JP2008527762A - 画像符号化装置および画像復号化装置 - Google Patents
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Abstract
Description
画像符号化装置800は、入力される画像信号Vinに対して圧縮符号化および可変長符号化等を行なうことにより、その画像信号Vinをビットストリーム(ストリーム)Strに変換して出力する装置である。この画像符号化装置800は、動き検出部801、動き補償部802、減算部803、直交変換部804、量子化部805、逆量子化部806、逆直交変換部807、加算部808、ピクチャメモリ809、スイッチ810、可変長符号化部811、および予測構造決定部812を備えている。
本発明の第1の実施の形態におけるVC−1のストリームのRAU先頭には、RAUマップが格納されており、本実施の形態における画像復号化装置は、そのRAUマップを解析することにより、そのRAU内における画像の静止区間を特定する。
num_pic_in_RAUはRAU内のピクチャの枚数を示し、frame_field_flagはRAU内の各ピクチャがフィールド構造で符号化されているかフレーム構造で符号化されているかを示し、pic_typeは各ピクチャのピクチャタイプ(Skippedピクチャを含む)を示す。なお、各ピクチャの情報は復号順で示される。つまり、このRAUマップMIは、RAU内のピクチャごとに、そのピクチャのピクチャタイプ(Skippedピクチャを含む)を示すことで、RAU内の画像の静止区間を示している。ここで、本実施の形態における静止区間とは、復号順で参照ピクチャ(IピクチャまたはPピクチャ)の後に複数のSkippedピクチャが連続する場合において、その参照ピクチャから最後のSkippedピクチャまでの位置および範囲を示す。
VC−1のアドバンスト・プロファイルでは、フィールド符号化時の第1フィールドと第2フィールドのピクチャタイプは、ピクチャレイヤに含まれるフィールド・ピクチャタイプによって示される。フィールド・ピクチャタイプには、(第1フィールドのピクチャタイプ、第2フィールドのピクチャタイプ)として、(I、I)、(I、P)、(P、I)、(P、P)、(B、B)、(B、BI)、(BI、B)、および(BI、BI)の8通りが定義されている。従って、ピクチャがフィールドで構成される場合には、フィールド・ピクチャタイプを示すことで、フレームを構成する第1フィールドと第2フィールドのピクチャタイプを同時に示すことができる。
このシンタックスは、motionless_flagにより、RAUが静止区間を含むかどうかを示すとともに、start_pic_numおよびend_pic_numにより、RAUの静止区間を示す。具体的に、motionless_flagが1であれば、このRAUマップMIは、RAUに静止区間があることを示す。さらに、RAUマップMIは、motionless_flagが1のとき、start_pic_numにより示されるIピクチャまたはPピクチャから、end_pic_numにより示されるSkippedピクチャまでが静止区間であることを示す。
このシンタックスにおいて、number_of_pictures_in_EPSは、EPSに含まれるピクチャの数を示す。picture_structureは、ピクチャがフィールド構造であるかフレーム構造であるか、または1フレームが表示時に何フィールド分に相当するかを示す。picture_typeは、ピクチャがIピクチャ、Pピクチャ、BピクチャおよびSkippedピクチャなどのうちの何れのピクチャタイプに属するかを示す。また、stuffing_bitsは、stuffing_bits、picture_structureおよびpicture_typeの全てのビット数の総和が8ビットの整数倍で表現されるように使用される。また、このシンタックスでは、EPSに含まれる各ピクチャに対して、その各ピクチャの復号順に、stuffing_bits、picture_structureおよびpicture_typeが示される。
