KR102111175B1 - 화상 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 부호화 또는 복호에 있어서의 처리 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 화상 처리 장치 및 방법에 관한 것이다. 부호화측에서 LCU(115)의 타입 E0와 그 계수가 결정된다. 타입 E0의 계수는, 이미 LCU(111)일 때 복호측으로 보내지고, 복호측의 적응 오프셋 필터가 갖는 EO용 버퍼에 저장되어 있다. 따라서, 복호측에 있어서, LCU(115)에 대해서는, 타입 E0의 계수를 보내지 않고, EO용 버퍼로부터 카피하여 사용한다. 이상과 같이, 종래, 프레임의 선두에서 한번에 전송하고 있던 적응 오프셋 필터의 파라미터가 LCU마다 LCU의 선두에서 축차적으로 보내진다. 본 발명은, 예를 들어, 화상 처리 장치에 적용할 수 있다.

Description

화상 처리 장치 및 방법{IMAGE PROCESSING DEVICE AND METHOD}
본 발명은, 화상 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, 부호화 또는 복호에 있어서의 처리 효율을 향상시킬 수 있도록 한 화상 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 화상 정보를 디지털로서 취급하고, 그 때, 효율이 높은 정보의 전송, 축적을 목적으로 하고, 화상 정보 특유의 용장성을 이용하여, 이산 코사인 변환 등의 직교 변환과 움직임 보상에 의해 압축하는 부호화 방식을 채용하여 화상을 압축 부호화하는 장치가 보급되고 있다. 이 부호화 방식에는, 예를 들어, MPEG(Moving Picture Experts Group)이나 H.264 및 MPEG-4 Part10(Advanced Video Coding, 이하 H.264/AVC라고 기재함) 등이 있다.
그리고, 현재, H.264/AVC보다 더 부호화 효율의 향상을 목적으로 하여, ITU-T와 ISO/IEC의 공동의 표준화 단체인 JCTVC(Joint Collaboration Team-Video Coding)에 의해, HEVC(High Efficiency Video Coding)라 불리는 부호화 방식의 표준화가 진행되고 있다(예를 들어, 비특허문헌 1 참조).
현 시점에 있어서의 HEVC의 드래프트에서는, 인루프 필터로서, 디블로킹 필터, 적응 루프 필터, 및 적응 오프셋 필터(Sample Adaptive Offset: SAO)가 채용되어 있다.
HEVC에 있어서, 적응 루프 필터의 파라미터는, 1프레임분 통합하여 복호측으로 보내지고 있었다. 이에 반하여, 비특허문헌 2에 있어서, 적응 루프 필터의 처리를, 최대의 부호화 단위인 LCU 단위로 행한다는 제안이 행해졌다.
Thomas Wiegand, Woo-Jin Han, Benjamin Bross, Jens-Rainer Ohm, Gary J. Sullivan, "Working Draft 4of High-Efficiency Video Coding", JCTVC-F803, Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 6th Meeting: Torino, IT, 14-22 July, 2011 A.Fuldseth, Cisco Systems, G.bjontegaard, Cisco Systems, "Improved ALF with low latency and reduced complexity", JCTVC-G499, Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 7th Meeting: Geneva, CH, 21-30 November, 2011
한편, HEVC에 있어서, 적응 오프셋 필터는, 적응 오프셋 필터용에 독자적으로 정의된 quad-tree라는 영역에 대하여 적응되어 있다. 그리고, 적응 오프셋 필터의 파라미터는, sao_param()에 있어서 1프레임분 통합하여 정의되어 있다.
이 sao_param()은 부호화 스트림에 있어서, 데이터(비디오 정보)의 앞에 배치된다. 따라서, 부호화측에 있어서는, 적응 오프셋 필터 처리가 종료되고, 적응 오프셋 필터의 계수가 결정되고, sao_param()이 작성될 때까지, 1프레임분의 데이터를 버퍼에 유지해 둘 필요가 있었다.
본 발명은, 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 부호화 또는 복호에 있어서의 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 제1 측면의 화상 처리 장치는, 최대 부호화 단위를 전송 단위로 하여 적응 오프셋 필터의 파라미터가 설정된 부호화 스트림으로부터, 상기 적응 오프셋 필터의 파라미터를 최대 부호화 단위로 취득하는 취득부와, 상기 부호화 스트림을 복호 처리하여, 화상을 생성하는 복호부와, 상기 취득부에 의해 취득된 파라미터를 사용하여, 상기 복호부에 의해 생성된 화상에 적응 오프셋 필터를 최대 부호화 단위로 행하는 적응 오프셋 필터부를 구비한다.
상기 적응 오프셋 필터의 파라미터는, 상기 적응 오프셋 필터의 타입과 오프셋값을 포함할 수 있다.
상기 복호부에 의해 생성된 화상에 디블로킹 필터링을 행하는 디블로킹 필터부를 더 구비하고, 상기 적응 오프셋 필터부는, 상기 디블로킹 필터부에 의해 디블로킹 필터링이 행해진 화상에 적응 오프셋 필터를 행할 수 있다.
상기 취득부는, 상기 부호화 스트림으로부터, 현재(Current) 최대 부호화 단위보다도 앞에 적응 오프셋 필터링이 행해진 이전(Previous) 최대 부호화 단위의 파라미터와 현재(Current) 최대 부호화 단위의 파라미터가 동일한 것을 식별하는 식별 데이터를 취득하고, 상기 적응 오프셋 필터부는, 상기 취득부에 의해 취득된 식별 데이터를 사용하여, 상기 복호부에 의해 생성된 화상에 적응 오프셋 필터를 최대 부호화 단위로 행할 수 있다.
상기 취득부는, 상기 부호화 스트림으로부터, 현재(Current) 최대 부호화 단위보다도 앞에 적응 오프셋 필터링이 행해진 이전(Previous) 최대 부호화 단위의 파라미터를 사용하는지를 식별하는 식별 데이터를 취득하고, 상기 적응 오프셋 필터부는, 상기 취득부에 의해 취득된 식별 데이터를 사용하여, 상기 복호부에 의해 생성된 화상에 적응 오프셋 필터를 최대 부호화 단위로 행할 수 있다.
상기 취득부는, 상기 부호화 스트림으로부터, 현재(Current) 최대 부호화 단위보다도 앞에 적응 오프셋 필터링이 행해진 이전(Previous) 최대 부호화 단위의 파라미터를 카피하여 사용하는지를 식별하는 식별 데이터를 취득하고, 상기 적응 오프셋 필터부는, 상기 취득부에 의해 취득된 식별 데이터를 사용하여, 상기 복호부에 의해 생성된 화상에 적응 오프셋 필터를 최대 부호화 단위로 행할 수 있다.
상기 취득부는, 상기 부호화 스트림으로부터, 현재(Current) 최대 부호화 단위보다도 앞에 적응 오프셋 필터링이 행해진 이전(Previous) 최대 부호화 단위를 대상으로 하여, 현재(Current) 최대 부호화 단위의 파라미터와 동일한 최대 부호화 단위를 지정하는 식별 데이터를 취득하고, 상기 적응 오프셋 필터부는, 상기 취득부에 의해 취득된 식별 데이터를 사용하여, 상기 복호부에 의해 생성된 화상에 적응 오프셋 필터를 최대 부호화 단위로 행할 수 있다.
상기 적응 오프셋 필터의 파라미터는, 최대 부호화 단위의 선두 타이밍에 전송된다.
상기 복호부는, 계층 구조를 갖는 단위로 복호 처리할 수 있다.
본 발명의 제1 측면의 화상 처리 방법은, 화상 처리 장치가, 최대 부호화 단위를 전송 단위로 하여 적응 오프셋 필터의 파라미터가 설정된 부호화 스트림으로부터, 상기 적응 오프셋 필터의 파라미터를 최대 부호화 단위로 취득하고, 상기 부호화 스트림을 복호 처리하여, 화상을 생성하고, 취득된 파라미터를 사용하여, 생성된 화상에 적응 오프셋 필터를 최대 부호화 단위로 행한다.
본 발명의 제2 측면의 화상 처리 장치는, 최대 부호화 단위를 전송 단위로 하여, 적응 오프셋 필터의 파라미터를 설정하는 설정부와, 상기 설정부에 의해 설정된 파라미터를 사용하여, 화상을 부호화할 때 로컬 복호 처리된 화상에 적응 오프셋 필터를 최대 부호화 단위로 행하는 적응 오프셋 필터부와, 상기 적응 오프셋 필터부에 의해 적응 오프셋 필터링이 행해진 화상을 사용하여, 상기 화상을 부호화 처리하여, 부호화 스트림을 생성하는 부호화부와, 상기 설정부에 의해 설정된 파라미터와, 상기 부호화부에 의해 생성된 부호화 스트림을 전송하는 전송부를 구비한다.
상기 적응 오프셋 필터의 파라미터는, 상기 적응 오프셋 필터의 타입과 오프셋값을 포함할 수 있다.
로컬 복호된 화상에 디블로킹 필터링을 행하는 디블로킹 필터부를 더 구비하고, 상기 적응 오프셋 필터부는, 상기 디블로킹 필터부에 의해 디블로킹 필터링이 행해진 화상에 적응 오프셋 필터를 행할 수 있다.
상기 설정부는, 현재(Current) 최대 부호화 단위보다도 앞에 적응 오프셋 필터링이 행해진 이전(Previous) 최대 부호화 단위의 파라미터와 현재(Current) 최대 부호화 단위의 파라미터가 동일한 것을 식별하는 식별 데이터를 설정하고, 상기 전송부는, 상기 설정부에 의해 설정된 식별 데이터와, 상기 부호화부에 의해 생성된 부호화 스트림을 전송할 수 있다.
상기 설정부는, 현재(Current) 최대 부호화 단위보다도 앞에 적응 오프셋 필터링이 행해진 이전(Previous) 최대 부호화 단위의 파라미터를 사용하는지를 식별하는 식별 데이터를 설정하고, 상기 전송부는, 상기 설정부에 의해 설정된 식별 데이터와, 상기 부호화부에 의해 생성된 부호화 스트림을 전송할 수 있다.
상기 설정부는, 현재(Current) 최대 부호화 단위보다도 앞에 적응 오프셋 필터링이 행해진 이전(Previous) 최대 부호화 단위의 파라미터를 카피하여 사용하는지를 식별하는 식별 데이터를 설정하고, 상기 전송부는, 상기 설정부에 의해 설정된 식별 데이터와, 상기 부호화부에 의해 생성된 부호화 스트림을 전송할 수 있다.
상기 설정부는, 현재(Current) 최대 부호화 단위보다도 앞에 적응 오프셋 필터링이 행해진 이전(Previous) 최대 부호화 단위를 대상으로 하여, 현재(Current) 최대 부호화 단위의 파라미터와 동일한 최대 부호화 단위를 지정하는 식별 데이터를 설정하고, 상기 전송부는, 상기 설정부에 의해 설정된 식별 데이터와, 상기 부호화부에 의해 생성된 부호화 스트림을 전송할 수 있다.
상기 전송부는, 상기 설정부에 의해 설정된 적응 오프셋 필터의 파라미터를, 최대 부호화 단위의 선두 타이밍에 전송할 수 있다.
상기 부호화부는, 계층 구조를 갖는 단위로 부호화 처리할 수 있다.
본 발명의 제2 측면의 화상 처리 방법은, 화상 처리 장치가, 최대 부호화 단위를 전송 단위로 하여, 적응 오프셋 필터의 파라미터를 설정하고, 설정된 파라미터를 사용하여, 화상을 부호화할 때 로컬 복호 처리된 화상에 적응 오프셋 필터를 최대 부호화 단위로 행하고, 적응 오프셋 필터링이 행해진 화상을 사용하여, 상기 화상을 부호화 처리하여, 부호화 스트림을 생성하고, 설정된 파라미터와, 생성된 부호화 스트림을 전송한다.
본 발명의 제1 측면에 있어서는, 최대 부호화 단위를 전송 단위로 하여 적응 오프셋 필터의 파라미터가 설정된 부호화 스트림으로부터, 상기 적응 오프셋 필터의 파라미터가 최대 부호화 단위로 취득되고, 상기 부호화 스트림을 복호 처리하여, 화상이 생성된다. 그리고, 취득된 파라미터를 사용하여, 생성된 화상에 적응 오프셋 필터가 최대 부호화 단위로 행해진다.
본 발명의 제2 측면에 있어서는, 최대 부호화 단위를 전송 단위로 하여, 적응 오프셋 필터의 파라미터가 설정되고, 설정된 파라미터를 사용하여, 화상을 부호화할 때 로컬 복호 처리된 화상에 적응 오프셋 필터가 최대 부호화 단위로 행해진다. 그리고, 적응 오프셋 필터링이 행해진 화상을 사용하여, 상기 화상을 부호화 처리하여, 부호화 스트림이 생성되고, 설정된 파라미터와, 생성된 부호화 스트림이 전송된다.
또한, 전술한 화상 처리 장치는, 독립된 장치이어도 되고, 1개의 화상 부호화 장치 또는 화상 복호 장치를 구성하고 있는 내부 블록이어도 된다.
본 발명의 제1 측면에 의하면, 화상을 복호할 수 있다. 특히, 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 제2 측면에 의하면, 화상을 부호화할 수 있다. 특히, 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은, 화상 부호화 장치의 주된 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 2는, 부호화 처리의 흐름의 예를 설명하는 흐름도이다.
도 3은, 화상 복호 장치의 주된 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 4는, 복호 처리의 흐름의 예를 설명하는 흐름도이다.
도 5는, HEVC 방식에 있어서의 quad-tree 구조를 설명하는 도면이다.
도 6은, 밴드 오프셋을 설명하는 도면이다.
도 7은, 에지 오프셋을 설명하는 도면이다.
도 8은, 에지 오프셋의 규칙 일람표를 나타내는 도면이다.
도 9는, 본 기술의 개요를 설명하는 도면이다.
도 10은, 본 기술의 효과를 설명하는 도면이다.
도 11은, sao_param()의 신택스의 예를 나타내는 도면이다.
도 12는, sao_type_idx를 설명하는 도면이다.
도 13은, 본 발명을 적용한 적응 오프셋 필터의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 14는, 적응 오프셋 필터 처리를 설명하는 흐름도이다.
도 15는, 계수의 기입 처리를 설명하는 흐름도이다.
도 16은, 계수의 기입 처리를 설명하는 도면이다.
도 17은, 본 발명을 적용한 적응 오프셋 필터의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 18은, 적응 오프셋 필터 처리를 설명하는 흐름도이다.
도 19는, 계수의 판독 처리를 설명하는 흐름도이다.
도 20은, 계수의 판독 처리를 설명하는 도면이다.
도 21은, 다시점 화상 부호화 방식의 예를 나타내는 도면이다.
도 22는, 본 기술을 적용한 다시점 화상 부호화 장치의 주된 구성예를 나타내는 도면이다.
도 23은, 본 기술을 적용한 다시점 화상 복호 장치의 주된 구성예를 나타내는 도면이다.
도 24는, 계층 화상 부호화 방식의 예를 나타내는 도면이다.
도 25는, 본 기술을 적용한 계층 화상 부호화 장치의 주된 구성예를 나타내는 도면이다.
도 26은, 본 기술을 적용한 계층 화상 복호 장치의 주된 구성예를 나타내는 도면이다.
도 27은, 컴퓨터의 주된 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 28은, 텔레비전 장치의 개략적인 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 29는, 휴대 전화기의 개략적인 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 30은, 기록 재생 장치의 개략적인 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 31은, 촬상 장치의 개략적인 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 32는, 스케일러블 부호화 이용의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 33은, 스케일러블 부호화 이용의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 34는, 스케일러블 부호화 이용의 또 다른 예를 나타내는 블록도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태(이하 '실시 형태'라 함)에 대하여 설명한다. 또한, 설명은 이하의 순서로 행한다.
1. 장치 및 동작의 개요
2. 종래의 방법의 설명
3. 제1 실시 형태(화상 처리 장치)
4. 제2 실시 형태(다시점 화상 부호화·다시점 화상 복호 장치)
5. 제3 실시 형태(계층 화상 부호화·계층 화상 복호 장치)
6. 제4 실시 형태(컴퓨터)
7. 응용예
8. 스케일러블 부호화의 응용예
<1. 장치 및 동작의 개요>
[화상 부호화 장치의 구성예]
도 1은, 본 발명을 적용한 화상 처리 장치로서의 화상 부호화 장치의 일 실시 형태의 구성을 나타내고 있다.
도 1에 도시된 화상 부호화 장치(11)는, 예측 처리를 사용하여 화상 데이터를 부호화한다. 여기서, 부호화 방식으로서는, 예를 들어, HEVC(High Efficiency Video Coding) 방식 등이 이용된다. HEVC 방식에 있어서는, 부호화 단위 CU(Coding Unit), 최대 부호화 단위 LCU, 최소 부호화 단위 SCU, 예측 단위 PU(Prediction Unit), 변환 단위 TU(Transform Unit)가 규정되어 있으며, 계층 구조를 갖는 단위로 부호화/복호가 행해진다.
도 1의 예에 있어서, 화상 부호화 장치(11)는 A/D(Analog/Digital) 변환부(21), 화면 재배열 버퍼(22), 연산부(23), 직교 변환부(24), 양자화부(25), 가역 부호화부(26), 및 축적 버퍼(27)를 갖는다. 또한, 화상 부호화 장치(11)는 역양자화부(28), 역직교 변환부(29), 연산부(30), 디블로킹 필터(31), 프레임 메모리(32), 선택부(33), 인트라 예측부(34), 움직임 예측·보상부(35), 예측 화상 선택부(36), 및 레이트 제어부(37)를 갖는다.
또한, 화상 부호화 장치(11)는, 디블로킹 필터(31)와 프레임 메모리(32)의 사이에, 적응 오프셋 필터(41) 및 적응 루프 필터(42)를 갖는다.
A/D 변환부(21)는, 입력된 화상 데이터를 A/D 변환하고, 화면 재배열 버퍼(22)로 출력하고, 기억시킨다.
화면 재배열 버퍼(22)는, 기억한 표시의 순서 프레임 화상을, GOP(Group of Picture) 구조에 따라서, 부호화를 위한 프레임 순서대로 재배열한다. 화면 재배열 버퍼(22)는 프레임의 순서를 재배열한 화상을, 연산부(23)에 공급한다. 또한, 화면 재배열 버퍼(22)는, 프레임의 순서를 재배열한 화상을, 인트라 예측부(34) 및 움직임 예측·보상부(35)에도 공급한다.
연산부(23)는, 화면 재배열 버퍼(22)로부터 판독된 화상으로부터, 예측 화상 선택부(36)를 통하여 인트라 예측부(34) 혹은 움직임 예측·보상부(35)로부터 공급되는 예측 화상을 감산하고, 그 차분 정보를 직교 변환부(24)로 출력한다.
예를 들어, 인트라 부호화가 행해지는 화상의 경우, 연산부(23)는 화면 재배열 버퍼(22)로부터 판독된 화상으로부터, 인트라 예측부(34)로부터 공급되는 예측 화상을 감산한다. 또한, 예를 들어, 인터 부호화가 행해지는 화상의 경우, 연산부(23)는 화면 재배열 버퍼(22)로부터 판독된 화상으로부터, 움직임 예측·보상부(35)로부터 공급되는 예측 화상을 감산한다.
직교 변환부(24)는 연산부(23)로부터 공급되는 차분 정보에 대하여 이산 코사인 변환, 카루넨 루베 변환 등의 직교 변환을 실시하고, 그 변환 계수를 양자화부(25)에 공급한다.
양자화부(25)는 직교 변환부(24)가 출력하는 변환 계수를 양자화한다. 양자화부(25)는 양자화된 변환 계수를 가역 부호화부(26)에 공급한다.
가역 부호화부(26)는 그 양자화된 변환 계수에 대하여 가변 길이 부호화, 산술 부호화 등의 가역 부호화를 실시한다.
가역 부호화부(26)는 인트라 예측 모드를 나타내는 정보 등의 파라미터를 인트라 예측부(34)로부터 취득하고, 인터 예측 모드를 나타내는 정보나 움직임 벡터 정보 등의 파라미터를 움직임 예측·보상부(35)로부터 취득한다.
가역 부호화부(26)는 양자화된 변환 계수를 부호화함과 함께, 취득한 각 파라미터(신택스 요소)를 부호화하고, 부호화 데이터의 헤더 정보의 일부로 한다(다중화함). 가역 부호화부(26)는 부호화하여 얻어진 부호화 데이터를 축적 버퍼(27)에 공급하여 축적시킨다.
예를 들어, 가역 부호화부(26)에 있어서는, 가변 길이 부호화 또는 산술 부호화 등의 가역 부호화 처리가 행해진다. 가변 길이 부호화로서는, CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding) 등을 들 수 있다. 산술 부호화로서는, CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding) 등을 들 수 있다.
축적 버퍼(27)는, 가역 부호화부(26)로부터 공급된 부호화 스트림(데이터)을 일시적으로 유지하고, 소정의 타이밍에 있어서, 부호화된 부호화 화상으로서, 예를 들어, 후단의 도시를 생략한 기록 장치나 전송로 등으로 출력한다. 즉, 축적 버퍼(27)는 부호화 스트림을 전송하는 전송부이기도 하다.
