JP5913911B2 - 画像符号化装置 - Google Patents
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Description
まず初めに、H.264/AVCにおける符号化処理と、その問題点について詳述する。
図6は、本実施形態に係る画像符号化装置の構成例を示したものである。画像符号化装置1は、図6に示されるように、入力画像メモリ210と、ブロック分割部211と、画面内予測部213と、動き探索部212と、画面間予測部214と、モード選択部215と、減算部216と、周波数変換部217と、量子化処理部218と、可変長符号化部219と、逆量子化処理部220と、逆周波数変換部221と、加算部222と、参照画像メモリ223と、予測ベクトル推定部224とを有する。
図5(1)のように、対象ブロック102のサイズが未確定である場合、予測ベクトル推定部224は、マクロブロックの分割パターンを推定して対象ブロック102のサイズを見積もることにより、予測ベクトルの算出を可能とする。
続いて、図5(2)のように、参照すべき周辺ブロックの動きベクトルが決定していない場合の予測ベクトルの算出方法について説明する。上述したように、予測ベクトルを算出する際に参照するようH.264/AVC標準規格で定められている周辺ブロックに対する符号化処理が未完了であるために、周辺ブロックの動きベクトル情報が得られない場合がある。
図11は、本実施形態に係る画像符号化装置1の予測ベクトル推定部224が実行する予測ベクトル推定処理の一例の流れを示すフローチャートである。
また、ステップS105で、対象ブロック102の周辺ブロックの動きベクトルが未確定でない場合には(ステップ105:No)、規格通りの方法にて予測ベクトルを算出する(ステップS110)。
(変形例)
本実施形態では、予測および周波数変換をブロック単位で行っているが、それ以外にも例えば画像の背景から分離したオブジェクト単位で算出しても良い。また、本実施形態では、周波数変換の一例としてDCTを挙げているが、DST(Discrete Sine Transformation:離散サイン変換)、WT(Wavelet Transformation:ウェーブレット変換)、DFT(Discrete Fourier Transformation:離散フーリエ変換)、KLT(Karhunen-Loeve Transformation:カルーネン−レーブ変換)など、画素間相関除去に利用する直交変換ならどのようなものでも構わない。また、例えば、特に画面内予測を行わなくても、MPEG-1やMPEG-2のイントラ符号化のように、原画像に対して直接周波数変換を施しても構わない。可変長符号化も特に行わなくても良い。
以上に、本発明に係る実施形態について詳細に説明したことからも明らかなように、前述の実施形態の一部または全部は、以下の各付記のようにも記載することができる。しかしながら、以下の各付記は、あくまでも、本発明の単なる例示に過ぎず、本発明は、かかる場合のみに限るものではない。
符号化を行う対象画像内の領域である符号化対象領域の動きベクトルを探索し、前記符号化対象領域の動きベクトルに基づいて前記対象画像の画面間予測を行うことによって画像の符号化を行う画像符号化装置であって、
予測される前記符号化対象領域の動きベクトルであって、前記符号化対象領域の周辺に位置する周辺ブロックの動きベクトルを用いてあらかじめ定められた所定の規則に応じて決定される動きベクトルである予測ベクトルから、前記符号化対象領域の動きベクトルの探索開始点を決定し、前記探索開始点から前記符号化対象領域の動きベクトルの探索を開始する動き探索部と、
前記所定の規則に応じて前記予測ベクトルを算出する際に、前記符号化対象領域のサイズが取得できない場合には、前記対象画像内の前記符号化対象領域以外の符号化済み領域のサイズから前記符号化対象領域のサイズを決定して予測ベクトルを算出し、前記周辺ブロックの動きベクトルの少なくとも一つが取得できない場合には、前記対象画像内の前記符号化対象領域以外の符号化済み領域の動きベクトルから前記予測ベクトルを算出する予測ベクトル推定部と、
前記動き探索部にて探索された前記符号化対象領域の動きベクトルと、前記予測ベクトルと、の差分値を符号化する可変長符号化部と、
