JP3796217B2 - 静止映像及び動映像を符号化/復号化するための変換係数の最適走査方法 - Google Patents
静止映像及び動映像を符号化/復号化するための変換係数の最適走査方法Info
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は映像信号の符号化/復号化に係り、より詳細には、符号化/復号化効率を高めるために用いられる、静止映像または動映像を符号化/復号化するための変換係数の最適走査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
MPEG−1(Moving Picture Expert Group phase 1)、MPEG−2、MPEG−4、H.261、H.263、またはJPEGなどにおいて、映像信号(例えば、静止映像または動映像)は、離散コサイン変換(discrete cosine transform;以下、“DCT”と称する。)を通じて圧縮または符号化される。
【0003】
また、圧縮または符号化された映像信号は逆離散コサイン変換(Inverse discrete cosine transform;以下、“IDCT”と称する。)を通じて復号化される。符号化/復号化の効率を高めるポイントは、最適の走査方法を選択して走査することである。
【0004】
特許文献1に記載された走査方式は、符号化効率を高めるためのものであって、MPEG−4イントラ符号化の走査方式として選択されており、同公報に記載された走査方式は、ジグザグ走査方式と予め定義されている走査方式とを用いる。
【0005】
従って、ジグザグ走査方式及び予め定義されている走査方式があらゆる映像信号の符号化に当たって効率的であるとは限らない。さらに、選択された走査方式に関する情報を映像信号と共に符号化してデコーダに与えなければならないため、デコーダに送られるビット量を増やしてしまう。なおかつ、前記特許文献1に記載された走査方法は予め定義されているため、様々な符号化ブロックに対して最適の走査方式を選択する上で限界がある。
【0006】
さらに、特許文献2に記載された走査方式は、走査方式の数が多すぎると、選択されたデータワードが長過ぎてしまい、符号化効率が低くなるという問題点がある。また、特許文献2に記載された走査方式において用いられる予め定義されている有限数の走査方法は、あらゆる映像信号またはデータに対して効率的であるとは限らない。
【0007】
【特許文献1】
米国特許第5,500,678号明細書
【特許文献2】
米国特許第6,263,026号明細書
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明が解決しようとする技術的な課題は、様々な符号化/復号化ブロックに対して最適の走査方法を提供して映像信号の圧縮効率を高めることである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記技術的な課題を達成するために、離散コサイン変換を通じて映像信号を符号化する方法は、少なくとも一つの参照ブロックを選択する選択段階と、選択された少なくとも一つの参照ブロックから“0”ではない係数の発生確率を求める段階、前記発生確率の高い順に走査順序を生成する段階、および、生成された前記走査順序により走査する段階を含む走査段階と、を含み、前記発生確率の高い順に前記走査順序を生成する段階は、前記発生確率が同じである場合、ジグザグ走査方法により前記走査順序を生成する段階を含む。
【0010】
また、前記技術的な課題を達成するために、離散コサイン変換を通じて映像信号を符号化する方法は、少なくとも一つの参照ブロックを選択する選択段階と、選択された少なくとも一つの参照ブロックから“0”ではない係数の発生確率を求める段階、前記発生確率の高い順に走査順序を生成する段階、および、生成された前記走査順序により走査する段階を含む走査段階と、を含み、前記走査は、2重走査である。
【0011】
前記2重走査では、前記走査順序は、偶数の走査順序と奇数の走査順序とに分離し、前記偶数の走査順序と前記奇数の走査順序とが重ならないように走査される。
【0012】
前記選択段階は、前記符号化しようとするブロックと時間的にまたは空間的に隣接した前記少なくとも一つのブロックを選択する段階である。
【0014】
前記技術的な課題を達成するために、逆離散コサイン変換を通じて映像信号を復号化する方法は、少なくとも一つの参照ブロックを選択する選択段階と、選択された少なくとも一つの参照ブロックから“0”ではない係数の発生確率を求める段階、前記発生確率の高い順に走査順序を生成する段階、および、生成された前記走査順序により走査する段階を含む走査段階と、を含み、前記発生確率の高い順に前記走査順序を生成する段階は、前記発生確率が同じである場合、ジグザグ走査方法により前記走査順序を生成する段階を含む。
【0015】
また、前記技術的な課題を達成するために、逆離散コサイン変換を通じて映像信号を復号化する方法は、少なくとも一つの参照ブロックを選択する選択段階と、選択された少なくとも一つの参照ブロックから“0”ではない係数の発生確率を求める段階、前記発生確率の高い順に走査順序を生成する段階、および、生成された前記走査順序により走査する段階を含む走査段階と、を含み、前記走査は、2重走査である。
【0016】
前記2重走査では、前記走査順序は、偶数の走査順序と奇数の走査順序とに分離し、前記偶数の走査順序と前記奇数の走査順序とが重ならないように走査される。
【0017】
前記選択段階は、前記復号化しようとするブロックと時間的にまたは空間的に隣接した前記少なくとも一つのブロックを選択する段階である。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明と本発明の動作上の利点及び本発明の実施により達成される目的を十分に理解するためには、本発明の好ましい実施の形態を例示する添付図面及び添付図面に記載された内容を参照しなければならない。
【0019】
以下、添付した図面に基づき、本発明の好ましい実施の形態を説明することにより、本発明を詳細に説明する。各図面に示された同じ参照符号は同じ部材を表わす。
【0020】
図1は、通常のDCTコーディングシステムのブロック図である。図1を参照すれば、DCTコーディングシステム(または、符号化器)100は、動き予測部10、減算器20、DCT符号化部30、量子化部40、可変長符号化部(以下、“VLC部”と称する。)50、レート制御部60、逆量子化部70、IDCT部75、加算器80、復元バッファ85及び動き補償部90を備える。
【0021】
VLC部50は、走査方式選択部51及びエントロピー符号化部53を備える。MPEG−1、MPEG−2、MPEG−4、H.261、H.263、またはJPEGなどにおいて用いられる動映像符号化装置は当業界において公知であるため、それについての詳細な説明は省く。
【0022】
動き予測部10は、映像信号に応答して動きベクトルを生成し、前記動きベクトルを減算器20に出力する。減算器20は、動き予測部10の出力信号と動き補償部90の出力信号との差をDCT符号化部30に出力する。
【0023】
全体映像はm×n(ここで、m及びnは自然数)のサンプルブロックに分割され、分割されたm×nのサンプルブロックは1ブロックずつDCT符号化部30に入力される。DCT符号化部30は、時間領域の映像信号を周波数領域の変換係数に変換する。
【0024】
すなわち、DCT符号化部30は、m×nのサンプルブロックをm×nの係数ブロックに変換する。例えば、全体映像は4×4、8×8、または16×16のサンプルブロックに分けられる。量子化部40は、m×nの係数ブロックを量子化する。
【0025】
逆量子化部70は、量子化部40の出力信号を逆量子化し、IDCT部75は、逆量子化部70の出力信号をIDCTする。加算器80は、動き補償部90の出力信号とIDCT部75の出力信号とを和する。復元バッファ85は、加算器80の出力信号を記憶する。従って、復元バッファ85には、元の映像信号に対応する信号が復元される。
【0026】
動き補償部90は、復元バッファ85の出力信号の動きを補償し、VLC部50は、量子化部40の出力信号に応答して高い確率をもって生じる値(レベル)を短コードとして指定し、低い確率をもって生じる値(レベル)を長コードとして指定してデータの流れの全体ビット数を減らす。VLC部50は、走査方式選択部51及びエントロピー符号化部53を備える。
【0027】
走査方式選択部51は、量子化部40の出力信号に応答して予め定義されている走査方式を選択するために、2次元データは走査方式選択部51により1次元のデータに変換される。
【0028】
エントロピー符号化部53は、走査方式選択部51の出力信号に応答して符号化されたデータ(例えば、圧縮された形のビットストリーム)を出力する。エントロピー符号化部53は、ホフマン符号化またはそれ以外の符号化を行うことができる。レート制御部60は、エントロピー符号化部53の出力信号に応答して量子化部40の量子化ステップサイズを制御する。
【0029】
本発明は、走査方式選択部51の動作に係り、本発明による走査方式選択部51は、既に符号化された少なくとも一つの参照ブロックに基づき最適の走査方式を選択するために、圧縮効率を高める。走査方式選択部51の動作は、図6に基づき詳細に説明する。