또한, 양자화부(25)에 있어서 양자화된 변환 계수는, 역양자화부(28)에도 공급된다. 역양자화부(28)는 그 양자화된 변환 계수를, 양자화부(25)에 의한 양자화에 대응하는 방법으로 역양자화한다. 역양자화부(28)는 얻어진 변환 계수를, 역직교 변환부(29)에 공급한다.
역직교 변환부(29)는 공급된 변환 계수를, 직교 변환부(24)에 의한 직교 변환 처리에 대응하는 방법으로 역직교 변환한다. 역직교 변환된 출력(복원된 차분 정보)은 연산부(30)에 공급된다.
연산부(30)는, 역직교 변환부(29)로부터 공급된 역직교 변환 결과, 즉, 복원된 차분 정보에, 예측 화상 선택부(36)를 통하여 인트라 예측부(34) 혹은 움직임 예측·보상부(35)로부터 공급되는 예측 화상을 가산하고, 국부적으로 복호된 화상(복호 화상)을 얻는다.
예를 들어, 차분 정보가, 인트라 부호화가 행해지는 화상에 대응하는 경우, 연산부(30)는 그 차분 정보에 인트라 예측부(34)로부터 공급되는 예측 화상을 가산한다. 또한, 예를 들어, 차분 정보가, 인터 부호화가 행해지는 화상에 대응하는 경우, 연산부(30)는 그 차분 정보에 움직임 예측·보상부(35)로부터 공급되는 예측 화상을 가산한다.
그 가산 결과인 복호 화상은, 디블로킹 필터(31) 및 프레임 메모리(32)에 공급된다.
디블로킹 필터(31)는, 적절히 디블록 필터 처리를 행함으로써 복호 화상의 블럭 노이즈를 제거한다. 디블로킹 필터(31)는 그 필터 처리 결과를 적응 오프셋 필터(41)에 공급한다.
적응 오프셋 필터(41)는, 디블로킹 필터(31)에 의한 필터링 후의 화상에 대하여 주로 링잉을 제거하는 오프셋 필터(SAO: Sample adaptive offset) 처리를 행한다.
오프셋 필터의 종류는, 밴드 오프셋 2종류, 에지 오프셋 6종류, 오프셋 없음의 총 9종류가 있다. 적응 오프셋 필터(41)는, 최대의 부호화 단위인 LCU마다 오프셋 필터의 종류(타입)와 오프셋(값)을 구하고, 그들을 이용하여, 디블로킹 필터(31)에 의한 필터링 후의 화상에 대하여 필터 처리를 실시한다. 오프셋 필터(41)에 있어서는, 전술한 오프셋이 필터의 계수이다. 이하, 적절히, 오프셋을 계수라고도 칭한다.
또한, 적응 오프셋 필터(41)의 상세는, 도 13에 후술하지만, 적응 오프셋 필터(41)는 계수를 저장하는 버퍼를 갖고 있다. 적응 오프셋 필터(41)는, LCU마다 구해진 계수와 동일한 계수가 버퍼에 저장되어 있는 경우, 그 취지를 나타내는 플래그, 버퍼에 있어서의 계수의 저장 위치를 나타내는 인덱스, 및 타입을 나타내는 정보를, 가역 부호화부(26)에 공급하고, 부호화시킨다.
한편, 적응 오프셋 필터(41)는, LCU마다 구해진 계수와 동일한 계수가 버퍼에 저장되지 않은 경우, 그 취지를 나타내는 플래그, 계수, 및 타입을 나타내는 정보를, 가역 부호화부(26)에 공급하고, 부호화시킨다.
적응 오프셋 필터(41)는, 필터 처리 후의 화상을, 적응 루프 필터(42)에 공급한다.
적응 루프 필터(42)는, 예를 들어, 최대의 부호화 단위인 LCU마다, 적응 루프 필터(ALF: Adaptive Loop Filter) 처리를 행한다. 적응 루프 필터(42)에 있어서는, 필터로서, 예를 들어, 2차원의 위너 필터(Wiener Filter)가 사용된다. 물론, 위너 필터 이외의 필터가 사용되어도 된다.
적응 루프 필터(42)는, 적응 오프셋 필터(41)에 의한 필터링 후의 화상에 대하여 필터 계수를 사용하여, LCU마다 필터 처리를 행하고, 필터 처리 결과를 프레임 메모리(32)에 공급한다.
또한, 본 명세서에 있어서 상세한 설명은 생략하지만, 화상 부호화 장치(11)에 있어서, 필터 계수는, LCU마다, 화면 재배열 버퍼(12)로부터의 원 화상과의 잔차를 최소로 하도록 적응 루프 필터(42)에 의해 산출되어 사용된다. 산출된 필터 계수는, 가역 부호화부(26)에 있어서 부호화되고, 후술하는 도 3의 화상 복호 장치(51)에 송신된다. 또한, 본 명세서에서는, LUC마다 처리를 행하는 예를 기재하지만, 적응 루프 필터(42)의 처리 단위는, 이에 한정되지 않는다.
프레임 메모리(32)는 소정의 타이밍에 있어서, 축적되어 있는 참조 화상을, 선택부(33)를 통하여 인트라 예측부(34) 또는 움직임 예측·보상부(35)로 출력한다.
예를 들어, 인트라 부호화가 행해지는 화상의 경우, 프레임 메모리(32)는 참조 화상을, 선택부(33)를 통하여 인트라 예측부(34)에 공급한다. 또한, 예를 들어, 인터 부호화가 행해지는 경우, 프레임 메모리(32)는 참조 화상을, 선택부(33)를 통하여 움직임 예측·보상부(35)에 공급한다.
선택부(33)는, 프레임 메모리(32)로부터 공급되는 참조 화상이 인트라 부호화를 행하는 화상인 경우, 그 참조 화상을 인트라 예측부(34)에 공급한다. 또한, 선택부(33)는, 프레임 메모리(32)로부터 공급되는 참조 화상이 인터 부호화를 행하는 화상인 경우, 그 참조 화상을 움직임 예측·보상부(35)에 공급한다.
인트라 예측부(34)는, 화면 내의 화소값을 사용하여 예측 화상을 생성하는 인트라 예측(화면 내 예측)을 행한다. 인트라 예측부(34)는 복수의 모드(인트라 예측 모드)에 의해 인트라 예측을 행한다.
인트라 예측부(34)는, 모든 인트라 예측 모드에서 예측 화상을 생성하고, 각 예측 화상을 평가하고, 최적의 모드를 선택한다. 인트라 예측부(34)는 최적의 인트라 예측 모드를 선택하면, 그 최적의 모드에서 생성된 예측 화상을, 예측 화상 선택부(36)를 통하여 연산부(23)나 연산부(30)에 공급한다.
또한, 전술한 바와 같이, 인트라 예측부(34)는 채용한 인트라 예측 모드를 나타내는 인트라 예측 모드 정보 등의 파라미터를, 적절히 가역 부호화부(26)에 공급한다.
움직임 예측·보상부(35)는 인터 부호화가 행해지는 화상에 대하여, 화면 재배열 버퍼(22)로부터 공급되는 입력 화상과, 선택부(33)를 통하여 프레임 메모리(32)로부터 공급되는 참조 화상을 사용하여, 움직임 예측을 행한다. 또한, 움직임 예측·보상부(35)는 움직임 예측에 의해 검출된 움직임 벡터에 따라서 움직임 보상 처리를 행하고, 예측 화상(인터 예측 화상 정보)을 생성한다.
움직임 예측·보상부(35)는, 후보가 되는 모든 인터 예측 모드의 인터 예측 처리를 행하고, 예측 화상을 생성한다. 움직임 예측·보상부(35)는 생성된 예측 화상을, 예측 화상 선택부(36)를 통하여 연산부(23)나 연산부(30)에 공급한다.
또한, 움직임 예측·보상부(35)는 채용된 인터 예측 모드를 나타내는 인터 예측 모드 정보나, 산출한 움직임 벡터를 나타내는 움직임 벡터 정보 등의 파라미터를 가역 부호화부(26)에 공급한다.
예측 화상 선택부(36)는 인트라 부호화를 행하는 화상의 경우, 인트라 예측부(34)의 출력을 연산부(23)나 연산부(30)에 공급하고, 인터 부호화를 행하는 화상의 경우, 움직임 예측·보상부(35)의 출력을 연산부(23)나 연산부(30)에 공급한다.
레이트 제어부(37)는, 축적 버퍼(27)에 축적된 압축 화상에 기초하여, 오버플로우 혹은 언더플로우가 발생하지 않도록, 양자화부(25)의 양자화 동작의 레이트를 제어한다.
[화상 부호화 장치의 동작]
도 2를 참조하여, 이상과 같은 화상 부호화 장치(11)에 의해 실행되는 부호화 처리의 흐름에 대하여 설명한다.
스텝 S11에 있어서, A/D 변환부(21)는 입력된 화상을 A/D 변환한다. 스텝 S12에 있어서, 화면 재배열 버퍼(22)는 A/D 변환된 화상을 기억하고, 각 픽처의 표시하는 순서로부터 부호화하는 순서에의 재배열을 행한다.
화면 재배열 버퍼(22)로부터 공급되는 처리 대상의 화상이 인트라 처리되는 블록의 화상인 경우, 참조되는 복호 완료의 화상이 프레임 메모리(32)로부터 판독되어, 선택부(33)를 통하여 인트라 예측부(34)에 공급된다.
이들 화상에 기초하여, 스텝 S13에 있어서, 인트라 예측부(34)는 처리 대상의 블록 화소를, 후보가 되는 모든 인트라 예측 모드에서 인트라 예측한다. 또한, 참조되는 복호 완료의 화소로서는, 디블로킹 필터(31)에 의해 필터링되지 않은 화소가 사용된다.
이 처리에 의해, 후보가 되는 모든 인트라 예측 모드에서 인트라 예측이 행해지고, 후보가 되는 모든 인트라 예측 모드에 대하여 비용 함수값이 산출된다. 그리고, 산출된 비용 함수값에 기초하여, 최적 인트라 예측 모드가 선택되고, 최적 인트라 예측 모드의 인트라 예측에 의해 생성된 예측 화상과 그 비용 함수값이 예측 화상 선택부(36)에 공급된다.
화면 재배열 버퍼(22)로부터 공급되는 처리 대상의 화상이 인터 처리되는 화상인 경우, 참조되는 화상이 프레임 메모리(32)로부터 판독되고, 선택부(33)를 통하여 움직임 예측·보상부(35)에 공급된다. 이들 화상에 기초하여, 스텝 S14에 있어서, 움직임 예측·보상부(35)는 움직임 예측·보상 처리를 행한다.
이 처리에 의해, 후보가 되는 모든 인터 예측 모드에서 움직임 예측 처리가 행해지고, 후보가 되는 모든 인터 예측 모드에 대하여 비용 함수값이 산출되고, 산출한 비용 함수값에 기초하여, 최적 인터 예측 모드가 결정된다. 그리고, 최적 인터 예측 모드에 의해 생성된 예측 화상과 그 비용 함수값이 예측 화상 선택부(36)에 공급된다.
스텝 S15에 있어서, 예측 화상 선택부(36)는 인트라 예측부(34) 및 움직임 예측·보상부(35)로부터 출력된 각 비용 함수값에 기초하여, 최적 인트라 예측 모드와 최적 인터 예측 모드 중 한쪽을, 최적 예측 모드로 결정한다. 그리고, 예측 화상 선택부(36)는 결정한 최적 예측 모드의 예측 화상을 선택하고, 연산부(23, 30)에 공급한다. 이 예측 화상은, 후술하는 스텝 S16, S21의 연산에 이용된다.
또한, 이 예측 화상의 선택 정보는, 인트라 예측부(34) 또는 움직임 예측·보상부(35)에 공급된다. 최적 인트라 예측 모드의 예측 화상이 선택된 경우, 인트라 예측부(34)는 최적 인트라 예측 모드를 나타내는 정보(즉, 인트라 예측에 관한 파라미터)를 가역 부호화부(26)에 공급한다.
최적 인터 예측 모드의 예측 화상이 선택된 경우, 움직임 예측·보상부(35)는 최적 인터 예측 모드를 나타내는 정보와, 최적 인터 예측 모드에 따른 정보(즉, 움직임 예측에 관한 파라미터)를 가역 부호화부(26)로 출력한다. 최적 인터 예측 모드에 따른 정보로서는, 움직임 벡터 정보나 참조 프레임 정보 등을 예로 들 수 있다.
스텝 S16에 있어서, 연산부(23)는 스텝 S12에서 재배열된 화상과, 스텝 S15에서 선택된 예측 화상과의 차분을 연산한다. 예측 화상은, 인터 예측하는 경우에는 움직임 예측·보상부(35)로부터, 인트라 예측하는 경우에는 인트라 예측부(34)로부터, 각각 예측 화상 선택부(36)를 통하여 연산부(23)에 공급된다.
차분 데이터는 원래의 화상 데이터에 비하여 데이터량이 작아지고 있다. 따라서, 화상을 그대로 부호화하는 경우에 비하여, 데이터량을 압축할 수 있다.
스텝 S17에 있어서, 직교 변환부(24)는 연산부(23)로부터 공급된 차분 정보를 직교 변환한다. 구체적으로는, 이산 코사인 변환, 카루넨 루베 변환 등의 직교 변환이 행해지고, 변환 계수가 출력된다.
스텝 S18에 있어서, 양자화부(25)는 변환 계수를 양자화한다. 이 양자화 시에는, 후술하는 스텝 S28의 처리에서 설명되는 바와 같이, 레이트가 제어된다.
이상과 같이 하여 양자화된 차분 정보는, 다음과 같이 하여 국부적으로 복호된다. 즉, 스텝 S19에 있어서, 역양자화부(28)는 양자화부(25)에 의해 양자화된 변환 계수를 양자화부(25)의 특성에 대응하는 특성으로 역양자화한다. 스텝 S20에 있어서, 역직교 변환부(29)는 역양자화부(28)에 의해 역양자화된 변환 계수를 직교 변환부(24)의 특성에 대응하는 특성으로 역직교 변환한다.
스텝 S21에 있어서, 연산부(30)는 예측 화상 선택부(36)를 통하여 입력되는 예측 화상을 국부적으로 복호된 차분 정보에 가산하고, 국부적으로 복호된(즉, 로컬 디코드된) 화상(연산부(23)에의 입력에 대응하는 화상)을 생성한다.
스텝 S22에 있어서 디블로킹 필터(31)는 연산부(30)로부터 출력된 화상에 대하여 디블로킹 필터 처리를 행한다. 이에 의해 블록 왜곡이 제거된다. 디블로킹 필터(31)로부터의 필터링 후의 화상은, 적응 오프셋 필터(41)로 출력된다.
스텝 S23에 있어서, 적응 오프셋 필터(41)는 적응 오프셋 필터 처리를 행한다. 이 처리에 의해, 최대의 부호화 단위인 LCU마다 오프셋 필터의 타입과 계수가 구해지고, 그들을 사용하여, 디블로킹 필터(31)에 의한 필터링 후의 화상에 대하여 필터 처리가 실시된다. 또한, 이 적응 오프셋 필터 처리의 상세는, 도 14를 참조하여 후술된다.
그리고, LCU마다 구해진 계수와 동일한 계수가 버퍼에 저장되어 있는 경우, 그 취지를 나타내는 플래그, 버퍼에 있어서의 저장 위치를 나타내는 인덱스, 및 타입을 나타내는 정보가, 가역 부호화부(26)에 공급된다. 한편, LCU마다 구해진 계수와 동일한 계수가 버퍼에 저장되지 않은 경우, 그 취지를 나타내는 플래그, 계수, 및 타입을 나타내는 정보가, 가역 부호화부(26)에 공급된다.
이들 가역 부호화부(26)에 공급된 각 정보(이하, 적응 오프셋 파라미터와 총칭함)는 후술하는 스텝 S26에서 부호화된다.
스텝 S24에 있어서, 적응 루프 필터(42)는 적응 오프셋 필터(41)에 의한 필터링 후의 화상에 대하여 적응 루프 필터 처리를 행한다. 예를 들어, 적응 오프셋 필터(41)에 의한 필터링 후의 화상에 대하여 필터 계수를 사용하여, LCU마다, 화상에 대하여 필터 처리가 행해지고, 필터 처리 결과가, 프레임 메모리(32)에 공급된다.
이상과 같이, 적응 오프셋 필터(41)와 적응 루프 필터(42)의 처리 단위를 맞춤으로써, 처리를 효율적으로 행할 수 있다.
스텝 S25에 있어서 프레임 메모리(32)는 필터링된 화상을 기억한다. 또한, 프레임 메모리(32)에는, 디블로킹 필터(31), 적응 오프셋 필터(41), 및 적응 루프 필터(42)에 의해 필터링되지 않은 화상도 연산부(30)로부터 공급되고, 기억된다.
한편, 전술한 스텝 S18에 있어서 양자화된 변환 계수는, 가역 부호화부(26)에도 공급된다. 스텝 S26에 있어서, 가역 부호화부(26)는 양자화부(25)로부터 출력된 양자화된 변환 계수와, 공급된 각 파라미터를 부호화한다. 즉, 차분 화상이 가변 길이 부호화, 산술 부호화 등의 가역 부호화가 실시되고, 압축된다.
스텝 S27에 있어서 축적 버퍼(27)는 부호화된 차분 화상(즉, 부호화 스트림)을 압축 화상으로서 축적한다. 축적 버퍼(27)에 축적된 압축 화상이 적절히 판독되고, 전송로를 통하여 복호측으로 전송된다.
스텝 S28에 있어서 레이트 제어부(37)는 축적 버퍼(27)에 축적된 압축 화상에 기초하여, 오버플로우 혹은 언더플로우가 발생하지 않도록, 양자화부(25)의 양자화 동작의 레이트를 제어한다.
스텝 S28의 처리가 종료되면, 부호화 처리가 종료된다.
[화상 복호 장치의 구성예]
도 3은, 본 발명을 적용한 화상 처리 장치로서의 화상 복호 장치의 일 실시 형태의 구성을 나타내고 있다. 도 3에 도시된 화상 복호 장치(51)는, 도 1의 화상 부호화 장치(11)에 대응하는 복호 장치이다.
화상 부호화 장치(11)로부터 부호화된 부호화 스트림(데이터)은 소정의 전송로를 통하여, 이 화상 부호화 장치(11)에 대응하는 화상 복호 장치(51)에 전송되어, 복호되는 것으로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 화상 복호 장치(51)는 축적 버퍼(61), 가역 복호부(62), 역양자화부(63), 역직교 변환부(64), 연산부(65), 디블로킹 필터(66), 화면 재배열 버퍼(67), 및 D/A 변환부(68)를 갖는다. 또한, 화상 복호 장치(51)는 프레임 메모리(69), 선택부(70), 인트라 예측부(71), 움직임 예측·보상부(72), 및 선택부(73)를 갖는다.
또한, 화상 복호 장치(51)는 디블로킹 필터(66)와, 화면 재배열 버퍼(67) 및 프레임 메모리(69)의 사이에, 적응 오프셋 필터(81) 및 적응 루프 필터(82)를 갖는다.
축적 버퍼(61)는 전송되어 온 부호화 데이터를 수취하는 수취부이기도 하다. 축적 버퍼(61)는 전송되어 온 부호화 데이터를 수취하여, 축적한다. 이 부호화 데이터는, 화상 부호화 장치(11)에 의해 부호화된 것이다. 가역 복호부(62)는 축적 버퍼(61)로부터 소정의 타이밍에 판독된 부호화 데이터를, 도 1의 가역 부호화부(26)의 부호화 방식에 대응하는 방식으로 복호한다.
가역 복호부(62)는 복호된 인트라 예측 모드를 나타내는 정보 등의 파라미터를 인트라 예측부(71)에 공급하고, 인터 예측 모드를 나타내는 정보나 움직임 벡터 정보 등의 파라미터를 움직임 예측·보상부(72)에 공급한다. 또한, 가역 복호부(62)는 복호된 적응 오프셋 파라미터(계수의 버퍼에의 저장의 유무를 나타내는 플래그, 계수, 타입을 나타내는 정보나, 버퍼의 계수 저장 위치를 나타내는 인덱스 등)를 적응 오프셋 필터(81)에 공급한다.
역양자화부(63)는 가역 복호부(62)에 의해 복호되어 얻어진 계수 데이터(양자화 계수)를 도 1의 양자화부(25)의 양자화 방식에 대응하는 방식으로 역양자화한다. 즉, 역양자화부(63)는 화상 부호화 장치(11)로부터 공급된 양자화 파라미터를 사용하여, 도 1의 역양자화부(28)와 마찬가지의 방법에 의해 양자화 계수의 역양자화를 행한다.
역양자화부(63)는 역양자화된 계수 데이터, 즉, 직교 변환 계수를, 역직교 변환부(64)에 공급한다. 역직교 변환부(64)는 도 1의 직교 변환부(24)의 직교 변환 방식에 대응하는 방식으로, 그 직교 변환 계수를 역직교 변환하고, 화상 부호화 장치(11)에 있어서 직교 변환되기 전의 잔차 데이터에 대응하는 복호 잔차 데이터를 얻는다.
