JP7361285B2 - 符号化方法および符号化装置 - Google Patents
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Description
本発明は画像のフィルタリングに関する。特に、本発明は、デブロッキングフィルタリングに関し、画像領域に対するデブロッキングフィルタリングを有効にするか無効にするかについての決定に関する。
現在、標準的な映像符号化アルゴリズムの大半はハイブリッド映像符号化に基づくものである。通常、ハイブリッド映像符号化方法は、所望の圧縮ゲインを達成するために、いくつかの異なる可逆圧縮方式と不可逆圧縮方式とを組み合わせたものである。ハイブリッド映像符号化は、ISO/IEC標準規格(MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4のようなMPEG-X標準規格)と同様に、ITU-T標準規格(H.261やH.263のようなH.26x標準規格)の基礎でもある。最新の映像符号化標準規格は、H.264/MPEG-4 Advanced Video Coding(AVC)と称されるものであり、これは、(ITU-TグループとISO/IEC MPEGグループとのジョイントチームである)ジョイントビデオチーム(JVT)による標準化活動の成果である。このコーデックは、HEVC(High-Efficiency Video Coding)という名称の下で、JCT-VC(Joint Collaborative Team on Video Coding)によってさらに開発が進められており、特に高解像度の映像符号化の効率改善を目的としている。
)の符号化対象ブロックと、対応する予測ブロックS^との差分を求める。その差分は、符号化対象ブロックの予測に用いられる。当該予測信号は、時間的予測または空間的予測180によって得られる。予測のタイプは、フレームごとまたはブロックごとに異なる可能性がある。時間的予測を用いて予測されたブロックおよび/またはフレームは「インター」符号化されたと称され、空間的予測を用いて予測されたブロックおよび/またはフレームは、「イントラ」符号化されたと称される。時間的予測を用いる予測信号は、メモリに格納されている、符号化済みの画像から導出する。空間的予測を用いる予測信号は、既に符号化・復号済みの、メモリに格納された隣接ブロックの境界画素値から導出される。入力信号と予測信号との差分eは、予測誤差または残差と呼ばれ、変換されて(110)係数となり、量子化される(120)。格納するデータ量をさらに削減し、かつ/または可逆的に送信するために、量子化係数にエントロピー符号化(190)を適用する。これは主に、可変長の符号語を有する符号を適用することによって達成される。この符号語の長さは、発生確率に基づいて選択される。
ータなどの予測に必要な情報を含む。空間領域における量子化予測誤差信号は、その後、加算器240により、動き補償予測またはフレーム内予測(280)から得られた予測信号に加算される。再構成画像s’は、デブロッキングフィルタ250、サンプル適応オフセット処理部255、および、適応ループフィルタ260を介して送られてもよく、その結果得られる復号信号は、メモリ270に格納され、後続ブロック/画像の時間的または空間的予測に使用される。
い。決定は、ブロックパッチまでの距離といったサンプル空間位置に関するものでもよい。
クとをそれぞれ、当該第1境界に垂直なラインに沿って少なくとも2つのセグメントに分割する分割部を備える。当該装置は、さらに、前記第1ブロックと前記第2ブロックとの前記第1境界に隣接する画素にデブロッキングフィルタを適用するか否かを判断する判断部を備える。前記判断部は、前記第1境界の両側における隣接セグメントの組に対し、他のセグメントに属する画素は当該判断で用いないように、前記隣接セグメントの組のサンプル画素を用いて個別に判断を行う。前記分割部は、ブロックのセグメントが、デブロッキングフィルタを適用するか否かの判断、および/または、前記第1境界に垂直な、当該ブロックと第3ブロックとの間の第2境界に隣接する画素をデブロッキングする前記デブロッキングフィルタの選択に必要な当該ブロックの画素全てを含むように分割を行う。
下記に詳述するように、従来の決定手法では、全ての決定を行い、かつ、実際のフィルタリング処理を所望の順序で行うために必要以上のメモリ容量が要求される。本発明の根本的な課題はこの点に基づいている。本発明によれば、メモリコストを削減するために、決定処理を行うためのブロック分割を行って必要なMICメモリ量を最小限にする。さらに、特定の態様によれば、全体の計算複雑度の低減にも対応する。
れ、左の隣接ブロックAの画素および対象ブロックBの画素であり、互いに隣接している。画素p0およびq0は、例えば以下の条件が満たされた場合に、デブロッキングフィルタによってフィルタリングされる。
リングするか否かの決定がなされる。
、q1iをフィルタリングする。上記の条件において、パラメータβおよびtcは両方とも量子化パラメータQPeの関数であり、画像のスライスなどに対して設定してもよい。通常、βおよびtcの値は、ルックアップテーブルを用いてQPに基づき導出される。
在することが分かる。
む。このステップでは、修正画素p1’およびq1’を算出する。ステップS30、S38、S40、および、S45の処理の詳細を、図6Bの例に基づき説明する。
ィルタリングを、格納された4ラインを含む領域に対して行う。
