JP4451759B2 - Lossless video encoding device, lossless video encoding method, lossless video decoding device, lossless video decoding method, lossless video encoding program, lossless video decoding program, and recording medium for those programs - Google Patents
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Description
本発明は高能率ビデオ符号化に関し,特に,H.264 標準と親和性が高い可逆ビデオ符号化を実現する可逆ビデオ符号化技術,可逆ビデオ復号技術に関する。 The present invention relates to high-efficiency video coding, and more particularly to lossless video coding technology and lossless video decoding technology for realizing lossless video coding having high affinity with the H.264 standard.
従来の可逆ビデオ符号化方式には,Motion JPEG2000 標準(非特許文献1,非特許文献2参照)の可逆モードや JPEG-LS(非特許文献3,非特許文献4参照)がある。これらは,静止画ベースであるためフレーム内に閉じた符号化を行う。
Conventional lossless video encoding methods include the Motion JPEG2000 standard (see Non-Patent
これらの従来方式には,次のような問題がある。
・Motion JPEG2000 は,段階的伝送が可能であるが,フレーム内符号化をするため,ビデオ特有のフレーム間相関を用いた高能率符号化はできない。
・JPEG-LS は,JPEG2000よりも効率は高いが,やはりフレーム内に閉じた符号化であり効率に限界があるほか,段階的伝送ができない。
These conventional methods have the following problems.
• Motion JPEG2000 can be transmitted in stages, but because it performs intra-frame coding, it cannot perform high-efficiency coding using video-specific inter-frame correlation.
・ JPEG-LS is more efficient than JPEG2000, but it is also a closed encoding within a frame, and there is a limit to efficiency, and stepwise transmission is not possible.
また,従来の可逆ビデオ符号化方式として,H.264 標準の第二版“Fidelity Range Extention(FRExt) ”(非特許文献5参照)がある。この方式では,フレーム内・フレーム間予測残差信号を(直交変換・量子化せず)そのまま伝送する。これは,H.264 標準の初版との親和性も高く,処理も簡便であるが,予測残差信号になお残存している相関を除くことができないという問題がある。 Further, as a conventional lossless video encoding method, there is the second edition “Fidelity Range Extension (FRExt)” of the H.264 standard (see Non-Patent Document 5). In this method, the intraframe / interframe prediction residual signal is transmitted as it is (without orthogonal transformation / quantization). This has a high affinity with the first edition of the H.264 standard and is easy to process, but there is a problem that the correlation still remaining in the prediction residual signal cannot be removed.
このようにフレーム間予測を行うことで効率を高め,かつH.264 標準との親和性を保ちつつ圧縮効率の高い可逆ビデオ符号化方式は提案されていなかった。
本発明は,上に述べたような問題に鑑みて,H.264 標準と親和性が高い可逆ビデオ符号化を実現することを目的とする。 In view of the above-described problems, the present invention aims to realize lossless video coding having high affinity with the H.264 standard.
〔変数の定義〕
原信号の小ブロックを4×4行列Uで表す。H.264 標準においては,フレーム内あるいはフレーム間で該ブロックを予測する。この信号を同じく4×4行列Yで表す。そして予測残差信号(4×4行列R)を両者の差
R=U−Y (1)
とする。これらはいずれも,要素がすべて整数である。
[Definition of variables]
A small block of the original signal is represented by a 4 × 4 matrix U. In the H.264 standard, the block is predicted within a frame or between frames. This signal is also represented by a 4 × 4 matrix Y. And the prediction residual signal (4 × 4 matrix R) is the difference between them R = U−Y (1)
And All of these are integers.
残差信号の各要素を, Each element of the residual signal is
〔第1の発明要素〕
H.264 標準においては,Rに対して直交変換,ついで係数の量子化を行うが,この発明に係る可逆ビデオ符号化方法は,直交変換および量子化を省略し,その代わりに線形予測を施す。
[First invention element ]
In the H.264 standard, R is orthogonally transformed and then coefficients are quantized, but the lossless video coding method according to the present invention omits orthogonal transformation and quantization, and performs linear prediction instead. .
ここで,Rの各要素に対し線形予測を施し,残差変換信号を得る。これを4×4行列Pとする。 Here, linear prediction is performed on each element of R to obtain a residual conversion signal. This is a 4 × 4 matrix P.
[アルゴリズム1]
1. (*水平方向*)
2. for j← 0 to 3
3. for i← 0 to 3
4. pi,j ←ri,j - f(αh ri-1,j )
5. (*垂直方向*)
6. for i← 0 to 3
7. for j← 3 downto 0
8. pi,j ←pi,j - f(αv pi,j-1 )
[アルゴリズム2]
1. for j← 0 to 3
2. for i← 0 to 3
3. pi,j ←ri,j - f(αh ri-1,j + αv ri,j-1 - αh αv ri-1,j-1 )
ここで任意の整数nに対して
r-1, n =rn,-1=0
であるとし,αh は水平方向の予測係数,αv は垂直方向の予測係数であり,予め決められた値(例えばαh =αv =0.75)を用いるものとする。また,f(x)は,xの小数点以下を四捨五入し整数とする関数である。すなわち,
f(x)=[(x+0.5)以下の最大の整数] (4)
こうして得られたPを,「残差変換信号」と呼ぶ。これを,通常のH.264 における,直交変換と量子化を経た,量子化係数(やはり4×4サイズである)とみなして符号化する。
[Algorithm 1]
1. (* Horizontal direction *)
2. for j ← 0 to 3
3. for i ← 0 to 3
4. p i, j ← r i, j -f (α h r i-1, j )
5. (* Vertical direction *)
6. for i ← 0 to 3
7. for j ← 3 downto 0
8. p i, j ← p i, j -f (α v p i, j-1 )
[Algorithm 2]
1. for j ← 0 to 3
2. for i ← 0 to 3
3. p i, j ← r i, j -f (α h r i-1, j + α v r i, j-1 -α h α v r i-1, j-1 )
Where r −1 , n = r n, −1 = 0 for any integer n
Α h is a horizontal prediction coefficient, α v is a vertical prediction coefficient, and a predetermined value (for example, α h = α v = 0.75) is used. F (x) is a function that rounds off the decimal part of x to make an integer. That is,
f (x) = [maximum integer less than (x + 0.5)] (4)
The P thus obtained is referred to as a “residual conversion signal”. This is encoded as a quantized coefficient (again 4 × 4 size) that has undergone orthogonal transformation and quantization in normal H.264.
以上の線形予測を行うためのハードウェア資源と操作手段としては,例えば次のものを用いる。
・整数i記憶装置,整数j記憶装置,整数rij記憶装置,整数k記憶装置
・16要素の整数配列p記憶装置,16要素の整数配列r記憶装置
・浮動小数点数αh 記憶装置,浮動小数点数αv 記憶装置,浮動小数点数f記憶装置
・小数点以下四捨五入手段
・乗算手段,加算手段,減算手段
・整数比較手段。
For example, the following are used as hardware resources and operation means for performing the above linear prediction.
