JP5531881B2 - 動画像復号装置、動画像復号方法、及び集積回路 - Google Patents
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Description
まず、多視点映像符号化における各視点の発生情報量について考える。以下、多視点とは、右と左との2視点を例に説明するが、3視点以上あってもよい。また、一般的に、符号化の発生情報量について、IピクチャやPピクチャの参照ピクチャとなりうるピクチャは、Bピクチャなどの非参照ピクチャよりも、多く情報量が割り当てられる事が一般的である。情報量が多いとエラーが発生する確率が高いと考えられる。なお、符号化方式によっては、例えばH.264のようにBピクチャも参照ピクチャとなりうる。
図3は、本実施例における動画像復号装置100の概略構成の一例を示すブロック図である。図3に示す動画像復号装置100は、取得部101を有する。動画像復号装置100は、Base側を復号する構成として、可変長復号部102、エラー検出部103、バッファメモリ104、選択部105、画像復号部106、隠蔽部107、ブロック抽出部108、選択部109、ピクチャメモリ110を有する。動画像復号装置100は、Dependent側を復号する構成として、可変長復号部122、エラー検出部123、バッファメモリ124、選択部125、画像復号部126、隠蔽部127、ブロック抽出部108、選択部129、ピクチャメモリ130を有する。
I2, B0, B1, P5, B3, B4, P8, B6, B7, ..
上記の順番で、可変長復号と画像復号とが同一のピクチャタイミングで処理される。
B0, B1, I2, B3, B4, P5, B6, B7, P8, ..
上記の順番で数字の小さい順に表示される。
次に、エラーMB、視差MB、参照元MB、被参照MBの関係について説明し、隠蔽動きベクトルの計算を具体的に説明する。図7は、エラーMB、視差MB、参照元MB、被参照MBの関係(その1)を示す図である。図7に示す例では、図5に示す例と同じように、Base側のピクチャI2、B3、B4、P5と同じ位置関係にあるDependent側のピクチャI2'、B3'、B4'、P5'を示している。図7に示すPtypeは、ピクチャタイプを表す。
MVC'=MVF'−MVB' ・・・式(1)
動きベクトル計算部142は、仮隠蔽動きベクトル314と、視差情報(MVD)311とを用いて、隠蔽動きベクトル(MVC)315を式(2)により求める。
MVC=MVC'−MVD ・・・式(2)
ここで、仮隠蔽動きベクトル314の参照先はピクチャI2'であるが、ピクチャI2'は、ピクチャP5'を復号する際に、画像復号部126により復号済みである。ピクチャI2'の被参照MB307と隠蔽動きベクトル315とを用いて予測した画像を、エラー隠蔽用のブロックとする。
I3', rB1', B0', B2', P7', rB5', B4', B6', ..
