JP5281596B2 - 動きベクトル予測方法,動きベクトル予測装置および動きベクトル予測プログラム - Google Patents
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Description
1.符号化済みフレーム(以下,MV参照フレームという)内の符号化済み動きベクトルを用いて,予測ベクトルとしての有効性の尺度となる信頼度に基づき,符号化対象フレーム内の符号化対象ブロック(予測対象ブロック)の動きベクトルを予測する。ここで,MV参照フレームは,動きベクトルのフレーム間予測において参照する予め定められたフレームであり,動き補償のための画素値のフレーム間予測において参照するフレームと同じフレームであっても,違うフレームであってもどちらでもよい。
1.1 予測対象ブロックに対して同一フレーム内の空間的な近傍ブロックの動きベクトルを抽出する。
1.2 上記近傍ブロックの動きベクトルを用いて,MV参照フレーム中の乖離度が最小となる領域を探索によって求める。
1.2.1 上記領域の探索において,空間的な近傍ブロック内の動きベクトルに基づくテンプレートマッチングを行う。
1.2.1.1 上記乖離度として,ベクトル成分ごとの差分絶対値和を用いる。
1.2.1.2 上記乖離度として,ベクトル成分ごとの二乗誤差和を用いる。
1.2.1.3 上記乖離度として,メディアンベクトルに対する誤差を用いる。
1.2.1.4 上記乖離度として,平均ベクトルに対する誤差を用いる。
1.3 上記領域内のブロックまたは領域に近接するブロックを予測に用いるMV参照ブロック(時間方向MV参照ブロック)として抽出する。
1.4 符号化対象フレーム内の上記近傍ブロック内のブロックから,その一部を予測に用いるMV参照ブロック(空間方向MV参照ブロック)として抽出する。
1.5 MV参照ブロック内の動きベクトルに対して,中央値予測を行い,予測ベクトルを算出する。
2.復号の場合にも同様に,復号済みフレーム(MV参照フレーム)内の復号済み動きベクトルを用いて,信頼度に基づき,復号対象フレーム内の復号対象ブロックの予測ベクトルを求める。
〔乖離度の例1〕乖離度として,ベクトル成分ごとの差分絶対値和を用いる。
〔乖離度の例2〕乖離度として,ベクトル成分ごとの二乗誤差和を用いる。
〔乖離度の例3〕乖離度として,メディアンベクトルに対する差分絶対値または二乗誤差を用いる。
〔乖離度の例4〕乖離度として,平均ベクトルに対する差分絶対値または二乗誤差を用いる。
ステップS1では,参照ブロック動きベクトル抽出処理部112が,予測対象ブロックに対する参照ブロックを,予測対象ブロックの空間的近傍ブロックから抽出する。
ステップS2では,乖離度最小化領域探索処理部120が,テンプレートマッチングによる動きベクトル予測処理を行う。すなわち,ステップS1で抽出した参照ブロックの動きベクトルに対して,最も類似している領域を参照フレーム内から探索する処理を行う。具体的には,以下のステップS21〜S23を実行する。
ステップS21では,乖離度算出部121および最小乖離度更新処理部122が,参照ブロック(予測対象ブロックの近傍ブロック)の動きベクトルを用いて,参照フレーム中の乖離度が最小となる領域Rを求める。
mv1 =(x1 ,y1 )
mv2 =(x2 ,y2 )
mv3 =(x3 ,y3 )
とし,第t−1フレームの探索範囲における3個のブロックの動きベクトルを,
mvj1=(xj1,yj1)
mvj2=(xj2,yj2)
mvj3=(xj3,yj3)
とする。
+|y1 −yj1|+|y2 −yj2|+|y3 −yj3|
また,乖離度として,例えばベクトル成分ごとの二乗誤差和を用いるものとすると,乖離度は,次式によって算出される。
+(y1 −yj1)2 +(y2 −yj2)2 +(y3 −yj3)2
他にも,乖離度として,メディアンベクトルや平均ベクトルに対する差分絶対値または二乗誤差等を用いることができる。
ステップS22では,時間方向参照ブロック抽出処理部123が,領域Rの近傍ブロック,詳しくは参照フレーム(第t−1フレーム)における領域Rに対して,符号化対象フレーム(第tフレーム)の参照ブロックに対する予測対象ブロックの位置と相対的に同じ位置にあるブロックを,時間方向の参照ブロック(中央値算出用参照ブロックと呼ぶ)として抽出する。
ステップS23では,参照ブロック動きベクトル抽出処理部112が動きベクトルを抽出した参照ブロック(乖離度算出に使用した参照ブロック)のうち,予測対象ブロックの上端に接するブロックと,左端に接するブロックとを空間方向の中央値算出用参照ブロックとして抽出する。
ステップS3では,中央値算出処理部115が,1個の時間方向の中央値算出用参照ブロックBt と,2個の空間方向の中央値算出用参照ブロックBS1,BS2の動きベクトルの各成分ごとの中央値から,予測ベクトルを生成して出力する。
2 動画像復号装置
10 予測残差信号算出部
11 直交変換部
12 量子化部
13 符号割当て部
14,21 逆量子化部
15,22 逆直交変換部
16 復号信号算出部
17,24 フレームメモリ
18 動き推定部
19,27 動き補償部
100,200 動きベクトル予測処理部
101,26 動きベクトル記憶部
102 予測誤差ベクトル算出部
20 復号部
23 復号信号算出部
25 動きベクトル算出部
110 複製処理部
111 参照フレーム動きベクトル記憶部
112 参照ブロック動きベクトル抽出処理部
113 動きベクトル判定部
114 スイッチ部
115 中央値算出処理部
120 乖離度最小化領域探索処理部
121 乖離度算出部
122 最小乖離度更新処理部
123 時間方向参照ブロック抽出処理部
