JPWO2013001957A1 - 画像処理装置と画像処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1.従来の技術
2.画像符号化装置に適用した場合の構成
3.画像符号化装置の動作
4.画像復号装置に適用した場合の構成
5.画像復号装置の動作
6.デブロッキングフィルタ処理部の基本的な動作
7.デブロッキングフィルタ処理部の第1の実施の形態
8.デブロッキングフィルタ処理部の第2の実施の形態
9.デブロッキングフィルタ処理部の第3の実施の形態
10.デブロッキングフィルタ処理部の第4の実施の形態
11.デブロッキングフィルタ処理部の第5の実施の形態
12.第6乃至第8の実施の形態の説明
13.デブロッキングフィルタ処理部の第6の実施の形態
14.デブロッキングフィルタ処理部の第7の実施の形態
15.デブロッキングフィルタ処理部の第8の実施の形態
16.第9の実施の形態
17.第10の実施の形態(多視点画像符号化・多視点画像復号装置)
18.第11の実施の形態(階層画像符号化・階層画像復号装置
19.応用例
従来のデブロッキングフィルタ処理について図1を参照して説明する。
図2は、本技術の画像処理装置を画像符号化装置に適用した場合の構成を示している。画像符号化装置10は、アナログ/ディジタル変換部(A/D変換部)11、画面並び替えバッファ12、減算部13、直交変換部14、量子化部15、可逆符号化部16、蓄積バッファ17、レート制御部18を備えている。さらに、画像符号化装置10は、逆量子化部21、逆直交変換部22、加算部23、デブロッキングフィルタ処理部24、フレームメモリ25、セレクタ26、イントラ予測部31、動き予測・補償部32、予測画像・最適モード選択部33を備えている。
図3は、画像符号化処理動作を示すフローチャートである。ステップST11において、A/D変換部11は入力された画像信号をA/D変換する。
入力画像を符号化して生成された符号化ストリームは、所定の伝送路や記録媒体等を介して画像復号装置に供給されて復号される。
次に、図7のフローチャートを参照して、画像復号装置50で行われる画像復号動作について説明する。
一般的に、H.264/AVCまたはHEVCなどの画像符号化方式におけるデブロックフィルタ処理は、フィルタリング要否判定を行い、フィルタリングが必要と判別されたブロック間の境界に対してフィルタリング処理を行う。
強度選択では、式(3)乃至式(5)の判別条件を満たすか否かを1ラインごと(または1列毎)判定して、式(3)乃至式(5)の判別条件を全て満たす場合には強フィルタ、何れか1つでも判定条件が満たされない場合には弱フィルタが選択される。
図9は、デブロッキングフィルタ処理部の第1の実施の形態の構成を例示している。デブロッキングフィルタ処理部24は、ラインメモリ241、ライン境界検出部242、フィルタ強度判定部243、係数メモリ244、フィルタ演算部245、フィルタ制御部246を備えている。
図11と図12はフィルタ演算部の構成を示している。フィルタ演算部245は、タップ変更垂直フィルタ処理を行う場合、画像データを記憶するライン数を削減しても、垂直フィルタ処理を行うことができるように、タップの画像データの変更またはタップ数の変更を行う。なお、図11は、タップの画像データを変更して垂直フィルタ処理を行う場合のフィルタ演算部の構成を示している。また、図12は、タップ数を変更して垂直フィルタ処理を行う場合のフィルタ演算部の構成を示している。
デブロッキングフィルタ処理部の第2の実施の形態は、第1の実施の形態に対して、演算処理部2453と演算処理部2456の動作が相違する。
デブロッキングフィルタ処理部の第3の実施の形態は、第1,第2の実施の形態に対して、演算処理部2453と演算処理部2456の動作が相違する。
デブロッキングフィルタ処理部の第4の実施の形態は、第3の実施の形態に対して、演算処理部2453と演算処理部2456の動作が相違する。
上述のデブロッキングフィルタ処理部は、境界BBがLCU間のライン境界であるか否かに応じて、境界の上側に位置するブロックにおけるフィルタ演算に用いる画像範囲の制御やフィルタ処理範囲の制御を行うようにしている。次に、第5の実施の形態では、LCU間のライン境界のみ画像範囲の制御を行うモードと、境界BBがLCU間のライン境界であるか否かに係らず画像範囲の制御を行うモードを設けた場合を説明する。
[従来の説明]
なお、上記説明においては、フィルタ演算に用いる画像範囲を狭くしたことにより、画像範囲に含まれなくなったタップの画像データとして、画像範囲内のタップの画像データを複写またはミラー複写して用いる例を説明した。ここで、本明細書における複写は、Paddingと同意である。
