JP6318729B2 - Terminal device and data management device - Google Patents
Terminal device and data management device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6318729B2 JP6318729B2 JP2014051447A JP2014051447A JP6318729B2 JP 6318729 B2 JP6318729 B2 JP 6318729B2 JP 2014051447 A JP2014051447 A JP 2014051447A JP 2014051447 A JP2014051447 A JP 2014051447A JP 6318729 B2 JP6318729 B2 JP 6318729B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- block
- unit
- prediction
- image
- pixel value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Description
この発明は、画像を高効率で符号化を行う符号化部と、高効率で符号化されている画像を復号する復号部を備える端末装置及びデータ管理装置に関するものである。 The present invention relates to a terminal device and a data management device including an encoding unit that encodes an image with high efficiency and a decoding unit that decodes an image encoded with high efficiency.
動画像を伝送・蓄積する際には、MPEG(Moving Picture Expert Groups)やITU−T H.26xなどの国際標準動画像符号化方式を用いて情報量を圧縮することが一般的に行われる。特に、2013年1月に標準化を完了したHEVC(High Efficiency Video Coding)は、4KやSHV(Super Hi−Vision)といったUHDTV(Ultra High Definition Television)による放送・通信サービスや、モバイル回線でのHD(High Definition)映像伝送の実現に向けて必要不可欠な技術である。 When transmitting and accumulating moving images, MPEG (Moving Picture Expert Groups) or ITU-T H.264. It is common practice to compress the amount of information using an international standard video coding scheme such as 26x. In particular, HEVC (High Efficiency Video Coding), which has been standardized in January 2013, is a broadcasting / communication service (HD or HD) using UHDTV (Ultra High Definition Television) such as 4K and SHV (Super Hi-Vision), and mobile lines (HD). High Definition) This technology is indispensable for realizing video transmission.
原画像である符号化対象画像の動画像符号化が行われた場合、符号化対象画像の圧縮データを復号することで得られる復号画像には、本来原画像に存在しないノイズ(符号化歪みに伴うノイズ)が発生することがある。
このノイズの存在は、復号画像の画質を低下させるだけでなく、画像符号化装置が符号化を実施する際に用いる参照画像の画質も低下させる。参照画像の画質の低下は、符号化効率の低下を招くため、符号化歪みに伴うノイズは可能な限り取り除く必要がある。
When moving image coding of an encoding target image that is an original image is performed, a decoded image obtained by decoding compressed data of the encoding target image includes noise that does not originally exist in the original image (encoding distortion). Accompanying noise) may occur.
The presence of this noise not only lowers the image quality of the decoded image, but also reduces the image quality of the reference image used when the image coding apparatus performs coding. A reduction in the image quality of the reference image causes a reduction in encoding efficiency, and therefore noise accompanying encoding distortion must be removed as much as possible.
符号化歪みに伴うノイズを低減するための手法として、復号画像に対してフィルタを適用するループフィルタがある。
例えば、以下の特許文献1に開示されている画像符号化装置では、ループフィルタの一つとして、画素適応オフセットと呼ばれるフィルタを利用している。これは、予め定められたルールに従って復号画像の各画素を複数のクラスに分類し、同じクラスに属する画素毎に、一定のオフセットを画素値に対して加算するという手法である。オフセットの値は、画像符号化装置で決定されて画像復号装置に伝送される。
例えば、原画像と復号画像の画素値の差分平均値をオフセットとすれば、画素適応オフセットの適用により復号画像が原画像に近付き、符号化歪みに伴うノイズを低減することができる。
As a technique for reducing noise accompanying coding distortion, there is a loop filter that applies a filter to a decoded image.
For example, the image encoding device disclosed in
For example, if the difference average value of the pixel values of the original image and the decoded image is used as an offset, the decoded image approaches the original image by applying a pixel adaptive offset, and noise associated with encoding distortion can be reduced.
画素適応オフセットにおける画素の分類方法には、大きく分けてバンドオフセットとエッジオフセットの2種類がある(例えば、非特許文献1を参照)。
バンドオフセットは、画素値の最小値から最大値までを等間隔に分割し、対象画素の画素値が、どの領域に属するかで画素を分類する。一方、エッジオフセットは、対象画素の画素値と、その近傍画素の画素値を比較して、対象画素がエッジであるか否かを判断し、対象画素がエッジである場合には、そのエッジの方向に応じて画素の分類を行う。バンドオフセットとエッジオフセットのどちらを用いるかは画像符号化装置が決定する。
The pixel classification method in the pixel adaptive offset is roughly divided into two types, a band offset and an edge offset (see, for example, Non-Patent Document 1).
The band offset divides the pixel value from the minimum value to the maximum value at equal intervals, and classifies the pixel according to which region the pixel value of the target pixel belongs. On the other hand, the edge offset compares the pixel value of the target pixel with the pixel values of its neighboring pixels to determine whether the target pixel is an edge. If the target pixel is an edge, The pixels are classified according to the direction. The image encoding apparatus determines whether to use the band offset or the edge offset.
ところで、現在、スマートフォンやタブレットの普及に伴ってニーズが拡大している画面共有や、FA・ビル用ディスプレイ、サイネージ、メディアアーカイブなどにおいて、PC・制御端末画面等を動画像として記録するニーズが高まっている。これらは、通常のカメラにより撮影された動画像と区別するため、スクリーンコンテンツと呼ばれている。
スクリーンコンテンツは、カメラにより撮影された動画像とは異なるいくつかの性質を有している。
By the way, there is a growing need to record PC / control terminal screens as moving images in screen sharing, FA / building displays, signage, media archives, etc., where the needs are expanding with the spread of smartphones and tablets. ing. These are called screen contents in order to distinguish them from moving images taken by a normal camera.
The screen content has several properties that are different from those of a moving image shot by a camera.
図42はスクリーンコンテンツの特徴例の説明図である。
カメラにより撮影された画像における画素値のヒストグラム(画素値ごとの出現頻度)を算出すると、一般的には、図42(a)に示すように密なヒストグラムになる。
これに対して、スクリーンコンテンツにおける画素値のヒストグラムを算出すると、図42(b)に示すように、極めて限られた画素値しか出現しておらず、非常に疎なヒストグラムとなる。
FIG. 42 is an explanatory diagram of a characteristic example of screen content.
When a pixel value histogram (appearance frequency for each pixel value) in an image photographed by a camera is calculated, a dense histogram is generally obtained as shown in FIG.
On the other hand, when a histogram of pixel values in the screen content is calculated, only a very limited pixel value appears as shown in FIG. 42B, resulting in a very sparse histogram.
このような特性を有するスクリーンコンテンツを符号化すると、前述の符号化歪みによってヒストグラムに変化が生じる。
図43はスクリーンコンテンツにおける符号化前後のヒストグラムの変化を示す説明図である。
符号化前のスクリーンコンテンツのヒストグラムでは、一本の鋭いピークのある箇所の周辺にはピークが存在していないが、そのスクリーンコンテンツを符号化してから復号した場合、符号化歪みが生じることで、その復号したスクリーンコンテンツのヒストグラムでは、一本の鋭いピークのある箇所の周辺には複数のピーク(符号化歪みに伴うノイズ)が存在している。
符号化歪みに伴うノイズは、復号画像の画質を低下させる原因となるため、前述のループフィルタなどによって取り除く必要がある。
When screen content having such characteristics is encoded, a change occurs in the histogram due to the encoding distortion described above.
FIG. 43 is an explanatory diagram showing changes in the histogram before and after encoding in the screen content.
In the histogram of the screen content before encoding, there is no peak around the point where there is one sharp peak, but when the screen content is encoded and then decoded, coding distortion occurs, In the histogram of the decoded screen content, there are a plurality of peaks (noise due to encoding distortion) around a portion with a single sharp peak.
Noise due to coding distortion causes a reduction in the image quality of the decoded image, and thus needs to be removed by the loop filter described above.
従来の画像符号化装置は以上のように構成されているので、符号化対象画像がカメラにより撮影された画像であるように、画素値のヒストグラムが密になる画像であれば、画素適応オフセットなどのループフィルタを適用することで、符号化歪みに伴うノイズを低減することができる。しかし、ヒストグラムが疎になるスクリーンコンテンツの局所復号画像に対して、画素適応オフセットなどのループフィルタを適用しても、符号化歪みに伴うノイズを十分に低減することができない課題があった。 Since the conventional image coding apparatus is configured as described above, if the image to be coded is an image taken by a camera, if the pixel value histogram is dense, pixel adaptive offset, etc. By applying this loop filter, it is possible to reduce noise accompanying coding distortion. However, even when a loop filter such as a pixel adaptive offset is applied to a locally decoded image of screen content having a sparse histogram, there is a problem that noise accompanying coding distortion cannot be sufficiently reduced.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ヒストグラムが疎になるスクリーンコンテンツの局所復号画像に生じる符号化歪みに伴うノイズを十分に低減することができる符号化部を備える端末装置及びデータ管理装置を得ることを目的とする。
また、この発明は、ヒストグラムが疎になるスクリーンコンテンツの復号画像に生じる符号化歪みに伴うノイズを十分に低減することができる復号部を備える端末装置及びデータ管理装置を得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and includes an encoding unit that can sufficiently reduce noise accompanying encoding distortion generated in a locally decoded image of a screen content having a sparse histogram. An object is to obtain a terminal device and a data management device.
It is another object of the present invention to obtain a terminal device and a data management device including a decoding unit that can sufficiently reduce noise accompanying coding distortion generated in a decoded image of screen content having a sparse histogram.
この発明に係る端末装置は、データを受信する受信部と、受信部により受信されたデータを処理する演算処理部と、演算処理部により処理されたデータに対して、符号化対象画像の圧縮データから得られる局所復号画像における画素値のヒストグラムを算出し、前記算出されたヒストグラムから符号化歪みに伴うノイズが重畳している画素を特定して、前記ノイズが重畳している画素の画素値を補正して符号化する符号化部と、符号化部により符号化されたデータを保存するデータ保存部とを備え、前記符号化部は、前記ヒストグラムにおけるピーク画素値を含む補正画素値範囲内の画素値において、前記符号化対象画像と前記局所復号画像との第1の誤差と、前記符号化対象画像と前記補正画素値範囲内の画素値を前記ピーク画素値とした局所復号画像との第2の誤差とを算出し、前記第2の誤差が前記第1の誤差より小さければ、前記補正画素値範囲内の画素値を前記ピーク画素値に置換するようにしたものである。 A terminal device according to the present invention includes a receiving unit that receives data, an arithmetic processing unit that processes data received by the receiving unit, and compressed data of an encoding target image with respect to the data processed by the arithmetic processing unit. The pixel value histogram in the locally decoded image obtained from the above is calculated, the pixel on which noise accompanying coding distortion is superimposed is identified from the calculated histogram, and the pixel value of the pixel on which the noise is superimposed is determined. An encoding unit that corrects and encodes the data; and a data storage unit that stores data encoded by the encoding unit, wherein the encoding unit is within a correction pixel value range including a peak pixel value in the histogram. In the pixel value, a first error between the encoding target image and the locally decoded image, and a pixel value within the correction target image and the correction pixel value range are set as the peak pixel value. Calculating a second error between where the decoded image, smaller than said second error the first error, and to so that to replace the pixel values in the correction pixel value range to the peak pixel value Is.
この発明によれば、データを受信する受信部と、受信部により受信されたデータを処理する演算処理部と、演算処理部により処理されたデータに対して、符号化対象画像の圧縮データから得られる局所復号画像における画素値のヒストグラムを算出し、前記算出されたヒストグラムから符号化歪みに伴うノイズが重畳している画素を特定して、前記ノイズが重畳している画素の画素値を補正して符号化する符号化部と、符号化部により符号化されたデータを保存するデータ保存部とを備え、前記符号化部は、前記ヒストグラムにおけるピーク画素値を含む補正画素値範囲内の画素値において、前記符号化対象画像と前記局所復号画像との第1の誤差と、前記符号化対象画像と前記補正画素値範囲内の画素値を前記ピーク画素値とした局所復号画像との第2の誤差とを算出し、前記第2の誤差が前記第1の誤差より小さければ、前記補正画素値範囲内の画素値を前記ピーク画素値に置換するように構成したので、ヒストグラムが疎になるスクリーンコンテンツの局所復号画像に生じる符号化歪みに伴うノイズを十分に低減することができる効果、及びネットワーク上の離れたコンピュータを遠隔操作するためのプロトコルを用いずに済み、セキュリティを向上することができる効果がある。 According to the present invention, a receiving unit that receives data, an arithmetic processing unit that processes the data received by the receiving unit, and the data processed by the arithmetic processing unit are obtained from the compressed data of the encoding target image. Calculating a histogram of pixel values in the locally decoded image, specifying a pixel on which noise accompanying coding distortion is superimposed from the calculated histogram, and correcting the pixel value of the pixel on which the noise is superimposed A data storage unit that stores data encoded by the encoding unit, and the encoding unit includes pixel values within a correction pixel value range including a peak pixel value in the histogram. The first error between the encoding target image and the local decoded image, and local decoding using the encoding target image and a pixel value within the correction pixel value range as the peak pixel value Calculating a second error between the image, if the second error is smaller than said first error, since a pixel value in the corrected pixel value range it has been configured so that to replace the peak pixel value , The effect of sufficiently reducing the noise caused by the coding distortion generated in the locally decoded image of the screen content in which the histogram is sparse, and the need for using a protocol for remotely operating a remote computer on the network, There is an effect that security can be improved.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による画像符号化装置を示す構成図である。
この実施の形態1の画像符号化装置が処理対象とする映像信号は、輝度信号と2つの色差信号からなるYUV信号や、ディジタル撮像素子から出力されるRGB信号等の任意の色空間のカラー映像信号のほか、モノクロ画像信号や赤外線画像信号など、映像フレームが水平・垂直2次元のディジタルサンプル(画素)列から構成される任意の映像信号である。各画素の階調は8ビットでもよいし、10ビット、12ビットなどの階調であってもよい。また、入力信号は映像信号ではなく静止画像信号でもよいことは、静止画像信号を1フレームのみで構成される映像信号と解釈できることから当然である。
FIG. 1 is a block diagram showing an image coding apparatus according to
The video signal to be processed by the image coding apparatus according to the first embodiment is a color video in an arbitrary color space such as a YUV signal composed of a luminance signal and two color difference signals, or an RGB signal output from a digital image sensor. In addition to signals, the video frame is an arbitrary video signal such as a monochrome image signal or an infrared image signal, in which a video frame is composed of a horizontal and vertical two-dimensional digital sample (pixel) sequence. The gradation of each pixel may be 8 bits, or a gradation of 10 bits, 12 bits, or the like. Further, it is natural that the input signal may be a still image signal instead of a video signal because the still image signal can be interpreted as a video signal composed of only one frame.
以下の説明においては、便宜上、特に断らない限り、入力される映像信号が、2つの色差成分U,Vが輝度成分Yに対して、縦横ともに2分の1にサブサンプルされたYUV4:2:0フォーマット、2つの色差成分U,Vが輝度成分Yに対して、横方向に2分の1にサブサンプルされたYUV4:2:2フォーマット、あるいは、2つの色差成分U,Vが輝度成分Yと同じサンプル数であるYUV4:4:4フォーマットの信号であるものとする。また、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の三原色の信号からなるRGB4:4:4フォーマットの信号については、それぞれの信号をYUV4:4:4フォーマットの信号とみなしてYUV4:4:4フォーマットと同一の符号化を行う。ただし、RGB4:4:4フォーマットの各信号(RGB)のYUV4:4:4フォーマットの各信号(YUV)への対応付けについては限定しない(任意に設定できる)。この対応付けはインデックス情報として上位ヘッダで符号化して画像復号装置側で認識できるようにしてもよい。このようにすることで、画像復号装置によって復号した復号画像の色を正しく表示することができる。 In the following description, for convenience, unless otherwise specified, the input video signal is YUV4: 2 in which the two color difference components U and V are subsampled in half both vertically and horizontally with respect to the luminance component Y: 0 format, YUV4: 2: 2 format in which two color difference components U and V are subsampled in half in the horizontal direction with respect to luminance component Y, or two color difference components U and V are luminance component Y And YUV 4: 4: 4 format signal having the same number of samples. In addition, for RGB 4: 4: 4 format signals composed of signals of the three primary colors of red (R), green (G), and blue (B), each signal is regarded as a YUV 4: 4: 4 format signal and YUV 4: Performs the same encoding as the 4: 4 format. However, the correspondence of each signal (RGB) in RGB 4: 4: 4 format to each signal (YUV) in YUV 4: 4: 4 format is not limited (can be arbitrarily set). This association may be encoded as an index information with a high-order header so that the image decoding apparatus can recognize it. By doing in this way, the color of the decoded image decoded by the image decoding apparatus can be correctly displayed.
また、YUV4:4:4フォーマット信号やRGB4:4:4フォーマット信号の場合、各信号をモノクローム画像信号とみなしてそれぞれ独立にモノクローム(YUV4:0:0)符号化してビットストリームを生成するようにしてもよい。このようにすることで各信号並列に符号化処理を実施することができる。その際、各モノクローム信号がどの色信号であるかを示す情報をインデックス情報として上位ヘッダで符号化して画像復号装置側で認識できるようにしてもよい。このようにすることで、画像復号装置によって復号した復号画像の色を正しく表示することができる。
なお、映像の各フレームに対応する処理データ単位を「ピクチャ」と称し、この実施の形態1では、「ピクチャ」は順次走査(プログレッシブスキャン)された映像フレームの信号として説明を行う。ただし、映像信号がインタレース信号である場合、「ピクチャ」は映像フレームを構成する単位であるフィールド画像信号であってもよい。
In the case of a YUV 4: 4: 4 format signal or an RGB 4: 4: 4 format signal, each signal is regarded as a monochrome image signal and is independently encoded in monochrome (YUV 4: 0: 0) to generate a bit stream. May be. In this way, encoding processing can be performed in parallel with each signal. At this time, information indicating which color signal each monochrome signal is may be encoded as index information in the upper header so that the image decoding apparatus can recognize it. By doing in this way, the color of the decoded image decoded by the image decoding apparatus can be correctly displayed.
The processing data unit corresponding to each frame of the video is referred to as “picture”. In the first embodiment, “picture” is described as a signal of a video frame that has been sequentially scanned (progressive scan). However, when the video signal is an interlace signal, the “picture” may be a field image signal which is a unit constituting a video frame.
図1において、符号化制御部1は符号化処理が実施される際の処理単位となる符号化ブロックの最大サイズを決定するとともに、最大サイズの符号化ブロックが階層的に分割される際の上限の階層数を決定することで、各々の符号化ブロックのサイズを決定する処理を実施する。また、符号化制御部1は選択可能な1以上の符号化モード(予測処理単位を示す予測ブロックのサイズなどが異なる1以上のイントラ符号化モード、予測処理単位を示す予測ブロックのサイズなどが異なる1以上のイントラブロックコピー符号化モード、予測ブロックのサイズなどが異なる1以上のインター符号化モード)の中から、ブロック分割部3から出力される符号化ブロックに適用する符号化モードを選択する処理を実施する。選択手法の例としては、選択可能な1以上の符号化モードの中から、ブロック分割部3から出力される符号化ブロックに対する符号化効率が最も高い符号化モードを選択する手法がある。
In FIG. 1, the
また、符号化制御部1は符号化効率が最も高い符号化モードがイントラ符号化モードである場合、そのイントラ符号化モードで符号化ブロックに対するイントラ予測処理を実施する際に用いるイントラ予測パラメータを上記イントラ符号化モードが示す予測処理単位である予測ブロック毎に決定し、符号化効率が最も高い符号化モードがイントラブロックコピー符号化モードである場合、そのイントラブロックコピー符号化モードで符号化ブロックに対するイントラブロックコピー予測処理を実施する際に用いるイントラブロックコピー予測パラメータを上記イントラブロックコピー符号化モードが示す予測処理単位である予測ブロック毎に決定し、符号化効率が最も高い符号化モードがインター符号化モードである場合、そのインター符号化モードで符号化ブロックに対するインター予測処理を実施する際に用いるインター予測パラメータを上記インター符号化モードが示す予測処理単位である予測ブロック毎に決定する処理を実施する。
In addition, when the coding mode with the highest coding efficiency is the intra coding mode, the
さらに、符号化制御部1は変換・量子化部9及び逆量子化・逆変換部10に与える予測差分符号化パラメータを決定する処理を実施する。予測差分符号化パラメータには、符号化ブロックにおける直交変換処理単位となる変換ブロックの分割情報を示す変換ブロック分割情報や、変換係数の量子化を行う際の量子化ステップサイズを規定する量子化パラメータなどが含まれる。
Furthermore, the
ここで、図2はYUV4:2:0フォーマットの信号における輝度信号及び色差信号の圧縮処理(変換処理、量子化処理)を実施する際の変換ブロックサイズを示す説明図である。変換ブロックサイズは、図2に示すように、符号化ブロックを四分木状に階層分割することによって決定される。例えば、変換ブロックを分割する場合と変換ブロックを分割しない場合での符号量や、符号化誤差を加味した評価尺度などに基づいて、評価値が最小になるように変換ブロックを分割するか否かを決定することで、符号量と符号化誤差のトレードオフの観点から最適な変換ブロックの分割形状を決定することができる。 Here, FIG. 2 is an explanatory diagram showing the conversion block size when the compression processing (conversion processing and quantization processing) of the luminance signal and the color difference signal in the YUV 4: 2: 0 format signal is performed. As shown in FIG. 2, the transform block size is determined by hierarchically dividing the encoded block into a quadtree. For example, whether or not to divide the transform block so that the evaluation value is minimized based on the amount of code when the transform block is divided and when the transform block is not divided, the evaluation scale that takes into account the coding error, etc. By determining, it is possible to determine the optimal division shape of the transform block from the viewpoint of the trade-off between the code amount and the coding error.
輝度信号については、例えば、図2に示すように、符号化ブロックが1つ又は複数の正方形の変換ブロックに階層的に分割されるように構成する。色差信号については、図2に示すように、入力信号フォーマットがYUV4:2:0信号である場合、輝度信号と同様に、符号化ブロックが1つ又は複数の正方形の変換ブロックに階層的に分割されるように構成する。この場合、色差信号の変換ブロックサイズは、対応する輝度信号の変換ブロックの縦横ともに半分のサイズとなる。 For example, as shown in FIG. 2, the luminance signal is configured so that the encoding block is hierarchically divided into one or a plurality of square transform blocks. For the color difference signal, as shown in FIG. 2, when the input signal format is a YUV 4: 2: 0 signal, the encoding block is hierarchically divided into one or a plurality of square transform blocks as with the luminance signal. To be configured. In this case, the conversion block size of the color difference signal is half the vertical and horizontal sizes of the corresponding luminance signal conversion block.
入力信号フォーマットがYUV4:2:2信号である場合、図3に示すように、輝度信号と同様の四分木状の階層分割を行う。また、分割したブロックの形状が、垂直方向の画素数が水平方向の画素数の2倍になる長方形となるため、さらに、分割したブロックを上下に二分することで、YUV4:2:0信号での色差信号と同じブロックサイズ(輝度信号の変換ブロックの縦横ともに半分のサイズ)の変換ブロック2つで構成するようにする。 When the input signal format is a YUV 4: 2: 2 signal, quadtree-like hierarchical division similar to the luminance signal is performed as shown in FIG. Further, since the shape of the divided block is a rectangle in which the number of pixels in the vertical direction is twice the number of pixels in the horizontal direction, the divided block is further divided into two parts in the vertical direction, so that the YUV 4: 2: 0 signal The color difference signal is composed of two conversion blocks having the same block size (half the vertical and horizontal sizes of the luminance signal conversion block).
また、入力信号フォーマットがYUV4:4:4信号である場合、図4に示すように、色差信号の変換ブロックは、常に輝度信号の変換ブロックと同様の分割を行い、同じサイズの変換ブロックとなるように構成する。輝度信号の変換ブロックの分割情報は、例えば、階層毎に分割するか否かを示す変換ブロック分割フラグとして可変長符号化部15に出力する。
When the input signal format is a YUV 4: 4: 4 signal, the color difference signal conversion block is always divided in the same manner as the luminance signal conversion block as shown in FIG. Configure as follows. The division information of the conversion block of the luminance signal is output to the variable
スライス分割部2は入力画像として映像信号を入力すると、その入力画像を符号化制御部1により決定されたスライス分割情報にしたがって1以上の“スライス”という部分画像に分割する処理を実施する。スライスの分割単位は、上述した符号化ブロック単位まで細かくすることができる。
ブロック分割部3はスライス分割部2により分割されたスライスを入力する毎に、そのスライスを符号化制御部1により決定された最大サイズの符号化ブロックである最大符号化ブロックに分割するとともに、符号化制御部1により決定された上限の階層数に至るまで、その最大符号化ブロックを階層的に各符号化ブロックへ分割する処理を実施する。即ち、ブロック分割部3はスライスを符号化制御部1により決定された分割に応じて各符号化ブロックに分割して、その符号化ブロックを出力する処理を実施する。また、各符号化ブロックは予測処理単位となる1つないし複数の予測ブロックに分割される。
When a video signal is input as an input image, the
Each time the
切換スイッチ4は符号化制御部1により決定された符号化モードがイントラ符号化モードであれば、ブロック分割部3から出力された符号化ブロックをイントラ予測部5に出力し、符号化制御部1により決定された符号化モードがイントラブロックコピー符号化モードであれば、ブロック分割部3から出力された符号化ブロックをイントラブロックコピー予測部6に出力し、符号化制御部1により決定された符号化モードがインター符号化モードであれば、ブロック分割部3から出力された符号化ブロックを動き補償予測部7に出力する処理を実施する。
If the coding mode determined by the
イントラ予測部5は切換スイッチ4から出力された符号化ブロックに対応する符号化モードとして、符号化制御部1によりイントラ符号化モードが選択された場合、イントラ用メモリ12に格納されている局所復号画像を参照しながら、符号化制御部1により決定されたイントラ予測パラメータを用いたイントラ予測処理(フレーム内予測処理)を実施してイントラ予測画像を生成する処理を実施する。
When the intra control mode is selected by the
即ち、イントラ予測部5は、輝度信号については、輝度信号のイントラ予測パラメータを用いたイントラ予測処理(フレーム内予測処理)を実施して、輝度信号の予測画像を生成する。一方、色差信号については、色差信号のイントラ予測パラメータが、輝度信号に対するイントラ予測モードと同じ予測モードを用いる旨を示している場合(イントラ予測パラメータが輝度色差共通イントラ予測モード(DMモード)を示している場合)、輝度信号と同じフレーム内予測を実施して、色差信号の予測画像を生成する。図5はYUV4:2:0フォーマットの信号において輝度信号と色差信号で同一の方向性予測を用いた場合を示し、図6はYUV4:2:2フォーマットの信号において輝度信号と色差信号で同一の方向性予測を用いた場合を示している。
That is, for the luminance signal, the
また、色差信号のイントラ予測パラメータが、垂直方向予測モード又は水平方向予測モードを示している場合、色差信号に対する方向性予測を実施して、色差信号の予測画像を生成する。また、色差信号のイントラ予測パラメータが、輝度相関利用色差信号予測モード(LMモード)を示している場合、予測画像の生成対象ブロックの上及び左に隣接している複数の画素の輝度信号及び色差信号を用いて、輝度信号と色差信号の相関を示す相関パラメータを算出し、その相関パラメータと予測処理対象の色差信号のブロックに対応する輝度信号を用いて、色差信号の予測画像を生成する。 Further, when the intra prediction parameter of the color difference signal indicates the vertical direction prediction mode or the horizontal direction prediction mode, the directionality prediction for the color difference signal is performed to generate a prediction image of the color difference signal. Further, when the intra prediction parameter of the color difference signal indicates the luminance correlation use color difference signal prediction mode (LM mode), the luminance signal and color difference of a plurality of pixels adjacent above and to the left of the prediction image generation target block. A correlation parameter indicating the correlation between the luminance signal and the color difference signal is calculated using the signal, and a predicted image of the color difference signal is generated using the correlation parameter and the luminance signal corresponding to the block of the color difference signal to be predicted.
入力信号フォーマットがYUV4:2:2信号である場合、図7に示すように、輝度信号が正方ブロックであれば、色差信号は輝度信号と比較して水平方向の画素数が1/2となる長方形のブロックとなる。したがって、図8に示すように、YUV4:4:4信号をYUV4:2:2信号に変換した際に、輝度信号と色差信号で同一方向の予測となるようにするためには、YUV4:2:2信号上では、垂直方向予測と水平方向予測以外の方向性予測の場合には、色差信号の予測方向が輝度信号の予測方向と異なることとなる。具体的には、図9に示すように、輝度信号の予測方向ベクトルをvL=(dxL,dyL)とした場合、色差信号の予測方向ベクトルは、vC=(dxL/2,dyL)となる。即ち、図10に示すように、予測方向の角度をθとした場合、輝度信号の予測方向の角度をθL、色差信号の予測方向の角度をθCとして、tanθC=2tanθLの関係となる予測方向で予測する必要がある。 When the input signal format is a YUV 4: 2: 2 signal and the luminance signal is a square block as shown in FIG. 7, the color difference signal has half the number of pixels in the horizontal direction compared to the luminance signal. It becomes a rectangular block. Therefore, as shown in FIG. 8, when the YUV4: 4: 4 signal is converted into a YUV4: 2: 2 signal, in order to predict the luminance signal and the color difference signal in the same direction, YUV4: 2 : On two signals, in the case of directional prediction other than vertical prediction and horizontal prediction, the prediction direction of the color difference signal is different from the prediction direction of the luminance signal. Specifically, as shown in FIG. 9, when the prediction direction vector of the luminance signal is v L = (dx L , dy L ), the prediction direction vector of the color difference signal is v C = (dx L / 2, dy L ). That is, as shown in FIG. 10, when the angle of the prediction direction is θ, the angle of the prediction direction of the luminance signal is θ L , the angle of the prediction direction of the color difference signal is θ C , and tan θ C = 2tan θ L It is necessary to predict in the prediction direction.
したがって、輝度信号と色差信号で同一方向の予測を行う上記DMモードを正しく実施できるようにするために、入力信号フォーマットがYUV4:2:2信号である場合、輝度信号に使用したイントラ予測モードのインデックスを色差信号の予測に用いるイントラ予測モードのインデックスに変換し、変換後のインデックスに対応するイントラ予測モードによる色差信号の予測処理を実施する。具体的には、インデックスの変換テーブルを用意し、その変換テーブルを参照することで、インデックスを変換するように構成してもよいし、予め変換式を用意して、その変換式に従ってインデックスを変換するように構成してもよい。このように構成することで、方向性予測処理自体を変更することなく、インデックスの変換のみで、YUV4:2:2信号のフォーマットに応じた色差信号の適切な予測を実施することができる。 Therefore, when the input signal format is a YUV 4: 2: 2 signal in order to correctly implement the DM mode in which the prediction in the same direction is performed with the luminance signal and the color difference signal, the intra prediction mode used for the luminance signal is used. The index is converted into an index of an intra prediction mode used for prediction of the color difference signal, and the prediction process of the color difference signal in the intra prediction mode corresponding to the converted index is performed. Specifically, an index conversion table may be prepared, and the index may be converted by referring to the conversion table. Alternatively, a conversion formula is prepared in advance, and the index is converted according to the conversion formula. You may comprise. With this configuration, it is possible to perform appropriate prediction of the color difference signal according to the format of the YUV 4: 2: 2 signal only by converting the index without changing the directionality prediction process itself.
イントラブロックコピー予測部6は切換スイッチ4から出力された符号化ブロックに対応する符号化モードとして、符号化制御部1によりイントラブロックコピー符号化モードが選択された場合、その符号化ブロック内の予測ブロック(予測処理単位のブロック)が属している最大サイズの符号化ブロック(最大符号化ブロック)の中で、未だ局所復号が済んでいない領域内の各画素の画素値を所定の方法で仮定する処理を実施する。また、イントラブロックコピー予測部6は符号化ブロック内の予測ブロック毎に、同一のピクチャ内で既に符号化が行われて局所復号が済んでいる領域の中から、当該予測ブロックと最も近似しているブロックである参照ブロックを探索して、その参照ブロックを当該予測ブロックの予測画像に決定する処理を実施する。
When the intra block copy encoding mode is selected by the
動き補償予測部7は切換スイッチ4から出力された符号化ブロックに対応する符号化モードとして、符号化制御部1によりインター符号化モードが選択された場合、符号化ブロックと動き補償予測フレームメモリ14に格納されている1フレーム以上の局所復号画像を比較して動きベクトルを探索し、その動きベクトルと符号化制御部1により決定された参照するフレーム番号などのインター予測パラメータを用いて、その符号化ブロックに対するインター予測処理(動き補償予測処理)を実施してインター予測画像を生成する処理を実施する。
When the inter coding mode is selected by the
減算部8はブロック分割部3より出力された符号化ブロックから、イントラ予測部5により生成されたイントラ予測画像、イントラブロックコピー予測部6により生成されたイントラブロックコピー予測画像、又は、動き補償予測部7により生成されたインター予測画像を減算して、その減算結果である差分画像を示す予測差分信号を変換・量子化部9に出力する処理を実施する。
The subtracting
変換・量子化部9は符号化制御部1により決定された予測差分符号化パラメータに含まれる変換ブロック分割情報を参照して、減算部8から出力された予測差分信号に対する直交変換処理(例えば、DCT(離散コサイン変換)やDST(離散サイン変換)、予め特定の学習系列に対して基底設計がなされているKL変換等の直交変換処理)を変換ブロック単位に実施して変換係数を算出するとともに、その予測差分符号化パラメータに含まれる量子化パラメータを参照して、その変換ブロック単位の変換係数を量子化し、量子化後の変換係数である圧縮データを逆量子化・逆変換部10及び可変長符号化部15に出力する処理を実施する。
変換・量子化部9は変換係数を量子化する際、上記量子化パラメータから算出される量子化ステップサイズを変換係数毎にスケーリングする量子化マトリクスを用いて、変換係数の量子化処理を実施するようにしてもよい。
The transform /
When the transform /
ここで、図11は4×4DCTの量子化マトリクスの一例を示す説明図である。図中の数字は、各変換係数の量子化ステップサイズのスケーリング値を示している。例えば、符号化ビットレートを抑制するために、図11に示すように、高域の変換係数程、量子化ステップサイズを大きな値にスケーリングすることで、複雑な画像領域等で発生する高域の変換係数を抑制して符号量を抑えつつ、主観品質に大きく影響する低域の係数の情報を落とさずに符号化することができる。このように、変換係数毎の量子化ステップサイズを制御したい場合には量子化マトリクスを用いればよい。 FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of a 4 × 4 DCT quantization matrix. The numbers in the figure indicate the scaling value of the quantization step size of each transform coefficient. For example, in order to suppress the encoding bit rate, as shown in FIG. 11, by scaling the quantization step size to a larger value for a higher frequency transform coefficient, a higher frequency generated in a complex image region or the like. It is possible to perform coding without dropping information on low-frequency coefficients that greatly affect subjective quality while suppressing the amount of codes by suppressing conversion coefficients. Thus, when it is desired to control the quantization step size for each transform coefficient, a quantization matrix may be used.
また、量子化マトリクスは、各直交変換サイズで色信号や符号化モード(イントラ符号化かインター符号化か)毎に独立したマトリクスを使用することができ、初期値として、画像符号化装置及び画像復号装置で予め共通に用意されている量子化マトリクスや既に符号化された量子化マトリクスの中から選択するか、新しい量子化マトリクスを用いるかをそれぞれ選択することができる。したがって、変換・量子化部9は、各直交変換サイズに対して色信号や符号化モード毎に、新しい量子化マトリクスを用いるか否かを示すフラグ情報を符号化すべき量子化マトリクスパラメータに設定する。
In addition, the quantization matrix can use an independent matrix for each color signal and coding mode (intra coding or inter coding) with each orthogonal transform size. It is possible to select whether to use a quantization matrix that is commonly prepared in advance by the decoding apparatus or an already encoded quantization matrix or to use a new quantization matrix. Accordingly, the transform /
さらに、新しい量子化マトリクスを用いる場合には、図11に示すような量子化マトリクスの各スケーリング値を符号化すべき量子化マトリクスパラメータに設定する。一方、新しい量子化マトリクスを用いない場合には、初期値として、画像符号化装置及び画像復号装置で、予め共通に用意されている量子化マトリクス、又は、既に符号化された量子化マトリクスの中から、使用するマトリクスを特定するインデックスを符号化すべき量子化マトリクスパラメータに設定する。ただし、参照可能な既に符号化された量子化マトリクスが存在しない場合、画像符号化装置及び画像復号装置で予め共通に用意されている量子化マトリクスのみ選択可能となる。 Furthermore, when a new quantization matrix is used, each scaling value of the quantization matrix as shown in FIG. 11 is set as a quantization matrix parameter to be encoded. On the other hand, when a new quantization matrix is not used, as an initial value, a quantization matrix prepared in advance by the image encoding device and the image decoding device, or a quantization matrix that has already been encoded is used. Thus, an index for specifying a matrix to be used is set as a quantization matrix parameter to be encoded. However, when there is no already-encoded quantization matrix that can be referred to, it is possible to select only the quantization matrix that is prepared in advance by the image encoding device and the image decoding device.
逆量子化・逆変換部10は符号化制御部1により決定された予測差分符号化パラメータに含まれる量子化パラメータ及び変換ブロック分割情報を参照して、変換ブロック単位に変換・量子化部9から出力された圧縮データを逆量子化するとともに、逆量子化後の圧縮データである変換係数に対する逆直交変換処理を実施して、減算部8から出力された予測差分信号に相当する局所復号予測差分信号を算出する処理を実施する。なお、変換・量子化部9が量子化マトリクスを用いて、量子化処理を実施している場合には、逆量子化処理時においても、その量子化マトリクスを参照して、対応する逆量子化処理を実施する。
The inverse quantization /
加算部11は逆量子化・逆変換部10により算出された局所復号予測差分信号と、イントラ予測部5により生成されたイントラ予測画像、イントラブロックコピー予測部6により生成されたイントラブロックコピー予測画像、又は、動き補償予測部7により生成されたインター予測画像とを加算して、ブロック分割部3から出力された符号化ブロックに相当する局所復号画像を算出する処理を実施する。
イントラ用メモリ12は加算部11により算出された局所復号画像を格納する記録媒体である。
The
The
ループフィルタ部13は加算部11により算出された局所復号画像に対して、所定のフィルタ処理を実施して、フィルタ処理後の局所復号画像を出力する処理を実施する。具体的には、変換ブロックの境界や予測ブロックの境界に発生する歪みを低減するフィルタ(デブロッキングフィルタ)処理、画素単位に適応的にオフセットを加算する(画素適応オフセット)処理、ウィーナフィルタ等の線形フィルタを適応的に切り替えてフィルタ処理する適応フィルタ処理などを行う。
これらのループフィルタは、復号画像の画質を向上させることを目的として適用されるが、図42に示すようなスクリーンコンテンツの特殊なヒストグラム形状を考慮しておらず、十分な画質改善効果が得られない。そこで、この実施の形態1では、新たなループフィルタ処理としてヒストグラム補正処理を実施する。
The
These loop filters are applied for the purpose of improving the image quality of the decoded image, but do not consider the special histogram shape of the screen content as shown in FIG. 42, and a sufficient image quality improvement effect can be obtained. Absent. Therefore, in the first embodiment, histogram correction processing is performed as new loop filter processing.
