JP4360207B2 - Video decoding device - Google Patents
Video decoding device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4360207B2 JP4360207B2 JP2004006605A JP2004006605A JP4360207B2 JP 4360207 B2 JP4360207 B2 JP 4360207B2 JP 2004006605 A JP2004006605 A JP 2004006605A JP 2004006605 A JP2004006605 A JP 2004006605A JP 4360207 B2 JP4360207 B2 JP 4360207B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pixel
- frame
- previous frame
- memory
- pixel block
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Picture Signal Circuits (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Description
本発明は、帯域圧縮伝送された動画像情報を復号する動画像復号化装置に関する。 The present invention relates to a video decoding KaSo location for decoding the video information that has been band compressed transmission.
従来、動画像の現フレームにおいての欠損画素ブロックを前フレームを用いて補間する場合には、欠損ブロックの周辺画素ブロックの動きベクトルから欠損画素ブロックの動きベクトルを推測し、その推測した動きベクトルに従って前フレーム内の参照画素ブロックの位置(参照位置)を決定し、その参照画素ブロックで欠損画素ブロックを補間していた(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, when a missing pixel block in a current frame of a moving image is interpolated using a previous frame, a motion vector of a missing pixel block is estimated from motion vectors of neighboring pixel blocks of the missing block, and according to the estimated motion vector The position (reference position) of the reference pixel block in the previous frame is determined, and the missing pixel block is interpolated with the reference pixel block (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら上記従来の技術では、前フレームおよび現フレームの画素値のいかんに関わらず、動きベクトルの推測のみで前フレーム内の参照位置を決定しているため、補間された欠損画素ブロックとその周辺画素ブロックの境界でテクスチャのずれが目立つ場合が多かった。 However, in the above conventional technique, the reference position in the previous frame is determined only by the motion vector estimation regardless of the pixel values of the previous frame and the current frame. In many cases, the texture shift was conspicuous at the block boundaries.
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、動画像のフレームにおいて補間された欠損画素ブロックとその周辺画素ブロックの境界での画質の劣化を低減できる動画像復号化装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve such a conventional problem, and is a moving picture decoding capable of reducing deterioration in image quality at the boundary between a defective pixel block interpolated in a moving picture frame and its peripheral pixel block. an object of the present invention is to provide a KaSo location.
本発明の動画像復号化装置は、
帯域圧縮伝送された動画像情報を復号する動画像復号化装置において、
入力された上記動画像情報を復号する復号化手段と、
上記復号化手段で復号されたフレームの画素情報を格納する第1のメモリと、
上記復号されたフレームに生じた欠損画素ブロックの近傍の所定の画素集合である近傍画素集合の画素情報を格納する第2のメモリと、
補間処理後のフレームの画素情報を格納する第3のメモリと、
上記第2のメモリに格納された現フレームの上記近傍画素集合の画素値と上記第3のメモリに格納された補間処理後の前フレーム内の参照画素ブロック候補の近傍の、複数の類似画素集合候補の画素値とを用いて、上記近傍画素集合とテクスチャが類似する上記前フレーム内の位置を参照位置として捜索する捜索手段と、
上記捜索手段で得られた上記前フレーム内の上記参照位置の画素ブロックを用いて、上記現フレームの欠損画素ブロックを補間し、補間後の現フレームの画素情報を上記第3のメモリに格納する補間手段と、
上記復号において得られた動きベクトル情報を格納する第4のメモリと、
上記第1のメモリに格納された現フレームと上記第3のメモリに格納された補間処理後の前フレーム間のテクスチャの変形を検知する変形検知手段とを備え、
上記捜索手段は、上記欠損画素ブロックの周辺画素ブロックの動きベクトル情報と、上記変形検知手段で得られた上記フレーム間のテクスチャの変形情報をさらに用いて、上記近傍画素集合のそれぞれの画素値と上記類似画素集合候補の対応する画素値の差分の総和が最小となる類似画素集合候補の位置を上記参照位置として捜索し、
上記変形検知手段が、現フレームのテクスチャが前フレームと比較して縮小されていることを検知した場合には、
上記捜索手段は、上記縮小の中心位置から見て前フレームの拡大倍率分だけ前フレームの類似画素集合候補の位置を拡大移動して設定し、その拡大移動して設定した類似画素集合候補の画素値を用いて、参照位置を捜索し、
上記変形検知手段が、現フレームのテクスチャが前フレームと比較して拡大されていることを検知した場合には、
上記捜索手段は、上記拡大の中心位置から見て前フレームの縮小倍率分だけ前フレームの類似画素集合候補の位置を縮小移動して設定し、その縮小移動して設定した類似画素集合候補の画素値を用いて、参照位置を捜索する
ことを特徴とする。
The video decoding device of the present invention is
In a moving picture decoding apparatus for decoding moving picture information transmitted by band compression,
Decoding means for decoding the input moving image information;
A first memory for storing pixel information of the frame decoded by the decoding means;
A second memory for storing pixel information of a neighboring pixel set that is a predetermined pixel set near a defective pixel block generated in the decoded frame;
A third memory for storing pixel information of the frame after interpolation processing;
A plurality of similar pixel sets near the pixel values of the neighboring pixel set of the current frame stored in the second memory and the reference pixel block candidates in the previous frame after interpolation processing stored in the third memory Search means for searching, using a candidate pixel value as a reference position, a position in the previous frame that is similar in texture to the neighboring pixel set,
Using the pixel block at the reference position in the previous frame obtained by the search means, the missing pixel block of the current frame is interpolated, and the pixel information of the current frame after interpolation is stored in the third memory. Interpolation means ;
A fourth memory for storing motion vector information obtained in the decoding;
Deformation detecting means for detecting deformation of the texture between the current frame stored in the first memory and the previous frame after interpolation processing stored in the third memory,
The search means further uses the motion vector information of the neighboring pixel blocks of the missing pixel block and the deformation information of the texture between the frames obtained by the deformation detection means, and the respective pixel values of the neighborhood pixel set Search for the position of the similar pixel set candidate that minimizes the sum of the differences of the corresponding pixel values of the similar pixel set candidate as the reference position,
When the deformation detection means detects that the texture of the current frame is reduced compared to the previous frame,
The search means enlarges and sets the position of the similar pixel set candidate of the previous frame by the enlargement magnification of the previous frame when viewed from the center position of the reduction, and sets the pixel of the similar pixel set candidate set by the enlarged movement Use the value to search the reference position,
When the deformation detection means detects that the texture of the current frame is enlarged compared to the previous frame,
The search means sets the position of the similar pixel set candidate of the previous frame by reducing and setting the position of the previous frame by the reduction magnification of the previous frame when viewed from the center position of the enlargement, and sets the pixel of the similar pixel set candidate set by the reduction movement The reference position is searched using the value .
