KR20220019232A - 화상 처리 장치 및 화상 처리 방법 - Google Patents

화상 처리 장치 및 화상 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 기술은, 예측 정밀도를 높일 수 있도록 하는 화상 처리 장치 및 화상 처리 방법에 관한 것이다. 행렬 연산을 사용한 인트라 예측을 행할 때, 부호화/복호의 대상의 커런트 예측 블록의 예측 화상 위(top)에 인접하는 상측 인접 화소로서, 참조 화상의 오리지널 화소를 사용해서 보간 처리를 행함으로써, 커런트 예측 블록의 예측 화상이 생성된다. 그리고, 예측 화상을 사용하여, 상기 커런트 예측 블록의 부호화/복호가 행하여진다. 본 기술은, 예를 들어 화상의 부호화 및 복호를 행하는 경우에 적용할 수 있다.

Description

화상 처리 장치 및 화상 처리 방법
본 기술은, 화상 처리 장치 및 화상 처리 방법에 관한 것으로, 특히, 예를 들어 예측 정밀도를 높일 수 있도록 하는 화상 처리 장치 및 화상 처리 방법에 관한 것이다.
ITU-T와 ISO/IEC의 공동의 표준화 단체인 JVET(Joint Video Experts Team)에서는, H.265/HEVC보다도 부호화 효율을 더욱 향상시키는 것을 목적으로, 차세대의 화상 부호화 방식인 VVC(Versatile Video Coding)의 표준화 작업이 진행되고 있다.
VVC의 표준화 작업에서는, 비특허문헌 1에 있어서, 참조 화상의 화소(의 화소값)를 평균화(Averaging)하는 것, 평균화에 의해 얻어지는 평균화 화소를 사용한 행렬 연산(Matrix곱)을 행하는 것, 및 행렬 연산의 결과를 사용함과 함께, 평균화 화소를, 예측 블록의 예측 화상 위에 인접하는 상측 인접 화소로서 사용해서 보간 처리를 행함으로써, 예측 화상을 생성하는 것이 제안되어 있다.
JVET-N0217-v3: CE3: Affine linear weighted intra prediction(CE3-4.1, CE3-4.2)(version 7-date 2019-01-17)
비특허문헌 1에 기재된 예측 화상의 생성에서는, 상시, 평균화 화소를 상측 인접 화소로서 사용해서 보간 처리가 행하여진다. 이 때문에, 예측 화상의 예측 정밀도를 높일 수 없는 경우가 있다.
본 기술은, 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 예측 화상의 예측 정밀도를 높일 수 있도록 하는 것이다.
본 기술의 제1 화상 처리 장치는, 행렬 연산을 사용한 인트라 예측을 행할 때, 부호화의 대상의 커런트 예측 블록의 예측 화상 위에 인접하는 상측 인접 화소로서, 참조 화상의 오리지널 화소를 사용해서 보간 처리를 행함으로써, 상기 커런트 예측 블록의 예측 화상을 생성하는 인트라 예측부와, 상기 인트라 예측부에 의해 생성된 상기 예측 화상을 사용하여, 상기 커런트 예측 블록을 부호화하는 부호화부를 구비하는 화상 처리 장치이다.
본 기술의 제1 화상 처리 방법은, 행렬 연산을 사용한 인트라 예측을 행할 때, 부호화의 대상의 커런트 예측 블록의 예측 화상 위에 인접하는 상측 인접 화소로서, 참조 화상의 오리지널 화소를 사용해서 보간 처리를 행함으로써, 상기 커런트 예측 블록의 예측 화상을 생성하는 인트라 예측 공정과, 상기 인트라 예측 공정에서 생성된 상기 예측 화상을 사용하여, 상기 커런트 예측 블록을 부호화하는 부호화 공정을 포함하는 화상 처리 방법이다.
본 기술의 제1 화상 처리 장치 및 화상 처리 방법에서는, 행렬 연산을 사용한 인트라 예측을 행할 때, 부호화의 대상의 커런트 예측 블록의 예측 화상 위에 인접하는 상측 인접 화소로서, 참조 화상의 오리지널 화소를 사용해서 보간 처리를 행함으로써, 상기 커런트 예측 블록의 예측 화상이 생성된다. 그리고, 상기 예측 화상을 사용하여, 상기 커런트 예측 블록이 부호화된다.
본 기술의 제2 화상 처리 장치는, 행렬 연산을 사용한 인트라 예측을 행할 때, 복호의 대상의 커런트 예측 블록의 예측 화상 위에 인접하는 상측 인접 화소로서, 참조 화상의 오리지널 화소를 사용해서 보간 처리를 행함으로써, 상기 커런트 예측 블록의 예측 화상을 생성하는 인트라 예측부와, 상기 인트라 예측부에 의해 생성된 상기 예측 화상을 사용하여, 상기 커런트 예측 블록을 복호하는 복호부를 구비하는 화상 처리 장치이다.
본 기술의 제2 화상 처리 방법은, 행렬 연산을 사용한 인트라 예측을 행할 때, 복호의 대상의 커런트 예측 블록의 예측 화상 위에 인접하는 상측 인접 화소로서, 참조 화상의 오리지널 화소를 사용해서 보간 처리를 행함으로써, 상기 커런트 예측 블록의 예측 화상을 생성하는 인트라 예측 공정과, 상기 인트라 예측 공정에서 생성된 상기 예측 화상을 사용하여, 상기 커런트 예측 블록을 복호하는 복호 공정을 포함하는 화상 처리 방법이다.
본 기술의 제2 화상 처리 장치 및 화상 처리 방법에서는, 행렬 연산을 사용한 인트라 예측을 행할 때, 복호의 대상의 커런트 예측 블록의 예측 화상 위에 인접하는 상측 인접 화소로서, 참조 화상의 오리지널 화소를 사용해서 보간 처리를 행함으로써, 상기 커런트 예측 블록의 예측 화상이 생성된다. 그리고, 상기 예측 화상을 사용하여, 상기 커런트 예측 블록이 복호된다.
또한, 화상 처리 장치는, 독립된 장치이어도 되고, 1개의 장치를 구성하고 있는 내부 블록이어도 된다.
또한, 화상 처리 장치는, 컴퓨터에 프로그램을 실행시킴으로써 실현할 수 있다. 프로그램은, 기록 매체에 기록하거나 또는 전송 매체를 통해서 전송함으로써 제공할 수 있다.
도 1은 JVET-N0217에서 제안되어 있는 MIP(Matrix-based Intra Prediction)의 예측 화상의 생성 방법을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 기술을 적용한 화상 처리 시스템의 일 실시 형태의 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 3은 인코더(11)의 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 4는 인코더(11)의 부호화 처리의 예를 설명하는 흐름도이다.
도 5는 디코더(51)의 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 6은 디코더(51)의 복호 처리의 예를 설명하는 흐름도이다.
도 7은 인트라 예측부(34)의 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 8은 예측 화상 생성부(110)가 행하는 MIP의 예측 화상의 생성 처리의 예를 설명하는 흐름도이다.
도 9는 예측 화상 생성부(110)의 MIP의 예측 화상의 생성 방법을 설명하는 도면이다.
도 10은 인트라 예측부(34)의 다른 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 11은 예측 화상 생성부(120)의 MIP의 예측 화상의 생성 방법을 설명하는 도면이다.
도 12는 예측 모드(k)에 따라서 상측 인접 화소 및 좌측 인접 화소로서 선택되는 화소의 예를 도시하는 도면이다.
도 13은 본 기술을 적용한 컴퓨터의 일 실시 형태의 구성예를 도시하는 블록도이다.
<참조 문헌>
본 명세서에서 개시되는 범위는, 실시 형태의 내용에 한정되는 것은 아니고, 출원 당시에 있어서 공지로 되어 있는 이하의 참조 문헌 REF1-REF6의 내용도, 참조에 의해 본 명세서에 원용된다. 즉, 이하의 참조 문헌 REF1-REF6에 기재되어 있는 내용도 서포트 요건에 대해서 판단할 때의 근거가 된다. 예를 들어, Quad-Tree Block Structure, QTBT(Quad Tree Plus Binary Tree) Block Structure, MTT(Multi-type Tree) Block Structure가 발명의 상세한 설명에서 직접적으로 정의되어 있지 않은 경우에도, 본 개시의 범위 내이며, 청구범위의 서포트 요건을 충족시키는 것으로 한다. 또한, 예를 들어 파싱(Parsing), 신택스(Syntax), 시맨틱스(Semantics) 등의 기술용어에 대해서도 마찬가지로, 발명의 상세한 설명에서 직접적으로 정의되어 있지 않은 경우에도, 본 개시의 범위 내이며, 청구범위의 서포트 요건을 충족시키는 것으로 한다.
REF1: Recommendation ITU-T H.264(04/2017) "Advanced video coding for generic audiovisual services", April 2017
REF2: Recommendation ITU-T H.265(02/2018) "High efficiency video coding", February 2018
REF3: Benjamin Bross, Jianle Chen, Shan Liu, Versatile Video Coding(Draft 5), JVET-N1001-v7(version 7-date 2019-05-29)
REF4: Jianle Chen, Yan Ye, Seung Hwan Kim, Algorithm description for Versatile Video Coding and Test Model 5(VTM 5), JVET-N1002-v1
REF5: JVET-N0217-v3: CE3: Affine linear weighted intra prediction (CE3-4.1, CE3-4.2)(version 7-date 2019-01-17)
REF6: JVET-M0043-v2: CE3: Affine linear weighted intra prediction(test 1.2.1, test 1.2.2)(version 2-date 2019-01-09)
<정의>
인접한다는 것은, 주목하는 커런트 화소에 대하여 1화소분(1라인분) 인접하는 경우뿐만 아니라, 복수 화소분(복수 라인분) 인접하는 경우를 포함한다. 따라서, 인접하는 화소란, 커런트 화소에 직접 인접하는 1화소분의 위치의 화소 외에, 커런트 화소에 연속적으로 인접하는 복수 화소분의 위치의 화소를 포함한다.
다운 샘플이란, 화소수를 적게 하는 것을 의미한다. 따라서, 다운 샘플에는, 평균이나 메디안 등의 연산을 사용해서 화소수를 적게 하는 것이나, 연산 없이 화소수를 적게 하는 것이 포함된다.
예측 블록이란, 인트라 예측을 행할 때의 처리 단위가 되는 블록(PU(Prediction Unit))을 의미하며, 예측 블록 내의 서브 블록도 포함한다. 예측 블록, 직교 변환을 행할 때의 처리 단위가 되는 직교 변환 블록(TU(Transform Unit)), 부호화를 행할 때의 처리 단위가 되는 부호화 블록(CU(Coding Unit))이, 동일한 블록으로 통일화되어 있는 경우, 예측 블록, 직교 변환 블록 및 부호화 블록은, 동일한 블록을 의미한다.
