KR20210157419A - 예측 화상 보정 장치, 화상 부호화 장치, 화상 복호 장치, 및 프로그램 - Google Patents

예측 화상 보정 장치, 화상 부호화 장치, 화상 복호 장치, 및 프로그램 Download PDF

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Abstract

예측 화상 보정 장치는, 프레임 단위의 현재 화상을 분할하여 얻어진 대상 화상 블록을 복수의 참조 화상을 이용하여 예측함으로써, 상기 대상 화상 블록에 대응하는 예측 화상을 생성하는 예측부(108)와, 상기 예측 화상의 생성에 이용하는 상기 복수의 참조 화상 사이의 유사도에 기초하여, 상기 예측 화상의 예측 정밀도를 평가하는 예측 정밀도 평가부(109)와, 상기 예측 화상에 대하여 보정 처리를 행하는 보정부(110)를 구비하고, 상기 보정부는 적어도 상기 예측 정밀도 평가부에 의한 평가 결과에 기초하여 상기 보정 처리를 제어한다.

Description

예측 화상 보정 장치, 화상 부호화 장치, 화상 복호 장치, 및 프로그램 {PREDICTION IMAGE CORRECTING DEVICE, IMAGE ENCODING DEVICE, IMAGE DECODING DEVICE, AND PROGRAM}
본 발명은 예측 화상 보정 장치, 화상 부호화 장치, 화상 복호 장치, 및 프로그램에 관한 것이다.
영상 부호화 기술에서는, 프레임(픽쳐) 단위의 현재 화상을 분할하여 얻어진 블록 단위로 변환이나 예측 등을 행함으로써 효율적인 부호화(압축)를 실현하고 있다. 예측으로서는 인트라 예측 및 인터 예측의 2종류의 방법이 있다.
인트라 예측은, 부호화 대상 또는 복호 대상 블록(이하, 「대상 화상 블록」이라고 함)에 인접한 복호 완료된 인접 블록을 참조하여 예측 화상을 생성하는 방법이다. 인터 예측은, 대상 화상 블록이 속하는 현재 프레임과는 상이한 복호 완료된 프레임을 참조하여 예측 화상을 생성하는 방법이다.
특허문헌 1에는, 대상 화상 블록을 인터 예측에 의해 예측하여 인터 예측 화상을 생성하는 동시에, 대상 화상 블록을 인트라 예측에 의해 예측하여 인트라 예측 화상을 생성하여, 인터 예측 화상 및 인트라 예측 화상을 가중 평균하는 예측 화상 보정 장치가 기재되어 있다.
구체적으로는, 특허문헌 1에 기재된 예측 화상 보정 장치는, 대상 화상 블록에 대응하는 인터 예측 화상과 대상 화상 블록에 인접한 복호 완료된 인접 블록의 연속성을 평가하여, 불연속이라고 평가한 경우에는, 복호 완료된 인접 블록을 이용하여 인터 예측 화상의 단부 영역을 필터 처리에 의해 보정한다.
미국 특허출원공개 제2013/051467호 명세서
특허문헌 1에 기재된 예측 화상 보정 장치는, 인터 예측의 예측 정밀도와 관계없이, 인터 예측 화상과 복호 완료된 인접 블록의 연속성 평가에 따라서 필터 처리를 적용한다.
이 때문에, 인터 예측 화상과 복호 완료된 인접 블록 사이의 경계에 오브젝트 경계가 있는 경우, 인터 예측 화상의 단부 영역의 예측 정밀도가 높은 경우라도, 이 단부 영역에 필터 처리를 적용해 버리기 때문에, 필터 처리에 의해 예측 화상의 정밀도가 저하할 수 있다고 하는 문제가 있다.
그래서, 본 발명은 예측 화상을 적절하게 보정할 수 있는 예측 화상 보정 장치, 화상 부호화 장치, 화상 복호 장치, 및 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.
제1 특징에 따른 예측 화상 보정 장치는, 프레임 단위의 현재 화상을 분할하여 얻어진 대상 화상 블록을 복수의 참조 화상을 이용하여 예측함으로써, 상기 대상 화상 블록에 대응하는 예측 화상을 생성하는 예측부와, 상기 예측 화상의 생성에 이용하는 상기 복수의 참조 화상 사이의 유사도에 기초하여, 상기 예측 화상의 예측 정밀도를 평가하는 예측 정밀도 평가부와, 상기 대상 화상 블록에 인접한 복호 완료된 인접 블록을 이용하여 상기 예측 화상에 대하여 보정 처리를 행하는 보정부를 구비하고, 상기 보정부는, 적어도 상기 예측 정밀도 평가부에 의한 평가 결과에 기초하여 상기 보정 처리를 제어하는 것을 요지로 한다.
또한, 복수의 참조 화상을 이용하여 행하는 예측이란 인터 예측에 있어서의 쌍예측(雙豫測)이 대표적이지만, 그것에 한정되는 것은 아니며, 예컨대 HEVC 부호화 방식에서 이용되고 있는 화상의 IntraBC 모드(인트라 블록 카피 모드) 등과 같이 복수 참조하여 예측 화상을 생성하는 경우에도 같은 수법을 적용할 수 있다.
제2 특징에 따른 화상 부호화 장치는, 제1 특징에 따른 예측 화상 보정 장치를 구비하는 것을 요지로 한다.
제3 특징에 따른 화상 복호 장치는, 제1 특징에 따른 예측 화상 보정 장치를 구비하는 것을 요지로 한다.
제4 특징에 따른 프로그램은, 컴퓨터를 제1 특징에 따른 예측 화상 보정 장치로서 기능시키는 것을 요지로 한다.
본 발명에 의하면, 예측 화상을 적절하게 보정할 수 있는 예측 화상 보정 장치, 화상 부호화 장치, 화상 복호 장치, 및 프로그램을 제공할 수 있다.
도 1은 실시형태에 따른 화상 부호화 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 실시형태에 따른 화상 복호 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 인터 예측의 일례를 도시하는 도면이다.
도 4는 인터 예측에 의해 생성되는 예측 화상의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5는 실시형태에 따른 예측 정밀도 평가부의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 6은 실시형태에 따른 예측 화상 보정부의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7은 실시형태에 따른 연속성 평가부의 동작예를 도시하는 도면이다.
도 8은 실시형태에 따른 예측 화상 보정 동작의 일례를 도시하는 도면이다.
도 9는 실시형태의 변경예에 따른 예측 화상 보정부의 구성을 도시하는 도면이다.
도 10은 실시형태의 변경예에 따른 연속성 평가부 및 필터 처리부의 동작예를 도시하는 도면이다.
도면을 참조하여 실시형태에 따른 화상 부호화 장치 및 화상 복호 장치에 관해서 설명한다. 실시형태에 따른 화상 부호화 장치 및 화상 복호 장치는 MPEG로 대표되는 동화상의 부호화 및 복호를 행한다. 이하의 도면의 기재에 있어서, 동일하거나 또는 유사한 부분에는 동일 또는 유사한 부호를 붙이고 있다.