図8に示すRAUを含むストリームSTRを復号化する本実施の形態における画像復号化装置100は、可変長復号部101と、ピクチャメモリ102と、動き補償部103と、逆量子化部104と、逆直交変換部105と、バッファメモリ106と、表示部107と、加算部108と、ストリーム抽出部109と、情報取得部110とを備えている。
先頭から1番目のピクチャがIピクチャであり、2番目および3番目のピクチャがBピクチャであり、4番目のピクチャがPピクチャである。そして、5番目以降のピクチャが全てSkippedピクチャである。また、ピクチャは全てフレームである。
ここで本実施の形態における画像復号化装置100による再生方法の第1の変形例について説明する。
DTS2は、静止区間における先頭ピクチャpic2の符号を載せたパケット(PESパケットと呼ばれる)のヘッダに含まれるデコードタイムスタンプの時刻を指し、先頭ピクチャpic2の復号化を開始すべき時刻を示す。PTS2は、先頭ピクチャpic2の符号を載せたパケットヘッダに含まれるプレゼンテーションタイムスタンプの時刻を指し、先頭ピクチャpic2のプレゼンテーション(出力または表示)を開始すべき時刻を示す。DTS1、PTS1、およびPTS3についても同様である。
ここで、本実施の形態における画像復号化装置100による再生方法の第2の変形例について説明する。
例えば、RAUマップは、図9Dに示すように、RAUに含まれる各ピクチャのピクチャタイプを示すことにより、RAUが完全静止画区間から構成されていることを示す。
例えば、RAUマップは、図9Dに示すように、RAUマップに含まれる各ピクチャのピクチャタイプを示すことにより、RAUが漸次リフレッシュ静止画区間から構成されていることを示す。この図16Bに示す漸次リフレッシュ静止画区間は、RAUの先頭にあるIピクチャと、そのIピクチャに後続する複数のPピクチャ(後続ピクチャ)とで構成されている。このような漸次リフレッシュ静止画区間では、後続の各Pピクチャが順に復号化されるごとに、先頭のIピクチャの復号結果である画像の画質が向上する。つまり、このような漸次リフレッシュ静止画区間は、RAUの最終ピクチャまで静止画の画質を向上させたいときに有効である。
例えば、RAUマップは、図9Dに示すように、RAUマップに含まれる各ピクチャのピクチャタイプを示すことにより、RAUが漸次リフレッシュ静止画区間から構成されていることを示す。この図16Cに示す漸次リフレッシュ静止画区間は、RAUの先頭にあるIピクチャと、そのIピクチャに後続する2枚のPピクチャ(後続ピクチャ)と、複数のSkippedピクチャとから構成されている。このような漸次リフレッシュ静止画区間では、2枚のPピクチャが順に復号化されるごとに、先頭のIピクチャの復号結果である画像の画質が向上し、その後、Skippedピクチャによりその画質が一定に保たれる。
図17は、本実施の形態における画像符号化装置のブロック図である。
ここで、本実施の形態におけるSkippedピクチャについての変形例を説明する。
本実施の形態における画像復号化装置は、BIピクチャに関するRAUマップを参照して、オープンGOP型のRAUにおいて、先頭Iピクチャの表示順で直前に1枚以上のBIピクチャが連続しているか否かを判別し、連続していると判別したときには、先頭のBIピクチャから復号化を開始する。
VC−1のRAUには、MPEG−2と同様、オープンGOP型のRAUとクローズドGOP型のRAUとがある。オープンGOP型のRAUとは、そのRAU内のピクチャが復号順で直前のRAUのピクチャを参照する可能性のあるRAUである。一方、クローズドGOP型のRAUとは、そのRAU内のピクチャが当該RAU内の他のピクチャのみを参照するRAUである。なお、RAUがオープンGOP型であるかクローズドGOP型であるかは、エントリ・ポイント・ヘッダのフラグ、またはストリーム外の特殊再生用のデータベースにより識別できる。
例えば、本実施の形態における画像復号化装置は、図20Aに示すように、各RAUの表示順で先頭のIピクチャのみを復号化して表示することにより高速再生した後に、通常再生を行なう。即ち、画像復号化装置は、図20Aの1番目から9番目までのRAUでは、先頭のIピクチャのみを復号化して高速再生し、10番目のRAUから通常再生を行なう。
