JP4415186B2 - 動画像符号化装置、動画像復号化装置、コーデック装置、および、プログラム - Google Patents
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Description
動画像データを符号化して出力する符号化手段と、
符号化された動画像データを復元した復元画像を格納する復元画像格納手段と、
入力される動画像データと、所定の参照画像とに基づいてインター予測をおこなう予測手段と、
前記復元画像格納手段に格納されている複数の復元画像を、各復元画像の画素値に基づいて合成した合成画像を生成する合成手段と、を備え、
前記予測手段は、前記合成手段が生成した合成画像を参照画像としてインター予測をおこなうことで動画像データを符号化する動画像符号化装置において、
前記合成手段は、
前記各復元画像の同一座標の複数の画素値から代表値を選択する代表値選択手段をさらに備え、
前記代表値選択手段が選択した代表値を画素値として前記合成画像を生成する、
ことを特徴とする。
前記代表値選択手段は、前記各復元画像の画素値の最頻値を前記代表値として選択することが望ましい。
前記代表値選択手段は、前記各復元画像の画素値の中央値を前記代表値として選択してもよい。
前記合成手段は、所定の制御信号に基づいて、合成する領域を制限してもよい。
前記合成手段が生成した合成画像もしくは前記復元画像格納手段に格納されている復元画像のいずれかを参照画像として選択する画像選択手段と、
前記画像選択手段が選択した画像がいずれであるかを示す制御情報を生成する制御情報生成手段と、をさらに備えていることが望ましく、この場合、
前記符号化手段は、前記制御情報生成手段が生成した制御情報を符号化して出力することが望ましい。
前記復元画像格納手段に格納されている復元画像を評価する評価手段と、
前記評価手段の評価に基づいて、前記復元画像の内のいずれかを合成対象として指定する指定手段と、をさらに備えていてもよい。
前記指定手段は、前記評価手段の評価に基づいて、前記復元画像の内のいずれかを長期間参照画像として指定してもよい。
前記動画像におけるシーンチェンジを検出するシーンチェンジ検出手段をさらに備えていてもよく、この場合、
前記合成手段は、前記シーンチェンジ検出手段が第1のシーンチェンジを検出した場合に、前記第1のシーンチェンジの検出前に生成した合成画像を前記復元画像格納手段に格納されている復元画像から一時記憶手段に退避させ、前記シーンチェンジ検出手段が第2のシーンチェンジを検出した場合に、前記一時記憶手段に退避させた合成画像を復帰させることが望ましい。
符号化ビットストリームを復号して動画像データを取得する復号手段と、
復号された動画像データを構成する復元画像を格納する復元画像格納手段と、
復号された動画像データと、所定の参照画像に基づいてインター予測をおこなう予測手段と、
前記復元画像格納手段に格納されている複数の復元画像を、各復元画像の画素値に基づいて合成した合成画像を生成する合成手段と、
前記符号化ビットストリームに含まれる所定の制御情報に基づいて前記復元画像もしくは前記合成画像のいずれかを参照画像として選択する画像選択手段と、を備え、
前記予測手段は、前記画像選択手段が選択した参照画像を用いてインター予測をおこなうことで動画像データを復号する動画像復号化装置において、
前記合成手段は、
前記各復元画像の同一座標の複数の画素値から代表値を選択する代表値選択手段をさらに備え、
前記代表値選択手段が選択した代表値を画素値として前記合成画像を生成する、
ことを特徴とする。
前記代表値選択手段は、前記各復元画像の画素値の最頻値を前記代表値として選択することが望ましい。
あるいは、前記代表値選択手段は、前記各復元画像の画素値の中央値を前記代表値として選択してもよい。
前記合成手段は、前記所定の制御情報に基づいて、前記合成画像を生成することが望ましい。
前記制御情報は、前記動画像におけるシーンチェンジを示すシーンチェンジ情報を含むものとすることができ、この場合、
前記合成手段は、前記シーンチェンジ情報の第1の検出時に、前記第1の検出時のシーンチェンジ前に生成した合成画像を一時記憶手段に退避させ、
前記シーンチェンジ情報の第2の検出時に、前記一時記憶手段に退避させた合成画像を復帰させることが望ましい。
インター予測方式により動画像データの符号化・復号化をおこなうコーデック装置であって、