(1. 화상 부호화 장치의 구성)
도 1은 본 실시형태에 따른 화상 부호화 장치(1)의 구성을 도시하는 도면이다. 도 1에 도시하는 것과 같이, 화상 부호화 장치(1)는 블록 분할부(100)와, 감산부(101)와, 변환부(102a)와, 양자화부(102b)와, 엔트로피 부호화부(103)와, 역양자화부(104a)와, 역변환부(104b)와, 합성부(105)와, 메모리(106)와, 인트라 예측부(107)와, 인터 예측부(108)와, 예측 정밀도 평가부(109)와, 예측 화상 보정부(보정부)(110)를 구비한다. 본 실시형태에서, 인트라 예측부(107), 인터 예측부(108), 예측 정밀도 평가부(109), 및 예측 화상 보정부(110)는 예측 화상 보정 장치를 구성한다.
블록 분할부(100)는, 프레임(혹은 픽쳐) 단위의 입력 화상을 블록형의 소영역으로 분할하여, 화상 블록을 감산부(101)(및 인터 예측부(108))에 출력한다. 화상 블록의 사이즈는 예컨대 32×32 화소, 16×16 화소, 8×8 화소, 또는 4×4 화소 등이다. 화상 블록은, 화상 부호화 장치(1)가 부호화를 행하는 단위 및 화상 복호 장치(2)가 복호를 행하는 단위이며, 이러한 화상 블록을 대상 화상 블록이라고 부른다. 또한, 화상 블록의 형상은 정방형에 한정되는 것이 아니라, 장방형의 형상이라도 좋다.
감산부(101)는, 블록 분할부(100)로부터 입력된 대상 화상 블록과 대상 화상 블록에 대응하는 예측 화상(예측 화상 블록) 사이의 화소 단위에서의 차분을 나타내는 예측 잔차를 산출한다. 구체적으로는 감산부(101)는, 부호화 대상 블록의 각 화소치로부터 예측 화상의 각 화소치를 감산함으로써 예측 잔차를 산출하고, 산출한 예측 잔차를 변환부(102a)에 출력한다. 본 실시형태에서, 예측 화상은 후술하는 예측 화상 보정부(110)에 의해 보정된 것이며, 예측 화상 보정부(110)로부터 감산부(101)에 입력된다.
변환부(102a) 및 양자화부(102b)는 블록 단위로 직교 변환 처리 및 양자화 처리를 행하는 변환·양자화부(102)를 구성한다.
변환부(102a)는, 감산부(101)로부터 입력된 예측 잔차에 대하여 직교 변환을 행하여 변환 계수를 산출하고, 산출한 변환 계수를 양자화부(102b)에 출력한다. 직교 변환이란, 예컨대 이산 코사인 변환(DCT: Discrete Cosine Transform)이나 이산 사인 변환(DST: Discrete Sine Transform), 칼루넨레이브 변환(KLT: Karhunen-Loeve Transform) 등을 말한다.
양자화부(102b)는, 변환부(102a)로부터 입력된 변환 계수를 양자화 파라미터(Qp) 및 양자화 행렬을 이용하여 양자화하여, 양자화 변환 계수를 생성한다. 양자화 파라미터(Qp)는 블록 내의 각 변환 계수에 대하여 공통적으로 적용되는 파라미터이며, 양자화의 거칠기를 정하는 파라미터이다. 양자화 행렬은 각 변환 계수를 양자화할 때의 양자화치를 요소로서 갖는 행렬이다. 양자화부(102b)는 양자화 제어 정보, 생성된 양자화 변환 계수 정보 등을 엔트로피 부호화부(103) 및 역양자화부(104a)에 출력한다.
엔트로피 부호화부(103)는, 양자화부(102b)로부터 입력된 양자화 변환 계수에 대하여 엔트로피 부호화를 행하고, 데이터 압축을 행하여 부호화 데이터(비트 스트림)를 생성하고, 부호화 데이터를 화상 부호화 장치(1)의 외부로 출력한다. 엔트로피 부호화에는 허프만 부호나 CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding; 콘텍스트 적응형 2치 산술 부호) 등을 이용할 수 있다. 또한, 엔트로피 부호화부(103)에는, 인트라 예측부(107) 및 인터 예측부(108)로부터 예측에 관한 정보가 입력된다. 엔트로피 부호화부(103)는 이들 정보의 엔트로피 부호화도 행한다.
역양자화부(104a) 및 역변환부(104b)는 블록 단위로 역양자화 처리 및 역직교 변환 처리를 행하는 역양자화·역변환부(104)를 구성한다.
역양자화부(104a)는 양자화부(102b)가 행하는 양자화 처리에 대응하는 역양자화 처리를 행한다. 구체적으로는 역양자화부(104a)는, 양자화부(102b)로부터 입력된 양자화 변환 계수를, 양자화 파라미터(Qp) 및 양자화 행렬을 이용하여 역양자화함으로써 변환 계수를 복원하고, 복원한 변환 계수를 역변환부(104b)에 출력한다.
역변환부(104b)는 변환부(102a)가 행하는 직교 변환 처리에 대응하는 역직교 변환 처리를 행한다. 예컨대 변환부(102a)가 이산 코사인 변환을 행한 경우에는, 역변환부(104b)는 역이산 코사인 변환을 행한다. 역변환부(104b)는, 역양자화부(104a)로부터 입력된 변환 계수에 대하여 역직교 변환을 행하여 예측 잔차를 복원하고, 복원한 예측 잔차인 복원 예측 잔차를 합성부(105)에 출력한다.
합성부(105)는, 역변환부(104b)로부터 입력된 복원 예측 잔차를 예측 화상 보정부(110)로부터 입력된 예측 화상과 화소 단위로 합성한다. 합성부(105)는, 복원 예측 잔차의 각 화소치와 예측 화상의 각 화소치를 가산하여 대상 화상 블록을 재구성(복호)하고, 재구성한 대상 화상 블록인 재구성 화상 블록을 메모리(106)에 출력한다. 또한, 이러한 재구성 화상 블록은 복호 완료된 블록이라고 불리는 경우가 있다.
메모리(106)는 합성부(105)로부터 입력된 재구성 화상 블록을 기억한다. 메모리(106)는 재구성 화상 블록을 프레임 단위로 기억한다.
