JP7184984B2 - Image decoding device, image decoding method and program - Google Patents
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Description
本発明は、画像復号装置、画像復号方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to an image decoding device, an image decoding method and a program.
従来、一次変換後の係数に対して二次変換を行うRST(Reduced Secondary Transform)(非特許文献2参照)及びLFNST(Low-Frequency Non-Separable Transform)(非特許文献1参照)という技術が知られている。 Conventionally, techniques called RST (Reduced Secondary Transform) (see Non-Patent Document 2) and LFNST (Low-Frequency Non-Separable Transform) (see Non-Patent Document 1) for performing secondary transform on coefficients after primary transform are known. It is
しかしながら、上述の従来技術では、係数の復号時に、非ゼロ係数の個数をカウントするカウンタを複数種類備え、カウンタの値を元に二次変換の適用有無を判定する。よって、二次変換の適用有無を判断するためだけに、係数のカウント処理を追加する必要がある。係数の復号処理は、高いスループットが必要とされる処理であるが、そこに追加の処理を行うことで処理負荷が増大してしまうという問題点があった。 However, the conventional technique described above includes a plurality of types of counters that count the number of non-zero coefficients when decoding coefficients, and determines whether or not secondary transformation is applied based on the counter values. Therefore, it is necessary to add a coefficient counting process just to determine whether or not the secondary transformation is applied. The coefficient decoding process is a process that requires a high throughput, but there is a problem that the additional process increases the processing load.
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、二次変換の適用有無を判定するための追加処理を省略でき、処理の高速化が期待できる画像復号装置、画像復号方法及びプログラムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an image decoding apparatus, an image decoding method, and an image decoding apparatus that can omit additional processing for determining whether or not secondary transformation is applied and that can be expected to speed up processing. The purpose is to provide a program.
本発明の第1の特徴は、画像復号装置であって、逆変換により予測残差信号を生成するように構成されている逆変換部を備え、前記逆変換部は、対象ブロックに対する二次変換の適用有無について判定し、前記判定結果に応じて変換係数の復号方法を制御するように構成されていることを要旨とする。 A first feature of the present invention is an image decoding device comprising an inverse transform unit configured to generate a prediction residual signal by inverse transform, wherein the inverse transform unit performs secondary transform on a target block is applied or not, and the transform coefficient decoding method is controlled according to the determination result.
本発明の第2の特徴は、画像復号装置であって、逆変換により予測残差信号を生成するように構成されている逆変換部を備え、前記逆変換部は、対象ブロックのサイズにより、前記対象ブロックの二次変換インデックスの復号方法を制御するように構成されていることを要旨とする。 A second feature of the present invention is an image decoding device, comprising an inverse transform unit configured to generate a prediction residual signal by inverse transform, the inverse transform unit, depending on the size of a target block, The gist is that the decoding method of the secondary transform index of the target block is controlled.
本発明の第3の特徴は、画像復号装置であって、逆変換により予測残差信号を生成するように構成されている逆変換部を備え、前記逆変換部は、対象ブロックの非ゼロ係数の発生位置を示す情報により、前記対象ブロックの二次変換インデックスの復号方法を制御するように構成されていることを要旨とする。 A third feature of the present invention is an image decoding device comprising an inverse transform unit configured to generate a prediction residual signal by inverse transform, wherein the inverse transform unit includes non-zero coefficients of a target block The gist of the invention is that the decoding method of the secondary transform index of the target block is controlled based on the information indicating the position of occurrence of the .
本発明の第3の特徴において、前記対象ブロックの前記非ゼロ係数の発生位置を示す情報が、前記対象ブロックに前記二次変換が適用されている場合に前記非ゼロ係数が発生し得ない係数位置を指している場合、前記逆変換部は、前記対象ブロックの前記二次変換インデックスを復号しないように構成されていてもよい。 In the third feature of the present invention, the information indicating the position where the non-zero coefficient of the target block occurs is a coefficient that the non-zero coefficient cannot occur when the secondary transform is applied to the target block. When pointing to a position, the inverse transform unit may be configured not to decode the secondary transform index of the current block.
本発明の第3の特徴において、前記対象ブロックの前記非ゼロ係数の発生位置を示す情報が、前記対象ブロックの直流成分の係数位置を指している場合、前記逆変換部は、前記対象ブロックの前記二次変換インデックスを復号しないように構成されていてもよい。 In the third feature of the present invention, when the information indicating the occurrence position of the non-zero coefficient of the target block indicates the coefficient position of the DC component of the target block, the inverse transform unit It may be configured not to decode the secondary transform index.
本発明の第4の特徴は、画像復号装置であって、逆変換により予測残差信号を生成するように構成されている逆変換部を備え、前記逆変換部は、対象ブロック内の非ゼロ係数の発生の有無を示すフラグにより、前記対象ブロックの二次変換インデックスの復号方法を制御するように構成されていることを要旨とする。 A fourth feature of the present invention is an image decoding device, comprising an inverse transform unit configured to generate a prediction residual signal by inverse transform, wherein the inverse transform unit generates nonzero The gist of the invention is that a decoding method of the secondary transform index of the target block is controlled by a flag indicating whether or not a coefficient is generated.
本発明の第5の特徴は、画像復号装置であって、逆変換により予測残差信号を生成するように構成されている逆変換部を備え、前記逆変換部は、対象ブロック内のサブブロック内の非ゼロ係数の発生の有無を示すフラグにより、前記対象ブロックの二次変換インデックスの復号方法を制御するように構成されていることを要旨とする。 A fifth feature of the present invention is an image decoding device comprising an inverse transform unit configured to generate a prediction residual signal by inverse transform, wherein the inverse transform unit is a sub-block in a target block The gist of the invention is that a decoding method of the secondary transform index of the target block is controlled by a flag indicating whether or not a non-zero coefficient is generated.
本発明の第5の特徴において、前記サブブロック内の前記非ゼロ係数の発生の有無を示すフラグが、前記対象ブロックに前記二次変換が適用されている場合に前記非ゼロ係数が発生し得ないサブブロックにおいて前記非ゼロ係数が発生していることを示している場合、前記逆変換部は、前記対象ブロックの前記二次変換インデックスを復号しないように構成されていてもよい。 In the fifth feature of the present invention, the flag indicating whether or not the non-zero coefficient in the sub-block is generated indicates that the non-zero coefficient is generated when the secondary transform is applied to the target block. The inverse transform unit may be configured not to decode the secondary transform index of the current block if it indicates that the non-zero coefficient occurs in a non-zero sub-block.
本発明の第6の特徴は、画像復号方法であって、逆変換により予測残差信号を生成する工程を有し、前記工程において、対象ブロックに対する二次変換の適用有無について判定し、前記判定結果に応じて変換係数の復号方法を制御することを要旨とする。 A sixth feature of the present invention is an image decoding method, comprising the step of generating a prediction residual signal by inverse transform, in the step, determining whether or not secondary transform is applied to a target block, and The gist is to control the decoding method of the transform coefficients according to the result.
本発明の第7の特徴は、コンピュータを、画像復号装置として機能させるプログラムであって、前記画像復号装置は、逆変換により予測残差信号を生成するように構成されている逆変換部を備え、前記逆変換部は、対象ブロックに対する二次変換の適用有無について判定し、前記判定結果に応じて変換係数の復号方法を制御するように構成されていることを要旨とする。 A seventh feature of the present invention is a program for causing a computer to function as an image decoding device, the image decoding device comprising an inverse transform unit configured to generate a prediction residual signal by inverse transform. The inverse transform unit determines whether or not a secondary transform is applied to a target block, and controls a transform coefficient decoding method according to the determination result.
本発明によれば、二次変換の適用有無を判定するための追加処理を省略でき、処理の高速化が期待できる画像復号装置、画像復号方法及びプログラムを提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide an image decoding device, an image decoding method, and a program that can omit additional processing for determining whether or not secondary transformation is applied, and that can be expected to speed up processing.