符号化された動画像データを復元した復元画像を記憶する復元画像記憶手段と、
前記復元画像記憶手段に記憶された複数の復元画像を画素値に基づいて合成した合成画像を生成する合成手段と、
少なくとも前記合成画像および前記復元画像のいずれかを参照画像として選択する画像選択手段と、
前記画像選択手段が選択した参照画像を用いてインター予測をおこなう予測手段と、
前記動画像におけるシーンチェンジを検出するシーンチェンジ検出手段を備え、
前記合成手段は、前記シーンチェンジ検出手段が第1のシーンチェンジを検出した場合に、前記第1のシーンチェンジの検出前に生成した合成画像を前記復元画像記憶手段に記憶されている復元画像から一時記憶手段に退避させ、前記シーンチェンジ検出手段が第2のシーンチェンジを検出した場合に、前記一時記憶手段に退避させた合成画像を復帰させる、ことを特徴とする。
コンピュータに、
動画像データを符号化して出力する符号化ステップと、
符号化された動画像データを復元した復元画像を格納する復元画像格納ステップと、
前記復元画像格納ステップに格納されている複数の復元画像の同一座標の複数の画素値から代表値を選択する代表値選択ステップと、
前記代表値選択ステップが選択した該代表値を画素値として合成画像を生成する合成ステップと、
入力される動画像データと、前記合成ステップが生成した合成画像を参照画像としてインター予測をおこなう予測ステップと、
を実行させることで動画像データを符号化する動画像符号化装置として機能させることを特徴とする。
コンピュータに、
符号化ビットストリームを復号して動画像データを取得する復号ステップと、
復号された動画像データを構成する複数の復元画像を格納する復元画像格納ステップと、
前記復元画像格納ステップで格納された前記各復元画像の同一座標の複数の画素値から代表値を選択する代表値選択ステップと、
前記代表値選択ステップが選択した代表値を画素値として合成画像を生成する合成ステップと、
前記符号化ビットストリームに含まれる所定の制御情報に基づいて前記復元画像もしくは前記合成画像のいずれかを参照画像として選択する画像選択ステップと、
復号された動画像データと、前記画像選択ステップが選択した参照画像を用いてインター予測をおこなう予測ステップと、
を実行させることで動画像データを符号化する動画像復号化装置として機能させることを特徴とする。
本発明にかかる実施形態を、以下図面を参照して説明する。本実施形態では、動画像データの符号化を行う符号化装置100と、この符号化装置で符号化された動画像データを復号する復号化装置200を示す。本実施形態にかかる符号化装置100は、入力される動画像データを構成する所定単位(例えば、フレームやフィールド)の画像間での動き補償により次の画像を予測するインター予測方式で動画像データを符号化するものとする。すなわち、符号化済みの画像を参照することで次の画像を予測するものである。本実施形態では、入力される単位画像を「ピクチャ」とする。例えば、フレーム単位で動画像データが入力される場合の「ピクチャ」は1フレーム分の画像を示すこととなる。
上記実施形態1にかかる画像合成部109による合成処理の実行を、所定の制御信号に基づいて制御してもよい。この場合、画像合成部109による画像合成処理の要否を示す信号(以下、「合成要否信号」とする)が符号化装置100に入力される。この合成要否信号は、例えば、ビデオオーサリング装置などの外部装置やオペレータの操作などによって入力される。入力された合成要否信号が「合成不要」を示す場合、画像合成部109による画像合成を停止し、画像選択部110は、復元画像メモリ106に格納されている復元ピクチャを参照ピクチャとして選択する。すなわち、合成要否信号によって、画像合成部109の動作が有効化あるいは無効化される。
上記実施形態1では、復元画像メモリ106内で参照ピクチャフラグの立っているすべての復元ピクチャを画像合成部109の入力としたが、特定の復元ピクチャを合成対象として指定してもよい。また、特定の復元ピクチャを、例えば、H.264などで規定されている「長期間参照ピクチャ」(長期間参照画像)として指定してもよい。