Integer i storage device, integer j storage device, integer r ij storage device, integer k storage device, 16 element integer array p storage device, 16 element integer array r storage device, floating point number α h storage device, floating point Number α v storage device, floating point number f storage device, rounding means / multiplication means, addition means, subtraction means / integer comparison means.
また,補助手段として,次のものを用いる。
・pij設定手段(整数i記憶装置と整数j記憶装置と整数x記憶装置からそれぞれi,j,xを取得し,整数k記憶装置にi*4+jを記憶し,整数配列p記憶装置のk番地にxを記憶する手段)
・pij-1獲得手段(整数j記憶装置からjを取得し,減算手段により1を減じ,この値を整数j記憶装置に記録し,pij獲得手段を実行し,再度整数j記憶装置からjを取得し,加算手段により1を加え,この値を整数j記憶装置に記録する手段)
・rij獲得手段(整数i記憶装置と整数j記憶装置からそれぞれi,jを取得し,iが負またはjが負ならば0を返し,そうでなければ,整数k記憶装置にi*4+jを記憶し,整数配列r記憶装置のk番地の値を整数rij記憶装置に記憶する手段)
・rij-1獲得手段(整数j記憶装置からjを取得し,減算手段により1を減じ,この値を整数j記憶装置に記録し,rij獲得手段を実行し,再度整数j記憶装置からjを取得し,加算手段により1を加え,この値を整数j記憶装置に記録する手段)
・ri-1j獲得手段(整数i記憶装置からiを取得し,減算手段により1を減じ,この値を整数i記憶装置に記録し,rij獲得手段を実行し,再度整数i記憶装置からiを取得し,加算手段により1を加え,この値を整数i記憶装置に記録する手段)
・ri-1j-1獲得手段(整数i記憶装置からiを取得し,減算手段により1を減じ,この値を整数i記憶装置に記録し,rij-1獲得手段を実行し,再度整数i記憶装置からiを取得し,加算手段により1を加え,この値を整数i記憶装置に記録する手段)。
The following are used as auxiliary means.
P ij setting means (i, j, x are obtained from integer i storage device, integer j storage device and integer x storage device, i * 4 + j is stored in integer k storage device, k of integer array p storage device Means to store x in the address)
• p ij-1 acquisition means (obtains j from integer j storage device,
R ij acquisition means (acquires i and j from integer i storage device and integer j storage device, respectively, returns 0 if i is negative or j is negative, otherwise i * 4 + j in integer k storage device And means for storing the value of address k in the integer array r storage device in the integer r ij storage device)
R ij-1 acquisition means (acquires j from the integer j storage device,
R i-1j acquisition means (acquires i from integer i storage device,
R i-1j-1 acquisition means (acquires i from the integer i storage device, subtracts 1 by the subtraction means, records this value in the integer i storage device, executes the r ij-1 acquisition means, and re-integers means for obtaining i from the i storage device, adding 1 by the adding means, and recording this value in the integer i storage device).
アルゴリズム1は,ハードウェア資源に対する次のような操作として記述される。
[1]整数j記憶装置に値0を記憶する。
[2]整数i記憶装置に値0を記憶する。
[3](フラグA)
[4]αh 記憶手段からαh を取得し,ri-1j獲得手段を実行し,整数rij記憶装置から得たri-1,j 値とαh の積を乗算手段により求め,該積を小数点以下四捨五入手段により整数とし,rij獲得手段を実行し,rij記憶装置から得たri,j 値と該積の差を減算手段により求め,整数x記憶装置に記憶する。
[5]pij設定手段を実行する。
[6]整数i記憶装置からiを取得し,加算手段によりこれに1を加算し,整数i記憶装置に記憶する。
[7]iと3の大小を整数比較手段により比較し,iが3を超えていなければ,フラグAの番地へ処理を移す。
[8]iが3を超えていれば,整数i記憶装置に0を記憶し,また,整数j記憶装置からjを取得し,加算手段によりこれに1を加算し,整数j記憶装置に記憶する。
[9]jと3の大小を比較し,jが3を超えていなければ,フラグAの番地へ処理を移す。
[10]整数i記憶装置に値0を記憶する。
[11]整数j記憶装置に値3を記憶する。
[12](フラグB)
[13]αv 記憶手段からαv を取得し,pij-1獲得手段を実行し,pij記憶装置から得たpi,j-1 値とαv の積を乗算手段により求め,該積を小数点以下四捨五入手段により整数とし,pij獲得手段を実行し,pij記憶装置から得たpi,j 値と該積の差を減算手段により求め,整数x記憶装置に記憶する。
[14]pij設定手段を実行する。
[15]整数j記憶装置からjを取得し,減算手段によりこれから1を減算し,整数j記憶装置に記憶する。
[16]jと0の大小を整数比較手段により比較し,jが0を下回っていなければ,フラグBの番地へ処理を移す。
[17]jが0を下回っていれば,整数j記憶装置に3を記憶し,また,整数i記憶装置からiを取得し,加算手段によりこれに1を加算し,整数i記憶装置に記憶する。
[18]iと3の大小を比較し,iが3を超えていなければ,フラグBの番地へ処理を移す。
[19]iが3を超えていれば,処理を終了する。
[1] The value 0 is stored in the integer j storage device.
[2] The value 0 is stored in the integer i storage device.
[3] (Flag A)
[4] Obtain α h from the α h storage means, execute r i-1j acquisition means, obtain the product of r i−1, j value obtained from the integer r ij storage device and α h by the multiplication means, The product is converted to an integer by means of rounding off after the decimal point, r ij obtaining means is executed, the difference between the r i, j value obtained from the r ij storage device and the product is obtained by the subtraction means, and stored in the integer x storage device.
[5] Execute the p ij setting means.
[6] i is obtained from the integer i storage device, 1 is added to it by the adding means, and the result is stored in the integer i storage device.
[7] The magnitude of i and 3 is compared by an integer comparison means, and if i does not exceed 3, the process is transferred to the address of flag A.
[8] If i exceeds 3, 0 is stored in the integer i storage device, j is acquired from the integer j storage device, 1 is added thereto by the adding means, and the result is stored in the integer j storage device To do.
[9] Compare the size of j with 3, and if j does not exceed 3, the process moves to the address of flag A.
[10] The value 0 is stored in the integer i storage device.
[11] The value 3 is stored in the integer j storage device.
[12] (Flag B)
[13] Obtain α v from the α v storage means, execute p ij-1 acquisition means, determine the product of pi , j-1 value obtained from the p ij storage device and α v by the multiplication means, The product is converted to an integer by means of rounding off the decimal point, p ij obtaining means is executed, the difference between the p i, j value obtained from the p ij storage device and the product is obtained by the subtraction means, and stored in the integer x storage device.
[14] The p ij setting means is executed.
[15] Obtain j from the integer j storage device, subtract 1 from it, and store it in the integer j storage device.
[16] Compare the magnitude of j and 0 by integer comparison means, and if j is not less than 0, move the processing to the address of flag B.
[17] If j is less than 0, 3 is stored in the integer j storage device, i is obtained from the integer i storage device, 1 is added thereto by the adding means, and the result is stored in the integer i storage device To do.
