JP5698541B2 - 画像予測符号化装置、画像予測符号化方法、画像予測符号化プログラム、画像予測復号装置、画像予測復号方法及び画像予測復号プログラム - Google Patents
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この画像予測復号化装置において、前記動き情報生成手段は、前記第1領域に隣接するブロックの動きベクトルを前記第1領域の予測動きベクトルとし、前記第1領域の動きベクトルと前記第1領域の予測動きベクトルとから前記第1領域の差分動きベクトルを生成し、前記符号化手段は、さらに、前記第1領域の動きベクトルを生成するための情報として、前記第1領域の差分動きベクトルを符号化する。
また、この画像予測復号装置において、前記動き情報の復号データには、前記第1領域の動きベクトルの生成に必要な情報として、前記第1領域の予測動きベクトルを指示する選択情報を含むとともに、さらに前記第1領域の差分動きベクトルを含み、前記動き情報復元手段は、前記第1領域に隣接するブロックの動きベクトルを決定し、第1領域の差分ベクトルと前記第1領域の予測動きベクトルから第1の領域の動きベクトルを復元する。
上述の説明では、第2領域の予測動きベクトル成分値の候補を、水平、垂直成分に分けて選出していたが、水平及び垂直成分をまとめて、予測動きベクトルの候補を選出してもよい。この際にも、図3や図9で説明したように、第1領域の動きベクトルは、候補に含めない。但し、予測動きベクトルの候補が0個の場合には、第1領域の動きベクトルを第2領域の予測動きベクトルの候補としてもよいし、図3(c)や図3(f)のように第1領域に隣接するブロックの動きベクトルを予測動きベクトルの候補に加えてもよい。
第2領域の予測動きベクトルの候補は、必ずしも第2領域に隣接していなくてもよい。例えば、対象ブロック内の第2領域と空間的に同一位置(時間方向の隣接ブロック)の符号化済み画面、つまり参照画面上の領域に付随する動きベクトルを予測動きベクトルの候補に加えてもよい。
第1領域の形状は矩形でなくてもよい。例えば、対象ブロックを斜めに分割してもよいし、曲線で分割されていてもよい。
上記では、対象ブロックを第1領域と第2領域に分け、第1領域を隣接ブロックの動き情報を用いて予測する方法について説明した。しかしながら、図3や図9にて説明する本発明における第2領域の予測動きベクトルの候補選出法は、第1領域をブロックマッチングにて生成した動き情報を用いて予測する方法でも有効である。対象ブロックを2つに分割して動き予測では、第1領域と第2領域の動きベクトルは異なる。そのため、第2領域の動きベクトルの予測に第1領域の動きベクトルを用いる効果は低いと考えられる。
残差信号の変換処理は、固定のブロックサイズで行ってもよいし、部分領域にあわせて対象領域を再分割して変換処理を行ってもよい。
上述した説明では、動き情報は、動きベクトル、参照画面番号及び画面間予測モードにて構成されると説明してきたが、輝度補償などの信号変換処理を含む予測方法にも本発明の予測信号生成処理は適用可能である。この場合、輝度補償パラメータなどが予測情報に含まれる。このパラメータについても、動きベクトルと同様に、隣接ブロックのパラメータとの差分値が符号化される場合には、図3や図9で説明した候補選出法が適用できる。
2つの参照画面リストを用いず、前方向/後方向/双方向予測を用いてもよい。
上述した説明では、色フォーマットについては特に述べていないが、色信号あるいは色差信号についても、輝度信号と個別に予測信号の生成処理を行ってもよい。また、輝度信号の処理と連動して予測信号の生成処理を行ってもよい。
上述した説明では述べていないが、再生画像に対してブロックノイズ除去処理を行う場合には、第1領域と第2領域の境界部分に対してノイズ除去処理を行うとよい。
Claims (10)
- 入力画像を複数の領域に分割する領域分割手段と、
前記領域分割手段によって分割された符号化対象とする対象領域を第1領域と第2領域とに分け、当該2領域の信号との相関が高い信号を既再生信号から取得するための2つの動きベクトルを求める動き情報推定手段と、
前記動き情報推定手段によって求められた前記2領域の動きベクトルに基づいて、前記対象領域の予測信号を生成する予測信号生成手段と、