となる。rBで示したピクチャは、参照Bピクチャを示す。
視差MBを参照する参照元MBが複数存在する場合がある。1枚のピクチャP5'に対して、そのピクチャを参照する可能性のあるピクチャはピクチャB3'やB4'のように複数存在する。さらに、ブロック毎に複数本の動きベクトルを用いた動き予測を行うことが可能であるため、視差MBを参照する参照元MBは複数存在する可能性がある。
予測タイプで判定する場合について説明する。例えば、図7に示したP5'の視差MBを参照するブロックは、少なくとも後方向の動きベクトルを持っている。よって、予測タイプとしては、後方向予測MB(Backward MB)、双方向予測MB(Bi-direction MB)が考えられる。この場合、後方向予測MBでは、復号済みのピクチャを参照先とする可能性がある前方向の動きベクトルが存在しない。よって、
Bi-Direction MB > Backward MB
とする優先順位を付け、評価部150は、双方向予測MBを選択する。
次に、差分情報を用いて判定する場合について説明する。符号化処理において、差分情報は、動きベクトルによりフレーム間差分を取り、その差分(予測誤差)をDCT、量子化の処理を施して、可変長符号化される。つまり、可変長復号後の差分情報としては、量子化係数(Coef)および量子化値(Qscale)がブロック毎に得られる。
評価部150は、量子化スケールが小さいブロックが、差分の小さいブロックと判定する。
SelectQ = maxQ;
for (x=0; x<n;x++) {
SelectQ = min(SelectQ, Qx); //SelectQが更新されれば、選択するMBも更新する
}
・第2の例
評価部150は、量子化係数の差分絶対値和が小さいブロックが、差分の小さいブロックと判定する。
SelectCoef = maxCoeff;
for (x=0; x<n;x++) {
SelectCoef = min(SelectCoef, Σi,j |Coefx_i,j| ); // SelectQが更新されれば、選択するMBも更新する
}
・第3の例
評価部150は、単純に量子化係数の有効係数の個数が小さいブロックが、差分の小さいブロックと定する。
SelectNum = maxNum;
for (x=0; x<n;x++) {
SelectNum = min(SelectNum, Countif(Coefx_i,j != 0) ); // SelectNumが更新されれば、選択するMBも更新する
}
評価部150は、上記3つの例のいずれかを用いて、1つのブロックを選択すればよい。
評価部150は、動きベクトルが指す参照エリアとして、より多くのエリアが含まれるベクトル成分を持つブロックが、差分の小さいブロックと判定する。
SelectMV = MV0;
for (x=0; x<n;x++) {
SelectMV = min(|mod(SelectMV,16)-8|, |mod(MVx,16)-8|); // SelectMVが更新されれば、選択するMBも更新する
// 16は、MBの水平サイズ、垂直サイズを参照する場合、フレーム予測であればmod16、フィールド予測であれば mod8を用いる
}
なお、実際の動きベクトルとしては、0.5画素精度(値2が動きベクトル1)、0.25画素精度(値4が動きベクトル1)と符号化方式により、動きベクトルをあらわす精度が異なるので、評価部150は、その精度によって計算式を変更する。
SelectMV = MV0;
for (x=0; x<n;x++) {
SelectMV = max(|mod(SelectMV,64)-32|, |mod(MVx,64)-32|); // SelectMVが更新されれば、選択するMBも更新する
}
評価部150は、上記に示すように精度によって計算式を変更する。同様に、動きベクトルの表現精度だけでなく、マクロブロックのサイズが16x16以外の値を取った場合でも、評価部150は、サイズに応じて計算式を変更すればよい。
次に、実施例1における動画像復号装置の動作について説明する。図9は、Base側の動画像復号処理の一例を示すフローチャートである。
