデフォルト値としてもよい。
When both blocks BK A and BK B are completely in the screen (step S16: Y), the difference vector
尚、ステップS17に係る差分ベクトル推定符号のデフォルト値は、本例では設定情報として、ストリーム中のヘッダ(スライス又はタイルのヘッダ、ピクチャのヘッダ、及びシーケンスのヘッダのいずれか1つ以上を含む)に埋め込まれる。ただし、当該デフォルト値について映像符号化装置1及び映像復号装置2間で予め定めておくときは映像符号化装置1から映像復号装置2へと伝送する必要はなく、当該設定情報をヘッダに埋め込む必要もない。
The default value of the difference vector estimation code according to step S17 is the header in the stream (including one or more of the header of the slice or tile, the header of the picture, and the header of the sequence) as the setting information in this example. Embedded in. However, when the default value is predetermined between the
ブロックBKA,BKBが双方とも完全に画面内でないとき(ステップS16:N)、差分ベクトル符号推定部13,27は、続いてブロックBKA,BKBが双方とも完全に画面外であるかを判定する(ステップS18)。
When both blocks BK A and BK B are not completely in the screen (step S16: N), the difference vector
ブロックBKA,BKBが双方とも完全に画面外であるとき(ステップS18:Y)、差分ベクトル符号推定部13,27は、「ブロックBKAとその最近接の画面端との距離」と、「ブロックBKBとその最近接の画面端との距離」とを比較する(ステップS19)。
When both blocks BK A and BK B are completely off the screen (step S18: Y), the difference vector
ブロックBKAとその最近接の画面端との距離が、ブロックBKBとその最近接の画面端との距離より大きいとき(ステップS19:Y)、差分ベクトル符号推定部13,27は、差分ベクトル推定符号=負として決定する(ステップS21)。
When the distance between the block BK A and its closest screen edge is larger than the distance between the block BK B and its closest screen edge (step S19: Y), the difference vector
また、ブロックBKAとその最近接の画面端との距離が、ブロックBKBとその最近接の画面端との距離より小さいとき(ステップS19:N)、差分ベクトル符号推定部13,27は、差分ベクトル推定符号=正として決定する(ステップS20)。
Further, when the distance between the block BK A and its closest screen edge is smaller than the distance between the block BK B and its closest screen edge (step S19: N), the difference vector
例えば図4(a)に示すように、差分ベクトルの正符号が右方向、差分ベクトルの負符号が左方向を示すとして、候補ベクトルVAに対応するブロックBKAと候補ベクトルVBに対応するブロックBKBが双方とも画面外にある例を説明する。ブロックBKAとその最近接の画面端との距離DAが、候補ベクトルVBに対応するブロックBKBとその最近接の画面端との距離DBより小さいときには、差分ベクトル推定符号=正として決定することで、ブロックBKAの方がブロックBKBよりも予測確度が高いとして判断する。 For example, as shown in FIG. 4A, assuming that the positive sign of the difference vector indicates the right direction and the negative sign of the difference vector indicates the left direction, the block BK A corresponding to the candidate vector VA and the candidate vector V B correspond to each other. An example in which both blocks BK B are outside the screen will be described. When the distance DA between the block BK A and its closest screen edge is smaller than the distance DB between the block BK B corresponding to the candidate vector V B and its closest screen edge, the difference vector estimation code = positive. By making a decision, it is determined that the block BK A has a higher prediction accuracy than the block BK B.
また、ブロックBKAとその最近接の画面端との距離が、ブロックBKBとその最近接の画面端との距離と等しいとき、差分ベクトル符号推定部13,27は、差分ベクトル推定符号=正又は負の予め指定された方(図3に示すステップS19では差分ベクトル推定符号=正)として決定する。
Further, when the distance between the block BK A and its closest screen edge is equal to the distance between the block BK B and its closest screen edge, the difference vector
尚、ステップS19に係る比較で、差分ベクトル推定符号=正又は負の予め指定された方として決定するにあたり、第2のデフォルト値として(或いは共通に用いるデフォルト値として)示す設定情報を、ストリーム中のヘッダ(スライス又はタイルのヘッダ、ピクチャのヘッダ、及びシーケンスのヘッダのいずれか1つ以上を含む)に埋め込んで伝送する形態とすることもできる。ただし、当該第2のデフォルト値について映像符号化装置1及び映像復号装置2間で予め定めておくときは映像符号化装置1から映像復号装置2へと伝送する必要はなく、当該設定情報をヘッダに埋め込む必要もない。
In the comparison according to step S19, the setting information shown as the second default value (or as the default value commonly used) is shown in the stream when the difference vector estimation code = positive or negative pre-specified one is determined. It can also be embedded in the header of (including one or more of a slice or tile header, a picture header, and a sequence header) for transmission. However, when the second default value is predetermined between the
一方、ブロックBKA,BKBが双方とも完全に画面内でも画面外でもないとき(ステップS18:N)、即ち、ブロックBKA,BKBのうち少なくとも一方が部分的に画面外であるとき、差分ベクトル符号推定部13,27は、ブロックBKA, BKBの画面外の領域の面積を算出する(ステップS22)。
面積SA=ブロックBKAの画面外にはみ出す面積
面積SB=ブロックBKBの画面外にはみ出す面積
On the other hand, when both blocks BK A and BK B are neither completely in-screen nor off-screen (step S18: N), that is, when at least one of blocks BK A and BK B is partially off-screen. The difference vector
Area SA = Area that protrudes outside the screen of block BK A Area SB = Area that protrudes outside the screen of block BK B
続いて、差分ベクトル符号推定部13,27は、面積SAと面積SBとを比較する(ステップS23)。
Subsequently, the difference vector
面積SAが、面積SBより大きいとき(ステップS23:Y)、差分ベクトル符号推定部13,27は、差分ベクトル推定符号=負として決定する(ステップS25)。
When the area S A is larger than the area SB (step S23: Y), the difference vector
面積SAが、面積SBより小さいとき(ステップS23:N)、差分ベクトル符号推定部13,27は、差分ベクトル推定符号=正として決定する(ステップS24)。
When the area S A is smaller than the area SB (step S23: N), the difference vector
例えば図4(b)に示すように、差分ベクトルの正符号が右方向、差分ベクトルの負符号が左方向を示すとして、候補ベクトルVAに対応するブロックBKAと候補ベクトルVBに対応するブロックBKBとの双方の一部が画面外にある例を説明する。面積SBが、面積SAより大きいときには、差分ベクトル推定符号=正として決定することで、ブロックBKAの方がブロックBKBよりも予測確度が高いとして判断する。 For example, as shown in FIG. 4B, assuming that the positive sign of the difference vector indicates the right direction and the negative sign of the difference vector indicates the left direction, the block BK A corresponding to the candidate vector VA and the candidate vector V B correspond to each other. An example in which a part of both the block BK B and the block BK B is outside the screen will be described. When the area SB is larger than the area SA, it is determined that the difference vector estimation code = positive, so that the block BK A has a higher prediction accuracy than the block BK B.