Claims (7)
- 符号化または復号対象画像をブロックに分割し,各ブロックごとに動き補償を用いて画像を符号化または復号する動画像符号化方式における動きベクトル予測方法において,
符号化または復号対象画像における動きベクトルの予測対象となる予測対象ブロックに対して,同一画像内の予め定められた近傍位置にある複数個の符号化または復号済みブロックを第1の参照ブロック群として,これらの参照ブロック群から動きベクトルを抽出する過程と,
予め定められた符号化または復号済み画像を参照画像として,前記第1の参照ブロック群から抽出した動きベクトルをテンプレートとするテンプレートマッチングにより,前記第1の参照ブロック群と同じ配置関係にある前記参照画像内のブロック群の中で,動きベクトルの乖離度が最小となるブロック群の領域を求め,その領域によって定められる位置にある1または複数個のブロックを時間方向動きベクトル参照ブロックとして抽出する過程と,
前記第1の参照ブロック群の中の所定の位置にある1または複数個のブロックを空間方向動きベクトル参照ブロックとして抽出する過程と,
前記時間方向動きベクトル参照ブロックの動きベクトルと前記空間方向動きベクトル参照ブロックの動きベクトルとから,各ベクトル成分ごとの中央値を算出し,前記予測対象ブロックの動きベクトルに対する予測ベクトルを生成する過程とを有する
ことを特徴とする動きベクトル予測方法。 - 請求項1記載の動きベクトル予測方法において,
前記動きベクトルの乖離度として,前記第1の参照ブロック群の動きベクトルと,前記参照画像内のブロック群の動きベクトルとの,ベクトル成分ごとの差分絶対値和もしくは二乗誤差和,またはメディアンベクトルに対する誤差,または平均ベクトルに対する誤差を用いる
ことを特徴とする動きベクトル予測方法。 - 請求項1または請求項2記載の動きベクトル予測方法において,
前記空間方向動きベクトル参照ブロックとして複数個の参照ブロックを抽出し,それらの参照ブロックの動きベクトルの値が一致する場合に,前記時間方向動きベクトル参照ブロックとして抽出する過程を実行しないで,前記空間方向動きベクトル参照ブロックの動きベクトルを,予測ベクトルとする
ことを特徴とする動きベクトル予測方法。 - 符号化または復号対象画像をブロックに分割し,各ブロックごとに動き補償を用いて画像を符号化または復号する動画像符号化方式における動きベクトル予測装置において,
符号化または復号対象画像における動きベクトルの予測対象となる予測対象ブロックに対して,同一画像内の予め定められた近傍位置にある複数個の符号化または復号済みブロックを第1の参照ブロック群として,これらの参照ブロック群から動きベクトルを抽出する参照ブロック動きベクトル抽出処理部と,
予め定められた符号化または復号済み画像を参照画像として,前記第1の参照ブロック群から抽出した動きベクトルをテンプレートとするテンプレートマッチングにより,前記第1の参照ブロック群と同じ配置関係にある前記参照画像内のブロック群の中で,動きベクトルの乖離度が最小となるブロック群の領域を求め,その領域によって定められる位置にある1または複数個のブロックを時間方向動きベクトル参照ブロックとして抽出する乖離度最小化領域探索処理部と,
前記時間方向動きベクトル参照ブロックの動きベクトルと,前記第1の参照ブロック群の中の所定の位置にある1または複数個のブロックからなる空間方向動きベクトル参照ブロックの動きベクトルとから,各ベクトル成分ごとの中央値を算出し,前記予測対象ブロックの動きベクトルに対する予測ベクトルを生成する中央値算出処理部とを備える
ことを特徴とする動きベクトル予測装置。 - 請求項4記載の動きベクトル予測装置において,
前記動きベクトルの乖離度として,前記第1の参照ブロック群の動きベクトルと,前記参照画像内のブロック群の動きベクトルとの,ベクトル成分ごとの差分絶対値和もしくは二乗誤差和,またはメディアンベクトルに対する誤差,または平均ベクトルに対する誤差を用いる
ことを特徴とする動きベクトル予測装置。 - 請求項4または請求項5記載の動きベクトル予測装置において,
前記空間方向動きベクトル参照ブロックとして複数個の参照ブロックが抽出される場合に,それらの参照ブロックの動きベクトルが一致するかどうかを判定する動きベクトル判定部を備え,
前記動きベクトル判定部が前記動きベクトルが一致すると判定した場合に,前記中央値算出処理部は,前記乖離度最小化領域探索処理部の処理結果を用いないで,前記空間方向動きベクトル参照ブロックの動きベクトルを,予測ベクトルとする
ことを特徴とする動きベクトル予測装置。 - 請求項1,請求項2または請求項3記載の動きベクトル予測方法を,コンピュータに実行させるための動きベクトル予測プログラム。
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JP2010023150A JP5281596B2 (ja) | 2010-02-04 | 2010-02-04 | 動きベクトル予測方法,動きベクトル予測装置および動きベクトル予測プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2010023150A JP5281596B2 (ja) | 2010-02-04 | 2010-02-04 | 動きベクトル予測方法,動きベクトル予測装置および動きベクトル予測プログラム |
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JP2011166206A JP2011166206A (ja) | 2011-08-25 |
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