역직교 변환되어 얻어진 복호 잔차 데이터는, 연산부(65)에 공급된다. 또한, 연산부(65)에는, 선택부(73)를 통하여, 인트라 예측부(71) 혹은 움직임 예측·보상부(72)로부터 예측 화상이 공급된다.
연산부(65)는, 그 복호 잔차 데이터와 예측 화상을 가산하고, 화상 부호화 장치(11)의 연산부(23)에 의해 예측 화상이 감산되기 전의 화상 데이터에 대응하는 복호 화상 데이터를 얻는다. 연산부(65)는, 그 복호 화상 데이터를 디블로킹 필터(66)에 공급한다.
디블로킹 필터(66)는, 적절히 디블록 필터 처리를 행함으로써 복호 화상의 블럭 노이즈를 제거한다. 디블로킹 필터(66)는, 그 필터 처리 결과를 적응 오프셋 필터(81)에 공급한다.
적응 오프셋 필터(81)는, 디블로킹 필터(66)에 의한 필터링 후의 화상에 대하여 주로 링잉을 제거하는 오프셋 필터(SAO) 처리를 행한다.
적응 오프셋 필터(81)는, 가역 복호부(62)로부터 공급되는 적응 오프셋 파라미터를 사용하여, 최대의 부호화 단위인 LCU마다, 디블로킹 필터(66)에 의한 필터링 후의 화상에 대하여 필터 처리를 실시한다. 적응 오프셋 필터(81)는 필터 처리 후의 화상을, 적응 루프 필터(82)에 공급한다.
또한, 적응 오프셋 필터(81)의 상세는, 도 12 이후에 후술하지만, 적응 오프셋 필터(81)는 계수를 저장하는 버퍼를 갖고 있다. 적응 오프셋 필터(81)는 가역 복호부(62)로부터의 플래그가 계수의 버퍼에의 저장의 유(有)를 나타내는 경우, 타입을 나타내는 정보 및 버퍼의 계수 저장 위치를 나타내는 인덱스를 참조하여 버퍼로부터 계수를 판독하고, 판독한 계수를 사용하여, 필터 처리를 실시한다.
한편, 적응 오프셋 필터(81)는 가역 복호부(62)로부터의 플래그가 계수의 버퍼에의 저장의 무(無)를 나타내는 경우, 가역 복호부(62)로부터 취득한 계수를 사용하여, 필터 처리를 실시한다. 그 후, 적응 오프셋 필터(81)는 취득한 계수를 버퍼에 기입한다.
적응 루프 필터(82)는, 도 1의 화상 부호화 장치(11)의 적응 루프 필터(42)와 기본적으로 마찬가지로 구성되고, 최대의 부호화 단위인 LCU마다, 적응 루프 필터 처리를 행한다. 적응 루프 필터(82)는 적응 오프셋 필터(81)에 의한 필터링 후의 화상에 대하여 필터 계수를 사용하여, LCU마다 필터 처리를 행하고, 필터 처리 결과를, 프레임 메모리(69) 및 화면 재배열 버퍼(67)에 공급한다.
또한, 본 명세서에 있어서 상세한 설명은 생략하지만, 화상 복호 장치(51)에 있어서, 필터 계수는, 화상 부호화 장치(11)의 적응 루프 필터(42)에 의해 LUC마다 산출되고, 부호화되어 보내져 온 것이 가역 복호부(62)에 의해 복호되어 사용된다.
화면 재배열 버퍼(67)는 화상의 재배열을 행한다. 즉, 도 1의 화면 재배열 버퍼(22)에 의해 부호화의 순서를 위해 재배열된 프레임의 순서가, 원래의 표시의 순서대로 재배열된다. D/A 변환부(68)는 화면 재배열 버퍼(67)로부터 공급된 화상을 D/A 변환하여, 디스플레이(도시를 생략)로 출력하고, 표시시킨다.
적응 루프 필터(82)의 출력은, 나아가 프레임 메모리(69)에 공급된다.
프레임 메모리(69), 선택부(70), 인트라 예측부(71), 움직임 예측·보상부(72), 및 선택부(73)는 화상 부호화 장치(11)의 프레임 메모리(32), 선택부(33), 인트라 예측부(34), 움직임 예측·보상부(35), 및 예측 화상 선택부(36)에 각각 대응한다.
선택부(70)는, 인터 처리되는 화상과 참조되는 화상을 프레임 메모리(69)로부터 판독하고, 움직임 예측·보상부(72)에 공급한다. 또한, 선택부(70)는 인트라 예측에 사용되는 화상을 프레임 메모리(69)로부터 판독하고, 인트라 예측부(71)에 공급한다.
인트라 예측부(71)에는, 헤더 정보를 복호하여 얻어진 인트라 예측 모드를 나타내는 정보 등이 가역 복호부(62)로부터 적절히 공급된다. 인트라 예측부(71)는, 이 정보에 기초하여, 프레임 메모리(69)로부터 취득한 참조 화상으로부터 예측 화상을 생성하고, 생성한 예측 화상을 선택부(73)에 공급한다.
움직임 예측·보상부(72)에는, 헤더 정보를 복호하여 얻어진 정보(예측 모드 정보, 움직임 벡터 정보, 참조 프레임 정보, 플래그, 및 각종 파라미터 등)가 가역 복호부(62)로부터 공급된다.
움직임 예측·보상부(72)는 가역 복호부(62)로부터 공급되는 그들 정보에 기초하여, 프레임 메모리(69)로부터 취득한 참조 화상으로부터 예측 화상을 생성하고, 생성한 예측 화상을 선택부(73)에 공급한다.
선택부(73)는 움직임 예측·보상부(72) 또는 인트라 예측부(71)에 의해 생성된 예측 화상을 선택하고, 연산부(65)에 공급한다.
[화상 복호 장치의 동작]
도 4를 참조하여, 이상과 같은 화상 복호 장치(51)에 의해 실행되는 복호 처리의 흐름의 예를 설명한다.
복호 처리가 개시되면, 스텝 S51에 있어서, 축적 버퍼(61)는 전송되어 온 부호화 스트림(데이터)을 수취하고, 축적한다. 스텝 S52에 있어서, 가역 복호부(62)는 축적 버퍼(61)로부터 공급되는 부호화 데이터를 복호한다. 도 1의 가역 부호화부(26)에 의해 부호화된 I 픽처, P 픽처와 B 픽처가 복호된다.
픽처의 복호에 앞서서, 움직임 벡터 정보, 참조 프레임 정보, 예측 모드 정보(인트라 예측 모드, 또는 인터 예측 모드) 등의 파라미터의 정보도 복호된다.
예측 모드 정보가 인트라 예측 모드 정보인 경우, 예측 모드 정보는, 인트라 예측부(71)에 공급된다. 예측 모드 정보가 인터 예측 모드 정보인 경우, 예측 모드 정보와 대응하는 움직임 벡터 정보 등은, 움직임 예측·보상부(72)에 공급된다. 또한, 적응 오프셋 파라미터도 복호되고, 적응 오프셋 필터(81)에 공급된다.
스텝 S53에 있어서, 인트라 예측부(71) 또는 움직임 예측·보상부(72)는 가역 복호부(62)로부터 공급되는 예측 모드 정보에 대응하여, 각각, 예측 화상 생성 처리를 행한다.
즉, 가역 복호부(62)로부터 인트라 예측 모드 정보가 공급된 경우, 인트라 예측부(71)는 인트라 예측 모드의 인트라 예측 화상을 생성한다. 가역 복호부(62)로부터 인터 예측 모드 정보가 공급된 경우, 움직임 예측·보상부(72)는 인터 예측 모드의 움직임 예측·보상 처리를 행하고, 인터 예측 화상을 생성한다.
이 처리에 의해, 인트라 예측부(71)에 의해 생성된 예측 화상(인트라 예측 화상), 또는 움직임 예측·보상부(72)에 의해 생성된 예측 화상(인터 예측 화상)이 선택부(73)에 공급된다.
스텝 S54에 있어서, 선택부(73)는 예측 화상을 선택한다. 즉, 인트라 예측부(71)에 의해 생성된 예측 화상, 또는 움직임 예측·보상부(72)에 의해 생성된 예측 화상이 공급된다. 따라서, 공급된 예측 화상이 선택되어 연산부(65)에 공급되고, 후술하는 스텝 S57에 있어서 역직교 변환부(64)의 출력과 가산된다.
전술한 스텝 S52에 있어서, 가역 복호부(62)에 의해 복호된 변환 계수는, 역양자화부(63)에도 공급된다. 스텝 S55에 있어서, 역양자화부(63)는 가역 복호부(62)에 의해 복호된 변환 계수를, 도 1의 양자화부(25)의 특성에 대응하는 특성에서 역양자화한다.
스텝 S56에 있어서 역직교 변환부(29)는 역양자화부(28)에 의해 역양자화된 변환 계수를, 도 1의 직교 변환부(24)의 특성에 대응하는 특성에 의해 역직교 변환한다. 이에 의해 도 1의 직교 변환부(24)의 입력(연산부(23)의 출력)에 대응하는 차분 정보가 복호되게 된다.
스텝 S57에 있어서, 연산부(65)는 전술한 스텝 S54의 처리에서 선택되고, 선택부(73)를 통하여 입력되는 예측 화상을 차분 정보와 가산한다. 이에 의해 원래의 화상이 복호된다.
스텝 S58에 있어서 디블로킹 필터(66)는 연산부(65)로부터 출력된 화상에 대하여 디블로킹 필터 처리를 행한다. 이에 의해 블록 왜곡이 제거된다. 디블로킹 필터(66)로부터의 복호 화상은, 적응 오프셋 필터(81)로 출력된다.
스텝 S59에 있어서, 적응 오프셋 필터(81)는 적응 오프셋 필터 처리를 행한다. 적응 오프셋 필터(81)는 가역 복호부(62)로부터의 적응 오프셋 파라미터를 사용하여, 디블로킹 필터(66)에 의한 필터링 후의 화상에 대하여 필터 처리를 실시한다. 적응 오프셋 필터(81)는 필터 처리 후의 화상을, 적응 루프 필터(82)에 공급한다.
또한, 적응 오프셋 필터(81)의 상세는, 도 12 이후에 후술하지만, 적응 오프셋 필터(81)는 계수를 저장하는 버퍼를 갖고 있다. 가역 복호부(62)로부터의 플래그가 계수의 버퍼에의 저장의 유를 나타내는 경우, 타입을 나타내는 정보 및 버퍼의 계수 저장 위치를 나타내는 인덱스를 참조하여, 버퍼로부터 계수가 판독되고, 판독된 계수를 사용하여, 필터 처리가 실시된다.
한편, 가역 복호부(62)로부터의 플래그가 계수의 버퍼에의 저장의 무를 나타내는 경우, 가역 복호부(62)로부터 취득한 계수를 사용하여, 필터 처리가 실시된다. 그 후, 취득한 계수가 버퍼에 기입된다.
스텝 S60에 있어서, 적응 루프 필터(82)는 적응 오프셋 필터(81)에 의한 필터링 후의 화상에 대하여 적응 루프 필터 처리를 행한다. 적응 루프 필터(82)는 최대의 부호화 단위인 LCU마다 계산된 필터 계수를 사용하여, 입력 화상에 대하여 LCU마다 필터 처리를 행하고, 필터 처리 결과를, 화면 재배열 버퍼(67) 및 프레임 메모리(69)에 공급한다.
스텝 S61에 있어서 프레임 메모리(69)는 필터링된 화상을 기억한다.
스텝 S62에 있어서, 화면 재배열 버퍼(67)는 적응 루프 필터(82) 후의 화상의 재배열을 행한다. 즉 화상 부호화 장치(11)의 화면 재배열 버퍼(22)에 의해 부호화를 위해 재배열된 프레임의 순서가, 원래의 표시의 순서로 재배열된다.
스텝 S63에 있어서, D/A 변환부(68)는 화면 재배열 버퍼(67)로부터의 화상을 D/A 변환한다. 이 화상이 디스플레이(도시생략)로 출력되고, 화상이 표시된다.
스텝 S63의 처리가 종료되면, 복호 처리가 종료된다.
<종래의 방법의 설명>
[HEVC 방식에 있어서의 적응 오프셋 처리]
다음으로, HEVC 방식에 있어서의 적응 오프셋 필터에 대하여 설명한다. HEVC 방식에 있어서는, Sample Adaptive Offset 방식이 채용되어 있다.
부호화측에 있어서, 적응 오프셋 필터(41)는 디블록 필터(31: DB)와, 적응 루프 필터(42: ALF)의 사이에 설치되어 있다. 복호측에서도 마찬가지로, 적응 오프셋 필터(81)는 디블록 필터(66: DB)와, 적응 루프 필터(82: ALF)의 사이에 설치되어 있다.
적응 오프셋의 타입(종류)으로서는, 밴드 오프셋이라 불리는 것이 2종류, 에지 오프셋이라 불리는 것이 6종류 있으며, 또한, 오프셋을 적응하지 않는 것도 가능하다. 그리고, 화상을 quad-tree로 분할하고, 각각의 영역에, 전술한 어느 적응 오프셋의 타입에 의해 부호화할지를 선택할 수 있다.
이 선택 정보가, PQAO Info.로서, 부호화부(Entropy Coding)에 의해 부호화되고, 비트 스트림이 생성되고, 생성된 비트 스트림이 복호측에 송신된다. 이 방법을 이용함으로써 부호화 효율을 향상시킬 수 있다.
여기서, 도 5를 참조하여, quad-tree 구조에 대하여 설명한다.
예를 들어, 부호화측에 있어서는, 도 5의 A1에 도시된 바와 같이, 영역 0이 분할되지 않은 상태를 나타내는 Level-0(분할 심도 0)의 비용 함수값 J0이 계산된다. 또한, 영역 0이 4개인 영역 1 내지 4로 분할된 상태를 나타내는 Level-1(분할 심도 0)의 비용 함수값 J1, J2, J3, J4가 계산된다.
그리고, A2에 도시된 바와 같이, 비용 함수값이 비교되고, J0>(J1+J2+J3+J4)에 의해, Level-1의 분할 영역(Partitions)이 선택된다.
마찬가지로 하여, A3에 도시된 바와 같이, 영역 0이 16개의 영역 5 내지 20으로 분할된 상태를 나타내는 Level-2(분할 심도 2)의 비용 함수값 J5 내지 J20이 계산된다.
그리고, A4에 도시된 바와 같이, 비용 함수값이 각각 비교되고, J1<(J5+J6+J9+J10)에 의해, 영역 1에 있어서는, Level-1의 분할 영역(Partitions)이 선택된다. J2>(J7+J8+J11+J12)에 의해, 영역 2에 있어서는, Level-2의 분할 영역(Partitions)이 선택된다. J3>(J13+J14+J17+J18)에 의해, 영역 3에 있어서는, Level-2의 분할 영역(Partitions)이 선택된다. J4>(J15+J16+J19+J20)에 의해, 영역 4에 있어서는, Level-1의 분할 영역(Partitions)이 선택된다.
그 결과, quad-tree 구조에 있어서의 A4에 도시된 최종적인 quad-tree 영역(Partitions)이 결정된다. 그리고, quad-tree 구조의 결정된 영역마다, 2종류의 밴드 오프셋, 6종류의 에지 오프셋, 및 오프셋 없음의 모든 타입에 대하여 비용 함수값이 산출되고, 어느 오프셋에 의해 부호화될지가 결정된다.
예를 들어, 도 5의 예에 있어서는, 백색 화살표로 나타낸 바와 같이, 영역 1에 대해서는, EO(4), 즉 에지 오프셋 중 4종류째가 결정되어 있다. 영역 7에 대해서는, OFF, 즉 오프셋 없음이 결정되어 있으며, 영역 8에 대해서는, EO(2), 즉 에지 오프셋 중 2종류째가 결정되어 있다. 영역 11 및 12에 대해서는, OFF, 즉 오프셋 없음이 결정되어 있다.
또한, 영역 13에 대해서는, BO(1), 즉, 밴드 오프셋 중 1종류째가 결정되어 있으며, 영역 14에 대해서는, EO(2), 즉, 에지 오프셋 중 2종류째가 결정되어 있다. 영역 17에 대해서는, BO(2), 즉, 밴드 오프셋 중 2종류째가 결정되어 있으며, 영역 18에 대해서는, BO(1), 즉 밴드 오프셋 중 1종류째가 결정되어 있다. 영역 4에 대해서는, EO(1), 즉, 에지 오프셋 중 1종류째가 결정되어 있다.
다음으로, 도 6을 참조하여, 밴드 오프셋의 상세에 대하여 설명한다.
밴드 오프셋에 있어서는, 도 6의 예에 있어서는, 1개의 눈금이 1밴드=8화소를 나타내고 있으며, 휘도 화소값이 32밴드로 나뉘어, 각각의 밴드가 독립적으로 오프셋값을 갖는다.
즉, 도 6의 예에 있어서는, 0 내지 255화소(32밴드) 중, 중앙의 16밴드가 제1 그룹으로 나뉘고, 양옆의 8밴드씩이 제2 그룹으로 나뉘어져 있다.
그리고, 제1 그룹 및 제2 그룹 중 어느 한쪽만의 오프셋이 부호화되고, 복호측으로 보내진다. 일반적으로, 1개의 영역에 있어서, 흑백 명확하거나, 미묘한 색조가 있거나 중 어느 한쪽인 경우가 많고, 제1 그룹과 제2 그룹 양쪽에 모두 화소가 있는 것은 드물다. 이로 인해, 한쪽만의 오프셋밖에 보내지 않음으로써, 각각의 quad-tree 영역에 있어서, 포함되지 않은 값의 화소값이 전송되어 부호화량이 증가하는 것이, 억제된다.
또한, 입력 신호가 방송에 의한 것인 경우, 휘도 신호는, 16,235, 색차 신호는, 16,240의 범위로 제한된다. 이때, 도 6의 하단에 도시된 broadcast legal이 적용되고, X표가 되어 있는, 양옆의 2밴드씩에 대한 오프셋값은 전송되지 않는다.
다음으로, 도 7을 참조하여, 에지 오프셋의 상세에 대하여 설명한다.
에지 오프셋에 있어서는, 그 화소값과, 그 화소값에 인접하는 인접 화소값의 비교가 행해지고, 이에 대응한 카테고리에 대하여 오프셋값이 전송되게 된다.
에지 오프셋에는, 도 7의 A 내지 도 7의 D에 도시된 4개의 1차원 패턴과, 도 7의 E 및 도 7의 F에 도시된 2개의 2차원 패턴이 존재하고, 각각, 도 7에 도시된 카테고리에 대하여 오프셋이 전송된다.
도 7의 A는, 그 화소 C에 대하여 인접 화소가 좌우 1차원으로 배치되어 있는, 즉, 도 7의 A의 패턴에 대하여 0°를 이루고 있는 1-D, 0-degree 패턴을 나타내고 있다. 도 7의 B는, 그 화소 C에 대하여 인접 화소가 상하 1차원으로 배치되어 있는, 즉, 도 7의 A의 패턴에 대하여 90°를 이루고 있는 1-D, 90-degree 패턴을 나타내고 있다.
도 7의 C는, 그 화소 C에 대하여 인접 화소가 좌상과 우하의 1차원으로 배치되어 있는, 즉, 도 7의 A의 패턴에 대하여 135°를 이루고 있는 1-D, 135-degree 패턴을 나타내고 있다. 도 7의 D는, 그 화소 C에 대하여 인접 화소가 우상과 좌하의 1차원으로 배치되어 있는, 즉, 도 7의 A의 패턴에 대하여 45°를 이루고 있는 1-D, 135-degree 패턴을 나타내고 있다.
도 7의 E는, 그 화소 C에 대하여 인접 화소가 상하좌우 2차원으로 배치되어 있는, 즉, 그 화소 C에 대하여 교차하고 있는 2-D, cross 패턴을 나타내고 있다. 도 7의 F는, 그 화소 C에 대하여 인접 화소가 우상좌하, 좌상우하의 2차원으로 배치되어 있는, 즉, 그 화소 C에 대하여 비스듬히 교차하고 있는 2-D, diagonal 패턴을 나타내고 있다.
도 8의 A는, 1차원 패턴의 규칙 일람표(Classification rule for 1-D patterns)를 나타내고 있다. 도 7의 A 내지 도 7의 D의 패턴은, 도 8의 A에 도시된 바와 같은 5종류의 카테고리로 분류되고, 그 카테고리에 의해 오프셋이 산출되어, 복호부로 보내진다.
그 화소 C의 화소값이 2개의 인접 화소의 화소값보다 작은 경우, 카테고리 1로 분류된다. 그 화소 C의 화소값이 한쪽의 인접 화소의 화소값보다 작고, 다른 쪽의 인접 화소의 화소값과 일치하는 경우, 카테고리 2로 분류된다. 그 화소 C의 화소값이 한쪽의 인접 화소의 화소값보다 크고, 다른 쪽의 인접 화소의 화소값과 일치하는 경우, 카테고리 3으로 분류된다. 그 화소 C의 화소값이 2개인 인접 화소의 화소값보다 큰 경우, 카테고리 4로 분류된다. 이상의 어느 쪽도 아닌 경우, 카테고리 0으로 분류된다.