<第1実施形態>
以下、図1~図9を参照して、本発明の第1実施形態に係る画像処理システム10について説明する。図1は、本実施形態に係る画像処理システム10について示す図である。
<First embodiment>
An
図1に示すように、本実施形態に係る画像処理システム10は、画像符号化装置100及び画像復号装置200を有する。
As shown in FIG. 1, an
画像符号化装置100は、入力画像信号を符号化することによって符号化データを生成するように構成されている。画像復号装置200は、符号化データを復号することによって出力画像信号を生成するように構成されている。
The
符号化データは、画像符号化装置100から画像復号装置200に対して伝送路を介して送信されてもよい。符号化データは、記憶媒体に格納された上で、画像符号化装置100から画像復号装置200に提供されてもよい。
The encoded data may be transmitted from the
(画像符号化装置100)
以下、図2を参照して、本実施形態に係る画像符号化装置100について説明する。図2は、本実施形態に係る画像符号化装置100の機能ブロックの一例について示す図である。
(Image encoding device 100)
The
図2に示すように、画像符号化装置100は、インター予測部111と、イントラ予測部112と、減算器121と、加算器122と、変換・量子化部131と、逆変換・逆量子化部132と、符号化部140と、インループフィルタ処理部150と、フレームバッファ160とを有する。
As shown in FIG. 2 , the
インター予測部111は、インター予測(フレーム間予測)によって予測信号を生成するように構成されている。
The
具体的には、インター予測部111は、符号化対象のフレーム(以下、対象フレーム)とフレームバッファ160に格納される参照フレームとの比較によって、参照フレームに含まれる参照ブロックを特定し、特定された参照ブロックに対する予測動きベクトルを決定するように構成されている。
Specifically, the
また、インター予測部111は、参照ブロック及び動きベクトルに基づいて予測ブロックに含まれる予測信号を予測ブロック毎に生成するように構成されている。インター予測部111は、予測信号を減算器121及び加算器122に出力するように構成されている。ここで、参照フレームは、対象フレームとは異なるフレームである。
Also, the
イントラ予測部112は、イントラ予測(フレーム内予測)によって予測信号を生成するように構成されている。
The
具体的には、イントラ予測部112は、対象フレームに含まれる参照ブロックを特定し、特定された参照ブロックに基づいて予測信号を予測ブロック毎に生成するように構成されている。また、イントラ予測部112は、予測信号を減算器121及び加算器122に出力するように構成されている。
Specifically, the
ここで、参照ブロックは、予測対象のブロック(以下、対象ブロック)について参照されるブロックである。例えば、参照ブロックは、対象ブロックに隣接するブロックである。 Here, the reference block is a block that is referred to for a prediction target block (hereinafter referred to as target block). For example, the reference block is a block adjacent to the target block.
減算器121は、入力画像信号から予測信号を減算し、予測残差信号を変換・量子化部131に出力するように構成されている。ここで、減算器121は、イントラ予測又はインター予測によって生成される予測信号と入力画像信号との差分である予測残差信号を生成するように構成されている。
The
加算器122は、逆変換・逆量子化部132から出力される予測残差信号に予測信号を加算してフィルタ処理前復号信号を生成し、かかるフィルタ処理前復号信号をイントラ予測部112及びインループフィルタ処理部150に出力するように構成されている。
The
ここで、フィルタ処理前復号信号は、イントラ予測部112で用いる参照ブロックを構成する。
Here, the unfiltered decoded signal constitutes a reference block used in
変換・量子化部131は、予測残差信号の変換処理を行うとともに、係数レベル値を取得するように構成されている。さらに、変換・量子化部131は、係数レベル値の量子化を行うように構成されていてもよい。
The transform/
ここで、変換・量子化部131は、係数レベル値の量子化を行う場合は、量子化インデックスを出力するように構成されている。以降では、変換・量子化部131の出力を、量子化の適用の有無に関わらず、係数レベル値として記述する。
Here, the transformation/
ここで、変換処理は、予測残差信号を周波数成分信号に変換する処理である。かかる変換処理では、離散コサイン変換(DCT;Discrete Cosine Transform)に対応する基底パターン(変換行列)が用いられてもよく、離散サイン変換(DST;Discrete Sine Transform)に対応する基底パターン(変換行列)が用いられてもよい。 Here, transform processing is processing for transforming a prediction residual signal into a frequency component signal. In such transformation processing, a basis pattern (transformation matrix) corresponding to discrete cosine transform (DCT) may be used, and a basis pattern (transformation matrix) corresponding to discrete sine transform (DST) may be used. may be used.
なお、変換処理は、量子化が行われる前に複数回実施されてもよい。一例として、2回目の変換処理を行う二次変換について後述する。 Note that transform processing may be performed multiple times before quantization is performed. As an example, secondary conversion for performing the second conversion process will be described later.
逆変換・逆量子化部132は、変換・量子化部131から出力される係数レベル値の逆変換処理を行うように構成されている。ここで、逆変換・逆量子化部132は、逆変換処理に先立って、係数レベル値の逆量子化を行うように構成されていてもよい。
The inverse transform/
ここで、逆変換処理及び逆量子化は、変換・量子化部131で行われる変換処理及び量子化とは逆の手順で行われる。
Here, the inverse transform processing and inverse quantization are performed in the reverse order of the transform processing and quantization performed by the transform/
符号化部140は、変換・量子化部131から出力された係数レベル値を符号化し、符号化データを出力するように構成されている。
The
ここで、例えば、符号化は、対象ブロック(符号化ブロック又は変換ブロック)の係数をカウントし、係数レベル値の発生確率に基づいて異なる長さの符号を割り当てるエントロピー符号化である。係数のカウント方法については後述する。 Here, for example, the encoding is entropy encoding that counts the coefficients of a target block (encoding block or transform block) and assigns codes of different lengths based on the probability of occurrence of coefficient level values. A method of counting coefficients will be described later.
また、符号化部140は、係数レベル値に加えて、復号処理で用いる制御データを符号化するように構成されている。
In addition to the coefficient level values, the
ここで、制御データは、符号化ブロック(CU:Coding Unit)サイズ、予測ブロック(PU:Prediction Unit)サイズ、変換ブロック(TU:Transform Unit)サイズ等のサイズデータを含んでもよい。 Here, the control data may include size data such as a coding block (CU: Coding Unit) size, a prediction block (PU: Prediction Unit) size, a transform block (TU: Transform Unit) size, and the like.
インループフィルタ処理部150は、加算器122から出力されるフィルタ処理前復号信号に対してフィルタ処理を行うとともに、フィルタ処理後復号信号をフレームバッファ160に出力するように構成されている。
The in-
ここで、例えば、フィルタ処理は、ブロック(符号化ブロック、予測ブロック又は変換ブロック)の境界部分で生じる歪みを減少するデブロッキングフィルタ処理である。 Here, for example, the filter processing is deblocking filter processing that reduces distortion that occurs at boundaries of blocks (encoding blocks, prediction blocks, or transform blocks).