ステップS101で、可変長復号部102は、取得部101により振り分けられたBase側の符号化データを1ピクチャ分、画像復号部106による画像復号に先行して可変長復号する。可変長復号部102は、可変長復号して得られた動きベクトルや係数情報などの復号データをバッファメモリ104に記憶する。また、可変長復号部102は、エラー検出に必要なデータ、例えばマクロブロックアドレスなどをエラー検出部103に出力する。
次に、Dependent側の復号処理について説明する。図10は、Dependent側の動画像復号処理の一例を示すフローチャートである。
次に、図9のステップS108やS110、図10のステップS207に示した適切なマクロブロックの選択処理について説明する。いずれの処理も同様に行うことができるので、図11ではステップS108について例を用いて説明することにする。
次に、実施例2における動画像復号装置100について説明する。実施例2は、エラーMBを参照する視差情報が取得できない場合に適用する。エラーMBを参照する視差情報が取得できない場合とは、エラー領域が大きく、視差情報もエラーで欠落した場合などである。また、そもそもエラーMBを参照する視差情報がない場合も含まれる。実施例2における動画像復号装置100は、図3に示す構成と同様の構成を有する。ただし、実施例1と異なる構成は、ブロック抽出部108の構成である。以下、ブロック抽出部108の構成について説明する。
図12は、実施例2におけるブロック抽出部108の構成の一例を示すブロック図である。ブロック抽出部108は、同位置ブロック抽出部501、動きベクトル計算部502、参照ブロック抽出部503を有する。まず、Base側のエラー隠蔽処理について説明する。Dependent側のエラー隠蔽処理は実施例1と同様にすればよい。
次に、エラーMB、同位置MB、参照元MB、被参照MBの関係について説明し、隠蔽動きベクトルの計算を具体的に説明する。図13は、エラーMB、同位置MB、参照元MB、被参照MBの関係を示す図である。
次に、実施例1、2で説明した動画像復号装置100を有する映像再生装置について説明する。図15は、映像再生装置800の構成の一例を示すブロック図である。図15に示す映像再生装置800は、入力部801、信号処理部802、表示部803、音声出力部804を有する。
次に、実施例1、2で説明した動画像復号装置100の処理を有する携帯端末について説明する。図17は、携帯端末900の構成の一例を示すブロック図である。図17に示す携帯端末900は、入出力コントローラ901、CPU(Central Processing Unit)902、補助記憶部903、主記憶部904、無線通信回路905、アンテナ906、ディスプレイ907を有する。
(付記1)
複数の視点でそれぞれ得られる各視点の動画像の各ピクチャが所定領域毎に符号化された符号化データを含む多視点符号化データを取得する取得部と、
前記多視点符号化データに含まれる第1視点の符号化データを所定領域毎に復号する第1復号部と、
前記多視点符号化データに含まれる第2視点の符号化データを所定領域毎に復号する第2復号部と、
前記第1復号部により復号される複数の所定領域のうち、復号不可能な所定領域を検出する検出部と、
前記検出部により検出された所定領域を、前記第2復号部による復号済みの所定領域の復号データを用いて隠蔽する隠蔽部と、
を備える動画像復号装置。
(付記2)
前記第2視点の符号化データは、前記第1視点の符号化データの復号ピクチャを参照ピクチャとすることが可能な符号化方式を用いて符号化され、
前記第2復号部は、
前記第1復号部により復号された復号ピクチャが参照ピクチャである場合、前記参照ピクチャとなる復号ピクチャを用いて前記第2視点の符号化データの所定領域を復号し、
前記隠蔽部は、
前記参照ピクチャとなる復号ピクチャ内に、前記検出部により検出された所定領域がある場合、前記第2復号部による復号済みの所定領域の復号データを用いて、前記検出された所定領域を隠蔽する付記1記載の動画像復号装置。
(付記3)
前記復号不可能な所定領域を参照する視差情報を前記第2視点の符号化データから抽出する抽出部と、
前記抽出された視差情報を有する所定領域を参照する第1動きベクトルを有する参照元領域が第2動きベクトルを有する場合、前記第1及び第2動きベクトルに基づき、隠蔽用の動きベクトルを算出する算出部と、をさらに備え、
前記隠蔽部は、