面積SAが、面積SBと等しいとき、差分ベクトル符号推定部13,27は、差分ベクトル推定符号=正又は負の予め指定された方(図3に示すステップS23では差分ベクトル推定符号=正)として決定する。
When the area S A is equal to the area SB, the difference vector
尚、ステップS23に係る比較で、差分ベクトル推定符号=正又は負の予め指定された方として決定するにあたり、第3のデフォルト値として(或いは共通に用いるデフォルト値として)示す設定情報を、ストリーム中のヘッダ(スライス又はタイルのヘッダ、ピクチャのヘッダ、及びシーケンスのヘッダのいずれか1つ以上を含む)に埋め込んで伝送する形態とすることもできる。ただし、当該第3のデフォルト値について映像符号化装置1及び映像復号装置2間で予め定めておくときは映像符号化装置1から映像復号装置2へと伝送する必要はなく、当該設定情報をヘッダに埋め込む必要もない。
In the comparison according to step S23, the setting information shown as the third default value (or as the default value commonly used) is shown in the stream when the difference vector estimation code = positive or negative pre-designated one is determined. It can also be embedded in the header of (including one or more of a slice or tile header, a picture header, and a sequence header) for transmission. However, when the third default value is predetermined between the
ステップS17,S20,S21,S24,S25を経て決定した差分ベクトル推定符号は、図1に示す映像符号化装置1側では正誤フラグ14へ、図2に示す映像復号装置2側では差分ベクトル符号決定部28へ出力される(ステップS26)。
The difference vector estimation code determined through steps S17, S20, S21, S24, and S25 is set to the correct / incorrect flag 14 on the
このようにして、差分ベクトル符号推定部13,27は、当該着目ブロック情報、差分ベクトルの絶対値、及び予測ベクトルを用いて、正側及び負側の候補ベクトルVA,VBを算出し、候補ベクトルVA,VBのそれぞれに対応するブロックBKA,BKBの位置と画面端との位置関係に応じて場合分けした予め定めた規則に基づいて差分ベクトルの正負符号を推定し、差分ベクトル推定符号を決定する。
In this way, the difference vector
そして、映像符号化装置1側では、正誤フラグ生成部14は、差分ベクトル符号推定部13から得られる差分ベクトル推定符号と、画像符号化部10から得られる差分ベクトルの正負符号とを比較して、両者が等しい場合は「真」、異なる場合は「偽」を示す正誤フラグを生成する。
Then, on the
また、映像復号装置2側では、差分ベクトル符号決定部28は、正誤フラグが「真」を示すときは当該差分ベクトル推定符号をそのまま差分ベクトルの正負符号として決定し、「偽」を示すときは、当該差分ベクトル推定符号を反転した符号を差分ベクトルの正負符号として決定する。
Further, on the
(本発明の原理)
ここで、実施例1の差分ベクトルの正負符号の推定処理に係る原理を説明する。図5(a),(b),(c)は、本発明による一実施形態の映像復号装置2における実施例1の差分ベクトルの正負符号の推定処理に係る着目ブロックBKnと候補ベクトルVA,VB、及び候補ベクトルVA,VBにそれぞれ対応するブロックBKA,BKBに関する説明図である。
(Principle of the present invention)
Here, the principle related to the estimation processing of the positive and negative signs of the difference vector of the first embodiment will be described. 5 (a), (b), and (c) show the block BKn of interest and the candidate vector VA , which are related to the estimation processing of the positive and negative signs of the difference vector of the first embodiment in the
図5を参照して本発明の原理説明を簡単にするために、予測ベクトル=0とし、更に差分ベクトルのうち水平成分の符号のみに着目し、映像復号装置2により差分ベクトルの正負符号を求める復号動作と、本発明の効果を説明する。図5に示す説明では、差分ベクトルの正符号が右方向、差分ベクトルの負符号が左方向を示すとする。
In order to simplify the explanation of the principle of the present invention with reference to FIG. 5, the prediction vector is set to 0, and only the sign of the horizontal component of the difference vector is focused on, and the positive and negative signs of the difference vector are obtained by the
図5(a)に示すように、着目ブロックBKnが画面内における画面端に存在するとする。この着目ブロックBKnに対して、所定長さを有する差分ベクトルの絶対値を入力(読み込み)したとする。 As shown in FIG. 5A, it is assumed that the block of interest BKn exists at the edge of the screen in the screen. It is assumed that the absolute value of the difference vector having a predetermined length is input (read) to the block of interest BKn.
図5(b)に示すように、まず、差分ベクトル符号推定部13,27は、当該着目ブロックBKnに関する正側及び負側の候補ベクトルVA,VBを算出する(図3:ステップS14)。
As shown in FIG. 5B, first, the difference vector
図5(c)に示すように、次に、差分ベクトル符号推定部13,27は、着目ブロックBKnを候補ベクトルVA、候補ベクトルVBにそれぞれ移動したブロックBKA、ブロックBKBを算出する(図3:ステップS15)。
As shown in FIG. 5C, next, the difference vector
図5(c)に示す例では、ブロックBKAは画面内、ブロックBKBは画面外に位置しているため、差分ベクトル符号推定部13,27は、ブロックBKA, BKBの画面外の領域の面積SA,SBを算出する(図3:ステップS22)。
In the example shown in FIG. 5C, since the block BK A is located inside the screen and the block BK B is located outside the screen, the difference vector
そして、差分ベクトル符号推定部13,27は、面積SAと、面積SBとを比較する(図3:ステップS23)。図5(c)に示す例では、ブロックBKBの画面外にはみ出す面積SB(=ブロックBKBの面積)が、ブロックBKAの画面外にはみ出す面積SA(=0)より大きいため、この着目ブロックBKnの差分ベクトル推定符号は“正”となる(図3:ステップS24)。
Then, the difference vector
映像符号化装置1側では、差分ベクトル符号推定部13による推定処理で得られた当該差分ベクトル推定符号が、実際の当該差分ベクトルの正負符号と等しければ真とし、異なっていれば偽とする正誤フラグを生成し、コンテキスト適応型の可逆圧縮処理を行って伝送する。例えば映像符号化装置1は、真を示す正誤フラグを映像復号装置2に伝送する。
On the
映像復号装置2側では、当該正誤フラグが真を示すときは、当該差分ベクトル推定符号を差分ベクトルの正負符号とし、偽を示すときは、当該推定した正負符号を反転した符号を差分ベクトルの正負符号として決定する。例えば映像符号化装置1が真を示す正誤フラグを映像復号装置2に伝送していた場合、映像復号装置2は、当該差分ベクトル推定符号を差分ベクトルの正負符号とする。このため、図5を参照した本例では、映像復号装置2は、最終的にこの着目ブロックBKnの差分ベクトルの正負符号は正と決定する。
On the
このように、本発明に係る映像符号化装置1及び映像復号装置2では、差分ベクトルの正負符号を正誤フラグで表現しており、以下に示す2つの理由により、コンテキスト適応型の可逆圧縮により圧縮が可能である。
As described above, in the
第1の理由として、一般に、候補ベクトルが示すブロックが画面外にはみ出すとき、その画面外にはみ出す面積が大きいと動き補償予測の効果が低下する。このため、多くの動きベクトルは画面外を指さない場合が多い。そこで、本発明に係る「差分ベクトルの正負符号の推定処理」では、着目ブロックBKnの差分ベクトルの正負符号が“正”と仮定した場合(候補ベクトルVA,ブロックBKA)と、“負”と仮定した場合(候補ベクトルVB,ブロックBKB)とを比較し、各ブロックBKA, BKBの画面外にはみ出す面積が少ない方の符号を推定符号とする。このため、推定符号の正誤を表す正誤フラグは「真」となる確率が高くなり、圧縮(可逆圧縮)が可能となる。 The first reason is that, in general, when the block indicated by the candidate vector protrudes outside the screen, the effect of motion compensation prediction is reduced if the area outside the screen is large. For this reason, many motion vectors often do not point off the screen. Therefore, in the "estimation process of the positive / negative sign of the difference vector" according to the present invention, when the positive / negative sign of the difference vector of the block BKn of interest is assumed to be "positive" (candidate vector VA , block BK A ), "negative". Assuming that (candidate vector V B , block BK B ) is compared, the code with the smaller area outside the screen of each block BK A and BK B is used as the estimation code. Therefore, the probability that the correct / incorrect flag indicating the correctness of the estimated code becomes "true" increases, and compression (lossless compression) becomes possible.
第2の理由として、上記の第1の理由における「多くの動きベクトルは画面外を指さない場合が多い」とする仮定が成り立たないシーンの場合も、圧縮(可逆圧縮)が可能であり、その例を図6に示す。 The second reason is that compression (lossless compression) is possible even in the case of a scene where the assumption that "many motion vectors do not point out of the screen" in the first reason above does not hold. An example is shown in FIG.
図6はカメラをパンした映像の例であり、被写体に対し着目フレームFNが前フレームFN-1に対し相対的に画像が全体的に左方シフトした様子を示している。着目フレームFNにて例えば図示するように画面端に位置する着目ブロックBKnに対し、この着目ブロックBKnの動き補償予測の参照先として適切なブロックは、前フレームFN-1におけるブロックBKAである。即ち、着目ブロックBKnの動きベクトルは画面外を指し示している。説明を簡単にするために、予測ベクトルを全て0とすると、差分ベクトルの正負符号は正となる。 FIG. 6 is an example of an image in which the camera is panned, and shows a state in which the frame F N of interest is shifted to the left as a whole relative to the front frame F N-1 with respect to the subject. For the focus block BKn located at the edge of the screen in the focus frame F N , for example, the appropriate block as a reference destination for the motion compensation prediction of the focus block BKn is the block BK A in the previous frame F N-1 . be. That is, the motion vector of the block of interest BKn points out of the screen. For the sake of simplicity, if the prediction vectors are all 0, the positive and negative signs of the difference vector will be positive.
