JP2019041165A - 画像符号化装置、画像復号装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
ステップ1:隣接画素と処理ブロック内の予測対象画素との距離が定義される。
図5は、本実施形態で採用されるHEVCにおけるブロックの説明図である。HEVCにおいては、ピクチャは、符号化ブロック(Coding Tree Unit:CTU)単位に分割され、ラスタスキャン順に符号化処理が行われる。CTUサイズは、シーケンス単位で一定であるが、64×64画素から16×16画素までの画素サイズを選択することができる。CTUは更に第1のサブブロッCUに四分木構造で分割され、CTU内でラスタスキャン順に符号化処理が行われる。CUは可変サイズであり、CU分割モード8×8画素から64×64画素を選択することができる。CUは、符号化モードであるイントラ予測とインター予測を選択する単位となる。CUは、第2のサブブロックPUと第3のサブブロックTU(Transform Unit)単位に個別に処理される。PUは、それぞれの符号化モードの予測の単位となる。例えば、イントラ予測では、PUはイントラ予測モードを決定する単位となる。また、インター予測では、PUは動き補償を行う単位となる。PUのサイズは、例えばインター予測であれば、PU分割モード(PartMode)=2N×2N、N×N、2N×N、N×2N、2N×U、2N×nD、nR×2N、nL×2Nの何れかの画素サイズから選択可能である。一方、TUは、後述する図6の直交変換部・量子化部610が実行する直交変換の単位であり、4×4から32×32の画素サイズを選択することができる。TUは、四分木構造で分割され、ラスタスキャン順に処理される。
ここで、「*org」は原画像PUの各画素値、「*ref」は参照画像PUの各画素値である。
・・・,P[−1,XX]・・・(3)
上隣接画素列:P[−1,−1],P[0,−1,P[1,−1],
・・・,P[YY、−1]・・・(4)
・・・,O[X−1,Y−1]・・・(5)
+|P(−1,X+Y−1),O(X−1,Y−1)| ・・・(8)
Dupper =|P(1,−1),O(0,0)|
+|P(X+Y−1,−1),O(X−1,Y−1)| ・・・(9)
(付記1)
画像内で前記画像を分割したブロックを単位としてイントラ予測をし符号化を行う画像符号化装置であって、
前記ブロックとして長方形ブロックを選択するブロック選択部と、
前記長方形ブロックが選択された際に、前記長方形ブロックの短い辺に隣接する画素を参照する予測方向のうち、予測方向を180度反転したときに前記長方形ブロックの長い辺に隣接する左又は上のブロックの隣接画素を参照する予測方向を、イントラ予測方向の選定対象に加える予測方向判定部と、
を備えることを特徴とする画像符号化装置。
(付記2)
前記隣接画素は、前記長方形ブロックが垂直方向に長い場合に、前記長方形ブロックの長い辺又は前記長い辺を垂直下方向に拡張した延長線に隣接する左のブロックに含まれ、前記長方形ブロックが水平方向に長い場合に、前記長方形ブロックの長い辺又は前記長い辺を水平右委方向に拡張した延長線に隣接する右のブロックに含まれる、ことを特徴とする付記1に記載の画像符号化装置。
(付記3)
前記予測方向判定部は、前記長方形ブロックについて、左下方向から右上方向への前記イントラ予測方向、又は右上方向から左下方向への前記イントラ予測方向を、前記選択の調整対象とする、ことを特徴とする付記1又は2に記載の画像符号化装置。
(付記4)
前記左下方向から右上方向へのイントラ予測方向は、前記長方形ブロック内の予測対象画素を基準にして、右水平方向を0度として反時計回りに180度から225度の角度方向であり、前記右上方向から左下方向へのイントラ予測方向は、前記予測対象画素を基準にして、反時計回りに45度から90度の角度方向である、ことを特徴とする付記3に記載の画像符号化装置。
(付記5)
前記予測方向判定部は、少なくとも前記選定対象として加えたイントラ予測方向と、加えたイントラ予測方向を180度反転した方向について、前記長方形ブロック内の全ての予測対象画素の夫々と前記隣接画素との距離の総和を、前記左下方向から右上方向へのイントラ予測方向と前記右上方向から左下方向へのイントラ予測方向の夫々について算出し、前記算出した各距離の総和のうち小さい方に対応するイントラ予測方向を前記選択の結果とする、ことを特徴とする付記2乃至4の何れかに記載の画像符号化装置。
(付記6)
前記予測方向判定部は、少なくとも前記選定対象として加えたイントラ予測方向と、加えたイントラ予測方向を180度反転した方向について、前記長方形ブロック内の最左上と最右下の予測対象画素の夫々と前記隣接画素との各距離の和を、前記左下方向から右上方向へのイントラ予測方向と前記右上方向から左下方向へのイントラ予測方向の夫々について算出し、前記算出した各距離の和のうち小さい方に対応するイントラ予測方向を前記選択の結果とする、ことを特徴とする付記2乃至4の何れかに記載の画像符号化装置。
(付記7)