本発明によれば、現フレームに生じた欠損画素ブロックの近傍画素集合にテクスチャが類似する前フレーム内の位置を、上記欠損画素ブロックを補間するために参照する前フレーム内の参照位置として捜索し、得られた前フレーム内の参照位置の画素ブロックで上記欠損画素ブロックを補間することにより、補間された欠損画素ブロックとその周辺画素ブロックの境界での画質の劣化を低減できるという効果がある。 According to the present invention, a position in the previous frame whose texture is similar to a neighboring pixel set of the missing pixel block generated in the current frame is searched as a reference position in the previous frame to be referred to in order to interpolate the missing pixel block. By interpolating the defective pixel block with the obtained pixel block at the reference position in the previous frame, it is possible to reduce image quality deterioration at the boundary between the interpolated defective pixel block and its surrounding pixel blocks.
実施の形態1
図1は本発明の実施の形態1の動画像復号化装置のブロック構成図である。図1の実施の形態1の動画像復号化装置は、入力端子101と、復号化装置102と、フレームメモリ103と、近傍画素メモリ104と、補間装置105と、捜索装置106と、フレームメモリ107と、出力端子108とを備えている。
FIG. 1 is a block configuration diagram of a moving picture decoding apparatus according to
復号化装置102は、入力端子101から入力された帯域圧縮伝送された動画像情報を復号し、復号したフレームのフレーム情報(画素値やその他の画素情報等のそのフレームに関する情報)をフレームメモリ103に格納する。また、復号化装置102は、復号したフレームに欠損画素ブロックを生じた場合には、その欠損画素ブロックの近傍の復号された画素集合である近傍画像集合を決定し、その近傍画素集合の画素情報を近傍画素メモリ104に格納する。
The
補間装置105は、フレームメモリ103に格納された復号された現フレームが欠損画素ブロックを生じた場合と生じなかった場合とで、以下に説明する異なる補間処理をする。上記復号された現フレームが欠損画素ブロックを生じなかった場合には、フレームメモリ103から出力された現フレームのフレーム情報を、そのまま出力端子108から出力するとともに、そのままフレームメモリ107に格納する。また、復号されたフレームが欠損画素ブロックを生じた場合には、捜索装置106で得られた前フレーム内の参照位置の画素ブロック(参照画素ブロック)で上記欠損画素ブロックを補間し、この補間した現フレームのフレーム情報を、出力端子108から出力するとともに、フレームメモリ107に格納する。
The
捜索装置106は、近傍画素メモリ104に格納された現フレームのの近傍画素集合の画素値と、フレームメモリ107に格納された補間処理後の前フレームの画素値とを用いて、上記近傍画素集合とテクスチャが類似する前フレーム内の位置を、上記欠損画素ブロックを補間するために参照する前フレーム内の参照位置として捜索し、その参照位置および上記補間のための参照画素ブロックとして必要な前フレームの画素情報を補間装置105に送る。
The
復号された現フレームに欠損を生じ、その欠損画素ブロックが8ピクセル×8ピクセルの場合の実施の形態1の動画像復号化装置の動作について以下に説明する。 Described below is the operation of the moving picture decoding apparatus according to the first embodiment when a defect occurs in the decoded current frame and the defective pixel block is 8 pixels × 8 pixels.
図2のように、上記現フレームにおいての欠損位置を、上記欠損画素ブロックの左上角の位置である(x,y)とすると、上記欠損画素ブロックの右上角の位置は(x+7,y)、左下角の位置は(x,y+7)、右下角の位置は(x+7,y+7)となる。 As shown in FIG. 2, assuming that the defect position in the current frame is the position of the upper left corner of the defective pixel block (x, y), the position of the upper right corner of the defective pixel block is (x + 7, y), The position of the lower left corner is (x, y + 7), and the position of the lower right corner is (x + 7, y + 7).
欠損位置(x,y)についての近傍画素集合としては、例えば、欠損画素ブロックから上下左右に幅1ピクセルずつ延長したピクセルの集合である、(x−1,y+β)(0≦β≦7)の8ピクセル、(x+α,y−1)(0≦α≦7)の8ピクセル、(x+8,y+β)(0≦β≦7)の8ピクセル、(x+α,y+8)(0≦α≦7)の8ピクセルの合計32ピクセルを設定する。 As a neighboring pixel set for the missing position (x, y), for example, (x-1, y + β) (0 ≦ β ≦ 7), which is a set of pixels extending from the missing pixel block by 1 pixel in the vertical and horizontal directions. 8 pixels, (x + α, y−1) (0 ≦ α ≦ 7), 8 pixels, (x + 8, y + β) (0 ≦ β ≦ 7), (x + α, y + 8) (0 ≦ α ≦ 7) A total of 32 pixels is set.