인트라 예측부(107)는, 메모리(106)에 기억된 재구성 화상 블록(복호 완료된 블록) 중, 대상 화상 블록에 인접한 복호 완료된 인접 블록을 참조하여 인트라 예측 화상을 생성한다. 인트라 예측부(107)는, 최적의 인트라 예측 모드를 선택하고, 선택한 인트라 예측 모드를 이용하여 인트라 예측을 행한다. 복수의 인트라 예측 방향에 대응하는 복수의 인트라 예측 모드가 미리 규정되어 있다. 인트라 예측방향이란, 대상 화상 블록에 인접한 인접 화소를 참조하여 대상 화상 블록 중의 대상 화소를 예측할 때에, 대상 화소를 기준으로 한 인접 참조 화소의 방향을 말한다. 즉, 인트라 예측 모드(인트라 예측 방향)에 의해, 대상 화상 블록 중의 각 화소의 예측에 이용해야 하는 인접 참조 화소가 정해진다. 인트라 예측부(107)는, 인트라 예측 화상(및/또는 인접 참조 화소)을 예측 화상 보정부(110)에 출력하는 동시에, 선택한 인트라 예측 모드의 정보를 엔트로피 부호화부(103)에 출력한다.
인터 예측부(108)는, 메모리(106)에 기억된 프레임 단위의 재구성 화상(복호 화상)을 참조 화상으로서 이용하여 대상 화상 블록을 예측하는 인터 예측을 행한다. 구체적으로는 인터 예측부(108)는, 블록 매칭 등의 수법에 의해 움직임 벡터를 산출하고, 움직임 벡터에 기초하여 인터 예측 화상을 생성한다. 인터 예측부(108)는, 복수의 참조 화상을 이용하는 인터 예측(전형적으로는 쌍예측)이나 하나의 참조 화상을 이용하는 인터 예측(편방향 예측) 중에서 최적의 인터 예측 방법을 선택하고, 선택한 인터 예측 방법을 이용하여 인터 예측을 행한다. 본 실시형태에서, 인터 예측부(108)가 쌍예측을 이용하는 경우를 주로 설명하며, 인터 예측부(108)는 복수의 참조 화상을 이용하여 예측을 행하는 예측부에 상당한다. 인터 예측부(108)는, 생성한 인터 예측 화상을 예측 화상 보정부(110)에 출력하는 동시에, 선택한 인터 예측 방법 및 움직임 벡터에 관한 정보를 엔트로피 부호화부(103)에 출력한다. 또한, 인터 예측부(108)는 인터 예측에 이용하는 복수의 참조 화상을 예측 정밀도 평가부(109)에 출력한다.
예측 정밀도 평가부(109)는, 인터 예측 화상의 생성에 이용하는 복수의 참조 화상 사이의 유사도에 기초하여, 인터 예측 화상의 단부 영역에 있어서의 예측 정밀도를 평가한다. 구체적으로는, 인터 예측부(108)가 복수의 참조 화상을 이용하여 인터 예측을 행하는 경우에 있어서, 인터 예측에 이용하는 복수의 참조 화상 사이의 유사도를 하나 또는 복수의 화소로 이루어지는 화상 부분마다 산출하고, 이러한 유사도에 의해 인터 예측 화상의 예측 정밀도를 화상 부분마다 평가하여, 평가 결과의 정보를 예측 화상 보정부(110)에 출력한다. 본 실시형태에서, 예측 정밀도 평가부(109)가, 예측에 이용하는 복수의 참조 화상 사이의 유사도를 1 화소 단위로 산출하여, 인터 예측 화상의 예측 정밀도를 1 화소 단위로 평가하는 일례를 주로 설명한다. 예측 정밀도 평가부(109)의 상세한 점에 관해서는 후술한다.
예측 화상 보정부(110)는, 인터 예측부(108)로부터 입력되는 인터 예측 화상과 인트라 예측부(107)로부터 입력되는 인트라 예측 화상을 가중 평균함으로써 보정한다. 구체적으로는 예측 화상 보정부(110)는, 인트라 예측 화상에 대응하는 복호 완료된 인접 블록(인접 참조 화소)을 이용하여, 인터 예측 화상의 단부 영역을 필터 처리에 의해 보정한다. 또한, 예측 화상 보정부(110)는, 예측 정밀도 평가부(109)에 의한 평가 결과에 적어도 기초하여 필터 처리를 제어한다. 「필터 처리를 제어한다」란, 필터 처리를 행하는지 여부의 제어나 필터 강도의 제어를 포함한다. 본 실시형태에서, 예측 화상 보정부(110)가 예측 정밀도 평가부(109)에 의한 평가 결과에 적어도 기초하여 필터 처리를 행하는지 여부를 제어하는 일례를 주로 설명한다. 예컨대 예측 화상 보정부(110)는, 예측 정밀도 평가부(109)에 의해 평가된 예측 정밀도가 제1 역치 이하인 경우에는 필터 처리를 행하고, 예측 정밀도 평가부(109)에 의해 평가된 예측 정밀도가 제1 역치를 넘는 경우에는 필터 처리를 행하지 않는다. 예측 화상 보정부(110)는, 필터 처리를 행하는 경우에는 필터 처리 후의 인터 예측 화상을 예측 화상으로서 감산부(101) 및 합성부(105)에 출력하고, 필터 처리를 행하지 않는 경우에는 인터 예측 화상을 그대로 예측 화상으로서 감산부(101) 및 합성부(105)에 출력한다. 또한, 「예측 정밀도」를 「예측의 비적중(非的中)」으로 나타내어도 좋다. 「예측의 비적중」에 관해서, 예컨대 예측 정밀도가 제1 역치이하인 것은 예측의 비적중이 높음을 의미하여도 좋다. 예측 정밀도가 제1 역치를 넘는 것은 예측의 비적중이 낮음을 의미하여도 좋다. 예측 화상 보정부(110)의 상세한 점에 관해서는 후술한다.
(2. 화상 복호 장치의 구성)
도 2는 본 실시형태에 따른 화상 복호 장치(2)의 구성을 도시하는 도면이다. 도 2에 도시하는 것과 같이, 화상 복호 장치(2)는 엔트로피 복호부(200)와, 역양자화부(201a)와, 역변환부(201b)와, 합성부(202)와, 메모리(203)와, 인트라 예측부(204)와, 인터 예측부(205)와, 예측 정밀도 평가부(206)와, 예측 화상 보정부(207)를 구비한다. 본 실시형태에서, 인트라 예측부(204), 인터 예측부(205), 예측 정밀도 평가부(206), 및 예측 화상 보정부(207)는 예측 화상 보정 장치를 구성한다.
엔트로피 복호부(200)는, 부호화 장치(1)에 의해 생성된 부호화 데이터를 복호하여, 양자화 변환 계수를 역양자화부(201a)에 출력한다. 또한, 엔트로피 복호부(200)는, 부호화 데이터를 복호하고, 예측(인트라 예측 및 인터 예측)에 관한 정보를 취득하여, 예측에 관한 정보를 인트라 예측부(204) 및 인터 예측부(205)에 출력한다.
역양자화부(201a) 및 역변환부(201b)는 블록 단위로 역양자화 처리 및 역직교 변환 처리를 행하는 역양자화·역변환부(201)를 구성한다.
역양자화부(201a)는, 화상 부호화 장치(1)의 양자화부(102b)가 행하는 양자화 처리에 대응하는 역양자화 처리를 행한다. 역양자화부(201a)는, 엔트로피 복호부(200)로부터 입력된 양자화 변환 계수를, 양자화 파라미터(Qp) 및 양자화 행렬을 이용하여 역양자화함으로써 변환 계수를 복원하고, 복원한 변환 계수를 역변환부(201b)에 출력한다.
