JP4815107B2 - カラー平面間予測を利用した無損失映像符号化/復号化方法及び装置 - Google Patents
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「Text of ISO/IEC FDIS 14496−10:Information Technology−Coding of audio−visual objects−Part 10:Advanced Video Coding」,ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11,N5555,March,2003
(e)前記予測レジデュ補償段階で生成された前記復元されたレジデュと前記エントロピ復号化段階で生成された復元された成分のレジデュそれぞれに前記予測映像を加えて原映像を復元する段階とを含むことを特徴とする。
図1は本発明の一実施例による無損失映像符号化装置のブロック図である。この図1に示す無損失映像符号化装置では、R(赤)、G(緑)、B(青)成分(以下、RGB成分ともいう)からなるカラー映像が符号化される。
この無損失映像符号化装置は、符号化をインターモードで行うかイントラモードで行うかを決定するモード決定部(図示せず)をさらに含むことも可能である。
以前映像保存部110は、現在のカラー映像のRGB成分を含む以前のカラー映像(以前映像)を受容して保存するものである。
この動き予測映像生成部120は、以前映像と現在映像との間の動きをブロック単位に推定し、該当ブロック(動きのあるブロック)を出力する。
ここで、ブロックは、図5に図示すように、縦横が16×16サイズの基本的なマクロブロックであり、このマクロブロックは、動き予測映像生成部120により様々なサイズ、例えば、16×16サイズ、16×8サイズ、8×16サイズ、そして8×8サイズに分割されて設定される。そして、動き予測映像生成部120は、各ブロックごとに動きベクトルを求めて時間上で映像値を予測する。
特に、精密な動きは、8×8サイズのブロックを、8×8、8×4、4×8、そして4×4のサイズに分けることで感知できるようになる。
動き予測部124は、動き推定部122により生成された動きベクトルに該当するブロックを出力するものである。
この空間予測映像生成部130は、現在映像の画素ブロックと空間的に近接した画素から予測方向を推定し、該当ブロックを出力するものである。
空間予測部134は、空間推定部132により推定された方向に該当するブロックを出力する。
この空間推定と空間予測とに関しては、図6に示されており、これに関わる詳細な説明は後述する。
一方、符号化をイントラモードで行う場合、レジデュ生成部140は、空間予測映像生成部130から出力されたブロックと、現在映像のこれに該当するブロックとの差に該当する空間的レジデュを生成する。
具体的には、予測レジデュ生成部150は、G成分のレジデュ△Gnの変換により得られた値と、レジデュ生成部140において生成されたR成分のレジデュ△Rnとの差から、R成分の予測レジデュ△2Rnを生成すると共に、G成分のレジデュ△Gnの変換により得られた値と、レジデュ生成部140において生成されたB成分のレジデュ△Bnとの差から、B成分の予測レジデュ△2Bnを生成する。
G成分のレジデュ△Gnの線形変換は、原映像を構成する各成分(本実施の形態では、RGB成分)の相関を用いて行われる。
具体的に説明すると、線形変換は、G成分のレジデュ△Gnに、一定の値a,cを乗算し、得られた値に、オフセットb,dを加算することで行われる。
ここで、a,b,c,dの各値は、後記する数式(4)乃至数式(9)により決定されるものである。
無損失映像符号化装置の現在映像保存部100は、RGB映像を使用する。このRGB映像は、符号化装置でブロック単位で処理される。
符号化装置は、符号化効率を高めるためにインターモードとイントラモードとを使用して、映像を予測する。
インターモードの場合、動き推定部(ME:Motion Estimation)122と動き予測部(MP:Motion Prediction)124とからなる動き予測映像生成部120が使用される。この予測映像生成部120は、以前映像からの動きを推定して映像を予測するものである。
イントラモードの場合、空間推定部(SE:Spatial Estimation)132と空間予測部(SP:Spatial Prediction)134とからなる空間予測映像生成部130が使用される。この空間予測映像生成部130は、空間的に隣接しているブロックで映像を予測するものである。
そして、レジデュ生成部(Rn)140において、レジデュのRGB3成分のレジデュが求められる。
RGB成分の各成分の間の相関を利用するために、予測レジデュ生成部150が使用される。
残りの2成分のレジデュ、すなわちR成分のレジデュ△Rn及びB成分のレジデュ△Bnは、直ちに符号化せずに、G成分のレジデュ△Gnを使用して符号化される。
ここで、R成分の予測レジデュ△2Rnは、レジデュ生成部140で生成されたR成分のレジデュ△Rnから、G成分のレジデュ△Gnの線形変換により得られた値を減算することで求められる。また、B成分の予測レジデュ△2Bnは、レジデュ生成部140で生成されたB成分のレジデュ△Bnから、G成分のレジデュ△Gnの線形変換により得られた値を減算することで求められる。
なお、G成分のレジデュ△Gnの線形変換により得られた値には、G成分のレジデュ△Gnそれ自体も含まれている。
このようにして生成されたR成分の予測レジデュ△2Rnと、B成分の予測レジデュ△2Bnとは、エントロピ符号化部150においてエントロピ符号化されたのち、ビットストリームとして出力される。
そして、G成分のレジデュをはじめに求め、これに続いてB成分の予測レジデュとR成分の予測レジデュを求めたのちに、映像が符号化される。
しかしながら、この手法は、G成分が符号化する映像情報を最も多く有している時に効果的である。
よって、R成分が、符号化される映像の映像情報を最も多く有している場合、すなわちR成分が主要な成分である場合には、R成分のレジデュをはじめに求め、これに続いてG成分の予測レジデュとB成分の予測レジデュとを、はじめに求めたR成分のレジデュを利用して求めれば良いことなる。
同様に、B成分が主要な成分である場合には、B成分のレジデュをはじめに求め、これに続いて、Gの予測レジデュとR成分の予測レジデュとを、はじめに求めたB成分のレジデュを利用して求めれば良いことになる。
図2は本発明の一実施例による無損失映像復号化装置のブロック図である。
無損失映像復号化装置は、図1の無損失映像符号化装置における符号化過程と反対の過程をたどり、ビットストリームから映像を復元するものである。
