JP5215951B2 - 符号化装置及びその制御方法、コンピュータプログラム - Google Patents
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Description
ここでSATDとは、符号化画像と参照画像を減算して得られた差分データに対してアダマール変換をかけたものに対し、差分絶対値和演算を行ったものである。Qpは量子化処理に使用される量子化値であり、Mvcostは動きベクトルの長さに応じた動きベクトルの符号量相当のコスト値である。このコスト関数を用い、最もコスト値の小さい位置を動きベクトル位置として決定する。このようにして決定された動きベクトル位置の参照画像と符号化画像との間で減算を行い、差分データを生成する。その差分データに対して直交変換処理、量子化処理、可変長符号化処理を行うことにより、インター予測モードの符号化が行われる。
このように各予測モードで生成された参照画像と符号化画像との間で減算を行い差分データを生成する。それを用いて式(1)のコスト関数に適用し(イントラ予測モードの場合、Mvcostは予測モードの符号量相当のコストになる)、最もコスト値の小さいものを符号化に用いる予測モードとして決定する。決定した予測モードにおける参照画像と符号化画像との差分データに対して直交変換処理、量子化処理、可変長符号化処理を行うことにより、イントラ予測モードの符号化が行われる。
ここで、コスト値が小さい方が符号化効率が良く一般的に画質が良くなるため、コスト値が小さい方の予測モードを選択するという方法がある。
この方法を用いると、当該マクロブロックの符号化効率はいいのだが、以下のような問題がある。まず、インター予測モードとイントラ予測モードとでは、参照画像の生成方法が異なっている。従って、芝生やグラウンド等の地面のように平坦なマクロブロックの集合エリアにおいてインター予測モードとイントラ予測モードが混在する場合、同程度のコスト値でも視覚的な劣化具合が異なり、イントラ予測モードの方が劣化が激しく見えてしまう。そのため、地面のように平坦なマクロブロックの集合エリアの中で、イントラ予測モードで符号化されたマクロブロックは特に劣化が目につきやすく、画質を損なってしまう。
注目ブロックに含まれる画素値に基づいて平坦度を算出し、該注目ブロックが平坦なブロックであるかを判定する平坦判定手段と、
前記平坦判定手段で判定された判定結果を前記ブロック毎に記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された判定結果に基づいて、前記平坦判定手段により平坦なブロックと判定された前記注目ブロックが、平坦なブロックが集合するエリアに属するか否かを判定するエリア判定手段と、
前記エリア判定手段の判定結果と、符号化効率を示すコスト関数により算出された前記インター予測モード及び前記イントラ予測モードの各コスト値とに従って、前記注目ブロックの符号化処理の予測モードとして、前記インター予測モードと前記イントラ予測モードとのいずれかを選択する予測モード選択手段と、
前記予測モード選択手段が選択した予測モードに従って、予測符号化を行う符号化手段と
を備えることを特徴とする。
図1は本実施形態による符号化装置の構成を説明するブロック図である。特徴検出部101では、これから符号化処理を行う画像が入力され、その入力画像に対してどの部分が平坦集合エリアであるかの判定を行う。ここでの判定結果は、マクロブロック単位に平坦集合エリアに属するかどうかを示す平坦集合エリアフラグとして、予測モード選択部105に出力される。
InterCOST <= IntraCOST + α の場合、インター予測・・・(3)
ここで、InterCOSTは動き予測部103から入力されるインター予測モードのコスト値、IntraCOSTはイントラ予測部104から入力されるイントラ予測モードのコスト値である。また、αはイントラ予測モードのコスト値の補正値であり、任意に設定できる定数とする。
InterCOST <= IntraCOST の場合、インター予測・・・(4)
これらの判定式に従い、イントラ予測モードとインター予測モードとのいずれを採用すべきかを決定する。これにより平坦なマクロブロックの集合エリアではインター予測モードよりもイントラ予測モードの方がコスト値が非常に小さい、即ち画質劣化がより少ないマクロブロックがイントラ予測モードで符号化されることになる。よって、インター予測モードとイントラ予測モードが混在している場合の画質劣化を抑えることができる。また、平坦なマクロブロックの集合エリアではない場合では、コスト値が小さい方の予測モードを選択することにより、符号化効率を損なわずに良い画質を得ることができる。
図8は本発明による第2の実施形態による符号化装置の構成を説明するブロック図である。ここでは、第1の実施形態との差異についてのみ詳細に説明する。第1の実施形態とは、特徴検出部801の動作が特徴検出部101の動作と違う点、及び、量子化制御部107から特徴検出部801に対して量子化ステップサイズが通知されている点で異なる。まず、特徴検出部801では、量子化ステップサイズがある判定閾値より大きい場合に、平坦集合エリアかどうかの判定を行う。これは量子化ステップサイズが小さい場合には、劣化の度合いが少ないため、平坦集合エリアにおいてイントラ予測とインター予測が混在しても劣化が目立たないからである。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
