JP4885929B2 - 映像符号化方法,映像復号方法,映像符号化装置,映像復号装置,映像符号化プログラム,映像復号プログラムおよびそれらの記録媒体 - Google Patents
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Description
従来技術1は,H.264の映像符号化方式で規格化されている符号化方法であり,算出された動きベクトルを符号化する際の予測ベクトルを,隣接ブロックの動きベクトルのメディアンによって生成する方法である(非特許文献1参照)。
従来技術2の方法は,符号化(復号)対象ブロックに隣接するブロックの復号画像と,参照画像とのマッチングにより,符号化(復号)対象ブロックの動きベクトルを求めることで,動きベクトル情報の発生符号量を削減する方法である(非特許文献2参照)。
"Draft ITU-T Recommendation and Final draft international standard of joint video specification", ITU-T Rec. H.264 and ISO/IEC 14496-10 AVC, 2003. 鈴木芳典,ブンチュンセン,"Block-Based Inter Frame Coding with Automatic Decision of Prediction Parameters utilizing Reconstructed Data(復号信号を用いた予測パラメータ決定処理を伴うフレーム間予測符号化)",PCSJ2007, P-2.08 (2007).
(1)参照画像についてエッジ検出処理を行い,エッジ画像を生成する。
(2)動き補償を行い,予測残差の復号画像を求める。
(3)隣接ブロックの動きベクトルのメディアンから第1の予測ベクトルを算出する。
(4)予測残差信号の復号画像に対して,エッジ検出処理を施す。
(5)上記(1)で求めたエッジ画像と,上記(4)で求めたエッジ画像のマッチングを取り,第2の予測ベクトルを求める。
(6)第1の予測ベクトルと第2の予測ベクトルの一方を選択する。
(7)選択した予測ベクトルと動きベクトルとの差分の予測残差ベクトルを算出する。
(8)算出した予測残差ベクトルと予測ベクトルの選択情報を符号化する。
(1)参照画像についてエッジ検出処理を行い,第1のエッジ画像を生成する。
(2)予測残差を復号し,予測残差画像を生成する。
(3)動きベクトル情報を復号し,予測残差ベクトルと選択情報を取り出す。
(4)選択情報が第1の予測ベクトルを示していれば,隣接ブロックの動きベクトルのメディアンから予測ベクトルを求める。
(5)選択情報が第2の予測ベクトルを示していれば,次の処理を行う。
(5−1)予測残差画像にエッジ検出処理を施し,第2のエッジ画像を生成する。
(5−2)第1のエッジ画像と第2のエッジ画像とのマッチングを取り,マッチング位置により予測ベクトルを求める。
(6)予測ベクトルと予測残差ベクトルとを加算して動きベクトルを算出し,その動きベクトルを用いた動き補償により復号画像を生成する。
・ベクトル符号量が少ないほうを選択する。
・ベクトル符号量が少ない可能性が高いほうを選択する。例えば,予測残差ベクトルのマンハッタン距離(|X|+|Y|)の小さいほうを選択する。
1 0 −1
2 1 0
一方,残差画像は,全画素の絶対値を取ったものをエッジ画像とする方法や,絶対値を取った後に,定数を掛ける方法が考えられる。
(1)QP=12のとき(単位は,bits/frame。以下,同様)
1997(JMの符号量),1517(本発明の提案方法による符号量)
(2)QP=18のとき
1765(JMの符号量),1298(本発明の提案方法による符号量)
(3)QP=24のとき
1684(JMの符号量),1259(本発明の提案方法による符号量)
(4)QP=30のとき
1644(JMの符号量),1379(本発明の提案方法による符号量)
これにより,ベクトル符号量に有意な差があり,本発明を用いることによってベクトル符号量を削減することができることが確認できた。
102 参照画像保存メモリ
103 動き探索部
104 減算器
105 直交変換部
106 量子化部
107 情報源符号化部
108 逆量子化部
109 逆直交変換部
110 加算器
111 エッジ検出部B
112 エッジ画像保存メモリ
113 エッジ検出部A
114 マッチング処理部
115 減算器
116 動きベクトル保存メモリ
117 予測ベクトル生成部
118 減算器
119 予測ベクトル判定部
201 情報源符号化復号部
202 逆量子化部
203 逆直交変換部
204 加算器
205 復号画像保存メモリ
206 参照画像保存メモリ
207 エッジ検出部B
208 エッジ画像保存メモリ
209 エッジ検出部A
210 マッチング処理部
211 動きベクトル保存メモリ
212 予測ベクトル生成部
213 動きベクトル復号部
214 動き補償部
Claims (10)
- 動き補償予測を用いて映像信号を符号化する映像符号化方法において,
動き補償で用いる参照画像についてエッジ検出処理を行い,第1のエッジ画像を生成する過程と,
入力映像信号の符号化対象領域に対して前記参照画像を参照して動き補償を行い,予測残差信号を算出する過程と,
前記予測残差信号の復号画像を算出する過程と,
前記符号化対象領域に隣接する領域の動きベクトルのメディアンを取り,第1の予測ベクトルを生成する過程と,
前記予測残差信号の復号画像に対してエッジ検出処理を施し,第2のエッジ画像を生成する過程と,