ループフィルタ部13は、上記のデブロッキングフィルタ処理、画素適応オフセット処理、適応フィルタ処理及びヒストグラム補正処理のそれぞれについて処理を行うか否かを決定し、各処理の有効フラグをヘッダ情報として可変長符号化部15に出力する。なお、上記のフィルタ処理を複数使用する際には、各フィルタ処理を順番に実施する。図12は複数のフィルタ処理を用いる場合のループフィルタ部13の構成例を示している。
ただし、図12に示しているループフィルタの種類と順序は一例に過ぎず、適用するループフィルタの種類と適用順序は必ずしも図12のようにする必要はない。例えば、デブロッキングフィルタ処理、画素適応オフセット処理、ヒストグラム補正処理の3種類だけでループフィルタ部13を構成することや、適用順序をデブロッキングフィルタ処理、ヒストグラム補正処理、画素適応オフセット処理の順にすることなどが考えられる。
The
However, the types and order of the loop filters shown in FIG. 12 are merely examples, and the types and application order of the loop filters to be applied are not necessarily as shown in FIG. For example, the
デブロッキングフィルタ処理では、ブロック境界にかけるフィルタ強度の選択に用いる各種パラメータを初期値から変更することができる。変更する場合には、そのパラメータをヘッダ情報として可変長符号化部15に出力する。
画素適応オフセット処理では、最初に、画像を複数のブロックに分割し、そのブロック単位に、オフセット処理を行わない場合もクラス分類手法の一つとして定義して、予め用意されている複数のクラス分類手法の中から、1つのクラス分類手法を選択する。次に、選択したクラス分類手法によって、ブロック内の各画素をクラス分類し、クラス毎に符号化歪みを補償するオフセット値を算出する。最後に、局所復号画像の画素値に対して、そのオフセット値を加算する処理を行うことで局所復号画像の画像品質を改善する。
In the deblocking filter process, various parameters used for selecting the filter strength applied to the block boundary can be changed from the initial values. When changing, the parameter is output to the variable
In the pixel adaptive offset process, first, an image is divided into a plurality of blocks, and when the offset process is not performed for each block, it is defined as one of the class classification methods, and a plurality of class classifications prepared in advance are used. One classification method is selected from the methods. Next, each pixel in the block is classified by the selected class classification method, and an offset value for compensating the coding distortion is calculated for each class. Finally, the image quality of the locally decoded image is improved by performing a process of adding the offset value to the pixel value of the locally decoded image.
したがって、画素適応オフセット処理では、ブロック分割情報、各ブロックのクラス分類手法を示すインデックス、ブロック単位の各クラスのオフセット値を特定するオフセット情報をヘッダ情報として可変長符号化部15に出力する。
なお、画素適応オフセット処理において、例えば、最大符号化ブロックといった固定サイズのブロック単位に常に分割して、そのブロック毎にクラス分類手法を選択して、クラス毎の適応オフセット処理を行ってもよい。この場合、上記ブロック分割情報が不要となり、ブロック分割情報に要する符号量分だけ符号量が削減され、符号化効率を高めることができる。
Therefore, in the pixel adaptive offset processing, block division information, an index indicating a class classification method for each block, and offset information for specifying an offset value of each class in block units are output to the variable
In the pixel adaptive offset processing, for example, it may be always divided into fixed-size block units such as a maximum coding block, and a class classification method may be selected for each block to perform adaptive offset processing for each class. In this case, the block division information becomes unnecessary, the code amount is reduced by the amount of code required for the block division information, and the coding efficiency can be improved.
適応フィルタ処理では、局所復号画像を所定の手法でクラス分類し、各クラスに属する領域(局所復号画像)毎に、重畳されている歪みを補償するフィルタを設計し、そのフィルタを用いて、当該局所復号画像のフィルタ処理を実施する。そして、クラス毎に設計したフィルタをヘッダ情報として可変長符号化部15に出力する。クラス分類手法としては、画像を空間的に等間隔に区切る簡易な手法や、ブロック単位に画像の局所的な特性(分散など)に応じて分類する手法がある。また、適応フィルタ処理で使用するクラス数は、予め画像符号化装置及び画像復号装置に共通の値として設定してもよいし、符号化すべきパラメータとしてもよい。前者と比較して後者の方が、使用するクラス数を自由に設定することができるため、画像品質改善効果が上がるが、一方でクラス数を符号化するために、その分の符号量が増加する。
In adaptive filter processing, local decoded images are classified by a predetermined method, and a filter that compensates for the distortion that is superimposed is designed for each region (local decoded image) belonging to each class. Filter the local decoded image. Then, the filter designed for each class is output to the variable
図13はヒストグラム補正処理を実施するループフィルタ部13内の処理部を示す構成図である。
図13において、ヒストグラム算出部21は映像信号が示す入力画像(符号化対象画像)を複数のブロックに分割するとともに、加算部11により算出された局所復号画像を複数のブロックに分割し、その局所復号画像のブロック毎に画素値のヒストグラムを算出する処理を実施する。なお、ヒストグラム算出部21はヒストグラム算出手段を構成している。
画素値補正部22はヒストグラム算出部21により算出されたヒストグラムから符号化歪みに伴うノイズが重畳している画素を特定して、そのノイズが重畳している画素の画素値を補正する処理を実施する。なお、画素値補正部22は画素値補正手段を構成している。
FIG. 13 is a configuration diagram illustrating a processing unit in the
In FIG. 13, the
The pixel
画素値補正部22の第1の誤差算出部23はブロック単位の入力画像と局所復号画像との誤差を算出する処理を実施する。
第2の誤差算出部24はヒストグラム算出部21により算出されたヒストグラムにおけるピーク画素値を含む補正画素値範囲内の画素値を前記ピーク画素値に置換したと仮定した場合のブロック単位の局所復号画像と、ブロック単位の入力画像との誤差を算出する処理を実施する。
The first
The second
補正画素値範囲保存部25は第2の誤差算出部24により算出された誤差が第1の誤差算出部23により算出された誤差より小さければ、第1の誤差算出部23により算出された誤差を第2の誤差算出部24により算出された誤差に置き換えて、その補正画素値範囲を上書き保存する。
繰り返し処理部26は前記補正画素値範囲が予め設定された最大範囲に至るまで、その補正画素値範囲を更新して、誤差の算出処理の再実施を第2の誤差算出部24に繰り返し指示する処理を実施する。
画素値置換部27は繰り返し処理部26により更新された補正画素値範囲が予め設定された最大範囲に至ったのち、補正画素値範囲保存部25により保存されている補正画素値範囲内の画素値をピーク画素値に置換する処理を実施する。
If the error calculated by the second
The
After the corrected pixel value range updated by the
即ち、ヒストグラム補正処理では、最初に、ヒストグラム算出部21が、映像信号が示す入力画像を複数のブロックに分割するとともに、加算部11により算出された局所復号画像を複数のブロックに分割し、その局所復号画像のブロック毎に画素値のヒストグラムを算出する。
画素値補正部22は、ヒストグラム算出部21により算出されたヒストグラムのピーク画素値を所定の方法によって特定する。そのピーク画素値の近傍には、符号化歪みによるノイズが存在するため、ピーク画素値に近い画素値を持つ画素(補正画素値範囲内の画素値)に対して、その画素値をピーク画素値で置換することで符号化歪みを低減する。
ここで、図14は補正前後の画素値のヒストグラムを示す説明図である。
図14では、どれだけの範囲の画素値に対して補正を実施するのかを示す補正幅(補正画素値範囲)をwで表しており、この補正幅wは、ピーク画素値の位置や画像の特性に応じて最適な値が変わるため、画素値補正部22が算出する。
That is, in the histogram correction process, first, the
The pixel
Here, FIG. 14 is an explanatory diagram showing a histogram of pixel values before and after correction.
In FIG. 14, a correction width (correction pixel value range) indicating how much of the pixel value is to be corrected is represented by w, and this correction width w indicates the position of the peak pixel value or the image. Since the optimum value changes according to the characteristics, the pixel
図1において、動き補償予測フレームメモリ14はループフィルタ部13のフィルタ処理後の局所復号画像を格納する記録媒体である。
可変長符号化部15は変換・量子化部9から出力された圧縮データと、符号化制御部1の出力信号(最大符号化ブロック内のブロック分割情報、符号化モード、予測差分符号化パラメータ、ループフィルタパラメータ、イントラ予測パラメータ、イントラブロックコピー予測パラメータ、インター予測パラメータ)と、動き補償予測部7から出力された動きベクトル(符号化モードがインター符号化モードである場合)と、画素値補正部22により算出された最適な補正幅w(補正画素値範囲)とを可変長符号化して符号化データを生成する処理を実施する。
また、可変長符号化部15は、図15に例示するように、符号化ビットストリームのヘッダ情報として、シーケンスレベルヘッダ、ピクチャレベルヘッダを符号化し、ピクチャデータと共に符号化ビットストリームを生成する処理を実施する。なお、可変長符号化部15は符号化手段を構成している。
In FIG. 1, a motion compensated
The variable
Further, as illustrated in FIG. 15, the variable
ただし、ピクチャデータは1以上のスライスデータから構成され、各スライスデータはスライスレベルヘッダと当該スライス内にある上記符号化データをまとめたものである。ピクチャデータはスライスデータの他に補足情報を示すヘッダ情報を含む場合もある。
シーケンスレベルヘッダは、画像サイズ、色信号フォーマット、輝度信号や色差信号の信号値のビット深度、シーケンス単位でのループフィルタ部13における各フィルタ処理(適応フィルタ処理、画素適応オフセット処理、デブロッキングフィルタ処理、ヒストグラム補正処理)の有効フラグ情報、量子化マトリクスの有効フラグ情報など、一般的にシーケンス単位に共通となるヘッダ情報をまとめたものである。
However, picture data is composed of one or more slice data, and each slice data is a combination of a slice level header and the encoded data in the slice. The picture data may include header information indicating supplementary information in addition to the slice data.
The sequence level header includes an image size, a color signal format, a bit depth of a signal value of a luminance signal or a color difference signal, and each filter process (adaptive filter process, pixel adaptive offset process, deblocking filter process) in the
ピクチャレベルヘッダは、参照するシーケンスレベルヘッダのインデックスや動き補償時の参照ピクチャ数、エントロピー符号化の確率テーブル初期化フラグ、量子化マトリクスパラメータなど、ピクチャ単位で設定するヘッダ情報をまとめたものである。
スライスレベルヘッダは、当該スライスがピクチャのどの位置にあるかを示す位置情報、どのピクチャレベルヘッダを参照するかを示すインデックス、スライスの符号化タイプ(オールイントラ符号化、インター符号化など)、ループフィルタ部13における各フィルタ処理(適応フィルタ処理、画素適応オフセット処理、デブロッキングフィルタ処理、適応オフセット処理)を行うか否かを示すフラグ情報などのスライス単位のパラメータをまとめたものである。
The picture level header is a collection of header information set in units of pictures, such as an index of a sequence level header to be referenced, the number of reference pictures at the time of motion compensation, an entropy coding probability table initialization flag, and a quantization matrix parameter. .
The slice level header includes position information indicating where the slice is located in the picture, an index indicating which picture level header is referred to, a slice coding type (all-intra coding, inter coding, etc.), and a loop. This is a collection of parameters in units of slices such as flag information indicating whether or not each filter process (adaptive filter process, pixel adaptive offset process, deblocking filter process, and adaptive offset process) in the
各ヘッダ情報とピクチャデータはNALユニットによって識別される。具体的には、シーケンスパラメータセット(上記シーケンスレベルヘッダに相当)、ピクチャパラメータヘッダ(上記ピクチャレベルヘッダに相当)、スライスデータはそれぞれ固有のNALユニットタイプとして定義され、NALユニットタイプの識別情報(インデックス)と共に符号化される。補足情報についても、存在する場合には固有のNALユニットとして定義される。また、上記ピクチャデータはアクセスユニットとして定義され、一つのピクチャの符号化データを含むデータアクセスの単位を示している。 Each header information and picture data is identified by a NAL unit. Specifically, a sequence parameter set (corresponding to the above sequence level header), a picture parameter header (corresponding to the above picture level header), and slice data are each defined as a unique NAL unit type, together with identification information (index) of the NAL unit type Encoded. Supplemental information is also defined as a unique NAL unit if it exists. The picture data is defined as an access unit and indicates a unit of data access including encoded data of one picture.
図1の例では、画像符号化装置の構成要素である符号化制御部1、スライス分割部2、ブロック分割部3、切換スイッチ4、イントラ予測部5、イントラブロックコピー予測部6、動き補償予測部7、減算部8、変換・量子化部9、逆量子化・逆変換部10、加算部11、イントラ用メモリ12、ループフィルタ部13、動き補償予測フレームメモリ14及び可変長符号化部15のそれぞれが専用のハードウェアで構成(イントラ用メモリ12及び動き補償予測フレームメモリ14以外の構成要素は、例えば、CPUを実装している半導体集積回路や、ワンチップマイコンなどで構成)されているものを想定しているが、画像符号化装置がコンピュータで構成されていてもよい。
In the example of FIG. 1, a
画像符号化装置をコンピュータで構成する場合、イントラ用メモリ12及び動き補償予測フレームメモリ14をコンピュータのメモリ上に構成するとともに、符号化制御部1、スライス分割部2、ブロック分割部3、切換スイッチ4、イントラ予測部5、イントラブロックコピー予測部6、動き補償予測部7、減算部8、変換・量子化部9、逆量子化・逆変換部10、加算部11、ループフィルタ部13及び可変長符号化部15の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのCPUが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
図16はこの発明の実施の形態1による画像符号化装置の処理内容を示すフローチャートである。
When the image encoding device is configured by a computer, the
FIG. 16 is a flowchart showing the processing contents of the image coding apparatus according to
図17はこの発明の実施の形態1による画像復号装置を示す構成図である。
図17において、可変長復号部31は図1の画像符号化装置により生成された符号化ビットストリームを入力すると、そのビットストリームからシーケンスレベルヘッダ、ピクチャレベルヘッダ、スライスレベルヘッダなどの各ヘッダ情報とピクチャデータを復号する処理を実施する。
ただし、ピクチャデータは1以上のスライスデータから構成されており、各スライスデータはスライスレベルヘッダと当該スライス内にある符号化データがまとめられているものである。ピクチャデータはスライスデータの他に補足情報を示すヘッダ情報を含む場合もある。このとき、YUV4:4:4フォーマット信号やRGB4:4:4フォーマット信号の各信号をモノクローム画像信号とみなしてそれぞれ独立にモノクローム(YUV4:0:0)符号化していることを示す情報がヘッダ情報に含まれる場合、各色信号の符号化ビットストリームに対してそれぞれ独立に復号処理を実施することができる。
FIG. 17 is a block diagram showing an image decoding apparatus according to
In FIG. 17, when the variable
However, picture data is composed of one or more slice data, and each slice data is a collection of a slice level header and encoded data in the slice. The picture data may include header information indicating supplementary information in addition to the slice data. At this time, the header information includes information indicating that each of the YUV 4: 4: 4 format signal and the RGB 4: 4: 4 format signal is regarded as a monochrome image signal and is independently encoded in monochrome (YUV 4: 0: 0). In the case where it is included, the decoding process can be performed independently on the encoded bit stream of each color signal.
各ヘッダ情報とピクチャデータはNALユニットによって識別される。具体的には、シーケンスパラメータセット(上記シーケンスレベルヘッダに相当)、ピクチャパラメータヘッダ(上記ピクチャレベルヘッダに相当)、スライスデータはそれぞれ固有のNALユニットタイプとして定義され、NALユニットタイプの識別情報(インデックス)を復号することで識別される。補足情報についても、存在する場合には固有のNALユニットとして識別される。また、ピクチャデータはスライスデータを示すNALユニット等をまとめたアクセスユニットとして識別される。 Each header information and picture data is identified by a NAL unit. Specifically, a sequence parameter set (corresponding to the sequence level header), a picture parameter header (corresponding to the picture level header), and slice data are defined as unique NAL unit types, respectively, and identification information (index) of the NAL unit type is used. It is identified by decoding. The supplemental information is also identified as a unique NAL unit if it exists. The picture data is identified as an access unit in which NAL units indicating slice data are collected.
上記ヘッダ情報に含まれる量子化マトリクスの有効フラグ情報が“有効”を示す場合、可変長復号部31は量子化マトリクスパラメータを可変長復号し、量子化マトリクスを特定する。具体的には、各直交変換サイズの色信号や符号化モード毎に、量子化マトリクスパラメータが初期値として、画像符号化装置及び画像復号装置で予め共通に用意されている量子化マトリクス、又は、既に復号された量子化マトリクスである(新しい量子化マトリクスでない)ことを示す場合は、上記マトリクスの内のどの量子化マトリクスであるかを特定するインデックス情報を参照して量子化マトリクスを特定し、量子化マトリクスパラメータが新しい量子化マトリクスを用いることを示す場合は、量子化マトリクスパラメータに含まれる量子化マトリクスを使用する量子化マトリクスとして特定する。
When the valid flag information of the quantization matrix included in the header information indicates “valid”, the variable
また、可変長復号部31は、スライスレベルヘッダを参照して、スライス分割状態を特定するとともに、各スライスのスライスデータを復号して、最大符号化ブロックの符号化データを特定すると共に、スライスデータに含まれるブロック分割情報を復号して、最大符号化ブロックを階層的に分割して復号処理を行う単位である符号化ブロックを特定し、各々の符号化ブロックに係る圧縮データ、符号化モード、イントラ予測パラメータ(符号化モードがイントラ符号化モードである場合)、イントラブロックコピー予測パラメータ(符号化モードがイントラブロックコピー符号化モードである場合)、インター予測パラメータ(符号化モードがインター符号化モードである場合)、動きベクトル(符号化モードがインター符号化モードである場合)、最適な補正幅w(補正画素値範囲)及び予測差分符号化パラメータを可変長復号する処理を実施する。なお、可変長復号部31は復号手段を構成している。
In addition, the variable
逆量子化・逆変換部32は可変長復号部31により可変長復号された予測差分符号化パラメータに含まれる量子化パラメータ及び変換ブロック分割情報を参照して、可変長復号部31により可変長復号された圧縮データを変換ブロック単位に逆量子化するとともに、逆量子化後の圧縮データである変換係数に対する逆直交変換処理を実施して、図1の逆量子化・逆変換部10から出力された局所復号予測差分信号と同一の復号予測差分信号を算出する処理を実施する。
The inverse quantization /
ここで、上記変換ブロック分割情報から、符号化ブロックにおける変換ブロックの分割状態を特定する。例えば、YUV4:2:0フォーマットの信号の場合、変換ブロックサイズは、図2に示すように、符号化ブロックを四分木状に階層分割することによって決定される。
輝度信号については、例えば、図2に示すように、符号化ブロックが1つ又は複数の正方形の変換ブロックに階層的に分割されるように構成する。色差信号については、図2に示すように、入力信号フォーマットがYUV4:2:0信号である場合、輝度信号と同様に、符号化ブロックが1つ又は複数の正方形の変換ブロックに階層的に分割されるように構成する。この場合、色差信号の変換ブロックサイズは、対応する輝度信号の変換ブロックの縦横ともに半分のサイズとなる。
Here, the division state of the transform block in the coding block is specified from the transform block partition information. For example, in the case of a YUV 4: 2: 0 format signal, the transform block size is determined by hierarchically dividing the encoded block into quadtrees as shown in FIG.
For example, as shown in FIG. 2, the luminance signal is configured so that the encoding block is hierarchically divided into one or a plurality of square transform blocks. For the color difference signal, as shown in FIG. 2, when the input signal format is a YUV 4: 2: 0 signal, the encoding block is hierarchically divided into one or a plurality of square transform blocks as with the luminance signal. To be configured. In this case, the conversion block size of the color difference signal is half the vertical and horizontal sizes of the corresponding luminance signal conversion block.
入力信号フォーマットがYUV4:2:2信号である場合、図3に示すように、輝度信号と同様の四分木状の階層分割を行う。また、分割したブロックの形状が、垂直方向の画素数が水平方向の画素数の2倍になる長方形となるため、さらに、分割したブロックを上下に二分することで、YUV4:2:0信号での色差信号と同じブロックサイズ(輝度信号の変換ブロックの縦横ともに半分のサイズ)の変換ブロック2つで構成するようにする。
入力信号フォーマットがYUV4:4:4信号である場合、図4に示すように、色差信号の変換ブロックは、常に輝度信号の変換ブロックと同様の分割を行い、同じサイズの変換ブロックとなるように構成する。
When the input signal format is a YUV 4: 2: 2 signal, quadtree-like hierarchical division similar to the luminance signal is performed as shown in FIG. Further, since the shape of the divided block is a rectangle in which the number of pixels in the vertical direction is twice the number of pixels in the horizontal direction, the divided block is further divided into two parts in the vertical direction, so that the YUV 4: 2: 0 signal The color difference signal is composed of two conversion blocks having the same block size (half the vertical and horizontal sizes of the luminance signal conversion block).
When the input signal format is a YUV 4: 4: 4 signal, as shown in FIG. 4, the color difference signal conversion block is always divided in the same manner as the luminance signal conversion block so that the conversion block has the same size. Configure.
また、可変長復号部31により可変長復号された各ヘッダ情報が、当該スライスで量子化マトリクスを用いて、逆量子化処理を実施することを示している場合、量子化マトリクスを用いて逆量子化処理を行う。具体的には、各ヘッダ情報から特定される量子化マトリクスを用いて逆量子化処理を行う。
In addition, when each header information variable-length decoded by the variable-
切換スイッチ33は可変長復号部31により可変長復号された符号化モードがイントラ符号化モードであれば、可変長復号部31により可変長復号されたイントラ予測パラメータをイントラ予測部34に出力し、可変長復号部31により可変長復号された符号化モードがイントラブロックコピー符号化モードであれば、可変長復号部31により可変長復号されたイントラブロックコピー予測パラメータをイントラブロックコピー予測部35に出力し、可変長復号部31により可変長復号された符号化モードがインター符号化モードであれば、可変長復号部31により可変長復号されたインター予測パラメータ及び動きベクトルを動き補償予測部36に出力する処理を実施する。
The
イントラ予測部34は可変長復号部31により可変長復号されたブロック分割情報から特定される符号化ブロックに係る符号化モードがイントラ符号化モードである場合、イントラ用メモリ38に格納されている復号画像を参照しながら、切換スイッチ33から出力されたイントラ予測パラメータを用いたイントラ予測処理(フレーム内予測処理)を実施してイントラ予測画像を生成する処理を実施する。
The
即ち、イントラ予測部34は、輝度信号については、輝度信号に対する上記イントラ予測パラメータを用いたイントラ予測処理(フレーム内予測処理)を実施して、輝度信号の予測画像を生成する。一方、色差信号については、色差信号のイントラ予測パラメータが、輝度信号に対するイントラ予測モードと同じ予測モードを用いる旨を示している場合(イントラ予測パラメータが輝度色差共通イントラ予測モード(DMモード)を示している場合)、輝度信号と同じフレーム内予測を実施して、色差信号の予測画像を生成する。
That is, for the luminance signal, the
また、色差信号のイントラ予測パラメータが、垂直方向予測モード又は水平方向予測モードを示している場合、色差信号に対する方向性予測を実施して、色差信号の予測画像を生成する。また、色差信号のイントラ予測パラメータが、輝度相関利用色差信号予測モード(LMモード)を示している場合、予測画像の生成対象ブロックの上及び左に隣接している複数の画素の輝度信号及び色差信号を用いて、輝度信号と色差信号の相関を示す相関パラメータを算出し、その相関パラメータと予測処理対象の色差信号のブロックに対応する輝度信号を用いて、色差信号の予測画像を生成する。 Further, when the intra prediction parameter of the color difference signal indicates the vertical direction prediction mode or the horizontal direction prediction mode, the directionality prediction for the color difference signal is performed to generate a prediction image of the color difference signal. Further, when the intra prediction parameter of the color difference signal indicates the luminance correlation use color difference signal prediction mode (LM mode), the luminance signal and color difference of a plurality of pixels adjacent above and to the left of the prediction image generation target block. A correlation parameter indicating the correlation between the luminance signal and the color difference signal is calculated using the signal, and a predicted image of the color difference signal is generated using the correlation parameter and the luminance signal corresponding to the block of the color difference signal to be predicted.
入力信号フォーマットがYUV4:2:2信号である場合、図7に示すように、輝度信号が正方ブロックであれば、色差信号は輝度信号と比較して水平方向の画素数が1/2となる長方形のブロックとなる。したがって、図8に示すように、YUV4:4:4信号をYUV4:2:2信号に変換した際に、輝度信号と色差信号で同一方向の予測となるようにするためには、YUV4:2:2信号上では、垂直方向予測と水平方向予測以外の方向性予測の場合には、色差信号の予測方向が輝度信号の予測方向と異なることとなる。具体的には、図9に示すように、輝度信号の予測方向ベクトルをvL=(dxL,dyL)とした場合、色差信号の予測方向ベクトルは、vC=(dxL/2,dyL)となる。即ち、図10に示すように、予測方向の角度をθとした場合、輝度信号の予測方向の角度をθL、色差信号の予測方向の角度をθCとして、tanθC=2tanθLの関係となる予測方向で予測する必要がある。 When the input signal format is a YUV 4: 2: 2 signal and the luminance signal is a square block as shown in FIG. 7, the color difference signal has half the number of pixels in the horizontal direction compared to the luminance signal. It becomes a rectangular block. Therefore, as shown in FIG. 8, when the YUV4: 4: 4 signal is converted into a YUV4: 2: 2 signal, in order to predict the luminance signal and the color difference signal in the same direction, YUV4: 2 : On two signals, in the case of directional prediction other than vertical prediction and horizontal prediction, the prediction direction of the color difference signal is different from the prediction direction of the luminance signal. Specifically, as shown in FIG. 9, when the prediction direction vector of the luminance signal is v L = (dx L , dy L ), the prediction direction vector of the color difference signal is v C = (dx L / 2, dy L ). That is, as shown in FIG. 10, when the angle of the prediction direction is θ, the angle of the prediction direction of the luminance signal is θ L , the angle of the prediction direction of the color difference signal is θ C , and tan θ C = 2tan θ L It is necessary to predict in the prediction direction.
したがって、輝度信号と色差信号で同一方向の予測を行う上記DMモードを正しく実施できるようにするために、入力信号フォーマットがYUV4:2:2信号である場合、輝度信号に使用したイントラ予測モードのインデックスを色差信号の予測に用いるイントラ予測モードのインデックスに変換し、変換後のインデックスに対応するイントラ予測モードによる色差信号の予測処理を実施する。具体的には、インデックスの変換テーブルを用意し、その変換テーブルを参照することで、インデックスを変換するように構成してもよいし、予め変換式を用意して、その変換式に従ってインデックスを変換するように構成してもよい。このように構成することで、方向性予測処理自体を変更することなく、インデックスの変換のみで、YUV4:2:2信号のフォーマットに応じた色差信号の適切な予測を実施することができる。 Therefore, when the input signal format is a YUV 4: 2: 2 signal in order to correctly implement the DM mode in which the prediction in the same direction is performed with the luminance signal and the color difference signal, the intra prediction mode used for the luminance signal is used. The index is converted into an index of an intra prediction mode used for prediction of the color difference signal, and the prediction process of the color difference signal in the intra prediction mode corresponding to the converted index is performed. Specifically, an index conversion table may be prepared, and the index may be converted by referring to the conversion table. Alternatively, a conversion formula is prepared in advance, and the index is converted according to the conversion formula. You may comprise. With this configuration, it is possible to perform appropriate prediction of the color difference signal according to the format of the YUV 4: 2: 2 signal only by converting the index without changing the directionality prediction process itself.
イントラブロックコピー予測部35は可変長復号部31により可変長復号されたブロック分割情報から特定される符号化ブロックに係る符号化モードがイントラブロックコピー符号化モードである場合、その符号化ブロック内の予測ブロックが属している最大符号化ブロックの中で、未だ復号が済んでいない領域内の各画素の画素値を所定の方法で仮定する処理を実施する。また、イントラブロックコピー予測部35は符号化ブロック内の予測ブロック毎に、同一のピクチャ内で既に復号が済んでいる領域の中から、当該予測ブロックと最も近似しているブロックである参照ブロックを探索して、その参照ブロックを当該予測ブロックの予測画像に決定する処理を実施する。
The intra block
動き補償予測部36は可変長復号部31により可変長復号されたブロック分割情報から特定される符号化ブロックに係る符号化モードがインター符号化モードである場合、動き補償予測フレームメモリ40に格納されている復号画像を参照しながら、切換スイッチ33から出力された動きベクトルとインター予測パラメータを用いたインター予測処理(動き補償予測処理)を実施してインター予測画像を生成する処理を実施する。
The motion
加算部37は逆量子化・逆変換部32により算出された復号予測差分信号と、イントラ予測部34により生成されたイントラ予測画像、イントラブロックコピー予測部35により生成されたイントラブロックコピー予測画像、又は、動き補償予測部36により生成されたインター予測画像とを加算して、図1の加算部11から出力された局所復号画像と同一の復号画像を算出する処理を実施する。
イントラ用メモリ38は加算部37により算出された復号画像をイントラ予測処理及びイントラブロックコピー予測処理で用いる参照画像として格納する記録媒体である。
The
The
ループフィルタ部39は加算部37により算出された復号画像に対して、所定のフィルタ処理を実施して、フィルタ処理後の復号画像を出力する処理を実施する。具体的には、変換ブロックの境界や予測ブロックの境界に発生する歪みを低減するフィルタ(デブロッキングフィルタ)処理、画素単位に適応的にオフセットを加算する(画素適応オフセット)処理、ウィーナフィルタ等の線形フィルタを適応的に切り替えてフィルタ処理する適応フィルタ処理などを行う。
これらのループフィルタは、復号画像の画質を向上させることを目的として適用されるが、図42に示すようなスクリーンコンテンツの特殊なヒストグラム形状を考慮しておらず、十分な画質改善効果が得られない。そこで、この実施の形態1では、新たなループフィルタ処理としてヒストグラム補正処理を実施する。
The
These loop filters are applied for the purpose of improving the image quality of the decoded image, but do not consider the special histogram shape of the screen content as shown in FIG. 42, and a sufficient image quality improvement effect can be obtained. Absent. Therefore, in the first embodiment, histogram correction processing is performed as new loop filter processing.
ループフィルタ部39は、上記のデブロッキングフィルタ処理、画素適応オフセット処理、適応フィルタ処理及びヒストグラム補正処理のそれぞれについて、可変長復号部31により可変長復号された各ヘッダ情報を参照することで、当該スライスで行うか否かを特定する。
このとき、2つ以上のフィルタ処理を行う場合において、例えば、画像符号化装置のループフィルタ部13が図12のように構成されていれば、図18に示すようにループフィルタ部39が構成される。当然、画像符号化装置のループフィルタ部13がデブロッキングフィルタ処理、画素適応オフセット処理及びヒストグラム補正処理から構成されていれば、ループフィルタ部39もデブロッキングフィルタ処理、画素適応オフセット処理及びヒストグラム補正処理で構成される。
The
At this time, when two or more filter processes are performed, for example, if the
デブロッキングフィルタ処理では、可変長復号部31により可変長復号されたヘッダ情報を参照し、ブロック境界にかけるフィルタ強度の選択に用いる各種パラメータを初期値から変更する情報が存在する場合、その変更情報に基づいて、デブロッキングフィルタ処理を実施する。変更情報がない場合は、予め定められた手法に従って行う。
画素適応オフセット処理では、可変長復号部31により可変長復号された画素適応オフセット処理のブロック分割情報に基づいて復号画像を分割し、そのブロック単位に、可変長復号部31により可変長復号されたブロック単位のクラス分類手法を示すインデックスを参照して、そのインデックスが“オフセット処理を行わない”ことを示すインデックスでない場合、ブロック単位にブロック内の各画素を上記インデックスが示すクラス分類手法に従ってクラス分類する。なお、クラス分類手法の候補として、ループフィルタ部13の画素適応オフセット処理のクラス分類手法の候補と同一のものが予め用意されている。そして、ブロック単位の各クラスのオフセット値を特定するオフセット情報を参照して、復号画像の画素値にオフセットを加算する処理を行う。
In the deblocking filter processing, when there is information for changing various parameters used for selecting the filter strength applied to the block boundary from the initial value with reference to the header information variable-length decoded by the variable-
In the pixel adaptive offset processing, the decoded image is divided based on the block division information of the pixel adaptive offset processing variable-length decoded by the variable-
ただし、画像符号化装置のループフィルタ部13の画素適応オフセット処理において、ブロック分割情報は符号化せずに、常に画像を固定サイズのブロック単位(例えば、最大符号化ブロック単位)に分割し、そのブロック毎にクラス分類手法を選択して、クラス毎の適応オフセット処理を行うように構成されている場合、ループフィルタ部39においても、ループフィルタ部13と同一の固定サイズのブロック単位に画素適応オフセット処理を実施する。
適応フィルタ処理では、可変長復号部31により可変長復号されたクラス毎のフィルタを用いて、図1の画像符号化装置と同一の手法でクラス分類した後に、そのクラス分類情報に基づいてフィルタ処理を行う。
However, in the pixel adaptive offset processing of the
In the adaptive filter process, after classifying by the same method as the image encoding apparatus of FIG. 1 using the filter for each class variable-length decoded by the variable-
図19はヒストグラム補正処理を実施するループフィルタ部39内の処理部を示す構成図である。
図19において、ヒストグラム算出部41は加算部11により算出された復号画像を複数のブロックに分割し、その局所復号画像のブロック毎に画素値のヒストグラムを算出する処理を実施する。なお、ヒストグラム算出部41はヒストグラム算出手段を構成している。
画素値補正部42はヒストグラム算出部41により算出されたヒストグラムから符号化歪みに伴うノイズが重畳している画素を特定して、そのノイズが重畳している画素の画素値を補正する処理を実施する。
即ち、画素値補正部42はヒストグラム算出部41により算出されたヒストグラムにおけるピーク画素値を含む補正幅w(補正画素値範囲)内の画素値をピーク画素値に置換する処理を実施する。なお、画素値補正部42は画素値補正手段を構成している。
FIG. 19 is a configuration diagram illustrating a processing unit in the
In FIG. 19, the
The pixel
That is, the pixel
即ち、ヒストグラム補正処理では、ヒストグラム算出部41が、可変長復号部31により可変長復号されたヒストグラム補正処理のブロック分割情報に基づいて復号画像を分割し、そのブロック単位に、可変長復号部31により可変長復号されたヒストグラム補正を実施するか否かを表すフラグを参照して、そのフラグが“ヒストグラム補正処理を行わない”ことを示す値でない場合、当該ブロックで画素値のヒストグラムを算出する。
画素値補正部42は、ヒストグラム算出部41により算出されたヒストグラムのピーク画素値を所定の方法によって特定する。そのピーク画素値の近傍には、符号化歪みによるノイズが存在するため、ピーク画素値に近い画素値を持つ画素(可変長復号部31により可変長復号された補正幅w内の画素値)に対して、その画素値をピーク画素値で置換することで符号化歪みを低減する。
That is, in the histogram correction process, the
The pixel
図17において、動き補償予測フレームメモリ40はループフィルタ部39のフィルタ処理後の復号画像をインター予測処理(動き補償予測処理)で用いる参照画像として格納する記録媒体である。
In FIG. 17, the motion compensation
図17の例では、画像復号装置の構成要素である可変長復号部31、逆量子化・逆変換部32、切換スイッチ33、イントラ予測部34、イントラブロックコピー予測部35、動き補償予測部36、加算部37、イントラ用メモリ38、ループフィルタ部39及び動き補償予測フレームメモリ40のそれぞれが専用のハードウェアで構成(イントラ用メモリ38及び動き補償予測フレームメモリ40以外の構成要素は、例えば、CPUを実装している半導体集積回路や、ワンチップマイコンなどで構成)されているものを想定しているが、画像復号装置がコンピュータで構成されていてもよい。
In the example of FIG. 17, a variable
画像復号装置をコンピュータで構成する場合、イントラ用メモリ38及び動き補償予測フレームメモリ40をコンピュータのメモリ上に構成するとともに、可変長復号部31、逆量子化・逆変換部32、切換スイッチ33、イントラ予測部34、イントラブロックコピー予測部35、動き補償予測部36、加算部37及びループフィルタ部39の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのCPUが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
図20はこの発明の実施の形態1による画像復号装置の処理内容を示すフローチャートである。
When the image decoding device is configured by a computer, the
FIG. 20 is a flowchart showing the processing contents of the image decoding apparatus according to
次に動作について説明する。
この実施の形態1では、映像の各フレーム画像を入力画像として、符号化済みの近傍画素からのイントラ予測又は近接フレーム間での動き補償予測を実施して、得られた予測差分信号に対して直交変換・量子化による圧縮処理を施し、その後、可変長符号化を行って符号化ビットストリームを生成する画像符号化装置と、その画像符号化装置から出力される符号化ビットストリームを復号する画像復号装置について説明する。
Next, the operation will be described.
In the first embodiment, each frame image of a video is used as an input image, intra prediction from encoded neighboring pixels or motion compensation prediction between adjacent frames is performed, and an obtained prediction difference signal is obtained. An image encoding device that performs compression processing by orthogonal transform / quantization and then performs variable length encoding to generate an encoded bitstream, and an image that decodes the encoded bitstream output from the image encoding device A decoding apparatus will be described.
図1の画像符号化装置は、映像信号の空間・時間方向の局所的な変化に適応して、映像信号を多様なサイズのブロックに分割して、フレーム内・フレーム間適応符号化を行うことを特徴としている。一般的に、映像信号は、空間・時間的に信号の複雑さが局所的に変化する特性を有している。空間的に見ると、ある映像フレーム上では、例えば、空や壁などのような比較的広い画像領域中で均一な信号特性を有する絵柄もあれば、人物や細かいテクスチャを含む絵画など、小さい画像領域内で複雑なテクスチャパターンを有する絵柄も混在することがある。時間的に見ても、空や壁は局所的に時間方向の絵柄の変化は小さいが、動く人物や物体は、その輪郭が時間的に剛体・非剛体の運動をするため、時間的な変化が大きい。 The image encoding apparatus in FIG. 1 performs intra-frame and inter-frame adaptive encoding by dividing a video signal into blocks of various sizes in response to local changes in the spatial and temporal directions of the video signal. It is characterized by. In general, a video signal has a characteristic that the complexity of the signal changes locally in space and time. When viewed spatially, a small image, such as a picture with a uniform signal characteristic in a relatively wide image area such as the sky or a wall, or a picture containing a person or fine texture, on a video frame. A pattern having a complicated texture pattern in the region may be mixed. Even when viewed temporally, the change in the pattern of the sky and the wall locally in the time direction is small, but because the outline of the moving person or object moves rigidly or non-rigidly in time, the temporal change Is big.
符号化処理は、時間・空間的な予測によって、信号電力やエントロピーの小さい予測差分信号を生成して、全体の符号量を削減する処理を行うが、予測に用いるパラメータをできるだけ大きな画像信号領域に均一に適用できれば、当該パラメータの符号量を小さくすることができる。一方、時間的・空間的に変化の大きい画像信号パターンに対して、同一の予測パラメータを大きな画像領域に適用すると、予測の誤りが増えてしまうため、予測差分信号の符号量が増加してしまう。したがって、時間的・空間的に変化が大きい領域では、同一の予測パラメータを適用して予測処理を行うブロックサイズを小さくして、予測に用いるパラメータのデータ量を増やし、予測差分信号の電力・エントロピーを低減する方が望ましい。
この実施の形態1では、このような映像信号の一般的な性質に適応した符号化を行うため、最初に所定の最大ブロックサイズから予測処理等を開始し、階層的に映像信号の領域を分割し、分割した領域毎に予測処理や、その予測差分の符号化処理を適応化させる構成をとるようにしている。
In the encoding process, a prediction difference signal with small signal power and entropy is generated by temporal and spatial prediction to reduce the overall code amount. However, the parameters used for the prediction are set as large as possible in the image signal region. If it can be applied uniformly, the code amount of the parameter can be reduced. On the other hand, if the same prediction parameter is applied to a large image region with respect to an image signal pattern having a large temporal and spatial change, the number of prediction differential signals increases because prediction errors increase. . Therefore, in a region where the temporal and spatial changes are large, the block size for performing the prediction process by applying the same prediction parameter is reduced, the amount of parameter data used for prediction is increased, and the power and entropy of the prediction difference signal are increased. It is desirable to reduce
In the first embodiment, in order to perform coding adapted to the general characteristics of such a video signal, first, prediction processing or the like is started from a predetermined maximum block size, and the video signal region is divided hierarchically. In addition, the prediction process and the encoding process of the prediction difference are adapted for each divided area.