また、前フレームについて、それぞれが上記欠損画素ブロックと同様の8ピクセル×8ピクセルの画素ブロックである複数の参照画素ブロック候補を考える。そして、参照画素ブロック候補のそれぞれについて、上記欠損画素ブロックの近傍画素集合と同様のサイズの類似画素集合候補を考える。 Also, consider a plurality of reference pixel block candidates, each of which is a pixel block of 8 pixels × 8 pixels, which is the same as the defective pixel block, for the previous frame. For each reference pixel block candidate, a similar pixel set candidate having the same size as the neighboring pixel set of the defective pixel block is considered.
図3のように、複数の参照位置候補の内の1つの位置を(x’,y’)とすると、その参照画素ブロック候補の左上角の位置は(x’,y’)、右上角の位置は(x’+7,y’)、左下角の位置は(x’,y’+7)、右下角の位置は(x’+7,y’+7)となる。 As shown in FIG. 3, when one position among the plurality of reference position candidates is (x ′, y ′), the position of the upper left corner of the reference pixel block candidate is (x ′, y ′), The position is (x ′ + 7, y ′), the position of the lower left corner is (x ′, y ′ + 7), and the position of the lower right corner is (x ′ + 7, y ′ + 7).
また、参照位置候補(x’,y’)についての類似画素集合候補としては、上記欠損画素ブロックの近傍画素集合と同様に、参照画素ブロック候補から上下左右に幅1ピクセルずつ延長したピクセルの集合である、(x’−1,y’+β)(0≦β≦7)の8ピクセル、(x’+α,y’−1)(0≦α≦7)の8ピクセル、(x’+8,y’+β)(0≦β≦7)の8ピクセル、(x’+α,y’+8)(0≦α≦7)の8ピクセルの合計32ピクセルを設定する。 As similar pixel set candidates for the reference position candidate (x ′, y ′), a set of pixels that are extended by one pixel from the reference pixel block candidate in the vertical and horizontal directions, similarly to the neighboring pixel set of the defective pixel block. (X′−1, y ′ + β) (0 ≦ β ≦ 7), 8 pixels (x ′ + α, y′−1) (0 ≦ α ≦ 7), (x ′ + 8, A total of 32 pixels of 8 pixels of y ′ + β) (0 ≦ β ≦ 7) and 8 pixels of (x ′ + α, y ′ + 8) (0 ≦ α ≦ 7) are set.
また、現フレームの位置(X,Y)の画素値をV(X,Y)、前フレームの位置(X’,Y’)の画素値をV’(X’,Y’)として、以下の(1)式を定義する。
そして、例えば、前フレームにおいての参照位置候補集合を、
{(x’,y’)|x−8<x’<x+8,y−8<y’<y+8}…(2)
とし、捜索装置106において、上記参照位置候補集合の条件を満足する複数の参照位置候補から、上記(1)式によって定義された関数f(x,y)(x’,y’)の値を最小とする参照位置候補を捜索し、この関数f(x,y)(x’,y’)の値を最小とする参照位置候補を参照位置(xp,yp)とする。このとき、参照画素ブロックの左上角の位置は(xp,yp)、右上角の位置は(xp+7,yp)、左下角の位置は(xp,yp+7)、右下角の位置は(xp+7,yp+7)となる。
And, for example, the reference position candidate set in the previous frame is
{(X ′, y ′) | x−8 <x ′ <x + 8, y−8 <y ′ <y + 8} (2)
In the
補間装置105では、現フレームの欠損画素ブロックの位置(x+α,y+β)(0≦α≦7,0≦β≦7)の画素値が、前フレームの位置(xp+α,yp+β)の画素値で補間される。
In the
以上のように実施の形態1によれば、現フレームの欠損画素ブロックの近傍画素集合の画素値と前フレームの画素値とを用いて、上記近傍画素集合とテクスチャが類似する前フレーム内の位置を、上記欠損画素ブロックを補間するために参照する前フレーム内の参照位置として捜索し、得られた前フレーム内の参照位置の画素ブロックで上記欠損画素ブロックを補間することにより、補間された欠損画素ブロックとその周辺画素ブロックの境界が滑らかにつながりやすくなり、画質の劣化を高い確率で抑えることができる。 As described above, according to the first embodiment, using the pixel value of the neighboring pixel set of the missing pixel block of the current frame and the pixel value of the previous frame, the position in the previous frame whose texture is similar to that of the neighboring pixel set. As a reference position in the previous frame to be referenced to interpolate the missing pixel block, and interpolating the missing pixel block by interpolating the missing pixel block with the obtained pixel block at the reference position in the previous frame. The boundary between the pixel block and the surrounding pixel block is easily connected smoothly, and image quality deterioration can be suppressed with a high probability.
なお、上記実施の形態1では、欠損画素ブロックが8ピクセル×8ピクセルの場合について説明したが、欠損画素ブロックの形状および近傍画素集合の形状は、いずれも任意で差し支えない。さらに、近傍画素集合が欠損画素ブロックと隣接している必要はない。 In the first embodiment, the case where the defective pixel block is 8 pixels × 8 pixels has been described. However, the shape of the defective pixel block and the shape of the neighboring pixel set may be arbitrary. Furthermore, the neighboring pixel set need not be adjacent to the defective pixel block.
