JP6391500B2 - 画像符号化装置、画像符号化方法および符号化データの製造方法 - Google Patents
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Description
実施の形態1.
図1を用いて、本発明の実施の形態1の符号化装置(復号装置)の特徴となる部分について説明する。同図では、符号化時の動きベクトル探索を、フレーム水平サイズをw、分割領域の垂直方向ライン数をhとした w*h の領域を所定の画面分割単位として実行する例を示す。w*hの領域が有意な画像データとして参照画像をアクセスできる領域(以下、有意参照画像領域)であるとする。この際、予測画像の良さを最大限にするように動きベクトル探索を行うことを考えると、理想的には同図(a)のように、予測画像の一部が有意参照画像領域の外部を指す場合も許容することが望ましい。しかし、このような有意参照画像領域外のデータは、動きベクトル探索を行う回路にとっては存在しないため、実際には、同図(b)のように、動きベクトル探索の範囲を強制的に狭めて、有意参照画像領域にアクセスを完結させるような動きベクトルを見つける必要がある。
以下に実施の形態1における画像符号化装置および画像復号装置について説明する。
また、図3に図2の画像符号化装置のピクチャレベルの処理フローを示す。以下、これらの図を用いて、本実施の形態1の画像符号化装置の動作を説明する。図2に示す画像符号化装置は、まず、符号化制御部3において、符号化対象となるピクチャ(カレントピクチャ)の符号化に用いる最大符号化ブロックのサイズと、最大符号化ブロックを階層分割する階層数の上限を決定する(図3のステップS1)。最大符号化ブロックのサイズの決め方としては、例えば入力映像信号1の解像度に応じてすべてのピクチャに対して同じサイズに定めてもよいし、入力映像信号1の局所的な動きの複雑さの違いをパラメータとして定量化して、動きの激しいピクチャでは小さいサイズ、動きが少ないピクチャでは大きいサイズ、のように定めてもよい。分割階層数上限は例えば入力映像信号1の動きが激しい場合は階層数を深くしてより細かい動きが検出できるように設定し、動きが少ない場合は階層数を抑えるように設定するなどの方法がある。
以降、符号化ブロックサイズ4は、符号化ブロック5の輝度成分におけるサイズ(Ln, Mn)と定義する。4分木分割を行うため、常に(Ln+1, Mn+1) = (Ln/2, Mn/2)が成り立つ。なお、RGB信号など、すべての色成分が同一サンプル数をもつカラー映像信号(4:4:4フォーマット)では、すべての色成分のサイズが(Ln, Mn)になるが、4:2:0フォーマットを扱う場合、対応する色差成分の符号化ブロックサイズは(Ln/2, Mn/2)である。以降、第n階層の符号化ブロック5をBnとし、Bnで選択しうる符号化モード7をm(Bn)と記す。複数の色成分からなるカラー映像信号の場合、符号化モードm(Bn)7は各色成分ごとにそれぞれ個別のモードを用いるように構成されてもよいが、以降、特に断らない限り、YUV信号、4:2:0フォーマットの符号化ブロックの輝度成分に対する符号化モードのことを指すものとして説明を行うが、本発明は任意の映像フォーマット、色成分、符号化モードに適用できる。
インター予測画像の生成に用いられたインター予測パラメータには、
・符号化ブロックBn内のパーティション分割を記述するモード情報
・各パーティションの動きベクトル
・動き補償予測フレームメモリ14内に複数の参照画像を含む構成の場合、いずれの参照画像を用いて予測を行うかを示す参照画像指示インデックス情報
・複数の動きベクトル予測値候補がある場合にいずれの動きベクトル予測値を選択して使用するかを示すインデックス情報
・複数の動き補償内挿フィルタがある場合にいずれのフィルタを選択して使用するかを示すインデックス情報
・当該パーティションの動きベクトルが複数の画素精度(半画素、1/4画素、1/8画素など)を示すことが可能な場合、いずれの画素精度を使用するかを示す選択情報