最初に、図1の画像符号化装置の処理内容を説明する。
まず、符号化制御部1は、符号化対象となるピクチャ(カレントピクチャ)のスライス分割状態を決めると共に、ピクチャの符号化に用いる最大符号化ブロックのサイズと、最大符号化ブロックを階層分割する階層数の上限を決定する(図16のステップST1)。
最大符号化ブロックのサイズの決め方としては、例えば、入力画像の映像信号の解像度に応じて、全てのピクチャに対して同一のサイズを定めてもよいし、入力画像の映像信号の局所的な動きの複雑さの違いをパラメータとして定量化して、動きの激しいピクチャには、小さいサイズを定める一方、動きが少ないピクチャには、大きいサイズを定めるようにしてもよい。
First, the processing contents of the image encoding device in FIG. 1 will be described.
First, the
As a method of determining the size of the maximum coding block, for example, the same size may be determined for all the pictures according to the resolution of the video signal of the input image, or the local motion of the video signal of the input image The size difference may be quantified as a parameter, and a small size may be determined for a picture with high motion, while a large size may be determined for a picture with little motion.
分割階層数の上限の決め方としては、例えば、入力画像の映像信号の解像度に応じて、全てのピクチャに対して同一の階層数を定める方法や、入力画像の映像信号の動きが激しい場合には、階層数を深くして、より細かい動きが検出できるように設定し、動きが少ない場合には、階層数を抑えるように設定する方法などがある。なお、上記最大符号化ブロックのサイズと、最大符号化ブロックを階層分割する階層数の上限は、シーケンスレベルヘッダなどで符号化する。その場合、分割階層数の上限の代わりに、符号化ブロックの最小ブロックサイズを符号化するようにしてもよい。即ち、最大符号化ブロックを分割階層数の上限まで分割したときのブロックのサイズが、符号化ブロックの最小ブロックサイズであるため、画像復号装置側において、最大符号化ブロックのサイズと符号化ブロックの最小ブロックサイズから分割階層数の上限を特定することができる。 For example, the upper limit of the number of division layers can be determined by, for example, determining the same number of layers for all pictures according to the resolution of the video signal of the input image, or when the motion of the video signal of the input image is severe There is a method in which the number of hierarchies is increased so that finer movements can be detected, and when there are few movements, the number of hierarchies is set to be suppressed. Note that the size of the maximum coding block and the upper limit of the number of hierarchies for dividing the maximum coding block into layers are coded by a sequence level header or the like. In that case, the minimum block size of the encoded block may be encoded instead of the upper limit of the number of division layers. That is, since the size of the block when the maximum encoded block is divided up to the upper limit of the number of division layers is the minimum block size of the encoded block, the size of the maximum encoded block and the size of the encoded block are determined on the image decoding device side. The upper limit of the number of divided hierarchies can be specified from the minimum block size.
また、符号化制御部1は、利用可能な1以上の符号化モードの中から、階層的に分割される各々の符号化ブロックに対応する符号化モードを選択する(図16のステップST2)。即ち、符号化制御部1は、最大符号化ブロックサイズの画像領域毎に、先に定めた分割階層数の上限に至るまで、階層的に符号化ブロックサイズを有する符号化ブロックに分割して、各々の符号化ブロックに対する符号化モードを決定する。
Also, the
符号化モードには、1つないし複数のイントラ符号化モード(総称して「INTRA」と称する)と、1つないし複数のイントラブロックコピー符号化モード(総称して「ICOPY」と称する)と、1つないし複数のインター符号化モード(総称して、「INTER」と称する)とがあり、符号化制御部1は、当該ピクチャで利用可能な全ての符号化モード、又は、そのサブセットの中から、各々の符号化ブロックに対応する符号化モードを選択する。
ただし、後述するブロック分割部3により階層的に分割される各々の符号化ブロックは、さらに予測処理を行う単位である1つないし複数の予測ブロックに分割され、予測ブロックの分割状態も符号化モードの中に情報として含まれる。即ち、符号化モードは、どのような予測ブロック分割を持つイントラ符号化モード、イントラブロックコピー符号化モード又はインター符号化モードかを識別するインデックスである。
符号化制御部1による符号化モードの選択方法は、公知の技術であるため詳細な説明を省略するが、例えば、利用可能な任意の符号化モードを用いて、符号化ブロックに対する符号化処理を実施して符号化効率を検証し、利用可能な複数の符号化モードの中で、最も符号化効率がよい符号化モードを選択する方法などがある。
The coding modes include one or more intra coding modes (collectively referred to as “INTRA”), one or more intra block copy coding modes (collectively referred to as “ICOPY”), There are one or a plurality of inter coding modes (collectively referred to as “INTER”), and the
However, each coding block that is hierarchically divided by the
Since the encoding mode selection method by the
また、符号化制御部1は、各々の符号化ブロック毎に、差分画像が圧縮される際に用いられる量子化パラメータ及び変換ブロック分割状態を決定するとともに、予測処理が実施される際に用いられる予測パラメータ(イントラ予測パラメータ、イントラブロックコピー予測パラメータ又はインター予測パラメータ)を決定する。ただし、符号化ブロックがさらに予測処理を行う予測ブロック単位に分割される場合は、予測ブロック毎に予測パラメータ(イントラ予測パラメータ、イントラブロックコピー予測パラメータ又はインター予測パラメータ)を選択する。
The
ここで、図2は4:2:0フォーマットの信号における輝度信号及び色差信号の圧縮処理(変換処理、量子化処理)を実施する際の変換ブロックサイズを示す説明図である。変換ブロックサイズは、図2に示すように、符号化ブロックを四分木状に階層分割することによって決定される。
例えば、変換ブロックを分割する場合と変換ブロックを分割しない場合での符号量や、符号化誤差を加味した評価尺度などに基づいて、評価値が最小になるように変換ブロックを分割するか否かを決定することで、符号量と符号化誤差のトレードオフの観点から最適な変換ブロックの分割形状を決定することができる。
Here, FIG. 2 is an explanatory diagram showing the conversion block size when performing compression processing (conversion processing, quantization processing) of the luminance signal and the color difference signal in the 4: 2: 0 format signal. As shown in FIG. 2, the transform block size is determined by hierarchically dividing the encoded block into a quadtree.
For example, whether or not to divide the transform block so that the evaluation value is minimized based on the amount of code when the transform block is divided and when the transform block is not divided, the evaluation scale that takes into account the coding error, etc. By determining, it is possible to determine the optimal division shape of the transform block from the viewpoint of the trade-off between the code amount and the coding error.
輝度信号については、例えば、図2に示すように、符号化ブロックが1つ又は複数の正方形の変換ブロックに階層的に分割されるように構成する。色差信号については、図2に示すように、入力信号フォーマットがYUV4:2:0信号である場合、輝度信号と同様に、符号化ブロックが1つ又は複数の正方形の変換ブロックに階層的に分割されるように構成する。この場合、色差信号の変換ブロックサイズは、対応する輝度信号の変換ブロックの縦横ともに半分のサイズとなる。 For example, as shown in FIG. 2, the luminance signal is configured so that the encoding block is hierarchically divided into one or a plurality of square transform blocks. For the color difference signal, as shown in FIG. 2, when the input signal format is a YUV 4: 2: 0 signal, the encoding block is hierarchically divided into one or a plurality of square transform blocks as with the luminance signal. To be configured. In this case, the conversion block size of the color difference signal is half the vertical and horizontal sizes of the corresponding luminance signal conversion block.
入力信号フォーマットがYUV4:2:2信号である場合、図3に示すように、輝度信号と同様の四分木状の階層分割を行う。また、分割したブロックの形状が、垂直方向の画素数が水平方向の画素数の2倍になる長方形となるため、さらに、分割したブロックを上下に二分することで、YUV4:2:0信号での色差信号と同じブロックサイズ(輝度信号の変換ブロックの縦横ともに半分のサイズ)の変換ブロック2つで構成するようにする。
また、入力信号フォーマットがYUV4:4:4信号である場合、図4に示すように、色差信号の変換ブロックは、常に輝度信号の変換ブロックと同様の分割を行い、同じサイズの変換ブロックとなるように構成する。
When the input signal format is a YUV 4: 2: 2 signal, quadtree-like hierarchical division similar to the luminance signal is performed as shown in FIG. Further, since the shape of the divided block is a rectangle in which the number of pixels in the vertical direction is twice the number of pixels in the horizontal direction, the divided block is further divided into two parts in the vertical direction, so that the YUV 4: 2: 0 signal The color difference signal is composed of two conversion blocks having the same block size (half the vertical and horizontal sizes of the luminance signal conversion block).
When the input signal format is a YUV 4: 4: 4 signal, as shown in FIG. 4, the color difference signal conversion block is always divided in the same manner as the luminance signal conversion block, and becomes a conversion block of the same size. Configure as follows.
符号化制御部1は、符号化ブロックにおける変換ブロックの分割情報を示す変換ブロック分割情報や、変換係数の量子化を行う際の量子化ステップサイズを規定する量子化パラメータなどを含む予測差分符号化パラメータを変換・量子化部9、逆量子化・逆変換部10及び可変長符号化部15に出力する。
符号化制御部1は、イントラ予測パラメータを必要に応じてイントラ予測部5に出力する。
また、符号化制御部1は、イントラブロックコピー予測パラメータを必要に応じてイントラブロックコピー予測部6に出力する。
また、符号化制御部1は、インター予測パラメータを必要に応じて動き補償予測部7に出力する。
The
The
Also, the
Also, the
スライス分割部2は、入力画像として映像信号を入力すると、その入力画像を符号化制御部1により決定されたスライス分割情報にしたがって1以上の部分画像であるスライスに分割する。
ブロック分割部3は、スライス分割部2から各スライスを入力する毎に、そのスライスを符号化制御部1により決定された最大符号化ブロックサイズに分割し、さらに、分割した最大符号化ブロックを符号化制御部1により決定された符号化ブロックへ階層的に分割して、その符号化ブロックを出力する。
When a video signal is input as an input image, the
Each time each slice is input from the
ここで、図21は最大符号化ブロックが階層的に複数の符号化ブロックに分割される例を示す説明図である。
図21において、最大符号化ブロックは、「第0階層」と記されている輝度成分が(L0,M0)のサイズを有する符号化ブロックである。最大符号化ブロックを出発点として、4分木構造で別途定める所定の深さまで、階層的に分割を行うことによって符号化ブロックを得るようにしている。深さnにおいては、符号化ブロックはサイズ(Ln,Mn)の画像領域である。ただし、LnとMnは、同じであってもよいし、異なっていてもよいが、図21では、Ln=Mnのケースを示している。
Here, FIG. 21 is an explanatory diagram showing an example in which the maximum coding block is hierarchically divided into a plurality of coding blocks.
In FIG. 21, the maximum coding block is a coding block whose luminance component described as “0th layer” has a size of (L 0 , M 0 ). Starting from the maximum encoding block, the encoding block is obtained by performing hierarchical division to a predetermined depth separately defined by a quadtree structure. At depth n, the coding block is an image area of size (L n , M n ). However, L n and M n may be the same or different, but FIG. 21 shows a case of L n = M n .
以降、符号化制御部1により決定される符号化ブロックサイズは、符号化ブロックの輝度成分におけるサイズ(Ln,Mn)と定義する。4分木分割を行うため、常に、(Ln+1,Mn+1)=(Ln/2,Mn/2)が成立する。なお、RGB信号など、全ての色成分が同一サンプル数を有するカラー映像信号(4:4:4フォーマット)では、全ての色成分のサイズが(Ln,Mn)になるが、4:2:0フォーマットを扱う場合、対応する色差成分の符号化ブロックサイズは(Ln/2,Mn/2)になる。
Hereinafter, the coding block size determined by the
以降、第n階層の符号化ブロックをBnで表し、符号化ブロックBnで選択可能な符号化モードをm(Bn)で表すものとする。複数の色成分からなるカラー映像信号の場合、符号化モードm(Bn)は、色成分毎に、それぞれ個別のモードを用いるように構成されてもよいし、全ての色成分に対し共通のモードを用いるように構成されてもよい。以降、特に断らない限り、YUV信号、4:2:0フォーマットの符号化ブロックの輝度成分に対する符号化モードを指すものとして説明を行う。 Hereinafter, the coding block of the n hierarchy expressed in B n, denote the encoding modes selectable by the coding block B n with m (B n). In the case of a color video signal composed of a plurality of color components, the encoding mode m (B n ) may be configured to use an individual mode for each color component, or common to all color components. It may be configured to use a mode. Hereinafter, unless otherwise specified, description will be made assuming that it indicates a coding mode for a luminance component of a coding block of a YUV signal and 4: 2: 0 format.
符号化ブロックBnは、図21に示すように、ブロック分割部3によって、予測処理単位を表す1つないし複数の予測ブロックに分割される。以降、符号化ブロックBnに属する予測ブロックをPi n(iは、第n階層における予測ブロック番号)と表記する。図21にはP0 0とP1 0の例を示している。符号化ブロックBn内の予測ブロックの分割が、どのようになされているかは、符号化モードm(Bn)の中に情報として含まれる。予測ブロックPi nは、全て符号化モードm(Bn)に従って予測処理が行われるが、予測ブロックPi n毎に、個別の予測パラメータ(イントラ予測パラメータ、イントラブロックコピー予測パラメータ又はインター予測パラメータ)を選択することができる。
As shown in FIG. 21, the encoded block B n is divided into one or a plurality of prediction blocks representing a prediction processing unit by the
符号化制御部1は、最大符号化ブロックに対して、例えば、図22に示すようなブロック分割状態を生成して、符号化ブロックを特定する。図22(a)の点線で囲まれた矩形が各符号化ブロックを表し、各符号化ブロック内にある斜線で塗られたブロックが各予測ブロックの分割状態を表している。図22(b)は、図22(a)の例について、階層分割によって符号化モードm(Bn)が割り当てられる状況を4分木グラフで示したものである。図22(b)の□で囲まれているノードは、符号化モードm(Bn)が割り当てられたノード(符号化ブロック)である。この4分木グラフの情報は符号化モードm(Bn)と共に符号化制御部1から可変長符号化部15に出力されて、ビットストリームに多重化される。
For example, the
切換スイッチ4は、符号化制御部1により決定された符号化モードm(Bn)がイントラ符号化モードである場合(m(Bn)∈INTRAの場合)、ブロック分割部3から出力された符号化ブロックBnをイントラ予測部5に出力し、符号化制御部1により決定された符号化モードm(Bn)がイントラブロックコピー符号化モードである場合(m(Bn)∈ICOPYの場合)、ブロック分割部3から出力された符号化ブロックBnをイントラブロックコピー予測部6に出力し、符号化制御部1により決定された符号化モードm(Bn)がインター符号化モードである場合(m(Bn)∈INTERの場合)、ブロック分割部3から出力された符号化ブロックBnを動き補償予測部7に出力する。
The
イントラ予測部5は、符号化制御部1により決定された符号化モードm(Bn)がイントラ符号化モードであり(m(Bn)∈INTRAの場合)、切換スイッチ4から符号化ブロックBnを受けると(図16のステップST3)、イントラ用メモリ12に格納されている局所復号画像を参照しながら、符号化制御部1により決定されたイントラ予測パラメータを用いて、その符号化ブロックBn内の各予測ブロックPi nに対するイントラ予測処理を実施して、イントラ予測画像PINTRAi nを生成する(図16のステップST4)。
In the
ただし、詳細は後述するが、イントラ予測画像を生成する処理を行う際に、予測ブロックに隣接する符号化済みの画素を用いることから、イントラ予測画像を生成する処理は、予測処理に用いる予測ブロックに隣接する画素が既に符号化済みとなるように常に変換ブロック単位に行われなくてはならない。したがって、符号化モードがイントラ符号化モードである符号化ブロックでは、選択可能な変換ブロックのブロックサイズは、予測ブロックのサイズ以下に制限され、さらに、変換ブロックが予測ブロックより小さい場合(予測ブロック内に複数の変換ブロックが存在する場合)には、変換ブロック単位に、当該予測ブロックで定められたイントラ予測パラメータを用いたイントラ予測処理を実施してイントラ予測画像を生成する処理を実施する。
なお、図17の画像復号装置がイントラ予測画像PINTRAi nと全く同じイントラ予測画像を生成する必要があるため、イントラ予測画像PINTRAi nの生成に用いられたイントラ予測パラメータは、符号化制御部1から可変長符号化部15に出力されて、ビットストリームに多重化される。イントラ予測部5の処理内容の詳細は後述する。
However, although details will be described later, since the encoded pixel adjacent to the prediction block is used when performing the process of generating the intra prediction image, the process of generating the intra prediction image is the prediction block used for the prediction process. Must always be performed in units of transform blocks so that pixels adjacent to are already encoded. Therefore, in a coding block in which the coding mode is the intra coding mode, the block size of the selectable transform block is limited to the size of the prediction block or smaller and the transform block is smaller than the prediction block (in the prediction block). In the case where there are a plurality of transform blocks, the intra prediction process using the intra prediction parameters defined in the prediction block is performed for each transform block to generate an intra predicted image.
Incidentally, since it is necessary to image decoding apparatus of FIG. 17 to generate exactly the same intra prediction image and the intra prediction image P INTRAi n, intra prediction parameters used for generating the intra prediction image P INTRAi n, the
イントラブロックコピー予測部6は、符号化制御部1により決定された符号化モードm(Bn)がイントラブロックコピー符号化モードであり(m(Bn)∈ICOPYの場合)、切換スイッチ4から符号化ブロックBnを受けると(図16のステップST3)、その符号化ブロックBn内の各予測ブロックPi nとイントラ用メモリ12に格納されている局所復号画像を比較してブロックシフトベクトルを探索する。即ち、イントラブロックコピー予測部6は、イントラ用メモリ12に格納されている局所復号画像の中で、予測ブロックPi nと最も近似している領域のブロック(参照ブロック)を特定して、その参照ブロックを指し示すブロックシフトベクトルを探索する。
イントラブロックコピー予測部6は、参照ブロックを指し示すブロックシフトベクトルを探索すると、そのブロックシフトベクトルが指し示す参照ブロックを予測ブロックPi nの予測画像として、イントラブロックコピー予測画像PICOPYi nを生成する(図16のステップST5)。
The intra block
Intra block
図17の画像復号装置では、イントラブロックコピー予測画像PICOPYi nと全く同じイントラブロックコピー予測画像を生成する必要があるため、イントラブロックコピー予測画像PICOPYi nの生成に用いられたイントラブロックコピー予測パラメータは、符号化制御部1から可変長符号化部15に出力されて、ビットストリームに多重化される。
イントラブロックコピー予測パラメータとしては、イントラブロックコピー予測部6により探索されたブロックシフトベクトルが挙げられる。また、ブロックシフトベクトルは直前の符号化済み予測ブロックのブロックシフトベクトル、あるいは当該予測ブロックの周囲の符号化済み予測ブロックのブロックシフトベクトルとの差分値をイントラブロックコピー予測パラメータの一部として符号化するようにしてもよい。
In the image decoding apparatus of FIG. 17, it is necessary to generate exactly the same intra block copy predictive image and the intra block copy predicted image P ICOPYi n, intra block copy prediction is used for generating the intra block copy predicted image P ICOPYi n The parameters are output from the
Examples of the intra block copy prediction parameter include a block shift vector searched by the intra block
動き補償予測部7は、符号化制御部1により決定された符号化モードm(Bn)がインター符号化モードであり(m(Bn)∈INTERの場合)、切換スイッチ4から符号化ブロックBnを受けると(図16のステップST3)、その符号化ブロックBn内の各予測ブロックPi nと動き補償予測フレームメモリ14に格納されているフィルタ処理後の局所復号画像を比較して動きベクトルを探索し、その動きベクトルと符号化制御部1により決定されたインター予測パラメータを用いて、その符号化ブロックBn内の各予測ブロックPi nに対するインター予測処理を実施して、インター予測画像PINTERi nを生成する(図16のステップST6)。
The motion compensated
図17の画像復号装置がインター予測画像PINTERi nと全く同じインター予測画像を生成する必要があるため、インター予測画像PINTERi nの生成に用いられたインター予測パラメータは、符号化制御部1から可変長符号化部15に出力されて、ビットストリームに多重化される。
また、動き補償予測部7により探索された動きベクトルも可変長符号化部15に出力されて、ビットストリームに多重化される。
Since the image decoding apparatus of FIG. 17 needs to generate exactly the same inter prediction image and the inter-predicted image P INTERi n, inter prediction parameters used for generating the inter prediction image P INTERi n from the
The motion vector searched by the motion
減算部8は、ブロック分割部3から符号化ブロックBnを受けると、その符号化ブロックBn内の予測ブロックPi nから、イントラ予測部5により生成されたイントラ予測画像PINTRAi n、イントラブロックコピー予測部6により生成されたイントラブロックコピー予測画像PICOPYi n、又は、動き補償予測部7により生成されたインター予測画像PINTERi nのいずれかを減算して、その減算結果である差分画像を示す予測差分信号ei nを変換・量子化部9に出力する(図16のステップST7)。
Subtracting
変換・量子化部9は、減算部8から予測差分信号ei nを受けると、符号化制御部1により決定された予測差分符号化パラメータに含まれる変換ブロック分割情報を参照して、その予測差分信号ei nに対する直交変換処理(例えば、DCT(離散コサイン変換)やDST(離散サイン変換)、予め特定の学習系列に対して基底設計がなされているKL変換等の直交変換処理)を変換ブロック単位に実施して、変換係数を算出する。
また、変換・量子化部9は、その予測差分符号化パラメータに含まれる量子化パラメータを参照して、その変換ブロック単位の変換係数を量子化し、量子化後の変換係数である圧縮データを逆量子化・逆変換部10及び可変長符号化部15に出力する(図16のステップST8)。このとき、上記量子化パラメータから算出される量子化ステップサイズを変換係数毎にスケーリングする量子化マトリクスを用いて量子化処理を実施するようにしてもよい。
When the transform /
Also, the transform /
量子化マトリクスは、各直交変換サイズで色信号や符号化モード(イントラ符号化かインター符号化か)毎に独立しているマトリクスを使用することができ、初期値として、画像符号化装置及び画像復号装置で、予め共通に用意されている量子化マトリクスや既に符号化された量子化マトリクスの中から選択するか、新しい量子化マトリクスを用いるかをそれぞれ選択することができる。したがって、変換・量子化部9は、各直交変換サイズに対して色信号や符号化モード毎に、新しい量子化マトリクスを用いるか否かを示すフラグ情報を符号化すべき量子化マトリクスパラメータに設定する。
As the quantization matrix, an independent matrix can be used for each color signal and coding mode (intra coding or inter coding) at each orthogonal transform size. As an initial value, an image coding device and an image are used. In the decoding apparatus, it is possible to select whether to use a previously prepared quantization matrix or an already encoded quantization matrix or to use a new quantization matrix. Accordingly, the transform /
さらに、新しい量子化マトリクスを用いる場合には、図11に示すような量子化マトリクスの各スケーリング値を符号化すべき量子化マトリクスパラメータに設定する。一方、新しい量子化マトリクスを用いない場合には、初期値として、画像符号化装置及び画像復号装置で、予め共通に用意されている量子化マトリクス、又は、既に符号化された量子化マトリクスの中から、使用するマトリクスを特定するインデックスを符号化すべき量子化マトリクスパラメータに設定する。ただし、参照可能な既に符号化された量子化マトリクスが存在しない場合、画像符号化装置及び画像復号装置で、予め共通に用意されている量子化マトリクスのみ選択可能となる。そして、変換・量子化部9は、設定した量子化マトリクスパラメータを可変長符号化部15に出力する。
Furthermore, when a new quantization matrix is used, each scaling value of the quantization matrix as shown in FIG. 11 is set as a quantization matrix parameter to be encoded. On the other hand, when a new quantization matrix is not used, as an initial value, a quantization matrix prepared in advance by the image encoding device and the image decoding device, or a quantization matrix that has already been encoded is used. Thus, an index for specifying a matrix to be used is set as a quantization matrix parameter to be encoded. However, when there is no already-encoded quantization matrix that can be referred to, only the quantization matrix prepared in advance can be selected in advance in the image encoding device and the image decoding device. Then, the transform /
逆量子化・逆変換部10は、変換・量子化部9から圧縮データを受けると、符号化制御部1により決定された予測差分符号化パラメータに含まれる量子化パラメータ及び変換ブロック分割情報を参照して、変換ブロック単位にその圧縮データを逆量子化する。変換・量子化部9が量子化処理に量子化マトリクスを用いている場合には、逆量子化処理時においても、その量子化マトリクスを参照して、対応した逆量子化処理を実施する。
また、逆量子化・逆変換部10は、変換ブロック単位に逆量子化後の圧縮データである変換係数に対する逆直交変換処理(例えば、逆DCT、逆DST、逆KL変換など)を実施して、減算部8から出力された予測差分信号ei nに相当する局所復号予測差分信号を算出して加算部11に出力する(図16のステップST9)。
When the inverse quantization /
Further, the inverse quantization /
加算部11は、逆量子化・逆変換部10から局所復号予測差分信号を受けると、その局所復号予測差分信号と、イントラ予測部5により生成されたイントラ予測画像PINTRAi n、イントラブロックコピー予測部6により生成されたイントラブロックコピー予測画像PICOPYi n、又は、動き補償予測部7により生成されたインター予測画像PINTERi nのいずれかを加算することで、局所復号画像を算出する(図16のステップST10)。
また、加算部11は、その局所復号画像をループフィルタ部13に出力するとともに、その局所復号画像をイントラ用メモリ12に格納する。この局所復号画像が、以降のイントラ予測処理及びイントラブロックコピー予測処理の際に用いられる符号化済みの画像信号になる。
The adding
ループフィルタ部13は、加算部11から局所復号画像を受けると、その局所復号画像に対して、所定のフィルタ処理を実施して、フィルタ処理後の局所復号画像を動き補償予測フレームメモリ14に格納する(図16のステップST11)。具体的には、変換ブロックの境界や予測ブロックの境界に発生する歪みを低減するフィルタ(デブロッキングフィルタ)処理、画素単位に適応的にオフセットを加算する(画素適応オフセット)処理、ウィーナフィルタ等の線形フィルタを適応的に切り替えてフィルタ処理する適応フィルタ処理などを行う。
これらのループフィルタは、復号画像の画質を向上させることを目的として適用されるが、図42に示すようなスクリーンコンテンツの特殊なヒストグラム形状を考慮しておらず、十分な画質改善効果が得られない。そこで、この実施の形態1では、新たなループフィルタ処理としてヒストグラム補正処理を実施する。
When the
These loop filters are applied for the purpose of improving the image quality of the decoded image, but do not consider the special histogram shape of the screen content as shown in FIG. 42, and a sufficient image quality improvement effect can be obtained. Absent. Therefore, in the first embodiment, histogram correction processing is performed as new loop filter processing.
ループフィルタ部13は、上記のデブロッキングフィルタ処理、画素適応オフセット処理、適応フィルタ処理及びヒストグラム補正処理のそれぞれについて処理を行うか否かを決定し、各処理の有効フラグをヘッダ情報として可変長符号化部15に出力する。なお、上記のフィルタ処理を複数使用する際には、各フィルタ処理を順番に実施する。図12は複数のフィルタ処理を用いる場合のループフィルタ部13の構成例を示している。
ただし、図12に示しているループフィルタの種類と順序は一例に過ぎず、適用するループフィルタの種類と適用順序は必ずしも図12のようにする必要はない。例えば、デブロッキングフィルタ処理、画素適応オフセット処理、ヒストグラム補正処理の3種類だけでループフィルタ部13を構成することや、適用順序をデブロッキングフィルタ処理、ヒストグラム補正処理、画素適応オフセット処理の順にすることなどが考えられる。
The
However, the types and order of the loop filters shown in FIG. 12 are merely examples, and the types and application order of the loop filters to be applied are not necessarily as shown in FIG. For example, the
ここで、デブロッキングフィルタ処理では、ブロック境界にかけるフィルタ強度の選択に用いる各種パラメータを初期値から変更することができる。変更する場合には、そのパラメータをヘッダ情報として可変長符号化部15に出力する。
画素適応オフセット処理では、最初に、画像を複数のブロックに分割し、そのブロック単位に、オフセット処理を行わない場合もクラス分類手法の一つとして定義して、予め用意されている複数のクラス分類手法の中から、1つのクラス分類手法を選択する。次に、選択したクラス分類手法によって、ブロック内の各画素をクラス分類し、クラス毎に符号化歪みを補償するオフセット値を算出する。最後に、局所復号画像の画素値に対して、そのオフセット値を加算する処理を行うことで局所復号画像の画像品質を改善する。
Here, in the deblocking filter process, various parameters used for selecting the filter strength applied to the block boundary can be changed from the initial values. When changing, the parameter is output to the variable
In the pixel adaptive offset process, first, an image is divided into a plurality of blocks, and when the offset process is not performed for each block, it is defined as one of the class classification methods, and a plurality of class classifications prepared in advance are used. One classification method is selected from the methods. Next, each pixel in the block is classified by the selected class classification method, and an offset value for compensating the coding distortion is calculated for each class. Finally, the image quality of the locally decoded image is improved by performing a process of adding the offset value to the pixel value of the locally decoded image.
クラス分類手法としては、局所復号画像の画素値の大きさで分類する手法(BO手法と呼ぶ)や、エッジの方向毎に各画素の周囲の状況(エッジ部か否か等)に応じて分類する手法(EO手法と呼ぶ)がある。これらの手法は、予め画像符号化装置及び画像復号装置で共通に用意されており、例えば、図23に示すように、オフセット処理を行わない場合もクラス分類手法の一つとして定義して、これらの手法のうち、どの手法でクラス分類を行うかを示すインデックスを上記ブロック単位に選択する。
したがって、画素適応オフセット処理は、ブロックの分割情報、ブロック単位のクラス分類手法を示すインデックス、ブロック単位のオフセット情報をヘッダ情報として可変長符号化部15に出力する。
As a classifying method, a method of classifying by the size of a pixel value of a locally decoded image (referred to as a BO method), or a classification according to a situation around each pixel (whether it is an edge portion or the like) for each edge direction. There is a technique (referred to as EO technique). These methods are prepared in advance by the image encoding device and the image decoding device in advance. For example, as shown in FIG. 23, when no offset processing is performed, these methods are defined as one of the class classification methods. An index indicating which method is used for class classification is selected for each block.
Therefore, the pixel adaptive offset processing outputs the block division information, the index indicating the class classification method for each block, and the offset information for each block to the variable
なお、画素適応オフセット処理において、例えば、最大符号化ブロックといった固定サイズのブロック単位に常に分割し、そのブロック毎にクラス分類手法を選択して、クラス毎の適応オフセット処理を行ってもよい。この場合、上記ブロック分割情報が不要となり、ブロック分割情報に要する符号量分だけ符号量が削減され、符号化効率を高めることができる。
また、適応フィルタ処理では、局所復号画像を所定の手法でクラス分類し、各クラスに属する領域(局所復号画像)毎に、重畳されている歪みを補償するフィルタを設計し、そのフィルタを用いて、当該局所復号画像のフィルタ処理を実施する。そして、クラス毎に設計したフィルタをヘッダ情報として可変長符号化部15に出力する。
In the pixel adaptive offset processing, for example, it may be always divided into fixed-size block units such as a maximum coding block, and a class classification method may be selected for each block to perform adaptive offset processing for each class. In this case, the block division information becomes unnecessary, the code amount is reduced by the amount of code required for the block division information, and the coding efficiency can be improved.
Also, in adaptive filter processing, local decoded images are classified by a predetermined method, and a filter that compensates for superimposed distortion is designed for each region (local decoded image) belonging to each class. Then, the local decoded image is filtered. Then, the filter designed for each class is output to the variable
ここで、クラス分類手法としては、画像を空間的に等間隔に区切る簡易な手法や、ブロック単位に画像の局所的な特性(分散など)に応じて分類する手法がある。また、適応フィルタ処理で使用するクラス数は、予め画像符号化装置及び画像復号装置で共通の値に設定してもよいし、符号化すべきパラメータの一つとしてもよい。前者と比較して後者の方が、使用するクラス数を自由に設定することができるため、画像品質改善効果が上がるが、一方でクラス数を符号化するために、その分の符号量が増加する。 Here, as a class classification method, there are a simple method for spatially dividing an image at equal intervals, and a method for classifying an image according to local characteristics (dispersion, etc.) of the image in units of blocks. Further, the number of classes used in the adaptive filter process may be set in advance to a common value in the image encoding device and the image decoding device, or may be one of the parameters to be encoded. Compared to the former, the latter can set the number of classes to be used freely, so the image quality improvement effect will be improved, but on the other hand, the amount of code will be increased to encode the number of classes. To do.
図24A及び図24Bはこの発明の実施の形態1による画像符号化装置におけるヒストグラム補正処理の内容を示すフローチャートである。
以下、図24A及び図24Bを参照しながら、ヒストグラム補正処理の流れを説明する。
ヒストグラム補正処理では、最初に、図13のヒストグラム算出部21が、映像信号が示す入力画像を複数のブロックに分割するとともに、加算部11により算出された局所復号画像を複数のブロックに分割する。
画素値補正部22の第1の誤差算出部23は、ヒストグラム算出部21により分割されたブロック単位の入力画像と局所復号画像との誤差Eminを算出する(図24AのステップST100〜ST101)。
24A and 24B are flowcharts showing the contents of histogram correction processing in the image coding apparatus according to
Hereinafter, the flow of the histogram correction process will be described with reference to FIGS. 24A and 24B.
In the histogram correction process, first, the
The first
誤差Eminの算出方法として、例えば、画素値の絶対値差分を合計するSAD(Sum of Absolute Differences)、画素値の差分を二乗した値を合計するSSD(Sum of Squared Differences)などを用いることが考えられる。これらの指標が小さいほど、入力画像と局所復号画像が似通っており、符号化による歪みが小さいことを意味する。
また、誤差ではなく画質を表す指標を算出するようにしてもよい。画質を表す指標としては、信号が取り得る最大のパワーと劣化をもたらすノイズの比率を表すPSNR(Peak Signal−to−Noise Ratio)などが考えられる。画質を表す指標を用いた場合は、値が大きいほど符号化歪みが小さいことを意味する。
As a calculation method of the error Emin , for example, SAD (Sum of Absolute Differences) for summing absolute value differences of pixel values, SSD (Sum of Squared Differences) for summing values obtained by squaring pixel value differences, or the like may be used. Conceivable. The smaller these indexes, the more similar the input image and the local decoded image, and the smaller the distortion due to encoding.
In addition, an index representing image quality instead of error may be calculated. As an index representing image quality, PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio) representing the ratio of the maximum power that a signal can take and the noise that causes deterioration can be considered. When an index representing image quality is used, the larger the value, the smaller the encoding distortion.
また、ヒストグラム算出部21は、その局所復号画像のブロック毎に画素値のヒストグラムを算出し(図24AのステップST102)、ヒストグラムの値が最大となる画素値を選択し、その画素値をp(以下、「ピーク画素値」と称する)とする(図24AのステップST103)。
なお、ヒストグラムのステップ幅は、必ずしも1とする必要はなく、1以上の値としてもよい。ヒストグラム生成のためのステップ幅を大きくすると、ヒストグラムの精度は落ちるが、ヒストグラム生成のために必要なメモリなどを小さく抑えることが可能である。ヒストグラムのステップ幅を1以上とした場合は、ピーク画素値pはステップ幅の中央値などに設定することが考えられる。
Further, the
Note that the step width of the histogram is not necessarily set to 1, and may be 1 or more. Increasing the step width for generating the histogram reduces the accuracy of the histogram, but it is possible to reduce the memory required for generating the histogram. When the histogram step width is 1 or more, the peak pixel value p may be set to the median value of the step width.
また、必ずしもブロック内の全ての画素を用いてヒストグラムを計算する必要はなく、一部の画素だけを用いてヒストグラムを求めてもよい。ヒストグラム計算に使用する画素数を削減することで、ヒストグラム計算に必要な演算量を削減することが可能である。 Further, it is not always necessary to calculate the histogram using all the pixels in the block, and the histogram may be obtained using only some of the pixels. By reducing the number of pixels used for the histogram calculation, it is possible to reduce the amount of calculation required for the histogram calculation.
なお、求めたヒストグラムを直接用いてその値が最大となる画素値を選択するだけでなく、例えばヒストグラムを微分してからその最大値を求めることも考えられる。このようにすることで、隣接したピークからの差分が大きい顕著なピークだけを特定できる効果が期待できる。 In addition to directly using the obtained histogram to select the pixel value that maximizes the value, it is also conceivable to obtain the maximum value after differentiating the histogram, for example. By doing in this way, the effect which can specify only the remarkable peak with a big difference from an adjacent peak can be anticipated.
次に、第2の誤差算出部24、補正画素値範囲保存部25及び繰り返し処理部26が、補正を適用する幅である図14の補正幅wを決定する処理を実施する。
まず、補正幅wの初期値として、補正幅wtempが例えば1に設定されたのち(図24AのステップST104)、第2の誤差算出部24が、補正幅wtemp内の画素値((ピーク画素値p−補正幅wtemp)〜(ピーク画素値p+補正幅wtemp)の画素値)をピーク画素値pに置換する(図24AのステップST105〜ST108)。ただし、ここでの置換は、補正幅wを決定するために仮に置換するだけであり、実際の置換(画素値の補正)は最適な補正幅wが決定されてから、画素値置換部27で行われる。
Next, the second
First, as the initial value of the correction width w, after the correction width w temp is set to 1, for example (step ST104 in FIG. 24A), the second
具体的には、以下のように、画素値の置換を行う。
ここで、(x,y)はブロック単位の局所復号画像における画素の座標を表し、L(x,y)は置換前の画素値、L’(x,y)は置換後の画素値を表している。
ブロック内の全部または一部の画素に対して上記の補正を実施する。なお、上式において、p−wtempが画素値の下限を下回った場合はこれを画素値の下限に置き換え、p+wtempが画素値の上限を上回った場合はこれを画素値の上限に置き換えてもよい。
ここでは、補正幅wtempをピーク画素値pよりも大きい側と小さい側で同一としているが、必ずしも両者を一致させる必要はなく、それぞれに対して異なる補正幅wtempを使用してもよい。
Specifically, pixel value replacement is performed as follows.
Here, (x, y) represents the pixel coordinates in the local decoded image in block units, L (x, y) represents the pixel value before replacement, and L ′ (x, y) represents the pixel value after replacement. ing.
The above correction is performed on all or some of the pixels in the block. In the above equation, when p-w temp falls below the lower limit of the pixel value, this is replaced with the lower limit of the pixel value, and when p + w temp exceeds the upper limit of the pixel value, it is replaced with the upper limit of the pixel value. Also good.
Here, although the correction width w temp is the same on the side larger than the peak pixel value p and the smaller side, it is not always necessary to match both, and different correction widths w temp may be used for each.
第2の誤差算出部24は、補正幅wtemp内の画素値を仮にピーク画素値pに置換すると、ブロック単位の局所復号画像と、ブロック単位の入力画像との誤差Eを算出する(図24AのステップST109)。
補正画素値範囲保存部25は、第2の誤差算出部24が誤差Eを算出すると、その誤差Eと第1の誤差算出部23により算出された誤差Eminとを比較し(図24AのステップST110)、その誤差Eが誤差Eminより小さければ(E<Emin)、第1の誤差算出部23により算出された誤差Eminを誤差Eに置き換えるとともに、補正幅wtempを現在のピーク画素値に対する最適な補正幅wi(初期値は0)として上書き保存する(図24AのステップST111)。
ただし、iは処理中のピーク画素値を示すインデックスであり、初期値は0である。なお、誤差Eが誤差Eminよりも大きい場合は、画素値を置換することで誤差が増加しているので、誤差Emin及び補正幅wtempの更新を行わない。なお、誤差としてPSNRなどの画質を表す指標を用いる場合は、ステップST110の不等号が逆向きになる。
When the pixel value in the correction width w temp is replaced with the peak pixel value p, the second
When the second
Here, i is an index indicating the peak pixel value being processed, and the initial value is 0. When the error E is larger than the error E min , the error is increased by replacing the pixel value, and therefore the error E min and the correction width w temp are not updated. When an index representing image quality such as PSNR is used as an error, the inequality sign in step ST110 is reversed.
