JP4153451B2 - フレーム内符号化予測モード決定方法,フレーム内符号化予測モード決定装置,フレーム内符号化予測モード決定プログラムおよびそのプログラム記録媒体 - Google Patents
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Description
Thomas Wiegand,Gary J.Sullivan, Gisle Bjontegaard, Ajay Luthra,"Overview of the H.264/AVC Video Coding Standard ", IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEM FOR VIDEO TECHNOLOGY, pp.1-19 (July 2003) 高木幸一,滝嶋康弘,中島康之,"H.264|MPEG−4 AVCのRD特性の検証",信学会総合大会,D-11-3,pp.3(2003)
=(x1 2 +x2 2 +x3 2 +x4 2 )/4
−(x1 +x2 +x3 +x4 )2 /16 (1)
この場合の閾値Thの設定であるが,例えば,4つの画素のうち3つが同じ値で残りの1つがそれらよりも5だけ値が違う場合について考える。このとき,予測画像には他よりも値が5だけ違う線が入っていることになる。このときの分散は,上の式(1)から“4.6875”と求められる。したがって,Th=4.68と置けば,3つが同じ値で残りの一つだけが他より5以上違う場合について,すべて検出することができる。
=|x1 −m|+|x2 −m|+|x3 −m|+|x4 −m| (2)
(ただし,mは4画素の平均値m=(x1 +x2 +x3 +x4 )/4)
この場合の閾値Thの設定であるが,分散のときと同じ場合を考えると,Th=7.5と置けば,3つが同じで残りの1つだけが他より5以上違う場合について検出することができる。式(2)のように,各画素とそれらの平均値との差分の絶対値を計算するのではなく,差分の二乗を計算しても,閾値Thは異なることになるが同様の結果を得ることができる。
=Max(|3x1 −(x2 +x3 +x4 )|,
|3x2 −(x1 +x3 +x4 )|,
|3x3 −(x1 +x2 +x4 )|,
|3x4 −(x1 +x2 +x3 )|) (3)
(ただし,Max()は引数のうち,値が最も大きいものを返す関数である)
この場合の閾値Thの設定であるが,Th=15と置けば,3つが同じで残りの1つだけが他より5以上違う場合について検出することができる。
10 予測画像生成部
11 ヘッダ符号量計算部
12 減算器
13 予測残差計算部
14 加算器
15 コスト最小値判定部
16 予測残差最小値判定部
17 線発生判定部
18 スイッチ
19 制御部
Claims (12)
- フレーム内符号化方式において符号化対象ブロックに隣接する画素から予測方向に応じた予測画像を生成する予測モードを含む複数の予測モードの中から,予測画像の生成に用いる予測モードを,発生符号量に基づいて決定する予測モード決定方法であって,
前記各予測モードごとに,符号化対象ブロックの予測画像を生成する過程と,
前記符号化対象ブロックの原画像と前記予測画像との差分の予測残差とヘッダ符号量とを算出する過程と,
前記予測残差と前記ヘッダ符号量との和が最小となる予測モードを検出する過程と,
前記予測残差が最小となる予測モードを検出する過程と,
前記予測画像の生成に使用する画素をもとに,前記予測残差とヘッダ符号量との和が最小となる予測モードと,前記予測残差が最小となる予測モードとのいずれかを,前記符号化対象ブロックの予測画像の生成に用いる予測モードとして決定する過程とを有する
ことを特徴とするフレーム内符号化予測モード決定方法。 - 請求項1に記載のフレーム内符号化予測モード決定方法において,
前記予測残差とヘッダ符号量との和が最小となる予測モードが,隣接する画素から予測方向に応じた予測画像を生成する所定のいくつかの予測モードである場合に,前記予測画像の生成に使用する画素を用いて前記予測画像に線が発生するか否かを判定する過程を有し,
前記予測画像に線が発生しないと判定された場合に,前記予測残差とヘッダ符号量との和が最小となる予測モードを前記符号化対象ブロックの予測画像の生成に用いる予測モードとして決定し,前記予測画像に線が発生すると判定された場合に,前記予測残差が最小となる予測モードを前記符号化対象ブロックの予測画像の生成に用いる予測モードとして決定する
ことを特徴とするフレーム内符号化予測モード決定方法。 - 請求項2に記載のフレーム内符号化予測モード決定方法において,
前記隣接する画素から予測方向に応じた予測画像を生成する所定のいくつかの予測モードは,他の予測モードのときよりも相対的にヘッダ符号量が小さくなる予め定められた特定の予測モードであり,
前記予測残差とヘッダ符号量との和が最小となる予測モードが,これらの特定の予測モードの場合にのみ前記予測画像に線が発生するか否かを判定し,これらの特定の予測モード以外の場合には,前記判定を行わないで前記予測残差とヘッダ符号量との和が最小となる予測モードを前記符号化対象ブロックの予測画像の生成に用いる予測モードとして決定する