[18] Compare the size of i with 3, and if i does not exceed 3, move the process to the address of flag B.
[19] If i exceeds 3, the process is terminated.
アルゴリズム2は,ハードウェア資源に対する次のような操作として記述される。
[1]整数i記憶装置に値0を記憶する。
[2]整数j記憶装置に値0を記憶する。
[3](フラグA)
[4]αh 記憶手段からαh を取得し,αv 記憶手段からαv を取得する。
[5]rij-1獲得手段を実行し,rij記憶装置から得たri,j-1 値とαv の積を乗算手段により求め,浮動小数点数f記憶装置に記憶する。
[6]ri-1j獲得手段を実行し,rij記憶装置から得たri-1,j 値とαh の積を乗算手段により求め,加算手段により浮動小数点数f記憶装置に加算する。
[7]ri-1j-1獲得手段を実行し,rij記憶装置から得たri-1,j-1 値とαh の積を乗算手段により求め,さらに該積とαv の積を乗算手段により求め,これを減算手段により浮動小数点数f記憶装置から減算する。
[8]小数点以下四捨五入手段により浮動小数点数f記憶装置の値を整数化し,整数x記憶装置に記憶する。
[9]rij獲得手段を実行し,rij記憶装置から得たri,j 値とxの差を減算手段により求め,整数x記憶装置に記憶する。
[10]pij設定手段を実行する。
[11]整数i記憶装置からiを取得し,加算手段によりこれに1を加算し,整数i記憶装置に記憶する。
[12]iと3の大小を整数比較手段により比較し,iが3を超えていなければ,フラグAの番地へ処理を移す。
[13]iが3を超えていれば,整数i記憶装置に0を記憶し,また,整数j記憶装置からjを取得し,加算手段によりこれに1を加算し,整数j記憶装置に記憶する。
[14]jと3の大小を比較し,jが3を超えていなければ,フラグAの番地へ処理を移す。
[15]jが3を超えていれば,処理を終了する。
Algorithm 2 is described as the following operations on hardware resources.
[1] The value 0 is stored in the integer i storage device.
[2] The value 0 is stored in the integer j storage device.
[3] (Flag A)
[4] Get the alpha h from alpha h memory means, obtains the alpha v from alpha v storage means.
[5] The r ij-1 acquisition means is executed, the product of r i, j-1 value obtained from the r ij storage device and α v is obtained by the multiplication means, and stored in the floating point number f storage device.
[6] The r i-1j acquisition means is executed, the product of the r i−1, j value obtained from the r ij storage device and α h is obtained by the multiplication means, and added to the floating point number f storage device by the addition means. .
[7] ri-1j-1 acquisition means is executed, the product of ri -1, j-1 value obtained from the r ij storage device and α h is obtained by the multiplication means, and the product and α v product Is obtained by the multiplication means, and is subtracted from the floating point number f storage device by the subtraction means.
[8] The value of the floating-point number f storage device is converted into an integer by rounding means after the decimal point and stored in the integer x storage device.
[9] The r ij obtaining means is executed, the difference between the r i, j value obtained from the r ij storage device and x is obtained by the subtraction means, and stored in the integer x storage device.
[10] The p ij setting means is executed.
[11] i is obtained from the integer i storage device, 1 is added to it by the adding means, and the result is stored in the integer i storage device.
[12] The size of i and 3 are compared by the integer comparison means, and if i does not exceed 3, the processing is moved to the address of flag A.
[13] If i exceeds 3, 0 is stored in the integer i storage device, j is obtained from the integer j storage device, 1 is added thereto by the adding means, and the result is stored in the integer j storage device To do.
[14] Compare the size of j with 3, and if j does not exceed 3, the process moves to the address of flag A.
[15] If j exceeds 3, the process is terminated.
〔第2の発明要素〕
予測残差信号の統計的性質は,画像そのものによっても大きく変化するが,予測方法,例えばフレーム間予測をする場合とフレーム内予測をする場合によっても予測残差の性質は変化すると考えられる。そこで,該ブロックがフレーム内予測である場合には,水平予測係数,垂直予測係数をそれぞれ
αh =αh intra (5)
αv =αv intra (6)
とし,フレーム間予測である場合には,水平予測係数,垂直予測係数をそれぞれ
αh =αh inter (7)
αv =αv inter (8)
として,アルゴリズム1またはアルゴリズム2の予測を行うこととする。
[Second invention element ]
The statistical properties of the prediction residual signal vary greatly depending on the image itself, but the properties of the prediction residual are considered to change depending on the prediction method, for example, when performing inter-frame prediction and intra-frame prediction. Therefore, if the block is an intra-frame prediction, the horizontal prediction coefficient and the vertical prediction coefficient are set to α h = α h intra (5)
α v = α v intra (6)
In the case of inter-frame prediction, the horizontal prediction coefficient and the vertical prediction coefficient are expressed as α h = α h inter (7)
α v = α v inter (8)
Assuming that
予測係数の値は,例えば
αh intra =αv intra =0.8 (9)
αh inter =αv inter =0.7 (10)
のように定める。
The value of the prediction coefficient is, for example, α h intra = α v intra = 0.8 (9)
α h inter = α v inter = 0.7 (10)
It is determined as follows.
〔第3の発明要素〕
予測誤差信号は,隣接したブロック同士では,ほぼ類似の性質を持つことが経験上判明している。そこで,近隣のブロックで最適な予測係数が,処理中のブロックでもよい予測をすると期待できる。
[Third invention element ]
Experience has shown that prediction error signals have almost similar properties between adjacent blocks. Therefore, it can be expected that the prediction coefficient optimum for the neighboring block may be predicted for the block being processed.
符号化中のブロックに隣接する,あるブロックでの予測残差信号Rに線形予測を施した残差変換信号Pのエントロピを最小にするような予測係数は, A prediction coefficient that minimizes the entropy of the residual transform signal P obtained by performing linear prediction on the prediction residual signal R in a certain block adjacent to the block being encoded is:
H(p)=−Σn hn log2 hn
ここでhn は,Pの各要素が値nをとる確率である。
H (p) = − Σ n h n log 2 h n
Here, h n is the probability that each element of P takes the value n.
なお,実際上,上記を満たす予測係数αh ,αv を求めるのは容易ではないので,残差変換信号Pの電力を最小とする予測係数を求めるのが現実的である。この係数は,相関係数σにより与えられる。 In practice, since it is not easy to obtain the prediction coefficients α h and α v that satisfy the above, it is realistic to obtain a prediction coefficient that minimizes the power of the residual transformation signal P. This coefficient is given by the correlation coefficient σ.
近隣のブロックでの水平方向の相関係数σh は, The horizontal correlation coefficient σ h in neighboring blocks is
すなわち,予測係数αh ,αv を,
αh =(σh W +σh NW+σh N +σh NE+4σh ’)/8 (13)
αv =(σv W +σv NW+σv N +σv NE+4σv ’)/8 (14)
のように,できるだけ妥当に近いと思われる値に設定し,線形予測する。
That is, the prediction coefficients α h and α v are
α h = (σ h W + σ h NW + σ h N + σ h NE + 4σ h ') / 8 (13)
α v = (σ v W + σ v NW + σ v N + σ v NE + 4σ v ') / 8 (14)
As shown in the figure, set the value as close as possible as possible and perform linear prediction.