実施の形態2
図4は本発明の実施の形態2の動画像復号化装置のブロック構成図である。図4の実施の形態2の動画像復号化装置は、入力端子401と、復号化装置402と、フレームメモリ403と、近傍画素メモリ404と、補間装置405と、捜索装置406と、フレームメモリ407と、出力端子408と、動きベクトルメモリ409とを備えている。
FIG. 4 is a block configuration diagram of the moving picture decoding apparatus according to the second embodiment of the present invention. 4 includes an
この実施の形態2の動画像復号化装置において、入力端子401,復号化装置402,フレームメモリ403,近傍画素メモリ404,補間装置405,フレームメモリ407,出力端子408の構成および動作は、それぞれ上記図1の実施の形態1の入力端子101,復号化装置102,フレームメモリ103,近傍画素メモリ104,補間装置105,フレームメモリ107,出力端子108と同様である。
In the moving picture decoding apparatus according to the second embodiment, the configurations and operations of the
動きベクトルメモリ409には、入力端子に入力された動画像情報が復号化装置402で復号されるときに、この復号によって一緒に得られる動きベクトル情報が格納される。
The
上記実施の形態1の捜索装置106(図1参照)では、現フレームの欠損画素ブロックの近傍画素集合の画素値と、補間処理後の前フレームの画素値とを用いて、前フレームの参照位置を捜索したが、この実施の形態2の捜索装置406は、これらの画素値に加え、動きベクトルメモリ409に格納された現フレームの欠損画素ブロックに隣接するマクロブロックの動きベクトル情報や前フレームの動きベクトル情報を用いて、前フレームの参照位置を捜索する。
In search device 106 (see FIG. 1) of the first embodiment, the reference position of the previous frame is obtained using the pixel values of the neighboring pixel set of the missing pixel block of the current frame and the pixel values of the previous frame after the interpolation process. In addition to these pixel values, the
例えば、現フレームにおいて欠損画素ブロックの上隣に隣接するマクロブロックの動きベクトル(xU,yU)と、現フレームにおいて欠損画素ブロックの左隣に隣接するマクロブロックの動きベクトル(xL,yL)とを用いて、欠損画素ブロックの動きベクトル(xUL,yUL)を、
xUL=(xU+xL)/2…(3)
yUL=(yU+yL)/2…(4)
によって予測する。
For example, the motion vector (x U , y U ) of the macro block adjacent to the upper side of the defective pixel block in the current frame and the motion vector (x L , y of the macro block adjacent to the left side of the defective pixel block in the current frame) L ) and the motion vector (x UL , y UL ) of the defective pixel block is
x UL = (x U + x L ) / 2 (3)
y UL = (y U + y L ) / 2 (4)
Predict by.
そして、参照位置候補集合を、上記予測した欠損画素ブロックの動きベクトル(xUL,yUL)を用いて、
{(x’,y’)|x−xUL−8<x’<x−xUL+8,y−yUL−8<y’<y−yUL+8}…(5)
とし、この参照位置候補集合の中心位置(x−xUL,y−yUL)を、上記(1)式の関数f(x,y)(x’,y’)の値の最初の計算位置とし、この中心位置(x−xUL,y−yUL)からうずまきを描くように次の計算位置を決める。
Then, using the motion vector (x UL , y UL ) of the predicted missing pixel block as a reference position candidate set,
{(X ', y') | x-x UL -8 <x '<x-x UL + 8, y-y UL -8 <y'<y-y UL +8} ... (5)
And the central position (xx UL , yy UL ) of this reference position candidate set is the first calculation position of the value of the function f (x, y) (x ′, y ′) in the above equation (1). Then, the next calculation position is determined so as to draw a spiral from this center position (xx UL , yy UL ).
上記関数f(x,y)(x’,y’)の値の計算による参照位置(xp,yp)の捜索において、上記関数f(x,y)(x’,y’)の値が適切に設定されたしきい値AllowDifferenceを下回った場合には、その時点で捜索を終了し、その位置を参照位置(xp,yp)として決定する。 In the search for the reference position (x p , y p ) by calculating the value of the function f (x, y) (x ′, y ′), the value of the function f (x, y) (x ′, y ′) If the value falls below the appropriately set threshold AllowDifference, the search is terminated at that time, and the position is determined as the reference position (x p , y p ).
また、上記関数f(x,y)(x’,y’)の値が、計算を続けるにつれて増加していき、適切に設定されたしきい値AbortDifferenceを越えた場合には、その時点で捜索を終了し、それまでで上記関数f(x,y)(x’,y’)の値が最小となった位置を参照位置(xp,yp)として決定する。 Further, if the value of the function f (x, y) (x ′, y ′) increases as the calculation is continued and exceeds an appropriately set threshold value AbortDifference, the search is performed at that time. , And the position where the value of the function f (x, y) (x ′, y ′) has been minimized is determined as the reference position (x p , y p ).
以上のように実施の形態2によれば、欠損画素ブロックの周辺画素ブロックの動きベクトル情報から欠損画素ブロックの動きベクトルを予測し、その予測した動きベクトルを参照位置候補集合の中心位置とするとともに、上記(1)式の関数f(x,y)(x’,y’)の値について、適切なしきい値AllowDifference,AbortDifferenceを設定することにより、余分な捜索を割愛できるので、前フレームの参照位置を高速に求めることができる。 According to the second embodiment as described above, they predict the motion vector of the defect image Motobu lock from the motion vector information of the peripheral pixel blocks of the defective pixel blocks, and the center position of the reference position candidates set the prediction motion vector At the same time, by setting appropriate threshold values AllowDifference and AbortDifference for the value of the function f (x, y) (x ′, y ′) in the above formula (1), the redundant search can be omitted. Can be obtained at high speed.
