JPWO2011129084A1 - 空間予測方法、画像復号方法、および画像符号化方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図2は、本実施の形態における画像符号化装置であるエンコーダ100の一例を示すブロック図である。このエンコーダ100は、減算部105、変換/量子化部110、逆量子化/逆変換部120、加算部125、デブロッキングフィルタ130、メモリ140、補間フィルタ150、動き補償予測部160、動き検出部165、イントラ予測部170、イントラ/インター切替部175、ポストフィルタ設計部180、およびエントロピー符号化部190を備える。
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または動画像復号化方法(画像符号化方法または画像復号方法)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。
また、テレビex300は、音声データ、映像データそれぞれを復号化する、またはそれぞれの情報を符号化する音声信号処理部ex304、映像信号処理部ex305を有する信号処理部ex306と、復号化した音声信号を出力するスピーカex307、復号化した映像信号を表示するディスプレイ等の表示部ex308を有する出力部ex309とを有する。さらに、テレビex300は、ユーザ操作の入力を受け付ける操作入力部ex312等を有するインタフェース部ex317を有する。さらに、テレビex300は、各部を統括的に制御する制御部ex310、各部に電力を供給する電源回路部ex311を有する。インタフェース部ex317は、操作入力部ex312以外に、リーダ/レコーダex218等の外部機器と接続されるブリッジex313、SDカード等の記録メディアex216を装着可能とするためのスロット部ex314、ハードディスク等の外部記録メディアと接続するためのドライバex315、電話網と接続するモデムex316等を有していてもよい。なお記録メディアex216は、格納する不揮発性/揮発性の半導体メモリ素子により電気的に情報の記録を可能としたものである。テレビex300の各部は同期バスを介して互いに接続されている。
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22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。
105 減算部
110 変換/量子化部
120 逆量子化/逆変換部
125 加算部
130 デブロッキングフィルタ
140 メモリ
150 補間フィルタ
160 動き補償予測部
165 動き検出部
170 イントラ予測部
175 イントラ/インター切替部
180 ポストフィルタ設計部
190 エントロピー符号化部
200 画像復号装置(デコーダ)
220 逆量子化/逆変換部
225 加算部
230 デブロッキングフィルタ
240 メモリ
250 補間フィルタ
260 動き補償予測部
270 イントラ予測部
275 イントラ/インター切替部
280 ポストフィルタ
290 エントロピー復号部
また、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る空間予測方法は、画像を構成する予測対象ブロック内の各画素位置における画素値を予測する空間予測方法であって、前記予測対象ブロックに隣接する隣接ブロック内の画素間の水平勾配および垂直勾配を取得することによって、前記予測対象ブロックに重なるエッジを検出し、取得された前記水平勾配および前記垂直勾配のうちの少なくとも1つに基づいて、検出された前記エッジの傾斜を整数値で示す整数傾斜を算出し、前記予測対象ブロック内の画素位置ごとに、算出された前記整数傾斜があり、かつ、当該画素位置を通る線と、前記隣接ブロックの境界との交点である小数画素位置を決定し、前記予測対象ブロック内の画素位置ごとに、当該画素位置に対して決定された前記小数画素位置に補間された画素値に基づいて、当該画素位置の画素値を予測し、前記隣接ブロックの境界は、当該隣接ブロックに含まれる画素の複数の列または複数の行のうちの、前記予測対象ブロックに最も近い列または行である。
Claims (18)
- 画像を構成する予測対象ブロック内の各画素位置における画素値を予測する空間予測方法であって、
前記予測対象ブロックに隣接する隣接ブロック内の画素間の水平勾配および垂直勾配を取得することによって、前記予測対象ブロックに重なるエッジを検出し、