無損失映像復号化装置は、エントロピ復号化部200、予測レジデュ補償部210、原映像生成部220、以前映像保存部(Fn-1)230、動き補償部240、空間予測部250、復元された現在映像保存部(Fn)260を含んで構成される。
この無損失映像復号化装置は、復号化をインターモードで行うかイントラモードで行うかを決定するモード決定部(図示せず)をさらに含むことも可能である。
エントロピ復号化部200は、RGBカラー成分のうち、前記した無損失映像符号化装置において、「予測子(Predictor)」である、すなわち主要な成分であるとして定義された成分から、復元レジデュを生成する。
前記した実施形態では、予測子として、RGBカラー成分のうちのG成分が選ばれていたので、ここでは、G成分のレジデュ△Gnが復元されることになる。なお、以下の説明において復元されたG成分のレジデュ△Gnを「復元レジデュ△Gn」とも表記する。
前記した実施形態では、予測子として、RGBカラー成分のうちのG成分が選ばれていたので、ここでは、R成分の予測レジデュ△2RnとB成分の予測レジデュ△2Bnとが、復元されることになる。なお、以下の説明において復元されたR成分の予測レジデュ△2Rnを「復元予測レジデュ△2Rn」と、復元されたB成分の予測レジデュ△2Bnを「復元予測レジデュ△2Bn」とも表記する。
具体的には、予測レジデュ補償部210は、エントロピ復号化部200で復元されたR成分の予測レジデュ△2Rnに、エントロピ復号化部200で復元されたG成分のレジデュ△Gnの変換により得られたレジデュ値を加算して、R成分のレジデュ(復元レジデュ)△Rnを生成すると共に、エントロピ復号化部200で復元されたB成分の予測レジデュ△2Bnに、エントロピ復号化部200で復元されたG成分の復元レジデュ△Gnの変換により得られたレジデュ値を加算して、B成分のレジデュ(復元レジデュ)△Rnを生成する。
空間予測部250は、空間的に近接した画素から予測方向を推定して、予測映像を生成するものである。
具体的には、原映像生成部220は、復号化をインターモードで行う場合、予測レジデュ補償部210で復元されたR成分のレジデュ△Rn及びB成分のレジデュ△Bnと、エントロピ復号化部200で生成された復元されたG成分のレジデュ△Gnとを、動き補償部240で生成された予測映像に加算して原映像を生成する。
一方、原映像生成部220は、復号化をイントラモードで行う場合、予測レジデュ補償部210で復元されたR成分のレジデュ△Rn及びB成分のレジデュ△Bnと、エントロピ復号化部200で生成された復元されたG成分のレジデュ△Gnとを、空間予測部250で生成された予測映像に加算して原映像を生成する。
復元現在映像保存部260は、原映像生成部220から入力されたブロック効果が存在する原映像を、復元された現在映像として保存するものである。
無損失符号化されたビットストリームがエントロピ復号化部200を通過すると、復元されたG成分のレジデュ△Gnが取得される。
復元予測レジデュ△2Rnおよび△2Bnは、予測レジデュ補償部210において、G成分の復元レジデュ△Gnが変換された値とそれぞれ加算され、復元されたR成分レジデュ(R成分の復元レジデュ)△Rnと、復元されたB成分のレジデュ(B成分の復元レジデュ)△Bnとが取得される。
一方、インターモードの場合、R成分の復元レジデュ△RnとB成分の復元レジデュ△Bnとを、空間予測部250により予測されたブロック値に加算して、R成分の復元値とB成分の復元値とが得られる。
そして、得られたR成分の復元値とB成分の復元値とは、復元現在映像保存部260に保存される。
そして、G成分のレジデュをはじめに復号化し、これに続いてB成分の予測レジデュとR成分の予測レジデュとを復号化したのち、G成分のレジデュを利用してR成分レジデュ及びB成分のレジデュを求めて原映像が復元される。
しかしながら、この手法は、G成分が映像情報を最も多く有している時に効果的である。
よって、R成分が、符号化する映像情報を最も多く有している場合、すなわちR成分が主要な成分である場合には、R成分のレジデュをはじめに求め、はじめに求めたR成分のレジデュを利用して、G成分のレジデュとB成分のレジデュとを求めればよいことになる。
同様に、B成分が主要な成分である場合には、B成分のレジデュをはじめに求め、はじめに求めたB成分のレジデュを利用して、G成分のレジデュとR成分のレジデュとを求めればよいことになる。
図3は本発明の一実施例による無損失映像符号化方法を示したフローチャートである。
図3を参照して、既存の符号化機における場合のように、G成分から各カラー平面内で空間的に隣接した映像または時間的に隣接した映像から予測した値を差し引いてG成分のレジデュを取得する(S300)。
このG成分のレジデュ値は、次の数式1のように表すことができる。
このG成分のレジデュ値△Gがエントロピ符号化される。
ここで、インターモードであるかイントラモードであるかを判断すステップを、このステップ300の前に設けることも可能である。
これにより求められた、R成分のレジデュ値、およびB成分のレジデュ値は、それぞれ下記の数式2および数式3により、表すことができる。
そして、R成分の予測レジデュ△2Rnと、B成分の△2Bnを、次の数式4及び数式5から求める(S320)。
ここで、R成分の予測レジデュ△2Rnは、前記した数式2から求めたR成分のレジデュ△Rnを、G成分のレジデュ△Gnの線形変換により得られた値を用いて、もう一度予測した値であり、B成分の△2Bnとは、前記した数式3から求めたB成分のレジデュ△Bnを、G成分のレジデュ△Gnの線形変換により得られた値を用いて、もう一度予測した値である。
言いかえると、R成分の予測レジデュ△2Rnと、B成分の△2Bnは、異なるカラー平面の間でもう一度予測した値である。
ここでa及びbは、R成分のレジデュをG成分のレジデュを用いて予測した際の近似化された線形関数の傾きと偏差を示す。そして、c及びdは、B成分のレジデュをG成分のレジデュを用いて予測した際の近似化された線形関数の傾きと偏差を示す。
これらa、b、c、dの値は、△G、△R、そして△Bの値から、次の数式6乃至数式9を用いて求めることができる。
このような予測過程により、△G、△R、そして△Bの間で重複する情報を効果的に除去できる。
ここで、予測方法は、映像や装置に応じて、異なるものを適用可能である。一般的に、RGB映像ではG成分が最も多くの情報を有するので、前記した説明においては、△Gを1次式に変換して予測子を生成し、△R及び△Bを予測符号化したが、映像の特性によってR成分またはB成分のレジデュを予測子に使用することもできる。
例えば、各成分のうち輝度に最も大きく影響を与える成分を予測子に使用するとか、各成分のうち平均値が最も大きい成分を予測子に使用するとか、人の視覚的な特性を考慮して最も影響を多く与える成分を予測子に使用するなどの方法が考えられる。
