JP2011151655A - Apparatus, method and program for encoding of moving picture - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フレーム内予測符号化を行う動画像符号化装置、動画像符号化方法及び動画像符号化プログラムに関する。 The present invention relates to a moving picture coding apparatus, a moving picture coding method, and a moving picture coding program that perform intra-frame predictive coding.
デジタル動画像の情報圧縮を目的とする動画像符号化は、膨大なデジタル動画像データを狭帯域の通信回線で伝送する必要性から発展し、現在ではＭＰＥＧを始め種々の動画像の符号化方式が提案されている。動画像の符号化は予測・変換処理を行った後、量子化レベルの縮退などを行って信号に含まれる時間的・空間的な冗長度を除去し、生成された符号化情報の長さをできるだけ短くするためにエントロピー符号化を行って圧縮する。ここで動画像の予測を行っているが、一般に、動画像信号には空間方向・時間方向とも近傍画素間に高い相関がある。即ち、画素間で予測を行うことにより符号化すべき情報量を削減することができる。予測には符号化済の画像を用いて時間方向の予測を行うインター予測と、同一画像上の近傍画素を用いて予測を行うイントラ予測がある。 Moving picture encoding for the purpose of information compression of digital moving pictures has developed from the necessity of transmitting enormous amounts of digital moving picture data over a narrowband communication line, and is currently encoding various moving pictures such as MPEG. Has been proposed. For video encoding, after performing prediction / conversion processing, the temporal and spatial redundancy included in the signal is removed by reducing the quantization level, and the length of the generated encoding information is reduced. In order to make it as short as possible, it is compressed by entropy coding. Here, a moving image is predicted. Generally, a moving image signal has a high correlation between neighboring pixels in both the spatial direction and the temporal direction. That is, the amount of information to be encoded can be reduced by performing prediction between pixels. Prediction includes inter prediction that performs prediction in the temporal direction using an encoded image and intra prediction that performs prediction using neighboring pixels on the same image.
動画像の符号化方式のひとつＨ．２４６におけるイントラ予測では、１６×１６画素で構成されるマクロブロック（以下、ＭＢ）に対して、１６×１６画素ブロックを予測対象とする１６×１６予測が４モード、ＭＢを４分割した８×８画素ブロックを予測対象とする８×８予測が９モード、ＭＢを１６分割した４×４画素ブロックを予測対象とする４×４予測が９モード、さらに色差信号に対して４モードのイントラ予測モードが定義されている。符号化装置では効率的な符号化を行うためにこれらイントラモードにおける最適と判定したモードで符号化を行う（例えば、特許文献１、２参照）。 One of the video encoding methods. In the intra prediction in H.246, for a macroblock (hereinafter referred to as MB) composed of 16 × 16 pixels, 16 × 16 prediction using a 16 × 16 pixel block as a prediction target is four modes, and MB is divided into four 8 × 8 × 8 prediction with 8 pixel blocks as prediction targets, 9 modes, 4 × 4 prediction with 4 × 4 pixel blocks divided into 16 MBs as prediction targets, 9 modes, and 4 modes for color difference signals A mode is defined. The encoding device performs encoding in a mode determined to be optimal in the intra mode in order to perform efficient encoding (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
一方、符号化する動画像には標準テレビ解像度であるＳＤＴＶやハイビジョン解像度であるＨＤＴＶなどがある。動画像符号化装置は、これらの異なるサイズの動画像に対応する構造や制御を行う。また、Ｈ．２６４における周波数変換においては、ＭＢ内の８×８画素または４×４画素を対象に処理を行うが、これら異なるサイズへ対応する構造や制御も行う（例えば、特許文献３、４参照）。
On the other hand, moving images to be encoded include standard television resolution SDTV and high-definition HDTV. The moving image encoding apparatus performs structure and control corresponding to moving images of different sizes. H. In the frequency conversion in H.264, processing is performed on 8 × 8 pixels or 4 × 4 pixels in the MB, but structures and controls corresponding to these different sizes are also performed (see, for example,
しかしながら、上記のようなイントラ予測の予測モード判定を備える従来の動画像符号化装置において、マクロブロックサイズは固定であり、一連の符号化処理においてマクロブロックサイズとして複数のサイズ、例えば、１６×１６画素や３２×３２画素、６４×６４画素といったマクロブロックサイズに切り替えながら符号化処理する場合に、一つの装置構成で対応できなかった。このため、今後のＨＤＴＶを越える高解像度の動画像符号化を行う場合の課題となり、各マクロブロックサイズに対応する複数の構成を持たなくてはならず回路規模やメモリ容量が多くなる問題があった。 However, in the conventional moving picture coding apparatus having the intra prediction mode determination as described above, the macroblock size is fixed, and a plurality of sizes, for example, 16 × 16, are used as macroblock sizes in a series of coding processes. When encoding processing is performed while switching to a macroblock size such as pixels, 32 × 32 pixels, or 64 × 64 pixels, it cannot be handled by a single device configuration. For this reason, it becomes a problem when performing high-resolution moving picture encoding beyond HDTV in the future, and there is a problem that a circuit size and a memory capacity increase due to having to have a plurality of configurations corresponding to each macroblock size. It was.
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、一つの構成で複数のマクロブロックサイズに対応したイントラ予測モードの判定を実現し、回路規模やメモリ容量を削減することのできる動画像符号化装置、動画像符号化方法及び動画像符号化プログラムを得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and realizes a determination of an intra prediction mode corresponding to a plurality of macroblock sizes with a single configuration, and can reduce a circuit scale and a memory capacity. It is an object to obtain an encoding device, a moving image encoding method, and a moving image encoding program.
この発明に係る動画像符号化装置は、符号化マクロブロックサイズ指示を受け取った場合、指示された符号化マクロブロックサイズと演算開始指示を出力し、演算完了フラグを受け取った場合は、符号化マクロブロックサイズと予測モード判定指示を出力するイントラ予測制御部と、田の字型に隣接した符号化画像を保持する４のｎ（ｎは１以上の整数）乗個の画像保持部と、符号化画像の上側の画素を保持する横ラインバッファ部と、符号化画像の左側の画素を保持する縦ラインバッファ部と、符号化画像内の水平画素を保持する横ライン一時バッファ部と、符号化画像内の垂直画素を保持する縦ライン一時バッファ部と、４のｎ乗個の画像保持部に対応して設けられ、イントラ予測演算結果を保持する４のｎ乗個の演算結果保持部と、イントラ予測制御部より符号化マクロブロックサイズと演算開始指示を受け取り、横ラインバッファ部および縦ラインバッファ部、または、横ライン一時バッファ部および縦ライン一時バッファ部から画素を読み出してフィルタ処理して予測画像を生成すると共に、画像保持部から符号化画像を読み取って予測画像との相関を演算し、符号化画像の位置に対応した演算結果保持部にイントラ予測演算結果を出力し、かつ、読み出した符号化画像の一番下の画像を横ラインバッファ部または横ライン一時バッファ部へ、一番右の画像を縦ラインバッファ部または縦ライン一時バッファ部へ書き込むイントラ予測演算部と、イントラ予測制御部より符号化マクロブロックサイズと予測モード判定指示を受け取った場合、演算結果保持部から演算結果を読み出して符号化マクロブロックサイズに従って予測モードを判定し結果を出力する予測モード判定部とを備えたものである。 The moving picture encoding apparatus according to the present invention outputs an instructed encoding macroblock size and an operation start instruction when receiving an encoding macroblock size instruction, and receives an operation completion flag when receiving an operation completion flag. An intra prediction control unit that outputs a block size and a prediction mode determination instruction, 4 n (n is an integer equal to or greater than 1) image holding units that hold encoded images adjacent to a square shape, and encoding A horizontal line buffer unit that holds pixels on the upper side of the image, a vertical line buffer unit that holds pixels on the left side of the encoded image, a horizontal line temporary buffer unit that holds horizontal pixels in the encoded image, and an encoded image A vertical line temporary buffer unit that holds vertical pixels in the image data, a 4 n power storage unit that holds the intra prediction calculation result, and is provided corresponding to 4 n image storage units. Receives the encoding macroblock size and calculation start instruction from the tiger prediction control unit, reads out pixels from the horizontal line buffer unit and vertical line buffer unit, or horizontal line temporary buffer unit and vertical line temporary buffer unit, and performs filter processing to predict The image is generated, the encoded image is read from the image holding unit, the correlation with the predicted image is calculated, the intra prediction calculation result is output to the calculation result holding unit corresponding to the position of the encoded image, and read out An intra prediction calculation unit that writes the bottom image of the encoded image to the horizontal line buffer unit or horizontal line temporary buffer unit, and the rightmost image to the vertical line buffer unit or vertical line temporary buffer unit, and an intra prediction control unit When the encoding macroblock size and prediction mode determination instruction are received from the calculation result holding unit Is obtained by a prediction mode determination section for outputting a judgment result prediction mode according to the coding macroblock size is read.
