JP5509106B2 - テクスチャ解析装置、イントラ予測モード判定装置及びイントラ予測装置、並びにこれらのプログラム - Google Patents
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Description
図1は、本実施例のテクスチャ解析装置の構成を示すブロック図である。テクスチャ解析装置1は、入力画像を解析してテクスチャの相関が最大となる方向(以下、テクスチャ方向と称する)を出力する装置である。テクスチャ解析装置1は、相関算出部10と、相関比算出部11と、テクスチャ方向決定部12とを備える。
となる(Δx,Δy)をずらし量として決定する。ずらし画像生成部103は、入力画像Iを(Δx,Δy)だけずらしたずらし画像I’を生成する。例えば、図3に示すように、θ=60°のとき
であるため、(Δx,Δy)=(1,2)とし、入力画像Iを(1,2)だけずらしたずらし画像I’を生成する。
L2(θ)=Σ‖g(x,y)−g(x+Δx,y+Δy)‖ (2)
式(1)及び(2)において、Σは入力画像中の全ての画素について演算を行うことを意味する。また、式(2)において、‖はノルムを意味し、ノルムは自乗や絶対値等を用いることができる。
次に、本発明による一実施例のイントラ予測モード判定装置について説明する。図5は、本実施例のイントラ予測モード判定装置の構成を示すブロック図である。イントラ予測モード判定装置2は、複数のイントラ予測の予測モードの中から、最適なイントラ予測モードを推定し、推定予測モードの識別子を出力する装置である。イントラ予測モード判定装置2は、前述したテクスチャ解析装置1と、判定部21と、予測モード記憶部22とを備える。
次に、前述したイントラ予測モード判定装置2の利点を生かした3つの態様のイントラ予測装置について順に説明する。また、同様な構成要素には同一の参照番号を付して説明する。
次に、本発明による第2態様のイントラ予測装置の実施例について説明する。図9及び図10は、第2態様のイントラ予測装置の構成を示すブロック図である。図9は符号化側で用いるイントラ予測装置を示しており、図10は復号側で用いるイントラ予測装置を示している。
次に、本発明による第3態様のイントラ予測装置の実施例について説明する。図11は、第3態様のイントラ予測装置の構成を示すブロック図である。第3態様のイントラ予測装置5は、イントラ予測対象のブロック画像に対して複数の予測モードの中から1つの予測モードを決定してそれにより予測画像の初期値を生成し、これに対して繰り返し処理を適用して最終的な予測画像を生成する装置であり、イントラ予測モード判定装置2と、制御パラメータ設定部51と、予測画像初期値設定部52と、処理ブロック生成部53と、直交変換部54と、係数修正部55と、逆直交変換部56と、分岐部57と、画像修正部58と、予測画像抽出部59とを備える。
本発明による第1態様〜第3態様のイントラ予測装置は、符号化器及び復号器に適用することができる。次に、代表的に、本発明による第3態様のイントラ予測装置5を備える符号化器について説明する。
図15は、第3態様の復号側イントラ予測装置5を備える復号器7の構成を示すブロック図である。復号器7は、第3態様の復号側イントラ予測装置5と、エントロピー復号部71と、逆量子化部72と、逆直交変換部73と、加算部74と、メモリ75と、動き補償予測部76と、切替えスイッチ77とを備える。復号器7は、従来のMPEG−4 AVC/H.264方式の復号器と比較して、従来のMPEG−4 AVC/H.264方式の復号器のイントラ予測部に代えて、第3態様の復号側イントラ予測装置5を備える点で相違する。
2 イントラ予測モード判定装置
3,4,4b,5 イントラ予測装置
10 相関算出部
11 相関比算出部
12 テクスチャ方向決定部
101 方向記憶部
102 ずらし量生成部
103 ずらし画像生成部
104(104−1〜104−n) 基準方向相関算出部
105(105−1〜105−n) 直交方向相関算出部