RGB映像を例に説明すれば、輝度を計算する時に、SMPTE 274M標準では、Luminance=0.2126R+0.7152G+0.0722Bのように計算するので、各R、G、B成分が輝度に及ぼす影響を計算できる。そして、一般的にはG成分が最も多く輝度に影響を与えるので、G成分を予測子に設定できる。
この1次回帰モデルは、映像によって異なる結果をもたらし得るので、a,b,c,dを、映像ごとに異なる値に設定して使用することができる。または、a,b,c,dの値を、種々の映像に適した値にを設定して使用できる。
そして、計算を簡単にするために1次式モデルで整数だけを使用できる。このような方法は、特に実数演算を支援しないプロセッサで有用に使われうる。そして、乗算または除算演算が使われないようにa及びcを2の指数乗値に設定し、乗算または除算演算の代わりに簡単にシフト演算を使用して具現できる。
そして、a=c=1、b=d=0と設定することで、予測モデルを、次の数式10及び数式11で表すことができる。
図4は本発明の一実施例に係る無損失映像復号化方法を示したフローチャートである。
図4での無損失映像復号化方法は、前記した無損失映像符号化方法とは逆の順序で進められる。
すなわち、図5は、図1における映像の経時的な予測をするために、映像を一定サイズのブロックに分割する方法の一例を示す図面である。
この方法はISO/IEC 14496−102002及びITU−T Rec H.264標準技術で使用する方法である。
他の方法とは異なり、この方法では、多様なサイズのブロック分割を許容している。基本的に、横縦が16画素サイズのマクロブロックを、16×16サイズ、16×8サイズ、8×16サイズ、8×8サイズというように様々な大きさのブロックに分けて、各ブロックごとに動きベクトルを求めて、経時的に映像値を予測する。
特に、8×8サイズのブロックを、8×8、8×4、4×8、4×4のサイズに分けることで、精密な動きも正確に感知させることができる。
すなわち、図6Aは、図1の空間上の予測のための隣接画素の位置と予測される現在ブロックの画素の位置とを図示したものである。
この方法は、ISO/IEC 14496−102002及びITU−T Rec H.264標準技術で使用する方法と同じである。
図6Aでは、4×4サイズのブロックデータPa,Pb, ..., Pqを予測するために、以前に符号化され,復元された空間上の隣接したデータP0,P1、..., P12を利用する。
例えば、符号“0”で示される方向の場合、隣接した画素値P1,P2,P3及びP4を垂直方向に投影し、Pa,Pe,Pi,及びPmをP1値と、Pb,Pf,Pj及びPnをP2値と、Pc,Pg,Pk及びPoをP3値と、そしてPd,Ph,Pl及びPqをP4値と予測する。
同様にして、他の方向の場合も投影により予測する。
図1の装置における空間上の予測により生成されるレジデュに関し、R、G、B成分間で類似性がかなり高い。
表1は、圧縮効率に関する実験データを示したものである。
コンピュータでの読取が可能な記録媒体には、コンピュータシステムによって読取が可能なデータが保存されるあらゆる種類の記録媒体が含まれるものとする。
コンピュータでの読取が可能な記録媒体の例としては、ROM(Read−Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、CD−ROM、磁気テープ、フロッピディスク及び光データ保存装置などがあり、またキャリアウェーブ(例えばインターネットを介した伝送)の形で具現されるものも含む。また、コンピュータでの読み取り可能な記録媒体は、ネットワークに連結されたコンピュータシステムに分散されて記憶されていて、分散方式のコンピュータでの読取が可能なコードとして保存されて実行されうる。
110 以前映像保存部
120 動き予測映像生成部
122 動き推定部
124 動き予測部
130 空間予測映像生成部
132 空間推定部
134 空間予測部
140 レジデュ生成部
150 予測レジデュ生成部
160 エントロピ符号化部
Claims (48)
- 相異なるカラー間のレジデュ予測を使用してカラー映像を無損失に符号化する装置であって、
以前映像と現在映像との間の動きを、所定サイズのブロック単位で推定し、該当する予測映像を出力する動き予測映像生成部と、
前記カラー映像の相異なるそれぞれの成分に対し、前記動き予測映像生成部の予測映像と現在映像の該当ブロックとの差に該当する時間レジデュを生成するレジデュ生成部と、
前記レジデュ生成部から出力される前記カラー映像成分の相異なるそれぞれの成分のうち1つのレジデュを線形変換した値を予測子として決定し、他の成分のレジデュと前記予測子との差を利用して予測レジデュを生成する予測レジデュ生成部と、
前記カラー映像のうち前記予測子を形成するレジデュを前記レジデュ生成部から受信し、前記予測レジデュを前記予測レジデュ生成部から受信してエントロピー符号化してビットストリームを生成するエントロピー符号化部とを含み、
前記予測レジデュ生成部は、前記相異なるそれぞれの成分のうち1つのレジデュに、前記他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、前記他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用して前記予測レジデュを生成する、
ことを特徴とするカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。 - 前記動き予測映像生成部は、
前記以前映像と前記現在映像との間の動きを、所定サイズのブロック単位で推定する動き推定部と、
前記動き推定部において生成された動きベクトルに該当するブロックを出力する動き予測部と、
