JP6791158B2 - 動画像符号化装置、動画像符号化方法、およびプログラム - Google Patents
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Description
本例では、どのパターンのTUにも、変換処理等が実行されなくてもよいTUが存在する可能性がある。
[構成]
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る変換処理部の構成例を示すブロック図である。なお、H.265のTUサイズパターンは4x4、8x8、16x16、および32x32の4種類であるが、本実施形態のTUサイズパターンはN種類であるとする。また、図1以降のブロック図に示される矢印は、情報の流れの一例を示し、情報の流れを限定することを意図しない。
すなわち、画面が32x32ブロックの各領域に分割された場合、リスト作成部3300は、画面内の各32x32ブロックを並列に処理できる。
リスト格納部3330は、全ての実行TU情報が書き込まれたリストを、実行TUリストとして出力する。実行TUリストは、変換量子化部3101〜310Nに入力される。
以下、本実施形態の変換処理部3000の動作を図4を参照して説明する。図4は、第1の実施形態の変換処理部3000により実行される変換・量子化処理を示すフローチャートである。
なお、上記の通り、領域は、並列にリスト作成処理が実行されるように割り当てられた、分割された残差画像の領域である。ステップS111の処理が領域ごとに独立した処理であるため、カウント部3310は、並列処理を効率的に実行できる。
よって、アドレス計算部3320は、実行対象のTUの実行TU情報のみが詰められた形式のリストが作成されるようなアドレスを、並列処理で効率的に計算できる。
次に、本実施形態による効果を説明する。本実施形態のリスト作成部3300は、同じTUサイズのデータが格納されたリストをTUサイズごとに作成する。作成されたリストを用いることで、変換・量子化部3101〜310Nおよび逆変換・逆量子化部3201〜320Nは、gatherやscatterなどの画像データに対する操作を経ずに、同一サイズの複数のTUに関する処理をまとめて実行できる。すなわち、変換・量子化処理および逆変換・逆量子化処理が、効率よく並列に実施される。
そのため、リストの作成に要する一時領域は、図28に示すgather部3900が要する少なくとも画像全体を記憶可能な一時領域よりも小さい。
[構成]
次に、本発明の第2の実施形態を、図面を参照して説明する。図6は、本発明の第2の実施形態に係る変換処理部3000の構成例を示すブロック図である。なお、H.265のTUサイズパターンは4x4、8x8、16x16、および32x32の4種類であるが、本実施形態のTUサイズパターンはN種類であるとする。
以下、本実施形態の変換処理部3000の動作を図7を参照して説明する。図7は、第2の実施形態の変換処理部3000により実行される変換・量子化処理を示すフローチャートである。
次に、本実施形態による効果を説明する。本実施形態の実行チェック部3401〜340Nは、入力された変換係数に対して、逆変換・逆量子化処理の実行対象であるか否かを判定する。実行チェック部3401〜340Nが追加されることによって、逆変換逆量子化処理の実行が不要な変換係数がある場合、逆変換・逆量子化処理に係る演算量が削減される。
[構成]
次に、本発明の第3の実施形態を、図面を参照して説明する。図8は、本発明の第3の実施形態に係る変換処理部3000の構成例を示すブロック図である。なお、H.265のTUサイズパターンは4x4、8x8、16x16、および32x32の4種類であるが、本実施形態のTUサイズパターンはN種類であるとする。
以下、本実施形態の変換処理部3000の動作を図9を参照して説明する。図9は、第3の実施形態の変換処理部3000により実行される変換・量子化処理を示すフローチャートである。
また、変換・量子化部3101は、リスト作成部3300で作成された実行TUリスト内の、TUサイズパターン1に関するリスト1と残差画像との入力を受け付け、TUサイズパターン1に関するTUのみに対して変換・量子化処理をまとめて実行する。