次に、繰り返し処理部26は、その補正幅wtempに対して、例えば、1を加算することで、その補正幅wtempを更新して(図24AのステップST112)、ピーク画素値pに置換した補正幅wtemp内の画素値を元の画素値に戻してから(図24AのステップST113)、更新後の補正幅wtempと予め設定された最大補正幅wmaxを比較する(図24AのステップST114)。
繰り返し処理部26は、更新後の補正幅wtempが最大補正幅wmax以下であれば(wtemp≦wmax)、誤差Eの算出処理の再実施を第2の誤差算出部24に指示して、ステップST105の処理に戻る。
一方、更新後の補正幅wtempが最大補正幅wmaxより大きければ(wtemp>wmax)、ステップST115の処理に移行する。
Then,
If the updated correction width w temp is equal to or smaller than the maximum correction width w max (w temp ≦ w max ), the
On the other hand, if the updated correction width w temp is larger than the maximum correction width w max (w temp > w max ), the process proceeds to step ST115.
ステップST105からST114の処理の繰り返し回数は、最大補正幅wmaxに依存する。最大補正幅wmaxの値は画像符号化装置が自由に設定してよいが、大きな値を設定するとヒストグラム補正処理による画質改善効果は高くなるが、繰り返し回数が増えるために計算時間が増大する。逆に小さな値を設定すると画質改善効果は小さくなるが、計算時間も抑えられるというトレードオフの関係が存在する。最大補正幅wmaxの具体例としては15などが考えられる。 The number of repetitions of the processes of steps ST105 to ST114 depends on the maximum correction width w max . The value of the maximum correction width w max may be freely set by the image coding apparatus. However, if a large value is set, the image quality improvement effect by the histogram correction processing is enhanced, but the calculation time increases because the number of repetitions increases. Conversely, if a small value is set, the image quality improvement effect is reduced, but there is a trade-off relationship that the calculation time can be suppressed. A specific example of the maximum correction width w max is 15 or the like.
なお、wmaxの値は必ずしも常に固定値とする必要はなく、符号化処理中に符号化パラメータに応じて変更してもよい。例えば、量子化パラメータが大きく、符号化歪みが大きい場合はwmaxを大きくして画質改善効果を高め、量子化パラメータが小さく、符号化歪みが小さい場合はwmaxを小さくして計算時間を削減することなどが考えられる。 Note that the value of w max does not always have to be a fixed value, and may be changed according to the encoding parameter during the encoding process. For example, when the quantization parameter is large and the coding distortion is large, w max is increased to improve the image quality improvement effect, and when the quantization parameter is small and the coding distortion is small, w max is decreased to reduce the calculation time. It is possible to do.
また、補正幅wは、例えば2のべき乗などの値に限定するようにしてもよい。このようにした場合、補正幅wを符号化する際に指数部だけを符号化すればよいため、補正幅wの符号化に必要な符号量を削減することが可能である。 Further, the correction width w may be limited to a value such as a power of 2, for example. In this case, since only the exponent part needs to be encoded when encoding the correction width w, it is possible to reduce the code amount necessary for encoding the correction width w.
画素値置換部27は、更新後の補正幅wtempが最大補正幅wmaxより大きくなると(wtemp>wmax)、以下のように、補正画素値範囲保存部25により保存されている最適な補正幅wi内の画素値((ピーク画素値p−補正幅wi)〜(ピーク画素値p+補正幅wi)の画素値)をピーク画素値pに置換する(図24BのステップST115〜ST118)。
ブロック内の全部または一部の画素に対して上記の補正を実施する。なお、上式において、p−wiが画素値の下限を下回った場合はこれを画素値の下限に置き換え、p+wiが画素値の上限を上回った場合はこれを画素値の上限に置き換えてもよい。
When the updated correction width w temp becomes larger than the maximum correction width w max (w temp > w max ), the pixel
The above correction is performed on all or some of the pixels in the block. Incidentally, in the above equation, replace it if p-w i is below the lower limit of the pixel value to the lower limit of the pixel value, p + w i is replaced this if it exceeds the upper limit of the pixel value to the upper limit of the pixel value Also good.
次に、画素値置換部27は、ピーク画素値を示すインデックスiに1を加え、ST102でヒストグラム算出部21により算出されたヒストグラムから、画素値がpとなる画素に相当する部分を削除する(図24BのステップST119〜ST120)。
画素値置換部27は、インデックスiと予め設定された最大ピーク数Pmaxを比較し(図24BのステップST121)、インデックスiが最大ピーク数Pmaxより小さければ(i<Pmax)、ピーク画素値の再選択をヒストグラム算出部21に指示して、ステップST103の処理に戻る。
一方、インデックスiが最大ピーク数Pmaxに到達していれば(i≧Pmax)、ヒストグラム補正処理を終了する。
Next, the pixel
The pixel
On the other hand, if the index i has reached the maximum number of peaks P max (i ≧ P max ), the histogram correction process is terminated.
この実施の形態1では、画素値補正部22が、ヒストグラムの各ピーク画素値に対する最適な補正幅wiを求め、可変長符号化部15が、各ピーク画素値に対する最適な補正幅wiを符号化する。
したがって、補正を実施するピークの数Pmaxの分だけ補正幅wiを符号化(w0,w1,w2,…,wPmax−1の全てを符号化)する必要があり、最大ピーク数Pmaxが大きくなると画質改善効果は大きくなるが符号量が増大し、逆に最大ピーク数Pmaxが小さくなると画質改善効果は小さくなるが符号量が抑えられるというトレードオフの関係が存在する。
また、当然ながら最大ピーク数Pmaxが大きいほど計算時間も増える。最大ピーク数Pmaxの具体例としては4などが考えられる。
In the first embodiment, the pixel
Therefore, it is necessary to encode the correction width w i by the number of peaks P max to be corrected (encoding all of w 0 , w 1 , w 2 ,..., W Pmax−1 ), and the maximum peak When the number P max increases, the image quality improvement effect increases, but the code amount increases. Conversely, when the maximum peak number P max decreases, the image quality improvement effect decreases but the code amount can be suppressed.
Naturally, the calculation time increases as the maximum number of peaks P max increases. As a specific example of the maximum peak number P max , 4 or the like can be considered.
例えば、全てのピーク画素値に対する補正幅wiが0である場合(ヒストグラム補正処理を実施しても効果が見られない場合)などは、当該ブロックに対してはヒストグラム補正処理を適用しないようにすることも可能である。このようにすることで、不要な情報を符号化することを避け、符号量を削減することで符号化効率を高めることができる。
ヒストグラム補正処理を適用するか否かの判定には、この他にも様々な手法を用いることができ、例えば、実際にヒストグラム補正処理を実施して符号化を行った場合にどれだけ符号化効率を改善できるかを調べるようにしてもよいし、テクスチャやエッジなどの画像特徴や、スクリーンコンテンツであるか否かを判定した結果を利用して決定するようにしてもよい。
したがって、ヒストグラム補正処理では、まず、ブロック分割情報をヘッダ情報として可変長符号化部15に出力し、さらにブロック毎に補正を実施するか否かのフラグ、補正を実施する場合は各ピーク画素値に対する適正な補正幅wi(i=0、1、…、Pmax−1)をヘッダ情報として可変長符号化部15に出力する。
また、ヒストグラム補正処理を実施するか否かは、映像単位やスライス、ピクチャ単位に決定してもよい。例えば、映像単位でのヘッダ部(シーケンスパラメータセット)にフラグを追加し、映像がスクリーンコンテンツではなく、ヒストグラム補正処理が効果的でないとあらかじめ判断できる場合には、このフラグを0などに設定することでヒストグラム補正処理が実施されないようにしてもよい。もちろん、ピクチャやスライス単位でのヘッダ部(ピクチャパラメータセット、スライスパラメータセット)にフラグを追加し、ピクチャやスライス単位で切り替えることも考えられる。このようにすることで、ヒストグラム補正処理の効果がない映像あるいはピクチャ、スライスに対してはヒストグラム補正処理に係るパラメータを符号化する必要がなくなるため、符号量を削減することが可能である。
なお、ヒストグラム補正処理において、例えば、最大符号化ブロックといった固定サイズのブロック単位に常に分割して、そのブロック毎にヒストグラムを算出し、各ピーク画素値に対する補正幅wiを求めて補正処理を行ってもよい。この場合、上記のブロック分割情報が不要になり、ブロック分割情報に要する符号量分だけ符号量が削減されるため、符号化効率を高めることができる。
For example, when the correction width w i for all the peak pixel values is 0 (when no effect is seen even if the histogram correction process is performed), the histogram correction process is not applied to the block. It is also possible to do. By doing in this way, it can avoid encoding unnecessary information and can improve encoding efficiency by reducing code amount.
Various other methods can be used to determine whether or not to apply the histogram correction processing. For example, how much encoding efficiency is achieved when encoding is performed by actually performing the histogram correction processing. It may be determined whether or not it can be improved, or may be determined using image characteristics such as texture and edges, and the result of determining whether or not the screen content.
Therefore, in the histogram correction process, first, the block division information is output as header information to the variable
Whether or not to perform the histogram correction process may be determined in units of video, slices, or pictures. For example, if a flag is added to the header unit (sequence parameter set) in units of video and it can be determined in advance that the video is not screen content and histogram correction processing is not effective, this flag should be set to 0 or the like. Thus, the histogram correction process may not be performed. Of course, it is also conceivable to add a flag to the header (picture parameter set, slice parameter set) in units of pictures and slices, and switch in units of pictures and slices. By doing so, it is not necessary to encode parameters relating to the histogram correction process for a video, picture, or slice that does not have the effect of the histogram correction process, so that the code amount can be reduced.
In the histogram correction process, for example, the block is always divided into fixed-size block units such as the maximum coding block, a histogram is calculated for each block, and the correction width w i for each peak pixel value is obtained to perform the correction process. May be. In this case, the above-described block division information becomes unnecessary, and the code amount is reduced by the amount of code required for the block division information, so that the coding efficiency can be improved.
また、既にヒストグラム補正処理済みの近傍ブロックの補正幅などを用いて、処理中ブロックの補正幅wiを予測し、その予測誤差のみを可変長符号化部15に出力して符号化するようにしてもよい。このようにすることで、補正幅wiの符号量を削減することができる。
Further, the correction width w i of the block being processed is predicted using the correction width of the neighboring block that has already undergone the histogram correction processing, and only the prediction error is output to the variable
図16のステップST3〜ST10の処理は、階層的に分割された全ての符号化ブロックBnに対する処理が完了するまで繰り返し実施され、全ての符号化ブロックBnに対する処理が完了すると、ステップST14の処理に移行する(図16のステップST12,ST13)。 The processes in steps ST3 to ST10 in FIG. 16 are repeatedly performed until the processes for all the encoding blocks Bn divided hierarchically are completed. When the processes for all the encoding blocks Bn are completed, the process of step ST14 is performed. The process proceeds (steps ST12 and ST13 in FIG. 16).
可変長符号化部15は、変換・量子化部9から出力された圧縮データと、符号化制御部1から出力された最大符号化ブロック内のブロック分割情報(図22(b)を例とする4分木情報)、符号化モードm(Bn)及び予測差分符号化パラメータと、ループフィルタパラメータと、符号化制御部1から出力されたイントラ予測パラメータ(符号化モードがイントラ符号化モードである場合)、イントラブロックコピー予測パラメータ(符号化モードがイントラブロックコピー符号化モードである場合)又はインター予測パラメータ(符号化モードがインター符号化モードである場合)と、動き補償予測部7から出力された動きベクトル(符号化モードがインター符号化モードである場合)と、画素値補正部22により算出された全てのピーク画素値に対する補正幅wiとを可変長符号化し、それらの符号化結果を示す符号化データを生成する(図16のステップST14)。
The variable
その際、量子化された直交変換係数である圧縮データの符号化手法として、変換ブロックをさらにCoefficient Group(CG)と呼ばれる4×4画素単位のブロック(符号化サブブロック)に分割して、CG単位に係数の符号化処理を実施する。
図25は16×16画素の変換ブロックにおける係数の符号化順(スキャン順)を示している。このように、4×4画素単位の16個のCGを右下のCGから順に符号化処理し、さらに、各CGはCG内の16個の係数を右下の係数から順に符号化する。
At this time, as a method of encoding compressed data that is a quantized orthogonal transform coefficient, the transform block is further divided into blocks of 4 × 4 pixel units (encoding sub-blocks) called Coefficient Group (CG), and CG Coding of coefficients is performed for each unit.
FIG. 25 shows the coding order (scan order) of coefficients in a 16 × 16 pixel transform block. In this way, 16 CGs in units of 4 × 4 pixels are encoded in order from the lower right CG, and each CG encodes 16 coefficients in the CG in order from the lower right coefficient.
具体的には、まず、CG内の16個の係数の中に有意(非零)係数が存在するか否かのフラグ情報を符号化し、次に、CG内に有意(非零)係数が存在する場合のみ、CG内の各係数が有意(非零)係数であるかを上記順に符号化し、最後に有意(非零)係数に対して、その係数値情報を順に符号化する。これをCG単位に上記順に行う。その際、有意(非零)係数がなるべく連続で発生するように偏るスキャン順とした方がエントロピー符号化による符号化効率を高めることができる。
直交変換後の係数は、左上に位置する直流成分をはじめとして、左上に近い程、低い周波数成分の低い係数を表すことから、図26に示す例のように、一般的に左上に近いほど有意(非零)係数が多く発生するために、図25に示すように、右下から順に符号化することで効率的に符号化することができる。
Specifically, first, flag information indicating whether or not a significant (non-zero) coefficient exists in 16 coefficients in the CG is encoded, and then a significant (non-zero) coefficient exists in the CG. Only in this case, whether each coefficient in the CG is a significant (non-zero) coefficient is encoded in the above order, and finally, the coefficient value information is encoded in order for the significant (non-zero) coefficient. This is performed in the above order in units of CG. In this case, the encoding efficiency by entropy encoding can be increased by using a biased scan order so that significant (non-zero) coefficients are generated as continuously as possible.
Since the coefficient after the orthogonal transformation represents the lower coefficient of the low frequency component as it is closer to the upper left, including the DC component located at the upper left, generally, the closer to the upper left, the more significant as the example is shown in FIG. Since many (non-zero) coefficients are generated, as shown in FIG. 25, encoding can be efficiently performed by encoding sequentially from the lower right.
なお、上記では16×16画素の変換ブロックについて説明したが、8×8画素や32×32画素の変換ブロック等、16×16画素以外のブロックサイズにおいてもCG(符号化サブブロック)単位の符号化処理を実施するものとする。また、イントラ予測が選択されている4×4画素と8×8画素の変換ブロックについては、イントラ予測モードのインデックスに応じて、図25のスキャン順ではなく図27に示すスキャン順で処理を行う。これはイントラ予測の方向によって残差信号の周波数成分の分布が異なる傾向があるためである。 In the above description, a 16 × 16 pixel conversion block has been described. However, in a block size other than 16 × 16 pixels, such as an 8 × 8 pixel conversion block or a 32 × 32 pixel conversion block, a code in CG (encoding subblock) unit is used. It shall be implemented. In addition, for 4 × 4 pixel and 8 × 8 pixel conversion blocks for which intra prediction is selected, processing is performed in the scan order shown in FIG. 27 instead of the scan order of FIG. 25 according to the index of the intra prediction mode. . This is because the frequency component distribution of the residual signal tends to differ depending on the direction of intra prediction.
また、可変長符号化部15は、図15に例示するように、符号化ビットストリームのヘッダ情報として、シーケンスレベルヘッダ、ピクチャレベルヘッダを符号化し、ピクチャデータと共に符号化ビットストリームを生成する。ただし、ピクチャデータは1以上のスライスデータから構成され、各スライスデータはスライスレベルヘッダと当該スライス内にある上記符号化データをまとめたものである。ピクチャデータはスライスデータの他に補足情報を示すヘッダ情報を含む場合もある。
シーケンスレベルヘッダは、画像サイズ、色信号フォーマット、輝度信号や色差信号の信号値のビット深度、シーケンス単位でのループフィルタ部13における各フィルタ処理(適応フィルタ処理、画素適応オフセット処理、デブロッキングフィルタ処理、ヒストグラム補正処理)の有効フラグ情報、量子化マトリクスの有効フラグ情報など、一般的にシーケンス単位に共通となるヘッダ情報をまとめたものである。
Further, as illustrated in FIG. 15, the variable
The sequence level header includes an image size, a color signal format, a bit depth of a signal value of a luminance signal or a color difference signal, and each filter process (adaptive filter process, pixel adaptive offset process, deblocking filter process) in the
ピクチャレベルヘッダは、参照するシーケンスレベルヘッダのインデックスや動き補償時の参照ピクチャ数、エントロピー符号化の確率テーブル初期化フラグ等のピクチャ単位で設定するヘッダ情報をまとめたものである。
スライスレベルヘッダは、当該スライスがピクチャのどの位置にあるかを示す位置情報、どのピクチャレベルヘッダを参照するかを示すインデックス、スライスの符号化タイプ(オールイントラ符号化、インター符号化など)、ループフィルタ部13における各フィルタ処理(適応フィルタ処理、画素適応オフセット処理、デブロッキングフィルタ処理、ヒストグラム補正処理)を行うか否かを示すフラグ情報などといったスライス単位のパラメータをまとめたものである。
The picture level header is a collection of header information set in units of pictures such as an index of a sequence level header to be referenced, the number of reference pictures at the time of motion compensation, an entropy encoding probability table initialization flag, and the like.
The slice level header includes position information indicating where the slice is located in the picture, an index indicating which picture level header is referred to, a slice coding type (all-intra coding, inter coding, etc.), and a loop. This is a collection of parameters in units of slices such as flag information indicating whether or not to perform each filter process (adaptive filter process, pixel adaptive offset process, deblocking filter process, histogram correction process) in the
各ヘッダ情報とピクチャデータはNALユニットによって識別される。具体的には、シーケンスパラメータセット(上記シーケンスレベルヘッダに相当)、ピクチャパラメータヘッダ(上記ピクチャレベルヘッダに相当)、スライスデータはそれぞれ固有のNALユニットタイプとして定義され、NALユニットタイプの識別情報(インデックス)と共に符号化される。補足情報についても存在する場合には、固有のNALユニットとして定義される。また、上記ピクチャデータはアクセスユニットとして定義され、一つのピクチャの符号化データを含むデータアクセスの単位を示している。 Each header information and picture data is identified by a NAL unit. Specifically, a sequence parameter set (corresponding to the above sequence level header), a picture parameter header (corresponding to the above picture level header), and slice data are each defined as a unique NAL unit type, together with identification information (index) of the NAL unit type Encoded. If supplementary information also exists, it is defined as a unique NAL unit. The picture data is defined as an access unit and indicates a unit of data access including encoded data of one picture.
次に、イントラ予測部5の処理内容を詳細に説明する。
イントラ予測部5は、上述したように、予測ブロックPi nのイントラ予測パラメータを参照して、その予測ブロックPi nに対するイントラ予測処理を実施して、イントラ予測画像PINTRAi nを生成するが、ここでは、輝度信号における予測ブロックPi nのイントラ予測画像を生成するイントラ処理について説明する。
Next, the processing content of the
The
図28は符号化ブロックBn内の各予測ブロックPi nが選択可能なイントラ予測モードの一例を示す説明図であり、イントラ予測モードのインデックス値と、そのイントラ予測モードが示す予測方向ベクトルを示している。上記イントラ予測モードのインデックス値がイントラ予測パラメータを示している。なお、イントラ予測モード数は、処理対象となるブロックのサイズに応じて異なるように構成してもよい。大きいサイズのブロックでは、イントラ予測の効率が低下するため、選択できるイントラ予測方向数を少なくし、小さいサイズのブロックでは、選択できるイントラ予測方向数を多くするように構成することで演算量を抑制することができる。 Figure 28 is an explanatory diagram showing an example of the prediction block P i n-selectable intra prediction modes for intra-coded blocks B n, and the index value of the intra prediction mode, the prediction direction vector indicated by the intra-prediction mode Show. The index value of the intra prediction mode indicates the intra prediction parameter. In addition, you may comprise so that the number of intra prediction modes may differ according to the size of the block used as a process target. Intra-prediction efficiency decreases for large-sized blocks, so the number of selectable intra-prediction directions is reduced, and for small-sized blocks, the number of selectable intra-prediction directions is increased to reduce the amount of computation. can do.
まず、イントラ予測画像を生成する処理は、処理対象のブロックに隣接する符号化済みの画素を用いることから、上述した通り、変換ブロック単位に行われなくてはならない。ここで、イントラ予測画像を生成する変換ブロックを予測画像生成ブロックと呼ぶこととする。したがって、イントラ予測部5は、予測画像生成ブロック単位に下記に述べるイントラ予測画像生成処理を実施して、予測ブロックPi nのイントラ予測画像を生成する。予測画像生成ブロックのサイズをli n×mi n画素とする。
図29はli n=mi n=4の場合の予測画像生成ブロック内の画素の予測値を生成する際に用いる画素の一例を示す説明図である。図29では、予測画像生成ブロックの上の符号化済みの画素(2×li n+1)個と、左の符号化済みの画素(2×mi n)個を予測に用いる画素としているが、予測に用いる画素は、図29に示す画素より多くても少なくてもよい。また、図29では、予測画像生成ブロックの近傍の1行又は1列分の画素を予測に用いているが、2行又は2列、あるいは、それ以上の画素を予測に用いてもよい。
First, since the process which produces | generates an intra estimated image uses the encoded pixel adjacent to the block of a process target, as above-mentioned, it must be performed per conversion block. Here, the transform block that generates the intra predicted image is referred to as a predicted image generation block. Therefore, the
FIG. 29 is an explanatory diagram illustrating an example of a pixel used when generating a predicted value of a pixel in a predicted image generation block in the case of l i n = m i n = 4. In FIG. 29, the encoded pixels (2 × l i n +1) and the left encoded pixels (2 × m i n ) on the predicted image generation block are used as pixels for prediction. The number of pixels used for prediction may be more or less than that shown in FIG. In FIG. 29, pixels for one row or one column in the vicinity of the predicted image generation block are used for prediction. However, two or two or more pixels may be used for prediction.
予測画像生成ブロックが属する予測ブロックPi nに対するイントラ予測モードのインデックス値が0(平面(Planar)予測)の場合には、予測画像生成ブロックの上に隣接する符号化済み画素と、予測画像生成ブロックの左に隣接する符号化済み画素を用いて、これら画素と予測画像生成ブロック内の予測対象画素との距離に応じて内挿した値を予測値として予測画像を生成する。
予測画像生成ブロックが属する予測ブロックPi nに対するイントラ予測モードのインデックス値が1(平均値(DC)予測)の場合には、予測画像生成ブロックの上に隣接する符号化済み画素と、予測画像生成ブロックの左に隣接する符号化済み画素の平均値を予測画像生成ブロック内の画素の予測値として予測画像を生成する。
If the index value of the intra prediction mode for prediction block P i n that the predicted image generation block belongs is 0 (plane (Planar) prediction) includes a coded pixels adjacent to the top of the predicted image generation block, the predicted image generation Using the encoded pixels adjacent to the left of the block, a predicted image is generated using a value interpolated according to the distance between these pixels and the prediction target pixel in the predicted image generation block as a predicted value.
When the index value of the intra prediction mode for the prediction block P i n to which the prediction image generation block belongs is 1 (average (DC) prediction), encoded pixels adjacent to the prediction image generation block and the prediction image A predicted image is generated using the average value of the encoded pixels adjacent to the left of the generated block as the predicted value of the pixels in the predicted image generating block.
さらに、予測画像生成ブロックの上端及び左端に位置する図30の領域A,B,Cに対して、ブロック境界を平滑化するフィルタ処理を行って最終的な予測画像とする。例えば、下記の式(1)にしたがって、図31のフィルタの参照画素配置で、下記のフィルタ係数を用いてフィルタ処理を実施する。
・領域A(Pi nの左上の画素)
a0=1/2,a1=1/4,a2=1/4
・領域B(領域A以外のPi nの上端の画素)
a0=3/4,a2=1/4,(a1=0)
・領域C(領域A以外のPi nの左端の画素)
a0=3/4,a1=1/4,(a2=0)
Further, the region A, B, and C in FIG. 30 positioned at the upper end and the left end of the predicted image generation block is subjected to filter processing for smoothing the block boundary to obtain a final predicted image. For example, according to the following formula (1), the filter processing is performed using the following filter coefficients with the reference pixel arrangement of the filter of FIG.
· Area A (the upper left pixel of the P i n)
a 0 = 1/2, a 1 = ¼, a 2 = ¼
- region B (the upper end of the pixel of P i n other than the region A)
a 0 = 3/4, a 2 = ¼, (a 1 = 0)
· Area C (the leftmost pixel of the P i n other than the region A)
a 0 = 3/4, a 1 = ¼, (a 2 = 0)
ただし、式(1)において、an(n=0,1,2)は参照画素にかかるフィルタ係数、pn(n=0,1,2)はフィルタ処理対象画素p0を含むフィルタの参照画素、S’(p0)はフィルタ処理対象画素p0におけるフィルタ処理後の予測値、S(pn)(n=0,1,2)はフィルタ処理対象画素p0を含む参照画素のフィルタ処理前の予測値を表している。 In equation (1), a n (n = 0, 1, 2) is a filter coefficient applied to the reference pixel, and p n (n = 0, 1, 2) is a reference to a filter including the pixel to be filtered p 0 . The pixel, S ′ (p 0 ) is the predicted value after the filtering process in the filtering target pixel p 0 , and S (p n ) (n = 0, 1, 2) is the filter of the reference pixel including the filtering target pixel p 0 It represents the predicted value before processing.
さらに、上記フィルタ処理を行う予測画像生成ブロックのブロックサイズは限定してもよい。一般にブロック端のみフィルタ処理を行って予測値を変化させる場合、大きなブロックサイズのブロックでは、フィルタ処理により予測値が変化する領域の占める割合が小さいために、この予測値の変化によって生じた予測残差信号の変化を非常に高い周波数成分で表されることになり、この高周波数成分を符号化するために符号化効率の悪化を生じさせてしまう傾向がある。また、符号化効率を優先して、この高周波数成分を符号化しないようにすることで、ブロック端の予測残差信号の変化を復元できずに、ブロック境界に歪みが生じてしまう傾向がある。 Furthermore, the block size of the predicted image generation block that performs the filtering process may be limited. In general, when the prediction value is changed by filtering only at the block edge, since the ratio of the area where the prediction value changes due to the filter processing is small in a block having a large block size, the prediction residual caused by the change in the prediction value is generated. The change of the difference signal is expressed by a very high frequency component, and the encoding efficiency tends to be deteriorated because the high frequency component is encoded. Also, by giving priority to encoding efficiency and not encoding this high frequency component, the change in the prediction residual signal at the block end cannot be restored, and the block boundary tends to be distorted. .
一方、小さなブロックサイズのブロックでは、フィルタ処理により予測値が変化する領域の占める割合が大きいために、この予測値の変化によって生じた予測残差信号の変化が大きなブロックサイズのブロックの時のような高い周波数成分で表されることはなく、適切に残差信号を符号化することができ、本フィルタ処理によって、ブロック境界の連続性を高めた分、復号画像の品質を高めることができる。したがって、例えば、32×32画素以上のブロックサイズの予測画像生成ブロックでは、上記フィルタ処理を適用せずに、32×32画素より小さいブロックのみに上記フィルタ処理を適用することで、従来の平均値予測よりも予測性能を向上させながら、演算量の増加を抑えることができる。 On the other hand, in a block having a small block size, since the ratio of the area where the prediction value changes due to the filter processing is large, the change in the prediction residual signal caused by the change in the prediction value is as in the case of the block having a large block size. Therefore, the residual signal can be appropriately encoded, and the quality of the decoded image can be improved by increasing the continuity of the block boundary by this filter processing. Therefore, for example, in a predicted image generation block having a block size of 32 × 32 pixels or more, the above-described filter processing is not applied, and the above-described filter processing is applied only to blocks smaller than 32 × 32 pixels, thereby obtaining a conventional average value. It is possible to suppress an increase in the calculation amount while improving the prediction performance rather than the prediction.
予測画像生成ブロックに属する予測ブロックPi nに対するイントラ予測モードのインデックス値が26(垂直方向予測)の場合、下記の式(2)から予測画像生成ブロック内の画素の予測値を算出して予測画像を生成する。
ただし、座標(x,y)は予測画像生成ブロック内の左上画素を原点とする相対座標(図32を参照)であり、S’(x,y)は座標(x,y)における予測値、S(x,y)は座標(x,y)における符号化済み画素の輝度値(復号された輝度値)である。また、算出した予測値が輝度値の取り得る値の範囲を超えている場合、予測値がその範囲内に収まるように値を丸めるようにする。
If the index value of the intra prediction mode for prediction block P i n belonging to the prediction image generation block 26 (vertical prediction), the prediction calculates the prediction value of the pixel of the predicted image generation block according to the following formula (2) Generate an image.
However, the coordinates (x, y) are relative coordinates (see FIG. 32) with the upper left pixel in the predicted image generation block as the origin, and S ′ (x, y) is the predicted value at the coordinates (x, y), S (x, y) is the luminance value (decoded luminance value) of the encoded pixel at the coordinates (x, y). Further, when the calculated predicted value exceeds the range of values that the luminance value can take, the value is rounded so that the predicted value falls within the range.
なお、式(2)の1行目の式は、MPEG−4 AVC/H.264における垂直方向予測の予測値であるS(x,−1)に対し、隣接する符号化済み画素の垂直方向の輝度値の変化量S(−1,y)−S(−1,−1)を1/2にした値を加算することで、ブロック境界が平滑化されるようにフィルタ処理したものを予測値とすることを意味しており、式(2)の2行目の式は、MPEG−4 AVC/H.264における垂直方向予測と同じ予測式を示している。 Note that the equation in the first line of equation (2) is MPEG-4 AVC / H. The amount of change S (−1, y) −S (−1, −1) in the vertical direction of adjacent encoded pixels with respect to S (x, −1), which is the predicted value of the vertical direction prediction in H.264. ) Is added to the value obtained by halving, and the result of filtering so that the block boundary is smoothed is used as the predicted value. The expression in the second row of Expression (2) is , MPEG-4 AVC / H. The same prediction formula as the vertical direction prediction in H.264 is shown.
予測画像生成ブロックが属する予測ブロックPi nに対するイントラ予測モードのインデックス値が10(水平方向予測)の場合、下記の式(3)から予測画像生成ブロック内の画素の予測値を算出して予測画像を生成する。
ただし、座標(x,y)は予測画像生成ブロック内の左上画素を原点とする相対座標(図32を参照)であり、S’(x,y)は座標(x,y)における予測値、S(x,y)は座標(x,y)における符号化済み画素の輝度値(復号された輝度値)である。また、算出した予測値が輝度値の取り得る値の範囲を超えている場合、予測値がその範囲内に収まるように値を丸めるようにする。
If the index value of the intra prediction mode for prediction block P i n that the predicted image generation block belongs 10 (horizontal prediction), the prediction calculates the prediction value of the pixel of the predicted image generation block according to the following formula (3) Generate an image.
However, the coordinates (x, y) are relative coordinates (see FIG. 32) with the upper left pixel in the predicted image generation block as the origin, and S ′ (x, y) is the predicted value at the coordinates (x, y), S (x, y) is the luminance value (decoded luminance value) of the encoded pixel at the coordinates (x, y). Further, when the calculated predicted value exceeds the range of values that the luminance value can take, the value is rounded so that the predicted value falls within the range.
なお、式(3)の1行目の式は、MPEG−4 AVC/H.264における水平方向予測の予測値であるS(−1,y)に対し、隣接する符号化済み画素の水平方向の輝度値の変化量S(x,−1)−S(−1,−1)を1/2にした値を加算することで、ブロック境界が平滑化されるようにフィルタ処理したものを予測値とすることを意味しており、式(3)の2行目の式は、MPEG−4 AVC/H.264における水平方向予測と同じ予測式を示している。 Note that the expression on the first line of Expression (3) is MPEG-4 AVC / H. The amount of change in luminance value S (x, −1) −S (−1, −1) in the horizontal direction of an adjacent encoded pixel with respect to S (−1, y), which is the predicted value of the horizontal direction prediction in H.264 ) Is added to the value obtained by halving, and the result of filtering so that the block boundary is smoothed is used as the predicted value. The expression in the second row of Expression (3) is , MPEG-4 AVC / H. The same prediction formula as the horizontal prediction in H.264 is shown.
ただし、式(2)の垂直方向予測、式(3)の水平方向予測を行う予測画像生成ブロックのブロックサイズを限定してもよい。一般にブロック端のみ予測方向の輝度値の変化量に比例する値を加算するフィルタ処理を行うことで予測値を変化させる場合、大きなブロックサイズのブロックでは、上述した予測画像生成ブロックのブロック端のフィルタ処理により予測値が変化する領域の占める割合が小さいために、この予測値の変化によって生じた予測残差信号の変化を非常に高い周波数成分で表されることになり、この高周波数成分を符号化するために符号化効率の悪化を生じさせてしまう傾向がある。また、符号化効率を優先して、この高周波数成分を符号化しないようにすることで、ブロック端の予測残差信号の変化を復元できずにブロック境界に歪みが生じてしまう傾向がある。 However, the block size of the predicted image generation block that performs the vertical direction prediction of Expression (2) and the horizontal direction prediction of Expression (3) may be limited. In general, when the prediction value is changed by performing a filter process that adds a value proportional to the amount of change in the luminance value in the prediction direction only at the block edge, the block edge filter of the prediction image generation block described above is used in a block having a large block size. Since the ratio of the area where the predicted value changes due to processing is small, the change in the prediction residual signal caused by the change in the predicted value is represented by a very high frequency component. Therefore, the encoding efficiency tends to deteriorate. Also, by giving priority to encoding efficiency and not encoding this high frequency component, the change in the prediction residual signal at the block end cannot be restored, and the block boundary tends to be distorted.
一方、小さなブロックサイズのブロックでは、上記フィルタ処理により予測値が変化する領域の占める割合が大きいために、この予測値の変化によって生じた予測残差信号の変化が大きなブロックサイズのブロックの時のような高い周波数成分で表されることはなく、適切に残差信号を符号化することができ、本フィルタ処理によってブロック境界の連続性を高めた分、復号画像の品質を高めることができる。したがって、例えば、32×32画素以上のブロックサイズの予測画像生成ブロックでは、予測対象画素の座標によらず、式(2)及び式(3)の2行目の式を常に用いるようにし(予測画像生成ブロックのブロック端のフィルタ処理を行わないことにする)、32×32画素より小さいブロックのみに、上記フィルタ処理を行う式(2)及び式(3)を適用することで、従来の垂直方向予測、水平方向予測よりも予測性能を向上させながら、演算量の増加を抑えることができる。 On the other hand, in a block with a small block size, since the ratio of the region where the prediction value changes due to the above filtering process is large, the change in the prediction residual signal caused by the change in the prediction value is large when the block size is large. The residual signal can be appropriately encoded without being represented by such high frequency components, and the quality of the decoded image can be improved by the increase in the continuity of the block boundary by this filter processing. Therefore, for example, in a prediction image generation block having a block size of 32 × 32 pixels or more, the expressions in the second row of Expression (2) and Expression (3) are always used regardless of the coordinates of the prediction target pixel (prediction). By applying the equations (2) and (3) for performing the above-described filter processing only to blocks smaller than 32 × 32 pixels, the filter edge of the image generation block is not performed. It is possible to suppress an increase in the calculation amount while improving the prediction performance compared to the direction prediction and the horizontal direction prediction.
イントラ予測モードのインデックス値が0(平面予測)、1(平均値予測)、26(垂直方向予測)、10(水平方向予測)以外の場合には、インデックス値が示す予測方向ベクトルυp=(dx,dy)に基づいて、予測画像生成ブロック内の画素の予測値を生成する。
図32に示すように、予測画像生成ブロックの左上画素を原点として、予測画像生成ブロック内の相対座標を(x,y)と設定すると、予測に用いる参照画素の位置は、下記のLと隣接画素の交点になる。
ただし、kは負の実数である。
When the index value in the intra prediction mode is other than 0 (plane prediction), 1 (average value prediction), 26 (vertical direction prediction), and 10 (horizontal direction prediction), the prediction direction vector υ p = ( Based on (dx, dy), a predicted value of a pixel in the predicted image generation block is generated.
As shown in FIG. 32, when the upper left pixel of the predicted image generation block is the origin and the relative coordinates in the predicted image generation block are set to (x, y), the position of the reference pixel used for prediction is adjacent to the following L This is the intersection of pixels.
However, k is a negative real number.
参照画素が整数画素位置にある場合には、その整数画素を予測対象画素の予測値とし、参照画素が整数画素位置にない場合には、参照画素に隣接する整数画素から生成される補間画素を予測値とする。図29の例では、参照画素は整数画素位置にないので、参照画素に隣接する2画素から内挿したものを予測値とする。なお、隣接する2画素のみではなく、隣接する2画素以上の画素から補間画素を生成して予測値としてもよい。補間処理に用いる画素を多くすることで補間画素の補間精度を向上させる効果がある一方、補間処理に要する演算の複雑度が増加することから、演算負荷が大きくても高い符号化性能を要求する画像符号化装置の場合には、より多くの画素から補間画素を生成するようにした方がよい。 When the reference pixel is at the integer pixel position, the integer pixel is set as the prediction value of the prediction target pixel. When the reference pixel is not at the integer pixel position, an interpolation pixel generated from the integer pixel adjacent to the reference pixel is selected. Estimated value. In the example of FIG. 29, since the reference pixel is not located at the integer pixel position, a value interpolated from two pixels adjacent to the reference pixel is set as a predicted value. Note that an interpolation pixel may be generated not only from two adjacent pixels but also from two or more adjacent pixels, and used as a predicted value. While increasing the number of pixels used in the interpolation process has the effect of improving the interpolation accuracy of the interpolated pixels, it increases the complexity of the calculation required for the interpolation process, requiring high coding performance even when the calculation load is large. In the case of an image encoding device, it is better to generate interpolation pixels from a larger number of pixels.
以上に述べた処理によって、予測画像生成ブロック単位に予測ブロックPi n内の輝度信号の全ての画素に対する予測画素を生成して、イントラ予測画像PINTRAi nを出力する。なお、イントラ予測画像PINTRAi nの生成に用いられたイントラ予測パラメータ(イントラ予測モード)は、ビットストリームに多重化するために可変長符号化部15に出力される。
The processing described above, to generate a predicted pixel for all the pixels of the luminance signals of the prediction block P i n in the predicted image generation block, and outputs an intra prediction image P INTRAi n. Incidentally, the intra prediction parameters used for generating the intra prediction image P INTRAi n (intra prediction mode) is output to the variable
なお、先に説明したMPEG−4 AVC/H.264における8×8画素のブロックのイントラ予測時に参照画素に対して施される平滑化処理と同様に、イントラ予測部5において、予測画像生成ブロックの予測画像を生成する際の参照画素を、予測画像生成ブロックに隣接する符号化済み画素を平滑化処理した画素とするように構成した場合であっても、上述の例と同様の予測画像に対するフィルタ処理を行うことができる。このようにすることで参照画素へのフィルタ処理による参照画素のノイズが除去され、これを用いて予測を行うことで予測の精度高めることができる。あるいは、上記参照画素へのフィルタ処理は予測画像へのフィルタ処理を行う平均値予測、垂直方向予測、水平方向予測以外の予測の際のみ実施するようにしてもよい。このようにすることで、各予測モードに対して最大で1つのフィルタ処理しか行わずに済み、演算量の増加を抑えることができる。
Note that the MPEG-4 AVC / H. Similarly to the smoothing process performed on the reference pixels at the time of intra prediction of the 8 × 8 pixel block in H.264, the
上記では、輝度信号の予測画像生成処理について説明したが、色差成分に対する予測画像は次のように生成する。予測ブロックPi nの色差信号に対して、色差信号のイントラ予測パラメータ(イントラ予測モード)に基づくイントラ予測処理を実施し、イントラ予測画像の生成に用いられたイントラ予測パラメータを可変長符号化部15に出力する。
In the above description, the predicted image generation process of the luminance signal has been described, but the predicted image for the color difference component is generated as follows. The color difference signal of the prediction block P i n, conduct intra prediction processing based on the intra prediction parameter of the color difference signal (intra prediction mode), the variable length coding unit intra prediction parameter used to generate the
図33は色差信号のイントラ予測パラメータ(インデックス値)と色差イントラ予測モードの対応例を示す説明図である。色差信号のイントラ予測パラメータが、輝度信号に対するイントラ予測モードと同じ予測モードを用いる旨を示している場合(イントラ予測パラメータが輝度色差共通イントラ予測モード(DMモード)を示している場合)、輝度信号と同じフレーム内予測を実施して、色差信号の予測画像を生成する。
また、色差信号のイントラ予測パラメータが、垂直方向予測モード又は水平方向予測モードを示している場合、色差信号に対する方向性予測を実施して、色差信号の予測画像を生成する。また、色差信号のイントラ予測パラメータが、輝度相関利用色差信号予測モード(LMモード)を示している場合、予測画像の生成対象ブロックの上及び左に隣接している複数の画素の輝度信号及び色差信号を用いて、輝度信号と色差信号の相関を示す相関パラメータを算出し、その相関パラメータと予測処理対象の色差信号のブロックに対応する輝度信号を用いて、色差信号の予測画像を生成する。
FIG. 33 is an explanatory diagram showing an example of correspondence between intra prediction parameters (index values) of color difference signals and color difference intra prediction modes. When the intra prediction parameter of the chrominance signal indicates that the same prediction mode as the intra prediction mode for the luminance signal is used (when the intra prediction parameter indicates the luminance / chrominance common intra prediction mode (DM mode)), the luminance signal The same intra-frame prediction is performed to generate a prediction image of the color difference signal.