本発明に係る「差分ベクトルの正負符号の推定処理」では、差分ベクトル符号推定部13,27は、正側及び負側の候補ベクトルVA,VBを算出し(図3:ステップS14)、着目ブロックBKnを候補ベクトルVA、候補ベクトルVBにそれぞれ移動したブロックBKA、ブロックBKBを算出する(図3:ステップS15)。
In the "estimation process of the positive / negative sign of the difference vector" according to the present invention, the difference vector
このとき、ブロックBKAは画面外にはみ出す領域を持つのに対し、ブロックBKBは画面内に留まるため、差分ベクトル符号推定部13,27は、差分ベクトル符号推定部13,27は、ブロックBKA, BKBの画面外の領域の面積SA,SBを算出する(図3:ステップS22)。
At this time, the block BK A has an area outside the screen, whereas the block BK B stays in the screen. Therefore, the difference vector
続いて、差分ベクトル符号推定部13,27は、面積SAと、面積SBとを比較する(図3:ステップS23)。図6に示す例では、ブロックBKBの画面外にはみ出す面積SBが、ブロックBKAの画面外にはみ出す面積SAより小さいため、この着目ブロックBKnの差分ベクトル推定符号は“負” (候補ベクトルVB,ブロックBKB)となる(図3:ステップS25)。
Subsequently, the difference vector
従って、映像符号化装置1側では、差分ベクトル符号推定部13による推定処理で得られた当該差分ベクトル推定符号が、実際の当該差分ベクトルの正負符号と異なっているため、「偽」とする正誤フラグを生成しコンテキスト適応型の可逆圧縮処理を行って伝送する。
Therefore, on the
そして、映像復号装置2側では、当該正誤フラグが「偽」を示すため、同様に推定した“負”を示す当該差分ベクトル推定符号を反転し、最終的にこの着目ブロックBKnの差分ベクトルの正負符号は“正” (候補ベクトルVA,ブロックBKA)と決定する。
Then, on the
このように、着目フレームFNにおける着目ブロックBKnに対し、差分ベクトルの正負符号として、最終的には正確な “正”(候補ベクトルVA,ブロックBKA)を決定しつつ、差分ベクトル推定符号としては各ブロックBKA, BKBの画面外にはみ出す面積が少ない方の符号である“負” (候補ベクトルVB,ブロックBKB)を推定符号とし、正誤フラグは「偽」としている。 In this way, the difference vector estimation code is finally determined to be accurate “positive” (candidate vector VA , block BK A ) as the positive / negative sign of the difference vector for the block BKn of interest in the frame FN of interest. The estimation code is "negative" (candidate vector V B , block BK B ), which is the code with the smaller area outside the screen of each block BK A , BK B , and the correct / incorrect flag is "false".
同様に、着目フレームFNにて画面端に位置する着目ブロックBKnの上方に位置するブロックBKn(1),BKn(2),BKn(3),BKn(4)を着目ブロックとするときも、それぞれの動きベクトルは画面外を指し、いずれも正誤フラグは「偽」となる。 Similarly, when the blocks BKn (1), BKn (2), BKn (3), and BKn (4) located above the focus block BKn located at the edge of the screen in the focus frame FN are set as the focus block, Each motion vector points out of the screen, and the correct / incorrect flag is "false" in each case.
そして、映像符号化装置1及び映像復号装置2では着目ブロックBKnに関する差分ベクトルの正負符号に係る正誤フラグに対しコンテキスト適用型の可逆圧縮/復号処理を施す。コンテキスト適用型の可逆圧縮/復号処理では、着目ブロックBKnの周辺(例えば、直上、右上、左上のブロックなど予め定めたコンテキストモデルに従う)の値(即ち、正誤フラグの値)に応じて適応的にビット値を決定することで可逆圧縮符号化/復号を行う。図6に示す例では、周辺に「偽」となる正誤フラグのブロックが多数並んでいるため、正誤フラグは「偽」の方が圧縮の効果が高まり、圧縮(可逆圧縮)が可能となる。特に、映像復号装置2側では、コンテキスト適用型の可逆復号処理により当該着目ブロックBKnについて正誤フラグが「偽」である旨を復元でき、最終的には正確な “正”(候補ベクトルVA,ブロックBKA)を決定することができる。
Then, the
従って、本発明に係る映像符号化装置1及び映像復号装置2によれば、正誤フラグが「真」となる確率が高まることにより正誤フラグの可逆圧縮が可能になるか、或いは、多数の「偽」が出現する場合では周辺に「偽」となるブロックが集まる傾向があるためコンテキスト適応型の可逆圧縮により正誤フラグの圧縮が可能となる。
Therefore, according to the
特に、図3に示す実施例1における差分ベクトルの正負符号の推定処理では、着目ブロックBKnを動きベクトルで動き補償した位置が画面外にはみ出る際のはみ出し具合の比較(実施例1では、はみ出る面積SA, SBの比較)を利用していることに相当するため、画面端の周辺に位置するブロックに限定して適用すると圧縮効果の観点で有効である。 In particular, in the estimation process of the positive / negative sign of the difference vector in the first embodiment shown in FIG. Since it is equivalent to using (comparison of SA and SB ), it is effective from the viewpoint of the compression effect if it is applied only to the blocks located around the edge of the screen.
(フレーム画像内で正誤フラグを使用する領域)
本実施形態の映像符号化装置1及び映像復号装置2の一実施例として、映像符号化装置1における設定制御部18、及び映像復号装置2における設定制御部24は、フレーム画像における当該着目ブロックの位置に応じて、正誤フラグを使用する領域と、従来技法と同様に正負符号の+/-を1/0のビット表現とする領域を、予め定めた設定情報に基づいて制御することができる。
(Area where the correct / incorrect flag is used in the frame image)
As an embodiment of the
そして、上述したように、本実施形態の映像符号化装置1及び映像復号装置2では、当該設定情報に基づいて当該可逆圧縮後の正誤フラグ又は当該単純に二値化した正負符号を切り替えることができる。
Then, as described above, in the
以下、より具体的に、一実施例として、映像符号化装置1における設定制御部18、及び映像復号装置2における設定制御部24は、当該設定情報に従い、着目ブロックBKnが画面端の領域AR1~AR8のいずれかに収まっているか否かに基づいて、差分ベクトルの正負符号の表現について正誤フラグ又は当該単純に二値化した正負符号を切り替える動作を説明する。
Hereinafter, more specifically, as an embodiment, the setting
図7は、本発明による一実施形態の映像符号化装置1及び映像復号装置2に係る正誤フラグを利用する領域と、従来技法と同様に正負符号の+/-を1/0のビット表現とする領域を持つフレーム画像の説明図である。
FIG. 7 shows a region using the correct / incorrect flag according to the
図7に示すように、フレーム画像を構成するフレームFNは、画面中央の領域AR0と、画面端の所定範囲内の領域AR1~AR8の領域に分離できる。領域AR0は、従来技法と同様に正負符号の+/-を1/0のビット表現とする領域である。画面端の領域AR1~AR8の領域は、正誤フラグのコンテキスト適用型の可逆圧縮/復号処理を行う領域である。また、画面端の領域AR1~AR8の領域ごとに、異なるコンテキストモデルが設定される。 As shown in FIG. 7, the frame F N constituting the frame image can be separated into a region AR0 in the center of the screen and regions AR1 to AR8 within a predetermined range at the edge of the screen. The region AR0 is a region in which +/- of a positive / negative sign is represented by 1/0 as in the conventional technique. The areas AR1 to AR8 at the edge of the screen are areas for performing context-applied lossless compression / decryption processing of the correct / incorrect flag. Further, a different context model is set for each of the areas AR1 to AR8 at the edge of the screen.
