JP5518224B2 - 符号化装置、符号化方法及びプログラム - Google Patents
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Description
ここでSATDとは、符号化画像と参照画像を減算して得られた差分データに対してアダマール変換をかけたものに対し、差分絶対値和演算を行ったものである。Qpは量子化処理に使用される量子化値であり、Mvcostは動きベクトルの長さに応じた動きベクトルの符号量相当のコスト値である。このコスト関数を用い、最もコスト値の小さい位置を動きベクトル位置として決定する。このようにして決定された動きベクトル位置の参照画像と符号化画像との間で減算を行い、差分データを生成する。その差分データに対して直交変換処理、量子化処理、可変長符号化処理を行うことにより、インター予測モードの符号化が行われる。
このように各予測モードで生成された参照画像と符号化画像との間で減算を行い差分データを生成する。それを用いて式(1)のコスト関数に適用し(イントラ予測モードの場合、Mvcostは予測モードの符号量相当のコストになる)、最もコスト値の小さいものを符号化に用いる予測モードとして決定する。決定した予測モードにおける参照画像と符号化画像との差分データに対して直交変換処理、量子化処理、可変長符号化処理を行うことにより、イントラ予測モードの符号化が行われる。
ここで、コスト値が小さい方が符号化効率が良く一般的に画質が良くなるため、コスト値が小さい方の予測モードを選択するという方法がある。
この方法を用いると、当該マクロブロックの符号化効率はいいのだが、以下のような問題がある。まず、インター予測モードとイントラ予測モードとでは、参照画像の生成方法が異なっている。従って、芝生やグラウンド等の地面のように平坦なマクロブロックの集合エリアにおいてインター予測モードとイントラ予測モードが混在する場合、同程度のコスト値でも視覚的な劣化具合が異なり、イントラ予測モードの方が劣化が激しく見えてしまう。そのため、地面のように平坦なマクロブロックの集合エリアの中で、イントラ予測モードで符号化されたマクロブロックは特に劣化が目につきやすく、画質を損なってしまう。
本発明に係る符号化方法は、複数のブロックに分割された画像を符号化する符号化方法であって、前記複数のブロックのうちの一つである符号化対象ブロックにおける画素値と前記符号化対象ブロックの近傍のブロックにおける画素値とに基づいて、前記符号化対象ブロックが平坦な領域に含まれるブロックであるか否かを判定する判定ステップと、前記符号化対象ブロックについての量子化ステップサイズが所定値以上でない場合は、第1の条件に基づいてインター予測モード及びイントラ予測モードのいずれかを選択する第1の選択ステップと、前記符号化対象ブロックについての量子化ステップサイズが前記所定値以上である場合に前記符号化対象ブロックが平坦な領域に含まれるブロックであると判定された場合は、前記第1の条件よりも前記インター予測モードが選択されやすい第2の条件に基づいて前記インター予測モード及び前記イントラ予測モードのいずれかを選択する第2の選択ステップと、前記第1の条件または前記第2の条件に基づいて前記インター予測モードが選択された場合は、前記符号化対象ブロックを前記インター予測モードを用いて符号化する第1の符号化ステップと、前記第1の条件または前記第2の条件に基づいて前記イントラ予測モードが選択された場合は、前記符号化対象ブロックを前記イントラ予測モードを用いて符号化する第2の符号化ステップとを有することを特徴とする。
本発明に係るプログラムは、複数のブロックに分割された画像を符号化する符号化装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、前記コンピュータを、前記複数のブロックのうちの一つである符号化対象ブロックにおける画素値と前記符号化対象ブロックの近傍のブロックにおける画素値とに基づいて、前記符号化対象ブロックが平坦な領域に含まれるブロックであるか否かを判定する判定手段と、前記符号化対象ブロックについての量子化ステップサイズが所定値以上でない場合は、第1の条件に基づいてインター予測モード及びイントラ予測モードのいずれかを選択し、前記符号化対象ブロックについての量子化ステップサイズが前記所定値以上である場合に前記符号化対象ブロックが平坦な領域に含まれるブロックであると判定された場合は、前記第1の条件よりも前記インター予測モードが選択されやすい第2の条件に基づいて前記インター予測モード及び前記イントラ予測モードのいずれかを選択する選択手段と、前記第1の条件または前記第2の条件に基づいて前記インター予測モードが選択された場合は、前記符号化対象ブロックを前記インター予測モードを用いて符号化し、前記第1の条件または前記第2の条件に基づいて前記イントラ予測モードが選択された場合は、前記符号化対象ブロックを前記イントラ予測モードを用いて符号化する符号化手段として機能させるためのプログラムである。