からなることを特徴とする請求項1記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。 - 前記予測レジデュ生成部は、前記カラー映像の成分のうち、輝度に最も大きく影響を与えるカラー成分のレジデュを線形変換した値を前記予測子とし、他の成分のレジデュと前記予測子との差を利用して予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項1記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。 - 前記カラー映像がRGB映像である場合に、前記予測レジデュ生成部は、G成分のレジデュを線形変換した値を前記予測子とし、R成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記R成分の予測レジデュを生成すると共に、B成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記B成分の予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項1記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。 - 前記予測レジデュ生成部は、G成分のレジデュでR成分レジデュとB成分のレジデュとを予測するために、G成分のレジデュに、R成分とB成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、R成分とB成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用して前記予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項4記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。 - 前記カラー映像がXYZ映像である場合に、前記予測レジデュ生成部は、X、Y及びZそれぞれの成分をRGB映像に対応させる、
ことを特徴とする請求項4記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。 - 前記カラー映像がYCbCr映像である場合に、前記予測レジデュ生成部は、Y成分のレジデュを線形変換した値を前記予測子とし、Cb成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記Cb成分の予測レジデュを生成すると共に、Cr成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記Cr成分の予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項1記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。 - 前記予測レジデュ生成部は、Y成分のレジデュでCb成分レジデュとCr成分レジデュとを予測するために、前記Y成分レジデュに、Cb成分レジデュとCr成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれを乗じて、得られたそれぞれの値に、Cb成分とCr成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用して前記予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項7記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。 - 前記カラー映像がXYZ映像である場合に、前記予測レジデュ生成部は、X、Y及びZ各成分をYCbCr映像に対応させる、
ことを特徴とする請求項7記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。 - 相異なるカラー間のレジデュ予測を使用してカラー映像を無損失に符号化する装置であって、
現在映像の画素ブロックと空間的に近接した画素から予測方向を推定し、該当する予測映像を出力する空間予測映像生成部と、
前記カラー映像の相異なるそれぞれの成分に対し、前記空間予測映像生成部の予測映像と現在映像の該当ブロックとの差に該当する空間レジデュを生成するレジデュ生成部と、
前記レジデュ生成部から出力される前記カラー成分の相異なるそれぞれの成分のうち1つのレジデュを線形変換した値を予測子に決め、他の成分のレジデュと前記予測子との差を利用して予測レジデュを生成する予測レジデュ生成部と、
前記カラー映像のうち前記予測子を形成するレジデュを前記レジデュ生成部から受信し、前記予測レジデュを前記予測レジデュ生成部から受信してエントロピー符号化してビットストリームを生成するエントロピー符号化部とを含み、
前記予測レジデュ生成部は、前記相異なるそれぞれの成分のうち1つのレジデュに、前記他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、前記他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用して前記予測レジデュを生成する、
むことを特徴とするカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。 - 前記空間予測映像生成部は、
現在映像の画素ブロックと空間的に近接した画素から予測方向を推定する空間推定部と、
前記空間推定部から推定された方向に該当するブロックを出力する空間予測部と、
からなることを特徴とする請求項10記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。 - 前記予測レジデュ生成部は、前記カラー成分のうち輝度に最も大きく影響を与える成分のレジデュを線形変換した値を前記予測子とし、他の成分のレジデュと前記予測子との差を利用して予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項10記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。 - 前記カラー映像がRGB映像である場合に、前記予測レジデュ生成部は、G成分のレジデュを線形変換した値を前記予測子とし、R成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記R成分の予測レジデュを生成すると共に、B成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記B成分の予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項10記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。 - 前記予測レジデュ生成部は、G成分のレジデュでR成分レジデュとB成分のレジデュとを予測するために、G成分のレジデュに、R成分とB成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、R成分とB成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用して前記予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項13記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。 - 前記カラー映像がXYZ映像である場合、前記予測レジデュ生成部は、X、Y及びZそれぞれの成分をRGB映像に対応させる、