21 判定部
22 予測モード記憶部
31 予測部
41 予測モード識別子発生部
42 RD最適化処理部
42b 最適予測モード識別子生成部
43 予測モード記述子疎表現化部
51 制御パラメータ設定部
52 予測画像初期値設定部
53 処理ブロック生成部
54 直交変換部
55 係数修正部
56 逆直交変換部
57 分岐部
58 画像修正部
59 予測画像抽出部
Claims (13)
- 入力画像の方向別の相関を解析するテクスチャ解析装置であって、
入力画像に対して、基準方向及び該基準方向に直交する直交方向の対を複数有する複数の方向について、それぞれ相関を算出する相関算出部と、
前記基準方向及び直交方向の対ごとに、基準方向の相関及び直交方向の相関の相関比を算出する相関比算出部と、
前記算出された相関比が最大となる基準方向をテクスチャ方向として決定するテクスチャ方向決定部と、
を備えることを特徴とするテクスチャ解析装置。 - 前記相関算出部は、
前記複数の方向を記憶する方向記憶部と、
前記方向記憶部に記憶された複数の方向に沿った変位量をずらし量として生成するずらし量生成部と、
前記入力画像の位置を前記ずらし量だけ並進してずらしたずらし画像を生成するずらし画像生成部と、
前記基準方向について、前記入力画像及び前記ずらし画像の間の相関を算出する基準方向相関算出部と、
前記直交方向について、前記入力画像及び前記ずらし画像の間の相関を算出する直交方向相関算出部と、
を備えることを特徴とする、請求項1に記載のテクスチャ解析装置。 - 前記基準方向相関算出部は、前記基準方向について、前記入力画像及び前記ずらし画像の間の相関を、自己相関により算出し、
前記直交方向相関算出部は、前記直交方向について、前記入力画像及び前記ずらし画像の間の相関を、自己相関により算出する
ことを特徴とする、請求項2に記載のテクスチャ解析装置。 - 前記ずらし画像生成部は、前記ずらし画像を、前記入力画像が繰り返し連続されるものとして生成することを特徴とする、請求項3に記載のテクスチャ解析装置。
- イントラ予測対象のブロック画像に対して複数の予測モードの中から1つの予測モードを決定するイントラ予測モード判定装置であって、
イントラ予測対象のブロック画像の予測に用いる参照領域画像を入力画像としてテクスチャ方向を出力する請求項1〜4のいずれか一項に記載のテクスチャ解析装置と、
前記テクスチャ解析装置によって決定されるテクスチャ方向を、予め定めた所定数の予測モードの方向のうちのいずれか1つに割り当て、割り当てた予測モードの方向に関する推定予測モードの識別子を生成する判定部と、
を備えることを特徴とするイントラ予測モード判定装置。 - イントラ予測対象のブロック画像に対して複数の予測モードの中から1つの予測モードを決定し、予測画像を生成するイントラ予測装置であって、
イントラ予測対象のブロック画像の予測に用いる参照領域画像を入力して、当該推定予測モードの識別子を生成する請求項5に記載のイントラ予測モード判定装置と、
前記推定予測モードの識別子によって指示される予測モードによって前記参照領域画像から前記イントラ予測対象のブロック画像を予測する予測部と、
を備えることを特徴とするイントラ予測装置。 - イントラ予測対象のブロック画像に対して複数の予測モードの中から1つの予測モードを決定し、予測画像を生成するイントラ予測装置であって、
イントラ予測対象のブロック画像の予測に用いる参照領域画像を入力して、当該推定予測モードの識別子を生成する請求項5に記載のイントラ予測モード判定装置と、
予め定めたレート歪み特性に基づいて前記複数の予測モードの中から1つの予測モードを最適予測モードとして決定して当該予測画像を生成するとともに、当該最適予測モードの識別子を前記推定予測モードの識別子と同一の記述形態で生成するRD最適化処理部と、
前記推定予測モードの識別子と前記最適予測モードの識別子を用いて当該記述形態を疎表現化した、予測モードの疎表現化記述子を生成する予測モード記述子疎表現化部と、