図1は本実施形態による符号化装置の構成を説明するブロック図である。特徴検出部101では、これから符号化処理を行う画像が入力され、その入力画像に対してどの部分が平坦集合エリアであるかの判定を行う。ここでの判定結果は、マクロブロック単位に平坦集合エリアに属するかどうかを示す平坦集合エリアフラグとして、予測モード選択部105に出力される。
InterCOST <= IntraCOST + α の場合、インター予測・・・(3)
ここで、InterCOSTは動き予測部103から入力されるインター予測モードのコスト値、IntraCOSTはイントラ予測部104から入力されるイントラ予測モードのコスト値である。また、αはイントラ予測モードのコスト値の補正値であり、任意に設定できる定数とする。
InterCOST <= IntraCOST の場合、インター予測・・・(4)
これらの判定式に従い、イントラ予測モードとインター予測モードとのいずれを採用すべきかを決定する。これにより平坦なマクロブロックの集合エリアではインター予測モードよりもイントラ予測モードの方がコスト値が非常に小さい、即ち画質劣化がより少ないマクロブロックがイントラ予測モードで符号化されることになる。よって、インター予測モードとイントラ予測モードが混在している場合の画質劣化を抑えることができる。また、平坦なマクロブロックの集合エリアではない場合では、コスト値が小さい方の予測モードを選択することにより、符号化効率を損なわずに良い画質を得ることができる。
図8は本発明による第2の実施形態による符号化装置の構成を説明するブロック図である。ここでは、第1の実施形態との差異についてのみ詳細に説明する。第1の実施形態とは、特徴検出部801の動作が特徴検出部101の動作と違う点、及び、量子化制御部107から特徴検出部801に対して量子化ステップサイズが通知されている点で異なる。まず、特徴検出部801では、量子化ステップサイズがある判定閾値より大きい場合に、平坦集合エリアかどうかの判定を行う。これは量子化ステップサイズが小さい場合には、劣化の度合いが少ないため、平坦集合エリアにおいてイントラ予測とインター予測が混在しても劣化が目立たないからである。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
Claims (10)
- 複数のブロックに分割された画像を符号化する符号化装置であって、
前記複数のブロックのうちの一つである符号化対象ブロックにおける画素値と前記符号化対象ブロックの近傍のブロックにおける画素値とに基づいて、前記符号化対象ブロックが平坦な領域に含まれるブロックであるか否かを判定する判定手段と、
前記符号化対象ブロックについての量子化ステップサイズが所定値以上でない場合は、第1の条件に基づいてインター予測モード及びイントラ予測モードのいずれかを選択し、前記符号化対象ブロックについての量子化ステップサイズが前記所定値以上である場合に前記符号化対象ブロックが平坦な領域に含まれるブロックであると判定された場合は、前記第1の条件よりも前記インター予測モードが選択されやすい第2の条件に基づいて前記インター予測モード及び前記イントラ予測モードのいずれかを選択する選択手段と、
前記第1の条件または前記第2の条件に基づいて前記インター予測モードが選択された場合は、前記符号化対象ブロックを前記インター予測モードを用いて符号化し、前記第1の条件または前記第2の条件に基づいて前記イントラ予測モードが選択された場合は、前記符号化対象ブロックを前記イントラ予測モードを用いて符号化する符号化手段と
を有することを特徴とする符号化装置。 - 前記符号化対象ブロックについての量子化ステップサイズが前記所定値以上でない場合であって前記第1の条件が満たされない場合、前記選択手段は、前記インター予測モードを選択することを特徴とする請求項1に記載の符号化装置。
- 前記第1の条件は、前記インター予測モードについてのコスト値が、前記イントラ予測モードについてのコスト値よりも大きいことに相当することを特徴とする請求項1または2に記載の符号化装置。
