JP2018152850A - Encoding device, decoding device, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、符号化装置、復号装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to an encoding device, a decoding device, and a program.
Ｈ.２６５/ＨＥＶＣ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）に代表される動画像（映像）符号化方式では、画面全体を大きいブロック（符号化ツリーユニット：Ｃｏｄｉｎｇ Ｔｒｅｅ Ｕｎｉｔ/ＣＴＵ）に分割した後、それらをさらに細かい符号化モードを制御するために符号化対象ブロック（符号化ユニット：Ｃｏｄｉｎｇ Ｕｎｉｔ/ＣＵ）に分割するよう構成されている。 In a moving picture (video) coding system represented by H.265 / HEVC (High Efficiency Video Coding), the entire screen is divided into large blocks (coding tree unit: Coding Tree Unit / CTU), and then they are further divided. In order to control a fine coding mode, the block is divided into coding target blocks (coding unit: Coding Unit / CU).
ＨＥＶＣでは、各符号化対象ブロックに対して、フレーム間の時間的相関を利用したインター予測及びフレーム内の空間的相関を利用したイントラ予測の２種類の予測を切り替えながら予測を行って残差信号を生成した後、直交変換処理やループフィルタ処理やエントロピー符号化処理を行い得られたストリームを出力するように構成されている。 In HEVC, residual signals are obtained by performing prediction while switching between two types of prediction, inter prediction using temporal correlation between frames and intra prediction using spatial correlation within a frame, for each encoding target block. Is generated, and then a stream obtained by performing orthogonal transform processing, loop filter processing, and entropy coding processing is output.
また、ＨＥＶＣにおいては、カラー画像を構成する輝度信号（Ｌｕｍａ）及び色差信号（Ｃｈｒｏｍａ：Ｃｂ及びＣｒ）でブロックの分割形状を独立に制御されていなかったが、非特許文献１に示す技術では、ブロックの分割形状をより柔軟にするため、イントラフレームにおいては、輝度信号のブロックの分割形状と色差信号のブロックの分割形状とを独立に制御することを可能としている。 Further, in HEVC, the division shape of the block is not controlled independently by the luminance signal (Luma) and the color difference signals (Chroma: Cb and Cr) constituting the color image. However, in the technique shown in Non-Patent Document 1, In order to make the divided shape of the block more flexible, the divided shape of the block of the luminance signal and the divided shape of the block of the color difference signal can be controlled independently in the intra frame.
ＨＥＶＣにおけるイントラ予測においては、符号化対象ブロックの上側や左側に隣接する復号済み画素を参照画素として、Ｐｌａｎａｒ予測やＤＣ予測や方向予測等により符号化対象ブロックを予測するように構成されている。 The intra prediction in HEVC is configured to predict the encoding target block by Planar prediction, DC prediction, direction prediction, or the like using the decoded pixels adjacent to the upper side or the left side of the encoding target block as reference pixels.
しかしながら、既存のＨＥＶＣでは、イントラ予測に用いる参照画素が、画像端やスライス境界の外であったり、符号化済みでなかったりする場合には、参照画素として利用不可能であるため、図７に示すように、それらの参照画素の値（例えば、図７における領域Ｒ１における参照画素）は、隣接する利用可能な参照画素の値（例えば、図７における領域Ｒ２における参照画素）がコピーされるよう構成されている。 However, in the existing HEVC, when a reference pixel used for intra prediction is outside an image edge or a slice boundary or is not encoded, it cannot be used as a reference pixel. As shown, the values of those reference pixels (eg, reference pixels in region R1 in FIG. 7) are copied from the values of adjacent available reference pixels (eg, reference pixels in region R2 in FIG. 7). It is configured.
このように、イントラ予測に用いる参照画素が利用不可能であり、近接する別の画素のコピーにより参照画素が構成される場合に、予測効率が低下してしまうという問題点がある。 Thus, when the reference pixel used for intra prediction cannot be used and a reference pixel is comprised by the copy of another adjacent pixel, there exists a problem that prediction efficiency will fall.
特に、非特許文献１では、輝度信号のブロックの分割形状と色差信号のブロックの分割形状とで独立して制御可能であることから、色差信号のブロックに隣接する画素が参照画素として利用不可能であっても、かかる色差信号のブロックの参照画素に対応する位置の輝度信号の画素が復号済みであり参照可能である場合があり、お互いに対応する位置に存在する色差信号の画素と輝度信号の画素との間には相関があるにも拘らず、非特許文献１では、この点が考慮されていない。 In particular, in Non-Patent Document 1, since the division shape of the luminance signal block and the division shape of the chrominance signal block can be controlled independently, a pixel adjacent to the chrominance signal block cannot be used as a reference pixel. Even in such a case, the pixel of the luminance signal at the position corresponding to the reference pixel of the block of the color difference signal may have been decoded and can be referred to. This point is not taken into account in Non-Patent Document 1, even though there is a correlation with these pixels.