式(13)において,σh W は左隣接ブロック内水平方向相関係数,σh NWは左上隣接ブロック内水平方向相関係数,σh N は上隣接ブロック内水平方向相関係数である。また,σh ’は例えば0.75のような水平方向相関係数デフォルト値である。 In equation (13), σ h W is the horizontal correlation coefficient in the left adjacent block, σ h NW is the horizontal correlation coefficient in the upper left adjacent block, and σ h N is the horizontal correlation coefficient in the upper adjacent block. Also, σ h ′ is a horizontal correlation coefficient default value such as 0.75.
式(14)において,σv W は左隣接ブロック内垂直方向相関係数,σv NWは左上隣接ブロック内垂直方向相関係数,σv N は上隣接ブロック内垂直方向相関係数である。また,σv ’は例えば0.75のような垂直方向相関係数デフォルト値である。 In Equation (14), σ v W is the vertical correlation coefficient in the left adjacent block, σ v NW is the vertical correlation coefficient in the upper left adjacent block, and σ v N is the vertical correlation coefficient in the upper adjacent block. Also, σ v ′ is a vertical correlation coefficient default value such as 0.75.
〔第4の発明要素〕
第1ないし第3の発明要素による残差変換信号は,一次元線形予測を縦横に繰り返す(アルゴリズム1による)場合には下記のアルゴリズム3,二次元線形予測する(アルゴリズム2による)場合には下記のアルゴリズム4により,残差信号に完全復元される。前者の場合,水平方向の線形予測と垂直方向の線形予測の順序が符号化と復号で逆になることに注意する。
[Fourth Invention Element ]
The residual transform signals according to the first to third invention elements are as follows when the one-dimensional linear prediction is repeated vertically and horizontally (according to algorithm 1), and when the two-dimensional linear prediction is performed (according to algorithm 2): The algorithm 4 is completely restored to a residual signal. Note that in the former case, the order of horizontal linear prediction and vertical linear prediction is reversed for encoding and decoding.
[アルゴリズム3]
1. (*垂直方向*)
2. for i← 0 to 3
3. for j← 0 to 3
4. pi,j ←pi,j + f(αv pi,j-1 )
5. (*水平方向*)
6. for j← 0 to 3
7. for i← 0 to 3
8. ri,j ←pi,j + f(αh ri-1,j )
[アルゴリズム4]
1. for j← 0 to 3
2. for i← 0 to 3
3. ri,j ←pi,j + f(αh ri-1,j + αv ri,j-1 - αh αv ri-1,j-1 )
[Algorithm 3]
1. (* Vertical direction *)
2. for i ← 0 to 3
3. for j ← 0 to 3
4. p i, j ← p i, j + f (α v p i, j-1 )
5. (* Horizontal direction *)
6. for j ← 0 to 3
7. for i ← 0 to 3
8. r i, j ← p i, j + f (α h r i-1, j )
[Algorithm 4]
1. for j ← 0 to 3
2. for i ← 0 to 3
3. r i, j ← p i, j + f (α h r i-1, j + α v r i, j-1 -α h α v r i-1, j-1 )
本発明によれば,フレーム間予測を行うことで効率を高め,かつ,H.264 標準との親和性を保ちつつ圧縮効率の高い可逆ビデオ符号化を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to perform lossless video coding with high compression efficiency while improving efficiency by performing inter-frame prediction and maintaining affinity with the H.264 standard.
以下に,本発明の実施形態について,図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図2は,第3の発明要素に係る可逆ビデオ符号化の処理フローチャートである。まず,符号化器では,H.264 準拠の符号化方式に従い,ステップS101において,画像内の各ブロックが順に,符号化器が定めた予測モードに応じフレーム間あるいはフレーム内予測される。 FIG. 2 is a processing flowchart of lossless video encoding according to the third invention element . First, in the encoder, in accordance with the encoding method compliant with H.264, in step S101, each block in the image is sequentially predicted between frames or within a frame according to a prediction mode determined by the encoder.
この予測モードに応じ,ステップS102において,水平・垂直の予測係数αh mode,αv modeを定める。次に,ステップS103において,予測残差信号Rを得ておき,ステップS104において,符号化中のブロックの周辺隣接ブロックにおける相関係数(σh W 〜σv NE)を,式(11),式(12)に従って求める。 In accordance with this prediction mode, horizontal and vertical prediction coefficients α h mode and α v mode are determined in step S102. Next, in step S103, the prediction residual signal R is obtained, and in step S104, the correlation coefficient (σ h W to σ v NE ) in the neighboring neighboring block of the block being encoded is expressed by the following equation (11), It calculates | requires according to Formula (12).
次いでステップS105では,式(13),式(14)にならい,例えば以下のようにして水平予測係数αh ,垂直予測係数αv を定める。 Next, in step S105, the horizontal prediction coefficient α h and the vertical prediction coefficient α v are determined, for example, as follows, following Expressions (13) and (14).
αh =(σh W +σh NW+σh N +σh NE+4αh mode)/8 (15)
αv =(σv W +σv NW+σv N +σv NE+4αv mode)/8 (16)
得られた係数を用い,ステップS106において,アルゴリズム1あるいはアルゴリズム2により予測残差信号Rに線形予測を施し残差変換信号Pを得る。次いでステップS107において,このPをH.264 準拠の方法でエントロピ符号化する。
α h = (σ h W + σ h NW + σ h N + σ h NE + 4α h mode ) / 8 (15)
α v = (σ v W + σ v NW + σ v N + σ v NE + 4α v mode ) / 8 (16)
Using the obtained coefficient, linear prediction is performed on the prediction residual signal R by the
ステップS108において,すべてのブロックが符号化されたかを判定し,偽である限りステップS101へ処理を戻し,次のブロックについて同様に符号化を繰り返す。 In step S108, it is determined whether all the blocks have been encoded. As long as it is false, the process returns to step S101, and the encoding is repeated in the same manner for the next block.
図3は,第3の発明要素に係る可逆ビデオ符号化装置の機能ブロック図の一例を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing an example of a functional block diagram of a lossless video encoding apparatus according to the third invention element .
