JP5353719B2 - 動画像符号化装置、動画像符号化方法、動画像符号化プログラム - Google Patents
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Description
[従来の動きベクトル探索方法]
以下、このような動きベクトルを探索するための従来の動きベクトル探索方法を説明する。
[動きベクトルの階層的探索方法]
そこで、動きベクトル探索にかかる演算量を削減する方法として階層的探索法が知られている。図3は、階層的探索法における縮小符号化画像30を説明するための模式図であり、図4は、階層的探索法における縮小参照画像40を説明するための模式図であり、図5は図3の探索結果と図4の探索の関連を説明するための模式図である。
[サンプリングする画素の配置]
まず、1次探索の対象となる縮小画像をどのような配置にある画素をサンプリングして作成するのかを説明する。
[縮小画像の周波数領域]
次に、サンプリング対象とする画素の配置によって縮小画像が表現可能な周波数領域について説明する。
しかしながら、既に説明した原画像において異なる列、行に属する画素を同一の列、又は行に格納して作成した縮小画像を用いた場合、1次探索を適切に行なうことができない。これは差分絶対値和(SAD)を計算する際に、縮小符号化ブロックの画素と対応する参照ブロックの画素の原画像における位置が異なる場合があるためである。
[第一の実施形態]
階層的探索法によって動きベクトルを探索する動きベクトル計算手段1307の1次探索部141は、例えば図15の構成で実施することが考えられる。
[第二の実施形態]
第一の実施形態に、入力フレームの周波数特性によってサンプリング方法を切り替える構成を付加することも考えられる。例えば、図22に示すように、新たに周波数解析部220とパターン指示部221を設けた構成が考えられる。
11 符号化フレーム10のマクロブロック
12 符号化ブロック
20 参照フレーム
21 参照領域
22 参照ブロック
23 動きベクトル候補
30 縮小符号化画像
31 縮小マクロブロック
32 縮小符号化ブロック
40 縮小参照画像
41 縮小参照領域
42 縮小参照ブロック
43 縮小動きベクトル候補
51 参照領域
52 縮小動きベクトルを水平方向にa1倍、垂直方向にa2倍にしたベクトル
53 動きベクトル候補
54 参照ブロック
61 並進ベクトルV1
62 並進ベクトルV2
63 入力フレームのマクロブロック
64 縮小画像のマクロブロック
71 並進ベクトルV1
72 並進ベクトルV2
73 入力フレームのマクロブロック
74 縮小画像のマクロブロック
A1 入力フレームが画像を表現可能な周波数領域
A2 サンプリング例1で作成した縮小画像が画像を表現可能な周波数領域
A3 サンプリング例2で作成した縮小画像が画像を表現可能な周波数領域
91 縮小参照ブロック読み出し領域
92 縮小動きベクトル候補
100 符号化ブロックをベクトル101だけ移動させたもの
101 縮小動きベクトルを水平方向にa1倍、垂直方向にa2倍にしたベクトル
110 符号化ブロックをベクトル111だけ移動させたもの
111 101を補正したベクトル
121 補正後の縮小参照ブロック読み出し領域
151 サンプリング処理部
152 画像記憶部
153 動きベクトル検出部
161 画素データ抽出部
162 サンプリング位置制御部
171 SAD計算部
172 読み出し位置制御部
173 縮小動きベクトル候補生成部
174 ブロックアドレス制御部
175 SAD評価部
Claims (10)
- 入力フレームから作成した縮小画像における動きベクトルを検出し、前記入力フレームにおける動きベクトルの探索を前記縮小画像における動きベクトルに基づいて行なう動画像符号化装置において、
複数の入力フレームについて、垂直方向に第1の所定間隔で配置された行において、水平方向に第2の所定の間隔で配置され、画素の位置を前記第1の所定間隔を空けた行に含まれる画素と所定の列数ずらして配置された画素で形成される画素群か、もしくは水平方向に前記第2の所定間隔で配置された列において、垂直方向に前記第1の所定の間隔で配置され、画素の位置を前記第2の所定間隔を空けた列に含まれる画素と所定の行数ずらして配置された画素で形成される画素群をサンプリングし、それぞれの入力フレームから縮小画像を作成するサンプリング処理部と、
前記作成された縮小画像間において、各画素の読み出し位置を前記入力フレームにおける位置的な対応関係に応じて補正して、前記作成された縮小画像における動きベクトルの探索を行なう動きベクトル検出部とを有し、
前記動きベクトル検出部は、前記縮小画像における画素の読み出し位置のズレ量を示す縮小画像ズレ量を、前記縮小画像の行または列毎に求め、前記縮小画像ズレ量に基づいて前記縮小画像の各行または各列の画素の読み出し位置を補正する
ことを特徴とする動画像符号化装置。 - 前記動きベクトル検出部が、
