JP5933086B2 - 動画像予測符号化装置、動画像予測符号化方法、動画像予測復号装置及び動画像予測復号方法 - Google Patents
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Description
ref’[0]=ref[0] (1)
ref’[i]=BL+(i*(AL-BL)+N)/2N (i=1〜2N-1) (2)
ref’[2N]=ref[2N] (3)
ref’[2N+i]=AL+(i*(AR-AL)+N)/2N (i=1〜2N-1) (4)
ref’[4N]=ref[4N] (5)
ここでref’[x](x=0〜4N)は内挿処理後の参照サンプル(interpolated reference samples)の値を示している。なお、式(2)と(4)は、それぞれ式(2)’と(4)’のように変形してもよい。
ref’[i]=((2N-i)*BL+i*AL+N)/2N (i=1〜2N-1) (2)’
ref’[2N+i]=((2N-i)*AL+i*AR+N)/2N (i=1〜2N-1) (4)’
Interpolate_Left=abs(BL+AL−2*ref[N])<THRESHOLD_LEFT (6)
Interpolate_Above=abs(AL+AR−2*ref[3N])<THRESHOLD_ABOVE (7)
BL、ALとref[3N]の値が直線上に並ぶ場合、BL+AL−2*ref[N]の値は0となる。同様にAL、ARとref[3N]の値が直線上に並ぶ場合、AL+AR−2*ref[3N]の値も0となる。つまり、上記の2式は、BLからALをつなぐ直線に対するref[N]の偏差(deviation)の大きさ、ALとARをつなぐ直線に対するref[3N]の偏差(deviation)の大きさとをそれぞれの閾値と比較している。算出した2つの偏差が対応する閾値THRESHOLD_ABOVEまたはTHRESHOLD_LEFTより小さければブール値(Interpolate_AboveまたはInterpolate_Left)はtrueとなり、参照サンプルに双一次内挿を適用する。式(6)と(7)でabs(x)はxの絶対値を算出する。
ref’[i]=ref[i] (i=0 and 4N) (8)
ref’[i]=(ref[i-1]+2*ref[i]+ref[i+1]+2)/4 (i=1〜4N-1) (9)
ここでref’[x](x=0〜4N)は平滑化後の参照サンプル(smoothed reference samples)の値を示している。
ref’[0]=ref[0] (10)
ref’[i]=(ref[i-1]+2*ref[i]+ref[i+1]+2)/4 (i=1〜2N-1) (11)
ここでref’[x] (x=0〜2N)は平滑化後の参照サンプル(smoothed reference samples)の値を示している。
ref’[2N]=ref[2N] (12)
ref’[i]=(ref[i-1]+2*ref[i]+ref[i+1]+2)/4 (i=2N+1〜4N-1) (13)
ref’[4N]=ref[4N] (14)
ここでref’[x](x=2N+1〜4N)は平滑化後の参照サンプル(smoothed reference samples)の値を示している。
双一次内挿適用の判定基準は、上記実施形態で説明した方法に限定されない。例えば、内挿適用の判定結果を常にtrueとし、ステップ520、620、625、640を省略してもよい。この場合、121フィルタによる平滑化処理(smoothing process)の代わりに内挿処理(interpolation process)が常に適用される。
上記では、内挿処理に双一次内挿を用いているが、ブロック境界のノイズが除去できればよいので、別の内挿処理でもよい。例えば、キー参照サンプルの平均値で全ての参照サンプルを置き換えてもよい。ブロックサイズや画面内予測タイプで内挿処理方法を切り替えても良いし、適用する内挿処理方法をビットストリームに含めて符号化し、復号するようにしてもよい。