도 8의 B는, 2차원 패턴의 규칙 일람표(Classification rule for 2-D patterns)를 나타내고 있다. 도 7의 E 및 도 7의 F의 패턴은, 도 8의 B에 도시한 바와 같은 7종류의 카테고리로 분류되고, 그 카테고리에 의해 오프셋이 복호측으로 보내진다.
그 화소 C의 화소값이 4개인 인접 화소의 화소값보다 작은 경우, 카테고리 1로 분류된다. 그 화소 C의 화소값이 3개인 인접 화소의 화소값보다 작고, 4번째의 인접 화소의 화소값과 일치하는 경우, 카테고리 2로 분류된다. 그 화소 C의 화소값이 3개인 인접 화소의 화소값보다 작고, 4번째의 인접 화소의 화소값보다 큰 경우, 카테고리 3으로 분류된다.
그 화소 C의 화소값이 3개인 인접 화소의 화소값보다 크고, 4번째의 인접 화소의 화소값보다 작은 경우, 카테고리 4로 분류된다. 그 화소 C의 화소값이 3개인 인접 화소의 화소값보다 크고, 4번째의 인접 화소의 화소값과 일치하는 경우, 카테고리 5로 분류된다. 그 화소 C의 화소값이 4개인 인접 화소의 화소값보다 큰 경우, 카테고리 6으로 분류된다. 이상의 어느 쪽도 아닌 경우, 카테고리 0으로 분류된다.
이상과 같이, 에지 오프셋에 있어서는, 1차원 패턴의 쪽이, 인접 2화소만에 대한 비교를 행하면 되므로, 연산량은 낮아진다. 또한, high efficiency 부호화 조건에 있어서는, low delay 부호화 조건에 비하여, 1bit 오프셋의 값을 고정밀도로 하여, 복호측으로 보내진다.
전술한 적응 오프셋 처리는, HEVC 방식에 있어서, quad-tree 구조의 결정된 영역마다 행해지는 처리이다. 즉, 적응 오프셋 처리에 있어서는, quad-tree 구조라는 적응 오프셋 필터용 영역을, 독자적으로 정의할 필요가 있었다.
또한, 적응 오프셋 필터의 파라미터는, 데이터(비디오 정보)의 앞에 배치되는 sao_param()에 있어서 1프레임분 통합하여 정의된다. 따라서, 부호화측에 있어서는, 적응 오프셋 필터 처리가 종료되어, 적응 오프셋 필터의 계수가 결정되고, sao_param()이 작성될 때까지, 1프레임분의 데이터를 버퍼에 유지해 둘 필요가 있었다.
이상을 근거로 하여, 본 실시에 있어서는, 비특허문헌 2에 있어서 제안되어 있는 적응 루프 필터의 LCU 단위에서의 처리에 맞춰서, 다음의 도 9를 참조하여 설명한 바와 같이, 적응 오프셋 필터가, 최대의 부호화 단위인 LCU 단위로 행해진다.
<3. 제1 실시 형태>
[본 기술의 개요]
도 9의 예에 있어서는, LCU(111) 내지 LCU(117)로 분할된 화상이 도시되어 있다. 부호화측의 적응 오프셋 필터(41)는 최대의 부호화 단위인 LCU 단위로 적응 오프셋 필터의 타입과 계수(오프셋값)를 결정하고, 그것을, 각 LCU의 선두 타이밍에 복호측으로 각각 보낸다. 그 때, 이미 전송되어 있고, 버퍼에 저장되어 있는 계수이면, 복호측의 적응 오프셋 필터(81)는 그 계수를 버퍼로부터 카피하여 사용한다.
예를 들어, 부호화측에서 LCU(111)의 타입 E0(카테고리 0의 에지 오프셋)으로 그 계수가 결정되고, LCU(111)의 타입과 계수가 LCU(111)의 선두에서 복호측으로 보내진다. 부호화측에서 LCU(112)의 타입 B1(카테고리 1의 밴드 오프셋)로 그 계수가 결정되고, LCU(111)의 타입과 계수가 LCU(112)의 선두에서 복호측으로 보내진다. 부호화측에서 LCU(113)의 타입 E1(카테고리 1의 에지 오프셋)로 그 계수가 결정되고, LCU(111)의 타입과 계수가 LCU(113)의 선두에서 복호측으로 보내진다. 부호화측에서 LCU(114)의 타입 B2(카테고리 2의 밴드 오프셋)로 그 계수가 결정되고, LCU(111)의 타입과 계수가 LCU(114)의 선두에서 복호측으로 보내진다.
복호측에서는, 적응 오프셋 필터(81)가 EO(에지 오프셋)용 버퍼(121) 및 BO(밴드 오프셋)용 버퍼(122)를 갖고 있으며, LCU 단위로 필터 처리를 실시함과 함께, 송신되어 온 각 계수를 저장하고 있다.
여기서, 부호화측에서 LCU(115)의 타입 E0(카테고리 0의 에지 오프셋)으로 그 계수가 결정된다. 타입 E0의 계수는, 이미 LCU(111)일 때 복호측으로 보내지고, 복호측의 적응 오프셋 필터(81)가 갖는 EO(에지 오프셋)용 버퍼(121)에 저장되어 있다.
따라서, 복호측에 있어서, LCU(115)에 대해서는, 타입 E0의 계수를 보내지 않고, EO용 버퍼(121)로부터 카피하여 사용한다. 또한, 부호화측에서 LCU(116)에 대해서는, 적응 오프셋 없음(off)이 결정되므로, 계수는 사용되지 않는다.
또한, 부호화측에서 LCU(117)의 타입 E0(카테고리 0의 에지 오프셋)으로 그 계수가 결정된다. 타입 E0의 계수는, 이미 LCU(111)일 때 복호측으로 보내지고, 복호측의 적응 오프셋 필터(81)가 갖는 EO(에지 오프셋)용 버퍼(121)에 저장되어 있다.
따라서, 복호측에 있어서, LCU(117)에 대해서는, 타입 E0의 계수를 보내지 않고, EO용 버퍼(121)로부터 카피하여 사용한다.
이상과 같이, 종래, 프레임의 선두에서 한번에 전송하고 있던 적응 오프셋 필터의 파라미터를, LCU의 선두에서 축차적으로 보내도록 하였으므로, 종래, 1프레임분의 용량 버퍼가 필요하였던 것에 비하여, LCU분의 용량으로 버퍼를 삭감할 수 있다.
또한, 이미 사용한 계수를 보내지 않도록 함으로써, LCU마다 보내 버려서 계수가 많아져 버리는 것을 경감할 수 있다.
도 10은, 적응 오프셋 필터의 분할예를 나타내고 있다. 도 10의 좌측은, 종래의 quad-tree 베이스의 분할예이며, 도 10의 우측은, 본 기술의 LCU 베이스에서의 분할예이다.
quad-tree 구조의 경우, 도 10의 우측에 도시된 바와 같이, 정사각형의 영역 밖에서는 분할할 수 없었다. 이에 반하여, LCU 단위의 경우, 도 10의 우측에 도시된 바와 같이, 볼록형의 영역이나 오목형의 영역으로 분할할 수 있다.
실제로는, 볼록형의 영역은, 점선에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 8×8의 LCU와 16×16의 LCU로 구성되어 있지만, 동일한 타입에서 동일한 계수가 사용되고 있는 것을 나타내고 있다. 마찬가지로, 오목형의 영역은, 점선으로 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 8×8의 LCU가 3개로 구성되어 있지만, 동일한 타입에서 동일한 계수가 사용되고 있는 것을 나타내고 있다.
이상과 같이, LCU 단위로 영역 분할함으로써, 종래의 quad-tree 구조의 경우보다, 분할의 자유도가 향상되고, 입력 화상의 특성에 맞춘 적응 오프셋 필터를 행할 수 있게 된다.
또한, 적응 오프셋 필터와 적응 루프 필터의 처리 단위를 일치하도록 하였으므로, 양쪽의 필터 처리를 동시나 병행, 파이프라인 등으로 행할 수 있어, 처리 효율을 좋게 할 수 있다.
[신택스의 예]
도 11은, 화상 부호화 장치(11)에 의해 생성되는 sao_param()의 신택스의 예를 나타내는 도면이다. 각 행의 좌측 단부의 숫자는 설명을 위해 부여한 행 번호이다.
도 11의 예에 있어서는, 제8행째의 sample_adaptive_offset_flag는, 적응 오프셋 필터를 행할지 여부의 플래그이다. 제10행째의 sao_flag_cb는, 1의 경우, cb의 적응 오프셋 필터를 적용하는 것을 나타내는 것이다. 제12행째의 sao_flag_cr은, 1의 경우, cr의 적응 오프셋 필터를 적용하는 것을 나타내는 것이다. 또한, sample_adaptive_offset_flag, sao_flag_cb, sao_flag_cr에 대해서는, 본 명세서에서는 특별히 언급되지 않는다.
제18행째의 sao_type_idx는, 오프셋 타입을 지시하는 것이다. 제20행째의copy_flag는, 앞의 LCU의 sao_type_idx(타입)와 sao_offset(계수)을 카피할지 여부를 지정하는 것이다. 즉, copy_flag는, 처리 중의 커런트 LCU보다도 앞에 적응 오프셋 필터링이 행해지기 전의 LCU의 파라미터(타입과 오프셋)와, 커런트 LCU의 파라미터가 동일한 것을 식별하는 식별 데이터이다. 또한 다시 말하면, copy_flag는, 커런트 LCU의 파라미터로서, 앞의 LCU의 파라미터를 사용하는지를 식별하는 식별 데이터이다. 또한 다시 말하면, copy_flag는, 커런트 LCU의 파라미터로서, 앞의 LCU의 파라미터를 카피하여 사용하는지를 식별하는 식별 데이터이다.
제22행째의 copy_idx는, 카피의 대상으로 되는, 이전(처리 완료)의sao_type_idx(타입)와 sao_offset(계수)을 지시하는 것이다. 즉, copy_idx는, 전의 LCU를 대상으로 하여, 커런트 LCU의 파라미터와 동일한 LCU(카피의 대상)를 지정하는 식별 데이터이다.
제25행째의 sao_offset은, 각 카테고리의 오프셋(계수)을 지시하는 것이다.
[타입 인덱스의 예]
도 12는, sao_type_idx를 설명하는 도면이다. 도 12의 예에 있어서는, 좌측부터 순서대로, sao_type_idx, NumSaoCategory, 및 Edge or Band type이 나타나 있다.
sao_type_idx는, 적응 오프셋 필터의 타입을 나타내는 인덱스이다. NumSaoCategory는, 그 인덱스에 있어서의 카테고리 수를 나타내는 정보이다. Edge or Band type은, 그 인덱스가 어떠한 에지(또는 밴드) 타입인지를 나타내는 정보이다. 또한, 크게 나누어, sao_type_idx는, 그 값이 1 내지 4인 경우, Edge Offset(EO)이며, sao_type_idx는, 그 값이 5 및 6인 경우, Band Offset(BO)이다.
즉, sao_type_idx의 값이 0인 경우, NumSaoCategory(카테고리 수)는 0이며, 적응 오프셋 처리가 행해지지 않는다.
sao_type_idx의 값이 1인 경우, NumSaoCategory(카테고리 수)는 4이며, 에지의 타입은, 도 7의 A에 도시한 1D 0-degree edge이다. sao_type_idx의 값이 2인 경우, NumSaoCategory(카테고리 수)는 4이며, 에지의 타입은, 도 7의 B에 도시한 1D 90-degree edge이다. sao_type_idx의 값이 3인 경우, NumSaoCategory(카테고리 수)는 4이며, 에지의 타입은, 도 7의 C에 도시한 1D 135-degree edge이다. sao_type_idx의 값이 4인 경우, NumSaoCategory(카테고리 수)는 4이며, 에지의 타입은, 도 7의 D에 도시한 1D 45-degree edge이다.
sao_type_idx의 값이 5인 경우, NumSaoCategory(카테고리 수)는 16이며, 밴드의 타입은, Center Band(도 6의 제1 그룹)이다. sao_type_idx의 값이 6인 경우, NumSaoCategory(카테고리 수)는 16이며, 밴드의 타입은, Side Band(도 6의 제2 그룹)이다.
또한, 도 7의 예에 있어서는, 에지 오프셋에 2차원 패턴은 도시되지 않았지만, 에지 오프셋에 2차원 패턴도, sao_type_idx의 수를 증가시킴으로써 대응 가능하다.
[적응 오프셋 필터의 구성예]
도 13은, 도 1의 화상 부호화 장치에 있어서의 적응 오프셋 필터 및 가역 부호화부의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 13의 예에 있어서, 적응 오프셋 필터(41)는 타입·오프셋 결정부(211), 오프셋 처리부(212), 화상 버퍼(213), 계수 판독부(214), 및 오프셋 버퍼(215)를 포함하도록 구성된다. 또한, 적응 오프셋 필터(41)는 파라미터 설정부(216), 및 계수 기입부(217)를 포함하도록 구성된다.
가역 부호화부(26)는 적어도, 신택스 기입부(221)를 포함하도록 구성된다.
디블로킹 필터(31)로부터의 디블록 후 화소값은, 타입·오프셋 결정부(211) 및 오프셋 처리부(212)에 입력된다. 타입·오프셋 결정부(211)는 LCU 단위로, 적응 오프셋 필터의 타입과 그 타입의 오프셋을 결정한다. 그 때, 일례로서는, LCU 단위로 비용 함수값이 계산되고, 비용 함수값이 최소인, 그 LCU에 최적의 타입과 오프셋이 결정된다. 타입·오프셋 결정부(211)는 결정한 타입을 나타내는 타입 인덱스(sao_type_idx)와, 오프셋(sao_offset)을 오프셋 처리부(212) 및 계수 판독부(214)에 공급한다.
또한, 오프셋(계수)은 에지 오프셋의 경우 5 계수이며, 밴드 오프셋의 경우 9 계수이다.
오프셋 처리부(212)는, 디블로킹 필터(31)로부터의 디블록 후 화소값에 대하여 LCU마다, 타입·오프셋 결정부(211)로부터의 타입 인덱스가 나타내는 타입과 오프셋에 의해, 적응 오프셋 필터 처리를 행한다. 오프셋 처리부(212)는 오프셋 처리 후의 화소값을, 화상 버퍼(213)에 공급한다.
화상 버퍼(213)는, 오프셋 처리부(212)에 의한 오프셋 처리 후의 화소값을 일단 저장하고, 소정의 타이밍에, 적응 루프 필터(42)에 공급한다.
계수 판독부(214)는 오프셋 버퍼(215)에, 타입·오프셋 결정부(211)로부터의 오프셋에 일치하는 것이 없는지를 찾는다. 또한, 계수 판독부(214)는 오프셋 버퍼(215)로부터의 타입 인덱스가 나타내는 타입의 버퍼(에지 오프셋용 또는 밴드 오프셋용)를 확인한다.
계수 판독부(214)는, 일치하는 것이 있는 경우, 오프셋 버퍼(215)에, 일치하는 계수가 저장되어 있는 위치를 나타내는 카피 인덱스(copy_idx)를 타입 인덱스와 함께, 파라미터 설정부(216)에 공급한다. 계수 판독부(214)는 일치하는 것이 없는 경우, 오프셋과 타입 인덱스를, 파라미터 설정부(216)에 공급한다.
오프셋 버퍼(215)는, 에지 오프셋용 오프셋을 저장하는 버퍼와, 밴드 오프셋용 오프셋을 저장하는 버퍼를 갖고 있다. 오프셋 버퍼(215)는 예를 들어, FIFO로 구성되어 있다.
파라미터 설정부(216)는, 타입 인덱스와 함께 카피 인덱스가 공급된 경우, 카피 플래그(copy_flag)를 true로 설정한다. 파라미터 설정부(216)는 카피 플래그, 타입 인덱스, 및 카피 인덱스를, 적응 오프셋 파라미터로서, 신택스 기입부(221)에 공급한다.
파라미터 설정부(216)는, 오프셋과 함께 카피 인덱스가 공급된 경우, 카피 플래그(copy_flag)를 false로 설정한다. 파라미터 설정부(216)는 카피 플래그, 타입 인덱스, 및 오프셋을, 적응 오프셋 파라미터로서, 신택스 기입부(221)에 공급한다. 이때, 파라미터 설정부(216)는 타입 인덱스, 및 오프셋을, 계수 기입부(217)에도 공급하고, 오프셋을 오프셋 버퍼(215)의 빈 영역에 기입시킨다.
계수 기입부(217)는 오프셋 버퍼(215)에 있어서, 파라미터 설정부(216)로부터의 타입 인덱스가 나타내는 타입의 버퍼의 빈 영역 중, 선두 근처의 빈 영역에, 파라미터 설정부(216)로부터의 오프셋을 기입한다. 또한, 선두 근처의 빈 영역이란, 인덱스가 가장 작은 빈 영역이다.
신택스 기입부(221)는 파라미터 설정부(216)로부터의 적응 오프셋 파라미터를, LCU 단위로, 예를 들어, 도 11을 참조하여 전술한 바와 같이, 부호화 스트림의 헤더부(sao_param)에 기입한다.
[부호화측의 적응 오프셋 필터 처리]
다음으로, 도 14의 흐름도를 참조하여, 도 13의 적응 오프셋 필터(41)가 행하는 적응 오프셋 필터 처리에 대하여 설명한다. 또한, 이 적응 오프셋 필터 처리는, 도 2의 스텝 S23에 있어서의 처리이다.
디블로킹 필터(31)로부터의 디블록 후 화소값은, 타입·오프셋 결정부(211) 및 오프셋 처리부(212)에 입력된다. 타입·오프셋 결정부(211)는 스텝 S211에 있어서, LCU 단위로, 적응 오프셋 필터의 타입과 그 타입의 오프셋을 결정한다. 타입·오프셋 결정부(211)는 결정한 타입을 나타내는 타입 인덱스(sao_type_idx)와, 오프셋(sao_offset)을 계수 판독부(214)에 공급한다.
계수 판독부(214)는 오프셋 버퍼(215)에, 타입·오프셋 결정부(211)로부터의 오프셋에 일치하는 것이 없는지를 찾는다. 계수 판독부(214)는 스텝 S212에 있어서, 오프셋 버퍼(215) 내에, 오프셋이 일치하는 것이 있는지 여부를 판정한다. 또한, 계수 판독부(214)는 오프셋 버퍼(215)로부터의 타입 인덱스가 나타내는 타입의 버퍼(에지 오프셋용 또는 밴드 오프셋용)를 확인한다.
스텝 S212에 있어서, 오프셋이 일치하는 것이 없다고 판정된 경우, 계수 판독부(214)는 오프셋과 타입 인덱스를, 파라미터 설정부(216)에 공급한다.
이에 대응하여, 파라미터 설정부(216)는 스텝 S213에 있어서, 카피 플래그(copy_flag)를 false로 설정한다.
파라미터 설정부(216)는 타입 인덱스, 및 오프셋을, 계수 기입부(217)에도 공급하고, 스텝 S214에 있어서, 계수(오프셋)의 기입 처리를 행하게 한다. 이 계수의 기입 처리는, 도 15를 참조하여 후술된다.
파라미터 설정부(216)는 스텝 S217에 있어서, 카피 플래그, 타입 인덱스, 및 오프셋을, 적응 오프셋 파라미터로서, 신택스 기입부(221)에 공급하고, 적응 오프셋 파라미터를 부호화시킨다.
이에 대응하여, 신택스 기입부(221)는 전술한 도 2의 스텝 S26에 있어서, 파라미터 설정부(216)로부터의 적응 오프셋 파라미터를, LCU 단위로, 부호화 스트림의 헤더부(sao_param)에 기입한다.
한편, 스텝 S212에 있어서, 오프셋이 일치하는 것이 있다고 판정된 경우, 처리는, 스텝 S215로 진행한다.
계수 판독부(214)는 스텝 S215에 있어서, 오프셋 버퍼(215)에서, 일치하는 계수가 저장되어 있는 위치를 나타내는 카피 인덱스(copy_idx)를 설정하고, 타입 인덱스와 함께, 파라미터 설정부(216)에 공급한다.
이에 대응하여, 파라미터 설정부(216)는 스텝 S216에 있어서, 카피 플래그(copy_flag)를 true로 설정한다.
그리고, 파라미터 설정부(216)는 카피 플래그, 타입 인덱스, 및 카피 인덱스를, 적응 오프셋 파라미터로서, 신택스 기입부(221)에 공급하고, 적응 오프셋 파라미터를 부호화시킨다.
이에 대응하여, 신택스 기입부(221)는 전술한 도 2의 스텝 S26에 있어서, 파라미터 설정부(216)로부터의 적응 오프셋 파라미터를, LCU 단위로, 부호화 스트림의 헤더부(sao_param)에 기입한다.
