JP6300884B2 - 画像復号装置、画像復号方法、画像符号化装置、画像符号化方法、および記録媒体 - Google Patents
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Description
号化装置において用いられた予測パラメータを符号化し、動画像復号装置に伝達する必要があるため、予測パラメータによって符号化データの符号量が増大するという問題がある。
実施形態に係る動画像復号装置(画像復号装置)1の構成について、図1〜図9を参照して説明する。動画像復号装置1は、その一部に、H.264/MPEG−4 AVC規格に採用されている技術を用いている動画像符号化装置である。
で先にある全てのマクロブロックに対応する復号画像が記録されている。
以下では、MB復号部14について、参照する図面を替えてより具体的に説明する。
続いて、予測パラメータ復号部144の構成について、図3を参照して説明する。
グループ判定部41は、サブブロック位置情報#141aが示すサブブロックが、予め定められた複数のグループのうち、何れのグループに属するかを判定し、判定結果を示すグループ情報#41をスイッチ部42に対して出力する。
のグループまたは第2のグループに分類されてもよいし、図4の(c)〜(d)に示すように、各グループに含まれるサブブロックが、横方向のみに隣接するように分類されてもよいし、図4の(e)〜(f)に示すように、各グループに含まれるサブブロックが、縦方向のみに隣接するように分類されてもよい。
スイッチ部42は、グループ情報#41に基づいて、サブブロック位置情報#141aが示すサブブロックに関する符号化データであるサブブロック符号化データ#141bを、第1予測パラメータ復号部43、または、第2予測パラメータ復号部45のうち、何れかのパラメータ復号部に伝達する。
し、グループ判定部41において、サブブロック位置情報#141aの示すサブブロックが第2のグループに属するものであると判定された場合には、上記サブブロック符号化データ#141bを、第2予測パラメータ復号部45に伝達する。
第1予測パラメータ復号部43は、上記サブブロック符号化データ#141bの復号を行うことによって、符号化データ#1を生成する動画像符号化装置において、サブブロック位置情報#141aが示すサブブロック(予測対象サブブロック)の予測に用いられた予測パラメータ#43を復号し、出力する。
縮減セット導出部44は、予測パラメータ#43を蓄積し、縮減された予測パラメータセットRS(以下、「縮減セットRS」と呼ぶ)を生成する。ここで、縮減セットRSとは、第1のグループに属する各サブブロックから復号された予測パラメータ#43を含むセットである。また、縮減セットRSには、予測パラメータ#43以外の予測パラメータが含まれていてもよい。
図6の(a)は、縮減セット導出部44における縮減セットRSの生成動作の第1の例を示すフローチャートである。
図6の(b)は、縮減セット導出部44における縮減セットRSの生成動作の第2の例を示すフローチャートである。
図6の(c)は、縮減セット導出部44における縮減セットRSの生成動作の第3の例を示すフローチャートである。
図6の(a)〜(c)に示した3種の縮減セットRSの生成例のいずれにおいても、縮減セット導出部44は、第1のグループに属する各サブブロックから復号された予測パラメータ#43のうち、重複するものを除く全種類の予測パラメータを縮減セットRSに追加している。しかし、第1のグループに属するサブブロックから復号された予測パラメータを、全種類ではなく一部の種類のみを追加するような構成としてもよい。
続いて、第2予測パラメータ復号部45の動作について、図7を参照して説明する。第2予測パラメータ復号部45は、サブブロック符号化データ#141bに含まれる各サブブロックについての符号化データのうち、グループ判定部41において、第2のグループに属すると判定された各サブブロックの予測に用いられる予測パラメータPを復号する。
予測パラメータ復号部144に関する上記の説明においては、縮減セット導出部44がマクロブロック毎に縮減セットRSを生成する構成について述べたが、本発明はこれに限定されるものではない。
まず、縮減セット導出部44は、縮減セットRSを空に設定することによって、縮減セットRSの初期化を行う。
続いて、縮減セット導出部44は、予測対象サブブロックの周辺のサブブロックから構成される領域を近傍サブブロック領域NSRに設定する。
続いて、縮減セット導出部44は、近傍サブブロック領域NSRに含まれる各サブブロックに対する予測パラメータのうち、復号済みの予測パラメータを縮減セットRSに追加する。
以下では、予測画像生成部145における予測画像#145の生成処理について説明する。
割り付けられた予測モードが予測モード0である場合、予測画像生成部145は、画素値a〜pを、以下の式