인트라 예측의 예측 모드란, 인트라 예측을 행할 때의 모드 번호, 예측 블록의 블록 사이즈, 행렬 연산을 사용한 인트라 예측(MIP(Matrix-based Intra Prediction))의 모드 번호, 행렬 연산을 행할 때 사용하는 행렬의 종류, 행렬 연산을 행할 때 사용하는 행렬의 사이즈의 종류 등의, 인트라 예측에 관련된 다양한 사항을 포괄적으로 포함하는 정보를 의미한다.
본 기술에서는, 복수의 패턴을 식별하는 식별 데이터를, 화상을 부호화해서 얻어지는 비트 스트림의 신택스로서 설정할 수 있다. 비트 스트림에는, 다양한 패턴을 식별하는 식별 데이터를 포함할 수 있다.
식별 데이터로서는, 예를 들어 인트라 예측의 예측 화상의 생성에 있어서, 예측 블록에 인접하는 인접 화소로서, 참조 화상의 오리지널 화소(의 화소값)를 사용할지, 또는 다운 샘플된 화소(의 화소값)를 사용할지를 식별하는 데이터를 채용할 수 있다. 또한, 식별 데이터로서는, 예를 들어 예측 블록의 예측 화상 위에 인접하는 상측 인접 화소 및 좌측에 인접하는 좌측 인접 화소 각각으로서, 참조 화상의 오리지널 화소를 사용할지, 또는 다운 샘플된 화소를 사용할지를 식별하는 데이터를 채용할 수 있다.
비트 스트림에 식별 데이터를 포함할 경우, 그 비트 스트림을 복호하는 디코더에서는, 식별 데이터를 파싱해서 참조함으로써, 보다 효율적으로 처리를 행하는 것이 가능하게 된다.
<JVET-N0217에서 제안되어 있는 예측 화상의 생성 방법>
도 1은, JVET-N0217(참조 문헌 REF5)에서 제안되어 있는 MIP(Matrix-based Intra Prediction)의 예측 화상의 생성 방법을 설명하는 도면이다.
JVET-N0217에서는, MIP에 있어서, 참조 화상(으로 된 복호 화상)의 화소(의 화소값)를 평균화(Averaging)하는 것, 평균화에 의해 얻어지는 평균화 화소를 사용한 행렬 연산(Matrix-Vector-Multiplication)을 행하는 것, 및 행렬 연산의 결과와 평균화 화소를 사용해서 보간 처리(interpolation)를 행함으로써, 예측 화상을 생성하는 것이 제안되어 있다.
여기서, 부호화/복호의 대상의 예측 블록인 커런트 예측 블록 위에 인접하는 참조 화상의 오리지널 화소를, 상측 오리지널 화소라고도 한다. 또한, 커런트 예측 블록의 좌측에 인접하는 참조 화상의 오리지널 화소를, 좌측 오리지널 화소라고도 한다.
또한, 블록의 가로 방향의 사이즈(가로 사이즈)를 W로 나타냄과 함께, 세로 방향의 사이즈(세로 사이즈)를 H로 나타내는 것으로 한다.
도 1에서는, 커런트 예측 블록으로서, W×H=8×8화소의 블록이 채용되어 있다.
평균화에서는, 커런트 예측 블록에 대해서, 참조 화상의 상측 오리지널 화소(의 화소값)(bdrytop)가 평균화되어, 다운 샘플된 화소로서의 복수의 평균화 화소(의 화소값)(bdryred)가 생성된다.
또한, 평균화에서는, 커런트 예측 블록에 대해서, 참조 화상의 좌측 오리지널 화소(bdryleft)가 평균화되어, 다운 샘플된 화소로서의 복수의 평균화 화소(bdryred)가 생성된다.
커런트 예측 블록이, W×H=8×8화소의 블록일 경우, 상측 오리지널 화소(bdrytop)의 평균화, 및 좌측 오리지널 화소(bdryleft)의 평균화에서는, 참조 화상의 인접하는 2개의 오리지널 화소의 평균을 취함으로써, 4개씩의 평균화 화소(bdryred)가 생성된다.
행렬 연산에서는, 인트라 예측의 예측 모드(k)에 따라서, 행렬 연산에 사용하는 행렬(Ak) 및 오프셋(bk)이 설정된다. 그리고, 행렬 연산에서는, 행렬(Ak)과, 평균화로 얻어진 평균화 화소(bdryred)를 요소로 하는 벡터(bdryred)의 승산이 행하여진다. 또한, 행렬 연산에서는, 승산의 결과에, 오프셋(bk)이 가산된다. 이에 의해, 커런트 예측 블록의 예측 화상의 일부 화소(predred)가 생성된다.
보간 처리에서는, 커런트 예측 블록의 예측 화상 위에 인접하는 상측 인접 화소, 커런트 예측 블록의 예측 화상의 좌측에 인접하는 좌측 인접 화소, 및 행렬 연산에서 생성된 커런트 예측 블록의 예측 화상의 일부 화소(predred)를 사용해서 보간이 행하여져, 예측 화상의 나머지 화소가 생성된다.
예측 화상의 상측 인접 화소로서는, 참조 화상의 평균화 화소(bdryred) 중, 상측 오리지널 화소(bdrytop)를 사용해서 생성된 평균화 화소(bdrytop red)가 사용된다.
예측 화상의 좌측 인접 화소로서는, 참조 화상의 좌측 오리지널 화소(bdryleft)가 사용된다.
여기서, 좌측으로부터 x번째이며, 위에서부터 y번째의 화소의 위치를, (x-1, y-1)로 나타내고, 위치(x-1, y-1)의 화소를, 화소(x-1, y-1)라고도 기재한다.
커런트 예측 블록이, W×H=8×8화소의 블록일 경우, 행렬 연산에서 생성되는 예측 화상의 일부 화소(predred)는, 커런트 예측 블록의 예측 화상의 화소 중, x-1 및 y-1이 홀수인 위치의 화소(x-1, y-1)(도면 중, 사선을 부여해서 나타냄)이다.
보간 처리에서는, 커런트 예측 블록의 예측 화상 위에 인접하는 x-1이 홀수인 위치의 4개의 상측 인접 화소로서, 4개의 평균화 화소(bdrytop red)가 배치된다. 또한, 커런트 예측 블록의 예측 화상의 좌측에 인접하는 8개의 좌측 인접 화소로서, 8개의 좌측 오리지널 화소(bdryleft)가 배치된다.
그리고, 상측 인접 화소로서의 평균화 화소(bdrytop red), 및 행렬 연산에서 생성된 화소(predred)인, x-1 및 y-1이 홀수인 위치의 화소(x-1, y-1)를 사용한 세로(수직) 방향의 보간에 의해, 예측 화상의, x-1이 홀수이고, y-1이 짝수인 위치의 화소가 생성된다.
또한, 좌측 인접 화소로서의 좌측 오리지널 화소(bdryleft), 행렬 연산에서 생성된 화소(predred), 및 세로 방향의 보간에 의해 생성된 화소를 사용한 가로(수평 방향)의 보간에 의해, 예측 화상의 나머지 화소가 생성된다.
그리고, 보간 처리에 의해 생성된 화소와, 행렬 연산에 의해 생성된 화소를 합침으로써, 커런트 예측 블록의 예측 화상(pred)이 생성된다.
JVET-N0217에서는, 보간 처리에 있어서, 커런트 예측 블록의 예측 화상 위에 인접하는 상측 인접 화소로서, 참조 화상의 상측 오리지널 화소(bdrytop)를 사용해서 생성된 평균화 화소(bdrytop red)가 사용된다.
즉, 보간 처리가, 참조 화상의 실제 화소(오리지널 화소) 그 자체가 아닌 화소를 사용해서 행하여진다.
이 때문에, 행렬 연산 후, 보간 처리를 행할 때 사용되는 평균화 화소(bdrytop red)를 보유해 둘 필요가 있어, 그 보유를 위한 기억 영역(메모리)이 필요해진다.
또한, 보간 처리가, 항상, 평균화 화소(bdrytop red)를, 상측 인접 화소로서 사용해서 행해지기 때문에, 예측 블록의 화소와, 평균화 화소(bdrytop red)를 사용해서 생성되는 예측 화상의 화소의 상관이 저하되어, 인트라 예측의 예측 정밀도, 즉, 예측 화상의 예측 정밀도를 높일 수 없는 것, 또는 예측 정밀도가 저하될 우려가 있다.
그래서, 본 기술에서는, 보간 처리에 있어서, 상측 인접 화소로서, 참조 화상의 상측 오리지널 화소(bdrytop)를 사용함으로써, 예측 화상의 예측 정밀도를 높인다.
<본 기술을 적용한 화상 처리 시스템>
도 2는, 본 기술을 적용한 화상 처리 시스템의 일 실시 형태의 구성예를 도시하는 블록도이다.
화상 처리 시스템(10)은, 인코더(11)로서의 화상 처리 장치, 및 디코더(51)로서의 화상 처리 장치를 갖는다.
인코더(11)는, 그것에 공급되는 부호화 대상의 원화상을 부호화하고, 그 부호화에 의해 얻어지는 부호화 비트 스트림을 출력한다. 부호화 비트 스트림은, 도시하지 않은 기록 매체 또는 전송 매체를 통해서 디코더(51)에 공급된다.
디코더(51)는, 그것에 공급되는 부호화 비트 스트림을 복호하고, 그 복호에 의해 얻어지는 복호 화상을 출력한다.
<인코더(11)의 구성예>
도 3은, 도 2의 인코더(11)의 구성예를 도시하는 블록도이다.
또한, 이하 설명하는 블록도에 대해서는, 도면이 번잡해지는 것을 피하기 위해서, 각 블록의 처리에서 필요해지는 정보(데이터)를 공급하는 선의 기재를 적절히 생략한다.
도 3에서, 인코더(11)는, A/D 변환부(21), 재배열 버퍼(22), 연산부(23), 직교 변환부(24), 양자화부(25), 가역 부호화부(26) 및 축적 버퍼(27)를 갖는다. 또한, 인코더(11)는, 역양자화부(28), 역직교 변환부(29), 연산부(30), 프레임 메모리(32), 선택부(33), 인트라 예측부(34), 움직임 예측 보상부(35), 예측 화상 선택부(36) 및 레이트 제어부(37)를 갖는다. 또한, 인코더(11)는, 디블록 필터(31a), 적응 오프셋 필터(41) 및 ALF(adaptive loop filter)(42)를 갖는다.