次に、本実施形態による効果を説明する。本実施形態のリスト作成部3500は、逆変換・逆量子化処理が実行される前に実行TUリストを作成し直す。よって、逆変換・逆量子化部3201〜320Nは、逆変換・逆量子化に要するスレッドを削減できる。その理由は、以下の通りである。
[構成]
次に、本発明の第4の実施形態を、図面を参照して説明する。図10は、本発明の第4の実施形態に係る変換処理部3000の構成例を示すブロック図である。なお、H.265のTUサイズパターンは4x4、8x8、16x16、および32x32の4種類であるが、本実施形態のTUサイズパターンはN種類であるとする。
以下、本実施形態の変換処理部3000の動作を図15を参照して説明する。図15は、第4の実施形態の変換処理部3000により実行される変換・量子化処理を示すフローチャートである。
次に、本実施形態による効果を説明する。本実施形態のリスト更新部3600は、逆変換・逆量子化処理が実行される前に実行TUリストを簡易的に更新する。本実施形態のリスト更新処理に係る演算量は、例えば第3の実施形態のように部分和をとることによって実行TUリストを作成し直す場合の演算量よりも少ない。よって、本実施形態の変換処理部3000は、逆変換・逆量子化処理に要するスレッドをより少ない演算量で削減できる。
[構成]
次に、本発明の第5の実施形態を、図面を参照して説明する。図17は、本発明の第5の実施形態に係る変換処理部3000の構成例を示すブロック図である。なお、H.265のTUサイズパターンは4x4、8x8、16x16、および32x32の4種類であるが、本実施形態のTUサイズパターンはN種類であるとする。
エントリ作成部3720は、作成されたエントリを実行TUリストに格納する。
以下、本実施形態の変換処理部3000の動作を図19を参照して説明する。図19は、第5の実施形態の変換処理部3000により実行される変換・量子化処理を示すフローチャートである。
N種類のTUサイズパターンそれぞれに対して処理が実行された後、変換処理部3000は、変換・量子化処理を終了する。
すなわち、図20に示すステップS521〜S522の処理は、図19に示すステップS501の処理に相当する。
次に、本実施形態による効果を説明する。本実施形態のリスト初期化部3700は、実行TUリストを簡易的に作成し、リスト更新部3800が実行TUリストを更新する。本実施形態のリスト初期化処理およびリスト更新処理に係る演算量は、例えば部分和をとることによって実行TUリストを最初から作成する場合のリスト作成処理に係る演算量よりも少ない。よって、本実施形態の変換処理部3000は、変換・量子化に要するスレッドをより少ない演算量で削減できる。
[構成]
一般に、GPUのようなCPUに付随したアクセラレータを使用する場合、CPUとGPUの間におけるバスを介したデータ転送が必須となるため、このデータ転送において発生する転送時間が大きなボトルネックとなる傾向がある。例えば、一般的に用いられるバス通信規格であるPCI(Peripheral Component Interconnect) Expressにおけるデータ転送速度は、CPUやGPU内部のメモリへのデータ転送速度に対して1〜2桁低速である。
尚、前述の通り、変換量子化後には、非有意なTU、すなわち変換係数が“0”でないTUが多数発生するので、圧縮処理は、有意なTUのみに対して実行されればよい。この場合、符号化部は、符号化の際にはフレーム内のTUサイズ情報とCBFとを用いることで各TUの位置を特定できる。あるいは、より簡単にTUの位置を計算するために、圧縮データに対応するTUの位置情報が付加されても良い。
以下、本実施形態の変換処理部3000の動作について図32を参照して説明する。図32は、第6の実施形態の変換処理部3000により実行される変換量子化処理とデータ圧縮処理を示すフローチャートである。
図33は、拡張リスト作成部4100により実行される拡張リスト作成処理を示すフローチャートである。すなわち、図33に示すステップS621〜S624の処理は、図32に示すステップS601の処理に相当する。
次に、本実施の形態の効果について説明する。
本発明の実施の形態は、上述した実施形態に限定されず、当業者に理解され得る変形を含み得る。例えば、本発明の実施の形態は、上述した各実施形態の一部または全部を適宜に組み合わせた形態であってもよい。また、本発明の実施形態の一部または全部は、以下の付記のように記載され得るが、これらに限定されない。