この発明の動画像符号化装置は、イントラ予測モード判定時に使用する周辺画素用のバッファ部を複数備え、マクロブロックサイズに応じたバッファ部を用いて制御を行うようにしたので、一つの構成で複数のマクロブロックサイズに対応したイントラ予測モードの判定を実現し、回路規模やメモリ容量を削減することができる。 Since the moving picture encoding apparatus of the present invention includes a plurality of peripheral pixel buffer units used at the time of intra prediction mode determination, and performs control using a buffer unit corresponding to the macroblock size, it has one configuration. Intra prediction mode determination corresponding to a plurality of macroblock sizes can be realized, and the circuit scale and memory capacity can be reduced.
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による動画像符号化装置を示す構成図である。
図１において、動画像符号化装置は、イントラ予測制御部１０１、符号化Ａ画像保持部１０２ａ、符号化Ｂ画像保持部１０２ｂ、符号化Ｃ画像保持部１０２ｃ、符号化Ｄ画像保持部１０２ｄ、横ラインバッファ部１０３、縦ラインバッファ部１０４、横ライン一時バッファ部１０５、縦ライン一時バッファ部１０６、イントラ予測演算部１０７、演算結果Ａ保持部１０８ａ、演算結果Ｂ保持部１０８ｂ、演算結果Ｃ保持部１０８ｃ、演算結果Ｄ保持部１０８ｄ、予測モード判定部１０９を備えている。
Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a moving picture coding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, the moving image encoding apparatus includes an intra
イントラ予測制御部１０１は、符号化マクロブロックサイズ指示を受け取りイントラ予測演算部１０７へ符号化マクロブロックサイズと演算開始指示を出力し、イントラ予測演算部１０７から演算完了フラグを受け取った場合、予測モード判定部１０９へ符号化マクロブロックサイズと予測モード判定指示を出力する。符号化Ａ画像保持部１０２ａは、田の字型に隣接した符号化画像の左上の画像を保持する符号化画像保持部、符号化Ｂ画像保持部１０２ｂは、田の字型に隣接した符号化画像の右上の画像を保持する符号化画像保持部、符号化Ｃ画像保持部１０２ｃは、田の字型に隣接した符号化画像の左下の画像を保持する符号化画像保持部、符号化Ｄ画像保持部１０２ｄは、田の字型に隣接した符号化画像の右下の画像を保持する符号化画像保持部である。
The intra
横ラインバッファ部１０３は、符号化画像の上側の画素を保持するバッファ部であり、縦ラインバッファ部１０４は、符号化画像の左側の画素を保持するバッファ部である。また、横ライン一時バッファ部１０５は、符号化画像内の水平画素を保持するバッファ部であり、縦ライン一時バッファ部１０６は、符号化画像内の垂直画素を保持するバッファ部である。
The horizontal
イントラ予測演算部１０７は、イントラ予測制御部１０１から符号化マクロブロックサイズと演算開始指示を受け取り、横ラインバッファ部１０３および縦ラインバッファ部１０４もしくは横ライン一時バッファ部１０５および縦ライン一時バッファ部１０６から画素を読み出してフィルタ処理を行って予測画像を生成すると共に、符号化Ａ画像保持部１０２ａ〜符号化Ｄ画像保持部１０２ｄから符号化画像を読み取って予測画像との相関を演算し、符号化画像の位置に対応した演算結果Ａ保持部１０８ａ〜演算結果Ｄ保持部１０８ｄに演算結果を出力し、かつ、読み出した符号化画像の一番下の画像を横ラインバッファ部１０３または横ライン一時バッファ部１０５へ、一番右の画像を縦ラインバッファ部１０４または縦ライン一時バッファ部１０６へ書き込む演算部である。
The intra
演算結果Ａ保持部１０８ａは、符号化Ａ画像のイントラ予測演算結果を保持する演算結果保持部、演算結果Ｂ保持部１０８ｂは、符号化Ｂ画像のイントラ予測演算結果を保持する演算結果保持部、演算結果Ｃ保持部１０８ｃは、符号化Ｃ画像のイントラ予測演算結果を保持する演算結果保持部、演算結果Ｄ保持部１０８ｄは、符号化Ｄ画像のイントラ予測演算結果を保持する演算結果保持部である。予測モード判定部１０９は、イントラ予測制御部１０１から符号化マクロブロックサイズと予測モード判定指示を受け取り、演算結果Ａ保持部１０８ａ〜演算結果Ｄ保持部１０８ｄから演算結果を読み出して符号化マクロブロックサイズに従って予測モードを判定し結果を出力する判定部である。
The calculation result A
本発明の動画像符号化装置はコンピュータを用いて実現され、上記イントラ予測制御部１０１、イントラ予測演算部１０７および予測モード判定部１０９は、それぞれの機能に対応したソフトウェアとこれらソフトウェアを実行するためのＣＰＵやメモリといったハードウェアから構成されている。あるいは、これら機能部を専用のハードウェアで構成してもよい。
The moving image coding apparatus of the present invention is realized by using a computer, and the intra
図２は、符号化フレームにおける符号化画像の説明図である。
図中の符号化Ａ画像２ａ，符号化Ｂ画像２ｂ，符号化Ｃ画像２ｃ，符号化Ｄ画像２ｄは、符号化フレーム１内に位置する田の字型に隣接する符号化画像を示し、横ライン３は横ラインバッファ部１０３に保持されるライン、縦ライン４は、縦ラインバッファ部１０４に保持されるラインである。このような符号化フレーム１において、例えばＨＤＴＶの場合、１９２０×１０８０画素のフレームがマクロブロックで分割されている場合、その一部が符号化Ａ画像２ａ、符号化Ｂ画像２ｂ、符号化Ｃ画像２ｃ、符号化Ｄ画像２ｄであり、一つ当たりの符号化画像は水平画素数１６画素、垂直画素数１６画素の画像を保持する。従って、マクロブロックサイズが１６×１６画素であれば、四つ分のマクロブロックが保持されていることとなり、マクロブロックサイズが３２×３２画素であれば四つで一つのマクロブロックが保持されることとなる。また、６４×６４画素以上であっても同様に適用可能である。即ち、田の字型に隣接する４のn（nは１以上の整数）乗個の画像保持部であれば、どのようなマクロブロックサイズにも適用できる。そして、田の字に隣接する符号化画像の上側の画素が横ライン３であり、左側の画素が縦ライン４である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of an encoded image in an encoded frame.
The encoded A
図３は、実施の形態１におけるイントラ予測演算部１０７の内部を示す構成図である。
イントラ予測演算部１０７は、イントラ予測演算制御部１１０、予測画生成フィルタ１１１、差分絶対値和演算部１１２を備えている。イントラ予測演算制御部１１０は、イントラ予測制御部１０１から指定される符号化マクロブックサイズに従って予測モード毎のイントラ予測演算の制御を行う制御部である。予測画生成フィルタ１１１は、イントラ予測演算制御部１１０からの指示に従い横ラインバッファ部１０３、縦ラインバッファ部１０４、横ライン一時バッファ部１０５、縦ライン一時バッファ部１０６から画素データを読み込み、指示された予測モードの予測画像を生成するフィルタである。差分絶対値和演算部１１２は、イントラ予測演算制御部１１０からの指示に従い、符号化Ａ画像保持部１０２ａ〜符号化Ｄ画像保持部１０２ｄから、符号化Ａ画像２ａ〜符号化Ｄ画像２ｄを読み出し、予測画生成フィルタ１１１で生成した予測画像と符号化画像との差分絶対値和を演算し評価値を出力すると共に符号化画像の一部を横ラインバッファ部１０３、縦ラインバッファ部１０４、横ライン一時バッファ部１０５、縦ライン一時バッファ部１０６に書き込む演算部である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing the inside of the intra
The intra
次に、実施の形態１の動作について説明する。
先ず、符号化マクロブロックサイズ指示が１６×１６であった場合、符号化Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ画像２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄそれぞれが個別のマクロブロックとなる。イントラ予測制御部１０１からマクロブロックサイズ指示と演算開始指示を受け取ったイントラ予測演算部１０７は、符号化Ａ画像保持部１０２ａから符号化画像を読み出し、横ラインバッファ部１０３および縦ラインバッファ部１０４から周辺画素の横ライン３および縦ライン４を読み出して予測モードに応じたフィルタ処理にて予測画像を生成する。符号化画像と予測画像の差分絶対値和とその時の予測モードを演算結果Ａ保持部１０８ａへ出力する。
Next, the operation of the first embodiment will be described.