A/D 변환부(21)는, 아날로그 신호의 원화상(부호화 대상)을 디지털 신호의 원화상으로 A/D 변환하여, 재배열 버퍼(22)에 공급해서 기억시킨다. 또한, 인코더(11)에 디지털 신호의 원화상이 공급될 경우에는, 인코더(11)는, A/D 변환부(21)를 마련하지 않고 구성할 수 있다.
재배열 버퍼(22)는, 원화상의 프레임을, GOP(Group Of Picture)에 따라서 표시순에서 부호화(복호)순으로 재배열하여, 연산부(23), 인트라 예측부(34) 및 움직임 예측 보상부(35)에 공급한다.
연산부(23)는, 재배열 버퍼(22)로부터의 원화상으로부터, 예측 화상 선택부(36)를 통해서 인트라 예측부(34) 또는 움직임 예측 보상부(35)로부터 공급되는 예측 화상을 감산하고, 그 감산에 의해 얻어지는 잔차(예측 잔차)를 직교 변환부(24)에 공급한다.
직교 변환부(24)는, 연산부(23)로부터 공급되는 잔차에 대하여, 이산 코사인 변환이나 카루넨 루베 변환 등의 직교 변환을 실시하고, 그 직교 변환에 의해 얻어지는 직교 변환 계수를 양자화부(25)에 공급한다.
양자화부(25)는, 직교 변환부(24)로부터 공급되는 직교 변환 계수를 양자화한다. 양자화부(25)는, 레이트 제어부(37)로부터 공급되는 부호량의 목표값(부호량 목표값)에 기초하여 양자화 파라미터를 설정하여, 직교 변환 계수의 양자화를 행한다. 양자화부(25)는, 양자화된 직교 변환 계수인 부호화 데이터를, 가역 부호화부(26)에 공급한다.
가역 부호화부(26)는, 양자화부(25)로부터의 부호화 데이터로서의 양자화된 직교 변환 계수를 소정의 가역 부호화 방식으로 부호화한다.
또한, 가역 부호화부(26)는, 인코더(11)에서의 예측 부호화에 관한 부호화 정보 중, 복호 장치(170)에서의 복호에 필요한 부호화 정보를 각 블록으로부터 취득한다.
여기서, 부호화 정보로서는, 예를 들어 인트라 예측이나 인터 예측의 예측 모드, 움직임 벡터 등의 움직임 정보, 부호량 목표값, 양자화 파라미터, 픽처 타입(I, P, B), 디블록 필터(31a) 및 적응 오프셋 필터(41)의 필터 파라미터 등이 있다.
예측 모드는, 인트라 예측부(34)나 움직임 예측 보상부(35)로부터 취득할 수 있다. 움직임 정보는, 움직임 예측 보상부(35)로부터 취득할 수 있다. 디블록 필터(31a) 및 적응 오프셋 필터(41)의 필터 파라미터는, 디블록 필터(31a) 및 적응 오프셋 필터(41)로부터 각각 취득할 수 있다.
가역 부호화부(26)는, 부호화 정보를, 예를 들어 CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding)나 CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding) 등의 가변 길이 부호화 또는 산술 부호화와 그 밖의 가역 부호화 방식으로 부호화하고, 부호화 후의 부호화 정보, 및 양자화부(25)로부터의 부호화 데이터를 포함하는(다중화한) 부호화 비트 스트림을 생성하여, 축적 버퍼(27)에 공급한다.
여기서, 이상의 연산부(23) 내지 가역 부호화부(26)가, 화상을 부호화하는 부호화부로서 기능한다.
축적 버퍼(27)는, 가역 부호화부(26)로부터 공급되는 부호화 비트 스트림을 일시적으로 축적한다. 축적 버퍼(27)에 축적된 부호화 비트 스트림은, 소정의 타이밍에 판독되어 전송된다.
양자화부(25)에 있어서 양자화된 직교 변환 계수인 부호화 데이터는, 가역 부호화부(26)에 공급되는 것 외에, 역양자화부(28)에도 공급된다. 역양자화부(28)는, 양자화된 직교 변환 계수를, 양자화부(25)에 의한 양자화에 대응하는 방법으로 역양자화하고, 그 역양자화에 의해 얻어지는 직교 변환 계수를, 역직교 변환부(29)에 공급한다.
역직교 변환부(29)는, 역양자화부(28)로부터 공급되는 직교 변환 계수를, 직교 변환부(24)에 의한 직교 변환 처리에 대응하는 방법으로 역직교 변환하고, 그 역직교 변환의 결과 얻어지는 잔차를, 연산부(30)에 공급한다.
연산부(30)는, 역직교 변환부(29)로부터 공급되는 잔차에, 예측 화상 선택부(36)를 통해서 인트라 예측부(34) 또는 움직임 예측 보상부(35)로부터 공급되는 예측 화상을 가산하고, 이에 의해, 원화상을 복호한 복호 화상(의 일부)을 얻어서 출력한다.
연산부(30)가 출력하는 복호 화상은, 디블록 필터(31a) 또는 프레임 메모리(32)에 공급된다.
프레임 메모리(32)는, 연산부(30)로부터 공급되는 복호 화상, 및 ALF(42)로부터 공급되는, 디블록 필터(31a), 적응 오프셋 필터(41), 및 ALF(42)가 적용된 복호 화상(필터 화상)을 일시 기억한다. 프레임 메모리(32)에 기억된 복호 화상은, 필요한 타이밍에, 예측 화상의 생성에 사용되는 참조 화상으로서 선택부(33)에 공급된다.
선택부(33)는, 프레임 메모리(32)로부터 공급되는 참조 화상의 공급처를 선택한다. 인트라 예측부(34)에서 인트라 예측이 행하여지는 경우, 선택부(33)는, 프레임 메모리(32)로부터 공급되는 참조 화상을, 인트라 예측부(34)에 공급한다. 움직임 예측 보상부(35)에서 인터 예측이 행하여지는 경우, 선택부(33)는, 프레임 메모리(32)로부터 공급되는 참조 화상을, 움직임 예측 보상부(35)에 공급한다.
인트라 예측부(34)는, 재배열 버퍼(22)로부터 공급되는 원화상과, 선택부(33)를 통해서 프레임 메모리(32)로부터 공급되는 참조 화상을 사용하여, 인트라 예측(화면 내 예측)을 행한다. 인트라 예측부(34)는, 소정의 비용 함수에 기초하여, 최적의 인트라 예측의 예측 모드를 선택하고, 그 최적의 인트라 예측의 예측 모드에서 참조 화상으로부터 생성된 예측 화상을, 예측 화상 선택부(36)에 공급한다. 또한, 인트라 예측부(34)는, 비용 함수에 기초하여 선택된 인트라 예측의 예측 모드를, 가역 부호화부(26) 등에 적절히 공급한다.
움직임 예측 보상부(35)는, 재배열 버퍼(22)로부터 공급되는 원화상과, 선택부(33)를 통해서 프레임 메모리(32)로부터 공급되는 참조 화상을 사용하여, 움직임 예측을 행한다. 또한, 움직임 예측 보상부(35)는, 움직임 예측에 의해 검출되는 움직임 벡터에 따라서 움직임 보상을 행하여, 예측 화상을 생성한다. 움직임 예측 보상부(35)는, 미리 준비된 복수의 인터 예측의 예측 모드에서 인터 예측을 행하여, 참조 화상으로부터 예측 화상을 생성한다.
움직임 예측 보상부(35)는, 소정의 비용 함수에 기초하여, 복수의 인터 예측의 예측 모드로부터, 최적의 인터 예측의 예측 모드를 선택한다. 또한, 움직임 예측 보상부(35)는, 최적의 인터 예측의 예측 모드에서 생성된 예측 화상을, 예측 화상 선택부(36)에 공급한다.
또한, 움직임 예측 보상부(35)는, 비용 함수에 기초하여 선택된 최적의 인터 예측의 예측 모드나, 그 인터 예측의 예측 모드에서 부호화된 부호화 데이터를 복호할 때 필요한 움직임 벡터 등의 움직임 정보 등을, 가역 부호화부(26)에 공급한다.
예측 화상 선택부(36)는, 연산부(23) 및 연산부(30)에 공급하는 예측 화상의 공급원을, 인트라 예측부(34) 및 움직임 예측 보상부(35) 중에서 선택하고, 그 선택한 쪽의 공급원으로부터 공급되는 예측 화상을, 연산부(23) 및 연산부(30)에 공급한다.
레이트 제어부(37)는, 축적 버퍼(27)에 축적된 부호화 비트 스트림의 부호량에 기초하여, 오버플로 혹은 언더플로가 발생하지 않도록, 양자화부(25)의 양자화 동작의 레이트를 제어한다. 즉, 레이트 제어부(37)는, 축적 버퍼(27)의 오버플로 및 언더플로가 생기지 않도록, 부호화 비트 스트림의 목표 부호량을 설정하여, 양자화부(25)에 공급한다.
디블록 필터(31a)는, 연산부(30)로부터의 복호 화상에, 디블록 필터를 필요에 따라서 적용하여, 디블록 필터가 적용된 복호 화상(필터 화상) 또는 디블록 필터가 적용되지 않은 복호 화상을, 적응 오프셋 필터(41)에 공급한다.
적응 오프셋 필터(41)는, 디블록 필터(31a)로부터의 복호 화상에, 적응 오프셋 필터를 필요에 따라서 적용하여, 적응 오프셋 필터가 적용된 복호 화상(필터 화상) 또는 적응 오프셋 필터가 적용되지 않은 복호 화상을, ALF(42)에 공급한다.
ALF(42)는, 적응 오프셋 필터(41)로부터의 복호 화상에, ALF를 필요에 따라서 적용하여, ALF가 적용된 복호 화상 또는 ALF가 적용되지 않은 복호 화상을, 프레임 메모리(32)에 공급한다.
<부호화 처리>
도 4는, 도 3의 인코더(11)의 부호화 처리의 예를 설명하는 흐름도이다.
또한, 도 4에 도시하는 부호화 처리의 각 스텝의 순번은, 설명의 편의상의 순번이며, 실제의 부호화 처리의 각 스텝은, 적절하게 병렬적으로, 필요한 순번으로 행하여진다. 후술하는 처리에 대해서도 마찬가지이다.
인코더(11)에서는, 스텝 S11에서, A/D 변환부(21)는 원화상을 A/D 변환하여, 재배열 버퍼(22)에 공급하고, 처리는 스텝 S12로 진행된다.
스텝 S12에서, 재배열 버퍼(22)는, A/D 변환부(21)로부터의 원화상을 기억하여, 부호화순으로 재배열해서 출력하고, 처리는 스텝 S13으로 진행된다.