具体的には、非特許文献１では、図８（ｂ）に示すように、色差信号のブロックＣ２に隣接するブロックＣ３内に含まれる画素Ｐ１は、復号済みでないため、参照画素として利用可能ではないが、図８（ａ）に示すように、かかる画素Ｐ１の位置に対応する位置の輝度信号の画素Ｐ２が復号済みであり参照可能であるケースであっても、隣接する利用可能な参照画素の値（例えば、図７における領域Ｒ２における参照画素）がコピーされるよう構成されているため、やはり予測効率が低下してしまうという問題点がある。 Specifically, in Non-Patent Document 1, as shown in FIG. 8B, the pixel P1 included in the block C3 adjacent to the block C2 of the color difference signal has not been decoded and therefore cannot be used as a reference pixel. However, as shown in FIG. 8A, even if the pixel P2 of the luminance signal at the position corresponding to the position of the pixel P1 has been decoded and can be referred to, the adjacent usable reference pixel Since the value (for example, the reference pixel in the region R2 in FIG. 7) is copied, there is still a problem that the prediction efficiency is lowered.
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、色差信号の参照画素が利用不可能な場合であっても、予測効率の低下を最小限に防ぐことを可能とする符号化装置、復号装置及びプログラムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problem, and even when a reference pixel of a color difference signal cannot be used, it is possible to prevent a decrease in prediction efficiency to a minimum. An object is to provide an encoding device, a decoding device, and a program.
本発明の第１の特徴は、動画像を構成するフレーム単位の原画像を、輝度信号と色差信号とで別々にブロックに分割して符号化することができるように構成されている符号化装置であって、前記色差信号の符号化対象ブロックに適用するイントラ予測モードに応じて、前記色差信号の符号化対象ブロックの参照画素に対する補正を行うか否かについて決定するように構成されている決定部と、前記色差信号の符号化対象ブロックに隣接する復号済みの色差信号と、前記復号済みの色差信号に対応する位置の復号済みの輝度信号とを用いて、予測パラメータを導出するように構成されている導出部と、前記予測パラメータと、前記参照画素に対応する位置の前記復号済みの輝度信号とを用いて、前記参照画素を補正するように構成されている補正部とを具備することを要旨とする。 A first feature of the present invention is an encoding device configured to be able to divide and encode an original image in frame units constituting a moving image into blocks separately for luminance signals and color difference signals. A determination configured to determine whether or not to correct a reference pixel of the encoding target block of the chrominance signal according to an intra prediction mode applied to the encoding target block of the chrominance signal. Unit, a decoded color difference signal adjacent to the encoding target block of the color difference signal, and a decoded luminance signal at a position corresponding to the decoded color difference signal are used to derive a prediction parameter The reference pixel is corrected using the derivation unit, the prediction parameter, and the decoded luminance signal at a position corresponding to the reference pixel. And summarized in that comprises a part.
本発明の第２の特徴は、動画像を構成するフレーム単位の原画像を、輝度信号と色差信号とで別々にブロックに分割して復号することができるように構成されている復号装置であって、前記色差信号の復号対象ブロックに適用するイントラ予測モードに応じて、前記色差信号の復号対象ブロックの参照画素に対する補正を行うか否かについて決定するように構成されている決定部と、前記色差信号の復号対象ブロックに隣接する復号済みの色差信号と、前記復号済みの色差信号に対応する位置の復号済みの輝度信号とを用いて、予測パラメータを導出するように構成されている導出部と、前記予測パラメータと、前記参照画素に対応する位置の前記復号済みの輝度信号とを用いて、前記参照画素を補正するように構成されている補正部とを具備することを要旨とする。 The second feature of the present invention is a decoding device configured to be able to divide and decode an original image in frame units constituting a moving image into blocks separately for luminance signals and color difference signals. A determination unit configured to determine whether to correct a reference pixel of the decoding target block of the color difference signal according to an intra prediction mode applied to the decoding target block of the color difference signal; A derivation unit configured to derive a prediction parameter using a decoded color difference signal adjacent to a decoding target block of the color difference signal and a decoded luminance signal at a position corresponding to the decoded color difference signal. And a correction unit configured to correct the reference pixel using the prediction parameter and the decoded luminance signal at a position corresponding to the reference pixel. And it is required to.