例えば、図20Bに示すように、RAU内には、表示順で先頭Iピクチャの前に、BピクチャとBIピクチャとが順に配置されている。
本実施の形態における画像復号化装置300は、可変長復号部301と、ピクチャメモリ302と、動き補償部303と、逆量子化部304と、逆直交変換部305と、バッファメモリ306と、表示部307と、加算部308と、ストリーム抽出部309と、BI情報取得部310とを備えている。
ここで、本実施の形態における画像復号化装置300の変形例について説明する。
図25は、本実施の形態における画像符号化装置のブロック図である。
さらに、上記各実施の形態で示した画像符号化装置および画像復号化装置を実現するためのプログラムを、フレキシブルディスク等の記録媒体に記録するようにすることにより、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。
Claims (17)
- 1つまたは複数のピクチャを含むアクセス単位ごとに前記各ピクチャを符号化して画像符号化信号を生成する画像符号化装置であって、
符号化対象のアクセス単位が、当該アクセス単位の符号化に他のアクセス単位の参照が許可されているオープンタイプのアクセス単位である場合に、符号化対象ピクチャを符号化することにより、前記画像符号化信号のアクセス単位内において、復号順で先頭のピクチャよりも表示順で前に配置された、他のピクチャから独立して復号可能な独立ピクチャを生成する符号化手段と、
前記画像符号化信号のアクセス単位において、前記独立ピクチャが前記先頭のピクチャの表示順で直前にあるか否かを示す補助情報を生成する情報生成手段と、
前記画像符号化信号のアクセス単位内に、前記情報生成手段で生成された補助情報を書き込む書き込み手段と
を備えることを特徴とする画像符号化装置。 - 前記情報生成手段は、前記独立ピクチャが前記先頭のピクチャの表示順で直前にあるか否かを示すフラグと、前記先頭のピクチャの表示順の直前で連続する前記独立ピクチャの枚数とを含む前記補助情報を生成する
ことを特徴とする請求項1記載の画像符号化装置。 - 前記情報生成手段は、前記画像符号化信号のアクセス単位内における各ピクチャの復号順または表示順に、前記各ピクチャのピクチャタイプを示す前記補助情報を生成する
ことを特徴とする請求項1記載の画像符号化装置。 - 前記書き込み手段は、前記画像符号化信号のアクセス単位内の何れのピクチャよりも前に前記補助情報を書き込む
ことを特徴とする請求項3記載の画像符号化装置。 - 前記符号化手段は、アクセス単位内において、先頭の画面内符号化ピクチャよりも表示順で前にあって復号順で後にあるとともに、ピクチャ内の全てのブロックが画面内符号化されているという特性を有する前記独立ピクチャを生成し、前記特性を示すピクチャタイプを前記独立ピクチャに含める
ことを特徴とする請求項1記載の画像符号化装置。 - アクセス単位ごとに1つまたは複数のピクチャを含む画像符号化信号を復号化する画像復号化装置であって、
前記画像符号化信号のアクセス単位には、当該アクセス単位において、復号順で先頭のピクチャよりも表示順で前に配置された、他のピクチャから独立して復号可能な独立ピクチャが、前記先頭のピクチャの表示順の直前にあるか否かを示す補助情報が格納されており、
前記画像復号化装置は、
前記アクセス単位が、当該アクセス単位の復号化に他のアクセス単位の参照が許可されているオープンタイプのアクセス単位であるか否かを判別するタイプ判別手段と、
前記タイプ判別手段により前記アクセス単位がオープンタイプのアクセス単位であると判別されたときには、前記アクセス単位から前記補助情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段により取得された補助情報を参照することにより、前記アクセス単位の中から、復号化すべきピクチャを抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出されたピクチャを復号化する復号化手段と
を備えることを特徴とする画像復号化装置。 - 前記抽出手段は、