a,e,i,m=A,
b,f,j,n=B,
c,g,k,o=C,
d,h,l,p=D
によって生成する。
割り付けられた予測モードが予測モード2(DC予測)である場合、予測画像生成部145は、画素値a〜pを以下の式
a〜p=ave(A,B,C,D,I,J,K,L)
によって生成する。ここで、ave(…)は、括弧内に含まれる要素の平均をとることを示している。
割り付けられた予測モードが予測モード4である場合、予測画像生成部145は、画素値a〜pを以下の式
d=(B+(C×2)+D+2)>>2,
c,h=(A+(B×2)+C+2)>>2,
b,g,l=(M+(A×2)+B+2)>>2,
a,f,k,p=(I+(M×2)+A+2)>>2,
e,j,o=(J+(I×2)+M+2)>>2,
i,n=(K+(J×2)+I+2)>>2,
m=(L+(K×2)+J+2)>>2
によって生成する。ここで、「>>」は右シフト演算を表し、任意の正の整数x、sに対し、x>>sの値は、x÷(2^s)の少数部分を切り捨てた値と等しい。
以上、本発明に係る動画像復号装置について説明を行ったが、本発明は、以上の構成に限定されるものではない。
例えば、第2予測パラメータ復号部45は、符号化データ#1に含まれるフラグに応じて、予測パラメータ#45を復号する際に縮減セットRSを利用するか否かを切り替えるような構成としてもよい。
また、第2予測パラメータ復号部45は、マクロブロックに含まれるサブブロックの数に応じて、予測パラメータ#45を復号する際に縮減セットRSを利用するか否かを切り替えるような構成としてもよい。
また、以上の説明においては、基本パラメータセットとして、図5に示すような予測パラメータのセットを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。
以下では、本実施形態に係る動画像符号化装置(画像符号化装置)2について、図10〜図14を参照して説明する。図10は、動画像符号化装置2の構成を示すブロック図である。図10に示すように、動画像符号化装置2は、ヘッダ情報決定部21、ヘッダ情報符号化部22、MB設定部23、MB符号化部24、可変長符号多重化部25、MB復号部26、および、フレームメモリ27を備えている。
以下では、MB符号化部24について、参照する図面を替えてより具体的に説明する。
図12は、予測パラメータ決定部242の構成を示すブロック図である。図12に示すように、予測パラメータ決定部242は、グループ判定部51、スイッチ部52、第1予測パラメータ決定部53、縮減セット導出部54、および、第2予測パラメータ決定部55を備えている。
予測パラメータ決定部242に関する上記の説明においては、縮減セット導出部54がマクロブロック毎に縮減セットRSを生成する構成について述べたが、本発明はこれに限定されるものではない。
続いて、図14を参照して、予測パラメータ符号化部243について説明する。図14は、予測パラメータ符号化部243の構成を示すブロック図である。図14に示すように、予測パラメータ符号化部243は、グループ判定部61、スイッチ部62、第1予測パラメータ符号化部63、縮減セット導出部64、および、第2予測パラメータ符号化部65を備えている。
以上、本発明に係る動画像符号化装置2について説明を行ったが、本発明は、以上の構成に限定されるものではない。
例えば、第2予測パラメータ決定部55は、予測パラメータのマクロブロック内での空間相関の大小に応じて、縮減セットRSを利用するか否かを判定し、空間相関が小さい場合には、縮減セットRSを利用せずに予測パラメータ#55を決定するような構成としてもよい。また、動画像符号化装置2は、第2予測パラメータ決定部55が縮減セットRSを利用せずに予測パラメータ#55を決定する場合には、縮減セットRSを利用しないことと示すフラグを符号化し、動画像復号装置に伝達するような構成とすることが好ましい。
また、第2予測パラメータ決定部55は、マクロブロックに含まれるサブブロックの数に応じて、予測パラメータ#55を決定する際に縮減セットRSを利用するか否かを切り替えるような構成としてもよい。
また、予測パラメータ決定部242は、マクロブロック内の画像の特性に応じて、基本パラメータセットとして、図16(a)に示すような、水平方向を重視したパラメータセット、または、図16(b)に示すような、垂直方向を重視したパラメータセットを用いるような構成としてもよい。
以下では、動画像符号化装置2によって生成される符号化データ#1のデータ構造について図15を参照して説明する。
以上の説明においては、予測パラメータとして、主にイントラ予測における予測モードを例にとり説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、一般に、動画像の符号化処理/復号化処理において予測画像を生成する際に用いられる他のパラメータに対しても適用することができる。