イントラ予測サンプルを外挿法(画面内予測の方向)により推定する処理のフローは図4の手順に限定されない。例えば、ステップ625、630と635はステップ640、650と655と順序を入れ替えてもよい。また、式(3)と式(12)は、ステップ650、655ではなく、ステップ630、635で実施してもよい。また、式(1)(3)(5)と式(10)(12)(14)の処理結果は同じであるため、ステップ625の直前(ステップ620と625の間)かステップ650と655の直後(ステップ650か655とステップ670の間)にまとめて実施してもよい。
ref’[2N]=ref[2N]
if Interpolate_Above==true || Interpolate_Left==true (15)
ref’[2N]=(ref[2N-1]+2*ref[2N]+ref[2N+1]+2)/4 others (16)
ここでref’[2N]は平滑化後の参照サンプル(smoothed reference samples)の値を示している。
上記では、対象ブロックを正方ブロックとしているが、非正方ブロックにも本発明の参照サンプルへの内挿処理は同様に適用できる。対象ブロック290ブロックサイズがN×2Nの例を図12に示している。この場合、ref[x]の数は3N+1個となる。
上記では、キー参照サンプルを参照サンプル群の端と中央の3つとしているが、その数と位置は限定されない。例えば、参照ブロックのサイズや参照ブロックと隣接ブロックとの相対関係に応じて数や位置を変えても良いし、キー参照サンプルの数と位置をビットストリームに含めて符号化し、復号するようにしてもよい。また、キー参照サンプルを参照サンプル群の端と中央の3つをデフォルトとし、デフォルトを用いるか、別のキー参照サンプルを用いるかを指示情報として符号化し、復号してもよい。図2のデータ解析器202にて、キー参照サンプルを更新する。更新するキー参照サンプルとしては、図7でref[N+N/2]やref[2N+N/2]を加えても良いし、それらをref[2N]の代わりに用いても良い。また、ref[0]とref[4N]の代わりにref[N/2]とref[3N+N/2]を用い、ref[1]〜ref[N/2-1]とref[3N+N/2]〜ref[4N-1]には121フィルタを適用するようにしてもよい。
ステップ520、620、625、640で用いる判定式は、式(6)と(7)に限定されない。例えば、図7のref[N]やref[3N]の代わりにref[N+1]やref[3N+1]を用いても良い。
Claims (4)
- 入力画像を複数のブロックに分割するブロック分割手段と、
前記ブロック分割手段により分割されたブロックのうち、符号化対象である対象ブロックとの相関が高いブロックの画面内予測信号を、前記対象ブロックに隣接する既再生の参照サンプルを用いて生成する予測信号生成手段と、
前記対象ブロックの予測信号と前記対象ブロックの画素信号との残差信号を生成する残差信号生成手段と、
前記残差信号生成手段により生成された残差信号を圧縮する残差信号圧縮手段と、
前記残差信号の圧縮データを復元した再生残差信号を生成する残差信号復元手段と、
前記残差信号の圧縮データを符号化する符号化手段と、
前記予測信号と前記再生残差信号とを加算することによって前記対象ブロックの画素信号を復元し、復元された前記対象ブロックの画素信号を前記参照サンプルとして利用するために保存するブロック格納手段と、を具備し、
前記予測信号生成手段は、
前記ブロック格納手段に保存されている前記対象ブロックの周囲の既再生ブロックから参照サンプルを取得し、
内挿参照サンプルを生成するために前記参照サンプルのうち予め定めた位置の2つ以上のキー参照サンプル間を内挿処理し、
イントラ予測モードを決定し、
決定したイントラ予測モードに基づいて前記内挿参照サンプルを外挿して前記画面内予測信号を生成し、
前記符号化手段は、前記イントラ予測モードを圧縮データに含めて符号化し、
前記予測信号生成手段は、前記キー参照サンプルに基づく値と予め定めた閾値との比較に基づいて、前記参照サンプルの内挿処理と参照サンプルの平滑化処理とを適用的に切り替えて実施する、
ことを特徴とする動画像予測符号化装置。 - 複数のブロックに分割して符号化された圧縮データの中から、復号対象となる対象ブロックの画面内予測方法を示すイントラ予測モードと残差信号の圧縮データとを復号する復号手段と、
前記イントラ予測モードと前記対象ブロックに隣接する既再生の参照サンプルとを用いて画面内予測信号を生成する予測信号生成手段と、