前記補助情報を参照することにより、前記独立ピクチャが前記先頭のピクチャの表示順で直前にあるか否かを判別し、
直前にあると判別したときには、前記独立ピクチャを復号化すべきピクチャとして抽出し、直前にないと判別したときには、前記独立ピクチャを復号化すべきピクチャとして抽出しない
ことを特徴とする請求項6記載の画像復号化装置。 - 前記補助情報は、前記独立ピクチャが前記先頭のピクチャの表示順で直前にあるか否かを示すフラグと、前記先頭のピクチャの表示順の直前で連続する前記独立ピクチャの枚数とを含み、
前記抽出手段は、
前記補助情報に含まれるフラグおよび枚数を参照することにより、前記独立ピクチャが前記先頭のピクチャの表示順の直前で1枚以上連続するか否かを判別し、
1枚以上連続すると判別したときには、前記アクセス単位に含まれるピクチャのうち、1枚以上連続する前記独立ピクチャの先頭から表示順で配列されるピクチャを、復号化すべきピクチャとして抽出し、
1枚以上連続しないと判別したときには、前記アクセス単位に含まれるピクチャのうち、前記復号順で先頭のピクチャから表示順で配列されるピクチャを、復号化すべきピクチャとして抽出する
ことを特徴とする請求項7記載の画像復号化装置。 - 前記補助情報は、前記アクセス単位内における各ピクチャの復号順または表示順に、前記各ピクチャのピクチャタイプを示し、
前記抽出手段は、
前記補助情報の示す前記各ピクチャのピクチャタイプを参照することにより、前記独立ピクチャが前記先頭のピクチャの表示順の直前で1枚以上連続するか否かを判別し、
1枚以上連続すると判別したときには、前記アクセス単位に含まれるピクチャのうち、1枚以上連続する前記独立ピクチャの先頭から表示順で配列されるピクチャを、復号化すべきピクチャとして抽出し、
1枚以上連続しないと判別したときには、前記アクセス単位に含まれるピクチャのうち、前記復号順で先頭のピクチャから表示順で配列されるピクチャを、復号化すべきピクチャとして抽出する
ことを特徴とする請求項7記載の画像復号化装置。 - アクセス単位ごとに1つまたは複数のピクチャを含む画像符号化信号であって、
前記画像符号化信号のアクセス単位において、復号順で先頭のピクチャよりも表示順で前に配置された、他のピクチャから独立して復号可能な独立ピクチャが、前記先頭のピクチャの表示順の直前にあるか否かを示す補助情報
を有することを特徴とする画像符号化信号。 - 前記補助情報は、前記アクセス単位内の何れのピクチャよりも前に格納されている
ことを特徴とする請求項10記載の画像符号化信号。 - 1つまたは複数のピクチャを含むアクセス単位ごとに前記各ピクチャを符号化して画像符号化信号を生成する画像符号化方法であって、
符号化対象のアクセス単位が、当該アクセス単位の符号化に他のアクセス単位の参照が許可されているオープンタイプのアクセス単位である場合に、符号化対象ピクチャを符号化することにより、前記画像符号化信号のアクセス単位内において、復号順で先頭のピクチャよりも表示順で前に配置された、他のピクチャから独立して復号可能な独立ピクチャを生成し、
前記画像符号化信号のアクセス単位において、前記独立ピクチャが前記先頭のピクチャの表示順で直前にあるか否かを示す補助情報を生成し、
前記画像符号化信号のアクセス単位内に、前記情報生成手段で生成された補助情報を書き込む
ことを特徴とする画像符号化方法。 - アクセス単位ごとに1つまたは複数のピクチャを含む画像符号化信号を復号化する画像復号化方法であって、
前記画像符号化信号のアクセス単位には、当該アクセス単位において、復号順で先頭のピクチャよりも表示順で前に配置された、他のピクチャから独立して復号可能な独立ピクチャが、前記先頭のピクチャの表示順の直前にあるか否かを示す補助情報が格納されており、
前記画像復号化方法は、
前記アクセス単位が、当該アクセス単位の復号化に他のアクセス単位の参照が許可されているオープンタイプのアクセス単位であるか否かを判別し、
前記アクセス単位がオープンタイプのアクセス単位であると判別されたときには、前記アクセス単位から前記補助情報を取得し、
取得された補助情報を参照することにより、前記アクセス単位の中から、復号化すべきピクチャを抽出し、
