JP6643665B2 - 動画像符号化方法、動画像復号化方法、動画像符号化装置および動画像復号化装置 - Google Patents
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Description
既に標準化されている、H.264と呼ばれる動画像符号化方式では、情報量の圧縮のために、Iピクチャ、Pピクチャ、Bピクチャという3種類のピクチャタイプを用いている。Iピクチャは、インター予測符号化処理を行わない、すなわち、ピクチャ内予測(以降、イントラ予測と呼ぶ)符号化処理を行うピクチャである。Pピクチャは、表示時間順で、符号化対象ピクチャの前方または後方にある既に符号化済みの1つのピクチャを参照してインター予測符号化を行うピクチャである。Bピクチャは、表示時間順で、符号化対象ピクチャの前方または後方にある既に符号化済みの2つのピクチャを参照してインター予測符号化を行うピクチャである。
図1は、本実施の形態に係る動画像符号化方法を用いた動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。
Cost=D+λR
図9は、本実施の形態に係る動画像復号化方法を用いた動画像復号化装置の構成を示すブロック図である。
本実施の形態では、直交変換スキップフラグの値に応じて、量子化マトリクスを適切に適用しながら、更に、直交変換スキップ時の量子化係数のスキャン順を適切に制御する。これにより、符号化効率を向上することができる。以下、本実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図19は、本実施の形態に係る動画像復号化方法を用いた動画像復号化装置の構成を示すブロック図である。
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法(画像符号化方法)または動画像復号化方法(画像復号方法)の構成を実現するためのプログラムを記憶メディアに記録することにより、上記各実施の形態で示した処理を独立したコンピュータシステムにおいて簡単に実施することが可能となる。記憶メディアは、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ICカード、半導体メモリ等、プログラムを記録できるものであればよい。
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置と、MPEG−2、MPEG4−AVC、VC−1など異なる規格に準拠した動画像符号化方法または装置とを、必要に応じて適宜切替えることにより、映像データを生成することも可能である。
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法および装置、動画像復号化方法および装置は、典型的には集積回路であるLSIで実現される。一例として、図37に1チップ化されたLSIex500の構成を示す。LSIex500は、以下に説明する要素ex501、ex502、ex503、ex504、ex505、ex506、ex507、ex508、ex509を備え、各要素はバスex510を介して接続している。電源回路部ex505は電源がオン状態の場合に各部に対して電力を供給することで動作可能な状態に起動する。
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを復号する場合、従来のMPEG−2、MPEG4−AVC、VC−1などの規格に準拠する映像データを復号する場合に比べ、処理量が増加することが考えられる。そのため、LSIex500において、従来の規格に準拠する映像データを復号する際のCPUex502の駆動周波数よりも高い駆動周波数に設定する必要がある。しかし、駆動周波数を高くすると、消費電力が高くなるという課題が生じる。
テレビや、携帯電話など、上述した機器・システムには、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力される場合がある。このように、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力された場合にも復号できるようにするために、LSIex500の信号処理部ex507が複数の規格に対応している必要がある。しかし、それぞれの規格に対応する信号処理部ex507を個別に用いると、LSIex500の回路規模が大きくなり、また、コストが増加するという課題が生じる。
