WO2013057884A1 - 画像符号化方法、画像復号方法、画像符号化装置、画像復号装置及び画像符号化復号装置 - Google Patents
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Abstract
Description
HEVC映像符号化方式における最近の発展の一つは、バッファ記述を用いたDPB管理の導入である。バッファ記述は、DPBから削除される対象のピクチャを定義する代わりに、DPBに保持されているピクチャを定義する。つまり、バッファ記述は、DPBに格納されている全ての参照ピクチャを示すピクチャ識別子のリストである。このリストの各項目は、バッファエレメントと称される。バッファエレメントは、ピクチャオーダカウント(POC)数のような各ピクチャに固有のピクチャ識別子と、temporal_id値のような追加的ピクチャ情報とを有する。
本実施の形態では、並び替え対象のピクチャの特定に、バッファ記述で用いられているバッファエレメントインデックスが流用される。これにより、参照リスト並び替え情報の冗長性及び複雑性が低減されるので、画像符号化装置及び画像復号装置の演算量が低減される。
図3は、本実施の形態に係る画像符号化装置100の構造を示すブロック図である。
次に、上記の画像符号化装置100による画像符号化方法について説明する。
図7及び図8は、本実施の形態の第1の例における、符号化ビットストリーム内でのバッファ記述定義情報及び参照リスト記述定義情報の位置を示すシンタックスダイアグラムである。
(first_delta_poc_minus1+1)
×(1-2×first_delta_poc_sign_flag)
BDDeltaPOC[j]-(delta_poc_minus1[j]+1)
図10及び図11は、本実施の形態の第2の例における、符号化ビットストリーム内でのバッファ記述定義情報及び参照リスト記述定義情報の位置を示すシンタックスダイアグラムである。なお、以下では第1の例との相違点を主に説明し、重複する説明は省略する。また、図7及び図8に示す要素と同様の要素には同一の符号を付している。これらは、以下の他の例においても同様である。
(first_delta_poc_minus1[i]+1)
×(1-2×first_delta_poc_sign_flag[i])
BDDeltaPOC[i][j]-(delta_poc_minus1[i][j]+1)
=(delta_poc_minus1+1)
×(1-2×delta_poc_sign_flag)
図14及び図15は、本実施の形態の第3の例における、符号化ビットストリーム内でのバッファ記述定義情報及び参照リスト記述定義情報の位置を示すシンタックスダイアグラムである。
図18は、本実施の形態の第4の例における、符号化ビットストリーム内でのバッファ記述定義情報及び参照リスト記述定義情報の位置を示すシンタックスダイアグラムである。
図22は、本実施の形態の第5の例における、符号化ビットストリーム内でのバッファ記述定義情報及び参照リスト記述定義情報の位置を示すシンタックスダイアグラムである。
以上により、本実施の形態に係る画像符号化装置100では、並び替え対象の参照リストが、バッファ記述におけるバッファエレメントインデックスで識別される。このように、並び替え対象のピクチャの特定に、バッファ記述で用いられているバッファエレメントインデックスが流用される。よって、参照リスト並び替え情報の冗長性及び複雑性が低減されるので、画像符号化装置及び画像復号装置の演算量が低減されるとともに、符号化効率が改善される。
図26は、本実施の形態に係る画像復号装置200の構造を示すブロック図である。
次に、上記の画像復号装置200による画像復号方法について説明する。
以上により、本実施の形態に係る画像復号装置200は、符号化効率が向上され、かつ参照リスト記述の複雑性が低減された符号化処理によって符号化された、符号化ビットストリームを復号することができる。
本実施の形態に係る画像符号化方法は、バッファ記述定義情報及び参照リスト記述定義情報を、複数のピクチャで共通に用いられるピクチャパラメータセット内に書き込む。これにより、当該画像符号化方法は、バッファ記述定義情報及び参照リスト記述定義情報がスライスヘッダ等に書き込まれる場合に比べて、冗長な情報を削減できるので、符号化効率を改善できる。
本実施の形態に係る画像符号化装置100のブロック図は図3と同様であり、説明は省略する。
