JP6344082B2 - 符号化装置、復号装置、符号化方法および復号方法 - Google Patents
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Description
請求項7に記載の復号装置は、第1のYUV4:2:0形式のフレーム画像の符号化データおよび第2のYUV4:2:0形式のフレーム画像の符号化データをそれぞれ復号する復号手段と、第1のYUV4:2:0形式のフレーム画像の輝度成分と、第1のYUV4:2:0形式のフレーム画像の色差成分が市松配列の奇数ラインまたは偶数ラインのうちの一方に配列され、第2のYUV4:2:0形式のフレーム画像の色差成分が市松配列の奇数ラインまたは偶数ラインのうちの他方に配列された色差成分とからなる、YUV4:2:2形式のフレーム画像を生成する生成手段と、生成手段により生成されたYUV4:2:2形式のフレーム画像の色差成分を市松補間して、YUV4:4:4形式のフレーム画像を生成する補間手段とを備えることを特徴とする。
請求項8に記載の符号化方法は、複数の輝度成分と複数の色差成分とがそれぞれ二次元状に配列されるYUV4:4:4形式のフレーム画像から、色差成分を市松間引きして、YUV4:2:2形式のフレーム画像を生成し、生成されたYUV4:2:2形式のフレーム画像を変換して、YUV4:4:4形式のフレーム画像の輝度成分と、YUV4:2:2形式のフレーム画像の色差成分の市松配列中の奇数ラインまたは偶数ラインのうちの一方のライン上の色差成分とからなる第1のYUV4:2:0形式のフレーム画像を生成し、生成されたYUV4:2:2形式のフレーム画像を変換して、擬似輝度成分と、YUV4:2:2形式のフレーム画像の色差成分の市松配列中の奇数ラインまたは偶数ラインのうちの他方のライン上の色差成分とからなる第2のYUV4:2:0形式のフレーム画像を生成し、第1のYUV4:2:0形式のフレーム画像と、第2のYUV4:2:0形式のフレーム画像とを符号化することを特徴とする。
請求項10に記載の復号方法は、第1のYUV4:2:0形式のフレーム画像の符号化データおよび第2のYUV4:2:0形式のフレーム画像の符号化データをそれぞれ復号し、第1のYUV4:2:0形式のフレーム画像の輝度成分と、第1のYUV4:2:0形式のフレーム画像の色差成分が市松配列の奇数ラインまたは偶数ラインのうちの一方に配列され、第2のYUV4:2:0形式のフレーム画像の色差成分が市松配列の奇数ラインまたは偶数ラインのうちの他方に配列された色差成分とからなる、YUV4:2:2形式のフレーム画像を生成し、YUV4:2:2形式のフレーム画像の色差成分を市松補間して、YUV4:4:4形式のフレーム画像を生成することを特徴とする。
図面を参照しながら、本発明の実施の形態による符号化装置および復号化装置について説明する。なお、以下の説明においては、輝度(Y)成分と、2つの色差(U、V)成分とからなるYUV4:4:4形式の画像やYUV4:2:0形式の画像について、色差処理はU成分とV成分との2つの色差に対して個々に行われるものとする。
図1は本実施の形態による符号化装置1の構成を示すブロック図である。符号化装置1は、YUV4:4:4形式の映像(すなわち、連続的に撮影された複数の画像)を入力して符号化を行う。なお、RGB4:4:4形式等の画像を符号化する場合には、YUV4:4:4形式の画像に変換してから入力すればよい。
上記のようにして生成された第1圧縮フレームI4201(k)(1≦k≦n)と第2圧縮フレームI4202(k)とは、後述する復号化装置により復号することができる。
ステップS11では、間引き処理部11に指令して、入力したフレーム画像F444(k)の色差成分に対して市松間引き処理を行わせ、間引きフレーム画像Fccb(k)を生成させてステップS12へ進む。ステップS12においては、第1生成部12に指令して、間引きフレーム画像Fccb(k)から第1形式フレーム画像F4201(k)を生成させる。さらに、第2生成部13に指令して、間引きフレーム画像Fccb(k)から第2形式フレーム画像F4202(k)を生成させてステップS13へ進む。
次に、上述した符号化装置1により生成された第1圧縮フレームI4201および第2圧縮フレームI4202を復号して、フレーム画像F444を生成する復号装置2について説明する。
図5は、本実施の形態による復号装置2の構成を示すブロック図である。復号装置2は、制御部20と、復号部21と、スイッチ22と、第1蓄積部23と、第2蓄積部24と、合成部25と、色差補間部26とを備える。制御部20はCPUやその周辺回路等から構成されており、不図示の記憶媒体(たとえばフラッシュメモリ等)に予め記憶されている制御プログラムを読み込んで実行することにより、復号装置2の各部を制御する。
Cpqh=(Cp(q−1)+Cp(q+1))/2
Cpqv=(C(p−1)q+C(p+1)q)/2
Spqh=|Cp(q−1)−Cp(q+1)|
Spqv=|C(p−1)q−C(p+1)q|
Kpqh=Spqv/(Spqh+Spqv)
Kpqv=Spqh/(Spqh+Spqv)
Cpq=Cpqh×Kpqh+Cpqv×Kpqv …(1)