한편, 스텝 S211에 있어서 결정된 타입 인덱스(sao_type_idx)와, 오프셋(sao_offset)은 오프셋 처리부(212)에도 공급된다.
스텝 S218에 있어서, 오프셋 처리부(212)는 오프셋 처리를 행한다. 즉, 오프셋 처리부(212)는 디블로킹 필터(31)로부터의 디블록 후 화소값에 대하여 LCU마다, 타입·오프셋 결정부(211)로부터의 타입 인덱스가 나타내는 타입과 오프셋에 의해, 적응 오프셋 필터 처리를 행한다. 적응 오프셋 필터링 후의 화소값은, 화상 버퍼(213)에 저장되고, 소정의 타이밍에, 적응 루프 필터(42)에 공급된다.
[계수 기입 처리]
다음으로, 도 15의 흐름도를 참조하여, 도 14의 스텝 S214의 계수 기입 처리에 대하여 설명한다. 또한, 이 계수 기입 처리의 설명에는, 도 16이 참조된다.
오프셋 버퍼(215)는 도 16에 도시된 바와 같이, 에지 오프셋용 계수가 저장되는 EO 버퍼(215-1) 및 밴드 오프셋용의 계수가 저장되는 BO 버퍼(215-2)에 2개의 버퍼로 구성되어 있다.
EO 버퍼(215-1) 및 BO 버퍼(215-2)에는, 선두 근처(좌측)의 위치로부터 계수가 저장되어 간다. EO 버퍼(215-1) 및 BO 버퍼(215-2)에 있어서, 카피 인덱스(idx)가 나타나 있는 위치는, 이미 계수가 기입되어 있는 영역이며, 「빔(空)」이 나타나 있는 위치는, 빈 영역이다.
즉, EO 버퍼(215-1)에 있어서, 카피 인덱스(idx)=1로 나타나는 위치, 카피 인덱스=2로 나타나는 위치, 카피 인덱스=3으로 나타나는 위치, 카피 인덱스=4로 나타나는 위치에는, 이미 계수가 기입되어 있다.
예를 들어, BO 버퍼(215-2)에 있어서, 카피 인덱스(idx)=1로 나타나는 위치, 카피 인덱스=2로 나타나는 위치에는, 이미 계수가 기입되어 있다.
계수 기입부(217)는 도 15의 스텝 S231에 있어서, 파라미터 설정부(216)로부터의 타입 인덱스가, EO(에지 오프셋)인지 여부를 판정한다.
스텝 S231에 있어서, 타입 인덱스가, EO(에지 오프셋)이라고 판정된 경우, 계수 기입부(217)는 스텝 S232에 있어서, EO 버퍼(215-1)를 선택한다.
스텝 S231에 있어서, 타입 인덱스가, EO(에지 오프셋)이 아닌, 즉, 밴드 오프셋이라고 판정된 경우, 계수 기입부(217)는 스텝 S233에 있어서, BO 버퍼(215-2)를 선택한다.
스텝 S234에 있어서, 계수 기입부(217)는 선택한 버퍼에 있어서, 선두 근처의 비어 있는 영역에, sao_offset(오프셋)을 기입한다.
예를 들어, 도 16에 도시된 바와 같이, 타입 인덱스(sao_type_idx)가 5인 경우, 밴드 오프셋이므로, 스텝 S233에 있어서, BO 버퍼(215-2)가 선택된다. 그리고, 스텝 S234에 있어서, 카피 인덱스=2로 나타나는 위치의 우측 근처의 위치에, 타입 인덱스가 5인 sao_offset(오프셋)이 기입된다. 즉, 카피 인덱스=2로 나타나는 위치의 우측 근처의 위치가, 빈 영역 중, 선두 근처의 영역이다.
[적응 오프셋 필터의 구성예]
도 17은, 도 3의 화상 복호 장치에 있어서의 가역 복호부 및 적응 오프셋 필터의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 17의 예에 있어서, 가역 복호부(62)는 적어도, 신택스 판독부(251)를 포함하도록 구성된다.
적응 오프셋 필터(81)는 파라미터 수취부(261), 계수 판독부(262), 오프셋 버퍼(263), 계수 기입부(264), 오프셋 처리부(265), 및 화상 버퍼(266)를 포함하도록 구성된다.
신택스 판독부(251)는 부호화 스트림의 헤더부로부터 신택스를 판독하고, 그 중, 적응 오프셋 파라미터를, 파라미터 수취부(261)에 공급한다.
또한, 부호화측에서도 전술한 바와 같이, 적응 오프셋 파라미터는, 카피 플래그가 true인 경우, 카피 플래그, 타입 인덱스, 및 카피 인덱스로 구성된다. 적응 오프셋 파라미터는, 카피 플래그가 false인 경우, 카피 플래그, 타입 인덱스, 및 오프셋으로 구성된다.
파라미터 수취부(261)는, 신택스 판독부(251)로부터 공급된 적응 오프셋 파라미터를 수취하고, 계수 판독부(262)에 공급한다.
계수 판독부(262)는 타입 인덱스가 0인지 여부를 판정한다. 타입 인덱스가 0인 경우, 오프셋 처리부(265)에, 적응 오프셋 필터링을 행하게 하지 않는다.
계수 판독부(262)는 카피 플래그가 true인 경우, 타입 인덱스가 나타내는 타입용 버퍼의 카피 인덱스가 나타내는 위치로부터, 오프셋을 판독한다. 계수 판독부(262)는 판독한 오프셋과 타입 인덱스를, 오프셋 처리부(265)에 공급한다.
계수 판독부(262)는 카피 플래그가 false인 경우, 오프셋과 타입 인덱스를, 오프셋 처리부(265)에 공급한다. 이때, 계수 판독부(262)는 오프셋과 타입 인덱스를, 계수 기입부(264)에도 공급하고, 오프셋 버퍼(263)에 오프셋을 기입시킨다.
오프셋 버퍼(263)는, 도 13의 오프셋 버퍼(215)와 마찬가지로 구성되어 있다. 즉, 오프셋 버퍼(263)는, 에지 오프셋용 오프셋을 저장하는 버퍼와, 밴드 오프셋용 오프셋을 저장하는 버퍼를 갖고 있다. 오프셋 버퍼(263)는 예를 들어, FIFO로 구성되어 있다.
계수 기입부(264)는 도 13의 계수 기입부(217)와 기본적으로 마찬가지로 구성되어 있다. 즉, 계수 기입부(264)는 오프셋 버퍼(263)에 있어서, 계수 판독부(262)로부터의 타입 인덱스가 나타내는 타입의 버퍼 빈 영역 중, 선두 근처의 빈 영역에, 계수 판독부(262)로부터의 오프셋을 기입한다.
오프셋 처리부(265)는, 도 13의 오프셋 처리부(212)와 기본적으로 마찬가지로 구성되어 있다. 즉, 오프셋 처리부(265)는 디블로킹 필터(66)로부터의 디블록 후 화소값에 대하여 LCU마다, 계수 판독부(262)로부터의 타입 인덱스가 나타내는 타입과 오프셋에 의해, 적응 오프셋 필터 처리를 행한다. 오프셋 처리부(265)는 오프셋 처리 후의 화소값을, 화상 버퍼(266)에 공급한다.
또한, 타입 인덱스가 0인 경우, 오프셋 처리부(265)는 디블로킹 필터(66)로부터의 필터 완료의 화소를, 그대로, 화상 버퍼(266)에 공급한다. 즉, 이 경우, 적응 오프셋 필터 처리는 행해지지 않는다.
화상 버퍼(266)는 도 13의 화상 버퍼(213)와 기본적으로 마찬가지로 구성되어 있다. 즉, 화상 버퍼(266)는 오프셋 처리부(265)에 의한 오프셋 처리 후의 화소값을 일단 저장하고, 소정의 타이밍에, 적응 루프 필터(82)에 공급한다.
[복호측의 적응 오프셋 필터 처리]
다음으로, 도 18의 흐름도를 참조하여, 도 17의 적응 오프셋 필터(81)가 행하는 적응 오프셋 필터 처리에 대하여 설명한다. 또한, 이 적응 오프셋 필터 처리는, 도 4의 스텝 S59에 있어서의 처리이다.
도 4의 스텝 S52에 있어서, 부호화 스트림이 복호될 때, 신택스 판독부(251)는 부호화 스트림의 헤더부로부터 신택스를 판독하고, 그 중, 적응 오프셋 파라미터를, 파라미터 수취부(261)에 공급한다.
파라미터 수취부(261)는 스텝 S251에 있어서, 신택스 판독부(251)로부터 공급된 적응 오프셋 파라미터를 수취하고, 계수 판독부(262)에 공급한다.
계수 판독부(262)는 스텝 S252에 있어서, 타입 인덱스(sao_type_idx)가 0인지 여부를 판정한다.
스텝 S252에 있어서, 타입 인덱스가 0이라고 판정된 경우, 적응 오프셋 필터 처리는 종료한다. 즉, 이 경우, 적응 오프셋 필터 처리는 행해지지 않고, 오프셋 처리부(265)는 디블로킹 필터(66)로부터의 필터 완료의 화소를, 그대로, 화상 버퍼(266)에 공급한다.
스텝 S252에 있어서, 타입 인덱스가 0이 아니라고 판정된 경우, 계수 판독부(262)는 스텝 S253에 있어서, 카피 플래그(copy_flag)가 true인지 여부를 판정한다.
스텝 S253에 있어서, 카피 플래그가 true라고 판정된 경우, 계수 판독부(262)는 스텝 S254에 있어서, 계수(오프셋) 판독 처리를 행한다. 이 계수 판독 처리는, 도 19를 참조하여 후술된다.
이 처리에 의해, 타입 인덱스가 나타내는 타입용 버퍼의 카피 인덱스가 나타내는 위치로부터, 오프셋이 판독된다. 계수 판독부(262)는 판독한 오프셋과 타입 인덱스를, 오프셋 처리부(265)에 공급한다.
한편, 스텝 S253에 있어서, 카피 플래그가 true가 아니라고 판정된 경우, 계수 판독부(262)는 파라미터 수취부(261)로부터의 오프셋과 타입 인덱스를, 오프셋 처리부(265)에 공급한다.
그리고, 계수 판독부(262)는 스텝 S255에 있어서, 파라미터 수취부(261)로부터의 오프셋과 타입 인덱스를, 계수 기입부(264)에도 공급하고, 오프셋 버퍼(263)에의 계수 기입 처리를 행하게 한다. 이 계수 기입 처리는, 도 15를 참조하여 전술한 계수 기입 처리와 기본적으로 동일한 처리이므로, 그 설명은 생략된다.
스텝 S256에 있어서, 오프셋 처리부(265)는 디블로킹 필터(66)로부터의 디블록 후 화소값에 대하여 LCU마다, 계수 판독부(262)로부터의 타입 인덱스가 나타내는 타입과 오프셋에 의해, 적응 오프셋 필터 처리를 행한다. 오프셋 처리부(265)는 오프셋 처리 후의 화소값을, 화상 버퍼(266)에 공급한다.
[계수 판독 처리]
다음으로, 도 19의 흐름도를 참조하여, 도 18의 스텝 S254의 계수 판독 처리에 대하여 설명한다. 또한, 이 계수 판독 처리의 설명에는, 도 20이 참조된다.
오프셋 버퍼(263)는 도 20에 도시된 바와 같이, 에지 오프셋용 계수가 저장되는 EO 버퍼(263-1) 및 밴드 오프셋용 계수가 저장되는 BO 버퍼(263-2)의 2개의 버퍼로 구성되어 있다.
EO 버퍼(263-1) 및 BO 버퍼(263-2)에는, 선두 근처(좌측)의 위치로부터 계수가 저장되어 간다. EO 버퍼(263-1) 및 BO 버퍼(263-2)에 있어서, 카피 인덱스(idx)가 나타나 있는 위치는, 이미 계수가 기입되어 있는 영역이며, 그 밖의 위치는, 빈 영역이다.
즉, EO 버퍼(263-1)에 있어서, 카피 인덱스(idx)=1로 나타나는 위치, 카피 인덱스=2로 나타나는 위치, 카피 인덱스=3으로 나타나는 위치, 카피 인덱스=4로 나타나는 위치에는, 이미 계수가 기입되어 있다.
예를 들어, BO 버퍼(263-2)에 있어서, 카피 인덱스(idx)=1로 나타나는 위치, 카피 인덱스=2로 나타나는 위치, 카피 인덱스=3으로 나타나는 위치, 카피 인덱스=4로 나타나는 위치에는, 이미 계수가 기입되어 있다.
계수 판독부(262)는, 도 19의 스텝 S271에 있어서, 파라미터 수취부(261)로부터의 타입 인덱스가, EO(에지 오프셋)인지 여부를 판정한다.
스텝 S271에 있어서, 타입 인덱스가, EO(에지 오프셋)이라고 판정된 경우, 계수 판독부(262)는 스텝 S272에 있어서, EO 버퍼(263-1)를 선택한다.
스텝 S271에 있어서, 타입 인덱스가, EO(에지 오프셋)이 아닌, 즉, 밴드 오프셋이라고 판정된 경우, 계수 판독부(262)는 스텝 S273에 있어서, BO 버퍼(263-2)를 선택한다.
스텝 S274에 있어서, 계수 판독부(262)는 선택한 버퍼에 있어서, 카피 인덱스(copy_idx)가 나타내는 위치로부터, sao_offset(오프셋)을 판독한다.
예를 들어, 도 20에 도시된 바와 같이, 타입 인덱스(sao_type_idx)가 5인 경우, 밴드 오프셋이므로, 스텝 S273에 있어서, BO 버퍼(263-2)가 선택된다. 그리고, 스텝 S274에 있어서, 카피 인덱스=3으로 나타나는 위치로부터, sao_offset(오프셋)이 판독된다.
이상과 같이, 적응 오프셋 필터를 최대의 부호화 단위인 LCU 단위로 행하도록 하고, 종래 프레임의 선두에서 한번에 전송하고 있던 적응 오프셋 필터의 파라미터를, LCU의 선두에서 축차적으로 보내도록 하였다. 이에 의해, 종래는, 1프레임분의 용량이 필요하였던 것에 비하여, LCU분의 용량으로 버퍼를 삭감할 수 있다.
또한, 카피 플래그와 카피 인덱스를 복호측으로 보내고, 이미 사용한 계수를 보내지 않도록 함으로써, LCU마다 보내 버려서 보내는 계수가 많아져 버리는 것을 경감할 수 있다.
또한, 적응 오프셋 필터와 적응 루프 필터를 동일한 LCU 단위로 행할 수 있으므로, 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, LCU 단위로 영역 분할함으로써, 종래의 quad-tree 구조의 경우보다, 분할의 자유도가 향상되고, 입력 화상의 특성에 맞춘 적응 오프셋 필터를 행할 수 있게 된다.
또한, 상기 설명에 있어서는, 오프셋 버퍼(215) 및 오프셋 버퍼(263)는 FIFO로 구성되어 있는 예를 나타내었지만, FIFO에 한정되지 않는다. 즉, 오프셋 버퍼(215) 및 오프셋 버퍼(263)의 구성은, 부호화측과 복호측에서 동일한 구성을 하고 있으면, 다른 버퍼 구성이어도 된다.
이상에 있어서는, 부호화 방식으로서 HEVC 방식을 기초로 사용하도록 하였다. 단, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 인루프 필터로서, 적어도 적응 오프셋 필터를 포함하는, 그 밖의 부호화 방식/복호 방식을 적용할 수 있다.
또한, 본 발명은, 예를 들어, HEVC 방식 등과 같이, 이산 코사인 변환 등의 직교 변환과 움직임 보상에 의해 압축된 화상 정보(비트 스트림)를 위성 방송, 케이블 TV, 인터넷, 또는 휴대 전화기 등의 네트워크 미디어를 통하여 수신할 때 이용되는 화상 부호화 장치 및 화상 복호 장치에 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은, 광, 자기 디스크, 및 플래시 메모리와 같은 기억 미디어상에서 처리할 때 이용되는 화상 부호화 장치 및 화상 복호 장치에 적용할 수 있다.
<4. 제2 실시 형태>
[다시점 화상 부호화·다시점 화상 복호에의 적용]
전술한 일련의 처리는, 다시점 화상 부호화·다시점 화상 복호에 적용할 수 있다. 도 21은, 다시점 화상 부호화 방식의 일례를 나타낸다.
도 21에 도시된 바와 같이, 다시점 화상은, 복수의 시점 화상을 포함하고, 그 복수의 시점 중 소정의 1개의 시점의 화상이, 베이스 뷰의 화상으로 지정되어 있다. 베이스 뷰의 화상 이외의 각 시점의 화상은, 논베이스 뷰의 화상으로서 취급된다.
도 21과 같은 다시점 화상 부호화를 행하는 경우, 각 뷰(동일 뷰)에 있어서, 적응 오프셋 필터 파라미터(카피 플래그, 및 카피 인덱스 등)를 설정할 수 있다. 또한, 각 뷰(다른 뷰)에 있어서, 다른 뷰에서 설정된 적응 오프셋 필터 파라미터를 공유할 수도 있다.
이 경우, 베이스 뷰에 있어서 설정된 적응 오프셋 필터 파라미터가, 적어도 1개의 논베이스 뷰에서 사용된다. 또는, 예를 들어, 논베이스 뷰(view_id=i)에 있어서 설정된 적응 오프셋 필터 파라미터가, 베이스 뷰 및 논베이스 뷰(view_id=j)의 적어도 어느 한쪽에서 사용된다.
이에 의해, 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
[다시점 화상 부호화 장치]
도 22는, 전술한 다시점 화상 부호화를 행하는 다시점 화상 부호화 장치를 나타내는 도면이다. 도 22에 도시된 바와 같이, 다시점 화상 부호화 장치(600)는 부호화부(601), 부호화부(602), 및 다중화부(603)를 갖는다.
부호화부(601)는 베이스 뷰 화상을 부호화하고, 베이스 뷰 화상 부호화 스트림을 생성한다. 부호화부(602)는 논베이스 뷰 화상을 부호화하고, 논베이스 뷰 화상 부호화 스트림을 생성한다. 다중화부(603)는 부호화부(601)에 있어서 생성된 베이스 뷰 화상 부호화 스트림과, 부호화부(602)에 있어서 생성된 논베이스 뷰 화상 부호화 스트림을 다중화하고, 다시점 화상 부호화 스트림을 생성한다.
이 다시점 화상 부호화 장치(600)의 부호화부(601) 및 부호화부(602)에 대하여 화상 부호화 장치(11: 도 1)를 적용할 수 있다. 이 경우, 다시점 화상 부호화 장치(600)는 부호화부(601)가 설정한 적응 오프셋 필터 파라미터와, 부호화부(602)가 설정한 적응 오프셋 필터 파라미터를 설정하여 전송시킨다.
또한, 전술한 바와 같이 부호화부(601)가 설정한 적응 오프셋 필터 파라미터를, 부호화부(601) 및 부호화부(602)에 의해 공유하여 사용하도록 설정하여 전송시키도록 하여도 된다. 반대로, 부호화부(602)가 통합하여 설정한 적응 오프셋 필터 파라미터를, 부호화부(601) 및 부호화부(602)에 의해 공유하여 사용하도록 설정하여 전송시키도록 하여도 된다.
[다시점 화상 복호 장치]
도 23은, 전술한 다시점 화상 복호를 행하는 다시점 화상 복호 장치를 나타내는 도면이다. 도 23에 도시된 바와 같이, 다시점 화상 복호 장치(610)는 역다중화부(611), 복호부(612), 및 복호부(613)를 갖는다.
역다중화부(611)는, 베이스 뷰 화상 부호화 스트림과 논베이스 뷰 화상 부호화 스트림이 다중화된 다시점 화상 부호화 스트림을 역다중화하고, 베이스 뷰 화상 부호화 스트림과, 논베이스 뷰 화상 부호화 스트림을 추출한다. 복호부(612)는 역다중화부(611)에 의해 추출된 베이스 뷰 화상 부호화 스트림을 복호하고, 베이스 뷰 화상을 얻는다. 복호부(613)는, 역다중화부(611)에 의해 추출된 논베이스 뷰 화상 부호화 스트림을 복호하고, 논베이스 뷰 화상을 얻는다.
이 다시점 화상 복호 장치(610)의 복호부(612) 및 복호부(613)에 대하여 화상 복호 장치(51: 도 3)를 적용할 수 있다. 이 경우, 다시점 화상 복호 장치(610)는 부호화부(601)가 설정하고, 복호부(612)가 복호한 적응 오프셋 필터 파라미터와, 부호화부(602)가 설정하고, 복호부(613)가 복호한 적응 오프셋 필터 파라미터를 사용하여 처리를 행한다.
또한, 전술한 바와 같이 부호화부(601)(또는, 부호화부(602))가 설정한 적응 오프셋 필터 파라미터를, 부호화부(601) 및 부호화부(602)에 의해 공유하여 사용하도록 설정하여 전송되는 경우가 있다. 이 경우, 다시점 화상 복호 장치(610)에 있어서는, 부호화부(601)(또는, 부호화부(602))가 설정하고, 복호부(612)(또는 복호부(613))가 복호한 적응 오프셋 필터 파라미터를 사용하여 처리가 행해진다.
