以下、本開示を実施するための形態(以下実施の形態とする)について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.第1の実施の形態(画像符号化装置)
2.第2の実施の形態(画像符号化装置)
3.第3の実施の形態(画像符号化装置)
4.第4の実施の形態(画像処理システム)
5.第5の実施の形態(多視点画像符号化装置・多視点画像復号装置)
6.第6の実施の形態(階層画像符号化装置・階層画像復号装置)
7.第7の実施の形態(コンピュータ)
8.第8の実施の形態(応用例)
9.第9の実施の形態(セット・ユニット・モジュール・プロセッサ)
<1.第1の実施の形態>
<画像符号化の標準化の流れ>
近年、画像情報をデジタルとして取り扱い、その際、効率の高い情報の伝送、蓄積を目的とし、画像情報特有の冗長性を利用して、離散コサイン変換等の直交変換と動き補償により圧縮する符号化方式を採用して画像を圧縮符号する装置が普及しつつある。この符号化方式には、例えば、MPEG(Moving Picture Experts Group)などがある。
特に、MPEG2(ISO/IEC 13818-2)は、汎用画像符号化方式として定義されており、飛び越し走査画像及び順次走査画像の双方、並びに標準解像度画像及び高精細画像を網羅する標準である。例えば、MPEG2は、プロフェッショナル用途及びコンシューマ用途の広範なアプリケーションに現在広く用いられている。MPEG2圧縮方式を用いることにより、例えば720x480画素を持つ標準解像度の飛び越し走査画像であれば4乃至8Mbpsの符号量(ビットレート)を割り当てることができる。また、MPEG2圧縮方式を用いることにより、例えば1920x1088画素を持つ高解像度の飛び越し走査画像であれば18乃至22 Mbpsの符号量(ビットレート)を割り当てることができる。これにより、高い圧縮率と良好な画質の実現が可能である。
MPEG2は主として放送用に適合する高画質符号化を対象としていたが、MPEG1より低い符号量(ビットレート)、つまりより高い圧縮率の符号化方式には対応していなかった。携帯端末の普及により、今後そのような符号化方式のニーズは高まると思われ、これに対応してMPEG4符号化方式の標準化が行われた。画像符号化方式に関しては、1998年12月にISO/IEC 14496-2としてその規格が国際標準に承認された。
更に、近年、当初テレビ会議用の画像符号化を目的として、H.26L (ITU-T(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector) Q6/16 VCEG(Video Coding Expert Group))という標準の規格化が進められた。H.26LはMPEG2やMPEG4といった従来の符号化方式に比べ、その符号化、復号化により多くの演算量が要求されるものの、より高い符号化効率が実現されることが知られている。また、現在、MPEG4の活動の一環として、このH.26Lをベースに、H.26Lではサポートされない機能をも取り入れ、より高い符号化効率を実現する標準化がJoint Model of Enhanced-Compression Video Codingとして行われた。
標準化のスケジュールとしては、2003年3月にはH.264及びMPEG-4 Part10 (Advanced Video Coding、以下AVCと記す)という名の元に国際標準となった。
さらに、このH.264/AVCの拡張として、RGBや4:2:2、4:4:4といった、業務用に必要な符号化ツールや、MPEG-2で規定されていた8x8DCTや量子化マトリクスをも含んだFRExt (Fidelity Range Extension) の標準化が2005年2月に完了した。これにより、H.264/AVCを用いて、映画に含まれるフィルムノイズをも良好に表現することが可能な符号化方式となって、Blu-Ray Disc(商標)等の幅広いアプリケーションに用いられる運びとなった。
しかしながら、昨今、ハイビジョン画像の4倍の、4000x2000画素程度の画像を圧縮したい、あるいは、インターネットのような、限られた伝送容量の環境において、ハイビジョン画像を配信したいといった、更なる高圧縮率符号化に対するニーズが高まっている。このため、先述の、ITU-T傘下のVCEGにおいて、符号化効率の改善に関する検討が継続され行なわれている。
そこで、現在、AVCより更なる符号化効率の向上を目的として、ITU-Tと、ISO/IEC(International Organization for Standardization / International Electrotechnical Commission)の共同の標準化団体であるJCTVC(Joint Collaboration Team - Video Coding)により、HEVC(High Efficiency Video Coding)と呼ばれる符号化方式の標準化が進められている。HEVC規格については、2013年1月にドラフト版仕様であるCommittee draftが発行されている。
<符号化方式>
以下においては、HEVC(High Efficiency Video Coding)方式の画像符号化・復号に適用する場合を例に、本技術を説明する。
<コーディングユニット>
AVC(Advanced Video Coding)方式においては、マクロブロックとサブマクロブロックによる階層構造が規定されている。しかしながら、16x16画素のマクロブロックでは、次世代符号化方式の対象となるような、UHD(Ultra High Definition;4000画素x2000画素)といった大きな画枠に対して最適ではない。
これに対して、HEVC方式においては、図1に示されるように、コーディングユニット(CU(Coding Unit))が規定されている。
CUは、Coding Tree Block(CTB)とも呼ばれ、AVC方式におけるマクロブロックと同様の役割を果たす、ピクチャ単位の画像の部分領域である。後者は、16x16画素の大きさに固定されているのに対し、前者の大きさは固定されておらず、それぞれのシーケンスにおいて、画像圧縮情報中において指定されることになる。
例えば、出力となる符号化データに含まれるシーケンスパラメータセット(SPS(Sequence Parameter Set))において、CUの最大サイズ(LCU(Largest Coding Unit))と最小サイズ(SCU(Smallest Coding Unit))が規定される。
それぞれのLCU内においては、SCUのサイズを下回らない範囲で、split flag=1とすることにより、より小さなサイズのCUに分割することができる。図1の例では、LCUの大きさが128であり、最大階層深度が5となる。2Nx2Nの大きさのCUは、split flagの値が「1」である時、1つ下の階層となる、NxNの大きさのCUに分割される。
更に、CUは、イントラ若しくはインター予測の処理単位となる領域(ピクチャ単位の画像の部分領域)であるプレディクションユニット(Prediction Unit(PU))に分割され、また、直交変換の処理単位となる領域(ピクチャ単位の画像の部分領域)である、トランスフォームユニット(Transform Unit(TU))に分割される。現在、HEVC方式においては、4x4及び8x8に加え、16x16及び32x32直交変換を用いることが可能である。
以上のHEVC方式のように、CUを定義し、そのCUを単位として各種処理を行うような符号化方式の場合、AVC方式におけるマクロブロックはLCUに相当し、ブロック(サブブロック)はCUに相当すると考えることができる。また、AVC方式における動き補償ブロックは、PUに相当すると考えることができる。ただし、CUは、階層構造を有するので、その最上位階層のLCUのサイズは、例えば128x128画素のように、AVC方式のマクロブロックより大きく設定されることが一般的である。
よって、以下、LCUは、AVC方式におけるマクロブロックをも含むものとし、CUは、AVC方式におけるブロック(サブブロック)をも含むものとする。つまり、以下の説明に用いる「ブロック」は、ピクチャ内の任意の部分領域を示し、その大きさ、形状、および特性等は限定されない。つまり、「ブロック」には、例えば、TU、PU、SCU、CU、LCU、サブブロック、マクロブロック、またはスライス等任意の領域(処理単位)が含まれる。もちろん、これら以外の部分領域(処理単位)も含まれる。サイズや処理単位等を限定する必要がある場合は、適宜説明する。
また、本明細書において、CTU(Coding Tree Unit)は、LCU(最大数のCU)のCTB(Coding Tree Block)と、そのLCUベース(レベル)で処理するときのパラメータを含む単位であるとする。また、CTUを構成するCU(Coding Unit)は、CB(Coding Block)と、そのCUベース(レベル)で処理するときのパラメータを含む単位であるとする。
<符号化による画質劣化>
ところで、画像符号化をハードウエアにより実現する場合、参照フレームを保存するためのフレームバッファは、一般的に符号化用のLSI(Large Scale Integration)とは別の外部DRAM(Dynamic Random Access Memory)チップとして実装される事が多い。このようなフレームバッファには、参照フレームを複数保存したり、動き探索(ME)や動き補償(MC)などの処理で高速にアクセスしたりする必要があるため、データ保存容量が十分高く、またデータを入出力する帯域が十分に高い必要がある。
しかしながら、近年の4Kテレビや画像データの高容量化により、画像符号化器で取り扱う必要のあるデータ量が増加する傾向にある。そのため、外部のDRAMチップにも、より高容量、広帯域のものが求められ、製品コスト増加の一因となっている。
そのため、例えば、非特許文献1および非特許文献2に記載のように、画像データを圧縮して記憶する方法が考えられた。
非特許文献1では、MMSQと呼ばれる符号化方式が記載されている。MMSQのアルゴリズムは、あらかじめ定められたブロックサイズ(例えば、4x4)毎に最大値、最小値を計算する。その後、最大値、最小値より求められたダイナミックレンジ及び、あらかじめ定められた圧縮後の各画素(pixel)のビット長より、量子化スケールQを決定する。各ピクセルを量子化スケールQでroundingを行い、rounding後の値を圧縮ストリームとして出力する。また、上述した最大値、最小値も復号時に必要となるため、圧縮し出力される。これより、圧縮前の各画素のビット長をN, 圧縮後のビット長をLとした場合、4x4画素に2*N+16*L bitの固定長データで圧縮される。
この例では、固定長圧縮を用いて参照データを圧縮しているため、フレームバッファへのデータ入出力を簡易に行える一方、圧縮による歪がエンコード画像に劣化として現れるおそれがあった。
また、非特許文献2では、フレームメモリによる可逆圧縮を適用する事で、再構成画質の劣化無しで、DRAM帯域及び容量を削減する事が出来る。しかしながら、可逆符号化の場合、符号化後のビット長が異なる。そのため、参照画像として参照するためには、各アクセス単位ごとにメモリ上の位置を記録し、データIO時のアドレス計算が必要となる。
このため、参照メモリへのアクセス方法が煩雑となる問題がある。また、可逆圧縮は一般に非可逆圧縮と比べ、圧縮率が低く、DRAM容量やメモリアクセスの帯域の削減効果が小さくなるおそれがあった。
また、例えば、過去の参照フレームを予測に利用する符号化モードにおいては、圧縮、フレームメモリへの記録、復号、参照といった動作を繰り返す事で、フレームメモリに格納する際の符号化・復号により生じる画質劣化が、例えば図2のAに示される例のように、伝搬して増大するおそれがあった。
また、主にイントラフレーム等で利用される空間予測の場合、ブロックの上、左の画素を参照データとして利用するため、時間方向と同様、圧縮、フレームバッファへの記録、復号、参照の動作が繰り返され、時間方向同様、フレームメモリに格納する際の符号化・復号により生じる画質劣化が、例えば図2のBに示される例のように、伝搬して増大するおそれがあった。
<画質劣化の伝搬の抑制>
そこで、本技術では、このような画質劣化の伝搬を抑制して、画質劣化の増大を抑制するように、適宜、予測モードを制限する。例えば、予測画像を生成する際に参照される参照画像データの画質の予測に基づいて、予測モードを制限するようにする。
一般に非可逆圧縮では、各圧縮単位での画像の圧縮しにくさに応じ、発生する符号化劣化が異なる特徴がある。特に、各ブロックを均一の符号長で圧縮する場合には、その差がより顕著に表れる。
例えば、図3のように、画像をブロックに分割した場合、一般に空の様に平坦な領域では画像圧縮が容易なため、符号化劣化はごく小さく、主観上は問題にならない場合が多い。一方、エッジや複雑なテクスチャなどの領域では、画像圧縮が難しいため、大きな符号化劣化となる場合がある。
そこでこのような固定長非可逆圧縮の性質を利用して、各領域の画質劣化の程度を予測し、それに応じて予測モードを切り替えるようにする。より具体的には、画質劣化が大きいことが予想される場合、その画像を参照する予測モードを制限するようにする。このようにすることにより、画質劣化の伝搬を抑制し、符号化による画質の低減を抑制することができる。なお、ここで「制限する」とは、その予測モードを最適予測モードとして採用しない(符号化に用いる予測画像としてその予測モードの画像を採用しない)ことを意味する。最適予測モードとして採用されなければ、その予測モードがどの段階でどのように除外されるようにしてもよい。したがって、以下において、この「制限する」には、例えば、「禁止する」、「除外する」、「採用しない」、「候補から除外する」、「候補に含めない」等、最適予測モードとならないようにすることと同等である表現が全て含まれるものとする。換言するに、「制限しない」とは、これらの行為(禁止や除外等)を行わないこと(つまり、通常の通りに予測モードの候補に含められ、通常の選択動作により最適予測モードとして選択される可能性があること)を意味する。なお、ここで「予測モード」とは、何らかの予測方法を示すものである。例えばインターフレーム予測やスキップモードのような広義のモードであってもよいし、イントラ予測の予測方向のような狭義のモードであってもよい。また、「予測モードの制限」には、予測モードの一部を制限することも含まれるようにしてもよい。
<画像符号化装置>
図4は、本技術を適用した画像処理装置の一態様である画像符号化装置の構成の一例を示すブロック図である。図4に示される画像符号化装置100は、例えば、HEVCの予測処理、またはそれに準ずる方式の予測処理を用いて動画像の画像データを符号化する。
図4に示されるように画像符号化装置100は、画面並べ替えバッファ111、演算部112、直交変換部113、量子化部114、可逆符号化部115、蓄積バッファ116、逆量子化部117、および逆直交変換部118を有する。また、画像符号化装置100は、演算部119、ループフィルタ120、圧縮部121、フレームメモリ122、復号部123、選択部124、イントラ予測部125、インター予測部126、および予測画像選択部127を有する。
画面並べ替えバッファ111は、入力された画像データの各フレームの画像をその表示順に記憶し、記憶した表示の順番のフレームの画像を、GOP(Group Of Picture)に応じて、符号化のためのフレームの順番に並べ替え、フレームの順番を並び替えた画像を、演算部112に供給する。また、画面並べ替えバッファ111は、フレームの順番を並び替えた画像を、イントラ予測部125およびインター予測部126にも供給する。
演算部112は、画面並べ替えバッファ111から読み出された画像から、予測画像選択部127を介してイントラ予測部125若しくはインター予測部126から供給される予測画像を減算し、その差分情報(残差データ)を直交変換部113に供給する。例えば、イントラ符号化が行われる画像の場合、演算部112は、画面並べ替えバッファ111から読み出された画像から、イントラ予測部125から供給される予測画像を減算する。また、例えば、インター符号化が行われる画像の場合、演算部112は、画面並べ替えバッファ111から読み出された画像から、インター予測部126から供給される予測画像を減算する。
直交変換部113は、演算部112から供給される残差データに対して、離散コサイン変換やカルーネン・レーベ変換等の直交変換を施す。直交変換部113は、その直交変換により得られた変換係数を量子化部114に供給する。
量子化部114は、直交変換部113から供給される変換係数を量子化する。量子化部114は、量子化された変換係数を可逆符号化部115に供給する。
可逆符号化部115は、量子化部114において量子化された変換係数を任意の符号化方式で符号化する。また、可逆符号化部115は、イントラ予測のモードを示す情報などをイントラ予測部125から取得し、インター予測のモードを示す情報や差分動きベクトル情報などをインター予測部126から取得する。
可逆符号化部115は、これらの各種情報を任意の符号化方式で符号化し、符号化データ(符号化ストリームとも称する)のヘッダ情報の一部とする(多重化する)。可逆符号化部115は、符号化して得られた符号化データを蓄積バッファ116に供給して蓄積させる。
可逆符号化部115の符号化方式としては、例えば、可変長符号化または算術符号化等が挙げられる。可変長符号化としては、例えば、H.264/AVC方式で定められているCAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding)などが挙げられる。算術符号化としては、例えば、CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)などが挙げられる。