本発明の第３の特徴は、コンピュータを、上述の第１の特徴に記載の符号化装置として機能させるためのプログラムであることを要旨とする。 The gist of a third feature of the present invention is a program for causing a computer to function as the encoding device described in the first feature.
本発明の第４の特徴は、コンピュータを、上述の第２の特徴に記載の復号装置として機能させるためのプログラムであることを要旨とする。 The gist of the fourth feature of the present invention is that it is a program for causing a computer to function as the decoding device described in the second feature.
本発明によれば、色差信号の参照画素が利用不可能な場合であっても、予測効率の低下を最小限に防ぐことを可能とする符号化装置、復号装置及びプログラムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an encoding device, a decoding device, and a program that can prevent a decrease in prediction efficiency to a minimum even when a reference pixel of a color difference signal cannot be used. .
（第１の実施形態）
以下、図１〜図６を参照して、本発明の第１の実施形態に係る符号化装置１及び復号装置３について説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, the encoding device 1 and the decoding device 3 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
ここで、本実施形態に係る符号化装置１及び復号装置３は、ＨＥＶＣ等の動画像符号化方式におけるイントラ予測に対応するように構成されている。なお、本実施形態に係る符号化装置１及び復号装置３は、イントラ予測を行う動画像符号化方式であれば、任意の動画像符号化方式に対応することができるように構成されている。 Here, the encoding device 1 and the decoding device 3 according to the present embodiment are configured to support intra prediction in a moving image encoding scheme such as HEVC. Note that the encoding device 1 and the decoding device 3 according to the present embodiment are configured to be compatible with any video encoding scheme as long as the video encoding scheme performs intra prediction.
本実施形態に係る符号化装置１は、動画像を構成するフレーム単位の原画像を、輝度信号と色差信号とで別々にブロックに分割して符号化することができるように構成されている。以下、本実施形態では、符号化対象ブロックとしてＣＵを用いるケースを例に挙げて説明するが、符号化対象ブロックとしてＴＵ（Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ｕｎｉｔ）等の他のブロックを用いるケースにも適用可能である。 The encoding device 1 according to the present embodiment is configured to be able to divide and encode an original image in frame units constituting a moving image into blocks separately for luminance signals and color difference signals. Hereinafter, in the present embodiment, a case where a CU is used as an encoding target block will be described as an example. However, the present embodiment is also applicable to a case where another block such as a TU (Transform Unit) is used as an encoding target block.
図１に示すように、本実施形態に係る符号化装置１は、予測モード決定部１１と、分割形状決定部１２と、復号画像生成部１３と、メモリ１４と、エントロピー符号化部１５とを具備している。 As illustrated in FIG. 1, the encoding device 1 according to the present embodiment includes a prediction mode determination unit 11, a divided shape determination unit 12, a decoded image generation unit 13, a memory 14, and an entropy encoding unit 15. It has.
予測モード決定部１１は、符号化対象ＣＵ（符号化対象ブロック）に適用する最適な予測モードを決定するように構成されている。 The prediction mode determination unit 11 is configured to determine an optimal prediction mode to be applied to the encoding target CU (encoding target block).
分割形状決定部１２は、輝度信号の分割形状（すなわち、輝度信号のＣＵの分割形状）及び色差信号の分割形状（すなわち、色差信号のＣＵの分割形状）を決定するように構成されている。 The division shape determining unit 12 is configured to determine the division shape of the luminance signal (that is, the division shape of the CU of the luminance signal) and the division shape of the color difference signal (that is, the division shape of the CU of the color difference signal).
ここで、分割形状決定部１２は、ＣＴＵごとに、二分木分割及び四分木分割等を適用して、輝度信号の分割形状及び色差信号の分割形状を決定するように構成されている。 Here, the division shape determination unit 12 is configured to determine the division shape of the luminance signal and the division shape of the color difference signal by applying binary tree division, quadtree division, or the like for each CTU.
なお、分割形状決定部１２は、符号化対象の輝度信号及び色差信号のＣＵに対して、最初に階層的な四分木分割を適用し、その後階層的な二分木分割を適用するように構成されていてもよい。図２（ａ）に、輝度信号の分割形状の一例を示し、図２（ｂ）に、色差信号の分割形状の一例を示す。 The division shape determination unit 12 is configured to apply hierarchical quadtree division first to the luminance signal and chrominance signal CU to be encoded, and then apply hierarchical binary tree division. May be. FIG. 2A shows an example of a luminance signal division shape, and FIG. 2B shows an example of a color difference signal division shape.