<5. 제3 실시 형태>
[계층 화상 부호화·계층 화상 복호에의 적용]
전술한 일련의 처리는, 계층 화상 부호화·계층 화상 복호에 적용할 수 있다. 도 24는, 다시점 화상 부호화 방식의 일례를 나타낸다.
도 24에 도시된 바와 같이, 계층 화상은, 복수의 계층(해상도)의 화상을 포함하고, 그 복수의 해상도 중 소정의 1개의 계층의 화상이, 베이스 레이어의 화상으로 지정되어 있다. 베이스 레이어의 화상 이외의 각 계층의 화상은, 논베이스 레이어의 화상으로서 취급된다.
도 24와 같은 계층 화상 부호화(공간 스케일러빌리티)를 행하는 경우, 각 레이어(동일 레이어)에 있어서, 적응 오프셋 필터 파라미터를 설정할 수 있다. 또한, 각 레이어(다른 레이어)에 있어서, 다른 레이어에서 설정된 적응 오프셋 필터 파라미터를 공유할 수 있다.
이 경우, 베이스 레이어에 있어서 설정된 적응 오프셋 필터 파라미터가, 적어도 1개의 논베이스 레이어에서 사용된다. 또는, 예를 들어, 논베이스 레이어(layer _id=i)에 있어서 설정된 적응 오프셋 필터 파라미터가, 베이스 레이어 및 논베이스 레이어(layer_id=j)의 적어도 어느 한쪽에서 사용된다.
이에 의해, 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
[계층 화상 부호화 장치]
도 25는, 전술한 계층 화상 부호화를 행하는 계층 화상 부호화 장치를 나타내는 도면이다. 도 25에 도시된 바와 같이, 계층 화상 부호화 장치(620)는 부호화부(621), 부호화부(622), 및 다중화부(623)를 갖는다.
부호화부(621)는 베이스 레이어 화상을 부호화하고, 베이스 레이어 화상 부호화 스트림을 생성한다. 부호화부(622)는 논베이스 레이어 화상을 부호화하고, 논베이스 레이어 화상 부호화 스트림을 생성한다. 다중화부(623)는 부호화부(621)에 있어서 생성된 베이스 레이어 화상 부호화 스트림과, 부호화부(622)에 있어서 생성된 논베이스 레이어 화상 부호화 스트림을 다중화하고, 계층 화상 부호화 스트림을 생성한다.
이 계층 화상 부호화 장치(620)의 부호화부(621) 및 부호화부(622)에 대하여 화상 부호화 장치(11: 도 1)를 적용할 수 있다. 이 경우, 계층 화상 부호화 장치(620)는 부호화부(621)가 설정한 적응 오프셋 필터 파라미터와, 부호화부(602)가 설정한 적응 오프셋 필터 파라미터를 설정하여 전송시킨다.
또한, 전술한 바와 같이 부호화부(621)가 설정한 적응 오프셋 필터 파라미터를, 부호화부(621) 및 부호화부(622)에 의해 공유하여 사용하도록 설정하여 전송시키도록 하여도 된다. 반대로, 부호화부(622)가 설정한 적응 오프셋 필터 파라미터를, 부호화부(621) 및 부호화부(622)에 의해 공유하여 사용하도록 설정하여 전송시키도록 하여도 된다.
[계층 화상 복호 장치]
도 26은, 전술한 계층 화상 복호를 행하는 계층 화상 복호 장치를 나타내는 도면이다. 도 26에 도시된 바와 같이, 계층 화상 복호 장치(630)는 역다중화부(631), 복호부(632), 및 복호부(633)를 갖는다.
역다중화부(631)는 베이스 레이어 화상 부호화 스트림과 논베이스 레이어 화상 부호화 스트림이 다중화된 계층 화상 부호화 스트림을 역다중화하고, 베이스 레이어 화상 부호화 스트림과, 논베이스 레이어 화상 부호화 스트림을 추출한다. 복호부(632)는 역다중화부(631)에 의해 추출된 베이스 레이어 화상 부호화 스트림을 복호하고, 베이스 레이어 화상을 얻는다. 복호부(633)는 역다중화부(631)에 의해 추출된 논베이스 레이어 화상 부호화 스트림을 복호하고, 논베이스 레이어 화상을 얻는다.
이 계층 화상 복호 장치(630)의 복호부(632) 및 복호부(633)에 대하여 화상 복호 장치(51: 도 3)를 적용할 수 있다. 이 경우, 계층 화상 복호 장치(630)는 부호화부(621)가 설정하고, 복호부(632)가 복호한 적응 오프셋 필터 파라미터와, 부호화부(622)가 설정하고, 복호부(633)가 복호한 적응 오프셋 필터 파라미터를 사용하여 처리를 행한다.
또한, 전술한 바와 같이 부호화부(621)(또는, 부호화부(622))가 설정한 적응 오프셋 필터 파라미터를, 부호화부(621) 및 부호화부(622)에 의해 공유하여 사용하도록 설정하여 전송되는 경우가 있다. 이 경우, 계층 화상 복호 장치(630)에 있어서는, 부호화부(621)(또는, 부호화부(622))가 설정하고, 복호부(632)(또는, 복호부(633))가 복호한 적응 오프셋 필터 파라미터를 사용하여 처리가 행해진다.
<6. 제4 실시 형태>
[컴퓨터의 구성예]
전술한 일련의 처리는, 하드웨어에 의해 실행할 수도 있고, 소프트웨어에 의해 실행할 수도 있다. 일련의 처리를 소프트웨어에 의해 실행하는 경우에는, 그 소프트웨어를 구성하는 프로그램이, 컴퓨터에 인스톨된다. 여기서, 컴퓨터에는, 전용의 하드웨어에 내장되어 있는 컴퓨터나, 각종 프로그램을 인스톨함으로써, 각종 기능을 실행하는 것이 가능한, 예를 들어 범용의 퍼스널 컴퓨터 등이 포함된다.
도 27은, 전술한 일련의 처리를 프로그램에 의해 실행하는 컴퓨터의 하드웨어의 구성예를 나타내는 블록도이다.
컴퓨터(800)에 있어서, CPU(801: Central Processing Unit), ROM(802: Read Only Memory), RAM(803: Random Access Memory)은, 버스(804)에 의해 서로 접속되어 있다.
버스(804)에는, 또한, 입출력 인터페이스(805)가 접속되어 있다. 입출력 인터페이스(805)에는, 입력부(806), 출력부(807), 기억부(808), 통신부(809), 및 드라이브(810)가 접속되어 있다.
입력부(806)는 키보드, 마우스, 마이크로폰 등을 포함한다. 출력부(807)는 디스플레이, 스피커 등을 포함한다. 기억부(808)는 하드디스크나 불휘발성의 메모리 등을 포함한다. 통신부(809)는 네트워크 인터페이스 등을 포함한다. 드라이브(810)는 자기 디스크, 광 디스크, 광자기 디스크, 또는 반도체 메모리 등의 리무버블 미디어(811)를 구동한다.
이상과 같이 구성되는 컴퓨터에서는, CPU(801)가, 예를 들어, 기억부(808)에 기억되어 있는 프로그램을, 입출력 인터페이스(805) 및 버스(804)를 통하여, RAM(803)에 로드하여 실행함으로써, 전술한 일련의 처리가 행해진다.
컴퓨터(800)(CPU(801))가 실행하는 프로그램은, 예를 들어, 패키지 미디어 등으로서의 리무버블 미디어(811)에 기록하여 제공할 수 있다. 또한, 프로그램은, 로컬 에리어 네트워크, 인터넷, 디지털 위성 방송과 같은, 유선 또는 무선의 전송 매체를 통하여 제공할 수 있다.
컴퓨터에서는, 프로그램은, 리무버블 미디어(811)를 드라이브(810)에 장착함으로써, 입출력 인터페이스(805)를 통하여, 기억부(808)에 인스톨할 수 있다. 또한, 프로그램은, 유선 또는 무선의 전송 매체를 통하여, 통신부(809)에 의해 수신하고, 기억부(808)에 인스톨할 수 있다. 그 밖에, 프로그램은, ROM(802)이나 기억부(808)에, 미리 인스톨해 둘 수 있다.
또한, 컴퓨터가 실행하는 프로그램은, 본 명세서에서 설명하는 순서를 따라서 시계열로 처리가 행해지는 프로그램이어도 되고, 병렬로, 혹은 호출이 행해졌을 때 등의 필요한 타이밍에 처리가 행해지는 프로그램이어도 된다.
또한, 본 명세서에 있어서, 기록 매체에 기록되는 프로그램을 기술하는 스텝은, 기재된 순서를 따라서 시계열적으로 행해지는 처리는 물론, 반드시 시계열적으로 처리되지 않아도, 병렬적 혹은 개별로 실행되는 처리도 포함하는 것이다.
또한, 본 명세서에 있어서, 시스템이란, 복수의 디바이스(장치)에 의해 구성되는 장치 전체를 나타내는 것이다.
또한, 이상에 있어서, 1개의 장치(또는 처리부)로서 설명한 구성을 분할하고, 복수의 장치(또는 처리부)로서 구성하도록 하여도 된다. 반대로, 이상에 있어서 복수의 장치(또는 처리부)로서 설명한 구성을 통합하여 1개의 장치(또는 처리부)로서 구성되도록 하여도 된다. 또한, 각 장치(또는 각 처리부)의 구성에 전술한 이외의 구성을 부가하도록 하여도 물론 된다. 또한, 시스템 전체로서의 구성이나 동작이 실질적으로 동일하면, 어떤 장치(또는 처리부)의 구성의 일부를 다른 장치(또는 다른 처리부)의 구성에 포함하도록 하여도 된다. 즉, 본 기술은, 전술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니라, 본 기술의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.
전술한 실시 형태에 따른 화상 부호화 장치 및 화상 복호 장치는, 위성 방송, 케이블 TV 등의 유선 방송, 인터넷상에서의 배신, 및 셀룰러 통신에 의한 단말기에의 배신 등에 있어서의 송신기 혹은 수신기, 광 디스크, 자기 디스크 및 플래시 메모리 등의 매체에 화상을 기록하는 기록 장치, 또는, 이들 기억 매체로부터 화상을 재생하는 재생 장치 등의 다양한 전자 기기에 응용될 수 있다. 이하, 4개의 응용예에 대하여 설명한다.
<7. 응용예>
[제1 응용예: 텔레비전 수상기 ]
도 28은, 전술한 실시 형태를 적용한 텔레비전 장치의 개략적인 구성의 일례를 나타내고 있다. 텔레비전 장치(900)는 안테나(901), 튜너(902), 디멀티플렉서(903), 디코더(904), 영상 신호 처리부(905), 표시부(906), 음성 신호 처리부(907), 스피커(908), 외부 인터페이스(909), 제어부(910), 유저 인터페이스(911), 및 버스(912)를 구비한다.
튜너(902)는 안테나(901)를 통하여 수신되는 방송 신호로부터 원하는 채널의 신호를 추출하고, 추출한 신호를 복조한다. 그리고, 튜너(902)는 복조에 의해 얻어진 부호화 비트 스트림을 디멀티플렉서(903)로 출력한다. 즉, 튜너(902)는 화상이 부호화되어 있는 부호화 스트림을 수신하는, 텔레비전 장치(900)에 있어서의 전송 수단으로서의 역할을 갖는다.
디멀티플렉서(903)는 부호화 비트 스트림으로부터 시청 대상의 프로그램의 영상 스트림 및 음성 스트림을 분리하고, 분리한 각 스트림을 디코더(904)로 출력한다. 또한, 디멀티플렉서(903)는 부호화 비트 스트림으로부터 EPG(Electronic Program Guide) 등의 보조적인 데이터를 추출하고, 추출한 데이터를 제어부(910)에 공급한다. 또한, 디멀티플렉서(903)는, 부호화 비트 스트림이 스크램블되어 있는 경우에는, 디스크램블을 행하여도 된다.
디코더(904)는 디멀티플렉서(903)로부터 입력되는 영상 스트림 및 음성 스트림을 복호한다. 그리고, 디코더(904)는 복호 처리에 의해 생성되는 영상 데이터를 영상 신호 처리부(905)로 출력한다. 또한, 디코더(904)는 복호 처리에 의해 생성되는 음성 데이터를 음성 신호 처리부(907)로 출력한다.
영상 신호 처리부(905)는 디코더(904)로부터 입력되는 영상 데이터를 재생하고, 표시부(906)에 영상을 표시시킨다. 또한, 영상 신호 처리부(905)는 네트워크를 통하여 공급되는 어플리케이션 화면을 표시부(906)에 표시시켜도 된다. 또한, 영상 신호 처리부(905)는 영상 데이터에 대하여, 설정에 따라서, 예를 들어 노이즈 제거 등의 추가적인 처리를 행하여도 된다. 또한, 영상 신호 처리부(905)는 예를 들어 메뉴, 버튼 또는 커서 등의 GUI(Graphical User Interface)의 화상을 생성하고, 생성한 화상을 출력 화상에 중첩하여도 된다.
표시부(906)는, 영상 신호 처리부(905)로부터 공급되는 구동 신호에 의해 구동되고, 표시 디바이스(예를 들어, 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 또는 OELD(Organic ElectroLuminescence Display)(유기 EL 디스플레이) 등)의 영상면 위에 영상 또는 화상을 표시한다.
음성 신호 처리부(907)는, 디코더(904)로부터 입력되는 음성 데이터에 대하여 D/A 변환 및 증폭 등의 재생 처리를 행하고, 스피커(908)로부터 음성을 출력시킨다. 또한, 음성 신호 처리부(907)는 음성 데이터에 대하여 노이즈 제거 등의 추가적인 처리를 행하여도 된다.
외부 인터페이스(909)는, 텔레비전 장치(900)와 외부 기기 또는 네트워크를 접속하기 위한 인터페이스이다. 예를 들어, 외부 인터페이스(909)를 통하여 수신되는 영상 스트림 또는 음성 스트림이, 디코더(904)에 의해 복호되어도 된다. 즉, 외부 인터페이스(909)도 또한, 화상이 부호화되어 있는 부호화 스트림을 수신하는, 텔레비전 장치(900)에 있어서의 전송 수단으로서의 역할을 갖는다.
제어부(910)는 CPU 등의 프로세서와, RAM 및 ROM 등의 메모리를 갖는다. 메모리는, CPU에 의해 실행되는 프로그램, 프로그램 데이터, EPG 데이터, 및 네트워크를 통하여 취득되는 데이터 등을 기억한다. 메모리에 의해 기억되는 프로그램은, 예를 들어, 텔레비전 장치(900)의 기동 시에 CPU에 의해 읽어 들여지고, 실행된다. CPU는, 프로그램을 실행함으로써, 예를 들어 유저 인터페이스(911)로부터 입력되는 조작 신호에 따라서, 텔레비전 장치(900)의 동작을 제어한다.
유저 인터페이스(911)는 제어부(910)와 접속된다. 유저 인터페이스(911)는 예를 들어, 유저가 텔레비전 장치(900)를 조작하기 위한 버튼 및 스위치와, 원격 제어 신호의 수신부 등을 갖는다. 유저 인터페이스(911)는 이들 구성 요소를 통하여 유저에 의한 조작을 검출하여 조작 신호를 생성하고, 생성한 조작 신호를 제어부(910)로 출력한다.
버스(912)는 튜너(902), 디멀티플렉서(903), 디코더(904), 영상 신호 처리부(905), 음성 신호 처리부(907), 외부 인터페이스(909) 및 제어부(910)를 서로 접속한다.
이와 같이 구성된 텔레비전 장치(900)에 있어서, 디코더(904)는 전술한 실시 형태에 따른 화상 복호 장치의 기능을 갖는다. 그것에 의해, 텔레비전 장치(900)에서의 화상의 복호 시에, 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
[제2 응용예: 휴대 전화기]
도 29는, 전술한 실시 형태를 적용한 휴대 전화기의 개략적인 구성의 일례를 나타내고 있다. 휴대 전화기(920)는 안테나(921), 통신부(922), 음성 코덱(923), 스피커(924), 마이크로폰(925), 카메라부(926), 화상 처리부(927), 다중 분리부(928), 기록 재생부(929), 표시부(930), 제어부(931), 조작부(932), 및 버스(933)를 구비한다.
안테나(921)는 통신부(922)에 접속된다. 스피커(924) 및 마이크로폰(925)은 음성 코덱(923)에 접속된다. 조작부(932)는 제어부(931)에 접속된다. 버스(933)는 통신부(922), 음성 코덱(923), 카메라부(926), 화상 처리부(927), 다중 분리부(928), 기록 재생부(929), 표시부(930), 및 제어부(931)를 서로 접속한다.
휴대 전화기(920)는 음성 통화 모드, 데이터 통신 모드, 촬영 모드 및 텔레비전 전화 모드를 포함하는 다양한 동작 모드에서, 음성 신호의 송수신, 전자 메일 또는 화상 데이터의 송수신, 화상의 촬상, 및 데이터의 기록 등의 동작을 행한다.
음성 통화 모드에 있어서, 마이크로폰(925)에 의해 생성되는 아날로그 음성 신호는, 음성 코덱(923)에 공급된다. 음성 코덱(923)은 아날로그 음성 신호를 음성 데이터로 변환하고, 변환된 음성 데이터를 A/D 변환하여 압축한다. 그리고, 음성 코덱(923)은 압축 후의 음성 데이터를 통신부(922)로 출력한다. 통신부(922)는 음성 데이터를 부호화 및 변조하고, 송신 신호를 생성한다. 그리고, 통신부(922)는 생성한 송신 신호를, 안테나(921)를 통하여 기지국(도시생략)으로 송신한다. 또한, 통신부(922)는 안테나(921)를 통하여 수신되는 무선 신호를 증폭 및 주파수 변환하고, 수신 신호를 취득한다. 그리고, 통신부(922)는 수신 신호를 복조 및 복호하여 음성 데이터를 생성하고, 생성한 음성 데이터를 음성 코덱(923)으로 출력한다. 음성 코덱(923)은 음성 데이터를 신장 및 D/A 변환하고, 아날로그 음성 신호를 생성한다. 그리고, 음성 코덱(923)은 생성한 음성 신호를 스피커(924)에 공급하여 음성을 출력시킨다.
또한, 데이터 통신 모드에 있어서, 예를 들어, 제어부(931)는 조작부(932)를 통하는 유저에 의한 조작에 따라서, 전자 메일을 구성하는 문자 데이터를 생성한다. 또한, 제어부(931)는 문자를 표시부(930)에 표시시킨다. 또한, 제어부(931)는 조작부(932)를 통하는 유저로부터의 송신 지시에 따라서 전자 메일 데이터를 생성하고, 생성한 전자 메일 데이터를 통신부(922)로 출력한다. 통신부(922)는 전자 메일 데이터를 부호화 및 변조하고, 송신 신호를 생성한다. 그리고, 통신부(922)는 생성한 송신 신호를, 안테나(921)를 통하여 기지국(도시생략)으로 송신한다. 또한, 통신부(922)는 안테나(921)를 통하여 수신되는 무선 신호를 증폭 및 주파수 변환하고, 수신 신호를 취득한다. 그리고, 통신부(922)는 수신 신호를 복조 및 복호하여 전자 메일 데이터를 복원하고, 복원한 전자 메일 데이터를 제어부(931)로 출력한다. 제어부(931)는 표시부(930)에 전자 메일의 내용을 표시시킴과 함께, 전자 메일 데이터를 기록 재생부(929)의 기억 매체에 기억시킨다.
기록 재생부(929)는 판독 기입 가능한 임의의 기억 매체를 갖는다. 예를 들어, 기억 매체는, RAM 또는 플래시 메모리 등의 내장형의 기억 매체이어도 되고, 하드디스크, 자기 디스크, 광자기 디스크, 광 디스크, USB(Universal Serial Bus) 메모리, 또는 메모리 카드 등의 외부 장착형의 기억 매체이어도 된다.
또한, 촬영 모드에 있어서, 예를 들어, 카메라부(926)는 피사체를 촬상하여 화상 데이터를 생성하고, 생성한 화상 데이터를 화상 처리부(927)로 출력한다. 화상 처리부(927)는 카메라부(926)로부터 입력되는 화상 데이터를 부호화하고, 부호화 스트림을 기억 재생부(929)의 기억 매체에 기억시킨다.