上記各実施形態に記載の符号化装置100および復号化装置200において、いわゆる「シーンチェンジ」が発生した時の参照ピクチャを、通常とは異なるものとすることにより、シーンチェンジ時のインター予測の安定性や効率をより高めるようにしてもよい。この場合の構成および動作を実施形態4として以下説明する。本実施形態では、「シーンチェンジ」として、いわゆる「カットバック」を想定する。「カットバック」とは、同様のシーンと異なるシーンとを交互に切り替えて一連のビデオ内容を形成する映像手法である。
(1−1)「インター予測符号化プログラム」:入力された動画像データについて、入力ピクチャあるいは差分データ、および、参照インデックスなどを変換符号化、量子化、符号化して出力するとともに、これらを逆量子化、逆変換して復元し、動き予測や動き補償、および、インター予測をおこなうためのプログラム
(1−2)「画像合成プログラム」:復元されたピクチャを、各ピクチャの画素に関する代表値に基づいて合成し、参照ピクチャに用いるための合成ピクチャを生成するためのプログラム
(1−3)「シーンチェンジ検出プログラム」:入力されるピクチャ間の変化を検出することで、シーンチェンジを検出し、シーンチェンジ発生前に生成された合成ピクチャを退避し、再度のシーンチェンジ時の参照ピクチャ候補とするためのプログラム
(1−4)「参照ピクチャ選択プログラム」:復元ピクチャ、合成ピクチャ、退避させた合成ピクチャなどを評価し、いずれかを参照ピクチャとして選択するためのプログラム
(1−5)「付帯情報生成プログラム」:参照ピクチャとして選択されたピクチャがいずれであるかや、シーンチェンジ時に退避させたピクチャがいずれであるかなどを示す付帯情報を生成するためのプログラム
(1−6)「制御信号生成プログラム」:合成の要否や合成対象領域などを指定する制御信号を生成するためのプログラム
(2−1)「インター予測復号化プログラム」:入力された符号化ビットストリームを復号し、復号されたピクチャあるいは差分データ、および、参照インデックスなど逆量子化および逆変換して復元するとともに、復元されたピクチャを用いて動き予測や動き補償、および、インター予測をおこなうためのプログラム
(2−2)「画像合成プログラム」:復元されたピクチャを、復号された付帯情報に基づいて合成し、参照ピクチャに用いるための合成ピクチャを生成するためのプログラム
(2−3)「シーンチェンジ検出プログラム」:復号された付帯情報に基づいて、シーンチェンジを検出し、シーンチェンジ発生前に生成された合成ピクチャを退避させ、再度のシーンチェンジ時の参照ピクチャ候補とするためのプログラム
(2−4)「参照ピクチャ選択プログラム」:復号された付帯情報に基づいて、復元ピクチャ、合成ピクチャ、退避させた合成ピクチャなどのいずれかを参照ピクチャとして選択するためのプログラム
Claims (27)
- 動画像データを符号化して出力する符号化手段と、
符号化された動画像データを復元した復元画像を格納する復元画像格納手段と、
入力される動画像データと、所定の参照画像とに基づいてインター予測をおこなう予測手段と、
前記復元画像格納手段に格納されている複数の復元画像を、各復元画像の画素値に基づいて合成した合成画像を生成する合成手段と、を備え、
前記予測手段は、前記合成手段が生成した合成画像を参照画像としてインター予測をおこなうことで動画像データを符号化する動画像符号化装置において、
前記合成手段は、
前記各復元画像の同一座標の複数の画素値から代表値を選択する代表値選択手段をさらに備え、
前記代表値選択手段が選択した代表値を画素値として前記合成画像を生成する、
ことを特徴とする動画像符号化装置。 - 前記代表値選択手段は、前記各復元画像の画素値の最頻値を前記代表値として選択する、
ことを特徴とする請求項1に記載の動画像符号化装置。 - 前記代表値選択手段は、前記各復元画像の画素値の中央値を前記代表値として選択する、
ことを特徴とする請求項1に記載の動画像符号化装置。 - 前記合成手段は、所定の制御信号に基づいて、合成する領域を制限する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の動画像符号化装置。 - 前記合成手段が生成した合成画像もしくは前記復元画像格納手段に格納されている復元画像のいずれかを参照画像として選択する画像選択手段と、
前記画像選択手段が選択した画像がいずれであるかを示す制御情報を生成する制御情報生成手段と、をさらに備え、