復号画像生成部１３は、分割形状決定部１２によって決定された輝度信号の分割形状及び色差信号の分割形状に基づいて局部復号画像（ＣＵごとの復号画像）を生成するように構成されている。 The decoded image generation unit 13 is configured to generate a local decoded image (decoded image for each CU) based on the luminance signal division shape and the color difference signal division shape determined by the division shape determination unit 12.
図１に示すように、復号画像生成部１３は、予測部１３ａと、残差信号生成部１３ｂと、変換・量子化部１３ｃと、逆量子化・逆変換部１３ｄと、局部復号画像生成部１３ｅとを具備している。 As shown in FIG. 1, the decoded image generation unit 13 includes a prediction unit 13a, a residual signal generation unit 13b, a transform / quantization unit 13c, an inverse quantization / inverse transform unit 13d, and a local decoded image generation unit. 13e.
予測部１３ａは、予測モード決定部１１により決定された予測モードと、分割形状決定部１２によって決定された輝度信号の分割形状及び色差信号の分割形状とを用いて、ＣＵごとの予測画像を生成するように構成されている。 The prediction unit 13a generates a prediction image for each CU using the prediction mode determined by the prediction mode determination unit 11, and the luminance signal division shape and the color difference signal division shape determined by the division shape determination unit 12. Is configured to do.
具体的には、図３に示すように、予測部１３ａは、決定部１３ａ１と、導出部１３ａ２と、補正部１３ａ３と、生成部１３ａ４とを具備している。 Specifically, as illustrated in FIG. 3, the prediction unit 13a includes a determination unit 13a1, a derivation unit 13a2, a correction unit 13a3, and a generation unit 13a4.
決定部１３ａ１は、色差信号の符号化対象ＣＵに適用するイントラ予測モードに応じて、かかる色差信号の符号化対象ＣＵの参照画素に対する補正を行うか否かについて決定するように構成されている。 The determination unit 13a1 is configured to determine whether to perform correction on the reference pixel of the encoding target CU of the color difference signal according to the intra prediction mode applied to the encoding target CU of the color difference signal.
ここで、本実施形態に係る符号化装置１では、各ＣＴＵにおいて、輝度信号の符号化処理を全て行った後に、色差信号の符号化処理を行うように構成されている。すなわち、本実施形態に係る符号化装置１は、図２（ａ）及び図２（ｂ）の例では、Ｙ１→Ｙ２→Ｙ３→Ｙ４→Ｙ５→Ｙ６→Ｃ１→Ｃ２→Ｃ３の順に符号化処理を行うように構成されている。 Here, the encoding apparatus 1 according to the present embodiment is configured such that the color difference signal encoding process is performed after all the luminance signal encoding processes are performed in each CTU. That is, the encoding apparatus 1 according to the present embodiment performs the encoding process in the order of Y1 → Y2 → Y3 → Y4 → Y5 → Y6 → C1 → C2 → C3 in the examples of FIG. 2A and FIG. Is configured to do.
したがって、具体的には、決定部１３ａ１は、色差信号の符号化対象ＣＵの参照画素、すなわち、ＤＭ予測が適用されている場合のイントラ予測モードによって参照画素とするように指定されている色差信号の符号化対象ＣＵ（例えば、図２（ｂ）におけるＣ２）に隣接するＣＵ（例えば、図２（ｂ）におけるＣ３）内の画素が、復号済みではないため、そのままでは参照画素として利用可能ではない場合であっても、かかる画素の位置に対応する位置の輝度信号の画素が、復号済みであり参照画素として利用可能である場合には、かかる色差信号の符号化対象ＣＵの参照画素（すなわち、方向予測が適用されている場合のイントラ予測モードによって参照画素とするように指定されている色差信号の符号化対象ＣＵに隣接するＣＵ内の画素）に対する補正を行うと決定するように構成されている。 Therefore, specifically, the determination unit 13a1 specifies the reference pixel of the encoding target CU of the color difference signal, that is, the color difference signal designated as the reference pixel in the intra prediction mode when DM prediction is applied. Since the pixel in the CU (eg, C3 in FIG. 2B) adjacent to the encoding target CU (eg, C2 in FIG. 2B) has not been decoded, it cannot be used as a reference pixel as it is. Even if there is no pixel, if the pixel of the luminance signal at the position corresponding to the position of the pixel has been decoded and can be used as the reference pixel, the reference pixel (that is, the encoding target CU of the color difference signal) Pixels in the CU adjacent to the encoding target CU of the color difference signal designated as the reference pixel by the intra prediction mode when the direction prediction is applied It is configured to determine and correct for.