なお、上記実施の形態2では、現フレームの欠損画素ブロックに隣接する上隣のマクロブロックの動きベクトルの成分と左隣のマクロブロックの動きベクトルの成分の平均値から、欠損画素ブロックの動きベクトルを予測し、その分だけ修正した位置を中心にうずまき状に捜索したが、参照する動きベクトル情報は、2つとは限らないし、同じフレーム内の動きベクトルとも限らない。また、計算する順番も、うずまき状だけとは限らず、その他の順番でも構わない。 In the second embodiment, the motion vector of the missing pixel block is calculated from the average value of the motion vector components of the upper neighboring macroblock adjacent to the missing pixel block of the current frame and the motion vector component of the left neighboring macroblock. However, the motion vector information to be referred to is not limited to two, and is not necessarily a motion vector in the same frame. Further, the calculation order is not limited to the spiral shape, and other orders may be used.
また、しきい値AllowDifference,AbortDifferenceも固定された定数とは限らず、探索ステップ数の増加に応じて、しきい値AllowDifferenceは増加し、しきい値AbortDiffereneceは減少するような値とする等のように、適応的に決定されても構わない。このように、しきい値AllowDifference,AbortDifferenceを適応的に決定するような構成としては、例えば以下のような処理アルゴリズムが考えられる。まず、しきい値AllowDifferenceの初期値AllowDifferenceStartおよびしきい値AbortDiffereneceの初期値AbortDifferenceStartを、
AllowDifferenceStart≦AbortDifferenceStart
となるように決定する。また、初期値が0で探索ステップ数の増加ごとに所定値ずつ増加する探索ステップ変数をStepCountとし、上記(1)式の関数f(x,y)(x’,y’)の値をValueとして、
Value≦AllowDifferenceStart+StepCount
であれば、それまでで最小を取る値を決定値として処理終了し、
Value≧AbortDifference−StepCount
であれば、その値を決定値として処理終了する。この処理アルゴリズムによれば、探索すればするほど、どちらかのしきい値条件を満たし処理を中断する可能性が高くなるようにしきい値が変化していくことになる。
Also, the thresholds AllowDifference and AbortDifference are not necessarily fixed constants, and the threshold AllowDifference increases as the number of search steps increases, and the threshold AbortDifferenece decreases. Alternatively, it may be determined adaptively. Thus, as a configuration for adaptively determining the threshold AllowDifference and AbortDifference, for example, the following processing algorithm can be considered. First, the initial value AllowDifferenceStart of the threshold AllowDifference and the initial value AbortDifferenceStart of the threshold AbortDifferenece,
AllowDifferenceStart ≦ AbortDifferenceStart
To be determined. A search step variable whose initial value is 0 and increases by a predetermined value for each increase in the number of search steps is StepCount, and the value of the function f (x, y) (x ′, y ′) in the above equation (1) is Value. As
Value ≦ AllowDifferenceStart + StepCount
If so, the process ends with the value taking the smallest so far as the decision value,
Value ≧ AbortDifference−StepCount
If so, the process ends with that value as the decision value. According to this processing algorithm, as the search is performed, the threshold value is changed so as to increase the possibility that either threshold condition is satisfied and the processing is interrupted.
実施の形態3
図5は本発明の実施の形態3の動画像復号化装置のブロック構成図である。図5の実施の形態3の動画像復号化装置は、入力端子501と、復号化装置502と、フレームメモリ503と、近傍画素メモリ504と、補間装置505と、捜索装置506と、フレームメモリ507と、出力端子508と、動きベクトルメモリ509と、変形検知装置510とを備えている。
FIG. 5 is a block configuration diagram of a moving picture decoding apparatus according to
この実施の形態3の動画像復号化装置において、入力端子501,復号化装置502,フレームメモリ503,近傍画素メモリ504,補間装置505,フレームメモリ507,出力端子508,動きベクトルメモリ509の構成および動作は、それぞれ上記図4の実施の形態2の入力端子401,復号化装置402,フレームメモリ403,近傍画素メモリ404,補間装置405,フレームメモリ407,出力端子408,動きベクトルメモリ409と同様である。
In the moving picture decoding apparatus according to the third embodiment, the configuration of an
この実施の形態3では、復号化装置502で復号された現フレームのフレーム情報をフレームメモリ503に格納した後、捜索装置506で参照位置の捜索を開始する前に、フレームメモリ503に格納された現フレームのフレーム情報とフレームメモリ507に格納された前フレームのフレーム情報とを変形検知装置510に送る。
In the third embodiment, after the frame information of the current frame decoded by the
変形検知装置510は、現フレームと前フレームのフレーム情報を用いて、現フレームのテクスチャが前フレームと比較してどのように変形しているかを検知し、その検知した倍率や向き、基準点や中心点等の変形情報を捜索装置506に送る。上記変形とは、例えば拡大または縮小等である。
The
上記実施の形態2の捜索装置406(図4参照)では、現フレームの欠損画素ブロックの近傍画素集合の画素値と、補間処理後の前フレームの画素値と、動きベクトル情報とを用いて、前フレームの参照位置を捜索したが、この実施の形態3の捜索装置606は、これらの画素値および動きベクトル情報に加え、変形検知装置510からの変形情報を用いて、前フレームの参照位置を捜索する。
The search device 406 (see FIG. 4) of the second embodiment uses the pixel values of the neighboring pixel set of the missing pixel block of the current frame, the pixel values of the previous frame after the interpolation process, and the motion vector information. The
例えば、欠損画素ブロックの中心位置を変形の中心位置として、現フレームのテクスチャが前フレームと比較して縮小されている場合には、捜索装置506において、上記中心位置から見て前フレームの拡大倍率分だけ前フレームの類似画素集合候補の位置を拡大移動して設定し、その拡大移動して設定した類似画素集合候補の画素値を用いて、上記(1)式の値を計算し、上記実施の形態2の捜索装置406と同様に、参照位置を捜索する。従って、現フレームの近傍画素集合の画素と上記(1)式によって画素値の差分がとられる前フレームの類似画素集合候補の画素は、現フレームの縮小変形がない場合と比較して、上記中心位置から見て外側の画素となる。
For example, when the center position of the defective pixel block is used as the center position of deformation and the texture of the current frame is reduced as compared with the previous frame, the
さらに、この場合には、参照位置において欠損画素ブロックよりも前フレームの拡大倍率分だけ拡大した画素ブロックを参照画素ブロックとし、この参照画素ブロックを現フレームの縮小倍率分だけ縮小して上記欠損画素ブロックを補間する。 Further, in this case, a pixel block enlarged at the reference position by the enlargement magnification of the previous frame from the defective pixel block is set as a reference pixel block, and the reference pixel block is reduced by the reduction magnification of the current frame to reduce the defective pixel. Interpolate blocks.