ステップS21においては、復号部21を制御して、入力した符号化データを復号させステップS22へ進む。この場合、符号化データが第1圧縮データI4201のときには第1形式復号画像FD4201を生成し、符号化データが第2圧縮データI4202のときには第2形式復号画像FD4202を生成する。また、符号化データに付加された識別情報を入力する。
(1)符号化装置1では、第1生成部12は、間引き処理部11により生成されたYUV4:2:2形式の間引きフレーム画像Fccbを変換して、YUV4:4:4形式のフレーム画像F444の輝度成分と、YUV4:2:2形式の間引きフレーム画像Fccbの色差成分の市松配列中の奇数ライン上の色差成分とからなるYUV4:2:0形式の第1形式フレーム画像F4201を生成する。第2生成部13は、間引き処理部11により生成されたYUV4:2:2形式の間引きフレーム画像Fccbを変換して、擬似輝度成分と、YUV4:2:2形式の間引きフレーム画像Fccbの色差成分の市松配列中の偶数ライン上の色差成分とからなるYUV4:2:0形式の第2形式フレーム画像F4202を生成する。そして、符号化部15は、第1生成部12により生成された第1形式フレーム画像F4201と、第2生成部13により生成された第2形式フレーム画像F4202とを符号化する。したがって、YUV4:4:4形式にて映像を符号化する符号化装置と比較して、符号化量を抑制することができる。
本発明の第2の実施の形態による符号化装置について説明する。以下の説明では、第1の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1の実施の形態と同じである。本実施の形態では、第1形式フレーム画像F4201の符号化の方法が第1の実施の形態とは異なる。
本発明の第3の実施の形態による符号化装置について説明する。以下の説明では、第3の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1の実施の形態と同じである。本実施の形態では、第1形式フレーム画像F4201の符号化および第2形式フレーム画像F4202の符号化の方法が第1の実施の形態とは異なる。
本発明の第4の実施の形態による符号化装置について説明する。以下の説明では、第4の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1の実施の形態と同じである。本実施の形態では、第2形式フレーム画像F4202の符号化の方法が第1の実施の形態とは異なる。
本発明の第5の実施の形態による符号化装置について説明する。以下の説明では、第5の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1の実施の形態と同じである。本実施の形態では、第1形式フレーム画像F4201の符号化および第2形式フレーム画像F4202の符号化の方法が第1の実施の形態とは異なる。
(1)符号化装置1の第2生成部13がYUV4:2:0形式の第2形式フレーム画像F4202を生成するものに代えて、YUV0:2:0形式の第3形式フレーム画像を生成するものについても本発明の一態様に含まれる。この場合、第2生成部13は、間引きフレーム画像Fccbから、図13(a)に示すように、輝度成分を配置せず、間引きフレーム画像Fccbの色差成分のうちの偶数行の色差成分のみを配置することにより、YUV0:2:0形式の第3形式フレーム画像F0203を生成する。そして、符号化部15は、図2(c)に示すYUV4:2:0形式の第1形式フレーム画像F4201と、図13(a)に示すYUV0:2:0形式の第3形式フレーム画像F0203とに対して符号化を行う。符号化部15は、YUV0:2:0形式の第3形式フレーム画像F0203を符号化する際には、ダミー輝度が存在するものとして演算を行っても良いし、輝度成分が存在しないものとして演算を行っても良い。YUV0:2:0形式の第3フレーム画像F0203が符号化されている場合には、復号装置2の復号部21は、ダミー輝度または輝度が存在しないものとして復号し、図13(b)に示す第3形式復号画像FD0203を生成すればよい。そして、復号装置2は、第1形式復号画像FD4201と第3形式復号画像FD0203とを用いて、間引き復号画像FDccbを生成し、色補間処理を行ってYUV4:4:4形式の復号画像FD444を生成すればよい。
11…間引き処理部、12…第1生成部、13…第2生成部、
14…スイッチ、15…符号化部、20…制御部、
21…復号部、22…スイッチ、23…第1蓄積部、
24…第2蓄積部、25…合成部、26…色差補間部
Claims (10)
- 複数の輝度成分と複数の色差成分とがそれぞれ二次元状に配列されるYUV4:4:4形式のフレーム画像から、前記色差成分を市松間引きして、YUV4:2:2形式のフレーム画像を生成する間引き手段と、
前記間引き手段により生成された前記YUV4:2:2形式のフレーム画像を変換して、前記YUV4:4:4形式のフレーム画像の輝度成分と、前記YUV4:2:2形式のフレーム画像の前記色差成分の市松配列中の奇数ラインまたは偶数ラインのうちの一方のライン上の前記色差成分とからなる第1のYUV4:2:0形式のフレーム画像を生成する第1生成手段と、