蓄積バッファ116は、可逆符号化部115から供給された符号化データを、一時的に保持する。蓄積バッファ116は、所定のタイミングにおいて、保持している符号化データを、画像符号化装置100の外部に出力する。すなわち、蓄積バッファ116は、符号化データを伝送する伝送部でもある。
また、量子化部114において量子化された変換係数は、逆量子化部117にも供給される。逆量子化部117は、その量子化された変換係数を、量子化部114による量子化に対応する方法で逆量子化する。逆量子化部117は、その逆量子化により得られた変換係数を、逆直交変換部118に供給する。
逆直交変換部118は、逆量子化部117から供給された変換係数を、直交変換部113による直交変換処理に対応する方法で逆直交変換する。逆直交変換部118は、逆直交変換された出力(復元された残差データ)を演算部119に供給する。
演算部119は、逆直交変換部118から供給された、復元された残差データに、予測画像選択部127を介してイントラ予測部125若しくはインター予測部126から供給される予測画像を加算し、局所的に再構成された画像(以下、再構成画像と称する)を得る。その再構成画像は、ループフィルタ120に供給される。
ループフィルタ120は、デブロックフィルタや適応ループフィルタ等を含み、演算部119から供給される再構成画像に対して適宜フィルタ処理を行う。例えば、ループフィルタ120は、再構成画像に対してデブロックフィルタ処理を行うことにより再構成画像のブロック歪を除去する。また、例えば、ループフィルタ120は、そのデブロックフィルタ処理結果(ブロック歪みの除去が行われた再構成画像)に対して、ウィナーフィルタ(Wiener Filter)を用いてループフィルタ処理を行うことにより画質改善を行う。
なお、ループフィルタ120が、再構成画像に対してさらに、他の任意のフィルタ処理を行うようにしてもよい。また、ループフィルタ120は、必要に応じて、フィルタ処理に用いたフィルタ係数等の情報を可逆符号化部115に供給し、それを符号化させるようにすることもできる。
ループフィルタ120は、フィルタ処理結果(以下、復号画像と称する)を圧縮部121に供給する。
圧縮部121は、ループフィルタ120から供給される復号画像を所定の符号化方式で符号化し、情報量を圧縮(縮小)してからフレームバッファ122に供給し、記憶させる。フレームバッファ122は、圧縮部121を介して供給される復号画像を記憶する。復号部123は、所定のタイミングにおいて、参照画像として利用される画像データの符号化データをフレームバッファ122から読み出して復号する。復号部123は、読み出して復号した画像データを選択部124に供給する。選択部124は、復号部123から供給される画像データ(参照画像)を、イントラ予測部125若しくはインター予測部126に供給する。
この符号化・復号方式は任意であるが、圧縮部121および復号部123は、例えば、固定長非可逆方式で復号画像を符号化・復号するようにしてもよい。一般的に、固定長非可逆方式の符号化・復号は、簡易な処理で実現することができるので、この例のようなフレームバッファ122への書き込みの際に行う処理として適している。また、固定長の符号化データが得られるので、フレームバッファ122に格納した時のデータの管理がより容易になるので望ましい。
このような圧縮のパラメータは任意である。例えば、図5のAの例のようにビット深度について圧縮を行うようにしてもよいし、図5のBの例のように解像度について圧縮を行うようにしてもよい。また、周波数成分について圧縮を行うようにしてもよいし、これら以外のパラメータについて圧縮を行うようにしてもよい。例えば、図5のAの例の場合、圧縮部121は、画像データの各画素データの上位ビット(所定のビット数)(図の斜線部分)を抽出し、符号化する。また、例えば、図5のBの例の場合、圧縮部121は、画像データをウェーブレット変換する等して、その低周波成分(LL1)(図の斜線部分)を抽出し、符号化する。このようにすることにより、フレームバッファ122に格納する画像データ(符号化データ)のデータ量を低減させることができ、メモリ容量の使用量を節約することができるとともに、メモリアクセスの帯域使用量も低減させることができる。
イントラ予測部125は、選択部124を介して復号部123から参照画像として供給される再構成画像である処理対象ピクチャ内の画素値を用いて予測画像を生成するイントラ予測(画面内予測)を行う。イントラ予測部125は、予め用意された複数のイントラ予測モードでこのイントラ予測を行う。
イントラ予測部125は、候補となる全てのイントラ予測モードで予測画像を生成し、画面並べ替えバッファ111から供給される入力画像を用いて各予測画像のコスト関数値を評価し、最適なモードを選択する。イントラ予測部125は、最適なイントラ予測モードを選択すると、その最適なモードで生成された予測画像を、予測画像選択部127に供給する。
また、上述したように、イントラ予測部125は、採用されたイントラ予測モードを示すイントラ予測モード情報等を、適宜可逆符号化部115に供給し、符号化させる。
インター予測部126は、画面並べ替えバッファ111から供給される入力画像と、選択部124を介して復号部123から供給される参照画像とを用いてインター予測処理を行う。より具体的には、インター予測部126は、動き探索部131と動き補償部132を有する。動き探索部131は、動き予測を行って検出された動きベクトルを動き補償部132に供給する。動き補償部132は、供給された動きベクトルに応じて動き補償処理を行い、予測画像(インター予測画像情報)を生成する。
インター予測部126は、候補となる全てのインター予測モードで予測画像を生成する。インター予測部126は、画面並べ替えバッファ111から供給される入力画像と、生成した差分動きベクトルの情報などを用いて、各予測画像のコスト関数値を評価し、最適なモードを選択する。インター予測部126は、最適なインター予測モードを選択すると、その最適なモードで生成された予測画像を、予測画像選択部127に供給する。
インター予測部126は、採用されたインター予測モードを示す情報や、符号化データを復号する際に、そのインター予測モードで処理を行うために必要な情報等を可逆符号化部115に供給し、符号化させる。必要な情報としては、例えば、生成された差分動きベクトルの情報や、予測動きベクトル情報として、予測動きベクトルのインデックスを示すフラグなどがある。
予測画像選択部127は、演算部112演算部119に供給する予測画像の供給元を選択する。例えば、イントラ符号化の場合、予測画像選択部127は、予測画像の供給元としてイントラ予測部125を選択し、そのイントラ予測部125から供給される予測画像を演算部112や演算部119に供給する。また、例えば、インター符号化の場合、予測画像選択部127は、予測画像の供給元としてインター予測部126を選択し、そのインター予測部126から供給される予測画像を演算部112や演算部119に供給する。
画像符号化装置100は、劣化予測部141および予測制限部142を有する。劣化予測部141は、画面並べ替えバッファ111から供給される原画情報を参照し、フレームバッファ122蓄積時の劣化(圧縮部121の圧縮による画質劣化)を予測する。劣化予測部141は、その予測値を予測制限部142に供給する。
予測制限部142は、劣化予測部141から供給される予測値に基づいて、すなわち、劣化予測部141の制御に基づいて、インター予測やイントラ予測の予測方向の制限を行う。図4に示されるように、予測制限部142は、イントラ予測制限部151およびインター予測制限部152を有する。
イントラ予測制限部151は、イントラ予測部125を制御し、イントラ予測の予測方向の制限を行う。つまり、イントラ予測制限部151は、イントラ予測の予測方向を制限するフラグを生成し、それをイントラ予測部125に供給することにより、イントラ予測部125を制御する。
インター予測制限部152は、予測画像選択部127を制御し、インター予測の制限を行う。つまり、インター予測制限部152は、インター予測を制限するフラグを生成し、それを予測画像選択部127に供給することにより、予測画像選択部127を制御する。
例えば、インター予測においては、図6に示されるように、処理対象であるカレントブロック161の動きベクトルが生成される。また、イントラ予測においては、図6に示されるように、カレントブロック161の周辺ブロック(図6の例の場合、周辺ブロック162−1乃至162−4)が参照される。以下において、周辺ブロック162−1乃至162−4を互いに区別して説明する必要が無い場合、単に、周辺ブロック162と称する。
劣化予測部141は、これらのカレントブロック161や周辺ブロック162について画質劣化を予測する。イントラ予測制限部151は、例えば、各周辺ブロック162の画質劣化の予測値に基づいて、イントラ予測の予測方向の制限を行う。例えば、一部の周辺ブロック162の画質劣化の予測値が所定の基準より大きい場合、その周辺ブロックからの参照(すなわち、その周辺ブロックの側からの予測方向)を制限する。また、インター予測制限部152は、例えば、カレントブロック161の画質劣化の予測値に基づいて、インター予測の制限を行う。例えば、カレントブロック161の画質劣化の予測値が所定の基準より大きい場合、時間方向からの参照、すなわち、インター予測モードを制限する。なお、参照フレームのカレントブロック161と同じ位置のブロック(コロケーテッドブロック)の画質劣化の予測値に基づいて制限を行うのがより正確であるが、インター予測の予測精度が高ければ、コロケーテッドブロックとカレントブロック161との相関性が高くなる筈であり、カレントブロック161の予測値は、コロケーテッドブロックの予測値と大きな差が生じない筈である。また、他のフレームの予測値を求めるよりも、カレントブロック161の予測値を求める方が、処理が容易である。したがって、ここでは、コロケーテッドブロックの代わりに、カレントブロック161の画質劣化の予測値を求め、その予測値に基づいてインター予測の制限を行っている。
<劣化予測部および予測制限部>
例えば、劣化予測部141と予測制限部142は、図7に示されるような構成を有するようにしてもよい。図7の例の場合、劣化予測部141は、カレントブロック複雑度測定部171および周辺ブロック複雑度測定部172を有する。
カレントブロック複雑度測定部171は、カレントブロック161について、画像の複雑さ(複雑度)を測定する。この複雑度の測定方法は任意である。例えば、カレントブロックの分散値、最大輝度と最小輝度値の差、total variationなどの値を計算し、劣化予測値として利用するようにしてもよい。また、実際に原画像に固定長非可逆圧縮を適用し、その際に発生する画質劣化を測定するようにしても良い。カレントブロック複雑度測定部171は、カレントブロック161について画像の複雑度を測定し、その測定結果をインター予測制限部152に供給する。
インター予測制限部152は、その画像の複雑度に応じて、インター予測を制限するか否かを決定し、その決定に応じた値の制御フラグ(インター予測制御情報)を予測画像選択部127に供給する。
周辺ブロック複雑度測定部172は、ブロック1複雑度測定部181、ブロック2複雑度測定部182、ブロック3複雑度測定部183、ブロック4複雑度測定部184を有する。ブロック1複雑度測定部181乃至ブロック4複雑度測定部184は、それぞれ、周辺ブロック162−1乃至周辺ブロック162−4の画像の複雑度を測定し、その測定結果をイントラ予測制限部151に供給する。
イントラ予測制限部151は、それらの画像の複雑度に応じて、イントラ予測の予測方向を制限するか否かを決定し、その決定に応じた値の制御フラグ(イントラ予測制御情報)をイントラ予測部125に供給する。
<予測制限制御>
イントラ予測制限部151およびインター予測制限部152は、例えば、図8のように予測制限を行う。つまり、カレントブロック161(対象ブロック)の複雑度が高く、劣化が予想される場合、インターフレーム予測やスキップモードが制限される(候補から除外される)。また、周辺ブロック162の複雑度が高く、劣化が予想される場合、その周辺ブロックからの参照が制限される(候補から除外される)。
予測制限部142は、このように予測制限を行うことにより、劣化の激しいブロックの参照(そのブロックを用いた予測)を制限する(採用しないようにする)ことができ、圧縮部121による符号化による画質劣化の伝搬を抑制することができる。すなわち、画像符号化装置100は、この符号化による画質の低減を抑制することができる。
<符号化処理の流れ>
次に、画像符号化装置100により実行される各処理の流れの例を説明する。最初に、符号化処理の流れの例を、図9のフローチャートを参照して説明する。
符号化処理が開始されると、画面並べ替えバッファ111は、ステップS101において、入力された動画像の各フレーム(ピクチャ)の画像をその表示する順番に記憶し、各ピクチャの表示する順番から符号化する順番への並べ替えを行う。
ステップS102において、劣化予測部141および予測制限部142は、予測制限制御処理を行う。
ステップS103において、復号部123は、フレームバッファ122から参照画像の符号化データを読み出す。ステップS104において、復号部123は、その符号化データを復号し、参照画像データを得る。
ステップS105において、イントラ予測部125は、ステップS102における予測制限に従って、イントラ予測処理を行う。また、ステップS106において、インター予測部126は、ステップS102における予測制限に従って、インター予測処理を行う。
ステップS107において、予測画像選択部127は、ステップS102における予測制限に従って、コスト関数値等に基づいて、ステップS105のイントラ予測処理により生成された予測画像と、ステップS106のインター予測処理により生成された予測画像のいずれか一方を選択する。
ステップS108において、演算部112は、ステップS101の処理によりフレーム順を並び替えられた入力画像と、ステップS107の処理により選択された予測画像との差分を演算する。つまり、演算部112は、入力画像と予測画像との残差データを生成する。このようにして求められた残差データは、元の画像データに比べてデータ量が低減される。したがって、画像をそのまま符号化する場合に比べて、データ量を圧縮することができる。
ステップS109において、直交変換部113は、ステップS108の処理により生成された残差データを直交変換する。
ステップS110において、量子化部114は、ステップS109の処理により得られた直交変換係数を量子化する。
ステップS111において、逆量子化部117は、ステップS110の処理により生成された量子化された係数(量子化係数とも称する)を、その量子化の特性に対応する特性で逆量子化する。
ステップS112において、逆直交変換部118は、ステップS111の処理により得られた直交変換係数を逆直交変換する。
ステップS113において、演算部119は、ステップS112の処理により復元された残差データに、ステップS107の処理により選択された予測画像を加算することにより、再構成画像の画像データを生成する。
ステップS114においてループフィルタ120は、ステップS113の処理により生成された再構成画像の画像データにループフィルタ処理を行う。これにより、再構成画像のブロック歪み等が除去される。
ステップS115において、圧縮部121は、ステップS114の処理により得られた、局所的に復号された復号画像を符号化し、圧縮する。ステップS116において、フレームメモリ11は、ステップS115の処理により得られた符号化データを記憶する。
ステップS117において、可逆符号化部115は、ステップS110の処理により得られた、量子化された係数を符号化する。すなわち、残差データに対応するデータに対して、可変長符号化や算術符号化等の可逆符号化が行われる。
また、このとき、可逆符号化部115は、ステップS107の処理により選択された予測画像の予測モードに関する情報を符号化し、差分画像を符号化して得られる符号化データに付加する。つまり、可逆符号化部115、イントラ予測部125から供給される最適イントラ予測モード情報、または、インター予測部126から供給される最適インター予測モードに応じた情報なども符号化し、符号化データに付加する。
ステップS118において蓄積バッファ116は、ステップS117の処理により得られた符号化データ等を蓄積する。蓄積バッファ116に蓄積された符号化データ等は、ビットストリームとして適宜読み出され、伝送路や記録媒体を介して復号側に伝送される。
ステップS118の処理が終了すると、符号化処理が終了する。
<予測制限制御処理の流れ>
次に、図10のフローチャートを参照して、図9のステップS102において実行される予測制限制御処理の流れの例を説明する。予測制限制御処理が開始されると、劣化予測部141は、ステップS131において、カレントブロック161の圧縮による劣化量を予測する。ステップS132において、インター予測制限部152は、ステップS131において求めた劣化量の予測値に基づいて、インター予測の制限を決定する。ステップS133において、インター予測制限部152は、制御フラグ(インター予測制御情報)を予測画像選択部127に供給することにより、ステップS132において決定された制限に従ってインター予測を制御する。
例えば、インター予測を制限する場合、予測画像選択部127は、ステップS107において、イントラ予想部125を選択し、イントラ予測部125から供給される予測画像を演算部112や演算部119に供給する(インター予測部126を選択しない)。なお、この場合、ステップS106の処理を省略するようにしてもよい。
これに対してインター予測を制限しない場合、予測画像選択部127は、ステップS107において、通常の場合と同様に、コスト関数値等に基づいて、予測画像を選択する。
