JP4948435B2 - 映像符号化装置及び映像符号化方法 - Google Patents
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Description
本発明を適用可能な実施形態であるMPEG−4 AVC方式で映像信号を符号化する映像符号化装置について、図1のブロック図を参照しながら説明を行う。MPEG−4 AVCでは、動画像を構成する複数の画面をマクロブロック(または、更に小さいブロック)の単位に分割して予測符号化を行う。なお、符号化する映像信号は4:2:0コンポーネント信号であるものとする。
図1において、本実施形態の映像符号化装置100では、符号化対象画面を16×16画素単位の画素ブロックに分割したマクロブロックで処理を行う。予測方法決定部101は、符号化対象画面内の各マクロブロックに対する予測方法を決定する。
第1のメモリ102は、図2に示すように、第1の記憶領域として、画面の水平方向1ライン分の画素データを保持可能なメモリA−1領域(以下、ラインメモリ201と呼ぶ)を有している。さらに、第2の記憶領域として、マクロブロックにおける垂直方向1ライン分に相当する16画素分の画素データを保持可能なメモリA−2領域(以下、MBメモリ202と呼ぶ)を有している。本実施形態では、それぞれの領域が分離されている例を示しているが、統合されていてもよい。
図4に示すように、MPEG−4 AVC方式では、符号化対象画素ブロックの左、上、右上、左上に隣接する符号化済み画素を参照することが可能である。そして、輝度信号の場合は、16×16画素ブロックで構成されるマクロブロックにおいて、4×4画素ブロック単位、8×8画素ブロック単位、又は16×16画ブロック素単位での予測が選択可能である。また、色差信号の場合は、8×8画素ブロックで構成されるマクロブロックにおいて、8×8画素ブロック単位での予測が可能である。
輝度信号を16×16画素ブロックよりも小さい画素ブロックで予測を行う場合、4×4画素ブロック単位の場合は、図5(a)に示すようにブロック番号0〜15の順で予測を行う。一方、8×8画素ブロック単位の場合は、図5(b)に示すようにブロック番号0〜4の順で予測を行う。
図9及び図10において、符号化対象のマクロブロックの位置に対して上側に隣接する画素における符号化済みの画素データを格納するラインメモリを4画素単位で分けて示す。すなわち、図9に示すように、ラインメモリ201a、ラインメモリ201b、ラインメモリ201c、ラインメモリ201dと分けて示す。一方、符号化対象のマクロブロックの位置に対して左側に隣接する画素における符号化済みの画素データを格納するMBメモリも同様に4画素単位で分けて示す。すなわち、図9に示すように、MBメモリ202a、MBメモリ202b、MBメモリ202c、MBメモリ202dと分けて示す。また、各メモリに示す数字は、格納されている符号化済みの画素データが属するブロック番号を示している。
図11において、符号化対象のマクロブロックの位置に対して上側に隣接する画素における符号化済みの画素データを格納するラインメモリを8画素単位で分けて示す。すなわち、図11に示すように、ラインメモリ201e、ラインメモリ201fと分けて示す。一方、符号化対象のマクロブロックの位置に対して左側に隣接する画素における符号化済み画素を格納するMBメモリを8画素単位で分けて示す。すなわち、図11に示すように、MBメモリ202e、MBメモリ202fと分けて示す。また、各メモリに示す数字は、格納されている符号化済み画素の属するブロック番号を示している。
図12において、符号化対象のマクロブロックの位置に対して、上側に隣接する画素における符号化済みの画素データを格納するラインメモリ201を16画素単位のラインメモリ201gで示す。一方、符号化対象のマクロブロックの位置に対して左側に隣接する画素における符号化済みの画素データを格納するMBメモリ202を16画素単位のMBメモリ202gで示す。
前述した本発明の実施形態における映像符号化装置を構成する各手段、並びに映像符号化方法の各工程は、コンピュータのRAMやROMなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は本発明に含まれる。
101 予測方法決定部
102 第1のメモリ
103 第2のメモリ
104 画面間予測処理部
105 画面内予測処理部
106 予測残差生成部
107 直交変換部
108 量子化部
109 エントロピー符号化部
110 局所復号化部
111 デブロッキングフィルタ処理部
201 ラインメモリ
202 MBメモリ
Claims (8)
- 動画像を構成する複数の画面をマクロブロックの単位に分割して符号化を行う映像符号化装置であって、
前記マクロブロックと同一のサイズ、又は前記マクロブロックよりも小さい画素ブロックの単位で、メモリに格納されている隣接画素データを用いて画面内予測により符号化対象の画素ブロックの符号化を行う画面内予測符号化手段と、
前記画面内予測符号化手段により符号化されたデータを前記画素ブロックの単位に復号化する復号化手段と、