前記残差信号の圧縮データから前記対象ブロックの再生残差信号を復元する残差信号復元手段と、
前記予測信号と前記再生残差信号とを加算することによって前記対象ブロックの画素信号を復元し、復元された前記対象ブロックの画素信号を前記参照サンプルとして利用するために保存するブロック格納手段と、を具備し、
前記予測信号生成手段は、
前記ブロック格納手段に保存されている前記対象ブロックの周囲の既再生ブロックから参照サンプルを取得し、
内挿参照サンプルを生成するために前記参照サンプルのうち予め定めた位置の2つ以上のキー参照サンプル間を内挿処理し、
前記イントラ予測モードに基づいて前記内挿参照サンプルを外挿して前記画面内予測信号を生成し、
前記予測信号生成手段は、前記キー参照サンプルに基づく値と予め定めた閾値との比較に基づいて、前記参照サンプルの内挿処理と参照サンプルの平滑化処理とを適用的に切り替えて実施する、
ことを特徴とする動画像予測復号装置。 - 動画像予測符号化装置により実行される動画像予測符号化方法であって、
入力画像を複数のブロックに分割するブロック分割ステップと、
前記ブロック分割ステップにより分割されたブロックのうち、符号化対象である対象ブロックとの相関が高いブロックの画面内予測信号を、前記対象ブロックに隣接する既再生の参照サンプルを用いて生成する予測信号生成ステップと、
前記対象ブロックの予測信号と前記対象ブロックの画素信号との残差信号を生成する残差信号生成ステップと、
前記残差信号生成ステップにより生成された残差信号を圧縮する残差信号圧縮ステップと、
前記残差信号の圧縮データを復元した再生残差信号を生成する残差信号復元ステップと、
前記残差信号の圧縮データを符号化する符号化ステップと、
前記予測信号と前記再生残差信号とを加算することによって前記対象ブロックの画素信号を復元し、復元された前記対象ブロックの画素信号を前記参照サンプルとして利用するために保存するブロック格納ステップと、を具備し、
前記予測信号生成ステップでは、
保存されている前記対象ブロックの周囲の既再生ブロックから参照サンプルを取得し、
内挿参照サンプルを生成するために前記参照サンプルのうち予め定めた位置の2つ以上のキー参照サンプル間を内挿処理し、
イントラ予測モードを決定し、
決定したイントラ予測モードに基づいて前記内挿参照サンプルを外挿して前記画面内予測信号を生成し、
前記符号化ステップでは、前記イントラ予測モードを圧縮データに含めて符号化し、
前記予測信号生成ステップでは、前記キー参照サンプルに基づく値と予め定めた閾値との比較に基づいて、前記参照サンプルの内挿処理と参照サンプルの平滑化処理とを適用的に切り替えて実施する、
ことを特徴とする動画像予測符号化方法。 - 動画像予測復号装置により実行される動画像予測復号方法であって、
複数のブロックに分割して符号化された圧縮データの中から、復号対象となる対象ブロックの画面内予測方法を示すイントラ予測モードと残差信号の圧縮データとを復号する復号ステップと、
前記イントラ予測モードと前記対象ブロックに隣接する既再生の参照サンプルとを用いて画面内予測信号を生成する予測信号生成ステップと、
前記残差信号の圧縮データから前記対象ブロックの再生残差信号を復元する残差信号復元ステップと、
前記予測信号と前記再生残差信号とを加算することによって前記対象ブロックの画素信号を復元し、復元された前記対象ブロックの画素信号を前記参照サンプルとして利用するために保存するブロック格納ステップと、を具備し、
前記予測信号生成ステップでは、
保存されている前記対象ブロックの周囲の既再生ブロックから参照サンプルを取得し、
内挿参照サンプルを生成するために前記参照サンプルのうち予め定めた位置の2つ以上のキー参照サンプル間を内挿処理し、
前記イントラ予測モードに基づいて前記内挿参照サンプルを外挿して前記画面内予測信号を生成し、
前記予測信号生成ステップでは、前記キー参照サンプルに基づく値と予め定めた閾値との比較に基づいて、前記参照サンプルの内挿処理と参照サンプルの平滑化処理とを適用的に切り替えて実施する、
ことを特徴とする動画像予測復号方法。
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