ステップS131乃至ステップS133の各処理と並行して、ステップS134乃至ステップS136の処理が実行される。すなわち、ステップS134において、劣化予測部141は、周辺ブロック162の圧縮による劣化量を予測する。ステップS135において、イントラ予測制限部151は、各周辺ブロックの劣化量の予測値に基づいて、イントラ予測方向の制限を決定する。ステップS136において、イントラ予測制限部151は、制御フラグ(イントラ予測制御情報)をイントラ予測部125に供給することにより、ステップS135において決定された制限に従ってイントラ予測を制御する。
例えば、イントラ予測の予測方向を制限する場合、イントラ予測部125は、ステップS105において、制限された予測方向以外の予測方向について、イントラ予測を行う(制限された予測方向のイントラ予測を省略する)。
ステップS133およびステップS136の処理が終了すると、予測制限制御処理が終了する。
以上のように各処理を実行することにより、画像符号化装置100は、符号化による画質の低減を抑制することができる。
<非正方の圧縮ブロック>
例えば、図11に示されるように、圧縮部121による圧縮の処理単位となる圧縮ブロックが非正方(長方形)の場合、カレントブロックに対して圧縮ブロックの短辺が接する方向には、複数の圧縮ブロックが接することになる。圧縮ブロック間では劣化量が統一される保証がないので、この方向から参照することにより画質劣化が生じるおそれがある。
そこで、このような場合、各圧縮ブロックの劣化量に関わらず、カレントブロックに短辺が接する非正方の圧縮ブロックからのイントラ予測を制限するようにしてもよい。
例えば、図11の例の場合、イントラ予測において、周辺ブロックの劣化量の予測値に関わらず、周辺ブロック162−1、周辺ブロック162−4、および周辺ブロック162−5からの参照を制限するようにしてもよい。
<劣化予測部および予測制限部>
その場合、劣化予測部141および予測制限部142の主な構成は、図12に示される例のようになる。すなわち、周辺ブロック162−1、周辺ブロック162−4、および周辺ブロック162−5について劣化量を予測する必要が無いため、図7の場合と比べ、ブロック1複雑度測定部181およびブロック4複雑度測定部184が省略される。当然、周辺ブロック162−5の複雑度を測定する処理部も設けられない。
<予測制限制御>
この場合、イントラ予測制限部151およびインター予測制限部152は、例えば、図13のAのように予測制限を行う。つまり、インター予測の制限については、図8の場合と同様に行う。また、イントラ予測についても、カレントブロックに長辺が接する(近傍も含む)周辺ブロック162−2および周辺ブロック162−3に対しては、図8の場合と同様に、劣化量に応じて参照が制限される。上述したように、周辺ブロック162−1、周辺ブロック162−4、および周辺ブロック162−5については、劣化量によらず参照が制限される。
予測制限部142は、このように予測制限を行うことにより、劣化が生じる可能性の高いブロックからの参照(そのブロックを用いた予測)を制限する(採用しないようにする)ことができ、圧縮部121による符号化による画質劣化の伝搬を抑制することができる。すなわち、画像符号化装置100は、この符号化による画質の低減を抑制することができる。
なお、イントラ予測制限部151およびインター予測制限部152が、例えば、図13のBのように予測制限を行うようにしてもよい。つまり、周辺ブロック162−1、周辺ブロック162−4、および周辺ブロック162−5からの参照のみ制限し、インター予測や周辺ブロック162−2および周辺ブロック162−3からの参照は、制限しないようにしてもよい。このようにすることにより、制御がより容易になる。
<予測制限制御処理の流れ>
次に、図14のフローチャートを参照して、予測制限制御処理の流れの例を説明する。この場合もステップS151乃至ステップS153の各処理は、ステップS131乃至ステップS133の各処理と同様に実行される。また、ステップS154の処理も、ステップS134と同様に実行される。
ステップS155において、イントラ予測制限部151は、周辺ブロックの圧縮ブロック形状に基づいて、イントラ予測方向の制限を決定する。そして、ステップS156において、ステップS155の処理において制限しなかった周辺ブロックについて、各周辺ブロックの劣化量の予測値に基づいて、イントラ予測方向の制限を決定する。ステップS157において、イントラ予測制限部151は、制御フラグ(イントラ予測制御情報)をイントラ予測部125に供給することにより、ステップS155およびステップS156において決定された制限に従ってイントラ予測を制御する。
ステップS153およびステップS157の処理が終了すると、予測制限制御処理が終了する。
以上のように各処理を実行することにより、画像符号化装置100は、符号化による画質の低減を抑制することができる。
<非正方の圧縮ブロック2>
なお、図11においては、圧縮ブロックが横長の長方形である場合について示したが、圧縮ブロックが、図15の例のように縦長である場合も、同様に制御することができる。つまり、図15の例の場合、非正方の周辺ブロックの短辺がカレントブロックに接するのは、カレントブロックの上方向であるので、周辺ブロック162−1乃至周辺ブロック162−4からの参照が、劣化量に関わらず制限される。なお、以上においては、非正方の例として長方形を用いて説明したが、圧縮ブロックの形状は任意である。また、圧縮ブロックは正方であってもよい。例えば、圧縮ブロックが正方であってもカレントブロックよりサイズが小さい場合、カレントブロックの一辺に複数の圧縮ブロックが接する(複数の圧縮ブロックで構成される)可能性がある。このような場合、上述した非正方の場合と同様に、圧縮ブロック間で劣化量が不一致となる可能性があるので、この辺の側から参照することにより画質劣化が生じるおそれがある。したがって、このような圧縮ブロックが正方の場合も、上述した非正方の場合と同様に、予測方向を制限するようにしてもよい。つまり、カレントブロックの、複数の圧縮ブロックで構成される辺の側からのイントラ予測を制限するようにしてもよい。この場合の「側」には、その複数の圧縮ブロックで構成される「辺」だけでなく、その辺の両端(すなわち、カレントブロックの角)も含むようにしてもよい。つまり、カレントブロックに斜め方向に隣接する圧縮ブロックも制限の範囲内に含めるようにしてもよい。
<Angular予測>
本技術は、HEVCのイントラAngular予測にも適用することができる。HEVCには、イントラ予測モードの1つとして、図16のAや図16のBに示されるようなイントラAngular予測モードが用意されている。このような予測モードの制限も行うようにしてもよい。ただし、図16のBに示されるように、イントラAngular予測モードの場合、多数の予測方向が用意されている。したがって、これらを1つ1つ制御すると処理量が増大するおそれがある。ただし、近傍の予測方向同士は、互いに近傍から参照することになるので、劣化の伝搬については同様の性質を有する可能性が高い。
そこで複数の予測方向をまとめて制御するようにしてもよい。
<予測制限制御>
つまり、この場合、イントラ予測制限部151およびインター予測制限部152は、例えば、図17のように予測制限を行う。つまり、インター予測の制限については、図8の場合と同様に行う。イントラ予測については、各周辺ブロック162の劣化量の予測値に応じて、複数の予測方向からの参照をまとめて制限する。このようにすることにより、制御がより容易になる。
<画像符号化装置>
以上においては、基本的に劣化予測部141による劣化の予測値に基づいて予測の制限を行うように説明したが、これに限らず、例えば、予測制限部142が、画像符号化装置100の外部から入力される情報に基づいて予測の制限を行うようにしてもよい。例えば、予測制限部142が、ユーザ等により入力される所定の制御情報に従って、予測の制限を行うようにしてもよい。
この制御情報は任意であり、例えば、直接的に予測の制限を指定する情報であってもよいし、他の情報であってもよい。例えば、圧縮部121および復号部123の動作を制御する制御情報であってもよい。より具体的には、例えば、圧縮部121および復号部123を制御して、フレームバッファ122に画像データを格納する際に、その画像データを圧縮する圧縮機能を有効(ON)にするか無効(OFF)にするかを制御する情報であってもよい。
<予測制限制御>
この場合、イントラ予測制限部151およびインター予測制限部152は、例えば、その、圧縮機能を有効(ON)にするか無効(OFF)にするかを制御する情報に基づいて、図19のように予測制限を行うようにしてもよい。例えば、図19のAの例のように、この制御情報の値が圧縮機能をONにする値である場合、周辺ブロックからの参照を制限し、この制御情報の値が圧縮機能をOFFにする値である場合、予測モードを制限しないようにする。このようにすることにより、画質劣化の伝搬の可能性が少ない圧縮機能がOFFの状態において、予測の制限を省略することができる。
なお、図11の例のように圧縮ブロックサイズが横長の場合、図19のBの例のように予測制限を行うようにしてもよい。また、図15の例のように圧縮ブロックサイズが縦長の場合、図19のCの例のように予測制限を行うようにしてもよい。
<予測制限制御処理の流れ>
次に、この場合の予測制限制御処理の流れの例を、図20のフローチャートを参照して説明する。
予想制限制御処理が開始されると、ステップS171において、イントラ予測制限部151は、圧縮機能を制御する制御情報に従って、イントラ予測方向の制限を決定する。
ステップS172において、イントラ予測制限部151は、ステップS171において決定された制限に従って、イントラ予測を制御する。
ステップS172の処理が終了すると予測制限制御処理が終了する。
以上のように各処理を実行することにより、画像符号化装置100は、符号化による画質の低減を抑制することができる。
<2.第2の実施の形態>
<イントラ予測用バッファ>
また、図21の例のように、フレームバッファ122とは別にイントラ予測用バッファ211を設け、イントラ予測において参照する画像は、そのイントラ予測用バッファ211に、非圧縮で格納するようにしてもよい。
図21に示される画像符号化装置200は、基本的に画像符号化装置100と同様の構成を有し、同様の処理を行う。ただし、画像符号化装置200は、イントラ予測用バッファ211を有している。イントラ予測用バッファ211には、イントラ予測において参照される画像が格納される。イントラ予測用バッファ211に格納される画像は圧縮されない。フレームバッファ122に格納される画像は、インター予測部126によるインター予測にのみ利用される。
<劣化予測部および予測制限部>
この場合、劣化予測部141と予測制限部142は、図22に示されるような構成を有する。つまり、図7の場合と基本的に同様の構成を有するが、イントラ予測制限部151は、さらに、参照ブロックの符号化タイプをイントラ予測部125から取得する。
<予測制限制御>
そして、イントラ予測制限部151およびインター予測制限部152は、例えば、図23のように予測を制限する。つまり、イントラ予測(周辺ブロックからの参照)の制限については、劣化量の予測値だけでなく、参照ブロックの符号化タイプにも基づいて予測が制限される。
例えば、参照ブロックの符号化タイプがイントラ予測の場合、周辺ブロックの劣化量によらず、参照が制限されない。また、例えば、参照ブロックの符号化タイプがインター予測の場合、周辺ブロックの劣化量に応じて参照が制限される。
つまり、イントラ予測のブロックは、イントラ予測用バッファ211に格納され、圧縮されないので、参照を制限しないようにしている。不要に参照が制限されると、符号化効率が低減するおそれがある。このように制御することにより、より適切に予測制限の制御を行うことができ、不要に符号化効率が低減するのを抑制することができる。
<予測制限制御処理の流れ>
この場合の予測制限制御処理の流れの例を、図24のフローチャートを参照して説明する。この場合のステップS221乃至ステップS223の各処理は、図10の場合のステップS131乃至ステップS133の各処理と同様に実行される。また、図24のステップS224およびステップS226の各処理は、図10のステップS134およびステップS136と同様に実行される。
ただし、ステップS225においては、ステップS135の場合と異なり、イントラ予測制限部151は、各周辺ブロックの劣化量の予測値と、参照ブロックの符号化タイプに基づいて、イントラ予測方向の制限を決定する。
以上のように各処理を実行することにより、画像符号化装置100は、符号化による画質の低減を抑制することができる。
<劣化予測部および予測制限部>
なお、このとき、劣化量を予測せず、参照ブロックの符号化タイプのみに基づいて、イントラ予測の参照の制限を制御するようにしてもよい。その場合、劣化予測部141は、カレントブロック複雑度測定部171のみを有する。イントラ予測制限部151には、参照ブロックの符号化タイプの情報のみが供給される。つまり、イントラ予測制限部151は、この参照ブロックの符号化タイプに基づいてイントラ予測制御情報を生成し、出力する。
<予測制限制御>
そして、イントラ予測制限部151およびインター予測制限部152は、例えば、図26のように予測を制限する。つまり、イントラ予測(周辺ブロックからの参照)の制限については、劣化量の予測値によらず、参照ブロックの符号化タイプに基づいて予測が制限される。
例えば、参照ブロックの符号化タイプがイントラ予測の場合、周辺ブロックの劣化量によらず、参照が制限されない。また、例えば、参照ブロックの符号化タイプがインター予測の場合、周辺ブロックの劣化量によらず、参照が制限される。
このように制御することにより、より容易に予測制限の制御を行うことができる。
<予測制限制御処理の流れ>
この場合の予測制限制御処理の流れの例を、図27のフローチャートを参照して説明する。この場合のステップS241乃至ステップS243の各処理は、図24のステップS221乃至ステップS223の各処理と同様に実行される。また、図27の場合、図24のステップS244の処理(周辺ブロックの劣化量の予測)は省略される。また、ステップS244およびステップS245の各処理は、ステップS241乃至ステップS243の各処理と並行して実行される。
そして、図27のステップS244において、イントラ予測制限部151は、参照ブロックの符号化タイプに基づいて、イントラ予測方向の制限を決定する。ステップS245において、イントラ予測制限部151は、決定された制限に従ってイントラ予測を制御する。
以上のように各処理を実行することにより、画像符号化装置100は、符号化による画質の低減を抑制することができる。
<画像符号化装置>
図28に示されるように、第2の実施の形態の画像符号化装置200の場合も、予測制限部142が、画像符号化装置200の外部から入力される情報に基づいて予測の制限を行うようにしてもよい。例えば、予測制限部142が、ユーザ等により入力される所定の制御情報に従って、予測の制限を行うようにしてもよい。
この制御情報は任意であり、例えば、直接的に予測の制限を指定する情報であってもよいし、他の情報であってもよい。例えば、圧縮部121および復号部123の動作を制御する制御情報であってもよい。より具体的には、例えば、圧縮部121および復号部123を制御して、フレームバッファ122に画像データを格納する際に、その画像データを圧縮する圧縮機能を有効(ON)にするか無効(OFF)にするかを制御する情報であってもよい。
<予測制限制御>
この場合、イントラ予測制限部151およびインター予測制限部152は、例えば、その、圧縮機能を有効(ON)にするか無効(OFF)にするかを制御する情報に基づいて、図29のように予測制限を行うようにしてもよい。また、例えば、図29のAの例のように、予測モードがイントラ予測の周辺ブロックについては、この制御情報の値に関わらず、参照が制限されないようにしてもよい。さらに、この制御情報の値が圧縮機能をOFFにする値である場合、予測モードを制限しないようにしてもよい。このようにすることにより、画質劣化の伝搬の可能性が少ない圧縮機能がOFFの状態において、予測の制限を省略することができる。
なお、図29のBの例のように、圧縮機能を有効(ON)の場合、constrained_intra_pred_flagを制限する(例えば、その値を「1」にする)ようにし、圧縮機能を無効(OFF)の場合、constrained_intra_pred_flagを制限しないようにしてもよい。
<予測制限制御処理の流れ>
次に、この場合の予測制限制御処理の流れの例を、図30のフローチャートを参照して説明する。
予想制限制御処理が開始されると、ステップS261において、イントラ予測制限部151は、圧縮機能を制御する制御情報と、参照ブロックの符号化タイプに従って、イントラ予測方向の制限を決定する。
ステップS262において、イントラ予測制限部151は、ステップS261において決定された制限に従って、イントラ予測を制御する。
ステップS262の処理が終了すると予測制限制御処理が終了する。
以上のように各処理を実行することにより、画像符号化装置200は、符号化による画質の低減を抑制することができる。
<3.第3の実施の形態>
<スムージング処理>
HEVCの規格では、intra prediction実施時にsmoothing filterを適用し、より平坦な予測画像の生成を行う場合がある。このフィルタ適用の有無はHEVCの規格により図31の様に定められている。
フィルタリングの条件には、上記赤線部分の様に3点の画素値により、閾値判定が実施されるものがある。これは、圧縮処理により画素値の変化が行われた場合、上記下線部の条件判定結果が圧縮歪により置き換わる可能性があることを意味する。
フレームバッファ圧縮を適用したencoderと非適用のdecoder間で、上記のようなintra predictionのfiltering on/offの不一致が発生した場合、予測画像間にも同様に不一致が発生し、最終的な画質劣化につながる。この問題を回避するため、フレームバッファの圧縮適応時には、strong_intra_smoothing_enabled_flag = 0にセットし、上記条件が常にfalseとなるように制御を行う。