画像における複数の画像ブロックの各々の位置を画像ブロックのサイズごとに示す位置情報を作成する作成部と、
作成された前記位置情報が示す位置における所定のサイズの画像ブロックに対する変換処理を行う画像処理部とを備える
ことを特徴とする動画像符号化装置。
前記作成部は、変換処理および量子化処理の対象である画像ブロックの位置を示す位置情報を作成し、
前記画像処理部は、前記位置情報を参照して所定のサイズの画像ブロックに対する変換処理および量子化処理を行う変換量子化部と、前記変換量子化部の処理結果に対して逆量子化処理および逆変換処理を行う逆変換逆量子化部とを含む
付記1記載の動画像符号化装置。
前記逆変換逆量子化部は、0以外の処理結果に対して逆量子化処理および逆変換処理を行う
付記2記載の動画像符号化装置。
前記画像処理部は、前記変換量子化部の処理結果を用いて逆量子化処理および逆変換処理の対象である画像ブロックの位置を画像ブロックのサイズごとに示す第2位置情報を作成する第2作成部を含み、
前記逆変換逆量子化部は、前記第2位置情報を参照して逆量子化処理および逆変換処理の対象である画像ブロックに対応する前記変換量子化部の処理結果に対して逆量子化処理および逆変換処理を行う
付記2または付記3記載の動画像符号化装置。
前記画像処理部は、前記変換量子化部の処理結果を用いて逆量子化処理および逆変換処理の対象である画像ブロックの位置を示す情報が連続して含まれている第3位置情報を、前記作成部が作成した位置情報を更新することによって作成する第3作成部を含み、
前記逆変換逆量子化部は、前記第3位置情報を参照して逆量子化処理および逆変換処理の対象である画像ブロックに対応する前記変換量子化部の処理結果に対して所定の単位ごとに逆量子化処理および逆変換処理を行う
付記2または付記3記載の動画像符号化装置。
前記作成部は、変換処理および量子化処理の対象である画像ブロックの位置を示す情報が連続して含まれている位置情報を作成し、
前記画像処理部は、前記位置情報を参照して所定のサイズの画像ブロックに対する変換処理および量子化処理を所定の単位ごとに行う変換量子化部と、前記変換量子化部の処理結果に対して逆量子化処理および逆変換処理を行う逆変換逆量子化部とを含む
付記1記載の動画像符号化装置。
前記作成部は、前記位置情報と、前記位置情報と前記画像ブロックの圧縮順が格納されるデータとの対応関係を示す対応情報とを作成し、
前記変換処理の結果に基づいて前記データを一括して更新する更新部と、
更新された前記データを用いて、画像ブロックをサイズごとに圧縮するデータ圧縮部とを更に備える 付記1〜6のいずれかに記載の動画像符号化装置。
画像における複数の画像ブロックの各々の位置を画像ブロックのサイズごとに示す位置情報を作成し、
作成された前記位置情報が示す位置における所定のサイズの画像ブロックに対する変換処理を行う
ことを特徴とする動画像符号化方法。
変換処理および量子化処理の対象である画像ブロックの位置を示す位置情報を作成し、 前記位置情報を参照して所定のサイズの画像ブロックに対する変換処理および量子化処理を行い、
前記変換処理および量子化処理の処理結果に対して逆量子化処理および逆変換処理を行う
付記8記載の動画像符号化方法。
コンピュータに、
画像における複数の画像ブロックの各々の位置を画像ブロックのサイズごとに示す位置情報を作成する作成処理、および
前記位置情報が示す位置における所定のサイズの画像ブロックに対する変換処理
を実行させるための動画像符号化プログラム。
コンピュータに、
前記変換処理および量子化処理の対象である画像ブロックの位置を示す位置情報を作成する作成処理、
前記位置情報を参照して所定のサイズの画像ブロックに対する変換処理および量子化処理を行う変換量子化処理、および
前記変換量子化処理の処理結果に対して逆量子化処理および逆変換処理を行う逆変換逆量子化処理を実行させる
付記10記載の動画像符号化プログラム。
11 作成部
12 画像処理部
1000 イントラ予測部
1001 プロセッサ
1002 プログラムメモリ
1003、1004 記憶媒体
2000 インター予測部
3000 変換処理部