前記符号化手段は、前記制御情報生成手段が生成した制御情報を符号化して出力する、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の動画像符号化装置。 - 前記復元画像格納手段に格納されている復元画像を評価する評価手段と、
前記評価手段の評価に基づいて、前記復元画像の内のいずれかを合成対象として指定する指定手段と、をさらに備える、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の動画像符号化装置。 - 前記指定手段は、前記評価手段の評価に基づいて、前記復元画像の内のいずれかを長期間参照画像として指定する、
ことを特徴とする請求項6に記載の動画像符号化装置。 - 前記動画像におけるシーンチェンジを検出するシーンチェンジ検出手段をさらに備え、
前記合成手段は、前記シーンチェンジ検出手段が第1のシーンチェンジを検出した場合に、前記第1のシーンチェンジの検出前に生成した合成画像を前記復元画像格納手段に格納されている復元画像から一時記憶手段に退避させ、前記シーンチェンジ検出手段が第2のシーンチェンジを検出した場合に、前記一時記憶手段に退避させた合成画像を復帰させる、
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の動画像符号化装置。 - 符号化ビットストリームを復号して動画像データを取得する復号手段と、
復号された動画像データを構成する復元画像を格納する復元画像格納手段と、
復号された動画像データと、所定の参照画像に基づいてインター予測をおこなう予測手段と、
前記復元画像格納手段に格納されている複数の復元画像を、各復元画像の画素値に基づいて合成した合成画像を生成する合成手段と、
前記符号化ビットストリームに含まれる所定の制御情報に基づいて前記復元画像もしくは前記合成画像のいずれかを参照画像として選択する画像選択手段と、を備え、
前記予測手段は、前記画像選択手段が選択した参照画像を用いてインター予測をおこなうことで動画像データを復号する動画像復号化装置において、
前記合成手段は、
前記各復元画像の同一座標の複数の画素値から代表値を選択する代表値選択手段をさらに備え、
前記代表値選択手段が選択した代表値を画素値として前記合成画像を生成する、
ことを特徴とする動画像復号化装置。 - 前記代表値選択手段は、前記各復元画像の画素値の最頻値を前記代表値として選択する、
ことを特徴とする請求項9に記載の動画像復号化装置。 - 前記代表値選択手段は、前記各復元画像の画素値の中央値を前記代表値として選択する、
ことを特徴とする請求項9に記載の動画像復号化装置。 - 前記合成手段は、前記所定の制御情報に基づいて、前記合成画像を生成する、
ことを特徴とする請求項9乃至11のいずれか1項に記載の動画像復号化装置。 - 前記制御情報は、前記動画像におけるシーンチェンジを示すシーンチェンジ情報を含み、
前記合成手段は、前記シーンチェンジ情報の第1の検出時に、前記第1の検出時のシーンチェンジ前に生成した合成画像を一時記憶手段に退避させ、
前記シーンチェンジ情報の第2の検出時に、前記一時記憶手段に退避させた合成画像を復帰させる、
ことを特徴とする請求項9乃至12のいずれか1項に記載の動画像復号化装置。 - インター予測方式により動画像データの符号化・復号化をおこなうコーデック装置であって、
符号化された動画像データを復元した復元画像を記憶する復元画像記憶手段と、
前記復元画像記憶手段に記憶された複数の復元画像を画素値に基づいて合成した合成画像を生成する合成手段と、
少なくとも前記合成画像および前記復元画像のいずれかを参照画像として選択する画像選択手段と、
前記画像選択手段が選択した参照画像を用いてインター予測をおこなう予測手段と、
前記動画像におけるシーンチェンジを検出するシーンチェンジ検出手段を備え、
前記合成手段は、前記シーンチェンジ検出手段が第1のシーンチェンジを検出した場合に、前記第1のシーンチェンジの検出前に生成した合成画像を前記復元画像記憶手段に記憶されている復元画像から一時記憶手段に退避させ、前記シーンチェンジ検出手段が第2のシーンチェンジを検出した場合に、前記一時記憶手段に退避させた合成画像を復帰させる、
ことを特徴とするコーデック装置。 - コンピュータに、
動画像データを符号化して出力する符号化ステップと、
符号化された動画像データを復元した復元画像を格納する復元画像格納ステップと、