また、例えば、欠損画素ブロックの中心位置を変形の中心位置として、現フレームのテクスチャが前フレームと比較して拡大されている場合には、捜索装置506において、上記中心位置から見て前フレームの縮小倍率分だけ前フレームの類似画素集合候補の位置を縮小移動して設定し、その縮小移動して設定した類似画素集合候補の画素値を用いて、上記(1)式の値を計算し、上記実施の形態2の捜索装置406と同様に、参照位置を捜索する。従って、現フレームの近傍画素集合の画素と上記(1)式によって画素値の差分がとられる前フレームの類似画素集合候補の画素は、現フレームの拡大変形がない場合と比較して、上記中心位置から見て内側の画素となる。
Also, for example, when the texture of the current frame is enlarged compared to the previous frame with the center position of the missing pixel block as the center position of the deformation, the
さらに、この場合には、参照位置において現フレームの欠損画素ブロックよりも前フレームの縮小倍率分だけ縮小した画素ブロックを参照画素ブロックとし、この参照画素ブロックを現フレームの拡大倍率分だけ拡大して上記欠損画素ブロックを補間する。 Further, in this case, a pixel block reduced by the reduction magnification of the previous frame from the defective pixel block of the current frame at the reference position is set as a reference pixel block, and the reference pixel block is enlarged by the enlargement magnification of the current frame. Interpolate the missing pixel block.
以上のように実施の形態3によれば、変形検知装置510で得られた縮小または拡大等のテクスチャの変形情報に応じて、前フレームの類似画素集合候補の位置や範囲を変更して前フレームの参照位置を捜索するとともに、欠損画素ブロックを補間する参照画素ブロックの位置や範囲を変更することにより、テクスチャの平行移動の他に、縮小または拡大等のテクスチャの変形についても、補間された欠損画素ブロックとその周辺画素ブロックとの境界が滑らかにつながりやすくなり、画質の劣化を高い確率で抑えることができる。
As described above, according to the third embodiment, the position and range of the similar pixel set candidate of the previous frame are changed according to the texture deformation information such as reduction or enlargement obtained by the
なお、上記実施の形態3では、縮小変形および拡大変形について説明したが、一般的な幾何変形にも応用が可能である。 In the third embodiment, reduction deformation and enlargement deformation have been described, but application to general geometric deformation is also possible.
実施の形態4
図6は本発明の実施の形態4の動画像復号化装置のブロック構成図である。図6の実施の形態4の動画像復号化装置は、入力端子601と、復号化装置602と、フレームメモリ603と、近傍画素メモリ604と、補間装置605と、捜索装置606と、フレームメモリ607と、出力端子608と、動きベクトルメモリ609と、変形検知装置610とを備えている。
FIG. 6 is a block configuration diagram of a video decoding apparatus according to
この実施の形態4の動画像復号化装置において、入力端子601,フレームメモリ603,近傍画素メモリ604,補間装置605,捜索装置606,出力端子608,動きベクトルメモリ609,変形検知装置610の構成および動作は、それぞれ上記図5の実施の形態3の入力端子501,復号化装置502,フレームメモリ503,近傍画素メモリ504,補間装置505,捜索装置506,出力端子508,動きベクトルメモリ509,変形検知装置510と同様である。
In the moving picture decoding apparatus according to the fourth embodiment, the configuration of an
この実施の形態4では、復号化装置602で復号された現フレームのフレーム情報をフレームメモリ503に格納し、補間装置605で上記現フレームを補間処理し、この処理した現フレームのフレーム情報をフレームメモリ607に格納した後、復号化装置602で次フレームの復号を開始する前に、フレームメモリ607に格納された補間処理後の現フレームのフレーム情報を復号化装置602に送る。
In the fourth embodiment, the frame information of the current frame decoded by the
上記実施の形態3の復号化装置502では、欠損画素ブロックを生じたままの補間処理前の現フレームを参照フレームとして(補間処理前の現フレームのフレーム情報を使用して)、次フレームを復号するが、この実施の形態4の復号化装置602は、フレームメモリ607に格納された補間処理後の現フレームを参照フレームとして(補間処理後の現フレームのフレーム情報を使用して)、次フレームを復号する。
In
以上のように実施の形態4によれば、補間処理後の現フレームを参照フレームとして、次フレームを復号することにより、欠損画素ブロックの伝播を抑え、画質劣化を効果的に抑えることができる。 As described above, according to the fourth embodiment, by decoding the next frame using the current frame after the interpolation process as a reference frame, it is possible to suppress the propagation of the missing pixel block and effectively suppress the image quality deterioration.