역변환부(201b)는, 화상 부호화 장치(1)의 변환부(102a)가 행하는 직교 변환처리에 대응하는 역직교 변환 처리를 행한다. 역변환부(201b)는, 역양자화부(201a)로부터 입력된 변환 계수에 대하여 역직교 변환을 행하여 예측 잔차를 복원하고, 복원한 예측 잔차(복원 예측 잔차)를 합성부(202)에 출력한다.
합성부(202)는, 역변환부(201b)로부터 입력된 예측 잔차와 예측 화상 보정부(207)로부터 입력된 예측 화상을 화소 단위로 합성함으로써, 원래의 대상 화상 블록을 재구성(복호)하여, 재구성 화상 블록을 메모리(203)에 출력한다.
메모리(203)는 합성부(202)로부터 입력된 재구성 화상 블록을 기억한다. 메모리(203)는 재구성 화상 블록을 프레임 단위로 기억한다. 메모리(203)는 프레임 단위의 재구성 화상(복호 화상)을 표시 순으로 화상 복호 장치(2)의 외부로 출력한다.
인트라 예측부(204)는, 메모리(203)에 기억된 재구성 화상 블록을 참조하여, 엔트로피 복호부(200)로부터 입력된 인트라 예측 정보(인트라 예측 모드)에 따라서 인트라 예측을 행함으로써 인트라 예측 화상을 생성한다. 구체적으로는 인트라 예측부(204)는, 메모리(203)에 기억된 재구성 화상 블록(복호 완료된 블록) 중, 인트라 예측 모드에 따라서 정해지는 인접 참조 화소를 참조하여 인트라 예측 화상을 생성한다. 인트라 예측부(204)는, 인트라 예측 화상(및/또는 인접 참조 화소)을 예측 화상 보정부(207)에 출력한다.
인터 예측부(205)는, 메모리(106)에 기억된 프레임 단위의 재구성 화상(복호 화상)을 참조 화상으로서 이용하여 대상 화상 블록을 예측하는 인터 예측을 행한다. 인터 예측부(205)는, 엔트로피 복호부(200)로부터 입력된 인터 예측 정보(움직임 벡터 정보 등)에 따라서 인터 예측을 행함으로써 인터 예측 화상을 생성하여, 인터 예측 화상을 예측 화상 보정부(207)에 출력한다. 또한, 인터 예측부(205)는 인터 예측에 이용하는 복수의 참조 화상을 예측 정밀도 평가부(206)에 출력한다.
예측 정밀도 평가부(206)는 화상 부호화 장치(1)의 예측 정밀도 평가부(109)와 같은 식의 동작을 행한다. 예측 정밀도 평가부(206)는, 인터 예측부(205)가 복수의 참조 화상을 이용하여 인터 예측을 행하는 경우에 있어서, 복수의 참조 화상 사이의 유사도를 화소 단위로 산출함으로써, 예측 화상의 예측 정밀도를 화소 단위로 평가하여, 평가 결과의 정보를 예측 화상 보정부(207)에 출력한다.
예측 화상 보정부(207)는 화상 부호화 장치(1)의 예측 화상 보정부(110)와 같은 식의 동작을 행한다. 예측 화상 보정부(207)는, 인트라 예측 화상에 대응하는 복호 완료된 인접 블록(인접 참조 화소)을 이용하여, 인터 예측 화상의 단부 영역을 필터 처리에 의해 보정한다. 예측 화상 보정부(207)는, 예측 정밀도 평가부(206)에 의해 평가된 예측 정밀도가 제1 역치 이하인 경우에는 필터 처리를 행하고, 예측 정밀도 평가부(206)에 의해 평가된 예측 정밀도가 제1 역치를 넘는 경우에는 필터 처리를 행하지 않는다. 예측 화상 보정부(207)는, 필터 처리를 행하는 경우에는 필터 처리 후의 인터 예측 화상을 예측 화상으로서 합성부(202)에 출력하고, 필터 처리를 행하지 않는 경우에는 인터 예측 화상을 그대로 예측 화상으로서 합성부(202)에 출력한다. 예측 화상 보정부(207)의 상세한 점에 관해서는 후술한다.
(3. 인터 예측)
도 3은 인터 예측의 일례를 도시하는 도면이다. 도 4는 인터 예측에 의해 생성되는 예측 화상의 일례를 도시하는 도면이다. 인터 예측의 심플한 예로서, HEVC에서 이용되고 있는 쌍예측, 특히 전방향 및 후방향 예측(양방향 예측)을 이용하는 경우에 관해서 설명한다.
도 3에 도시하는 것과 같이, 쌍예측은 대상 프레임(현재 프레임)에 대하여 시간적으로 전 및 후의 프레임을 참조한다. 도 3의 예에서는, t번째 프레임의 화상 중의 블록의 예측을, t-1번째 프레임과 t+1번째 프레임을 참조하여 행한다. 움직임 검출에서는, t-1 및 t+1번째 프레임의 참조 프레임 내에서, 대상 화상 블록과 유사한 부위(블록)를 시스템에서 설정된 탐색 범위 중에서 검출한다.
검출된 부위가 참조 화상이다. 대상 화상 블록에 대한 참조 화상의 상대 위치를 나타내는 정보가 도면 중에 도시하는 화살표이며, 움직임 벡터라고 불린다. 움직임 벡터의 정보는, 화상 부호화 장치(1)에 있어서, 참조 화상의 프레임 정보와 함께 엔트로피 부호화에 의해서 부호화된다. 한편, 화상 복호 장치(2)는 화상 부호화 장치(1)에 의해 생성된 움직임 벡터의 정보에 기초하여 참조 화상을 검출한다.
도 3 및 도 4에 도시하는 것과 같이, 움직임 검출에 의해서 검출된 참조 화상 1 및 2는, 대상 화상 블록에 대하여, 참조하는 프레임 내에서 위치 맞춰진 유사한 부분 화상이기 때문에, 대상 화상 블록(부호화 대상 화상)과 유사한 화상으로 된다. 도 4의 예에서는, 대상 화상 블록은 별 모양과 부분적인 원 모양을 포함하고 있다. 참조 화상 1은 별 모양과 전체적인 원 모양을 포함하고 있다. 참조 화상 2는 별 모양을 포함하지만, 원 모양을 포함하고 있지 않다.
이러한 참조 화상 1 및 2로부터 예측 화상을 생성한다. 또한, 예측 처리는, 일반적으로 특징은 상이하지만 부분적으로 유사한 참조 화상 1 및 2를 평균화함으로써, 각각의 참조 화상의 특징을 갖춘 예측 화상을 생성한다. 단, 보다 고도의 처리, 예컨대 로우 패스 필터나 하이 패스 필터 등에 의한 신호 강조 처리를 병용하여 예측 화상을 생성하여도 좋다. 여기서, 참조 화상 1은 원 모양을 포함하고, 참조 화상 2는 원 모양을 포함하지 않기 때문에, 참조 화상 1 및 2를 평균화하여 예측 화상을 생성하면, 예측 화상에 있어서의 원 모양은 참조 화상 1과 비교하여 신호가 반감한다.
