JP4964689B2 - 画像符号化方法,画像復号方法,画像符号化装置,画像復号装置,画像符号化プログラム,画像復号プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents
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Description
ITU-T Recommendation H.264, "Advanced video coding for generic audiovisual service", 2005. ITU-T Recommendation H.263, "Video Coding for Low Bitrate Communication", 2000.
(1)動画像をフレーム内符号化またはフレーム間予測符号化を選択して符号化する方式では,符号化モードとして選択情報を符号化する。さらに,H.264では,フレーム内符号化における複数のモードの選択や,フレーム間予測符号化における複数のモードの選択並びに分割パターン情報を組み合わせて符号化モード情報として符号化する。
(2)符号化モード情報は発生頻度に依存した符号化テーブルを予め備え,それを利用した可変長符号化や,算術符号化により符号化される。この符号化テーブルは多くの画像でフレーム内符号化またはフレーム間予測符号化の効率が良くなるように設計されている。一般的にはフレーム間予測符号化の方が予測効率が良いため,フレーム間予測符号化における分割パターン情報等に短い符号語が割り当てられ,フレーム内符号化のモード情報には長い符号語が割り当てられる。
(3)しかしながら,画像内容によっては,フレーム間予測符号化を適用できる場合であっても,フレーム間予測の効率が悪く,フレーム内符号化の方が効率が良い場合がある。
(4)この場合であっても,従来の方式では,符号化モード情報の符号語の構成は同じであり,フレーム間予測の分割パターン情報などの方が符号語が短く,フレーム内符号化のモード情報の方が符号語が長い。このため符号化モード情報に関する符号化効率が悪い問題があった。
C2=Sd16 +λ・Rd16 …(2)
C3=Sd8+λ・Rd8 …(3)
ここで,Ri はフレーム内符号化部103で得られる符号化データの符号量を示し,Si はフレーム内復号部115で得られる復号画像と入力画像との差分和二乗平均を示し,Rd16 は差分符号化部104で得られるInter16×16用の符号化データの符号量を示し,Sd16 はフレーム間復号部107で得られるInter16×16用の復号画像と入力画像との差分和二乗平均を示すものとし,Rd8は差分符号化部104で得られるInter8×8用の符号化データの符号量を示し,Sd8はフレーム間復号部107で得られるInter8×8用の復号画像と入力画像との差分和二乗平均を示すものとする。なお,λは符号量を加重する重み係数である。
S<D≦T,または,
D>T。
その他の各部は,第一の実施例と同様な動作をするものとする。このような前提で入力画像を次のように符号化する。
102 動き探索部
103 フレーム内符号化部
104 差分符号化部
105 予測画像作成部
106 参照画像メモリ
107 フレーム間復号部
108 動き情報符号化部
109 モード決定部
110 第一モード符号化部
111 第二モード符号化部
112 モード符号化指定部
113 モード符号化指定情報符号化部
114 フレーム間差分推定部
115 フレーム内復号部
116 スキップ決定部
117 スキップ符号化決定部
118 スキップ符号化部
119 スキップ符号化指定情報符号化部
201 フレーム内復号部
202 差分復号部
203 フレーム間復号部
204 動き情報復号部
205 予測画像作成部
206 参照画像メモリ
207 第一モード復号部
208 第二モード復号部
209 モード復号指定部
210 モード符号化指定情報復号部
211 スキップ復号部
212 スキップ符号化指定情報復号部
Claims (12)
- 現フレームを分割した領域内の画像情報を,フレーム内符号化またはフレーム間予測符号化を用いて符号化する画像符号化方法であって,
前記領域内の画像情報をフレーム内符号化するフレーム内符号化ステップと,
参照画像メモリに蓄積された画像情報から予測画像を作成する予測画像作成ステップと,
前記領域内の画像情報と前記予測画像との差分を符号化する差分符号化ステップと,
フレーム内符号化で符号化する方がフレーム間予測符号化で符号化するよりも符号化モード情報に関わる符号量が少ない符号語の構成による符号化モード情報を符号化する第一モード符号化ステップと,