図32に示される画像符号化装置300は、基本的に画像符号化装置100と同様の構成を有し、同様の処理を行う。ただし、画像符号化装置300は、strong_intra_smoothing_enabled_flagの制限も行う。
<予測制限制御>
この場合、イントラ予測制限部151は、例えば、その、圧縮機能を有効(ON)にするか無効(OFF)にするかを制御する情報に基づいて、図33のように予測制限を行うようにしてもよい。例えば、圧縮機能を有効(ON)の場合、strong_intra_smoothing_enabled_flag=0に制限し、圧縮機能を無効(OFF)の場合、strong_intra_smoothing_enabled_flagを制限しないようにしてもよい。
<予測制限制御処理の流れ>
次に、この場合の予測制限制御処理の流れの例を、図34のフローチャートを参照して説明する。
予想制限制御処理が開始されると、ステップS321において、イントラ予測制限部151は、圧縮機能を制御する制御情報に基づいて、イントラ予測のスムージングフィルタの制限を決定する。ステップS322において、イントラ予測制限部151は、ステップS321において決定された制限に従って、イントラ予測を制御する。ステップS323において、イントラ予測制限部151は、決定された制限に従ってスムージングフィルタに関する制御情報を生成し、可逆符号化部115に供給し、伝送させる。
ステップS323の処理が終了すると予測制限制御処理が終了する。
以上のように各処理を実行することにより、画像符号化装置300は、符号化による画質の低減を抑制することができる。
<4.第4の実施の形態>
<画像処理システム>
図35は、画像処理システムの例を示す図である。図35において、画像処理システム400は、画像符号化装置401、ネットワーク402、画像復号装置403、表示装置404、画像復号装置405、および表示装置406を有する。
画像符号化装置401に入力された画像は、画像符号化装置401において符号化され、符号化データとして、ネットワーク402を介して、画像復号装置403や画像復号装置405に供給される。画像復号装置403は、その符号化データを復号し、復号画像を表示装置404に供給する。また、画像復号装置405は、その符号化データを復号し、復号画像を表示装置406に表示する。
このような画像処理システム400において、図35に示されるように、画像符号化装置401は、参照画像の圧縮機能を有していない。これに対して、画像復号装置405も参照画像の圧縮機能を有していないが、画像復号装置403は、参照画像の圧縮機能を有している。
<画像復号装置>
画像復号装置403の構成の詳細の例は図36に示す。また、画像復号装置405の構成の詳細の例は図37に示す。図36に示されるように、画像復号装置403は、フレームバッファ418に格納する参照画像を圧縮する圧縮部417、並びに、フレームバッファ418から読み出した符号化データを復号する復号部419を有している。これに対して、画像復号装置405は、そのような圧縮部417や復号部419を有していない。したがって、ループフィルタ416においてフィルタ処理された画像データは、圧縮されずにフレームバッファ418に格納される。
<画像符号化装置>
画像符号化装置401の詳細な構成例を図38に示す。図38に示されるように、画像符号化装置401は、画像復号装置405と同様に、圧縮部417に相当する圧縮部や、復号部419に相当する復号部を有していない。したがって、ループフィルタ120においてフィルタ処理された画像データは、圧縮されずにフレームバッファ122に格納される。
<機能の不一致とモード制限>
このようなエンコーダとデコーダとの間での機能の違いにより、参照画像に不一致が発生するおそれがある。そしてその参照画像の不一致により、エンコーダ側で想定していない画質の劣化が、デコーダ側で発生する可能性がある。
そこでエンコーダ側(画像符号化装置401)は、ビットストリームを復号するデコーダ(画像復号装置403若しくは画像復号装置405)に圧縮機能を有する簡易デコーダが含まれるかどうかで動作を、図39のように切り替えるようにしてもよい。
図38に示されるように、画像符号化装置401は、モード制限制御部441を有する。モード制限制御部441は、画像符号化装置401の外部からデコーダが有する機能に関する情報を含むデコーダ情報を取得する。モード制限制御部441は、そのデコーダ情報に基づいて、モード制限フラグの値を制御する。
例えば、デコーダ側に参照画像を圧縮する機能(簡易デコーダ)が存在すると確認される場合、もしくは存在すると予測される場合、エンコーダとデコーダ間での機能の不一致を低減させるため、モード制限制御部441は、モード制限のフラグを真(true)にセットする。また、デコーダ側に参照画像を圧縮する機能(簡易デコーダ)が必ず存在しないと確認される場合、モード制限制御部441は、モード制限フラグを偽(false)にセットする。モード制限制御部441は、このようにモード制限フラグの値をセットすると、そのモード制限フラグを予測制限部142に供給する。
そして、予測制限部142が、このモード制限フラグの値に応じて、予測の制限を行うようにしてもよい。この方法は、上述した第1の実施の形態乃至第3の実施の形態に係る各画像符号化装置に適用することができる。
なお、デコーダ側の機能の情報の入手方法は、任意である。例えば、エンコーダが、デコーダと通信を行うことにより得るようにしてもよい。また、エンコーダのユーザにより指定されるようにしてもよい。
<第1の実施の形態の画像符号化装置への適用>
第1の実施の形態に係る画像符号化装置に適用する場合の、予測の制限の例を図40に示す。例えば、図40のAの例のように、このモード制限フラグの値がtrue(制限あり)である場合、周辺ブロックからの参照を制限し、このモード制限フラグの値がfalse(制限なし)である場合、予測モードを制限しないようにする。このようにすることにより、エンコーダが有する機能がデコーダと不一致であることによる画質劣化の増大を抑制することができ、機能が一致しており画質劣化の増大のおそれが低い場合には、予測の不要な制限を行わないようにし、符号化効率の低減を抑制することができる。
なお、図11の例のように圧縮ブロックサイズが横長の場合、図40のBの例のように予測制限を行うようにしてもよい。また、図15の例のように圧縮ブロックサイズが縦長の場合、図40のCの例のように予測制限を行うようにしてもよい。
<第2の実施の形態の画像符号化装置への適用>
第2の実施の形態に係る画像符号化装置に適用する場合の、予測の制限の例を図41に示す。例えば、図41のAの例のように、このモード制限フラグの値がtrue(制限あり)である場合、符号化タイプがインター予測の周辺ブロックからの参照を制限するようにしてもよい。また、このモード制限フラグの値がfalse(制限なし)である場合、予測モードを制限しないようにする。このようにすることにより、エンコーダが有する機能がデコーダと不一致であることによる画質劣化の増大を抑制することができ、機能が一致しており画質劣化の増大のおそれが低い場合には、予測の不要な制限を行わないようにし、符号化効率の低減を抑制することができる。
なお、図41のBの例のように、モード制限フラグの値がtrue(制限あり)の場合、constrained_intra_pred_flagを制限する(例えば、その値を「1」にする)ようにしてもよい。また、このモード制限フラグの値がfalse(制限なし)である場合、constrained_intra_pred_flagを制限しないようにしてもよい。
<第3の実施の形態の画像符号化装置への適用>
第3の実施の形態に係る画像符号化装置に適用する場合の、予測の制限の例を図42に示す。例えば、このモード制限フラグの値がtrue(制限あり)である場合、strong_intra_smoothing_enabled_flag=0に制限し、このモード制限フラグの値がfalse(制限なし)である場合、strong_intra_smoothing_enabled_flagを制限しないようにしてもよい。
<予測制限制御処理の流れ>
次に、この場合の予測制限制御処理の流れの例を、図43のフローチャートを参照して説明する。
予想制限制御処理が開始されると、ステップS421において、イントラ予測制限部151は、デコーダの圧縮機能に従って予測制限を行うか否かを決定し、モード制御フラグの値をセットする。ステップS422において、予測制限部142は、そのモード制限フラグの値に基づいて、予測制限を行うか否かを判定する。
予測制限を行うと判定された場合、処理はステップS423に進む。ステップS423において、予測制限部142は、予測の制限を決定する。ステップS424において、予測制限部142は、決定された制限に従って予測を制御する。ステップS424の処理が終了すると、予測制限制御処理が終了する。
また、ステップS422において、予測制限を行わないと判定された場合、ステップS423およびステップS424の処理が省略され、予測制限制御処理が終了する。
以上のように各処理を実行することにより、画像符号化装置401は、符号化による画質の低減を抑制することができる。
本技術の適用範囲は、画像データを符号化・復号可能なあらゆる画像符号化装置及び画像復号装置に適用することができる。
また、本技術は、例えば、MPEG、H.26x等の様に、離散コサイン変換等の直交変換と動き補償によって圧縮された画像情報(ビットストリーム)を、衛星放送、ケーブルテレビジョン、インターネット、または携帯電話機などのネットワークメディアを介して受信する際に用いられる画像符号化装置および画像復号装置に適用することができる。また、本技術は、光、磁気ディスク、およびフラッシュメモリのような記憶メディア上で処理する際に用いられる画像符号化装置および画像復号装置に適用することができる。
<5.第5の実施の形態>
<多視点画像符号化・多視点画像復号への適用>
上述した一連の処理は、多視点画像符号化・多視点画像復号に適用することができる。図44は、多視点画像符号化方式の一例を示す。
図44に示されるように、多視点画像は、複数の視点(ビュー(view))の画像を含む。この多視点画像の複数のビューは、他のビューの情報を利用せずに自身のビューの画像のみを用いて符号化・復号を行うベースビューと、他のビューの情報を利用して符号化・復号を行うノンベースビューとによりなる。ノンベースビューの符号化・復号は、ベースビューの情報を利用するようにしても良いし、他のノンベースビューの情報を利用するようにしてもよい。
図44の例のような多視点画像を符号化・復号する場合、各視点の画像を符号化・復号するが、この各視点の符号化・復号に対して、各実施の形態において上述した方法を適用するようにしてもよい。このようにすることにより、各視点の画像について、符号化による画質の低減を抑制することができる。つまり、多視点画像の場合も同様に、符号化による画質の低減を抑制することができる。
<多視点画像符号化装置>
図45は、上述した多視点画像符号化を行う多視点画像符号化装置を示す図である。図45に示されるように、多視点画像符号化装置600は、符号化部601、符号化部602、および多重化部603を有する。
符号化部601は、ベースビュー画像を符号化し、ベースビュー画像符号化ストリームを生成する。符号化部602は、ノンベースビュー画像を符号化し、ノンベースビュー画像符号化ストリームを生成する。多重化部603は、符号化部601において生成されたベースビュー画像符号化ストリームと、符号化部602において生成されたノンベースビュー画像符号化ストリームとを多重化し、多視点画像符号化ストリームを生成する。
例えば、このような多視点画像符号化装置600の符号化部601および符号化部602として、以上の各実施の形態において説明した画像符号化装置(例えば、画像符号化装置100、画像符号化装置200、画像符号化装置300、または画像符号化装置401)を適用すればよい。このようにすることにより、多視点画像の符号化においても、以上の各実施の形態において説明した各種方法を適用することができる。すなわち、多視点画像符号化装置600は、多視点画像の符号化による画質の低減を抑制することができる。
<多視点画像復号装置>
図46は、上述した多視点画像復号を行う多視点画像復号装置を示す図である。図46に示されるように、多視点画像復号装置610は、逆多重化部611、復号部612、および復号部613を有する。
逆多重化部611は、ベースビュー画像符号化ストリームとノンベースビュー画像符号化ストリームとが多重化された多視点画像符号化ストリームを逆多重化し、ベースビュー画像符号化ストリームと、ノンベースビュー画像符号化ストリームとを抽出する。復号部612は、逆多重化部611により抽出されたベースビュー画像符号化ストリームを復号し、ベースビュー画像を得る。復号部613は、逆多重化部611により抽出されたノンベースビュー画像符号化ストリームを復号し、ノンベースビュー画像を得る。
例えば、このような多視点画像復号装置610の復号部612および復号部613として、上述した画像符号化装置に対応する画像復号装置を適用すればよい。このようにすることにより、多視点画像の符号化データの復号においても、以上の各実施の形態において説明した各種方法を適用することができる。すなわち、多視点画像復号装置610は、以上の各実施の形態において説明した各種方法で符号化された多視点画像の符号化データを正しく復号することができる。したがって、多視点画像復号装置610は、多視点画像の符号化による画質の低減を抑制することができる。
<6.第6の実施の形態>
<階層画像符号化・階層画像復号への適用>
また、上述した一連の処理は、階層画像符号化・階層画像復号(スケーラブル符号化・スケーラブル復号)に適用することができる。図47は、階層画像符号化方式の一例を示す。
階層画像符号化(スケーラブル符号化)は、画像データを、所定のパラメータについてスケーラビリティ(scalability)機能を有するように、画像を複数レイヤ化(階層化)し、レイヤ毎に符号化するものである。階層画像復号は、その階層画像符号化(スケーラブル復号)は、その階層画像符号化に対応する復号である。
図47に示されるように、画像の階層化においては、スケーラビリティ機能を有する所定のパラメータを基準として1の画像が複数の画像(レイヤ)に分割される。つまり、階層化された画像(階層画像)は、その所定のパラメータの値が互いに異なる複数の階層(レイヤ)の画像を含む。この階層画像の複数のレイヤは、他のレイヤの画像を利用せずに自身のレイヤの画像のみを用いて符号化・復号を行うベースレイヤと、他のレイヤの画像を利用して符号化・復号を行うノンベースレイヤ(エンハンスメントレイヤとも称する)とによりなる。ノンベースレイヤは、ベースレイヤの画像を利用するようにしても良いし、他のノンベースレイヤの画像を利用するようにしてもよい。
一般的に、ノンベースレイヤは、冗長性が低減されるように、自身の画像と、他のレイヤの画像との差分画像のデータ(差分データ)により構成される。例えば、1の画像をベースレイヤとノンベースレイヤ(エンハンスメントレイヤとも称する)に2階層化した場合、ベースレイヤのデータのみで元の画像よりも低品質な画像が得られ、ベースレイヤのデータとノンベースレイヤのデータを合成することで、元の画像(すなわち高品質な画像)が得られる。
このように画像を階層化することにより、状況に応じて多様な品質の画像を容易に得ることができる。例えば携帯電話のような、処理能力の低い端末に対しては、ベースレイヤ(base layer)のみの画像圧縮情報を伝送し、空間時間解像度の低い、或いは、画質の良くない動画像を再生し、テレビやパーソナルコンピュータのような、処理能力の高い端末に対しては、ベースレイヤ(base layer)に加えて、エンハンスメントレイヤ(enhancement layer)の画像圧縮情報を伝送し、空間時間解像度の高い、或いは、画質の高い動画像を再生するといったように、トランスコード処理を行うことなく、端末やネットワークの能力に応じた画像圧縮情報を、サーバから送信することが可能となる。
図47の例のような階層画像を符号化・復号する場合、各レイヤの画像を符号化・復号するが、この各レイヤの符号化・復号に対して、以上の各実施の形態において上述した方法を適用するようにしてもよい。このようにすることにより、各レイヤの画像の、符号化による画質の低減を抑制することができる。つまり、階層画像の場合も同様に、符号化による画質の低減を抑制することができる。
<スケーラブルなパラメータ>
このような階層画像符号化・階層画像復号(スケーラブル符号化・スケーラブル復号)において、スケーラビリティ(scalability)機能を有するパラメータは、任意である。例えば、空間解像度をそのパラメータとしてもよい(spatial scalability)。このスペーシャルスケーラビリティ(spatial scalability)の場合、レイヤ毎に画像の解像度が異なる。
また、このようなスケーラビリティ性を持たせるパラメータとして、他には、例えば、時間解像度を適用しても良い(temporal scalability)。このテンポラルスケーラビリティ(temporal scalability)の場合、レイヤ毎にフレームレートが異なる。
さらに、このようなスケーラビリティ性を持たせるパラメータとして、例えば、信号雑音比(SNR(Signal to Noise ratio))を適用しても良い(SNR scalability)。このSNRスケーラビリティ(SNR scalability)の場合、レイヤ毎にSN比が異なる。
スケーラビリティ性を持たせるパラメータは、上述した例以外であっても、もちろんよい。例えば、ベースレイヤ(base layer)が8ビット(bit)画像よりなり、これにエンハンスメントレイヤ(enhancement layer)を加えることにより、10ビット(bit)画像が得られるビット深度スケーラビリティ(bit-depth scalability)がある。