可逆ビデオ符号化装置1は,原画像信号を記憶する原画像記憶装置101,原画像信号を符号化するH.264 符号化装置102,着目ブロックの隣接周辺ブロックの位置情報を順に発生する逐次ブロック位置制御部103,着目ブロックの隣接周辺ブロックにおける上下に隣り合う画素対(a,b)を列挙する入力制御部V104,着目ブロックの隣接周辺ブロックにおける左右に隣り合う画素対(a,b)を列挙する入力制御部H105,Σabを出力する積加算器106,Σa,Σbを出力する加算器107,Σa2 ,Σb2 を出力する二乗和加算器108,相関係数を出力する相関係数演算器109,相関係数を記憶する相関係数記憶装置110,αh modeとαv modeを決定するαmode決定装置111,αh modeとαv modeを記憶するαh mode,αv mode記憶装置112,αh ,αv を出力するαh ,αv 演算器113,αh ,αv を記憶するαh ,αv 記憶装置114,着目ブロックに対する予測残差信号Rを記憶するR記憶装置115,整数(i,j)の対を生成するijループ制御部116,pi,j を出力する二次元線形予測器117,Pのi,j番目の要素にpi,j を記憶するP記憶装置118,Pの符号化ビットストリームが蓄積される符号化ビットストリーム蓄積部119を備える。
The lossless
上記αmodeは,予測モード別予測係数を意味し,αh modeは予測モード別水平方向予測係数を意味し,αv modeは予測モード別垂直方向予測係数を意味している。 Α mode means a prediction coefficient for each prediction mode, α h mode means a horizontal prediction coefficient for each prediction mode, and α v mode means a vertical prediction coefficient for each prediction mode.
H.264 符号化装置102は,原画像記憶装置101から原画像信号を読み込み,ブロック単位で符号化を行う。符号化最中の「着目ブロック」位置の情報は,逐次ブロック位置制御部103に伝達される。逐次ブロック位置制御部103は,着目ブロックの隣接周辺ブロック(図1に示すW,NW,N,NE)の位置情報を順に発生する。
The H.264
入力制御部V104は,原画像記憶装置101から,逐次ブロック位置制御部103に指定された位置の4×4ブロック内の画素値の情報を,(a,b)という形の対として順に発生する。
The input control unit V104 sequentially generates pixel value information in the 4 × 4 block at the position designated by the block
その順番は,式(2)において,
(a,b)=(r0,0 ,r0,1 ),(r0,1 ,r0,2 ),(r0,2 ,r0,3 ),(r1,0 ,r1,1 ),(r1,1 ,r1,2 ),(r1,2 ,r1,3 ),(r2,0 ,r2,1 ),(r2,1 ,r2,2 ),(r2,2 ,r2,3 ),(r3,0 ,r3,1 ),(r3,1 ,r3,2 ),(r3,2 ,r3,3 )
と,上下に隣り合う画素対をすべて列挙する。
The order is as follows in equation (2):
(A, b) = (r 0,0 , r 0,1 ), (r 0,1 , r 0,2 ), (r 0,2 , r 0,3 ), (r 1,0 , r 1 , 1), (r 1,1, r 1,2), (
And all adjacent pixel pairs in the top and bottom are listed.
入力制御部H105も同様に,式(2)において,
(a,b)=(r0,0 ,r1,0 ),(r1,0 ,r2,0 ),(r2,0 ,r3,0 ),(r0,1 ,r1,1 ),(r1,1 ,r2,1 ),(r2,1 ,r3,1 ),(r0,2 ,r1,2 ),(r1,2 ,r2,2 ),(r2,2 ,r3,2 ),(r0,3 ,r1,3 ),(r1,3 ,r2,3 ),(r2,3 ,r3,3 )
と,左右に隣り合う画素対をすべて列挙する。
Similarly, the input control unit H105 in equation (2)
(A, b) = (r 0,0 , r 1,0 ), (r 1,0 , r 2,0 ), (r 2,0 , r 3,0 ), (r 0,1 , r 1 , 1), (r 1,1, r 2,1), (
And all the pixel pairs adjacent to the left and right are listed.
積加算器106は,(a,b)を入力とし,積abを求め,全12対についてのab積総和であるΣabを出力する。加算器107は,(a,b)を入力とし,全12対についてのa総和であるΣaと,b総和であるΣbとを出力する。二乗和加算器108は,(a,b)を入力とし,積a2 ,b2 を求め,全12対についてのa二乗和であるΣa2 と,b二乗和であるΣb2 とを出力する。
The
相関係数演算器109は,積加算器106,加算器107,二乗和加算器108からの出力から,図示しない加減算器,乗算器,除算器,平方根演算器により,
相関係数記憶装置110は,入力制御部V104あるいは入力制御部H105のいずれかの制御により,また,逐次ブロック位置制御部103からの制御がW,NW,N,NEのいずれかにより,σh W ないしσv NEを記憶する。
Correlation
一方,αmode決定装置111は,H.264 符号化装置102が決定した符号化モード(mode)に応じてαh modeとαv modeを適当に決定し,αh mode,αv mode記憶装置112に記憶する。
On the other hand, the α mode determination device 111 appropriately determines α h mode and α v mode according to the encoding mode determined by the H.264
αh ,αv 演算器113は,相関係数記憶装置110およびαh mode,αv mode記憶装置112からのσh W ないしσv NE,αh mode,αv modeに基づき,図示しない加算器と除算器を用いて式(15),式(16)に従いαh ,αv を出力し,αh ,αv 記憶装置114に記憶する。
The α h , α v computing unit 113 performs addition (not shown) based on σ h W to σ v NE , α h mode , α v mode from the correlation
一方,H.264 符号化装置102は,符号化の過程で,着目ブロック(4×4サイズ)に対する予測残差信号Rを生成する。これはR記憶装置115に記憶される。
On the other hand, the H.264
ijループ制御部116は,整数(i,j)の対(0,0),(0,1),(0,2),(0,3),(1,0),(1,1),(1,2),(1,3),(2,0),(2,1),(2,2),(2,3),(2,0),(3,1),(3,2),(3,3)をこの順に生成する。
The ij
二次元線形予測器117は,R記憶装置115より4つの画素値(ri,j ,ri-1,j ,ri,j-1 ,ri-1,j-1 )を得て,また,αh ,αv 記憶装置114よりαh ,αv を得て,これらの入力を図示しない乗算器,加算器,四捨五入器により,
pi,j =ri,j −f(αh ri-1,j +αv ri,j-1 +αh αv ri-1,j-1 )
に従いpi,j を求め,これを出力する。P記憶装置118は,このpi,j を入力とし,Pのi,j番目の要素(ijループ制御部116により指定される)にこれを記憶する。
The two-dimensional linear predictor 117 obtains four pixel values (r i, j , r i−1, j , r i, j−1 , r i−1, j−1 ) from the
p i, j = r i, j −f (α h r i−1, j + α v r i, j−1 + α h αv r i−1, j−1 )
P i, j is obtained according to the above and is output. The P storage device 118 receives this pi, j and stores it in the i, jth element of P (specified by the ij loop control unit 116).
このように得られた4×4の残差変換信号Pは,H.264 符号化装置102にて,エントロピ符号化され,符号化ビットストリーム蓄積部119に蓄積される。上記の処理を,原画像記憶装置101からの原画像信号入力が終了するまで繰り返す。
The 4 × 4 residual transform signal P obtained in this way is entropy-coded by the H.264
図4は,本発明の実施形態に係る可逆ビデオ復号の処理フローチャートである。復号器では,ステップS201において,ビットストリームから H.264方式に従い,残差変換信号Pを順次エントロピ復号する。また,ビットストリームから得られる符号化モードに応じ,ステップS202において,水平・垂直の予測係数αh mode,αv modeを定める。 FIG. 4 is a process flowchart of lossless video decoding according to the embodiment of the present invention . In step S201, the decoder sequentially entropy-decodes the residual transform signal P from the bit stream according to the H.264 method. Further, in step S202, horizontal and vertical prediction coefficients α h mode and α v mode are determined according to the encoding mode obtained from the bit stream.