図17の例においては、式(48)のHEVC方式のブロック間の境界判定式が示されている。
p22−2*p12+p02 = (p22−p12)−(p12−p02)
次に、R2W2の場合の輝度信号のフィルタ処理について説明する。R2は、参照される画素を示し、W2は、フィルタ処理が適用される画素を示す。すなわち、R2W2とは、図19に示されるように、LCUのライン境界上の2画素を参照して、LCUのライン境界上の2画素にフィルタ処理が適用されることを表す。
これは、フィルタリングの判定式における傾きについての判定に関して、線形近似を用いると、実際にはスルーできないものについての判定までスルーしてしまうためである。したがって、弱フィルタリングの判定式における傾きの判定については、式(67)に示されるように、直下の画素での複写(padding)が行われるものとする。これは、次に述べる強フィルタリングの判定式やブロック間の境界判定式についても同じことがいえる。
次に、R2W1の場合の輝度信号のフィルタ処理について説明する。R2は、参照される画素を示し、W1は、フィルタ処理が適用される画素を示す。すなわち、R2W1とは、図19に示されるように、LCUのライン境界上の2画素を参照して、LCUのライン境界上の1画素にフィルタ処理が適用されることを表す。
次に、第8の実施の形態である強フィルタリングにおけるクリップ処理について説明する。R2W2の場合の輝度信号の強フィルタリングは、クリップ処理が追加された、次の式(80)乃至式(84)を用いることも可能である。
[デブロッキングフィルタ処理部の構成例]
図22は、デブロッキングフィルタ処理部の第6の実施の形態の構成を例示している。デブロッキングフィルタ処理部24は、画像メモリ71、ブロック境界判定部72−1、フィルタ強度判定部73−1、フィルタ演算部74−1、セレクタ75、係数メモリ76、およびフィルタ制御部77を含むように構成される。デブロッキングフィルタ処理部24は、さらに、ライン境界ブロック境界判定部72−2、ライン境界フィルタ強度判定部73−2、およびライン境界フィルタ演算部74−2を含むように構成されている。
次に、図23のフローチャートを参照して、図22のデブロッキングフィルタ処理部24のデブロッキング処理について説明する。なお、図23の例においては、R2W2の処理が行われる場合について説明する。
p(ブロックBKu)にかかる項は、「p2i+2*P1i+2*q0i」となっている。
p(ブロックBKu)にかかる項は、「4*P1i+q0i」となっている。
[デブロッキングフィルタ処理部の構成例]
図24は、デブロッキングフィルタ処理部の第7の実施の形態の構成を示している。
[デブロッキングフィルタ処理部の構成例]
図25は、デブロッキングフィルタ処理部の第8の実施の形態の構成を示している。
次に、図26のフローチャートを参照して、図25のデブロッキングフィルタ処理部24のデブロッキング処理について説明する。
次に、図27のフローチャートを参照して、図26のステップS205における輝度境界のフィルタ処理について説明する。
[R3W2の例]
次に、図28を参照して、R3W2の例の場合について説明する。図28の例においては、実線上の白丸がデブロックフィルタ前の、図16に示された境界BB付近のp2i,p1i,p0i,q0i,q1i,q2iの各画素値を表している。図28に示されるように、ブロックBKuとブロックBKlの段差(ギャップ)は、D=p0i−q0iである。
[多視画像点符号化・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29は、多視点画像符号化方式の一例を示す。
図30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30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。
図31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31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。
[階層画像点符号化・階層画像復号への適用]
上述した一連の処理は、階層画像符号化・階層画像復号に適用することができる。図32は、多視点画像符号化方式の一例を示す。
図33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33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。
