JP7059410B2 - 画像符号化装置、画像復号装置、及びプログラム - Google Patents
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Description
図1は、実施形態に係る画像符号化装置1の構成を示す図である。図1に示すように、画像符号化装置1は、ブロック分割部100と、減算部(算出部)101と、変換部102aと、量子化部102bと、エントロピー符号化部103と、逆量子化部104aと、逆変換部104bと、合成部105と、イントラ予測部106と、ループフィルタ107と、フレームメモリ108と、動き補償予測部109と、切替部110と、評価部111と、決定部112とを備える。
図2は、実施形態に係る画像復号装置2の構成を示す図である。図2に示すように、画像復号装置2は、エントロピー復号部200と、逆量子化部201aと、逆変換部201bと、合成部202と、イントラ予測部203と、ループフィルタ204と、フレームメモリ205と、動き補償予測部206と、切替部207と、評価部208と、特定部209とを備える。
図3は、動き補償予測の一例を示す図である。図4は、動き補償予測により生成される予測画像の一例を示す図である。動き補償予測のシンプルな例として、HEVCで用いられている双予測、特に前方向と後方向予測(両方向予測)を用いる場合について説明する。
画像符号化装置1において、評価部111は、複数の参照画像間の類似度を画素単位で算出することにより、予測画像の予測精度を画素単位で評価する。同様に、画像復号装置2において、評価部208は、複数の参照画像間の類似度を画素単位で算出することにより、予測画像の予測精度を画素単位で評価する。
max#map = max (map [i,j]) ・・・(3)
map [i,j] = map [i,j] >> shift ・・・(4)
確度マップ[i,j] = 1 - (map[i,j]/max#map)
により算出可能である。以下、本発明の実施形態について誤差マップを用いて説明するが、上述の確度マップを用いて予測精度を推定するよう構成してもよい。
画像符号化装置1において、決定部112は、評価部111による評価の結果に基づいて、部分的変換ブロックの中心位置と、この中心位置を基準とした部分的変換ブロックのサイズとを決定する。図6は、決定部112の動作の一例を示す図である。
図7は、実施形態に係る画像符号化装置1における動作フロー例を示す図である。
図8は、実施形態に係る画像復号装置2における動作フロー例を示す図である。
実施形態に係る画像符号化装置1は、複数の参照画像を用いて予測を行うことにより、対象画像ブロックに対応する予測画像を生成する動き補償予測部109と、これら複数の参照画像間の類似度を画素単位で評価する評価部111と、対象画像ブロックと予測画像との間の画素単位での差分を示す予測残差を算出する減算部101と、評価部111による評価の結果に基づいて、予測残差のうち直交変換及び量子化を適用する部分的変換ブロックを決定する決定部112と、予測残差における部分的変換ブロックに限定して直交変換及び量子化を行う変換・量子化部102と、を備える。
上述した実施形態において、1つの対象画像ブロックに対して1つの部分的変換ブロックを決定する一例を説明した。しかしながら、1つの対象画像ブロックに対して複数の部分的変換ブロックを決定してもよい。
画像符号化装置1の動き補償予測部109及び画像復号装置2の動き補償予測部208は、対象画像ブロック(CU)を複数の小ブロックに分割し、小ブロックごとに異なる動きベクトルを適用可能とし、小ブロックごとに片方向予測、双予測を切り替え可能であってもよい。かかる場合、片方向予測及び双方向予測の両方を用いて予測画像を生成するCUに対しては、画像符号化装置1の評価部111及び画像復号装置2の評価部208が誤差マップを算出しないものとしてもよい。一方、全ての小ブロックについて双予測により予測画像を生成している場合には、画像符号化装置1の評価部111及び画像復号装置2の評価部208は、誤差マップを生成する。
画像符号化装置1の決定部112は、以下に示す方法で部分的変換ブロックを決定してもよい。
モード2:部分的変換ブロックの垂直方向サイズ及び水平方向サイズをそれぞれCUサイズの2分の1とするモード
モード3:部分的変換ブロックの垂直方向サイズをCUサイズと等しくし、部分的変換ブロックの水平方向サイズをCUサイズの2分の1とするモード