참조 화상 1 및 2로부터 얻어진 예측 화상과 대상 화상 블록(부호화 대상 화상)의 차분이 예측 잔차이다. 도 4에 도시하는 예측 잔차에 있어서, 별 모양의 엣지의 틀어진 부분과 동그라미 모양의 틀어진 부분(사선부)에만 큰 차분이 생겼지만, 그 이외의 부분에 관해서는 정밀도 좋게 예측을 행할 수 있고, 차분이 적어진다(도 4의 예에서는 차분이 생기지 않았다).
차분이 생기지 않은 부분(별 모양의 비엣지 부분 및 배경 부분)은, 참조 화상 1과 참조 화상 2 사이의 유사도가 높은 부분이며, 고정밀도의 예측이 이루어진 부분이다. 한편, 큰 차분이 생긴 부분은, 각 참조 화상에 특유의 부분, 즉, 참조 화상 1과 참조 화상 2 사이의 유사도가 현저히 낮은 부분이다. 따라서, 참조 화상 1과 참조 화상 2 사이의 유사도가 현저히 낮은 부분은, 예측의 정밀도가 낮고, 큰 차분(잔차)을 생기게 하는 것을 알 수 있다.
이와 같이 차분이 큰 부분과 차분이 없는 부분이 혼재한 예측 잔차를 직교 변환하여, 양자화에 의한 변환 계수의 열화가 생기면, 이러한 변환 계수의 열화가 역양자화 및 역직교 변환을 거쳐 화상(블록) 내에 전체적으로 전파된다. 그리고, 역양자화 및 역직교 변환에 의해서 복원된 예측 잔차(복원 예측 잔차)를 예측 화상에 합성하여 대상 화상 블록을 재구성하면, 도 4에 도시하는 별 모양의 비엣지 부분 및 배경 부분과 같이 고정밀도의 예측이 이루어진 부분에도 화질의 열화가 전파되어 버린다.
(4. 예측 정밀도 평가부)
도 5는 화상 부호화 장치(1)에 있어서의 예측 정밀도 평가부(109)의 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 예측 정밀도 평가부(109)는, 인터 예측에 이용하는 복수의 참조 화상 사이의 유사도를 화소 단위로 산출함으로써 예측 화상의 예측 정밀도를 화소 단위로 평가한다. 여기서는, 예측 정밀도 평가부(109)가 예측 화상의 전체 화소에 관해서 예측 정밀도를 평가하는 일례를 설명하지만, 예측 정밀도 평가부(109)는, 반드시 예측 화상의 전체 화소에 관해서 예측 정밀도를 평가하지 않아도 좋다. 예측 정밀도 평가부(109)는 적어도 예측 화상의 단부 영역에 있어서의 화소에 관해서 예측 정밀도를 평가하면 된다.
도 5에 도시하는 것과 같이, 예측 정밀도 평가부(109)는 차분 산출부(감산부)(109a)와, 정규화부(109b)와, 조정부(109c)를 구비한다.
차분 산출부(109a)는, 참조 화상 1과 참조 화상 2 사이의 차분치의 절대치를 화소 단위로 산출하고, 산출한 차분치의 절대치를 정규화부(109b)에 출력한다. 차분치의 절대치는 유사도를 나타내는 값의 일례이다. 차분치의 절대치가 작을수록 유사도가 높고, 차분치의 절대치가 클수록 유사도가 낮다고 말할 수 있다. 차분 산출부(109a)는, 각 참조 화상에 대하여 필터 처리를 행한 뒤에 차분치의 절대치를 산출하여도 좋다. 차분 산출부(109a)는, 제곱오차 등의 통계량을 산출하여, 이러한 통계량을 유사도로서 이용하여도 좋다.
정규화부(109b)는, 차분 산출부(109a)로부터 입력된 각 화소의 차분치를, 블록 내에서 차분치의 절대치가 최대가 되는 화소의 차분치의 절대치(즉, 블록 내의 차분치의 절대치의 최대치)로 정규화하고, 정규화한 차분치의 절대치인 정규화 차분치를 조정부(109c)에 출력한다. 본 실시형태에서, 정규화 차분치는, 합성부(105)에 있어서 예측 화상과 합성하는 복원 예측 잔차를 화소 단위로 가중하기 위한 가중치로서 이용된다.
조정부(109c)는, 양자화의 거칠기를 정하는 양자화 파라미터(Qp)에 기초하여, 정규화부(109b)로부터 입력된 정규화 차분치(가중치)를 조정하여, 이 가중치를 출력한다. 양자화의 거칠기가 클수록 복원 예측 잔차의 열화도가 높기 때문에, 조정부(109c)는, 양자화 파라미터(Qp)에 기초하여 정규화 차분치(가중치)를 조정함으로써, 열화도를 고려하여 복원 예측 잔차의 가중을 행할 수 있다.
예측 정밀도 평가부(109)가 출력하는 각 화소(ij)의 추정 예측 정밀도 Rij는, 예컨대 하기의 식 (1)과 같이 표현할 수 있다.
Figure pat00001
식 (1)에 있어서, Xij는 참조 화상 1의 화소 ij의 화소치이고, Yij는 참조 화상 2의 화소 ij의 화소치이고, abs는 절대치를 얻는 함수이다.
또한, 식 (1)에 있어서, maxD는 블록 내의 차분치 abs(Xij-Yij)의 최대치이다. maxD를 구하기 위해서, 블록 내의 모든 화소에 관해서 차분치를 구할 필요가 있지만, 이 처리를 생략하기 위해서 이미 처리 완료된 인접한 블록의 최대치 등으로 대용하여도 좋으며, 예컨대 그 값 이상이 존재하는 경우는, 사용한 최대치에서 클리핑함으로써, maxD의 정규화를 행하여도 좋다. 혹은 양자화 파라미터(Qp)와 maxD의 대응 관계를 정하는 테이블을 이용하여, 양자화 파라미터(Qp)로부터 maxD를 구하여도 좋다. 혹은 미리 사양으로 규정된 고정치를 maxD로서 이용하여도 좋다.
또한, 식 (1)에 있어서, Scale(Qp)는 양자화 파라미터(Qp)에 따라서 곱해지는 계수이다. Scale(Qp)는, Qp가 큰 경우에 1.0에 근접하고, 작은 경우에 0에 근접하도록 설계되고, 그 정도는 시스템에 의해서 조정하는 것으로 한다. 혹은 미리 사양으로 규정된 고정치를 Scale(Qp)로서 이용하여도 좋다. 또한, 처리를 간략화하기 위해서, Scale(QP)를 1.0 등, 시스템에 따라서 설계된 고정치로 하여도 좋다.
