JP6151909B2 - 動画像符号化装置、方法およびプログラム - Google Patents
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Description
<システム構成>
図1には、本発明の第1の実施例に係わる動画像符号化装置をビデオカメラなどの撮像装置に適用した場合の動画像符号化システムのブロック図である。なお、図1の構成では、図示しないプロセッサ等から構成される制御部(CPU)がプログラムに従って各部の動作を制御することによって本実施例に係わる符号化動作を達成する。
そして、補正ベクトルを符号化パラメタとして動き補償部110へ出力し、参照画像生成やベクトル符号化時に適用する。
<動きベクトル探索>
本実施例に係わる動画像符号化装置の各動き予測部114−116での動きベクトル探索方法を、図3および図4を用いて説明する。動きベクトルの探索方法としては、符号化ブロック単位で原画像フレーム301と参照画像フレーム302間で、画面間差分が最小になる画素座標位置を求めるパターンマッチング法が公知技術として知られている。
続いて、本実施例に係わる動画像符号化装置の動きベクトルの補正動作について、図5と図6を用いて説明する。
mvR=(4,3)、mvG=(4,4)、mvB=(−2,2)
であり、それぞれのベクトル間距離は、
DR−G=1、DG−B=√29、DB−R=√26
と計算できる。
続いて、本実施例の動きベクトル補正動作について、図7のフローチャートを用いて説明する。
続いて、本実施例に係わる上記動作における画面間差分と動きベクトルとの関係について図8を用いて説明する。
本変形例1では、補正対象の動きベクトルをベクトル間距離がより近い方の他の色成分の動きベクトルに補正する。これにより、平均ベクトルを用いた補正ベクトルを使用した場合に比べて、画面間差分のより小さな座標位置に動きベクトルを指すことができるようになり、画質劣化を抑制が可能となる。
なお、本変形例の説明において、上述した第1の実施例と共通する部分については同じ符号を付して示し、適宜それらの説明を省略する。特に、動画符号化システムの構成については第1の実施例と同様であるので、その説明は省略する。
以下、本変形例の動きベクトル補正動作について、図9のフローチャートを用いて説明する。なお、ベクトル間距離取得と比較判定動作については、第1の実施例と同様であるため説明を省略する。また、動き補正ベクトルの補正動作についても、第1の実施例と同様のステップには同じ符号を付して示す。
上記変形例1では、補正対象の色成分の動きベクトルをベクトル間距離がより近い方の色成分のベクトルへ補正した。
本変形例2の動きベクトル補正動作について、図10のフローチャートを用いて説明する。なお、同図において、第1の実施例と同様のステップ同じ符号を付して示し、特に必要のない限りここでの説明を省略する。
として動き補償部110に通知出力する(ステップS1004)。
(第2の実施例)
本実施例は、各色成分の動きベクトルのうちいずれかを、画像の動きを最も反映していると考えられる基準ベクトルとして設定し、他の色成分の動きベクトルを基準ベクトルに補正する構成である。なお、本実施例に係わる動画像符号化装置も、第1の実施例と同様に、ビデオカメラ等の撮像装置に本発明を適用した動画像符号化システムで実現するものとし、その構成は第1の実施例と同様であるので、ここでの説明は省略する。
また、本発明の実施例においても説明のために、RGB三原色の画像入力を前提として、第一の色成分をR成分、第二の色成分をG成分、そして第三の色成分をB成分としているが、特に本発明において限定するものではない。
本実施例に係わる動画像符号化装置の基準ベクトル決定動作について、図11を用いて説明する。
次に、本実施例のベクトル間距離比較および動きベクトル補正動作について図12および図13を用いて説明する。
D1=√29、D2=1
と計算できる。
第2の実施例の変形例1では、記録動作時のユーザ指定の撮影モードに応じて、基準ベクトルを決定する。これにより、撮影モードによって異なる色味や明るさ等の撮影パラメタに適した色成分の動きベクトルを優先し、画質劣化を抑制することが可能である。
以下、本変形例1の基準ベクトル決定動作について、図14のフローチャートを用いて説明する。なお、第2の実施例と共通する部分については、同一の符号を付して適宜その説明を省略する。
上述の第2の実施例の変形例1では、記録動作時のユーザ指定の撮影モードに応じて、基準ベクトルを決定した。本変形例2では、三つの色成分の動きベクトルの内、最も画面間差分値が小さかった動きベクトルを基準ベクトルに設定する。これにより、どの色成分の動きベクトルが被写体の動きを忠実に追従しているかが判断され、その動きベクトルを基準としたベクトル補正処理の精度が向上し、画質劣化の抑制が可能となる。