前記第1領域及び前記第2領域の動きベクトルを保存する予測情報保存手段と、
前記第2領域に隣接するブロックの動きベクトルを前記第2領域の予測動きベクトルとし、前記第2領域の動きベクトルと前記第2領域の予測動きベクトルとから前記第2領域の差分動きベクトルを生成する動き情報生成手段と、
前記対象領域の予測信号と前記対象領域の画素信号とに基づく残差信号を生成する残差信号生成手段と、
前記残差信号生成手段によって生成された前記残差信号に量子化処理を施し、量子化係数を生成する量子化手段と、
前記第1領域の動きベクトルの生成に必要な情報、前記第2領域の予測動きベクトルを指示する選択情報、前記第2領域の差分動きベクトル及び前記残差信号の量子化係数を符号化する符号化手段と、
前記量子化手段によって生成された前記量子化係数に逆量子化処理を施し、前記残差信号を再生する逆量子化手段と、
前記予測信号と再生された残差信号とを加算することによって前記対象領域の復元画素信号を生成し、当該復元画素信号を前記既再生信号として保存する記録手段と、を備え、
前記動き情報生成手段は、前記対象領域の前記第2領域に隣接するブロックから、前記対象領域の前記第1領域を除く予め定められた複数個の隣接ブロックに属する動きベクトルを前記第2領域の予測動きベクトルの候補として選出し、当該複数の第2領域の予測動きベクトルの候補から1つを選択して、前記第2領域の予測動きベクトルとすることを特徴とする画像予測符号化装置。 - 前記動き情報生成手段は、前記予め定められた複数個の隣接ブロックが動きベクトルを保有しない場合、前記対象領域の第1領域に属する動きベクトルを、前記第2領域の予測動きベクトルとすることを特徴とする請求項1に記載の画像予測符号化装置。
- 前記動き情報生成手段は、前記第1領域に隣接するブロックの動きベクトルを前記第1領域の予測動きベクトルとし、前記第1領域の動きベクトルと前記第1領域の予測動きベクトルとから前記第1領域の差分動きベクトルを生成し、
前記符号化手段は、さらに、前記第1領域の動きベクトルを生成するための情報として、前記第1領域の差分動きベクトルを符号化する、請求項1または2に記載の画像予測符号化装置。 - 複数の領域に分割して符号化された画像の圧縮データを解析し、復号対象となる対象領域の信号を第1領域と第2領域とに分けて予測するための動き情報の復号データと、残差信号の復号データとを復号する復号手段と、
前記動き情報の復号データには、前記第1領域の動きベクトルの生成に必要な情報、前記第2領域の予測動きベクトルを指示する選択情報、前記第2領域の差分動きベクトルが含まれており、前記第1領域の動きベクトルの生成に必要な情報から第1領域の動きベクトルを復元すると共に、前記第2領域に隣接するブロックの動きベクトルから前記動き情報の復号データに含まれる前記第2領域の予測動きベクトルを指示する選択情報に基づいて第2領域の予測動きベクトルを決定し、前記動き情報の復号データに含まれる前記第2領域の差分動きベクトルと前記第2領域の予測動きベクトルとから第2領域の動きベクトルを復元する動き情報復元手段と、
前記動き情報復元手段によって復元された前記2領域の動きベクトルに基づいて、前記対象領域の予測信号を生成する予測信号生成手段と、
前記第1領域及び前記第2領域の動きベクトルを保存する予測情報保存手段と、
前記残差信号の復号データである量子化係数に逆量子化処理を施して、前記残差信号を再生する逆量子化手段と、
前記予測信号と再生された残差信号とを加算することによって前記対象領域の復元画素信号を生成し、当該復元画素信号を既再生信号として保存する記録手段と、を備え、
前記動き情報復元手段は、前記対象領域の前記第2領域に隣接するブロックから、前記対象領域の前記第1領域を除く予め定められた複数個の隣接ブロックに属する動きベクトルを前記第2領域の予測動きベクトルの候補として選出し、当該複数の第2領域の予測動きベクトルの候補から1つを選択して、前記第2領域の予測動きベクトルとすることを特徴とする画像予測復号装置。 - 前記動き情報復元手段は、前記予め定められた複数個の隣接ブロックが動きベクトルを保有しない場合、前記対象領域の第1領域に属する動きベクトルを、前記第2領域の予測動きベクトルとすることを特徴とする請求項4に記載の画像予測復号装置。