스텝 S13에서는, 인트라 예측부(34)는 인트라 예측을 행하고, 처리는 스텝 S14로 진행된다. 스텝 S14에서, 움직임 예측 보상부(35)는, 움직임 예측이나 움직임 보상을 행하는 인터 예측을 행하고, 처리는 스텝 S15로 진행된다.
인트라 예측부(34)의 인트라 예측, 및 움직임 예측 보상부(35)의 인터 예측에서는, 각종 예측 모드의 비용 함수가 연산됨과 함께, 예측 화상이 생성된다.
스텝 S15에서는, 예측 화상 선택부(36)는, 인트라 예측부(34) 및 움직임 예측 보상부(35)에서 얻어지는 각 비용 함수에 기초하여, 최적의 예측 모드를 결정한다. 그리고, 예측 화상 선택부(36)는, 인트라 예측부(34)에 의해 생성된 예측 화상 및 움직임 예측 보상부(35)에 의해 생성된 예측 화상 중에서 최적의 예측 모드의 예측 화상을 선택해서 출력하고, 처리는 스텝 S15에서 스텝 S16으로 진행된다.
스텝 S16에서는, 연산부(23)는, 재배열 버퍼(22)가 출력하는 원화상인 부호화 대상의 대상 화상과, 예측 화상 선택부(36)가 출력하는 예측 화상의 잔차를 연산하여, 직교 변환부(24)에 공급하고, 처리는 스텝 S17로 진행된다.
스텝 S17에서는, 직교 변환부(24)는, 연산부(23)로부터의 잔차를 직교 변환하여, 그 결과 얻어지는 직교 변환 계수를 양자화부(25)에 공급하고, 처리는 스텝 S18로 진행된다.
스텝 S18에서는, 양자화부(25)는, 직교 변환부(24)로부터의 직교 변환 계수를 양자화하여, 그 양자화에 의해 얻어지는 양자화 계수를, 가역 부호화부(26) 및 역양자화부(28)에 공급하고, 처리는 스텝 S19로 진행된다.
스텝 S19에서는, 역양자화부(28)는, 양자화부(25)로부터의 양자화 계수를 역양자화하여, 그 결과 얻어지는 직교 변환 계수를 역직교 변환부(29)에 공급하고, 처리는 스텝 S20으로 진행된다. 스텝 S20에서는, 역직교 변환부(29)는, 역양자화부(28)로부터의 직교 변환 계수를 역직교 변환하여, 그 결과 얻어지는 잔차를 연산부(30)에 공급하고, 처리는 스텝 S21로 진행된다.
스텝 S21에서는, 연산부(30)는, 역직교 변환부(29)로부터의 잔차와, 예측 화상 선택부(36)가 출력하는 예측 화상을 가산하여, 연산부(23)에서의 잔차의 연산 대상으로 된 원화상에 대응하는 복호 화상을 생성한다. 연산부(30)는, 복호 화상을 디블록 필터(31a)에 공급하고, 처리는 스텝 S21에서 스텝 S22로 진행된다.
스텝 S22에서는, 디블록 필터(31a)는, 연산부(30)로부터의 복호 화상에 디블록 필터를 적용하여, 그 결과 얻어지는 필터 화상을 적응 오프셋 필터(41)에 공급하고, 처리는 스텝 S23으로 진행된다.
스텝 S23에서는, 적응 오프셋 필터(41)는, 디블록 필터(31a)로부터의 필터 화상에 적응 오프셋 필터를 적용하여, 그 결과 얻어지는 필터 화상을 ALF(42)에 공급하고, 처리는 스텝 S24로 진행된다.
스텝 S24에서는, ALF(42)는, 적응 오프셋 필터(41)로부터의 필터 화상에 ALF를 적용하여, 그 결과 얻어지는 필터 화상을 프레임 메모리(32)에 공급하고, 처리는 스텝 S25로 진행된다.
스텝 S25에서는, 프레임 메모리(32)는, ALF(42)로부터 공급되는 필터 화상을 기억하고, 처리는 스텝 S26으로 진행된다. 프레임 메모리(32)에 기억된 필터 화상은, 스텝 S13이나 S14에서, 예측 화상을 생성하는 기반이 되는 참조 화상으로서 사용된다.
스텝 S26에서는, 가역 부호화부(26)는, 양자화부(25)로부터의 양자화 계수인 부호화 데이터를 부호화하고, 그 부호화 데이터를 포함하는 부호화 비트 스트림을 생성한다. 또한, 가역 부호화부(26)는, 양자화부(25)에서의 양자화에 사용된 양자화 파라미터나, 인트라 예측부(34)에서의 인트라 예측에서 얻어진 예측 모드, 움직임 예측 보상부(35)에서의 인터 예측에서 얻어진 예측 모드나 움직임 정보, 디블록 필터(31a) 및 적응 오프셋 필터(41)의 필터 파라미터 등의 부호화 정보를 필요에 따라서 부호화하여, 부호화 비트 스트림에 포함한다.
그리고, 가역 부호화부(26)는, 부호화 비트 스트림을 축적 버퍼(27)에 공급하고, 처리는 스텝 S26에서 스텝 S27로 진행된다.
스텝 S27에서, 축적 버퍼(27)는, 가역 부호화부(26)로부터의 부호화 비트 스트림을 축적하고, 처리는 스텝 S28로 진행된다. 축적 버퍼(27)에 축적된 부호화 비트 스트림은, 적절히 판독되어서 전송된다.
스텝 S28에서는, 레이트 제어부(37)는, 축적 버퍼(27)에 축적되어 있는 부호화 비트 스트림의 부호량(발생 부호량)에 기초하여, 오버플로 또는 언더플로가 발생하지 않도록, 양자화부(25)의 양자화 동작의 레이트를 제어하고, 부호화 처리는 종료된다.
<디코더(51)의 구성예>
도 5는, 도 2의 디코더(51)의 상세한 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 5에서, 디코더(51)는, 축적 버퍼(61), 가역 복호부(62), 역양자화부(63), 역직교 변환부(64), 연산부(65), 재배열 버퍼(67) 및 D/A 변환부(68)를 갖는다. 또한, 디코더(51)는, 프레임 메모리(69), 선택부(70), 인트라 예측부(71), 움직임 예측 보상부(72) 및 선택부(73)를 갖는다. 또한, 디코더(51)는, 디블록 필터(31b), 적응 오프셋 필터(81) 및 ALF(82)를 갖는다.
축적 버퍼(61)는, 인코더(11)로부터 전송되어 오는 부호화 비트 스트림을 일시 축적하고, 소정의 타이밍에 있어서, 그 부호화 비트 스트림을 가역 복호부(62)에 공급한다.
가역 복호부(62)는, 축적 버퍼(61)로부터의 부호화 비트 스트림을 수신하여, 도 3의 가역 부호화부(26)의 부호화 방식에 대응하는 방식으로 복호한다.
그리고, 가역 복호부(62)는, 부호화 비트 스트림의 복호 결과에 포함되는 부호화 데이터로서의 양자화 계수를, 역양자화부(63)에 공급한다.
또한, 가역 복호부(62)는, 파싱을 행하는 기능을 갖는다. 가역 복호부(62)는, 부호화 비트 스트림의 복호 결과에 포함되는 필요한 부호화 정보를 파싱하고, 부호화 정보를, 인트라 예측부(71)나, 움직임 예측 보상부(72), 디블록 필터(31b), 적응 오프셋 필터(81)와 그 밖의 필요한 블록에 공급한다.
역양자화부(63)는, 가역 복호부(62)로부터의 부호화 데이터로서의 양자화 계수를, 도 3의 양자화부(25)의 양자화 방식에 대응하는 방식으로 역양자화하고, 그 역양자화에 의해 얻어지는 직교 변환 계수를 역직교 변환부(64)에 공급한다.
역직교 변환부(64)는, 역양자화부(63)로부터 공급되는 직교 변환 계수를, 도 3의 직교 변환부(24)의 직교 변환 방식에 대응하는 방식으로 역직교 변환하고, 그 결과 얻어지는 잔차를 연산부(65)에 공급한다.
연산부(65)에는, 역직교 변환부(64)로부터 잔차가 공급되는 것 외에, 선택부(73)를 통해서, 인트라 예측부(71) 또는 움직임 예측 보상부(72)로부터 예측 화상이 공급된다.
연산부(65)는, 역직교 변환부(64)로부터의 잔차와, 선택부(73)로부터의 예측 화상을 가산하여, 복호 화상을 생성하고, 디블록 필터(31b)에 공급한다.
여기서, 이상의 가역 복호부(62) 내지 연산부(65)가 화상을 복호하는 복호부를 구성한다.
재배열 버퍼(67)는, ALF(82)로부터 공급되는 복호 화상을 일시 기억하고, 복호 화상의 프레임(픽처)의 배열을, 부호화(복호)순에서 표시순으로 재배열하여, D/A 변환부(68)에 공급한다.
D/A 변환부(68)는, 재배열 버퍼(67)로부터 공급되는 복호 화상을 D/A 변환하여, 도시하지 않은 디스플레이에 출력해서 표시시킨다. 또한, 디코더(51)에 접속되는 기기가 디지털 신호의 화상을 접수할 경우에는, 디코더(51)는, D/A 변환부(68)를 마련하지 않고 구성할 수 있다.
프레임 메모리(69)는, ALF(82)로부터 공급되는 복호 화상을 일시 기억한다. 또한, 프레임 메모리(69)는, 소정의 타이밍에 있어서, 또는 인트라 예측부(71)나 움직임 예측 보상부(72) 등의 외부의 요구에 기초하여, 복호 화상을, 예측 화상의 생성에 사용하는 참조 화상으로서 선택부(70)에 공급한다.
선택부(70)는, 프레임 메모리(69)로부터 공급되는 참조 화상의 공급처를 선택한다. 선택부(70)는, 인트라 예측에서 부호화된 화상을 복호하는 경우, 프레임 메모리(69)로부터 공급되는 참조 화상을 인트라 예측부(71)에 공급한다. 또한, 선택부(70)는, 인터 예측에서 부호화된 화상을 복호하는 경우, 프레임 메모리(69)로부터 공급되는 참조 화상을 움직임 예측 보상부(72)에 공급한다.
인트라 예측부(71)는, 가역 복호부(62)로부터 공급되는 부호화 정보에 포함되는 예측 모드에 따라서, 도 3의 인트라 예측부(34)와 마찬가지로, 프레임 메모리(69)로부터 선택부(70)를 통해서 공급되는 참조 화상을 사용해서 인트라 예측을 행한다. 그리고, 인트라 예측부(71)는, 인트라 예측에 의해 얻어지는 예측 화상을 선택부(73)에 공급한다.