조정부(109c)는 추정 예측 정밀도 Rij를 출력한다. 또한, 이 Rij는, 시스템에 따라서 설계되는 감도 함수에 따라 조정된 가중을 출력하여도 좋다. 예컨대 abs(Xij-Yij)/maxD×Scale(Qp)=Rij로 하고, Rij=Clip(rij, 1.0, 0.0)뿐만 아니라, Rij=Clip(rij+offset, 1.0, 0.0)로 예컨대 QP 등의 제어 정보에 따른 오프셋을 붙여 감도를 조정하여도 좋다. 또한, Clip(x, max, min)은, x가 max를 넘는 경우는 max에서, x가 min을 하회하는 경우는 min에서 클리핑하는 처리를 나타낸다.
이와 같이 하여 산출된 추정 예측 정밀도 Rij는 0부터 1.0까지 범위 내의 값으로 된다. 기본적으로는, 추정 예측 정밀도 Rij는, 참조 화상 사이의 화소 ij의 차분치의 절대치가 큰(즉, 예측 정밀도가 낮은) 경우에 0에 근접하고, 참조 화상 사이의 화소 ij의 차분치의 절대치가 작은(즉, 예측 정밀도가 높은) 경우에 1에 근접한다. 예측 정밀도 평가부(109)는, 블록 내의 각 화소 ij의 추정 예측 정밀도 Rij로 이루어지는 맵 정보를 블록 단위로 예측 화상 보정부(110)에 출력한다.
또한, 예측 정밀도 평가부(109)는, 복수의 참조 화상을 이용하는 인터 예측을 적용하는 경우에만 평가(추정 예측 정밀도 Rij의 산출)를 행하고, 그 이외의 모드, 예컨대 단방향 예측이나 복수 참조 화상을 이용하지 않는 인트라 예측 처리에서는 평가를 하지 않아도 좋다.
또한, 화상 부호화 장치(1)에 있어서의 예측 정밀도 평가부(109)에 관해서 설명했지만, 화상 복호 장치(2)에 있어서의 예측 정밀도 평가부(206)는 화상 부호화 장치(1)에 있어서의 예측 정밀도 평가부(109)와 같은 식으로 구성된다. 구체적으로는, 화상 복호 장치(2)에 있어서의 예측 정밀도 평가부(206)는 차분 산출부(206a)와, 정규화부(206b)와, 조정부(206c)를 구비한다.
(5. 예측 화상 보정부)
도 6은 화상 부호화 장치(1)에 있어서의 예측 화상 보정부(110)의 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 도 6에 도시하는 것과 같이, 예측 화상 보정부(110)는 연속성 평가부(110a)와, 필터 판정부(110b)와, 필터 처리부(110c)를 구비한다.
연속성 평가부(110a)는, 인터 예측부(108)로부터 입력되는 인터 예측 화상과 인트라 예측부(107)로부터 입력되는 복호 완료된 인접 블록의 연속성을 평가한다. 복호 완료된 인접 블록은 대상 화상 블록에 인접한 복호 완료된 블록이다. 연속성 평가부(110a)는, 인터 예측 화상과 복호 완료된 인접 블록의 연속성 평가 결과를 필터 판정부(110b)에 출력한다.
도 7은 연속성 평가부(110a)의 동작예를 도시하는 도면이다. 도 7의 예에서는, 부호화의 대상 화상 블록의 좌측 및 상측에 복호 완료된 블록이 존재하는 것으로 한다. 연속성 평가부(110a)는, 인터 예측 화상(대상 화상 블록)과 복호 완료된 블록 사이의 블록 경계에 관해서 화소 단위로 위에서 아래(또는 아래에서 위)의 순으로 연속성을 평가한다. 연속성 평가부(110a)는, 예컨대 도 7에서의 화소 p0 및 q0에 걸친 블록 경계의 연속성 Cont을 하기의 식 (2)에 의해 산출한다.
Figure pat00002
또한, 연속성을 평가할 때의 단위나 평가 지표는, 식 (2)에 나타내는 것에 한하지 않고, 시스템에서 미리 규정하고 있으면 다른 단위나 평가 지표로 변경할 수 있다. 예컨대 연속성 평가의 단위를 블록 경계의 변 단위(좌측 경계의 연속성 평가, 상측 경계의 연속성 평가에서 행한다)로 하여도 좋고, 처리의 간략화를 위해서, 연속성의 평가 지표로서 경계를 걸친 화소치 차분(abs(p0-q0))으로 하여도 좋다.
필터 판정부(110b)는, 예측 정밀도 평가부(109)로부터 입력되는 예측 정밀도 평가 결과와 연속성 평가부(110a)로부터 입력되는 연속성 평가 결과에 기초하여, 필터 처리를 행하는지 여부를 판정한다. 필터 판정부(110b)는, 인터 예측 화상과 복호 완료된 블록 사이의 블록 경계의 화소 단위로 판정을 행하여도 좋고, 블록 경계의 변 단위로 판정을 행하여도 좋다. 필터 판정부(110b)는, 예측 정밀도 평가 결과 및 연속성 평가 결과에 기초하여, 필터의 강도(예컨대 필터의 탭수나 주파수 응답)를 변경한다고 판정하여도 좋다. 또한, 예측 정밀도 평가부(109)가 화소 단위로 예측 정밀도를 평가하는 경우, 필터 판정부(110b)는, 인터 예측 화상의 단부 영역(필터 처리의 대상 영역)의 각 화소의 추정 예측 정밀도 R의 평균치를 예측 정밀도 평가 결과로서 이용하여도 좋다.
필터 판정부(110b)는, 예측 정밀도 평가부(109)에 의해 평가된 예측 정밀도가 제1 역치(α) 이하이며 또한 연속성 평가부(110a)에 의해 평가된 연속성이 제2 역치(β) 이하인 경우에는, 필터 처리를 행한다고 판정한다. 한편, 예측 정밀도 평가부(109)에 의해 평가된 예측 정밀도가 제1 역치(α)를 넘거나 그리고/또는 연속성 평가부(110a)에 의해 평가된 연속성이 제2 역치(β)를 넘는 경우에는, 필터 판정부(110b)는 필터 처리를 행하지 않는다고 판정한다. 여기서, 역치(α 및 β)로서는, 시스템 고정의 값을 설정하여도 좋고, 양자화 파라미터(Qp)를 이용하는 함수에 따라 가변인 값을 산출 및 설정하여도 좋다. 또한, 역치(α)는, 추정 예측 정밀도 R이 정규화되어 있지 않은 경우에는, 대상 화상 블록 내의 추정 예측 정밀도의 최대치를 이용하는 함수에 따라 가변인 값을 산출 및 설정하여도 좋다.