前記予測方向判定部は、少なくとも前記選定対象として加えたイントラ予測方向と、加えたイントラ予測方向を180度反転した方向について、前記長方形ブロック内の最右下の予測対象画素と前記隣接画素との距離を、前記左下方向から右上方向へのイントラ予測方向と前記右上方向から左下方向へのイントラ予測方向のそれぞれについて算出し、前記算出した各距離のうち小さい方に対応するイントラ予測方向を前記選択の結果とする、ことを特徴とする付記2乃至4の何れかに記載の画像符号化装置。
(付記8)
前記予測方向判定部は、前記長方形ブロックが選択された際の予測方向を選定する際の処理として、長方形ブロックの短い辺に隣接する画素を参照する予測方向の内、予測方向を180度反転したときに前記長方形ブロックの長い辺に隣接する左又は上のブロックの隣接画素を参照するイントラ予測方向となる長方形ブロックの短い辺に隣接する左又は上のブロックの画素を参照する方向に対しては、前記選択の対象から除外する、ことを特徴とする付記1に記載の画像符号化装置。
(付記9)
画像内で前記画像を分割したブロックを単位としてイントラ予測し復号を行う画像符号化装置であって、
前記ブロックとして長方形ブロックが選択されたことを判定するブロック判定部と、
前記長方形ブロックが選択された際のイントラ予測方向を選定する際に、前記長方形ブロックの短い辺に隣接する画素を参照する予測方向のうち、予測方向を180度反転したときに前記長方形ブロックの長い辺に隣接する左又は上のブロックの隣接画素を参照する予測方向を、イントラ予測方向の選定対象に加える予測方向判定部と、
を備えることを特徴とする画像復号装置。
(付記10)
画像内で前記画像を分割したブロックを単位としてイントラ予測し符号化又は復号を行う画像処理方法であって、
前記ブロックとして長方形ブロックが選択されたことを判定し、
前記長方形ブロックが選択された際のイントラ予測方向を選定する際の処理として、前記長方形ブロックの長い辺に隣接する左又は上のブロックの隣接画素を参照するイントラ予測方向が選択されやすくなるように判定する、
ことを特徴とする画像処理方法。
(付記11)
動画像符号化において予測モードで対応づけられたイントラ予測を行う方式について、
イントラ予測を実施する処理単位が、長方形となるか否かを判定するイントラ予測処理サイズ決定部と、
イントラ予測処理サイズ決定部で、長方形のブロックに対してイントラ予測を実施すると決定した場合に、各イントラ予測モードに関して、イントラ予測方向に応じた予測画像を生成する予測モードが使用可能であり、かつ、正反対方向からの予測も演算可能である場合に、
各予測モードに関して、正方向の予測モードからの予測方向と正反対方向からの予測方向のいずれを用いた方が、より近い隣接画像からのイントラ予測が使用可能かを判定する予測方向判定部と、
該予測方向判定手段により選択された予測方向を用いてイントラ予測モードを判定する、イントラ予測モード判定部と、
を備え、イントラ予測を行うことを特徴とする動画像符号化方法。
(付記12)
動画像符号化において予測モードで対応づけられたイントラ予測を行う方式について、
イントラ予測を実施する処理単位が長方形を用いる予測モードであった場合に、
選択されたイントラ予測モードに関して、イントラ予測方向に応じた予測画像を生成する予測モードが使用可能であり、かつ、正反対方向からの予測も演算可能である場合に、
該選択された予測モードに関して、正方向の予測モードからの予測方向と正反対方向からの予測方向のいずれを用いた方が、より距離が近い隣接画像からのイントラ予測になるかを判定する予測方向判定部と、該予測方向判定手段により選択された予測方向を用いてイントラ予測を実施する
ことを特徴とする動画像復号方法。
(付記13)
画像内で前記画像を分割したブロックを単位としてイントラ予測し符号化又は復号を行うコンピュータに、
前記ブロックとして長方形ブロックが選択されたことを判定するステップと、
前記長方形ブロックが選択された際のイントラ予測方向を選定する際の処理として、前記長方形ブロックの長い辺に隣接する左又は上のブロックの隣接画素を参照するイントラ予測方向が選択されやすくなるように判定するステップと、
を実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
601、903 隣接画素拡張部
602、904 予測方向判定部
603 イントラ予測モード判定部
604、905 イントラ予測部
605 動きベクトル検出部
606、906 動き補償部
607 モード判定部
608、907 予測画像生成部
609 残差演算部
610 直交変換・量子化部
611 可変長符号化部
612、909 逆量子化・逆直交変換部
613 参照画像演算部
614、911 フレームメモリ
901 可変長復号部
902 モード復号部
908 予測残差復号部
910 復号画像演算部
Claims (11)
- 画像内で前記画像を分割したブロックを単位としてイントラ予測し符号化を行う画像符号化装置であって、
前記ブロックとして長方形ブロックを選択する選択部と、
前記長方形ブロックが選択された際に、前記長方形ブロックの短い辺に隣接する画素を参照する予測方向のうち、予測方向を180度反転したときに前記長方形ブロックの長い辺に隣接する左又は上のブロックの隣接画素を参照する予測方向を、イントラ予測方向の選定対象に加える予測方向判定部と、