抽出されたピクチャを復号化する
ことを特徴とする画像復号化方法。 - 1つまたは複数のピクチャを含むアクセス単位ごとに前記各ピクチャを符号化して画像符号化信号を生成するためのプログラムであって、
符号化対象のアクセス単位が、当該アクセス単位の符号化に他のアクセス単位の参照が許可されているオープンタイプのアクセス単位である場合に、符号化対象ピクチャを符号化することにより、前記画像符号化信号のアクセス単位内において、復号順で先頭のピクチャよりも表示順で前に配置された、他のピクチャから独立して復号可能な独立ピクチャを生成し、
前記画像符号化信号のアクセス単位において、前記独立ピクチャが前記先頭のピクチャの表示順で直前にあるか否かを示す補助情報を生成し、
前記画像符号化信号のアクセス単位内に、前記情報生成手段で生成された補助情報を書き込む
ことをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。 - アクセス単位ごとに1つまたは複数のピクチャを含む画像符号化信号を復号化するためのプログラムであって、
前記画像符号化信号のアクセス単位には、当該アクセス単位において、復号順で先頭のピクチャよりも表示順で前に配置された、他のピクチャから独立して復号可能な独立ピクチャが、前記先頭のピクチャの表示順の直前にあるか否かを示す補助情報が格納されており、
前記プログラムは、
前記アクセス単位が、当該アクセス単位の復号化に他のアクセス単位の参照が許可されているオープンタイプのアクセス単位であるか否かを判別し、
前記アクセス単位がオープンタイプのアクセス単位であると判別されたときには、前記アクセス単位から前記補助情報を取得し、
取得された補助情報を参照することにより、前記アクセス単位の中から、復号化すべきピクチャを抽出し、
抽出されたピクチャを復号化する
ことをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。 - 1つまたは複数のピクチャを含むアクセス単位ごとに前記各ピクチャを符号化して画像符号化信号を生成する集積回路であって、
符号化対象のアクセス単位が、当該アクセス単位の符号化に他のアクセス単位の参照が許可されているオープンタイプのアクセス単位である場合に、符号化対象ピクチャを符号化することにより、前記画像符号化信号のアクセス単位内において、復号順で先頭のピクチャよりも表示順で前に配置された、他のピクチャから独立して復号可能な独立ピクチャを生成する符号化手段と、
前記画像符号化信号のアクセス単位において、前記独立ピクチャが前記先頭のピクチャの表示順で直前にあるか否かを示す補助情報を生成する情報生成手段と、
前記画像符号化信号のアクセス単位内に、前記情報生成手段で生成された補助情報を書き込む書き込み手段と
を備えることを特徴とする集積回路。 - アクセス単位ごとに1つまたは複数のピクチャを含む画像符号化信号を復号化する集積回路であって、
前記画像符号化信号のアクセス単位には、当該アクセス単位において、復号順で先頭のピクチャよりも表示順で前に配置された、他のピクチャから独立して復号可能な独立ピクチャが、前記先頭のピクチャの表示順の直前にあるか否かを示す補助情報が格納されており、
前記集積回路は、
前記アクセス単位が、当該アクセス単位の復号化に他のアクセス単位の参照が許可されているオープンタイプのアクセス単位であるか否かを判別するタイプ判別手段と、
前記タイプ判別手段により前記アクセス単位がオープンタイプのアクセス単位であると判別されたときには、前記アクセス単位から前記補助情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段により取得された補助情報を参照することにより、前記アクセス単位の中から、復号化すべきピクチャを抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出されたピクチャを復号化する復号化手段と
を備えることを特徴とする集積回路。
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