なお、上記実施の形態4では、前フレームを用いて現フレームの欠損画素ブロックを補間し、補間処理後の現フレームを次フレームの復号時の参照フレームとしたが、参照フレームは補間処理後の現フレームには限らず、上記次フレームよりも前に復号および補間処理後の後方フレームを参照フレームとしても構わない。また、参照フレームは、上記次フレームに隣接している必要はなく、複数フレーム分離れていても構わない。 In the fourth embodiment, the previous frame is used to interpolate the missing pixel block of the current frame, and the current frame after the interpolation process is used as a reference frame at the time of decoding the next frame. Not only the current frame but also a backward frame after decoding and interpolation processing before the next frame may be used as a reference frame. Further, the reference frame does not have to be adjacent to the next frame, and a plurality of frames may be separated.
また、上記それぞれの実施の形態では、本発明を帯域圧縮伝送された動画像情報を復号する動画像復号化装置に適用した例を説明したが、本発明は一般の動画像処理装置等において動画像のフレームに生じた欠損画素ブロックの補間にも適用可能である。 Also, in each of the above embodiments, the example in which the present invention is applied to a moving picture decoding apparatus that decodes moving picture information that has been subjected to band compression transmission has been described. The present invention can also be applied to interpolation of a defective pixel block generated in an image frame.
101,401,501 入力端子
102,402,502,602 復号化装置
103,403,503 フレームメモリ
104,404,504 近傍画素メモリ
105,405,505 補間装置
106,406,506 捜索装置
107,407,507 フレームメモリ
108,408,508 出力端子
409,509 動きベクトルメモリ
510 変形検知装置
101, 401, 501
Claims (3)
入力された上記動画像情報を復号する復号化手段と、
上記復号化手段で復号されたフレームの画素情報を格納する第1のメモリと、
上記復号されたフレームに生じた欠損画素ブロックの近傍の所定の画素集合である近傍画素集合の画素情報を格納する第2のメモリと、
補間処理後のフレームの画素情報を格納する第3のメモリと、
上記第2のメモリに格納された現フレームの上記近傍画素集合の画素値と上記第3のメモリに格納された補間処理後の前フレーム内の参照画素ブロック候補の近傍の、複数の類似画素集合候補の画素値とを用いて、上記近傍画素集合とテクスチャが類似する上記前フレーム内の位置を参照位置として捜索する捜索手段と、
上記捜索手段で得られた上記前フレーム内の上記参照位置の画素ブロックを用いて、上記現フレームの欠損画素ブロックを補間し、補間後の現フレームの画素情報を上記第3のメモリに格納する補間手段と、
上記復号において得られた動きベクトル情報を格納する第4のメモリと、
上記第1のメモリに格納された現フレームと上記第3のメモリに格納された補間処理後の前フレーム間のテクスチャの変形を検知する変形検知手段とを備え、
上記捜索手段は、上記欠損画素ブロックの周辺画素ブロックの動きベクトル情報と、上記変形検知手段で得られた上記フレーム間のテクスチャの変形情報をさらに用いて、上記近傍画素集合のそれぞれの画素値と上記類似画素集合候補の対応する画素値の差分の総和が最小となる類似画素集合候補の位置を上記参照位置として捜索し、
上記変形検知手段が、現フレームのテクスチャが前フレームと比較して縮小されていることを検知した場合には、
上記捜索手段は、上記縮小の中心位置から見て前フレームの拡大倍率分だけ前フレームの類似画素集合候補の位置を拡大移動して設定し、その拡大移動して設定した類似画素集合候補の画素値を用いて、参照位置を捜索し、
上記変形検知手段が、現フレームのテクスチャが前フレームと比較して拡大されていることを検知した場合には、
上記捜索手段は、上記拡大の中心位置から見て前フレームの縮小倍率分だけ前フレームの類似画素集合候補の位置を縮小移動して設定し、その縮小移動して設定した類似画素集合候補の画素値を用いて、参照位置を捜索する
ことを特徴とする動画像復号化装置。 In a moving picture decoding apparatus for decoding moving picture information transmitted by band compression,
Decoding means for decoding the input moving image information;
A first memory for storing pixel information of the frame decoded by the decoding means;
A second memory for storing pixel information of a neighboring pixel set that is a predetermined pixel set near a defective pixel block generated in the decoded frame;
A third memory for storing pixel information of the frame after interpolation processing;
A plurality of similar pixel sets near the pixel values of the neighboring pixel set of the current frame stored in the second memory and the reference pixel block candidates in the previous frame after interpolation processing stored in the third memory Search means for searching, using a candidate pixel value as a reference position, a position in the previous frame that is similar in texture to the neighboring pixel set,
Using the pixel block at the reference position in the previous frame obtained by the search means, the missing pixel block of the current frame is interpolated, and the pixel information of the current frame after interpolation is stored in the third memory. Interpolation means ;
A fourth memory for storing motion vector information obtained in the decoding;
Deformation detecting means for detecting deformation of the texture between the current frame stored in the first memory and the previous frame after interpolation processing stored in the third memory,
The search means further uses the motion vector information of the neighboring pixel blocks of the missing pixel block and the deformation information of the texture between the frames obtained by the deformation detection means, and the respective pixel values of the neighborhood pixel set Search for the position of the similar pixel set candidate that minimizes the sum of the differences of the corresponding pixel values of the similar pixel set candidate as the reference position,
When the deformation detection means detects that the texture of the current frame is reduced compared to the previous frame,
The search means enlarges and sets the position of the similar pixel set candidate of the previous frame by the enlargement magnification of the previous frame when viewed from the center position of the reduction, and sets the pixel of the similar pixel set candidate set by the enlarged movement Use the value to search the reference position,
When the deformation detection means detects that the texture of the current frame is enlarged compared to the previous frame,
The search means sets the position of the similar pixel set candidate of the previous frame by reducing and setting the position of the previous frame by the reduction magnification of the previous frame when viewed from the center position of the enlargement, and sets the pixel of the similar pixel set candidate set by the reduction movement A moving picture decoding apparatus , wherein a reference position is searched using a value .