フレームバッファ160は、インター予測部111で用いる参照フレームを蓄積するように構成されている。
The
ここで、フィルタ処理後復号信号は、インター予測部111で用いる参照フレームを構成する。
Here, the filtered decoded signal constitutes a reference frame used in
(変換・量子化部131)
以下、図3を参照して、本実施形態に係る画像符号化装置110の変換・量子化部131について説明する。図3は、本実施形態に係る画像符号化装置110の変換・量子化部131の機能ブロックの一例について示す図である。
(Transformation/quantization unit 131)
The transform/
図13に示すように、変換・量子化部131は、一次変換部131Aと、二次変換部131B、量子化部131Cとを有する。
As shown in FIG. 13, the transform/
変換・量子化部131は、変換・量子化によって予測残差信号から係数レベル値を生成するように構成されている変換・量子化部の一例である。
The transform/
一次変換部131Aは、予測残差信号を入力として、対象ブロックの一次変換係数を生成するように構成されている。
The
ここで、一次変換処理に用いられる基底パターン(変換行列)は、複数の基底パターンから選択されてもよい。例えば、非特許文献1では、DCT2、DCT8、DST7に対応する基底パターンがそれぞれ用いられている。また、基底パターンの選択方法は、例えば、最も符号化コストが小さいものが画像符号化装置100で選択され、選択された基底パターンがサイド情報として画像復号装置200に伝送される方法がある。
Here, the base pattern (transformation matrix) used for the primary conversion process may be selected from a plurality of base patterns. For example, in
二次変換部131Bは、一次変換部131Aからの一次変換係数を入力として、対象ブロックに対する二次変換の適用有無について判定するように構成されている。
The
ここで、二次変換部131Bは、二次変換を適用すると判定した場合には、一次変換係数に変換処理を施すことによって二次変換係数を生成し、かかる二次変換係数を量子化部131Cに出力するように構成されている。
Here, if the
一方、二次変換部131Bは、二次変換を適用しないと判定した場合には、一次変換係数を量子化部131Cにそのまま出力するように構成されている。
On the other hand, the
また、二次変換部131Bは、二次変換の適用有無に関する情報(以下、二次変換インデックス)を符号化部140に出力するように構成されている。
In addition, the
量子化部131Cは、変換係数(一次変換係数又は二次変換係数)を入力として、対象ブロックの変換係数に対する量子化の適用有無を判定するように構成されている。
The
ここで、量子化部131Cは、量子化を適用すると判定した場合には、量子化インデックスを生成するように構成されている。なお、量子化の適用有無の判定方法や量子化インデックスの生成方法は、公知の方法を用いることができるため、詳細は省略する。
Here, the
(符号化部140)
符号化部140は、二次変換が適用される場合、二次変換の適用確率に最適化したコンテキストを用いて係数レベル値を符号化するように構成されていてもよい。
(Encoder 140)
The
(逆変換・逆量子化部132)
逆変換・逆量子化部132は、後述する画像復号装置200における逆変換・逆量子化部220と同じ動作をするため、詳細は、逆変換・逆量子化部220の説明で後述し、以降は、逆変換・逆量子化部220と同一に扱うものとする。
(Inverse transform/inverse quantization unit 132)
The inverse transform/
(画像復号装置200)
以下、図4を参照して、本実施形態に係る画像復号装置200について説明する。図4は、本実施形態に係る画像復号装置200の機能ブロックの一例について示す図である。
(Image decoding device 200)
The
図4に示すように、画像復号装置200は、復号部210と、逆変換・逆量子化部220と、加算器230と、インター予測部241と、イントラ予測部242と、インループフィルタ処理部250と、フレームバッファ260とを有する。
As shown in FIG. 4, the
復号部210は、画像符号化装置100によって生成される符号化データを復号し、係数レベル値を復号するように構成されている。
The
ここで、復号は、例えば、係数の発生確率に基づく、異なる長さの符号を割り当てるエントロピー符号化されたデータの復号である。
復号は、符号化部140で行われるエントロピー符号化とは逆の手順のエントロピー復号である。
Here, decoding is decoding of entropy-encoded data assigning different length codes based on, for example, the probability of occurrence of the coefficients.
Decoding is entropy decoding in a procedure opposite to the entropy encoding performed by the
また、復号部210は、符号化データの復号処理によって制御データを取得するように構成されていてもよい。
Further, the
なお、上述したように、制御データは、符号化ブロックサイズ、予測ブロックサイズ、変換ブロックサイズ等のサイズデータを含んでもよい。 Note that, as described above, the control data may include size data such as the encoding block size, prediction block size, transform block size, and the like.
逆変換・逆量子化部220は、復号部210から出力される量子化インデックスの逆量子化及び復号部210から出力される係数レベル値の逆変換処理を行うことによって、予測残差信号を生成するように構成されている。
The inverse transform/
加算器230は、逆変換・逆量子化部220から出力される予測残差信号に予測信号を加算してフィルタ処理前復号信号を生成し、フィルタ処理前復号信号をイントラ予測部242及びインループフィルタ処理部250に出力するように構成されている。
The
ここで、フィルタ処理前復号信号は、イントラ予測部242で用いる参照ブロックを構成する。
Here, the unfiltered decoded signal constitutes a reference block used in
インター予測部241は、インター予測部111と同様に、インター予測(フレーム間予測)によって予測信号を生成するように構成されている。
Like the
具体的には、インター予測部241は、符号化データから復号した動きベクトルと参照フレームに含まれる参照信号とに基づいて予測信号を予測ブロック毎に生成するように構成されている。インター予測部241は、予測信号を加算器230に出力するように構成されている。
Specifically, the
イントラ予測部242は、イントラ予測部112と同様に、イントラ予測(フレーム内予測)によって予測信号を生成するように構成されている。
The
具体的には、イントラ予測部242は、対象フレームに含まれる参照ブロックを特定し、特定された参照ブロックに基づいて予測信号を予測ブロック毎に生成するように構成されている。イントラ予測部242は、予測信号を加算器230に出力するように構成されている。
Specifically, the
インループフィルタ処理部250は、インループフィルタ処理部150と同様に、加算器230から出力されるフィルタ処理前復号信号に対してフィルタ処理を行うとともに、フィルタ処理後復号信号をフレームバッファ260に出力するように構成されている。
Similar to in-
ここで、例えば、フィルタ処理は、ブロック(符号化ブロック、予測ブロック、変換ブロック、あるいはそれらを分割したサブブロック)の境界部分で生じる歪みを減少するデブロッキングフィルタ処理である。 Here, for example, the filter processing is deblocking filter processing that reduces distortion occurring at boundaries of blocks (encoding blocks, prediction blocks, transform blocks, or sub-blocks obtained by dividing them).
フレームバッファ260は、フレームバッファ160と同様に、インター予測部241で用いる参照フレームを蓄積するように構成されている。
The
ここで、フィルタ処理後復号信号は、インター予測部241で用いる参照フレームを構成する。
Here, the decoded signal after filtering constitutes a reference frame used in the
(逆変換・逆量子化部220)
以下、図5を参照して、本実施形態に係る画像復号装置200の逆変換・逆量子化部220について説明する。図5は、本実施形態に係る画像復号装置200の逆変換・逆量子化部220の機能ブロックの一例について示す図である。
(Inverse transform/inverse quantization unit 220)
The inverse transform/
図5に示すように、逆変換・逆量子化部220は、逆量子化部242Aと、逆二次変換部242Bと、逆一次変換部242Cとを有する。
As shown in FIG. 5, the inverse transform/
逆量子化部220Aでは、量子化インデックスを入力信号として、対象ブロックの変換係数を生成するように構成されている。量子化インデックスから係数レベル値を生成する方法としては、公知の方法を用いることができるため、詳細は省略する。
The
逆二次変換部220Bは、係数レベル値を入力として、対象ブロックの逆二次変換の適用有無を判定するように構成されている。
The inverse
ここで、逆二次変換部220Bは、逆二次変換を適用すると判定した場合には、入力された係数レベル値に対して逆変換処理を施すことによって一次変換係数を生成し、かかる一次変換係数を一次変換係数部220Cに出力するように構成されている。
Here, when the inverse
一方、逆二次変換部220Bは、二次変換を適用しないと判定した場合には、入力された係数レベル値を一次変換係数として一次変換係数部220Cにそのまま出力するように構成されている。
On the other hand, the inverse
以降では、記述を簡素化するため、二次変換及び逆二次変換を総じて二次変換と呼称し、逆二次変換部における二次変換は、逆二次変換と適宜読み替えることとする。 Hereinafter, in order to simplify the description, the secondary transformation and the inverse secondary transformation are generally referred to as the secondary transformation, and the secondary transformation in the inverse secondary transformation unit is appropriately read as the inverse secondary transformation.