3100〜310N 変換・量子化部
3200〜320N 逆変換・逆量子化部
3300 リスト作成部
3310 カウント部
3320 アドレス計算部
3330 リスト格納部
3401〜340N、4201〜420N 実行チェック部
3500 リスト作成部
3600 リスト更新部
3610、3710 TU実行チェック部
3620 リスト移動部
3700 リスト初期化部
3720 エントリ作成部
3800 リスト更新部
3900 gather部
3910、3920 scatter部
4000 エントロピー符号化部
4100 拡張リスト作成部
4300 中間データ更新部
4401〜440N データ圧縮部
5000 減算器
6000 加算器
7000、8000 マルチプレクサ
Claims (10)
- 画像における複数の画像ブロックの各々の位置を画像ブロックのサイズごとに示す位置情報を作成する作成手段と、
作成された前記位置情報が示す位置における所定のサイズの画像ブロックに対する変換処理を行う画像処理手段とを備え、
前記作成手段は、変換処理および量子化処理の対象である画像ブロックの位置を示す第1位置情報を作成し、
前記画像処理手段は、前記第1位置情報を参照して所定のサイズの画像ブロックに対する変換処理および量子化処理を行う変換量子化手段と、前記変換量子化手段の処理結果に対して逆量子化処理および逆変換処理を行う逆変換逆量子化手段とを含み、
前記画像処理手段は、前記変換量子化手段の処理結果を用いて逆量子化処理および逆変換処理の対象である画像ブロックの位置を画像ブロックのサイズごとに示す第2位置情報を作成する第2作成手段を含み、
前記逆変換逆量子化手段は、前記第2位置情報を参照して逆量子化処理および逆変換処理の対象である画像ブロックに対応する前記変換量子化手段の処理結果に対して逆量子化処理および逆変換処理を行う
ことを特徴とする動画像符号化装置。 - 画像における複数の画像ブロックの各々の位置を画像ブロックのサイズごとに示す位置情報を作成する作成手段と、
作成された前記位置情報が示す位置における所定のサイズの画像ブロックに対する変換処理を行う画像処理手段とを備え、
前記作成手段は、変換処理および量子化処理の対象である画像ブロックの位置を示す第1位置情報を作成し、
前記画像処理手段は、前記第1位置情報を参照して所定のサイズの画像ブロックに対する変換処理および量子化処理を行う変換量子化手段と、前記変換量子化手段の処理結果に対して逆量子化処理および逆変換処理を行う逆変換逆量子化手段とを含み、
前記画像処理手段は、前記変換量子化手段の処理結果を用いて逆量子化処理および逆変換処理の対象である画像ブロックの位置を示す情報が連続して含まれている第3位置情報を、前記作成手段が作成した第1位置情報を更新することによって作成する第3作成手段を含み、
前記逆変換逆量子化手段は、前記第3位置情報を参照して逆量子化処理および逆変換処理の対象である画像ブロックに対応する前記変換量子化手段の処理結果に対して所定の単位ごとに逆量子化処理および逆変換処理を行う
ことを特徴とする動画像符号化装置。 - 前記逆変換逆量子化手段は、0以外の処理結果に対して逆量子化処理および逆変換処理を行う
請求項1または2記載の動画像符号化装置。 - 前記作成手段は、変換処理および量子化処理の対象である画像ブロックの位置を示す情報が連続して含まれている位置情報を作成し、
前記画像処理手段は、前記位置情報を参照して所定のサイズの画像ブロックに対する変換処理および量子化処理を所定の単位ごとに行う変換量子化手段と、前記変換量子化手段の処理結果に対して逆量子化処理および逆変換処理を行う逆変換逆量子化手段とを含む
請求項1または2記載の動画像符号化装置。 - 画像における複数の画像ブロックの各々の位置を画像ブロックのサイズごとに示す位置情報を作成する作成手段と、
作成された前記位置情報が示す位置における所定のサイズの画像ブロックに対する変換処理を行う画像処理手段とを備え、
前記作成手段は、前記位置情報と、前記位置情報と前記画像ブロックの圧縮順が格納されるデータとの対応関係を示す対応情報とを作成し、
前記変換処理の結果に基づいて前記データを一括して更新する更新手段と、
更新された前記データを用いて、前記画像ブロックを前記画像ブロックのサイズごとに圧縮するデータ圧縮手段とを更に備える
