JPWO2011145601A1 - 画像処理装置と画像処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記復号部により復号された復号画像データを対象として、ブロック歪みを除去するフィルタ処理を行うフィルタと、ブロック境界において隣接する隣接ブロックのブロックサイズに応じて、ブロック境界に対する前記フィルタ処理のタップ長又は前記フィルタ処理の処理対象となるフィルタ処理対象画素範囲を設定するフィルタ設定部と、を備える画像処理装置にある。
1.画像符号化装置の構成
2.デブロッキングフィルタのフィルタ処理について
3.画像符号化装置におけるデブロッキングフィルタの構成
4.画像符号化装置の動作
5.画像復号化装置の構成
6.画像復号化装置の動作
7.応用例
図1は、画像符号化装置の構成を示している。画像符号化装置10は、アナログ/ディジタル変換部(A/D変換部)11、画面並び替えバッファ12、減算部13、直交変換部14、量子化部15、可逆符号化部16、蓄積バッファ17、レート制御部18を備えている。さらに、画像符号化装置10は、逆量子化部21、逆直交変換部22、加算部23、デブロッキングフィルタ24、フレームメモリ25、セレクタ26、イントラ予測部31、動き予測・補償部32、予測画像・最適モード選択部33を備えている。
デブロッキングフィルタのフィルタ処理において、H264./AVCの符号化方式では、画像圧縮情報に含まれるPicture Parameter Set RBSPのdeblocking_filter_control_present_flagおよびSlice Headerに含まれるdisable_deblocking_filter_idcという2つのパラメータによって、
(a) ブロック境界、およびマクロブロック境界に施す
(b) Macroblock境界にのみ施す
(c) 施さない
の3通りを指定することが可能である。
Bs>0
|p0−q0|<α;|p1−p0|<β;|q1−q0|<β
・・・(1)
qPav=(qPp+qPq+1)>>1 ・・・(2)
indexA=Clip3(0,51,qPav+FilterOffsetA) ・・・(3)
indexB=Clip3(0,51,qPav+FilterOffsetB) ・・・(4)
先ず、「Bs<4」の場合を説明する。
デブロッキングフィルタは、式(5)〜(7)に示す演算を行って、フィルタ処理後の画素データp0’,q0’を算出する。
p0’=Clip1(p0+Δ) ・・・(5)
q0’=Clip1(q0+Δ) ・・・(6)
Δ=Clip3(−tc,tc((((q0−p0)<<2)+(p1−q1)+4)>>3)) ・・・(7)
tc=tc0+((ap<β)?1:0)+(aq<β)?1:0) ・・・(8)
tc=tc0+1 ・・・(9)
このtcの値は、BsとindexAの値に応じて表3のように定義される。
ap=|p2−p0| ・・・(10)
aq=|q2−q0| ・・・(11)
p1’=p1+Clip3(-tc0,tc0,(p2+((p0+q0+1)>>1)−(p1<<1))>>1) ・・・(12)
p1’=p1 ・・・(13)
q1’=q1+Clip3(-tc0,tc0,(q2+((p0+q0+1)>>1)−(q1<<1))>>1) ・・・(14)
q1’=q1 ・・・(15)
p2’=p2 ・・・(16)
q2’=q2 ・・・(17)
デブロッキングフィルタは、chromaEdgeFlagが「0」を示し、且つ、式(18)の条件を満たす場合に、画素データp0’,p1’,p2’を式(19)〜(21)にしたがって算出する。
ap<β && |p0−q0|<((α>>2)+2) ・・・(18)
p0’=(p2+2・p1+2・p0+2・q0+q1+4)>>3 ・・・(19)
p1’=(p2+p1+p0+q0+2)>>2 ・・・(20)
p2’=(2・p3+3・p2+p1+p0+q0+4)>>3 ・・・(21)
p0’=(2・p1+p0+q1+2)>>2 ・・・(22)
p1’=p1 ・・・(23)
p2’=p2 ・・・(24)
aq<β && |p0−q0|<((α>>2)+2) ・・・(25)
q0’=(p1+2・p0+2・q0+2・q1+q2+4)>>3 ・・・(26)
q1’=(p0+q0+q1+q2+2)>>2 ・・・(27)
q2’=(2・q3+3・q2+q1+q0+p4+4)>>3 ・・・(28)
q0’=(2・q1+q0+p1+2)>>2 ・・・(29)
q1’=q1 ・・・(30)
q2’=q2 ・・・(31)
フィルタ設定部41は、当該マクロブロックにおける最適モードの予測ブロックサイズに応じて、デブロッキングフィルタ24におけるタップ長とフィルタ処理対象画素範囲を設定する。