【0030】
図1に基づき映像信号そのものを符号化するイントラフレームを説明すれば、下記の通りである。映像信号(例えば、静止映像または動映像)は所定サイズのブロック(例えば、m×nのサンプルブロック)に分けられ、各ブロックはDCT符号化部30及び量子化部40を通じて2次元に量子化される。
【0031】
量子化されたデータが走査方式選択部51を通じて1次元のデータとなれば、エントロピー符号化部53は、前記1次元のデータを圧縮されたビットストリームに変換する。復号化器はDCT符号化システム100の符号化と反対に、前記ビットストリームから元の映像信号を復号化する。
【0032】
次に、図1に基づきインターフレームについて説明すれば、下記の通りである。インターフレームは、現在の映像信号を符号化するために以前の映像信号を用いるものであって、動き予測部10の出力信号と動き補償部90の出力信号との差はDCT符号化部30及び量子化部40を通じて2次元に量子化される。
【0033】
量子化されたデータが走査方式選択部51を通じて1次元のデータとなれば、エントロピー符号化部53は、前記1次元データを、圧縮されたビットストリームに変換する。デコーダは、DCT符号化システムの符号化と反対に、前記ビットストリームから元の映像信号を復号化する。
【0034】
図2は、通常のジグザグ走査順序を示し、図3は、通常の垂直走査順序を示している。そして図4は、通常の水平走査順序を示している。図2ないし図4の走査方式は、MPEG−4において用いられる走査方式の例を示している。図2ないし図4のサンプルブロックは、8×8である。
【0035】
図5は、図1により量子化された出力信号の例を示している。図5を参照すれば、参照符号300は、8×8量子化された係数ブロックを示し、301は、量子化されたDC係数を示し、この場合、DC係数は5である。そして302ないし304は、量子化されたAC係数を示し、この場合、AC係数は各々−1、3、及び1である。
【0036】
MPEG−4の場合、図1の走査方式選択部51は、ブロック300を図2ないし図4の走査方式により走査して多数のシンボルrun、level、lastに関する情報を抽出する。ここで、runは、図2ないし図4の走査方式により走査する最中に直前の“0”ではないデータと現在の“0”ではないデータとの間の“0”の数を示し、levelは、現在の“0”ではないデータのレベル値を示し、そしてlastは、現在の“0”ではないデータ後にデータ“0”の有無を示す。
【0037】
例えば、シンボル(0,5,0)351において、最初の0はジグザグ走査方式においてDC係数301の前にある“0”の数が0個であることを示し、2番目の5は、現在のDC係数が5であることを示し、3番目の0は、DC係数後に“0”ではないデータがあることを示す。
【0038】
また、シンボル(5,1,1)354において、最初の5はジグザグ走査方式においてAC係数304の前にある“0”の数が5個であることを示し、2番目の1は現在のAC係数が1であることを示し、3番目の1はAC係数304後に“0”ではないデータが無いことを示す。また、垂直走査方式は、図3及び図5を参照すれば容易に理解でき、水平走査方式は、図4及び図5を参照すれば容易に理解できる。
【0039】
そして、各VLC部356ないし359、367ないし370、または378ないし381は、各シンボル351ないし354、362ないし365、または373ないし376に対するMPEG−4のエントロピー符号化部のテーブルに当たる各ビットパターンを示す。すなわち、シンボル(0,5,0)(351)に対するビットパターンは011000 356であり、シンボル(0,−1,0) 363に対するビットパターンは101である。
【0040】
また、各ビット量360、371、または382は、各シンボル351ないし354、362ないし365、または373ないし376に当たるビットの総和を示す。例えば、ジグザグ走査方式の4シンボルは総24ビットよりなり、垂直走査方式の4シンボルは総19ビットよりなり、そして水平走査方式の4シンボルは総30ビットよりなる。各シンボルのrunが相異なるため、各走査方式により生じるビット量は相異なる。
【0041】
図6は、本発明による最適の走査方法を具現するフローチャートである。図6を参照すれば、符号化しようとするブロック(以下“コーディングブロック”と称する。)と時間的にまたは空間的に隣接した少なくとも一つのブロックを参照ブロックとして選択する(第600段階)。選択された参照ブロックは既に符号化されて量子化されたブロックである。
【0042】
第610段階では、各参照ブロックから各係数位置において“0”ではない係数の発生確率を求める。第620段階では、“0”ではない係数の発生確率から、発生確率の高いものから降順に順序化する。発生確率が同じである場合、ジグザグ走査方式により順序化する(第630段階)。第640段階では、第620段階及び第630段階を通じて決められた走査方式を選択し、選択された走査方式によりコーディングブロックを走査する。
【0043】
図7は、参照ブロックの第1の例を示している。図7を参照すれば、750ブロックの走査方式を選択するために、空間的に隣接したブロック710ないし740が参照ブロックとして選択される。図7の参照ブロック710ないし740は、イントラフレームのビデオコーディングに用い得る。参照ブロック710ないし740は、既に符号化されたブロックである。
【0044】
図8は、参照ブロックの第2の例を示している。図8を参照すれば、現在フレームtの831ブロック(コーディングブロック)の走査方式を選択するために、参照フレームt−1において現在フレームtと時間的に隣接したブロック811ないし819が参照ブロックとして選択される。
【0045】
図8の参照ブロック811ないし819は、インターフレームのビデオコーディングに用いることができる。参照フレームt−1は、現在フレームtの以前のフレームを示す。
【0046】
図9ないし図11は、参照ブロックの第3の例を示している。図9のコーディングブロックの走査方式は、全ての隣接ブロックa、b、c及びdに基づき決められ、図10のコーディングブロックの走査方式は、全ての隣接ブロックa、b及びcに基づき決められ、図11のコーディングブロックの走査方式は、全ての隣接ブロックa及びbに基づき決められる。各々のブロックa、b、c、またはdは、m×nのサンプルブロックである。
【0047】
図12ないし図14は、参照ブロックの第4の例を示している。図12のコーディングブロックの走査方式は、隣接ブロックa、b、c及びdのうち最適の1ブロックに基づき決められ、図13のコーディングブロックの走査方式は、隣接ブロックa、b、及びcのうち最適の1ブロックに基づき決められ、図14のコーディングブロックの走査方式は、隣接ブロックa及びbのうち最適の1ブロックに基づき決められる。各々のブロックa、b、c、またはdは、m×nブロックである。図7ないし図14は、参照ブロックを選択するための例に過ぎない。
【0048】
図15は、図6の第600段階を具現したブロックを示している。図15を参照すれば、参照ブロック710ないし740は、既に符号化されたブロックであって、コーディングブロック750と空間的に隣接したブロックである。各々のブロック710、720、730、740は、8×8ブロックである。
【0049】
図16は、図6の第610段階を具現したブロックを示している。図15及び図16を参照すれば、8×8のサンプルブロック800は、64個のサブブロックよりなり、各サブブロックの数字は、参照ブロックに対する“0”ではない係数の確率を示す。
【0050】
例えば、参照ブロック710、720、730、及び740各々のDC係数が5、3、3、4であれば、参照ブロックに対する“0”ではない係数の確率は4/4である。また、参照ブロック710、720、730、及び740の各々のAC係数が4、2、0、4であれば、参照ブロックに対する“0”ではない係数の確率は3/4である。
【0051】
図17は、図6の第620段階及び第630段階を具現したブロックを示している。図17の各数字は走査順序を示し、図17の走査順序は“0”ではない係数の発生確率の順に決められ、発生確率が同じである場合、走査順序はジグザグ走査方式の順序により決められる。
【0052】
図17の走査順序は、予め定義された走査順序ではなく、時間的にまたは空間的に隣接した少なくとも1ブロックに対応して決められる。従って、本発明によるコーディングブロックの走査方法は、現在のコーディングブロックに最適で且つ効率的な走査方式であるため、映像信号の圧縮効率は高まる。
【0053】
図18及び図19は、H.26L動映像符号化器に採択されている走査方式を示している。図18は、単一走査モードであって従来のジグザグ走査と同じであり、図19は、2重走査モードを示している。
【0054】
2重走査方式は、重ならないように2回走査する方式である。H.26Lは、ITU−T(International Telecommunications Union Telecommunications standardization sector)において制定されている。
