JP4178088B2 - 動画像復号化方法及び装置並びにデータ記憶媒体 - Google Patents
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Description
W1=(128×(T−T0))/(T1−T0) (式2)
ここで、T、T0、T1は、それぞれ、符号化対象ブロック、前方向の参照ブロック1、後方向の参照ブロックに付された時間(タイムスタンプ等)である。
P=(P0×W0+P1×W1+64)≫7 (式3)
ここで、「≫」は、右方向へのビットシフトを意味する。つまり、「≫7」は、「÷(2の7乗)」を意味する。なお、上記式3は、画素値が輝度信号の値を示す場合であるが、画素値が色差を示す場合には、以下の式で表される。
P=128+((P0−128)×W0+(P1−128)×W1+64)≫7 (式4)
Joint Video Team (JVT) of ISO/IEC MPEG and ITU-T VCEG Joint Committee Draft 2002-05-10、JVT-C167 11.
(実施の形態1)
図5は、本発明に係る動画像予測方法を用いた動画像符号化装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。
P=P0+((P1−P0)×BWD)≫LWD (式5)
ここで、BWD及びLWDは、以下の式6〜式9で特定される値である。
BWD0=((T−T0)≪7)/(T1−T0) (式6)
ここで、「≪」は、左方向へのビットシフトを意味する。つまり、「≪7」は、「×(2の7乗)」を意味する。
LWD0=Ceil(log2(1+(abs(BWD0)≫7)) (式7)
ここで、関数Ceil(x)は、xを、x以上で、かつ、xに最も近い整数に丸める関数である。関数abs(x)は、xの絶対値を返す関数である。
BWD=BWD0≫LWD0 (式8)
LWD=7−LWD0 (式9)
なお、式7に示されるように、LWD0は、abs(BWD0)≫7の整数値のビット数をも意味する。
そして、以上のようにして決定されたBWD及びLWDを用いて、上記式5に従って、符号化対象ブロックの予測画素値Pが算出される(ステップS509)。
まず、動き補償符号化部107は、図2又は図3に示されたBピクチャの重み付け予測に際して、時刻T、T1、T0の値に応じた予測値の生成が必要か否かを判断する(ステップS70)。その結果、必要と判断した場合には(ステップS70でYes)、通常通り、上記式1〜式3に従って、それらの時刻T、T1、T0の値に応じた予測値を生成する(ステップS72)。一方、必要と判断しなかった場合には(ステップS70でNo)、2つの重み係数W0及びW1それぞれを1/2と設定し、上記式3に従って、予測値を生成する(ステップS71)。
図8(a)では、動き補償符号化部107は、時刻T1のインデックス(時刻T1に対応する参照ピクチャの参照リストにおけるインデックス)が0であるか否かよって(ステップS80)、所定の重み係数(例えば、W0=W1=1/2)を用いて予測値を生成するか(ステップS81)、または、上記式1〜式3に従って、時刻T、T1、T0を用いて予測値を生成するか(ステップS82)を、切り替える。これによって、例えば、時刻T1のインデックスが0となる場合だけについて、時間関係に依存した重み係数の算出が必要となるので、そのような場合に対応する重み係数だけをルックアップテーブルに格納しておくことで、全ての場合における重み係数を格納する従来に比べ、テーブルのサイズが削減される。
まず、動き補償符号化部107は、図2又は図3に示されたBピクチャの重み付け予測に際して、時刻T、T1、T0の値に応じて、所定の有効ビット数で予測値を生成することが可能か否かを判断する(ステップS90)。その結果、可能と判断した場合には(ステップS90でYes)、通常通り、上記式1〜式3に従って、それらの時刻T、T1、T0の値に応じた予測値を生成する(ステップS92)。一方、不可能と判断した場合には(ステップS90でNo)、2つの重み係数W0及びW1それぞれを1/2と設定し、上記式3に従って、予測値を生成する(ステップS91)。
図10(a)は、画素値の重み付け予測における具体例を示す図である。ここでは、動き補償符号化部107は、時刻T1と時刻Tとの差(T1−T)が所定範囲内(例えば、−2〜2)であるか否かよって(ステップS100)、所定の重み係数(例えば、W0=W1=1/2)を用いて予測値を生成するか(ステップS101)、または、上記式1〜式3に従って、時刻T、T1、T0を用いて予測値を生成するか(ステップS102)を、切り替える。これによって、予測画素値の生成において、重み係数が一定値を超える場合、つまり、一定のビット数で表現できない事態が生じ得る場合には、重み係数は所定値(一定のビット数で表現される値)に設定されるので、常に、一定の有効ビット数による重み付け予測が確保される。
次に、本発明に係る動画像予測方法を用いた動画像復号化装置について説明する。
図11は、本発明に係る動画像予測方法を用いた動画像復号化装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。
動き補償復号化部204は、基本的には、動画像符号化装置が備える動き補償符号化部107と同様の機能を有する。例えば、スケーリング処理による画素値の重み付け予測においては、図6に示されるように、時刻T1のインデックス値や時刻T1と時刻T0との一致性に基づいて(ステップS501〜S503)、BWD及びLWDにデフォールト値を設定したり(ステップS504、S507)、上記式6〜式9に従ってBWD及びLWDを特定し(ステップS508)、特定したBWD及びLWDを用いて、上記式5に従って、符号化対象ブロックPの予測画素値を算出する(ステップS509)。
次に、本発明に係る動画像予測方法、動画像符号化装置及び動画像復号化装置を別の形態で実現した例について説明する。
