JP5711514B2 - 符号化装置、復号装置、符号化方法、復号方法、符号化プログラム及び復号プログラム - Google Patents
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Description
フレーム単位に、時間方向の予測ベクトルとして、Co−located予測およびTM予測のいずれかを選択する。この選択を表すために必要な情報は、フレームあたり1ビットですむ。その上で、フレーム内の局所領域毎に、上記選択された時間方向予測と空間メディアン予測を選択する。
TM予測がマッチングの参照に用いる周辺ブロックの動きベクトルの大きさに着目する。同ベクトルが大きい場合は、予測対象ブロックも大きな変位を含むことが予想され、その場合、異なる時刻の同一位置のブロックにおける動きベクトルであるmvColと被予測ベクトルは類似している可能性が低い。そこで、周辺ブロックの動きベクトルのノルムの和が一定の閾値を超えた場合は、Co−located予測を予測候補から除外することとする。これにより、予測候補を指定する付加情報を削減可能となる。
TM予測がマッチングの参照に用いる周辺ブロックの動きベクトルの大きさに着目する。同ベクトルが小さい場合は、予測対象ブロックも小さな変位を含むことが予想され、その場合、異なる時刻の同一位置のブロックにおける動きベクトルであるmvColと被予測ベクトルが類似している可能性が高い。そこで、周辺ブロックの動きベクトルのノルムの和が一定の閾値以下の場合は、TM予測を予測候補から除外することとする。これにより、予測候補を指定する付加情報を削減可能となる。
予測対象ブロックに対して異なる時刻の同一位置のブロックにおける動きベクトルであるmvColの大きさに着目する。同ベクトルが大きい場合は、予測対象ブロックも大きな変位を含むことが予想され、その場合、mvColと被予測ベクトルは類似している可能性が低い。そこで、mvColのノルムが一定の閾値を超えた場合は、Co−located予測を予測候補から除外することとする。これにより、予測候補を指定する付加情報を削減可能となる。
予測対象ブロックに対して異なる時刻の同一位置のブロックにおける動きベクトルであるmvColの大きさに着目する。同ベクトルが小さい場合は、予測対象ブロックも小さな変位を含むことが予想され、その場合、mvColと被予測ベクトルは類似している可能性が高い。そこで、mvColのノルムが一定の閾値以下の場合は、TM予測を予測候補から除外することとする。これにより、予測候補を指定する付加情報を削減可能となる。
TM予測において用いる参照フレームと被予測フレーム間のフレーム間距離に着目する。同距離が大きい場合は、予測対象ブロックも大きな変位を含むことが予想され、その場合、異なる時刻の同一位置のブロックにおける動きベクトルであるmvColと被予測ベクトルは類似している可能性が低い。そこで、参照フレームと被予測フレーム間のフレーム間距離が閾値を超えた場合は、Co−located 予測を予測候補から除外することとする。これにより、予測候補を指定する付加情報を削減可能となる。
TM予測がマッチングの参照に用いる周辺ブロックの動きベクトルの大きさに着目する。同ベクトルが大きい場合は、予測対象ブロックも大きな変位を含むことが予想され、その場合、異なる時刻の同一位置のブロックにおける動きベクトルであるmvColと被予測ベクトルは類似している可能性が低い。さらに、フレーム間隔が長くなるほど、この可能性の確率は高まる。そこで、周辺ブロックの動きベクトルのノルムの和が一定の閾値を超え、さらに、TM予測において用いる参照フレームと被予測フレーム間のフレーム間距離が一定の閾値を超えた場合は、Co−located 予測を予測候補から除外することとする。これにより、予測候補を指定する付加情報を削減可能となる。
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個の参照ブロックの動きベクトルを、
mvj1=(xj1,yj1)
mvj2=(xj2,yj2)
mvj3=(xj3,yj3)
とする。