以下、本実施の形態に係る画像符号化装置100による画像符号化方法について説明する。
本実施の形態における符号化ビットストリームのシンタックスダイアグラムは、例えば、図15と同様である。
以上により、本実施の形態に係る画像符号化装置100は、参照リストの作成のための同じパラメータが、符号化ビットストリームにおいて冗長に繰り返されることを防ぐことができる。これにより、当該画像符号化装置100は、参照リストの作成を記述するパラメータの符号化効率の向上できる。さらに、当該画像符号化装置100は、参照リストを記述するデータユニットと、バッファ記述データユニットとの設計上の協調、及び、符号化ビットストリームの階層的に構築された信号ユニットの設計上の協調を実現できる。
本実施の形態に係る画像復号装置200のブロック図は図26と同様であり、説明は省略する。
次に、上記の画像復号装置200による画像復号方法について説明する。
以上により、本実施の形態に係る画像復号装置200は、符号化効率が向上され、かつ参照リスト記述データとの設計上の協調がなされた符号化処理によって符号化された、符号化ビットストリームを復号することができる。
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法(画像符号化方法)または動画像復号化方法(画像復号方法)の構成を実現するためのプログラムを記憶メディアに記録することにより、上記各実施の形態で示した処理を独立したコンピュータシステムにおいて簡単に実施することが可能となる。記憶メディアは、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ICカード、半導体メモリ等、プログラムを記録できるものであればよい。
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置と、MPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1など異なる規格に準拠した動画像符号化方法または装置とを、必要に応じて適宜切替えることにより、映像データを生成することも可能である。
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法および装置、動画像復号化方法および装置は、典型的には集積回路であるLSIで実現される。一例として、図44に1チップ化されたLSIex500の構成を示す。LSIex500は、以下に説明する要素ex501、ex502、ex503、ex504、ex505、ex506、ex507、ex508、ex509を備え、各要素はバスex510を介して接続している。電源回路部ex505は電源がオン状態の場合に各部に対して電力を供給することで動作可能な状態に起動する。
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを復号する場合、従来のMPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1などの規格に準拠する映像データを復号する場合に比べ、処理量が増加することが考えられる。そのため、LSIex500において、従来の規格に準拠する映像データを復号する際のCPUex502の駆動周波数よりも高い駆動周波数に設定する必要がある。しかし、駆動周波数を高くすると、消費電力が高くなるという課題が生じる。
テレビや、携帯電話など、上述した機器・システムには、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力される場合がある。このように、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力された場合にも復号できるようにするために、LSIex500の信号処理部ex507が複数の規格に対応している必要がある。しかし、それぞれの規格に対応する信号処理部ex507を個別に用いると、LSIex500の回路規模が大きくなり、また、コストが増加するという課題が生じる。
101 減算器
102 直交変換部
103 量子化部
104、204 逆量子化部
105、205 逆直交変換部
106、206 加算器
107、207 ブロックメモリ
108、208 フレームメモリ
109、209 イントラ予測部
110,210 インター予測部
111、211 ピクチャタイプ決定部
112 可変長符号化部
113、213 フレームメモリ制御部
120 入力画像信号
121、125、225 予測誤差データ