などの情報を含み、復号装置側でまったく同じインター予測画像を生成するために、可変長符号化部23によってビットストリームに多重化される。動き補償予測部9の詳細な処理内容は後述する。
出力先がイントラ予測用メモリの場合、続いて、ピクチャ中の全ての符号化ブロックを処理したかどうかを判定し、全符号化ブロックの処理が終了していなければ次の符号化ブロックへ以降して同様の符号化処理を繰り返す(図3のステップS12)。
当該ビットストリーム30を受け取った可変長復号部61は、決定された最大符号化ブロック単位に符号化モードに含まれる最大符号化ブロックの分割状態を復号する。復号された分割状態に基づき、階層的に符号化ブロックを特定する(図11のステップS23)。
一方、参照画像制限フラグ105がOFFの場合は、参照画像の使用範囲に特に制限はなく、動き情報生成部100で用いた方法と同一の手順で参照画像から予測画像を得る。なお、前述したようにインター予測画像生成部204で生成されるインター予測画像72は、符号化装置側で得られるインター予測画像17と等価なデータである必要があるが、参照画像制限フラグ105を導入することによって、符号化装置で動きベクトル探索処理がタイルなどの単位で並列処理されていても、符号化・復号時の予測画像のミスマッチを回避することができ、安定かつ高能率な符号化を行うことができる。
Claims (3)
- 動画像信号の各ピクチャを画面分割し、各分割画面を符号化ブロックに分割し、前記符号化ブロックのパーティションごとの動き補償予測に基づいて圧縮符号化を行う画像符号化装置において、
前記パーティションに対して選択された動きベクトルを用いて、前記パーティションの予測画像を生成する動き補償部と、
前記動きベクトルの情報を符号化する符号化部とを備え、
前記動き補償部は、前記分割画面に対し予め定められた画素だけ拡張した領域である有意参照画像領域を用いて前記動きベクトルを選択するか否かを国際標準映像符号化方式のAVC/H.264に規定されるレベルに応じて決定し、前記有意参照画像領域を用いる場合、前記有意参照画像領域の外の画素を含まないように前記動きベクトルを選択する画像符号化装置。 - 動画像信号の各ピクチャを画面分割し、各分割画面を符号化ブロックに分割し、前記符号化ブロックのパーティションごとの動き補償予測に基づいて圧縮符号化を行いビットストリームを生成する画像符号化方法において、
前記パーティションに対して選択された動きベクトルを用いて、前記パーティションの予測画像を生成する動き補償ステップと、
前記動きベクトルの情報を符号化する符号化ステップとを備え、
前記動き補償ステップは、前記分割画面に対し予め定められた画素だけ拡張した領域である有意参照画像領域を用いて前記動きベクトルを選択するか否かを国際標準映像符号化方式のAVC/H.264に規定されるレベルに応じて決定し、前記有意参照画像領域を用いる場合、前記有意参照画像領域の外の画素を含まないように前記動きベクトルを選択する画像符号化方法。 - 動画像信号の各ピクチャを画面分割し、各分割画面を符号化ブロックに分割し、前記符号化ブロックのパーティションごとの動き補償予測に基づいて圧縮符号化された符号化データの生成方法であって、
前記パーティションに対して選択された動きベクトルを用いて、前記パーティションの予測画像を生成する動き補償ステップと、
前記動きベクトルの情報を符号化する符号化ステップとを備え、
前記動き補償ステップは、前記分割画面に対し予め定められた画素だけ拡張した領域である有意参照画像領域を用いて前記動きベクトルを選択するか否かを国際標準映像符号化方式のAVC/H.264に規定されるレベルに応じて決定し、前記有意参照画像領域を用いる場合、前記有意参照画像領域の外の画素を含まないように前記動きベクトルを選択する符号化データの生成方法。
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