JP6190103B2 - 動画像符号化装置、動画像符号化方法およびプログラム - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施例に係る動画像を予測符号化する動画像符号化装置の構成例を示すブロック図である。
動画像符号化装置100は、記録媒体119が装着可能に構成されている。本実施例に係わる動画像符号化装置100は上述した構成であるので、撮像部と記録部を備えた撮像装置における画像処理装置として適用できるだけでなく、信号の入力手段と記録手段を備えるPCなどの情報処理装置にも同様に適用できる。その場合、撮像装置又は情報処理装置の制御部が有するCPUによって上記動画像符号化装置を制御することになる。具体的には、上記CPUが制御プログラムを実行することに本実施例の動画像符号化装置の各部の動作を実現することになる。
ここで、本実施例の特徴であるイントラ予測モードを決定する動作について、図6を参照しながら説明する。本動作は、本実施例の動画像符号化装置100の図示しない制御部又は当該装置が適用されているカメラ、情報処理装置等の制御部のCPUがプログラムを実行してソフトウエア処理として実現される。なお、ここでは詳述しないが、イントラ予測モードを決定した後の符号化動作も、同様に上記CPUによるソフトウエア処理として実現することが可能である。
まずS601で、ビット深度変換部120は、符号化する画像データのビット深度が、動画像符号化装置100が対応可能な動画像データのビット深度のうちの最小ビット深度であるかどうかを判断する。最小のビット深度ではない場合(本実施例の場合)は、S602で画像データのビット深度変換を行いS603へ移行する。S601において最小のビット深度であった場合には、ビット深度変換は行わずにS603へ移行する。
S603で、イントラ予測モード決定部104は、複数のイントラ予測モードの評価値を算出し、S604へ移行する。S604で、イントラ予測モード決定部104は、前記複数のイントラ予測モードの評価値のうち最小の評価値を示すモードをイントラ予測モードとして決定する。
上述した本発明の第1の実施例におけるビット深度変換部120の動作(ビット深度変換の構成)の第1の変形例を説明する。本変形例では、ビット深度変換部120の変換動作が異なる以外は、前記第1の実施例の構成と同様であるので、ここでの説明を省略する。なお、ビット深度NiおよびNoは、第1の実施例と同様にそれぞれ12および8であり、また動画像データは輝度成分と2つの色差成分から構成されている。以下、本変形例に係わるビット深度変換部120の動作を説明する。
有意な最上位ビットを検出してビット削減を行うことにより、全体的に画素の値が小さな場合であっても、下位のビットも用いた精度が高い評価値の算出が可能となる。
上述した本発明の第1の実施例におけるビット深度変換部120の動作(ビット深度変換の構成)の第2の変形例を説明する。本変形例でも、ビット深度変換部120の変換動作が異なる以外は、前記第1の実施例の構成と同様であるので、ここでの説明を省略する。なお本変形例においても、ビット深度NiおよびNoは第1の実施例と同様に、それぞれ12および8であり、また動画像データは輝度成分と2つの色差成分から構成されている。以下、本変形例に係わるビット深度変換部120の動作を説明する。
画素の値の最大値で正規化することによって、変換後のビット深度で取り得る値の範囲を有効に使用した精度が高い評価値の算出が可能となる。
上述した本発明の第1の実施例におけるビット深度変換部120の動作(ビット深度変換の構成)の第3の変形例を説明する。本変形例でも、ビット深度変換部120の変換動作が異なる以外は、前記第1の実施例の構成と同様であるので、ここでの説明を省略する。なお本変形例においても、ビット深度NiおよびNoは第1の実施例と同様にそれぞれ12および8であり、また動画像データは輝度成分と2つの色差成分から構成されている。以下、本変形例に係わるビット深度変換部120の動作を説明する。
Pout =4×√Pin
ここで、Pinは変換前の画素値、Poutは変換後の画素値である。
全体的な画素の値の大きさによらず共通の変換処理でありながらも、画素の値が小さい領域を生かした精度が高い評価値の算出が可能となる。なお、変換式によっては、画素の値が大きい領域を重視することも可能であり、また、画素の値が中程度の領域を重視することも可能である。
本発明の第2の実施例を、図5を用いて説明する。
DC予測モードは主に平坦な画像部分で使用されることが多い。また、平坦な画像部分では画像のわずかな濃淡を表現することが視覚的に良好な画質である。このことから、本実施例のように、DC予測モードの評価値算出をNiビット深度で行うことで、DC予測モードの選択精度が向上し、平坦部分での視覚的が画像劣化を抑えることができる。
