JP5020303B2 - 動き補償装置、動き補償方法、および集積回路 - Google Patents
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Description
この画面間予測符号化装置は、動き検出部401、マルチフレームメモリ402、減算部403、減算部404、動き補償部405、符号化部406、加算部407、動きベクトルメモリ408、および動きベクトル予測部409を備えている。
画素F00、F01、F02、F03、F04、F05、F10、F11、F12、F13、F14、F15、F20、F21、F22、F23、F24、F25、F30、F31、F32、F33、F34、F35、F40、F41、F42、F43、F44、F45、F50、F51、F52、F53、F54、及びF55は整数精度画素位置の画素であり、斜線をつけた四角形で表している。ここで、画素A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、P、Q、R、S、T、及びUは、それぞれの位置及びその画素値を表している。
も、バス占有率が高いことから兼用することが困難であると言う問題がある。
図1は、本発明の実施の形態1に係る動き補償装置が用いられる画面間予測復号化装置の構成を示すブロック図である。なお、図18に示す従来の画面間予測復号化装置と同様の部分については同じ符号を付し、その説明を省略する。
以上の手順で小ブロックの転送を一括で行うか小ブロック毎に行うか判断して、転送を制御する。以下、ステップS201の小ブロックにおける和領域の導出方法の詳細とステップS202の閾値の導出方法を説明するが、まずは準備として小ブロックの参照画素の領域計算について詳細を述べ、続いて和領域の導出方法と閾値の導出方法をそれぞれ説明する。
図3は、参照画像上の小ブロック領域及び小ブロックの周辺画素を含んだ参照画像領域を示す模式図である。図3(a)は参照画像として必要な領域を表しており、図3(b)から(e)を代表する模式図である。図3(b)は、小数画素精度の動き補償を必要としない場合に参照される領域を表しており、小ブロックの大きさと同じ領域サイズとなっている。図3(c)は、水平方向のみの小数画素精度の動き補償を必要とする場合の参照領域を示しており、図3(d)は、垂直方向のみの小数画素精度の動き補償を必要とする場合の参照領域を示している。また、図3(e)は、水平垂直の両方向の小数画素精度動き補償を必要とする場合の参照領域を示している。
まず、対象とする小ブロックの水平方向の小数画素精度動き補償が必要かどうかを判定する(ステップS401)。
図4のフローチャートで示した処理を行うことにより、参照画素の転送で必要な画素領域が求まる。また、マルチフレームメモリ104からの転送で転送画素数単位の制限が無い場合は、ステップS407の処理は不要である。ここで、参照画素の転送で必要な画素領域は、ステップS402とステップS405を通る処理を行った場合、図3(b)の領域となる。同様に、ステップS403とステップS405の場合は図3(c)、ステップS402とステップS406の場合は図3(d)、ステップS403とステップS406の場合は図3(e)の各領域となり、参照画素領域が決定される。
図7は、転送領域のマーキングによる和領域導出のフローチャートを示している。この手法を用いると任意の形状の和領域を求めることが可能である。ステップS700は、マーキングによる和領域の導出処理の開始を示している。
マーキング処理対象を転送候補の小ブロックの一つ目に設定する(ステップS702)。
図8は単矩形座標算出による和領域導出のフローチャートを示している。この手法を用いると、複数の参照画素の転送領域を一つの矩形領域で包含した和領域を求めることが可能である。ステップS800は、単矩形座標算出による和領域の導出処理の開始を示している。
処理対象の小ブロックの左端の水平画素位置が矩形領域の左端の水平画素位置よりも小さい座標となっているかどうか、つまりxMin>xLnとなっているかどうかを判定する(ステップS803)。
まず、図4で示した小ブロックの参照画像の領域計算により、小ブロック毎の画素数を(xRn−xLn+1)×(yBn−yTn+1)の計算で算出する。次に小ブロック全ての計算結果の総和を計算し、それを閾値とする。この閾値によって、複数の小ブロック参照画素が集まった和の領域を一括で転送する場合と、それぞれの小ブロックごとに参照領域を転送する場合とでどちらが転送量が少なくて済むかを判定することが可能となる。なお、この閾値はマルチフレームメモリ104のアクセスで分割するために発生する例えばバイトのアライメントにおけるペナルティなどの変数を加えても良い。
続いて、本発明の実施の形態2に係る動き補償装置が用いられる画面間予測復号化装置について説明する。
まず、フレームメモリ転送制御部203は、転送領域の中で、実際に参照で必要な画素を判定する(ステップS1301)。これは、図7に示したマーキングによる和領域の導出処理のフローチャートと同様の方法で行う。
対象の小ブロックが水平方向のフィルタを必要とするかどうかを判定する(ステップS1503)。水平方向のフィルタ処理を必要としない場合(ステップS1503でNo)は、ステップS1505に移る。
さらに続いて、本発明の実施の形態3について説明する。
102 局所参照メモリ
103 局所メモリ転送制御部
104、402 マルチフレームメモリ
105、405 動き補償部
201 小数画素生成部
401 動き検出部
403、404 減算部
406 符号化部
407、501 加算部
408 動きベクトルメモリ
409 動きベクトル予測部
502 復号化部
Str 符号化信号
DifMV 動きベクトル予測差分
PredMV 予測動きベクトル
PrevMV 近傍動きベクトル
RefNo 参照ピクチャ番号
RecDifPel 復号画面予測誤差
RecPel 復号画面
Vout 復号画面信号
MCpel1 動き補償参照画素