【0055】
図20及び図21は、本発明による単一走査モードの走査順序を2重走査モードの走査順序に変換するスキームを示している。図20は、本発明による単一走査モードにより生成された走査順序a→b→c→d→,...,→n→o→pを示し、図21は、本発明による2重走査モードにより生成された走査順序を示している。
【0056】
図20及び図21を参照すれば、2重走査モードの走査順序は、単一走査モードの走査順序を偶数の走査順序a→c→e→g→i→k→m→oと奇数の走査順序b→d→f→h→j→l→n→pとに各々分離して順序化される。
【0057】
図22ないし図24は、本発明による単一走査モードの走査順序を2重走査モードの走査順序に変換する実施の形態を示している。図22は、本発明による少なくとも一つ以上の参照ブロックから生成された“0”ではない係数の確率を示し、図23は、図22により決められた単一走査モードの走査順序を示し、そして図24は、図23の単一走査モードの走査順序を図21により変換した2重走査モードの走査順序を示している。
【0058】
図23の偶数の走査順序0→2→4→6→8→10→12→14は、図24において0→1→2→3→4→5→6→7の順序に変換され、図23の奇数の走査順序1→3→5→7→9→11→13→15は、図24において0→1→2→3→4→5→6→7の順序に変換される。
【0059】
図25は、本発明による走査方式及びフォアマンシーケンスにより生じるランレングスの総和を示すグラフであり、図26は、本発明による走査方式及びコーストガードシーケンスにより生じるランレングスの総和を示すグラフである。そして図27は、本発明による走査方式及びホールシーケンスにより生じるランレングスの総和を示すグラフである。図25ないし図27は、本発明による走査方式と従来のジグザグ走査方式とを100枚のイントラフレームを適用して生じるランレングスの総和を示している。
【0060】
図25ないし図27を参照すれば、qpは量子化ステップサイズを示し、qpが大きくなるほど画質が劣化してデータの量が減る。これに対し、qpが小さくなるほどデータの量は増えて画質が改善される。
【0061】
図25ないし図27を参照すれば、本発明による走査方式のランレングスは、従来のジグザグ走査のランレングスに比べて短くなるということが分かる。従って、本発明による走査方法は、ビデオ圧縮効率が高くなるという効果がある。
【0062】
また、復号化器は、本発明による符号化器により生成された走査方式と同じ走査方法が生成可能であるため、復号化器は、符号化器において用いられた走査方法に関するいかなる付加情報も必要としない。
【0063】
本発明による符号化のための走査方法は、あらゆる可能な走査方法を用いられる効果があり、且つ、本発明による復号化のための走査方法もあらゆる可能な走査方法を用い得るので、従来の符号化のための走査方法より信号の圧縮効率が高まる。
【0064】
以上、図面に示された一実施の形態を参考として、本発明を説明したが、これは単なる例示に過ぎず、この技術分野における当業者であれば、これより各種の変形及び均等な他の実施の形態が可能であるという点は理解できるであろう。よって、本発明の真の技術的な保護範囲は、特許請求の範囲上の技術的な思想により定まるべきである。
【0065】
【発明の効果】
上述したように、本発明による符号化/復号化のための走査方法は、最適の走査方法を用いることができるので、信号の圧縮効率を高められる。また、本発明による符号化/復号化のための走査方法は、あらゆる組み合わせの走査方法を用いることができる。なおかつ、本発明による符号化のための走査方法は、ランレングスを縮めてビット発生量を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】通常のDCT符号化システムのブロック図である。
【図2】MPEG−4で用いられる走査方式の一例として、通常のジグザグ走査順序を示す図である。
【図3】MPEG−4で用いられる走査方式の一例として、通常の垂直走査順序を示す図である。
【図4】MPEG−4で用いられる走査方式の一例として、通常の水平走査順序を示す図である。
【図5】図1に示す通常のDCT符号化システムにより量子化された出力信号の例を示す図である。
【図6】本発明による走査方法の好ましい一実施態様を表すフローチャートである。
【図7】参照ブロックの第1の例を示す図である。
【図8】参照ブロックの第2の例を示す図である。
【図9】参照ブロックの第3の例を示す図であり、コーディングブロックの走査方式をすべての隣接ブロックa、b、c、dに基づき決定する場合を示す。
【図10】参照ブロックの第3の例を示す図であり、コーディングブロックの走査方式をすべての隣接ブロックa、b、cに基づき決定する場合を示す。
【図11】参照ブロックの第3の例を示す図であり、コーディングブロックの走査方式をすべての隣接ブロックa、bに基づき決定する場合を示す。
【図12】参照ブロックの第4の例を示す図であり、コーディングブロックの走査方式を隣接ブロックa、b、c、dのうち最適の1ブロックに基づき決定する場合を示す。
【図13】参照ブロックの第4の例を示す図であり、コーディングブロックの走査方式を隣接ブロックa、b、cのうち最適の1ブロックに基づき決定する場合を示す。
【図14】参照ブロックの第4の例を示す図であり、コーディングブロックの走査方式を隣接ブロックa、bのうち最適の1ブロックに基づき決定する場合を示す。
【図15】図6に示す本発明の走査方法の第600段階を具現したブロックを示している。
【図16】図6に示す本発明の走査方法の第610段階を具現したブロックを示している。
【図17】図6に示す本発明の走査方法の第620段階及び第630段階を具現したブロックを示している。
【図18】H.26L動映像符号化器で用いられる走査方式の一例として、単一走査モードの場合を示す図である。
【図19】H.26L動映像符号化器で用いられる走査方式の一例として、2重走査モードの場合を示す図である。
【図20】本発明による単一走査モードにより生成された走査順序を示す図であり、図21とあわせ、単一走査モードの走査順序を2重走査モードの走査順序に変換するスキームを示している。
【図21】本発明による2重走査モードにより生成された走査順序を示す図であり、図20とあわせ、単一走査モードの走査順序を2重走査モードの走査順序に変換するスキームを示している。
【図22】本発明による単一走査モードの走査順序を2重走査モードの走査順序に変換する実施の形態を示しており、本発明の少なくともひとつ以上の参照ブロックから生成された“0”ではない係数の確率を示す図である。
【図23】本発明による単一走査モードの走査順序を2重走査モードの走査順序に変換する実施の形態を示しており、図22により決定した単一走査モードの走査順序示す図である。
【図24】本発明による単一走査モードの走査順序を2重走査モードの走査順序に変換する実施の形態を示しており、図23の単一走査モードの走査順序を図21により変換した2重走査モードの走査順序を示す。
【図25】本発明による走査方式及びフォアマンシーケンスにより生じるランレングスの総和を示すグラフである。
【図26】本発明による走査方式及びコーストガードシーケンスにより生じるランレングスの総和を示すグラフである。
【図27】本発明による走査方式及びホールシーケンスにより生じるランレングスの総和を示すグラフである。
【発明の属する技術分野】
本発明は映像信号の符号化/復号化に係り、より詳細には、符号化/復号化効率を高めるために用いられる、静止映像または動映像を符号化/復号化するための変換係数の最適走査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
MPEG−1(Moving Picture Expert Group phase 1)、MPEG−2、MPEG−4、H.261、H.263、またはJPEGなどにおいて、映像信号(例えば、静止映像または動映像)は、離散コサイン変換(discrete cosine transform;以下、“DCT”と称する。)を通じて圧縮または符号化される。
【0003】
また、圧縮または符号化された映像信号は逆離散コサイン変換(Inverse discrete cosine transform;以下、“IDCT”と称する。)を通じて復号化される。符号化/復号化の効率を高めるポイントは、最適の走査方法を選択して走査することである。
【0004】
特許文献1に記載された走査方式は、符号化効率を高めるためのものであって、MPEG−4イントラ符号化の走査方式として選択されており、同公報に記載された走査方式は、ジグザグ走査方式と予め定義されている走査方式とを用いる。
【0005】
従って、ジグザグ走査方式及び予め定義されている走査方式があらゆる映像信号の符号化に当たって効率的であるとは限らない。さらに、選択された走査方式に関する情報を映像信号と共に符号化してデコーダに与えなければならないため、デコーダに送られるビット量を増やしてしまう。なおかつ、前記特許文献1に記載された走査方法は予め定義されているため、様々な符号化ブロックに対して最適の走査方式を選択する上で限界がある。
【0006】