Δ=Clip3(−tc,tc((((q0−p0)<<3)+((p1−q1)<<1)+(p2−q2)+8)>>4)) ・・・(32)
p1’=p1+Clip3(-tc0,tc0,(p3+p2+p0+((q0+q1+1)>>1)−(p1<<2))>>2) ・・・(33)
q1’=q1+Clip3(-tc0,tc0,(q3+q2+q0+((q0+q1+1)>>1)−(q1<<2))>>2) ・・・(34)
p2’=p2+Clip3(-tc0,tc0,(p4+p3+p1+((p0+q1+1)>>1)−(p2<<2))>>2) ・・・(35)
q2’=q2+Clip3(-tc0,tc0,(q4+q3+q1+((q0+q1+1)>>1)−(q2<<2))>>2) ・・・(36)
p0’=(p3+2・p2+3・p1+4・p0+3・q0+2・q1+q2+8)>>4 ・・・(37)
p1’=(p3+p2+2・p1+2・p0+q0+q1+4)>>3 ・・・(38)
p2’=(p4+3・p3+4・p2+3・p1+2・p0+2・q0+q1+8)>>4 ・・・(39)
p3’=(p4+3・p3+p2+p1+p0+q0+4)>>3 ・・・(40)
q0’=(p2+2・p1+3・p0+4・q0+3・q1+2・q2+q3+8)>>4 ・・・(41)
q1’=(p1+p0+2・q0+2・q1+q2+q3+4)>>3 ・・・(42)
q2’=(q4+3・q3+4・q2+3・q1+2・q0+2・p0+p1+8)>>4 ・・・(43)
q3’=(q4+3・q3+q2+q1+q0+p0+4)>>3 ・・・(44)
次に、画像符号化処理動作について説明する。図5は、画像符号化処理で用いる予測ブロックサイズを示している。H.264/AVC方式では、図5の(C)(D)に示すように16×16画素〜4×4画素の予測ブロックサイズが規定されている。また、H.264/AVC方式よりも拡張された大きさのマクロブロックを用いる場合、例えば32×32画素のマクロブロックを用いる場合、例えば図5の(B)に示す予測ブロックサイズが規定される。また、例えば64×64画素のマクロブロックを用いる場合、例えば図5の(A)に示す予測ブロックサイズが規定される。
Cost(Mode∈Ω)=D+λ・R ・・・(45)
Cost(Mode∈Ω)=D+QPtoQuant(QP)・Header_Bit ・・・(46)
入力画像を符号化して生成された符号化ストリームは、所定の伝送路や記録媒体等を介して画像復号化装置に供給されて復号される。
次に、図12のフローチャートを参照して、画像復号装置50で行われる画像復号処理動作について説明する。
上述した実施形態に係る画像符号化装置10及び画像復号装置50は、衛星放送、ケーブルTVなどの有線放送、インターネット上での配信、及びセルラー通信による端末への配信などにおける送信機若しくは受信機、光ディスク、磁気ディスク及びフラッシュメモリなどの媒体に画像を記録する記録装置、又は、これら記憶媒体から画像を再生する再生装置などの様々な電子機器に応用され得る。以下、4つの応用例について説明する。
図13は、上述した実施形態を適用したテレビジョン装置の概略的な構成の一例を示している。テレビジョン装置90は、アンテナ901、チューナ902、デマルチプレクサ903、デコーダ904、映像信号処理部905、表示部906、音声信号処理部907、スピーカ908、外部インタフェース909、制御部910、ユーザインタフェース911、及びバス912を備える。
図14は、上述した実施形態を適用した携帯電話機の概略的な構成の一例を示している。携帯電話機920は、アンテナ921、通信部922、音声コーデック923、スピーカ924、マイクロホン925、カメラ部926、画像処理部927、多重分離部928、記録再生部929、表示部930、制御部931、操作部932、及びバス933を備える。
図15は、上述した実施形態を適用した記録再生装置の概略的な構成の一例を示している。記録再生装置940は、例えば、受信した放送番組の音声データ及び映像データを符号化して記録媒体に記録する。また、記録再生装置940は、例えば、他の装置から取得される音声データ及び映像データを符号化して記録媒体に記録してもよい。また、記録再生装置940は、例えば、ユーザの指示に応じて、記録媒体に記録されているデータをモニタ及びスピーカ上で再生する。このとき、記録再生装置940は、音声データ及び映像データを復号する。