なお、逆二次変換部220Bによって二次変換を適用するか否かについての判定方法については、後述する。
A method of determining whether or not to apply the secondary conversion by the inverse
逆一次変換部220Cは、一次変換係数を入力として、対象ブロックの予測残差信号を生成するように構成されている。
The inverse
ここで、逆一次変換処理に用いる基底パターン(変換行列)は、画像符号化装置100の場合と同様に、複数の規定パターンから選択されてもよい。基底パターンの選択は、例えば、画像符号化装置100から伝送されるサイド情報(画像符号化装置100で選択された基底パターン情報)を用いて行われてもよい。
Here, the base pattern (transformation matrix) used for inverse primary transform processing may be selected from a plurality of prescribed patterns, as in the case of the
(二次変換の説明)
以下、図6を参照して、本実施形態に係る画像符号化装置100及び画像復号装置200によって行われる二次変換の一例について説明する。
(Description of secondary conversion)
An example of the secondary transform performed by the
二次変換とは、上述の通り、量子化前に、再度、対象ブロックの一次変換係数を変換する技術である。量子化前に、再度、一次変換係数を変換することで、係数レベル値が非ゼロの係数(以降、非ゼロ係数)が低周波領域により密集しやすくなり、後述する係数スキャン処理において、係数レベル値がゼロの係数(以降、ゼロ係数)が連続するようになるため、エントロピー符号化による更なる符号化向上効果が期待できる。 Secondary transform is a technique for transforming the primary transform coefficients of the target block again before quantization, as described above. By transforming the primary transform coefficients again before quantization, coefficients with non-zero coefficient level values (hereinafter referred to as non-zero coefficients) tend to be more densely packed in the low-frequency region. Since coefficients with a value of zero (hereinafter referred to as zero coefficients) are continuous, further improvement of coding effect by entropy coding can be expected.
ここで、二次変換は、一次変換と同様に、複数の基底パターン(変換行列)が用いてもよい。例えば、非特許文献2のように、対象ブロックサイズ、イントラ予測モード、および二次変換インデックスによって、予め使用可能な基底パターンを設定してもよい。二次変換インデックスの値が0である場合は、二次変換が無効であることを示す。一方で、値が1以上である場合は、二次変換が有効であることを示す。また、かかる二次変換インデックスによって、例えば非特許文献2のように、2種類の基底パターンを適応的に選択してもよい。
Here, the secondary transformation may use a plurality of base patterns (transformation matrices) as in the case of the primary transformation. For example, as in
また、二次変換の適用範囲は、対象ブロックのブロックサイズに応じて、適応的に設定されてもよい。例えば、図6は、非特許文献2における二次変換の適用範囲の一例を示す。
Also, the application range of the secondary transform may be adaptively set according to the block size of the target block. For example, FIG. 6 shows an example of the application range of secondary conversion in
図6(a)に示すように、対象ブロックのブロックサイズが8×8画素である場合、二次変換の適用範囲R1は、64個の一次変換係数の全てが対象となり、さらに、二次変換後の非ゼロ係数の発生領域R2は、二次変換係数の低周波領域(4×2画素)に限定され、その他の領域は、全てゼロ係数とされている(以下、ゼロイング)。 As shown in FIG. 6A, when the block size of the target block is 8×8 pixels, the application range R1 of the secondary transform covers all 64 primary transform coefficients. The later non-zero coefficient generation region R2 is limited to the low-frequency region (4×2 pixels) of the secondary transform coefficients, and all other regions are assumed to be zero coefficients (hereinafter referred to as zeroing).
一方、図6(b)に示すように、対象ブロックのブロックサイズがM×N(但し、M>8、N>8)画素である場合、二次変換の適用範囲R1は、48個の低周波領域の一次変換係数となっている。すなわち、48個の低周波領域以外の一次変換係数には、二次変換は適用されず、一次変換係数がそのまま扱われる。また、二次変換後の非ゼロ係数の発生領域は、二次変換係数の低周波領域(4×4画素)に限定され、その他の領域は、ゼロイングされる。 On the other hand, as shown in FIG. 6B, when the block size of the target block is M×N (however, M>8, N>8) pixels, the application range R1 of the secondary transform is 48 pixels. These are primary transform coefficients in the frequency domain. That is, secondary transform coefficients are not applied to the 48 primary transform coefficients other than the low-frequency region, and the primary transform coefficients are treated as they are. Also, the area where non-zero coefficients are generated after the secondary transform is limited to the low-frequency area (4×4 pixels) of the secondary transform coefficients, and the other areas are zeroed.
(係数の符号化方法)
以下、図7を参照して、係数レベル値の符号化方法について説明する。図7は、対象ブロックの係数レベル値のスキャン方法について示す図である。
(Coefficient encoding method)
A method of encoding coefficient level values will be described below with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram showing a scanning method of coefficient level values of a target block.
係数のスキャン方法としては、例えば、非特許文献1にあるように、対象ブロックの最高周波成分の係数C1から最低周波成分の係数Cxへと、左上方向へスキャンする方法(以降、斜めスキャン)が用いられてもよい(図7参照)。
As a coefficient scanning method, for example, as described in
自然画像においては、高周波領域で非ゼロ係数が発生しにくい。そのため、高周波成分から低周波成分へと斜めスキャンすることで、ゼロ係数を連続的に並べることができ、エントロピー符号化による符号化性能向上効果が期待できるようになる。 In natural images, non-zero coefficients are less likely to occur in high-frequency regions. Therefore, by diagonally scanning from high frequency components to low frequency components, zero coefficients can be arranged continuously, and the effect of improving the encoding performance by entropy encoding can be expected.
また、斜めスキャンの実行単位を、非特許文献1のように、対象ブロックを4×4画素に分割したサブブロック単位で行ってもよい。また、画像符号化装置100は、サブブロック単位の非ゼロ係数の発生個数に応じて、非ゼロ係数の存在の有無を示すフラグ(coded#sub#block#flag)をから画像復号装置200に伝送してもよい。
Further, the oblique scanning may be performed in units of sub-blocks obtained by dividing the target block into 4×4 pixels, as in
ここで、かかるフラグ(coded#sub#block#flag)を用いる理由は、例えば、1ビットのフラグ(coded#sub#block#flag)を用いて、非ゼロ係数が皆無のサブブロックを符号化及び復号できる点にある。 Here, the reason for using such a flag (coded_sub_block_flag) is that, for example, a 1-bit flag (coded_sub_block_flag) is used to encode and The point is that it can be decrypted.
また、画像符号化装置100は、かかるフラグ(coded#sub#block#flag)の符号化前に、スキャン順で、最初に非ゼロ係数が発生するサブブロックから、非ゼロ係数の発生の有無についての判定処理を行ってもよい。
In addition, before encoding the flag (coded_sub_block_flag), the
ここで、画像符号化装置100は、最初に非ゼロ係数が発生する位置情報(last#coeff#pos)を画像復号装置200に伝送してもよい。これにより、最初の非ゼロ係数の発生前のサブブロックは、非ゼロ係数が皆無であることは確定であるため、上述のフラグ(coded#sub#block#flag)の伝送が不要となり、符号量を節約できる。
Here, the
なお、画像符号化装置100は、例えば、非特許文献1のように、対象ブロックで最初に非ゼロ係数が発生する位置情報のx座標値及びy座標値を、プレフィックス部とサフィックス部とに分けて、符号化してもよい。
Note that the
(二次変換適用有無判定方法と係数の復号方法)
図8及び図9は、画像復号装置200における二次変換適用有無判定方法及び係数の復号方法の一例について示すフローチャートである。以下、図8を参照して、二次変換適用有無判定方法の一例について説明し、図9を参照して、係数の復号方法の一例について説明する。
(Method for Determining Whether to Apply Secondary Transform and Decoding Method for Coefficients)
8 and 9 are flowcharts showing an example of a method for determining whether or not to apply secondary transform and a method for decoding coefficients in the
図8に示すように、ステップS61において、画像復号装置200は、対象ブロックの非ゼロ係数の存在の有無を示すフラグ(cbf)を復号する。ここで、cbfの値は、0、1のいずれかである。
As shown in FIG. 8, in step S61, the
ステップS62において、画像復号装置200は、cbfに基づいて、非ゼロ係数が存在するか否かについて判定する。
In step S62, the
非ゼロ係数が存在しない(非ゼロ係数が0個である)と判定された場合(すなわち、cbf=0であると判定された場合)は、本処理は、終了する。 If it is determined that there are no nonzero coefficients (the number of nonzero coefficients is 0) (that is, if it is determined that cbf=0), this process ends.