図34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34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。
上述した実施形態に係る画像符号化装置10および画像復号装置50は、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、およ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、磁気ディスクおよ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、または、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。
図35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部909を有している。さらに、テレビジョン装置900は、制御部910、ユーザインタフェース部911等を有している。
図36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、およびバス933を備える。
図37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およ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およ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およ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。
図38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。
(1) 階層構造を有する単位で符号化された符号化ストリームを復号して画像を生成する復号部と、
前記復号部により生成された画像のブロックと前記ブロックに隣接する隣接ブロックとの境界であるブロック境界に適用するデブロッキングフィルタの強度に応じて、前記ブロック境界にデブロッキングフィルタを施すフィルタ部と、
前記デブロッキングフィルタの強度としてストロングフィルタが適用される場合に、前記復号部により生成された画像の輝度成分を対象として、前記デブロッキングフィルタにクリップ処理を適用するように、前記フィルタ部を制御する制御部と
を備える画像処理装置。
(2) 前記制御部は、前記デブロッキングフィルタを適用する際に変化する部分の値にクリップ処理を適用する
(1)記載の画像処理装置。
(3) 前記制御部は、下記式に従って、前記クリップ処理を適用する
(2)に記載の画像処理装置。
(4) 前記制御部は、前記デブロッキングフィルタのパラメータの整数倍の値を、クリップ処理を行う際に用いるクリップ値として設定する
(3)に記載の画像処理装置。
(5) 前記制御部は、前記デブロッキングフィルタのパラメータの2倍の値を、クリップ処理を行う際に用いるクリップ値として設定する
(4)に記載の画像処理装置。
(6) 前記ブロック境界に適用するデブロッキングフィルタの強度を判定するフィルタ強度判定部をさらに備え、
前記フィルタ部は、前記フィルタ強度判定部により判定された強度に応じて、前記ブロック境界にデブロッキングフィルタを施し、
前記制御部は、前記フィルタ強度判定部によりストロングフィルタが適用されると判定された場合に、前記復号部により生成された画像の輝度成分を対象として、前記デブロッキングフィルタにクリップ処理を適用するように、前記フィルタ部を制御する
(1)乃至(5)のいずれかに記載の画像処理装置。
(7) 前記フィルタ強度判定部は、複数のラインを処理単位として、前記デブロッキングフィルタの強度を判定する
(6)に記載の画像処理装置。
(8) 前記フィルタ強度判定部は、4ラインを処理単位として、前記デブロッキングフィルタの強度を判定する
(7)に記載の画像処理装置。
(9) 複数のラインを処理単位として、前記ブロック境界にデブロッキングフィルタを適用するか否かを判定するフィルタ要否判定部をさらに備え、
前記フィルタ強度判定部は、前記フィルタ要否判定部によりデブロッキングフィルタを適用すると判定された場合に、前記デブロッキングフィルタの強度を判定する
(7)に記載の画像処理装置。
(10) 画像処理装置が、
階層構造を有する単位で符号化された符号化ストリームを復号して画像を生成し、
生成された画像のブロックと前記ブロックに隣接する隣接ブロックとの境界であるブロック境界に適用するデブロッキングフィルタの強度に応じて、前記ブロック境界にデブロッキングフィルタを施し、