一般的には、色差信号の符号化対象ＣＵの上側及び左側に隣接する画素は、復号済みの画素であるため、参照画素として利用可能であるが、色差信号の符号化対象ＣＵの右側及び下側に隣接する画素は、復号済みの画素ではないため、そのままでは参照画素として利用可能ではない。 In general, the pixels adjacent to the upper and left sides of the color difference signal encoding target CU are already decoded pixels and can be used as reference pixels. However, the right side and lower side of the color difference signal encoding target CU are used. Since the pixel adjacent to the side is not a decoded pixel, it cannot be used as a reference pixel as it is.
したがって、決定部１３ａ１は、色差信号の符号化対象ＣＵにおけるイントラ予測モードとしてＤＭ予測が適用されており（より具体的には、かかるイントラ予測モードが５１〜６６であり）、色差信号の符号化対象ＣＵの右側（或いは、下側）に隣接するＣＵ内の画素を参照画素とするように指定されている場合で、且つ、かかる画素の位置に対応する位置の輝度信号の画素が復号済みであり参照画素として利用可能である場合には、かかる色差信号の符号化対象ＣＵの参照画素に対する補正を行うと決定するように構成されていてもよい。 Therefore, the determination unit 13a1 applies DM prediction as the intra prediction mode in the CU to be encoded of the color difference signal (more specifically, the intra prediction mode is 51 to 66), and encodes the color difference signal. When the pixel in the CU adjacent to the right side (or lower side) of the target CU is designated as the reference pixel, and the pixel of the luminance signal at the position corresponding to the position of the pixel has been decoded. When the reference pixel can be used, the color difference signal may be determined to be corrected with respect to the reference pixel of the encoding target CU.
導出部１３ａ２は、色差信号の符号化対象ＣＵに隣接する復号済みの色差信号と、かかる復号済みの色差信号に対応する位置の復号済みの輝度信号とを用いて、予測パラメータを導出するように構成されている。 The deriving unit 13a2 derives a prediction parameter using a decoded color difference signal adjacent to the CU to be encoded of the color difference signal and a decoded luminance signal at a position corresponding to the decoded color difference signal. It is configured.
補正部１３ａ３は、導出部１３ａ２によって導出された予測パラメータと、色差信号の符号化対象ＣＵの参照画素に対応する位置の復号済みの輝度信号とを用いて、色差信号の符号化対象ＣＵの参照画素を補正するように構成されている。 The correction unit 13a3 uses the prediction parameter derived by the deriving unit 13a2 and the decoded luminance signal at the position corresponding to the reference pixel of the CU for coding the chrominance signal to reference the coding target CU for the chrominance signal. The pixel is corrected.
例えば、本実施形態に係る符号化装置１において、復号済みの輝度信号から色差信号を予測する色成分間予測（ＣＣＣＰ：Ｃｒｏｓｓ Ｃｏｌｏｒ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）が採用されていてもよい。 For example, in the encoding apparatus 1 according to the present embodiment, inter-color component prediction (CCCP) for predicting a color difference signal from a decoded luminance signal may be employed.
ＣＣＣＰが採用されている場合、導出部１３ａ２は、予測パラメータとして、係数α及びオフセットβを導出するように構成されている。具体的には、導出部１３ａ２は、
また、補正部１３ａ３は、導出部１３ａ２によって導出された係数α及びオフセットβと、決定部１３ａ１によって補正すると決定された色差信号の符号化対象ＣＵの参照画素（すなわち、色差信号の符号化対象ＣＵに隣接する利用可能でない参照画素）ｒｅｆC（ｎ）に対応する位置の復号済みの輝度信号（具体的には、決定部１３ａ１によって補正すると決定された色差信号の符号化対象ＣＵの参照画素ｒｅｆC（ｎ）に対応する位置の復号済みの輝度信号の画素ｒｅｆLL（ｎ）を１/２にダウンコンバートしたｒｅｆL（ｎ））とに基づいて、決定部１３ａ１によって補正すると決定された色差信号の符号化対象ＣＵの参照画素ｒｅｆC（ｎ）を補正するように構成されている（図５（ａ）〜図５（ｃ）参照）。 The correction unit 13a3 also includes the coefficient α and the offset β derived by the deriving unit 13a2 and the reference pixel of the coding target CU of the color difference signal determined to be corrected by the determination unit 13a1 (that is, the coding target CU of the color difference signal). Reference pixel ref of the encoding target CU of the color difference signal determined to be corrected by the determination unit 13a1 at the position corresponding to the reference pixel adjacent to ref C (n) and the position corresponding to the decoded luminance signal. The color difference determined to be corrected by the determination unit 13a1 based on ref L (n)) obtained by down-converting the pixel ref LL (n) of the decoded luminance signal at the position corresponding to C (n) to 1/2 The reference pixel ref C (n) of the signal encoding target CU is corrected (see FIGS. 5A to 5C).