ここで、本実施例の特徴であるイントラ予測モードを決定する動作について、図7を参照しながら説明する。本動作は、本実施例の動画像符号化装置500の図示しない制御部又は当該装置が適用されているカメラ、情報処理装置等の制御部のCPUがプログラムを実行してソフトウエア処理として実現される。なお、ここでは詳述しないが、イントラ予測モードを決定した後の符号化動作も、同様に上記CPUによるソフトウエア処理として実現することが可能である。
まずS701で、DC予測評価値算出部501はDC予測モードの評価値を算出する。
S702で、ビット深度変換部120は、符号化する画像データのビット深度が、動画像符号化装置500が対応可能な動画像データのビット深度のうちの最小ビット深度であるかどうかを判断する。最小のビット深度ではない場合(本実施例の場合)は、S703で画像データのビット深度変換を行い、S704移行する。S702において最小のビット深度であった場合は、ビット深度変換は行わずにS704へ移行する。
S704では、イントラ予測モード決定部502は、DC予測モード以外の複数のイントラ予測モードの評価値を算出し、S705へ移行する。S705では、イントラ予測モード決定部502は、DC予測モードの評価値を他のモードの評価値と比較できるように補正した後、DC予測モードを含む前記複数のイントラ予測モードの評価値のうち最小の評価値を示すモードをイントラ予測モードとして決定する。
前述した本発明の実施形態における動画像符号化装置を構成する各手段、並びに動画像符号化方法の各工程は、コンピュータのRAMやROMなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び前記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は本発明に含まれる。
Claims (15)
- 複数の異なるビット深度のいずれか一つで表現される動画像データを、少なくとも画面内予測を用いて予測符号化する動画像符号化装置であって、
前記動画像データを取得する取得手段と、
前記取得手段で取得した動画像データを、前記複数の異なるビット深度の最も低いビット深度の動画像データに変換する変換手段と、
前記変換手段でビット深度が変換された動画像データに基づいて画面内予測モードを決定する決定手段と、
前記決定手段が決定した画面内予測モードに従って、前記取得手段が取得した前記複数の異なるビット深度のいずれか一つで表現される動画像データを予測符号化する符号化手段と、を備え、
前記決定手段は、前記取得手段が取得した前記複数の異なるビット深度のいずれか一つで表現される動画像データから演算した所定のモードの評価値を、前記最も低いビット深度の評価値に補正し、前記所定のモード以外の画面内予測モードの評価値を前記変換手段が出力する動画像データから演算し、前記補正された評価値と前記変換手段が出力する動画像データから演算した評価値に基づいて画面内予測モードを決定する
ことを特徴とする動画像符号化装置。 - 前記符号化手段は、前記取得手段が取得する前記複数の異なるビット深度のいずれか一つで表現される動画像データを符号化し、前記決定手段は前記最も低いビット深度で表現される動画像データのみの画面内予測モードを、複数の画面内予測モードの評価値に基づいて決定し、前記取得手段が取得した動画像データのビット深度が前記最も低いビット深度であるときは、前記変換手段は、前記取得した動画像データを出力することを特徴とする請求項1に記載の動画像符号化装置。
- 前記決定手段は、前記複数の異なるビット深度のいずれか一つで表現される動画像データから演算した前記所定のモードの評価値が所定の閾値より小さい場合は、前記所定のモードを画面内予測モードとして決定することを特徴とする請求項1に記載の動画像符号化装置。
- 前記所定のモードは、DC予測モードであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の動画像符号化装置。
- 前記変換手段は、前記取得手段が取得した動画像データのビット深度をNiとし、前記最も低いビット深度をNoとするとき、前記取得手段が取得した動画像データの下位L(L=Ni−No)ビットを削除して、前記取得手段が取得した動画像データのビット深度を変換することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の動画像符号化装置。
- 前記変換手段は、前記取得手段が取得した動画像データのビット深度をNiとし、前記最も低いビット深度をNoとしたとき、前記取得手段が取得した動画像データの最も上位の有意ビットの位置nを検出し、前記検出した位置nに基づいて、前記取得手段が取得した動画像データの上位m(m=Ni−n)ビットおよび下位L(L=Ni−No−m)ビットを削除して、前記取得手段が取得した動画像データのビット深度を変換することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の動画像符号化装置。