さらに、特許文献2に記載された走査方式は、走査方式の数が多すぎると、選択されたデータワードが長過ぎてしまい、符号化効率が低くなるという問題点がある。また、特許文献2に記載された走査方式において用いられる予め定義されている有限数の走査方法は、あらゆる映像信号またはデータに対して効率的であるとは限らない。
【0007】
【特許文献1】
米国特許第5,500,678号明細書
【特許文献2】
米国特許第6,263,026号明細書
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明が解決しようとする技術的な課題は、様々な符号化/復号化ブロックに対して最適の走査方法を提供して映像信号の圧縮効率を高めることである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記技術的な課題を達成するために、離散コサイン変換を通じて映像信号を符号化する方法は、少なくとも一つの参照ブロックを選択する選択段階と、選択された少なくとも一つの参照ブロックから“0”ではない係数の発生確率を求める段階、前記発生確率の高い順に走査順序を生成する段階、および、生成された前記走査順序により走査する段階を含む走査段階と、を含み、前記発生確率の高い順に前記走査順序を生成する段階は、前記発生確率が同じである場合、ジグザグ走査方法により前記走査順序を生成する段階を含む。
【0010】
また、前記技術的な課題を達成するために、離散コサイン変換を通じて映像信号を符号化する方法は、少なくとも一つの参照ブロックを選択する選択段階と、選択された少なくとも一つの参照ブロックから“0”ではない係数の発生確率を求める段階、前記発生確率の高い順に走査順序を生成する段階、および、生成された前記走査順序により走査する段階を含む走査段階と、を含み、前記走査は、2重走査である。
【0011】
前記2重走査では、前記走査順序は、偶数の走査順序と奇数の走査順序とに分離し、前記偶数の走査順序と前記奇数の走査順序とが重ならないように走査される。
【0012】
前記選択段階は、前記符号化しようとするブロックと時間的にまたは空間的に隣接した前記少なくとも一つのブロックを選択する段階である。
【0014】
前記技術的な課題を達成するために、逆離散コサイン変換を通じて映像信号を復号化する方法は、少なくとも一つの参照ブロックを選択する選択段階と、選択された少なくとも一つの参照ブロックから“0”ではない係数の発生確率を求める段階、前記発生確率の高い順に走査順序を生成する段階、および、生成された前記走査順序により走査する段階を含む走査段階と、を含み、前記発生確率の高い順に前記走査順序を生成する段階は、前記発生確率が同じである場合、ジグザグ走査方法により前記走査順序を生成する段階を含む。
【0015】
また、前記技術的な課題を達成するために、逆離散コサイン変換を通じて映像信号を復号化する方法は、少なくとも一つの参照ブロックを選択する選択段階と、選択された少なくとも一つの参照ブロックから“0”ではない係数の発生確率を求める段階、前記発生確率の高い順に走査順序を生成する段階、および、生成された前記走査順序により走査する段階を含む走査段階と、を含み、前記走査は、2重走査である。
【0016】
前記2重走査では、前記走査順序は、偶数の走査順序と奇数の走査順序とに分離し、前記偶数の走査順序と前記奇数の走査順序とが重ならないように走査される。
【0017】
前記選択段階は、前記復号化しようとするブロックと時間的にまたは空間的に隣接した前記少なくとも一つのブロックを選択する段階である。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明と本発明の動作上の利点及び本発明の実施により達成される目的を十分に理解するためには、本発明の好ましい実施の形態を例示する添付図面及び添付図面に記載された内容を参照しなければならない。
【0019】
以下、添付した図面に基づき、本発明の好ましい実施の形態を説明することにより、本発明を詳細に説明する。各図面に示された同じ参照符号は同じ部材を表わす。
【0020】
図1は、通常のDCTコーディングシステムのブロック図である。図1を参照すれば、DCTコーディングシステム(または、符号化器)100は、動き予測部10、減算器20、DCT符号化部30、量子化部40、可変長符号化部(以下、“VLC部”と称する。)50、レート制御部60、逆量子化部70、IDCT部75、加算器80、復元バッファ85及び動き補償部90を備える。
【0021】
VLC部50は、走査方式選択部51及びエントロピー符号化部53を備える。MPEG−1、MPEG−2、MPEG−4、H.261、H.263、またはJPEGなどにおいて用いられる動映像符号化装置は当業界において公知であるため、それについての詳細な説明は省く。
【0022】
動き予測部10は、映像信号に応答して動きベクトルを生成し、前記動きベクトルを減算器20に出力する。減算器20は、動き予測部10の出力信号と動き補償部90の出力信号との差をDCT符号化部30に出力する。
【0023】
全体映像はm×n(ここで、m及びnは自然数)のサンプルブロックに分割され、分割されたm×nのサンプルブロックは1ブロックずつDCT符号化部30に入力される。DCT符号化部30は、時間領域の映像信号を周波数領域の変換係数に変換する。
【0024】
すなわち、DCT符号化部30は、m×nのサンプルブロックをm×nの係数ブロックに変換する。例えば、全体映像は4×4、8×8、または16×16のサンプルブロックに分けられる。量子化部40は、m×nの係数ブロックを量子化する。
【0025】
逆量子化部70は、量子化部40の出力信号を逆量子化し、IDCT部75は、逆量子化部70の出力信号をIDCTする。加算器80は、動き補償部90の出力信号とIDCT部75の出力信号とを和する。復元バッファ85は、加算器80の出力信号を記憶する。従って、復元バッファ85には、元の映像信号に対応する信号が復元される。
【0026】
動き補償部90は、復元バッファ85の出力信号の動きを補償し、VLC部50は、量子化部40の出力信号に応答して高い確率をもって生じる値(レベル)を短コードとして指定し、低い確率をもって生じる値(レベル)を長コードとして指定してデータの流れの全体ビット数を減らす。VLC部50は、走査方式選択部51及びエントロピー符号化部53を備える。
【0027】
走査方式選択部51は、量子化部40の出力信号に応答して予め定義されている走査方式を選択するために、2次元データは走査方式選択部51により1次元のデータに変換される。
【0028】
エントロピー符号化部53は、走査方式選択部51の出力信号に応答して符号化されたデータ(例えば、圧縮された形のビットストリーム)を出力する。エントロピー符号化部53は、ホフマン符号化またはそれ以外の符号化を行うことができる。レート制御部60は、エントロピー符号化部53の出力信号に応答して量子化部40の量子化ステップサイズを制御する。
【0029】
本発明は、走査方式選択部51の動作に係り、本発明による走査方式選択部51は、既に符号化された少なくとも一つの参照ブロックに基づき最適の走査方式を選択するために、圧縮効率を高める。走査方式選択部51の動作は、図6に基づき詳細に説明する。
【0030】
図1に基づき映像信号そのものを符号化するイントラフレームを説明すれば、下記の通りである。映像信号(例えば、静止映像または動映像)は所定サイズのブロック(例えば、m×nのサンプルブロック)に分けられ、各ブロックはDCT符号化部30及び量子化部40を通じて2次元に量子化される。
【0031】
量子化されたデータが走査方式選択部51を通じて1次元のデータとなれば、エントロピー符号化部53は、前記1次元のデータを圧縮されたビットストリームに変換する。復号化器はDCT符号化システム100の符号化と反対に、前記ビットストリームから元の映像信号を復号化する。
【0032】
次に、図1に基づきインターフレームについて説明すれば、下記の通りである。インターフレームは、現在の映像信号を符号化するために以前の映像信号を用いるものであって、動き予測部10の出力信号と動き補償部90の出力信号との差はDCT符号化部30及び量子化部40を通じて2次元に量子化される。
【0033】
量子化されたデータが走査方式選択部51を通じて1次元のデータとなれば、エントロピー符号化部53は、前記1次元データを、圧縮されたビットストリームに変換する。デコーダは、DCT符号化システムの符号化と反対に、前記ビットストリームから元の映像信号を復号化する。
【0034】
図2は、通常のジグザグ走査順序を示し、図3は、通常の垂直走査順序を示している。そして図4は、通常の水平走査順序を示している。図2ないし図4の走査方式は、MPEG−4において用いられる走査方式の例を示している。図2ないし図4のサンプルブロックは、8×8である。
【0035】
図5は、図1により量子化された出力信号の例を示している。図5を参照すれば、参照符号300は、8×8量子化された係数ブロックを示し、301は、量子化されたDC係数を示し、この場合、DC係数は5である。そして302ないし304は、量子化されたAC係数を示し、この場合、AC係数は各々−1、3、及び1である。
【0036】