一方、非ゼロ係数が存在する(非ゼロ係数が1個以上である)と判定された場合(すなわち、cbf=1であると判定された場合)は、本処理は、ステップS63に進む。 On the other hand, if it is determined that there is a nonzero coefficient (one or more nonzero coefficients) (that is, if it is determined that cbf=1), the process proceeds to step S63.
ここで、cbfは、輝度信号(Y信号)及び色差信号(Cb信号及びCr信号)それぞれについて別のフラグとして復号されてもよい。この場合、画像復号装置200は、対象ブロックの輝度信号及び色差信号のブロック分割ツリー構造が異なる場合(Dual Tree)と両者が同じ場合(Single Tree)とで、以下のように判定してもよい。
Here, cbf may be decoded as separate flags for each of the luminance signal (Y signal) and color difference signals (Cb signal and Cr signal). In this case, the
画像復号装置200は、Dual Tree時のY信号では、Y信号のcbf=1の場合に、ステップS63へ進み、そうでないときは、本処理を終了すると判定してもよい。
The
画像復号装置200は、Dual Tree時のCb/Cr信号で且つCb/Cr信号の少なくともいずれか一つのcbfが1である場合は、ステップS63へ進み、そうでないときは、本処理を終了すると判定してもよい。
If cbf of at least one of the Cb/Cr signals in Dual Tree is 1, the
画像復号装置200は、Single Tree時のY信号、Cb信号及びCr信号の少なくともいずれか一つのcbfが1である場合は、ステップS63へ進み、そうでないときは、本処理を終了すると判定してもよい。
If the cbf of at least one of the Y signal, the Cb signal, and the Cr signal in Single Tree is 1, the
ステップS63において、画像復号装置200は、二次変換インデックス(lfnst#idx)を復号する。
In step S63, the
ステップS64において、画像復号装置200は、スキャン順で、対象ブロックにおける最初の非ゼロ係数の発生位置を示す情報(last#coeff#pos)を復号する。
In step S64, the
ステップS65において、画像復号装置200は、係数の復号処理を行う(図9参照)。なお、画像復号装置200は、上述の対象ブロックを分割したサブブロック単位で、かかる係数の復号処理を行う。
In step S65, the
図9に示すように、ステップS641において、画像復号装置200は、最初に非ゼロ係数が発生したサブブロックが、対象ブロックの中のスキャン順で最初又は最後のサブブロックであるか否かについて判定する。
As shown in FIG. 9, in step S641, the
最初又は最後のサブブロックの何れかであると判定された場合、かかるサブブロックには非ゼロ係数が存在することは自明であるため、本処理は、ステップS645に進む。 If it is determined to be either the first or the last sub-block, the process proceeds to step S645, since it is obvious that such sub-block has non-zero coefficients.
最初又は最後のサブブロックの何れでもないと判定された場合、ステップS642において、画像復号装置200は、二次変換インデックス(st#idx)に基づいて、かかるサブブロックにおいて二次変換が適用されているか否について判定する。
If it is determined that the sub-block is neither the first nor the last sub-block, in step S642, the
かかるサブブロックにおいて二次変換が適用されている(二次変換が有効である)と判定された場合で、且つ、かかるサブブロックにおいて二次変換に伴い全係数がゼロであることが自明である(ゼロイングされている)場合、coded#sub#block#flagの復号が不要であるため、本処理は、ステップS646に進む。 If it is determined that the secondary transform is applied to the sub-block (the secondary transform is effective), and it is obvious that all the coefficients are zero due to the secondary transform in the sub-block. If (zeroed), decoding of coded_sub_block_flag is unnecessary, so the process proceeds to step S646.
一方、かかるサブブロックにおいて二次変換が適用されていない(二次変換が有効でない)と判定された場合、或いは、かかるサブブロックにおいて二次変換が適用されている場合でも非ゼロ係数が発生する可能性が残っている場合、本処理は、ステップS643に進む。 On the other hand, if it is determined that the secondary transform is not applied to the sub-block (the secondary transform is not valid), or even if the sub-block is subjected to the secondary transform, non-zero coefficients are generated. If the possibility remains, the process proceeds to step S643.
なお、ステップS641及びステップS642の順番は入れ替えられてもよい。 Note that the order of steps S641 and S642 may be changed.
ステップS643において、画像復号装置200は、非ゼロ係数の存在の有無を示すフラグ(coded#sub#block#flag)を復号する。
In step S643, the
ステップS644において、画像復号装置200は、coded#sub#block#flagに基づいて、かかるサブブロック内の非ゼロ係数の存在有無について判定する。
In step S644, the
画像復号装置200は、coded#sub#block#flagの値が0である場合には、非ゼロ係数が存在しないと判定し、本処理は、ステップS646に進む。
When the value of coded_sub_block_flag is 0, the
一方、画像復号装置200は、coded#sub#block#flagの値が1である場合には、非ゼロ係数が存在すると判定し、本処理は、ステップS645に進む。
On the other hand, when the value of coded_sub_block_flag is 1, the
ステップS645において、画像復号装置200は、サブブロック内の各係数のレベル値を復号する。
In step S645, the
ステップS646において、画像復号装置200は、本処理対象のサブブロックが、最終ブロックであるか否かについて判定する。
In step S646, the
最終ブロックでないと判定された場合は、本処理は、ステップS641に進み、スキャン順で次のサブブロックに移って本処理を再開し、最終ブロックであると判定された場合は、本処理は、終了する。 If it is determined that the block is not the final block, the process advances to step S641 to move to the next sub-block in the scanning order and restart the process. If the block is determined to be the final block, the process proceeds to finish.
上述の逆二次変換適用有無判定方法及び係数の復号方法を用いることで、以下2つの効果が期待できる。 The following two effects can be expected by using the above-described inverse secondary transform application/non-application determining method and coefficient decoding method.
1つ目の効果は、二次変換インデックスを対象ブロックの係数の復号処理前に実施することで、従来技術で二次変換の適用有無判定に必要であった係数の復号処理を省略することができるということである。 The first effect is that the secondary transform index is obtained before the decoding process of the coefficients of the target block, thereby omitting the decoding process of the coefficients, which is necessary for determining whether or not to apply the secondary transform in the conventional technique. It is possible.
具体的には、従来技術では、二次変換の適用有無判定に、2つのカウンタ(対象ブロックで発生した非ゼロ係数の個数測定カウンタおよび二次変換が有効時にゼロ係数の発生が自明な領域に対して発生した非ゼロ係数の発生カウンタ)を用いる必要があったが、本実施形態に係る技術を導入することで、いずれも省略することができる。 Specifically, in the prior art, two counters (a counter for measuring the number of non-zero coefficients generated in the target block and a counter for measuring the number of non-zero coefficients generated in the target block and a However, by introducing the technology according to the present embodiment, both of them can be omitted.
2つ目の効果は、二次変換が有効な場合、従来技術では、二次変換対象ブロックで全係数ゼロが自明なサブブロックに対して、coded#sub#block#flagを冗長に復号又は符号化する必要があった。これに対して、本実施形態に係る技術を用いれば、かかる処理を省略することができるため、符号化性能の向上が期待できるということである。 The second effect is that when the secondary transform is effective, the conventional technology redundantly decodes or encodes coded_sub_block_flag for a sub-block in which all coefficients are obviously zero in the secondary transform target block. I had to make it. On the other hand, if the technique according to the present embodiment is used, such processing can be omitted, so that improvement in coding performance can be expected.
<変更例1>
以下、図10を参照して、上述の第1実施形態の変更例1について、上述の第1実施形態との相違点に着目して説明する。
<
図10に示すフローチャートでは、図8に示すフローチャートに存在していなかったステップS66が、ステップS63の前に追加されている。 In the flowchart shown in FIG. 10, step S66, which was not present in the flowchart shown in FIG. 8, is added before step S63.