以下、本変形例2の基準ベクトル決定動作について、図15および図16を用いて説明する。なお、本変形例2において、上述した第2の実施例およびその変形例1と共通する部分については同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。
第2の実施例の変形例2では、三つの色成分の動きベクトルのうち、最も画面間差分値が小さかったベクトルを基準ベクトルとして設定した。
以下、第2の実施例の変形例3を、図17および図18を用いて説明する。
基準ベクトル決定動作は、第2の実施例と同様にステップS501からステップS503までのR、G,Bの三つの色成分の動きベクトルmvR、mvG,mvBを取得するステップから開始する。
第1の実施例では、色成分毎の動きベクトルのベクトル間距離を算出し、それらを比較してベクトル間距離が他の色成分と異なる色成分を検出した。そして当該色成分の動きベクトルを、他の色成分の動きベクトルの平均ベクトルや、ベクトル間距離が最小となる色成分の動きベクトル、又は画面間差分値が最小となる色成分の動きベクトルに補正した。また、第2の実施例では、色成分の動きベクトルのうち、一つを基準ベクトルと決定し、それと他の動きベクトルとの距離に従って補正対象となる色成分を決定した。
図19は、本発明の第3の実施例に係わる動画像符号化装置をビデオカメラ等の撮像装置に適用したときの動画像符号化システムの構成を示すブロックである。
以下、本発明の第3の実施例の参照画像番号比較動作について、図20のフローチャートを用いて説明する。当該動作は、本実施例に係わる動画像符号化システムの参照画像番号取得部1901、および参照画像番号比較部1902にて実行する。
次に、本発明の第3の実施例の参照画像番号補正動作について、図21のフローチャートを用いて説明する。
続いて、本実施例による上記動作例を、図22および図23を用いて説明する。
第3の実施例では、色成分毎の参照画像番号を比較し、他と参照画像番号と異なる色成分があった場合に、当該参照画像番号を適切な参照画像番号に補正し、対応する動きベクトルも補正した。この時、動きベクトルの補正は、補正前後の参照画像番号について、時間方向の前後関係および時間的な距離に基づく比例関係から導出される値を適用する構成であった。
図24には、本発明の第4の実施例に係わる動画像符号化装置をビデオカメラ等の撮像装置に適用したときの動画像符号化システムの構成を示すブロックである。本実施例のシステムは、第1および第3の実施例で示したシステム構成の要素すべてから構成される。
以下、本発明の第4の実施例の参照画像番号補正動作について、図25のフローチャートを用いて説明する。
以上が、本発明の第4の実施例における参照画像番号補正動作である。
上記本実施例の動作例を、図26を用いて説明する。
前述した本発明の実施形態における記録装置を構成する各手段、並びに記録方法の各工程は、コンピュータのRAMやROMなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び前記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は本発明に含まれる。
Claims (8)
- 複数の色成分から構成される動画像を色成分ごとに独立して動き予測符号化する動画像符号化装置において、
前記動画像を構成する前記複数の色成分を取得する色成分取得手段と、
前記取得した各色成分の符号化画像を予測符号化するための少なくとも一つの動きベクトルを生成する生成手段と、
前記生成された各色成分の動きベクトル間の距離のいずれかが予め定めた所定値以上である場合に、ベクトル間の距離が最小である色成分以外の色成分の動きベクトルを補正対象として決定し、前記決定された色成分の動きベクトルを他の色成分の動きベクトルの平均ベクトルに補正する補正手段と、
前記補正された動きベクトルを符号化パラメタとして取得し、前記取得した符号化パラメタを用いてインター符号化に用いる参照画像データを生成する符号化手段と
を備えることを特徴とする動画像符号化装置。 - 複数の色成分から構成される動画像を色成分ごとに独立して動き予測符号化する動画像符号化装置において、
前記動画像を構成する前記複数の色成分を取得する色成分取得手段と、
前記取得した各色成分の符号化画像を予測符号化するための少なくとも一つの動きベクトルを生成する生成手段と、
前記生成された各色成分の動きベクトル間の距離のいずれかが予め定めた所定値以上である場合に、ベクトル間の距離が最小である色成分以外の色成分の動きベクトルを補正対象として決定し、前記決定された色成分の動きベクトルを、他の色成分の動きベクトルのうち、前記補正対象と決定された色成分の動きベクトルとの距離が最小である他の色成分の動きベクトルに補正する補正手段と、
前記補正された動きベクトルを符号化パラメタとして取得し、前記取得した符号化パラメタを用いてインター符号化に用いる参照画像データを生成する符号化手段と