MPEG−4の場合、図1の走査方式選択部51は、ブロック300を図2ないし図4の走査方式により走査して多数のシンボルrun、level、lastに関する情報を抽出する。ここで、runは、図2ないし図4の走査方式により走査する最中に直前の“0”ではないデータと現在の“0”ではないデータとの間の“0”の数を示し、levelは、現在の“0”ではないデータのレベル値を示し、そしてlastは、現在の“0”ではないデータ後にデータ“0”の有無を示す。
【0037】
例えば、シンボル(0,5,0)351において、最初の0はジグザグ走査方式においてDC係数301の前にある“0”の数が0個であることを示し、2番目の5は、現在のDC係数が5であることを示し、3番目の0は、DC係数後に“0”ではないデータがあることを示す。
【0038】
また、シンボル(5,1,1)354において、最初の5はジグザグ走査方式においてAC係数304の前にある“0”の数が5個であることを示し、2番目の1は現在のAC係数が1であることを示し、3番目の1はAC係数304後に“0”ではないデータが無いことを示す。また、垂直走査方式は、図3及び図5を参照すれば容易に理解でき、水平走査方式は、図4及び図5を参照すれば容易に理解できる。
【0039】
そして、各VLC部356ないし359、367ないし370、または378ないし381は、各シンボル351ないし354、362ないし365、または373ないし376に対するMPEG−4のエントロピー符号化部のテーブルに当たる各ビットパターンを示す。すなわち、シンボル(0,5,0)(351)に対するビットパターンは011000 356であり、シンボル(0,−1,0) 363に対するビットパターンは101である。
【0040】
また、各ビット量360、371、または382は、各シンボル351ないし354、362ないし365、または373ないし376に当たるビットの総和を示す。例えば、ジグザグ走査方式の4シンボルは総24ビットよりなり、垂直走査方式の4シンボルは総19ビットよりなり、そして水平走査方式の4シンボルは総30ビットよりなる。各シンボルのrunが相異なるため、各走査方式により生じるビット量は相異なる。
【0041】
図6は、本発明による最適の走査方法を具現するフローチャートである。図6を参照すれば、符号化しようとするブロック(以下“コーディングブロック”と称する。)と時間的にまたは空間的に隣接した少なくとも一つのブロックを参照ブロックとして選択する(第600段階)。選択された参照ブロックは既に符号化されて量子化されたブロックである。
【0042】
第610段階では、各参照ブロックから各係数位置において“0”ではない係数の発生確率を求める。第620段階では、“0”ではない係数の発生確率から、発生確率の高いものから降順に順序化する。発生確率が同じである場合、ジグザグ走査方式により順序化する(第630段階)。第640段階では、第620段階及び第630段階を通じて決められた走査方式を選択し、選択された走査方式によりコーディングブロックを走査する。
【0043】
図7は、参照ブロックの第1の例を示している。図7を参照すれば、750ブロックの走査方式を選択するために、空間的に隣接したブロック710ないし740が参照ブロックとして選択される。図7の参照ブロック710ないし740は、イントラフレームのビデオコーディングに用い得る。参照ブロック710ないし740は、既に符号化されたブロックである。
【0044】
図8は、参照ブロックの第2の例を示している。図8を参照すれば、現在フレームtの831ブロック(コーディングブロック)の走査方式を選択するために、参照フレームt−1において現在フレームtと時間的に隣接したブロック811ないし819が参照ブロックとして選択される。
【0045】
図8の参照ブロック811ないし819は、インターフレームのビデオコーディングに用いることができる。参照フレームt−1は、現在フレームtの以前のフレームを示す。
【0046】
図9ないし図11は、参照ブロックの第3の例を示している。図9のコーディングブロックの走査方式は、全ての隣接ブロックa、b、c及びdに基づき決められ、図10のコーディングブロックの走査方式は、全ての隣接ブロックa、b及びcに基づき決められ、図11のコーディングブロックの走査方式は、全ての隣接ブロックa及びbに基づき決められる。各々のブロックa、b、c、またはdは、m×nのサンプルブロックである。
【0047】
図12ないし図14は、参照ブロックの第4の例を示している。図12のコーディングブロックの走査方式は、隣接ブロックa、b、c及びdのうち最適の1ブロックに基づき決められ、図13のコーディングブロックの走査方式は、隣接ブロックa、b、及びcのうち最適の1ブロックに基づき決められ、図14のコーディングブロックの走査方式は、隣接ブロックa及びbのうち最適の1ブロックに基づき決められる。各々のブロックa、b、c、またはdは、m×nブロックである。図7ないし図14は、参照ブロックを選択するための例に過ぎない。
【0048】
図15は、図6の第600段階を具現したブロックを示している。図15を参照すれば、参照ブロック710ないし740は、既に符号化されたブロックであって、コーディングブロック750と空間的に隣接したブロックである。各々のブロック710、720、730、740は、8×8ブロックである。
【0049】
図16は、図6の第610段階を具現したブロックを示している。図15及び図16を参照すれば、8×8のサンプルブロック800は、64個のサブブロックよりなり、各サブブロックの数字は、参照ブロックに対する“0”ではない係数の確率を示す。
【0050】
例えば、参照ブロック710、720、730、及び740各々のDC係数が5、3、3、4であれば、参照ブロックに対する“0”ではない係数の確率は4/4である。また、参照ブロック710、720、730、及び740の各々のAC係数が4、2、0、4であれば、参照ブロックに対する“0”ではない係数の確率は3/4である。
【0051】
図17は、図6の第620段階及び第630段階を具現したブロックを示している。図17の各数字は走査順序を示し、図17の走査順序は“0”ではない係数の発生確率の順に決められ、発生確率が同じである場合、走査順序はジグザグ走査方式の順序により決められる。
【0052】
図17の走査順序は、予め定義された走査順序ではなく、時間的にまたは空間的に隣接した少なくとも1ブロックに対応して決められる。従って、本発明によるコーディングブロックの走査方法は、現在のコーディングブロックに最適で且つ効率的な走査方式であるため、映像信号の圧縮効率は高まる。
【0053】
図18及び図19は、H.26L動映像符号化器に採択されている走査方式を示している。図18は、単一走査モードであって従来のジグザグ走査と同じであり、図19は、2重走査モードを示している。
【0054】
2重走査方式は、重ならないように2回走査する方式である。H.26Lは、ITU−T(International Telecommunications Union Telecommunications standardization sector)において制定されている。
【0055】
図20及び図21は、本発明による単一走査モードの走査順序を2重走査モードの走査順序に変換するスキームを示している。図20は、本発明による単一走査モードにより生成された走査順序a→b→c→d→,...,→n→o→pを示し、図21は、本発明による2重走査モードにより生成された走査順序を示している。
【0056】
図20及び図21を参照すれば、2重走査モードの走査順序は、単一走査モードの走査順序を偶数の走査順序a→c→e→g→i→k→m→oと奇数の走査順序b→d→f→h→j→l→n→pとに各々分離して順序化される。
【0057】
図22ないし図24は、本発明による単一走査モードの走査順序を2重走査モードの走査順序に変換する実施の形態を示している。図22は、本発明による少なくとも一つ以上の参照ブロックから生成された“0”ではない係数の確率を示し、図23は、図22により決められた単一走査モードの走査順序を示し、そして図24は、図23の単一走査モードの走査順序を図21により変換した2重走査モードの走査順序を示している。
【0058】
図23の偶数の走査順序0→2→4→6→8→10→12→14は、図24において0→1→2→3→4→5→6→7の順序に変換され、図23の奇数の走査順序1→3→5→7→9→11→13→15は、図24において0→1→2→3→4→5→6→7の順序に変換される。
【0059】
図25は、本発明による走査方式及びフォアマンシーケンスにより生じるランレングスの総和を示すグラフであり、図26は、本発明による走査方式及びコーストガードシーケンスにより生じるランレングスの総和を示すグラフである。そして図27は、本発明による走査方式及びホールシーケンスにより生じるランレングスの総和を示すグラフである。図25ないし図27は、本発明による走査方式と従来のジグザグ走査方式とを100枚のイントラフレームを適用して生じるランレングスの総和を示している。
【0060】
図25ないし図27を参照すれば、qpは量子化ステップサイズを示し、qpが大きくなるほど画質が劣化してデータの量が減る。これに対し、qpが小さくなるほどデータの量は増えて画質が改善される。
【0061】