セレクタ946は、映像及び音声の記録時には、チューナ941又はエンコーダ943から入力される符号化ビットストリームを選択し、選択した符号化ビットストリームをHDD944又はディスクドライブ945へ出力する。また、セレクタ946は、映像及び音声の再生時には、HDD944又はディスクドライブ945から入力される符号化ビットストリームをデコーダ947へ出力する。
OSD948は、デコーダ947から入力される映像データを再生し、映像を表示する。また、OSD948は、表示する映像に、例えばメニュー、ボタン又はカーソルなどのGUIの画像を重畳してもよい。
図16は、上述した実施形態を適用した撮像装置の概略的な構成の一例を示している。撮像装置960は、被写体を撮像して画像を生成し、画像データを符号化して記録媒体に記録する。
(1) ブロック毎に符号化された画像データを復号する復号部と、
前記復号部により復号された復号画像データを対象として、ブロック歪みを除去するフィルタ処理を行うフィルタと、
ブロック境界において隣接する隣接ブロックのブロックサイズに応じて、ブロック境界に対する前記フィルタ処理のタップ長又は前記フィルタ処理の処理対象となるフィルタ処理対象画素範囲を設定するフィルタ設定部と、
を備える画像処理装置。
(2) 前記フィルタ設定部は、前記隣接ブロックの少なくとも一方が所定のブロックサイズより拡張されている場合に、前記タップ長を拡張した長さに設定する(1)記載の画像処理装置。
(3) 前記フィルタ設定部は、前記隣接ブロックのブロックサイズが大きいほど、前記フィルタのタップ長を長く設定する(2)に記載の画像処理装置。
(4) 前記フィルタ設定部は、前記隣接ブロックの少なくとも一方が所定のブロックサイズより拡張されている場合に、前記フィルタ処理対象画素範囲を拡張した広さに設定する(1)乃至(3)の何れかに記載の画像処理装置。
(5) 前記フィルタ設定部は、前記隣接ブロックのブロックサイズが大きいほど、前記フィルタ処理対象画素範囲を広く設定する(1)乃至(4)の何れかに記載の画像処理装置。
(6) 前記フィルタ設定部は、前記隣接ブロックの少なくとも一方が所定のブロックサイズより拡張されている場合に、前記フィルタ処理に用いるブロック境界強度データの値を拡張した値に設定する(1)乃至(5)の何れかに記載の画像処理装置。
(7) 前記フィルタ設定部は、前記隣接ブロックのブロックサイズが大きいほど、前記フィルタ処理に用いるブロック境界強度データの値を大きく設定する(6)に記載の画像処理装置。
(8) 前記フィルタ設定部は、前記隣接ブロックにおいて隣接する側のブロックサイズに応じて、前記フィルタ処理のタップ長又は前記フィルタ処理対象画素範囲を設定する(1)乃至(7)の何れかに記載の画像処理装置。
(9) 前記フィルタ設定部は、前記隣接ブロックのブロックサイズに対応したケース分類に応じて、前記フィルタ処理のタップ長とフィルタ処理対象画素範囲を設定する(1)乃至(8)の何れかに記載の画像処理装置。
(10) 前記ケース分類は、前記隣接ブロックが共に所定ブロックサイズ以下のケースと、少なくとも一方が所定のブロックサイズより拡張されているケースである(9)に記載の画像処理装置。
(11) 前記フィルタ設定部は、前記隣接ブロックが16×16画素以下である場合と、前記2つのブロックの少なくとも一方が16×16画素より大きいが両方とも32×32画素以下の場合と、前記2つのブロックの少なくとも一方が32×32画素より大きい場合に、ケース分類を行う(10)に記載の画像処理装置。
(12) 前記ブロックサイズは、イントラ予測又はインター予測を行う際の処理単位である予測ブロックサイズである(1)乃至(11)の何れかに記載の画像処理装置。
(13) 前記ブロックサイズは、直交変換を行う際の処理単位である変換サイズである(1)乃至(12)の何れかに記載の画像処理装置。
(14) 前記所定のブロックサイズは、H.264/AVC規格のマクロブロックサイズである(2)乃至(13)の何れかに記載の画像処理装置。
(15) 前記フィルタ設定部は、前記復号画像データが予測画像の生成のための画像データであるか、画像表示のための画像データであるかに応じて、前記タップ長又はフィルタ処理対象画素範囲の設定を行う(1)乃至(14)の何れかに記載の画像処理装置。
Claims (18)
- ブロック毎に符号化された画像データを復号する復号部と、
前記復号部により復号された復号画像データを対象として、ブロック歪みを除去するフィルタ処理を行うフィルタと、
ブロック境界において隣接する隣接ブロックのブロックサイズに応じて、ブロック境界に対する前記フィルタ処理のタップ長又は前記フィルタ処理の処理対象となるフィルタ処理対象画素範囲を設定するフィルタ設定部と、
を備える画像処理装置。 - 前記フィルタ設定部は、前記隣接ブロックの少なくとも一方が所定のブロックサイズより拡張されている場合に、前記タップ長を拡張した長さに設定する