を有する画像符号化装置。
前記予測ベクトル推定部は、前記符号化対象領域のサイズが取得できない場合には、前記周辺ブロックのサイズ情報を用いて、あらかじめ定められた規則に従って、前記符号化対象領域のブロックサイズを決定すること
を特徴とする付記1に記載の画像符号化装置。
前記予測ベクトル推定部は、前記周辺ブロックの動きベクトルの少なくとも一つが取得できない場合には、前記対象画像内の前記符号化対象領域以外の複数の符号化済み領域の動きベクトルの分散値に基づいて、前記複数の符号化済み領域の動きベクトルのうち、いずれの動きベクトルを用いて前記予測ベクトルを算出するかを決定すること
を特徴とする付記1又は2に記載の画像符号化装置。
前記動き探索部は、前記予測ベクトル推定部にて算出された前記予測ベクトルに基づいて、動き探索開始点を決定することを特徴とする付記1から3のいずれか一項に記載の画像符号化装置。
複数の符号化モードの中から、一つの符号化モードを選択するモード選択部をさらに有し、
前記モード選択部は、前記予測ベクトル推定部にて算出された前記予測ベクトルから発生符号量を算出し、算出した前記発生符号量に基づいて前記一つの符号化モードを選択することを特徴とする付記1から4のいずれか一項に記載の画像符号化装置。
動き探索部と、予測ベクトル推定部と、可変長符号化部と、を備え、符号化を行う対象画像内の領域である符号化対象領域の動きベクトルを探索し、前記符号化対象領域の動きベクトルに基づいて前記対象画像の画面間予測を行うことによって画像の符号化を行う画像符号化装置が実行する画像符号化方法であって、
前記動き探索部が、予測される前記符号化対象領域の動きベクトルであって、前記符号化対象領域の周辺に位置する周辺ブロックの動きベクトルを用いてあらかじめ定められた所定の規則に応じて決定される動きベクトルである予測ベクトルから、前記符号化対象領域の動きベクトルの探索開始点を決定し、前記探索開始点から前記符号化対象領域の動きベクトルの探索を開始する第1のステップと、
前記予測ベクトル推定部が、前記所定の規則に応じて前記予測ベクトルを算出する際に、前記符号化対象領域のサイズが取得できない場合には、前記対象画像内の前記符号化対象領域以外の符号化済み領域のサイズから前記符号化対象領域のサイズを決定して予測ベクトルを算出し、前記周辺ブロックの動きベクトルの少なくとも一つが取得できない場合には、前記対象画像内の前記符号化対象領域以外の符号化済み領域の動きベクトルから前記予測ベクトルを算出する第2のステップと、
前記可変長符号化部が、前記第1のステップにて探索された前記符号化対象領域の動きベクトルと、前記予測ベクトルと、の差分値を符号化する第3のステップと、
を含むことを特徴とする画像符号化方法。
10 符号化対象画像
20 参照画像
30 動画像
40 原画像
50 符号化ストリーム
101 ラスタースキャン順序
102 符号化対象ブロック
111 左隣接マクロブロック
112 上隣接マクロブロック
113 左上隣接マクロブロック
210 入力画像メモリ
211 ブロック分割部
212 探索部
213 画面内予測部
214 画面間予測部
215 モード選択部
216 減算部
217 周波数変換部
218 量子化処理部
219 可変長符号化部
220 逆量子化処理部
221 逆周波数変換部
222 加算部
223 参照画像メモリ
224 予測ベクトル推定部
301、302 統合判定基準
311、312 統合判定結果
411、412、413、414 マクロブロック分割パターン
Claims (4)
- 符号化を行う対象画像内の領域である符号化対象領域の動きベクトルを探索し、前記符号化対象領域の動きベクトルに基づいて前記対象画像の画面間予測を行うことによって画像の符号化を行う画像符号化装置であって、
予測される前記符号化対象領域の動きベクトルであって、前記符号化対象領域の周辺に位置する複数の周辺ブロックの動きベクトルを用いてあらかじめ定められた所定の規則に応じて決定される動きベクトルである予測ベクトルから、前記符号化対象領域の動きベクトルの探索開始点を決定し、前記探索開始点から前記符号化対象領域の動きベクトルの探索を開始する動き探索部と、