ことを特徴とする請求項13記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。 - 前記カラー映像がYCbCr映像である場合に、前記予測レジデュ生成部は、Y成分のレジデュを線形変換した値を前記予測子とし、Cb成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記Cb成分の予測レジデュを生成すると共に、Cr成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記Cr成分の予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項10記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。 - 前記予測レジデュ生成部は、Y成分のレジデュでCb成分レジデュとCr成分レジデュとを予測するために、前記Y成分レジデュに、Cb成分レジデュとCr成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、Cb成分レジデュとCr成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用して前記予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項16記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。 - 前記カラー映像がXYZ映像である場合、前記予測レジデュ生成部は、X、Y及びZ各成分をYCbCr映像に対応させる、
ことを特徴とする請求項16記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。 - 相異なるカラー間のレジデュ予測を使用してカラー映像を無損失に符号化する装置であって、
以前映像と現在映像間に所定サイズのブロック単位で動きを推定し、該当する予測映像を出力する動き予測映像生成部と、
現在映像の画素ブロックと空間的に近接した画素から予測方向を推定し、該当する予測映像を出力する空間予測映像生成部と、
インターモードならば、前記動き予測映像生成部の映像と共に現在映像の該当ブロックとの差に該当する時間レジデュを生成し、イントラモードならば前記空間予測映像生成部の映像と現在映像の該当ブロックとの差に該当する空間レジデュを生成するレジデュ生成部と、
前記レジデュ生成部からインターモードならば前記時間レジデュを、イントラモードならば前記空間レジデュを入力し、前記カラー成分の相異なるそれぞれの成分のうち1つのレジデュを線形変換した値を予測子に決め、他の成分のレジデュと前記予測子との差を利用して予測レジデュを生成する予測レジデュ生成部と、
前記カラー映像のうち前記予測子を形成するレジデュを前記レジデュ生成部から受信し、前記予測レジデュを前記予測レジデュ生成部から受信してエントロピー符号化してビットストリームを生成するエントロピー符号化部とを含み、
前記予測レジデュ生成部は、前記相異なるそれぞれの成分のうち1つのレジデュに、前記他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、前記他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用して前記予測レジデュを生成する、
ことを特徴とするカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化装置。 - 相異なるカラー間のレジデュ予測を使用してカラー映像を無損失に符号化する方法であって、
(a)以前映像と現在映像間に所定サイズのブロック単位で動きを推定し、該当する予測映像を出力する動きを予測する段階と、
(b)前記カラー映像の相異なるそれぞれの成分に対し、前記動き予測段階で出力される予測映像と現在映像の該当ブロックとの差に該当する時間レジデュを生成する段階と、
(c)前記時間レジデュを求める段階で出力される前記カラー成分の相異なるそれぞれの成分のうち1つのレジデュを線形変換した値を予測子に決め、他の成分の時間レジデュと前記予測子との差を利用して予測レジデュを生成する段階と、
(d)前記カラー映像のうち前記予測子を形成するレジデュを前記時間レジデュを求める段階から受信し、他の成分の前記予測レジデュを前記予測レジデュ生成部から受信してエントロピー符号化してビットストリームを生成する段階とを含み、
前記(c)段階において、前記予測レジデュを生成する段階は、前記相異なるそれぞれの成分のうち1つのレジデュに、前記他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、前記他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用して前記予測レジデュを生成する、
ことを特徴とするカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化方法。 - 前記(c)段階は、前記カラー成分のうち輝度に最も大きく影響を与える成分の時間レジデュを線形変換した値を前記予測子とし、他の成分の時間レジデュを予測して予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項20記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化方法。 - 前記カラー映像がRGB映像である場合に、前記(c)段階において、前記予測レジデュ生成段階は、G成分のレジデュを線形変換した値を前記予測子とし、R成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記R成分の予測レジデュを生成すると共に、B成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記B成分の予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項20記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化方法。 - 前記カラー映像がXYZ映像である場合、前記(c)段階において、前記予測レジデュ生成段階は、X、Y及びZそれぞれの成分をRGB映像に対応させる、