これらの領域は、フレームFNのサイズや符号化処理を行う基本単位(マクロブロックやCTUなどと呼ばれるブロック)のサイズに応じて可変とするか、又は固定とする幅D1,D2,D3,D4の指定で特定でき、映像符号化装置1及び映像復号装置2間で予め定めておくか、設定情報を伝送する形態では、その設定情報によって指定する構成とすることもできる。また、D1,D2,D3,D4はそれぞれ異なる値としてもよいし、同一値としてもよい。尚、幅D1,D2,D3,D4は、「真」又は「偽」を示す正誤フラグが集まりやすい領域として、符号化処理を行う基本単位(マクロブロックやCTUなどと呼ばれるブロック)のサイズに対し1~3倍の幅とするのが好適である。
These areas have widths D1, D2, D3, and D4 that are variable or fixed according to the size of the frame FN and the size of the basic unit (block called a macro block or CTU) for encoding processing. It can be specified by the designation of, and it can be determined in advance between the
差分ベクトルは2次元ベクトルのため、水平成分と垂直成分の2つのベクトルで表現される。そこで、映像符号化装置1における設定制御部18、及び映像復号装置2における設定制御部24は、当該設定情報の一実施例として、着目ブロックBKnが画面端の領域AR1~AR8のいずれかに収まっているか否かに基づいて、差分ベクトルの成分ごとに、当該可逆圧縮後の正誤フラグ又は当該単純に二値化した正負符号を切り替えることができる。
Since the difference vector is a two-dimensional vector, it is represented by two vectors, a horizontal component and a vertical component. Therefore, in the
例えば、映像符号化装置1における設定制御部18は、着目ブロックBKnが画面の左右辺近傍の領域AR3,AR4にある場合、差分ベクトルの水平成分のみ正誤フラグを使用しコンテキスト適応型の可逆圧縮処理を行い、垂直方向の正負符号は従来技法と同様に正負符号の+/-を1/0のビット表現とするように制御する。
For example, when the target block BKn is in the regions AR3 and AR4 near the left and right sides of the screen, the setting
また、映像符号化装置1における設定制御部18は、映像符号化装置1における設定制御部18は、着目ブロックBKnが画面の上下辺近傍の領域AR1,AR2にある場合、差分ベクトルの垂直成分のみ正誤フラグを使用しコンテキスト適応型の可逆圧縮処理を行い、水平方向の正負符号は従来技法と同様に正負符号の+/-を1/0のビット表現とするように制御する。
Further, in the
また、映像符号化装置1における設定制御部18は、着目ブロックBKnが画面の四隅の領域AR5,AR6,AR7,AR8にある場合、水平成分、及び垂直成分ともに正誤フラグを使用しコンテキスト適応型の可逆圧縮処理を行うように制御する。
Further, the setting
映像復号装置2における設定制御部24においても同様に、着目ブロックBKnが画面端の領域AR1~AR8のいずれかの領域に収まっているか否かに基づいて、差分ベクトルの成分ごとに、当該可逆圧縮後の正誤フラグ又は当該単純に二値化した正負符号を切り替えることができる。
Similarly, in the
例えば、図8を参照して、映像復号装置2における設定制御部24により、一実施例の差分ベクトルの正負符号の決定処理を説明する。図8は、本発明による一実施形態の映像復号装置2における一実施例の差分ベクトルの正負符号の決定処理を示すフローチャートである。
For example, with reference to FIG. 8, the setting
まず、設定制御部24は、着目ブロックBKnが、画面左右端の所定範囲内(即ち、図7に示す画面の左右辺近傍の領域AR3,AR4,AR5,AR6,AR7,AR8内)に収まっているかを判定する(ステップS31)。
First, in the
そして、着目ブロックBKnが画面左右端の所定範囲内(領域AR3,AR4,AR5,AR6,AR7,AR8内)に収まっていないとき(ステップS31:N)、従来技法と同様に当該単純に二値化した正負符号とするように差分ベクトルの水平成分の正負符号を決定する(ステップS32)。 Then, when the block BKn of interest is not within the predetermined range (within the regions AR3, AR4, AR5, AR6, AR7, AR8) at the left and right edges of the screen (step S31: N), the simple binary value is the same as in the conventional technique. The positive / negative code of the horizontal component of the difference vector is determined so as to be the converted positive / negative code (step S32).
一方、着目ブロックBKnが画面左右端の所定範囲内(領域AR3,AR4,AR5,AR6,AR7,AR8内)に収まっているとき(ステップS31:Y)、本発明に係る「差分ベクトルの正負符号の推定処理」により差分ベクトルの水平成分の正負符号を推定し、正誤フラグを用いて、差分ベクトルの水平成分の正負符号を決定する(ステップS33)。 On the other hand, when the block BKn of interest is within a predetermined range (within the regions AR3, AR4, AR5, AR6, AR7, AR8) at the left and right edges of the screen (step S31: Y), the "positive / negative sign of the difference vector" according to the present invention. The positive / negative sign of the horizontal component of the difference vector is estimated by the "estimation process", and the positive / negative sign of the horizontal component of the difference vector is determined using the correct / incorrect flag (step S33).
続いて、設定制御部24は、着目ブロックBKnが、画面上下端の所定範囲内(即ち、図7に示す画面の左右辺近傍の領域AR1,AR2,AR5,AR6,AR7,AR8内)に収まっているかを判定する(ステップS34)。
Subsequently, in the
そして、着目ブロックBKnが画面左右端の所定範囲内(領域AR3,AR4,AR5,AR6,AR7,AR8内)に収まっていないとき(ステップS34:N)、従来技法と同様に当該単純に二値化した正負符号とするように差分ベクトルの水平成分の正負符号を決定する(ステップS35)。 Then, when the block BKn of interest is not within the predetermined range (within the regions AR3, AR4, AR5, AR6, AR7, AR8) at the left and right edges of the screen (step S34: N), the simple binary value is the same as in the conventional technique. The positive / negative code of the horizontal component of the difference vector is determined so as to be the converted positive / negative code (step S35).
一方、着目ブロックBKnが画面左右端の所定範囲内(領域AR3,AR4,AR5,AR6,AR7,AR8内)に収まっているとき(ステップS34:Y)、本発明に係る「差分ベクトルの正負符号の推定処理」により差分ベクトルの水平成分の正負符号を推定し、正誤フラグを用いて、差分ベクトルの水平成分の正負符号を決定する(ステップS36)。 On the other hand, when the block BKn of interest is within a predetermined range (within the regions AR3, AR4, AR5, AR6, AR7, AR8) at the left and right edges of the screen (step S34: Y), the “positive / negative sign of the difference vector” according to the present invention. The positive / negative sign of the horizontal component of the difference vector is estimated by the "estimation process", and the positive / negative sign of the horizontal component of the difference vector is determined using the correct / incorrect flag (step S36).
従って、差分ベクトルの水平成分と垂直成分のいずれか片方のみに正誤フラグを使用するブロックの場合はビットストリームから正誤フラグを1つ読み込み、水平成分と垂直成分の両方に正誤フラグを使用するブロック場合は正誤フラグを2つ読み込むことになる。 Therefore, in the case of a block that uses the correct / incorrect flag for only one of the horizontal component and the vertical component of the difference vector, one correct / incorrect flag is read from the bit stream, and if the block uses the correct / incorrect flag for both the horizontal component and the vertical component. Will read two correct / incorrect flags.
尚、図8に示す例では、差分ベクトルの水平成分の正負符号を決定した後、差分ベクトルの垂直成分の正負符号を決定するように制御する例を説明したが、垂直成分の正負符号の決定後、水平成分の正負符号を決定するように制御する構成とすることもできる。 In the example shown in FIG. 8, an example of controlling so as to determine the positive / negative sign of the vertical component of the difference vector after determining the positive / negative sign of the horizontal component of the difference vector has been described. Later, it may be configured to control so as to determine the positive and negative signs of the horizontal component.
このように、着目ブロックBKnが画面端の領域AR1~AR8のうちいずれかに収まっているかに基づいて、差分ベクトルの水平成分と垂直成分のそれぞれで、正誤フラグを使用する成分を切り替える構成とすることができる。差分ベクトルの水平成分と垂直成分のそれぞれで、正誤フラグを使用する成分を映像符号化装置1及び映像復号装置2間で予め定めておくか、又は当該設定情報に含めるようにして、当該ストリーム中のヘッダ(スライス又はタイルのヘッダ、ピクチャのヘッダ、及びシーケンスのヘッダのいずれか1つ以上を含む)に埋め込み、映像符号化装置1から映像復号装置2へ伝送する構成とすることができる。
In this way, based on whether the block BKn of interest is contained in any of the areas AR1 to AR8 at the edge of the screen, the component using the correctness flag is switched between the horizontal component and the vertical component of the difference vector. be able to. For each of the horizontal component and the vertical component of the difference vector, the component that uses the correctness flag is predetermined between the
尚、着目ブロックBKnが画面端の領域AR1~AR8の領域内にあるときに、着目ブロックBKnの位置に応じて、差分ベクトルの水平又は垂直成分の決定順序を指定するように当該設定情報に定めておくこともできる。これは、当該可逆圧縮後の正誤フラグ又は当該単純に二値化した正負符号の切り替えに関係して、着目ブロックBKnの位置に応じて正誤フラグが使用されている成分を一意に判別でき、逐次いずれが用いられているかを判別するような余分な処理を省くことができ、処理動作が速くなる利点がある。 When the focus block BKn is in the regions AR1 to AR8 at the edge of the screen, the setting information is set so as to specify the determination order of the horizontal or vertical component of the difference vector according to the position of the focus block BKn. You can also keep it. This can uniquely determine the component in which the correct / incorrect flag is used according to the position of the block of interest BKn in relation to the switching of the correct / incorrect flag after the lossless compression or the simply binarized positive / negative sign, and sequentially. It is possible to omit extra processing such as determining which one is used, and there is an advantage that the processing operation becomes faster.