具体的には、補正部１３ａ３は、
ｒｅｆC（ｎ）＝α・ｒｅｆL（ｎ）＋β
によって、決定部１３ａ１によって補正すると決定された色差信号の符号化対象ＣＵの参照画素ｒｅｆC（ｎ）を補正するように構成されている。
Specifically, the correction unit 13a3
ref C (n) = α · ref L (n) + β
Thus, the reference pixel ref C (n) of the encoding target CU of the color difference signal determined to be corrected by the determination unit 13a1 is corrected.
本実施形態に係る符号化装置１において、色差信号に対するイントラ予測は、Ｐｌａｎａｒ予測→垂直方向予測→水平方向予測→ＤＣ予測→ＣＣＣＰ→ＤＭ予測の順で試行されるように構成されている。ここで、ＤＭ予測が適用された場合のみ、上述の決定部１３ａ１や導出部１３ａ２や補正部１３ａ３が機能するように構成されていてもよい。 In the encoding device 1 according to the present embodiment, intra prediction for color difference signals is tried in the order of Planar prediction → vertical direction prediction → horizontal direction prediction → DC prediction → CCCP → DM prediction. Here, the determination unit 13a1, the derivation unit 13a2, and the correction unit 13a3 may be configured to function only when DM prediction is applied.
生成部１３ａ４は、補正部１３ａ３によって補正された色差信号の符号化対象ＣＵの参照画素ｒｅｆC（ｎ）を用いて、ＣＵごとの予測画像を生成するように構成されている。 The generation unit 13a4 is configured to generate a prediction image for each CU using the reference pixel ref C (n) of the CU to be encoded of the color difference signal corrected by the correction unit 13a3.
残差信号生成部１３ｂは、予測部１３ａによって生成された予測画像と原画像との差分により残差信号を生成するように構成されている。 The residual signal generation unit 13b is configured to generate a residual signal based on the difference between the predicted image generated by the prediction unit 13a and the original image.
変換・量子化部１３ｃは、残差信号生成部１３ｂによって生成された残差信号に対して直交変換処理及び量子化処理を施し、量子化された変換係数を生成するように構成されている。 The transform / quantization unit 13c is configured to perform orthogonal transform processing and quantization processing on the residual signal generated by the residual signal generation unit 13b to generate a quantized transform coefficient.
逆量子化・逆変換部１３ｄは、変換・量子化部１３ｃによって生成された量子化された変換係数に対して、再び逆量子化処理及び逆直交変換処理を施し、残差信号を生成するように構成されている。 The inverse quantization / inverse transform unit 13d performs the inverse quantization process and the inverse orthogonal transform process again on the quantized transform coefficient generated by the transform / quantization unit 13c to generate a residual signal. It is configured.
局部復号画像生成部１３ｅは、逆量子化・逆変換部１３ｄによって生成された残差信号に対して予測部１３ａによって生成された予測画像を加えることで局部復号画像を生成するように構成されている。 The local decoded image generation unit 13e is configured to generate a local decoded image by adding the prediction image generated by the prediction unit 13a to the residual signal generated by the inverse quantization / inverse conversion unit 13d. Yes.
メモリ１４は、復号画像生成部１３によって生成された局部復号画像を参照画像として利用可能に保持するように構成されている。 The memory 14 is configured to hold the locally decoded image generated by the decoded image generation unit 13 so as to be usable as a reference image.
エントロピー符号化部１５は、予測モード決定部１１によって決定された予測モード等を含むフラグ情報や量子化された変換係数に対してエントロピー符号化処理を施してストリーム出力するように構成されている。 The entropy encoding unit 15 is configured to perform entropy encoding processing on the flag information including the prediction mode determined by the prediction mode determination unit 11 and the quantized transform coefficient and output the stream.
また、本実施形態に係る復号装置３は、動画像を構成するフレーム単位の原画像を、輝度信号と色差信号とで別々にブロックに分割して復号することができるように構成されている。 In addition, the decoding device 3 according to the present embodiment is configured to be able to divide and decode an original image in frame units constituting a moving image into blocks separately for luminance signals and color difference signals.
図６に示すように、本実施形態に係る復号装置３は、エントロピー復号部３１と、復号画像生成部３２と、メモリ３３とを具備している。 As illustrated in FIG. 6, the decoding device 3 according to the present embodiment includes an entropy decoding unit 31, a decoded image generation unit 32, and a memory 33.