Further, when the intra prediction parameter of the color difference signal indicates the vertical direction prediction mode or the horizontal direction prediction mode, the directionality prediction for the color difference signal is performed to generate a prediction image of the color difference signal. Further, when the intra prediction parameter of the color difference signal indicates the luminance correlation use color difference signal prediction mode (LM mode), the luminance signal and color difference of a plurality of pixels adjacent above and to the left of the prediction image generation target block. A correlation parameter indicating the correlation between the luminance signal and the color difference signal is calculated using the signal, and a predicted image of the color difference signal is generated using the correlation parameter and the luminance signal corresponding to the block of the color difference signal to be predicted.
入力信号フォーマットがYUV4:2:2信号である場合、図7に示すように、輝度信号が正方ブロックであれば、色差信号は輝度信号と比較して水平方向の画素数が1/2となる長方形のブロックとなる。したがって、図8に示すように、YUV4:4:4信号をYUV4:2:2信号に変換した際に、輝度信号と色差信号で同一方向の予測となるようにするためには、YUV4:2:2信号上では、垂直方向予測と水平方向予測以外の方向性予測の場合には、色差信号の予測方向が輝度信号の予測方向と異なることとなる。具体的には、図9に示すように、輝度信号の予測方向ベクトルをvL=(dxL,dyL)とした場合、色差信号の予測方向ベクトルは、vC=(dxL/2,dyL)となる。即ち、図10に示すように、予測方向の角度をθとした場合、輝度信号の予測方向の角度をθL、色差信号の予測方向の角度をθCとして、tanθC=2tanθLの関係となる予測方向で予測する必要がある。
したがって、輝度信号と色差信号で同一方向の予測を行う上記DMモードを正しく実施できるようにするために、入力信号フォーマットがYUV4:2:2信号である場合、輝度信号に使用したイントラ予測モードのインデックスを色差信号の予測に用いるイントラ予測モードのインデックスに変換し、変換後のインデックスに対応するイントラ予測モードによる色差信号の予測処理を実施する。
When the input signal format is a YUV 4: 2: 2 signal and the luminance signal is a square block as shown in FIG. 7, the color difference signal has half the number of pixels in the horizontal direction compared to the luminance signal. It becomes a rectangular block. Therefore, as shown in FIG. 8, when the YUV4: 4: 4 signal is converted into a YUV4: 2: 2 signal, in order to predict the luminance signal and the color difference signal in the same direction, YUV4: 2 : On two signals, in the case of directional prediction other than vertical prediction and horizontal prediction, the prediction direction of the color difference signal is different from the prediction direction of the luminance signal. Specifically, as shown in FIG. 9, when the prediction direction vector of the luminance signal is v L = (dx L , dy L ), the prediction direction vector of the color difference signal is v C = (dx L / 2, dy L ). That is, as shown in FIG. 10, when the angle of the prediction direction is θ, the angle of the prediction direction of the luminance signal is θ L , the angle of the prediction direction of the color difference signal is θ C , and tan θ C = 2tan θ L It is necessary to predict in the prediction direction.
Therefore, when the input signal format is a YUV 4: 2: 2 signal in order to correctly implement the DM mode in which the prediction in the same direction is performed with the luminance signal and the color difference signal, the intra prediction mode used for the luminance signal is used. The index is converted into an index of an intra prediction mode used for prediction of the color difference signal, and the prediction process of the color difference signal in the intra prediction mode corresponding to the converted index is performed.
図34は図28のイントラ予測モードにおけるイントラ予測モードインデックスの変換例を示している。図34の変換テーブルは、予測方向の角度がθであるとき(図10を参照)、イントラ予測モードの方向性予測が図35に示すtanθとなる角度である場合、tanθC=2tanθLの関係に最も近い角度θCに変換するテーブルの例である。
変換処理の実現は、上記のように、インデックスの変換テーブルを用意し、その変換テーブルを参照することでインデックスを変換するように構成してもよいし、変換式を用意し、その変換式に従ってインデックスを変換するように構成してもよい。このように構成することで、方向性予測処理自体を変更することなく、インデックスの変換のみでYUV4:2:2信号のフォーマットに応じた色差信号の適切な予測を実施することができる。
FIG. 34 shows a conversion example of the intra prediction mode index in the intra prediction mode of FIG. In the conversion table of FIG. 34, when the angle of the prediction direction is θ (see FIG. 10), the relationship of tan θ C = 2 tan θ L when the direction prediction of the intra prediction mode is tan θ shown in FIG. It is an example of the table converted into the angle θ C closest to.
As described above, the conversion process may be realized by preparing an index conversion table and converting the index by referring to the conversion table, or by preparing a conversion formula and according to the conversion formula. You may comprise so that an index may be converted. With this configuration, it is possible to perform appropriate prediction of the color difference signal according to the format of the YUV 4: 2: 2 signal only by converting the index without changing the directionality prediction process itself.
また、色差信号に対して上記LMモードを行わないように構成してもよい。このときの色差信号のイントラ予測パラメータ(インデックス値)と色差イントラ予測モードの対応例として、図34が挙げられる。このようにLMモードも用いないようにすることで、予測対象画素の輝度信号と色差信号の依存性がなくなるため、輝度信号と色差信号の予測処理の並列化が可能となり、高速な演算処理を実現することができる。
さらに、色差信号では、平均値(DC)予測、垂直方向予測、水平方向予測について、輝度信号の場合で説明したブロック境界のフィルタ処理を行わずに、MPEG−4 AVC/H.264と同様の予測手法としてもよい。このようにフィルタ処理を行わないことで、予測処理の低演算化を図ることができる。
Further, the LM mode may not be performed on the color difference signal. FIG. 34 shows a correspondence example between the intra prediction parameter (index value) of the color difference signal and the color difference intra prediction mode at this time. By not using the LM mode in this way, the dependency of the luminance signal and the color difference signal of the pixel to be predicted is eliminated, so that the prediction process of the luminance signal and the color difference signal can be parallelized, and high-speed calculation processing can be performed. Can be realized.
Further, in the color difference signal, the average value (DC) prediction, the vertical direction prediction, and the horizontal direction prediction are performed without performing the block boundary filtering process described in the case of the luminance signal, and the MPEG-4 AVC / H. It is good also as the prediction method similar to H.264. By not performing the filtering process in this way, it is possible to reduce the prediction process.
次に、図17の画像復号装置の処理内容を具体的に説明する。
可変長復号部31は、図1の画像符号化装置により生成された符号化ビットストリームを入力すると、そのビットストリームに対する可変長復号処理を実施して(図20のステップST21)、1フレーム以上のピクチャから構成されるシーケンス単位のヘッダ情報(シーケンスレベルヘッダ)及びピクチャ単位のヘッダ情報(ピクチャレベルヘッダ)などの各ヘッダ情報とピクチャデータを復号する。ただし、ピクチャデータは1以上のスライスデータから構成され、各スライスデータはスライスレベルヘッダと当該スライス内にある符号化データがまとめられているものである。ピクチャデータはスライスデータの他に補足情報を示すヘッダ情報を含む場合もある。
Next, the processing contents of the image decoding apparatus in FIG. 17 will be specifically described.
When the encoded bit stream generated by the image encoding device in FIG. 1 is input, the variable
このとき、上記ヘッダ情報に含まれる量子化マトリクスの有効フラグ情報が“有効”を示す場合、可変長復号部31は量子化マトリクスパラメータを可変長復号し、量子化マトリクスを特定する。具体的には、各直交変換サイズの色信号や符号化モード毎に、量子化マトリクスパラメータが初期値として、画像符号化装置及び画像復号装置で、予め共通に用意されている量子化マトリクス、又は、既に復号された量子化マトリクスである(新しい量子化マトリクスでない)ことを示す場合は、量子化マトリクスパラメータに含まれる上記マトリクスの内のどの量子化マトリクスであるかを特定するインデックス情報を参照して量子化マトリクスを特定し、量子化マトリクスパラメータが新しい量子化マトリクスを用いることを示す場合は、量子化マトリクスパラメータに含まれる量子化マトリクスを使用する量子化マトリクスとして特定する。そして、ピクチャ単位のデータを構成するスライスデータから、スライス分割情報等のスライス単位のヘッダ情報(スライスレベルヘッダ)を復号し、各スライスの符号化データを復号する。
At this time, when the valid flag information of the quantization matrix included in the header information indicates “valid”, the variable
また、可変長復号部31は、上記ヘッダ情報から、最大符号化ブロックサイズ及び分割階層数の上限を特定する(図20のステップST22)。ただし、分割階層数の上限の代わりに、符号化ブロックの最小ブロックサイズが符号化されている場合、これを復号することで分割階層数の上限を決定する。即ち、最大符号化ブロックを上記最小ブロックサイズまで分割した場合が分割階層数の上限となる。
可変長復号部31は、決定された最大符号化ブロック単位に、図22で示されるような最大符号化ブロックの分割状態を復号する。復号された分割状態に基づき、階層的に符号化ブロックを特定する(図20のステップST23)。
Further, the variable
The variable
次に、可変長復号部31は、符号化ブロックに割り当てられている符号化モードを復号する。復号した符号化モードに含まれる情報に基づき、符号化ブロックをさらに1つないし複数の予測処理単位である予測ブロックに分割し、予測ブロック単位に割り当てられている予測パラメータを復号する(図20のステップST24)。
即ち、可変長復号部31は、符号化ブロックに割り当てられている符号化モードがイントラ符号化モードである場合、符号化ブロックに含まれており、予測処理単位となる1つ以上の予測ブロック毎にイントラ予測パラメータを復号し、符号化ブロックに割り当てられている符号化モードがイントラブロックコピー符号化モードである場合、符号化ブロックに含まれており、予測処理単位となる1つ以上の予測ブロック毎にイントラブロックコピー予測パラメータを復号する。また、符号化ブロックに割り当てられている符号化モードがインター符号化モードである場合、符号化ブロックに含まれており、予測処理単位となる1つ以上の予測ブロック毎にインター予測パラメータ及び動きベクトルを復号する(図20のステップST24)。また、全てのピーク画素値に対する補正幅wiを復号する。
Next, the variable
That is, when the encoding mode assigned to the encoding block is the intra encoding mode, the variable
さらに、可変長復号部31は、予測差分符号化パラメータに含まれる変換ブロック分割情報に基づき、変換ブロック毎に圧縮データ(変換・量子化後の変換係数)を復号する(図20のステップST24)。その際、図1の画像符号化装置の可変長符号化部15での圧縮データの符号化処理と同様に、CG単位の係数の復号処理を実施する。したがって、図25に示すように、4×4画素単位の16個のCGを右下のCGから順に復号処理し、さらに、各CGはCG内の16個の係数を右下の係数から順に復号していくことになる。
Furthermore, the variable
具体的には、まず、CG内の16個の係数の中に有意(非零)係数が存在するか否かのフラグ情報を復号し、次に復号したフラグ情報がCG内に有意(非零)係数が存在することを示す場合のみCG内の各係数が有意(非零)係数であるかを上記順に復号し、最後に有意(非零)係数を示す係数に対して、その係数値情報を順に復号する。これをCG単位に上記順に行う。ただし、スキャン順については、イントラ予測が選択されている4×4画素と8×8画素の変換ブロックの場合、イントラ予測モードのインデックスに応じて、図25のスキャン順ではなく図27に示すスキャン順で処理を行う。 Specifically, first, flag information indicating whether or not a significant (non-zero) coefficient exists in 16 coefficients in the CG is decoded, and then the decoded flag information is significant (non-zero) in the CG. Only when it indicates that a coefficient exists, whether each coefficient in the CG is a significant (non-zero) coefficient is decoded in the above order, and finally, coefficient value information for the coefficient indicating the significant (non-zero) coefficient Are sequentially decoded. This is performed in the above order in units of CG. However, with regard to the scan order, in the case of a 4 × 4 pixel and 8 × 8 pixel conversion block for which intra prediction is selected, the scan shown in FIG. 27 is used instead of the scan order shown in FIG. Process in order.
切換スイッチ33は、可変長復号部31により可変長復号された符号化モードm(Bn)がイントラ符号化モードであれば(m(Bn)∈INTRAの場合)、可変長復号部31により可変長復号された予測ブロック単位のイントラ予測パラメータをイントラ予測部34に出力し、可変長復号部31により可変長復号された符号化モードm(Bn)がイントラブロックコピー符号化モードであれば(m(Bn)∈ICOPYの場合)、可変長復号部31により可変長復号された予測ブロック単位のイントラブロックコピー予測パラメータをイントラブロックコピー予測部35に出力し、可変長復号部31により可変長復号された符号化モードm(Bn)がインター符号化モードであれば(m(Bn)∈INTERの場合)、可変長復号部31により可変長復号された予測ブロック単位のインター予測パラメータ及び動きベクトルを動き補償予測部36に出力する。
If the encoding mode m (B n ) variable-length decoded by the variable-
イントラ予測部34は、可変長復号部31により可変長復号された符号化モードm(Bn)がイントラ符号化モード(m(Bn)∈INTRA)である場合(図20のステップST25)、切換スイッチ33から出力された予測ブロック単位のイントラ予測パラメータを受け取って、図1のイントラ予測部5と同様の手順で、イントラ用メモリ38に格納されている復号画像を参照しながら、上記イントラ予測パラメータを用いた符号化ブロックBn内の各予測ブロックPi nに対するイントラ予測処理を実施して、イントラ予測画像PINTRAi nを生成する(図20のステップST26)。
また、イントラ予測部34は、輝度信号については、輝度信号に対する上記イントラ予測パラメータを用いたイントラ予測処理(フレーム内予測処理)を実施して、輝度信号の予測画像を生成する。
一方、色差信号については、色差信号のイントラ予測パラメータに基づくイントラ予測処理を実施して、色差信号の予測画像を生成する。
When the encoding mode m (B n ) variable-length decoded by the variable-
In addition, for the luminance signal, the
On the other hand, for the color difference signal, intra prediction processing based on the intra prediction parameter of the color difference signal is performed to generate a predicted image of the color difference signal.
図33に示すように、色差信号のイントラ予測パラメータが、輝度信号に対するイントラ予測モードと同じ予測モードを用いる旨を示している場合(イントラ予測パラメータが輝度色差共通イントラ予測モード(DMモード)を示している場合)、輝度信号と同じフレーム内予測を実施して、色差信号の予測画像を生成する。
また、色差信号のイントラ予測パラメータが、垂直方向予測モード又は水平方向予測モードを示している場合、色差信号に対する方向性予測を実施して、色差信号の予測画像を生成する。また、色差信号のイントラ予測パラメータが、輝度相関利用色差信号予測モード(LMモード)を示している場合、予測画像の生成対象ブロックの上及び左に隣接している複数の画素の輝度信号及び色差信号を用いて、輝度信号と色差信号の相関を示す相関パラメータを算出し、その相関パラメータと予測処理対象の色差信号のブロックに対応する輝度信号を用いて、色差信号の予測画像を生成する。
As shown in FIG. 33, when the intra prediction parameter of the color difference signal indicates that the same prediction mode as the intra prediction mode for the luminance signal is used (the intra prediction parameter indicates the luminance color difference common intra prediction mode (DM mode)). The same intra-frame prediction as that of the luminance signal is performed to generate a predicted image of the color difference signal.
Further, when the intra prediction parameter of the color difference signal indicates the vertical direction prediction mode or the horizontal direction prediction mode, the directionality prediction for the color difference signal is performed to generate a prediction image of the color difference signal. Further, when the intra prediction parameter of the color difference signal indicates the luminance correlation use color difference signal prediction mode (LM mode), the luminance signal and color difference of a plurality of pixels adjacent above and to the left of the prediction image generation target block. A correlation parameter indicating the correlation between the luminance signal and the color difference signal is calculated using the signal, and a predicted image of the color difference signal is generated using the correlation parameter and the luminance signal corresponding to the block of the color difference signal to be predicted.
入力信号フォーマットがYUV4:2:2信号である場合、図7に示すように、輝度信号が正方ブロックであれば、色差信号は輝度信号と比較して水平方向の画素数が1/2となる長方形のブロックとなる。したがって、図8に示すように、YUV4:4:4信号をYUV4:2:2信号に変換した際に、輝度信号と色差信号で同一方向の予測となるようにするためには、YUV4:2:2信号上では、垂直方向予測と水平方向予測以外の方向性予測の場合には、色差信号の予測方向が輝度信号の予測方向と異なることとなる。具体的には、図9に示すように、輝度信号の予測方向ベクトルをvL=(dxL,dyL)とした場合、色差信号の予測方向ベクトルは、vC=(dxL/2,dyL)となる。即ち、図10に示すように、予測方向の角度をθとした場合、輝度信号の予測方向の角度をθL、色差信号の予測方向の角度をθCとして、tanθC=2tanθLの関係となる予測方向で予測する必要がある。 When the input signal format is a YUV 4: 2: 2 signal and the luminance signal is a square block as shown in FIG. 7, the color difference signal has half the number of pixels in the horizontal direction compared to the luminance signal. It becomes a rectangular block. Therefore, as shown in FIG. 8, when the YUV4: 4: 4 signal is converted into a YUV4: 2: 2 signal, in order to predict the luminance signal and the color difference signal in the same direction, YUV4: 2 : On two signals, in the case of directional prediction other than vertical prediction and horizontal prediction, the prediction direction of the color difference signal is different from the prediction direction of the luminance signal. Specifically, as shown in FIG. 9, when the prediction direction vector of the luminance signal is v L = (dx L , dy L ), the prediction direction vector of the color difference signal is v C = (dx L / 2, dy L ). That is, as shown in FIG. 10, when the angle of the prediction direction is θ, the angle of the prediction direction of the luminance signal is θ L , the angle of the prediction direction of the color difference signal is θ C , and tan θ C = 2tan θ L It is necessary to predict in the prediction direction.
したがって、輝度信号と色差信号で同一方向の予測を行う上記DMモードを正しく実施できるようにするために、入力信号フォーマットがYUV4:2:2信号である場合、輝度信号に使用したイントラ予測モードのインデックスを色差信号の予測に用いるイントラ予測モードのインデックスに変換し、変換後のインデックスに対応するイントラ予測モードによる色差信号の予測処理を実施する。 Therefore, when the input signal format is a YUV 4: 2: 2 signal in order to correctly implement the DM mode in which the prediction in the same direction is performed with the luminance signal and the color difference signal, the intra prediction mode used for the luminance signal is used. The index is converted into an index of an intra prediction mode used for prediction of the color difference signal, and the prediction process of the color difference signal in the intra prediction mode corresponding to the converted index is performed.
図34の変換テーブルは、予測方向の角度がθであるとき(図10を参照)、イントラ予測モードの方向性予測が図35に示すtanθとなる角度である場合、tanθC=2tanθLの関係に最も近い角度θCに変換するテーブルの例である。変換処理の実現は、上記のように、インデックスの変換テーブルを用意し、その変換テーブルを参照することでインデックスを変換するように構成してもよいし、変換式を用意し、その変換式に従ってインデックスを変換するように構成してもよい。このように構成することで、方向性予測処理自体を変更することなく、インデックスの変換のみでYUV4:2:2信号のフォーマットに応じた色差信号の適切な予測を実施することができる。 In the conversion table of FIG. 34, when the angle of the prediction direction is θ (see FIG. 10), the relationship of tan θ C = 2 tan θ L when the direction prediction of the intra prediction mode is tan θ shown in FIG. It is an example of the table converted into the angle θ C closest to. As described above, the conversion process may be realized by preparing an index conversion table and converting the index by referring to the conversion table, or by preparing a conversion formula and according to the conversion formula. You may comprise so that an index may be converted. With this configuration, it is possible to perform appropriate prediction of the color difference signal according to the format of the YUV 4: 2: 2 signal only by converting the index without changing the directionality prediction process itself.
また、色差信号に対して、上記LMモードを行わないように画像符号化装置が構成されている場合、その画像符号化装置から生成される符号化ビットストリームが復号できるように画像復号装置も同様の構成とする。このときの色差信号のイントラ予測パラメータ(インデックス値)と色差イントラ予測モードの対応例として、図34が挙げられる。このようにLMモードも用いないようにすることで、予測対象画素の輝度信号と色差信号の依存性がなくなるため、輝度信号と色差信号の予測処理の並列化が可能になり、高速な演算処理を実現することができる。
さらに、色差信号では、平均値(DC)予測、垂直方向予測、水平方向予測について、輝度信号の場合で説明したブロック境界のフィルタ処理を行わずに、MPEG−4 AVC/H.264と同様の予測手法として画像符号化装置が構成されている場合、その画像符号化装置から生成される符号化ビットストリームが復号できるように画像復号装置も同様の構成とする。このようにフィルタ処理を行わないことで、予測処理の低演算化を図ることができる。
In addition, when the image encoding device is configured not to perform the LM mode on the color difference signal, the image decoding device is also configured so that the encoded bitstream generated from the image encoding device can be decoded. The configuration is as follows. FIG. 34 shows a correspondence example between the intra prediction parameter (index value) of the color difference signal and the color difference intra prediction mode at this time. By not using the LM mode in this way, the dependency of the luminance signal and the color difference signal of the prediction target pixel is eliminated, so that the prediction process of the luminance signal and the color difference signal can be parallelized, and high-speed calculation processing is possible. Can be realized.
Further, in the color difference signal, the average value (DC) prediction, the vertical direction prediction, and the horizontal direction prediction are performed without performing the block boundary filtering process described in the case of the luminance signal, and the MPEG-4 AVC / H. When an image encoding apparatus is configured as a prediction method similar to H.264, the image decoding apparatus has the same configuration so that an encoded bit stream generated from the image encoding apparatus can be decoded. By not performing the filtering process in this way, it is possible to reduce the prediction process.
イントラブロックコピー予測部35は、可変長復号部31により可変長復号された符号化モードm(Bn)がイントラブロックコピー符号化モード(m(Bn)∈ICOPY)である場合(ステップST25)、切換スイッチ33から出力された予測ブロック単位のブロックシフトベクトルを含むイントラブロックコピー予測パラメータを受け取って、イントラ用メモリ38に格納されている復号画像を参照しながら、上記イントラブロックコピー予測パラメータを用いた符号化ブロックBn内の各予測ブロックPi nに対するイントラブロックコピー予測処理を実施して、イントラブロックコピー予測画像PICOPYi nを生成する(ステップST27)。画像符号化装置において、ブロックシフトベクトルは直前の符号化(復号)済み予測ブロックのブロックシフトベクトル、あるいは当該予測ブロックの周囲の符号化(復号)済み予測ブロックのブロックシフトベクトルとの差分値をイントラブロックコピー予測パラメータの一部として符号化するようにしている場合、イントラブロックコピー予測パラメータに含む差分値と上記ブロックシフトベクトルとを可算して、当該予測ブロックのブロックシフトベクトルを算出する。
The intra block
動き補償予測部36は、可変長復号部31により可変長復号された符号化モードm(Bn)がインター符号化モード(m(Bn)∈INTER)である場合(図20のステップST25)、切換スイッチ33から出力された予測ブロック単位の動きベクトルとインター予測パラメータを受け取って、動き補償予測フレームメモリ40に格納されているフィルタ処理後の復号画像を参照しながら、その動きベクトルとインター予測パラメータを用いた符号化ブロックBn内の各予測ブロックPi nに対するインター予測処理を実施してインター予測画像PINTERi nを生成する(図20のステップST28)。
The motion
逆量子化・逆変換部32は、可変長復号部31から圧縮データ及び予測差分符号化パラメータを受けると、図1の逆量子化・逆変換部10と同様の手順で、その予測差分符号化パラメータに含まれる量子化パラメータ及び変換ブロック分割情報を参照して、変換ブロック単位にその圧縮データを逆量子化する。このとき、可変長復号部31により可変長復号された各ヘッダ情報を参照し、各ヘッダ情報が、当該スライスで量子化マトリクスを用いて、逆量子化処理を実施することを示している場合は、量子化マトリクスを用いて逆量子化処理を行う。
When receiving the compressed data and the prediction difference encoding parameter from the variable
この際、可変長復号部31により可変長復号された各ヘッダ情報を参照して、各直交変換サイズで色信号や符号化モード(イントラ符号化、イントラブロックコピー符号化、インター符号化)毎に使用する量子化マトリクスを特定する。また、逆量子化・逆変換部32は、変換ブロック単位に逆量子化後の圧縮データである変換係数に対する逆直交変換処理を実施して、図1の逆量子化・逆変換部10から出力された局所復号予測差分信号と同一の復号予測差分信号を算出する(図20のステップST29)。
At this time, referring to each header information variable length decoded by the variable
加算部37は、逆量子化・逆変換部32により算出された復号予測差分信号と、イントラ予測部34により生成されたイントラ予測画像PINTRAi n、イントラブロックコピー予測部35により生成されたイントラブロックコピー予測画像PICOPYi n、又は、動き補償予測部36により生成されたインター予測画像PINTERi nのいずれかを加算して復号画像を算出し、その復号画像をループフィルタ部39に出力するとともに、その復号画像をイントラ用メモリ38に格納する(図20のステップST30)。この復号画像が、以降のイントラ予測処理及びイントラブロックコピー予測処理の際に用いられる復号済みの画像信号になる。
ループフィルタ部39は、全ての符号化ブロックBnに対するステップST23〜ST30の処理が完了すると(図20のステップST31)、加算部37から出力された復号画像に対して、所定のフィルタ処理を実施して、フィルタ処理後の復号画像を動き補償予測フレームメモリ40に格納する(図20のステップST32)。
具体的には、変換ブロックの境界や予測ブロックの境界に発生する歪みを低減するフィルタ(デブロッキングフィルタ)処理、画素単位に適応的にオフセットを加算する(画素適応オフセット)処理、ウィーナフィルタ等の線形フィルタを適応的に切り替えてフィルタ処理する適応フィルタ処理などを行う。
これらのループフィルタは、復号画像の画質を向上させることを目的として適用されるが、図42に示すようなスクリーンコンテンツの特殊なヒストグラム形状を考慮しておらず、十分な画質改善効果が得られない。そこで、この実施の形態1では、新たなループフィルタ処理としてヒストグラム補正処理を実施する。
Specifically, filter (deblocking filter) processing that reduces distortion occurring at the boundaries of transform blocks and prediction blocks, processing for adaptively adding an offset (pixel adaptive offset) for each pixel, Wiener filter, etc. Performs adaptive filter processing for adaptively switching linear filters and performing filter processing.
These loop filters are applied for the purpose of improving the image quality of the decoded image, but do not consider the special histogram shape of the screen content as shown in FIG. 42, and a sufficient image quality improvement effect can be obtained. Absent. Therefore, in the first embodiment, histogram correction processing is performed as new loop filter processing.
ループフィルタ部39は、上記のデブロッキングフィルタ処理、画素適応オフセット処理、適応フィルタ処理及びヒストグラム補正処理のそれぞれについて、可変長復号部31により可変長復号された各ヘッダ情報を参照することで、当該スライスで行うか否かを特定する。
このとき、2つ以上のフィルタ処理を行う場合において、例えば、図1の画像符号化装置のループフィルタ部13が図12のように構成されていれば、図18に示すようにループフィルタ部39が構成される。当然、画像符号化装置のループフィルタ部13がデブロッキングフィルタ処理、画素適応オフセット処理及びヒストグラム補正処理から構成されていれば、ループフィルタ部39もデブロッキングフィルタ処理、画素適応オフセット処理及びヒストグラム補正処理で構成される。
The
At this time, when two or more filter processes are performed, for example, if the
ここで、デブロッキングフィルタ処理では、可変長復号部31により可変長復号されたヘッダ情報を参照し、ブロック境界にかけるフィルタ強度の選択に用いる各種パラメータを初期値から変更する情報が存在する場合には、その変更情報に基づいて、デブロッキングフィルタ処理を実施する。変更情報がない場合は、予め定められた手法に従って行う。
画素適応オフセット処理では、可変長復号部31により可変長復号された画素適応オフセット処理のブロック分割情報に基づいて分割し、そのブロック単位に、可変長復号部31により可変長復号されたブロック単位のクラス分類手法を示すインデックスを参照して、そのインデックスが“オフセット処理を行わない”ことを示すインデックスでない場合、ブロック単位にブロック内の各画素を上記インデックスが示すクラス分類手法に従ってクラス分類する。なお、クラス分類手法の候補として、ループフィルタ部13の画素適応オフセット処理のクラス分類手法の候補と同一のものが予め用意されている。
Here, in the deblocking filter processing, when there is information for referring to the header information that has been variable-length decoded by the variable-
In the pixel adaptive offset processing, the block is divided based on the block division information of the pixel adaptive offset processing variable-length decoded by the variable-
そして、ループフィルタ部39は、ブロック単位の各クラスのオフセット値を特定する可変長復号部31により可変長復号されたオフセット情報を参照して、復号画像の画素値にオフセットを加算する処理を行う。
適応フィルタ処理では、可変長復号部31により可変長復号されたクラス毎のフィルタを用いて、図1の画像符号化装置と同一の手法でクラス分類した後に、そのクラス分類情報に基づいてフィルタ処理を行う。
Then, the
In the adaptive filter process, after classifying by the same method as the image encoding apparatus of FIG. 1 using the filter for each class variable-length decoded by the variable-
ヒストグラム補正処理では、ヒストグラム算出部41が、可変長復号部31により可変長復号されたヒストグラム補正処理のブロック分割情報に基づいて復号画像を分割し、そのブロック単位に、可変長復号部31により可変長復号されたヒストグラム補正を実施するか否かを表すフラグを参照して、そのフラグが“ヒストグラム補正処理を行わない”ことを示す値でない場合、当該ブロックに対してヒストグラム補正処理を実行する。
In the histogram correction process, the
図37はこの発明の実施の形態1による画像復号装置におけるヒストグラム補正処理の内容を示すフローチャートである。
以下、図37を参照しながら、ヒストグラム補正処理の流れを説明する。
ヒストグラム補正処理では、最初に、図19のヒストグラム算出部41が、加算部37により算出された復号画像を複数のブロックに分割し、その復号画像のブロック毎に画素値のヒストグラムを算出する(図37のステップST200〜ST201)。また、ヒストグラムの値が最大となる画素値を選択し、その画素値をp(以下、「ピーク画素値」と称する)とする(図37のステップST202)。
なお、ヒストグラムのステップ幅は、必ずしも1とする必要はないが、ループフィルタ部39の出力画像を図1の画像符号化装置におけるループフィルタ部13の出力画像と一致させる必要があるため、ここではループフィルタ部13と同じステップ幅を用いる。また、ヒストグラムのステップ幅を1以上とした場合は、pはステップ幅の中央値などに設定することが考えられるが、これも上記と同様の理由によりループフィルタ部13と一致させる必要がある。
FIG. 37 is a flowchart showing the contents of the histogram correction processing in the image decoding apparatus according to
Hereinafter, the flow of the histogram correction process will be described with reference to FIG.
In the histogram correction processing, first, the
Note that the step width of the histogram does not necessarily have to be 1, but the output image of the
また、必ずしもブロック内の全ての画素を用いてヒストグラムを計算する必要はなく、一部の画素だけを用いてヒストグラムを求めてもよい。ヒストグラム計算に使用する画素数を削減することで、ヒストグラム計算に必要な演算量を削減することが可能である。なお、これも上記と同様の理由によりループフィルタ部13と一致させる必要がある。
Further, it is not always necessary to calculate the histogram using all the pixels in the block, and the histogram may be obtained using only some of the pixels. By reducing the number of pixels used for the histogram calculation, it is possible to reduce the amount of calculation required for the histogram calculation. This also needs to be matched with the
また、求めたヒストグラムを直接用いてその値が最大となる画素値を選択するだけでなく、例えばヒストグラムを微分してからその最大値を求めることも考えられるが、これも上記と同様の理由によりループフィルタ部13と一致させる必要がある。
In addition to directly using the obtained histogram to select the pixel value that maximizes the value, for example, it may be possible to obtain the maximum value after differentiating the histogram, for the same reason as above. It is necessary to match with the
画素値補正部42は、可変長復号部31により可変長復号されたi番目のピークに対する補正幅wi内の画素値((ピーク画素値p−補正幅wi)〜(ピーク画素値p+補正幅wi)の画素値)をピーク画素値pに置換する(図37のステップST203〜ST206)。
ここで、(x,y)はブロック単位の復号画像における画素の座標を表し、D(x,y)は置換前の画素値、D’(x,y)は置換後の画素値を表している。
Pixel
Here, (x, y) represents the pixel coordinates in the decoded image in block units, D (x, y) represents the pixel value before replacement, and D ′ (x, y) represents the pixel value after replacement. Yes.
ブロック内の全部または一部の画素に対して上記の補正を実施する。なお、上式において、p−wiが画素値の下限を下回った場合はこれを画素値の下限に置き換え、p+wiが画素値の上限を上回った場合はこれを画素値の上限に置き換えてもよい。
ここでは、補正幅wiをピーク画素値pよりも大きい側と小さい側で同一としているが、必ずしも両者を一致させる必要はなく、それぞれに対して異なる補正幅wiを使用してもよい。ただし、ループフィルタ部39の出力画像を図1の画像符号化装置におけるループフィルタ部13の出力画像と一致させる必要があるため、ループフィルタ部13と同様の方式を用いなければならない。
The above correction is performed on all or some of the pixels in the block. Incidentally, in the above equation, replace it if p-w i is below the lower limit of the pixel value to the lower limit of the pixel value, p + w i is replaced this if it exceeds the upper limit of the pixel value to the upper limit of the pixel value Also good.
Here, the correction width w i is the same on the side larger than the peak pixel value p and the smaller side, but it is not always necessary to match both, and a different correction width w i may be used for each. However, since it is necessary to match the output image of the
次に、画素値補正部42は、ピーク画素値を示すインデックスiに1を加え、ST202でヒストグラム算出部41により算出されたヒストグラムから、画素値がpとなる画素に相当する部分を削除する(図37のステップST207〜ST208)。
画素値補正部42は、インデックスiと予め設定された最大ピーク数Pmaxを比較し(図37のステップST209)、インデックスiが最大ピーク数Pmaxより小さければ(i<Pmax)、ピーク画素値の再選択をヒストグラム算出部41に指示して、ステップST202の処理に戻る。
一方、インデックスiが最大ピーク数Pmaxに到達していれば(i≧Pmax)、ヒストグラム補正処理を終了する。
このループフィルタ部39によるフィルタ処理後の復号画像が、動き補償予測用の参照画像となり、また、再生画像となる。
Next, the pixel
The pixel
On the other hand, if the index i has reached the maximum number of peaks P max (i ≧ P max ), the histogram correction process is terminated.
The decoded image after the filter processing by the
以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、入力画像の圧縮データから得られる局所復号画像における画素値のヒストグラムを算出するヒストグラム算出部21と、ヒストグラム算出部21により算出されたヒストグラムから符号化歪みに伴うノイズが重畳している画素を特定して、そのノイズが重畳している画素の画素値を補正する画素値補正部22とを備えるように構成したので、ヒストグラムが疎になるスクリーンコンテンツの局所復号画像に生じる符号化歪みに伴うノイズを十分に低減することができる効果を奏する。
即ち、画像符号化装置におけるループフィルタ部13の画素値補正部22が、局所復号画像のブロック毎に、ヒストグラムの各ピーク画素値に対する最適な補正幅wiを求め、その補正幅wi内の画素値をピーク画素値pに置換することで、局所復号画像からノイズを取り除くよう構成したので、図42に示すように、ヒストグラムの各ピークが鋭く、疎であるようなスクリーンコンテンツに対して、局所復号画像の大幅な画質改善を実現することができる効果を奏する。ただし、本効果はスクリーンコンテンツに限定されるものではなく、同様のヒストグラム特徴を持つ映像信号であれば、当然ながら同様の効果が得られる。
As is apparent from the above, according to the first embodiment, the
That is, the pixel
また、この実施の形態1によれば、画像符号化装置の可変長符号化部15が、各ピーク画素値に対する補正幅wiを符号化して出力する一方、画像復号装置の可変長復号部31が、各ピーク画素値に対する補正幅wiを復号し、ループフィルタ部39の画素値補正部42が、可変長復号部31により復号された補正幅wi内の画素値をピーク画素値pに置換することで、局所復号画像からノイズを取り除くよう構成したので、図42に示すように、ヒストグラムの各ピークが鋭く、疎であるようなスクリーンコンテンツに対して、復号画像の大幅な画質改善を実現することができる効果を奏する。ただし、本効果はスクリーンコンテンツに限定されるものではなく、同様のヒストグラム特徴を持つ映像信号であれば、当然ながら同様の効果が得られる。
また、この実施の形態1によれば、上記効果を持つ画像符号化装置及び画像符号化方法が生成する符号化ビットストリームを正しく復号することができる画像復号装置及び画像復号方法が得られる効果を奏する。
Further, according to the first embodiment, the variable
In addition, according to the first embodiment, the image decoding apparatus and the image decoding method that can correctly decode the encoded bitstream generated by the image encoding apparatus and the image encoding method having the above effects can be obtained. Play.
実施の形態2.
上記実施の形態1では、図1の画像符号化装置のループフィルタ部13に対して、図12に示すようにヒストグラム補正処理を追加し、さらに、図17の画像復号装置のループフィルタ部39に対して、図18に示すようにヒストグラム補正処理を追加しているものを示したが、既存のループフィルタの一部としてヒストグラム補正処理を実現するように構成することで、符号化する情報量を削減するようにしてもよい。
In the first embodiment, histogram correction processing is added to the
この実施の形態2による画像符号化装置は、上記実施の形態1における図1の画像符号化装置と同様の構成であるが、図12に示すループフィルタ部13の内部構成のみが、図38のように変更される。
ここでは、図38に示す変更後のループフィルタ部13の構成についてのみ説明する。
The image coding apparatus according to the second embodiment has the same configuration as the image coding apparatus of FIG. 1 in the first embodiment, but only the internal configuration of the
Here, only the configuration of the modified
図38のループフィルタ部13は、加算部11により算出された局所復号画像に対して、所定のフィルタ処理を実施して、フィルタ処理後の局所復号画像を出力する処理を実施する。具体的には、変換ブロックの境界や予測ブロックの境界に発生する歪みを低減するフィルタ(デブロッキングフィルタ)処理、画素単位に適応的にオフセットを加算する(画素適応オフセット)処理、ウィーナフィルタ等の線形フィルタを適応的に切り替えてフィルタ処理する適応フィルタ処理などを行う。
The
これらのループフィルタは、復号画像の画質を向上させることを目的として適用されるが、図42に示したようなスクリーンコンテンツの特殊なヒストグラム形状を考慮しておらず、十分な画質改善効果が得られない。
そこで、上記実施の形態1では、新たなループフィルタを追加する形でヒストグラム補正処理を実施しているが、この実施の形態2では、既存のループフィルタの一部としてヒストグラム補正処理を実施する。
These loop filters are applied for the purpose of improving the image quality of the decoded image, but do not consider the special histogram shape of the screen content as shown in FIG. 42, so that a sufficient image quality improvement effect is obtained. I can't.