例えば、映像符号化装置1における設定制御部18、及び映像復号装置2における設定制御部24は、差分ベクトルの正負符号の推定処理として、着目ブロックBKnが画面端の領域AR1~AR8の領域内に収まっているときに、画面の上下辺より左右辺に近い場合は、まず差分ベクトルの水平成分の正負符号を決定した後に、垂直成分の正負符号を決定するように制御する。
For example, in the
また、映像符号化装置1における設定制御部18、及び映像復号装置2における設定制御部24は、差分ベクトルの正負符号の推定処理として、着目ブロックBKnが画面端の領域AR1~AR8の領域内に収まっているときに、着目ブロックBKnが画面の左右辺より上下辺に近い場合は、まず差分ベクトルの垂直成分の正負符号を決定した後に、水平成分の正負符号を決定するように制御する。
Further, in the
また、映像符号化装置1における設定制御部18、及び映像復号装置2における設定制御部24は、差分ベクトルの正負符号の推定処理として、着目ブロックBKnが画面端の領域AR1~AR8の領域内に収まっているときに、着目ブロックが、画面の左右辺及び上下辺から等距離にある場合は、予め定めた順序(例えば、先に水平成分の符号を先に求めた後に、垂直成分の符号を求める)で差分ベクトルの水平成分及び垂直成分の正負符号を決定するように制御する。
Further, in the
また、さらなる変形として、画面端の所定範囲のかわりに、着目ブロックBKnが画面上下左右辺に隣接するか否かに基づいて、差分ベクトルの成分ごとに、当該可逆圧縮後の正誤フラグ又は当該単純に二値化した正負符号を切り替えることができる。特に、着目ブロックBKnが画面上辺のみに接している場合はAR1、画面下辺のみに接している場合はAR2、画面左辺のみに接している場合はAR3、画面右辺のみに接している場合はAR4、画面上辺および左辺の両方に接している場合はAR5、画面上辺および右辺の両方に接している場合はAR6、画面下辺および左辺の両方に接している場合はAR7、画面下辺および右辺の両方に接している場合はAR8、それ以外の場合はAR0の領域内に収まっているブロックとして制御すると好適である。 Further, as a further modification, instead of the predetermined range at the screen edge, the correct / incorrect flag after the lossless compression or the simple It is possible to switch between the positive and negative codes binarized to. In particular, AR1 if the block BKn of interest touches only the upper side of the screen, AR2 if it touches only the lower side of the screen, AR3 if it touches only the left side of the screen, and AR4 if it touches only the right side of the screen. AR5 if it touches both the top and left sides of the screen, AR6 if it touches both the top and right sides of the screen, AR7 if it touches both the bottom and left sides of the screen, touches both the bottom and right sides of the screen. If it is, it is preferable to control it as a block that is contained in the area of AR8, and in other cases, it is preferable to control it as a block that is contained in the area of AR0.
(コンテキストとして参照するブロック)
上述したように、本実施形態の映像符号化装置1及び映像復号装置2では、フレーム画像における当該着目ブロックの位置に応じて、正誤フラグを使用する領域と、従来技法と同様に正負符号の+/-を1/0のビット表現とする領域を、予め定めた設定情報に基づいて制御することができる。そして、正誤フラグの伝送には、コンテキスト適応型の可逆圧縮/復号処理を適用する。
(Block referenced as context)
As described above, in the
即ち、上述したように、本実施形態の映像符号化装置1におけるコンテキスト適応型可逆圧縮部15、及び映像復号装置2におけるコンテキスト適応型可逆復号部26は、着目ブロック情報に基づいてコンテキストモデルを指定し、当該正誤フラグに対してコンテキスト適応型の可逆圧縮符号化/復号処理を施す。
That is, as described above, the context-adaptive
コンテキスト適応型の可逆圧縮符号化/復号処理は、例えばMPEG-H HEVC/H.265方式に準じる映像符号化方式とする場合ではCABACを、AVC/H.264方式に準じる映像符号化方式とする場合ではCABAC又はCAVLCを利用できる。 In the context-adaptive lossless compression coding / decoding process, for example, in the case of a video coding method according to the MPEG-H HEVC / H.265 method, CABAC is used as a video coding method according to the AVC / H.264 method. In some cases, CABAC or CAVLC can be used.
ただし、本実施形態に係る正誤フラグの可逆圧縮/復号に係るコンテキストモデルは、着目ブロック周辺におけるどのブロックをコンテキストとして参照するかについて好適例がある。 However, in the context model related to the lossless compression / decoding of the correct / incorrect flag according to the present embodiment, there is a preferable example as to which block in the vicinity of the block of interest is referred to as the context.
即ち、本実施形態に係るコンテキストモデルにおいて、着目ブロックBKnの画面内の位置に応じてコンテキストとして参照するブロックの位置を予め定めておくようにする。これにより、より圧縮効率の向上が期待できる。 That is, in the context model according to the present embodiment, the position of the block to be referred to as the context is determined in advance according to the position of the block of interest BKn in the screen. This can be expected to further improve the compression efficiency.
より具体的には、着目ブロックBKnの画面内の位置に応じてコンテキストとして参照するブロックとして、着目ブロックBKnが画面上下辺よりも画面左右辺に近い場合、当該着目ブロックBKnの直上のブロックを参照する。例えば、図9(a)に示すように、着目ブロックBKnが画面下辺(距離d2)よりも画面左辺(距離d1)に近い場合(d1<d2)、当該着目ブロックBKnの直上のブロックRBKを参照する。 More specifically, as a block to be referred to as a context according to the position of the focus block BKn in the screen, when the focus block BKn is closer to the left and right sides of the screen than the top and bottom sides of the screen, the block directly above the focus block BKn is referred to. do. For example, as shown in FIG. 9A, when the focus block BKn is closer to the left side (distance d1) of the screen (distance d1) than the bottom side (distance d2) of the screen (d1 <d2), refer to the block RBK directly above the block BKn of interest. do.
また、着目ブロックBKnの画面内の位置に応じてコンテキストとして参照するブロックとして、着目ブロックBKnが画面左右辺よりも画面上下辺に近い場合、当該着目ブロックBKnの直左のブロックを参照する。例えば、図9(b)に示すように、着目ブロックBKnが画面左辺(距離d1)よりも画面下辺(距離d2)に近い場合(d1>d2)、当該着目ブロックBKnの直左のブロックRBKを参照する。 Further, as a block to be referred to as a context according to the position of the attention block BKn in the screen, when the focus block BKn is closer to the upper and lower sides of the screen than the left and right sides of the screen, the block immediately to the left of the focus block BKn is referred to. For example, as shown in FIG. 9B, when the focus block BKn is closer to the bottom side (distance d2) of the screen (distance d2) than the left side of the screen (distance d1) (d1> d2), the block RBK immediately to the left of the focus block BKn is used. refer.
また、着目ブロックBKnの画面内の位置に応じてコンテキストとして参照するブロックとして、着目ブロックBKnが画面左右辺よりも画面上下辺から等距離にある場合、当該着目ブロックBKnの直左、直左上、直上、及び直右上のうち予め定めた1以上のブロックを参照する。例えば、図9(c)に示すように、着目ブロックBKnが画面左辺(距離d1)と画面下辺(距離d2)から等距離にある場合(d1=d2)、当該着目ブロックBKnの直左のブロックRBK1、直左上のブロックRBK2、直上のブロックRBK3、及び直右上のブロックRBK4のうち予め定めた1以上のブロックを参照する。 Further, as a block to be referred to as a context according to the position of the focus block BKn in the screen, when the focus block BKn is equidistant from the upper and lower sides of the screen than the left and right sides of the screen, the focus block BKn is directly left, directly upper left, and so on. Refer to one or more predetermined blocks directly above and directly above. For example, as shown in FIG. 9C, when the focus block BKn is equidistant from the left side of the screen (distance d1) and the bottom side of the screen (distance d2) (d1 = d2), the block directly to the left of the focus block BKn. Refer to one or more predetermined blocks among RBK1, the block RBK2 on the upper left, the block RBK3 on the upper right, and the block RBK4 on the upper right.
このように当該可逆圧縮/復号処理に係るコンテキストとして1つ又は複数のブロックを参照し、参照した各ブロックの値(即ち、正誤フラグの値)に応じて、CABAC又はCAVLCの方式に準じて適応的に可逆圧縮/復号を行うことができる。 As described above, one or a plurality of blocks are referred to as the context related to the lossless compression / decryption processing, and are adapted according to the CABAC or CAVLC method according to the value of each referenced block (that is, the value of the correctness flag). Lossless compression / decoding can be performed.