ここで、二次変換が明らかに有効ではない場合、二次変換インデックスの伝送が冗長になるため、図10では、かかるステップS66が追加されている。 In FIG. 10, such step S66 is added because the transmission of the secondary conversion index becomes redundant when the secondary conversion is clearly not valid.
例えば、二次変換の適用対象がイントラピクチャ或いはイントラブロックに限定される場合、所定条件に対象ブロックがイントラピクチャ或いはイントラブロックであるか否かについての判定を追加してもよい。 For example, if the application target of the secondary transform is limited to an intra picture or an intra block, a determination as to whether the target block is an intra picture or an intra block may be added to the predetermined condition.
また、1つの符号化ブロックが、複数の予測ブロック又は変換ブロックに分割される場合は、二次変換の適用対象となる変換ブロックが増えるため、符号化性能の改善が期待できる一方で、符号化処理及び復号処理の遅延の増大が考えられる。 In addition, when one coding block is divided into a plurality of prediction blocks or transform blocks, the number of transform blocks to which secondary transform is applied increases. Increased processing and decoding processing delays are possible.
そのため、所定条件に、例えば、非特許文献1に記載の符号化ブロックを複数に分割してのイントラ予測(イントラ細分割予測)が有効時には、二次変換を無効として扱うことで、意図しない処理遅延の増大を抑制することができる。したがって、所定条件に、対象ブロックに対してイントラ細分割予測が適用されるか否かについての判定を追加してもよい。
Therefore, for example, when intra prediction (intra subdivision prediction) is enabled by dividing the coding block described in
<変更例2>
以下、上述の第1実施形態の変更例2について、上述の第1実施形態及び変更例1との相違点に着目して説明する。
<
上述の第1実施形態では、図8に示すように、二次変換インデックスの復号を符号化ブロック単位で行う例について説明した。 In the first embodiment described above, as shown in FIG. 8, the example in which the decoding of the secondary transform index is performed for each encoded block has been described.
本変更例2では、符号化ブロックが複数の変換ブロックに分割される場合は、変換ブロック単位で二次変換インデックスの復号を行うように構成されていてもよい。
In
かかる構成によれば、二次変換インデックスを異なる変換ブロック単位で復号できることによって、二次変換の適用ブロック数が増大し、符号化性能の向上が期待できる。 According to such a configuration, the secondary transform index can be decoded in different transform block units, so that the number of blocks to which the secondary transform is applied is increased, and an improvement in encoding performance can be expected.
<第2実施形態>
以下、図11を参照して、本発明の第2実施形態について、上述の第1実施形態との相違点に着目して説明する。
<Second embodiment>
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 11, focusing on the differences from the first embodiment described above.
本実施形態では、図11に示すように、二次変換の適用有無に応じた対象ブロックの最初に非ゼロ係数が発生する位置情報(last#coeff#pos)の復号方法を制御するように構成されている。 In this embodiment, as shown in FIG. 11, the decoding method of the position information (last_coeff_pos) where the first non-zero coefficient occurs in the target block is controlled depending on whether or not the secondary transform is applied. It is
本実施形態は、last#coeff#posの復号方法に関して上述の第1実施形態1と異なる(図8参照)。本実施形態は、それ以外の部分については上述の第1実施形態と同様の構成を有しているため、説明を省略する。
This embodiment differs from the above-described
例えば、非特許文献2では、二次変換が有効なブロックで、対象ブロックサイズが4x4又は8x8である場合、二次変換の対象領域に対する非ゼロ係数の発生位置及び個数をそれぞれ最左上のサブブロック且つ8個と限定した。
For example, in
このとき、非ゼロ係数の発生位置は、サブブロックのスキャン順を考慮すれば、図11のように特定できる。 At this time, the positions where the non-zero coefficients are generated can be identified as shown in FIG. 11 by considering the scan order of the sub-blocks.
言い換えれば、二次変換が有効な場合、last#coeff#posが、図11に記載のスキャン順8~15を示すことはあり得ない。 In other words, last_coeff_pos cannot point to scan order 8-15 shown in FIG. 11 if quadratic transformation is enabled.
そのため、last#coeff#posは、通常、x座標値及びy座標値のプレフィックス及びサフィックスにより復号されるが、二次変換が有効な場合で且つ対象ブロックの非ゼロ係数発生位置及び個数が限定される場合は、last#coeff#posの復号方法を、以下のように修正してもよい。 Therefore, last_coeff_pos is usually decoded by the prefix and suffix of the x-coordinate value and y-coordinate value. If so, the decoding method for last_coeff_pos may be modified as follows.
例えば、last#coeff#posを係数のスキャン順で、非ゼロ係数が発生する可能性のある0~7を範囲として、3ビットのインデックスで伝送できる。 For example, last_coeff_pos can be transmitted with a 3-bit index in the scan order of the coefficients, ranging from 0 to 7 where non-zero coefficients can occur.
従来技術では、x座標値及びy座標値が、サブブロックに対してそれぞれ2ビットで表現されていたため、その分、符号量が節約でき、結果的に、符号化性能の向上効果が期待できる。 In the prior art, the x-coordinate value and the y-coordinate value are each represented by 2 bits for each subblock, so the code amount can be saved accordingly, and as a result, an effect of improving the coding performance can be expected.
<第3実施形態>
以下、図12及び図13を参照して、本発明の第3実施形態について、上述の第1実施形態及び第2実施形態との相違点に着目して説明する。
<Third Embodiment>
Hereinafter, the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12 and 13, focusing on differences from the above-described first and second embodiments.
本実施形態は、二次変換適用有無判定方法と係数の復号方法に関して第1実施形態1と異なる(図8参照)。本実施形態は、それ以外の部分については上述の第1実施形態と同様の構成を有しているため、説明を省略する。 This embodiment differs from the first embodiment in terms of the method of determining whether or not to apply secondary transform and the method of decoding coefficients (see FIG. 8). Since this embodiment has the same configuration as the above-described first embodiment for other parts, the description is omitted.
図12及び図13は、本実施形態に係る画像復号装置200における二次変換適用有無判定方法及び係数の復号方法の一例を示すフローチャートである。以下、かかるフローチャートを用いて、本実施形態に係る画像復号装置200の動作の一例について説明する。
12 and 13 are flowcharts showing an example of a method for determining whether or not to apply secondary transform and a method for decoding coefficients in the
図12に示すように、ステップS61において、画像復号装置200は、図8に示すステップS61と同様に、対象ブロックの非ゼロ係数の存在有無を示すフラグ(cbf)を復号する。
As shown in FIG. 12, in step S61, the
ステップS62において、画像復号装置200は、図8に示すステップS62と同様に、cbfに基づいて、非ゼロ係数が存在するか否かについて判定する。
In step S62, the
非ゼロ係数が存在しない(非ゼロ係数が0個である)と判定された場合(すなわち、cbf=0であると判定された場合)は、本処理は、ステップS91に進む。 If it is determined that there are no nonzero coefficients (the number of nonzero coefficients is 0) (that is, if it is determined that cbf=0), the process proceeds to step S91.
一方、非ゼロ係数が存在する(非ゼロ係数が1個以上である)と判定された場合(すなわち、cbf=1であると判定された場合)は、本処理は、ステップS64に進む。 On the other hand, if it is determined that there are nonzero coefficients (one or more nonzero coefficients) (that is, if it is determined that cbf=1), the process proceeds to step S64.