ステップS203において,復号済みの周辺隣接ブロックにおける相関係数(σh W 〜σv NE)を,式(11),式(12)に従って求める。次いでステップS204では,式(15),式(16)にならい,水平予測係数αh ,垂直予測係数αv を定める。 In step S203, correlation coefficients (σ h W to σ v NE ) in the decoded neighboring neighboring blocks are obtained according to equations (11) and (12). Next, in step S204, the horizontal prediction coefficient α h and the vertical prediction coefficient α v are determined following Expressions (15) and (16).
得られた係数を用い,ステップS205において,アルゴリズム3あるいはアルゴリズム4により残差変換信号Pに逆線形予測を施し,予測残差信号Rを得る。この予測残差信号Rを用い,ステップS206において,H.264 準拠の方法で復号画像を生成する。 In step S205, the residual transform signal P is subjected to inverse linear prediction using the obtained coefficient, and the prediction residual signal R is obtained. Using this prediction residual signal R, in step S206, a decoded image is generated by a method compliant with H.264.
ステップS207において,すべてのブロックが復号されたかを判定し,偽である限りステップS201へ処理を戻し,すべてのブロックが復号されるまで同様に復号処理を繰り返す。 In step S207, it is determined whether all the blocks have been decoded. As long as it is false, the process returns to step S201, and the decoding process is repeated until all the blocks are decoded.
図5は,本発明の実施形態に係る可逆ビデオ復号装置の機能ブロック図の一例を示す図である。可逆ビデオ復号装置2は,原画像信号が記憶される原画像記憶装置201,符号化ビットストリームを復号するH.264 復号装置202,着目ブロックの隣接周辺ブロックの位置情報を発生する逐次ブロック位置制御部203,着目ブロックの隣接周辺ブロックにおける上下に隣り合う画素対(a,b)を列挙する入力制御部V204,着目ブロックの隣接周辺ブロックにおける左右に隣り合う画素対(a,b)を列挙する入力制御部H205,Σabを出力する積加算器206,Σa,Σbを出力する加算器207,Σa2 ,Σb2 を出力する二乗和加算器208,相関係数を出力する相関係数演算器209,相関係数を記憶する相関係数記憶装置210,αh modeとαv modeを決定するαmode決定装置211,αh modeとαv modeを記憶するαh mode,αv mode記憶装置212,αh ,αv を出力するαh ,αv 演算器213,αh ,αv を記憶するαh ,αv 記憶装置214,着目ブロックに対する残差変換信号Pを記憶するP記憶装置215,整数(i,j)の対を生成するijループ制御部216,ri,j を出力する二次元逆線形予測器217,ri,j をRのi,j番目の要素に記憶するR記憶装置218,符号化ビットストリームが蓄積される符号化ビットストリーム蓄積部219を備える。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a functional block diagram of the lossless video decoding apparatus according to the embodiment of the present invention . The lossless video decoding device 2 includes an original
H.264 復号装置202は,符号化ビットストリーム蓄積部219からビットストリームを読み込み,ブロック単位で復号を行う。復号最中の「着目ブロック」位置の情報は逐次ブロック位置制御部203に伝達される。
The H.264
逐次ブロック位置制御部203は,着目ブロックの隣接周辺ブロック(W,NW,N,NE)の位置情報を順に発生する。入力制御部V204は,原画像記憶装置201から,逐次ブロック位置制御部203に指定された位置の4×4ブロック内の画素値の情報を,(a,b)という形の対として順に発生する。
The sequential block
その順番は,式(2)において,
(a,b)=(r0,0 ,r0,1 ),(r0,1 ,r0,2 ),(r0,2 ,r0,3 ),(r1,0 ,r1,1 ),(r1,1 ,r1,2 ),(r1,2 ,r1,3 ),(r2,0 ,r2,1 ),(r2,1 ,r2,2 ),(r2,2 ,r2,3 ),(r3,0 ,r3,1 ),(r3,1 ,r3,2 ),(r3,2 ,r3,3 )
と,上下に隣り合う画素対をすべて列挙する。
The order is as follows in equation (2):
(A, b) = (r 0,0 , r 0,1 ), (r 0,1 , r 0,2 ), (r 0,2 , r 0,3 ), (r 1,0 , r 1 , 1), (r 1,1, r 1,2), (
And all adjacent pixel pairs in the top and bottom are listed.
入力制御部H205も同様に,式(2)において,
(a,b)=(r0,0 ,r1,0 ),(r1,0 ,r2,0 ),(r2,0 ,r3,0 ),(r0,1 ,r1,1 ),(r1,1 ,r2,1 ),(r2,1 ,r3,1 ),(r0,2 ,r1,2 ),(r1,2 ,r2,2 ),(r2,2 ,r3,2 ),(r0,3 ,r1,3 ),(r1,3 ,r2,3 ),(r2,3 ,r3,3 )
と,左右に隣り合う画素対をすべて列挙する。
Similarly, the input control unit H205 in equation (2)
(A, b) = (r 0,0 , r 1,0 ), (r 1,0 , r 2,0 ), (r 2,0 , r 3,0 ), (r 0,1 , r 1 , 1), (r 1,1, r 2,1), (
And all the pixel pairs adjacent to the left and right are listed.