乖離度=|x1 −xj1|+|x2 −xj2|+|x3 −xj3|+|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。
乖離度=(x1−xj1)2+(x2−xj2)2+(x3−xj3)2+(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。
Claims (14)
- 動画像を構成する符号化対象画像をブロックに分割し、各ブロックに動き補償を用いて画像を符号化する動画像符号化方式を用いた符号化装置であって、
前記符号化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済み参照ブロックのそれぞれから動きベクトルである空間近傍動きベクトルを抽出する動きベクトル抽出手段と、
予め定められた符号化済み画像を参照画像として、前記符号化済み参照ブロックと同じ配置関係にある前記参照画像内のブロックの中で、前記参照画像内のブロックの動きベクトルと前記空間近傍動きベクトルとの乖離度が最小となるブロックを求め、その最小となるブロックに対する位置が前記符号化済み参照ブロックに対する前記予測対象ブロックの位置と同一になる前記参照画像内のブロックに対して割り当てられた動きベクトルを当該予測対象ブロックに対する予測ベクトルとして抽出する予測ベクトル抽出手段と、
前記予測対象ブロックと前記参照画像とから動き探索により算出した動きベクトルと、前記予測ベクトルとの差分を符号化する符号化手段と、
を備えることを特徴とする符号化装置。 - 前記予測ベクトル抽出手段とは異なる方法で前記予測ベクトルの候補を抽出する手段をさらに備え、
前記予測ベクトルの候補を抽出する手段により抽出した予測ベクトルの候補と、前記予測ベクトル抽出手段により抽出した予測ベクトルのうち、予め定められた評価尺度に基づき、いずれかの予測ベクトル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。 - 前記予測ベクトル抽出手段とは異なる方法で前記予測ベクトルの候補を抽出する手段は、異なるフレームの同一空間位置のブロックに割り当てられた動きベクトルであるCo−located予測ベクトルを予測ベクトルの候補とし、
前記動きベクトルの大きさに応じて、前記予測ベクトルの候補を抽出する手段により抽出した予測ベクトルの候補と、前記予測ベクトル抽出手段により抽出した予測ベクトルのいずれかを予測ベクトルとして選択することを特徴とする請求項2に記載の符号化装置。 - 前記予測ベクトル抽出手段とは異なる方法で前記予測ベクトルの候補を抽出する手段は、異なるフレームの同一空間位置のブロックに割り当てられた動きベクトルであるCo−located予測ベクトルを予測ベクトルの候補とし、
前記参照ブロックから抽出された動きベクトルの大きさに応じて、前記予測ベクトルの候補を抽出する手段により抽出した予測ベクトルの候補と、前記予測ベクトル抽出手段により抽出した予測ベクトルのいずれかを予測ベクトルとして選択することを特徴とする請求項2に記載の符号化装置。 - 前記予測ベクトル抽出手段とは異なる方法で前記予測ベクトルの候補を抽出する手段は、異なるフレームの同一空間位置のブロックに割り当てられた動きベクトルであるCo−located予測ベクトルを予測ベクトルの候補とし、
前記参照ブロックから抽出された動きベクトルの大きさおよびフレーム間距離に応じて、前記予測ベクトルの候補を抽出する手段により抽出した予測ベクトルの候補と、前記予測ベクトル抽出手段により抽出した予測ベクトルのいずれかを予測ベクトルとして選択することを特徴とする請求項2に記載の符号化装置。 - 動画像を構成する復号対象画像をブロックに分割し、各ブロックに動き補償を用いて画像を復号する動画像復号方式を用いた復号装置であって、
前記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復号済み参照ブロックのそれぞれから動きベクトルである空間近傍動きベクトルを抽出する動きベクトル抽出手段と、