Therefore, in the first embodiment, the histogram correction process is performed by adding a new loop filter. In the second embodiment, the histogram correction process is performed as a part of the existing loop filter.
この実施の形態2では、画素適応オフセットの一部としてヒストグラム補正処理を実施する場合について説明する。
ただし、ヒストグラム補正処理との組み合わせは必ずしも画素適応オフセットに限定されるものではなく、他のループフィルタとの組み合わせも当然考えられる。
In the second embodiment, a case where histogram correction processing is performed as part of the pixel adaptive offset will be described.
However, the combination with the histogram correction processing is not necessarily limited to the pixel adaptive offset, and combinations with other loop filters are naturally conceivable.
図38のループフィルタ部13は、上記のデブロッキングフィルタ処理、画素適応オフセット処理、適応フィルタ処理のそれぞれについて、処理を行うか否かを決定し、各処理の有効フラグをヘッダ情報として可変長符号化部15に出力する。なお、上記のフィルタ処理を複数使用する際は、各フィルタ処理を順番に実施する。図38は複数のフィルタ処理を用いる場合のループフィルタ部13の構成例を示している。
ただし、図38に示しているループフィルタの種類と順序は一例に過ぎず、適用するループフィルタの種類と適用順序は必ずしも図38のようにする必要はない。例えば、デブロッキングフィルタ処理と画素適応オフセット処理の2種類だけでループフィルタ部13を構成することや、適用順序を画素適応オフセット処理、デブロッキングフィルタ処理の順にすることなどが考えられる。
The
However, the types and order of the loop filters shown in FIG. 38 are merely examples, and the types and application order of the loop filters to be applied do not necessarily have to be as shown in FIG. For example, it is conceivable that the
ここで、デブロッキングフィルタ処理では、ブロック境界にかけるフィルタ強度の選択に用いる各種パラメータを初期値から変更することができる。変更する場合には、そのパラメータをヘッダ情報として可変長符号化部15に出力する。
画素適応オフセット処理では、最初に、画像を複数のブロックに分割し、そのブロック単位に、オフセット処理を行わない場合も含めて、複数のオフセットの適用方法の中から一つを選択する。
この実施の形態2では、このオフセットの適用方法の一つとしてヒストグラム補正処理を選択することが可能である。図38のループフィルタ部13は、選択したオフセット適用方法に応じて、ブロック内の各画素をクラス分類し、クラス毎に符号化歪みを補償するオフセット値を算出するか、あるいは、ヒストグラム補正を実施するための最適な補正幅Wiをピーク画素値毎に算出する。
最後に、局所復号画像の画素値に対してオフセット値を加算する処理を行うか、あるいは、局所復号画像のヒストグラムを補正することによって局所復号画像の画像品質を改善する。
Here, in the deblocking filter process, various parameters used for selecting the filter strength applied to the block boundary can be changed from the initial values. When changing, the parameter is output to the variable
In the pixel adaptive offset process, first, an image is divided into a plurality of blocks, and one of a plurality of offset application methods is selected for each block including the case where the offset process is not performed.
In the second embodiment, histogram correction processing can be selected as one method of applying this offset. The
Finally, processing for adding an offset value to the pixel value of the locally decoded image is performed, or the image quality of the locally decoded image is improved by correcting the histogram of the locally decoded image.
補正幅がwiである場合、ヒストグラム補正処理は、以下のように行う。
ここで、(x,y)はブロック単位の局所復号画像における画素の座標を表し、L(x,y)は置換前の画素値、L’(x,y)は置換後の画素値を表している。
ブロック内の全部または一部の画素に対して上記の補正を実施する。なお、上式において、p−wiが画素値の下限を下回った場合はこれを画素値の下限に置き換え、p+wiが画素値の上限を上回った場合はこれを画素値の上限に置き換えてもよい。
ここでは、補正幅wiをピーク画素値pよりも大きい側と小さい側で同一としているが、必ずしも両者を一致させる必要はなく、それぞれに対して異なる補正幅wiを使用してもよい。
When the correction width is w i , the histogram correction process is performed as follows.
Here, (x, y) represents the pixel coordinates in the local decoded image in block units, L (x, y) represents the pixel value before replacement, and L ′ (x, y) represents the pixel value after replacement. ing.
The above correction is performed on all or some of the pixels in the block. Incidentally, in the above equation, replace it if p-w i is below the lower limit of the pixel value to the lower limit of the pixel value, p + w i is replaced this if it exceeds the upper limit of the pixel value to the upper limit of the pixel value Also good.
Here, the correction width w i is the same on the side larger than the peak pixel value p and the smaller side, but it is not always necessary to match both, and a different correction width w i may be used for each.
ヒストグラム補正処理では、上記のようにして最初のピークを補正した後、次のピークに移動し、同様の処理を所定のピーク数に達するまで繰り返し実施する。
画素適応オフセット処理では、ブロック分割情報、各ブロックのクラス分類手法を示すインデックス、ブロック単位の各クラスのオフセット値を特定するオフセット情報あるいはヒストグラム補正のためのヒストグラムの各ピークに対する補正幅をヘッダ情報として可変長符号化部15に出力する。
In the histogram correction process, after correcting the first peak as described above, the process moves to the next peak, and the same process is repeated until a predetermined number of peaks is reached.
In the pixel adaptive offset process, header information includes block division information, an index indicating a class classification method for each block, offset information for specifying an offset value of each class in block units, or a correction width for each peak of a histogram for histogram correction. The data is output to the variable
上記実施の形態1では、画素適応オフセット処理のための情報に加えてヒストグラム補正処理のための情報を符号化する必要があったが、この実施の形態2では、画素適応オフセット処理の一部としてヒストグラム補正処理を実施することによって、オフセット処理のための情報とヒストグラム補正処理のための情報のいずれか一方だけを符号化すればよいため、ループフィルタ全体での符号量を削減することができる。 In the first embodiment, it is necessary to encode information for the histogram correction process in addition to the information for the pixel adaptive offset process. However, in the second embodiment, as a part of the pixel adaptive offset process, By performing the histogram correction process, only one of the information for the offset process and the information for the histogram correction process needs to be encoded, so that the code amount in the entire loop filter can be reduced.
なお、画素適応オフセット処理において、例えば、最大符号化ブロックといった固定サイズのブロック単位に常に分割して、そのブロック毎にクラス分類手法を選択して、クラス毎の適応オフセット処理を行ってもよい。この場合、上記ブロック分割情報が不要となり、ブロック分割情報に要する符号量分だけ符号量が削減され、符号化効率を高めることができる。 In the pixel adaptive offset processing, for example, it may be always divided into fixed-size block units such as a maximum coding block, and a class classification method may be selected for each block to perform adaptive offset processing for each class. In this case, the block division information becomes unnecessary, the code amount is reduced by the amount of code required for the block division information, and the coding efficiency can be improved.
適応フィルタ処理では、局所復号画像を所定の手法でクラス分類し、各クラスに属する領域(局所復号画像)毎に、重畳されている歪みを補償するフィルタを設計し、そのフィルタを用いて、当該局所復号画像のフィルタ処理を実施する。そして、クラス毎に設計したフィルタをヘッダ情報として可変長符号化部15に出力する。クラス分類手法としては、画像を空間的に等間隔に区切る簡易な手法や、ブロック単位に画像の局所的な特性(分散など)に応じて分類する手法がある。また、適応フィルタ処理で使用するクラス数は、予め画像符号化装置及び画像復号装置に共通の値として設定してもよいし、符号化すべきパラメータとしてもよい。前者と比較して後者の方が、使用するクラス数を自由に設定することができるため、画像品質改善効果が上がるが、一方でクラス数を符号化するために、その分の符号量が増加する。
In adaptive filter processing, local decoded images are classified by a predetermined method, and a filter that compensates for the distortion that is superimposed is designed for each region (local decoded image) belonging to each class. Filter the local decoded image. Then, the filter designed for each class is output to the variable
この実施の形態2による画像復号装置は、上記実施の形態1における図17の画像復号装置と同様の構成であるが、図18に示すループフィルタ部39の内部構成のみが、図39のように変更される。
ここでは、図39に示す変更後のループフィルタ部39の構成についてのみ説明する。
The image decoding apparatus according to the second embodiment has the same configuration as that of the image decoding apparatus in FIG. 17 in the first embodiment, but only the internal configuration of the
Here, only the configuration of the modified
図39のループフィルタ部39は、加算部37により算出された復号画像に対して、所定のフィルタ処理を実施して、フィルタ処理後の復号画像を出力する処理を実施する。具体的には、変換ブロックの境界や予測ブロックの境界に発生する歪みを低減するフィルタ(デブロッキングフィルタ)処理、画素単位に適応的にオフセットを加算する(画素適応オフセット)処理、ウィーナフィルタ等の線形フィルタを適応的に切り替えてフィルタ処理する適応フィルタ処理などを行う。
The
これらのループフィルタは、復号画像の画質を向上させることを目的として適用されるが、図42に示したようなスクリーンコンテンツの特殊なヒストグラム形状を考慮しておらず、十分な画質改善効果が得られない。
そこで、上記実施の形態1では、新たなループフィルタを追加する形でヒストグラム補正処理を実施しているが、この実施の形態2では、既存のループフィルタの一部としてヒストグラム補正処理を実施する。
These loop filters are applied for the purpose of improving the image quality of the decoded image, but do not consider the special histogram shape of the screen content as shown in FIG. 42, so that a sufficient image quality improvement effect is obtained. I can't.
Therefore, in the first embodiment, the histogram correction process is performed by adding a new loop filter. In the second embodiment, the histogram correction process is performed as a part of the existing loop filter.
この実施の形態2では、画素適応オフセットの一部としてヒストグラム補正処理を実施する場合について説明する。
ただし、ヒストグラム補正処理との組み合わせは必ずしも画素適応オフセットに限定されるものではなく、他のループフィルタとの組み合わせも当然考えられる。ただし、組み合わせ方法は、画像符号化装置のループフィルタ部13と同様にする必要がある。
In the second embodiment, a case where histogram correction processing is performed as part of the pixel adaptive offset will be described.
However, the combination with the histogram correction processing is not necessarily limited to the pixel adaptive offset, and combinations with other loop filters are naturally conceivable. However, the combination method needs to be the same as that of the
図39のループフィルタ部39は、上記のデブロッキングフィルタ処理、画素適応オフセット処理、適応フィルタ処理のそれぞれについて、可変長復号部31により可変長復号された各ヘッダ情報を参照して、当該スライスで行うか否かを特定する。
このとき、2つ以上のフィルタ処理を行う場合において、例えば、画像符号化装置のループフィルタ部13が図38のように構成されていれば、図39に示すようにループフィルタ部39が構成される。当然、画像符号化装置のループフィルタ部13がデブロッキングフィルタ処理と画素適応オフセット処理から構成されていれば、ループフィルタ部39もデブロッキングフィルタ処理と画素適応オフセット処理で構成される。
The
At this time, when two or more filter processes are performed, for example, if the
ここで、デブロッキングフィルタ処理では、可変長復号部31により可変長復号されたヘッダ情報を参照し、ブロック境界にかけるフィルタ強度の選択に用いる各種パラメータを初期値から変更する情報が存在する場合、その変更情報に基づいて、デブロッキングフィルタ処理を実施する。変更情報がない場合は、予め定められた手法に従って行う。
画素適応オフセット処理では、可変長復号部31により可変長復号された画素適応オフセット処理のブロック分割情報に基づいて復号画像を分割し、そのブロック単位に、可変長復号部31により可変長復号されたブロック単位のクラス分類手法を示すインデックスを参照して、そのインデックスが“オフセット処理を行わない”ことを示すインデックスではなく、かつ“ヒストグラム補正処理を行う”ことを示すインデックスではない場合、そのインデックスに応じてブロック単位にブロック内の各画素を上記インデックスが示すクラス分類手法に従ってクラス分類する。なお、クラス分類手法の候補として、図38のループフィルタ部13の画素適応オフセット処理のクラス分類手法の候補と同一のものが予め用意されている。そして、ブロック単位の各クラスのオフセット値を特定するオフセット情報を参照して、復号画像の画素値にオフセットを加算する処理を行う。
Here, in the deblocking filter processing, with reference to the header information that has been subjected to variable length decoding by the variable
In the pixel adaptive offset processing, the decoded image is divided based on the block division information of the pixel adaptive offset processing variable-length decoded by the variable-
一方、可変長復号部31により可変長復号されたブロック単位のクラス分類手法を示すインデックスが“オフセット処理を行わない”ことを示すインデックスではなく、かつ“ヒストグラム補正処理を行う”ことを示すインデックスである場合、当該ブロックにおける画素値のヒストグラムを算出し、そのヒストグラムのピーク画素値の位置を所定の方法によって決定する。
On the other hand, the index indicating the block class classification method variable-length decoded by the variable-
画素値補正部42は、可変長復号部31により可変長復号されたi番目のピークに対する補正幅wi内の画素値((ピーク画素値p−補正幅wi)〜(ピーク画素値p+補正幅wi)の画素値)をピーク画素値pに置換する。
ここで、(x,y)はブロック単位の復号画像における画素の座標を表し、D(x,y)は置換前の画素値、D’(x,y)は置換後の画素値を表している。
ブロック内の全部または一部の画素に対して上記の補正を実施する。なお、上式において、p−wiが画素値の下限を下回った場合はこれを画素値の下限に置き換え、p+wiが画素値の上限を上回った場合はこれを画素値の上限に置き換えてもよい。
The pixel
Here, (x, y) represents the pixel coordinates in the decoded image in block units, D (x, y) represents the pixel value before replacement, and D ′ (x, y) represents the pixel value after replacement. Yes.
The above correction is performed on all or some of the pixels in the block. Incidentally, in the above equation, replace it if p-w i is below the lower limit of the pixel value to the lower limit of the pixel value, p + w i is replaced this if it exceeds the upper limit of the pixel value to the upper limit of the pixel value Also good.
ここでは、補正幅wiをピーク画素値pよりも大きい側と小さい側で同一としているが、必ずしも両者を一致させる必要はなく、それぞれに対して異なる補正幅wiを使用してもよい。ただし、ループフィルタ部39の出力画像を画像符号化装置におけるループフィルタ部13の出力画像と一致させる必要があるため、ループフィルタ部13と同様の方式を用いなければならない。
ヒストグラム補正処理では、上記のようにして最初のピークを補正した後、次のピークに移動し、同様の処理を所定のピーク数に達するまで繰り返し実施する。
Here, the correction width w i is the same on the side larger than the peak pixel value p and the smaller side, but it is not always necessary to match both, and a different correction width w i may be used for each. However, since it is necessary to match the output image of the
In the histogram correction process, after correcting the first peak as described above, the process moves to the next peak, and the same process is repeated until a predetermined number of peaks is reached.
ただし、画像符号化装置のループフィルタ部13の画素適応オフセット処理において、ブロック分割情報は符号化せずに、常に画像を固定サイズのブロック単位(例えば、最大符号化ブロック単位)に分割し、そのブロック毎にクラス分類手法を選択して、クラス毎の適応オフセット処理を行うように構成されている場合、ループフィルタ部39においても、ループフィルタ部13と同一の固定サイズのブロック単位に画素適応オフセット処理を実施する。
適応フィルタ処理では、可変長復号部31により可変長復号されたクラス毎のフィルタを用いて、図1の画像符号化装置と同一の手法でクラス分類した後に、そのクラス分類情報に基づいてフィルタ処理を行う。
However, in the pixel adaptive offset processing of the
In the adaptive filter process, after classifying by the same method as the image encoding apparatus of FIG. 1 using the filter for each class variable-length decoded by the variable-
次に、この実施の形態2による画像符号化装置において、上記実施の形態1による画像符号化装置と構成が異なるループフィルタ部13についての動作を説明する。その他の動作は、上記実施の形態1と同様である。
図38のループフィルタ部13は、加算部11から局所復号画像を受けると、その局所復号画像に対して、所定のフィルタ処理を実施して、フィルタ処理後の局所復号画像を動き補償予測フレームメモリ14に格納する(図16のステップST11)。具体的には、変換ブロックの境界や予測ブロックの境界に発生する歪みを低減するフィルタ(デブロッキングフィルタ)処理、画素単位に適応的にオフセットを加算する(画素適応オフセット)処理、ウィーナフィルタ等の線形フィルタを適応的に切り替えてフィルタ処理する適応フィルタ処理などを行う。
Next, in the image coding apparatus according to the second embodiment, the operation of the
When the
これらのループフィルタは、復号画像の画質を向上させることを目的として適用されるが、図42に示したようなスクリーンコンテンツの特殊なヒストグラム形状を考慮しておらず、十分な画質改善効果が得られない。
そこで、上記実施の形態1では、新たなループフィルタを追加する形でヒストグラム補正処理を実施しているが、この実施の形態2では、既存のループフィルタの一部としてヒストグラム補正処理を実施する。
この実施の形態2では、画素適応オフセットの一部としてヒストグラム補正処理を実施する場合について説明する。
ただし、ヒストグラム補正処理との組み合わせは必ずしも画素適応オフセットに限定されるものではなく、他のループフィルタとの組み合わせも当然考えられる。
These loop filters are applied for the purpose of improving the image quality of the decoded image, but do not consider the special histogram shape of the screen content as shown in FIG. 42, so that a sufficient image quality improvement effect is obtained. I can't.
Therefore, in the first embodiment, the histogram correction process is performed by adding a new loop filter. In the second embodiment, the histogram correction process is performed as a part of the existing loop filter.
In the second embodiment, a case where histogram correction processing is performed as part of the pixel adaptive offset will be described.
However, the combination with the histogram correction processing is not necessarily limited to the pixel adaptive offset, and combinations with other loop filters are naturally conceivable.
図38のループフィルタ部13は、上記のデブロッキングフィルタ処理、画素適応オフセット処理、適応フィルタ処理のそれぞれについて、処理を行うか否かを決定し、各処理の有効フラグをヘッダ情報として可変長符号化部15に出力する。なお、上記のフィルタ処理を複数使用する際は、各フィルタ処理を順番に実施する。図38は複数のフィルタ処理を用いる場合のループフィルタ部13の構成例を示している。
ただし、図38に示しているループフィルタの種類と順序は一例に過ぎず、適用するループフィルタの種類と適用順序は必ずしも図38のようにする必要はない。例えば、デブロッキングフィルタ処理と画素適応オフセット処理の2種類だけでループフィルタ部13を構成することや、適用順序を画素適応オフセット処理、デブロッキングフィルタ処理の順にすることなどが考えられる。
The
However, the types and order of the loop filters shown in FIG. 38 are merely examples, and the types and application order of the loop filters to be applied do not necessarily have to be as shown in FIG. For example, it is conceivable that the
ここで、デブロッキングフィルタ処理では、ブロック境界にかけるフィルタ強度の選択に用いる各種パラメータを初期値から変更することができる。変更する場合には、そのパラメータをヘッダ情報として可変長符号化部15に出力する。
画素適応オフセット処理では、最初に、画像を複数のブロックに分割し、そのブロック単位に、オフセット処理を行わない場合も含めて、複数のオフセットの適用方法の中から一つを選択する。
この実施の形態2では、このオフセットの適用方法の一つとしてヒストグラム補正処理を選択することが可能である。図38のループフィルタ部13は、選択したオフセット適用方法に応じて、ブロック内の各画素をクラス分類し、クラス毎に符号化歪みを補償するオフセット値を算出するか、あるいは、ヒストグラム補正を実施するための最適な補正幅Wiをピーク画素値毎に算出する。
最後に、局所復号画像の画素値に対してオフセット値を加算する処理を行うか、あるいは、局所復号画像のヒストグラムを補正することによって局所復号画像の画像品質を改善する。
Here, in the deblocking filter process, various parameters used for selecting the filter strength applied to the block boundary can be changed from the initial values. When changing, the parameter is output to the variable
In the pixel adaptive offset process, first, an image is divided into a plurality of blocks, and one of a plurality of offset application methods is selected for each block including the case where the offset process is not performed.
In the second embodiment, histogram correction processing can be selected as one method of applying this offset. The
Finally, processing for adding an offset value to the pixel value of the locally decoded image is performed, or the image quality of the locally decoded image is improved by correcting the histogram of the locally decoded image.
オフセット適用手法としては、局所復号画像の画素値の大きさでクラス分類する手法(BO手法と呼ぶ)や、エッジの方向毎に各画素の周囲の状況(エッジ部か否か等)に応じてクラス分類する手法(EO手法と呼ぶ)がある。
この実施の形態2では、上記実施の形態1と異なり、ここにヒストグラム補正処理を追加している。これらの手法は、予め画像符号化装置及び画像復号装置で共通に用意されており、例えば、図40に示すように、オフセット処理を行わない場合もオフセット適用手法の一つとして定義し、これらの手法のうち、どの手法を用いるか示すインデックスを上記ブロック単位に選択する。
As an offset application method, a method of classifying by the size of a pixel value of a locally decoded image (referred to as a BO method), a situation around each pixel (whether or not an edge portion, etc.) for each edge direction, etc. There is a method of classifying (called an EO method).
In the second embodiment, unlike the first embodiment, a histogram correction process is added here. These methods are prepared in advance by the image encoding device and the image decoding device in advance. For example, as shown in FIG. 40, when the offset process is not performed, it is defined as one of the offset application methods. Among the methods, an index indicating which method is used is selected for each block.
また、図40に示すオフセット適用手法は、あらかじめいくつかのセットを用意しておき、それを切り替えて用いてもよい。例えば、入力映像がスクリーンコンテンツであるか否かを示すフラグ(ここではSCフラグと呼ぶ)をシーケンスごとに付与するヘッダ(シーケンスパラメータセット)に用意し、そのフラグに応じて図59に示す2つのセットを切り替えるようにすることが考えられる。図59では、入力映像がスクリーンコンテンツでない場合はBO手法またはEO手法を用いるようにし、入力映像がスクリーンコンテンツの場合はBO手法またはヒストグラム補正処理を用いるようにしている。このようにすることで、オフセット適用手法を表現するのに必要なインデックスのビット数を削減することが可能である。なお、SCフラグは必ずしもシーケンスパラメータセットに置く必要はなく、ピクチャ単位に切り替えるためにピクチャごとに付与するヘッダ(ピクチャパラメータセット)に置いたり、スライス単位に切り替えるためにスライスごとに付与するヘッダ(スライスパラメータセット)に置くことなども考えられる。さらに、ブロック単位に切り替えることも当然考えられる。また、当然ながらSCフラグも任意の条件で変更可能なフラグに一般化できる。 Also, the offset application method shown in FIG. 40 may be prepared by preparing several sets in advance and switching them. For example, a flag (herein referred to as an SC flag) indicating whether or not the input video is screen content is prepared in a header (sequence parameter set) assigned for each sequence, and two flags shown in FIG. It is possible to switch the set. In FIG. 59, when the input video is not screen content, the BO method or EO method is used, and when the input video is screen content, the BO method or histogram correction processing is used. By doing so, it is possible to reduce the number of bits of the index necessary for expressing the offset application method. Note that the SC flag does not necessarily have to be placed in the sequence parameter set. The SC flag is placed in a header (picture parameter set) given for each picture in order to switch to a picture unit, or a header (slice given to each slice in order to switch in a slice unit). It may be placed in the parameter set. Furthermore, switching to a block unit is naturally conceivable. Of course, the SC flag can be generalized to a flag that can be changed under an arbitrary condition.
図41は図40における複数のオフセット適用手法の中から、使用するオフセット適用手法を選択する手順を示すフローチャートである。
まず、図38のループフィルタ部13は、画素適応オフセット処理を適用せずに符号化を実施した場合の符号化コストCoffを求める(図41のステップST300)。
符号化コストの算出方法には様々な手法が考えられるが、原画像との誤差をd、ヘッダ情報などを送るのに必要となる符号量をrとすると、d+λrという形で表現することが一般的である。ここで、λはビットレートなどに応じて画像符号化装置が決定する係数である。
FIG. 41 is a flowchart showing a procedure for selecting an offset application method to be used from among a plurality of offset application methods in FIG.
First, the
There are various methods for calculating the encoding cost, but it is generally expressed in the form of d + λr, where d is the error from the original image and r is the amount of code required to send the header information. Is. Here, λ is a coefficient determined by the image coding apparatus according to the bit rate or the like.
次に、図38のループフィルタ部13は、図40に示すBO手法やEO手法のそれぞれについて、ブロック内の各画素をクラス分類し、クラス毎に符号化歪みを補償するオフセット値を算出する。クラス分類手法やオフセット算出手法については公知の技術であるためここでは説明を割愛する。
そして、図38のループフィルタ部13は、これらのオフセット値を局所復号画像の画素値に対して加算した場合の符号化コストを求める(図41のステップST301〜ST305)。
Next, the
And the
この実施の形態2では、上記の他に、図38のループフィルタ部13が、ヒストグラム補正を実施するためのヒストグラムの各ピーク画素値に対する補正幅wiを算出する。補正幅wiの算出方法は、上記実施の形態1と同様に行うことが考えられる。
図38のループフィルタ部13は、各ピーク画素値に対する補正幅wiを用いて局所復号画像のヒストグラム補正を実施した場合の符号化コストを求める(図41のステップST306)。
図38のループフィルタ部13は、図40における複数のオフセット適用手法の中から、最も小さい符号化コストを示す手法を選択する(図41のステップST307)。
In the second embodiment, in addition to the above, the
The
The
上記の比較の結果、画素適応オフセット処理を適用しても符号化効率の改善が見られない場合(Coffが最小となる場合)、インデックス0をヘッダ情報として可変長符号化部15に出力して終了する(図41のステップST308〜ST309)。これは、画素適応オフセット処理を適用しないことを意味する。
一方、符号化コストを最小化する手法として、BO手法またはEO手法が選択された場合、選択された手法を表すインデックスを図40に従ってヘッダ情報として可変長符号化部15に出力し、さらに、各クラスに対するオフセットをヘッダ情報として可変長符号化部15に出力して終了する(図41のステップST310〜ST311)。
また、符号化コストを最小化する手法として、ヒストグラム補正が選択された場合、選択された手法を表すインデックスを図40に従ってヘッダ情報として可変長符号化部15に出力し、さらに、ヒストグラムの各ピークに対する補正幅をヘッダ情報として可変長符号化部15に出力して終了する(図41のステップST312)。
As a result of the above comparison, if no improvement in coding efficiency is observed even when pixel adaptive offset processing is applied (when C off is minimized),
On the other hand, when the BO method or the EO method is selected as a method for minimizing the coding cost, an index representing the selected method is output to the variable
Further, when histogram correction is selected as a method for minimizing the coding cost, an index representing the selected method is output to the variable
図41からも明らかなように、この実施の形態2では、BO手法またはEO手法を適用するためのオフセットか、あるいは、ヒストグラム補正を適用するための補正幅wiのどちらか一方だけが符号化される。したがって、両者を符号化する必要がある上記実施の形態1よりも符号量を削減することが可能である。
ただし、BO手法またはEO手法及びヒストグラム補正の両方を適用することが可能である上記実施の形態1に対し、この実施の形態2では、BO手法またはEO手法か、ヒストグラム補正のどちらか一方だけしか適用できないため、画質改善効果は上記実施の形態1よりも劣る可能性がある。
As is clear from FIG. 41, in the second embodiment, only one of the offset for applying the BO method or the EO method or the correction width w i for applying the histogram correction is encoded. Is done. Therefore, it is possible to reduce the code amount as compared with the first embodiment in which both need to be encoded.
However, in contrast to the first embodiment in which both the BO method or the EO method and the histogram correction can be applied, in the second embodiment, only either the BO method or the EO method or the histogram correction is performed. Since it cannot be applied, the image quality improvement effect may be inferior to that of the first embodiment.
BO手法またはEO手法で分類するクラスの数と、ヒストグラム補正処理を適用するヒストグラムのピークの数(上記実施の形態1における最大ピーク数Pmax)とを同一とすれば、オフセットまたは補正幅を符号化するためのシンタックスを共通にして簡易化することができる。もちろん、クラス数とヒストグラムのピーク数を異なる値とすることも可能である。
したがって、画素適応オフセット処理は、ブロックの分割情報、ブロック単位のオフセット適用手法を示すインデックス、ブロック単位のオフセット情報あるいはヒストグラム補正のため補正幅wiをヘッダ情報として可変長符号化部15に出力する。
If the number of classes classified by the BO method or EO method is the same as the number of histogram peaks to which the histogram correction processing is applied (maximum peak number P max in the first embodiment), the offset or the correction width is encoded. A common syntax can be simplified. Of course, the number of classes and the number of peaks in the histogram may be different from each other.
Therefore, the pixel adaptive offset processing outputs block division information, an index indicating an offset application technique in units of blocks, offset information in units of blocks, or correction width w i for histogram correction to the variable
なお、画素適応オフセット処理において、例えば、最大符号化ブロックといった固定サイズのブロック単位に常に分割して、そのブロック毎にクラス分類手法を選択して、クラス毎の適応オフセット処理を行ってもよい。この場合、上記ブロック分割情報が不要となり、ブロック分割情報に要する符号量分だけ符号量が削減され、符号化効率を高めることができる。 In the pixel adaptive offset processing, for example, it may be always divided into fixed-size block units such as a maximum coding block, and a class classification method may be selected for each block to perform adaptive offset processing for each class. In this case, the block division information becomes unnecessary, the code amount is reduced by the amount of code required for the block division information, and the coding efficiency can be improved.
図44は、画素適応オフセット処理において、最大符号化ブロックであるCoding Tree Unit(CTU)の単位で常に分割する場合を例として、画素適応オフセット処理におけるパラメータを符号化してビットストリームに挿入する位置を図示したものである。なお、図44はあくまでも一例であり、必ずしもこのように符号化を行う必要はない。図44では、スライスヘッダに続く各CTUのデータの先頭にまずオフセット適用手法を示すインデックス(図40)を符号化して挿入し、続いてEO手法またはBO手法を用いる場合は各クラスに対するオフセット、ヒストグラム補正処理を行う場合は、画素値ヒストグラムの各ピークに対応する補正幅を符号化して挿入している。なお、画素適応オフセット処理を行わない場合は、インデックス以降には何も符号化しない。 FIG. 44 shows an example of a case where division is always performed in units of Coding Tree Unit (CTU) which is the maximum coding block in the pixel adaptive offset process, and the position where the parameter in the pixel adaptive offset process is encoded and inserted into the bitstream is shown. It is illustrated. Note that FIG. 44 is merely an example, and it is not always necessary to perform such encoding. In FIG. 44, an index (FIG. 40) indicating an offset application method is first encoded and inserted at the head of each CTU data following the slice header, and then, when using the EO method or the BO method, an offset and a histogram for each class. When performing the correction process, the correction width corresponding to each peak of the pixel value histogram is encoded and inserted. When the pixel adaptive offset process is not performed, nothing is encoded after the index.
また、図45は、可変長符号化部15においてどのように画素適応オフセット処理パラメータを符号化してビットストリームに加えるかを示したフローチャートである。可変長符号化部15は、まず、図40に示す各オフセット適用手法に対応するインデックスを符号化する(図45のステップST400)。そして、オフセットを適用しない場合(図45のステップST401)はそのまま終了し、EO手法またはBO手法を用いる場合は各クラスに対するオフセットを全て符号化する(図45のステップST402,ST403)。一方、ヒストグラム補正処理を行う場合は、画素値ヒストグラムの各ピークに対応する補正幅を全て符号化する(図45のステップST404)。なお、図45では、EO手法またはBO手法におけるクラスの数およびヒストグラム補正において補正対象とする画素値ヒストグラムのピークの数をいずれも4としている。
FIG. 45 is a flowchart showing how the variable-
また、適応フィルタ処理では、局所復号画像を所定の手法でクラス分類し、各クラスに属する領域(局所復号画像)毎に、重畳されている歪みを補償するフィルタを設計し、そのフィルタを用いて、当該局所復号画像のフィルタ処理を実施する。そして、クラス毎に設計したフィルタをヘッダ情報として可変長符号化部15に出力する。
Also, in adaptive filter processing, local decoded images are classified by a predetermined method, and a filter that compensates for superimposed distortion is designed for each region (local decoded image) belonging to each class. Then, the local decoded image is filtered. Then, the filter designed for each class is output to the variable
ここで、クラス分類手法としては、画像を空間的に等間隔に区切る簡易な手法や、ブロック単位に画像の局所的な特性(分散など)に応じて分類する手法がある。また、適応フィルタ処理で使用するクラス数は、予め画像符号化装置及び画像復号装置で共通の値に設定してもよいし、符号化すべきパラメータの一つとしてもよい。前者と比較して後者の方が、使用するクラス数を自由に設定することができるため、画像品質改善効果が上がるが、一方でクラス数を符号化するために、その分の符号量が増加する。 Here, as a class classification method, there are a simple method for spatially dividing an image at equal intervals, and a method for classifying an image according to local characteristics (dispersion, etc.) of the image in units of blocks. Further, the number of classes used in the adaptive filter process may be set in advance to a common value in the image encoding device and the image decoding device, or may be one of the parameters to be encoded. Compared to the former, the latter can set the number of classes to be used freely, so the image quality improvement effect will be improved, but on the other hand, the amount of code will be increased to encode the number of classes. To do.
次に、この実施の形態2による画像復号装置において、上記実施の形態1による画像復号装置と構成が異なるループフィルタ部39についての動作を説明する。なお、その他の動作は、上記実施の形態1と同様である。
図20に示す画像復号装置の動作を表すフローチャートにおいて、図39のループフィルタ部39は、全ての符号化ブロックBnに対するステップST23〜ST30の処理が完了した後(図20のステップST31)、加算部37から出力された復号画像に対して、所定のフィルタ処理を実施して、フィルタ処理後の復号画像を動き補償予測フレームメモリ40に格納する(図20のステップST32)。
Next, in the image decoding apparatus according to the second embodiment, the operation of the
In the flowchart representing the operation of the image decoding apparatus shown in FIG. 20, the
具体的には、変換ブロックの境界や予測ブロックの境界に発生する歪みを低減するフィルタ(デブロッキングフィルタ)処理、画素単位に適応的にオフセットを加算する(画素適応オフセット)処理、ウィーナフィルタ等の線形フィルタを適応的に切り替えてフィルタ処理する適応フィルタ処理などを行う。
これらのループフィルタは、復号画像の画質を向上させることを目的として適用されるが、図42に示したようなスクリーンコンテンツの特殊なヒストグラム形状を考慮しておらず、十分な画質改善効果が得られない。
そこで、上記実施の形態1では、新たなループフィルタを追加する形でヒストグラム補正処理を実施しているが、この実施の形態2では、既存のループフィルタの一部としてヒストグラム補正処理を実施する。
Specifically, filter (deblocking filter) processing that reduces distortion occurring at the boundaries of transform blocks and prediction blocks, processing for adaptively adding an offset (pixel adaptive offset) for each pixel, Wiener filter, etc. Performs adaptive filter processing for adaptively switching linear filters and performing filter processing.
These loop filters are applied for the purpose of improving the image quality of the decoded image, but do not consider the special histogram shape of the screen content as shown in FIG. 42, so that a sufficient image quality improvement effect is obtained. I can't.
Therefore, in the first embodiment, the histogram correction process is performed by adding a new loop filter. In the second embodiment, the histogram correction process is performed as a part of the existing loop filter.
ただし、図39のループフィルタ部39は、上記のデブロッキングフィルタ処理、画素適応オフセット処理、適応フィルタ処理のそれぞれについて、可変長復号部31により可変長復号された各ヘッダ情報を参照して、当該スライスで処理を行うか否かを特定する。このとき、2つ以上のフィルタ処理を行う場合に、例えば、画像符号化装置のループフィルタ部13が図38のように構成されている場合には、図39に示すようにループフィルタ部39が成される。
ここで、デブロッキングフィルタ処理では、可変長復号部31により可変長復号されたヘッダ情報を参照し、ブロック境界にかけるフィルタ強度の選択に用いる各種パラメータを初期値から変更する情報が存在する場合には、その変更情報に基づいて、デブロッキングフィルタ処理を実施する。変更情報がない場合は、予め定められた手法に従って行う。
However, the
Here, in the deblocking filter processing, when there is information for referring to the header information that has been variable-length decoded by the variable-
画素適応オフセット処理では、可変長復号部31により可変長復号された画素適応オフセット処理のブロック分割情報に基づいて復号画像を分割し、そのブロック単位に、可変長復号部31により可変長復号されたブロック単位のクラス分類手法を示すインデックスを参照して、そのインデックスが“オフセット処理を行わない”ことを示すインデックスではなく、かつ“ヒストグラム補正処理を行う”ことを示すインデックスではない場合、そのインデックスに応じてブロック単位にブロック内の各画素を上記インデックスが示すクラス分類手法に従ってクラス分類する。
クラス分類手法の候補として、図38のループフィルタ部13の画素適応オフセット処理のクラス分類手法の候補と同一のものが予め用意されている。そして、ブロック単位の各クラスのオフセット値を特定するオフセット情報を参照して、復号画像の画素値にオフセットを加算する処理を行う。
In the pixel adaptive offset processing, the decoded image is divided based on the block division information of the pixel adaptive offset processing variable-length decoded by the variable-
As the class classification method candidates, the same class classification method candidates for the pixel adaptive offset processing of the
一方、可変長復号部31により可変長復号されたブロック単位のクラス分類手法を示すインデックスが“オフセット処理を行わない”ことを示すインデックスではなく、かつ“ヒストグラム補正処理を行う”ことを示すインデックスである場合、当該ブロックに対してヒストグラム補正処理を実行する。
On the other hand, the index indicating the block class classification method variable-length decoded by the variable-
図46は、可変長復号部31による画素値適応オフセット処理パラメータの復号手順を示すフローチャートである。
FIG. 46 is a flowchart showing the decoding procedure of the pixel value adaptive offset processing parameter by the variable
この実施の形態2による画像復号装置におけるヒストグラム補正処理の処理内容は、上記実施の形態1による画像復号装置におけるヒストグラム補正処理と同様である。 The processing content of the histogram correction process in the image decoding apparatus according to the second embodiment is the same as the histogram correction process in the image decoding apparatus according to the first embodiment.
即ち、ヒストグラム算出部41が、加算部37により算出された復号画像を複数のブロックに分割し、その復号画像のブロック毎に画素値のヒストグラムを算出する(図37のステップST200〜ST201)。また、ヒストグラムの値が最大となる画素値を選択し、その画素値をピーク画素値pとする(図37のステップST202)。
なお、ヒストグラムのステップ幅は、必ずしも1とする必要はないが、ループフィルタ部39の出力画像を図38のループフィルタ部13の出力画像と一致させる必要があるため、ここではループフィルタ部13と同じステップ幅を用いる。また、ヒストグラムのステップ幅を1以上とした場合は、pはステップ幅の中央値などに設定することが考えられるが、これも上記と同様の理由によりループフィルタ部13と一致させる必要がある。
That is, the
Note that the step width of the histogram does not necessarily have to be 1, but the output image of the
画素値補正部42は、可変長復号部31により可変長復号されたi番目のピークに対する補正幅wi内の画素値((ピーク画素値p−補正幅wi)〜(ピーク画素値p+補正幅wi)の画素値)をピーク画素値pに置換する(図37のステップST203〜ST206)。
ここで、(x,y)はブロック単位の復号画像における画素の座標を表し、D(x,y)は置換前の画素値、D’(x,y)は置換後の画素値を表している。
Pixel
Here, (x, y) represents the pixel coordinates in the decoded image in block units, D (x, y) represents the pixel value before replacement, and D ′ (x, y) represents the pixel value after replacement. Yes.