또한, 텔레비전 전화 모드에 있어서, 예를 들어, 다중 분리부(928)는 화상 처리부(927)에 의해 부호화된 영상 스트림과, 음성 코덱(923)으로부터 입력되는 음성 스트림을 다중화하고, 다중화한 스트림을 통신부(922)로 출력한다. 통신부(922)는 스트림을 부호화 및 변조하고, 송신 신호를 생성한다. 그리고, 통신부(922)는 생성한 송신 신호를, 안테나(921)를 통하여 기지국(도시생략)으로 송신한다. 또한, 통신부(922)는 안테나(921)를 통하여 수신되는 무선 신호를 증폭 및 주파수 변환하고, 수신 신호를 취득한다. 이들 송신 신호 및 수신 신호에는, 부호화 비트 스트림이 포함될 수 있다. 그리고, 통신부(922)는 수신 신호를 복조 및 복호하여 스트림을 복원하고, 복원한 스트림을 다중 분리부(928)로 출력한다. 다중 분리부(928)는 입력되는 스트림으로부터 영상 스트림 및 음성 스트림을 분리하고, 영상 스트림을 화상 처리부(927), 음성 스트림을 음성 코덱(923)으로 출력한다. 화상 처리부(927)는 영상 스트림을 복호하고, 영상 데이터를 생성한다. 영상 데이터는, 표시부(930)에 공급되고, 표시부(930)에 의해 일련의 화상이 표시된다. 음성 코덱(923)은 음성 스트림을 신장 및 D/A 변환하고, 아날로그 음성 신호를 생성한다. 그리고, 음성 코덱(923)은 생성한 음성 신호를 스피커(924)에 공급하여 음성을 출력시킨다.
이와 같이 구성된 휴대 전화기(920)에 있어서, 화상 처리부(927)는 전술한 실시 형태에 따른 화상 부호화 장치 및 화상 복호 장치의 기능을 갖는다. 그에 의해, 휴대 전화기(920)에서의 화상의 부호화 및 복호 시에, 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
[제3 응용예: 기록 재생 장치]
도 30은, 전술한 실시 형태를 적용한 기록 재생 장치의 개략적인 구성의 일례를 나타내고 있다. 기록 재생 장치(940)는 예를 들어, 수신한 방송 프로그램의 음성 데이터 및 영상 데이터를 부호화하여 기록 매체에 기록한다. 또한, 기록 재생 장치(940)는 예를 들어, 다른 장치로부터 취득되는 음성 데이터 및 영상 데이터를 부호화하여 기록 매체에 기록하여도 된다. 또한, 기록 재생 장치(940)는 예를 들어, 유저의 지시에 따라서, 기록 매체에 기록되어 있는 데이터를 모니터 및 스피커상에서 재생한다. 이때, 기록 재생 장치(940)는 음성 데이터 및 영상 데이터를 복호한다.
기록 재생 장치(940)는 튜너(941), 외부 인터페이스(942), 인코더(943), HDD(944: Hard Disk Drive), 디스크 드라이브(945), 셀렉터(946), 디코더(947), OSD(948: On-Screen Display), 제어부(949), 및 유저 인터페이스(950)를 구비한다.
튜너(941)는 안테나(도시생략)를 통하여 수신되는 방송 신호로부터 원하는 채널의 신호를 추출하고, 추출한 신호를 복조한다. 그리고, 튜너(941)는 복조에 의해 얻어진 부호화 비트 스트림을 셀렉터(946)로 출력한다. 즉, 튜너(941)는 기록 재생 장치(940)에 있어서의 전송 수단으로서의 역할을 갖는다.
외부 인터페이스(942)는, 기록 재생 장치(940)와 외부 기기 또는 네트워크를 접속하기 위한 인터페이스이다. 외부 인터페이스(942)는 예를 들어, IEEE1394 인터페이스, 네트워크 인터페이스, USB 인터페이스, 또는 플래시 메모리 인터페이스 등이어도 된다. 예를 들어, 외부 인터페이스(942)를 통하여 수신되는 영상 데이터 및 음성 데이터는, 인코더(943)로 입력된다. 즉, 외부 인터페이스(942)는 기록 재생 장치(940)에 있어서의 전송 수단으로서의 역할을 갖는다.
인코더(943)는, 외부 인터페이스(942)로부터 입력되는 영상 데이터 및 음성 데이터가 부호화되지 않은 경우에, 영상 데이터 및 음성 데이터를 부호화한다. 그리고, 인코더(943)는 부호화 비트 스트림을 셀렉터(946)로 출력한다.
HDD(944)는, 영상 및 음성 등의 콘텐츠 데이터가 압축된 부호화 비트 스트림, 각종 프로그램 및 그 밖의 데이터를 내부의 하드디스크에 기록한다. 또한, HDD(944)는, 영상 및 음성의 재생 시에, 이들 데이터를 하드디스크로부터 판독한다.
디스크 드라이브(945)는, 장착되어 있는 기록 매체에의 데이터의 기록 및 판독을 행한다. 디스크 드라이브(945)에 장착되는 기록 매체는, 예를 들어 DVD 디스크(DVD-Video, DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW, DVD+R, DVD+RW 등) 또는 Blu-ray(등록상표) 디스크 등이어도 된다.
셀렉터(946)는, 영상 및 음성의 기록 시에는, 튜너(941) 또는 인코더(943)로부터 입력되는 부호화 비트 스트림을 선택하고, 선택한 부호화 비트 스트림을 HDD(944) 또는 디스크 드라이브(945)로 출력한다. 또한, 셀렉터(946)는 영상 및 음성의 재생 시에는, HDD(944) 또는 디스크 드라이브(945)로부터 입력되는 부호화 비트 스트림을 디코더(947)로 출력한다.
디코더(947)는, 부호화 비트 스트림을 복호하고, 영상 데이터 및 음성 데이터를 생성한다. 그리고, 디코더(947)는 생성한 영상 데이터를 OSD(948)로 출력한다. 또한, 디코더(904)는, 생성한 음성 데이터를 외부 스피커로 출력한다.
OSD(948)는, 디코더(947)로부터 입력되는 영상 데이터를 재생하고, 영상을 표시한다. 또한, OSD(948)는, 표시하는 영상에, 예를 들어 메뉴, 버튼 또는 커서 등의 GUI의 화상을 중첩하여도 된다.
제어부(949)는 CPU 등의 프로세서와, RAM 및 ROM 등의 메모리를 갖는다. 메모리는, CPU에 의해 실행되는 프로그램, 및 프로그램 데이터 등을 기억한다. 메모리에 의해 기억되는 프로그램은, 예를 들어, 기록 재생 장치(940)의 기동 시에 CPU에 의해 읽어 들여지고, 실행된다. CPU는, 프로그램을 실행함으로써, 예를 들어 유저 인터페이스(950)로부터 입력되는 조작 신호에 따라서, 기록 재생 장치(940)의 동작을 제어한다.
유저 인터페이스(950)는 제어부(949)와 접속된다. 유저 인터페이스(950)는 예를 들어, 유저가 기록 재생 장치(940)를 조작하기 위한 버튼 및 스위치와, 원격제어 신호의 수신부 등을 갖는다. 유저 인터페이스(950)는 이들 구성 요소를 통하여 유저에 의한 조작을 검출하여 조작 신호를 생성하고, 생성한 조작 신호를 제어부(949)로 출력한다.
이와 같이 구성된 기록 재생 장치(940)에 있어서, 인코더(943)는, 전술한 실시 형태에 따른 화상 부호화 장치의 기능을 갖는다. 또한, 디코더(947)는, 전술한 실시 형태에 따른 화상 복호 장치의 기능을 갖는다. 그것에 의해, 기록 재생 장치(940)에서의 화상의 부호화 및 복호 시에, 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
[제4 응용예: 촬상 장치]
도 31은, 전술한 실시 형태를 적용한 촬상 장치의 개략적인 구성의 일례를 나타내고 있다. 촬상 장치(960)는 피사체를 촬상하여 화상을 생성하고, 화상 데이터를 부호화하여 기록 매체에 기록한다.
촬상 장치(960)는 광학 블록(961), 촬상부(962), 신호 처리부(963), 화상 처리부(964), 표시부(965), 외부 인터페이스(966), 메모리(967), 미디어 드라이브(968), OSD(969), 제어부(970), 유저 인터페이스(971), 및 버스(972)를 구비한다.
광학 블록(961)은 촬상부(962)에 접속된다. 촬상부(962)는 신호 처리부(963)에 접속된다. 표시부(965)는 화상 처리부(964)에 접속된다. 유저 인터페이스(971)는 제어부(970)에 접속된다. 버스(972)는 화상 처리부(964), 외부 인터페이스(966), 메모리(967), 미디어 드라이브(968), OSD(969), 및 제어부(970)를 서로 접속한다.
광학 블록(961)은 포커스 렌즈 및 조리개 기구 등을 갖는다. 광학 블록(961)은, 피사체의 광학상을 촬상부(962)의 촬상면에 결상시킨다. 촬상부(962)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등의 이미지 센서를 갖고, 촬상면에 결상한 광학상을 광전 변환에 의해 전기 신호로서의 화상 신호로 변환한다. 그리고, 촬상부(962)는, 화상 신호를 신호 처리부(963)로 출력한다.
신호 처리부(963)는, 촬상부(962)로부터 입력되는 화상 신호에 대하여 니 보정, 감마 보정, 색 보정 등의 다양한 카메라 신호 처리를 행한다. 신호 처리부(963)는, 카메라 신호 처리 후의 화상 데이터를 화상 처리부(964)로 출력한다.
화상 처리부(964)는, 신호 처리부(963)로부터 입력되는 화상 데이터를 부호화하고, 부호화 데이터를 생성한다. 그리고, 화상 처리부(964)는 생성한 부호화 데이터를 외부 인터페이스(966) 또는 미디어 드라이브(968)로 출력한다. 또한, 화상 처리부(964)는 외부 인터페이스(966) 또는 미디어 드라이브(968)로부터 입력되는 부호화 데이터를 복호하고, 화상 데이터를 생성한다. 그리고, 화상 처리부(964)는 생성한 화상 데이터를 표시부(965)로 출력한다. 또한, 화상 처리부(964)는 신호 처리부(963)로부터 입력되는 화상 데이터를 표시부(965)로 출력하여 화상을 표시시켜도 된다. 또한, 화상 처리부(964)는 OSD(969)로부터 취득되는 표시용 데이터를, 표시부(965)로 출력하는 화상에 중첩하여도 된다.
OSD(969)는, 예를 들어 메뉴, 버튼 또는 커서 등의 GUI의 화상을 생성하고, 생성한 화상을 화상 처리부(964)로 출력한다.
외부 인터페이스(966)는 예를 들어 USB 입출력 단자로서 구성된다. 외부 인터페이스(966)는 예를 들어, 화상의 인쇄 시에, 촬상 장치(960)와 프린터를 접속한다. 또한, 외부 인터페이스(966)에는, 필요에 따라서 드라이브가 접속된다. 드라이브에는, 예를 들어, 자기 디스크 또는 광 디스크 등의 리무버블 미디어가 장착되고, 리무버블 미디어로부터 판독되는 프로그램이, 촬상 장치(960)에 인스톨될 수 있다. 또한, 외부 인터페이스(966)는 LAN 또는 인터넷 등의 네트워크에 접속되는 네트워크 인터페이스로서 구성되어도 된다. 즉, 외부 인터페이스(966)는 촬상 장치(960)에 있어서의 전송 수단으로서의 역할을 갖는다.
미디어 드라이브(968)에 장착되는 기록 매체는, 예를 들어, 자기 디스크, 광자기 디스크, 광 디스크, 또는 반도체 메모리 등의, 판독 기입 가능한 임의의 리무버블 미디어이어도 된다. 또한, 미디어 드라이브(968)에 기록 매체가 고정적으로 장착되고, 예를 들어, 내장형 하드디스크 드라이브 또는 SSD(Solid State Drive)와 같은 비가반성의 기억부가 구성되어도 된다.
제어부(970)는 CPU 등의 프로세서와, RAM 및 ROM 등의 메모리를 갖는다. 메모리는, CPU에 의해 실행되는 프로그램, 및 프로그램 데이터 등을 기억한다. 메모리에 의해 기억되는 프로그램은, 예를 들어, 촬상 장치(960)의 기동 시에 CPU에 의해 읽어 들여지고, 실행된다. CPU는, 프로그램을 실행함으로써, 예를 들어 유저 인터페이스(971)로부터 입력되는 조작 신호에 따라서, 촬상 장치(960)의 동작을 제어한다.
유저 인터페이스(971)는 제어부(970)와 접속된다. 유저 인터페이스(971)는 예를 들어, 유저가 촬상 장치(960)를 조작하기 위한 버튼 및 스위치 등을 갖는다. 유저 인터페이스(971)는, 이들 구성 요소를 통하여 유저에 의한 조작을 검출하여 조작 신호를 생성하고, 생성한 조작 신호를 제어부(970)로 출력한다.
이와 같이 구성된 촬상 장치(960)에 있어서, 화상 처리부(964)는 전술한 실시 형태에 따른 화상 부호화 장치 및 화상 복호 장치의 기능을 갖는다. 그에 의해, 촬상 장치(960)에서의 화상의 부호화 및 복호 시에, 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
<8. 스케일러블 부호화의 응용예>
[제1 시스템]
다음으로, 도 24 내지 도 26을 참조하여 전술한 스케일러블 부호화(계층 부호화)된 스케일러블 부호화 데이터의 구체적인 이용예에 대하여 설명한다. 스케일러블 부호화는, 예를 들어, 도 32에 도시된 예와 같이, 전송하는 데이터의 선택을 위해 이용된다.
도 32에 도시된 데이터 전송 시스템(1000)에 있어서, 배신 서버(1002)는 스케일러블 부호화 데이터 기억부(1001)에 기억되어 있는 스케일러블 부호화 데이터를 판독하고, 네트워크(1003)를 통하여, 퍼스널 컴퓨터(1004), AV 기기(1005), 태블릿 디바이스(1006), 및 휴대 전화기(1007) 등의 단말 장치로 배신한다.
그 때, 배신 서버(1002)는 단말 장치의 능력이나 통신 환경 등에 따라서, 적절한 품질의 부호화 데이터를 선택하여 전송한다. 배신 서버(1002)가 불필요하게 고품질의 데이터를 전송하여도, 단말 장치에 있어서 고화질의 화상이 얻어진다고는 할 수 없으며, 지연이나 오버플로우의 발생 요인으로 될 우려가 있다. 또한, 불필요하게 통신 대역을 점유하거나, 단말 장치의 부하를 불필요하게 증대시키거나 해버릴 우려도 있다. 반대로, 배신 서버(1002)가 불필요하게 저품질의 데이터를 전송하여도, 단말 장치에 있어서 충분한 화질의 화상을 얻을 수 없을 우려가 있다. 그로 인해, 배신 서버(1002)는 스케일러블 부호화 데이터 기억부(1001)에 기억되어 있는 스케일러블 부호화 데이터를, 적절히, 단말 장치의 능력이나 통신 환경 등에 대하여 적절한 품질의 부호화 데이터로서 판독하고, 전송한다.
예를 들어, 스케일러블 부호화 데이터 기억부(1001)는 스케일러블에 부호화된 스케일러블 부호화 데이터(1011: BL+EL)를 기억하는 것으로 한다. 이 스케일러블 부호화 데이터(1011: BL+EL)는, 베이스 레이어와 인핸스먼트 레이어의 양쪽을 포함하는 부호화 데이터이며, 복호함으로써, 베이스 레이어의 화상 및 인핸스먼트 레이어의 화상의 양쪽을 얻을 수 있는 데이터이다.
배신 서버(1002)는, 데이터를 전송하는 단말 장치의 능력이나 통신 환경 등에 따라서, 적절한 레이어를 선택하고, 그 레이어의 데이터를 판독한다. 예를 들어, 배신 서버(1002)는 처리 능력이 높은 퍼스널 컴퓨터(1004)나 태블릿 디바이스(1006)에 대해서는, 고품질의 스케일러블 부호화 데이터(1011: BL+EL)를 스케일러블 부호화 데이터 기억부(1001)로부터 판독하고, 그대로 전송한다. 이에 반하여, 예를 들어, 배신 서버(1002)는 처리 능력이 낮은 AV 기기(1005)나 휴대 전화기(1007)에 대해서는, 스케일러블 부호화 데이터(1011: BL+EL)로부터 베이스 레이어의 데이터를 추출하고, 스케일러블 부호화 데이터(1011: BL+EL)와 동일한 콘텐츠의 데이터이지만, 스케일러블 부호화 데이터(1011: BL+EL)보다도 저품질의 스케일러블 부호화 데이터(1012: BL)로서 전송한다.
이와 같이 스케일러블 부호화 데이터를 사용함으로써, 데이터량을 용이하게 조정할 수 있으므로, 지연이나 오버플로우의 발생을 억제하거나, 단말 장치나 통신 매체의 부하의 불필요한 증대를 억제하거나 할 수 있다. 또한, 스케일러블 부호화 데이터(1011: BL+EL)는, 레이어 간의 용장성이 저감되어 있으므로, 각 레이어의 부호화 데이터를 개별의 데이터로 하는 경우보다도 그 데이터량을 저감시킬 수 있다. 따라서, 스케일러블 부호화 데이터 기억부(1001)의 기억 영역을 보다 효율적으로 사용할 수 있다.
또한, 퍼스널 컴퓨터(1004) 내지 휴대 전화기(1007)와 같이, 단말 장치에는 다양한 장치를 적용할 수 있으므로, 단말 장치의 하드웨어 성능은, 장치에 따라 서로 다르다. 또한, 단말 장치가 실행하는 어플리케이션도 다양하므로, 그 소프트웨어의 능력도 다양하다. 또한, 통신 매체로 되는 네트워크(1003)도, 예를 들어 인터넷이나 LAN(Local Area Network) 등, 유선 혹은 무선, 또는 그 양쪽을 포함하는 모든 통신 회선망을 적용할 수 있으며, 그 데이터 전송 능력은 다양하다. 또한, 다른 통신 등에 의해서도 변화할 우려가 있다.
따라서, 배신 서버(1002)는 데이터 전송을 개시하기 전에, 데이터의 전송처가 되는 단말기 장치와 통신을 행하고, 단말 장치의 하드웨어 성능이나, 단말 장치가 실행하는 어플리케이션(소프트웨어)의 성능 등과 같은 단말 장치의 능력에 관한 정보와, 네트워크(1003)의 이용 가능 대역폭 등의 통신 환경에 관한 정보를 얻도록 하여도 된다. 그리고, 배신 서버(1002)가 여기에서 얻은 정보를 기초로, 적절한 레이어를 선택하도록 하여도 된다.
또한, 레이어의 추출은, 단말 장치에 있어서 행하도록 하여도 된다. 예를 들어, 퍼스널 컴퓨터(1004)가 전송된 스케일러블 부호화 데이터(1011: BL+EL)를 복호하고, 베이스 레이어의 화상을 표시하여도 되며, 인핸스먼트 레이어의 화상을 표시하여도 된다. 또한, 예를 들어, 퍼스널 컴퓨터(1004)가 전송된 스케일러블 부호화 데이터(1011: BL+EL)로부터, 베이스 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(1012: BL)를 추출하고, 기억하거나, 다른 장치로 전송하거나, 복호하여 베이스 레이어의 화상을 표시하거나 하도록 하여도 된다.
물론, 스케일러블 부호화 데이터 기억부(1001), 배신 서버(1002), 네트워크(1003), 및 단말 장치의 수는 어느 것이나 임의이다. 또한, 이상에 있어서는, 배신 서버(1002)가 데이터를 단말 장치로 전송하는 예에 대하여 설명하였지만, 이용예는 이것에 한정되지 않는다. 데이터 전송 시스템(1000)은, 스케일러블 부호화된 부호화 데이터를 단말 장치로 전송할 때, 단말 장치의 능력이나 통신 환경 등에 따라서, 적절한 레이어를 선택하여 전송하는 시스템이면, 임의의 시스템에 적용할 수 있다.
그리고, 이상과 같은 도 32와 같은 데이터 전송 시스템(1000)에 있어서도, 도 24 내지 도 26을 참조하여 전술한 계층 부호화·계층 복호에의 적용과 마찬가지로 본 기술을 적용함으로써, 도 24 내지 도 26을 참조하여 전술한 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
[제2 시스템]
또한, 스케일러블 부호화는, 예를 들어, 도 33에 도시된 예와 같이, 복수의 통신 매체를 통하는 전송을 위해 이용된다.
도 33에 도시된 데이터 전송 시스템(1100)에 있어서, 방송국(1101)은 지상파 방송(1111)에 의해, 베이스 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(1121: BL)를 전송한다. 또한, 방송국(1101)은, 유선 혹은 무선 또는 그 양쪽의 통신망을 포함하는 임의의 네트워크(1112)를 통하여, 인핸스먼트 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(1122: EL)를 전송한다(예를 들어 패킷화하여 전송함).
단말 장치(1102)는, 방송국(1101)이 방송하는 지상파 방송(1111)의 수신 기능을 갖고, 이 지상파 방송(1111)을 통하여 전송되는 베이스 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(1121: BL)를 수취한다. 또한, 단말 장치(1102)는, 네트워크(1112)를 통한 통신을 행하는 통신 기능을 더 갖고, 이 네트워크(1112)를 통하여 전송되는 인핸스먼트 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(1122: EL)를 수취한다.
단말 장치(1102)는, 예를 들어 유저 지시 등에 따라서, 지상파 방송(1111)을 통하여 취득한 베이스 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(1121: BL)를, 복호하여 베이스 레이어의 화상을 얻거나, 기억하거나, 다른 장치로 전송하거나 한다.