動き補償予測においては、予測対象サブブロックの予測に用いる復号済画像上の領域の位置が、動きベクトルと呼ばれる予測パラメータを用いて表現される。
ここで、N、Mは、0≦N<4W、0≦M<4Hを満たす整数である。
輝度補償予測においては、予測対象サブブロックが動き補償予測のために参照する複数の参照ピクチャの輝度の各々に重み係数を乗じた値を用いて、当該予測対象サブブロックの輝度を予測する。
本発明に係る画像符号化装置は、入力画像と予測画像との差を符号化する画像符号化装置において、予測画像を複数の単位領域に分割すると共に、各単位領域に含まれる複数の予測単位を第1のグループまたは第2のグループに分類する分類手段と、上記第1のグループに属する各予測単位における予測画像の生成方法を指定する予測パラメータを、予め定められた予測パラメータよりなる基本セットから選択する第1の選択手段と、上記第2のグループに属する各予測単位における予測画像の生成方法を指定する予測パラメータを、上記第1の選択手段によって選択された予測パラメータの少なくとも一部を含む縮減セットであって、上記基本セットに含まれる予測パラメータの数以下である予測パラメータよりなる縮減セットから選択する第2の選択手段と、上記第1のグループに属する各予測単位について、上記第1の選択手段が何れの予測パラメータを選択したか、及び、上記第2のグループに属する各予測単位について、上記第2の選択手段が何れの予測パラメータを選択したかを符号化する予測パラメータ符号化手段と、を含んでいることを特徴としている。
14 MB復号部
144 予測パラメータ復号部
41 グループ判定部(分類手段)
42 スイッチ部
43 第1予測パラメータ復号部(第1の選択手段)
44 縮減セット導出部
45 第2予測パラメータ復号部(第2の選択手段)
2 動画像符号化装置
24 MB符号化部
242 予測パラメータ決定部
51 グループ判定部(分類手段)
52 スイッチ部
53 第1予測パラメータ決定部(第1の選択手段)
54 縮減セット導出部
55 第2予測パラメータ決定部(第2の選択手段)
243 予測パラメータ符号化部(予測パラメータ符号化手段)
248 予測画像生成部
Claims (6)
- 入力画像と予測画像との差を、各予測単位について、予測画像の生成に用いられる予測パラメータと共に符号化することによって得られた符号化データを復号する画像復号装置において、
各予測単位に適用する予測パラメータを復号する予測パラメータ復号手段と、
予測パラメータの集合である縮減セットを生成する縮減セット構築手段と、
予め定められた予測パラメータよりなる基本セットに含まれる予測パラメータを特定する第1予測パラメータを復号するか、または、上記縮減セットに含まれる予測パラメータを特定する第2予測パラメータを、上記縮減セットに含まれる予測パラメータの数により決定する長さのビット列から復号する第2予測パラメータ復号手段とを備え、
上記縮減セットは、対象予測単位に対する近傍予測単位領域に含まれる予測パラメータを少なくとも1以上含むとともに、上記縮減セットに含まれる予測パラメータ数は、上記基本セットに含まれる予測パラメータ数未満であり、
符号化データに含まれるフラグの値に応じて上記第2予測パラメータ復号手段により復号される第1予測パラメータか、または、符号化データに含まれるフラグの値に応じて上記第2予測パラメータ復号手段により復号される第2予測パラメータに基づき、上記予測パラメータ復号手段は、上記予測パラメータを復号するものであり、上記予測パラメータは動き補償予測に用いる動きベクトルであり、
対象予測単位に対する近傍予測単位領域に含まれる少なくとも2以上の予測パラメータに、予測パラメータ間で重複する予測パラメータが存在する場合には、上記重複する予測パラメータのうちの1つを上記縮減セットに含め、上記予測パラメータ復号手段は、上記縮減セットに含まれる予測パラメータを復号し、上記予測パラメータ復号手段は、上記縮減セットに含まれる予測パラメータの数が1である場合には、上記第2予測パラメータの復号を省略して上記予測パラメータを復号することを特徴とする画像復号装置。 - 入力画像と予測画像との差を、各予測単位について、予測画像の生成に用いられる予測パラメータと共に符号化することによって得られた符号化データを復号する画像復号方法であって、
各予測単位に適用する予測パラメータの集合である縮減セットを生成する縮減セット構築ステップと、
予め定められた予測パラメータよりなる基本セットに含まれる予測パラメータを特定する第1予測パラメータを復号するか、または、縮減セットに含まれる予測パラメータを特定する第2予測パラメータを、上記縮減セットに含まれる予測パラメータの数により決定する長さのビット列から復号する第2予測パラメータ復号ステップと、
予測パラメータを復号する予測パラメータ復号ステップと、を含み、