ブロック内の全部または一部の画素に対して上記の補正を実施する。なお、上式において、p−wiが画素値の下限を下回った場合はこれを画素値の下限に置き換え、p+wiが画素値の上限を上回った場合はこれを画素値の上限に置き換えてもよい。
ここでは、補正幅wiをピーク画素値pよりも大きい側と小さい側で同一としているが、必ずしも両者を一致させる必要はなく、それぞれに対して異なる補正幅wiを使用してもよい。ただし、ループフィルタ部39の出力画像を図38のループフィルタ部13の出力画像と一致させる必要があるため、ループフィルタ部13と同様の方式を用いなければならない。
The above correction is performed on all or some of the pixels in the block. Incidentally, in the above equation, replace it if p-w i is below the lower limit of the pixel value to the lower limit of the pixel value, p + w i is replaced this if it exceeds the upper limit of the pixel value to the upper limit of the pixel value Also good.
Here, the correction width w i is the same on the side larger than the peak pixel value p and the smaller side, but it is not always necessary to match both, and a different correction width w i may be used for each. However, since it is necessary to match the output image of the
次に、画素値補正部42は、ピーク画素値を示すインデックスiに1を加え、ST202でヒストグラム算出部41により算出されたヒストグラムから、画素値がpとなる画素に相当する部分を削除する(図37のステップST207〜ST208)。
画素値補正部42は、インデックスiと予め設定された最大ピーク数Pmaxを比較し(図37のステップST2091)、インデックスiが最大ピーク数Pmaxより小さければ(i<Pmax)、ピーク画素値の再選択をヒストグラム算出部41に指示して、ステップST202の処理に戻る。
一方、インデックスiが最大ピーク数Pmaxに到達していれば(i≧Pmax)、ヒストグラム補正処理を終了する。
Next, the pixel
The pixel
On the other hand, if the index i has reached the maximum number of peaks P max (i ≧ P max ), the histogram correction process is terminated.
ただし、図38のループフィルタ部13の画素適応オフセット処理において、ブロック分割情報は符号化せずに、常に画像を固定サイズのブロック単位(例えば、最大符号化ブロック単位)に分割し、そのブロック毎にクラス分類手法を選択して、クラス毎の適応オフセット処理を行うように構成されている場合、ループフィルタ部39においても、ループフィルタ部13と同一の固定サイズのブロック単位に画素適応オフセット処理を実施する。
適応フィルタ処理では、可変長復号部31により可変長復号されたクラス毎のフィルタを用いて、図1の画像符号化装置と同一の手法でクラス分類した後に、そのクラス分類情報に基づいてフィルタ処理を行う。
このループフィルタ部39によるフィルタ処理後の復号画像が、動き補償予測用の参照画像となり、また、再生画像となる。
However, in the pixel adaptive offset processing of the
In the adaptive filter process, after classifying by the same method as the image encoding apparatus of FIG. 1 using the filter for each class variable-length decoded by the variable-
The decoded image after the filter processing by the
この実施の形態2では、上記実施の形態1と同様に、画像符号化装置のループフィルタ部13が、局所復号画像のブロック毎にヒストグラムの各ピーク画素値に対する最適な補正幅wiを求め、ヒストグラムを補正することで局所復号画像からノイズを取り除くよう構成したので、図42に示すようにヒストグラムの各ピークが鋭く、疎であるようなスクリーンコンテンツに対して局所復号画像の大幅な画質改善を実現することができる効果を奏する。ただし、本効果はスクリーンコンテンツに限定されるものではなく、同様のヒストグラム特徴を持つ映像信号であれば当然ながら同様の効果が得られる。
In the second embodiment, as in the first embodiment, the
さらに、この実施の形態2では、上記のヒストグラム補正を既存のループフィルタ(例えば、画素適応オフセット)の一部として実行するようにし、画像符号化装置で一つの手法を選択して適用する(例えば、図40に示す手法の中から、いずれか一つだけを選択して適用する)ように構成したので、ループフィルタに関して符号化するヘッダ情報を上記実施の形態1よりも少なくすることができ、符号量を削減することができる効果を奏する。 Furthermore, in the second embodiment, the above-described histogram correction is executed as a part of an existing loop filter (for example, pixel adaptive offset), and one method is selected and applied by the image coding apparatus (for example, 40, only one of the methods shown in FIG. 40 is selected and applied), and header information to be encoded with respect to the loop filter can be reduced as compared with the first embodiment. There is an effect that the amount of codes can be reduced.
また、この実施の形態2では、上記実施の形態1と同様に、画像符号化装置の可変長符号化部15が、上記のヒストグラム補正に必要な各ピークの補正幅wiを符号化して出力し、画像復号装置は、各ピークの補正幅wiを可変長復号し、ループフィルタ部39において復号画像のヒストグラム補正を行って復号画像からノイズを取り除くよう構成したので、図42に示すようにヒストグラムの各ピークが鋭く、疎であるようなスクリーンコンテンツに対して復号画像の大幅な画質改善を実現することができる効果を奏する。ただし、本効果はスクリーンコンテンツに限定されるものではなく、同様のヒストグラム特徴を持つ映像信号であれば当然ながら同様の効果が得られる。
In the second embodiment, similarly to the first embodiment, the variable
また、この実施の形態2によれば、上記効果を持つ画像符号化装置及び画像符号化方法が生成する符号化ビットストリームを正しく復号することができる画像復号装置及び画像復号方法が得られる効果を奏する。 In addition, according to the second embodiment, the image decoding apparatus and the image decoding method capable of correctly decoding the encoded bitstream generated by the image encoding apparatus and the image encoding method having the above effects can be obtained. Play.
実施の形態3.
上記実施の形態1では、画像符号化装置において常にそれぞれのブロックに対して新たにヒストグラム補正処理のパラメータ(画素値ヒストグラムの各ピークに対する補正幅など)を算出して符号化していたのに対し、この実施の形態3では、過去に計算した他ブロックのパラメータを流用できるように構成することで、符号化する情報量を削減できる場合を説明する。
In
実施の形態3による画像符号化装置は、基本的に図1に示す実施の形態1の画像符号化装置と同様の構成および動作である。ただし、図12に示すループフィルタ部13および可変長符号化部15のヒストグラム補正処理に関する動作のみが異なる。以降ではまず、ループフィルタ部13のヒストグラム補正処理に関する動作について説明する。
The image coding apparatus according to
図47A及び図47Bは、実施の形態3におけるループフィルタ部13の動作を示すフローチャートであり、これに基づいてループフィルタ部13の動作を説明する。まず、ループフィルタ部13は、ヒストグラム補正処理を行わない場合の符号化コストCOFFを求め(図47AのステップST600)、続いて実施の形態1と同様の手順(図24)で画素値ヒストグラムの各ピークに対する最適な補正幅を求め、このパラメータを符号化する場合の符号化コストCNEWを求める(図47AのステップST601)。
47A and 47B are flowcharts showing the operation of the
ここで、ヒストグラム補正処理により図48のようなブロック分割が行われ、右下のブロックがヒストグラム補正処理中のブロックであるとする。また、このとき、その周囲のブロック1、2、3はすでにヒストグラム補正処理が完了しているものとする。この実施の形態3では、ヒストグラム補正中のブロックにて新たに計算したパラメータを用いてもよいし、すでに処理が完了しているブロック1、2、3のいずれかのパラメータを流用してもよい。なお、図48はあくまでも参照可能なブロックの例を示しているに過ぎず、他にも、処理中ブロックの真上と左だけを参照するなどのさまざまなバリエーションが考えられる。
Here, it is assumed that block division as shown in FIG. 48 is performed by the histogram correction processing, and the lower right block is a block during the histogram correction processing. At this time, it is assumed that the histogram correction processing has already been completed for the surrounding
パラメータの流用方法を図49に示す。例えば、図48に示すヒストグラム補正処理済みブロック1において、図49上段のようにヒストグラム補正処理が施されたものとする。図49上段において、p0、p1、p2、p3は補正処理を施したピークの位置を表しており、ヒストグラムの値はp0>p1>p2>p3である。また、各ピークに対する補正幅をw0、w1、w2、w3とする。このとき、ヒストグラム補正中ブロックでは、図49下段に示すように画素値のヒストグラムを求め、さらにヒストグラム補正処理済みブロック1を参照して補正幅w0をヒストグラムの値が最大となるピークp0’に適用して当該ピークの補正を行う。続いて、ヒストグラムの値がp0’の次に大きいp1’に対してw1の補正幅で補正を実施する。以降これを繰り返し、ヒストグラム補正処理済みブロック1のパラメータを流用してp0’、p1’、p2’、p3’の補正を行う。
FIG. 49 shows a parameter diversion method. For example, it is assumed that the histogram correction processing is performed as shown in the upper part of FIG. 49 in the histogram correction processed
また、異なるパラメータの流用方法として、図50に示すように常に同じピーク位置に対して補正を実施することも考えられる。図49では、ヒストグラム補正処理済みブロックの補正幅w0、w1、w2、w3だけを参照し、ピーク位置p0’、p1’、p2’、p3’については補正中ブロックにおいて新たに計算していた。これに対し、図50に示す流用方法では、補正幅に加えてピーク位置p0、p1、p2、p3についても補正処理済みブロックを参照し、補正中ブロックのヒストグラム形状によらず、常にp0、p1、p2、p3に対して幅w0、w1、w2、w3の補正を施すようにする。 Further, as a method of diverting different parameters, it is conceivable to always perform correction on the same peak position as shown in FIG. In FIG. 49, only the correction widths w 0 , w 1 , w 2 , and w 3 of the histogram-corrected blocks are referenced, and the peak positions p 0 ′, p 1 ′, p 2 ′, and p 3 ′ are being corrected. Was newly calculated. On the other hand, in the diversion method shown in FIG. 50, the corrected block is also referred to for the peak positions p 0 , p 1 , p 2 , and p 3 in addition to the correction width, regardless of the histogram shape of the block being corrected, The correction of the widths w 0 , w 1 , w 2 , and w 3 is always applied to p 0 , p 1 , p 2 , and p 3 .
図49に示すパラメータ流用方法の利点として、保持するパラメータの量を最小限に抑えられることが挙げられる。パラメータを流用するために保持する必要があるのは各ブロックにおける補正幅w0、w1、w2、w3のみである。しかし、補正中ブロックにおいてピーク位置を求めるために画素値のヒストグラムを計算しなければならない。これに対し、図50に示すパラメータ流用方法では、補正幅に加えてピーク位置も流用しているため、補正中ブロックにおいてヒストグラムを計算する必要がない。しかし、補正幅のみでなくピーク位置も保持しておく必要があるため、パラメータ保持のためのメモリサイズは図49に示す手法に比べて大きくなる。 An advantage of the parameter diversion method shown in FIG. 49 is that the amount of parameters to be held can be minimized. Only the correction widths w 0 , w 1 , w 2 , and w 3 in each block need to be retained in order to use the parameters. However, a histogram of pixel values must be calculated in order to obtain the peak position in the block being corrected. On the other hand, in the parameter diversion method shown in FIG. 50, since the peak position is also diverted in addition to the correction width, it is not necessary to calculate a histogram in the block being corrected. However, since it is necessary to hold not only the correction width but also the peak position, the memory size for holding the parameter becomes larger than the method shown in FIG.
いま、図48に示すとおり参照可能なブロックを左上、真上、左とすると、これらのブロックにおけるヒストグラム補正処理パラメータを流用するか、新規に計算したパラメータを用いるか、あるいはヒストグラム補正処理を行わないかを図51に示すインデックスで表現することができる。つまり、ヒストグラム補正処理を行わない場合はインデックス0を符号化し、新規に計算したパラメータを用いる場合はインデックス1を符号化した後にそれに続いて計算したヒストグラム補正処理パラメータを符号化する。一方、周囲のブロックのパラメータを流用する場合は、そのブロック位置を表すインデックスだけを符号化すればよく、別途パラメータを符号化する必要がない。そのため、新規にパラメータを符号化する場合に比べて、符号量を削減することが可能である。なお、図51はあくまでもインデックスの一例であり、図51と異なるインデックスを用いることも考えられる。
Now, as shown in FIG. 48, if the blocks that can be referred to are upper left, right above, and left, the histogram correction processing parameters in these blocks are diverted, newly calculated parameters are used, or histogram correction processing is not performed. Can be expressed by the index shown in FIG. That is, when the histogram correction process is not performed,
このように周囲のブロックのパラメータを流用する場合は、インデックスだけを符号化すればよいことを考慮して、左上、真上、左のブロックのヒストグラム補正処理パラメータを流用した場合の符号化コストCTL、CT、CLをそれぞれ計算する(図47AのステップST602からST604)。 When the parameters of the surrounding blocks are diverted in this way, the encoding cost C when the histogram correction processing parameters of the upper left, right above, and left blocks are diverted in consideration that only the index needs to be encoded. TL, calculating C T, the C L, respectively (ST 604 from step ST602 of FIG. 47A).
そして、各符号化コストを比較し、COFFが最も小さい場合は図51に基づいてインデックス0を可変長符号化部15に出力して終了する(図47BのステップST605,ST606)。一方、CNEWが最も小さい場合は新規にパラメータを符号化することを意味するインデックス1を可変長符号化部15に出力し(図47BのステップST607、ST608)、それに続いてヒストグラム補正処理パラメータを可変長符号化部15に出力して終了する(図47BのステップST609)。
Then, the respective coding costs are compared, and when C OFF is the smallest,
また、CTL、CT、CLのいずれかが最小コストとなる場合は、対応するブロックの位置を表すインデックスだけを可変長符号化部15に出力して終了する(図47BのステップST610〜ST614)。
If any one of C TL , C T , and C L is the minimum cost, only the index indicating the position of the corresponding block is output to the variable
図52は、可変長符号化部15の動作を表すフローチャートである。図52を用いてこの実施の形態3に関わるヒストグラム補正処理における可変長符号化部15の動作を説明する。可変長符号化部15は、ループフィルタ部13からヒストグラム補正処理について図51に示すパラメータ符号化方法を表すインデックスを受け取り、まずこれを符号化する(図52のステップST700)。
FIG. 52 is a flowchart showing the operation of the variable
続いて、新規にパラメータを符号化する(図51においてインデックスが1)場合(ステップST701)、インデックスの後にループフィルタ部13から受け取ったヒストグラム補正処理のためのパラメータ(各ピークに対する補正幅)を符号化して終了する(図52のステップST702)。一方、新規にパラメータを符号化しない(図51においてインデックスが1以外)場合、インデックスのみを符号化して終了する。
Subsequently, when the parameter is newly encoded (index is 1 in FIG. 51) (step ST701), the parameter for the histogram correction processing (correction width for each peak) received from the
この実施の形態3による画像復号装置は、基本的に図17に示す実施の形態1の画像復号装置と同様の構成および動作である。ただし、図18に示すループフィルタ部39および可変長復号部31のヒストグラム補正処理に関する動作のみが異なる。以降ではまず、可変長復号部31のヒストグラム補正処理に関する動作について説明する。
The image decoding apparatus according to the third embodiment has basically the same configuration and operation as the image decoding apparatus according to the first embodiment shown in FIG. However, only the operations relating to the histogram correction processing of the
図53は、ヒストグラム補正処理に関する可変長復号部31の動作を示すフローチャートである。可変長復号部31は、まず、ビットストリームから当該ブロックのヒストグラム補正処理について、パラメータの符号化方法を示すインデックスを復号する(図52のステップST800)。復号したインデックスが、新規にパラメータを符号化していることを意味する値である場合(図51のインデックス1)、さらにヒストグラム補正処理パラメータを復号する(図52のステップST801,ST802)。
FIG. 53 is a flowchart showing the operation of the variable
この実施の形態3による画像復号装置におけるヒストグラム補正処理の処理内容は、上記実施の形態1による画像復号装置におけるヒストグラム補正処理と基本的に同様であるが、他ブロックのパラメータを流用する場合の動作が異なる。 The processing content of the histogram correction processing in the image decoding device according to the third embodiment is basically the same as the histogram correction processing in the image decoding device according to the first embodiment, but the operation when the parameters of other blocks are diverted. Is different.
即ち、可変長復号部31を参照して得られる図51のインデックスが0または1である場合、その動作は実施の形態1による画像復号装置におけるヒストグラム補正処理と同様である。一方、インデックスが2、3、4のいずれかである場合は、図48に示すヒストグラム補正処理済みのブロックのうちインデックスに対応するブロックを参照し、ヒストグラム補正処理に係るパラメータを流用する。
That is, when the index of FIG. 51 obtained by referring to the variable
パラメータの流用方法を図49に示す。例えば、図48に示すヒストグラム補正処理済みブロック1において、図49上段のようにヒストグラム補正処理が施されたものとする。図49上段において、p0、p1、p2、p3は補正処理を施したピークの位置を表しており、ヒストグラムの値はp0>p1>p2>p3である。また、各ピークに対する補正幅をw0、w1、w2、w3とする。このとき、ヒストグラム補正中ブロックでは、図49下段に示すように画素値のヒストグラムを求め、さらにヒストグラム補正処理済みブロック1を参照して補正幅w0をヒストグラムの値が最大となるピークp0’に適用して当該ピークの補正を行う。続いて、ヒストグラムの値がp0’の次に大きいp1’に対してw1の補正幅で補正を実施する。以降これを繰り返し、ヒストグラム補正処理済みブロック1のパラメータを流用してp0’、p1’、p2’、p3’の補正を行う。
FIG. 49 shows a parameter diversion method. For example, it is assumed that the histogram correction processing is performed as shown in the upper part of FIG. 49 in the histogram correction processed
また、異なるパラメータの流用方法として、図50に示すように常に同じピーク位置に対して補正を実施することも考えられる。図49では、ヒストグラム補正処理済みブロックの補正幅w0、w1、w2、w3だけを参照し、ピーク位置p0’、p1’、p2’、p3’については補正中ブロックにおいて新たに計算していた。これに対し、図50に示す流用方法では、補正幅に加えてピーク位置p0、p1、p2、p3についても補正処理済みブロックを参照し、補正中ブロックのヒストグラム形状によらず、常にp0、p1、p2、p3に対して幅w0、w1、w2、w3の補正を施すようにする。 Further, as a method of diverting different parameters, it is conceivable to always perform correction on the same peak position as shown in FIG. In FIG. 49, only the correction widths w 0 , w 1 , w 2 , and w 3 of the histogram-corrected blocks are referenced, and the peak positions p 0 ′, p 1 ′, p 2 ′, and p 3 ′ are being corrected. Was newly calculated. On the other hand, in the diversion method shown in FIG. 50, the corrected block is also referred to for the peak positions p 0 , p 1 , p 2 , and p 3 in addition to the correction width, regardless of the histogram shape of the block being corrected, The correction of the widths w 0 , w 1 , w 2 , and w 3 is always applied to p 0 , p 1 , p 2 , and p 3 .
図49に示すパラメータ流用方法の利点として、保持するパラメータの量を最小限に抑えられることが挙げられる。パラメータを流用するために保持する必要があるのは各ブロックにおける補正幅w0、w1、w2、w3のみである。しかし、補正中ブロックにおいてピーク位置を求めるために画素値のヒストグラムを計算しなければならない。これに対し、図50に示すパラメータ流用方法では、補正幅に加えてピーク位置も流用しているため、補正中ブロックにおいてヒストグラムを計算する必要がない。しかし、補正幅のみでなくピーク位置も保持しておく必要があるため、パラメータ保持のためのメモリサイズは図49に示す手法に比べて大きくなる。 An advantage of the parameter diversion method shown in FIG. 49 is that the amount of parameters to be held can be minimized. Only the correction widths w 0 , w 1 , w 2 , and w 3 in each block need to be retained in order to use the parameters. However, a histogram of pixel values must be calculated in order to obtain the peak position in the block being corrected. On the other hand, in the parameter diversion method shown in FIG. 50, since the peak position is also diverted in addition to the correction width, it is not necessary to calculate a histogram in the block being corrected. However, since it is necessary to hold not only the correction width but also the peak position, the memory size for holding the parameter becomes larger than the method shown in FIG.
なお、ループフィルタ部39の出力画像を図38のループフィルタ部13の出力画像と一致させる必要があるため、パラメータの流用方式はループフィルタ部13と同様のものを用いなければならない。
Since the output image of the
このループフィルタ部39によるフィルタ処理後の復号画像が、動き補償予測用の参照画像となり、また、再生画像となる。
The decoded image after the filter processing by the
この実施の形態3では、上記実施の形態1と同様に、画像符号化装置のループフィルタ部13が、局所復号画像のブロック毎にヒストグラムの各ピーク画素値に対する最適な補正幅wiを求め、ヒストグラムを補正することで局所復号画像からノイズを取り除くよう構成したので、図42に示すようにヒストグラムの各ピークが鋭く、疎であるようなスクリーンコンテンツに対して局所復号画像の大幅な画質改善を実現することができる効果を奏する。ただし、本効果はスクリーンコンテンツに限定されるものではなく、同様のヒストグラム特徴を持つ映像信号であれば当然ながら同様の効果が得られる。
In the third embodiment, as in the first embodiment, the
さらに、この実施の形態3では、上記のヒストグラム補正に係るパラメータを既にヒストグラム補正処理済みのブロックから参照できるように構成したので、常に上記のパラメータを符号化する場合に比べて符号化するヘッダ情報を上記実施の形態1よりも少なくすることができ、符号量を削減することができる効果を奏する。 Furthermore, in the third embodiment, since the parameters relating to the above histogram correction can be referred to from the blocks that have already been subjected to the histogram correction processing, the header information that is always encoded as compared with the case where the above parameters are encoded. Can be reduced as compared with the first embodiment, and the amount of code can be reduced.
また、この実施の形態3では、上記実施の形態1と同様に、画像符号化装置の可変長符号化部15が、上記のヒストグラム補正に必要な各ピークの補正幅wiまたは参照するブロックのインデックスを符号化して出力し、画像復号装置は、各ピークの補正幅wiあるいは参照するブロックのインデックスを可変長復号し、ループフィルタ部39において復号画像のヒストグラム補正を行って復号画像からノイズを取り除くよう構成したので、図42に示すようにヒストグラムの各ピークが鋭く、疎であるようなスクリーンコンテンツに対して復号画像の大幅な画質改善を実現することができる効果を奏する。ただし、本効果はスクリーンコンテンツに限定されるものではなく、同様のヒストグラム特徴を持つ映像信号であれば当然ながら同様の効果が得られる。
In the third embodiment, similarly to the first embodiment, the variable
また、この実施の形態3によれば、上記効果を持つ画像符号化装置及び画像符号化方法が生成する符号化ビットストリームを正しく復号することができる画像復号装置及び画像復号方法が得られる効果を奏する。 In addition, according to the third embodiment, the image decoding apparatus and the image decoding method that can correctly decode the encoded bitstream generated by the image encoding apparatus and the image encoding method having the above-described effects can be obtained. Play.
また、この実施の形態3は、上記実施の形態2とも容易に組み合わせることができる。例えば、図40に示すインデックス表を図54に示すように2種類のインデックスを用いたものに置き換えることが考えられる。 Further, the third embodiment can be easily combined with the second embodiment. For example, the index table shown in FIG. 40 can be replaced with one using two types of indexes as shown in FIG.
図55は、この実施の形態3を上記実施の形態2と組み合わせた場合の可変長符号化部15のオフセット処理に係る動作を図示したものである。まず、可変長符号化部15は、図54に示すインデックス1を符号化する(図55のステップST900)。即ち、当該ブロックにおいてオフセット処理(ヒストグラム補正処理を含む)を実施しない場合は0、新たに符号化したパラメータを用いてオフセット処理を実施する場合は1、処理済みブロックのパラメータを流用してオフセット処理を実施する場合は2を符号化する。
FIG. 55 illustrates an operation related to the offset processing of the variable
続いて、当該ブロックにおいてオフセット処理を実施しない場合は終了し(図55のステップST901)、実施する場合はインデックス2を符号化する(図55のステップST902)。即ち、新規にパラメータを符号化する場合(インデックス1が1)はオフセット適用手法を表す値を符号化し、処理済みブロックのパラメータを流用する場合はブロック位置を表す値を符号化する。
Subsequently, when the offset process is not performed in the block, the process ends (step ST901 in FIG. 55), and when it is performed,
続いて、処理済みブロックのパラメータを流用する場合は終了し、新規にパラメータを符号化する場合はそのパラメータを符号化する(図55のステップST903,ST904)。 Subsequently, when the parameters of the processed block are diverted, the processing ends. When the parameters are newly encoded, the parameters are encoded (steps ST903 and ST904 in FIG. 55).
また、図56は、実施の形態3を実施の形態2と組み合わせた場合の可変長復号部31のオフセット処理に係る動作を図示したものである。まず、可変長復号部31は、図54に示すインデックス1を復号する(図56のステップST1000)。
FIG. 56 illustrates an operation related to the offset process of the variable
続いて、復号したインデックス1を参照し、当該ブロックにおいてオフセット処理を実施しない場合は終了し(図56のステップST1001)、実施する場合はインデックス2を復号する(図56のステップST1002)。
Subsequently, the decoded
続いて、復号したインデックス2を参照し、処理済みブロックのパラメータを流用する場合は終了し、新規にパラメータが符号化されている場合はそのパラメータを復号する(図56のステップST1003,ST1004)。
Subsequently, the decoded
実施の形態4.
上記実施の形態1では、画像符号化装置において画素値ヒストグラムの各ピークに対して最適な補正幅を求め、それらを可変長符号化してビットストリームに加えていたが、この実施の形態4では、補正幅ではなくノイズ除去を実施するピークの個数を符号化するよう構成することで、符号化する情報量を削減できる場合を説明する。
In
この実施の形態4による画像符号化装置は、基本的に図1に示す実施の形態1の画像符号化装置と同様の構成および動作である。ただし、ヒストグラム補正処理に必要なパラメータとして、ヒストグラムの各ピークの補正幅ではなく、ノイズ除去を実施するピークの個数を符号化している。 The image coding apparatus according to the fourth embodiment has basically the same configuration and operation as the image coding apparatus according to the first embodiment shown in FIG. However, as a parameter necessary for the histogram correction processing, not the correction width of each peak of the histogram but the number of peaks for which noise removal is performed is encoded.
図1におけるループフィルタ部13は、図57に示すように画素値ヒストグラムの各ピークに対する補正幅を全てwとし、補正を実施するピークの個数NPを決定する。図57はNP=4の例を示している。p0、p1、p2、p3、p4、p5は各ピークの高さを表し、p0>p1>p2>p3>p4>p5である。即ち、値の大きなピークから順に幅wの補正を実施する。
このとき、ループフィルタ部13は、上記実施の形態1でピークごとの補正幅の最適値を求めた場合と同様にして、NPを変化させながら画質改善効果や符号化効率が最も高くなるようなNPを求める。なお、補正幅wは例えば15などの定数をあらかじめ設定しておいてもよいし、ヒストグラム補正処理を実施するブロックごとに最適な値を求めてもよい。
In this case, the
そして、求めたピークの個数の最適値NPを可変長符号化部15に出力して符号化する。なお、補正幅wをブロックごとに変化させる場合は補正幅wも併せて符号化する。
The encoding outputs an optimum value N P of the number of peaks found in the variable
この実施の形態4による画像復号装置は、基本的に図17に示す実施の形態1の画像復号装置と同様の構成および動作である。ただし、可変長復号部31は、ヒストグラム補正処理に必要なパラメータとしてノイズ除去を実施するピークの個数NPを復号し、ループフィルタ部39はこれを参照してヒストグラム補正処理を実施する。また、補正幅wが符号化されている場合は、これも併せて可変長復号部31で復号し、ループフィルタ部39で参照してヒストグラム補正処理を実施する。
The image decoding apparatus according to the fourth embodiment has basically the same configuration and operation as the image decoding apparatus according to the first embodiment shown in FIG. However, the variable
このループフィルタ部39によるフィルタ処理後の復号画像が、動き補償予測用の参照画像となり、また、再生画像となる。
The decoded image after the filter processing by the
この実施の形態4では、画像符号化装置のループフィルタ部13が、局所復号画像のブロック毎にノイズ除去を実施する最適なヒストグラムのピークの個数NP(あるいはこれに加えて補正幅w)を求め、ヒストグラムを補正することで局所復号画像からノイズを取り除くよう構成したので、図42に示すようにヒストグラムの各ピークが鋭く、疎であるようなスクリーンコンテンツに対して局所復号画像の大幅な画質改善を実現することができる効果を奏する。ただし、本効果はスクリーンコンテンツに限定されるものではなく、同様のヒストグラム特徴を持つ映像信号であれば当然ながら同様の効果が得られる。
In the fourth embodiment, the
この実施の形態4では、ピークの個数NPの一種類、あるいは個数NPと幅wの二種類だけをヒストグラム補正処理に必要なパラメータとして符号化するため、上記実施の形態1に比べて符号化するパラメータの個数が減り、符号化するヘッダ情報を少なくすることができ、符号量を削減することができる効果を奏する。 In the fourth embodiment, to encode one type of number N P of the peak, or two of the number N P and the width w only as a parameter necessary for histogram correction process, as compared to the first embodiment codes The number of parameters to be reduced is reduced, header information to be encoded can be reduced, and the amount of code can be reduced.
また、この実施の形態4では、画像符号化装置の可変長符号化部15が、上記のヒストグラム補正に必要なピークの個数NP(あるいはこれに加えて補正幅w)を符号化して出力し、画像復号装置は、ピークの個数NP(あるいはこれに加えて補正幅w)を可変長復号し、ループフィルタ部39において復号画像のヒストグラム補正を行って復号画像からノイズを取り除くよう構成したので、図42に示すようにヒストグラムの各ピークが鋭く、疎であるようなスクリーンコンテンツに対して復号画像の大幅な画質改善を実現することができる効果を奏する。ただし、本効果はスクリーンコンテンツに限定されるものではなく、同様のヒストグラム特徴を持つ映像信号であれば当然ながら同様の効果が得られる。
In the fourth embodiment, the variable
また、この実施の形態4によれば、上記効果を持つ画像符号化装置及び画像符号化方法が生成する符号化ビットストリームを正しく復号することができる画像復号装置及び画像復号方法が得られる効果を奏する。 In addition, according to the fourth embodiment, the image decoding apparatus and the image decoding method that can correctly decode the encoded bitstream generated by the image encoding apparatus and the image encoding method having the above-described effects can be obtained. Play.
また、この実施の形態4は、他の実施の形態とも容易に組み合わせることができる。例えば、上記実施の形態1〜3のようにヒストグラムの各ピークに対して最適な補正幅を求めて符号化するのに加え、補正を実施するピークの本数も符号化する(NPとwi(i=0〜NP−1)の全てを符号化する)ことで、より画質改善効果を高めることができる。ただし、符号化するヘッダ情報が増えることで符号量が増加することに注意が必要である。 In addition, the fourth embodiment can be easily combined with other embodiments. For example, in addition to obtaining and encoding the optimum correction width for each peak of the histogram as in the first to third embodiments, the number of peaks to be corrected is also encoded (N P and w i (Encoding all of i = 0 to N P −1) can further enhance the image quality improvement effect. However, it should be noted that the amount of code increases as the header information to be encoded increases.
なお、上記の他の実施の形態との組み合わせ方は、映像単位、あるいはピクチャやスライス、ブロック単位で適応的に変更してもよい。このようにすることで、画質改善効果や符号化効率がより向上する。このとき、組み合わせ方を示すフラグなどを変更単位に応じてヘッダ(シーケンスパラメータセットやピクチャパラメータセット、スライスパラメータセットなど)に追加し、画像符号化装置にて符号化してもよい。 Note that the combination with the other embodiments described above may be adaptively changed in units of video, or in units of pictures, slices, or blocks. By doing so, the image quality improvement effect and the encoding efficiency are further improved. At this time, a flag indicating a combination may be added to the header (sequence parameter set, picture parameter set, slice parameter set, etc.) according to the change unit, and may be encoded by the image encoding device.
実施の形態5.
上記実施の形態1では、画像符号化装置において画素値ヒストグラムの各ピークに対して最適な補正幅を求め、それらを可変長符号化してビットストリームに加えていたが、この実施の形態5では、補正幅ではなくノイズ除去を実施するピークの位置を符号化するよう構成することで、復号処理における演算量を削減できる場合を説明する。
In
この実施の形態5による画像符号化装置は、基本的に図1に示す実施の形態1の画像符号化装置と同様の構成および動作である。ただし、ヒストグラム補正処理に必要なパラメータとして、ヒストグラムの各ピークの補正幅ではなく、ノイズ除去を実施するピークの位置を用いる。 The image coding apparatus according to the fifth embodiment has basically the same configuration and operation as the image coding apparatus according to the first embodiment shown in FIG. However, as a parameter necessary for the histogram correction processing, the peak position where noise removal is performed is used instead of the correction width of each peak of the histogram.
図1におけるループフィルタ部13は、図58に示すように画素値ヒストグラムの各ピークに対する補正幅を全てwとし、補正を実施するピークの位置v0、v1、v2、v3を決定する。図57では、補正するピークの個数を4としている。
As shown in FIG. 58, the
このとき、ループフィルタ部13は、上記実施の形態1でピークごとの補正幅の最適値を求めた場合と同様にして、補正値vi(図57の例ではi=0、1、2、3)を変化させながら画質改善効果や符号化効率が最も高くなるようなviを求める。なお、補正幅wは例えば15などの定数をあらかじめ設定しておいてもよいし、ヒストグラム補正処理を実施するブロックごとに最適な値を求めてもよい。
At this time, the
そして、求めたピークの位置の最適値viを可変長符号化部15に出力して符号化する。なお、補正幅wをブロックごとに変化させる場合は補正幅wも併せて符号化する。
Then, the obtained optimum value v i of the peak position is output to the variable
この実施の形態5による画像復号装置は、基本的に図17に示す実施の形態1の画像復号装置と同様の構成および動作である。ただし、可変長復号部31は、ヒストグラム補正処理に必要なパラメータとしてノイズ除去を実施するピークの位置viを復号し、ループフィルタ部39はこれを参照してヒストグラム補正処理を実施する。また、補正幅wが符号化されている場合は、これも併せて可変長復号部31で復号し、ループフィルタ部39で参照してヒストグラム補正処理を実施する。
The image decoding apparatus according to the fifth embodiment has basically the same configuration and operation as the image decoding apparatus according to the first embodiment shown in FIG. However, the variable
なお、補正するピークの位置viがループフィルタ部39で既知となるため、実際にはループフィルタ部39でヒストグラムを求める必要はない。即ち、この実施の形態5では、実施の形態1に比べてループフィルタ部39における演算量を削減することが可能である。
Since the peak position v i to be corrected is known by the
このループフィルタ部39によるフィルタ処理後の復号画像が、動き補償予測用の参照画像となり、また、再生画像となる。
The decoded image after the filter processing by the
この実施の形態5では、画像符号化装置のループフィルタ部13が、局所復号画像のブロック毎にノイズ除去を実施する最適なヒストグラムのピークの位置vi(あるいはこれに加えて補正幅w)を求め、ヒストグラムを補正することで局所復号画像からノイズを取り除くよう構成したので、図42に示すようにヒストグラムの各ピークが鋭く、疎であるようなスクリーンコンテンツに対して局所復号画像の大幅な画質改善を実現することができる効果を奏する。ただし、本効果はスクリーンコンテンツに限定されるものではなく、同様のヒストグラム特徴を持つ映像信号であれば当然ながら同様の効果が得られる。
In the fifth embodiment, the
この実施の形態5では、ピークの位置vi(あるいはこれに加えて補正幅w)をヒストグラム補正処理に必要なパラメータとして符号化するため、復号時にループフィルタ部39にてヒストグラム計算をする必要がなくなり、上記実施の形態1に比べて復号処理のための演算量を削減することができる効果を奏する。
In the fifth embodiment, since the peak position v i (or the correction width w) is encoded as a parameter necessary for the histogram correction process, it is necessary to perform histogram calculation by the
また、この実施の形態5では、画像符号化装置の可変長符号化部15が、上記のヒストグラム補正に必要なピークの位置vi(あるいはこれに加えて補正幅w)を符号化して出力し、画像復号装置は、ピークの位置vi(あるいはこれに加えて補正幅w)を可変長復号し、ループフィルタ部39において復号画像のヒストグラム補正を行って復号画像からノイズを取り除くよう構成したので、図42に示すようにヒストグラムの各ピークが鋭く、疎であるようなスクリーンコンテンツに対して復号画像の大幅な画質改善を実現することができる効果を奏する。ただし、本効果はスクリーンコンテンツに限定されるものではなく、同様のヒストグラム特徴を持つ映像信号であれば当然ながら同様の効果が得られる。
Further, in the fifth embodiment, the variable
また、この実施の形態5によれば、上記効果を持つ画像符号化装置及び画像符号化方法が生成する符号化ビットストリームを正しく復号することができる画像復号装置及び画像復号方法が得られる効果を奏する。 In addition, according to the fifth embodiment, the image decoding apparatus and the image decoding method that can correctly decode the encoded bitstream generated by the image encoding apparatus and the image encoding method having the above-described effects can be obtained. Play.
また、この実施の形態5は、他の実施の形態とも容易に組み合わせることができる。例えば、上記実施の形態1から3のようにヒストグラムの各ピークに対して最適な補正幅を求めて符号化するのに加え、上記実施の形態4のように補正を実施するピークの本数も符号化する(NP、vi、wi(i=0〜NP−1)の全てを符号化する)ことで、より画質改善効果を高めることができる。ただし、符号化するヘッダ情報が増えることで符号量が増加することに注意が必要である。 In addition, the fifth embodiment can be easily combined with other embodiments. For example, in addition to obtaining and encoding the optimum correction width for each peak of the histogram as in the first to third embodiments, the number of peaks to be corrected as in the fourth embodiment is also encoded. (Encoding all of N P , v i , and w i (i = 0 to N P −1)) can further enhance the image quality improvement effect. However, it should be noted that the amount of code increases as the header information to be encoded increases.
なお、上記の他の実施の形態との組み合わせ方は、映像単位、あるいはピクチャやスライス、ブロック単位で適応的に変更してもよい。このようにすることで、画質改善効果や符号化効率がより向上する。このとき、組み合わせ方を示すフラグなどを変更単位に応じてヘッダ(シーケンスパラメータセットやピクチャパラメータセット、スライスパラメータセットなど)に追加し、画像符号化装置にて符号化してもよい。 Note that the combination with the other embodiments described above may be adaptively changed in units of video, or in units of pictures, slices, or blocks. By doing so, the image quality improvement effect and the encoding efficiency are further improved. At this time, a flag indicating a combination may be added to the header (sequence parameter set, picture parameter set, slice parameter set, etc.) according to the change unit, and may be encoded by the image encoding device.
実施の形態6.
上記実施の形態1では、画像符号化装置において画素値ヒストグラムの各ピークに対して最適な補正幅を求め、それらを可変長符号化してビットストリームに加えていたが、この実施の形態6では、ブロック単位にヒストグラム補正を実施するか否かのフラグだけを符号化するように構成することで、ヒストグラム補正処理に必要なパラメータの符号化に係る符号量を削減できる場合を説明する。
In
この実施の形態6による画像符号化装置は、基本的に図1に示す実施の形態1の画像符号化装置と同様の構成および動作である。ただし、ヒストグラム補正処理のパラメータとして、ヒストグラム補正を当該ブロックで実施するか否かのフラグだけを符号化する。 The image coding apparatus according to the sixth embodiment has basically the same configuration and operation as the image coding apparatus according to the first embodiment shown in FIG. However, as a parameter for histogram correction processing, only a flag indicating whether or not to perform histogram correction on the block is encoded.