前記復元画像格納ステップに格納されている複数の復元画像の同一座標の複数の画素値から代表値を選択する代表値選択ステップと、
前記代表値選択ステップが選択した該代表値を画素値として合成画像を生成する合成ステップと、
入力される動画像データと、前記合成ステップが生成した合成画像を参照画像としてインター予測をおこなう予測ステップと、
を実行させることで動画像データを符号化する動画像符号化装置として機能させる、
ことを特徴とするプログラム。 - 前記代表値選択ステップは、前記各復元画像の画素値の最頻値を前記代表値として選択する、
ことを特徴とする請求項15に記載のプログラム。 - 前記代表値選択ステップは、前記各復元画像の画素値の中央値を前記代表値として選択する、
ことを特徴とする請求項15に記載のプログラム。 - 前記合成ステップは、所定の制御信号に基づいて、合成する領域を制限する、
ことを特徴とする請求項15乃至17のいずれか1項に記載のプログラム。 - 前記合成ステップが生成した合成画像もしくは前記復元画像格納ステップに格納されている復元画像のいずれかを参照画像として選択する画像選択ステップと、
前記画像選択ステップが選択した画像がいずれであるかを示す制御情報を生成する制御情報生成ステップと、をさらに備え、
前記符号化ステップは、前記制御情報生成ステップが生成した制御情報を符号化して出力する、
ことを特徴とする請求項15乃至18のいずれか1項に記載のプログラム。 - 前記復元画像格納ステップに格納されている復元画像を評価する評価ステップと、
前記評価ステップの評価に基づいて、前記復元画像の内のいずれかを合成対象として指定する指定ステップと、をさらに備える、
ことを特徴とする請求項15乃至19のいずれか1項に記載のプログラム。 - 前記指定ステップは、前記評価ステップの評価に基づいて、前記復元画像の内のいずれかを長期間参照画像として指定する、
ことを特徴とする請求項20に記載のプログラム。 - 前記動画像におけるシーンチェンジを検出するシーンチェンジ検出ステップをさらに備え、
前記合成ステップは、前記シーンチェンジ検出ステップが第1のシーンチェンジを検出した場合に、前記第1のシーンチェンジの検出前に生成した合成画像を前記復元画像格納ステップに格納されている復元画像から一時記憶ステップに退避させ、前記シーンチェンジ検出ステップが第2のシーンチェンジを検出した場合に、前記一時記憶ステップに退避させた合成画像を復帰させる、
ことを特徴とする請求項15乃至21のいずれか1項に記載のプログラム。 - コンピュータに、
符号化ビットストリームを復号して動画像データを取得する復号ステップと、
復号された動画像データを構成する複数の復元画像を格納する復元画像格納ステップと、
前記復元画像格納ステップで格納された前記各復元画像の同一座標の複数の画素値から代表値を選択する代表値選択ステップと、
前記代表値選択ステップが選択した代表値を画素値として合成画像を生成する合成ステップと、
前記符号化ビットストリームに含まれる所定の制御情報に基づいて前記復元画像もしくは前記合成画像のいずれかを参照画像として選択する画像選択ステップと、
復号された動画像データと、前記画像選択ステップが選択した参照画像を用いてインター予測をおこなう予測ステップと、
を実行させることで動画像データを符号化する動画像復号化装置として機能させる、
ことを特徴とするプログラム。 - 前記代表値選択ステップは、前記各復元画像の画素値の最頻値を前記代表値として選択する、
ことを特徴とする請求項23に記載のプログラム。 - 前記代表値選択ステップは、前記各復元画像の画素値の中央値を前記代表値として選択する、
ことを特徴とする請求項23に記載のプログラム。 - 前記合成ステップは、前記所定の制御情報に基づいて、前記合成画像を生成する、
ことを特徴とする請求項23乃至25のいずれか1項に記載のプログラム。 - 前記制御情報は、前記動画像におけるシーンチェンジを示すシーンチェンジ情報を含み、
前記合成ステップは、前記シーンチェンジ情報の第1の検出時に、前記第1の検出時のシーンチェンジ前に生成した合成画像を一時記憶ステップに退避させ、
前記シーンチェンジ情報の第2の検出時に、前記一時記憶ステップに退避させた合成画像を復帰させる、
ことを特徴とする請求項23乃至26のいずれか1項に記載のプログラム。
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