또한, 단말 장치(1102)는 예를 들어 유저 지시 등에 따라서, 지상파 방송(1111)을 통하여 취득한 베이스 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(1121: BL)와, 네트워크(1112)를 통하여 취득한 인핸스먼트 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(1122: EL)를 합성하여, 스케일러블 부호화 데이터(BL+EL)를 얻거나, 그것을 복호하여 인핸스먼트 레이어의 화상을 얻거나, 기억하거나, 다른 장치로 전송하거나 한다.
이상과 같이, 스케일러블 부호화 데이터는, 예를 들어 레이어마다 서로 다른 통신 매체를 통하여 전송시킬 수 있다. 따라서, 부하를 분산시킬 수 있고, 지연이나 오버플로우의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 상황에 따라서, 전송에 사용하는 통신 매체를, 레이어마다 선택할 수 있도록 하여도 된다. 예를 들어, 데이터량이 비교적 많은 베이스 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(1121: BL)를 대역폭이 넓은 통신 매체를 통하여 전송시키고, 데이터량이 비교적 적은 인핸스먼트 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(1122: EL)를 대역폭이 좁은 통신 매체를 통하여 전송시키도록 하여도 된다. 또한, 예를 들어, 인핸스먼트 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(1122: EL)를 전송하는 통신 매체를, 네트워크(1112)로 할지, 지상파 방송(1111)으로 할지를, 네트워크(1112)의 이용 가능 대역폭에 따라서 전환하도록 하여도 된다. 물론, 임의의 레이어의 데이터에 대해서도 마찬가지이다.
이와 같이 제어함으로써, 데이터 전송에 있어서의 부하의 증대를, 보다 억제할 수 있다.
물론, 레이어 수는 임의이며, 전송에 이용하는 통신 매체의 수도 임의이다. 또한, 데이터 배신처로 되는 단말 장치(1102)의 수도 임의이다. 또한, 이상에 있어서는, 방송국(1101)으로부터의 방송을 예로 설명하였지만, 이용예는 이에 한정되지 않는다. 데이터 전송 시스템(1100)은, 스케일러블 부호화된 부호화 데이터를, 레이어를 단위로 하여 복수로 분할하고, 복수의 회선을 통하여 전송하는 시스템이면, 임의의 시스템에 적용할 수 있다.
그리고, 이상과 같은 도 33의 데이터 전송 시스템(1100)에 있어서도, 도 24 내지 도 26을 참조하여 전술한 계층 부호화·계층 복호에의 적용과 마찬가지로 본 기술을 적용함으로써, 도 24 내지 도 26을 참조하여 전술한 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
[제3 시스템]
또한, 스케일러블 부호화는, 예를 들어, 도 34에 도시된 예와 같이, 부호화 데이터의 기억에 이용된다.
도 34에 도시된 촬상 시스템(1200)에 있어서, 촬상 장치(1201)는 피사체(1211)를 촬상하여 얻어진 화상 데이터를 스케일러블 부호화하고, 스케일러블 부호화 데이터(1221: BL+EL)로서, 스케일러블 부호화 데이터 기억 장치(1202)에 공급한다.
스케일러블 부호화 데이터 기억 장치(1202)는, 촬상 장치(1201)로부터 공급되는 스케일러블 부호화 데이터(1221: BL+EL)를, 상황에 따른 품질로 기억한다. 예를 들어, 통상시의 경우, 스케일러블 부호화 데이터 기억 장치(1202)는 스케일러블 부호화 데이터(1221: BL+EL)로부터 베이스 레이어의 데이터를 추출하고, 저품질이고 데이터량이 적은 베이스 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(1222: BL)로서 기억한다. 이에 반하여, 예를 들어, 주목시의 경우, 스케일러블 부호화 데이터 기억 장치(1202)는 고품질이고 데이터량이 많은 스케일러블 부호화 데이터(1221: BL+EL) 그대로 기억한다.
이와 같이 함으로써, 스케일러블 부호화 데이터 기억 장치(1202)는, 필요한 경우에만 화상을 고화질로 보존할 수 있으므로, 화질 열화에 의한 화상의 가치 저감을 억제하면서, 데이터량의 증대를 억제할 수 있어, 기억 영역의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 촬상 장치(1201)가 감시 카메라인 것으로 하자. 촬상 화상에 감시 대상(예를 들어 침입자)이 찍히지 않은 경우(통상시의 경우), 촬상 화상의 내용은 중요하지 않을 가능성이 높으므로, 데이터량의 저감이 우선되고, 그 화상 데이터(스케일러블 부호화 데이터)는 저품질로 기억된다. 이에 반하여, 촬상 화상에 감시 대상이 피사체(1211)로서 찍혀 있는 경우(주목시의 경우), 그 촬상 화상의 내용은 중요할 가능성이 높으므로, 화질이 우선되고, 그 화상 데이터(스케일러블 부호화 데이터)는 고품질로 기억된다.
또한, 통상시인지 주목시인지는, 예를 들어, 스케일러블 부호화 데이터 기억 장치(1202)가 화상을 해석함으로써 판정하여도 된다. 또한, 촬상 장치(1201)가 판정하고, 그 판정 결과를 스케일러블 부호화 데이터 기억 장치(1202)로 전송하도록 하여도 된다.
또한, 통상시인지 주목시인지의 판정 기준은 임의이며, 판정 기준으로 하는 화상의 내용은 임의이다. 물론, 화상의 내용 이외의 조건을 판정 기준으로 할 수도 있다. 예를 들어, 수록한 음성의 크기나 파형 등에 따라서 전환하도록 하여도 되고, 소정의 시간마다 전환하도록 하여도 되며, 유저 지시 등의 외부로부터의 지시에 의해 전환하도록 하여도 된다.
또한, 이상에 있어서는, 통상시와 주목시의 2개의 상태를 전환하는 예를 설명하였지만, 상태의 수는 임의이며, 예를 들어, 통상시, 약간 주목시, 주목시, 매우 주목시 등과 같이, 3개 이상의 상태를 전환하도록 하여도 된다. 단, 이 전환하는 상태의 상한 수는, 스케일러블 부호화 데이터의 레이어 수에 의존한다.
또한, 촬상 장치(1201)가 스케일러블 부호화의 레이어 수를, 상태에 따라서 결정하도록 하여도 된다. 예를 들어, 통상시의 경우, 촬상 장치(1201)가 저품질이며 데이터량이 적은 베이스 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(1222: BL)를 생성하고, 스케일러블 부호화 데이터 기억 장치(1202)에 공급하도록 하여도 된다. 또한, 예를 들어, 주목시의 경우, 촬상 장치(1201)가 고품질이며 데이터량이 많은 베이스 레이어의 스케일러블 부호화 데이터(1221: BL+EL)를 생성하고, 스케일러블 부호화 데이터 기억 장치(1202)에 공급하도록 하여도 된다.
이상에 있어서는, 감시 카메라를 예로 설명하였지만, 이 촬상 시스템(1200)의 용도는 임의이며, 감시 카메라에 한정되지 않는다.
그리고, 이상과 같은 도 34의 촬상 시스템(1200)에 있어서도, 도 24 내지 도 26을 참조하여 전술한 계층 부호화·계층 복호에의 적용과 마찬가지로 본 기술을 적용함으로써, 도 24 내지 도 26을 참조하여 전술한 효과와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 명세서에서는, 적응 오프셋 필터의 각 파라미터 등의 각종 정보가, 부호화 스트림에 다중화되고, 부호화측으로부터 복호측으로 전송되는 예에 대하여 설명하였다. 그러나, 이들 정보를 전송하는 방법은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 이들 정보는, 부호화 비트 스트림에 다중화되지 않고, 부호화 비트 스트림과 관련지어진 별개인 데이터로서 전송되거나 또는 기록되어도 된다. 여기서, 「관련짓는다」라고 하는 용어는, 비트 스트림에 포함되는 화상(슬라이스 혹은 블록 등, 화상의 일부이어도 됨)과 그 화상에 대응하는 정보를 복호 시에 링크시킬 수 있도록 하는 것을 의미한다. 즉, 정보는, 화상(또는 비트 스트림)과는 별도의 전송로상에서 전송되어도 된다. 또한, 정보는, 화상(또는 비트 스트림)과는 별도의 기록 매체(또는 동일한 기록 매체의 별도의 기록 에리어)에 기록되어도 된다. 또한, 정보와 화상(또는 비트 스트림)은, 예를 들어, 복수 프레임, 1프레임, 또는 프레임 내의 일부분 등의 임의의 단위로 서로 관련지어져도 된다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 사람이라면, 청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명백하며, 이들에 대해서도, 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다.
또한, 본 기술은 이하와 같은 구성도 취할 수 있다.
[1] 최대 부호화 단위를 전송 단위로 하여 적응 오프셋 필터의 파라미터가 설정된 부호화 스트림으로부터, 상기 적응 오프셋 필터의 파라미터를 최대 부호화 단위로 취득하는 취득부와,
상기 부호화 스트림을 복호 처리하여, 화상을 생성하는 복호부와,
상기 취득부에 의해 취득된 파라미터를 사용하여, 상기 복호부에 의해 생성된 화상에 적응 오프셋 필터를 최대 부호화 단위로 행하는 적응 오프셋 필터부
를 구비하는 화상 처리 장치.
[2] 상기 적응 오프셋 필터의 파라미터는, 상기 적응 오프셋 필터의 타입과 오프셋값을 포함하는 상기 [1]에 기재된 화상 처리 장치.
[3] 상기 복호부에 의해 생성된 화상에 디블로킹 필터링을 행하는 디블로킹 필터부를
더 구비하고,
상기 적응 오프셋 필터부는, 상기 디블로킹 필터부에 의해 디블로킹 필터링이 행해진 화상에 적응 오프셋 필터링을 행하는 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 화상 처리 장치.
[4] 상기 취득부는, 상기 부호화 스트림으로부터, 현재(Current) 최대 부호화 단위보다도 앞에 적응 오프셋 필터링이 행해진 이전(Previous) 최대 부호화 단위의 파라미터와 현재(Current) 최대 부호화 단위의 파라미터가 동일한 것을 식별하는 식별 데이터를 취득하고,
상기 적응 오프셋 필터부는, 상기 취득부에 의해 취득된 식별 데이터를 사용하여, 상기 복호부에 의해 생성된 화상에 적응 오프셋 필터를 최대 부호화 단위로 행하는 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 화상 처리 장치.
[5] 상기 취득부는, 상기 부호화 스트림으로부터, 현재(Current) 최대 부호화 단위보다도 앞에 적응 오프셋 필터링이 행해진 이전(Previous) 최대 부호화 단위의 파라미터를 사용하는지를 식별하는 식별 데이터를 취득하고,
상기 적응 오프셋 필터부는, 상기 취득부에 의해 취득된 식별 데이터를 사용하여, 상기 복호부에 의해 생성된 화상에 적응 오프셋 필터를 최대 부호화 단위로 행하는 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 화상 처리 장치.
[6] 상기 취득부는, 상기 부호화 스트림으로부터, 현재(Current) 최대 부호화 단위보다도 앞에 적응 오프셋 필터링이 행해진 이전(Previous) 최대 부호화 단위의 파라미터를 카피하여 사용하는지를 식별하는 식별 데이터를 취득하고,
상기 적응 오프셋 필터부는, 상기 취득부에 의해 취득된 식별 데이터를 사용하여, 상기 복호부에 의해 생성된 화상에 적응 오프셋 필터를 최대 부호화 단위로 행하는 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 화상 처리 장치.
[7] 상기 취득부는, 상기 부호화 스트림으로부터, 현재(Current) 최대 부호화 단위보다도 앞에 적응 오프셋 필터링이 행해진 이전(Previous) 최대 부호화 단위를 대상으로 하여, 현재(Current) 최대 부호화 단위의 파라미터와 동일한 최대 부호화 단위를 지정하는 식별 데이터를 취득하고,
상기 적응 오프셋 필터부는, 상기 취득부에 의해 취득된 식별 데이터를 사용하여, 상기 복호부에 의해 생성된 화상에 적응 오프셋 필터를 최대 부호화 단위로 행하는 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 화상 처리 장치.
[8] 상기 적응 오프셋 필터의 파라미터는, 최대 부호화 단위의 선두 타이밍에 전송되는 상기 [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 기재된 화상 처리 장치.
[9] 상기 복호부는, 계층 구조를 갖는 단위로 복호 처리하는 상기 [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 화상 처리 장치.
[10] 화상 처리 장치가,
최대 부호화 단위를 전송 단위로 하여 적응 오프셋 필터의 파라미터가 설정된 부호화 스트림으로부터, 상기 적응 오프셋 필터의 파라미터를 최대 부호화 단위로 취득하고,
상기 부호화 스트림을 복호 처리하여, 화상을 생성하고,
취득된 파라미터를 사용하여, 생성된 화상에 적응 오프셋 필터를 최대 부호화 단위로 행하는 화상 처리 방법.
[11] 최대 부호화 단위를 전송 단위로 하여, 적응 오프셋 필터의 파라미터를 설정하는 설정부와,
상기 설정부에 의해 설정된 파라미터를 사용하여, 화상을 부호화할 때 로컬 복호 처리된 화상에 적응 오프셋 필터를 최대 부호화 단위로 행하는 적응 오프셋 필터부와,
상기 적응 오프셋 필터부에 의해 적응 오프셋 필터링이 행해진 화상을 사용하여, 상기 화상을 부호화 처리하여, 부호화 스트림을 생성하는 부호화부와,
상기 설정부에 의해 설정된 파라미터와, 상기 부호화부에 의해 생성된 부호화 스트림을 전송하는 전송부
를 구비하는 화상 처리 장치.
[12] 상기 적응 오프셋 필터의 파라미터는, 상기 적응 오프셋 필터의 타입과 오프셋값을 포함하는 상기 [11]에 기재된 화상 처리 장치.
[13] 로컬 복호된 화상에 디블로킹 필터링을 행하는 디블로킹 필터부를
더 구비하고,
상기 적응 오프셋 필터부는, 상기 디블로킹 필터부에 의해 디블로킹 필터링이 행해진 화상에 적응 오프셋 필터링을 행하는 상기 [11] 또는 [12]에 기재된 화상 처리 장치.
[14] 상기 설정부는, 현재(Current) 최대 부호화 단위보다도 앞에 적응 오프셋 필터링이 행해진 이전(Previous) 최대 부호화 단위의 파라미터와 현재(Current) 최대 부호화 단위의 파라미터가 동일한 것을 식별하는 식별 데이터를 설정하고,
상기 전송부는, 상기 설정부에 의해 설정된 식별 데이터와, 상기 부호화부에 의해 생성된 부호화 스트림을 전송하는 상기 [11] 내지 [13] 중 어느 하나에 기재된 화상 처리 장치.
[15] 상기 설정부는, 현재(Current) 최대 부호화 단위보다도 앞에 적응 오프셋 필터링이 행해진 이전(Previous) 최대 부호화 단위의 파라미터를 사용하는지를 식별하는 식별 데이터를 설정하고,
상기 전송부는, 상기 설정부에 의해 설정된 식별 데이터와, 상기 부호화부에 의해 생성된 부호화 스트림을 전송하는 상기 [11] 내지 [13] 중 어느 하나에 기재된 화상 처리 장치.
[16] 상기 설정부는, 현재(Current) 최대 부호화 단위보다도 앞에 적응 오프셋 필터링이 행해진 이전(Previous) 최대 부호화 단위의 파라미터를 카피하여 사용하는지를 식별하는 식별 데이터를 설정하고,
상기 전송부는, 상기 설정부에 의해 설정된 식별 데이터와, 상기 부호화부에 의해 생성된 부호화 스트림을 전송하는 상기 [11] 내지 [13] 중 어느 하나에 기재된 화상 처리 장치.
[17] 상기 설정부는, 현재(Current) 최대 부호화 단위보다도 앞에 적응 오프셋 필터링이 행해진 이전(Previous) 최대 부호화 단위를 대상으로 하여, 현재(Current) 최대 부호화 단위의 파라미터와 동일한 최대 부호화 단위를 지정하는 식별 데이터를 설정하고,
상기 전송부는, 상기 설정부에 의해 설정된 식별 데이터와, 상기 부호화부에 의해 생성된 부호화 스트림을 전송하는 상기 [11] 내지 [13] 중 어느 하나에 기재된 화상 처리 장치.
[18] 상기 전송부는, 상기 설정부에 의해 설정된 적응 오프셋 필터의 파라미터를, 최대 부호화 단위의 선두 타이밍에 전송하는 상기 [11] 내지 [17] 중 어느 하나에 기재된 화상 처리 장치.
[19] 상기 부호화부는, 계층 구조를 갖는 단위로 부호화 처리하는 상기 [11] 내지 [18] 중 어느 하나에 기재된 화상 처리 장치.
[20] 화상 처리 장치가,
최대 부호화 단위를 전송 단위로 하여, 적응 오프셋 필터의 파라미터를 설정하고,
설정된 파라미터를 사용하여, 화상을 부호화할 때 로컬 복호 처리된 화상에 적응 오프셋 필터를 최대 부호화 단위로 행하고,
적응 오프셋 필터링이 행해진 화상을 사용하여, 상기 화상을 부호화 처리하여, 부호화 스트림을 생성하고,
설정된 파라미터와, 생성된 부호화 스트림을 전송하는 화상 처리 방법.
11: 화상 부호화 장치
26: 가역 부호화부
31: 디블로킹 필터
41: 적응 오프셋 필터
42: 적응 루프 필터
51: 화상 복호 장치
62: 가역 복호부
66: 디블로킹 필터
81: 적응 오프셋 필터
82: 적응 루프 필터
211: 타입·오프셋 결정부
212: 오프셋 처리부
213: 화상 버퍼
214: 계수 판독부
215: 오프셋 버퍼
215-1: EO 버퍼
215-2: BO 버퍼
216: 파라미터 설정부
217: 계수 기입부
221: 신택스 기입부
251: 신택스 판독부
261: 파라미터 수취부
262: 계수 판독부
263: 오프셋 버퍼
263-1: EO 버퍼
263-2: BO 버퍼
264: 계수 기입부
265: 오프셋 처리부
266: 화상 버퍼

Claims (20)

  1. 화상 처리 장치로서,
    화상을 생성하기 위해 부호화 스트림을 복호 처리하는 복호부 - 상기 부호화 스트림은 최대 부호화 단위(LCU)로 배열되고, 각각의 LCU는 상기 각각의 LCU에 적용 가능한 적응 오프셋 필터의 필터링 파라미터를 가지고, 상기 적응 오프셋 필터의 필터링 파라미터는 대응하는 상기 각각의 LCU의 선두에 설정되고 전송됨 -, 및
    상기 각각의 LCU의 선두에 설정되고 전송된 상기 적응 오프셋 필터의 필터링 파라미터를 사용하여, 상기 LCU에 대응하는 상기 화상의 부분에 적응 오프셋 필터링을 행하는 적응 오프셋 필터부
    를 구비하는 화상 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적응 오프셋 필터의 필터링 파라미터는, 상기 적응 오프셋 필터의 타입과 오프셋값을 포함하는 화상 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복호부에 의해 생성된 화상에 디블로킹 필터링을 행하는 디블로킹 필터부를
    더 구비하고,
    상기 적응 오프셋 필터부는, 상기 디블로킹 필터부에 의해 디블로킹 필터링이 행해진 화상에 적응 오프셋 필터링을 행하는 화상 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적응 오프셋 필터부는, 현재(Current) 최대 부호화 단위보다도 앞에 적응 오프셋 필터링이 행해진 이전(Previous) 최대 부호화 단위의 파라미터와 현재(Current) 최대 부호화 단위의 파라미터가 동일한 것을 식별하는 식별 데이터를 사용하여, 상기 복호부에 의해 생성된 화상에 적응 오프셋 필터링을 최대 부호화 단위로 행하는 화상 처리 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 적응 오프셋 필터부는, 현재(Current) 최대 부호화 단위보다도 앞에 적응 오프셋 필터링이 행해진 이전(Previous) 최대 부호화 단위를 대상으로 하고, 현재(Current) 최대 부호화 단위의 파라미터와 동일한 최대 부호화 단위를 지정하는 식별 데이터를 사용하여, 상기 복호부에 의해 생성된 화상에 적응 오프셋 필터링을 최대 부호화 단위로 행하는 화상 처리 장치.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복호부는, 계층 구조를 갖는 단위로 복호 처리하는 화상 처리 장치.
  10. 화상 처리 방법으로서,
    화상을 생성하기 위해 부호화 스트림을 복호 처리하는 단계 - 상기 부호화 스트림은 최대 부호화 단위(LCU)로 배열되고, 각각의 LCU는 상기 각각의 LCU에 적용 가능한 적응 오프셋 필터의 필터링 파라미터를 가지고, 상기 적응 오프셋 필터의 필터링 파라미터는 대응하는 상기 각각의 LCU의 선두에 설정되고 전송됨 -, 및
    상기 각각의 LCU의 선두에 설정되고 전송된 상기 적응 오프셋 필터의 필터링 파라미터를 사용하여, 상기 LCU에 대응하는 상기 화상의 부분에 적응 오프셋 필터링을 행하는 단계
    를 포함하고,
    상기 화상 처리 방법은 화상 처리 장치에 의해 행해지는,
    화상 처리 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
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