- 前記符号化対象ブロックについての量子化ステップサイズが前記所定値以上である場合に前記符号化対象ブロックが平坦な領域に含まれるブロックであると判定された場合であって前記第2の条件が満たされない場合、前記選択手段は、前記インター予測モードを選択することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の符号化装置。
- 前記第2の条件は、前記インター予測モードについてのコスト値が、前記第1の条件よりも前記インター予測モードを選択しやすくするために補正された前記イントラ予測モードについてのコスト値よりも大きいことに相当することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の符号化装置。
- 前記第2の条件は、前記第1の条件よりも前記インター予測モードを選択しやすくするために補正された前記インター予測モードについてのコスト値が、前記イントラ予測モードについてのコスト値よりも大きいことに相当することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の符号化装置。
- 前記インター予測モードは、前記符号化対象ブロックが属する画像と、前記符号化対象ブロックが属する画像とは異なる画像とを用いて、前記符号化対象ブロックを符号化するモードであることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の符号化装置。
- 前記イントラ予測モードは、前記符号化対象ブロックが属する画像を用いて、前記符号化対象ブロックを符号化するモードであることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の符号化装置。
- 複数のブロックに分割された画像を符号化する符号化方法であって、
前記複数のブロックのうちの一つである符号化対象ブロックにおける画素値と前記符号化対象ブロックの近傍のブロックにおける画素値とに基づいて、前記符号化対象ブロックが平坦な領域に含まれるブロックであるか否かを判定する判定ステップと、
前記符号化対象ブロックについての量子化ステップサイズが所定値以上でない場合は、第1の条件に基づいてインター予測モード及びイントラ予測モードのいずれかを選択する第1の選択ステップと、
前記符号化対象ブロックについての量子化ステップサイズが前記所定値以上である場合に前記符号化対象ブロックが平坦な領域に含まれるブロックであると判定された場合は、前記第1の条件よりも前記インター予測モードが選択されやすい第2の条件に基づいて前記インター予測モード及び前記イントラ予測モードのいずれかを選択する第2の選択ステップと、
前記第1の条件または前記第2の条件に基づいて前記インター予測モードが選択された場合は、前記符号化対象ブロックを前記インター予測モードを用いて符号化する第1の符号化ステップと、
前記第1の条件または前記第2の条件に基づいて前記イントラ予測モードが選択された場合は、前記符号化対象ブロックを前記イントラ予測モードを用いて符号化する第2の符号化ステップと
を有することを特徴とする符号化方法。 - 複数のブロックに分割された画像を符号化する符号化装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、
前記コンピュータを、
前記複数のブロックのうちの一つである符号化対象ブロックにおける画素値と前記符号化対象ブロックの近傍のブロックにおける画素値とに基づいて、前記符号化対象ブロックが平坦な領域に含まれるブロックであるか否かを判定する判定手段と、
前記符号化対象ブロックについての量子化ステップサイズが所定値以上でない場合は、第1の条件に基づいてインター予測モード及びイントラ予測モードのいずれかを選択し、前記符号化対象ブロックについての量子化ステップサイズが前記所定値以上である場合に前記符号化対象ブロックが平坦な領域に含まれるブロックであると判定された場合は、前記第1の条件よりも前記インター予測モードが選択されやすい第2の条件に基づいて前記インター予測モード及び前記イントラ予測モードのいずれかを選択する選択手段と、
前記第1の条件または前記第2の条件に基づいて前記インター予測モードが選択された場合は、前記符号化対象ブロックを前記インター予測モードを用いて符号化し、前記第1の条件または前記第2の条件に基づいて前記イントラ予測モードが選択された場合は、前記符号化対象ブロックを前記イントラ予測モードを用いて符号化する符号化手段として機能させるためのプログラム。
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