First, when the encoded macroblock size instruction is 16 × 16, each of the encoded A / B / C /
図４は、イントラ予測演算部１０７で行われるフィルタ処理による予測画生成方法と符号化画像と予測画との例えば差分絶対値和などの評価値演算方法の一部を示したものである。
予測モードによって横ライン３ａの画素のみを使うか縦ライン４ａの画素のみを使うか、それとも両方の画素を使ってフィルタ処理をするかが異なる。また図４ではフィルタ処理用の周辺画素として横ライン３ａと縦ライン４ａの１ライン分しか示していないが、フィルタ処理には横ライン３ｂや縦ライン４ｂをも使用する場合がある。そのフィルタ処理で生成された予測画と符号化画像の画素とを１画素ずつ差分絶対値を取り、全ての符号化画像との差分絶対を累算して評価値とする。符号化Ａ画像２ａの全予測モードに対する評価値の算出完了後、イントラ予測演算部１０７は、符号化Ａ画像２ａの下端の画素を出力し、横ラインバッファ部１０３における左側部分に書き込み、右端の画素を出力して縦ラインバッファ部１ｇにおける上側部分に書き込む。同様に符号化Ｂ画像２ｂにも実施し、全予測モードと評価値を算出して演算結果Ｂ保持部１０８ｂへ出力後、符号化Ｂ画像２ｂの下端の画素を出力し、横ラインバッファ部１０３の右側部分に書き込み、右端の画素を出力して縦ラインバッファ部１０４の上側部分に書き込む。同様の処理を符号化Ｃ画像２ｃと符号化Ｄ画像２ｄに対しても行う。即ち、符号化マクロブロックサイズが１６×１６であった場合、それぞれの符号化画像の演算完了後、横ラインバッファ部１０３と縦ラインバッファ部１０４の内容が書き換わる動作となる。
FIG. 4 shows a part of a prediction image generation method by filter processing performed in the intra
Depending on the prediction mode, only the pixels of the horizontal line 3a, only the pixels of the vertical line 4a are used, or whether both pixels are used for filtering. In FIG. 4, only one horizontal line 3a and vertical line 4a are shown as peripheral pixels for filter processing, but horizontal line 3b and vertical line 4b may also be used for filter processing. The absolute value of the difference between the predicted image generated by the filter processing and the pixel of the encoded image is taken pixel by pixel, and the absolute difference from all the encoded images is accumulated to obtain an evaluation value. After completing the calculation of the evaluation values for all prediction modes of the encoded A
次に符号化マクロブロックサイズが３２×３２であった場合、符号化Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ画像２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄで一つのマクロブロックとなる。符号化Ａ画像２ａの全予測モードの評価値を算出し、演算結果Ａ保持部１０８ａへ出力後、イントラ予測演算部１０７は符号化Ａ画像２ａの下端の画素を出力し、横ライン一時バッファ部１０５の左側部分へ書き込み、右端の画素を出力して縦ライン一時バッファ部１０６へ書き込む。次に符号化Ｂ画像２ｂの予測画生成時、予測モードによって横ラインバッファ部１０３と縦ラインバッファ部１０４もしくは縦ライン一時バッファ部１０６から画素を読み出し予測画像を生成する。符号化Ｂ画像２ｂの全予測モードの評価値を算出し、演算結果Ｂ保持部１０８ｂへ出力後、符号化Ｂ画像２ｂの下端の画素を出力し、横ライン一時バッファ部１０５の右側部分へ書き込み、右端の画素を出力して縦ラインバッファ部１０４へ書き込む。次に、符号化Ｃ画像２ｃの予測画生成時、予測モードによって横ラインバッファ部１０３もしくは横ライン一時バッファ部１０５と縦ラインバッファ部１０４から画素を読み出し予測画像を生成する。符号化Ｃ画像２ｃの全予測モードの評価値を算出し演算結果Ｃ保持部１０８ｃへ出力後、符号化Ｃ画像２ｃの下端の画素を出力し横ラインバッファ部１０３の左側部分へ書き込み、右端の画素を出力して縦ライン一時バッファ部１０６へ書き込む。最後に、符号化Ｄ画像２ｄの予測画生成時、予測モードによって横ラインバッファ部１０３もしくは横ライン一時バッファ部１０５、縦ラインバッファ部１０４もしくは縦ライン一時バッファ部１０６から画素を読み出し予測画像を生成する。
Next, when the encoded macroblock size is 32 × 32, the encoded A / B / C /
図５は、符号化Ｄ画像２ｄの予測画生成時に使用する周辺画素用のバッファの関係を示したものである。符号化Ｄ画像２ｄの全予測モードの評価値を算出し、演算結果Ｄ保持部１０８ｄへ出力後、符号化Ｄ画像２ｄの下端の画素を出力し、横ラインバッファ部１０３の右側部分へ書き込み、右端の画素を出力して縦ラインバッファ部１０４へ書き込む。即ち、マクロブロック内に符号化画像が隣接する場合は横ライン一時バッファ部１０５と縦ライン一時バッファ部１０６を書き換え、隣接しない場合は横ラインバッファ部１０３と縦ラインバッファ部１０４を書き換える動作となる。図６は符号化マクロブロックサイズに対して各符号化Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ画像２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが読み込むバッファと書き込むバッファの関係を示したものである。
FIG. 5 shows the relationship of the peripheral pixel buffers used when generating the predicted image of the encoded
符号化マクロブロックサイズに従った全予測モード毎の評価値の算出が完了したら、イントラ予測制御部１０１は、予測モード判定部１０９へ予測モード判定指示を出力する。符号化マクロブロックサイズが１６×１６であった場合、予測モード判定部１０９は、先ず演算結果Ａ保持部１０８ａから符号化Ａ画像２ａに対する全予測モードと評価値を読み込み、例えば一番評価値の小さいものを符号化Ａ画像２ａのイントラ予測モードとする。同様に符号化Ｂ／Ｃ／Ｄ画像２ｂ，２ｃ，２ｄに対する全予測モードと評価値を演算結果Ｂ／Ｃ／Ｄ保持部１０８ｂ，１０８ｃ．１０８ｄから読み出し、イントラ予測モードの判定を行っていく。即ち、符号化画像サイズが１６×１６で合った場合、それぞれの符号化画像２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに対して個別にイントラ予測モードの判定を行うことになる。
When the calculation of evaluation values for all prediction modes according to the encoded macroblock size is completed, the intra
次に、符号化マクロブロックサイズが３２×３２であった場合、予測モード判定部１０９は、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ演算結果保持部１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄから全予測モードとそれに対する評価値を読み出し、ある予測モードではマクロブロック単位の評価値とすべく四つの評価値を加算して一つの予測モードの評価値として扱い、また、ある予測モードでは符号化Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ画像２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄそれぞれ個別の予測モードとして評価値を扱う。図７の左側がマクロブロック単位のモードであり、右側が個別の予測モードである。予測モード判定部１０９は、イントラ予測モード判定結果としてブロックサイズおよび各ブロックの予測モードを出力する。
Next, when the encoding macroblock size is 32 × 32, the prediction