필터 처리부(110c)는, 필터 판정부(110b)에 의해, 필터 처리를 행한다고 판정된 경우에, 인터 예측 화상의 단부 영역에 대하여 필터 처리를 행한다. 도 7에 도시하는 것과 같이, 필터 처리부(110c)는, 인터 예측 화상(부호화 대상 블록)의 단부 영역에 포함되는 예측 화소 q0, q1, q2 및 인트라 예측부(107)로부터 입력되는 인접한 복호 완료된 참조 화소 p0, p1, p2를 이용하여 하기의 식 (3)에 의해 보정하고, 보정 후의 예측 화소 q'0, q'1, q'2를 출력한다.
Figure pat00003
여기서, clip(x, max, min)는, x가 max를 넘는 경우는 max에서, x가 min을 하회하는 경우는 min에서 클리핑하는 처리를 나타낸다. 또한, 식 (3)에서의 tc는, 클리핑에 이용하는 처리의 조정 오프셋이며, 양자화 파라미터(Qp)를 이용하는 함수에 따라 가변인 값을 산출 및 설정할 수 있다.
또한, 화상 부호화 장치(1)에 있어서의 예측 화상 보정부(110)에 관해서 설명했지만, 화상 복호 장치(2)에 있어서의 예측 화상 보정부(207)는 화상 부호화 장치(1)에 있어서의 예측 화상 보정부(110)와 같은 식으로 구성된다. 구체적으로는, 화상 복호 장치(2)에 있어서의 예측 화상 보정부(207)는 연속성 평가부(207a)와, 필터 판정부(207b)와, 필터 처리부(207c)를 구비한다.
(6. 예측 화상 보정 동작)
도 8은 예측 화상 보정 동작의 일례를 도시하는 도면이다. 여기서는, 화상 부호화 장치(1)에 있어서의 예측 화상 보정 동작에 관해서 설명하지만, 화상 복호 장치(2)에 있어서도 동일한 예측 화상 보정 동작을 행한다. 도 8의 동작 플로우는, 인터 예측 화상과 복호 완료된 블록 사이의 블록 경계의 화소 단위로 이루어지더라도 좋다.
도 8에 도시하는 것과 같이, 단계 S1에 있어서, 예측 정밀도 평가부(109)는, 인터 예측부(108)가 인터 예측 화상의 생성에 이용하는 복수의 참조 화상 사이의 유사도에 기초하여, 인터 예측 화상의 단부 영역에 있어서의 예측 정밀도를 평가한다.
단계 S2에 있어서, 연속성 평가부(110a)는, 인터 예측부(108)가 출력하는 인터 예측 화상과 인터 예측 화상에 인접한 복호 완료된 인접 블록의 연속성을 평가한다.
단계 S3에 있어서, 필터 판정부(110b)는, 예측 정밀도 평가부(109)에 의해 평가된 예측 정밀도를 제1 역치(α)와 비교하고, 연속성 평가부(110a)에 의해 평가된 연속성을 제2 역치(β)와 비교한다.
예측 정밀도가 제1 역치(α) 이하이며 또한 연속성이 제2 역치(β) 이하인 경우(단계 S3: YES), 필터 판정부(110b)는 필터 처리를 행한다고 판정한다. 이러한 경우, 단계 S4에 있어서, 필터 처리부(110c)는, 복호 완료된 인접 블록(인접 참조 화소)을 이용하여, 인터 예측 화상의 단부 영역을 필터 처리에 의해 보정한다.
한편, 예측 정밀도가 제1 역치(α)를 넘거나 그리고/또는 연속성이 제2 역치(β)를 넘는 경우(단계 S3: NO), 필터 판정부(110b)는 필터 처리를 행하지 않는다고 판정한다. 이러한 경우, 필터 처리부(110c)는 필터 처리를 행하지 않는다.
(7. 실시형태의 요약)
본 실시형태에 따른 화상 부호화 장치(1) 및 화상 복호 장치(2)는, 인터 예측의 예측 정밀도 평가 결과에 기초하여 필터 처리를 제어한다. 이에 따라, 인터 예측 화상의 단부 영역의 예측 정밀도가 높은 경우에는, 이 단부 영역에 필터 처리를 적용하지 않도록 제어할 수 있기 때문에, 필터 처리에 의한 예측 화상의 정밀도저하를 방지할 수 있다. 바꿔 말하면, 인터 예측 화상의 단부 영역의 예측 정밀도가 낮은 경우에만 이 단부 영역에 필터 처리를 적용하는 것이 가능하기 때문에, 필터 처리를 적절하게 행할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 화상 부호화 장치(1) 및 화상 복호 장치(2)에서 공통의 동작에 의해 필터 처리의 적용 유무를 판정한다. 구체적으로는, 인터 예측의 예측 정밀도의 평가를 화상 부호화 장치(1) 및 화상 복호 장치(2) 각각에서 행하고, 이러한 평가 결과에 기초하여 필터 처리의 적용 유무를 판정한다. 이에 따라, 필터 처리의 적용 유무를 나타내는 플래그를 화상 부호화 장치(1)로부터 화상 복호 장치(2)에 전송할 필요가 없기 때문에, 플래그에 의한 부호량의 증가를 방지할 수 있다.
(8. 실시형태의 변경예 1)
전술한 실시형태에 따른 연속성 평가 및 필터 처리에 있어서, 복호 완료된 인접 블록에 적용된 인트라 예측 모드(인트라 예측 방향)를 고려하여도 좋다. 이에 따라, 연속성 평가 및 필터 처리의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 도 9는 본 변경예에 따른 예측 화상 보정부(110)의 구성을 도시하는 도면이다. 도 9에 도시하는 것과 같이, 연속성 평가부(110a) 및 필터 처리부(110c)에는, 인트라 예측부(107)로부터 복호 완료된 인접 블록에 적용된 인트라 예측 모드가 입력된다. 연속성 평가부(110a)는 복호 완료된 인접 블록에 적용한 인트라 예측 모드에 따라서 연속성을 평가한다. 또한, 필터 처리부(110c)는 복호 완료된 인접 블록에 적용한 인트라 예측 모드에 따라서 필터 처리를 행한다.
도 10은 본 변경예에 따른 연속성 평가부(110a) 및 필터 처리부(110c)의 동작예를 도시하는 도면이다. 도 10에 도시하는 것과 같이, 연속성 평가부(110a) 및 필터 처리부(110c)는, 부호화 대상 블록에 대응하는 인터 예측 화상의 단부 화소 q0에 관해서 연속성의 평가 및 필터 처리를 행할 때에, 복호 완료된 인접 블록에 적용한 인트라 예측 모드(인트라 예측 방향)를 따라서, q0을 지나는 직선상의 p1, p0, q1, q2를 가중 평균에 의해 산출한다. 구체적으로는, 복호 완료된 인접 블록 중의 화소치를 이용하여, q0을 지나는 직선상의 p1, p0을 산출하고, 인터 예측 화상 중의 화소치를 이용하여, q0을 지나는 직선상의 q1, q2를 산출한다. 연속성 평가부(110a)는, 이와 같이 하여 산출된 p1, p0, q1, q2를 이용하여, 상기한 식 (2)에 의해 연속성 Cont을 평가한다. 필터 처리부(110c)는, 이와 같이 하여 산출된 p1, p0, q1, q2를 이용하여, 상기한 식 (3)에 의해 q'0을 산출한다.