を備えることを特徴とする画像符号化装置。 - 前記隣接画素は、前記長方形ブロックが垂直方向に長い場合に、前記長方形ブロックの長い辺又は前記長い辺を垂直下方向に拡張した延長線に隣接する左のブロックに含まれ、前記長方形ブロックが水平方向に長い場合に、前記長方形ブロックの長い辺又は前記長い辺を水平右方向に拡張した延長線に隣接する右のブロックに含まれる、ことを特徴とする請求項1に記載の画像符号化装置。
- 前記予測方向判定部は、前記長方形ブロックについて、左下方向から右上方向への前記イントラ予測方向、又は右上方向から左下方向への前記イントラ予測方向を、前記選択の調整対象とする、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像符号化装置。
- 前記左下方向から右上方向へのイントラ予測方向は、前記長方形ブロック内の予測対象画素を基準にして、右水平方向を0度として反時計回りに180度から225度の角度方向であり、前記右上方向から左下方向へのイントラ予測方向は、前記予測対象画素を基準にして、反時計回りに45度から90度の角度方向である、ことを特徴とする請求項3に記載の画像符号化装置。
- 前記予測方向判定部は、少なくとも前記選定対象として加えたイントラ予測方向と、加えたイントラ予測方向を180度反転した方向について、前記長方形ブロック内の全ての予測対象画素の夫々と前記隣接画素との距離の総和を、前記左下方向から右上方向へのイントラ予測方向と前記右上方向から左下方向へのイントラ予測方向のそれぞれについて算出し、前記算出した各距離の総和のうち小さい方に対応するイントラ予測方向を前記選択の結果とする、ことを特徴とする請求項2乃至4の何れかに記載の画像符号化装置。
- 前記予測方向判定部は、少なくとも前記選定対象として加えたイントラ予測方向と、加えたイントラ予測方向を180度反転した方向について、前記長方形ブロック内の最左上と最右下の予測対象画素の夫々と前記隣接画素との各距離の和を、前記左下方向から右上方向へのイントラ予測方向と前記右上方向から左下方向へのイントラ予測方向の夫々について算出し、前記算出した各距離の和のうち小さい方に対応するイントラ予測方向を前記選択の結果とする、ことを特徴とする請求項2乃至4の何れかに記載の画像符号化装置。
- 前記予測方向判定部は、少なくとも前記選定対象として加えたイントラ予測方向と、加えたイントラ予測方向を180度反転した方向について、前記長方形ブロック内の最右下の予測対象画素と前記隣接画素との距離を、前記左下方向から右上方向へのイントラ予測方向と前記右上方向から左下方向へのイントラ予測方向のそれぞれについて算出し、前記算出した各距離のうち小さい方に対応するイントラ予測方向を前記選択の結果とする、ことを特徴とする請求項2乃至4の何れかに記載の画像符号化装置。
- 前記予測方向判定部は、前記長方形ブロックが選択された際の予測方向を選定する際の処理として、長方形ブロックの短い辺に隣接する画素を参照する予測方向の内、予測方向を180度反転したときに前記長方形ブロックの長い辺に隣接する左又は上のブロックの隣接画素を参照するイントラ予測方向となる長方形ブロックの短い辺に隣接する左又は上のブロックの画素を参照する方向に対しては、前記選択の対象から除外する、ことを特徴とする請求項1に記載の画像符号化装置。
- 画像内で前記画像を分割したブロックを単位としてイントラ予測し復号を行う画像符号化装置であって、
前記ブロックとして長方形ブロックが選択されたことを判定するブロック判定部と、
前記長方形ブロックが選択された際のイントラ予測方向を選定する際に、前記長方形ブロックの短い辺に隣接する画素を参照する予測方向のうち、予測方向を180度反転したときに前記長方形ブロックの長い辺に隣接する左又は上のブロックの隣接画素を参照する予測方向を、イントラ予測方向の選定対象に加える予測方向判定部と、
を備えることを特徴とする画像復号装置。 - 画像内で前記画像を分割したブロックを単位としてイントラ予測し符号化又は復号を行う画像処理方法であって、
前記ブロックとして長方形ブロックが選択されたことを判定し、
前記長方形ブロックが選択された際のイントラ予測方向を選定する際に、前記長方形ブロックの短い辺に隣接する画素を参照する予測方向のうち、予測方向を180度反転したときに前記長方形ブロックの長い辺に隣接する左又は上のブロックの隣接画素を参照する予測方向をイントラ予測方向の選定対象に加える、
ことを特徴とする画像処理方法。 - 画像内で前記画像を分割したブロックを単位としてイントラ予測し符号化又は復号を行うコンピュータに、
前記ブロックとして長方形ブロックが選択されたことを判定するステップと、
前記長方形ブロックが選択された際のイントラ予測方向を選定する際に、前記長方形ブロックの短い辺に隣接する画素を参照する予測方向のうち、予測方向を180度反転したときに前記長方形ブロックの長い辺に隣接する左又は上のブロックの隣接画素を参照する予測方向を、イントラ予測方向の選定対象に加えるステップと、
を実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
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