以上のように、実施の形態１の動画像符号化装置によれば、符号化マクロブロックサイズ指示を受け取った場合、指示された符号化マクロブロックサイズと演算開始指示を出力し、演算完了フラグを受け取った場合は、符号化マクロブロックサイズと予測モード判定指示を出力するイントラ予測制御部１０１と、田の字型に隣接した符号化画像を保持する４のｎ（ｎは１以上の整数）乗個の画像保持部１０２ａ〜１０２ｄと、符号化画像の上側の画素を保持する横ラインバッファ部１０３と、符号化画像の左側の画素を保持する縦ラインバッファ部１０４と、符号化画像内の水平画素を保持する横ライン一時バッファ部１０５と、符号化画像内の垂直画素を保持する縦ライン一時バッファ部１０６と、４のｎ乗個の画像保持部１０２ａ〜１０２ｄに対応して設けられ、イントラ予測演算結果を保持する４のｎ乗個の演算結果保持部１０８ａ〜１０８ｄと、イントラ予測制御部１０１より符号化マクロブロックサイズと演算開始指示を受け取り、横ラインバッファ部１０３および縦ラインバッファ部１０４、または、横ライン一時バッファ部１０５および縦ライン一時バッファ部１０６から画素を読み出してフィルタ処理して予測画像を生成すると共に、画像保持部１０２ａ〜１０２ｄから符号化画像を読み取って予測画像との相関を演算し、符号化画像の位置に対応した演算結果保持部１０８ａ〜１０８ｄにイントラ予測演算結果を出力し、かつ、読み出した符号化画像の一番下の画像を横ラインバッファ部１０３または横ライン一時バッファ部１０５へ、一番右の画像を縦ラインバッファ部１０４または縦ライン一時バッファ部１０６へ書き込むイントラ予測演算部１０７と、イントラ予測制御部１０１より符号化マクロブロックサイズと予測モード判定指示を受け取った場合、演算結果保持部１０８ａ〜１０８ｄから演算結果を読み出して符号化マクロブロックサイズに従って予測モードを判定し結果を出力する予測モード判定部１０９とを備えたので、符号化マクロブロックサイズによって予測画生成に使用する周辺画素を切り替えることができ、予測モード判定時の判定方法を制御することができるので、符号化マクロブロックサイズが異なるイントラ予測モード判定を一つの構成で実現することができ、従って、回路規模とメモリ容量を削減することができる。
As described above, according to the moving picture encoding apparatus of the first embodiment, when the encoded macroblock size instruction is received, the specified encoded macroblock size and the calculation start instruction are output, and the calculation completion flag is set. If received, the
また、実施の形態１の動画像符号化方法によれば、田の字型に隣接した符号化画像を保持する４のｎ（ｎは１以上の整数）乗個の画像保持部１０２ａ〜１０２ｄと、符号化画像の上側の画素を保持する横ラインバッファ部１０３と、符号化画像の左側の画素を保持する縦ラインバッファ部１０４と、符号化画像内の水平画素を保持する横ライン一時バッファ部１０５と、符号化画像内の垂直画素を保持する縦ライン一時バッファ部１０６と、４のｎ乗個の画像保持部１０２ａ〜１０２ｄに対応して設けられ、イントラ予測演算結果を保持する４のｎ乗個の演算結果保持部１０８ａ〜１０８ｄとを備えた動画像符号化装置を用いて動画像符号化を行う動画像符号化方法であって、符号化マクロブロックサイズ指示を受け取った場合、指示された符号化マクロブロックサイズと演算開始指示を出力し、演算完了フラグを受け取った場合は、符号化マクロブロックサイズと予測モード判定指示を出力するイントラ予測制御ステップと、符号化マクロブロックサイズと演算開始指示を受け取り、横ラインバッファ部１０３および縦ラインバッファ部１０４、または、横ライン一時バッファ部１０５および縦ライン一時バッファ部１０６から画素を読み出してフィルタ処理して予測画像を生成すると共に、画像保持部１０２ａ〜１０２ｄから符号化画像を読み取って予測画像との相関を演算し、符号化画像の位置に対応した演算結果保持部１０８ａ〜１０８ｄにイントラ予測演算結果を出力し、かつ、読み出した符号化画像の一番下の画像を横ラインバッファ部１０３または横ライン一時バッファ部１０５へ、一番右の画像を縦ラインバッファ部１０４または縦ライン一時バッファ部１０６へ書き込むイントラ予測演算ステップと、符号化マクロブロックサイズと予測モード判定指示を受け取った場合、演算結果保持部１０８ａ〜１０８ｄから演算結果を読み出して符号化マクロブロックサイズに従って予測モードを判定し結果を出力する予測モード判定ステップとを備えたので、回路規模とメモリ容量を削減することのできる動画像符号化装置を実現することができる。
In addition, according to the moving picture coding method of the first embodiment, 4 n (n is an integer of 1 or more)
また、実施の形態１の動画像符号化プログラムによれば、田の字型に隣接した符号化画像を保持する４のｎ（ｎは１以上の整数）乗個の画像保持部１０２ａ〜１０２ｄと、符号化画像の上側の画素を保持する横ラインバッファ部１０３と、符号化画像の左側の画素を保持する縦ラインバッファ部１０４と、符号化画像内の水平画素を保持する横ライン一時バッファ部１０５と、符号化画像内の垂直画素を保持する縦ライン一時バッファ部１０６と、４のｎ乗個の画像保持部１０２ａ〜１０２ｄに対応して設けられ、イントラ予測演算結果を保持する４のｎ乗個の演算結果保持部１０８ａ〜１０８ｄとを備えた動画像符号化装置をコンピュータを用いて実現する動画像符号化プログラムであって、コンピュータを、符号化マクロブロックサイズ指示を受け取った場合、指示された符号化マクロブロックサイズと演算開始指示を出力し、演算完了フラグを受け取った場合は、符号化マクロブロックサイズと予測モード判定指示を出力するイントラ予測制御部１０１と、イントラ予測制御部１０１より符号化マクロブロックサイズと演算開始指示を受け取り、横ラインバッファ部１０３および縦ラインバッファ部１０４、または、横ライン一時バッファ部１０５および縦ライン一時バッファ部１０６から画素を読み出してフィルタ処理して予測画像を生成すると共に、画像保持部１０２ａ〜１０２ｄから符号化画像を読み取って予測画像との相関を演算し、符号化画像の位置に対応した演算結果保持部１０８ａ〜１０８ｄにイントラ予測演算結果を出力し、かつ、読み出した符号化画像の一番下の画像を横ラインバッファ部１０３または横ライン一時バッファ部１０５へ、一番右の画像を縦ラインバッファ部１０４または縦ライン一時バッファ部１０６へ書き込むイントラ予測演算部１０７と、イントラ予測制御部１０１より符号化マクロブロックサイズと予測モード判定指示を受け取った場合、演算結果保持部１０８ａ〜１０８ｄから演算結果を読み出して符号化マクロブロックサイズに従って予測モードを判定し結果を出力する予測モード判定部１０９として機能させるようにしたので、回路規模とメモリ容量を削減することのできる動画像符号化装置をコンピュータを用いて実現することができる。
Further, according to the moving image encoding program of the first embodiment, 4 n (n is an integer equal to or greater than 1)
実施の形態２．
実施の形態１では、全ての予測モードに対する評価値を算出する例を説明したが、次に、予測モードを制限した場合を実施の形態２として説明する。
図８は、実施の形態２の動画像符号化装置を示す構成図である。
図８において、イントラ予測制御部２０１は、実施の形態１におけるイントラ予測制御部１０１の機能に加えて、予測モード演算制限指示を受け取った場合に、この予測モード演算制限指示をイントラ予測演算部２０２へ出力するよう構成されている。また、イントラ予測演算部２０２は、イントラ予測制御部２０１から受け取った予測モード演算制限指示に基づいて、制限された予測モードの予測画生成および評価値の演算を行わないよう構成されている。それ以外の構成は実施の形態１と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
In the first embodiment, the example in which the evaluation values for all prediction modes are calculated has been described. Next, a case where the prediction mode is limited will be described as a second embodiment.
FIG. 8 is a configuration diagram illustrating the moving picture encoding apparatus according to the second embodiment.
In FIG. 8, in addition to the function of the intra
次に、実施の形態２の動作について説明する。
イントラ予測制御部２０１から予測モード演算制限指示とマクロブロックサイズ指示と演算開始指示を受け取ったイントラ予測演算部２０２は、実施の形態１と同様に横ラインバッファ部１０３、縦ラインバッファ部１０４、横ライン一時バッファ部１０５、縦ライン一時バッファ部１０６から周辺画素を読み出して予測画を生成し、符号化Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ画像保持部１０２ａ、１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄから符号化画像を読み出し予測モード毎の予測画を生成して評価値を算出する。この時、予測モード演算制限指示により制限された予測モードの予測画生成と評価は算出せずに、制限された予測モードの評価値として最大値を演算結果Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ保持部１０８ａ，１０８ｂ．１０８ｃ，１０８ｄへ出力する。これ以外の動作は実施の形態１と同様であるため、その説明は省略する。
Next, the operation of the second embodiment will be described.
The
以上のように、実施の形態２の動画像符号化装置によれば、イントラ予測制御部２０１は、予測モード演算制限指示を受け取った場合は、予測モード演算制限指示をイントラ予測演算部２０２へ出力し、イントラ予測演算部２０２は、受け取った予測モード演算制限指示に基づいて、制限された予測モードの予測画生成および相関の演算を除外してイントラ予測演算を行うようにしたので、予測モード演算制限指示により制限された予測モードの予測画生成と評価値演算を行わないため、演算量を削減することができる。
As described above, according to the video encoding device of
実施の形態３．
実施の形態１、２では予測画像と符号化画像の全ての画素を使って予測モード毎の評価値を算出する例を説明したが、次に予測画像と符号化画像を間引いて評価値を算出する例を実施の形態３として説明する。
図９は、実施の形態３の動画像符号化装置を示す構成図である。
図９において、イントラ予測制御部３０１は、実施の形態１のイントラ予測制御部１０１の機能に加えて、イントラ予測演算間引き指示を受け取った場合、このイントラ予測演算間引き指示をイントラ予測演算部３０２へ出力するよう構成されている。また、イントラ予測演算部３０２は、イントラ予測制御部３０１から受け取ったイントラ予測演算間引き指示に従って、予測画像および符号化画像を間引いて評価値演算を行うよう構成されている。その他の構成は実施の形態１と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
In the first and second embodiments, the example in which the evaluation value for each prediction mode is calculated using all the pixels of the prediction image and the encoded image has been described. Next, the evaluation value is calculated by thinning out the prediction image and the encoded image. An example of this will be described as a third embodiment.
FIG. 9 is a configuration diagram illustrating the moving picture encoding apparatus according to the third embodiment.
In FIG. 9, in addition to the function of the intra
図１０は、本発明のイントラ予測演算部３０２の内部構成を示した図である。イントラ予測演算制御部３０３は、実施の形態１のイントラ予測演算制御部１１０の機能に加えて、イントラ予測演算間引き指示に従って間引き処理部３０４を制御するよう構成されている。また、間引き処理部３０４は、イントラ予測演算制御部３０３の制御に従って予測画生成フィルタ１１１から出力される予測画像と、符号化Ａ画像保持部１０２ａ〜符号化Ｄ画像保持部１０２ｄから出力される符号化画像の間引き処理を行う処理部である。予測画生成フィルタ１１１および差分絶対値和演算部１１２は実施の形態１と同様である。
FIG. 10 is a diagram showing an internal configuration of the intra
次に、実施の形態３の動作について説明する。
イントラ予測制御部３０１からイントラ予測演算間引き指示とマクロブロックサイズ指示と演算開始指示を受け取ったイントラ予測演算部３０２は、実施の形態１と同様に横ラインバッファ部１０３、縦ラインバッファ部１０４、横ライン一時バッファ部１０５、縦ライン一時バッファ部１０６から周辺画素を読み出し予測画を生成し、符号化Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ画像保持部１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄから符号化画像を読み出す。その後、間引き処理部３０４にて評価値演算を行う前にイントラ予測演算間引き指示に従い生成した予測画像と読み出した符号化画像に対して間引き処理を行う。例えば、イントラ予測演算間引き指示が水平１／２であれば水平方向に１画素おきに間引いた予測画像と符号化画像となり、垂直１／２であれば垂直方向に１画素おきに間引いた予測画像と符号化画像となり、水平１／２かつ垂直１／２であれば水平方向と垂直方向にそれぞれ１画素おきに間引いた予測画像と符号化画像となる。このように間引いた予測画像と符号化画像から評価値を算出し結果を演算結果Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ保持部１０８ａ，１０８ｂ．１０８ｃ，１０８ｄへ出力する。これ以外の動作は実施の形態１と同様であるため、その説明は省略する。
Next, the operation of the third embodiment will be described.
The intra
以上のように、実施の形態３の動画像符号化装置によれば、イントラ予測制御部３０１は、イントラ予測演算間引き指示を受け取った場合は、イントラ予測演算間引き指示をイントラ予測演算部３０２へ出力し、イントラ予測演算部３０２は、受け取ったイントラ予測演算間引き指示に従い、予測画画像と符号化画像を間引いて相関の演算を行うようにしたので、評価値を算出する対象の画素数が削減されるため、演算量を削減することができる。
As described above, according to the video encoding device of
実施の形態４．
実施の形態１〜３では算出された評価値のみを使って予測モード判定を行う形態であったが、次に、評価値と予測モード判定オフセットを使って予測モード判定を行う例を実施の形態４として説明する。
図１１は、実施の形態４の動画像符号化装置を示す構成図である。
図１１において、イントラ予測制御部４０１は、実施の形態１のイントラ予測制御部１０１の機能に加えて、予測モード判定オフセットを受け取った場合に、これを予測モード判定部４０２へ出力するよう構成されている。予測モード判定部４０２は、実施の形態１の予測モード判定部１０９の機能に加えて、イントラ予測制御部４０１から受け取った予測モード判定オフセットに従い、演算結果Ａ保持部１０８ａ〜演算結果Ｄ保持部１０８ｄから読み出した演算結果に予測モード判定オフセットを加算して予測モードを判定するよう構成されている。その他の構成は実施の形態１と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
In the first to third embodiments, the prediction mode determination is performed using only the calculated evaluation value. Next, an example in which the prediction mode determination is performed using the evaluation value and the prediction mode determination offset is described. This will be described as 4.
FIG. 11 is a configuration diagram illustrating the moving picture encoding apparatus according to the fourth embodiment.
In FIG. 11, the intra
次に、実施の形態４の動作について説明する。
先ず、符号化マクロブロックサイズ指示に基づくイントラ予測制御部４０１の動作から、イントラ予測演算部１０７における演算結果が演算結果Ａ保持部１０８ａ〜演算結果Ｄ保持部１０８ｄに保持されるまでの動作は実施の形態１と同様である。イントラ予測制御部４０１から予測モード判定オフセットを受け取った予測モード判定部４０２は、演算結果Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ保持部１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄから予測モードとその評価値を読み出し指定された判定オフセットを指定された予測モードの評価値に対して加算する。オフセットには正負の値があるため、正のオフセットが指示された予測モードの評価値は大きくなり、負のオフセットが指示された予測モードの評価値は小さくなる。このようにオフセット加算された評価値を元に予測モード判定値は例えば一番評価値の小さい予測モードを最適な予測モードと判定して出力する。
Next, the operation of the fourth embodiment will be described.
First, the operations from the operation of the intra
以上のように、実施の形態４の動画像符号化装置によれば、イントラ予測制御部４０１は、予測モード判定オフセットを受け取った場合は、予測モード判定オフセットを予測モード判定部４０２へ出力し、予測モード判定部４０２は、演算結果保持部１０８ａ〜１０８ｄから読み出した演算結果に予測モード判定オフセットを加算して予測モードを判定するようにしたので、予測モード判定においてオフセットを加味することができるため、判定される予測モードを外部から制御することが可能となり、より適切な予測モードを判定させ画質を向上させることができる。
As described above, according to the video encoding device of
実施の形態５．
実施の形態１〜４では、横ラインバッファ部１０３、縦ラインバッファ部１０４、横ライン一時バッファ部１０５、縦ライン一時バッファ部１０６から読み出した周辺画素をそのまま使用して予測画生成を行う形態であったが、次に、読み出した周辺画素に対して補正を行ったものを使用して予測画生成を行う例を実施の形態５として説明する。
In the first to fourth embodiments, prediction image generation is performed using peripheral pixels read from the horizontal
図１２は、実施の形態５の動画像符号化装置を示す構成図である。
図１２において、イントラ予測制御部５０１は、実施の形態１のイントラ予測制御部１０１の機能に加えて、周辺画素補正指示を受け取った場合、この周辺画素補正指示をイントラ予測演算部５０２へ出力するよう構成されている。イントラ予測演算部５０２は、実施の形態１のイントラ予測演算部１０７の機能に加えて、イントラ予測制御部５０１から受け取った周辺画素補正指示に従い、横ラインバッファ部１０３および縦ラインバッファ部１０４、または横ライン一時バッファ部１０５および縦ライン一時バッファ部１０６から読み出した周辺画素値を補正して評価値を算出するよう構成されている。その他の構成については実施の形態１と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
FIG. 12 is a configuration diagram illustrating the moving picture coding apparatus according to the fifth embodiment.
In FIG. 12, in addition to the function of the intra
図１３は、実施の形態５のイントラ予測演算部５０２の内部構成を示した図である。イントラ予測演算制御部５０３は、実施の形態１のイントラ予測演算制御部１１０の機能に加え、イントラ予測制御部５０１からの周辺画素補正指示に従って周辺画素補正部５０４を制御するよう構成されている。周辺画素補正部５０４は、イントラ予測演算制御部５０３の制御に従って横ラインバッファ部１０３および縦ラインバッファ部１０４、または横ライン一時バッファ部１０５および縦ライン一時バッファ部１０６から読み出した周辺画素値を補正するものである。その他の構成は実施の形態１と同様である。
FIG. 13 is a diagram illustrating an internal configuration of the intra
次に、実施の形態５の動作について説明する。
イントラ予測制御部５０１から周辺画素補正指示とマクロブロックサイズ指示と演算開始指示を受け取ったイントラ予測演算部５０２は、実施の形態１と同様に横ラインバッファ部１０３、縦ラインバッファ部１０４、横ライン一時バッファ部１０５、縦ライン一時バッファ部１０６から周辺画素を読み出す。読み出した周辺画素に対してイントラ予測演算制御部５０２は、周辺画素補正部５０４を制御して周辺画素の補正を行う。例えば、クリッピング指示であれば指示された値の範囲以上もしくは以下の画素値はクリッピングされ、ローパスフィルタ処理であればフィルタ処理される。このように補正された周辺画素を使って予測画像を生成し、符号化Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ画像保持部１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄから読み出した符号化画像との評価値を算出して結果を演算結果Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ保持部１０８ａ，１０８ｂ．１０８ｃ，１０８ｄへ出力する。これ以外の動作は実施の形態１と同様である。
Next, the operation of the fifth embodiment will be described.
The intra
以上のように、実施の形態５の動画像符号化装置によれば、イントラ予測制御部５０１は、周辺画素補正指示を受け取った場合は、周辺画素補正指示をイントラ予測演算部５０２へ出力し、イントラ予測演算部５０２は、受け取った周辺画素補正指示に従い、横ラインバッファ部１０３および縦ラインバッファ部１０４、または、横ライン一時バッファ部１０５および縦ライン一時バッファ部１０６から読み出した周辺画素値を補正して評価値を算出するようにしたので、周辺画素を補正することができるので、画像の特徴に応じた予測画像の生成が可能となり、より適切な予測モードが選択されることで画質を向上させることができる。
As described above, according to the video encoding device of
実施の形態６．
以上の実施の形態１〜５では、生成した予測画生成をそのまま評価値算出に使用する形態であったが、次に、生成した予測画像に対して補正を行う例を実施の形態６として説明する。
図１４は、実施の形態６の動画像符号化装置を示す構成図である。
図１４において、イントラ予測制御部６０１は、実施の形態１のイントラ予測制御部１０１の機能に加えて、予測画補正指示を受け取った場合、この予測画補正指示をイントラ予測演算部６０２へ出力するよう構成されている。イントラ予測演算部６０２は、実施の形態１のイントラ予測演算部１０７の機能に加えて、イントラ予測制御部６０１から受け取った予測画補正指示に従い、生成した予測画像を補正して評価値を算出するよう構成されている。その他の構成については実施の形態１と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
Embodiment 6 FIG.
In the above first to fifth embodiments, the generated predicted image generation is used as it is for the evaluation value calculation. Next, an example in which the generated predicted image is corrected will be described as the sixth embodiment. To do.
FIG. 14 is a configuration diagram illustrating the moving picture coding apparatus according to the sixth embodiment.
In FIG. 14, in addition to the function of the intra
図１５は、実施の形態６のイントラ予測演算部６０２の内部構成を示した図である。イントラ予測演算制御部６０３は、実施の形態１のイントラ予測演算制御部１１０の機能に加えて、イントラ予測制御部６０１からの予測画補正指示に従って予測画補正部６０４を制御するよう構成されている。また、予測画補正部６０４は、イントラ予測演算制御部６０３の制御に従って予測画生成フィルタ１１１が生成した予測画像を補正するものであり、その他の構成は実施の形態１と同様である。
FIG. 15 is a diagram illustrating an internal configuration of the intra
次に、実施の形態６の動作について説明する。
イントラ予測制御部６０１から予測画補正指示とマクロブロックサイズ指示と演算開始指示を受け取ったイントラ予測演算部６０２は、実施の形態１と同様に横ラインバッファ部１０３、縦ラインバッファ部１０４、横ライン一時バッファ部１０５、縦ライン一時バッファ部１０６から周辺画素を読み出す。読み出した周辺画素に対してイントラ予測演算制御部６０３は、予測モード毎の予測画像を生成するよう制御を行う。また、イントラ予測演算制御部６０３はその予測画像に対して予測画補正部６０４を制御し、予測画像の補正を行う。例えば、クリッピング指示であれば指示された値の範囲以上もしくは以下の画素値はクリッピングされ、ローパスフィルタ処理であればフィルタ処理される。このように補正された予測画像と、符号化Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ画像保持部１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄから読み出した符号化画像との評価値を算出して、その結果を演算結果Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ保持部１０８ａ，１０８ｂ．１０８ｃ，１０８ｄへ出力する。これ以外の動作は実施の形態１と同様である。
Next, the operation of the sixth embodiment will be described.
The intra
以上のように、実施の形態６の動画像符号化装置によれば、イントラ予測制御部は、予測画補正指示を受け取った場合は、予測画補正指示をイントラ予測演算部へ出力し、イントラ予測演算部は、受け取った予測画補正指示に従い、予測画像生成後の予測画像を補正して評価値を算出するようにしたので、予測画像を補正することができるため、画像の特徴に応じた予測画像を使った評価値の算出が可能となり、より適切な予測モードが選択されることで画質を向上させることができる。 As described above, according to the video encoding device of Embodiment 6, when receiving the predicted image correction instruction, the intra prediction control unit outputs the predicted image correction instruction to the intra prediction calculation unit, and performs intra prediction. Since the calculation unit corrects the predicted image after generating the predicted image and calculates the evaluation value in accordance with the received predicted image correction instruction, it can correct the predicted image, so that the prediction according to the feature of the image is performed. An evaluation value can be calculated using an image, and image quality can be improved by selecting a more appropriate prediction mode.
実施の形態７．
以上の実施の形態１〜６では全ての予測モードに対する評価値を算出する形態であったが、次に、評価値が指定された閾値を下回った場合はそれ以降の予測モードに対する評価値算出を行わないようにした例を実施の形態７として説明する。
Embodiment 7 FIG.
In the above first to sixth embodiments, the evaluation values for all prediction modes are calculated. Next, when the evaluation value falls below a specified threshold value, the evaluation values for the subsequent prediction modes are calculated. An example in which this is not performed will be described as a seventh embodiment.
図１６は、実施の形態７の動画像符号化装置を示す構成図である。
図１６において、イントラ予測制御部７０１は、実施の形態１のイントラ予測制御部１０１の機能に加えて、予測モード演算閾値を受け取った場合、この予測モード演算閾値をイントラ予測演算部７０２へ出力するよう構成されている。イントラ予測演算部７０２は、実施の形態１のイントラ予測演算制御部１１０の機能に加えて、イントラ予測制御部７０１から受け取った予測モード演算閾値に従い、予測モードの予測画生成および評価値の演算を行って演算結果の評価値が閾値を下回ったらそれ以降の予測モードに対する評価値算出を行わないよう構成されている。その他の構成については実施の形態１と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
FIG. 16 is a configuration diagram illustrating the moving picture coding apparatus according to the seventh embodiment.
In FIG. 16, in addition to the function of the intra
次に、実施の形態７の動作について説明する。
イントラ予測制御部７０１から予測モード演算閾値とマクロブロックサイズ指示と演算開始指示を受け取ったイントラ予測演算部７０２は、実施の形態１と同様に横ラインバッファ部１０３、縦ラインバッファ部１０４、横ライン一時バッファ部１０５、縦ライン一時バッファ部１０６から周辺画素を読み出して予測画を生成し、符号化Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ画像保持部１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄから符号化画像を読み出し、予め決められた順番に各予測モードの予測画を生成して評価値を算出する。評価値算出後、受け取った閾値と評価値を比較し評価値が閾値以下であったらそれ以降の予測モードに対する評価値算出を行わずに演算処理を終了する。演算が行われなかった予測モードについては評価値として最大値を演算結果Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ保持部１０８ａ，１０８ｂ．１０８ｃ，１０８ｄへ出力する。
Next, the operation of the seventh embodiment will be described.
The
以上のように、実施の形態７の動画像符号化装置によれば、イントラ予測制御部は、予測モード演算閾値を受け取った場合は、予測モード演算閾値をイントラ予測演算部へ出力し、イントラ予測演算部は、受け取った予測モード演算閾値に従い、予測モードの予測画生成および相関の演算を行い演算結果が予測モード演算閾値を下回った場合は、それ以降の予測モードの予測画生成および相関の演算から除外するようにしたので、評価値が予測モード演算閾値以下であればそれ以降の演算を行わないため、演算量を削減することができる。 As described above, according to the video encoding device of Embodiment 7, when receiving the prediction mode calculation threshold, the intra prediction control unit outputs the prediction mode calculation threshold to the intra prediction calculation unit, and performs intra prediction. The calculation unit performs prediction image generation and correlation calculation according to the received prediction mode calculation threshold value, and when the calculation result falls below the prediction mode calculation threshold value, the prediction image generation and correlation calculation of the subsequent prediction mode are performed. Therefore, if the evaluation value is equal to or less than the prediction mode calculation threshold value, the subsequent calculation is not performed, so that the calculation amount can be reduced.
尚、上記実施の形態１〜７は、それぞれ別の形態として説明したが、これに限定されるものではなく、各実施の形態を任意に組み合わせてもよい。 In addition, although the said Embodiment 1-7 was demonstrated as another form, respectively, it is not limited to this, You may combine each embodiment arbitrarily.
１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１ イントラ予測制御部、１０２ａ 符号化Ａ画像保持部、１０２ｂ 符号化Ｂ画像保持部、１０２ｃ 符号化Ｃ画像保持部、１０２ｄ 符号化Ｄ画像保持部、１０３ 横ラインバッファ部、１０４ 縦ラインバッファ部、１０５ 横ライン一時バッファ部、１０６ 縦ライン一時バッファ部、１０７，２０２，３０２，５０２，６０２，７０２ イントラ予測演算部、１０８ａ 演算結果Ａ保持部、１０８ｂ 演算結果Ｂ保持部、１０８ｃ 演算結果Ｃ保持部、１０８ｄ 演算結果Ｄ保持部、１０９，４０２ 予測モード判定部。 101, 201, 301, 401, 501, 601, 701 Intra prediction control unit, 102a Encoded A image holding unit, 102b Encoded B image holding unit, 102c Encoded C image holding unit, 102d Encoded D image holding unit, 103 horizontal line buffer unit, 104 vertical line buffer unit, 105 horizontal line temporary buffer unit, 106 vertical line temporary buffer unit, 107, 202, 302, 502, 602, 702 intra prediction calculation unit, 108a calculation result A holding unit, 108b Calculation result B holding unit, 108c Calculation result C holding unit, 108d Calculation result D holding unit, 109, 402 Prediction mode determination unit.
Claims (9)
田の字型に隣接した符号化画像を保持する４のｎ（ｎは１以上の整数）乗個の画像保持部と、
前記符号化画像の上側の画素を保持する横ラインバッファ部と、
前記符号化画像の左側の画素を保持する縦ラインバッファ部と、
前記符号化画像内の水平画素を保持する横ライン一時バッファ部と、
前記符号化画像内の垂直画素を保持する縦ライン一時バッファ部と、
前記４のｎ乗個の画像保持部に対応して設けられ、イントラ予測演算結果を保持する４のｎ乗個の演算結果保持部と、
前記イントラ予測制御部より前記符号化マクロブロックサイズと前記演算開始指示を受け取り、前記横ラインバッファ部および前記縦ラインバッファ部、または、前記横ライン一時バッファ部および前記縦ライン一時バッファ部から画素を読み出してフィルタ処理して予測画像を生成すると共に、前記画像保持部から符号化画像を読み取って予測画像との相関を演算し、符号化画像の位置に対応した前記演算結果保持部に前記イントラ予測演算結果を出力し、かつ、読み出した符号化画像の一番下の画像を前記横ラインバッファ部または前記横ライン一時バッファ部へ、一番右の画像を前記縦ラインバッファ部または前記縦ライン一時バッファ部へ書き込むイントラ予測演算部と、
前記イントラ予測制御部より前記符号化マクロブロックサイズと前記予測モード判定指示を受け取った場合、前記演算結果保持部から演算結果を読み出して符号化マクロブロックサイズに従って予測モードを判定し結果を出力する予測モード判定部とを備えた動画像符号化装置。 When an encoded macroblock size instruction is received, the instructed encoded macroblock size and an operation start instruction are output. When an operation completion flag is received, an encoded macroblock size and an prediction mode determination instruction are output. An intra prediction control unit;
4 n (n is an integer equal to or greater than 1) image holding units for holding encoded images adjacent to a square shape,
A horizontal line buffer unit for holding pixels on the upper side of the encoded image;
A vertical line buffer unit for holding pixels on the left side of the encoded image;
A horizontal line temporary buffer unit for holding horizontal pixels in the encoded image;
A vertical line temporary buffer unit for holding vertical pixels in the encoded image;
4 n power calculation result holding units that are provided corresponding to the 4 n power image holding units and hold intra prediction calculation results;
The encoded macroblock size and the calculation start instruction are received from the intra prediction control unit, and pixels from the horizontal line buffer unit and the vertical line buffer unit, or the horizontal line temporary buffer unit and the vertical line temporary buffer unit are received. Read and filter to generate a predicted image, read the encoded image from the image holding unit, calculate the correlation with the predicted image, and store the intra prediction in the calculation result holding unit corresponding to the position of the encoded image The operation result is output, and the lowermost image of the read encoded image is output to the horizontal line buffer unit or the horizontal line temporary buffer unit, and the rightmost image is output to the vertical line buffer unit or the vertical line temporary An intra prediction calculation unit for writing to the buffer unit;
When receiving the encoded macroblock size and the prediction mode determination instruction from the intra prediction control unit, the calculation result is read out from the calculation result holding unit, the prediction mode is determined according to the encoded macroblock size, and the result is output. A moving image encoding apparatus including a mode determination unit.
前記イントラ予測演算部は、受け取った予測モード演算制限指示に基づいて、制限された予測モードの予測画生成および相関の演算を除外してイントラ予測演算を行うことを特徴とする請求項１記載の動画像符号化装置。 When receiving the prediction mode calculation restriction instruction, the intra prediction control unit outputs the prediction mode calculation restriction instruction to the intra prediction calculation part,
The intra prediction calculation unit performs intra prediction calculation based on the received prediction mode calculation restriction instruction, excluding prediction picture generation and correlation calculation in the limited prediction mode. Video encoding device.
前記イントラ予測演算部は、受け取ったイントラ予測演算間引き指示に従い、予測画画像と符号化画像を間引いて相関の演算を行うことを特徴とする請求項１記載の動画像符号化装置。 When receiving the intra prediction calculation thinning instruction, the intra prediction control unit outputs the intra prediction calculation thinning instruction to the intra prediction calculation unit,
2. The moving picture coding apparatus according to claim 1, wherein the intra prediction calculation unit performs a correlation calculation by thinning the predicted image and the encoded image in accordance with the received intra prediction calculation thinning instruction.
前記予測モード判定部は、演算結果保持部から読み出した演算結果に前記予測モード判定オフセットを加算して予測モードを判定することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の動画像符号化装置。 When receiving the prediction mode determination offset, the intra prediction control unit outputs the prediction mode determination offset to the prediction mode determination unit,
The said prediction mode determination part adds the said prediction mode determination offset to the calculation result read from the calculation result holding | maintenance part, and determines prediction mode, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. The moving image encoding apparatus described.