ことを特徴とする請求項22記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化方法。 - 前記カラー映像がYCbCr映像である場合に、前記(c)段階において、前記予測レジデュ生成段階は、Y成分のレジデュを線形変換した値を前記予測子とし、Cb成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記Cb成分の予測レジデュを生成すると共に、Cr成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記Cr成分の予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項20記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化方法。 - 前記カラー映像がXYZ映像である場合、前記(c)段階において、前記予測レジデュ生成段階は、X、Y及びZそれぞれの成分をYCbCr映像に対応させる、
ことを特徴とする請求項24記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化方法。 - 相異なるカラー間のレジデュ予測を使用してカラー映像を無損失に符号化する方法であって、
(a)前記現在映像の画素ブロックと空間的に近接した画素から予測方向を推定し、該当する予測映像を出力する空間を予測する段階と、
(b)前記カラー映像の相異なるそれぞれの成分に対し、前記空間を予測する段階で出力される予測映像と現在映像の該当ブロックとの差に該当する空間レジデュを生成する段階と、
(c)前記空間レジデュを生成する段階で出力される前記カラー成分の相異なるそれぞれの成分のうち1つのレジデュを線形変換した値を予測子に決め、他の成分のレジデュと前記予測子との差を利用して予測レジデュを生成する段階と、
(d)前記空間レジデュを生成する段階から前記カラー映像のうち前記予測子を形成する空間レジデュを受信し、他の成分の前記予測レジデュを前記予測レジデュ生成部から受信してエントロピー符号化してビットストリームを生成するエントロピー符号化段階とを含み、
前記(c)段階において、前記予測レジデュを生成する段階は、前記相異なるそれぞれの成分のうち1つのレジデュに、前記他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、前記他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用して前記予測レジデュを生成する、
ことを特徴とするカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化方法。 - 前記(c)段階は、前記カラー成分のうち輝度に最も大きく影響を与える成分の空間レジデュを線形変換した値を前記予測子とし、他の成分の空間レジデュを予測して予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項26記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化方法。 - 前記カラー映像がRGB映像である場合に、前記(c)段階において、前記予測レジデュ生成段階は、G成分のレジデュを線形変換した値を前記予測子とし、R成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記R成分の予測レジデュを生成すると共に、B成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記B成分の予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項26記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化方法。 - 前記カラー映像がXYZ映像である場合、前記(c)段階において、前記予測レジデュ生成段階は、X、Y及びZそれぞれの成分をRGB映像に対応させる、
ことを特徴とする請求項28記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化方法。 - 前記カラー映像がYCbCr映像である場合に、前記(c)段階において、前記予測レジデュ生成段階は、Y成分のレジデュを線形変換した値を前記予測子とし、Cb成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記Cb成分の予測レジデュを生成すると共に、Cr成分のレジデュと前記予測子との差を利用して、前記Cr成分の予測レジデュを生成する、
ことを特徴とする請求項26記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化方法。 - 前記カラー映像がXYZ映像である場合、前記(c)段階において、前記予測レジデュ生成段階は、X、Y及びZそれぞれの成分をYCbCr映像に対応させる、
ことを特徴とする請求項30記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化方法。 - 相異なるカラー間のレジデュ予測を使用してカラー映像を無損失に符号化する方法であって、
(a)インターモードであるかイントラモードであるかを判断するモード判断段階と、
(b)前記モード判断段階でインターモードであると判断されれば、以前映像と現在映像間に所定サイズのブロック単位で動きを推定し、該当する予測映像を出力する動きを予測する段階と、
(c)前記カラー映像の相異なるそれぞれの成分に対し、前記動き予測段階で出力される予測映像と現在映像の該当ブロックとの差に該当する時間レジデュを生成する段階と、
(d)前記時間レジデュを求める段階で出力される前記カラー成分の相異なるそれぞれの成分のうち1つのレジデュを線形変換した値を予測子に決め、他の成分の時間レジデュと前記予測子との差を利用して予測レジデュを生成する段階と、
(e)前記カラー映像のうち前記予測子を形成するレジデュを前記時間レジデュを求める段階から受信し、他の成分の前記予測レジデュを前記予測レジデュ生成部から受信してエントロピー符号化してビットストリームを生成する段階と、
(b’)前記モード判断段階でイントラモードであると判断されれば、前記現在映像の画素ブロックと空間的に近接した画素から予測方向を推定し、該当する予測映像を出力する空間を予測する段階と、
(c’)前記カラー映像の相異なるそれぞれの成分に対し、前記空間を予測する段階で出力される予測映像と現在映像の該当ブロックとの差に該当する空間レジデュを生成する段階と、
(d’)前記空間レジデュを生成する段階で出力される前記カラー成分の相異なるそれぞれの成分のうち1つのレジデュを線形変換した値を予測子に決め、他の成分のレジデュと前記予測子との差を利用して予測レジデュを生成する段階と、