前記隠蔽用の動きベクトルが参照する第2視点の復号ピクチャの所定領域の復号データを用いて、前記検出された所定領域を隠蔽する付記2記載の動画像復号装置。
(付記4)
前記第2復号部は、
前記第1復号部が前記復号不可能な領域を含む第1ピクチャを復号する前に、前記第1ピクチャに対応する前記第2視点の符号化データに含まれる第2ピクチャ、及び前記第2ピクチャより復号順が後の複数のピクチャから動きベクトル及び視差情報を復号する付記3記載の動画像復号装置。
(付記5)
前記算出部は、
前記参照元領域が複数ある場合、前記第2動きベクトルが復号済みピクチャを参照する参照元領域を選択する付記3又は4いずれか一項に記載の動画像復号装置。
(付記6)
前記算出部は、
前記第2動きベクトルが復号済みピクチャを参照する参照元領域が複数ある場合、前記参照元領域が有する差分係数又は量子化スケールから計算される評価値に基づいて参照元領域を選択する付記5記載の動画像復号装置。
(付記7)
前記復号不可能な所定領域を含むピクチャと同時刻に撮像された第2視点のピクチャに含まれる所定領域のうち、前記復号不可能な所定領域と同一位置にある所定領域を特定する特定部をさらに備え、
前記隠蔽部は、
前記特定された所定領域が有する第3動きベクトルを隠蔽用の動きベクトルとし、第1視点の復号ピクチャの所定領域のうち、前記隠蔽用の動きベクトルが参照する所定領域を用いて、前記検出された所定領域を隠蔽する付記1記載の動画像復号装置。
(付記8)
前記復号不可能な所定領域を含むピクチャと同時刻に撮像された第2視点のピクチャに含まれる所定領域のうち、前記復号不可能な所定領域と同一位置にある所定領域を特定する特定部と、
前記特定された所定領域を参照する第4動きベクトルを有する参照元領域が第5動きベクトルを有する場合、前記第4及び第5動きベクトルに基づき、隠蔽用の動きベクトルを算出する算出部と、をさらに備え、
前記隠蔽部は、
第1視点の復号ピクチャの所定領域のうち、前記隠蔽用の動きベクトルが参照する所定領域を用いて、前記検出された所定領域を隠蔽する付記1記載の動画像復号装置。
(付記9)
動画像復号装置における動画像復号方法であって、
複数の視点でそれぞれ得られる各視点の動画像の各ピクチャが所定領域毎に符号化された符号化データを含む多視点符号化データを取得し、
前記多視点符号化データに含まれる第1視点の符号化データを所定領域毎に復号し、
前記多視点符号化データに含まれる第2視点の符号化データを所定領域毎に復号し、
前記第1の視点の符号化データが復号される複数の所定領域のうち、復号不可能な所定領域を検出し、
前記検出された所定領域を、前記第2視点の符号化データが復号された復号済みの所定領域の復号データを用いて隠蔽する動画像復号方法。
(付記10)
複数の視点でそれぞれ得られる各視点の動画像の各ピクチャが所定領域毎に符号化された符号化データを含む多視点符号化データを取得する取得部と、
前記多視点符号化データに含まれる第1視点の符号化データを所定領域毎に復号する第1復号部と、
前記多視点符号化データに含まれる第2視点の符号化データを所定領域毎に復号する第2復号部と、
前記第1復号部により復号される複数の所定領域のうち、復号不可能な所定領域を検出する検出部と、
前記検出部により検出された所定領域を、前記第2復号部による復号済みの所定領域の復号データを用いて隠蔽する隠蔽部と、
を備える集積回路。
102、122 可変長復号部
103、123 エラー検出部
104、124 バッファメモリ
105、125 選択部
106、126 画像復号部
107、127 隠蔽部
108 ブロック抽出部
109、129 選択部
110、130 ピクチャメモリ
141 視差情報抽出部
142、502 動きベクトル計算部
143、503 参照ブロック抽出部
150 評価部
501 同位置ブロック抽出部
800 映像再生装置
900 携帯端末
Claims (8)
- 複数の視点でそれぞれ得られる各視点の動画像の各ピクチャが所定領域毎に符号化された符号化データを含む多視点符号化データを取得する取得部と、
前記多視点符号化データに含まれる第1視点の符号化データを所定領域毎に復号する第1復号部と、
前記多視点符号化データに含まれる第2視点の符号化データを所定領域毎に復号する第2復号部と、