움직임 예측 보상부(72)는, 가역 복호부(62)로부터 공급되는 부호화 정보에 포함되는 예측 모드에 따라서, 도 3의 움직임 예측 보상부(35)와 마찬가지로, 프레임 메모리(69)로부터 선택부(70)를 통해서 공급되는 참조 화상을 사용해서 인터 예측을 행한다. 인터 예측은, 가역 복호부(62)로부터 공급되는 부호화 정보에 포함되는 움직임 정보 등을 필요에 따라 사용해서 행하여진다.
움직임 예측 보상부(72)는, 인터 예측에 의해 얻어지는 예측 화상을 선택부(73)에 공급한다.
선택부(73)는, 인트라 예측부(71)로부터 공급되는 예측 화상, 또는 움직임 예측 보상부(72)로부터 공급되는 예측 화상을 선택하여, 연산부(65)에 공급한다.
디블록 필터(31b)는, 가역 복호부(62)로부터 공급되는 부호화 정보에 포함되는 필터 파라미터에 따라서, 연산부(65)로부터의 복호 화상에 디블록 필터를 적용한다. 디블록 필터(31b)는, 디블록 필터가 적용된 복호 화상(필터 화상), 또는 디블록 필터가 적용되지 않은 복호 화상을, 적응 오프셋 필터(81)에 공급한다.
적응 오프셋 필터(81)는, 가역 복호부(62)로부터 공급되는 부호화 정보에 포함되는 필터 파라미터에 따라서, 디블록 필터(31b)로부터의 복호 화상에, 적응 오프셋 필터를 필요에 따라 적용한다. 적응 오프셋 필터(81)는, 적응 오프셋 필터가 적용된 복호 화상(필터 화상), 또는 적응 오프셋 필터가 적용되지 않은 복호 화상을 ALF(82)에 공급한다.
ALF(82)는, 적응 오프셋 필터(81)로부터의 복호 화상에, ALF를 필요에 따라 적용하여, ALF가 적용된 복호 화상 또는 ALF가 적용되지 않은 복호 화상을, 재배열 버퍼(67) 및 프레임 메모리(69)에 공급한다.
<복호 처리>
도 6은, 도 5의 디코더(51)의 복호 처리의 예를 설명하는 흐름도이다.
복호 처리에서는, 스텝 S51에서, 축적 버퍼(61)는, 인코더(11)로부터 전송되어 오는 부호화 비트 스트림을 일시 축적하여, 적절히 가역 복호부(62)에 공급하고, 처리는 스텝 S52로 진행된다.
스텝 S52에서는, 가역 복호부(62)는, 축적 버퍼(61)로부터 공급되는 부호화 비트 스트림을 수취해서 복호하고, 부호화 비트 스트림의 복호 결과에 포함되는 부호화 데이터로서의 양자화 계수를, 역양자화부(63)에 공급한다.
또한, 가역 복호부(62)는, 부호화 비트 스트림의 복호 결과에 포함되는 부호화 정보를 파싱한다. 그리고, 가역 복호부(62)는, 필요한 부호화 정보를, 인트라 예측부(71)나, 움직임 예측 보상부(72), 디블록 필터(31b), 적응 오프셋 필터(81)와 그 밖의 필요한 블록에 공급한다.
그리고, 처리는, 스텝 S52에서 스텝 S53으로 진행되어, 인트라 예측부(71) 또는 움직임 예측 보상부(72)가, 프레임 메모리(69)로부터 선택부(70)를 통해서 공급되는 참조 화상, 및 가역 복호부(62)로부터 공급되는 부호화 정보에 따라서, 예측 화상을 생성하는 인트라 예측 또는 인터 예측을 행한다. 그리고, 인트라 예측부(71) 또는 움직임 예측 보상부(72)는, 인트라 예측 또는 인터 예측에 의해 얻어지는 예측 화상을 선택부(73)에 공급하고, 처리는 스텝 S53에서 스텝 S54로 진행된다.
스텝 S54에서는, 선택부(73)는, 인트라 예측부(71) 또는 움직임 예측 보상부(72)로부터 공급되는 예측 화상을 선택하여 연산부(65)에 공급하고, 처리는 스텝 S55로 진행된다.
스텝 S55에서는, 역양자화부(63)는, 가역 복호부(62)로부터의 양자화 계수를 역양자화하여, 그 결과 얻어지는 직교 변환 계수를 역직교 변환부(64)에 공급하고, 처리는 스텝 S56으로 진행된다.
스텝 S56에서는, 역직교 변환부(64)는, 역양자화부(63)로부터의 직교 변환 계수를 역직교 변환하여, 그 결과 얻어지는 잔차를 연산부(65)에 공급하고, 처리는 스텝 S57로 진행된다.
스텝 S57에서는, 연산부(65)는, 역직교 변환부(64)로부터의 잔차와, 선택부(73)로부터의 예측 화상을 가산함으로써 복호 화상을 생성한다. 그리고, 연산부(65)는, 복호 화상을 디블록 필터(31b)에 공급하고, 처리는 스텝 S57에서 스텝 S58로 진행된다.
스텝 S58에서는, 디블록 필터(31b)는, 가역 복호부(62)로부터 공급되는 부호화 정보에 포함되는 필터 파라미터에 따라서, 연산부(65)로부터의 복호 화상에 디블록 필터를 적용한다. 디블록 필터(31b)는, 디블록 필터의 적용 결과 얻어지는 필터 화상을 적응 오프셋 필터(81)에 공급하고, 처리는 스텝 S58에서 스텝 S59로 진행된다.
스텝 S59에서는, 적응 오프셋 필터(81)는, 가역 복호부(62)로부터 공급되는 부호화 정보에 포함되는 필터 파라미터에 따라서, 디블록 필터(31b)로부터의 필터 화상에 적응 오프셋 필터를 적용한다. 적응 오프셋 필터(81)는, 적응 오프셋 필터의 적용 결과 얻어지는 필터 화상을 ALF(82)에 공급하고, 처리는 스텝 S59에서 스텝 S60으로 진행된다.
ALF(82)는, 적응 오프셋 필터(81)로부터의 필터 화상에 ALF를 적용하여, 그 결과 얻어지는 필터 화상을 재배열 버퍼(67) 및 프레임 메모리(69)에 공급하고, 처리는 스텝 S61로 진행된다.
스텝 S61에서는, 프레임 메모리(69)는, ALF(82)로부터 공급되는 필터 화상을 일시 기억하고, 처리는 스텝 S62로 진행된다. 프레임 메모리(69)에 기억된 필터 화상(복호 화상)은, 스텝 S53의 인트라 예측 또는 인터 예측에서, 예측 화상을 생성하는 기반이 되는 참조 화상으로서 사용된다.
스텝 S62에서는, 재배열 버퍼(67)는, ALF(82)로부터 공급되는 필터 화상을 표시순으로 재배열하여 D/A 변환부(68)에 공급하고, 처리는 스텝 S63으로 진행된다.
스텝 S63에서는, D/A 변환부(68)는, 재배열 버퍼(67)로부터의 필터 화상을 D/A 변환하고, 처리는, 복호 처리는 종료된다. D/A 변환 후의 필터 화상(복호 화상)은, 도시하지 않은 디스플레이에 출력되어서 표시된다.
<인트라 예측부(34)의 구성예>
도 7은, 인트라 예측부(34)의 구성예를 도시하는 블록도이다.
또한, 도 7에서는, 인트라 예측부(34) 중, MIP의 예측 화상을 생성하는 부분인 예측 화상 생성부(110)만을 도시하고 있다. 인트라 예측부(71)도, 예측 화상 생성부(110)와 마찬가지의 예측 화상 생성부를 갖는다.
예측 화상 생성부(110)는, 평균화부(111), 행렬 벡터 승산부(112) 및 보간부(113)를 갖는다.
평균화부(111)에는, 커런트 예측 블록에 대해서, 선택부(33)로부터 참조 화상(으로서의 복호 화상)이 공급된다.
평균화부(111)는, 커런트 예측 블록에 관한 참조 화상의 상측 오리지널 화소(의 화소값)를 평균화하고, 다운 샘플된 화소로서의 복수의 평균화 화소(의 화소값)를 생성한다.
또한, 평균화부(111)는, 커런트 예측 블록에 관한 참조 화상의 좌측 오리지널 화소를 평균화하고, 다운 샘플된 화소로서의 복수의 평균화 화소를 생성한다.
평균화부(111)는, 평균화 화소를 행렬 벡터 승산부(112)에 공급한다.
행렬 벡터 승산부(112)에는, 인트라 예측의 예측 모드(k)가 공급된다.
행렬 벡터 승산부(112)는, 예측 모드(k)에 따라, 행렬 연산에 사용하는 행렬(Ak) 및 벡터인 오프셋(bk)을 설정한다. 그리고, 행렬 벡터 승산부(112)는, 행렬 연산으로서, 행렬(Ak)과, 평균화부(111)의 평균화 화소를 요소로 하는 벡터의 승산을 행한다. 또한, 행렬 벡터 승산부(112)는, 행렬 연산으로서, 승산의 결과에 오프셋(bk)의 가산을 행하고, 이에 의해, 커런트 예측 블록의 예측 화상의 일부 화소를 생성하여, 보간부(113)에 공급한다.
보간부(113)에는 참조 화상이 공급된다.
보간부(113)는, 커런트 예측 블록의 예측 화상 위에 인접하는 상측 인접 화소, 커런트 예측 블록의 예측 화상의 좌측에 인접하는 좌측 인접 화소, 및 행렬 벡터 승산부(112)로부터의 커런트 예측 블록의 예측 화상의 일부 화소를 사용해서 보간 처리를 행한다.
보간부(113)는, 보간 처리에 의해, 커런트 예측 블록의 예측 화상의 나머지 화소를 생성하여, 행렬 벡터 승산부(112)로부터의 예측 화상의 일부 화소와 합쳐서, 커런트 예측 블록의 예측 화상을 생성한다(완성시킴).
보간부(113)는, 예측 화상의 상측 인접 화소로서, 참조 화상의 상측 오리지널 화소를 사용함과 함께, 예측 화상의 좌측 인접 화소로서, 참조 화상의 좌측 오리지널 화소를 사용한다.
도 8은, 예측 화상 생성부(110)가 행하는 MIP의 예측 화상의 생성 처리의 예를 설명하는 흐름도이다.
스텝 S111에서, 평균화부(111)는, 참조 화상의 상측 오리지널 화소를 평균화함과 함께, 참조 화상의 좌측 오리지널 화소를 평균화하여, 평균화 화소를 생성한다. 평균화부(111)는, 평균화 화소를 행렬 벡터 승산부(112)에 공급하고, 처리는 스텝 S111에서 스텝 S112로 진행된다.