上記各実施の形態で示した動画像符号化装置または動画像復号化装置の構成を実現するためのプログラムを、フレキシブルディスク等の記憶媒体に記録するようにすることにより、上記各実施の形態で示した処理を、独立したコンピュータシステムにおいて簡単に実施することが可能となる。
図13は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムex100の全体構成を示すブロック図である。通信サービスの提供エリアを所望の大きさに分割し、各セル内にそれぞれ固定無線局である基地局ex107〜ex110が設置されている。
その一例として携帯電話について説明する。
図14は、上記実施の形態で説明した動画像予測方法、動画像符号化装置及び画像復号化装置を用いた携帯電話ex115を示す図である。携帯電話ex115は、基地局ex110との間で電波を送受信するためのアンテナex201、CCDカメラ等の映像、静止画を撮ることが可能なカメラ部ex203、カメラ部ex203で撮影した映像、アンテナex201で受信した映像等が復号化されたデータを表示する液晶ディスプレイ等の表示部ex202、操作キーex204群から構成される本体部、音声出力をするためのスピーカ等の音声出力部ex208、音声入力をするためのマイク等の音声入力部ex205、撮影した動画もしくは静止画のデータ、受信したメールのデータ、動画のデータもしくは静止画のデータ等、符号化されたデータまたは復号化されたデータを保存するための記録メディアex207、携帯電話ex115に記録メディアex207を装着可能とするためのスロット部ex206を有している。記録メディアex207はSDカード等のプラスチックケース内に電気的に書換えや消去が可能な不揮発性メモリであるEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)の一種であるフラッシュメモリ素子を格納したものである。
例えば、図7における判断(T,T1,T0に応じた予測値の生成が必要か否かの判断;ステップS70)、及び、図9における判断(T,T1,T0に応じて、所定の有効ビット数で予測値の生成が可能か否かの判断;ステップS90)は、上記式1及び式2に示される重み係数W0及びW1を算出する式の除数(分母の値)の値だけに限られず、乗数(分子の値)の値や、重み係数W0及びW1の値によって判断してもよい。さらに、それら重み係数W0及びW1を乗じた値によって判断してもよい。
102 予測残差符号化部
103 符号列生成部
104 予測残差復号化部
105 ピクチャメモリ
106 動きベクトル検出部
107 動き補償符号化部
108 動きベクトル記憶部
110 差分演算部
111 加算演算部
112 スイッチ
201 符号列解析部
202 予測残差復号化部
203 ピクチャメモリ
204 動き補償復号化部
205 動きベクトル記憶部
207 加算演算部
Claims (3)
- 2枚の参照ピクチャの画素値を用いて対象ピクチャの予測画素値を生成し、該予測画素値を用いて前記対象ピクチャを予測復号化する動画像復号化方法であって、
前記対象ピクチャと第1参照ピクチャとの時間間隔に対応する第1パラメータを算出する第1パラメータ算出ステップと、
前記第1参照ピクチャと第2参照ピクチャとの時間間隔に対応する第2パラメータを算出する第2パラメータ算出ステップと、
前記第1パラメータと前記第2パラメータとの比に基づいて算出される第3パラメータの値があらかじめ設定された所定範囲に含まれるか否かを判断する判断ステップと、
(i)前記判断ステップにおいて、前記第3パラメータの値が前記所定範囲に含まれる場合には、前記第1パラメータおよび前記第2パラメータを用いて算出される重み係数を用いて、前記第1参照ピクチャおよび第2参照ピクチャの画素値をスケーリングすることにより、前記対象ピクチャの予測画素値を算出し、
(ii)前記判断ステップにおいて、前記第3パラメータの値が前記所定範囲に含まれない場合には、所定値の重み係数を用いて、前記第1参照ピクチャおよび第2参照ピクチャの画素値をスケーリングすることにより、前記対象ピクチャの予測画素値を算出する、
予測画素値生成ステップと、
前記予測画素値生成ステップによって算出された予測画素値を用いて、前記対象ピクチャを復号化する復号化ステップと、を含むことを特徴とする動画像復号化方法。 - 2枚の参照ピクチャの画素値を用いて対象ピクチャの予測画素値を生成し、該予測画素値を用いて前記対象ピクチャを予測復号化する動画像復号化装置であって、
前記対象ピクチャと第1参照ピクチャとの時間間隔に対応する第1パラメータを算出する第1パラメータ算出手段と、
前記第1参照ピクチャと第2参照ピクチャとの時間間隔に対応する第2パラメータを算出する第2パラメータ算出手段と、
前記第1パラメータと前記第2パラメータとの比に基づいて算出される第3パラメータの値があらかじめ設定された所定範囲に含まれるか否かを判断する判断手段と、
(i)前記判断手段において、前記第3パラメータの値が前記所定範囲に含まれる場合には、前記第1パラメータおよび前記第2パラメータを用いて算出される重み係数を用いて、前記第1参照ピクチャおよび第2参照ピクチャの画素値をスケーリングすることにより、前記対象ピクチャの予測画素値を算出し、
(ii)前記判断手段において、前記第3パラメータの値が前記所定範囲に含まれない場合には、所定値の重み係数を用いて、前記第1参照ピクチャおよび第2参照ピクチャの画素値をスケーリングすることにより、前記対象ピクチャの予測画素値を算出する、予測画素値生成手段と、
前記予測画素値生成手段によって算出された予測画素値を用いて、前記対象ピクチャを復号化する復号化手段と、を含むことを特徴とする動画像復号化装置。 - 画像信号を復号化処理するプログラムを格納したデータ記憶媒体であって、
前記プログラムは、コンピュータに、請求項1に記載の動画像復号化方法により前記復号化処理を行なわせることを特徴とする、データ記憶媒体。
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