エントロピー復号部３１は、符号化装置１から出力されたストリームから、変換係数やフラグ情報等を復号するように構成されている。ここで、変換係数は、符号化装置１によって、フレーム単位の原画像を分割して符号化された信号として得られた量子化された変換係数である。 The entropy decoding unit 31 is configured to decode transform coefficients, flag information, and the like from the stream output from the encoding device 1. Here, the transform coefficient is a quantized transform coefficient obtained as a signal obtained by dividing the frame-based original image and encoded by the encoding device 1.
図６に示すように、復号画像生成部３２は、予測部３２ａと、逆量子化・逆変換部３２ｂと、局部復号画像生成部３２ｃとを具備している。 As shown in FIG. 6, the decoded image generation unit 32 includes a prediction unit 32a, an inverse quantization / inverse transformation unit 32b, and a local decoded image generation unit 32c.
予測部３２ａは、エントロピー復号部３１によって出力された予測モードを用いて、予測画像を生成するように構成されていてもよい。具体的には、符号化装置１の予測部１３ａと同様の機能（すなわち、決定部１３ａ１や導出部１３ａ２や補正部１３ａ３）を具備している。 The prediction unit 32a may be configured to generate a prediction image using the prediction mode output by the entropy decoding unit 31. Specifically, the same function as the prediction unit 13a of the encoding device 1 (that is, the determination unit 13a1, the derivation unit 13a2, and the correction unit 13a3) is provided.
なお、エントロピー復号部３１によって出力された予測モードとしてＤＭ予測が適用されている場合のみ、上述の決定部１３ａ１や導出部１３ａ２や補正部１３ａ３が機能するように構成されていてもよい。 Note that the determination unit 13a1, the derivation unit 13a2, and the correction unit 13a3 may be configured to function only when DM prediction is applied as the prediction mode output by the entropy decoding unit 31.
逆量子化・逆変換部３２ｂは、エントロピー復号部３１によって出力された量子化された変換係数に対して逆量子化処理及び逆変換処理（例えば、逆直交変換処理）を施すことによって、残差信号を生成するように構成されている。 The inverse quantization / inverse transform unit 32b performs an inverse quantization process and an inverse transform process (for example, an inverse orthogonal transform process) on the quantized transform coefficient output from the entropy decoding unit 31, thereby obtaining a residual. It is configured to generate a signal.
局部復号画像生成部３２ｃは、予測画像生成部３２ａによって生成された予測画像と逆量子化・逆変換部３２ｂによって生成された残差信号とを加えることで局部復号画像を生成するように構成されている。 The local decoded image generation unit 32c is configured to generate a local decoded image by adding the prediction image generated by the prediction image generation unit 32a and the residual signal generated by the inverse quantization / inverse conversion unit 32b. ing.
メモリ３３は、復号画像生成部３２によって生成された局部復号画像を、イントラ予測及びインター予測のための参照画像として利用可能に保持するように構成されている。 The memory 33 is configured to hold the locally decoded image generated by the decoded image generation unit 32 so that it can be used as a reference image for intra prediction and inter prediction.
本実施形態に係る符号化装置１及び復号装置３によれば、色差信号の符号化対象ＣＵに対するイントラ予測を行う際に用いる参照画素の一部が利用不可能である場合に、色差信号と輝度信号との間の相関を考慮して、利用不可能な色差信号の参照画素を予測することができるので、予測効率の低下を最小限に防ぐことができる。 According to the encoding device 1 and the decoding device 3 according to the present embodiment, when a part of reference pixels used when performing intra prediction on a coding target CU of a color difference signal is unavailable, the color difference signal and the luminance In consideration of the correlation with the signal, it is possible to predict the reference pixel of the color difference signal that cannot be used, so that it is possible to prevent a decrease in prediction efficiency to a minimum.
（その他の実施形態）
上述のように、本発明について、上述した実施形態によって説明したが、かかる実施形態における開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。かかる開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
(Other embodiments)
As described above, the present invention has been described by using the above-described embodiment. However, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of the disclosure in the embodiment limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
また、上述の実施形態では特に触れていないが、上述の符号化装置１及び復号装置３によって行われる各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。また、かかるプログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、かかるプログラムをコンピュータにインストールすることが可能である。ここで、かかるプログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、ＣＤ-ＲＯＭやＤＶＤ-ＲＯＭ等の記録媒体であってもよい。 Further, although not particularly mentioned in the above-described embodiment, a program for causing a computer to execute each process performed by the above-described encoding device 1 and decoding device 3 may be provided. Such a program may be recorded on a computer-readable medium. If a computer readable medium is used, such a program can be installed in the computer. Here, the computer-readable medium on which such a program is recorded may be a non-transitory recording medium. The non-transitory recording medium is not particularly limited, but may be a recording medium such as a CD-ROM or a DVD-ROM.