스텝 S112에서는, 행렬 벡터 승산부(112)는, 예측 모드(k)에 따라, 행렬 연산에 사용하는 행렬(Ak) 및 오프셋(bk)을 설정한다. 또한, 행렬 벡터 승산부(112)는, 행렬(Ak) 및 오프셋(bk)을 사용하여, 평균화부(111)로부터의 평균화 화소를 요소로 하는 벡터를 대상으로 해서 행렬 연산을 행한다.
즉, 행렬 벡터 승산부(112)는, 행렬 연산으로서, 행렬(Ak)과, 평균화부(111)의 평균화 화소를 요소로 하는 벡터의 승산을 행한다. 또한, 행렬 벡터 승산부(112)는, 행렬 연산으로서, 승산의 결과에 오프셋(bk)의 가산을 행한다. 행렬 벡터 승산부(112)는, 이상의 행렬 연산에 의해, 커런트 예측 블록의 예측 화상의 일부 화소를 생성하여 보간부(113)에 공급하고, 처리는 스텝 S112에서 스텝 S113으로 진행된다.
스텝 S113에서는, 보간부(113)는, 상측 인접 화소로서, 참조 화상의 상측 오리지널 화소를 사용함과 함께, 좌측 인접 화소로서, 참조 화상의 좌측 오리지널 화소를 사용하고, 이들 상측 인접 화소 및 좌측 인접 화소, 그리고 행렬 벡터 승산부(112)로부터의 커런트 예측 블록의 예측 화상의 일부 화소를 사용해서 보간 처리를 행한다.
보간부(113)는, 보간 처리에 의해, 커런트 예측 블록의 예측 화상의 나머지 화소를 생성하여, 행렬 벡터 승산부(112)로부터의 예측 화상의 일부 화소와 합쳐서, 커런트 예측 블록의 예측 화상을 생성한다.
도 9는, 예측 화상 생성부(110)의 MIP의 예측 화상의 생성 방법을 설명하는 도면이다.
도 9에서는, 도 1과 마찬가지로, 커런트 예측 블록으로서, W×H=8×8화소의 블록이 채용되어 있다. 단, 예측 블록은, W×H=8×8화소의 블록에 한정되는 것은 아니다.
평균화부(111)는, JVET-N0217과 마찬가지로, 커런트 예측 블록에 대해서, 참조 화상의 상측 오리지널 화소(bdrytop)를 평균화하고, 다운 샘플된 화소로서의 복수의 평균화 화소(bdryred)를 생성한다.
또한, 평균화부(111)는, JVET-N0217과 마찬가지로, 커런트 예측 블록에 대해서, 참조 화상의 좌측 오리지널 화소(bdryleft)를 평균화하고, 다운 샘플된 화소로서의 복수의 평균화 화소(bdryred)를 생성한다.
커런트 예측 블록이, W×H=8×8화소의 블록일 경우, 상측 오리지널 화소(bdrytop)의 평균화는, 참조 화상의 가로 방향으로 인접하는 2개 상측 오리지널 화소(bdrytop)의 평균을 취함으로써 행하여지고, 이에 의해, 4개의 평균화 화소(bdryred)가 생성된다. 마찬가지로, 좌측 오리지널 화소(bdryleft)의 평균화는, 참조 화상의 세로 방향으로 인접하는 2개의 좌측 오리지널 화소(bdryleft)의 평균을 취함으로써 행하여지고, 이에 의해, 4개의 평균화 화소(bdryred)가 생성된다.
여기서, 본 실시 형태에서는, 다운 샘플된 화소로서, 오리지널 화소의 평균을 취함으로써 얻어지는 평균화 화소를 채용하지만, 다운 샘플된 화소는, 평균화 화소에 한정되는 것은 아니다. 즉, 다운 샘플은, 복수의 화소의 평균을 취하는 것 외에, 메디안 등의 평균 이외의 연산을 행하는 것이나, 단순히 화소를 씨닝함으로써 행할 수 있다.
행렬 벡터 승산부(112)는, JVET-N0217과 마찬가지로, 인트라 예측의 예측 모드(k)에 따라 설정되는 행렬(Ak) 및 오프셋(bk)을 사용하여, 평균화 화소(bdryred)를 요소로 하는 벡터(bdryred)를 대상으로 하는 행렬 연산으로서의 식 predred=Ak·bdryred+bk를 연산한다.
즉, 행렬 벡터 승산부(112)는, 행렬 연산으로서, 행렬(Ak)과 평균화 화소(bdryred)를 요소로 하는 벡터(bdryred)의 승산(Ak·bdryred)을 행한다. 또한, 행렬 벡터 승산부(112)는, 승산의 결과(Ak·bdryred)에 오프셋(bk)을 가산한다. 이에 의해, 행렬 벡터 승산부(112)는, 커런트 예측 블록의 예측 화상의 일부 화소(predred)를 생성한다.
보간부(113)는, JVET-N0217과 마찬가지로, 커런트 예측 블록의 예측 화상 위에 인접하는 상측 인접 화소, 커런트 예측 블록의 예측 화상의 좌측에 인접하는 좌측 인접 화소, 및 행렬 연산에서 생성된 커런트 예측 블록의 예측 화상의 일부 화소(predred)를 사용한 보간 처리를 행한다.
보간부(113)는, 보간 처리에 의해, 예측 화상의 나머지 화소(도면 중, 백색 화소)를 생성하여, 행렬 연산에 의해 생성된 화소(predred)를 합침으로써, 커런트 예측 블록의 예측 화상(pred)을 생성한다.
단, JVET-N0217의 보간 처리에서는, 도 1에서 설명한 바와 같이, 예측 화상의 상측 인접 화소로서, 참조 화상의 평균화 화소(bdryred) 중, 상측 오리지널 화소(bdrytop)를 사용해서 생성된 평균화 화소(bdrytop red)가 사용된다.
이에 반해, 보간부(113)의 보간 처리에서는, 예측 화상의 상측 인접 화소로서, 평균화 화소(bdrytop red)가 아니라, 참조 화상의 상측 오리지널 화소(bdrytop) 그 자체가 사용된다.
이상과 같이, 예측 화상 생성부(110)에서는, 상측 인접 화소로서, 참조 화상의 상측 오리지널 화소(bdrytop)를 사용하므로, 상측 인접 화소로서, 평균화 화소를 사용하는 경우에 필요해지는 평균화 화소(의 화소값)(bdrytop red)의 보유를 행하지 않아도 된다. 또한, 상측 인접 화소로서, 참조 화상의 상측 오리지널 화소(bdrytop)를 사용하는 경우에는, 평균화 화소(bdrytop red)를 사용하는 경우에 비하여, 인트라 예측의 예측 정밀도가 높아지는 것을 기대할 수 있다.
<인트라 예측부(34)의 다른 구성예>
도 10은, 인트라 예측부(34)의 다른 구성예를 도시하는 블록도이다.
또한, 도 10에서는, 도 7과 마찬가지로, 인트라 예측부(34) 중, MIP의 예측 화상을 생성하는 부분인 예측 화상 생성부(120)만을 도시하고 있다. 인트라 예측부(71)도, 예측 화상 생성부(120)와 마찬가지의 예측 화상 생성부를 갖는다.
또한, 도면 중, 도 7의 예측 화상 생성부(110)와 대응하는 부분에 대해서는, 동일한 부호를 부여하고 있으며, 이하에서는, 그 설명은 적절히 생략한다.
예측 화상 생성부(120)는, 평균화부(111), 행렬 벡터 승산부(112) 및 보간부(123)를 갖는다.
따라서, 예측 화상 생성부(120)는, 평균화부(111) 및 행렬 벡터 승산부(112)를 갖는 점에서, 도 7의 예측 화상 생성부(110)와 공통된다. 단, 예측 화상 생성부(120)는, 보간부(113) 대신에 보간부(123)를 갖는 점에서, 예측 화상 생성부(110)와 상이하다.
예측 화상 생성부(120)에서는, 보간부(123)에 대하여, 참조 화상과, 행렬 벡터 승산부(112)에서 생성된 커런트 예측 블록의 예측 화상의 일부 화소가 공급됨과 함께, 예측 모드(k)와, 평균화부(111)에서 생성된 평균화 화소가 공급된다.
보간부(123)는, 보간부(113)와 마찬가지로, 예측 화상의 상측 인접 화소 및 좌측 인접 화소, 그리고 행렬 벡터 승산부(112)로부터의 커런트 예측 블록의 예측 화상의 일부 화소를 사용해서 보간 처리를 행하고, 그 보간 처리에 의해 생성되는 예측 화상의 나머지 화소와, 행렬 벡터 승산부(112)로부터의 예측 화상의 일부 화소를 합쳐서 예측 화상을 생성한다.
단, 보간부(123)는, 예측 모드(k)에 따라, 상측 인접 화소로서, 참조 화상의 상측 오리지널 화소를 사용할지, 또는 다운 샘플된 화소로서의 평균화 화소를 사용할지를 선택할 수 있다. 또한, 보간부(123)는, 예측 모드(k)에 따라, 좌측 인접 화소로서, 참조 화상의 좌측 오리지널 화소를 사용할지, 또는 다운 샘플된 화소로서의 평균화 화소를 사용할지를 선택할 수 있다.
도 11은, 예측 화상 생성부(120)의 MIP의 예측 화상의 생성 방법을 설명하는 도면이다.
도 11에서는, 도 9와 마찬가지로, 커런트 예측 블록으로서, W×H=8×8화소의 블록이 채용되어 있다. 단, 예측 블록은, W×H=8×8화소의 블록에 한정되는 것은 아니다.
예측 화상 생성부(120)에서는, 평균화부(111)에서, 예측 화상 생성부(110)와 마찬가지로, 커런트 예측 블록에 대해서, 참조 화상의 상측 오리지널 화소(bdrytop)를 평균화한 평균화 화소(bdryred)와, 좌측 오리지널 화소(bdryleft)를 평균화한 평균화 화소(bdryred)가 생성된다.
또한, 예측 화상 생성부(120)에서는, 행렬 벡터 승산부(112)에서, 예측 화상 생성부(110)와 마찬가지로, 평균화 화소(bdryred)를 요소로 하는 벡터(bdryred)를 대상으로 하는 행렬 연산으로서의 식 predred=Ak·bdryred+bk가 연산되어, 커런트 예측 블록의 예측 화상의 일부 화소(predred)가 생성된다.