また、ベースレイヤ(base layer)が4:2:0フォーマットのコンポーネント画像よりなり、これにエンハンスメントレイヤ(enhancement layer)を加えることにより、4:2:2フォーマットのコンポーネント画像が得られるクロマスケーラビリティ(chroma scalability)がある。
<階層画像符号化装置>
図48は、上述した階層画像符号化を行う階層画像符号化装置を示す図である。図48に示されるように、階層画像符号化装置620は、符号化部621、符号化部622、および多重化部623を有する。
符号化部621は、ベースレイヤ画像を符号化し、ベースレイヤ画像符号化ストリームを生成する。符号化部622は、ノンベースレイヤ画像を符号化し、ノンベースレイヤ画像符号化ストリームを生成する。多重化部623は、符号化部621において生成されたベースレイヤ画像符号化ストリームと、符号化部622において生成されたノンベースレイヤ画像符号化ストリームとを多重化し、階層画像符号化ストリームを生成する。
例えば、この階層画像符号化装置620の符号化部621および符号化部622として、以上の各実施の形態において説明した画像符号化装置(例えば、画像符号化装置100、画像符号化装置200、画像符号化装置300、または画像符号化装置401)を適用すればよい。このようにすることにより、階層画像の符号化においても、以上の各実施の形態において説明した各種方法を適用することができる。すなわち、階層画像符号化装置620は、階層画像の符号化による画質の低減を抑制することができる。
<階層画像復号装置>
図49は、上述した階層画像復号を行う階層画像復号装置を示す図である。図49に示されるように、階層画像復号装置630は、逆多重化部631、復号部632、および復号部633を有する。
逆多重化部631は、ベースレイヤ画像符号化ストリームとノンベースレイヤ画像符号化ストリームとが多重化された階層画像符号化ストリームを逆多重化し、ベースレイヤ画像符号化ストリームと、ノンベースレイヤ画像符号化ストリームとを抽出する。復号部632は、逆多重化部631により抽出されたベースレイヤ画像符号化ストリームを復号し、ベースレイヤ画像を得る。復号部633は、逆多重化部631により抽出されたノンベースレイヤ画像符号化ストリームを復号し、ノンベースレイヤ画像を得る。
例えば、この階層画像復号装置630の復号部632および復号部633として、上述した画像符号化装置に対応する画像復号装置を適用すればよい。このようにすることにより、階層画像の符号化データの復号においても、第1の実施の形態乃至第5の実施の形態において説明した各種方法を適用することができる。すなわち、階層画像復号装置630は、以上の各実施の形態において説明した各種方法で符号化された階層画像の符号化データを正しく復号することができる。したがって、階層画像復号装置630は、階層画像の符号化による画質の低減を抑制することができる。
<7.第7の実施の形態>
<コンピュータ>
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここでコンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータ等が含まれる。
図50は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。
図50に示されるコンピュータ800において、CPU(Central Processing Unit)801、ROM(Read Only Memory)802、RAM(Random Access Memory)803は、バス804を介して相互に接続されている。
バス804にはまた、入出力インタフェース810も接続されている。入出力インタフェース810には、入力部811、出力部812、記憶部813、通信部814、およびドライブ815が接続されている。
入力部811は、例えば、キーボード、マウス、マイクロホン、タッチパネル、入力端子などよりなる。出力部812は、例えば、ディスプレイ、スピーカ、出力端子などよりなる。記憶部813は、例えば、ハードディスク、RAMディスク、不揮発性のメモリなどよりなる。通信部814は、例えば、ネットワークインタフェースよりなる。ドライブ815は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリなどのリムーバブルメディア821を駆動する。
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU801が、例えば、記憶部813に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース810およびバス804を介して、RAM803にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。RAM803にはまた、CPU801が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
コンピュータ(CPU801)が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディア821に記録して適用することができる。その場合、プログラムは、リムーバブルメディア821をドライブ815に装着することにより、入出力インタフェース810を介して、記憶部813にインストールすることができる。
また、このプログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することもできる。その場合、プログラムは、通信部814で受信し、記憶部813にインストールすることができる。
その他、このプログラムは、ROM802や記憶部813に、あらかじめインストールしておくこともできる。
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
また、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
また、本明細書において、システムとは、複数の構成要素(装置、モジュール(部品)等)の集合を意味し、全ての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、1つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている1つの装置は、いずれも、システムである。
また、以上において、1つの装置(または処理部)として説明した構成を分割し、複数の装置(または処理部)として構成するようにしてもよい。逆に、以上において複数の装置(または処理部)として説明した構成をまとめて1つの装置(または処理部)として構成されるようにしてもよい。また、各装置(または各処理部)の構成に上述した以外の構成を付加するようにしてももちろんよい。さらに、システム全体としての構成や動作が実質的に同じであれば、ある装置(または処理部)の構成の一部を他の装置(または他の処理部)の構成に含めるようにしてもよい。
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、本技術は、1つの機能を、ネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
さらに、1つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その1つのステップに含まれる複数の処理は、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
上述した実施形態に係る画像符号化装置及び画像復号装置は、例えば、衛星放送、ケーブルTVなどの有線放送、インターネット上での配信、及びセルラー通信による端末への配信などにおける送信機若しくは受信機、光ディスク、磁気ディスク及びフラッシュメモリなどの媒体に画像を記録する記録装置、又は、これら記憶媒体から画像を再生する再生装置などの様々な電子機器に応用され得る。以下、4つの応用例について説明する。
<8.第8の実施の形態>
<第1の応用例:テレビジョン受像機>
図51は、上述した実施形態を適用したテレビジョン装置の概略的な構成の一例を示している。テレビジョン装置900は、アンテナ901、チューナ902、デマルチプレクサ903、デコーダ904、映像信号処理部905、表示部906、音声信号処理部907、スピーカ908、外部インタフェース(I/F)部909、制御部910、ユーザインタフェース(I/F)部911、及びバス912を備える。
チューナ902は、アンテナ901を介して受信される放送信号から所望のチャンネルの信号を抽出し、抽出した信号を復調する。そして、チューナ902は、復調により得られた符号化ビットストリームをデマルチプレクサ903へ出力する。即ち、チューナ902は、画像が符号化されている符号化ストリームを受信する、テレビジョン装置900における伝送部としての役割を有する。
デマルチプレクサ903は、符号化ビットストリームから視聴対象の番組の映像ストリーム及び音声ストリームを分離し、分離した各ストリームをデコーダ904へ出力する。また、デマルチプレクサ903は、符号化ビットストリームからEPG(Electronic Program Guide)などの補助的なデータを抽出し、抽出したデータを制御部910に供給する。なお、デマルチプレクサ903は、符号化ビットストリームがスクランブルされている場合には、デスクランブルを行ってもよい。
デコーダ904は、デマルチプレクサ903から入力される映像ストリーム及び音声ストリームを復号する。そして、デコーダ904は、復号処理により生成される映像データを映像信号処理部905へ出力する。また、デコーダ904は、復号処理により生成される音声データを音声信号処理部907へ出力する。
映像信号処理部905は、デコーダ904から入力される映像データを再生し、表示部906に映像を表示させる。また、映像信号処理部905は、ネットワークを介して供給されるアプリケーション画面を表示部906に表示させてもよい。また、映像信号処理部905は、映像データについて、設定に応じて、例えばノイズ除去などの追加的な処理を行ってもよい。さらに、映像信号処理部905は、例えばメニュー、ボタン又はカーソルなどのGUI(Graphical User Interface)の画像を生成し、生成した画像を出力画像に重畳してもよい。
表示部906は、映像信号処理部905から供給される駆動信号により駆動され、表示デバイス(例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ又はOELD(Organic ElectroLuminescence Display)(有機ELディスプレイ)など)の映像面上に映像又は画像を表示する。
音声信号処理部907は、デコーダ904から入力される音声データについてD/A変換及び増幅などの再生処理を行い、スピーカ908から音声を出力させる。また、音声信号処理部907は、音声データについてノイズ除去などの追加的な処理を行ってもよい。
外部インタフェース部909は、テレビジョン装置900と外部機器又はネットワークとを接続するためのインタフェースである。例えば、外部インタフェース部909を介して受信される映像ストリーム又は音声ストリームが、デコーダ904により復号されてもよい。即ち、外部インタフェース部909もまた、画像が符号化されている符号化ストリームを受信する、テレビジョン装置900における伝送部としての役割を有する。
制御部910は、CPUなどのプロセッサ、並びにRAM及びROMなどのメモリを有する。メモリは、CPUにより実行されるプログラム、プログラムデータ、EPGデータ、及びネットワークを介して取得されるデータなどを記憶する。メモリにより記憶されるプログラムは、例えば、テレビジョン装置900の起動時にCPUにより読み込まれ、実行される。CPUは、プログラムを実行することにより、例えばユーザインタフェース部911から入力される操作信号に応じて、テレビジョン装置900の動作を制御する。
ユーザインタフェース部911は、制御部910と接続される。ユーザインタフェース部911は、例えば、ユーザがテレビジョン装置900を操作するためのボタン及びスイッチ、並びに遠隔制御信号の受信部などを有する。ユーザインタフェース部911は、これら構成要素を介してユーザによる操作を検出して操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部910へ出力する。
バス912は、チューナ902、デマルチプレクサ903、デコーダ904、映像信号処理部905、音声信号処理部907、外部インタフェース部909及び制御部910を相互に接続する。
このように構成されたテレビジョン装置900において、例えば映像信号処理部905が、以上の各実施の形態において説明した画像符号化装置(例えば、画像符号化装置100、画像符号化装置200、画像符号化装置300、または画像符号化装置401)の機能を有するようにしてもよい。つまり、映像信号処理部905が、デコーダ904から供給される画像データを上述した各実施の形態において説明したいずれか方法で符号化することができる。映像信号処理部905は、その符号化により得られた符号化データを、例えば、外部インタフェース部909に供給し、外部インタフェース部909からテレビジョン装置900の外部に出力させることができる。したがって、テレビジョン装置900は、処理対象となる画像の、符号化による画質の低減を抑制することができる。
<第2の応用例:携帯電話機>
図52は、上述した実施形態を適用した携帯電話機の概略的な構成の一例を示している。携帯電話機920は、アンテナ921、通信部922、音声コーデック923、スピーカ924、マイクロホン925、カメラ部926、画像処理部927、多重分離部928、記録再生部929、表示部930、制御部931、操作部932、及びバス933を備える。
アンテナ921は、通信部922に接続される。スピーカ924及びマイクロホン925は、音声コーデック923に接続される。操作部932は、制御部931に接続される。バス933は、通信部922、音声コーデック923、カメラ部926、画像処理部927、多重分離部928、記録再生部929、表示部930、及び制御部931を相互に接続する。
携帯電話機920は、音声通話モード、データ通信モード、撮影モード及びテレビ電話モードを含む様々な動作モードで、音声信号の送受信、電子メール又は画像データの送受信、画像の撮像、及びデータの記録などの動作を行う。
音声通話モードにおいて、マイクロホン925により生成されるアナログ音声信号は、音声コーデック923に供給される。音声コーデック923は、アナログ音声信号を音声データへ変換し、変換された音声データをA/D変換し圧縮する。そして、音声コーデック923は、圧縮後の音声データを通信部922へ出力する。通信部922は、音声データを符号化及び変調し、送信信号を生成する。そして、通信部922は、生成した送信信号を、アンテナ921を介して基地局(図示せず)へ送信する。また、通信部922は、アンテナ921を介して受信される無線信号を増幅し及び周波数変換し、受信信号を取得する。そして、通信部922は、受信信号を復調及び復号して音声データを生成し、生成した音声データを音声コーデック923へ出力する。音声コーデック923は、音声データを伸張し及びD/A変換し、アナログ音声信号を生成する。そして、音声コーデック923は、生成した音声信号をスピーカ924に供給して音声を出力させる。
また、データ通信モードにおいて、例えば、制御部931は、操作部932を介するユーザによる操作に応じて、電子メールを構成する文字データを生成する。また、制御部931は、文字を表示部930に表示させる。また、制御部931は、操作部932を介するユーザからの送信指示に応じて電子メールデータを生成し、生成した電子メールデータを通信部922へ出力する。通信部922は、電子メールデータを符号化及び変調し、送信信号を生成する。そして、通信部922は、生成した送信信号を、アンテナ921を介して基地局(図示せず)へ送信する。また、通信部922は、アンテナ921を介して受信される無線信号を増幅し及び周波数変換し、受信信号を取得する。そして、通信部922は、受信信号を復調及び復号して電子メールデータを復元し、復元した電子メールデータを制御部931へ出力する。制御部931は、表示部930に電子メールの内容を表示させると共に、電子メールデータを記録再生部929に供給し、その記憶媒体に書き込ませる。
記録再生部929は、読み書き可能な任意の記憶媒体を有する。例えば、記憶媒体は、RAM又はフラッシュメモリなどの内蔵型の記憶媒体であってもよく、ハードディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、USB(Universal Serial Bus)メモリ、又はメモリカードなどの外部装着型の記憶媒体であってもよい。
また、撮影モードにおいて、例えば、カメラ部926は、被写体を撮像して画像データを生成し、生成した画像データを画像処理部927へ出力する。画像処理部927は、カメラ部926から入力される画像データを符号化し、符号化ストリームを記録再生部929に供給し、その記憶媒体に書き込ませる。
さらに、画像表示モードにおいて、記録再生部929は、記憶媒体に記録されている符号化ストリームを読み出して画像処理部927へ出力する。画像処理部927は、記録再生部929から入力される符号化ストリームを復号し、画像データを表示部930に供給し、その画像を表示させる。