図25ないし図27を参照すれば、本発明による走査方式のランレングスは、従来のジグザグ走査のランレングスに比べて短くなるということが分かる。従って、本発明による走査方法は、ビデオ圧縮効率が高くなるという効果がある。
【0062】
また、復号化器は、本発明による符号化器により生成された走査方式と同じ走査方法が生成可能であるため、復号化器は、符号化器において用いられた走査方法に関するいかなる付加情報も必要としない。
【0063】
本発明による符号化のための走査方法は、あらゆる可能な走査方法を用いられる効果があり、且つ、本発明による復号化のための走査方法もあらゆる可能な走査方法を用い得るので、従来の符号化のための走査方法より信号の圧縮効率が高まる。
【0064】
以上、図面に示された一実施の形態を参考として、本発明を説明したが、これは単なる例示に過ぎず、この技術分野における当業者であれば、これより各種の変形及び均等な他の実施の形態が可能であるという点は理解できるであろう。よって、本発明の真の技術的な保護範囲は、特許請求の範囲上の技術的な思想により定まるべきである。
【0065】
【発明の効果】
上述したように、本発明による符号化/復号化のための走査方法は、最適の走査方法を用いることができるので、信号の圧縮効率を高められる。また、本発明による符号化/復号化のための走査方法は、あらゆる組み合わせの走査方法を用いることができる。なおかつ、本発明による符号化のための走査方法は、ランレングスを縮めてビット発生量を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】通常のDCT符号化システムのブロック図である。
【図2】MPEG−4で用いられる走査方式の一例として、通常のジグザグ走査順序を示す図である。
【図3】MPEG−4で用いられる走査方式の一例として、通常の垂直走査順序を示す図である。
【図4】MPEG−4で用いられる走査方式の一例として、通常の水平走査順序を示す図である。
【図5】図1に示す通常のDCT符号化システムにより量子化された出力信号の例を示す図である。
【図6】本発明による走査方法の好ましい一実施態様を表すフローチャートである。
【図7】参照ブロックの第1の例を示す図である。
【図8】参照ブロックの第2の例を示す図である。
【図9】参照ブロックの第3の例を示す図であり、コーディングブロックの走査方式をすべての隣接ブロックa、b、c、dに基づき決定する場合を示す。
【図10】参照ブロックの第3の例を示す図であり、コーディングブロックの走査方式をすべての隣接ブロックa、b、cに基づき決定する場合を示す。
【図11】参照ブロックの第3の例を示す図であり、コーディングブロックの走査方式をすべての隣接ブロックa、bに基づき決定する場合を示す。
【図12】参照ブロックの第4の例を示す図であり、コーディングブロックの走査方式を隣接ブロックa、b、c、dのうち最適の1ブロックに基づき決定する場合を示す。
【図13】参照ブロックの第4の例を示す図であり、コーディングブロックの走査方式を隣接ブロックa、b、cのうち最適の1ブロックに基づき決定する場合を示す。
【図14】参照ブロックの第4の例を示す図であり、コーディングブロックの走査方式を隣接ブロックa、bのうち最適の1ブロックに基づき決定する場合を示す。
【図15】図6に示す本発明の走査方法の第600段階を具現したブロックを示している。
【図16】図6に示す本発明の走査方法の第610段階を具現したブロックを示している。
【図17】図6に示す本発明の走査方法の第620段階及び第630段階を具現したブロックを示している。
【図18】H.26L動映像符号化器で用いられる走査方式の一例として、単一走査モードの場合を示す図である。
【図19】H.26L動映像符号化器で用いられる走査方式の一例として、2重走査モードの場合を示す図である。
【図20】本発明による単一走査モードにより生成された走査順序を示す図であり、図21とあわせ、単一走査モードの走査順序を2重走査モードの走査順序に変換するスキームを示している。
【図21】本発明による2重走査モードにより生成された走査順序を示す図であり、図20とあわせ、単一走査モードの走査順序を2重走査モードの走査順序に変換するスキームを示している。
【図22】本発明による単一走査モードの走査順序を2重走査モードの走査順序に変換する実施の形態を示しており、本発明の少なくともひとつ以上の参照ブロックから生成された“0”ではない係数の確率を示す図である。
【図23】本発明による単一走査モードの走査順序を2重走査モードの走査順序に変換する実施の形態を示しており、図22により決定した単一走査モードの走査順序示す図である。
【図24】本発明による単一走査モードの走査順序を2重走査モードの走査順序に変換する実施の形態を示しており、図23の単一走査モードの走査順序を図21により変換した2重走査モードの走査順序を示す。
【図25】本発明による走査方式及びフォアマンシーケンスにより生じるランレングスの総和を示すグラフである。
【図26】本発明による走査方式及びコーストガードシーケンスにより生じるランレングスの総和を示すグラフである。
【図27】本発明による走査方式及びホールシーケンスにより生じるランレングスの総和を示すグラフである。
Claims (8)
- 離散コサイン変換を通じて映像信号を符号化する方法であって、
少なくとも一つの参照ブロックを選択する選択段階と、
選択された少なくとも一つの参照ブロックから“0”ではない係数の発生確率を求める段階、前記発生確率の高い順に走査順序を生成する段階、および、生成された前記走査順序により走査する段階を含む走査段階と、を含み、
前記発生確率の高い順に走査順序を生成する段階は、前記発生確率が同じである場合、ジグザグ走査方法により前記走査順序を生成する段階を含むことを特徴とする映像信号の符号化方法。 - 離散コサイン変換を通じて映像信号を符号化する方法であって、
少なくとも一つの参照ブロックを選択する選択段階と、
選択された少なくとも一つの参照ブロックから“0”ではない係数の発生確率を求める段階、前記発生確率の高い順に走査順序を生成する段階、および、生成された前記走査順序により走査する段階を含む走査段階と、を含み、
前記走査は、2重走査であることを特徴とする映像信号の符号化方法。 - 前記走査順序は、偶数の走査順序と奇数の走査順序とに分離し、前記偶数の走査順序と前記奇数の走査順序とが重ならないように走査されることを特徴とする請求項2に記載の映像信号の符号化方法。
- 前記選択段階は、前記符号化しようとするブロックと時間的にまたは空間的に隣接した前記少なくとも一つのブロックを選択する段階であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の映像信号の符号化方法。
- 逆離散コサイン変換を通じて映像信号を復号化する方法であって、
少なくとも一つの参照ブロックを選択する選択段階と、
選択された少なくとも一つの参照ブロックから“0”ではない係数の発生確率を求める段階、前記発生確率の高い順に走査順序を生成する段階、および、生成された前記走査順序により走査する段階を含む走査段階と、を含み、
前記発生確率の高い順に走査順序を生成する段階は、前記発生確率が同じである場合、ジグザグ走査方法により前記走査順序を生成する段階を含むことを特徴とする映像信号の復号化方法。 - 逆離散コサイン変換を通じて映像信号を復号化する方法であって、
少なくとも一つの参照ブロックを選択する選択段階と、
選択された少なくとも一つの参照ブロックから“0”ではない係数の発生確率を求める段階、前記発生確率の高い順に走査順序を生成する段階、および、生成された前記走査順序により走査する段階を含む走査段階と、を含み、
前記走査は、2重走査であることを特徴とする映像信号の復号化方法。 - 前記走査順序は、偶数の走査順序と奇数の走査順序とに分離し、前記偶数の走査順序と前記奇数の走査順序とが重ならないように走査されることを特徴とする請求項6に記載の映像信号の復号化方法。
- 前記選択段階は、前記復号化しようとするブロックと時間的にまたは空間的に隣接した前記少なくとも一つのブロックを選択する段階であることを特徴とする請求項5から請求項7のいずれかに記載の映像信号の復号化方法。
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KR20030068807A (ko) * | 2002-02-18 | 2003-08-25 | 에스케이 텔레콤주식회사 | 동영상 부호화를 위한 적응적 스캔 방법 |
ES2334934T3 (es) | 2002-09-04 | 2010-03-17 | Microsoft Corporation | Codificacion de entropia por adaptacion de codificacion entre modalidades de nivel y de longitud de sucesion y nivel. |
KR101014660B1 (ko) * | 2003-10-24 | 2011-02-16 | 삼성전자주식회사 | 인트라 예측 방법 및 장치 |
KR20050041293A (ko) * | 2003-10-30 | 2005-05-04 | 삼성전자주식회사 | 움직임 예측 장치 및 방법 |