- 前記動き情報の復号データには、前記第1領域の動きベクトルの生成に必要な情報として、前記第1領域の予測動きベクトルを指示する選択情報を含むとともに、さらに前記第1領域の差分動きベクトルを含み、
前記動き情報復元手段は、前記第1領域に隣接するブロックの動きベクトルを決定し、第1領域の差分ベクトルと前記第1領域の予測動きベクトルから第1の領域の動きベクトルを復元する、請求項4または5に記載の画像予測復号装置。 - 画素信号を保存する記録手段を備える画像予測符号化装置の画像予測符号化方法において、
入力画像を複数の領域に分割する領域分割ステップと、
前記領域分割ステップにおいて分割された符号化対象とする対象領域を第1領域と第2領域とに分け、当該2領域の信号との相関が高い信号を既再生信号から取得するための2つの動きベクトルを求める動き情報推定ステップと、
前記動き情報推定ステップにおいて求められた前記2領域の動きベクトルに基づいて、前記対象領域の予測信号を生成する予測信号生成ステップと、
前記第1領域及び前記第2領域の動きベクトルを保存する予測情報保存ステップと、
前記第2領域に隣接するブロックの動きベクトルを前記第2領域の予測動きベクトルとし、前記第2領域の動きベクトルと前記第2領域の予測動きベクトルとから前記第2領域の差分動きベクトルを生成する動き情報生成ステップと、
前記対象領域の予測信号と前記対象領域の画素信号とに基づく残差信号を生成する残差信号生成ステップと、
前記残差信号生成ステップにおいて生成された前記残差信号に量子化処理を施し、量子化係数を生成する量子化ステップと、
前記第1領域の動きベクトルの生成に必要な情報、前記第2領域の予測動きベクトルを指示する選択情報、前記第2領域の差分動きベクトル及び前記残差信号の量子化係数を符号化する符号化ステップと、
前記量子化ステップにおいて生成された前記量子化係数に逆量子化処理を施し、前記残差信号を再生する逆量子化ステップと、
前記予測信号と再生された残差信号とを加算することによって前記対象領域の復元画素信号を生成し、当該復元画素信号を前記既再生信号として前記記録手段に保存する記録ステップと、を含み、
前記動き情報生成ステップでは、前記対象領域の前記第2領域に隣接するブロックから、前記対象領域の前記第1領域を除く予め定められた複数個の隣接ブロックに属する動きベクトルを前記第2領域の予測動きベクトルの候補として選出し、当該複数の第2領域の予測動きベクトルの候補から1つを選択して、前記第2領域の予測動きベクトルとすることを特徴とする画像予測符号化方法。 - 画素信号を保存する記録手段を備える画像予測復号装置の画像予測復号方法において、
複数の領域に分割して符号化された画像の圧縮データを解析し、復号対象となる対象領域の信号を第1領域と第2領域とに分けて予測するための動き情報の復号データと、残差信号の復号データとを復号する復号ステップと、
前記動き情報の復号データには、前記第1領域の動きベクトルの生成に必要な情報、前記第2領域の予測動きベクトルを指示する選択情報、前記第2領域の差分動きベクトルが含まれており、前記第1領域の動きベクトルの生成に必要な情報から第1領域の動きベクトルを復元すると共に、前記第2領域に隣接するブロックの動きベクトルから前記動き情報の復号データに含まれる前記第2領域の予測動きベクトルを指示する選択情報に基づいて第2領域の予測動きベクトルを決定し、前記動き情報の復号データに含まれる前記第2領域の差分動きベクトルと前記第2領域の予測動きベクトルとから第2領域の動きベクトルを復元する動き情報復元ステップと、
前記動き情報復元ステップにおいて復元された前記2領域の動きベクトルに基づいて、前記対象領域の予測信号を生成する予測信号生成ステップと、
前記第1領域及び前記第2領域の動きベクトルを保存する予測情報保存ステップと、
前記残差信号の復号データである量子化係数に逆量子化処理を施して、前記残差信号を再生する逆量子化ステップと、
前記予測信号と再生された残差信号とを加算することによって前記対象領域の復元画素信号を生成し、当該復元画素信号を既再生信号として前記記録手段に保存する記録ステップと、を含み、