前記間引き手段により生成された前記YUV4:2:2形式のフレーム画像を変換して、擬似輝度成分と、前記YUV4:2:2形式のフレーム画像の前記色差成分の市松配列中の前記奇数ラインまたは前記偶数ラインのうちの他方のライン上の前記色差成分とからなる第2のYUV4:2:0形式のフレーム画像を生成する第2生成手段と、
前記第1生成手段により生成された前記第1のYUV4:2:0形式のフレーム画像と、前記第2生成手段により生成された前記第2のYUV4:2:0形式のフレーム画像とを符号化する符号化手段とを備えることを特徴とする符号化装置。 - 請求項1に記載の符号化装置において、
前記第2生成手段は、全ての前記擬似輝度成分を同一の値に設定することを特徴とする符号化装置。 - 請求項1または2に記載の符号化装置において、
前記符号化手段は、前記第1生成手段により生成された複数の前記第1のYUV4:2:0形式のフレーム画像のうち、一の前記第1のYUV4:2:0形式のフレーム画像に対しては、直前に前記第1生成手段により生成された他の第1のYUV4:2:0形式のフレーム画像との間でフレーム間符号化を行うことを特徴とする符号化装置。 - 請求項3に記載の符号化装置において、
前記符号化手段は、前記第2生成手段により生成された複数の前記第2のYUV4:2:0形式のフレーム画像のうち、一の前記第2のYUV4:2:0形式のフレーム画像に対しては、直前に前記第2生成手段により生成された他の第2のYUV4:2:0形式のフレーム画像との間でフレーム間符号化を行うことを特徴とする符号化装置。 - 請求項3に記載の符号化装置において、
前記符号化手段は、前記第2生成手段により生成された前記第2のYUV4:2:0形式のフレーム画像に対して、前記第1生成手段により生成された前記第1のYUV4:2:0形式のフレーム画像との間でフレーム間符号化を行うことを特徴とする符号化装置。 - 請求項1または2に記載の符号化装置において、
前記符号化手段は、前記第1生成手段により生成された複数の前記第1のYUV4:2:0形式のフレーム画像に対してはフレーム画像内符号化を行い、前記第2生成手段により生成された複数の前記第2のYUV4:2:0形式のフレーム画像に対しては、前記第1のYUV4:2:0形式のフレーム画像との間でフレーム間符号化を行うことを特徴とする符号化装置。 - 第1のYUV4:2:0形式のフレーム画像の符号化データおよび第2のYUV4:2:0形式のフレーム画像の符号化データをそれぞれ復号する復号手段と、
前記第1のYUV4:2:0形式のフレーム画像の輝度成分と、前記第1のYUV4:2:0形式のフレーム画像の色差成分が市松配列の奇数ラインまたは偶数ラインのうちの一方に配列され、前記第2のYUV4:2:0形式のフレーム画像の色差成分が市松配列の前記奇数ラインまたは前記偶数ラインのうちの他方に配列された色差成分とからなる、YUV4:2:2形式のフレーム画像を生成する生成手段と、
前記生成手段により生成された前記YUV4:2:2形式のフレーム画像の色差成分を市松補間して、YUV4:4:4形式のフレーム画像を生成する補間手段とを備えることを特徴とする復号装置。 - 複数の輝度成分と複数の色差成分とがそれぞれ二次元状に配列されるYUV4:4:4形式のフレーム画像から、前記色差成分を市松間引きして、YUV4:2:2形式のフレーム画像を生成し、
前記生成された前記YUV4:2:2形式のフレーム画像を変換して、前記YUV4:4:4形式のフレーム画像の輝度成分と、前記YUV4:2:2形式のフレーム画像の前記色差成分の市松配列中の奇数ラインまたは偶数ラインのうちの一方のライン上の前記色差成分とからなる第1のYUV4:2:0形式のフレーム画像を生成し、
前記生成された前記YUV4:2:2形式のフレーム画像を変換して、擬似輝度成分と、前記YUV4:2:2形式のフレーム画像の前記色差成分の市松配列中の前記奇数ラインまたは前記偶数ラインのうちの他方のライン上の前記色差成分とからなる第2のYUV4:2:0形式のフレーム画像を生成し、
前記第1のYUV4:2:0形式のフレーム画像と、前記第2のYUV4:2:0形式のフレーム画像とを符号化することを特徴とする符号化方法。 - 請求項8に記載の符号化方法において、
全ての前記擬似輝度成分を同一の値に設定することを特徴とする符号化方法。 - 第1のYUV4:2:0形式のフレーム画像の符号化データおよび第2のYUV4:2:0形式のフレーム画像の符号化データをそれぞれ復号し、
前記第1のYUV4:2:0形式のフレーム画像の輝度成分と、前記第1のYUV4:2:0形式のフレーム画像の色差成分が市松配列の奇数ラインまたは偶数ラインのうちの一方に配列され、前記第2のYUV4:2:0形式のフレーム画像の色差成分が市松配列の前記奇数ラインまたは前記偶数ラインのうちの他方に配列された色差成分とからなる、YUV4:2:2形式のフレーム画像を生成し、
前記YUV4:2:2形式のフレーム画像の色差成分を市松補間して、YUV4:4:4形式のフレーム画像を生成することを特徴とする復号方法。
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