取得された前記水平勾配および前記垂直勾配のうちの少なくとも1つに基づいて、検出された前記エッジの傾斜を整数値で示す整数傾斜を算出し、
前記予測対象ブロック内の画素位置ごとに、算出された前記整数傾斜があり、かつ、当該画素位置を通る線と、前記隣接ブロックの境界との交点である小数画素位置を決定し、
前記予測対象ブロック内の画素位置ごとに、当該画素位置に対して決定された前記小数画素位置に補間された画素値に基づいて、当該画素位置の画素値を予測し、
前記隣接ブロックの境界は、当該隣接ブロックに含まれる画素の複数の列または複数の行のうちの、前記予測対象ブロックに最も近い列または行である
空間予測方法。 - 前記整数傾斜を算出する際には、
前記水平勾配または前記垂直勾配に対して、2のc乗(cは正の整数)によるスケーリングを行い、スケーリングされた前記水平勾配または前記垂直勾配を用いて前記整数傾斜を算出し、
前記小数画素位置を決定する際には、
スケーリングを行って生成された前記整数傾斜を、前記予測対象ブロック内で予測の対象とされる画素位置の水平方向または垂直方向の座標値で乗算することによって、前記画素位置に対する前記小数画素位置を算出する
請求項1に記載の空間予測方法。 - 前記空間予測方法は、さらに、
前記水平勾配または前記垂直勾配の関数によって、前記cを算出する
請求項2に記載の空間予測方法。 - 前記整数傾斜を算出する際には、
予め定められた値ごとに、当該予め定められた値と、当該予め定められた値を除数として用いた除算の結果とを示す、メモリに格納された除算テーブルを参照することによって、前記垂直勾配および前記水平勾配のうちの一方の勾配を示す値を除数として用いた除算の結果を取得し、取得された前記除算の結果を用いて前記整数傾斜を算出する
請求項1〜3の何れか1項に記載の空間予測方法。 - 前記除算テーブルに示される前記予め定められた値の最大値は2のb乗(bは整数)であり、
前記整数傾斜を算出する際には、
前記垂直勾配および前記水平勾配のうちの除数として用いられる勾配を示す値が2のb乗を超える場合には、前記勾配を示す値を右にビットシフトすることによって、前記勾配をスケーリングし、スケーリングされた前記勾配を示す値を除数として用いた除算の結果を取得する
請求項4に記載の空間予測方法。 - 前記整数傾斜を算出する際には、
前記垂直勾配および前記水平勾配のうちの一方の勾配を示す値を他方の勾配を示す値で割ることによって、前記整数傾斜を算出し、
前記予測対象ブロック内の画素位置ごとに当該画素位置の画素値を予測する際には、
前記境界において、当該画素位置に対して決定された前記小数画素位置と、当該小数画素位置の隣にある複数の整数画素位置との間の距離に応じて重みを設定し、
前記複数の整数画素位置の画素値のそれぞれに前記重みを付けて平均を算出することによって、前記小数画素位置における画素値を補間する
請求項1〜5の何れか1項に記載の空間予測方法。 - 前記整数傾斜を算出する際には、
前記予測対象ブロックに対して1つだけ前記整数傾斜を算出し、
前記小数画素位置を決定する際には、
前記予測対象ブロック内の全ての画素位置のそれぞれに対して、共通の前記整数傾斜を用いて前記小数画素位置を決定する
請求項1〜6の何れか1項に記載の空間予測方法。 - ブロックごとに符号化された画像を復号する画像復号方法であって、
請求項1〜7の何れか1項に記載の空間予測方法を用いて、復号対象ブロック内の各画素位置における画素値を予測することによって、予測ブロックを生成し、
予測誤差ブロックを取得し、
前記予測誤差ブロックに前記予測ブロックを加算する
画像復号方法。 - 画像をブロックごとに符号化する画像符号化方法であって、
請求項1〜7の何れか1項に記載の空間予測方法を用いて、符号化対象ブロック内の各画素位置における画素値を予測することによって、予測ブロックを生成し、
前記符号化対象ブロックから前記予測ブロックを減算する
画像符号化方法。 - 画像を構成する予測対象ブロック内の各画素位置における画素値を予測する空間予測装置であって、
前記予測対象ブロックに隣接する隣接ブロック内の画素間の水平勾配および垂直勾配を取得することによって、前記予測対象ブロックに重なるエッジを検出する検出部と、
取得された前記水平勾配および前記垂直勾配のうちの少なくとも1つに基づいて、検出された前記エッジの傾斜を整数値で示す整数傾斜を算出する算出部と、
前記予測対象ブロック内の画素位置ごとに、算出された前記整数傾斜があり、かつ、当該画素位置を通る線と、前記隣接ブロックの境界との交点である小数画素位置を決定する決定部と、