Claims (8)
- 入力画像を複数画素で構成された符号化対象のブロックに分割し、当該ブロック毎にインター予測モードとイントラ予測モードとのいずれかを選択して符号化処理を行う符号化装置であって、
注目ブロックに含まれる画素値に基づいて平坦度を算出し、該注目ブロックが平坦なブロックであるかを判定する平坦判定手段と、
前記平坦判定手段で判定された判定結果を前記ブロック毎に記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された判定結果に基づいて、前記平坦判定手段により平坦なブロックと判定された前記注目ブロックが、平坦なブロックが集合するエリアに属するか否かを判定するエリア判定手段と、
前記エリア判定手段の判定結果と、符号化効率を示すコスト関数により算出された前記インター予測モード及び前記イントラ予測モードの各コスト値とに従って、前記注目ブロックの符号化処理の予測モードとして、前記インター予測モードと前記イントラ予測モードとのいずれかを選択する予測モード選択手段と、
前記予測モード選択手段が選択した予測モードに従って、予測符号化を行う符号化手段と
を備えることを特徴とする符号化装置。 - 前記予測モード選択手段は、
前記インター予測モードと前記イントラ予測モードとのそれぞれについて、前記符号化処理において参照する参照画像と前記入力画像との差分に基づいて前記コスト値を算出し、
前記エリアに属する注目ブロックについては、前記インター予測モードのコスト値に対する前記イントラ予測モードのコスト値の比率が増大するように前記算出されたコスト値を補正し、補正後のコスト値を比較して前記予測モードを選択することを特徴とする請求項1に記載の符号化装置。 - 前記エリア判定手段は、前記平坦判定手段により平坦なブロックと判定された前記注目ブロックの周辺のブロックのうち、前記平坦判定手段により前記平坦なブロックと判定されたブロックの数に基づいて、前記エリアに属するか否かの判定を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の符号化装置。
- 前記符号化手段は、
前記注目ブロックと前記参照画像とを用いて動き予測を行う動き予測手段と、
前記注目ブロックと該注目ブロックの周辺の画素を用いて予測を行うイントラ予測手段と、
前記予測モード選択手段が前記インター予測モードを選択した場合には前記動き予測手段における予測結果を直交変換し、前記イントラ予測モードを選択した場合には前記イントラ予測手段における予測結果を直交変換する直交変換手段と、
前記直交変換手段における前記直交変換により得られた変換係数を、量子化ステップサイズに基づいて量子化する量子化手段と、
前記量子化手段における量子化後の変換係数をエントロピー符号化するエントロピー符号化手段と
を備え、
前記エリア判定手段は、前記注目ブロックの前記量子化手段における前記量子化ステップサイズが一定値以上の大きさを有する場合に、該注目ブロックが前記エリアに属するか否かを判定し、前記一定値より小さい場合には、該注目ブロックが前記エリアに属しないと判定する
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の符号化装置。 - 前記補正は、所定値を前記イントラ予測モードのコスト値に加算、または、乗算することにより行われるか、または、前記インター予測モードを前記所定値で除算することにより行われることを特徴とする請求項2に記載の符号化装置。
- 前記平坦判定手段は、前記ブロックに含まれる画素値の分散に基づいて前記平坦度を算出することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の符号化装置。
- 入力画像を複数画素で構成された符号化対象のブロックに分割し、当該ブロック毎にインター予測モードとイントラ予測モードとのいずれかを選択して符号化処理を行う符号化装置の制御方法であって、
平坦判定手段が、注目ブロックに含まれる画素値に基づいて平坦度を算出し、該注目ブロックが平坦なブロックであるかを判定する平坦判定工程と、
記憶手段が、前記平坦判定工程で判定された判定結果を前記ブロック毎に記憶する記憶工程と、
エリア判定手段が、前記記憶工程で記憶された判定結果に基づいて、前記平坦判定工程において平坦なブロックと判定された前記注目ブロックが、平坦なブロックが集合するエリアに属するか否かを判定するエリア判定工程と、
予測モード選択手段が、前記エリア判定工程における判定結果と、符号化効率を示すコスト関数により算出された前記インター予測モード及び前記イントラ予測モードの各コスト値とに従って、前記注目ブロックの符号化処理の予測モードとして、前記インター予測モードと前記イントラ予測モードとのいずれかを選択する予測モード選択工程と、
符号化手段が、前記予測モード選択工程において選択された予測モードに従って、予測符号化を行う符号化工程とを有することを特徴とする符号化装置の制御方法。 - コンピュータを請求項1乃至6のいずれか1項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。
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