ことを特徴とするフレーム内符号化予測モード決定方法。 - 請求項2または請求項3に記載のフレーム内符号化予測モード決定方法において,
前記予測画像に線が発生するか否かを判定する過程では,前記予測画像の生成に使用する画素の分散を計算し,計算した値と所定の閾値とを比較することにより判定する
ことを特徴とするフレーム内符号化予測モード決定方法。 - 請求項2または請求項3に記載のフレーム内符号化予測モード決定方法において,
前記予測画像に線が発生するか否かを判定する過程では,前記予測画像の生成に使用する各画素とそれらの画素の平均値との差分の絶対値の和または差分の二乗値の和を計算し,計算した値と所定の閾値とを比較することにより判定する
ことを特徴とするフレーム内符号化予測モード決定方法。 - フレーム内符号化方式において符号化対象ブロックに隣接する画素から予測方向に応じた予測画像を生成する予測モードを含む複数の予測モードの中から,予測画像の生成に用いる予測モードを,発生符号量に基づいて決定する予測モード決定装置であって,
前記各予測モードごとに,符号化対象ブロックの予測画像を生成する予測画像生成手段と,
前記符号化対象ブロックの原画像と前記予測画像との差分の予測残差を算出する予測残差計算手段と,
前記符号化対象ブロックのヘッダ符号量を算出するヘッダ符号量計算手段と,
前記予測残差と前記ヘッダ符号量との和が最小となる予測モードを検出するコスト最小値判定手段と,
前記予測残差が最小となる予測モードを検出する予測残差最小値判定手段と,
前記予測画像の生成に使用する画素をもとに,前記予測残差とヘッダ符号量との和が最小となる予測モードと,前記予測残差が最小となる予測モードとのいずれかを,前記符号化対象ブロックの予測画像の生成に用いる予測モードとして決定する予測モード決定手段とを備える
ことを特徴とするフレーム内符号化予測モード決定装置。 - 請求項6に記載のフレーム内符号化予測モード決定装置において,
前記予測残差とヘッダ符号量との和が最小となる予測モードが,隣接する画素から予測方向に応じた予測画像を生成する所定のいくつかの予測モードである場合に,前記予測画像の生成に使用する画素を用いて前記予測画像に線が発生するか否かを判定する線発生判定手段を備え,
前記予測モード決定手段は,前記予測画像に線が発生しないと判定された場合に,前記予測残差とヘッダ符号量との和が最小となる予測モードを前記符号化対象ブロックの予測画像の生成に用いる予測モードとして決定し,前記予測画像に線が発生すると判定された場合に,前記予測残差が最小となる予測モードを前記符号化対象ブロックの予測画像の生成に用いる予測モードとして決定する
ことを特徴とするフレーム内符号化予測モード決定装置。 - 請求項7に記載のフレーム内符号化予測モード決定装置において,
前記隣接する画素から予測方向に応じた予測画像を生成する所定のいくつかの予測モードは,他の予測モードのときよりも相対的にヘッダ符号量が小さくなる予め定められた特定の予測モードであり,
前記線発生判定手段は,前記予測残差とヘッダ符号量との和が最小となる予測モードが,前記特定の予測モードの場合にのみ前記予測画像に線が発生するか否かを判定して判定結果を前記予測モード決定手段に通知し,
前記予測モード決定手段は,前記判定結果に応じて予測モードの切り替えを行い,前記特定の予測モード以外の場合には,前記予測残差とヘッダ符号量との和が最小となる予測モードを前記符号化対象ブロックの予測画像の生成に用いる予測モードとして決定する
ことを特徴とするフレーム内符号化予測モード決定装置。 - 請求項7または請求項8に記載のフレーム内符号化予測モード決定装置において,
前記線発生判定手段は,前記予測画像の生成に使用する画素の分散を計算し,計算した値と所定の閾値とを比較することにより判定する
ことを特徴とするフレーム内符号化予測モード決定装置。 - 請求項7または請求項8に記載のフレーム内符号化予測モード決定装置において,
前記線発生判定手段は,前記予測画像の生成に使用する各画素とそれらの画素の平均値との差分の絶対値の和または差分の二乗値の和を計算し,計算した値と所定の閾値とを比較することにより判定する
ことを特徴とするフレーム内符号化予測モード決定装置。 - 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のフレーム内符号化予測モード決定方法をコンピュータに実行させるためのフレーム内符号化予測モード決定プログラム。
- 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のフレーム内符号化予測モード決定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを,コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録した
ことを特徴とするフレーム内符号化予測モード決定プログラム記録媒体。
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