フレーム内符号化で符号化する方がフレーム間予測符号化で符号化するよりも符号化モード情報に関わる符号量が多い符号語の構成による符号化モード情報を符号化する第二モード符号化ステップと,
フレームまたはスライス単位に,予め画面全体のフレーム間差分を計測し,その値と所定の第一の閾値との大小比較によって,または,予めフレーム間予測符号化の効率が悪いと想定できる画面の遷移状況を判定することによって,前記第一モード符号化ステップまたは第二モード符号化ステップのいずれが符号化モード情報を短い符号語で符号化できるのかを推定し,前記第一モード符号化ステップまたは第二モード符号化ステップのいずれかを選択するモード符号化指定ステップと,
前記モード符号化指定ステップで前記第一モード符号化ステップと第二モード符号化ステップのいずれを選択したかを示すモード符号化指定情報を,フレームまたはスライス単位に符号化するモード符号化指定情報符号化ステップと,
前記モード符号化指定情報を符号化した情報を出力するステップと,
前記モード符号化指定情報によって指定された前記第一モード符号化ステップまたは第二モード符号化ステップにより符号化された符号化モード情報を出力するステップと,
を実行することを特徴とする画像符号化方法。 - 請求項1に記載の画像符号化方法であって,
予め画面全体のフレーム間差分を計測し,その値と前記第一の閾値より小さい所定の第二の閾値との比較によって,フレーム単位に,前記領域をスキップ領域として符号化するかどうかを表すスキップモード情報を符号化するかしないかを決定するスキップ符号化決定ステップと,
前記スキップ符号化決定ステップで決定したスキップモード情報を符号化するかしないかを示すスキップ符号化指定情報を符号化するスキップ符号化指定情報符号化ステップと,
前記スキップ符号化決定ステップでスキップモード情報を符号化すると決定した場合に,前記領域をフレーム間予測符号化したときの符号化コストとスキップ領域として符号化したときの符号化コストとの大小比較により,前記領域をスキップ領域として符号化するかどうかを決定し,スキップモード情報を符号化するスキップ符号化ステップと,
を実行することを特徴とする画像符号化方法。 - 現フレームを分割した領域内の画像情報を,フレーム内符号化またはフレーム間予測符号化を用いて復号する画像復号方法であって,
フレーム内符号化された画像情報をフレーム内復号するフレーム内復号ステップと,
参照画像メモリに蓄積された画像情報から予測画像を作成する予測画像作成ステップと,
フレーム間予測符号化された画像情報の差分画像情報を復号する差分復号ステップと,
前記予測画像と前記差分画像情報とから復号画像を作成するフレーム間復号ステップと,
フレーム内符号化で符号化する方がフレーム間予測符号化で符号化するよりも符号化モード情報に関わる符号量が少ない符号語の構成による符号化モード情報を復号する第一モード復号ステップと,
フレーム内符号化で符号化する方がフレーム間予測符号化で符号化するよりも符号化モード情報に関わる符号量が多い符号語の構成による符号化モード情報を復号する第二モード復号ステップと,
フレームまたはスライス単位に,前記第一モード復号ステップまたは第二モード復号ステップのいずれかを指定するモード符号化指定情報を復号するモード符号化指定情報復号ステップと,
復号されたモード符号化指定情報に従って前記第一モード復号ステップまたは第二モード復号ステップのいずれかを選択するモード復号指定ステップと,
を実行することを特徴とする画像復号方法。 - 請求項3に記載の画像復号方法であって,
フレーム単位に,前記領域をスキップ領域として復号するかどうかを表すスキップモード情報の復号が必要かどうかを指定するスキップ符号化指定情報を復号するスキップ符号化指定情報復号ステップと,
前記スキップ符号化指定情報復号ステップで復号したスキップ符号化指定情報がスキップモード情報の復号が必要であることを示す場合に,前記領域ごとにスキップモード情報を復号するスキップ復号ステップと,
前記復号したスキップモード情報が前記領域をスキップ領域として復号することを示す場合に,前記領域をスキップ領域として復号する復号ステップと,
を実行することを特徴とする画像復号方法。 - 現フレームを分割した領域内の画像情報を,フレーム内符号化またはフレーム間予測符号化を用いて符号化する画像符号化装置であって,
前記領域内の画像情報をフレーム内符号化するフレーム内符号化部と,
参照画像メモリに蓄積された画像情報から予測画像を作成する予測画像作成部と,
前記領域内の画像情報と前記予測画像との差分を符号化する差分符号化部と,
フレーム内符号化で符号化する方がフレーム間予測符号化で符号化するよりも符号化モード情報に関わる符号量が少ない符号語の構成による符号化モード情報を符号化する第一モード符号化部と,