ステップS64において、画像復号装置200は、図8に示すステップS64と同様に、スキャン順で、対象ブロックにおける最初の非ゼロ係数の発生位置を示す情報(last#coeff#pos)を復号する。
In step S64, the
ステップS93において、画像復号装置200は、図13に示す係数の復号処理を行う。図13に示す係数の復号処理は、図9に示すステップS642を含まない点を除いて、図9に示す係数の復号処理と同様である。
In step S93, the
ステップS91において、画像復号装置200は、後述する所定条件が満たされているか否かについて判定する。かかる所定条件が満たされていると判定された場合、本動作は、ステップS92に進み、かかる所定条件が満たされていないと判定された場合、本動作は、終了する。
In step S91, the
ここで、所定条件は、対象ブロックサイズによる二次変換インデックスの復号の有無という条件であってもよい。 Here, the predetermined condition may be the presence or absence of decoding of the secondary transform index according to the target block size.
例えば、画像復号装置200は、ステップS91において、対象の符号化ブロックの幅又は高さの少なくともいずれかが64より大きいと判定したとき、ステップS92において、二次変換インデックスを復号しないと判定してもよい。かかる判定による効果は、以下の通りである。
For example, when the
非特許文献3では、仮想パイプラインデータユニット(VPDU:Virtual Pipeline Data Units)と呼ばれるデコーダのパイプライン処理単位を維持するためのツールが採用されている。ここで、非特許文献3では、VPDUサイズは、64x64画素と設定されており、変換ブロックの幅及び高さの最大値は、64画素と設定されている。
そのため、仮に、対象の符号化ブロックの幅又は高さのいずれかが64画素よりも大きい場合は、変換ブロックの幅及び高さが64画素以下になるように分割される。 Therefore, if either the width or height of the target encoding block is greater than 64 pixels, the transform block is divided so that the width and height of the transform block are 64 pixels or less.
例えば、符号化ブロックサイズが128×128画素である場合は、当該符号化ブロック内に64x64画素の変換ブロックが4つ含まれることになる。変換ブロックの最大サイズ及びVPDUのサイズが同じ大きさに規定されているため、変換ブロック毎に処理を行うことで、VPDUで規定するパイプライン処理を維持することができる。 For example, when the encoding block size is 128×128 pixels, four transformation blocks of 64×64 pixels are included in the encoding block. Since the maximum size of the transform block and the size of the VPDU are defined to be the same size, the pipeline processing defined by the VPDU can be maintained by performing processing for each transform block.
符号化ブロック内に複数の変換ブロックが含まれる場合、画像復号装置200は、全ての変換ブロックについて、図12に示すステップS61、S62、S64及びS93のそれぞれが実施した後、ステップS91を実施する。
When a plurality of transform blocks are included in the encoded block, the
したがって、符号化ブロックの幅又は高さの少なくともいずれかが64画素より大きいとき、二次変換インデックスの復号制御を行うために、対象ブロックを構成する全てのVPDUの処理が完了するのを待たなければならず、デコーダのパイプライン処理が遅延してしまう。 Therefore, when at least one of the width and height of the coded block is greater than 64 pixels, it is necessary to wait until the processing of all VPDUs that make up the target block is completed in order to control the decoding of the secondary transform index. This delays the pipeline processing of the decoder.
そこで、上述のように、二次変換インデックスの復号を制限しておけば、この処理遅延を回避できる効果が期待できる。 Therefore, if the decoding of the secondary transform index is restricted as described above, the effect of avoiding this processing delay can be expected.
また、所定条件は、非ゼロ係数の発生位置情報(last#coeff#pos)又は対象サブブロックの非ゼロ係数の発生有無を示すフラグ(coded#sub#block#flag)を用いて判定される二次変換インデックスの復号の有無という条件であってもよい。 In addition, the predetermined condition is determined using non-zero coefficient generation position information (last_coeff_pos) or a flag (coded_sub_block_flag) indicating whether or not a non-zero coefficient is generated in the target sub-block. The condition may be the presence or absence of decoding of the next transformation index.
例えば、所定条件は、非特許文献2に示す対象ブロックが4×4画素や8×8画素である場合のように、二次変換適用時の非ゼロ係数の発生領域が限定される場合、非ゼロ係数が発生し得ない領域に対して、last#coeff#pos又はcoded#sub#block#flagが非ゼロ係数の存在を示していないことという条件を含んでもよい。
For example, the predetermined condition is that when the non-zero coefficient generation area is limited when the secondary transform is applied, such as when the target block is 4×4 pixels or 8×8 pixels as shown in
例えば、所定条件は、対象ブロックのcbfがゼロでないこと或いは対象ブロックのlast#coeff#posがDC成分(直流成分)を指していないことという条件を含んでもよい。 For example, the predetermined condition may include a condition that cbf of the target block is not zero or that last_coeff_pos of the target block does not point to a DC component (direct current component).
なお、last#coeff#pos及びcbfによる判定は、対象ブロックの輝度信号(Y信号)及び色差信号(Cb信号及びCr信号)のブロック分割ツリー構造が異なる場合(Dual Tree)と両者が同じ場合(Single Tree)とで、以下のように判定してもよい。 Note that determination by last_coeff_pos and cbf is performed when the luminance signal (Y signal) and color difference signals (Cb signal and Cr signal) of the target block have different block division tree structures (Dual Tree) and when both are the same ( Single Tree) may be determined as follows.
Dual Tree時のY信号で且つlast#coeff#posがDC成分又はcbfが0である場合、画像復号装置200は、二次変換インデックスについて復号しない。
When the Y signal is a Dual Tree and last_coeff_pos is a DC component or cbf is 0, the
Dual Tree時のCb/Cr信号で且つCb/Cr信号の両方についてlast#coeff#posがDC成分又はcbfが0である場合、画像復号装置200は、二次変換インデックスについて復号しない。
If last_coeff_pos is a DC component or cbf is 0 for both the Cb/Cr signal in Dual Tree and the Cb/Cr signal, the
Single Tree時のY信号、Cb信号及びCr信号の全てについてlast#coeff#posがDC成分又はcbfが0である場合、画像復号装置200は、二次変換インデックスについて復号しない。
If last_coeff_pos is a DC component or cbf is 0 for all of the Y signal, Cb signal, and Cr signal in Single Tree, the
或いは、Single Tree時は、Y信号のlast#coeff#posがDC成分又はcbfが0である場合、画像復号装置200は、二次変換インデックスについて復号しないとしてもよい。
Alternatively, during Single Tree, if last_coeff_pos of the Y signal has a DC component or cbf is 0, the
かかる構成によれば、Cb信号及びCr信号のcbf及びlast#coeff#posの値に依存せずに二次変換インデックスの復号の有無について判定することができる。 With such a configuration, it is possible to determine whether or not to decode the secondary transform index without depending on the values of cbf and last_coeff_pos of the Cb signal and Cr signal.
以上の判定において、二次変換インデックスが復号されない場合は、暗黙的に二次変換インデックスが0であるとして扱われる(すなわち、二次変換を適用しないと判定される)。 In the above determination, if the secondary transformation index is not decoded, the secondary transformation index is implicitly treated as 0 (that is, it is determined that the secondary transformation is not applied).
上述のように、二次変換が適用される時の非ゼロ係数の発生領域が限定される場合、非ゼロ係数が発生し得ない領域に対して、last#coeff#pos又はcoded#sub#block#flagが非ゼロ係数の存在を示す場合、対象ブロックに対して二次変換が適用されないことは明らかである。 As described above, when the region where nonzero coefficients occur when the secondary transform is applied is limited, for the region where nonzero coefficients cannot occur, last_coeff_pos or coded_sub_block Clearly, if the #flag indicates the presence of non-zero coefficients, no secondary transform is applied to the target block.
そのため、例えば、所定条件の判定において、対象ブロックが4×4画素又は8×8画素である場合で、非ゼロ係数が発生し得ない領域に対して、last#coeff#pos又はcoded#sub#block#flagが非ゼロ係数の存在を示す場合は、二次変換インデックスを復号しないとすることで、二次変換インデックスの伝送にかかる符号量を節約でき、結果的に符号化性能の向上効果を期待することができる。 Therefore, for example, in the determination of the predetermined condition, when the target block is 4×4 pixels or 8×8 pixels, last_coeff_pos or coded_sub# If the block_flag indicates the presence of non-zero coefficients, the secondary transform index is not decoded, thereby saving the code amount required for transmission of the secondary transform index, and as a result, improving the coding performance. can be expected.