(e’)前記空間レジデュを生成する段階から前記カラー映像のうち前記予測子を形成する空間レジデュを受信し、他の成分の前記予測レジデュを前記予測レジデュ生成部から受信してエントロピー符号化してビットストリームを生成するエントロピー符号化段階とを含み、
前記(d)段階又は(d’)段階において、前記予測レジデュを生成する段階は、前記相異なるそれぞれの成分のうち1つのレジデュに、前記他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、前記他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用して前記予測レジデュを生成する、
ことを特徴とするカラー平面間予測を利用した無損失映像符号化方法。 - 無損失に符号化されたカラー映像を復号化する装置であって、
時間的に動き補償した予測映像を生成する動き補償部と、
前記無損失に符号化されたカラー映像のビットストリームを復号化する場合に、前記カラー映像成分のビットストリームが無損失映像符号化装置において予測子とされたカラー映像成分である場合には復元された予測子成分レジデュを生成し、前記無損失映像符号化装置において予測子とされないカラー映像成分である場合には復元された予測レジデュを生成するエントロピー復号化部と、
前記エントロピー復号化部で生成された復元された予測子成分レジデュを線形変換し、前記線形変換した値と前記エントロピー復号化部で生成された復元された予測レジデュとを加えて復元されたレジデュを生成する予測レジデュ補償部と、
前記予測レジデュ補償部で生成された復元された予測子成分レジデュそれぞれに対して前記予測映像を加えて原映像を生成する原映像生成部とを含み、
前記線形変換は、前記予測子とされたカラー映像成分の前記復元された予測子成分レジデュに、前記予測子とされない成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、前記予測子とされない成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用した変換である、
ことを特徴とするカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化装置。 - 前記線形変換は、前記カラー映像の成分間の相関関係を利用した変換である、
ことを特徴とする請求項33記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化装置。 - 前記カラー映像は、R−G−B型式、Y−Cb−Cr形式、X−Y−Z形式の映像のうちいずれか一つである、
ことを特徴とする請求項33記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化装置。 - 無損失に符号化されたカラー映像を復号化する装置であって、
空間的に近接した画素から予測方向を推定して得た予測映像を生成する空間予測部と、
前記無損失に符号化されたカラー映像のビットストリームを復号化する場合に前記カラー映像成分のビットストリームが無損失映像符号化装置において予測子とされたカラー映像成分である場合には復元された予測子成分レジデュを生成し、前記無損失映像符号化装置において予測子とされないカラー映像成分である場合には復元された予測レジデュを生成するエントロピー復号化部と、
前記エントロピー復号化部で生成された復元された予測子成分レジデュを線形変換し、前記線形変換した値と前記エントロピー復号化部で生成された復元された予測レジデュとを加えて復元されたレジデュを生成する予測レジデュ補償部と、
前記予測レジデュ補償部で生成された復元されたレジデュと前記エントロピー復号化部で生成された復元された成分のレジデュそれぞれに前記予測映像を加えて原映像を生成する原映像生成部とを含み、
前記線形変換は、前記予測子とされたカラー映像成分の前記復元された予測子成分レジデュに、前記予測子とされない成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、前記予測子とされない成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用した変換である、
ことを特徴とするカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化装置。 - 前記線形変換は、前記カラー映像の成分間の相関関係を利用した変換である、
ことを特徴とする請求項36記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化装置。 - 前記カラー映像は、R−G−B型式、Y−Cb−Cr形式及びX−Y−Z形式の映像のうちいずれか一つである、
ことを特徴とする請求項36記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化装置。 - 無損失に符号化されたカラー映像を復号化する装置であって、
空間的に近接した画素から予測方向を推定して得た予測映像を生成する空間予測部と、
時間的に動き補償した予測映像を生成する動き補償部と、
前記無損失に符号化されたカラー映像のビットストリームを復号化する場合に、前記カラー映像成分のビットストリームが無損失映像符号化装置において予測子とされたカラー映像成分である場合には復元された予測子成分レジデュを生成し、前記無損失映像符号化装置において予測子とされないカラー映像成分である場合には復元された予測レジデュを生成するエントロピー復号化部と、
前記エントロピー復号化部で生成された復元された予測子成分レジデュを線形変換し、前記線形変換した値と前記エントロピー復号化部で生成された復元された予測レジデュとを加えて復元されたレジデュを生成する予測レジデュ補償部と、
前記予測レジデュ補償部で生成された復元されたレジデュと前記エントロピー復号化部で生成された復元された成分のレジデュそれぞれに対してインターモードならば前記動き補償部で生成された予測映像を、イントラモードならば前記空間予測部で生成された予測映像を加えて原映像を生成する原映像生成部とを含み、
前記線形変換は、前記予測子とされたカラー映像成分の前記復元された予測子成分レジデュに、前記予測子とされない成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、前記予測子とされない成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用した変換である、
ことを特徴とするカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化装置。 - 無損失に符号化されたカラー映像を復号化する方法であって、
(a)時間的に動き補償した予測映像を生成する段階と、