を備えることを特徴とする動画像符号化装置。 - 複数の色成分から構成される動画像を色成分ごとに独立して動き予測符号化する動画像符号化装置において、
前記動画像を構成する前記複数の色成分を取得する色成分取得手段と、
前記取得した各色成分の符号化画像を予測符号化するための少なくとも一つの動きベクトルを生成する生成手段と、
前記生成された各色成分の動きベクトル間の距離のいずれかが予め定めた所定値以上である場合に、ベクトル間の距離が最小である色成分以外の色成分の動きベクトルを補正対象として決定し、前記決定された色成分の動きベクトルを、他の色成分の動きベクトルのうち、前記他の色成分の動きベクトルに係わる参照画像と前記符号化画像との画面間差分値が最小である動きベクトルに補正する補正手段と、
前記補正された動きベクトルを符号化パラメタとして取得し、前記取得した符号化パラメタを用いてインター符号化に用いる参照画像データを生成する符号化手段と
を備えることを特徴とする動画像符号化装置。 - 前記補正手段は、前記補正対象となる色成分の動きベクトルを補正した場合、前記補正対象の色成分の動きベクトルに係わる参照画像と前記符号化画像との画面間差分値と、前記補正対象の色成分の動きベクトルの代わりに前記他の色成分の対応する動きベクトルを用いたときの前記参照画像と前記符号化画像との画面間差分値を算出し、前記算出した画面間差分値の差が所定値以下の場合には、前記補正対象の色成分の補正した動きベクトルと前記他の色成分の動きベクトルを前記符号化パラメタとして取得し、前記所定値より大きい場合には、前記補正対象の色成分の補正前の動きベクトルと前記他の色成分の動きベクトルを前記符号化パラメタとして取得することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の動画像符号化装置。
- 複数の色成分から構成される動画像を色成分ごとに独立して動き予測符号化する動画像符号化装置において、
前記動画像を構成する前記複数の色成分を取得する色成分取得ステップと、
前記取得した各色成分の符号化画像を予測符号化するための少なくとも一つの動きベクトルを生成する生成ステップと、
前記生成された各色成分の動きベクトル間の距離のいずれかが予め定めた所定値以上である場合に、ベクトル間の距離が最小である色成分以外の色成分の動きベクトルを補正対象として決定し、前記決定された色成分の動きベクトルを他の色成分の動きベクトルの平均ベクトルに補正する補正ステップと、
前記補正された動きベクトルを符号化パラメタとして取得し、前記取得した符号化パラメタを用いてインター符号化に用いる参照画像データを生成する符号化ステップと
を有することを特徴とする動画像符号化方法。 - 複数の色成分から構成される動画像を色成分ごとに独立して動き予測符号化する動画像符号化装置において、
前記動画像を構成する前記複数の色成分を取得する色成分取得ステップと、
前記取得した各色成分の符号化画像を予測符号化するための少なくとも一つの動きベクトルを生成する生成ステップと、
前記生成された各色成分の動きベクトル間の距離のいずれかが予め定めた所定値以上である場合に、ベクトル間の距離が最小である色成分以外の色成分の動きベクトルを補正対象として決定し、前記決定された色成分の動きベクトルを、他の色成分の動きベクトルのうち、前記補正対象と決定された色成分の動きベクトルとの距離が最小である他の色成分の動きベクトルに補正する補正ステップと、
前記補正された動きベクトルを符号化パラメタとして取得し、前記取得した符号化パラメタを用いてインター符号化に用いる参照画像データを生成する符号化ステップと
を有することを特徴とする動画像符号化方法。 - 複数の色成分から構成される動画像を色成分ごとに独立して動き予測符号化する動画像符号化装置において、
前記動画像を構成する前記複数の色成分を取得する色成分取得ステップと、
前記取得した各色成分の符号化画像を予測符号化するための少なくとも一つの動きベクトルを生成する生成ステップと、
前記生成された各色成分の動きベクトル間の距離のいずれかが予め定めた所定値以上である場合に、ベクトル間の距離が最小である色成分以外の色成分の動きベクトルを補正対象として決定し、前記決定された色成分の動きベクトルを、他の色成分の動きベクトルのうち、前記他の色成分の動きベクトルに係わる参照画像と前記符号化画像との画面間差分値が最小である動きベクトルに補正する補正ステップと、
前記補正された動きベクトルを符号化パラメタとして取得し、前記取得した符号化パラメタを用いてインター符号化に用いる参照画像データを生成する符号化ステップと
を有することを特徴とする動画像符号化方法。 - コンピュータを請求項1乃至4のいずれか一項に記載の動画像符号化装置の各手段として機能させるプログラム。
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