フレーム内符号化で符号化する方がフレーム間予測符号化で符号化するよりも符号化モード情報に関わる符号量が多い符号語の構成による符号化モード情報を符号化する第二モード符号化部と,
フレームまたはスライス単位に,予め画面全体のフレーム間差分を計測し,その値と所定の第一の閾値との大小比較によって,または,予めフレーム間予測符号化の効率が悪いと想定できる画面の遷移状況を判定することによって,前記第一モード符号化部または第二モード符号化部のいずれが符号化モード情報を短い符号語で符号化できるのかを推定し,前記第一モード符号化部または第二モード符号化部のいずれかを選択するモード符号化指定部と,
前記モード符号化指定部で前記第一モード符号化部と第二モード符号化部のいずれを選択したかを示すモード符号化指定情報を,フレームまたはスライス単位に符号化するモード符号化指定情報符号化と,
前記差分符号化部で得られる符号化データを復号し,予測画像に加算して復号画像を得るフレーム間復号部と,
前記フレーム内符号化部で得られる符号化データを復号するフレーム内復号部と,
復号画像を蓄積する参照画像メモリと,
を備えることを特徴とする画像符号化装置。 - 請求項5に記載の画像符号化装置であって,
予め画面全体のフレーム間差分を計測し,その値と前記第一の閾値より小さい所定の第二の閾値との比較によって,フレーム単位に,前記領域をスキップ領域として符号化するかどうかを表すスキップモード情報を符号化するかしないかを決定するスキップ符号化決定部と,
前記スキップ符号化決定部で決定したスキップモード情報を符号化するかしないかを示すスキップ符号化指定情報を符号化するスキップ符号化指定情報符号化部と,
前記スキップ符号化決定部でスキップモード情報を符号化すると決定した場合に,前記領域をフレーム間予測符号化したときの符号化コストとスキップ領域として符号化したときの符号化コストとの大小比較により,前記領域をスキップ領域として符号化するかどうかを決定し,スキップモード情報を符号化するスキップ符号化部と,
を備えることを特徴とする画像符号化装置。 - 現フレームを分割した領域内の画像情報を,フレーム内符号化またはフレーム間予測符号化を用いて復号する画像復号装置であって,
フレーム内符号化された画像情報をフレーム内復号するフレーム内復号部と,
参照画像メモリに蓄積された画像情報から予測画像を作成する予測画像作成部と,
フレーム間予測符号化された画像情報の差分画像情報を復号する差分復号部と,
前記予測画像と前記差分画像情報とから復号画像を作成するフレーム間復号部と,
フレーム内符号化で符号化する方がフレーム間予測符号化で符号化するよりも符号化モード情報に関わる符号量が少ない符号語の構成による符号化モード情報を復号する第一モード復号部と,
フレーム内符号化で符号化する方がフレーム間予測符号化で符号化するよりも符号化モード情報に関わる符号量が多い符号語の構成による符号化モード情報を復号する第二モード復号部と,
フレームまたはスライス単位に,前記第一モード復号部または第二モード復号部のいずれかを指定するモード符号化指定情報を復号するモード符号化指定情報復号部と,
モード符号化指定情報に従って前記第一モード復号部または第二モード復号部のいずれかを選択するモード復号指定部と,
を備えることを特徴とする画像復号装置。 - 請求項7に記載の画像復号装置であって,
フレーム単位に,前記領域をスキップ領域として復号するかどうかを表すスキップモード情報の復号が必要かどうかを指定するスキップ符号化指定情報を復号するスキップ符号化指定情報復号部と,
前記スキップ符号化指定情報復号部で復号したスキップ符号化指定情報がスキップモード情報の復号が必要であることを示す場合に,前記領域ごとにスキップモード情報を復号するスキップ復号部と,
前記復号したスキップモード情報が前記領域をスキップ領域として復号することを示す場合に,前記領域をスキップ領域として復号する復号部と,
を備えることを特徴とする画像復号装置。 - 請求項1または請求項2記載の画像符号化方法を,コンピュータに実行させるための画像符号化プログラム。
- 請求項3または請求項4記載の画像復号方法を,コンピュータに実行させるための画像復号プログラム。
- 請求項1または請求項2記載の画像符号化方法を,コンピュータに実行させるための画像符号化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。
- 請求項3または請求項4記載の画像復号方法を,コンピュータに実行させるための画像復号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。
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