122、124、224 周波数係数
123、223 量子化値
126、127、128、226、227、228 復号画像データ
129、130、131、229、230、231 予測画像データ
132、132A、132B、132C、132D、132E、132F、132G、232、500 符号化ビットストリーム
133、233 フレームメモリ制御情報
200 画像復号装置
212 可変長復号部
301、301B、301D、501 SPS(シーケンスパラメータセット)
302、302B、302C、302E、302F、302G、502 PPS(ピクチャパラメータセット)
303、503 ピクチャデータ
311 SPS識別子
312、512 バッファ記述定義情報
313 参照リスト記述定義情報
314 バッファ記述数
315、515 バッファ記述
316 参照リスト記述
321 SPS選択情報
322、522 PPS識別子
323、323F、323G、523 バッファ記述更新情報
324、324F、324G 参照リスト記述更新情報
325 更新数情報
326 更新情報
327 バッファ記述選択情報
328 バッファ記述修正情報
329 参照リスト定義情報
331、331A ピクチャヘッダ
332 ピクチャデータ部
333、533 PPS選択情報
334 バッファ記述選択情報
335、535 スライスデータ
341、341A、341B、341D、341G、541 スライスヘッダ
342、542 スライスデータ部
343、543 CUデータ
351 バッファ記述選択情報
352 バッファ記述修正フラグ
515A バッファエレメント
Claims (12)
- バッファに保持されるピクチャを指定するためのバッファ記述と、参照されるピクチャを指定するための参照リストとを用いて画像を符号化することで符号化ビットストリームを生成する画像符号化方法であって、
バッファ記述を定義するバッファ記述定義情報を、前記符号化ビットストリームに書き込むバッファ記述書き込みステップと、
前記バッファ記述で示される複数のピクチャを含む初期設定の参照リストを生成する参照リスト生成ステップと、
前記初期設定の参照リストに含まれるピクチャの順番を並び替える並び替え処理を行う並び替えステップと、
前記並び替え処理の内容を示す参照リスト並び替え情報を、前記符号化ビットストリームに書き込む並び替え情報書き込みステップと、
前記バッファ記述と、前記並び替え処理により得られた参照リストとを用いて、前記画像を符号化する符号化ステップとを含み、
前記参照リスト並び替え情報において、前記並び替えの対象であるピクチャは、当該画像符号化方法において当該参照リスト並び替え情報以外にも用いられるインデックスで特定される
画像符号化方法。 - 前記バッファ記述定義情報と、前記参照リスト並び替え情報とは、異なるタイプのNAL(Network Abstraction Layer)に属する異なるヘッダに書き込まれる
請求項1記載の画像符号化方法。 - 前記並び替えステップは、
前記参照リストに含まれる複数のピクチャから並び替え対象の第1ピクチャを選択する選択ステップと、
前記第1ピクチャに予め定められた第1参照インデックスを割り当てる割り当てステップと、
前記参照リストに含まれる前記第1ピクチャ以外のピクチャであって、前記第1参照インデックスの値以上の値の参照インデックスに対応付けられているピクチャの参照インデックスを1増加する増加ステップとを含む
請求項1又は2記載の画像符号化方法。 - 前記並び替えステップでは、前記選択ステップと、前記割り当てステップと、前記増加ステップとを含む処理を予め定められた回数繰り返し、
最初の前記処理において、前記第1参照インデックスをゼロに設定し、
2回目以降の前記処理において、前記第1参照インデックスを、直前の前記処理から1増加させる
請求項3記載の画像符号化方法。 - 前記参照リスト並び替え情報において、前記並び替えの対象であるピクチャは前記インデックスの絶対値で示される
請求項1記載の画像符号化方法。 - 前記参照リスト並び替え情報において、
並び替え対象である複数の対象ピクチャのうち最初の対象ピクチャは前記インデックスの絶対値で示され、
前記複数の対象ピクチャのうち、前記最初の対象ピクチャ以外の対象ピクチャは、直前の対象ピクチャとの前記インデックスの差分値で示される
請求項1記載の画像符号化方法。 - 前記バッファ記述は、各々が1枚のピクチャを指定するバッファエレメントに対応付けられたバッファエレメントインデックスを含み、