上記縮減セットは、対象予測単位に対する近傍予測単位領域に含まれる予測パラメータを少なくとも1以上含むとともに、上記縮減セットに含まれる予測パラメータ数は、上記基本セットに含まれる予測パラメータ数未満であり、
符号化データに含まれるフラグの値に応じて上記第2予測パラメータ復号ステップで復号される第1予測パラメータか、または、符号化データに含まれるフラグの値に応じて上記第2予測パラメータ復号ステップで復号される第2予測パラメータに基づき、上記予測パラメータ復号ステップでは、上記予測パラメータを復号するものであり、上記予測パラメータは動き補償予測に用いる動きベクトルであり、
対象予測単位に対する近傍予測単位領域に含まれる少なくとも2以上の予測パラメータに、予測パラメータ間で重複する予測パラメータが存在する場合には、上記重複する予測パラメータのうちの1つを上記縮減セットに含め、上記予測パラメータ復号ステップでは、上記縮減セットに含まれる予測パラメータを復号し、上記予測パラメータ復号ステップでは、上記縮減セットに含まれる予測パラメータの数が1である場合には、上記第2予測パラメータの復号を省略して上記予測パラメータを復号することを特徴とする画像復号方法。 - 入力画像と予測画像との差を、各予測単位について、予測画像の生成に用いられる予測パラメータと共に符号化することによって符号化データを生成する画像符号化装置において、
各予測単位に適用する予測パラメータを符号化する予測パラメータ符号化手段と、
予測パラメータの集合である縮減セットを生成する縮減セット構築手段と、
予め定められた予測パラメータよりなる基本セットに含まれる予測パラメータを特定する第1予測パラメータを符号化するか、または、上記縮減セットに含まれる予測パラメータを特定する第2予測パラメータを、上記縮減セットに含まれる予測パラメータの数により決定する長さのビット列から符号化する第2予測パラメータ符号化手段とを備え、
上記縮減セットは、対象予測単位に対する近傍予測単位領域に含まれる予測パラメータを少なくとも1以上含むとともに、上記縮減セットに含まれる予測パラメータ数は、上記基本セットに含まれる予測パラメータ数未満であり、
符号化手段により符号化される符号化データに含まれるフラグの値に応じている、上記第2予測パラメータ符号化手段により符号化される第1予測パラメータか、または、符号化される符号化データに含まれるフラグの値に応じている、上記第2予測パラメータ符号化手段により符号化される第2予測パラメータに基づき、上記予測パラメータ符号化手段は、上記予測パラメータを符号化するものであり、上記予測パラメータは動き補償予測に用いる動きベクトルであり、
対象予測単位に対する近傍予測単位領域に含まれる少なくとも2以上の予測パラメータに、予測パラメータ間で重複する予測パラメータが存在する場合には、上記重複する予測パラメータのうちの1つを上記縮減セットに含め、上記予測パラメータ符号化手段は、上記縮減セットに含まれる予測パラメータを符号化し、上記予測パラメータ符号化手段は、上記縮減セットに含まれる予測パラメータの数が1である場合には、上記第2予測パラメータの符号化を省略して上記予測パラメータを符号化することを特徴とする画像符号化装置。 - 入力画像と予測画像との差を、各予測単位について、予測画像の生成に用いられる予測パラメータと共に符号化することによって符号化データを生成する画像符号化方法において、
各予測単位に適用する予測パラメータの集合である縮減セットを生成する縮減セット構築ステップと、
予め定められた予測パラメータよりなる基本セットに含まれる予測パラメータを特定する第1予測パラメータを符号化するか、または、縮減セットに含まれる予測パラメータを特定する第2予測パラメータを、上記縮減セットに含まれる予測パラメータの数により決定する長さのビット列から符号化する第2予測パラメータ符号化ステップと、
予測パラメータを符号化する予測パラメータ符号化ステップと、を含み、
上記縮減セットは、対象予測単位に対する近傍予測単位領域に含まれる予測パラメータを少なくとも1以上含むとともに、上記縮減セットに含まれる予測パラメータ数は、上記基本セットに含まれる予測パラメータ数未満であり、
符号化される符号化データに含まれるフラグの値に応じている、上記第2予測パラメータ符号化ステップで符号化される第1予測パラメータか、または、符号化される符号化データに含まれるフラグの値に応じている、上記第2予測パラメータ符号化ステップで符号化される第2予測パラメータに基づき、上記予測パラメータ符号化ステップで、上記予測パラメータを符号化するものであり、上記予測パラメータは動き補償予測に用いる動きベクトルであり、