(b)前記無損失に符号化されたカラー映像のビットストリームを復号化して前記カラー映像のそれぞれの成分のうち1つの復元された成分のレジデュと前記カラー映像の他の成分が復元された予測レジデュとを生成するエントロピー復号化段階と、
(c)前記エントロピー復号化段階で復元された成分のレジデュを線形変換する段階と、
(d)前記(c)段階で線形変換された値と前記復元された予測レジデュとを加えて変換されていない成分の復元されたレジデュを生成する予測レジデュ補償段階と、
(e)前記予測レジデュ補償段階で生成された前記復元されたレジデュと前記エントロピー復号化段階で生成された復元された成分のレジデュそれぞれに前記予測映像を加えて原映像を復元する段階とを含み、
前記線形変換は、前記カラー映像のそれぞれの成分のうち1つの前記復元された成分のレジデュに、前記カラー映像の他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、前記カラー映像の他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用した変換である、
ことを特徴とするカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化方法。 - 前記線形変換は、前記カラー映像の成分間の相関関係を利用した変換である、
ことを特徴とする請求項40記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化方法。 - 前記カラー映像は、R−G−B型式、Y−Cb−Cr形式及びX−Y−Z形式の映像のうちいずれか一つである、
ことを特徴とする請求項40記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化方法。 - 無損失に符号化されたカラー映像を復号化する方法であって、
(a)空間的に近接した画素から予測方向を推定して得た予測映像を生成する段階と、
(b)前記無損失に符号化されたカラー映像のビットストリームを復号化して前記カラー映像のそれぞれの成分のうち1つの復元された成分のレジデュと前記カラー映像の他の成分が復元された予測レジデュとを生成するエントロピー復号化段階と、
(c)前記エントロピー復号化段階で復元された成分のレジデュを線形変換する段階と、
(d)前記(c)段階で線形変換された値と前記復元された予測レジデュとを加えて変換されていない成分の復元されたレジデュを生成する予測レジデュ補償段階と、
(e)前記予測レジデュ補償段階で生成された前記復元されたレジデュと前記エントロピー復号化段階で生成された復元された成分のレジデュそれぞれに前記予測映像を加えて原映像を復元する段階とを含み、
前記線形変換は、前記カラー映像のそれぞれの成分のうち1つの前記復元された成分のレジデュに、前記カラー映像の他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、前記カラー映像の他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用した変換である、
ことを特徴とするカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化方法。 - 前記線形変換は、前記カラー映像の成分間の相関関係を利用した変換である、
ことを特徴とする請求項43記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化方法。 - 前記カラー映像は、R−G−B型式、Y−Cb−Cr形式及びX−Y−Z形式の映像のうちいずれか一つである、
ことを特徴とする請求項43記載のカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化方法。 - 無損失に符号化されたカラー映像を復号化する方法であって、
(a)インターモードであるかイントラモードであるかを判断するモード判断段階と、
(b)前記モード判断段階でインターモードであると判断されれば、時間的に動き補償した予測映像を生成する段階と、
(c)前記無損失に符号化されたカラー映像のビットストリームを復号化して前記カラー映像のそれぞれの成分のうち1つの復元された成分のレジデュと前記カラー映像の他の成分が復元された予測レジデュとを生成するエントロピー復号化段階と、
(d)前記エントロピ復号化段階で復元された成分のレジデュを線形変換する段階と、
(e)前記(d)段階で線形変換された値と前記復元された予測レジデュとを加えて変換されていない成分の復元されたレジデュを生成する予測レジデュ補償段階と、
(f)前記予測レジデュ補償段階で生成された前記復元されたレジデュと前記エントロピー復号化段階で生成された復元された成分のレジデュそれぞれに前記予測映像を加えて原映像を復元する段階と、
(b’)前記モード判断段階でイントラモードであると判断されれば、空間的に近接した画素から予測方向を推定して得た予測映像を生成する段階と、
(c’)前記無損失に符号化されたカラー映像のビットストリームを復号化して前記カラー映像のそれぞれの成分のうち1つの復元された成分のレジデュと前記カラー映像の他の成分が復元された予測レジデュとを生成するエントロピー復号化段階と、
(d’)前記エントロピー復号化段階で復元された成分のレジデュを線形変換する段階と、
(e’)前記(d’)段階で線形変換された値と前記復元された予測レジデュとを加えて変換されていない成分の復元されたレジデュを生成する予測レジデュ補償段階と、
(f’)前記予測レジデュ補償段階で生成された前記復元されたレジデュと前記エントロピー復号化段階で生成された復元された成分のレジデュそれぞれに前記予測映像を加えて原映像を復元する段階とを含み、
前記線形変換は、前記カラー映像のそれぞれの成分のうち1つの前記復元された成分のレジデュに、前記カラー映像の他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ乗じて、得られたそれぞれの値に、前記カラー映像の他の成分のそれぞれに応じた異なる一定の値をそれぞれ加える線形関数を利用した変換である、
ことを特徴とするカラー平面間予測を利用した無損失映像復号化方法。 - 請求項20乃至32のうちいずれか1項に記載された発明をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- 請求項40乃至46のうちいずれか1項に記載された発明をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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