前記復号化手段により復号化された画素ブロックのデータの一部を前記メモリに格納する記憶手段とを備え、
前記メモリは、少なくとも前記画面の水平方向1ライン分の画素データを記憶する第1の記憶領域と、前記マクロブロックの垂直方向1ライン分の画素データを記憶する第2の記憶領域とを有し、
前記記憶手段は、前記画素ブロックごとに、前記復号化手段により復号化された画素ブロックの下端の水平方向1ライン分のうち右端を除く画素の画素データを前記第1の記憶領域に格納して更新するとともに、前記復号化された画素ブロックの右端の垂直方向1ライン分の画素データを前記第2の記憶領域に格納して更新し、前記復号化手段により復号化された画素ブロックの下端の水平方向1ライン分のうち右端の画素の画素データについては、前記第1の記憶領域に格納済みの画素データを参照する右隣の画素ブロックの画面内予測処理が行われた後に前記第1の記憶領域に格納することを特徴とする映像符号化装置。 - 前記記憶手段は、前記第2の記憶領域に格納した右端の垂直方向1ライン分の画素データのうち、下端の位置に相当する画素データをコピーすることにより、前記右端の位置に相当する画素データを前記第1の記憶領域に格納することを特徴とする請求項1に記載の映像符号化装置。
- 前記マクロブロックは、16×16画素ブロックであり、前記マクロブロックよりも小さい画素ブロックは、8×8画素ブロック、又は4×4画素ブロックであることを特徴とする請求項1又は2に記載の映像符号化装置。
- 動画像を構成する複数の画面をマクロブロックの単位に分割して符号化を行う映像符号化方法であって、
前記マクロブロックと同一のサイズ、又は前記マクロブロックよりも小さい画素ブロックの単位で、少なくとも前記画面の水平方向1ライン分の画素データを記憶する第1の記憶領域と、前記マクロブロックの垂直方向1ライン分の画素データを記憶する第2の記憶領域とを有するメモリに格納されている隣接画素データを用いて画面内予測により符号化対象の画素ブロックの符号化を行う画面内予測符号化工程と、
前記画面内予測符号化工程において符号化したデータを前記画素ブロックの単位に復号化する復号化工程と、
前記復号化工程において復号化した画素ブロックのデータの一部を前記メモリに格納する記憶工程とを備え、
前記記憶工程においては、前記画素ブロックごとに、前記復号化工程において復号化した画素ブロックの下端の水平方向1ライン分のうち右端を除く画素の画素データを前記第1の記憶領域に格納して更新するとともに、前記復号化した画素ブロックの右端の垂直方向1ライン分の画素データを前記第2の記憶領域に格納して更新し、前記復号化工程において復号化された画素ブロックの下端の水平方向1ライン分のうち右端の画素の画素データについては、前記第1の記憶領域に格納済みの画素データを参照する右隣の画素ブロックの画面内予測処理が行われた後に前記第1の記憶領域に格納することを特徴とする映像符号化方法。 - 前記記憶工程においては、前記第2の記憶領域に格納した右端の垂直方向1ライン分の画素データのうち、下端の位置に相当する画素データをコピーすることにより、前記右端の位置に相当する画素データを前記第1の記憶領域に格納することを特徴とする請求項4に記載の映像符号化方法。
- 前記マクロブロックは、16×16画素ブロックであり、前記マクロブロックよりも小さい画素ブロックは、8×8画素ブロック、又は4×4画素ブロックであることを特徴とする請求項4又は5に記載の映像符号化方法。
- 動画像を構成する複数の画面をマクロブロックの単位に分割して符号化を行う映像符号化装置を制御するためのプログラムであって、
前記マクロブロックと同一のサイズ、又は前記マクロブロックよりも小さい画素ブロックの単位で、少なくとも前記画面の水平方向1ライン分の画素データを記憶する第1の記憶領域と、前記マクロブロックの垂直方向1ライン分の画素データを記憶する第2の記憶領域とを有するメモリに格納されている隣接画素データを用いて画面内予測により符号化対象の画素ブロックの符号化を行う画面内予測符号化工程と、
前記画面内予測符号化工程において符号化したデータを前記画素ブロックの単位に復号化する復号化工程と、
前記復号化工程において復号化した画素ブロックのデータの一部を前記メモリに格納する記憶工程とをコンピュータに実行させ、
前記記憶工程においては、前記画素ブロックごとに、前記復号化工程において復号化した画素ブロックの下端の水平方向1ライン分のうち右端を除く画素の画素データを前記第1の記憶領域に格納して更新するとともに、前記復号化した画素ブロックの右端の垂直方向1ライン分の画素データを前記第2の記憶領域に格納して更新し、前記復号化工程において復号化された画素ブロックの下端の水平方向1ライン分のうち右端の画素の画素データについては、前記第1の記憶領域に格納済みの画素データを参照する右隣の画素ブロックの画面内予測処理が行われた後に前記第1の記憶領域に格納することを特徴とするプログラム。 - 請求項7に記載のプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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