予め定められた復号済み画像を参照画像として、前記復号済み参照ブロックと同じ配置関係にある前記参照画像内のブロックの中で、前記参照画像内のブロックの動きベクトルと前記空間近傍動きベクトルとの乖離度が最小となるブロックを求め、その最小となるブロックに対する位置が前記復号済み参照ブロックに対する前記予測対象ブロックの位置と同一になる前記参照画像内のブロックに対して割り当てられた動きベクトルを当該予測対象ブロックに対する予測ベクトルとして抽出する予測ベクトル抽出手段と、
入力された符号化ストリームの復号結果である予測誤差ベクトルと、抽出された前記予測ベクトルとを加算して動き補償に用いる動きベクトルを算出する動きベクトル算出手段と、
算出された前記動きベクトルを用いて動き補償を行うことによってフレーム間予測信号を生成する信号生成手段と、
入力された符号化ストリームの復号結果である復号対象ブロックの量子化変換係数に基づいて生成される信号と、前記フレーム間予測信号との加算を復号する復号手段と、
を備えることを特徴とする復号装置。 - 前記予測ベクトル抽出手段とは異なる方法で前記予測ベクトルの候補を抽出する手段をさらに備え、
前記予測ベクトルの候補を抽出する手段により抽出した予測ベクトルの候補と、前記予測ベクトル抽出手段により抽出した予測ベクトルのうち、予め定められた評価尺度に基づき、いずれかの予測ベクトルを選択することを特徴とする請求項6に記載の復号装置。 - 前記予測ベクトル抽出手段とは異なる方法で前記予測ベクトルの候補を抽出する手段は、異なるフレームの同一空間位置のブロックに割り当てられた動きベクトルであるCo−located予測ベクトルを予測ベクトルの候補とし、
前記動きベクトルの大きさに応じて、前記予測ベクトルの候補を抽出する手段により抽出した予測ベクトルの候補と、前記予測ベクトル抽出手段により抽出した予測ベクトルのいずれかを予測ベクトルとして選択することを特徴とする請求項7に記載の復号装置。 - 前記予測ベクトル抽出手段とは異なる方法で前記予測ベクトルの候補を抽出する手段は、異なるフレームの同一空間位置のブロックに割り当てられた動きベクトルであるCo−located予測ベクトルを予測ベクトルの候補とし、
前記参照ブロックから抽出された動きベクトルの大きさに応じて、前記予測ベクトルの候補を抽出する手段により抽出した予測ベクトルの候補と、前記予測ベクトル抽出手段により抽出した予測ベクトルのいずれかを予測ベクトルとして選択することを特徴とする請求項7に記載の復号装置。 - 前記予測ベクトル抽出手段とは異なる方法で前記予測ベクトルの候補を抽出する手段は、異なるフレームの同一空間位置のブロックに割り当てられた動きベクトルであるCo−located予測ベクトルを予測ベクトルの候補とし、
前記参照ブロックから抽出された動きベクトルの大きさおよびフレーム間距離に応じて、前記予測ベクトルの候補を抽出する手段により抽出した予測ベクトルの候補と、前記予測ベクトル抽出手段により抽出した予測ベクトルのいずれかを予測ベクトルとして選択することを特徴とする請求項7に記載の復号装置。 - 動画像を構成する符号化対象画像をブロックに分割し、各ブロックに動き補償を用いて画像を符号化する動画像符号化方式を用いた符号化方法であって、
前記符号化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済み参照ブロックのそれぞれから動きベクトルである空間近傍動きベクトルを抽出する動きベクトル抽出ステップと、
予め定められた符号化済み画像を参照画像として、前記符号化済み参照ブロックと同じ配置関係にある前記参照画像内のブロックの中で、前記参照画像内のブロックの動きベクトルと前記空間近傍動きベクトルとの乖離度が最小となるブロックを求め、その最小となるブロックに対する位置が前記符号化済み参照ブロックに対する前記予測対象ブロックの位置と同一になる前記参照画像内のブロックに対して割り当てられた動きベクトルを当該予測対象ブロックに対する予測ベクトルとして抽出する予測ベクトル抽出ステップと、
前記予測対象ブロックと前記参照画像とから動き探索により算出した動きベクトルと、前記予測ベクトルとの差分を符号化する符号化ステップと、
を有することを特徴とする符号化方法。 - 動画像を構成する復号対象画像をブロックに分割し、各ブロックに動き補償を用いて画像を復号する動画像復号方式を用いた復号方法であって、