或いは、上述の符号化装置１及び復号装置３内の少なくとも一部の機能を実現するためのプログラムを記憶するメモリ及びメモリに記憶されたプログラムを実行するプロセッサによって構成されるチップが提供されてもよい。 Alternatively, a chip configured by a memory that stores a program for realizing at least a part of the functions in the encoding device 1 and the decoding device 3 and a processor that executes the program stored in the memory may be provided. Good.
１…符号化装置
１１…予測モード決定部
１２…分割形状決定部
１３…復号画像生成部
１３ａ…予測部
１３ａ１…決定部
１３ａ２…導出部
１３ａ３…補正部
１３ａ４…生成部
１３ｂ…残差信号生成部
１３ｃ…変換・量子化部
１３ｄ…逆量子化・逆変換部
１３ｅ…局部復号画像生成部
１４…メモリ
１５…エントロピー符号化部
３…復号装置
３１…エントロピー復号部
３２…復号画像生成部
３２ａ…予測部
３２ｂ…逆量子化・逆変換部
３２ｃ…局部復号画像生成部
３３…メモリ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Coding apparatus 11 ... Prediction mode determination part 12 ... Division | segmentation shape determination part 13 ... Decoded image generation part 13a ... Prediction part 13a1 ... Determination part 13a2 ... Derivation part 13a3 ... Correction part 13a4 ... Generation part 13b ... Residual signal generation part 13c ... Transformer / quantizer 13d ... Inverse quantizer / inverse transformer 13e ... Local decoded image generator 14 ... Memory 15 ... Entropy encoder 3 ... Decoder 31 ... Entropy decoder 32 ... Decoded image generator 32a ... Prediction Unit 32b ... Inverse quantization / inverse transform unit 32c ... Local decoded image generation unit 33 ... Memory
Claims (6)
前記色差信号の符号化対象ブロックに適用するイントラ予測モードに応じて、前記色差信号の符号化対象ブロックの参照画素に対する補正を行うか否かについて決定するように構成されている決定部と、
前記色差信号の符号化対象ブロックに隣接する復号済みの色差信号と、前記復号済みの色差信号に対応する位置の復号済みの輝度信号とを用いて、予測パラメータを導出するように構成されている導出部と、
前記予測パラメータと、前記参照画素に対応する位置の前記復号済みの輝度信号とを用いて、前記参照画素を補正するように構成されている補正部とを具備することを特徴とする符号化装置。 An encoding device configured to be able to divide and encode an original image of a frame unit constituting a moving image into blocks separately for a luminance signal and a color difference signal,
A determination unit configured to determine whether to perform correction on a reference pixel of the encoding target block of the color difference signal according to an intra prediction mode applied to the encoding target block of the color difference signal;
A prediction parameter is derived by using a decoded color difference signal adjacent to the encoding target block of the color difference signal and a decoded luminance signal at a position corresponding to the decoded color difference signal. A derivation unit;
An encoding apparatus comprising: a correction unit configured to correct the reference pixel using the prediction parameter and the decoded luminance signal at a position corresponding to the reference pixel. .
前記色差信号の復号対象ブロックに適用するイントラ予測モードに応じて、前記色差信号の復号対象ブロックの参照画素に対する補正を行うか否かについて決定するように構成されている決定部と、
前記色差信号の復号対象ブロックに隣接する復号済みの色差信号と、前記復号済みの色差信号に対応する位置の復号済みの輝度信号とを用いて、予測パラメータを導出するように構成されている導出部と、
前記予測パラメータと、前記参照画素に対応する位置の前記復号済みの輝度信号とを用いて、前記参照画素を補正するように構成されている補正部とを具備することを特徴とする復号装置。 A decoding device configured to be able to decode an original image of a frame unit constituting a moving image by dividing the luminance signal and the color difference signal into blocks separately,
A determination unit configured to determine whether to perform correction on a reference pixel of the decoding target block of the color difference signal according to an intra prediction mode applied to the decoding target block of the color difference signal;
A derivation configured to derive a prediction parameter using a decoded chrominance signal adjacent to a decoding target block of the chrominance signal and a decoded luminance signal at a position corresponding to the decoded chrominance signal. And
A decoding apparatus comprising: a correction unit configured to correct the reference pixel using the prediction parameter and the decoded luminance signal at a position corresponding to the reference pixel.
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