動きベクトルを探索する前記作成された縮小画像のうち、参照対象の縮小画像について画素の読み出し位置を補正することを特徴とする請求項1に記載の動画像符号化装置。 - 前記サンプリング処理部が、
整数a1,a2,b1,b2を、b1,b2はいずれかが0であり、b2はa1より小さく、b1はa2よりも小さいとして、
V1=(a1,b1)
V2=(b2,a2)
と定義されるベクトルV1,V2を用いて、前記入力フレームにおいて所定の画素を始点として前記ベクトルV1,V2それぞれの整数倍の和で示される位置にある画素をサンプリングして前記縮小画像を作成することを特徴とする請求項1、又は請求項2に記載の動画像符号化装置。 - 前記サンプリング処理部において、
ベクトルV1,V2を定義する整数a1,a2,b1,b2の比が
a1:a2:b1:b2=2:1:0:1
である場合に、前記入力フレームにおいて所定の画素を始点として前記ベクトルV1,V2それぞれの整数倍の和で示される位置にある画素をサンプリングすることを特徴とする請求項3記載の動画像符号化装置。 - 前記入力フレームの周波数分布を算出する周波数解析部と、
前記周波数分布に基づいて前記ベクトルV1,V2を決定し、前記サンプリング処理部に指示するパターン指示部とを新たにそなえ、
前記サンプリング処理部が、前記ベクトルV1,V2に基づいてサンプリングする画素を決定することを特徴とする請求項4記載の動画像符号化装置。 - 前記パターン指示部が、
複数組の前記ベクトルV1,V2の候補を記憶する候補記憶部と、
前記候補毎に、前記周波数分布のうち、前記候補に基づいた配置の画素のみで表現可能な周波数領域に含まれる周波数成分を評価する候補評価部と、
前記候補評価部の評価に基づき、前記入力フレームの前記周波数成分を最も多く含む周波数領域に対応する前記候補を1つ選択し、選択された前記候補を前記サンプリング処理部に指示する候補選択部とを有することを特徴とする請求項5記載の動画像符号化装置。 - 前記候補記憶部が、
a1:a2:b1:b2=2:1:0:1
である整数a1,a2,b1,b2で定義される前記ベクトルV1,V2を候補の1つとし、
前記候補とa1,a2の値が同じであり、
a1:a2:b1:b2=1:1:0:0
である整数a1,a2,b1,b2で定義される前記ベクトルV1,V2を候補の1つとすることを特徴とする請求項5又は請求項6記載の動画像符号化装置。 - 入力フレームから作成した縮小画像における動きベクトルを検出し、前記入力フレームにおける動きベクトルの探索を前記縮小画像における動きベクトルに基づいて行なう動画像符号化方法において、
複数の入力フレームについて、同一の行に属し、間に画素を選択されない2つの画素と、前記2つの画素間の列に属する画素とを選択するか、もしくは、同一の列に属し、間に画素を選択されない2つの画素と、前記2つの画素間の行に属する画素とを選択し、
前記選択された画素のいずれかに対し、前記選択された画素の画素同士の位置関係のいずれかを満たす画素をさらに選択することにより形成される画素群をサンプリングし、それぞれの入力フレームから縮小画像を作成し、
前記縮小画像における画素の読み出し位置のズレ量を示す縮小画像ズレ量を、前記縮小画像の行または列毎に求め、前記縮小画像ズレ量に基づいて前記縮小画像の各行または各列の画素の読み出し位置を補正して、前記作成された縮小画像における動きベクトルの探索を行なうこと
を特徴とする動画像符号化方法。 - 入力フレームから作成した縮小画像における動きベクトルを検出し、前記入力フレームにおける動きベクトルの探索を前記縮小画像における動きベクトルに基づいて行なうことをコンピュータに実行させる動画像符号化プログラムにおいて、
複数の入力フレームについて、同一の行に属し、間に画素を選択されない2つの画素と、前記2つの画素間の列に属する画素とを選択するか、もしくは、同一の列に属し、間に画素を選択されない2つの画素と、前記2つの画素間の行に属する画素とを選択し、
前記選択された画素のいずれかに対し、前記選択された画素の画素同士の位置関係のいずれかを満たす画素をさらに選択することにより形成される画素群をサンプリングし、それぞれの入力フレームから縮小画像を作成するステップと、
前記縮小画像における画素の読み出し位置のズレ量を示す縮小画像ズレ量を、前記縮小画像の行または列毎に求め、前記縮小画像ズレ量に基づいて前記縮小画像の各行または各列の画素の読み出し位置を補正して、前記作成された縮小画像における動きベクトルの探索を行なうステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とする動画像符号化プログラム。 - 前記動きベクトル検出部は、前記縮小画像ズレ量を、前記入力フレームにおけるサンプリング間隔、前記縮小画像の画素の前記入力フレームにおけるサンプリング時のズレ量、および、前記縮小画像の動きベクトル候補と前記縮小画像の前記入力フレームにおける対応画像の動きベクトルとのズレ量を基に算出する
ことを特徴とする請求項1記載の動画像符号化装置。
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