前記所定の規則に応じて前記予測ベクトルを算出する際に、前記符号化対象領域のサイズが取得できない場合には、前記複数の周辺ブロックのサイズ情報を用いて、前記符号化対象領域のサイズを推定して予測ベクトルを算出し、前記複数の周辺ブロックの動きベクトルの少なくとも一つが取得できない場合には、前記動きベクトルが取得できなかった周辺ブロックと前記符号化対象領域から見て前記対象画像内で同じ方向に位置する符号化済みのブロックの動きベクトルから前記予測ベクトルを算出する予測ベクトル推定部と、
前記動き探索部にて探索された前記符号化対象領域の動きベクトルと、前記予測ベクトルと、の差分値を符号化する可変長符号化部と、
を有する画像符号化装置。 - 画像符号化装置は、前記対象画像を所定サイズのマクロブロックに分割し、マクロブロックを、選択可能な分割パターンで分割して前記符号化対象領域とするものであり、
前記予測ベクトル推定部は、前記符号化対象領域のサイズが取得できない場合には、該符号化対象領域を含むマクロブロックの上及び左で隣接するマクロブロックの分割パターンを参照し、あらかじめ定められた規則に従ってマクロブロックの最小分割単位を上下又は左右に順次統合していき、選択可能な分割パターンのうち最も近いパターンに決定すること
を特徴とする請求項1に記載の画像符号化装置。 - 前記予測ベクトル推定部は、前記動きベクトルの少なくとも一つが取得できないときに、該取得できない動きベクトルに代えて前記同じ方向に位置する符号化済みのブロックの動きベクトルを用いて計算した動きベクトルの分散値が所定の閾値以上であった場合、前記同じ方向に位置する符号化済みのブロックよりも符号化対象領域との距離がより小さな符号化済みのブロックの動きベクトルを該取得できない動きベクトルの代わりに用いて前記予測ベクトルを算出すること
を特徴とする請求項1又は2に記載の画像符号化装置。 - 符号化を行う対象画像内の符号化対象マクロブロックを所定の分割パターンのいずれかで分割したブロックのそれぞれについて動きベクトルを探索し、該動きベクトルに基づいて前記対象マクロブロックの画面間予測を行うことによって画像の符号化を行う画像符号化装置であって、
前記ブロックに隣接する周辺ブロックの動きベクトルを用いて所定の規則に応じて決定される動きベクトルである予測ベクトルから、当該ブロックの動きベクトルの探索開始点を決定し、前記探索開始点から前記符号化対象領域の動きベクトルの探索を開始する動き探索部と、
前記所定の規則に応じて前記予測ベクトルを算出する際に、当該ブロックを有する前記符号化対象マクロブロックの分割パターンが未定の場合には、前記対象画像内の前記符号化対象マクロブロック以外の符号化済みマクロブロックの分割パターンから前記符号化対象領域の分割パターンを仮決定して予測ベクトルを算出し、前記周辺ブロックの動きベクトルの少なくとも一つが取得できない場合には、前記対象画像内の前記符号化対象マクロブロックの外のブロックの動きベクトルで代用して前記予測ベクトルを算出する予測ベクトル推定部と、
前記動き探索部にて探索された前記符号化対象領域の動きベクトルと、前記予測ベクトルと、の差分値を符号化する可変長符号化部と、を有し、
前記仮決定は、対象マクロブロックを所定分割パターンで分割したときに隣接関係にある2つのブロックからなるペアのそれぞれについて統合するか否かの判定をし、許容される分割パターンの中から、前記判定を合成した結果と同じ或いは最も近い分割パターンに決定するものであり、前記判定のそれぞれは、既に分割パターンが決定している周辺のマクロブロックを前記所定分割パターンで分割した場合の各ブロックの内、前記ペアと並びが同じ方向で、前記ペアと隣接するブロックを含むブロックのペアにおける統合状態と一致するように行い、
前記予測ベクトル推定部は、前記周辺ブロックの動きベクトルの少なくとも一つが取得できない場合には、前記対象画像内の前記符号化対象マクロブロック以外の複数の符号化済みマクロブロックに含まれる少なくとも3つのブロックの動きベクトルの分散値をしきい値と比較した結果に基づいて、前記代用する動きベクトルを複数の候補の中から決定することを特徴とする画像符号化装置。
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