ながら下記に記載する。図19Aは、第1側の4ラインセグメントに対するON/OFF決定を示している。図19Aから分かるように、(添字が0の)1つ目のラインと(添字が3の)4つ目のラインとだけに基づいて決定がなされる。具体的には、以下のパラメータを算出する。
・8ラインに対するON/OFF決定:20演算
・強/弱決定8回:96演算
・総計算量:116演算
本発明の実施形態によれば、総演算数は以下のとおりである。
・4ラインに対するON/OFF決定×2:40演算
・強/弱決定4回:48演算
・総計算量:96演算
タかフィルタなしかの決定が行われる。2つの決定結果を用いて、以下のルックアップテーブルから、4ライン4、5、6、7全てに対して決定する。
では、ライン5(2365)を同様に読み込み、関連決定値db5およびdq5を算出する。改良型決定値d5=2x(dq5+db5)を算出し、ON/OFF決定D1は、このラインに有効な基準d5<βに基づく。そして、強い/弱いフィルタ決定D2を行い、デブロッキングおよびデブロッキング結果の書き込みをライン5(2365)に対して行う。
図24は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムex100の全体構成を示す図である。通信サービスの提供エリアを所望の大きさに分割し、各セル内にそれぞれ固定無線局である基地局ex106、ex107、ex108、ex109、ex110が設置されている。
理を行ってもよい。さらに、携帯電話ex114がカメラ付きである場合には、そのカメラで取得した動画データを送信してもよい。このときの動画データは携帯電話ex114が有するLSIex500で符号化処理されたデータである。
10、各部に電力を供給する電源回路部ex311を有する。インタフェース部ex317は、操作入力部ex312以外に、リーダ/レコーダex218等の外部機器と接続されるブリッジex313、SDカード等の記録メディアex216を装着可能とするためのスロット部ex314、ハードディスク等の外部記録メディアと接続するためのドライバex315、電話網と接続するモデムex316等を有していてもよい。なお記録メディアex216は、格納する不揮発性/揮発性の半導体メモリ素子により電気的に情報の記録を可能としたものである。テレビex300の各部は同期バスを介して互いに接続されている。
生信号を増幅し、記録メディアex215に記録された信号成分を分離して復調し、必要な情報を再生する。バッファex404は、記録メディアex215に記録するための情報および記録メディアex215から再生した情報を一時的に保持する。ディスクモータex405は記録メディアex215を回転させる。サーボ制御部ex406は、ディスクモータex405の回転駆動を制御しながら光ヘッドex401を所定の情報トラックに移動させ、レーザスポットの追従処理を行う。システム制御部ex407は、情報再生/記録部ex400全体の制御を行う。上記の読み出しや書き込みの処理はシステム制御部ex407が、バッファex404に保持された各種情報を利用し、また必要に応じて新たな情報の生成・追加を行うと共に、変調記録部ex402、再生復調部ex403、サーボ制御部ex406を協調動作させながら、光ヘッドex401を通して、情報の記録再生を行うことにより実現される。システム制御部ex407は例えばマイクロプロセッサで構成され、読み出し書き込みのプログラムを実行することでそれらの処理を実行する。
保存する記録メディアとのインタフェース部であるスロット部ex364を備える。
ットストリームとに分け、同期バスex370を介して符号化された映像データを映像信号処理部ex355に供給するとともに、符号化された音声データを音声信号処理部ex354に供給する。映像信号処理部ex355は、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法に対応した動画像復号化方法によって復号化することにより映像信号を復号し(即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する)、LCD制御部ex359を介して表示部ex358から、例えばホームページにリンクされた動画像ファイルに含まれる映像、静止画が表示される。また音声信号処理部ex354は、音声信号を復号し、音声出力部ex357から音声が出力される。
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置と、MPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1など異なる規格に準拠した動画像符号化方法または装置とを、必要に応じて適宜切替えることにより、映像データを生成することも可能である。
いる。オーディオストリームは、ドルビーAC-3、Dolby Digital Plus、MLP、DTS、DTS-HD、または、リニアPCMのなどの方式で符号化されている。
は多重化データのコピーを許可・不許可を指示するコピーコントロール情報などがある。PCRは、ATSの時間軸であるATC(Arrival Time Clock)とPTS・DTSの時間軸であるSTC(System Time Clock)の同期を取るために、そのPCRパケットがデコーダに転送されるATSに対応するSTC時間の情報を持つ。
が可能になる。