前記第1のエッジ画像と前記第2のエッジ画像のマッチングを取り,第2の予測ベクトルを算出する過程と,
前記第1の予測ベクトルと前記第2の予測ベクトルの一方を選択する過程と,
選択された予測ベクトルと前記動き補償で求めた動きベクトルとの差分の予測残差ベクトルと,前記第1の予測ベクトルと前記第2の予測ベクトルのどちらを選択したかを示す選択情報とを符号化する過程とを有する
ことを特徴とする映像符号化方法。 - 請求項1に記載の映像符号化方法において,
前記第1のエッジ画像もしくは前記第2のエッジ画像を生成する過程,または前記第1のエッジ画像と前記第2のエッジ画像のマッチングを取る過程では,エッジ画像の生成方法またはエッジ画像のマッチング方法を指定する処理パラメータを,フレーム毎または符号化対象領域毎に変化させ,
前記符号化する過程では,前記処理パラメータを,前記選択情報とは別にまたは前記選択情報に含めて符号化する
ことを特徴とする映像符号化方法。 - 動き補償予測を用いて映像信号を復号する映像復号方法において,
動き補償で用いる参照画像についてエッジ検出処理を行い,第1のエッジ画像を生成する過程と,
入力符号化データに含まれる予測残差信号を復号する過程と,
入力符号化データに含まれる動きベクトル情報を復号し,予測残差ベクトルと予測ベクトルの選択情報を取り出す過程と,
前記選択情報が第1の予測ベクトルを示すときに,復号対象領域に隣接する領域の動きベクトルのメディアンを取り,第1の予測ベクトルを生成する過程と,
前記選択情報が第2の予測ベクトルを示すときに,前記予測残差信号の復号によって得られた予測残差画像にエッジ検出処理を施し,第2のエッジ画像を生成し,前記第1のエッジ画像と前記第2のエッジ画像とのマッチング処理により第2の予測ベクトルを算出する過程と,
前記選択情報に応じて算出された予測ベクトルに前記予測残差ベクトルを加算し,動きベクトルを算出する過程と,
前記動きベクトルを用いた動き補償により得られた参照信号に前記予測残差信号を加算して復号画像を生成する過程とを有する
ことを特徴とする映像復号方法。 - 請求項3に記載の映像復号方法において,
さらに,前記選択情報とは別にまたは前記選択情報として,エッジ画像の生成方法またはエッジ画像のマッチング方法を指定する処理パラメータを復号する過程を有し,
前記第1のエッジ画像もしくは前記第2のエッジ画像を生成する過程,または前記第1のエッジ画像と前記第2のエッジ画像のマッチングを取り,予測ベクトルを算出する過程では,フレーム毎または復号対象領域毎に前記復号した処理パラメータに従ってエッジ画像の生成またはエッジ画像のマッチング処理を行う
ことを特徴とする映像復号方法。 - 動き補償予測を用いて映像信号を符号化する映像符号化装置において,
動き補償で用いる参照画像についてエッジ検出処理を行い,第1のエッジ画像を生成する手段と,
入力映像信号の符号化対象領域に対して前記参照画像を参照して動き補償を行い,予測残差信号を算出する手段と,
前記予測残差信号の復号画像を算出する手段と,
前記符号化対象領域に隣接する領域の動きベクトルのメディアンを取り,第1の予測ベクトルを生成する手段と,
前記予測残差信号の復号画像に対してエッジ検出処理を施し,第2のエッジ画像を生成する手段と,
前記第1のエッジ画像と前記第2のエッジ画像のマッチングを取り,第2の予測ベクトルを算出する手段と,
前記第1の予測ベクトルと前記第2の予測ベクトルの一方を選択する手段と,
選択された予測ベクトルと前記動き補償で求めた動きベクトルとの差分の予測残差ベクトルと,前記第1の予測ベクトルと前記第2の予測ベクトルのどちらを選択したかを示す選択情報とを符号化する手段とを備える
ことを特徴とする映像符号化装置。 - 動き補償予測を用いて映像信号を復号する映像復号装置において,
動き補償で用いる参照画像についてエッジ検出処理を行い,第1のエッジ画像を生成する手段と,
入力符号化データに含まれる予測残差信号を復号する手段と,
入力符号化データに含まれる動きベクトル情報を復号し,予測残差ベクトルと予測ベクトルの選択情報を取り出す手段と,
前記選択情報が第1の予測ベクトルを示すときに,復号対象領域に隣接する領域の動きベクトルのメディアンを取り,第1の予測ベクトルを生成する手段と,
前記選択情報が第2の予測ベクトルを示すときに,前記予測残差信号の復号によって得られた予測残差画像にエッジ検出処理を施し,第2のエッジ画像を生成し,前記第1のエッジ画像と前記第2のエッジ画像とのマッチング処理により第2の予測ベクトルを算出する手段と,
前記選択情報に応じて算出された予測ベクトルに前記予測残差ベクトルを加算し,動きベクトルを算出する手段と,
前記動きベクトルを用いた動き補償により得られた参照信号に前記予測残差信号を加算して復号画像を生成する手段とを備える
ことを特徴とする映像復号装置。 - 請求項1または請求項2に記載の映像符号化方法を,コンピュータに実行させるための映像符号化プログラム。
- 請求項3または請求項4に記載の映像復号方法を,コンピュータに実行させるための映像復号プログラム。
- 請求項1または請求項2に記載の映像符号化方法を,コンピュータに実行させるための映像符号化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3または請求項4に記載の映像復号方法を,コンピュータに実行させるための映像復号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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