前記動き情報復元ステップでは、前記対象領域の前記第2領域に隣接するブロックから、前記対象領域の前記第1領域を除く予め定められた複数個の隣接ブロックに属する動きベクトルを前記第2領域の予測動きベクトルの候補として選出し、当該複数の第2領域の予測動きベクトルの候補から1つを選択して、前記第2領域の予測動きベクトルとすることを特徴とする画像予測復号方法。 - コンピュータを、
入力画像を複数の領域に分割する領域分割モジュールと、
前記領域分割モジュールによって分割された符号化対象とする対象領域を第1領域と第2領域とに分け、当該2領域の信号との相関が高い信号を既再生信号から取得するための2つの動きベクトルを求める動き情報推定モジュールと、
前記動き情報推定モジュールによって求められた前記2領域の動きベクトルに基づいて、前記対象領域の予測信号を生成する予測信号生成モジュールと、
前記第1領域及び前記第2領域の動きベクトルを保存する予測情報保存モジュールと、
前記第2領域に隣接するブロックの動きベクトルを前記第2領域の予測動きベクトルとし、前記第2領域の動きベクトルと前記第2領域の予測動きベクトルとから前記第2領域の差分動きベクトルを生成する動き情報生成モジュールと、
前記対象領域の予測信号と前記対象領域の画素信号とに基づく残差信号を生成する残差信号生成モジュールと、
前記残差信号生成モジュールによって生成された前記残差信号に量子化処理を施し、量子化係数を生成する量子化モジュールと、
前記第1領域の動きベクトルの生成に必要な情報、前記第2領域の予測動きベクトルを指示する選択情報、前記第2領域の差分動きベクトル及び前記残差信号の量子化係数を符号化する符号化モジュールと、
前記量子化モジュールによって生成された前記量子化係数に逆量子化処理を施し、前記残差信号を再生する逆量子化モジュールと、
前記予測信号と再生された残差信号とを加算することによって前記対象領域の復元画素信号を生成し、当該復元画素信号を前記既再生信号として保存する記録モジュールと、として機能させ、
前記動き情報生成モジュールは、前記対象領域の前記第2領域に隣接するブロックから、前記対象領域の前記第1領域を除く予め定められた複数個の隣接ブロックに属する動きベクトルを前記第2領域の予測動きベクトルの候補として選出し、当該複数の第2領域の予測動きベクトルの候補から1つを選択して、前記第2領域の予測動きベクトルとすることを特徴とする画像予測符号化プログラム。 - コンピュータを、
複数の領域に分割して符号化された画像の圧縮データを解析し、復号対象となる対象領域の信号を第1領域と第2領域とに分けて予測するための動き情報の復号データと、残差信号の復号データとを復号する復号モジュールと、
前記動き情報の復号データには、前記第1領域の動きベクトルの生成に必要な情報、前記第2領域の予測動きベクトルを指示する選択情報、前記第2領域の差分動きベクトルが含まれており、前記第1領域の動きベクトルの生成に必要な情報から第1領域の動きベクトルを復元すると共に、前記第2領域に隣接するブロックの動きベクトルから前記動き情報の復号データに含まれる前記第2領域の予測動きベクトルを指示する選択情報に基づいて第2領域の予測動きベクトルを決定し、前記動き情報の復号データに含まれる前記第2領域の差分動きベクトルと前記第2領域の予測動きベクトルとから第2領域の動きベクトルを復元する動き情報復元モジュールと、
前記動き情報復元モジュールによって復元された前記2領域の動きベクトルに基づいて、前記対象領域の予測信号を生成する予測信号生成モジュールと、
前記第1領域及び前記第2領域の動きベクトルを保存する予測情報保存モジュールと、
前記残差信号の復号データである量子化係数に逆量子化処理を施して、前記残差信号を再生する逆量子化モジュールと、
前記予測信号と再生された残差信号とを加算することによって前記対象領域の復元画素信号を生成し、当該復元画素信号を既再生信号として保存する記録モジュールと、として機能させ、
前記動き情報復元モジュールは、前記対象領域の前記第2領域に隣接するブロックから、前記対象領域の前記第1領域を除く予め定められた複数個の隣接ブロックに属する動きベクトルを前記第2領域の予測動きベクトルの候補として選出し、当該複数の第2領域の予測動きベクトルの候補から1つを選択して、前記第2領域の予測動きベクトルとすることを特徴とする画像予測復号プログラム。
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