対象予測単位に対する近傍予測単位領域に含まれる少なくとも2以上の予測パラメータに、予測パラメータ間で重複する予測パラメータが存在する場合には、上記重複する予測パラメータのうちの1つを上記縮減セットに含め、上記予測パラメータ符号化ステップでは、上記縮減セットに含まれる予測パラメータを符号化し、上記予測パラメータ符号化ステップでは、上記縮減セットに含まれる予測パラメータの数が1である場合には、上記第2予測パラメータの符号化を省略して上記予測パラメータを符号化することを特徴とする画像符号化方法。 - 入力画像と予測画像との差を、各予測単位について、予測画像の生成に用いられる予測パラメータと共に符号化することによって得られた符号化データを復号する画像復号方法をコンピュータに実行させるための制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
各予測単位に適用する予測パラメータの集合である縮減セットを生成する縮減セット構築ステップと、
予め定められた予測パラメータよりなる基本セットに含まれる予測パラメータを特定する第1予測パラメータを復号するか、または、縮減セットに含まれる予測パラメータを特定する第2予測パラメータを、上記縮減セットに含まれる予測パラメータの数により決定する長さのビット列から復号する第2予測パラメータ復号ステップと、
予測パラメータを復号する予測パラメータ復号ステップと、を含み、
上記縮減セットは、対象予測単位に対する近傍予測単位領域に含まれる予測パラメータを少なくとも1以上含むとともに、上記縮減セットに含まれる予測パラメータ数は、上記基本セットに含まれる予測パラメータ数未満であり、
符号化データに含まれるフラグの値に応じて上記第2予測パラメータ復号ステップで復号される第1予測パラメータか、または、符号化データに含まれるフラグの値に応じて上記第2予測パラメータ復号ステップで復号される第2予測パラメータに基づき、上記予測パラメータ復号ステップでは、上記予測パラメータを復号するものであり、上記予測パラメータは動き補償予測に用いる動きベクトルであり、
対象予測単位に対する近傍予測単位領域に含まれる少なくとも2以上の予測パラメータに、予測パラメータ間で重複する予測パラメータが存在する場合には、上記重複する予測パラメータのうちの1つを上記縮減セットに含め、上記予測パラメータ復号ステップでは、上記縮減セットに含まれる予測パラメータを復号し、上記予測パラメータ復号ステップでは、上記縮減セットに含まれる予測パラメータの数が1である場合には、上記第2予測パラメータの復号を省略して上記予測パラメータを復号する、
ことをコンピュータに実行させるための制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り
可能な記録媒体。 - 入力画像と予測画像との差を、各予測単位について、予測画像の生成に用いられる予測パラメータと共に符号化することによって符号化データを生成する画像符号化方法をコンピュータに実行させるための制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
各予測単位に適用する予測パラメータの集合である縮減セットを生成する縮減セット構築ステップと、
予め定められた予測パラメータよりなる基本セットに含まれる予測パラメータを特定する第1予測パラメータを符号化するか、または、縮減セットに含まれる予測パラメータを特定する第2予測パラメータを、上記縮減セットに含まれる予測パラメータの数により決定する長さのビット列から符号化する第2予測パラメータ符号化ステップと、
予測パラメータを符号化する予測パラメータ符号化ステップと、を含み、
上記縮減セットは、対象予測単位に対する近傍予測単位領域に含まれる予測パラメータを少なくとも1以上含むとともに、上記縮減セットに含まれる予測パラメータ数は、上記基本セットに含まれる予測パラメータ数未満であり、
符号化される符号化データに含まれるフラグの値に応じている、上記第2予測パラメータ符号化ステップで符号化される第1予測パラメータか、または、符号化される符号化データに含まれるフラグの値に応じている、上記第2予測パラメータ符号化ステップで符号化される第2予測パラメータに基づき、上記予測パラメータ符号化ステップで、上記予測パラメータを符号化するものであり、上記予測パラメータは動き補償予測に用いる動きベクトルであり、
対象予測単位に対する近傍予測単位領域に含まれる少なくとも2以上の予測パラメータに、予測パラメータ間で重複する予測パラメータが存在する場合には、上記重複する予測パラメータのうちの1つを上記縮減セットに含め、上記予測パラメータ符号化ステップでは、上記縮減セットに含まれる予測パラメータを符号化し、上記予測パラメータ符号化ステップでは、上記縮減セットに含まれる予測パラメータの数が1である場合には、上記第2予測パラメータの符号化を省略して上記予測パラメータを符号化する
ことをコンピュータに実行させるための制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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