前記デブロッキングフィルタの強度としてストロングフィルタが適用される場合に、生成された画像の輝度成分を対象として、前記デブロッキングフィルタにクリップ処理を適用するように制御する
画像処理方法。
(11) 画像を符号化する際にローカルデコードされた画像のブロックと前記ブロックに隣接する隣接ブロックとの境界であるブロック境界に適用するデブロッキングフィルタの強度に応じて、前記ブロック境界にデブロッキングフィルタを施すフィルタ部と、
前記デブロッキングフィルタの強度としてストロングフィルタが適用される場合に、前記ローカルデコードされた画像の輝度成分を対象として、前記デブロッキングフィルタにクリップ処理を適用するように、前記フィルタ部を制御する制御部と、
前記デブロッキングフィルタが適用された画像を用いて、前記画像を階層構造を有する単位で符号化する符号化部と
を備える画像処理装置。
(12) 前記制御部は、前記デブロッキングフィルタを適用する際に変化する部分の値にクリップ処理を適用する
(11)記載の画像処理装置。
(13) 前記制御部は、下記式に従って、前記クリップ処理を適用する
(12)に記載の画像処理装置。
(14) 前記制御部は、前記デブロッキングフィルタのパラメータの整数倍の値を、クリップ処理を行う際に用いるクリップ値として設定する
(13)に記載の画像処理装置。
(15) 前記制御部は、前記デブロッキングフィルタのパラメータの2倍の値を、クリップ処理を行う際に用いるクリップ値として設定する
(14)に記載の画像処理装置。
(16) 前記ブロック境界に適用するデブロッキングフィルタの強度を判定するフィルタ強度判定部をさらに備え、
前記フィルタ部は、前記フィルタ強度判定部により判定された強度に応じて、前記ブロック境界にデブロッキングフィルタを施し、
前記制御部は、前記フィルタ強度判定部によりストロングフィルタが適用されると判定された場合に、前記復号部により生成された画像の輝度成分を対象として、前記デブロッキングフィルタにクリップ処理を適用するように、前記フィルタ部を制御する
(11)乃至(15)のいずれかに記載の画像処理装置。
(17) 前記フィルタ強度判定部は、複数のラインを処理単位として、前記デブロッキングフィルタの強度を判定する
(16)に記載の画像処理装置。
(18) 前記フィルタ強度判定部は、4ラインを処理単位として、前記デブロッキングフィルタの強度を判定する
(17)に記載の画像処理装置。
(19) 複数のラインを処理単位として、前記ブロック境界にデブロッキングフィルタを適用するか否かを判定するフィルタ要否判定部をさらに備え、
前記フィルタ強度判定部は、前記フィルタ要否判定部によりデブロッキングフィルタを適用すると判定された場合に、前記デブロッキングフィルタの強度を判定する
(17)に記載の画像処理装置。
(20) 画像処理装置が、
画像を符号化する際にローカルデコードされた画像のブロックと前記ブロックに隣接する隣接ブロックとの境界であるブロック境界に適用するデブロッキングフィルタの強度に応じて、前記ブロック境界にデブロッキングフィルタを施し、
前記デブロッキングフィルタの強度としてストロングフィルタが適用される場合に、前記ローカルデコードされた画像の輝度成分を対象として、前記デブロッキングフィルタにクリップ処理を適用するように制御し、
前記デブロッキングフィルタが適用された画像を用いて、前記画像を階層構造を有する単位で符号化する
画像処理方法。
Claims (20)
- 階層構造を有する単位で符号化された符号化ストリームを復号して画像を生成する復号部と、
前記復号部により生成された画像のブロックと前記ブロックに隣接する隣接ブロックとの境界であるブロック境界に適用するデブロッキングフィルタの強度に応じて、前記ブロック境界にデブロッキングフィルタを施すフィルタ部と、
前記デブロッキングフィルタの強度としてストロングフィルタが適用される場合に、前記復号部により生成された画像の輝度成分を対象として、前記デブロッキングフィルタにクリップ処理を適用するように、前記フィルタ部を制御する制御部と
を備える画像処理装置。 - 前記制御部は、前記デブロッキングフィルタを適用する際に変化する部分の値にクリップ処理を適用する
請求項1記載の画像処理装置。 - 前記制御部は、前記デブロッキングフィルタのパラメータの整数倍の値を、クリップ処理を行う際に用いるクリップ値として設定する
請求項3記載の画像処理装置。 - 前記制御部は、前記デブロッキングフィルタのパラメータの2倍の値を、クリップ処理を行う際に用いるクリップ値として設定する
請求項4記載の画像処理装置。 - 前記ブロック境界に適用するデブロッキングフィルタの強度を判定するフィルタ強度判定部をさらに備え、
前記フィルタ部は、前記フィルタ強度判定部により判定された強度に応じて、前記ブロック境界にデブロッキングフィルタを施し、