モード4:部分的変換ブロックの垂直方向サイズをCUサイズの2分の1とし、部分的変換ブロックの水平方向サイズをCUサイズと等しくするモード
ここでは、モード1以外のモードが決定され、部分的変換ブロックを設定すると仮定して説明を進める。なお、決定部112は、中心位置(gx,gy)を中心とした部分的変換ブロックがCU境界を越えないように設定する。
上述した各実施形態において、動き補償予測としてインター予測を主として説明した。インター予測においては、現フレームと異なるフレーム内の参照画像が現フレームの対象画像ブロックの予測に用いられる。しかしながら、動き補償予測としてイントラブロックコピーと呼ばれる技術も適用することが可能である。イントラブロックコピーにおいては、現フレームと同じフレーム内の参照画像が現フレームの対象画像ブロックの予測に用いられる。
Claims (6)
- 入力画像を分割して得られたブロック単位の対象画像を符号化する画像符号化装置であって、
インター予測を行うことにより、前記対象画像のブロックに対応する予測画像のブロックを生成する予測部と、
前記対象画像のブロックと前記予測画像のブロックとの間の画素単位での差分を示す予測残差を算出する算出部と、
変換及び量子化を適用する前記予測残差の一部の領域を決定する決定部と、
前記予測残差における前記一部の領域に限定して変換及び量子化を行う変換・量子化部と、
前記変換・量子化部により得られた量子化変換係数を符号化するとともに、前記一部の領域に関する複数のモードから選択したモードを示す情報をストリーム出力するエントロピー符号化部と、を備え、
前記複数のモードは、
前記一部の領域の垂直方向サイズを前記ブロックのサイズと等しくしつつ前記一部の領域の水平方向サイズを前記ブロックのサイズよりも小さくするモードと、
前記一部の領域の垂直方向サイズを前記ブロックのサイズよりも小さくしつつ前記一部の領域の水平方向サイズを前記ブロックのサイズと等しくするモードと、を含む、画像符号化装置。 - 入力画像を分割して得られたブロック単位の対象画像を符号化する画像符号化装置であって、
複数の参照画像を用いて予測を行うことにより、前記対象画像に対応する予測画像を生成する予測部と、
前記複数の参照画像間の類似度を画素単位で評価する評価部と、
前記対象画像と前記予測画像との間の画素単位での差分を示す予測残差を算出する算出部と、
前記評価部による評価の結果に基づいて、変換及び量子化を適用する前記予測残差の一部の領域を決定する決定部と、
前記予測残差における前記一部の領域に限定して変換及び量子化を行う変換・量子化部と、を備える、画像符号化装置。 - 符号化ビットストリームからブロック単位の対象画像を復号する画像復号装置であって、
インター予測を行うことにより、前記対象画像のブロックに対応する予測画像のブロックを生成する予測部と、
前記符号化ビットストリームを復号し、画像符号化装置が予測残差のブロックの一部の領域に限定して変換及び量子化を行って得られた量子化変換係数を取得するエントロピー復号部と、
前記一部の領域を特定する特定部と、を備え、
前記エントロピー復号部は、前記一部の領域に関する複数のモードから選択したモードを示す情報 を取得し、
前記複数のモードは、
前記一部の領域の垂直方向サイズを前記ブロックのサイズと等しくしつつ前記一部の領域の水平方向サイズを前記ブロックのサイズよりも小さくするモードと、
前記一部の領域の垂直方向サイズを前記ブロックのサイズよりも小さくしつつ前記一部の領域の水平方向サイズを前記ブロックのサイズと等しくするモードと、を含む、画像復号装置。 - 符号化ビットストリームからブロック単位の対象画像を復号する画像復号装置であって、
複数の参照画像を用いて予測を行うことにより、前記対象画像に対応する予測画像を生成する予測部と、
前記複数の参照画像間の類似度を画素単位で評価する評価部と、
前記符号化ビットストリームを復号し、画像符号化装置において変換及び量子化が適用された一部の領域に対応する量子化変換係数を取得するエントロピー復号部と、
前記評価部による評価の結果に基づいて前記一部の領域を特定する特定部と、を備える、画像復号装置。 - コンピュータを請求項1又は2に記載の画像符号化装置として機能させるためのプログラム。
- コンピュータを請求項3又は4に記載の画像復号装置として機能させるためのプログラム。
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