11 予測残差生成部
12 フラグ算出部
13 直交変換部
14 量子化部
15 フラグ符号化部
16 係数符号化部
20 動画像復号化装置
21 フラグ復号化部
22 係数復号化部
23 逆量子化部
24 逆直交変換部
25 再構成画像生成部
100,100a 動画像符号化装置
101,101a 減算器
102,102a 直交変換部
103,103a 量子化部
104,104a 可変長符号化部
105,105a,201,201a 逆量子化部
106,106a,202,202a 逆直交変換部
107,107a,203,203a 加算器
108,108a,204,204a ブロックメモリ
109,109a,205,205a フレームメモリ
110,110a,206,206a イントラ予測部
111,111a,207,207a インター予測部
112,112a,208,208a スイッチ
113,113a,210,210a インター予測制御部
114,114a,212,212a colPicメモリ
115,115a,211,211a マージブロック候補算出部
116,116a ピクチャタイプ決定部
200,200a 動画像復号化装置
209,209a 可変長復号化部
Claims (4)
- 動画像をブロックごとに符号化する動画像符号化方法であって、
符号化対象ブロックに隣接する参照ブロックまたは、符号化対象ピクチャと異なる参照ピクチャ内の参照ブロックを用いて、前記符号化対象ブロックの予測画像を生成し、前記符号化対象ブロックと前記予測画像との差分である予測残差を生成する予測残差生成ステップと、
前記予測残差に対して水平および垂直の変換を適用するか否かを判定する判定ステップと、
前記判定結果に応じて、前記予測残差に対して前記水平および垂直の変換を行うことによって、複数の変換係数を算出する変換ステップと、
前記複数の変換係数に対して量子化を行うことによって、複数の量子化係数を算出する量子化ステップと、
前記判定結果を示す変換スキップフラグを可変長符号化するフラグ符号化ステップと、
前記判定結果が前記水平および垂直の変換を適用することを示す場合には第1のスキャン順にしたがい、前記判定結果が前記水平および垂直の何れの変換も適用しないことを示す場合には、前記第1のスキャン順と異なる第2のスキャン順にしたがって、前記複数の量子化係数を可変長符号化する係数符号化ステップと、を含み、
前記係数符号化ステップでは、
前記判定結果が前記水平および垂直の変換を適用することを示し、かつ、前記予測画像がイントラ予測によって生成される場合は、前記イントラ予測の予測モードに基づいて前記第1のスキャン順を決定し、
前記判定結果が前記水平および垂直の何れの変換も適用しないことを示し、かつ、前記予測画像がイントラ予測によって生成されるとともに、前記イントラ予測の予測モードが垂直方向の予測である場合には、前記第2のスキャン順として垂直方向に沿った順に決定する、
動画像符号化方法。 - 符号化ビットストリームから動画像をブロックごとに復号化する動画像復号化方法であって、
復号化対象ブロックに対して水平および垂直の逆変換を適用するか否かを示す変換スキップフラグを可変長復号化するフラグ復号化ステップと、
前記変換スキップフラグが前記水平および垂直の逆変換を適用することを示す場合には第1のスキャン順にしたがい、前記水平および垂直の何れの逆変換も適用しないことを示す場合には、前記第1のスキャン順と異なる第2のスキャン順にしたがって、前記復号化対象ブロックに含まれる複数の量子化係数を可変長復号化する係数復号化ステップと、
可変長復号化された前記複数の量子化係数に対して逆量子化を行うことによって、複数の逆量子化係数を算出する逆量子化ステップと、
前記変換スキップフラグの値に応じて、前記複数の逆量子化係数に対して前記水平および垂直の逆変換を行うことによって、前記復号化対象ブロックの予測残差を取得する逆変換ステップと、
前記復号化対象ブロックに隣接する参照ブロックまたは、復号化対象ピクチャと異なる参照ピクチャ内の参照ブロックを用いて、前記復号化対象ブロックの予測画像を生成し、前記予測残差と前記予測画像とを加算することにより再構成画像を生成する再構成画像生成ステップと、を含み、
前記係数復号化ステップでは、