前記インデックスは、前記バッファエレメントインデックスである
請求項1記載の画像符号化方法。 - 前記バッファ記述定義情報は、前記バッファ記述を含む複数のバッファ記述を定義し、
前記バッファ記述定義情報は、前記符号化ビットストリームに含まれるシーケンスパラメータセットに書き込まれ、
前記画像符号化方法は、さらに、
前記複数のバッファ記述に一対一で対応する複数の参照リスト記述を定義し、前記参照リスト並び替え情報を含む参照リスト記述定義情報を前記符号化ビットストリームに含まれる処理対象のスライスのスライスヘッダに書き込む参照リスト定義書き込みステップと、
前記複数のバッファ記述の中から一つのバッファ記述を選択し、選択されたバッファ記述を特定するバッファ記述選択情報を、前記スライスヘッダに書き込む選択情報書き込みステップとを含み、
前記符号化ステップでは、
前記選択されたバッファ記述と、当該選択されたバッファ記述に対応する参照リスト記述とを用いて、前記処理対象のスライスを符号化する
請求項1記載の画像符号化方法。 - バッファに保持されるピクチャを指定するためのバッファ記述と、参照されるピクチャを指定するための参照リストとを用いて符号化ビットストリームを復号する画像復号方法であって、
バッファ記述を定義するバッファ記述定義情報を、前記符号化ビットストリームから取得するバッファ記述取得ステップと、
前記バッファ記述で示される複数のピクチャを含む初期設定の参照リストを生成する参照リスト生成ステップと、
前記初期設定の参照リストに対する並び替え処理の内容を示す参照リスト並び替え情報を、前記符号化ビットストリームから取得する並び替え情報取得ステップと、
前記参照リスト並び替え情報に従い、前記初期設定の参照リストに含まれるピクチャの順番を並び替える前記並び替え処理を行う並び替えステップと、
前記バッファ記述と、前記並び替え処理により得られた参照リストとを用いて、処理対象のピクチャ又はスライスを復号する復号ステップとを含み、
前記参照リスト並び替え情報において、前記並び替え対象のピクチャは、当該画像復号方法において当該参照リスト並び替え情報以外にも用いられるインデックスで特定される
画像復号方法。 - バッファに保持されるピクチャを指定するためのバッファ記述と、参照されるピクチャを指定するための参照リストとを用いて画像を符号化することで符号化ビットストリームを生成する画像符号化装置であって、
フレームメモリ制御部を備え、
前記フレームメモリ制御部は、
バッファ記述を定義するバッファ記述定義情報を、前記符号化ビットストリームに書き込み、
前記バッファ記述で示される複数のピクチャを含む初期設定の参照リストを生成し、
前記初期設定の参照リストに含まれるピクチャの順番を並び替える並び替え処理を行い、
前記並び替え処理の内容を示す参照リスト並び替え情報を、前記符号化ビットストリームに書き込み、
前記画像符号化装置は、前記バッファ記述と、前記並び替え処理により得られた参照リストとを用いて、前記画像を符号化し、
前記参照リスト並び替え情報において、前記並び替えの対象であるピクチャは、当該画像符号化装置において当該参照リスト並び替え情報以外にも用いられるインデックスで特定される
画像符号化装置。 - バッファに保持されるピクチャを指定するためのバッファ記述と、参照されるピクチャを指定するための参照リストとを用いて符号化ビットストリームを復号する画像復号装置であって、
フレームメモリ制御部を備え、
前記フレームメモリ制御部は、
バッファ記述を定義するバッファ記述定義情報を、前記符号化ビットストリームから取得し、
前記バッファ記述で示される複数のピクチャを含む初期設定の参照リストを生成し、
前記初期設定の参照リストに対する並び替え処理の内容を示す参照リスト並び替え情報を、前記符号化ビットストリームから取得し、
前記参照リスト並び替え情報に従い、前記初期設定の参照リストに含まれるピクチャの順番を並び替える前記並び替え処理を行い、
前記画像復号装置は、前記バッファ記述と、前記並び替え処理により得られた参照リストとを用いて、処理対象のピクチャ又はスライスを復号し、
前記参照リスト並び替え情報において、前記並び替え対象のピクチャは、当該画像符復号装置において当該参照リスト並び替え情報以外にも用いられるインデックスで特定される
画像復号装置。 - 請求項10記載の画像符号化装置と、
請求項11記載の画像復号装置とを備える
画像符号化復号装置。
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