を備えることを特徴とするイントラ予測装置。 - イントラ予測対象のブロック画像に対して複数の予測モードの中から1つの予測モードを決定し、予測画像を生成するイントラ予測装置であって、
イントラ予測対象のブロック画像の予測に用いる参照領域画像を入力して、当該推定予測モードの識別子を生成する請求項5に記載のイントラ予測モード判定装置と、
前記推定予測モードの識別子によって指示される予測モードによって前記参照領域画像から前記イントラ予測対象のブロック画像を予測し、予測画像の初期値として設定する予測画像初期値設定部と、
前記参照領域画像と、前記初期値が設定されたイントラ予測対象のブロック画像からなる処理ブロックを生成する処理ブロック生成部と、
前記処理ブロックの画像に対して直交変換を施して直交変換係数を生成する直交変換部と、
前記直交変換部によって生成された直交変換係数の絶対値を、高周波領域において元の値よりも小さい値に修正する係数修正部と、
前記修正された直交変換係数に対して逆直交変換を施して画像を生成する逆直交変換部と、
前記逆直交変換部によって生成された画像のうち、前記参照領域画像の画像領域を元の復号済みの画像の画素値に修正し、該修正した画像を前記直交変換部に供給する画像修正部と、
前記逆直交変換部によって生成された画像から予測ブロックの画像を抽出して予測画像を生成する予測画像抽出部と、
前記画像修正部、前記直交変換部、前記係数修正部、及び前記逆直交変換部による一連の処理の繰り返しを終了する所定の条件を満たすか否かを判定し、該所定の条件を満たしていないと判定した場合には、該一連の処理を繰り返し実行させるために前記逆直交変換部によって生成された画像を前記画像修正部に供給し、該所定の条件を満たしていると判定した場合には、該一連の処理の繰り返しを終了して前記逆直交変換部によって生成された画像を前記予測画像抽出部に供給する分岐部と、
を備えることを特徴とするイントラ予測装置。 - 入力画像の方向別の相関を解析するテクスチャ解析装置として構成するコンピュータに、
入力画像に対して、基準方向及び該基準方向に直交する直交方向の対を複数有する複数の方向について、それぞれ相関を算出するステップと、
前記基準方向及び直交方向の対ごとに、基準方向の相関及び直交方向の相関の相関比を算出するステップと、
前記算出された相関比が最大となる基準方向をテクスチャ方向として決定するステップと、
を実行させるためのプログラム。 - イントラ予測対象のブロック画像に対して複数の予測モードの中から1つの予測モードを決定するイントラ予測モード判定装置として構成するコンピュータに、
イントラ予測対象のブロック画像の予測に用いる参照領域画像を入力画像とし、該入力画像に対して、基準方向及び該基準方向に直交する直交方向の対を複数有する複数の方向について、それぞれ相関を算出するステップと、
前記基準方向及び直交方向の対ごとに、基準方向の相関及び直交方向の相関の相関比を算出するステップと、
前記算出された相関比が最大となる基準方向をテクスチャ方向として決定するステップと、
前記決定されたテクスチャ方向を、予め定めた所定数の予測モードの方向のうちのいずれか1つに割り当て、割り当てた予測モードの方向に関する推定予測モードの識別子を生成するステップと、
を実行させるためのプログラム。 - イントラ予測対象のブロック画像に対して複数の予測モードの中から1つの予測モードを決定するイントラ予測装置として構成するコンピュータに、
イントラ予測対象のブロック画像の予測に用いる参照領域画像を入力画像とし、該入力画像に対して、基準方向及び該基準方向に直交する直交方向の対を複数有する複数の方向について、それぞれ相関を算出するステップと、
前記基準方向及び直交方向の対ごとに、基準方向の相関及び直交方向の相関の相関比を算出するステップと、
前記算出された相関比が最大となる基準方向をテクスチャ方向として決定するステップと、