前記変換スキップフラグが前記水平および垂直の逆変換を適用することを示し、かつ、前記予測画像がイントラ予測によって生成される場合は、前記イントラ予測の予測モードに基づいて前記第1のスキャン順を決定し、
前記変換スキップフラグが前記水平および垂直の何れの逆変換も適用しないことを示し、かつ、前記予測画像がイントラ予測によって生成されるとともに、前記イントラ予測の予測モードが垂直方向の予測である場合には、前記第2のスキャン順として垂直方向に沿った順に決定する、
動画像復号化方法。 - 処理回路と、前記処理回路に接続される記憶部とを備え、動画像をブロックごとに符号化する動画像符号化装置であって、
前記処理回路は、
前記記憶部に保持されるブロックである、符号化対象ブロックに隣接する参照ブロックまたは符号化対象ピクチャと異なる参照ピクチャ内の参照ブロックを用いて、前記符号化対象ブロックの予測画像を生成し、前記符号化対象ブロックと前記予測画像との差分である予測残差を生成する予測残差生成ステップと、
前記予測残差に対して水平および垂直の変換を適用するか否かを判定する判定ステップと、
前記判定結果に応じて、前記予測残差に対して前記水平および垂直の変換を行うことによって、複数の変換係数を算出する変換ステップと、
前記複数の変換係数に対して量子化を行うことによって、複数の量子化係数を算出する量子化ステップと、
前記判定結果を示す変換スキップフラグを可変長符号化するフラグ符号化ステップと、
前記判定結果が前記水平および垂直の変換を適用することを示す場合には第1のスキャン順にしたがい、前記判定結果が前記水平および垂直の何れの変換も適用しないことを示す場合には、前記第1のスキャン順と異なる第2のスキャン順にしたがって、前記複数の量子化係数を可変長符号化する係数符号化ステップと、を実行することにより前記動画像をブロックごとに符号化し、
前記係数符号化ステップでは、
前記判定結果が前記水平および垂直の変換を適用することを示し、かつ、前記予測画像がイントラ予測によって生成される場合は、前記イントラ予測の予測モードに基づいて前記第1のスキャン順を決定し、
前記判定結果が前記水平および垂直の何れの変換も適用しないことを示し、かつ、前記予測画像がイントラ予測によって生成されるとともに、前記イントラ予測の予測モードが垂直方向の予測である場合には、前記第2のスキャン順として垂直方向に沿った順に決定する、
動画像符号化装置。 - 処理回路と、前記処理回路に接続される記憶部とを備え、符号化ビットストリームから動画像をブロックごとに復号化する動画像復号化装置であって、
前記処理回路は、
復号化対象ブロックに対して水平および垂直の逆変換を適用するか否かを示す変換スキップフラグを可変長復号化するフラグ復号化ステップと、
前記変換スキップフラグが前記水平および垂直の逆変換を適用することを示す場合には第1のスキャン順にしたがい、前記水平および垂直の何れの逆変換も適用しないことを示す場合には、前記第1のスキャン順と異なる第2のスキャン順にしたがって、前記復号化対象ブロックに含まれる複数の量子化係数を可変長復号化する係数復号化ステップと、
可変長復号化された前記複数の量子化係数に対して逆量子化を行うことによって、複数の逆量子化係数を算出する逆量子化ステップと、
前記変換スキップフラグの値に応じて、前記複数の逆量子化係数に対して前記水平および垂直の逆変換を行うことによって、前記復号化対象ブロックの予測残差を取得する逆変換ステップと、
前記記憶部に保持されるブロックである、前記復号化対象ブロックに隣接する参照ブロックまたは復号化対象ピクチャと異なる参照ピクチャ内の参照ブロックを用いて、前記復号化対象ブロックの予測画像を生成し、前記予測残差と前記予測画像とを加算することにより再構成画像を生成する再構成画像生成ステップと、を実行することにより前記動画像を復号し、
前記係数復号化ステップでは、
前記変換スキップフラグが前記水平および垂直の逆変換を適用することを示し、かつ、前記予測画像がイントラ予測によって生成される場合は、前記イントラ予測の予測モードに基づいて前記第1のスキャン順を決定し、
前記変換スキップフラグが前記水平および垂直の何れの逆変換も適用しないことを示し、かつ、前記予測画像がイントラ予測によって生成されるとともに、前記イントラ予測の予測モードが垂直方向の予測である場合には、前記第2のスキャン順として垂直方向に沿った順に決定する、
動画像復号化装置。
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