JP2005229188A (ja) * | 2004-02-10 | 2005-08-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 映像通信装置および映像通信方法 |
CN100405850C (zh) * | 2004-05-19 | 2008-07-23 | 凌阳科技股份有限公司 | 可纵向解码输出的区块解码方法及装置 |
US8311119B2 (en) * | 2004-12-31 | 2012-11-13 | Microsoft Corporation | Adaptive coefficient scan order |
US20060193379A1 (en) * | 2005-02-25 | 2006-08-31 | Nokia Corporation | System and method for achieving inter-layer video quality scalability |
US20060233255A1 (en) * | 2005-04-13 | 2006-10-19 | Nokia Corporation | Fine granularity scalability (FGS) coding efficiency enhancements |
EP1768415A1 (en) * | 2005-09-27 | 2007-03-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Adaptive scan order of DCT coefficients and its signaling |
PL3306923T3 (pl) * | 2005-11-08 | 2020-04-30 | Sun Patent Trust | Sposób kodowania ruchomych obrazów, sposób dekodowania ruchomych obrazów oraz urządzenia służące do tego celu |
JP4918099B2 (ja) * | 2005-11-30 | 2012-04-18 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 係数再整列を適用するエンコード方法および装置 |
CN1980391B (zh) * | 2005-12-07 | 2010-08-18 | 清华大学 | 在图象编码过程中实现自适应扫描的方法 |
CN100525446C (zh) * | 2005-12-26 | 2009-08-05 | 凌阳科技股份有限公司 | 可纵向译码输出的区块译码方法及装置 |
ES2544978T3 (es) | 2006-01-09 | 2015-09-07 | Matthias Narroschke | Codificación adaptativa de un error de predicción en la codificación de vídeo híbrida |
WO2008128380A1 (en) * | 2007-04-20 | 2008-10-30 | Thomson Licensing | Method and apparatus for selecting a scan path for the elements of a block in spatial domain picture encoding and decoding |
CN102413330B (zh) * | 2007-06-12 | 2014-05-14 | 浙江大学 | 一种纹理自适应视频编解码*** |
US8488668B2 (en) * | 2007-06-15 | 2013-07-16 | Qualcomm Incorporated | Adaptive coefficient scanning for video coding |
US8571104B2 (en) * | 2007-06-15 | 2013-10-29 | Qualcomm, Incorporated | Adaptive coefficient scanning in video coding |
JP2009027541A (ja) * | 2007-07-20 | 2009-02-05 | Ntt Docomo Inc | 画像符号化装置、方法及びプログラム、並びに、画像復号装置、方法及びプログラム |
KR20090097013A (ko) * | 2008-03-10 | 2009-09-15 | 삼성전자주식회사 | 영상 부호화장치 및 영상 복호화장치 |
US8406307B2 (en) | 2008-08-22 | 2013-03-26 | Microsoft Corporation | Entropy coding/decoding of hierarchically organized data |
EP2182732A1 (en) * | 2008-10-28 | 2010-05-05 | Panasonic Corporation | Switching between scans in image coding |
US8737613B2 (en) * | 2008-11-20 | 2014-05-27 | Mediatek Inc. | Scanning methods of transform-based digital data processing that conditionally adjust scan order according to characteristics information and related apparatus thereof |
JP5004986B2 (ja) | 2009-03-19 | 2012-08-22 | キヤノン株式会社 | スキャン変換装置及び画像符号化装置、並びにそれらの制御方法 |
US8451903B2 (en) * | 2009-05-14 | 2013-05-28 | Massachusetts Institute Of Technology | Selecting transforms for compressing visual data |
US8509309B2 (en) | 2009-05-14 | 2013-08-13 | Massachusetts Institute Of Technology | Selecting transforms for compressing visual data |
JP5302769B2 (ja) * | 2009-05-14 | 2013-10-02 | キヤノン株式会社 | スキャン変換装置及び画像符号化装置及びそれらの制御方法 |
TW201119407A (en) * | 2009-11-19 | 2011-06-01 | Thomson Licensing | Method for coding and method for reconstruction of a block of an image |
JP5488612B2 (ja) * | 2009-12-28 | 2014-05-14 | 富士通株式会社 | 動画像符号化装置および動画像復号装置 |
US9049450B2 (en) | 2010-04-05 | 2015-06-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for encoding video based on internal bit depth increment, and method and apparatus for decoding video based on internal bit depth increment |
WO2011126282A2 (en) | 2010-04-05 | 2011-10-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for encoding video by using transformation index, and method and apparatus for decoding video by using transformation index |
WO2011126277A2 (en) | 2010-04-05 | 2011-10-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Low complexity entropy-encoding/decoding method and apparatus |
PL3691267T3 (pl) | 2010-04-13 | 2022-07-11 | Ge Video Compression, Llc | Kodowanie map istotności i bloków współczynników transformacji |
JP2012019448A (ja) * | 2010-07-09 | 2012-01-26 | Sony Corp | 画像処理装置および方法 |