前記決定されたテクスチャ方向を、予め定めた所定数の予測モードの方向のうちのいずれか1つに割り当て、割り当てた予測モードの方向に関する推定予測モードの識別子を生成するステップと、
前記推定予測モードの識別子によって指示される予測モードによって前記参照領域画像から前記イントラ予測対象のブロック画像を予測するステップと、
を実行させるためのプログラム。 - イントラ予測対象のブロック画像に対して複数の予測モードの中から1つの予測モードを決定し、予測画像を生成するイントラ予測装置として構成するコンピュータに、
イントラ予測対象のブロック画像の予測に用いる参照領域画像を入力画像とし、該入力画像に対して、基準方向及び該基準方向に直交する直交方向の対を複数有する複数の方向について、それぞれ相関を算出するステップと、
前記基準方向及び直交方向の対ごとに、基準方向の相関及び直交方向の相関の相関比を算出するステップと、
前記算出された相関比が最大となる基準方向をテクスチャ方向として決定するステップと、
前記決定されたテクスチャ方向を、予め定めた所定数の予測モードの方向のうちのいずれか1つに割り当て、割り当てた予測モードの方向に関する推定予測モードの識別子を生成するステップと、
予め定めたレート歪み特性に基づいて前記複数の予測モードの中から1つの予測モードを最適予測モードとして決定して当該予測画像を生成するとともに、当該最適予測モードの識別子を前記推定予測モードの識別子と同一の記述形態で生成するステップと、
前記推定予測モードの識別子と前記最適予測モードの識別子を用いて当該記述形態を疎表現化した、予測モードの疎表現化記述子を生成するステップと、
を実行させるためのプログラム。 - イントラ予測対象のブロック画像に対して複数の予測モードの中から1つの予測モードを決定し、予測画像を生成するイントラ予測装置として構成するコンピュータに、
(a)イントラ予測対象のブロック画像の予測に用いる参照領域画像を入力画像とし、該入力画像に対して、基準方向及び該基準方向に直交する直交方向の対を複数有する複数の方向について、それぞれ相関を算出するステップと、
(b)前記基準方向及び直交方向の対ごとに、基準方向の相関及び直交方向の相関の相関比を算出するステップと、
(c)前記算出された相関比が最大となる基準方向をテクスチャ方向として決定するステップと、
(d)前記決定されたテクスチャ方向を、予め定めた所定数の予測モードの方向のうちのいずれか1つに割り当て、割り当てた予測モードの方向に関する推定予測モードの識別子を生成するステップと、
(e)前記推定予測モードの識別子によって指示される予測モードによって前記参照領域画像から前記イントラ予測対象のブロック画像を予測し、予測画像の初期値として設定するステップと、
(f)前記参照ブロックと、前記初期値が設定された予測ブロックからなる処理ブロックを生成するステップと、
(g)前記処理ブロックの画像に対して直交変換を施して直交変換係数を生成するステップと、
(h)前記ステップ(g)によって生成された直交変換係数の絶対値を、高周波領域において元の値よりも小さい値に修正するステップと、
(i)前記ステップ(h)によって修正された直交変換係数に対して逆直交変換を施して画像を生成するステップと、
(j)前記ステップ(g)からステップ(i)の一連の処理の繰り返しを終了する所定の条件を満たすか否かを判定するステップと、
(k)前記ステップ(j)により、前記所定の条件を満たしていないと判定した場合には、前記ステップ(i)によって生成された画像のうち、前記参照ブロック内の画像領域を、元の復号済みの画像の画素値に修正し、前記ステップ(g)から当該ステップ(j)を繰り返し行うステップと、
(l)前記ステップ(j)により、前記所定の条件を満たしていると判定した場合には、前記一連の処理の繰り返しを終了して前記ステップ(i)によって生成された画像から予測ブロックの画像を抽出して予測画像を生成するステップと、
を実行させるためのプログラム。
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