(実施例2:差分ベクトルの正負符号の推定処理)
図3に示す実施例1の「差分ベクトルの正負符号の推定処理」では、差分ベクトル符号推定部13,27が、着目ブロックBKnに関する正側及び負側の候補ベクトルVA,VBを算出し、これらに対応するブロックBKA、ブロックBKBを算出して、その位置関係や画面外にはみ出す面積SA,SBを基に差分ベクトル推定符号を決定する例を説明した。
(Example 2: Estimating processing of positive / negative sign of difference vector)
In the “positive / negative sign estimation process of the difference vector” of the first embodiment shown in FIG. 3, the difference vector
この変形例として、ブロックの座標のみを用いて差分ベクトルの正負符号の推定処理を行い、これにより、その処理をより高速かつ処理負担を軽減することもできる。以下、図10を参照して、処理負担を軽減し、より高速化することができる。図10は、本発明による一実施形態の映像符号化装置1及び映像復号装置2における実施例2の差分ベクトルの正負符号の推定処理を示すフローチャートである。
As an example of this modification, it is possible to perform the estimation processing of the positive / negative sign of the difference vector using only the coordinates of the block, thereby making the processing faster and reducing the processing load. Hereinafter, with reference to FIG. 10, the processing load can be reduced and the speed can be further increased. FIG. 10 is a flowchart showing a positive / negative sign estimation process of the difference vector of the second embodiment in the
ここでは、差分ベクトルの水平成分の正負符号の推定処理について説明する。 Here, the estimation process of the positive and negative signs of the horizontal component of the difference vector will be described.
まず、実施例2に係る差分ベクトル符号推定部13,27は、実施例1と同様に、着目ブロックについて、差分ベクトルの絶対値を入力(読み込み)(ステップS11)、差分ベクトルの絶対値=0であるか否かを判定する(ステップS12)。
First, the difference vector
差分ベクトルの絶対値=0であるとき(ステップS12:Y)、実施例2に係る差分ベクトル符号推定部13,27は、実施例1と同様に、差分ベクトルの正負符号なしとして推定処理を終了する(ステップS13)。
When the absolute value of the difference vector = 0 (step S12: Y), the difference vector
一方、差分ベクトルの絶対値≠0であるとき(ステップS12:N)、実施例2に係る差分ベクトル符号推定部13,27は、実施例1と同様に、当該着目ブロックに関する正側及び負側の候補ベクトルVA,VBを算出する(ステップS14)。
候補ベクトルVA=予測ベクトル+差分ベクトルの絶対値
候補ベクトルVB=予測ベクトル-差分ベクトルの絶対値
On the other hand, when the absolute value of the difference vector ≠ 0 (step S12: N), the difference vector
Candidate vector VA = Prediction vector + Absolute value of difference vector Candidate vector VA = Prediction vector - Absolute value of difference vector
続いて、実施例2に係る差分ベクトル符号推定部13,27は、実施例1における正側及び負側の候補ベクトルVA,VBにそれぞれ対応するブロックBKA,BKBを算出する代わりに、着目ブロックBKnの左上画素の座標x、着目ブロックBKnの幅w、フレーム画像の幅(画面幅)Wを設定する(ステップS15’)。
Subsequently, the difference vector
続いて、実施例2に係る差分ベクトル符号推定部13,27は、『x+VA≧0、且つx+w+VA≦W、且つx+VB≧0、且つx+w+VB≦W』を満たすかを判定する(ステップS16’)。この処理は、実施例1におけるブロックBKA,BKBが双方とも完全に画面内であるかの判定(図3:ステップS16)に対応する代替処理である。
Subsequently, the difference vector
『x+VA≧0、且つx+w+VA≦W、且つx+VB≧0、且つx+w+VB≦W』を満たすとき(ステップS16’:Y)、実施例2に係る差分ベクトル符号推定部13,27は、差分ベクトルの正負符号をデフォルト値として推定し、差分ベクトル推定符号=デフォルト値として決定する(ステップS17)。本例では“正”をデフォルト値として説明するが、“負”をデフォルト値としてもよい。
When “x + VA ≧ 0, x + w + VA ≦ W, and x + V B ≧ 0, and x + w + V B ≦ W” are satisfied (step S16': Y), the difference vector
『x+VA≧0、且つx+w+VA≦W、且つx+VB≧0、且つx+w+VB≦W』を満たさないとき(ステップS16’:N)、実施例2に係る差分ベクトル符号推定部13,27は、続いて『“x+w+VA≦0、又はx+VA≧W”、且つ“x+w+VB≦0、又はx+VB≧W”』を満たすかを判定する(ステップS18’)。この処理は、実施例1におけるブロックBKA,BKBが双方とも完全に画面外であるかの判定(図3:ステップS18)に対応する代替処理である。
When “x + VA ≧ 0, x + w + VA ≦ W, and x + V B ≧ 0, and x + w + V B ≦ W” are not satisfied (step S16': N), the difference vector
『“x+w+VA≦0、又はx+VA≧W”、且つ“x+w+VB≦0、又はx+VB≧W”』を満たすとき(ステップS18’:Y)、実施例2に係る差分ベクトル符号推定部13,27は、「min(abs(x+w+VA), abs(x+VA-W))」と、「min(abs(x+w+VB), abs(x+VB-W)」とを比較する(ステップS19’)。abs()は絶対値を算出する関数であり、min()は最小値を算出する関数である。この処理は、実施例1における「ブロックBKAとその最近接の画面端との距離」、及び、「ブロックBKBとその最近接の画面端との距離」の比較(図3:ステップS19)に対応する代替処理である。
When "" x + w + VA ≤ 0 or x + VA ≥ W "and" x + w + V B ≤ 0 or x + V B ≥ W "" are satisfied (step S18': Y), the difference vector
「min(abs(x+w+VA), abs(x+VA-W))」が、「min(abs(x+w+VB), abs(x+VB-W)」より大きいとき(ステップS19’:Y)、実施例2に係る差分ベクトル符号推定部13,27は、差分ベクトル推定符号=負として決定する(ステップS21)。
When "min (abs (x + w + V A ), abs (x + V A -W))" is larger than "min (abs (x + w + V B ), abs (x + V B -W)" (step S19': Y), Examples. The difference vector
また、「min(abs(x+w+VA), abs(x+VA-W))」が、「min(abs(x+w+VB), abs(x+VB-W)」より小さいとき(ステップS19’:N)、実施例2に係る差分ベクトル符号推定部13,27は、差分ベクトル推定符号=正として決定する(ステップS20)。
Further, when "min (abs (x + w + V A ), abs (x + V A -W))" is smaller than "min (abs (x + w + V B ), abs (x + V B -W)" (step S19': N), The difference vector
また、「min(abs(x+w+VA), abs(x+VA-W))」が、「min(abs(x+w+VB), abs(x+VB-W)」と等しいとき、実施例2に係る差分ベクトル符号推定部13,27は、差分ベクトル推定符号=正又は負の予め指定された方(図10に示す例では差分ベクトル推定符号=正)として決定する。
Further, when "min (abs (x + w + V A ), abs (x + V A -W))" is equal to "min (abs (x + w + V B ), abs (x + V B -W)", the difference vector according to the second embodiment. The
尚、ステップS19’に係る比較で、差分ベクトル推定符号=正又は負の予め指定された方として決定するにあたり、第2のデフォルト値として(或いは共通に用いるデフォルト値として)示す設定情報を、ストリーム中のヘッダ(スライス又はタイルのヘッダ、ピクチャのヘッダ、及びシーケンスのヘッダのいずれか1つ以上を含む)に埋め込んで伝送する形態とすることができる。ただし、当該第2のデフォルト値について映像符号化装置1及び映像復号装置2間で予め定めておくときは映像符号化装置1から映像復号装置2へと伝送する必要はなく、当該設定情報をヘッダに埋め込む必要もない。
In the comparison according to step S19', the setting information shown as the second default value (or as the commonly used default value) is streamed when the difference vector estimation code = positive or negative pre-specified one is determined. It can be embedded in the header inside (including one or more of a slice or tile header, a picture header, and a sequence header) for transmission. However, when the second default value is predetermined between the
一方、ステップS16’,17’の双方を満たさないとき、実施例2に係る差分ベクトル符号推定部13,27は、「max(abs(min(0, x+VA)), max(W, x+w+VA)-W)」と、「max(abs(min(0, x+VB)), max(W, x+w+VB)-W)」とを比較する(ステップS23’)。max()は最大値を算出する関数である。この処理は、実施例1における面積SAと面積SBとの比較(図3:ステップS23)に対応する代替処理である。
On the other hand, when both steps S16'and 17'are not satisfied, the difference vector
「max(abs(min(0, x+VA)), max(W, x+w+VA)-W)」が、「max(abs(min(0, x+VB)), max(W, x+w+VB)-W)」より大きいとき(ステップS23’:Y)、実施例2に係る差分ベクトル符号推定部13,27は、差分ベクトル推定符号=負として決定する(ステップS25)。
"Max (abs (min (0, x + VA )), max (W, x + w + VA ) -W)" is "max (abs (min (0, x + V B )), max (W, x + w + V B ) -W" ) ”(Step S23': Y), the difference vector
「max(abs(min(0, x+VA)), max(W, x+w+VA)-W)」が、「max(abs(min(0, x+VB)), max(W, x+w+VB)-W)」より小さいとき(ステップS23’:N)、実施例2に係る差分ベクトル符号推定部13,27は、差分ベクトル推定符号=正として決定する(ステップS24)。