また、テレビ電話モードにおいて、例えば、多重分離部928は、画像処理部927により符号化された映像ストリームと、音声コーデック923から入力される音声ストリームとを多重化し、多重化したストリームを通信部922へ出力する。通信部922は、ストリームを符号化及び変調し、送信信号を生成する。そして、通信部922は、生成した送信信号を、アンテナ921を介して基地局(図示せず)へ送信する。また、通信部922は、アンテナ921を介して受信される無線信号を増幅し及び周波数変換し、受信信号を取得する。これら送信信号及び受信信号には、符号化ビットストリームが含まれ得る。そして、通信部922は、受信信号を復調及び復号してストリームを復元し、復元したストリームを多重分離部928へ出力する。多重分離部928は、入力されるストリームから映像ストリーム及び音声ストリームを分離し、映像ストリームを画像処理部927、音声ストリームを音声コーデック923へ出力する。画像処理部927は、映像ストリームを復号し、映像データを生成する。映像データは、表示部930に供給され、表示部930により一連の画像が表示される。音声コーデック923は、音声ストリームを伸張し及びD/A変換し、アナログ音声信号を生成する。そして、音声コーデック923は、生成した音声信号をスピーカ924に供給して音声を出力させる。
このように構成された携帯電話機920において、例えば画像処理部927が、以上の各実施の形態において説明した画像符号化装置(例えば、画像符号化装置100、画像符号化装置200、画像符号化装置300、または画像符号化装置401)の機能を有するようにしてもよい。つまり、画像処理部927は、画像データを上述した各実施の形態において説明したいずれか方法で符号化することができる。したがって、携帯電話機920は、処理対象となる画像の、符号化による画質の低減を抑制することができる。
<第3の応用例:記録再生装置>
図53は、上述した実施形態を適用した記録再生装置の概略的な構成の一例を示している。記録再生装置940は、例えば、受信した放送番組の音声データ及び映像データを符号化して記録媒体に記録する。また、記録再生装置940は、例えば、他の装置から取得される音声データ及び映像データを符号化して記録媒体に記録してもよい。また、記録再生装置940は、例えば、ユーザの指示に応じて、記録媒体に記録されているデータをモニタ及びスピーカ上で再生する。このとき、記録再生装置940は、音声データおよび映像データを復号する。
記録再生装置940は、チューナ941、外部インタフェース(I/F)部942、エンコーダ943、HDD(Hard Disk Drive)944、ディスクドライブ945、セレクタ946、デコーダ947、OSD(On-Screen Display)948、制御部949、およびユーザインタフェース(I/F)部950を備える。
チューナ941は、アンテナ(図示せず)を介して受信される放送信号から所望のチャンネルの信号を抽出し、抽出した信号を復調する。そして、チューナ941は、復調により得られた符号化ビットストリームをセレクタ946へ出力する。即ち、チューナ941は、記録再生装置940における伝送部としての役割を有する。
外部インタフェース部942は、記録再生装置940と外部機器又はネットワークとを接続するためのインタフェースである。外部インタフェース部942は、例えば、IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)1394インタフェース、ネットワークインタフェース、USBインタフェース、又はフラッシュメモリインタフェースなどであってよい。例えば、外部インタフェース部942を介して受信される映像データおよび音声データは、エンコーダ943へ入力される。即ち、外部インタフェース部942は、記録再生装置940における伝送部としての役割を有する。
エンコーダ943は、外部インタフェース部942から入力される映像データおよび音声データが符号化されていない場合に、映像データおよび音声データを符号化する。そして、エンコーダ943は、符号化ビットストリームをセレクタ946へ出力する。
HDD944は、映像および音声などのコンテンツデータが圧縮された符号化ビットストリーム、各種プログラムおよびその他のデータを内部のハードディスクに記録する。また、HDD944は、映像および音声の再生時に、これらデータをハードディスクから読み出す。
ディスクドライブ945は、装着されている記録媒体へのデータの記録および読み出しを行う。ディスクドライブ945に装着される記録媒体は、例えばDVD(Digital Versatile Disc)ディスク(DVD-Video、DVD-RAM(DVD - Random Access Memory)、DVD-R(DVD - Recordable)、DVD-RW(DVD - Rewritable)、DVD+R(DVD + Recordable)、DVD+RW(DVD + Rewritable)等)又はBlu-ray(登録商標)ディスクなどであってよい。
セレクタ946は、映像および音声の記録時には、チューナ941又はエンコーダ943から入力される符号化ビットストリームを選択し、選択した符号化ビットストリームをHDD944又はディスクドライブ945へ出力する。また、セレクタ946は、映像及び音声の再生時には、HDD944又はディスクドライブ945から入力される符号化ビットストリームをデコーダ947へ出力する。
デコーダ947は、符号化ビットストリームを復号し、映像データ及び音声データを生成する。そして、デコーダ947は、生成した映像データをOSD948へ出力する。また、デコーダ947は、生成した音声データを外部のスピーカへ出力する。
OSD948は、デコーダ947から入力される映像データを再生し、映像を表示する。また、OSD948は、表示する映像に、例えばメニュー、ボタン又はカーソルなどのGUIの画像を重畳してもよい。
制御部949は、CPUなどのプロセッサ、並びにRAM及びROMなどのメモリを有する。メモリは、CPUにより実行されるプログラム、及びプログラムデータなどを記憶する。メモリにより記憶されるプログラムは、例えば、記録再生装置940の起動時にCPUにより読み込まれ、実行される。CPUは、プログラムを実行することにより、例えばユーザインタフェース部950から入力される操作信号に応じて、記録再生装置940の動作を制御する。
ユーザインタフェース部950は、制御部949と接続される。ユーザインタフェース部950は、例えば、ユーザが記録再生装置940を操作するためのボタンおよびスイッチ、並びに遠隔制御信号の受信部などを有する。ユーザインタフェース部950は、これら構成要素を介してユーザによる操作を検出して操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部949へ出力する。
このように構成された記録再生装置940において、エンコーダ943は、以上の各実施の形態において説明した画像符号化装置(例えば、画像符号化装置100、画像符号化装置200、画像符号化装置300、または画像符号化装置401)の機能を有するようにしてもよい。つまり、エンコーダ943は、画像データを上述した各実施の形態において説明したいずれか方法で符号化することができる。したがって、記録再生装置940は、処理対象となる画像の、符号化による画質の低減を抑制することができる。
<第4の応用例:撮像装置>
図54は、上述した実施形態を適用した撮像装置の概略的な構成の一例を示している。撮像装置960は、被写体を撮像して画像を生成し、画像データを符号化して記録媒体に記録する。
撮像装置960は、光学ブロック961、撮像部962、信号処理部963、画像処理部964、表示部965、外部インタフェース(I/F)部966、メモリ部967、メディアドライブ968、OSD969、制御部970、ユーザインタフェース(I/F)部971、およびバス972を備える。
光学ブロック961は、撮像部962に接続される。撮像部962は、信号処理部963に接続される。表示部965は、画像処理部964に接続される。ユーザインタフェース部971は、制御部970に接続される。バス972は、画像処理部964、外部インタフェース部966、メモリ部967、メディアドライブ968、OSD969、および制御部970を相互に接続する。
光学ブロック961は、フォーカスレンズ及び絞り機構などを有する。光学ブロック961は、被写体の光学像を撮像部962の撮像面に結像させる。撮像部962は、CCD(Charge Coupled Device)又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などのイメージセンサを有し、撮像面に結像した光学像を光電変換によって電気信号としての画像信号に変換する。そして、撮像部962は、画像信号を信号処理部963へ出力する。
信号処理部963は、撮像部962から入力される画像信号に対してニー補正、ガンマ補正、色補正などの種々のカメラ信号処理を行う。信号処理部963は、カメラ信号処理後の画像データを画像処理部964へ出力する。
画像処理部964は、信号処理部963から入力される画像データを符号化し、符号化データを生成する。そして、画像処理部964は、生成した符号化データを外部インタフェース部966またはメディアドライブ968へ出力する。また、画像処理部964は、外部インタフェース部966またはメディアドライブ968から入力される符号化データを復号し、画像データを生成する。そして、画像処理部964は、生成した画像データを表示部965へ出力する。また、画像処理部964は、信号処理部963から入力される画像データを表示部965へ出力して画像を表示させてもよい。また、画像処理部964は、OSD969から取得される表示用データを、表示部965へ出力する画像に重畳してもよい。
OSD969は、例えばメニュー、ボタン又はカーソルなどのGUIの画像を生成して、生成した画像を画像処理部964へ出力する。
外部インタフェース部966は、例えばUSB入出力端子として構成される。外部インタフェース部966は、例えば、画像の印刷時に、撮像装置960とプリンタとを接続する。また、外部インタフェース部966には、必要に応じてドライブが接続される。ドライブには、例えば、磁気ディスク又は光ディスクなどのリムーバブルメディアが装着され、リムーバブルメディアから読み出されるプログラムが、撮像装置960にインストールされ得る。さらに、外部インタフェース部966は、LAN又はインターネットなどのネットワークに接続されるネットワークインタフェースとして構成されてもよい。即ち、外部インタフェース部966は、撮像装置960における伝送部としての役割を有する。
メディアドライブ968に装着される記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、又は半導体メモリなどの、読み書き可能な任意のリムーバブルメディアであってよい。また、メディアドライブ968に記録媒体が固定的に装着され、例えば、内蔵型ハードディスクドライブ又はSSD(Solid State Drive)のような非可搬性の記憶部が構成されてもよい。
制御部970は、CPUなどのプロセッサ、並びにRAM及びROMなどのメモリを有する。メモリは、CPUにより実行されるプログラム、及びプログラムデータなどを記憶する。メモリにより記憶されるプログラムは、例えば、撮像装置960の起動時にCPUにより読み込まれ、実行される。CPUは、プログラムを実行することにより、例えばユーザインタフェース部971から入力される操作信号に応じて、撮像装置960の動作を制御する。
ユーザインタフェース部971は、制御部970と接続される。ユーザインタフェース部971は、例えば、ユーザが撮像装置960を操作するためのボタン及びスイッチなどを有する。ユーザインタフェース部971は、これら構成要素を介してユーザによる操作を検出して操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部970へ出力する。
このように構成された撮像装置960において、画像処理部964は、以上の各実施の形態において説明した画像符号化装置(例えば、画像符号化装置100、画像符号化装置200、画像符号化装置300、または画像符号化装置401)の機能を有する。つまり、画像処理部964は、画像データを上述した各実施の形態において説明したいずれか方法で符号化することができる。したがって、撮像装置960は、処理対象となる画像の、符号化による画質の低減を抑制することができる。
なお、本技術は、予め用意された解像度等が互いに異なる複数の符号化データの中から適切なものをセグメント単位で選択して使用する、例えばMPEG DASH等のようなHTTPストリーミングにも適用することができる。つまり、このような複数の符号化データ間で、符号化や復号に関する情報を共有することもできる。
<10.第10の実施の形態>
<実施のその他の例>
以上において本技術を適用する装置やシステム等の例を説明したが、本技術は、これに限らず、このような装置またはシステムを構成する装置に搭載するあらゆる構成、例えば、システムLSI(Large Scale Integration)等としてのプロセッサ、複数のプロセッサ等を用いるモジュール、複数のモジュール等を用いるユニット、ユニットにさらにその他の機能を付加したセット等(すなわち、装置の一部の構成)として実施することもできる。
<ビデオセット>
本技術をセットとして実施する場合の例について、図55を参照して説明する。図55は、本技術を適用したビデオセットの概略的な構成の一例を示している。
近年、電子機器の多機能化が進んでおり、その開発や製造において、その一部の構成を販売や提供等として実施する場合、1機能を有する構成として実施を行う場合だけでなく、関連する機能を有する複数の構成を組み合わせ、複数の機能を有する1セットとして実施を行う場合も多く見られるようになってきた。
図55に示されるビデオセット1300は、このような多機能化された構成であり、画像の符号化や復号(いずれか一方でもよいし、両方でも良い)に関する機能を有するデバイスに、その機能に関連するその他の機能を有するデバイスを組み合わせたものである。
図55に示されるように、ビデオセット1300は、ビデオモジュール1311、外部メモリ1312、パワーマネージメントモジュール1313、およびフロントエンドモジュール1314等のモジュール群と、コネクティビティ1321、カメラ1322、およびセンサ1323等の関連する機能を有するデバイスとを有する。
モジュールは、互いに関連するいくつかの部品的機能をまとめ、まとまりのある機能を持った部品としたものである。具体的な物理的構成は任意であるが、例えば、それぞれ機能を有する複数のプロセッサ、抵抗やコンデンサ等の電子回路素子、その他のデバイス等を配線基板等に配置して一体化したものが考えられる。また、モジュールに他のモジュールやプロセッサ等を組み合わせて新たなモジュールとすることも考えられる。
図55の例の場合、ビデオモジュール1311は、画像処理に関する機能を有する構成を組み合わせたものであり、アプリケーションプロセッサ、ビデオプロセッサ、ブロードバンドモデム1333、およびRFモジュール1334を有する。
プロセッサは、所定の機能を有する構成をSoC(System On a Chip)により半導体チップに集積したものであり、例えばシステムLSI(Large Scale Integration)等と称されるものもある。この所定の機能を有する構成は、論理回路(ハードウエア構成)であってもよいし、CPU、ROM、RAM等と、それらを用いて実行されるプログラム(ソフトウエア構成)であってもよいし、その両方を組み合わせたものであってもよい。例えば、プロセッサが、論理回路とCPU、ROM、RAM等とを有し、機能の一部を論理回路(ハードウエア構成)により実現し、その他の機能をCPUにおいて実行されるプログラム(ソフトウエア構成)により実現するようにしてもよい。
図55のアプリケーションプロセッサ1331は、画像処理に関するアプリケーションを実行するプロセッサである。このアプリケーションプロセッサ1331において実行されるアプリケーションは、所定の機能を実現するために、演算処理を行うだけでなく、例えばビデオプロセッサ1332等、ビデオモジュール1311内外の構成を必要に応じて制御することもできる。
ビデオプロセッサ1332は、画像の符号化・復号(その一方若しくは両方)に関する機能を有するプロセッサである。
ブロードバンドモデム1333は、インターネットや公衆電話回線網等の広帯域の回線を介して行われる有線若しくは無線(またはその両方)の広帯域通信により送信するデータ(デジタル信号)をデジタル変調する等してアナログ信号に変換したり、その広帯域通信により受信したアナログ信号を復調してデータ(デジタル信号)に変換したりする。ブロードバンドモデム1333は、例えば、ビデオプロセッサ1332が処理する画像データ、画像データが符号化されたストリーム、アプリケーションプログラム、設定データ等、任意の情報を処理する。
RFモジュール1334は、アンテナを介して送受信されるRF(Radio Frequency)信号に対して、周波数変換、変復調、増幅、フィルタ処理等を行うモジュールである。例えば、RFモジュール1334は、ブロードバンドモデム1333により生成されたベースバンド信号に対して周波数変換等を行ってRF信号を生成する。また、例えば、RFモジュール1334は、フロントエンドモジュール1314を介して受信されたRF信号に対して周波数変換等を行ってベースバンド信号を生成する。
なお、図55において点線1341に示されるように、アプリケーションプロセッサ1331とビデオプロセッサ1332を、一体化し、1つのプロセッサとして構成されるようにしてもよい。
外部メモリ1312は、ビデオモジュール1311の外部に設けられた、ビデオモジュール1311により利用される記憶デバイスを有するモジュールである。この外部メモリ1312の記憶デバイスは、どのような物理構成により実現するようにしてもよいが、一般的にフレーム単位の画像データのような大容量のデータの格納に利用されることが多いので、例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory)のような比較的安価で大容量の半導体メモリにより実現するのが望ましい。