그리고, 예측 화상 생성부(120)에서는, 보간부(123)에서, 예측 화상 생성부(110)와 마찬가지로, 커런트 예측 블록의 예측 화상 위에 인접하는 상측 인접 화소, 커런트 예측 블록의 예측 화상의 좌측에 인접하는 좌측 인접 화소, 및 행렬 연산에서 생성된 커런트 예측 블록의 예측 화상의 일부 화소(predred)를 사용한 보간 처리가 행하여지고, 이에 의해, 커런트 예측 블록의 예측 화상(pred)이 생성된다.
단, 보간부(123)에서는, 예측 모드(k)에 따라, 상측 인접 화소로서, 참조 화상의 상측 오리지널 화소(bdrytop)를 사용할지, 또는 다운 샘플된 화소로서의 평균화 화소(bdrytop red)를 사용할지를 선택할 수 있다. 또한, 보간부(123)에서는, 예측 모드(k)에 따라, 좌측 인접 화소로서, 참조 화상의 좌측 오리지널 화소(bdryleft)를 사용할지, 또는 다운 샘플된 화소로서의 평균화 화소(bdryleft red)를 사용할지를 선택할 수 있다.
평균화 화소(bdrytop red)는, 평균화 화소(bdryred) 중, 상측 오리지널 화소(bdrytop)를 사용해서(상측 오리지널 화소(bdrytop)의 평균을 취함으로써) 생성된 평균화 화소이다. 평균화 화소(bdryleft red)는, 좌측 오리지널 화소(bdryleft)를 사용해서 생성된 평균화 화소이다.
보간부(123)는 셀렉터(131 및 132)를 갖는다.
셀렉터(131)에는, 상측 오리지널 화소(bdrytop) 및 평균화 화소(bdrytop red)가 공급된다. 셀렉터(131)는, 예측 모드(k)에 따라, 상측 오리지널 화소(bdrytop) 또는 평균화 화소(bdrytop red)를 선택해서 출력한다. 보간부(123)에서는, 상측 오리지널 화소(bdrytop) 및 평균화 화소(bdrytop red) 중, 셀렉터(131)가 출력하는 쪽의 화소를 상측 인접 화소로서 사용하여, 보간 처리가 행하여진다.
셀렉터(132)에는, 좌측 오리지널 화소(bdryleft) 및 평균화 화소(bdryleft red)가 공급된다. 셀렉터(132)는, 예측 모드(k)에 따라, 좌측 오리지널 화소(bdryleft) 또는 평균화 화소(bdryleft red)를 선택해서 출력한다. 보간부(123)에서는, 좌측 오리지널 화소(bdryleft) 및 평균화 화소(bdryleft red) 중, 셀렉터(132)가 출력하는 쪽의 화소를 좌측 인접 화소로서 사용하여, 보간 처리가 행하여진다.
이상과 같이, 예측 화상 생성부(120)에서, 상측 인접 화소로서, 참조 화상의 상측 오리지널 화소를 사용할지, 혹은 평균화 화소를 사용할지를 선택하는 것, 및/또는, 좌측 인접 화소로서, 참조 화상의 좌측 오리지널 화소를 사용할지, 평균화 화소를 사용할지를 선택할 수 있을 경우에는, 인트라 예측의 예측 정밀도가 더욱 높아지는 것을 기대할 수 있다.
도 12는, 예측 모드(k)에 따라 상측 인접 화소 및 좌측 인접 화소로서 선택되는 화소의 예를 도시하는 도면이다.
여기서, 상측 인접 화소 혹은 좌측 인접 화소 또는 양쪽을, 인접 화소라고도 한다. 또한, 상측 오리지널 화소 혹은 좌측 오리지널 화소 또는 양쪽을, 오리지널 화소라고도 한다.
도 12에서는, 예측 모드(k)가, MIP 모드(의 모드 번호) 및 사이즈 식별자(MipSizeId)를 나타내는 정보를 포함하는 경우에, 그 MIP 모드 및 사이즈 식별자(MipSizeId)에 따라 인접 화소(상측 인접 화소, 좌측 인접 화소)로서 선택되는 화소가 도시되어 있다.
도 12에서, "Original"은, 오리지널 화소(상측 오리지널 화소, 좌측 오리지널 화소)를 나타내고, "Averaged"는, 평균화 화소를 나타낸다. 도 12에 의하면, 예를 들어 MIP 모드가 1이고, 사이즈 식별자(MipSizeId)가 0일 경우, 좌측 인접 화소로서 좌측 오리지널 화소(Original)가 선택되고, 상측 인접 화소로서, 평균적 화소(Averaged)가 선택된다.
사이즈 식별자(MipSizeId)는, MIP에서 사용되는 행렬(Ak)의 사이즈를 나타내는 식별자이며, 커런트 예측 블록의 블록 사이즈에 따라 설정된다. 따라서, 예측 모드(k)가 사이즈 식별자(MipSizeId)를 나타내는 정보를 포함하는 경우, 예측 모드(k)는, 커런트 예측 블록의 블록 사이즈를 나타내는 정보를 포함한다고 할 수 있다.
예측 모드(k)는, 인트라 예측의 예측 방향이나, 방향성 예측, 비방향성 예측(예를 들어, 플레이어 예측이나 DC 예측)을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 인트라 예측의 예측 방향은, 방향성 예측의 참조 방향을 포함한다.
예측 모드(k)가, 방향성 예측을 나타내는 정보를 포함하는 경우, 인접 화소로서, 오리지널 화소 또는 평균화 화소를 선택할 수 있다. 예를 들어, 예측 모드(k)가, 방향성 예측을 나타내는 정보를 포함하는 경우, 그 방향성 예측의 참조 방향에 따라, 인접 화소로서, 오리지널 화소 또는 평균화 화소를 선택할 수 있다.
구체적으로는, 예를 들어 커런트 예측 블록에, 세로 방향의 에지 등의 모양이 존재하고, 방향성 예측의 참조 방향이 세로 방향에 가까울 경우에는, 상측 인접 화소로서 상측 오리지널 화소를 선택할 수 있다. 또한, 예를 들어 커런트 예측 블록에, 가로 방향의 에지 등의 모양이 존재하고, 방향성 예측의 참조 방향이 가로 방향에 가까울 경우에는, 좌측 인접 화소로서 좌측 오리지널 화소를 선택할 수 있다. 이 경우, 예측 정밀도를 높일 수 있다.
예측 모드(k)가, 비방향성 예측을 나타내는 정보를 포함하는 경우, 예를 들어 인트라 예측으로서 DC 예측이 행하여지는 경우, 상측 인접 화소 및 좌측 인접 화소로서, 평균화 화소를 선택할 수 있다.
그 밖에, 예측 화상에 인접하는 인접 화소로 하는 화소의 선택은, 예측 모드(k)에 따라 행하는 것 외에, 인코더(11)에 있어서, 참조 화상이 되는 복호 화상(로컬 디코드 화상)에 대한, 인루프 필터의 적용 유무, 즉, 디블록 필터(31a), 적응 오프셋 필터(41) 및 ALF(42)의 일부 또는 전부가 적용되었는지 여부에 따라서 행할 수 있다. 예를 들어, 시뮬레이션을 행하여, 인루프 필터의 적용 유무에 따라, 비용이 작아지도록 인접 화소로 하는 화소의 선택을 행할 수 있다.
인트라 예측부(34)는, 인트라 예측의 예측 화상의 생성에 있어서, 예측 화상에 인접하는 인접 화소로서, 참조 화상의 오리지널 화소를 사용할지, 또는 다운 샘플된 화소로서의 평균화 화소를 사용할지를 식별하는 식별 데이터를 설정하는 설정부로서 기능시킬 수 있다. 인트라 예측부(34)에서 설정된 식별 데이터는, 예를 들어 부호화 정보의 일부로서, 부호화 비트 스트림에 포함할 수 있다.
식별 데이터에는, 상측 인접 화소로서, 참조 화상의 상측 오리지널 화소를 사용할지, 또는 다운 샘플된 화소로서의 평균화 화소를 사용할지를 식별하는 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 식별 데이터에는, 좌측 인접 화소로서, 참조 화상의 좌측 오리지널 화소를 사용할지, 또는 다운 샘플된 화소로서의 평균화 화소를 사용할지를 식별하는 데이터를 포함할 수 있다.
또한, 인접 화소로서, 참조 화상의 오리지널 화소 또는 다운 샘플된 화소로 서의 평균화 화소를 사용할지는, 예측 모드 등에 따라 선택하는 것이 아니라, 별개의 예측 모드로서 취급하여, 비용이 작아지는 쪽을 선택할 수 있다.
<본 기술을 적용한 컴퓨터의 설명>
이어서, 상술한 인코더(11) 및 디코더(51)의 일련의 처리는, 하드웨어에 의해 행할 수도 있고, 소프트웨어에 의해 행할 수도 있다. 일련의 처리를 소프트웨어에 의해 행하는 경우에는, 그 소프트웨어를 구성하는 프로그램이, 범용의 컴퓨터 등에 인스톨된다.
도 13은, 상술한 일련의 처리를 실행하는 프로그램이 인스톨되는 컴퓨터의 일 실시 형태의 구성예를 도시하는 블록도이다.
프로그램은, 컴퓨터에 내장되어 있는 기록 매체로서의 하드 디스크(905)나 ROM(903)에 미리 기록해 둘 수 있다.
혹은 또한, 프로그램은, 드라이브(909)에 의해 구동되는 리무버블 기록 매체(911)에 저장(기록)해 둘 수 있다. 이러한 리무버블 기록 매체(911)는, 소위 패키지 소프트웨어로서 제공할 수 있다. 여기서, 리무버블 기록 매체(911)로서는, 예를 들어 플렉시블 디스크, CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory), MO(Magneto Optical) 디스크, DVD(Digital Versatile Disc), 자기 디스크, 반도체 메모리 등이 있다.
또한, 프로그램은, 상술한 바와 같은 리무버블 기록 매체(911)로부터 컴퓨터에 인스톨하는 것 외에, 통신망이나 방송망을 통해서 컴퓨터에 다운로드하여, 내장하는 하드 디스크(905)에 인스톨할 수 있다. 즉, 프로그램은, 예를 들어 다운로드 사이트로부터, 디지털 위성 방송용 인공위성을 통해서 컴퓨터에 무선으로 전송하거나, LAN(Local Area Network), 인터넷과 같은 네트워크를 통해서 컴퓨터에 유선으로 전송할 수 있다.
컴퓨터는, CPU(Central Processing Unit)(902)를 내장하고 있으며, CPU(902)에는, 버스(901)를 통해서 입출력 인터페이스(910)가 접속되어 있다.
CPU(902)는, 입출력 인터페이스(910)를 통해서, 유저에 의해 입력부(907)가 조작되거나 함으로써 지령이 입력되면, 그것에 따라서, ROM(Read Only Memory)(903)에 저장되어 있는 프로그램을 실행한다. 혹은, CPU(902)는, 하드 디스크(905)에 저장된 프로그램을, RAM(Random Access Memory)(904)에 로드해서 실행한다.