上記補間手段は、参照位置において欠損画素ブロックよりも前フレームの拡大倍率分だけ拡大した画素ブロックを参照画素ブロックとし、この参照画素ブロックを現フレームの縮小倍率分だけ縮小して上記欠損画素ブロックを補間し、 The interpolation means sets a pixel block enlarged at the reference position by the enlargement magnification of the previous frame relative to the defective pixel block as a reference pixel block, and reduces the reference pixel block by the reduction magnification of the current frame to reduce the defective pixel block. Interpolate,
上記捜索手段が、上記拡大の中心位置から見て前フレームの縮小倍率分だけ前フレームの類似画素集合候補の位置を縮小移動して設定し、その縮小移動して設定した類似画素集合候補の画素値を用いて、参照位置を捜索した場合には、 The search means sets the position of the similar pixel set candidate of the previous frame by reducing the position corresponding to the reduction magnification of the previous frame when viewed from the center position of the enlargement, and the similar pixel set candidate pixels set by the reduction movement If you search for a reference position using a value,
上記補間手段は、参照位置において現フレームの欠損画素ブロックよりも前フレームの縮小倍率分だけ縮小した画素ブロックを参照画素ブロックとし、この参照画素ブロックを現フレームの拡大倍率分だけ拡大して上記欠損画素ブロックを補間する The interpolation means uses a pixel block reduced by the reduction magnification of the previous frame at the reference position as the reference pixel block, and enlarges the reference pixel block by the enlargement magnification of the current frame. Interpolate pixel blocks
ことを特徴とする請求項1に記載の動画像復号化装置。 The moving picture decoding apparatus according to claim 1.
上記復号化手段は、上記第3のメモリに格納された補間処理後の現フレームを参照して、次フレームを復号する
ことを特徴とする動画像復号化装置。 The moving picture decoding apparatus according to claim 1 or 2 ,
The moving picture decoding apparatus, wherein the decoding means decodes the next frame with reference to the current frame after the interpolation processing stored in the third memory.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004006605A JP4360207B2 (en) | 2004-01-14 | 2004-01-14 | Video decoding device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004006605A JP4360207B2 (en) | 2004-01-14 | 2004-01-14 | Video decoding device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005203939A JP2005203939A (en) | 2005-07-28 |
JP4360207B2 true JP4360207B2 (en) | 2009-11-11 |
Family
ID=34820520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004006605A Expired - Fee Related JP4360207B2 (en) | 2004-01-14 | 2004-01-14 | Video decoding device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4360207B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008244566A (en) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Nec Corp | Moving image quality improving method in decoding in macro block skip mode |
JP2010016454A (en) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Sony Corp | Image encoding apparatus and method, image decoding apparatus and method, and program |
CN111091591B (en) * | 2019-12-23 | 2023-09-26 | 阿波罗智联(北京)科技有限公司 | Collision detection method and device, electronic equipment and storage medium |
-
2004
- 2004-01-14 JP JP2004006605A patent/JP4360207B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005203939A (en) | 2005-07-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4166781B2 (en) | Motion vector detection apparatus and motion vector detection method | |
JP4047879B2 (en) | Motion vector detection apparatus and motion vector detection method | |
US6549576B1 (en) | Motion vector detecting method and apparatus | |
US6990148B2 (en) | Apparatus for and method of transforming scanning format | |
EP3941056A1 (en) | Encoding and decoding method and device, encoder side apparatus and decoder side apparatus | |
US6381277B1 (en) | Shaped information coding device for interlaced scanning video and method therefor | |
US7099392B2 (en) | Motion vector searching method using plural search areas | |
US20120075535A1 (en) | Efficient motion vector field estimation | |
JP2007124408A (en) | Motion vector detector and motion vector detecting method | |
US20070047651A1 (en) | Video prediction apparatus and method for multi-format codec and video encoding/decoding apparatus and method using the video prediction apparatus and method | |
US20120093231A1 (en) | Image processing apparatus and image processing method | |
KR101409826B1 (en) | Method for motion prediction using adaptive search range | |
US20100128792A1 (en) | Video decoding method | |
US8045619B2 (en) | Motion estimation apparatus and method | |
US20050281335A1 (en) | Apparatus and method for estimating hybrid block-based motion | |
KR100855976B1 (en) | Frame interpolate device for estimating motion by separating static object and moving object and frame interpolate method using the device | |
JP4360207B2 (en) | Video decoding device | |
JP5185244B2 (en) | Motion vector detection apparatus, motion vector detection method and program | |
JP2007158855A (en) | Motion vector detector and motion vector detecting method | |
JP4930409B2 (en) | Image coding apparatus, image coding method, and image coding program | |
CN114040209A (en) | Motion estimation method, motion estimation device, electronic equipment and storage medium | |
JP4250598B2 (en) | Motion compensation IP conversion processing apparatus and motion compensation IP conversion processing method | |
EP2400740B1 (en) | Method for estimating motion vectors for frame interpolation | |
JP6148146B2 (en) | Video encoding apparatus, video encoding method, and video encoding program | |
JP2006203556A (en) | Motion vector detection device, motion compensation device, motion vector detection method, and computer program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061130 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080827 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080916 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081107 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090721 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090803 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4360207 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120821 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120821 Year of fee payment: 3 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120821 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130821 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |