JP2012010313A - 画像符号化装置、画像符号化方法および画像符号化プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】幾何学変換動き補償予測部103は、対象画像内の対象ブロックと、その対象ブロックと幾何学変換した関係にある参照画像内の参照ブロックとの間の、上記動きベクトルおよび予測信号を複数の予測モードごとに算出し、各予測モードにおいては、対象ブロックを構成する頂点に位置する画素、またはその頂点近傍に位置する画素、またはその頂点近傍に位置する補間画素を頂点に相当する代表画素として選定し、それら代表画素の動きベクトルを算出するとともに、当該代表画素以外の画素の動きベクトルを、当該代表画素の動きベクトルを用いた補間により算出して上記予測信号を算出する。
【選択図】図1
Description
図2(a)〜(h)は、マクロブロック・パーティションおよびサブマクロブロック・パーティションを説明するための図である。ここでは説明を簡略化するため、輝度信号の画素ブロックのみ描いている。MPEGシリーズでは、マクロブロックは正方形領域で規定される。一般的にAVC/H.264方式を含むMPEGシリーズでは、16×16画素(水平16画素、垂直16画素)で規定されるブロックをマクロブロックという。さらに、AVC/H.264方式では、8×8画素で規定されるブロックをサブマクロブロックという。マクロブロック・パーティションとは、マクロブロックを動き補償予測のために、さらに分割したそれぞれの小ブロックをいう。サブマクロブロック・パーティションとは、サブマクロブロックを動き補償予測のために、さらに分割したそれぞれの小ブロックをいう。
4つの代表画素a、b、c、dの動きベクトルの値を各成分毎に水平方向および垂直方向の双方に線形補間等の補間を用いることにより非代表画素の動きベクトルを算出する。上記図3の例では、代表画素を、マクロブロックの頂点に位置する画素a(0,0)、画素b(W,0)、画素c(0,H)および画素d(W,H)に設定している。ここでは、各画素の座標を(i,j)で表し、水平方向の座標を1画素単位でiで表し、垂直方向の座標を1画素単位でjで表している。マクロブロック内の最も左上の画素を原点(0,0)とし、右方向および下方向を正の増加方向とする。
Vd=Vc+(Vb−Va) ・・・式(1)
あるいは、下記式(2)により算出される。
Vd=Vb+(Vc−Va) ・・・式(2)
V(i,j)={(W−i)(H−j)Va+i(H−j)Vb+(W−i)j・Vc+i・j・Vd}/(W・H) ・・・式(3)
なお、上記図3に示す代表画素の設定では、W=15(画素)、H=15(画素)である。
V(i,0)=Va+(Vb−Va)*(i−0)/W ・・・式(4)
V(i,H)=Vc+(Vd−Vc)*(i−0)/W ・・・式(5)
V(i,j)=V(i,0)+{V(i,H)−V(i,0)}*(j−0)/H ・・・式(6)
V(0,j)=Va+(Vc−Va)*(j−0)/H ・・・式(7)
V(i,j)=V(0,j) ・・・式(8)
V(i,j)=Va+(Vc−Va)*(j−0)/H ・・・式(9)
V(i,0)=Va+(Vb−Va)*(i−0)/W ・・・式(10)
V(i,j)=V(i,0) ・・・式(11)
V(i,j)=Va+(Vb−Va)*(i−0)/W ・・・式(12)
PVd=Vc+(Vb−Va) ・・・式(13)
あるいは、下記式(14)により算出することもできる。
PVd=Vb+(Vc−Va) ・・・式(14)
V(i,j)={(W−i−1)(H−j−1)Va+(i+1)(H−j−1)Vb+(W−i−1)(j+1)・Vc+(i+1)・(j+1)・Vd}/(W・H) ・・・式(15)
Vabcd'=Vabcd*(T1/T2) ・・・式(16)
Claims (9)
- 動画像を符号化する画像符号化装置であって、
対象画像内の対象ブロックと、その対象ブロックと幾何学変換した関係にある参照画像内の参照ブロックとの間の、動きベクトルおよび予測信号を複数の予測モードごとに算出し、各予測モードにおいては、前記対象ブロックを構成する頂点に位置する画素、またはその頂点近傍に位置する画素、またはその頂点近傍に位置する補間画素を頂点に相当する代表画素として選定し、それら代表画素の動きベクトルを算出するとともに、当該代表画素以外の画素の動きベクトルを、当該代表画素の動きベクトルを用いた補間により算出して前記予測信号を算出する幾何学変換動き補償予測部と、