"Max (abs (min (0, x + VA )), max (W, x + w + VA ) -W)" is "max (abs (min (0, x + V B )), max (W, x + w + V B ) -W" ) ”(Step S23': N), the difference vector
「max(abs(min(0, x+VA)), max(W, x+w+VA)-W)」が、「max(abs(min(0, x+VB)), max(W, x+w+VB)-W)」と等しいとき、実施例2に係る差分ベクトル符号推定部13,27は、差分ベクトル推定符号=正又は負の予め指定された方(図10に示す例では差分ベクトル推定符号=正)として決定する。
"Max (abs (min (0, x + VA )), max (W, x + w + VA ) -W)" is "max (abs (min (0, x + VA ))), max (W, x + w + VA) -W . ) ”, The difference vector
尚、ステップS23’に係る比較で、差分ベクトル推定符号=正又は負の予め指定された方として決定するにあたり、第3のデフォルト値として(或いは共通に用いるデフォルト値として)示す設定情報を、ストリーム中のヘッダ(スライス又はタイルのヘッダ、ピクチャのヘッダ、及びシーケンスのヘッダのいずれか1つ以上を含む)に埋め込んで伝送する形態とすることができる。ただし、当該第3のデフォルト値について映像符号化装置1及び映像復号装置2間で予め定めておくときは映像符号化装置1から映像復号装置2へと伝送する必要はなく、当該設定情報をヘッダに埋め込む必要もない。
In the comparison according to step S23', the setting information shown as the third default value (or as the commonly used default value) is streamed when the difference vector estimation code = positive or negative pre-specified one is determined. It can be embedded in the header inside (including one or more of a slice or tile header, a picture header, and a sequence header) for transmission. However, when the third default value is predetermined between the
ステップS17,S20,S21,S24,S25を経て決定した差分ベクトル推定符号は、図1に示す映像符号化装置1側では正誤フラグ14へ、図2に示す映像復号装置2側では差分ベクトル符号決定部28へ出力される(ステップS26)。
The difference vector estimation code determined through steps S17, S20, S21, S24, and S25 is set to the correct / incorrect flag 14 on the
このようにして、実施例2に係る差分ベクトル符号推定部13,27は、差分ベクトルの絶対値と予測ベクトルとを用いて、正側及び負側の候補ベクトルVA,VBを算出し、着目ブロックBKnの座標及び大きさ、候補ベクトルVA,VB、及び画面幅の位置関係に応じて場合分けした予め定めた規則に基づいて差分ベクトルの正負符号を推定し、差分ベクトル推定符号を決定する。そして、実施例1と比較して、実施例2では、面積を求める代わりに座標計算で済むため、当該規則を簡素化できる。尚、図10において、関数abs()、min()及びmax()を用いる代わりにif文で分類する構成としてもよい。
In this way, the difference vector
そして、映像符号化装置1側では、正誤フラグ生成部14は、差分ベクトル符号推定部13から得られる差分ベクトル推定符号と、画像符号化部10から得られる差分ベクトルの正負符号とを比較して、両者が等しい場合は「真」、異なる場合は「偽」を示す正誤フラグを生成する。
Then, on the
また、映像復号装置2側では、差分ベクトル符号決定部28は、正誤フラグが「真」を示すときは当該差分ベクトル推定符号をそのまま差分ベクトルの正負符号として決定し、「偽」を示すときは、当該差分ベクトル推定符号を反転した符号を差分ベクトルの正負符号として決定する。
Further, on the
従って、実施例2に係る差分ベクトル符号推定部13,27をそれぞれ備える映像符号化装置1及び映像復号装置2は、実施例1に係る差分ベクトル符号推定部13,27をそれぞれ備える映像符号化装置1及び映像復号装置2と同様の作用・効果を得ることができる。
Therefore, the
(実施例3:差分ベクトルの正負符号の推定処理)
実施例2の更なる変形例として、図11に示すように、図10のステップS16’,S18’,S19’をスキップし、ステップS15’の直後にステップS23’を実行して処理を簡略化しても、多くの場合、差分ベクトルの正負符号に関する可逆圧縮/復号として同様の効果を得ることができる。
(Example 3: Estimating processing of positive / negative sign of difference vector)
As a further modification of the second embodiment, as shown in FIG. 11, steps S16', S18', and S19' in FIG. 10 are skipped, and step S23'is executed immediately after step S15'to simplify the process. However, in many cases, the same effect can be obtained as lossless compression / decoding with respect to the positive and negative codes of the difference vector.
以上の各実施形態における映像符号化装置1、又は映像復号装置2は、コンピューターにより構成することができ、映像符号化装置1、又は映像復号装置2の各処理部を機能させるためのプログラムを好適に用いることができる。具体的には、映像符号化装置1、又は映像復号装置2の各処理部を制御するための制御部をコンピューター内の中央演算処理装置(CPU)で構成でき、且つ、各処理部を動作させるのに必要となるプログラムを適宜記憶する記憶部を少なくとも1つのメモリで構成させることができる。即ち、そのようなコンピューターに、CPUによって該プログラムを実行させることにより、映像符号化装置1、又は映像復号装置2の各処理部の有する機能を実現させることができる。更に、映像符号化装置1、又は映像復号装置2の各処理部の有する機能を実現させるためのプログラムを、前述の記憶部(メモリ)の所定の領域に格納させることができる。そのような記憶部は、装置内部のRAM又はROMなどで構成させることができ、或いは又、外部記憶装置(例えば、ハードディスク)で構成させることもできる。また、そのようなプログラムは、コンピューターで利用されるOS上のソフトウェア(ROM又は外部記憶装置に格納される)の一部で構成させることができる。更に、そのようなコンピューターに、映像符号化装置1、又は映像復号装置2の各処理部として機能させるためのプログラムは、コンピューター読取り可能な記録媒体に記録することができる。また、映像符号化装置1、又は映像復号装置2の各処理部をハードウェア又はソフトウェアの一部として構成させ、各々を組み合わせて実現させることもできる。
The
以上、特定の実施形態の例を挙げて本発明を説明したが、本発明は前述の実施形態の例に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、上述した実施形態の例では、差分ベクトル符号推定処理に関する規則について、特定の順序・計算方法を例示して説明したが、順序の入れ替えやより簡易な演算式(if文等)、或いはより高精度の演算式(座標・面積の組み合わせ等)など種々の変形例が想定される。 Although the present invention has been described above with reference to examples of specific embodiments, the present invention is not limited to the examples of the above-described embodiments, and can be variously modified without departing from the technical idea. For example, in the example of the above-described embodiment, the rules regarding the difference vector code estimation process have been described by exemplifying a specific order / calculation method, but the order may be changed, a simpler arithmetic expression (if statement, etc.), or more. Various modifications such as high-precision arithmetic expressions (combination of coordinates and areas, etc.) are assumed.
また、上述した実施形態の例では、画面中央(図7:領域AR0)については従来技法の正負符号の+/-を1/0のビット表現とする二値化処理を行い、切り替えを行う例を説明したが、画面中央(図7:領域AR0)についても本発明に係る正誤フラグを用いた圧縮伝送としてもよい。即ち、画面中央(図7:領域AR0)について正誤フラグを用いた圧縮伝送としても発生確率に偏りが生じにくいことが多いと想定されることから圧縮効率の向上が望めない可能性があるが、換言すると著しい悪化もしない。その代わり、差分ベクトルの正負符号の伝送に関して統一した処理となる点で処理の簡単化(実装容量の低減)等の利点が生じる。従って、本発明に係る映像符号化装置及び映像復号装置は、上述した実施形態の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載によってのみ制限される。 Further, in the example of the above-described embodiment, the center of the screen (FIG. 7: region AR0) is subjected to binarization processing in which +/- of the positive / negative sign of the conventional technique is represented by 1/0, and switching is performed. However, the center of the screen (FIG. 7: region AR0) may also be compressed transmission using the correct / incorrect flag according to the present invention. That is, it is assumed that the probability of occurrence is unlikely to be biased even when compressed transmission using the correct / incorrect flag in the center of the screen (Fig. 7: region AR0), so improvement in compression efficiency may not be expected. In other words, there is no significant deterioration. Instead, there are advantages such as simplification of processing (reduction of mounting capacity) in that the processing is unified with respect to the transmission of the positive and negative codes of the difference vector. Therefore, the video coding device and the video decoding device according to the present invention are not limited to the examples of the above-described embodiments, but are limited only by the description of the scope of claims.