前記第1復号部により復号される複数の所定領域のうち、復号不可能な所定領域を検出する検出部と、
前記検出部により検出された所定領域を、前記第2復号部による復号済みの所定領域の復号データを用いて隠蔽する隠蔽部であって、前記復号済みの所定領域は、前記復号不可能な所定領域が復号されるよりも後に復号されるべき領域を可変長復号し、かつ前記復号不可能な所定領域を参照する領域の情報を用いる、隠蔽部と、
を備える動画像復号装置。 - 前記第2視点の符号化データは、前記第1視点の符号化データの復号ピクチャを参照ピクチャとすることが可能な符号化方式を用いて符号化され、
前記第2復号部は、
前記第1復号部により復号された復号ピクチャが参照ピクチャである場合、前記参照ピクチャとなる復号ピクチャを用いて前記第2視点の符号化データの所定領域を復号し、
前記隠蔽部は、
前記参照ピクチャとなる復号ピクチャ内に、前記検出部により検出された所定領域がある場合、前記第2復号部による復号済みの所定領域の復号データを用いて、前記検出された所定領域を隠蔽する請求項1記載の動画像復号装置。 - 前記復号不可能な所定領域を参照する視差情報を前記第2視点の符号化データから抽出する抽出部と、
前記抽出された視差情報を有する所定領域を参照する第1動きベクトルを有する参照元領域が第2動きベクトルを有する場合、前記第1及び第2動きベクトルに基づき、隠蔽用の動きベクトルを算出する算出部と、をさらに備え、
前記隠蔽部は、
前記隠蔽用の動きベクトルが参照する第2視点の復号ピクチャの所定領域の復号データを用いて、前記検出された所定領域を隠蔽する請求項2記載の動画像復号装置。 - 前記第2復号部は、
前記第1復号部が前記復号不可能な所定領域を含む第1ピクチャを復号する前に、前記第1ピクチャに対応する前記第2視点の符号化データに含まれる第2ピクチャ、及び前記第2ピクチャより復号順が後の複数のピクチャから動きベクトル及び視差情報を復号する請求項3記載の動画像復号装置。 - 前記算出部は、
前記参照元領域が複数ある場合、前記第2動きベクトルが復号済みピクチャを参照する参照元領域を選択する請求項3又は4いずれか一項に記載の動画像復号装置。 - 前記算出部は、
前記第2動きベクトルが復号済みピクチャを参照する参照元領域が複数ある場合、前記参照元領域が有する差分係数又は量子化スケールから計算される評価値に基づいて参照元領域を選択する請求項5記載の動画像復号装置。 - 動画像復号装置における動画像復号方法であって、
複数の視点でそれぞれ得られる各視点の動画像の各ピクチャが所定領域毎に符号化された符号化データを含む多視点符号化データを取得する段階と、
前記多視点符号化データに含まれる第1視点の符号化データを所定領域毎に復号する段階と、
前記多視点符号化データに含まれる第2視点の符号化データを所定領域毎に復号する段階と、
前記第1視点の符号化データが復号される複数の所定領域のうち、復号不可能な所定領域を検出する段階と、
前記検出された所定領域を、前記第2視点の符号化データが復号された復号済みの所定領域の復号データを用いて隠蔽する段階であって、前記復号済みの所定領域は、前記復号不可能な所定領域が復号されるよりも後に復号されるべき領域を可変長復号し、かつ前記復号不可能な所定領域を参照する領域の情報を用いる、段階と、
を有する動画像復号方法。 - 複数の視点でそれぞれ得られる各視点の動画像の各ピクチャが所定領域毎に符号化された符号化データを含む多視点符号化データを取得する取得部と、
前記多視点符号化データに含まれる第1視点の符号化データを所定領域毎に復号する第1復号部と、
前記多視点符号化データに含まれる第2視点の符号化データを所定領域毎に復号する第2復号部と、
前記第1復号部により復号される複数の所定領域のうち、復号不可能な所定領域を検出する検出部と、
前記検出部により検出された所定領域を、前記第2復号部による復号済みの所定領域のデータを用いて隠蔽する隠蔽部であって、前記復号済みの所定領域は、前記復号不可能な所定領域が復号されるよりも後に復号されるべき領域を可変長復号し、かつ前記復号不可能な所定領域を参照する領域の情報を用いる、隠蔽部と、
を備える集積回路。
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