前記制御部は、前記フィルタ強度判定部によりストロングフィルタが適用されると判定された場合に、前記復号部により生成された画像の輝度成分を対象として、前記デブロッキングフィルタにクリップ処理を適用するように、前記フィルタ部を制御する
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記フィルタ強度判定部は、複数のラインを処理単位として、前記デブロッキングフィルタの強度を判定する
請求項6記載の画像処理装置。 - 前記フィルタ強度判定部は、4ラインを処理単位として、前記デブロッキングフィルタの強度を判定する
請求項7記載の画像処理装置。 - 複数のラインを処理単位として、前記ブロック境界にデブロッキングフィルタを適用するか否かを判定するフィルタ要否判定部をさらに備え、
前記フィルタ強度判定部は、前記フィルタ要否判定部によりデブロッキングフィルタを適用すると判定された場合に、前記デブロッキングフィルタの強度を判定する
請求項7記載の画像処理装置。 - 画像処理装置が、
階層構造を有する単位で符号化された符号化ストリームを復号して画像を生成し、
生成された画像のブロックと前記ブロックに隣接する隣接ブロックとの境界であるブロック境界に適用するデブロッキングフィルタの強度に応じて、前記ブロック境界にデブロッキングフィルタを施し、
前記デブロッキングフィルタの強度としてストロングフィルタが適用される場合に、生成された画像の輝度成分を対象として、前記デブロッキングフィルタにクリップ処理を適用するように制御する
画像処理方法。 - 画像を符号化する際にローカルデコードされた画像のブロックと前記ブロックに隣接する隣接ブロックとの境界であるブロック境界に適用するデブロッキングフィルタの強度に応じて、前記ブロック境界にデブロッキングフィルタを施すフィルタ部と、
前記デブロッキングフィルタの強度としてストロングフィルタが適用される場合に、前記ローカルデコードされた画像の輝度成分を対象として、前記デブロッキングフィルタにクリップ処理を適用するように、前記フィルタ部を制御する制御部と、
前記デブロッキングフィルタが適用された画像を用いて、前記画像を階層構造を有する単位で符号化する符号化部と
を備える画像処理装置。 - 前記制御部は、前記デブロッキングフィルタを適用する際に変化する部分の値にクリップ処理を適用する
請求項11記載の画像処理装置。 - 前記制御部は、前記デブロッキングフィルタのパラメータの整数倍の値を、クリップ処理を行う際に用いるクリップ値として設定する
請求項13記載の画像処理装置。 - 前記制御部は、前記デブロッキングフィルタのパラメータの2倍の値を、クリップ処理を行う際に用いるクリップ値として設定する
請求項14記載の画像処理装置。 - 前記ブロック境界に適用するデブロッキングフィルタの強度を判定するフィルタ強度判定部をさらに備え、
前記フィルタ部は、前記フィルタ強度判定部により判定された強度に応じて、前記ブロック境界にデブロッキングフィルタを施し、
前記制御部は、前記フィルタ強度判定部によりストロングフィルタが適用されると判定された場合に、前記復号部により生成された画像の輝度成分を対象として、前記デブロッキングフィルタにクリップ処理を適用するように、前記フィルタ部を制御する
請求項11に記載の画像処理装置。 - 前記フィルタ強度判定部は、複数のラインを処理単位として、前記デブロッキングフィルタの強度を判定する
請求項16記載の画像処理装置。 - 前記フィルタ強度判定部は、4ラインを処理単位として、前記デブロッキングフィルタの強度を判定する
請求項17記載の画像処理装置。 - 複数のラインを処理単位として、前記ブロック境界にデブロッキングフィルタを適用するか否かを判定するフィルタ要否判定部をさらに備え、
前記フィルタ強度判定部は、前記フィルタ要否判定部によりデブロッキングフィルタを適用すると判定された場合に、前記デブロッキングフィルタの強度を判定する
請求項17記載の画像処理装置。 - 画像処理装置が、
画像を符号化する際にローカルデコードされた画像のブロックと前記ブロックに隣接する隣接ブロックとのブロック境界に適用するデブロッキングフィルタの強度に応じて、前記ブロック境界にデブロッキングフィルタを施し、
前記デブロッキングフィルタの強度としてストロングフィルタが適用される場合に、前記ローカルデコードされた画像の輝度成分を対象として、前記デブロッキングフィルタにクリップ処理を適用するように制御し、
前記デブロッキングフィルタが適用された画像を用いて、前記画像を階層構造を有する単位で符号化する
画像処理方法。
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