US9215470B2 (en) | 2010-07-09 | 2015-12-15 | Qualcomm Incorporated | Signaling selected directional transform for video coding |
US8848779B2 (en) * | 2010-07-15 | 2014-09-30 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Method of parallel video coding based on block size |
US8855188B2 (en) * | 2010-07-15 | 2014-10-07 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Method of parallel video coding based on mapping |
US8873617B2 (en) * | 2010-07-15 | 2014-10-28 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Method of parallel video coding based on same sized blocks |
CN102447895B (zh) | 2010-09-30 | 2013-10-02 | 华为技术有限公司 | 扫描方法及装置、反扫描方法及装置 |
CN106851304B (zh) * | 2010-12-14 | 2019-08-30 | M&K控股株式会社 | 用于解码运动画面的设备 |
US10992958B2 (en) | 2010-12-29 | 2021-04-27 | Qualcomm Incorporated | Video coding using mapped transforms and scanning modes |
WO2012118358A2 (ko) * | 2011-03-03 | 2012-09-07 | 한국전자통신연구원 | 변환 계수 스캔 방법 및 그 장치 |
US11102494B2 (en) * | 2011-03-03 | 2021-08-24 | Electronics And Telecommunication Research Institute | Method for scanning transform coefficient and device therefor |
JP2013031060A (ja) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | Sony Corp | 画像処理装置、画像処理方法、およびプログラム |
JP6080375B2 (ja) * | 2011-11-07 | 2017-02-15 | キヤノン株式会社 | 画像符号化装置、画像符号化方法及びプログラム、画像復号装置、画像復号方法及びプログラム |
US8660374B1 (en) | 2011-12-23 | 2014-02-25 | Massachusetts Institute Of Technology | Selecting transform paths for compressing visual data |
JP2012170140A (ja) * | 2012-05-11 | 2012-09-06 | Ntt Docomo Inc | 画像符号化装置及び画像復号装置 |
RU2675154C1 (ru) * | 2012-07-16 | 2018-12-17 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. | Способ кодирования видео и устройство кодирования видео и способ декодирования видео и устройство декодирования видео для сигнализации параметров sao |
JP5646713B2 (ja) * | 2013-09-13 | 2014-12-24 | 株式会社Nttドコモ | 画像符号化装置、方法及びプログラム、並びに、画像復号装置、方法及びプログラム |
JP5893711B2 (ja) * | 2014-11-04 | 2016-03-23 | 株式会社Nttドコモ | 画像符号化装置、方法及びプログラム、並びに、画像復号装置、方法及びプログラム |
US10306229B2 (en) | 2015-01-26 | 2019-05-28 | Qualcomm Incorporated | Enhanced multiple transforms for prediction residual |
JP6109354B2 (ja) * | 2016-01-20 | 2017-04-05 | 株式会社Nttドコモ | 画像復号装置、方法及びプログラム |
US10623774B2 (en) | 2016-03-22 | 2020-04-14 | Qualcomm Incorporated | Constrained block-level optimization and signaling for video coding tools |
CN113810702A (zh) * | 2016-04-29 | 2021-12-17 | 世宗大学校产学协力团 | 用于对图像信号进行编码和解码的方法和装置 |
CN117412045A (zh) * | 2016-07-13 | 2024-01-16 | 韩国电子通信研究院 | 图像编码/解码方法和装置 |
US10440394B2 (en) | 2016-09-08 | 2019-10-08 | Google Llc | Context adaptive scan order for entropy coding |
US11323748B2 (en) | 2018-12-19 | 2022-05-03 | Qualcomm Incorporated | Tree-based transform unit (TU) partition for video coding |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2642160B2 (ja) | 1988-08-26 | 1997-08-20 | 富士通株式会社 | 画像処理装置の動き検出方式 |
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JPH04247770A (ja) | 1991-02-04 | 1992-09-03 | Fujitsu Ltd | 画像データ圧縮方法および画像データ圧縮装置ならびに画像データ復元装置 |
US5268755A (en) * | 1991-02-21 | 1993-12-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Orthogonal transformation encoder |
KR960006762B1 (ko) * | 1992-02-29 | 1996-05-23 | 삼성전자주식회사 | 화상부호화를 위한 효율적인 2차원 데이타의 주사선택회로 |
US5367629A (en) * | 1992-12-18 | 1994-11-22 | Sharevision Technology, Inc. | Digital video compression system utilizing vector adaptive transform |
US5500678A (en) * | 1994-03-18 | 1996-03-19 | At&T Corp. | Optimized scanning of transform coefficients in video coding |
KR0178198B1 (ko) * | 1995-03-28 | 1999-05-01 | 배순훈 | 영상 신호 부호화 장치 |
CA2228166C (en) * | 1996-05-28 | 2002-04-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Image predictive coding apparatus and method, image predictive decoding apparatus and method and recording medium |
JPH10229340A (ja) | 1997-02-14 | 1998-08-25 | Nec Corp | サブバンド信号およびウエーブレット変換係数の符号化復号方式 |
KR100320454B1 (ko) * | 1998-09-01 | 2002-02-19 | 구자홍 | 화상압축장치와방법및화상복원장치. |
KR100305582B1 (ko) * | 1999-02-22 | 2001-11-05 | 이형도 | 영상복잡도에 기초한 적응 매칭스캔을 이용한 움직임 고속예측방법 |
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