対象画像内の対象ブロックごとに、前記幾何学変換動き補償予測部による複数の予測モードのいずれかを選択する予測方法決定部と、
前記予測方法決定部により選択された予測モードで算出された予測信号と、前記対象ブロックの画像信号との差分を算出し、予測誤差信号を生成する予測誤差信号生成部と、
前記予測方法決定部により選択された予測モードで算出された代表画素の動きベクトルの予測動きベクトルを、前記対象ブロック内外の動きベクトルを用いて算出し、その予測動きベクトルと前記選択された予測モードで算出された代表画素の動きベクトルとの差分を算出して代表画素の差分動きベクトルを生成する差分ベクトル生成部と、
前記予測方法決定部により選択された予測モードを特定するための予測方法情報、前記差分ベクトル生成部により生成された差分動きベクトル、および前記予測誤差信号生成部により生成された予測誤差信号を符号化する符号化部と、
を備えることを特徴とする画像符号化装置。 - 前記対象ブロックは四角形の領域であり、
前記幾何学変換動き補償予測部は、
前記対象ブロックの4つの代表画素の符号化される動きベクトルを算出する第1モードと、
前記対象ブロックの縦方向における2つの代表画素の符号化される動きベクトルを算出する第2モードと、
前記対象ブロックの横方向における2つの代表画素の符号化される動きベクトルを算出する第3モードと、
前記対象ブロックの3つの代表画素の符号化される動きベクトルを算出する第4モードとの4つの予測モードの内の少なくとも2つの予測モードを備えることを特徴とする請求項1に記載の画像符号化装置。 - 前記幾何学変換動き補償予測部は、前記第4モードにおいて、四角形の前記対象ブロックにおける左上の頂点に相当する第1代表画素の動きベクトル、右上の頂点に相当する第2代表画素の動きベクトル、および左下の頂点に相当する第3代表画素の動きベクトルを算出することを特徴とする請求項2に記載の画像符号化装置。
- 前記差分ベクトル生成部は、前記予測方法決定部により前記第1モードが選択された場合、四角形の前記対象ブロックにおける右上の頂点に相当する第2代表画素の動きベクトルの値から左上の頂点に相当する第1代表画素の動きベクトルの値を引いた差分を、左下の頂点に相当する第3代表画素の動きベクトルに加算することにより、右下の頂点に相当する第4代表画素の予測動きベクトルを算出することを特徴とする請求項2に記載の画像符号化装置。
- 前記差分ベクトル生成部は、前記予測方法決定部により前記第1モードが選択された場合、四角形の前記対象ブロックにおける左下の頂点に相当する第3代表画素の動きベクトルの値から左上の頂点に相当する第1代表画素の動きベクトルの値を引いた差分を、右上の頂点に相当する第2代表画素の動きベクトルに加算することにより、右下の頂点に相当する第4代表画素の予測動きベクトルを算出することを特徴とする請求項2に記載の画像符号化装置。
- 動画像を符号化する画像符号化装置であって、
対象画像内の対象ブロックと、その対象ブロックと幾何学変換した関係にある参照画像内の参照ブロックとの間の、動きベクトルおよび予測信号を予測モードに従って算出し、その算出においては、前記対象ブロックを構成する頂点に位置する画素、またはその頂点近傍に位置する画素、またはその頂点近傍に位置する補間画素を頂点に相当する代表画素として選定し、それら代表画素の動きベクトルを算出するとともに、当該代表画素以外の画素の動きベクトルを、当該代表画素の動きベクトルを用いた補間により算出して前記予測信号を算出する幾何学変換動き補償予測部と、
前記幾何学変換動き補償予測部で算出された予測信号と、前記対象ブロックの画像信号との差分を算出し、予測誤差信号を生成する予測誤差信号生成部と、
前記幾何学変換動き補償予測部で算出された代表画素の動きベクトルの予測動きベクトルを、前記対象ブロック内外の動きベクトルを用いて算出し、その予測動きベクトルと算出された代表画素の動きベクトルとの差分を算出して代表画素の差分動きベクトルを生成する差分ベクトル生成部と、
前記差分ベクトル生成部により生成された差分動きベクトル、および前記予測誤差信号生成部により生成された予測誤差信号を符号化する符号化部と、
を備えことを特徴とする画像符号化装置。 - 対象画像内の対象ブロックと、その対象ブロックと平行移動した関係にある参照画像内の参照ブロックとの間の、動きベクトルおよび予測信号を生成する平行移動動き補償予測部をさらに備え、