積加算器206は,(a,b)を入力とし,積abを求め,全12対についてのab積総和であるΣabを出力する。加算器207は,(a,b)を入力とし,全12対についてのa総和であるΣaと,b総和であるΣbとを出力する。二乗和加算器208は,(a,b)を入力とし,積a2 ,b2 を求め,全12対についてのa二乗和であるΣa2 と,b二乗和であるΣb2 とを出力する。
The
相関係数演算器209は,積加算器206,加算器207,二乗和加算器208からの出力から,図示しない加減算器,乗算器,除算器,平方根演算器により,
相関係数記憶装置210は,入力制御部V204あるいは入力制御部H205のいずれかの制御により,また,逐次ブロック位置制御部203からの制御がW,NW,N,NEのいずれかにより,σh W ないしσv NEを記憶する。
Correlation
αmode決定装置211は,H.264 復号装置202が決定した符号化モード(mode)に応じてαh modeとαv modeを適当に決定し,αh mode,αv mode記憶装置212に記憶する。αh ,αv 演算器213は,相関係数記憶装置210,αh mode,αv mode記憶装置212からのσh W ないしσv NE,αh mode,αv modeに基づき,図示しない加算器と除算器を用いて式(15),式(16)に従いαh ,αv を出力し,αh ,αv 記憶装置214に記憶する。
The α mode determination device 211 appropriately determines α h mode and α v mode in accordance with the encoding mode (mode) determined by the H.264
一方,H.264 復号装置202は,復号の過程で,着目ブロック(4×4サイズ)に対する残差変換信号Pを生成する。これはP記憶装置215に記憶される。
On the other hand, the H.264
ijループ制御部216は,整数(i,j)の対(0,0),(0,1),(0,2),(0,3),(1,0),(1,1),(1,2),(1,3),(2,0),(2,1),(2,2),(2,3),(2,0),(3,1),(3,2),(3,3)を,この順に生成する。
The ij
二次元逆線形予測器217は,P記憶装置215よりpi,j を得て,R記憶装置218より3つの画素値(ri-1,j ,ri,j-1 ,ri-1,j-1 )を得て,また,αh ,αv 記憶装置214よりαh ,αv を得て,これらの入力を図示しない乗算器,加算器,四捨五入器により,
ri,j =pi,j −f(αh ri-1,j +αv ri,j-1 −αh αv ri-1,j-1 )
に従いri,j を求め,これを出力する。R記憶装置218は,このri,j を入力とし,予測残差信号Rのi,j番目の要素(ijループ制御部216により指定される)にこれを記憶する。
The two-dimensional inverse linear predictor 217 obtains p i, j from the
r i, j = p i, j −f (α h r i−1, j + α v r i, j−1 −α h αv r i−1, j−1 )
R i, j is obtained according to the above and output. The
このようにして得られた4×4の予測残差信号Rは,H.264 復号装置202にて予測信号と加算され,原画像記憶装置201の対応位置に蓄積される。上記の処理を,符号化ビットストリーム蓄積部219からのビットストリームが尽きるまで繰り返す。
The 4 × 4 prediction residual signal R obtained in this way is added to the prediction signal by the H.264
以上の可逆ビデオ符号化および可逆ビデオ復号の処理は,コンピュータとソフトウェアプログラムとによっても実現することができ,そ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て提供することも,ネットワークを通して提供することも可能である。 The above lossless video encoding and lossless video decoding processes can also be realized by a computer and a software program, and the program can be recorded on a computer-readable recording medium and provided via a network. Is also possible.
以上,実施の形態として,主に第3の発明要素に係る符号化と,その符号化データを復号する発明の具体的な実施の例を説明したが,他の発明についても同様に実施できることは,以上の説明から明らかである。 In the above, specific examples of encoding according to the third aspect of the invention and decoding of the encoded data have been described as embodiments. However, other embodiments can be similarly implemented. It is clear from the above explanation.
1 可逆ビデオ符号化装置
2 可逆ビデオ復号装置
101,201 原画像記憶装置
102 H.264 符号化装置
103,203 逐次ブロック位置制御部
104,204 入力制御部V
105,205 入力制御部H
106,206 積加算器
107,207 加算器
108,208 二乗和加算器
109,209 相関係数演算器
110,210 相関係数記憶装置
111,211 αmode決定装置
112,212 αh mode,αv mode記憶装置
113,213 αh ,αv 演算器
114,214 αh ,αv 記憶装置
115,218 R記憶装置
116,216 ijループ制御部
117 二次元線形予測器
118,215 P記憶装置
119,219 符号化ビットストリーム蓄積部
202 H.264 復号装置
217 二次元逆線形予測器
DESCRIPTION OF
105, 205 Input control unit H
106, 206
Claims (8)
符号化対象画像信号の各ブロックごとに,フレーム内符号化における空間予測あるいはフレーム間符号化における時間予測を施した予測残差信号を算出する手段と,
符号化済み周囲ブロックにおける予測残差信号の相関係数と,符号化中ブロックの予測モードに応じて定められた予測モード別予測係数とから,符号化中ブロックの線形予測に用いる予測係数を算出し,記憶装置に記憶する手段と,
前記予測残差信号に対し,前記記憶装置に記憶された予測係数を用いて空間的な線形予測を施すことにより残差変換信号を取得する手段と,
前記残差変換信号を量子化することなく符号化する手段とを備える
ことを特徴とする可逆ビデオ符号化装置。 A lossless video encoding device for lossless encoding of a moving image signal,
Means for calculating a prediction residual signal subjected to spatial prediction in intra-frame coding or temporal prediction in inter-frame coding for each block of an encoding target image signal;
Calculates the prediction coefficient used for linear prediction of the block being encoded from the correlation coefficient of the prediction residual signal in the encoded surrounding block and the prediction coefficient for each prediction mode determined according to the prediction mode of the block being encoded Means for storing in a storage device ;
Means for obtaining a residual transformation signal by performing spatial linear prediction on the prediction residual signal using a prediction coefficient stored in the storage device ;
Means for encoding the residual transform signal without quantizing the lossless conversion signal.
符号化対象画像信号の各ブロックごとに,フレーム内符号化における空間予測あるいはフレーム間符号化における時間予測を施した予測残差信号を算出するステップと,
符号化済み周囲ブロックにおける予測残差信号の相関係数と,符号化中ブロックの予測モードに応じて定められた予測モード別予測係数とから,符号化中ブロックの予測係数を算出し,記憶装置に記憶するステップと,
前記予測残差信号に対し,前記記憶装置に記憶された予測係数を用いて空間的な線形予測を施すことにより残差変換信号を取得するステップと,
前記残差変換信号を量子化することなく符号化するステップとを有する
ことを特徴とする可逆ビデオ符号化方法。 A lossless video encoding method for losslessly encoding a moving image signal,
Calculating a prediction residual signal subjected to spatial prediction in intra-frame coding or temporal prediction in inter-frame coding for each block of an encoding target image signal;
A prediction coefficient of a block being encoded is calculated from a correlation coefficient of a prediction residual signal in an encoded surrounding block and a prediction coefficient for each prediction mode determined according to a prediction mode of the block being encoded, and a storage device Storing the steps in
The relative prediction residual signal, obtaining a residual transform signal by performing a spatial linear prediction using the prediction coefficients stored in the storage device,
Lossless video coding method characterized by a step of encoding without quantizing the residual transform signals.
符号化ストリームを入力し各ブロックごとに残差変換信号を復号する手段と,
復号済み周囲ブロックにおける予測残差信号の相関係数と,復号中ブロックの予測モードに応じて定められた予測モード別予測係数とから,復号中ブロックの逆線形予測に用いる予測係数を算出し,記憶装置に記憶する手段と,
復号された残差変換信号に,前記記憶装置に記憶された予測係数を用いて空間的な逆線形予測を施すことにより符号化時の予測残差信号と同一の信号を得る手段と,
前記予測残差信号から復号画像を生成する手段とを備える
ことを特徴とする可逆ビデオ復号装置。 A lossless video decoding device for decoding an encoded stream encoded using the lossless video encoding device according to claim 1,
Means for inputting an encoded stream and decoding a residual transform signal for each block;
A prediction coefficient used for inverse linear prediction of the block being decoded is calculated from the correlation coefficient of the prediction residual signal in the decoded surrounding block and the prediction coefficient for each prediction mode determined according to the prediction mode of the block being decoded. Means for storing in a storage device ;
Means for obtaining a signal identical to the prediction residual signal at the time of encoding by performing spatial inverse linear prediction on the decoded residual transform signal using the prediction coefficient stored in the storage device ;
And a means for generating a decoded image from the prediction residual signal.