前記イントラ予測演算部は、受け取った周辺画素補正指示に従い、横ラインバッファ部および縦ラインバッファ部、または、横ライン一時バッファ部および縦ライン一時バッファ部から読み出した周辺画素値を補正して評価値を算出することを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の動画像符号化装置。 When receiving the surrounding pixel correction instruction, the intra prediction control unit outputs the surrounding pixel correction instruction to the intra prediction calculation unit,
The intra prediction calculation unit corrects the peripheral pixel value read from the horizontal line buffer unit and the vertical line buffer unit, or the horizontal line temporary buffer unit and the vertical line temporary buffer unit according to the received peripheral pixel correction instruction, and evaluates the evaluation value. 5. The moving picture encoding apparatus according to claim 1, wherein:
前記イントラ予測演算部は、受け取った予測画補正指示に従い、予測画像生成後の予測画像を補正して評価値を算出することを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の動画像符号化装置。 When receiving the predicted image correction instruction, the intra prediction control unit outputs the predicted image correction instruction to the intra prediction calculation unit,
The intra prediction calculation unit calculates an evaluation value by correcting a predicted image after generating a predicted image in accordance with the received predicted image correction instruction. The moving image encoding apparatus described.
前記イントラ予測演算部は、受け取った予測モード演算閾値に従い、予測モードの予測画生成および相関の演算を行い演算結果が前記予測モード演算閾値を下回った場合は、それ以降の予測モードの予測画生成および相関の演算から除外することを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の動画像符号化装置。 When receiving the prediction mode calculation threshold, the intra prediction control unit outputs the prediction mode calculation threshold to the intra prediction calculation unit,
The intra prediction calculation unit performs prediction mode generation and correlation calculation according to the received prediction mode calculation threshold value, and when the calculation result falls below the prediction mode calculation threshold value, the prediction image generation for the subsequent prediction mode The moving picture coding apparatus according to claim 1, wherein the moving picture coding apparatus is excluded from the calculation of correlation and correlation.
前記符号化画像の上側の画素を保持する横ラインバッファ部と、
前記符号化画像の左側の画素を保持する縦ラインバッファ部と、
前記符号化画像内の水平画素を保持する横ライン一時バッファ部と、
前記符号化画像内の垂直画素を保持する縦ライン一時バッファ部と、
前記４のｎ乗個の画像保持部に対応して設けられ、イントラ予測演算結果を保持する４のｎ乗個の演算結果保持部とを備えた動画像符号化装置を用いて動画像符号化を行う動画像符号化方法であって、
符号化マクロブロックサイズ指示を受け取った場合、当該指示された符号化マクロブロックサイズと演算開始指示を出力し、演算完了フラグを受け取った場合は、符号化マクロブロックサイズと予測モード判定指示を出力するイントラ予測制御ステップと、
前記符号化マクロブロックサイズと前記演算開始指示を受け取り、前記横ラインバッファ部および前記縦ラインバッファ部、または、前記横ライン一時バッファ部および前記縦ライン一時バッファ部から画素を読み出してフィルタ処理して予測画像を生成すると共に、前記画像保持部から符号化画像を読み取って予測画像との相関を演算し、符号化画像の位置に対応した前記演算結果保持部に前記イントラ予測演算結果を出力し、かつ、読み出した符号化画像の一番下の画像を前記横ラインバッファ部または前記横ライン一時バッファ部へ、一番右の画像を前記縦ラインバッファ部または前記縦ライン一時バッファ部へ書き込むイントラ予測演算ステップと、
前記符号化マクロブロックサイズと前記予測モード判定指示を受け取った場合、前記演算結果保持部から演算結果を読み出して符号化マクロブロックサイズに従って予測モードを判定し結果を出力する予測モード判定ステップとを備えた動画像符号化方法。 4 n (n is an integer equal to or greater than 1) image holding units for holding encoded images adjacent to a square shape,
A horizontal line buffer unit for holding pixels on the upper side of the encoded image;
A vertical line buffer unit for holding pixels on the left side of the encoded image;
A horizontal line temporary buffer unit for holding horizontal pixels in the encoded image;
A vertical line temporary buffer unit for holding vertical pixels in the encoded image;
Video encoding using a video encoding apparatus provided corresponding to the 4 n power holding units and having 4 n calculation result holding units holding intra prediction calculation results A video encoding method for performing
When an encoded macroblock size instruction is received, the instructed encoded macroblock size and an operation start instruction are output. When an operation completion flag is received, an encoded macroblock size and an prediction mode determination instruction are output. An intra prediction control step;
Receives the encoded macroblock size and the calculation start instruction, reads out the pixels from the horizontal line buffer unit and the vertical line buffer unit, or the horizontal line temporary buffer unit and the vertical line temporary buffer unit, and performs a filtering process. Generating a predicted image, reading the encoded image from the image holding unit, calculating a correlation with the predicted image, and outputting the intra prediction calculation result to the calculation result holding unit corresponding to the position of the encoded image; In addition, intra prediction for writing the bottom image of the read encoded image to the horizontal line buffer unit or the horizontal line temporary buffer unit and writing the rightmost image to the vertical line buffer unit or the vertical line temporary buffer unit. A calculation step;
A prediction mode determination step of reading a calculation result from the calculation result holding unit, determining a prediction mode according to the encoding macroblock size, and outputting the result when the encoded macroblock size and the prediction mode determination instruction are received; Video encoding method.
前記符号化画像の上側の画素を保持する横ラインバッファ部と、
前記符号化画像の左側の画素を保持する縦ラインバッファ部と、
前記符号化画像内の水平画素を保持する横ライン一時バッファ部と、
前記符号化画像内の垂直画素を保持する縦ライン一時バッファ部と、
前記４のｎ乗個の画像保持部に対応して設けられ、イントラ予測演算結果を保持する４のｎ乗個の演算結果保持部とを備えた動画像符号化装置をコンピュータを用いて実現する動画像符号化プログラムであって、
前記コンピュータを、
符号化マクロブロックサイズ指示を受け取った場合、当該指示された符号化マクロブロックサイズと演算開始指示を出力し、演算完了フラグを受け取った場合は、符号化マクロブロックサイズと予測モード判定指示を出力するイントラ予測制御部と、
前記イントラ予測制御部より前記符号化マクロブロックサイズと前記演算開始指示を受け取り、前記横ラインバッファ部および前記縦ラインバッファ部、または、前記横ライン一時バッファ部および前記縦ライン一時バッファ部から画素を読み出してフィルタ処理して予測画像を生成すると共に、前記画像保持部から符号化画像を読み取って予測画像との相関を演算し、符号化画像の位置に対応した前記演算結果保持部に前記イントラ予測演算結果を出力し、かつ、読み出した符号化画像の一番下の画像を前記横ラインバッファ部または前記横ライン一時バッファ部へ、一番右の画像を前記縦ラインバッファ部または前記縦ライン一時バッファ部へ書き込むイントラ予測演算部と、
前記イントラ予測制御部より前記符号化マクロブロックサイズと前記予測モード判定指示を受け取った場合、前記演算結果保持部から演算結果を読み出して符号化マクロブロックサイズに従って予測モードを判定し結果を出力する予測モード判定部として機能させるための動画像符号化プログラム。 4 n (n is an integer equal to or greater than 1) image holding units for holding encoded images adjacent to a square shape,
A horizontal line buffer unit for holding pixels on the upper side of the encoded image;
A vertical line buffer unit for holding pixels on the left side of the encoded image;
A horizontal line temporary buffer unit for holding horizontal pixels in the encoded image;
A vertical line temporary buffer unit for holding vertical pixels in the encoded image;
A moving image encoding apparatus provided corresponding to the 4 n image holding units and having 4 n calculation result holding units holding intra prediction calculation results is realized using a computer. A video encoding program,
The computer,
When an encoded macroblock size instruction is received, the instructed encoded macroblock size and an operation start instruction are output. When an operation completion flag is received, an encoded macroblock size and an prediction mode determination instruction are output. An intra prediction control unit;
The encoded macroblock size and the calculation start instruction are received from the intra prediction control unit, and pixels from the horizontal line buffer unit and the vertical line buffer unit, or the horizontal line temporary buffer unit and the vertical line temporary buffer unit are received. Read and filter to generate a predicted image, read the encoded image from the image holding unit, calculate the correlation with the predicted image, and store the intra prediction in the calculation result holding unit corresponding to the position of the encoded image The operation result is output, and the lowermost image of the read encoded image is output to the horizontal line buffer unit or the horizontal line temporary buffer unit, and the rightmost image is output to the vertical line buffer unit or the vertical line temporary An intra prediction calculation unit for writing to the buffer unit;
When receiving the encoded macroblock size and the prediction mode determination instruction from the intra prediction control unit, the calculation result is read out from the calculation result holding unit, the prediction mode is determined according to the encoded macroblock size, and the result is output. A moving image encoding program for causing a function to function as a mode determination unit.
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