パワーマネージメントモジュール1313は、ビデオモジュール1311(ビデオモジュール1311内の各構成)への電力供給を管理し、制御する。
フロントエンドモジュール1314は、RFモジュール1334に対してフロントエンド機能(アンテナ側の送受信端の回路)を提供するモジュールである。図55に示されるように、フロントエンドモジュール1314は、例えば、アンテナ部1351、フィルタ1352、および増幅部1353を有する。
アンテナ部1351は、無線信号を送受信するアンテナおよびその周辺の構成を有する。アンテナ部1351は、増幅部1353から供給される信号を無線信号として送信し、受信した無線信号を電気信号(RF信号)としてフィルタ1352に供給する。フィルタ1352は、アンテナ部1351を介して受信されたRF信号に対してフィルタ処理等を行い、処理後のRF信号をRFモジュール1334に供給する。増幅部1353は、RFモジュール1334から供給されるRF信号を増幅し、アンテナ部1351に供給する。
コネクティビティ1321は、外部との接続に関する機能を有するモジュールである。コネクティビティ1321の物理構成は、任意である。例えば、コネクティビティ1321は、ブロードバンドモデム1333が対応する通信規格以外の通信機能を有する構成や、外部入出力端子等を有する。
例えば、コネクティビティ1321が、Bluetooth(登録商標)、IEEE 802.11(例えばWi-Fi(Wireless Fidelity、登録商標))、NFC(Near Field Communication)、IrDA(InfraRed Data Association)等の無線通信規格に準拠する通信機能を有するモジュールや、その規格に準拠した信号を送受信するアンテナ等を有するようにしてもよい。また、例えば、コネクティビティ1321が、USB(Universal Serial Bus)、HDMI(登録商標)(High-Definition Multimedia Interface)等の有線通信規格に準拠する通信機能を有するモジュールや、その規格に準拠した端子を有するようにしてもよい。さらに、例えば、コネクティビティ1321が、アナログ入出力端子等のその他のデータ(信号)伝送機能等を有するようにしてもよい。
なお、コネクティビティ1321が、データ(信号)の伝送先のデバイスを含むようにしてもよい。例えば、コネクティビティ1321が、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等の記録媒体に対してデータの読み出しや書き込みを行うドライブ(リムーバブルメディアのドライブだけでなく、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)、NAS(Network Attached Storage)等も含む)を有するようにしてもよい。また、コネクティビティ1321が、画像や音声の出力デバイス(モニタやスピーカ等)を有するようにしてもよい。
カメラ1322は、被写体を撮像し、被写体の画像データを得る機能を有するモジュールである。カメラ1322の撮像により得られた画像データは、例えば、ビデオプロセッサ1332に供給されて符号化される。
センサ1323は、例えば、音声センサ、超音波センサ、光センサ、照度センサ、赤外線センサ、イメージセンサ、回転センサ、角度センサ、角速度センサ、速度センサ、加速度センサ、傾斜センサ、磁気識別センサ、衝撃センサ、温度センサ等、任意のセンサ機能を有するモジュールである。センサ1323により検出されたデータは、例えば、アプリケーションプロセッサ1331に供給されてアプリケーション等により利用される。
以上においてモジュールとして説明した構成をプロセッサとして実現するようにしてもよいし、逆にプロセッサとして説明した構成をモジュールとして実現するようにしてもよい。
以上のような構成のビデオセット1300において、後述するようにビデオプロセッサ1332に本技術を適用することができる。したがって、ビデオセット1300は、本技術を適用したセットとして実施することができる。
<ビデオプロセッサの構成例>
図56は、本技術を適用したビデオプロセッサ1332(図55)の概略的な構成の一例を示している。
図56の例の場合、ビデオプロセッサ1332は、ビデオ信号およびオーディオ信号の入力を受けてこれらを所定の方式で符号化する機能と、符号化されたビデオデータおよびオーディオデータを復号し、ビデオ信号およびオーディオ信号を再生出力する機能とを有する。
図56に示されるように、ビデオプロセッサ1332は、ビデオ入力処理部1401、第1画像拡大縮小部1402、第2画像拡大縮小部1403、ビデオ出力処理部1404、フレームメモリ1405、およびメモリ制御部1406を有する。また、ビデオプロセッサ1332は、エンコード・デコードエンジン1407、ビデオES(Elementary Stream)バッファ1408Aおよび1408B、並びに、オーディオESバッファ1409Aおよび1409Bを有する。さらに、ビデオプロセッサ1332は、オーディオエンコーダ1410、オーディオデコーダ1411、多重化部(MUX(Multiplexer))1412、逆多重化部(DMUX(Demultiplexer))1413、およびストリームバッファ1414を有する。
ビデオ入力処理部1401は、例えばコネクティビティ1321(図55)等から入力されたビデオ信号を取得し、デジタル画像データに変換する。第1画像拡大縮小部1402は、画像データに対してフォーマット変換や画像の拡大縮小処理等を行う。第2画像拡大縮小部1403は、画像データに対して、ビデオ出力処理部1404を介して出力する先でのフォーマットに応じて画像の拡大縮小処理を行ったり、第1画像拡大縮小部1402と同様のフォーマット変換や画像の拡大縮小処理等を行ったりする。ビデオ出力処理部1404は、画像データに対して、フォーマット変換やアナログ信号への変換等を行って、再生されたビデオ信号として例えばコネクティビティ1321等に出力する。
フレームメモリ1405は、ビデオ入力処理部1401、第1画像拡大縮小部1402、第2画像拡大縮小部1403、ビデオ出力処理部1404、およびエンコード・デコードエンジン1407によって共用される画像データ用のメモリである。フレームメモリ1405は、例えばDRAM等の半導体メモリとして実現される。
メモリ制御部1406は、エンコード・デコードエンジン1407からの同期信号を受けて、アクセス管理テーブル1406Aに書き込まれたフレームメモリ1405へのアクセススケジュールに従ってフレームメモリ1405に対する書き込み・読み出しのアクセスを制御する。アクセス管理テーブル1406Aは、エンコード・デコードエンジン1407、第1画像拡大縮小部1402、第2画像拡大縮小部1403等で実行される処理に応じて、メモリ制御部1406により更新される。
エンコード・デコードエンジン1407は、画像データのエンコード処理、並びに、画像データが符号化されたデータであるビデオストリームのデコード処理を行う。例えば、エンコード・デコードエンジン1407は、フレームメモリ1405から読み出した画像データを符号化し、ビデオストリームとしてビデオESバッファ1408Aに順次書き込む。また、例えば、ビデオESバッファ1408Bからビデオストリームを順次読み出して復号し、画像データとしてフレームメモリ1405に順次書き込む。エンコード・デコードエンジン1407は、これらの符号化や復号において、フレームメモリ1405を作業領域として使用する。また、エンコード・デコードエンジン1407は、例えばマクロブロック毎の処理を開始するタイミングで、メモリ制御部1406に対して同期信号を出力する。
ビデオESバッファ1408Aは、エンコード・デコードエンジン1407によって生成されたビデオストリームをバッファリングして、多重化部(MUX)1412に供給する。ビデオESバッファ1408Bは、逆多重化部(DMUX)1413から供給されたビデオストリームをバッファリングして、エンコード・デコードエンジン1407に供給する。
オーディオESバッファ1409Aは、オーディオエンコーダ1410によって生成されたオーディオストリームをバッファリングして、多重化部(MUX)1412に供給する。オーディオESバッファ1409Bは、逆多重化部(DMUX)1413から供給されたオーディオストリームをバッファリングして、オーディオデコーダ1411に供給する。
オーディオエンコーダ1410は、例えばコネクティビティ1321等から入力されたオーディオ信号を例えばデジタル変換し、例えばMPEGオーディオ方式やAC3(AudioCode number 3)方式等の所定の方式で符号化する。オーディオエンコーダ1410は、オーディオ信号が符号化されたデータであるオーディオストリームをオーディオESバッファ1409Aに順次書き込む。オーディオデコーダ1411は、オーディオESバッファ1409Bから供給されたオーディオストリームを復号し、例えばアナログ信号への変換等を行って、再生されたオーディオ信号として例えばコネクティビティ1321等に供給する。
多重化部(MUX)1412は、ビデオストリームとオーディオストリームとを多重化する。この多重化の方法(すなわち、多重化により生成されるビットストリームのフォーマット)は任意である。また、この多重化の際に、多重化部(MUX)1412は、所定のヘッダ情報等をビットストリームに付加することもできる。つまり、多重化部(MUX)1412は、多重化によりストリームのフォーマットを変換することができる。例えば、多重化部(MUX)1412は、ビデオストリームとオーディオストリームとを多重化することにより、転送用のフォーマットのビットストリームであるトランスポートストリームに変換する。また、例えば、多重化部(MUX)1412は、ビデオストリームとオーディオストリームとを多重化することにより、記録用のファイルフォーマットのデータ(ファイルデータ)に変換する。
逆多重化部(DMUX)1413は、多重化部(MUX)1412による多重化に対応する方法で、ビデオストリームとオーディオストリームとが多重化されたビットストリームを逆多重化する。つまり、逆多重化部(DMUX)1413は、ストリームバッファ1414から読み出されたビットストリームからビデオストリームとオーディオストリームとを抽出する(ビデオストリームとオーディオストリームとを分離する)。つまり、逆多重化部(DMUX)1413は、逆多重化によりストリームのフォーマットを変換(多重化部(MUX)1412による変換の逆変換)することができる。例えば、逆多重化部(DMUX)1413は、例えばコネクティビティ1321やブロードバンドモデム1333等から供給されたトランスポートストリームを、ストリームバッファ1414を介して取得し、逆多重化することにより、ビデオストリームとオーディオストリームとに変換することができる。また、例えば、逆多重化部(DMUX)1413は、例えばコネクティビティ1321により各種記録媒体から読み出されたファイルデータを、ストリームバッファ1414を介して取得し、逆多重化することにより、ビデオストリームとオーディオストリームとに変換することができる。
ストリームバッファ1414は、ビットストリームをバッファリングする。例えば、ストリームバッファ1414は、多重化部(MUX)1412から供給されたトランスポートストリームをバッファリングし、所定のタイミングにおいて、若しくは外部からの要求等に基づいて、例えばコネクティビティ1321やブロードバンドモデム1333等に供給する。
また、例えば、ストリームバッファ1414は、多重化部(MUX)1412から供給されたファイルデータをバッファリングし、所定のタイミングにおいて、若しくは外部からの要求等に基づいて、例えばコネクティビティ1321等に供給し、各種記録媒体に記録させる。
さらに、ストリームバッファ1414は、例えばコネクティビティ1321やブロードバンドモデム1333等を介して取得したトランスポートストリームをバッファリングし、所定のタイミングにおいて、若しくは外部からの要求等に基づいて、逆多重化部(DMUX)1413に供給する。
また、ストリームバッファ1414は、例えばコネクティビティ1321等において各種記録媒体から読み出されたファイルデータをバッファリングし、所定のタイミングにおいて、若しくは外部からの要求等に基づいて、逆多重化部(DMUX)1413に供給する。
次に、このような構成のビデオプロセッサ1332の動作の例について説明する。例えば、コネクティビティ1321等からビデオプロセッサ1332に入力されたビデオ信号は、ビデオ入力処理部1401において4:2:2Y/Cb/Cr方式等の所定の方式のデジタル画像データに変換され、フレームメモリ1405に順次書き込まれる。このデジタル画像データは、第1画像拡大縮小部1402または第2画像拡大縮小部1403に読み出されて、4:2:0Y/Cb/Cr方式等の所定の方式へのフォーマット変換および拡大縮小処理が行われ、再びフレームメモリ1405に書き込まれる。この画像データは、エンコード・デコードエンジン1407によって符号化され、ビデオストリームとしてビデオESバッファ1408Aに書き込まれる。
また、コネクティビティ1321等からビデオプロセッサ1332に入力されたオーディオ信号は、オーディオエンコーダ1410によって符号化され、オーディオストリームとして、オーディオESバッファ1409Aに書き込まれる。
ビデオESバッファ1408Aのビデオストリームと、オーディオESバッファ1409Aのオーディオストリームは、多重化部(MUX)1412に読み出されて多重化され、トランスポートストリーム若しくはファイルデータ等に変換される。多重化部(MUX)1412により生成されたトランスポートストリームは、ストリームバッファ1414にバッファされた後、例えばコネクティビティ1321やブロードバンドモデム1333等を介して外部ネットワークに出力される。また、多重化部(MUX)1412により生成されたファイルデータは、ストリームバッファ1414にバッファされた後、例えばコネクティビティ1321等に出力され、各種記録媒体に記録される。
また、例えばコネクティビティ1321やブロードバンドモデム1333等を介して外部ネットワークからビデオプロセッサ1332に入力されたトランスポートストリームは、ストリームバッファ1414にバッファされた後、逆多重化部(DMUX)1413により逆多重化される。また、例えばコネクティビティ1321等において各種記録媒体から読み出され、ビデオプロセッサ1332に入力されたファイルデータは、ストリームバッファ1414にバッファされた後、逆多重化部(DMUX)1413により逆多重化される。つまり、ビデオプロセッサ1332に入力されたトランスポートストリームまたはファイルデータは、逆多重化部(DMUX)1413によりビデオストリームとオーディオストリームとに分離される。
オーディオストリームは、オーディオESバッファ1409Bを介してオーディオデコーダ1411に供給され、復号されてオーディオ信号が再生される。また、ビデオストリームは、ビデオESバッファ1408Bに書き込まれた後、エンコード・デコードエンジン1407により順次読み出されて復号されてフレームメモリ1405に書き込まれる。復号された画像データは、第2画像拡大縮小部1403によって拡大縮小処理されて、フレームメモリ1405に書き込まれる。そして、復号された画像データは、ビデオ出力処理部1404に読み出されて、4:2:2Y/Cb/Cr方式等の所定の方式にフォーマット変換され、さらにアナログ信号に変換されて、ビデオ信号が再生出力される。
このように構成されるビデオプロセッサ1332に本技術を適用する場合、エンコード・デコードエンジン1407に、上述した各実施形態に係る本技術を適用すればよい。つまり、例えば、エンコード・デコードエンジン1407が、上述した各実施の形態に係る画像符号化装置の機能を有するようにすればよい。このようにすることにより、ビデオプロセッサ1332は、図1乃至図43を参照して上述した効果と同様の効果を得ることができる。
なお、エンコード・デコードエンジン1407において、本技術(すなわち、上述した各実施形態に係る画像符号化装置や画像復号装置の機能)は、論理回路等のハードウエアにより実現するようにしてもよいし、組み込みプログラム等のソフトウエアにより実現するようにしてもよいし、それらの両方により実現するようにしてもよい。
<ビデオプロセッサの他の構成例>
図57は、本技術を適用したビデオプロセッサ1332の概略的な構成の他の例を示している。図57の例の場合、ビデオプロセッサ1332は、ビデオデータを所定の方式で符号化・復号する機能を有する。
より具体的には、図57に示されるように、ビデオプロセッサ1332は、制御部1511、ディスプレイインタフェース1512、ディスプレイエンジン1513、画像処理エンジン1514、および内部メモリ1515を有する。また、ビデオプロセッサ1332は、コーデックエンジン1516、メモリインタフェース1517、多重化・逆多重化部(MUX DMUX)1518、ネットワークインタフェース1519、およびビデオインタフェース1520を有する。
制御部1511は、ディスプレイインタフェース1512、ディスプレイエンジン1513、画像処理エンジン1514、およびコーデックエンジン1516等、ビデオプロセッサ1332内の各処理部の動作を制御する。
図57に示されるように、制御部1511は、例えば、メインCPU1531、サブCPU1532、およびシステムコントローラ1533を有する。メインCPU1531は、ビデオプロセッサ1332内の各処理部の動作を制御するためのプログラム等を実行する。メインCPU1531は、そのプログラム等に従って制御信号を生成し、各処理部に供給する(つまり、各処理部の動作を制御する)。サブCPU1532は、メインCPU1531の補助的な役割を果たす。例えば、サブCPU1532は、メインCPU1531が実行するプログラム等の子プロセスやサブルーチン等を実行する。システムコントローラ1533は、メインCPU1531およびサブCPU1532が実行するプログラムを指定する等、メインCPU1531およびサブCPU1532の動作を制御する。