請求項1記載の画像処理装置。 - 前記フィルタ設定部は、前記隣接ブロックのブロックサイズが大きいほど、前記フィルタのタップ長を長く設定する
請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記フィルタ設定部は、前記隣接ブロックの少なくとも一方が所定のブロックサイズより拡張されている場合に、前記フィルタ処理対象画素範囲を拡張した広さに設定する
請求項1記載の画像処理装置。 - 前記フィルタ設定部は、前記隣接ブロックのブロックサイズが大きいほど、前記フィルタ処理対象画素範囲を広く設定する
請求項4に記載の画像処理装置。 - 前記フィルタ設定部は、前記隣接ブロックの少なくとも一方が所定のブロックサイズより拡張されている場合に、前記フィルタ処理に用いるブロック境界強度データの値を拡張した値に設定する
請求項1記載の画像処理装置。 - 前記フィルタ設定部は、前記隣接ブロックのブロックサイズが大きいほど、前記フィルタ処理に用いるブロック境界強度データの値を大きく設定する
請求項6に記載の画像処理装置。 - 前記フィルタ設定部は、前記隣接ブロックにおいて隣接する側のブロックサイズに応じて、前記フィルタ処理のタップ長又は前記フィルタ処理対象画素範囲を設定する
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記フィルタ設定部は、前記隣接ブロックのブロックサイズに対応したケース分類に応じて、前記フィルタ処理のタップ長とフィルタ処理対象画素範囲を設定する
請求項1記載の画像処理装置。 - 前記ケース分類は、前記隣接ブロックが共に所定ブロックサイズ以下のケースと、少なくとも一方が所定のブロックサイズより拡張されているケースである
請求項9記載の画像処理装置。 - 前記フィルタ設定部は、前記隣接ブロックが16×16画素以下である場合と、前記2つのブロックの少なくとも一方が16×16画素より大きいが両方とも32×32画素以下の場合と、前記2つのブロックの少なくとも一方が32×32画素より大きい場合に、ケース分類を行う
請求項10記載の画像処理装置。 - 前記ブロックサイズは、イントラ予測又はインター予測を行う際の処理単位である予測ブロックサイズである
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記ブロックサイズは、直交変換を行う際の処理単位である変換サイズである
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記所定のブロックサイズは、H.264/AVC規格のマクロブロックサイズである
請求項2記載の画像処理装置。 - 前記フィルタ設定部は、前記復号画像データが予測画像の生成のための画像データであるか、画像表示のための画像データであるかに応じて、前記タップ長又はフィルタ処理対象画素範囲の設定を行う
請求項1記載の画像処理装置。 - ブロック毎に符号化された画像データを復号する復号工程と、
前記復号工程において復号された復号画像データを対象として、ブロック歪みを除去するフィルタ処理を行うフィルタ工程と、
ブロック境界において隣接する隣接ブロックのブロックサイズに応じて、ブロック境界に対する前記フィルタ処理のタップ長又は前記フィルタ処理の処理対象となるフィルタ処理対象画素範囲を設定するフィルタ工程と、
を有する画像処理方法。 - 直交変換と量子化が行われた画像データがローカル復号された復号画像データを対象として、ブロック歪みを除去するフィルタ処理を行うフィルタと、
ブロック境界において隣接する隣接ブロックのブロックサイズに応じて、ブロック境界に対する前記フィルタ処理のタップ長又は前記フィルタ処理の処理対象となるフィルタ処理対象画素範囲を設定するフィルタ設定部と、
前記フィルタによりフィルタ処理が行われた復号画像データを用いて、画像データブロック毎に符号化する符号化部と、
を備える画像処理装置。 - 直交変換と量子化が行われた画像データがローカル復号された復号画像データを対象として、ブロック歪みを除去するフィルタ処理を行うフィルタ工程と、
ブロック境界において隣接する隣接ブロックのブロックサイズに応じて、ブロック境界に対する前記フィルタ処理のタップ長又は前記フィルタ処理の処理対象となるフィルタ処理対象画素範囲を設定するフィルタ設定工程と、
前記フィルタ工程においてフィルタ処理が行われた復号画像データを用いて、画像データブロック毎に符号化する符号化工程と、
を有する画像処理方法。
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