前記予測方法決定部は、対象画像内の対象ブロックごとに、前記平行移動動き補償予測部による予測方法と、前記幾何学変換動き補償予測部による予測方法とのいずれを採用するか決定すると共に、採用した予測方法における予測モードを選択し、
前記差分ベクトル生成部は、前記対象ブロックの動きベクトルの予測動きベクトルを、前記予測モード、及び前記対象ブロックに隣接する隣接ブロックの動き補償予測方法に応じて、当該隣接ブロック、あるいは当該隣接ブロックに含まれる画素の動きベクトルから生成すると共に、前記予測方法決定部により前記平行移動動き補償予測部による予測方法が採用された場合には、前記予測方法決定部により選択された予測モードで算出された前記対象ブロックの動きベクトルと、前記対象ブロックの動きベクトルの予測動きベクトルとの差分を算出して差分動きベクトルを生成する、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の画像符号化装置。 - 動画像を符号化する画像符号化方法であって、
対象画像内の対象ブロックと、その対象ブロックと幾何学変換した関係にある参照画像内の参照ブロックとの間の、動きベクトルおよび予測信号を複数の予測モードごとに算出し、各予測モードにおいては、前記対象ブロックを構成する頂点に位置する画素、またはその頂点近傍に位置する画素、またはその頂点近傍に位置する補間画素を頂点に相当する代表画素として選定し、それら代表画素の動きベクトルを算出するとともに、当該代表画素以外の画素の動きベクトルを、当該代表画素の動きベクトルを用いた補間により算出して前記予測信号を算出する幾何学変換動き補償予測ステップと、
対象画像内の対象ブロックごとに、前記幾何学変換動き補償予測ステップによる複数の予測モードのいずれかを選択する予測方法決定ステップと、
前記予測方法決定ステップにより選択された予測モードで算出された予測信号と、前記対象ブロックの画像信号との差分を算出し、予測誤差信号を生成する予測誤差信号生成ステップと、
前記予測方法決定ステップにより選択された予測モードで算出された代表画素の動きベクトルの予測動きベクトルを、前記対象ブロック内外の動きベクトルを用いて算出し、その予測動きベクトルと前記選択された予測モードで算出された代表画素の動きベクトルとの差分を算出して代表画素の差分動きベクトルを生成する差分ベクトル生成ステップと、
前記予測方法決定ステップにより選択された予測モードを特定するための予測方法情報、前記差分ベクトル生成ステップにより生成された差分動きベクトル、および前記予測誤差信号生成ステップにより生成された予測誤差信号を符号化する符号化ステップと、
を備えることを特徴とする画像符号化方法。 - 動画像を符号化する画像符号化プログラムであって、
対象画像内の対象ブロックと、その対象ブロックと幾何学変換した関係にある参照画像内の参照ブロックとの間の、動きベクトルおよび予測信号を複数の予測モードごとに算出し、各予測モードにおいては、前記対象ブロックを構成する頂点に位置する画素、またはその頂点近傍に位置する画素、またはその頂点近傍に位置する補間画素を頂点に相当する代表画素として選定し、それら代表画素の動きベクトルを算出するとともに、当該代表画素以外の画素の動きベクトルを、当該代表画素の動きベクトルを用いた補間により算出して前記予測信号を算出する幾何学変換動き補償予測処理と、
対象画像内の対象ブロックごとに、前記幾何学変換動き補償予測処理による複数の予測モードのいずれかを選択する予測方法決定処理と、
前記予測方法決定処理により選択された予測モードで算出された予測信号と、前記対象ブロックの画像信号との差分を算出し、予測誤差信号を生成する予測誤差信号生成処理と、
前記予測方法決定処理により選択された予測モードで算出された代表画素の動きベクトルの予測動きベクトルを、前記対象ブロック内外の動きベクトルを用いて算出し、その予測動きベクトルと前記選択された予測モードで算出された代表画素の動きベクトルとの差分を算出して代表画素の差分動きベクトルを生成する差分ベクトル生成処理と、
前記予測方法決定処理により選択された予測モードを特定するための予測方法情報、前記差分ベクトル生成処理により生成された差分動きベクトル、および前記予測誤差信号生成処理により生成された予測誤差信号を符号化する符号化処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像符号化プログラム。
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