前記予測対象ブロック内の画素位置ごとに、当該画素位置に対して決定された前記小数画素位置に補間された画素値に基づいて、当該画素位置の画素値を予測する予測部とを備え、
前記隣接ブロックの境界は、当該隣接ブロックに含まれる画素の複数の列または複数の行のうちの、前記予測対象ブロックに最も近い列または行である
空間予測装置。 - ブロックごとに符号化された画像を復号する画像復号装置であって、
復号対象ブロック内の各画素位置における画素値を予測することによって予測ブロックを生成する請求項10に記載の空間予測装置と、
予測誤差ブロックを取得し、前記予測誤差ブロックに前記予測ブロックを加算する加算部と
を備える画像復号装置。 - 画像をブロックごとに符号化する画像符号化装置であって、
符号化対象ブロック内の各画素位置における画素値を予測することによって予測ブロックを生成する請求項10に記載の空間予測装置と、
前記符号化対象ブロックから前記予測ブロックを減算する減算部と
を備える画像符号化装置。 - 画像を構成する予測対象ブロック内の各画素位置における画素値を予測するためのプログラムであって、
前記予測対象ブロックに隣接する隣接ブロック内の画素間の水平勾配および垂直勾配を取得することによって、前記予測対象ブロックに重なるエッジを検出し、
取得された前記水平勾配および前記垂直勾配のうちの少なくとも1つに基づいて、検出された前記エッジの傾斜を整数値で示す整数傾斜を算出し、
前記予測対象ブロック内の画素位置ごとに、算出された前記整数傾斜があり、かつ、当該画素位置を通る線と、前記隣接ブロックの境界との交点である小数画素位置を決定し、
前記予測対象ブロック内の画素位置ごとに、当該画素位置に対して決定された前記小数画素位置に補間された画素値に基づいて、当該画素位置の画素値を予測することをコンピュータに実行させ、
前記隣接ブロックの境界は、当該隣接ブロックに含まれる画素の複数の列または複数の行のうちの、前記予測対象ブロックに最も近い列または行である
プログラム。 - ブロックごとに符号化された画像を復号するための画像復号プログラムであって、
請求項13に記載のプログラムを用いて、復号対象ブロック内の各画素位置における画素値を予測することによって、予測ブロックを生成し、
予測誤差ブロックを取得し、
前記予測誤差ブロックに前記予測ブロックを加算する
ことをコンピュータに実行させる画像復号プログラム。 - 画像をブロックごとに符号化するための画像符号化プログラムであって、
請求項13に記載のプログラムを用いて、符号化対象ブロック内の各画素位置における画素値を予測することによって、予測ブロックを生成し、
前記符号化対象ブロックから前記予測ブロックを減算する
ことをコンピュータに実行させる画像符号化プログラム。 - 画像を構成する予測対象ブロック内の各画素位置における画素値を予測する集積回路であって、
前記予測対象ブロックに隣接する隣接ブロック内の画素間の水平勾配および垂直勾配を取得することによって、前記予測対象ブロックに重なるエッジを検出する検出部と、
取得された前記水平勾配および前記垂直勾配のうちの少なくとも1つに基づいて、検出された前記エッジの傾斜を整数値で示す整数傾斜を算出する算出部と、
前記予測対象ブロック内の画素位置ごとに、算出された前記整数傾斜があり、かつ、当該画素位置を通る線と、前記隣接ブロックの境界との交点である小数画素位置を決定する決定部と、
前記予測対象ブロック内の画素位置ごとに、当該画素位置に対して決定された前記小数画素位置に補間された画素値に基づいて、当該画素位置の画素値を予測する予測部とを備え、
前記隣接ブロックの境界は、当該隣接ブロックに含まれる画素の複数の列または複数の行のうちの、前記予測対象ブロックに最も近い列または行である
集積回路。 - ブロックごとに符号化された画像を復号する画像復号集積回路であって、
復号対象ブロック内の各画素位置における画素値を予測することによって予測ブロックを生成する請求項16に記載の集積回路と、
予測誤差ブロックを取得し、前記予測誤差ブロックに前記予測ブロックを加算する加算部と
を備える画像復号集積回路。 - 画像をブロックごとに符号化する画像符号化集積回路であって、
符号化対象ブロック内の各画素位置における画素値を予測することによって予測ブロックを生成する請求項16に記載の集積回路と、
前記符号化対象ブロックから前記予測ブロックを減算する減算部と
を備える画像符号化集積回路。
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