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法および装置、動画像復号化方法および装置は、典型的には集積回路であるLSIで実現される。一例として、図38に1チップ化されたLSIex500の構成を示す。LSIex500は、以下に説明する要素ex501、ex502、ex503、ex504、ex505、ex506、ex507、ex508、ex509を備え、各要素はバスex510を介して接続している。電源回路部ex505は電源がオン状態の場合に各部に対して電力を供給することで動作可能な状態に起動する。
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを復号する場合、従来のMPEG-2、MPEG4-AVC、VC-1などの規格に準拠する映像データを復号する場合に比べ、処理量が増加することが考えられる。そのため、LSIex500において、従来の規格に準拠する映像データを復号する際のCPUex502の駆動周波数よりも高い駆動周波数に設定する必要がある。しかし、駆動周波数を高くすると、消費電力が高くなるという課題が生じる。
スクに利用されるものであるかなどを識別する外部信号に基づいて、映像データがどの規格に準拠するものであるか識別可能である場合には、このような外部信号に基づいて識別してもよい。また、CPUex502における駆動周波数の選択は、例えば、図41のような映像データの規格と、駆動周波数とを対応付けたルックアップテーブルに基づいて行うことが考えられる。ルックアップテーブルを、バッファex508や、LSIの内部メモリに格納しておき、CPUex502がこのルックアップテーブルを参照することにより、駆動周波数を選択することが可能である。
られる。
テレビや、携帯電話など、上述した機器・システムには、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力される場合がある。このように、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力された場合にも復号できるようにするために、LSIex500の信号処理部ex507が複数の規格に対応している必要がある。しかし、それぞれの規格に対応する信号処理部ex507を個別に用いると、LSIex500の回路規模が大きくなり、また、コストが増加するという課題が生じる。
Claims (2)
- 複数の画素からなる画像の対象ブロックを符号化する符号化方法であって、
前記対象ブロックを再構成するステップと、
再構成されたブロックをデブロッキングするフィルタリングステップとを含み、
前記フィルタリングステップでは、
第1境界で区別される第1ブロックと第2ブロックとにおいて、前記第1ブロックは当該第1境界に垂直なラインに沿って少なくとも第1セグメント、第2セグメントとを含む複数のセグメントに分割され、前記第2ブロックは当該第1境界に垂直なラインに沿って少なくとも第1セグメント、第2セグメントとを含む複数のセグメントに分割され、
隣接する前記第1ブロックの第1セグメント及び前記第2ブロックの第1セグメントのそれぞれに含まれる前記第1境界を挟んで隣接する隣接画素にデブロッキングフィルタを適用するか否かを判断し、
前記隣接画素が属するラインに適用する前記デブロッキングフィルタにより修正されるサンプル数を示すタイプを複数のタイプから選択し、
前記判断に用いられるサンプル画素は、前記第1ブロックの第1セグメントと前記第2ブロックの第1セグメント内それぞれに含まれるサンプル画素のみに含まれ、
前記選択では、前記第1ブロックの第1セグメント及び前記第2ブロックの第1セグメントのそれぞれに含まれる前記第1境界に垂直なサンプル画素のラインごとに対象ライン以外のラインのサンプル画素を使うことなく、前記デブロッキングフィルタにより修正されるサンプル数を示すタイプが選択される、
符号化方法。 - 複数の画素からなる画像の対象ブロックを符号化する符号化装置であって、
前記対象ブロックを再構成する再構成部と、
再構成されたブロックをデブロッキングするフィルタリング部とを備え、
前記フィルタリング部は、
第1境界で区別される第1ブロックと第2ブロックとにおいて、前記第1ブロックを当該第1境界に垂直なラインに沿って少なくとも第1セグメント、第2セグメントとを含む
複数のセグメントに分割し、前記第2ブロックを当該第1境界に垂直なラインに沿って少なくとも第1セグメント、第2セグメントとを含む複数のセグメントに分割し、
隣接する前記第1ブロックの第1セグメント及び前記第2ブロックの第1セグメントのそれぞれに含まれる前記第1境界を挟んで隣接する隣接画素にデブロッキングフィルタを適用するか否かを判断し、
前記隣接画素が属するラインに適用する前記デブロッキングフィルタにより修正されるサンプル数を示すタイプを複数のタイプから選択し、
前記判断に用いられるサンプル画素は、前記第1ブロックの第1セグメントと前記第2ブロックの第1セグメント内それぞれに含まれるサンプル画素のみに含まれ、
前記選択では、前記第1ブロックの第1セグメント及び前記第2ブロックの第1セグメントのそれぞれに含まれる前記第1境界に垂直なサンプル画素のラインごとに対象ライン以外のラインのサンプル画素を使うことなく、前記デブロッキングフィルタにより修正されるサンプル数を示すタイプが選択される、
符号化装置。
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