MCpel2 参照画面画素
MCpel3 画素
FrmCtrSnd 制御信号
FrmCtrRcv 制御信号
FrmCtrLcl 制御信号
LclCtrSnd 制御信号
LclCtrRcv 制御信号
Claims (10)
- 動画像を構成するピクチャ間で動き補償をブロック単位で行う動き補償装置であって、
参照ピクチャを記憶するピクチャメモリから独立して存在し、前記ピクチャメモリから転送される、前記参照ピクチャのうちの一部の領域の参照画素データを記憶する局所メモリと、
前記ピクチャメモリに記憶されている前記参照ピクチャの中から、複数の前記ブロックの動き補償で必要とされる参照領域を含む転送領域を、前記一部の領域として特定する領域特定手段と、
前記ピクチャメモリに記憶されている前記参照ピクチャのうち、前記領域特定手段によって特定された前記転送領域の参照画素データを前記ピクチャメモリから前記局所メモリへ転送する参照画素転送手段と、
前記局所メモリに記憶されている前記転送領域に含まれる前記参照領域の参照画素データを用いて、複数の前記ブロックの動き補償を行う動き補償手段と
を備え、
前記参照画素転送手段は、前記転送領域の画素数が所定の閾値を超えない場合には、前記転送領域の参照画素データを一括で転送し、前記転送領域の画素数が所定の閾値を超える場合には、前記転送領域の参照画素データを前記ブロック毎に転送し、
前記動き補償手段は、前記局所メモリに記憶されている前記参照画素データに対して、前記転送領域毎に小数精度画素データ生成のためのフィルタ演算を行い、
前記局所メモリは、前記動き補償手段のみによって参照されるメモリである、
ことを特徴とする動き補償装置。 - 前記動き補償手段は、前記局所メモリに記憶されている前記参照画素データに対して、いずれかの前記ブロックで小数画素精度の動き補償が必要とされるフィルタ必要領域に関してのみフィルタ演算を行う
ことを特徴とする請求項1記載の動き補償装置。 - 前記局所メモリは、前記転送領域の参照画素データが一括で転送された場合には、前記参照画素データを一括した状態で記憶する
ことを特徴とする請求項1記載の動き補償装置。 - 前記所定の閾値は、前記ブロックの一つにおいて動き補償で必要とされる参照領域に、前記ピクチャメモリと前記局所メモリとの間の転送単位の制限によって動き補償では必要ないが同時に転送される不要領域を加えた領域の画素数を、一括で処理する候補となっている複数の前記ブロックについて総和した値である
ことを特徴とする請求項1記載の動き補償装置。 - 前記所定の閾値は、前記局所メモリに格納できる画素数である
ことを特徴とする請求項1記載の動き補償装置。 - 前記領域特定手段は、前記転送領域を少なくとも1つの矩形領域として特定する
ことを特徴とする請求項1記載の動き補償装置。 - 前記局所メモリは、前記ピクチャメモリから転送された前記転送領域に含まれる前記参照領域の参照画素データのみを記憶する
ことを特徴とする請求項1記載の動き補償装置。 - 前記参照画素転送手段は、前記転送領域の参照画素データを、前記ピクチャメモリと前記局所メモリとの間の転送単位で転送する
ことを特徴とする請求項1記載の動き補償装置。 - 動画像を構成するピクチャ間で動き補償をブロック単位で行う動き補償方法であって、
ピクチャメモリに記憶されている参照ピクチャの中から、複数の前記ブロックの動き補償で必要とされる参照領域を含む転送領域を、前記一部の領域として特定する領域特定ステップと、
前記ピクチャメモリに記憶されている前記参照ピクチャのうち、前記領域特定ステップによって特定された前記転送領域の参照画素データを前記ピクチャメモリから局所メモリへ転送する参照画素転送ステップと、
動き補償手段が、前記局所メモリに記憶されている前記転送領域に含まれる前記参照領域の参照画素データを用いて、複数の前記ブロックの動き補償を行う動き補償ステップと
を含み、
前記参照画素転送ステップでは、前記転送領域の画素数が所定の閾値を超えない場合には、前記転送領域の参照画素データを一括で転送し、前記転送領域の画素数が所定の閾値を超える場合には、前記転送領域の参照画素データを前記ブロック毎に転送し、
前記動き補償ステップでは、前記動き補償手段が、前記局所メモリに記憶されている前記参照画素データに対して、前記転送領域毎に小数精度画素データ生成のためのフィルタ演算を行い、
前記局所メモリは、前記動き補償手段のみによって参照されるメモリである、
ことを特徴とする動き補償方法。 - 動画像を構成するピクチャ間で動き補償をブロック単位で行うための集積回路であって、
参照ピクチャを記憶するピクチャメモリから独立して存在し、前記ピクチャメモリから転送される、前記参照ピクチャのうちの一部の領域の参照画素データを記憶する局所メモリと、
前記ピクチャメモリに記憶されている前記参照ピクチャの中から、複数の前記ブロックの動き補償で必要とされる参照領域を含む転送領域を、前記一部の領域として特定する領域特定手段と、
前記ピクチャメモリに記憶されている前記参照ピクチャのうち、前記領域特定手段によって特定された前記転送領域の参照画素データを前記ピクチャメモリから前記局所メモリへ転送する参照画素転送手段と、
前記局所メモリに記憶されている前記転送領域に含まれる前記参照領域の参照画素データを用いて、複数の前記ブロックの動き補償を行う動き補償手段と
を備え、
前記参照画素転送手段は、前記転送領域の画素数が所定の閾値を超えない場合には、前記転送領域の参照画素データを一括で転送し、前記転送領域の画素数が所定の閾値を超える場合には、前記転送領域の参照画素データを前記ブロック毎に転送し、
前記動き補償手段は、前記局所メモリに記憶されている前記参照画素データに対して、前記転送領域毎に小数精度画素データ生成のためのフィルタ演算を行い、
前記局所メモリは、前記動き補償手段のみによって参照されるメモリである、
ことを特徴とする集積回路。
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