- 前記変換手段は、前記取得手段が取得した動画像データのビット深度をNiとし、前記最も低いビット深度をNoとしたとき、前記取得手段が取得した動画像データの最も大きい画素値Imaxを検出し、前記ビット深度Noで表現され得る画素値の最大値をOmaxとして、前記取得手段が取得した動画像データに(Omax/Imax)を乗算して前記取得手段が取得した動画像データのビット深度を変換することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の動画像符号化装置。
- 前記変換手段は、変換式に従った演算により前記取得手段が取得した動画像データのビット深度を変換することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の動画像符号化装置。
- 前記変換手段は、前記取得手段が取得した動画像データの複数の色差成分に対しては、共通のビット深度変換を行うことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の動画像符号化装置。
- 前記取得手段が取得した動画像データの動きベクトルを探索する動き探索手段をさらに備え、前記符号化手段は、前記動き探索手段による動きベクトルの探索の結果と前記決定手段による画面内予測モードの決定の結果とに基づいて、前記取得手段が取得した動画像データを予測符号化することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の動画像符号化装置。
- 複数の異なるビット深度のいずれか一つで表現される動画像データを、少なくとも画面内予測を用いて予測符号化する動画像符号化方法であって、
前記動画像データを取得してメモリに記憶する取得ステップと、
前記メモリに記憶された動画像データを、前記複数の異なるビット深度の最も低いビット深度の動画像データに変換する変換ステップと、
前記変換ステップでビット深度が変換された動画像データに基づいて画面内予測モードを決定する決定ステップと、
前記決定した画面内予測モードに従って、前記メモリに記憶された前記複数の異なるビット深度のいずれか一つで表現される動画像データを予測符号化する符号化ステップと、を備え、
前記画面内予測モードは、前記取得した前記複数の異なるビット深度のいずれか一つで表現される動画像データから演算した所定のモードの評価値を、前記最も低いビット深度の評価値に補正し、前記所定のモード以外の画面内予測モードの評価値を前記変換によって得られる動画像データから演算し、前記補正された評価値と前記変換によって得られる動画像データから演算した評価値に基づいて決定されることを特徴とする動画像符号化方法。 - 複数の異なるビット深度のいずれか一つで表現される動画像データを、少なくとも画面内予測を用いて予測符号化する動画像符号化装置を制御するプログラムであって、
コンピュータを、
前記動画像データを取得する取得手段、
前記取得手段で取得した動画像データを、前記複数の異なるビット深度の最も低いビット深度の動画像データに変換する変換手段、
前記変換手段でビット深度が変換された動画像データに基づいて画面内予測モードを決定する決定手段、
前記決定手段が決定した画面内予測モードに従って、前記取得手段が取得した前記複数の異なるビット深度のいずれか一つで表現される動画像データを予測符号化する符号化手段、として機能させ、
前記決定手段は、前記取得手段が取得した前記複数の異なるビット深度のいずれか一つで表現される動画像データから演算した所定のモードの評価値を、前記最も低いビット深度の評価値に補正し、前記所定のモード以外の画面内予測モードの評価値を前記変換手段が出力する動画像データから演算し、前記補正された評価値と前記変換手段が出力する動画像データから演算した評価値に基づいて画面内予測モードを決定するプログラム。 - 請求項12に記載のプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
- コンピュータを、請求項1乃至10のいずれか一項に記載された動画像符号化装置の各手段として機能させるプログラム。
- コンピュータを、請求項1乃至10のいずれか一項に記載された動画像符号化装置の各手段として機能させるプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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