(9. 실시형태의 변경예 2)
전술한 실시형태에서, 예측 화상 보정부(110)가, 인터 예측 화상에 대한 보정 처리로서, 복호 완료된 인접 블록을 이용하여 인터 예측 화상의 단부 영역에 대하여 필터 처리를 행하는 일례에 관해서 설명했다.
또한, 보정 처리는 이러한 필터 처리에 한정되는 것이 아니라, 인터 예측 화상 및 인트라 예측 화상의 가중 평균 처리를 보정 처리로서 이용하여도 좋다.
본 변경예에서, 도 1에 도시하는 화상 부호화 장치(1)의 인트라 예측부(107) 및 예측 화상 보정부(110)는, 대상 화상 블록에 인접한 복호 완료된 인접 블록을 이용하여 인터 예측 화상에 대하여 보정 처리를 행하는 보정부를 구성한다.
인트라 예측부(107)는, 복호 완료된 인접 블록을 이용하여 대상 화상 블록에 대응하는 인트라 예측 화상을 생성한다. 예컨대 인트라 예측부(107)는, 미리 정해진 인트라 예측 모드에 의해 복호 완료된 인접 블록으로부터 인트라 예측 화상을 생성한다. 예측 화상 보정부(110)는, 보정 처리로서, 인터 예측부(108)로부터 입력된 인터 예측 화상 및 인트라 예측부(107)로부터 입력된 인트라 예측 화상의 가중 평균 처리를 행한다. 또한, 송신 측에서 복수의 인트라 예측 모드 후보 중에서 하나의 예측 모드를 선택하여, 인트라 예측 화상을 생성하도록 구성하여도 좋다. 그 때는, 송신 측에서 어느 인트라 예측 모드를 이용하여 인트라 예측 화상을 했는지를 나타내는 인트라 예측 모드 플래그를 엔트로피 부호화부(103)는 엔트로피 부호화한다.
마찬가지로, 도 2에 도시하는 화상 복호 장치(2)의 인트라 예측부(204) 및 예측 화상 보정부(207)는, 대상 화상 블록에 인접한 복호 완료된 인접 블록을 이용하여 인터 예측 화상에 대하여 보정 처리를 행하는 보정부를 구성한다. 인트라 예측부(204)는, 복호 완료된 인접 블록을 이용하여 대상 화상 블록에 대응하는 인트라 예측 화상을 생성한다.
예컨대 인트라 예측부(204)는, 미리 정해진 인트라 예측 모드에 의해 복호 완료된 인접 블록으로부터 인트라 예측 화상을 생성한다. 예측 화상 보정부(207)는, 보정 처리로서, 인터 예측부(205)로부터 입력된 인터 예측 화상 및 인트라 예측부(204)로부터 입력된 인트라 예측 화상의 가중 평균 처리를 행한다. 또한, 송신 측으로부터 보내져 온 인트라 예측 모드 플래그에 기초하여, 인트라 예측 화상 생성에 이용하는 인트라 예측 모드를 결정하도록 구성하여도 좋다.
본 변경예의 구성을 적용하는 경우에는, 전술한 실시형태에서의 「필터 처리」를 「가중 평균 처리」로 바꿔 읽으면 된다. 또한, 이러한 가중 평균 처리를 행하는지 여부의 판정뿐만 아니라, 예측 정밀도의 평가 결과나 연속성의 평가 결과에 기초하여, 가중 평균 처리에 있어서의 가중치를 조정하여도 좋다.
(10. 그 밖의 실시형태)
전술한 실시형태에서, 복수의 참조 화상을 이용하는 예측으로서 쌍예측을 주로 설명했다. 그러나, 복수의 참조 화상을 이용하는 예측으로서 인트라 블록 카피 라고 불리는 기술도 적용할 수 있다. 인트라 블록 카피에 있어서는, 현재 프레임과 동일한 프레임 내의 참조 화상이 현재 프레임의 대상 화상 블록의 예측에 이용된다.
화상 부호화 장치(1)가 행하는 각 처리를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램 및 화상 복호 장치(2)가 행하는 각 처리를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램에 의해 제공되어도 좋다. 또한, 프로그램은 컴퓨터 판독 가능한 매체에 기록되어 있어도 좋다. 컴퓨터 판독 가능한 매체를 이용하면 컴퓨터에 프로그램을 인스톨할 수 있다. 여기서, 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 매체는 비일시적 기록 매체라도 좋다. 비일시적 기록 매체는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대 CD-ROM이나 DVD-ROM 등의 기록 매체라도 좋다. 또한, 화상 부호화 장치(1)가 행하는 각 처리를 실행하는 회로를 집적화하여, 화상 부호화 장치(1)를 반도체 집적 회로(칩 세트, SoC)로서 구성하여도 좋다. 마찬가지로, 화상 복호 장치(2)가 행하는 각 처리를 실행하는 회로를 집적화하여, 화상 복호 장치(2)를 반도체 집적 회로(칩 세트, SoC)로서 구성하여도 좋다.
이상, 도면을 참조하여 실시형태에 관해서 자세히 설명했지만, 구체적인 구성은 전술한 것에 한정되지 않으며, 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지 설계 변경 등을 할 수 있다.
또한, 일본 특허출원 제2018-72451호(2018년 4월 4일 출원)의 전체 내용이 참조에 의해 본원 명세서에 포함된다.

Claims (4)

  1. 프레임 단위의 화상을 분할하여 얻어진 대상 화상 블록을 인터 예측에 의해 예측하고, 상기 대상 화상 블록에 대응하는 인터 예측 블록을 생성하는 인터 예측부와,
    상기 대상 화상 블록을 인트라 예측에 의해 예측하고, 상기 대상 화상 블록에 대응하는 인트라 예측 블록을 생성하는 인트라 예측부와,
    상기 대상 화상 블록에 인접하는 복호 완료된 인접 블록에 대한 인트라 예측 처리를 제어하는 예측 모드에 근거한 평가를 행하는 평가부와,
    상기 인터 예측 블록과 상기 인트라 예측 블록의 가중 평균 처리를 보정 처리로서 실행하는 예측 화상 보정부를 구비하고,
    상기 예측 화상 보정부는, 상기 평가의 결과에 따라서 상기 가중 평균 처리에 있어서 가중치를 조정하는,
    예측 화상 보정 장치.
  2. 제1항에 기재한 예측 화상 보정 장치를 구비하는 화상 부호화 장치.
  3. 제1항에 기재한 예측 화상 보정 장치를 구비하는 화상 복호 장치.
  4. 컴퓨터를 제1항에 기재한 예측 화상 보정 장치로서 기능시키는, 매체에 저장된 프로그램.
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