ディスプレイインタフェース1512は、制御部1511の制御の下、画像データを例えばコネクティビティ1321等に出力する。例えば、ディスプレイインタフェース1512は、デジタルデータの画像データをアナログ信号に変換し、再生されたビデオ信号として、またはデジタルデータの画像データのまま、コネクティビティ1321のモニタ装置等に出力する。
ディスプレイエンジン1513は、制御部1511の制御の下、画像データに対して、その画像を表示させるモニタ装置等のハードウエアスペックに合わせるように、フォーマット変換、サイズ変換、色域変換等の各種変換処理を行う。
画像処理エンジン1514は、制御部1511の制御の下、画像データに対して、例えば画質改善のためのフィルタ処理等、所定の画像処理を施す。
内部メモリ1515は、ディスプレイエンジン1513、画像処理エンジン1514、およびコーデックエンジン1516により共用される、ビデオプロセッサ1332の内部に設けられたメモリである。内部メモリ1515は、例えば、ディスプレイエンジン1513、画像処理エンジン1514、およびコーデックエンジン1516の間で行われるデータの授受に利用される。例えば、内部メモリ1515は、ディスプレイエンジン1513、画像処理エンジン1514、またはコーデックエンジン1516から供給されるデータを格納し、必要に応じて(例えば、要求に応じて)、そのデータを、ディスプレイエンジン1513、画像処理エンジン1514、またはコーデックエンジン1516に供給する。この内部メモリ1515は、どのような記憶デバイスにより実現するようにしてもよいが、一般的にブロック単位の画像データやパラメータ等といった小容量のデータの格納に利用することが多いので、例えばSRAM(Static Random Access Memory)のような比較的(例えば外部メモリ1312と比較して)小容量だが応答速度が高速な半導体メモリにより実現するのが望ましい。
コーデックエンジン1516は、画像データの符号化や復号に関する処理を行う。このコーデックエンジン1516が対応する符号化・復号の方式は任意であり、その数は1つであってもよいし、複数であってもよい。例えば、コーデックエンジン1516は、複数の符号化・復号方式のコーデック機能を備え、その中から選択されたもので画像データの符号化若しくは符号化データの復号を行うようにしてもよい。
図57に示される例において、コーデックエンジン1516は、コーデックに関する処理の機能ブロックとして、例えば、MPEG-2 Video1541、AVC/H.2641542、HEVC/H.2651543、HEVC/H.265(Scalable)1544、HEVC/H.265(Multi-view)1545、およびMPEG-DASH1551を有する。
MPEG-2 Video1541は、画像データをMPEG-2方式で符号化したり復号したりする機能ブロックである。AVC/H.2641542は、画像データをAVC方式で符号化したり復号したりする機能ブロックである。HEVC/H.2651543は、画像データをHEVC方式で符号化したり復号したりする機能ブロックである。HEVC/H.265(Scalable)1544は、画像データをHEVC方式でスケーラブル符号化したりスケーラブル復号したりする機能ブロックである。HEVC/H.265(Multi-view)1545は、画像データをHEVC方式で多視点符号化したり多視点復号したりする機能ブロックである。
MPEG-DASH1551は、画像データをMPEG-DASH(MPEG-Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)方式で送受信する機能ブロックである。MPEG-DASHは、HTTP(HyperText Transfer Protocol)を使ってビデオのストリーミングを行う技術であり、予め用意された解像度等が互いに異なる複数の符号化データの中から適切なものをセグメント単位で選択し伝送することを特徴の1つとする。MPEG-DASH1551は、規格に準拠するストリームの生成やそのストリームの伝送制御等を行い、画像データの符号化・復号については、上述したMPEG-2 Video1541乃至HEVC/H.265(Multi-view)1545を利用する。
メモリインタフェース1517は、外部メモリ1312用のインタフェースである。画像処理エンジン1514やコーデックエンジン1516から供給されるデータは、メモリインタフェース1517を介して外部メモリ1312に供給される。また、外部メモリ1312から読み出されたデータは、メモリインタフェース1517を介してビデオプロセッサ1332(画像処理エンジン1514若しくはコーデックエンジン1516)に供給される。
多重化・逆多重化部(MUX DMUX)1518は、符号化データのビットストリーム、画像データ、ビデオ信号等、画像に関する各種データの多重化や逆多重化を行う。この多重化・逆多重化の方法は任意である。例えば、多重化の際に、多重化・逆多重化部(MUX DMUX)1518は、複数のデータを1つにまとめるだけでなく、所定のヘッダ情報等をそのデータに付加することもできる。また、逆多重化の際に、多重化・逆多重化部(MUX DMUX)1518は、1つのデータを複数に分割するだけでなく、分割した各データに所定のヘッダ情報等を付加することもできる。つまり、多重化・逆多重化部(MUX DMUX)1518は、多重化・逆多重化によりデータのフォーマットを変換することができる。例えば、多重化・逆多重化部(MUX DMUX)1518は、ビットストリームを多重化することにより、転送用のフォーマットのビットストリームであるトランスポートストリームや、記録用のファイルフォーマットのデータ(ファイルデータ)に変換することができる。もちろん、逆多重化によりその逆変換も可能である。
ネットワークインタフェース1519は、例えばブロードバンドモデム1333やコネクティビティ1321等向けのインタフェースである。ビデオインタフェース1520は、例えばコネクティビティ1321やカメラ1322等向けのインタフェースである。
次に、このようなビデオプロセッサ1332の動作の例について説明する。例えば、コネクティビティ1321やブロードバンドモデム1333等を介して外部ネットワークからトランスポートストリームを受信すると、そのトランスポートストリームは、ネットワークインタフェース1519を介して多重化・逆多重化部(MUX DMUX)1518に供給されて逆多重化され、コーデックエンジン1516により復号される。コーデックエンジン1516の復号により得られた画像データは、例えば、画像処理エンジン1514により所定の画像処理が施され、ディスプレイエンジン1513により所定の変換が行われ、ディスプレイインタフェース1512を介して例えばコネクティビティ1321等に供給され、その画像がモニタに表示される。また、例えば、コーデックエンジン1516の復号により得られた画像データは、コーデックエンジン1516により再符号化され、多重化・逆多重化部(MUX DMUX)1518により多重化されてファイルデータに変換され、ビデオインタフェース1520を介して例えばコネクティビティ1321等に出力され、各種記録媒体に記録される。
さらに、例えば、コネクティビティ1321等により図示せぬ記録媒体から読み出された、画像データが符号化された符号化データのファイルデータは、ビデオインタフェース1520を介して多重化・逆多重化部(MUX DMUX)1518に供給されて逆多重化され、コーデックエンジン1516により復号される。コーデックエンジン1516の復号により得られた画像データは、画像処理エンジン1514により所定の画像処理が施され、ディスプレイエンジン1513により所定の変換が行われ、ディスプレイインタフェース1512を介して例えばコネクティビティ1321等に供給され、その画像がモニタに表示される。また、例えば、コーデックエンジン1516の復号により得られた画像データは、コーデックエンジン1516により再符号化され、多重化・逆多重化部(MUX DMUX)1518により多重化されてトランスポートストリームに変換され、ネットワークインタフェース1519を介して例えばコネクティビティ1321やブロードバンドモデム1333等に供給され図示せぬ他の装置に伝送される。
なお、ビデオプロセッサ1332内の各処理部の間での画像データやその他のデータの授受は、例えば、内部メモリ1515や外部メモリ1312を利用して行われる。また、パワーマネージメントモジュール1313は、例えば制御部1511への電力供給を制御する。
このように構成されるビデオプロセッサ1332に本技術を適用する場合、コーデックエンジン1516に、上述した各実施形態に係る本技術を適用すればよい。つまり、例えば、コーデックエンジン1516が、上述した各実施の形態に係る画像符号化装置を実現する機能ブロックを有するようにすればよい。このようにすることにより、ビデオプロセッサ1332は、図1乃至図43を参照して上述した効果と同様の効果を得ることができる。
なお、コーデックエンジン1516において、本技術(すなわち、上述した各実施形態に係る画像符号化装置や画像復号装置の機能)は、論理回路等のハードウエアにより実現するようにしてもよいし、組み込みプログラム等のソフトウエアにより実現するようにしてもよいし、それらの両方により実現するようにしてもよい。
以上にビデオプロセッサ1332の構成を2例示したが、ビデオプロセッサ1332の構成は任意であり、上述した2例以外のものであってもよい。また、このビデオプロセッサ1332は、1つの半導体チップとして構成されるようにしてもよいが、複数の半導体チップとして構成されるようにしてもよい。例えば、複数の半導体を積層する3次元積層LSIとしてもよい。また、複数のLSIにより実現されるようにしてもよい。
<装置への適用例>
ビデオセット1300は、画像データを処理する各種装置に組み込むことができる。例えば、ビデオセット1300は、テレビジョン装置900(図51)、携帯電話機920(図52)、記録再生装置940(図53)、撮像装置960(図54)等に組み込むことができる。ビデオセット1300を組み込むことにより、その装置は、図1乃至図43を参照して上述した効果と同様の効果を得ることができる。
なお、上述したビデオセット1300の各構成の一部であっても、ビデオプロセッサ1332を含むものであれば、本技術を適用した構成として実施することができる。例えば、ビデオプロセッサ1332のみを本技術を適用したビデオプロセッサとして実施することができる。また、例えば、上述したように点線1341により示されるプロセッサやビデオモジュール1311等を、本技術を適用したプロセッサやモジュール等として実施することができる。さらに、例えば、ビデオモジュール1311、外部メモリ1312、パワーマネージメントモジュール1313、およびフロントエンドモジュール1314を組み合わせ、本技術を適用したビデオユニット1361として実施することもできる。いずれの構成の場合であっても、図1乃至図43を参照して上述した効果と同様の効果を得ることができる。
つまり、ビデオプロセッサ1332を含むものであればどのような構成であっても、ビデオセット1300の場合と同様に、画像データを処理する各種装置に組み込むことができる。例えば、ビデオプロセッサ1332、点線1341により示されるプロセッサ、ビデオモジュール1311、または、ビデオユニット1361を、テレビジョン装置900(図51)、携帯電話機920(図52)、記録再生装置940(図53)、撮像装置960(図54)等に組み込むことができる。そして、本技術を適用したいずれかの構成を組み込むことにより、その装置は、ビデオセット1300の場合と同様に、図1乃至図43を参照して上述した効果と同様の効果を得ることができる。
また、本明細書では、各種情報が、符号化ストリームに多重化されて、符号化側から復号側へ伝送される例について説明した。しかしながら、これら情報を伝送する手法はかかる例に限定されない。例えば、これら情報は、符号化ビットストリームに多重化されることなく、符号化ビットストリームと関連付けられた別個のデータとして伝送され又は記録されてもよい。ここで、「関連付ける」という用語は、ビットストリームに含まれる画像(スライス若しくはブロックなど、画像の一部であってもよい)と当該画像に対応する情報とを復号時にリンクさせ得るようにすることを意味する。即ち、情報は、画像(又はビットストリーム)とは別の伝送路上で伝送されてもよい。また、情報は、画像(又はビットストリーム)とは別の記録媒体(又は同一の記録媒体の別の記録エリア)に記録されてもよい。さらに、情報と画像(又はビットストリーム)とは、例えば、複数フレーム、1フレーム、又はフレーム内の一部分などの任意の単位で互いに関連付けられてよい。
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
(1) 予測画像を生成する際に参照される参照画像データの画質の予測に基づいて、予測画像生成のモードを制限する制御部と、
前記制御部により制限されていないモードで前記予測画像を生成する予測部と、
前記予測部により生成された前記予測画像を用いて、画像データを符号化する符号化部と
を備える画像符号化装置。
(2) 前記制御部は、処理対象であるカレントブロックの複雑度に応じて、インター予測モードを制限する
(1)、(3)乃至(19)のいずれかに記載の画像符号化装置。
(3) 前記制御部は、処理対象であるカレントブロックの周辺ブロックの複雑度に応じて、イントラ予測の方向を制限する
(1)、(2)、(4)乃至(19)のいずれかに記載の画像符号化装置。
(4) 前記制御部は、処理対象であるカレントブロックの周辺ブロックをフレームメモリに格納する際の符号化のブロックの形状に応じて、イントラ予測の方向を制限する
(1)乃至(3)、(5)乃至(19)のいずれかに記載の画像符号化装置。
(5) 前記制御部は、前記カレントブロックの、複数の前記ブロックで構成される辺の側からのイントラ予測を制限する
(1)乃至(4)、(6)乃至(19)のいずれかに記載の画像符号化装置。
(6) 前記制御部は、処理対象であるカレントブロックの周辺ブロックの複雑度に応じて、イントラAngular予測の方向を制限する
(1)乃至(5)、(7)乃至(19)のいずれかに記載の画像符号化装置。
(7) 前記制御部は、処理対象であるカレントブロックの周辺ブロックをフレームメモリに格納する際の符号化の設定に応じて、イントラ予測の方向を制限する
(1)乃至(6)、(8)乃至(19)のいずれかに記載の画像符号化装置。
(8) 前記制御部は、処理対象であるカレントブロックの周辺ブロックの複雑度と、前記周辺ブロックの符号化タイプとに応じて、イントラ予測の方向を制限する
(1)乃至(7)、(9)乃至(19)のいずれかに記載の画像符号化装置。
(9) 前記制御部は、前記符号化タイプがイントラ予測の場合、前記周辺ブロックの複雑度に関わらず、前記イントラ予測の方向を制限しない
(1)乃至(8)、(10)乃至(19)のいずれかに記載の画像符号化装置。
(10) 前記制御部は、前記符号化タイプがインター予測の場合、前記周辺ブロックの複雑度に関わらず、前記イントラ予測の方向を制限する
(1)乃至(9)、(11)乃至(19)のいずれかに記載の画像符号化装置。
(11) 前記制御部は、処理対象であるカレントブロックの周辺ブロックをフレームメモリに格納する際の符号化の設定と、前記周辺ブロックの符号化タイプとに応じて、イントラ予測の方向を制限する
(1)乃至(10)、(12)乃至(19)のいずれかに記載の画像符号化装置。
(12) 前記符号化タイプがイントラ予測の場合、前記周辺ブロックの複雑度に関わらず、前記イントラ予測の方向を制限しない
(1)乃至(11)、(13)乃至(19)のいずれかに記載の画像符号化装置。
(13) 前記制御部は、処理対象であるカレントブロックの周辺ブロックをフレームメモリに格納する際の符号化の設定に応じて、constrained_intra_pred_flagの値を制限する
(1)乃至(12)、(14)乃至(19)のいずれかに記載の画像符号化装置。
(14) 前記制御部は、処理対象であるカレントブロックの周辺ブロックをフレームメモリに格納する際の符号化の設定に応じて、strong_intra_smoothing_enabled_flagの値を制限する
(1)乃至(13)、(15)乃至(19)のいずれかに記載の画像符号化装置。
(15) 前記制御部は、画像復号装置が復号済みのブロックをフレームメモリに格納する際に符号化を行うか否かに応じて、イントラ予測の方向を制限する
(1)乃至(14)、(16)乃至(19)のいずれかに記載の画像符号化装置。
(16) 前記制御部は、前記画像復号装置が前記符号化を行う場合、前記イントラ予測の方向を制限する
(1)乃至(15)、(17)乃至(19)のいずれかに記載の画像符号化装置。
(17) 前記制御部は、前記画像復号装置が前記符号化を行い、かつ、処理対象であるカレントブロックの周辺ブロックがインター予測である場合、前記イントラ予測の方向を制限する
(1)乃至(16)、(18)、(19)のいずれかに記載の画像符号化装置。
(18) 前記制御部は、画像復号装置が前記符号化を行う場合、constrained_intra_pred_flagの値を制限する
(1)乃至(17)、(19)のいずれかに記載の画像符号化装置。
(19) 前記制御部は、画像復号装置が前記符号化を行う場合、strong_intra_smoothing_enabled_flagの値を制限する
(1)乃至(18)のいずれかに記載の画像符号化装置。
(20) 予測画像を生成する際に参照される参照画像データの画質の予測に基づいて、前記予測画像生成のモードを制限し、
制限されていないモードで前記予測画像を生成し、
生成された前記予測画像を用いて、画像データを符号化する
画像符号化方法。