前記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復号済み参照ブロックのそれぞれから動きベクトルである空間近傍動きベクトルを抽出する動きベクトル抽出ステップと、
予め定められた復号済み画像を参照画像として、前記復号済み参照ブロックと同じ配置関係にある前記参照画像内のブロックの中で、前記参照画像内のブロックの動きベクトルと前記空間近傍動きベクトルとの乖離度が最小となるブロックを求め、その最小となるブロックに対する位置が前記復号済み参照ブロックに対する前記予測対象ブロックの位置と同一になる前記参照画像内のブロックに対して割り当てられた動きベクトルを当該予測対象ブロックに対する予測ベクトルとして抽出する予測ベクトル抽出ステップと、
入力された符号化ストリームの復号結果である予測誤差ベクトルと、抽出された前記予測ベクトルとを加算して動き補償に用いる動きベクトルを算出する動きベクトル算出ステップと、
算出された前記動きベクトルを用いて動き補償を行うことによってフレーム間予測信号を生成する信号生成ステップと、
入力された符号化ストリームの復号結果である復号対象ブロックの量子化変換係数に基づいて生成される信号と、前記フレーム間予測信号との加算を復号する復号ステップと、
を有することを特徴とする復号方法。 - 動画像を構成する符号化対象画像をブロックに分割し、各ブロックに動き補償を用いて画像を符号化する動画像符号化方式を用いた符号化装置上のコンピュータに符号化処理を行わせる符号化プログラムであって、
前記符号化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済み参照ブロックのそれぞれから動きベクトルである空間近傍動きベクトルを抽出する動きベクトル抽出ステップと、
予め定められた符号化済み画像を参照画像として、前記符号化済み参照ブロックと同じ配置関係にある前記参照画像内のブロックの中で、前記参照画像内のブロックの動きベクトルと前記空間近傍動きベクトルとの乖離度が最小となるブロックを求め、その最小となるブロックに対する位置が前記符号化済み参照ブロックに対する前記予測対象ブロックの位置と同一になる前記参照画像内のブロックに対して割り当てられた動きベクトルを当該予測対象ブロックに対する予測ベクトルとして抽出する予測ベクトル抽出ステップと、
前記予測対象ブロックと前記参照画像とから動き探索により算出した動きベクトルと、前記予測ベクトルとの差分を符号化する符号化ステップと、
を前記コンピュータに行わせることを特徴とする符号化プログラム。 - 動画像を構成する復号対象画像をブロックに分割し、各ブロックに動き補償を用いて画像を復号する動画像復号方式を用いた復号装置上のコンピュータに復号処理を行わせる復号プログラムであって、
前記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復号済み参照ブロックのそれぞれから動きベクトルである空間近傍動きベクトルを抽出する動きベクトル抽出ステップと、
予め定められた復号済み画像を参照画像として、前記復号済み参照ブロックと同じ配置関係にある前記参照画像内のブロックの中で、前記参照画像内のブロックの動きベクトルと前記空間近傍動きベクトルとの乖離度が最小となるブロッックを求め、その最小となるブロックに対する位置が前記復号済み参照ブロックに対する前記予測対象ブロックの位置と同一になる前記参照画像内のブロック領域に対して割り当てられた動きベクトルを当該予測対象ブロックに対する予測ベクトルとして抽出する予測ベクトル抽出ステップと、
入力された符号化ストリームの復号結果である予測誤差ベクトルと、抽出された前記予測ベクトルとを加算して動き補償に用いる動きベクトルを算出する動きベクトル算出ステップと、
算出された前記動きベクトルを用いて動き補償を行うことによってフレーム間予測信号を生成する信号生成ステップと、
入力された符号化ストリームの復号結果である復号対象ブロックの量子化変換係数に基づいて生成される信号と、前記フレーム間予測信号との加算を復号する復号ステップと、
を前記コンピュータに行わせることを特徴とする復号プログラム。
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