符号化ストリームを入力し各ブロックごとに残差変換信号を復号するステップと,
復号済み周囲ブロックにおける予測残差信号の相関係数と,復号中ブロックの予測モードに応じて定められた予測モード別予測係数とから,復号中ブロックの逆線形予測に用いる予測係数を算出し,記憶装置に記憶するステップと,
復号された残差変換信号に,前記記憶装置に記憶された予測係数を用いて空間的な逆線形予測を施すことにより符号化時の予測残差信号と同一の信号を得るステップと,
前記予測残差信号から復号画像を生成するステップとを有する
ことを特徴とする可逆ビデオ復号方法。 A lossless video decoding method for decoding an encoded stream encoded using the lossless video encoding method according to claim 2 ,
Inputting an encoded stream and decoding a residual transform signal for each block;
A prediction coefficient used for inverse linear prediction of the block being decoded is calculated from the correlation coefficient of the prediction residual signal in the decoded surrounding block and the prediction coefficient for each prediction mode determined according to the prediction mode of the block being decoded. Storing in a storage device;
The decoded residual transform signals, and obtaining the same signal as the prediction residual signal in encoding by performing a spatial inverse linear prediction using the prediction coefficients stored in the storage device,
And a step of generating a decoded image from the prediction residual signal. A lossless video decoding method comprising:
前記コンピュータを,
符号化対象画像信号の各ブロックごとに,フレーム内符号化における空間予測あるいはフレーム間符号化における時間予測を施した予測残差信号を算出する手段と,
符号化済み周囲ブロックにおける予測残差信号の相関係数と,符号化中ブロックの予測モードに応じて定められた予測モード別予測係数とから,符号化中ブロックの線形予測に用いる予測係数を算出し,記憶装置に記憶する手段と,
前記予測残差信号に対し,前記記憶装置に記憶された予測係数を用いて空間的な線形予測を施すことにより残差変換信号を取得する手段と,
前記残差変換信号を量子化することなく符号化する手段,
として機能させるための可逆ビデオ符号化プログラム。 A lossless video encoding program for causing a computer to execute a lossless encoding process of an image signal of a moving image,
Said computer,
Means for calculating a prediction residual signal subjected to spatial prediction in intra-frame coding or temporal prediction in inter-frame coding for each block of an encoding target image signal;
Calculates the prediction coefficient used for linear prediction of the block being encoded from the correlation coefficient of the prediction residual signal in the encoded surrounding block and the prediction coefficient for each prediction mode determined according to the prediction mode of the block being encoded Means for storing in a storage device ;
Means for obtaining a residual transformation signal by performing spatial linear prediction on the prediction residual signal using a prediction coefficient stored in the storage device ;
Means for encoding the residual transform signal without quantization ;
A lossless video encoding program for functioning as
前記コンピュータを,
符号化ストリームを入力し各ブロックごとに残差変換信号を復号する手段と,
復号済み周囲ブロックにおける予測残差信号の相関係数と,復号中ブロックの予測モードに応じて定められた予測モード別予測係数とから,復号中ブロックの逆線形予測に用いる予測係数を算出し,記憶装置に記憶する手段と,
復号された残差変換信号に,前記記憶装置に記憶された予測係数を用いて空間的な逆線形予測を施すことにより符号化時の予測残差信号と同一の信号を得る手段と,
前記予測残差信号から復号画像を生成する手段,
として機能させるための可逆ビデオ復号プログラム。 A lossless decoding program for causing a computer to execute a lossless decoding process for decoding an encoded stream encoded using the lossless video encoding device according to claim 1,
Said computer,
Means for inputting an encoded stream and decoding a residual transform signal for each block;
A prediction coefficient used for inverse linear prediction of the block being decoded is calculated from the correlation coefficient of the prediction residual signal in the decoded surrounding block and the prediction coefficient for each prediction mode determined according to the prediction mode of the block being decoded. Means for storing in a storage device ;
Means for obtaining a signal identical to the prediction residual signal at the time of encoding by performing spatial inverse linear prediction on the decoded residual transform signal using the prediction coefficient stored in the storage device ;
Means for generating a decoded image from the prediction residual signal;
Reversible video decoding program to function as.
前記コンピュータを,
符号化対象画像信号の各ブロックごとに,フレーム内符号化における空間予測あるいはフレーム間符号化における時間予測を施した予測残差信号を算出する手段と,
符号化済み周囲ブロックにおける予測残差信号の相関係数と,符号化中ブロックの予測モードに応じて定められた予測モード別予測係数とから,符号化中ブロックの線形予測に用いる予測係数を算出し,記憶装置に記憶する手段と,
前記予測残差信号に対し,前記記憶装置に記憶された予測係数を用いて空間的な線形予測を施すことにより残差変換信号を取得する手段と,
前記残差変換信号を量子化することなく符号化する手段,
として機能させるためのプログラムを記録した可逆ビデオ符号化プログラムの記録媒体。 A computer-readable recording medium recording a lossless video encoding program for causing a computer to perform lossless encoding processing of a moving image signal,
Said computer,
Means for calculating a prediction residual signal subjected to spatial prediction in intra-frame coding or temporal prediction in inter-frame coding for each block of an encoding target image signal;
Calculates the prediction coefficient used for linear prediction of the block being encoded from the correlation coefficient of the prediction residual signal in the encoded surrounding block and the prediction coefficient for each prediction mode determined according to the prediction mode of the block being encoded Means for storing in a storage device ;
Means for obtaining a residual transformation signal by performing spatial linear prediction on the prediction residual signal using a prediction coefficient stored in the storage device ;
Means for encoding the residual transform signal without quantization ;
A recording medium for a lossless video encoding program in which a program for functioning as a recording medium is recorded.
前記コンピュータを,
符号化ストリームを入力し各ブロックごとに残差変換信号を復号する手段と,
復号済み周囲ブロックにおける予測残差信号の相関係数と,復号中ブロックの予測モードに応じて定められた予測モード別予測係数とから,復号中ブロックの逆線形予測に用いる予測係数を算出し,記憶装置に記憶する手段と,
復号された残差変換信号に,前記記憶装置に記憶された予測係数を用いて空間的な逆線形予測を施すことにより符号化時の予測残差信号と同一の信号を得る手段と,
前記予測残差信号から復号画像を生成する手段,
として機能させるためのプログラムを記録した可逆ビデオ復号プログラムの記録媒体。 A computer-readable recording medium recording a lossless decoding program for causing a computer to execute a lossless decoding process for decoding an encoded stream encoded using the lossless video encoding device according to claim 1,
Said computer,
Means for inputting an encoded stream and decoding a residual transform signal for each block;
A prediction coefficient used for inverse linear prediction of the block being decoded is calculated from the correlation coefficient of the prediction residual signal in the decoded surrounding block and the prediction coefficient for each prediction mode determined according to the prediction mode of the block being decoded. Means for storing in a storage device ;
Means for obtaining a signal identical to the prediction residual signal at the time of encoding by performing spatial inverse linear prediction on the decoded residual transform signal using the prediction coefficient stored in the storage device ;
Means for generating a decoded image from the prediction residual signal;
A recording medium for a reversible video decoding program in which a program for functioning as a recording medium is recorded.
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