本発明によれば、動き補償予測を用いた映像符号化方式における差分ベクトルの正負符号(+,-)に関して可逆圧縮が可能となり圧縮効率が向上するようになるので、映像符号化装置及び映像復号装置の用途に有用である。 According to the present invention, lossless compression is possible with respect to the positive and negative codes (+,-) of the difference vector in the video coding method using motion compensation prediction, and the compression efficiency is improved. Therefore, the video coding device and the video decoding Useful for device applications.
1 映像符号化装置
10 画像符号化部
11 動き補償予測部
12 差分ベクトル生成部
13 差分ベクトル符号推定部
14 正誤フラグ生成部
15 コンテキスト適応型可逆圧縮部
16 正負二値化部
17 切替部
18 設定制御部
19 ストリーム生成部
20 ストリーム読込部
21 画像復号部
22 差分ベクトル復元部
23 動き補償予測部
24 設定制御部
25 切替部
26 コンテキスト適応型可逆復号部
27 差分ベクトル符号推定部
28 差分ベクトル符号決定部
29 正負決定部
1
Claims (10)
フレーム内の所定のブロックについて動き補償予測に基づく差分ベクトルを生成する差分ベクトル生成手段と、
前記所定のブロックに関する情報、前記差分ベクトルの絶対値、及び前記差分ベクトルに係る予測ベクトルを基にした予め定めた規則に従って前記差分ベクトルの正負符号を推定することにより、前記差分ベクトルの推定符号を決定する差分ベクトル符号推定手段と、
前記差分ベクトル生成手段から得られる前記差分ベクトルの正負符号と、前記差分ベクトル符号推定手段から得られる前記差分ベクトルの推定符号とを比較して、両者が等しい場合は真、異なる場合は偽を示す正誤フラグを生成する正誤フラグ生成手段と、
前記正誤フラグ生成手段によって生成した前記正誤フラグに対し、前記所定のブロックの位置に応じたコンテキストに適応させた可逆圧縮処理を施すコンテキスト適応型の可逆圧縮手段と、
当該可逆圧縮処理を施した前記正誤フラグを前記差分ベクトルの絶対値に対応付けて伝送するためのストリームを生成するストリーム生成手段と、
を備えることを特徴とする映像符号化装置。 It is a video coding device in a video coding method using motion compensation prediction.
A difference vector generation means that generates a difference vector based on motion compensation prediction for a predetermined block in a frame,
The estimation code of the difference vector is obtained by estimating the positive and negative signs of the difference vector according to a predetermined rule based on the information about the predetermined block, the absolute value of the difference vector, and the prediction vector related to the difference vector. Difference vector sign estimation means to determine and
The positive / negative sign of the difference vector obtained from the difference vector generation means is compared with the estimation code of the difference vector obtained from the difference vector code estimation means, and if they are equal, it indicates true, and if they are different, it indicates false. Correct / incorrect flag generation means for generating correct / incorrect flags, and
A context-adaptive lossless compression means that performs a lossless compression process adapted to the context according to the position of the predetermined block on the correctness flag generated by the correctness flag generation means.
A stream generation means for generating a stream for transmitting the correct / incorrect flag subjected to the lossless compression process in association with the absolute value of the difference vector.
A video coding device characterized by comprising.
前記所定のブロックが前記フレームの画面の上下辺より左右辺に近い場合は、前記差分ベクトル符号推定手段に対し前記差分ベクトルの水平成分の正負符号を先に決定させ、
前記所定のブロックが前記フレームの画面の左右辺より上下辺に近い場合は、前記差分ベクトル符号推定手段に対し前記差分ベクトルの垂直成分の正負符号を先に決定させ、
前記所定のブロックが前記フレームの画面の左右辺及び上下辺から等距離にある場合は、前記差分ベクトル符号推定手段に対し予め定めた順序で差分ベクトルの水平成分及び垂直成分の正負符号を決定させるように制御する手段を有することを特徴とする、請求項4に記載の映像符号化装置。 The control means is
When the predetermined block is closer to the left and right sides than the upper and lower sides of the screen of the frame, the difference vector code estimation means is made to determine the positive and negative signs of the horizontal component of the difference vector first.
When the predetermined block is closer to the upper and lower sides than the left and right sides of the screen of the frame, the difference vector code estimation means is made to determine the positive and negative signs of the vertical component of the difference vector first.
When the predetermined block is equidistant from the left and right sides and the top and bottom sides of the screen of the frame, the difference vector code estimation means is made to determine the positive and negative signs of the horizontal component and the vertical component of the difference vector in a predetermined order. The video coding apparatus according to claim 4, further comprising means for controlling such.
該所定のブロックに関する情報、前記差分ベクトルの絶対値、及び前記差分ベクトルに係る予測ベクトルを基にした予め定めた規則に従って前記差分ベクトルの正負符号を推定することにより、前記差分ベクトルの推定符号を決定する差分ベクトル符号推定手段と、
前記可逆圧縮処理が施された正誤フラグに対し、当該所定のブロックの位置に応じたコンテキストに適応させた可逆復号処理を施すことにより復号した正誤フラグを生成するコンテキスト適応型の可逆復号手段と、
当該復号した前記正誤フラグが真を示すときは、該差分ベクトルの推定符号を当該所定のブロックの差分ベクトルの正負符号とし、偽を示すときは、該差分ベクトルの推定符号を反転した符号を差分ベクトルの正負符号として決定する差分ベクトル符号決定手段と、
当該所定のブロックの画像を復元するために、当該抽出した前記差分ベクトルの絶対値、及び前記差分ベクトル符号決定手段によって決定した差分ベクトルの正負符号を用いて、前記復号対象のフレーム内の当該所定のブロックの差分ベクトルを復元する差分ベクトル復元手段と、
を備えることを特徴とする映像復号装置。 The stream transmitted by the video coding apparatus according to any one of claims 1 to 5 is input and read, and the absolute value of the difference vector and the lossless compression process are performed for a predetermined block in the frame to be decoded. A stream reading means to extract the correctness flag applied, and
The estimation code of the difference vector is obtained by estimating the positive and negative signs of the difference vector according to a predetermined rule based on the information about the predetermined block, the absolute value of the difference vector, and the prediction vector related to the difference vector. Difference vector sign estimation means to determine and
A context-adaptive reversible decoding means that generates a deciphered correct / incorrect flag by performing a reversible decoding process adapted to the context according to the position of the predetermined block on the correct / incorrect flag subjected to the lossless compression process.
When the decoded correct / incorrect flag indicates true, the estimated sign of the difference vector is used as the positive / negative sign of the difference vector of the predetermined block, and when indicating false, the code obtained by inverting the estimated code of the difference vector is used as the difference. The difference vector sign determining means for determining the positive and negative signs of the vector,
In order to restore the image of the predetermined block, the absolute value of the extracted difference vector and the positive / negative sign of the difference vector determined by the difference vector sign determining means are used to determine the predetermined value in the frame to be decoded. Difference vector restoration means to restore the difference vector of the block of
A video decoding device characterized by comprising.
当該所定のブロックが画面上下辺よりも画面左右辺に近い場合、当該所定のブロックの直上のブロックを参照し、
当該所定のブロックが画面左右辺よりも画面上下辺に近い場合、当該所定のブロックの直左のブロックを参照し、
当該所定のブロックが画面左右辺よりも画面上下辺から等距離にある場合、当該所定のブロックの直左、直左上、直上、及び直右上のうち予め定めた1以上のブロックを参照して、前記可逆圧縮処理が施された正誤フラグに対し前記可逆復号処理を施すことを特徴とする、請求項7に記載の映像復号装置。 The context-adaptive reversible decoding means is used as a block to be referred to as a context according to the position of the predetermined block in the screen.
If the predetermined block is closer to the left and right sides of the screen than the top and bottom sides of the screen, refer to the block directly above the predetermined block.
If the predetermined block is closer to the top and bottom sides of the screen than the left and right sides of the screen, refer to the block directly to the left of the predetermined block.
When the predetermined block is equidistant from the upper and lower sides of the screen than the left and right sides of the screen, refer to one or more predetermined blocks of the predetermined block directly left, directly upper left, directly above, and directly upper right. The video decoding device according to claim 7, wherein the lossless decoding process is performed on the correct / incorrect flag to which the lossless compression process has been performed.
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