また、last#coeff#posが、対象ブロックのDC成分を指す場合、対象ブロック内の非ゼロ係数は、DC成分のみである。一方で、二次変換が効果を発揮するのは、二次変換が非ゼロの一次変換係数を密集させるという性質上、非ゼロの一次変換が高周波成分にも存在する場合であるため、非ゼロの一次変換係数がDC成分のみである場合には、二次変換を適用しなくてもよい。 Also, if last_coeff_pos points to the DC component of the target block, the only non-zero coefficient in the target block is the DC component. On the other hand, the quadratic transform is effective when the nonzero primary transform coefficients are also present in the high-frequency component due to the nature of the quadratic transform to crowd the nonzero primary transform coefficients. If the primary transform coefficients of are only DC components, the secondary transform may not be applied.
そのため、例えば、last#coeff#posが、対象ブロック内のDC成分を指す場合、二次変換インデックスを復号しないと判定することで、二次変換インデックスの伝送にかかる符号量を節約でき、結果的に符号化性能の向上効果を期待することができる。 Therefore, for example, when last_coeff_pos indicates a DC component in the target block, it is determined not to decode the secondary transform index, thereby saving the code amount required for transmission of the secondary transform index. can be expected to improve the coding performance.
次に、対象ブロックのcbfが0である場合、上述の通り、対象ブロック内の非ゼロ係数は、皆無であることから、対象ブロックには、二次変換が適用されないことが自明であるため、二次変換インデックスを復号しないと判定することで、二次変換インデックスの伝送にかかる符号量を節約でき、結果的に符号化性能の向上効果を期待することができる。 Next, when the cbf of the target block is 0, as described above, there are no non-zero coefficients in the target block. By determining not to decode the secondary transform index, the code amount required for transmission of the secondary transform index can be saved, and as a result, an effect of improving the encoding performance can be expected.
ステップS92において、画像復号装置200は、二次変換インデックスを復号して、本動作を終了する。
In step S92, the
<変更例3>
以下、変更例3について、上述の第3実施形態との相違点に着目して説明する。変更例3では、last#coeff#pos及びcoded#sub#block#flagを用いて二次変換インデックス復号の有無について判定するように構成されている。
<
上述の第3実施形態では、対象ブロックの二次変換インデックスの復号の有無について、last#coeff#pos及びcoded#sub#block#flagが、二次変換が適用される時に非ゼロ係数の発生が制限される領域に対して非ゼロ係数の存在を示す場合に、二次変換インデックスについて復号しないと判定していた。 In the third embodiment described above, regarding the presence or absence of decoding of the secondary transform index of the target block, last_coeff_pos and coded_sub_block_flag indicate whether non-zero coefficients are generated when the secondary transform is applied. It was determined not to decode for the secondary transform index if it indicated the presence of non-zero coefficients for the restricted region.
一方、変更例3では、例えば、二次変換が適用される場合に、処理簡素化のために、対象ブロックの高周波成分が全てゼロになる(ゼロイングされる)場合は、coded#sub#block#flagによる判定は、明らかに不要であるため、last#coeff#posのみから二次変換の復号の有無について判定してもよい。 On the other hand, in Modified Example 3, for example, when the secondary transform is applied and all the high frequency components of the target block are zeroed (zeroed) for simplification of processing, coded_sub_block# Determination by the flag is obviously unnecessary, so whether or not secondary transform decoding may be determined from only last_coeff_pos.
<変更例4>
以下、変更例4について、上述の第3実施形態との相違点に着目して説明する。
<
上述の実施例3では、二次変換インデックスの復号判定を符号化ブロック単位で行う例について説明した。 In the above-described third embodiment, the example in which the decoding determination of the secondary transform index is performed for each encoded block has been described.
一方、変更例4では、符号化ブロックが複数の変換ブロックに分割される場合は、変換ブロック単位で、かかる判定を行ってもよい。かかる構成によれば、二次変換インデックスの復号を、変換ブロック単位で判定することによって、二次変換適用の可能性がある対象ブロック数が増大し、結果的に符号化性能の向上を期待することができる。
On the other hand, in
なお、上述の画像符号化装置100及び画像復号装置200は、コンピュータに各機能(各工程)を実行させるプログラムであって実現されていてもよい。
Note that the
なお、上述の実施形態では、本発明を画像符号化装置100及び画像復号装置200への適用を例にして説明したが、本発明は、かかる例に限定されるものではなく、画像符号化装置100及び画像復号装置200の各機能を備えた画像符号化/復号システムにも同様に適用できる。
In the above-described embodiment, the present invention is applied to the
本発明によれば、従来方式では、係数の復号時に二次変換の適用有無を判定するために非ゼロ係数の個数をカウントする追加処理が必要であったが、本発明のような構成とすることで追加処理が不要となり、処理の高速化又は負荷低減が期待できる。 According to the present invention, the conventional method requires additional processing for counting the number of non-zero coefficients in order to determine whether or not the secondary transform is applied when decoding the coefficients. This eliminates the need for additional processing, and can be expected to speed up processing or reduce the load.
さらに、本発明によれば、二次変換が適用されていない又は効果が低いと判断できるブロックについて、二次変換インデックスの復号を省略できるため、符号化性能の向上が期待できる。 Furthermore, according to the present invention, it is possible to omit the decoding of the secondary transform index for a block to which the secondary transform has not been applied or it can be determined that the effect is low, so an improvement in coding performance can be expected.
10…画像処理システム
100…画像符号化装置
111、241…インター予測部
112、242…イントラ予測部
121…減算器
122、230…加算器
131…変換・量子化部
131A…一次変換部
131B…二次変換部
131C…量子化部
132、220…逆変換・逆量子化部
220A…逆量子化部
220B…逆二次変換部
220C…逆一次変換部
140…符号化部
150、250…インループフィルタ処理部
160、260…フレームバッファ
200…画像復号装置
210…復号部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
逆変換により予測残差信号を生成するように構成されている逆変換部を備え、
前記逆変換部は、変換ブロック内の非ゼロ係数の発生の有無を示すフラグにより、符号化ブロックの二次変換インデックスを復号するか否かについて判定するように構成されていることを特徴とする画像復号装置。 An image decoding device,
an inverse transform unit configured to generate a prediction residual signal by inverse transform;
The inverse transform unit is configured to determine whether or not to decode the secondary transform index of the encoded block based on a flag indicating whether or not a non-zero coefficient is generated in the transform block. Image decoding device.
前記工程において、変換ブロック内の非ゼロ係数の発生の有無を示すフラグにより、符号化ブロックの二次変換インデックスを復号するか否かについて判定することを特徴とする画像復号方法。 generating a prediction residual signal by inverse transform;
An image decoding method, wherein, in said step , whether or not to decode a secondary transform index of an encoding block is determined based on a flag indicating whether or not a non-zero coefficient is generated in the transform block.
前記画像復号装置は、逆変換により予測残差信号を生成するように構成されている逆変換部を備え、
前記逆変換部は、変換ブロック内の非ゼロ係数の発生の有無を示すフラグにより、符号化ブロックの二次変換インデックスを復号するか否かについて判定するように構成されていることを特徴とするプログラム。 A program that causes a computer to function as an image decoding device,
The image decoding device comprises an inverse transform unit configured to generate a prediction residual signal by inverse transform,
The inverse transform unit is configured to determine whether or not to decode the secondary transform index of the encoded block based on a flag indicating whether or not a non-zero coefficient is generated in the transform block. program.
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BROSS, Benjamin et al.,Versatile Video Coding (Draft 5),Joint Video Experts Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11 14th Meeting: Geneva, CH, 19-27 Mar. 2019, [JVET-N1001-v8],JVET-N1001 (version 8),ITU-T,2019年06月11日,<URL: https://jvet-experts.org/doc_end_user/current_document.php?id=6640>: JVET-N1001-v8.zip: JVET-N1001-v8.docx: pp. 53-57, 109-114 |
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