ことを特徴とする動画像符号化装置。 - 画像における複数の画像ブロックの各々の位置を画像ブロックのサイズごとに示す位置情報を作成し、
作成された前記位置情報が示す位置における所定のサイズの画像ブロックに対する変換処理を行い、
変換処理および量子化処理の対象である画像ブロックの位置を示す第1位置情報を作成し、
前記第1位置情報を参照して所定のサイズの画像ブロックに対する変換処理および量子化処理を行い、
前記変換処理および前記量子化処理の処理結果を用いて逆量子化処理および逆変換処理の対象である画像ブロックの位置を画像ブロックのサイズごとに示す第2位置情報を作成し、
前記第2位置情報を参照して逆量子化処理および逆変換処理の対象である画像ブロックに対応する前記変換処理および前記量子化処理の処理結果に対して逆量子化処理および逆変換処理を行う
ことを特徴とする動画像符号化方法。 - 画像における複数の画像ブロックの各々の位置を画像ブロックのサイズごとに示す位置情報を作成し、
作成された前記位置情報が示す位置における所定のサイズの画像ブロックに対する変換処理を行い、
変換処理および量子化処理の対象である画像ブロックの位置を示す第1位置情報を作成し、
前記第1位置情報を参照して所定のサイズの画像ブロックに対する変換処理および量子化処理を行い、
前記変換処理および前記量子化処理の処理結果を用いて逆量子化処理および逆変換処理の対象である画像ブロックの位置を示す情報が連続して含まれている第3位置情報を、前記第1位置情報を更新することによって作成し、
前記第3位置情報を参照して逆量子化処理および逆変換処理の対象である画像ブロックに対応する前記変換処理および前記量子化処理の処理結果に対して所定の単位ごとに逆量子化処理および逆変換処理を行う
ことを特徴とする動画像符号化方法。 - 画像における複数の画像ブロックの各々の位置を画像ブロックのサイズごとに示す位置情報を作成し、
作成された前記位置情報が示す位置における所定のサイズの画像ブロックに対する変換処理を行い、
前記位置情報と、前記位置情報と前記画像ブロックの圧縮順が格納されるデータとの対応関係を示す対応情報とを作成し、
前記変換処理の結果に基づいて前記データを一括して更新し、
更新された前記データを用いて、前記画像ブロックを前記画像ブロックのサイズごとに圧縮する
ことを特徴とする動画像符号化方法。 - コンピュータに、
画像における複数の画像ブロックの各々の位置を画像ブロックのサイズごとに示す位置情報を作成する作成処理、および
前記位置情報が示す位置における所定のサイズの画像ブロックに対する変換処理と、
変換処理および量子化処理の対象である画像ブロックの位置を示す第1位置情報を作成し、
前記第1位置情報を参照して所定のサイズの画像ブロックに対する変換処理および量子化処理を行い、
前記変換処理および前記量子化処理の処理結果を用いて逆量子化処理および逆変換処理の対象である画像ブロックの位置を画像ブロックのサイズごとに示す第2位置情報を作成し、
前記第2位置情報を参照して逆量子化処理および逆変換処理の対象である画像ブロックに対応する前記変換処理および前記量子化処理の処理結果に対して逆量子化処理および逆変換処理と
を実行させるためのプログラム。 - コンピュータに、
画像における複数の画像ブロックの各々の位置を画像ブロックのサイズごとに示す位置情報を作成する作成処理、および
前記位置情報が示す位置における所定のサイズの画像ブロックに対する変換処理と、
変換処理および量子化処理の対象である画像ブロックの位置を示す第1位置情報を作成し、
前記第1位置情報を参照して所定のサイズの画像ブロックに対する変換処理および量子化処理を行い、
前記変換処理および前記量子化処理の処理結果を用いて逆量子化処理および逆変換処理の対象である画像ブロックの位置を示す情報が連続して含まれている第3位置情報を、前記第1位置情報を更新することによって作成し、
前記第3位置情報を参照して逆量子化処理および逆変換処理の対象である画像ブロックに対応する前記変換処理および前記量子化処理の処理結果に対して所定の単位ごとに逆量子化処理および逆変換処理と
を実行させるためのプログラム。
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