이에 의해, CPU(902)는, 상술한 흐름도에 따른 처리, 혹은 상술한 블록도의 구성에 의해 행하여지는 처리를 행한다. 그리고, CPU(902)는, 그 처리 결과를, 필요에 따라, 예를 들어 입출력 인터페이스(910)를 통해서, 출력부(906)로부터 출력, 혹은 통신부(908)로부터 송신, 나아가 하드 디스크(905)에 기록시키거나 한다.
또한, 입력부(907)는, 키보드나, 마우스, 마이크 등으로 구성된다. 또한, 출력부(906)는, LCD(Liquid Crystal Display)나 스피커 등으로 구성된다.
여기서, 본 명세서에 있어서, 컴퓨터가 프로그램에 따라서 행하는 처리는, 반드시 흐름도로서 기재된 순서를 따라 시계열로 행하여질 필요는 없다. 즉, 컴퓨터가 프로그램에 따라서 행하는 처리는, 병렬적 혹은 개별로 실행되는 처리(예를 들어, 병렬 처리 혹은 오브젝트에 의한 처리)도 포함한다.
또한, 프로그램은, 하나의 컴퓨터(프로세서)에 의해 처리되는 것이어도 되고, 복수의 컴퓨터에 의해 분산 처리되는 것이어도 된다. 또한, 프로그램은, 먼 곳의 컴퓨터에 전송되어 실행되는 것이어도 된다.
또한, 본 명세서에 있어서, 시스템이란, 복수의 구성 요소(장치, 모듈(부품) 등)의 집합을 의미하며, 모든 구성 요소가 동일 하우징 내에 있는지 여부는 상관없다. 따라서, 별개의 하우징에 수납되어, 네트워크를 통해서 접속되어 있는 복수의 장치, 및 1개의 하우징 내에 복수의 모듈이 수납되어 있는 1개의 장치는, 모두 시스템이다.
또한, 본 기술의 실시 형태는, 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 기술의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.
예를 들어, 본 기술은, 1개의 기능을 네트워크를 통해서 복수의 장치에서 분담, 공동으로 처리하는 클라우드 컴퓨팅의 구성을 취할 수 있다.
또한, 상술한 흐름도에서 설명한 각 스텝은, 1개의 장치에서 실행하는 것 외에, 복수의 장치에서 분담해서 실행할 수 있다.
또한, 1개의 스텝에 복수의 처리가 포함되는 경우에는, 그 1개의 스텝에 포함되는 복수의 처리는, 1개의 장치에서 실행하는 것 외에, 복수의 장치에서 분담해서 실행할 수 있다.
또한, 본 명세서에 기재된 효과는 어디까지나 예시이며 한정되는 것은 아니고, 다른 효과가 있어도 된다.
10: 화상 처리 시스템 11: 인코더
21: A/D 변환부 22: 재배열 퍼버
23: 연산부 24: 직교 변환부
25: 양자화부 26: 가역 부호화부
27: 축적 버퍼 28: 역양자화부
29: 역직교 변환부 30: 연산부
31a, 31b: 디블록 필터 32: 프레임 메모리
33: 선택부 34: 인트라 예측부
35: 움직임 예측 보상부 36: 예측 화상 선택부
37: 레이트 제어부 41: 적응 오프셋 필터
42: ALF 51: 디코더
61: 축적 버퍼 62: 가역 복호부
63: 역양자화부 64: 역직교 변환부
65: 연산부 67: 재배열 버퍼
68: D/A 변환부 69: 프레임 메모리
70: 선택부 71: 인트라 예측부
72: 움직임 예측 보상부 73: 선택부
81: 적응 오프셋 필터 82: ALF
110: 예측 화상 생성부 111: 평균화부
112: 행렬 벡터 승산부 113: 보간부
120: 예측 화상 생성부 123: 보간부
901: 버스 902: CPU
903: ROM 904: RAM
905: 하드 디스크 906: 출력부
907: 입력부 908: 통신부
909: 드라이브 910: 입출력 인터페이스
911: 리무버블 기록 매체

Claims (20)

  1. 행렬 연산을 사용한 인트라 예측을 행할 때, 부호화의 대상의 커런트 예측 블록의 예측 화상 위(top)에 인접하는 상측 인접 화소로서, 참조 화상의 오리지널 화소를 사용해서 보간 처리를 행함으로써, 상기 커런트 예측 블록의 예측 화상을 생성하는 인트라 예측부와,
    상기 인트라 예측부에 의해 생성된 상기 예측 화상을 사용하여, 상기 커런트 예측 블록을 부호화하는 부호화부
    를 구비하는, 화상 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 인트라 예측부는, 상기 커런트 예측 블록의 예측 화상의 좌측에 인접하는 좌측 인접 화소로서, 상기 참조 화상의 오리지널 화소를 사용해서 보간 처리를 행함으로써, 상기 예측 화상을 생성하는, 화상 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 인트라 예측부는, 상기 보간 처리에 있어서, 인트라 예측의 예측 모드에 따라, 상기 상측 인접 화소로서, 상기 참조 화상의 오리지널 화소를 사용할지, 또는 다운 샘플된 화소를 사용할지를 선택하는, 화상 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 인트라 예측부는, 상기 보간 처리에 있어서, 상기 인트라 예측의 예측 모드에 따라, 상기 커런트 예측 블록의 예측 화상의 좌측에 인접하는 좌측 인접 화소로서, 상기 참조 화상의 오리지널 화소를 사용할지, 또는 다운 샘플된 화소를 사용할지를 선택하는, 화상 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 인트라 예측의 예측 모드는, 상기 인트라 예측의 예측 방향을 나타내는 정보를 포함하는, 화상 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 인트라 예측의 예측 모드는, 상기 커런트 예측 블록의 블록 사이즈를 나타내는 정보를 포함하는, 화상 처리 장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 다운 샘플된 화소는, 상기 오리지널 화소의 평균을 취한 화소인, 화상 처리 장치.
  8. 제4항에 있어서, 상기 인트라 예측부는, 상기 인트라 예측의 예측 모드가 방향성 예측을 나타내는 정보를 포함하는 경우에, 상기 커런트 예측 블록의 예측 화상에 인접하는 인접 화소로서, 상기 참조 화상의 오리지널 화소를 사용할지, 또는 다운 샘플된 화소를 사용할지를 선택하는, 화상 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 인트라 예측부는, 상기 방향성 예측의 참조 방향이 세로 방향에 가까울 경우에, 상기 상측 인접 화소로서, 상기 오리지널 화소를 사용하는, 화상 처리 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 인트라 예측부는, 상기 방향성 예측의 참조 방향이 가로 방향에 가까울 경우에, 상기 좌측 인접 화소로서, 상기 오리지널 화소를 사용하는, 화상 처리 장치.
  11. 제4항에 있어서, 상기 인트라 예측부는, 상기 인트라 예측의 예측 모드가 비방향성 예측을 나타내는 정보를 포함하는 경우에, 상기 상측 인접 화소로서, 상기 참조 화상의 다운 샘플된 화소를 사용하는, 화상 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 인트라 예측부는, 상기 인트라 예측의 예측 모드가 비방향성 예측을 나타내는 정보를 포함하는 경우에, 상기 좌측 인접 화소로서, 상기 참조 화상의 다운 샘플된 화소를 사용하는, 화상 처리 장치.
  13. 제3항에 있어서, 상기 인트라 예측부는, 상기 참조 화상이 되는 로컬 디코드 화상에 인루프 필터가 적용되었는지 여부에 따라, 상기 상측 인접 화소로서, 상기 참조 화상의 오리지널 화소를 사용할지, 또는 다운 샘플된 화소를 사용할지를 선택하는, 화상 처리 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 인트라 예측부는, 상기 로컬 디코드 화상에 상기 인루프 필터가 적용되었는지 여부에 따라, 상기 커런트 예측 블록의 예측 화상의 좌측에 인접하는 좌측 인접 화소로서, 상기 참조 화상의 오리지널 화소를 사용할지, 또는 다운 샘플된 화소를 사용할지를 선택하는, 화상 처리 장치.
  15. 제4항에 있어서, 상기 커런트 예측 블록의 예측 화상에 인접하는 인접 화소로서, 상기 참조 화상의 오리지널 화소를 사용할지, 또는 다운 샘플된 화소를 사용할지를 식별하는 식별 데이터를 설정하는 설정부를 더 구비하는, 화상 처리 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 식별 데이터는, 상기 상측 인접 화소로서, 상기 참조 화상의 오리지널 화소를 사용할지, 또는 다운 샘플된 화소를 사용할지를 식별하는 데이터인, 화상 처리 장치.
  17. 제15항에 있어서, 상기 식별 데이터는, 상기 좌측 인접 화소로서, 상기 참조 화상의 오리지널 화소를 사용할지, 또는 다운 샘플된 화소를 사용할지를 식별하는 데이터인, 화상 처리 장치.
  18. 행렬 연산을 사용한 인트라 예측을 행할 때, 부호화의 대상의 커런트 예측 블록의 예측 화상 위에 인접하는 상측 인접 화소로서, 참조 화상의 오리지널 화소를 사용해서 보간 처리를 행함으로써, 상기 커런트 예측 블록의 예측 화상을 생성하는 인트라 예측 공정과,
    상기 인트라 예측 공정에서 생성된 상기 예측 화상을 사용하여, 상기 커런트 예측 블록을 부호화하는 부호화 공정
    을 포함하는, 화상 처리 방법.
  19. 행렬 연산을 사용한 인트라 예측을 행할 때, 복호의 대상의 커런트 예측 블록의 예측 화상 위에 인접하는 상측 인접 화소로서, 참조 화상의 오리지널 화소를 사용해서 보간 처리를 행함으로써, 상기 커런트 예측 블록의 예측 화상을 생성하는 인트라 예측부와,
    상기 인트라 예측부에 의해 생성된 상기 예측 화상을 사용하여, 상기 커런트 예측 블록을 복호하는 복호부
    를 구비하는, 화상 처리 장치.
  20. 행렬 연산을 사용한 인트라 예측을 행할 때, 복호의 대상의 커런트 예측 블록의 예측 화상 위에 인접하는 상측 인접 화소로서, 참조 화상의 오리지널 화소를 사용해서 보간 처리를 행함으로써, 상기 커런트 예측 블록의 예측 화상을 생성하는 인트라 예측 공정과,
    상기 인트라 예측 공정에서 생성된 상기 예측 화상을 사용하여, 상기 커런트 예측 블록을 복호하는 복호 공정
    을 포함하는, 화상 처리 방법.
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