図1におけるループフィルタ部13は、所定のピーク本数に対して所定の補正幅で補正を実施し、その際の符号化コストを求める。なお、ピーク本数は常に固定値としてもよいし、スライスやブロックといった任意の単位で変更できるようにしてもよい。また、補正幅についても、全てのピークに対して常に同じ固定値を用いるようにしてもよいし、ピークごとに異なる値を用いるようにしてもよい。
The
そして、求めた符号化コストが、ヒストグラム補正処理を実施しない場合の符号化コストよりも小さくなる場合、当該ブロックにてヒストグラム補正処理を実施するか否かを示すフラグに例えば1を代入して可変長符号化部15に出力する。また、求めた符号化コストが、ヒストグラム補正処理を実施しない場合の符号化コストよりも大きくなる場合、当該ブロックにてヒストグラム補正処理を実施するか否かを示すフラグに例えば0を代入して可変長符号化部15に出力する。
If the obtained encoding cost is smaller than the encoding cost when the histogram correction processing is not performed, for example, 1 is substituted into a flag indicating whether or not the histogram correction processing is performed in the block. The data is output to the
この実施の形態6による画像復号装置は、基本的に図17に示す実施の形態1の画像復号装置と同様の構成および動作である。ただし、可変長復号部31は、ヒストグラム補正処理に必要なパラメータとして当該ブロックにてヒストグラム補正処理を実施するか否かを示すフラグを復号し、ループフィルタ部39はこれを参照してヒストグラム補正処理を実施する。
The image decoding apparatus according to the sixth embodiment has basically the same configuration and operation as the image decoding apparatus according to the first embodiment shown in FIG. However, the variable
即ち、ループフィルタ部39は、可変長復号部31で復号したフラグを参照し、これが1である場合は、所定のピーク本数に対して所定の補正幅で補正を実施する。なお、ピーク本数は常に固定値としてもよいし、スライスやブロックといった任意の単位で変更できるようにしてもよいが、ループフィルタ部39の出力画像を図1の画像符号化装置におけるループフィルタ部13の出力画像と一致させる必要があるため、ループフィルタ部13と同様にする必要がある。また、補正幅についても、全てのピークに対して常に同じ固定値を用いるようにしてもよいし、ピークごとに異なる値を用いるようにしてもよいが、これもループフィルタ部13と同様にする必要がある。
That is, the
また、可変長復号部31で復号したフラグが0である場合は、ループフィルタ部39は、当該ブロックにてヒストグラム補正処理を実施しない。
When the flag decoded by the variable
このループフィルタ部39によるフィルタ処理後の復号画像が、動き補償予測用の参照画像となり、また、再生画像となる。
The decoded image after the filter processing by the
この実施の形態6では、画像符号化装置のループフィルタ部13が、局所復号画像のブロック毎に所定のピーク本数と補正幅を参照してヒストグラムを補正することで局所復号画像からノイズを取り除くよう構成したので、図42に示すようにヒストグラムの各ピークが鋭く、疎であるようなスクリーンコンテンツに対して局所復号画像の大幅な画質改善を実現することができる効果を奏する。ただし、本効果はスクリーンコンテンツに限定されるものではなく、同様のヒストグラム特徴を持つ映像信号であれば当然ながら同様の効果が得られる。
In the sixth embodiment, the
この実施の形態6では、当該ブロックにてヒストグラム補正処理を実施するか否かを示すフラグだけを符号化するため、上記実施の形態1に比べてヒストグラム補正処理に係るパラメータの符号化に必要な符号量を削減することができる効果を奏する。 In the sixth embodiment, since only the flag indicating whether or not the histogram correction processing is to be performed is encoded in the block, it is necessary for encoding parameters related to the histogram correction processing as compared with the first embodiment. There is an effect that the amount of codes can be reduced.
また、この実施の形態6では、画像符号化装置の可変長符号化部15が、当該ブロックにて上記のヒストグラム補正を実施するか否かを表すフラグを符号化して出力し、画像復号装置は、上記のフラグを可変長復号し、フラグがヒストグラム補正処理を実施することを示す値である場合はループフィルタ部39において復号画像のヒストグラム補正を行って復号画像からノイズを取り除くよう構成したので、図42に示すようにヒストグラムの各ピークが鋭く、疎であるようなスクリーンコンテンツに対して復号画像の大幅な画質改善を実現することができる効果を奏する。ただし、本効果はスクリーンコンテンツに限定されるものではなく、同様のヒストグラム特徴を持つ映像信号であれば当然ながら同様の効果が得られる。
In the sixth embodiment, the variable
また、この実施の形態6によれば、上記効果を持つ画像符号化装置及び画像符号化方法が生成する符号化ビットストリームを正しく復号することができる画像復号装置及び画像復号方法が得られる効果を奏する。 In addition, according to the sixth embodiment, an effect of obtaining an image decoding apparatus and an image decoding method capable of correctly decoding an encoded bitstream generated by the image encoding apparatus and the image encoding method having the above-described effects can be obtained. Play.
実施の形態7.
上記実施の形態では、符号化雑音を低減するループフィルタを備えた符号化装置、復号化装置について説明した。
本実施の形態7では、上記符号化装置、上記復号化装置を利用した実施例について説明する。
In the above embodiment, the encoding apparatus and decoding apparatus provided with the loop filter that reduces the encoding noise have been described.
In the seventh embodiment, an example using the encoding device and the decoding device will be described.
図60は、本実施の形態7におけるシステム構成の例を示す説明図である。図60において、制御装置(101A〜101C)は、例えば、FAシステムにおけるシーケンサやプラントシステムにおける制御装置に相当するものである。端末装置(102A〜102C)は、例えば、FAシステムにおけるGOT(Graphic Operation Terminal)やプラントシステムにおけるOPS(Operator Station)に相当するものである。保守員端末103は、例えば、FAシステムやプラントシステムにおける保守員が現場等からアクセスするのに使用するスマートフォンやタブレット等の端末である。
FIG. 60 is an explanatory diagram illustrating an example of a system configuration according to the seventh embodiment. In FIG. 60, control devices (101A to 101C) correspond to, for example, a sequencer in the FA system or a control device in the plant system. The terminal devices (102A to 102C) correspond to, for example, GOT (Graphic Operation Terminal) in the FA system and OPS (Operator Station) in the plant system. The
図60のようなシステムにおいて、例えば、端末装置(102A〜102C)から制御装置(101A〜101C)の検証作業を行った検証画面の情報を記録して残しておきたいという要求がある。あるいは、保守現場にいる保守員が、保守員端末103を使用して端末装置(102A〜102C)からの情報に基づいて作業を行いたいという要求がある。更には、保守員端末103で撮影した動画にコメント等のグラフィックテキストを多重化して端末装置(102A〜102C)に送信したいといった要求がある。
In the system as shown in FIG. 60, for example, there is a request to record and leave information on a verification screen in which the control device (101A to 101C) has been verified from the terminal device (102A to 102C). Alternatively, there is a request that a maintenance staff at the maintenance site wants to perform work based on information from the terminal devices (102A to 102C) using the
静止画データやテキストデータのようなデータ量のそれほど多くないデータであれば、従来技術として、ネットワーク上の離れたコンピュータを遠隔操作するためのプロトコルとしてVNC(Virtual Network Computing)があり、このような通信プロトコルを使用してデータの送受信を行うことができた。しかし、上記のような検証画面の情報、端末装置(102A〜102C)からの情報等に動画データが含まれている場合や、グラフィックテキストが多重化された動画等のデータ処理を行う場合は、VNCのような通信プロトコルでは対応できないといった問題があった。 If the data amount is not so large, such as still image data or text data, VNC (Virtual Network Computing) is a protocol for remotely operating a remote computer on the network as a conventional technology. It was possible to send and receive data using a communication protocol. However, in the case where moving image data is included in the information on the verification screen as described above, information from the terminal devices (102A to 102C), or when processing data such as a moving image in which graphic text is multiplexed, There was a problem that a communication protocol such as VNC could not cope.
このため、上記のような動画情報を含むデータを処理する場合には、より圧縮効率の高い符号化復号化技術が必要となる。そこで、本実施の形態7では、上記実施の形態で説明した符号化復号化技術を用いて、上記のような動画情報を含むデータ処理を実施する場合について説明する。 For this reason, when processing data including moving image information as described above, an encoding / decoding technique with higher compression efficiency is required. Therefore, in the seventh embodiment, a case will be described in which data processing including moving image information as described above is performed using the encoding / decoding technique described in the above embodiment.
例えば、端末装置(102A〜102C)から制御装置(101A〜101C)の検証作業を行った検証画面の大容量の情報を記録する場合、端末装置(102A〜102C)は、上記実施の形態で説明した符号化方法を用いて、検証画面の情報を符号化して、記憶装置(図示しない)に保存する。 For example, when recording large-capacity information on a verification screen in which the control device (101A to 101C) has been verified from the terminal device (102A to 102C), the terminal device (102A to 102C) is described in the above embodiment. Using the encoding method, the verification screen information is encoded and stored in a storage device (not shown).
また、保守現場にいる保守員が、保守員端末103を使用して端末装置(102A〜102C)からの動画像を含む大容量の情報に基づいて作業を行う場合、端末装置(102A〜102C)は、上記実施の形態で説明した符号化方法を用いて、保守員端末103に表示させる情報を符号化した後、インターネットを介して保守員端末103に送信する。端末装置(102A〜102C)から符号化された情報を受け取った保守員端末103は、上記実施の形態で説明した復号化方法を用いて復号して表示する。
Further, when the maintenance staff at the maintenance site uses the
また、保守員端末103で撮影した動画像にコメント等のグラフィックテキストを多重化して端末装置(102A〜102C)に送信する場合、保守員端末103は、上記実施の形態で説明した符号化方法を用いて、撮影した動画像にコメント等のグラフィックテキストを多重化した情報を符号化した後、インターネットを介して端末装置(102A〜102C)に送信する。保守員端末103から符号化された情報を受け取った端末装置(102A〜102C)は、上記実施の形態で説明した復号化方法を用いて復号して表示する。ここで、動画像を含む大容量データであるために、上記実施の形態で説明した符号化復号化方法を用いることが有効であるが、更に動画像にグラフィックテキストを多重化すると、その境界部分での画質の劣化が発生するため、本実施の形態7で説明した符号化復号化技術のベースとなっている非特許文献1に記載したH.265の技術が有効となる。
In addition, when a graphic text such as a comment is multiplexed on a moving image captured by the
次に各装置の構成と動作について説明する。
図61は、端末装置102Aの内部構成を示す一例である。
端末装置102Aは、受信部201と、演算処理部202、表示処理部203と、符号化部204と、データ保存部205と、記録部206と、要求処理部207と、配信部208と、送信部209と、閲覧処理部210と、復号部211とを備える。
受信部201は、制御ネットワークを介して制御装置から出力されたデータを受信する。
受信部201は、受信したデータ(のヘッダー部)を解析する。
Next, the configuration and operation of each device will be described.
FIG. 61 is an example showing the internal configuration of the
The
The receiving
The receiving
なお、本実施の形態7における端末装置102Aは、制御装置(101A〜101C)が出力するデータ、保守員端末103が出力するデータ、保守員端末103が出力する要求指示の三種類を受信する場合について説明を行うが、これら以外のデータを受信し、対応する処理を行うようにしてもよい。
The
受信部201は、受信したデータを解析した結果、(1)制御装置(101A〜101C)が出力する符号化されていないデータで有った場合、演算処理部202へ受信したデータを渡し、(2)保守員端末103が出力する符号化されたデータだった場合、記録部206へ受信したデータを渡し、(3)保守員端末103が出力する要求指示だった場合、要求処理部207へ受信したデータを渡す。
As a result of analyzing the received data, the receiving unit 201 (1) passes the received data to the
演算処理部202は、受信部201からデータを受け取り、端末装置102Aの本来の動作を行う。例えば、制御装置101Aから出力されるデータをグラフに表示し、予め設定された値を超えた場合に警報を発令するプログラムであってもよい。
また、演算処理部202は、監視対象である制御装置(101A〜101C)を模した図を画面上に表示したり、制御装置(101A〜101C)が有する処理機能の相関関係を整理した機能系統図を表示したりするプログラムであってもよい。
The
In addition, the
また、制御装置(101A〜101C)から受け取ったデータが動画であった場合、この動画に対し、文字列やグラフや記号を重畳した映像を作成したりしても良い。 Further, when the data received from the control devices (101A to 101C) is a moving image, an image in which a character string, a graph, or a symbol is superimposed on the moving image may be created.
演算処理部202は、受信部201から受け取ったデータに対し、演算処理を行った結果を表示処理部203へ渡す。
The
記録部206は、受信部201で受信したデータが保守員端末103の出力する符号化されたデータであった場合、受信部201からデータを受け取る。
記録部206は、受信部201から受け取ったデータに、そのデータの固有情報を付加し、データ保存部205へ渡す。データの固有情報として、例えば、送られて来たデータがどの保守員端末から送られたものなのかを示す情報、データが送られてきた日時の情報を用いても良い。なお、受信部201から受け取ったデータが、どの保守員端末から送られてきたのかを示す情報、送られてきた日時を示す情報などは、データのヘッダー部を解析する事で確認しても良い。
The
The
要求処理部207は、受信部201で受信したデータが保守員端末103からの要求であった場合、受信部201からデータを受け取る。
受信部201から受け取ったデータは、例えば、どの保守員端末からの要求データかを一意に特定できる固有情報である。例えば、情報が出力された保守員端末もしくは制御装置のIP(Internet Protocol)アドレスと、情報が出力された時刻で指定しても良いし、そのIPアドレスから何番目に出力されたデータであっても良い。
また、現在、端末装置102Aの出力用デバイス(図示せず、例えばディスプレイ等)に出力されているリアルタイムな情報であっても良い。また、端末装置102Aの出力用デバイスに出力されているリアルタイムな情報は、画面全体でも良いし、画面の一部でも良い。画面の一部の場合、領域を指定しても良いし、自動的に取り決めてもよい。
The
The data received from the receiving
Further, it may be real-time information currently output to an output device (not shown, for example, a display) of the
配信部208は、要求処理部207からデータを特定するための条件を受け取り、データ保存部205から条件と一致するデータを取得し、取得したデータを送信部209へ渡す。
The
送信部209は、配信部208から渡されたデータを制御ネットワークに出力する。
送信部209が制御ネットワークに出力するデータは、ブロードキャスト送信することによって、誰でも受け取れるようにしてもよい。また、要求処理を発した保守員端末に対してのみ送信するようにしてもよい。
The
Data that the
閲覧処理部210は、データ保存部205に格納されたデータを端末装置102Aの表示用デバイスに出力したい場合に用いる。
閲覧処理部210は、例えば、端末装置102Aを操作するためのユーザインターフェース(図示せず、例えばキーボードやタッチパネル等)を用いて、データ保存部205に保存されているデータを選択する。
閲覧処理部210は、選択されたデータをデータ保存部205から読み出し、復号部211へ出力する。
The
The
The
復号部211は、上記実施の形態で述べた復号化装置と同等の機能を有する。
閲覧処理部210は、復号部211で復号されたデータを受け取り、表示処理部203へ渡す。
The
The
表示処理部203は、閲覧処理部210から受け取ったデータを表示用デバイス(図示せず、例えばディスプレイ等)に表示する。
また、表示処理部203は、演算処理部202から受け取ったデータを表示用デバイスに表示する。
表示用デバイスは、例えば、液晶画面やモニタ等を用いてもよい。
The
The
For example, a liquid crystal screen or a monitor may be used as the display device.
また、表示処理部203は、表示用デバイスに表示するために用いたデータを符号化部204で符号化する。
The
なお、表示処理部203は、演算処理部202からデータを受け取って表示用デバイスに表示を行った場合、演算処理部202から受け取ったデータを符号化部204へ出力し、符号化する。
When the
符号化部204は、上記実施の形態で述べた符号化装置と同等の機能を有する。
表示処理部203は、符号化部204で符号化したデータをデータ保存部205に保存する。
The
The
なお、本実施の形態7では、データ保存部205に保存されるデータは全て符号化されたデータであるようにしたが、データに符号化されているか否かを示す情報を付け足すことにより、符号化されているデータと符号化されていないデータを混在させてもよい。
In the seventh embodiment, all data stored in the
なお、データ保存部205に、符号化されているデータと符号化されていないデータを混在させる場合には、符号化されていないデータを送信する際には、配信部208または送信部209から符号化部204を呼び出し、符号化したデータを送信できるようにする。
In addition, when mixing the encoded data and the non-encoded data in the
なお、端末装置は複数でもよい。また、符号化部204、復号部211は、表示処理部203、閲覧処理部210を介して動作しているが、表示処理部203の後や閲覧処理部210の後で動作するようにしてもよい。
図62は、保守員端末103の内部構成を示す一例である。
A plurality of terminal devices may be provided. Further, the
FIG. 62 is an example showing the internal configuration of the
なお、図62における保守員端末103は、端末装置102Aとやりとりをする場合を例に説明を行う。
The
保守員端末103は、受信部301と、復号部211と、表示処理部302と、データ取得部303と、送信部304と、符号化部204を備える。
The
受信部301は、制御ネットワークを介し、端末装置102Aが出力するデータを受け取る。
受信部301は、受け取ったデータを復号部211へ渡す。
なお、受信部301は、端末装置102A〜102Cが出力するデータ以外を受け取った場合には、データに応じた処理を行うその他の処理部(図示せず)にデータを渡す。
The receiving
The receiving
In addition, when the receiving
復号部211は、受信部301から受け取ったデータを復号し、受信部301に出力する。
The
表示処理部302は、受信部301から出力されたデータを表示用デバイス(図示せず、例えばディスプレイ等)に表示する。
The
データ取得部303は、センサやカメラ(静止画像用あるいは動画用)である。
データ取得部303は、センサからの測定データやカメラからの静止画あるいは動画を送信部304に出力する。
The
The
送信部304は、データ取得303から出力されたデータを符号化部204へ出力する。
符号化部204は、上記実施の形態で述べた符号化装置と同等の機能を有する。
送信部304は、符号化部204で符号化されたデータを制御ネットワークに出力する。
送信部304が符号化されたデータを送信する相手は、保守員端末103のユーザインタフェース(図示せず)を用いてどの端末装置なのかを設定できるようにしても良いし、予め固定された送り先であっても良いし、相手先を指定せず、ブロードキャストするように設定しても良い。
The
The
The
The other party to which the
なお、保守員端末は複数でもよい。また、符号化部204、復号部211は、送信部304、受信部301を介して動作しているが、送信部304前や受信部301の後で動作するようにしてもよい。
A plurality of maintenance staff terminals may be provided. Also, the
また、図63は、本実施の形態7における別のシステム構成の例を示す説明図である。図63において、情報装置(104A〜104C)は、例えば、テレマティクスにおける様々な情報を持つ情報装置であり、この情報装置は車両に搭載されるものである。データ管理センター105は、例えば、テレマティクスにおける情報装置を搭載した車両からの情報を集める。情報装置(104A〜104C)とデータ管理センター105との間は、ネットワークで接続され、このネットワークは有線でも無線でもよい。
図63のようなシステムにおいて、例えば、情報装置(104A〜104C)が搭載された車両に関する情報や、車両に搭載されるカメラ等の動画あるいは静止画を用いた交通渋滞や事故の情報を、データ管理センターに集約したいという要求がある。あるいは、情報装置を搭載した車両が、データ管理センターから交通渋滞、事故が発生した過去の状況等をデータ管理サーバーから受け取りたいといった要求(フィードバック)がある。
FIG. 63 is an explanatory diagram showing another system configuration example according to the seventh embodiment. In FIG. 63, information devices (104A to 104C) are information devices having various information in telematics, for example, and these information devices are mounted on a vehicle. For example, the
In the system as shown in FIG. 63, for example, information on the vehicle on which the information devices (104A to 104C) are mounted, information on traffic jams and accidents using moving images or still images of cameras mounted on the vehicle, etc. There is a request to consolidate to the management center. Alternatively, there is a request (feedback) that a vehicle equipped with an information device wants to receive from the data management server a traffic jam, a past situation in which an accident has occurred, etc. from the data management center.
静止画データやテキストデータのようなデータ量のそれほど多くないデータであれば、従来技術として、ネットワーク上の離れたコンピュータを遠隔操作するためのプロトコルとしてVNC(Virtual Network Computing)があり、このような通信プロトコルを使用してデータの送受信を行うことができた。しかし、上記のような情報装置(104A〜104C)からの情報等に動画データが含まれている場合や、グラフィックテキストが多重化された動画等のデータ処理を行う場合は、VNCのような通信プロトコルでは対応できないといった問題があった。 If the data amount is not so large, such as still image data or text data, VNC (Virtual Network Computing) is a protocol for remotely operating a remote computer on the network as a conventional technology. It was possible to send and receive data using a communication protocol. However, when moving image data is included in the information from the information devices (104A to 104C) as described above, or when data processing such as moving images in which graphic text is multiplexed is performed, communication such as VNC is performed. There was a problem that the protocol could not cope.
このため、上記のような動画情報を含むデータを処理する場合には、より圧縮効率の高い符号化復号化技術が必要となる。そこで、本実施の形態7では、上記実施の形態で説明した符号化復号化技術を用いて、上記のような動画情報を含むデータ処理を実施する場合について説明する。 For this reason, when processing data including moving image information as described above, an encoding / decoding technique with higher compression efficiency is required. Therefore, in the seventh embodiment, a case will be described in which data processing including moving image information as described above is performed using the encoding / decoding technique described in the above embodiment.
例えば、情報装置(104A〜104C)で撮影され、データ管理センター105に集約された動画像に道路案内、交通情報等のグラフィックテキストを多重化して、情報装置(104A〜104C)に送信する場合、データ管理センター105は、上記実施の形態で説明した符号化方法を用いて、集約した動画像に道路案内、交通情報等のグラフィックテキストを多重化した情報を符号化した後、インターネットを介して情報装置(104A〜104C)に送信する。
For example, when graphic texts such as road guidance and traffic information are multiplexed on moving images captured by the information devices (104A to 104C) and collected in the
情報装置(104A〜104C)から符号化された情報を受け取ったデータ管理センター105は、上記実施の形態で説明した復号化方法を用いて復号してデータの解析、分類、整理などの処理を行う。
The
ここで用いる情報は、動画像を含む大容量データであるために、符号化復号化方法を用いることが有効であるが、更に動画像にグラフィックテキストを多重化すると、その境界部分での画質の劣化が発生するため、本実施の形態7で説明した符号化復号化技術のベースとなっている非特許文献1に記載したH.265の技術が有効となる。
Since the information used here is large-capacity data including moving images, it is effective to use an encoding / decoding method. However, when graphic text is further multiplexed on moving images, the image quality at the boundary portion is reduced. Since the degradation occurs, the H.265 technique described in
図64は、データ管理センター105の内部構成を示す一例である。
データ管理センター105は、受信部201と、記録部206と、データ保存部205と、データ生成部501と、復号部211と、配信部208と、送信部209と、符号化部204を備える。
FIG. 64 is an example showing the internal configuration of the
The
受信部201は、ネットワークを介し、車両に搭載される情報端末が出力するデータを受け取る。なお、ネットワークは有線でも無線でもよい。
受信部201は、受け取ったデータにデータの固有情報を付加し、記録部206に出力する。
固有情報は、データを送ってきた情報端末を一意に特定できる固有IDもしくはIPアドレスであってよい。また、固有情報として、データが送られてきた時間、もしくはその情報端末から送られたデータの通し番号を用いてもよい。
The receiving
The receiving
The unique information may be a unique ID or an IP address that can uniquely identify the information terminal that has sent the data. Further, as the unique information, the time when the data is sent or the serial number of the data sent from the information terminal may be used.
記録部206は、受信部301から出力されたデータをデータ保存部205に出力する。
本実施の形態7では、受信部201で受け取ったデータに固有情報のみを付加したものをデータ保存部205に保存するような構成を用いて説明したが、情報端末に配信し易いデータに予めデータを加工したり、組み替えたりしておいてもよい。
The
In the seventh embodiment, the data received by the receiving
データ生成部501は、データ保存部205に保存されたデータを参照し(車両に搭載されている)情報端末に向けて配信するためのデータ生成を行う。
データ生成部501は、データ保存部205から読み出したデータを復号部211に出力する。
復号部211は、上記実施の形態で述べた復号化装置と同等の機能を有する。
復号部211は、データ生成部501から受け取ったデータを復号し、データ生成部501に出力する。
データ生成部501は、復号されたデータを用いて、配信用データを生成し、符号化部204に出力する。
The
The
The
The
The
送信部209は、配信部208から渡された配信用データを符号化部204に出力する。
符号化部204は、上記実施の形態で述べた符号化装置と同等の機能を有する。
符号化部204は、送信部209から渡された配信用データを符号化し、送信部209に出力する。
送信部209は、符号化された配信用データを送信する。送信する方法は相手を指定して良いし、ブロードキャストで送信しても良い。
The
The
The
The
なお、データ管理センターは複数でもよい。また、符号化部204は、送信部209を介して動作しているが、送信部209の前で動作するようにしてもよい。
There may be a plurality of data management centers. Further, the
図65は、情報装置104Aの内部構成を示す一例である。
情報装置104Aは、受信部201と、復号部211と、表示処理部302と、データ取得部303と、送信部209と符号化部204を備える。
受信部201は、ネットワークを介し、データ管理センター105が出力するデータを受け取る。
FIG. 65 is an example showing the internal configuration of the
The
The receiving
受信部201は、受け取ったデータを復号部211に出力する。
なお、受信部201は、データ管理センター105が出力するデータ以外を受け取った場合には、データに応じた処理を行うその他の処理部(図示せず)にデータを渡す。
The receiving
When receiving data other than data output from the
復号部211は、受信部301から受け取ったデータを復号し、受信部301に出力する。
The
表示処理部302は、受信部201から渡されたデータを表示用デバイス(図示せず、例えばディスプレイ等)に表示する。
The
データ取得部303は、センサやカメラ(静止画像用あるいは動画用)である。
データ取得部303は、センサからの測定データやカメラからの静止画あるいは動画を送信部209に出力する。
The
The
送信部209は、データ取得部303から出力されたデータを符号化部204に出力する。
符号化部204は、上記実施の形態で述べた符号化装置と同等の機能を有する。
送信部209は、符号化部204で符号化されたデータをデータ管理センター105に送信する。
送信部209が符号化されたデータを送信する相手として、情報装置700のユーザインタフェース(図示せず)を用いてどのデータ管理センターなのかを設定できるようにしても良いし、予め固定された送り先であっても良いし、相手先を指定せず、ブロードキャストするように設定しても良い。
The
The
The
The
なお、情報装置は複数でもよい。また、符号化部204、復号部211は、送信部304、受信部301等を介して動作しているが、送信部304の前や受信部301の後で動作するようにしてもよい。
また、本実施の形態7では、制御装置(101A〜101C)から端末装置(102A〜102C)に送付されるデータが符号化されていない場合について説明したが、制御装置(101A〜101C)が上記実施の形態で述べた符号化装置を備え、符号化したデータを送付し、端末装置(102A〜102C)も符号化されたデータを受信するようにしてもよい。
There may be a plurality of information devices. Further, the
Further, in the seventh embodiment, the case where the data sent from the control device (101A to 101C) to the terminal device (102A to 102C) is not encoded has been described. However, the control device (101A to 101C) The encoding device described in the embodiment may be provided, the encoded data may be sent, and the terminal devices (102A to 102C) may receive the encoded data.
以上説明したように、この実施の形態7によれば、符号化部204および復号部211を用いることにより、符号化雑音を低減して圧縮効率を高めることができ(635492予測効率を高めることができ)、動画情報を含むデータを処理することができる。
As described above, according to the seventh embodiment, by using the
また、符号化部204および復号部211を用いることにより、VNC等のネットワーク上の離れたコンピュータを遠隔操作するためのプロトコルを用いずに済むため、セキュリティを向上することができる。
Also, by using the
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .
1 符号化制御部、2 スライス分割部、3 ブロック分割部、4 切換スイッチ、5 イントラ予測部、6 イントラブロックコピー予測部、7 動き補償予測部、8 減算部、9 変換・量子化部、10 逆量子化・逆変換部、11 加算部、12 イントラ用メモリ、13 ループフィルタ部、14 動き補償予測フレームメモリ、15 可変長符号化部(符号化手段)、21 ヒストグラム算出部(ヒストグラム算出手段)、22 画素値補正部(画素値補正手段)、23 第1の誤差算出部、24 第2の誤差算出部、25 補正画素値範囲保存部、26 繰り返し処理部、27 画素値置換部、31 可変長復号部(復号手段)、32 逆量子化・逆変換部、33 切換スイッチ、34 イントラ予測部、35 イントラブロックコピー予測部、36 動き補償予測部、37 加算部、38 イントラ用メモリ、39 ループフィルタ部、40 動き補償予測フレームメモリ、41 ヒストグラム算出部(ヒストグラム算出手段)、42 画素値補正部(画素値補正手段)、101A〜101C 制御装置、102A〜102C 端末装置、103 保守員端末、104A〜104C 情報装置、105 データ管理センター、201 受信部、202 演算処理部、203 表示処理部、204 符号化部、205 データ保存部、206 記録部、207 要求処理部、208 配信部、209 送信部、210 閲覧処理部、211 復号部、301 受信部、302 表示処理部、303 データ取得部、304送信部、501 データ生成部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Encoding control part, 2 slice division part, 3 block division part, 4 changeover switch, 5 intra prediction part, 6 intra block copy prediction part, 7 motion compensation prediction part, 8 subtraction part, 9 conversion and quantization part, 10 Inverse quantization / inverse transform unit, 11 addition unit, 12 intra memory, 13 loop filter unit, 14 motion compensated prediction frame memory, 15 variable length coding unit (encoding unit), 21 histogram calculation unit (histogram calculation unit) , 22 Pixel value correction unit (pixel value correction means), 23 First error calculation unit, 24 Second error calculation unit, 25 Correction pixel value range storage unit, 26 Repeat processing unit, 27 Pixel value replacement unit, 31 Variable Long decoding unit (decoding means), 32 inverse quantization / inverse conversion unit, 33 changeover switch, 34 intra prediction unit, 35 intra block copy prediction unit, 3 Motion compensation prediction unit, 37 addition unit, 38 intra memory, 39 loop filter unit, 40 motion compensation prediction frame memory, 41 histogram calculation unit (histogram calculation unit), 42 pixel value correction unit (pixel value correction unit), 101A to 101C control device, 102A to 102C terminal device, 103 maintenance staff terminal, 104A to 104C information device, 105 data management center, 201 receiving unit, 202 arithmetic processing unit, 203 display processing unit, 204 encoding unit, 205 data storage unit, 206 recording unit, 207 request processing unit, 208 distribution unit, 209 transmission unit, 210 browsing processing unit, 211 decoding unit, 301 reception unit, 302 display processing unit, 303 data acquisition unit, 304 transmission unit, 501 data generation unit.
Claims (3)
前記受信部により受信されたデータを処理する演算処理部と、
前記演算処理部により処理されたデータに対して、符号化対象画像の圧縮データから得られる局所復号画像における画素値のヒストグラムを算出し、前記算出されたヒストグラムから符号化歪みに伴うノイズが重畳している画素を特定して、前記ノイズが重畳している画素の画素値を補正して符号化する符号化部と、
前記符号化部により符号化されたデータを保存するデータ保存部と、
を備え、
前記符号化部は、
前記ヒストグラムにおけるピーク画素値を含む補正画素値範囲内の画素値において、
前記符号化対象画像と前記局所復号画像との第1の誤差と、
前記符号化対象画像と前記補正画素値範囲内の画素値を前記ピーク画素値とした局所復号画像との第2の誤差とを算出し、
前記第2の誤差が前記第1の誤差より小さければ、前記補正画素値範囲内の画素値を前記ピーク画素値に置換することを特徴とする端末装置。 A receiver for receiving data;
An arithmetic processing unit for processing data received by the receiving unit;
A histogram of pixel values in a locally decoded image obtained from compressed data of an encoding target image is calculated with respect to the data processed by the arithmetic processing unit, and noise associated with encoding distortion is superimposed from the calculated histogram. An encoding unit that identifies and encodes a pixel value of a pixel on which the noise is superimposed;
A data storage unit for storing the data encoded by the encoding unit;
With
The encoding unit includes:
In the pixel value within the correction pixel value range including the peak pixel value in the histogram,
A first error between the encoding target image and the locally decoded image;
Calculating a second error between the encoding target image and a locally decoded image having a pixel value within the corrected pixel value range as the peak pixel value;
If the second error is smaller than the first error, the terminal device replaces a pixel value within the correction pixel value range with the peak pixel value.
データ取得部からのデータに対して、符号化対象画像の圧縮データから得られる局所復号画像における画素値のヒストグラムを算出し、前記算出されたヒストグラムから符号化歪みに伴うノイズが重畳している画素を特定して、前記ノイズが重畳している画素の画素値を補正して符号化する符号化部と、
前記符号化部により符号化された符号化データを送信する送信部と、
を備え、
前記符号化部は、
前記ヒストグラムにおけるピーク画素値を含む補正画素値範囲内の画素値において、
前記符号化対象画像と前記局所復号画像との第1の誤差と、
前記符号化対象画像と前記補正画素値範囲内の画素値を前記ピーク画素値とした局所復号画像との第2の誤差とを算出し、
前記第2の誤差が前記第1の誤差より小さければ、前記補正画素値範囲内の画素値を前記ピーク画素値に置換することを特徴とする端末装置。 A data acquisition unit for acquiring data;
A pixel in which a histogram of pixel values in a locally decoded image obtained from compressed data of an encoding target image is calculated with respect to data from a data acquisition unit, and noise associated with encoding distortion is superimposed from the calculated histogram An encoding unit that corrects and encodes a pixel value of a pixel on which the noise is superimposed,
A transmission unit for transmitting encoded data encoded by the encoding unit;
With
The encoding unit includes:
In the pixel value within the correction pixel value range including the peak pixel value in the histogram,
A first error between the encoding target image and the locally decoded image;
Calculating a second error between the encoding target image and a locally decoded image having a pixel value within the corrected pixel value range as the peak pixel value;
If the second error is smaller than the first error, the terminal device replaces a pixel value within the correction pixel value range with the peak pixel value.
前記データ保存部に保存されたデータに対して、符号化対象画像の圧縮データから得られる復号画像における画素値のヒストグラムを算出し、前記算出されたヒストグラムから符号化歪みに伴うノイズが重畳している画素を特定して、前記ノイズが重畳している画素の画素値を補正して復号する復号部と、
前記復号部により復号された復号データに基づいて送信データを生成するデータ生成部と、
前記データ生成部により生成された送信データに対して、符号化対象画像の圧縮データから得られる局所復号画像における画素値のヒストグラムを算出し、前記算出されたヒストグラムから符号化歪みに伴うノイズが重畳している画素を特定して、前記ノイズが重畳している画素の画素値を補正して符号化する符号化部と、
前記符号化部により符号化された符号化データを送信する送信部と、
を備え、
前記符号化部は、
前記ヒストグラムにおけるピーク画素値を含む補正画素値範囲内の画素値において、
前記符号化対象画像と前記局所復号画像との第1の誤差と、
前記符号化対象画像と前記補正画素値範囲内の画素値を前記ピーク画素値とした局所復号画像との第2の誤差とを算出し、
前記第2の誤差が前記第1の誤差より小さければ、前記補正画素値範囲内の画素値を前記ピーク画素値に置換することを特徴とするデータ管理装置。 A data storage unit for storing the encoded data;
A histogram of pixel values in a decoded image obtained from compressed data of an encoding target image is calculated with respect to data stored in the data storage unit, and noise associated with encoding distortion is superimposed from the calculated histogram. A decoding unit that identifies and corrects the pixel value of the pixel on which the noise is superimposed;
A data generation unit that generates transmission data based on the decoded data decoded by the decoding unit;
A histogram of pixel values in a locally decoded image obtained from compressed data of an encoding target image is calculated with respect to transmission data generated by the data generation unit, and noise accompanying encoding distortion is superimposed from the calculated histogram An encoding unit that identifies the pixel that is performing and corrects and encodes the pixel value of the pixel on which the noise is superimposed;
A transmission unit for transmitting encoded data encoded by the encoding unit;
With
The encoding unit includes:
In the pixel value within the correction pixel value range including the peak pixel value in the histogram,
A first error between the encoding target image and the locally decoded image;
Calculating a second error between the encoding target image and a locally decoded image having a pixel value within the corrected pixel value range as the peak pixel value;
If the second error is smaller than the first error, the pixel value in the correction pixel value range is replaced with the peak pixel value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014051447A JP6318729B2 (en) | 2014-03-14 | 2014-03-14 | Terminal device and data management device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014051447A JP6318729B2 (en) | 2014-03-14 | 2014-03-14 | Terminal device and data management device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015177294A JP2015177294A (en) | 2015-10-05 |
JP6318729B2 true JP6318729B2 (en) | 2018-05-09 |
Family
ID=54256084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014051447A Active JP6318729B2 (en) | 2014-03-14 | 2014-03-14 | Terminal device and data management device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6318729B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3562154A4 (en) * | 2016-12-26 | 2019-12-25 | Nec Corporation | Image encoding method, image decoding method, image encoding device, image decoding device and program |
WO2018123316A1 (en) * | 2016-12-26 | 2018-07-05 | 日本電気株式会社 | Image encoding method, image decoding method, image encoding device, image decoding device and program |
US20190320179A1 (en) * | 2016-12-26 | 2019-10-17 | Nec Corporation | Video encoding method, video decoding method, video encoding device, video decoding device, and program |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05225322A (en) * | 1991-11-27 | 1993-09-03 | Ezel Inc | Picture data compression method |
JPH1141104A (en) * | 1997-07-15 | 1999-02-12 | Canon Inc | Signal processor, method and computer readable record medium |
WO2002007445A1 (en) * | 2000-07-13 | 2002-01-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Pre-processing method for motion estimation. |
JP2005328383A (en) * | 2004-05-14 | 2005-11-24 | Mitsubishi Electric Corp | Dynamic image encoding device and program |
JP5585271B2 (en) * | 2010-07-27 | 2014-09-10 | 富士通株式会社 | Video encoding device |
JP2012239062A (en) * | 2011-05-12 | 2012-12-06 | Mitsubishi Electric Corp | Decoder |
JP5800362B2 (en) * | 2011-12-27 | 2015-10-28 | Kddi株式会社 | Moving image sending device, moving image receiving device, moving image transmission system, moving image sending method, moving image receiving method, and program |
JP5559902B2 (en) * | 2013-04-05 | 2014-07-23 | 株式会社メガチップス | Transcoder |
-
2014
- 2014-03-14 JP JP2014051447A patent/JP6318729B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015177294A (en) | 2015-10-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6615287B2 (en) | Image decoding device | |
JP6573689B2 (en) | Image coding apparatus and image coding method | |
JP6716836B2 (en) | Video coded data | |
CN107295347B (en) | Apparatus for decoding motion information in merge mode | |
JP6147368B2 (en) | Image encoding device, image decoding device, encoded stream conversion device, image encoding method, and image decoding method | |
JP2022168139A (en) | Method for processing image based on inter-prediction mode and device therefor | |
KR101538248B1 (en) | Image coding device | |
JPWO2014163200A1 (en) | Color image encoding device, color image decoding device, color image encoding method, and color image decoding method | |
WO2018170793A1 (en) | Method and apparatus for decoding video data, and method and apparatus for encoding video data | |
KR102363132B1 (en) | Method and apparatus for video encoding/decoding using image analysis | |
JP6362370B2 (en) | Image encoding device, image decoding device, image encoding method, and image decoding method | |
JP6373008B2 (en) | Image encoding device, image decoding device, image encoding method, and image decoding method | |
JP6318729B2 (en) | Terminal device and data management device | |
JP2015076781A (en) | Image encoding device, image decoding device, image encoding method, and image decoding method | |
JP6338408B2 (en) | Image encoding device, image decoding device, image encoding method, and image decoding method | |
JP6256222B2 (en) | Terminal device and data management device | |
JP2016046641A (en) | Image coding device, image decoding device, image coding method and image decoding method | |
JP6555856B2 (en) | Image encoding device, image decoding device, image encoding method, and image decoding method | |
RU2810126C2 (en) | Method and device for image prediction and computer readable data medium | |
JP6300660B2 (en) | Image encoding device, image decoding device, image encoding method, and image decoding method | |
KR20240090206A (en) | Video encoding/decoding method, method of transmitting bitstream, and recording medium storing bitstream | |
JP2016005210A (en) | Terminal and data management device | |
JP2015177295A (en) | Terminal apparatus and data management apparatus | |
KR20230168602A (en) | Method and apparatus for encoding/decoding image and recording medium for storing bitstream | |
JP2018166329A (en) | Image encoder and image decoder |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161031 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170815 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170829 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170922 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171017 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171128 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20180109 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180206 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20180215 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180306 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180319 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6318729 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |