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Description
1364221 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 . 本發明係有關一種使用於多視點映像的編碼之映像編 碼裝置及其方法、將藉由該映像編碼技術所編碼的編碼貢 料予以解碼之映像解碼裝置及其方法、使用於實現該映像 , 編碼裝置的映像編瑪程式及記錄有該程式之電腦可讀取的 . 記錄媒體、以及使用於實現該映像解碼裝置的映像解碼程 式及記錄有該程式之電腦可讀取的記錄媒體。 • 本案係根據2007年6月25日所申請的日本特願 2007-165828號申請案來主張優先權,並援用其内容於本 說明書。 【先前技術】 所謂多視點影像係指以複數台攝影機所攝影的相同 被攝體與背景之複數個影像,所謂多視點動態影像(多視點 映像)係指該多視點映像的動態影像。以下,將由一台攝影 機所攝影的動態影像稱為「二次元動態影像」,將攝影有相 * 同被攝體與背景之二次元動態影像群稱為「多視點動態影 像」。 二次元動態影像係與時間方向有很高的關連性,藉由 利用此關連性來提高編碼效率。另一方面,在多視點影像 與多視點動態影像中,當各個攝影機同步時,由於在相同 時間所對應的各個攝影機的映像係從不同位置攝影完全相 同狀態的被攝體與背景,因此各個攝影機之間有很高的關 連性。在多視點影像與多視點動態影像的編碼中,藉由利 320335 1364221 , 用該關連性可提高編碼致率。 首先,說明習知技術的二次元動態影像的編碼技術。 * 以國際編碼標準之H. 264、MPEG-2、MPEG-4為首之習 .知許多的二次元動態影像編碼方式中,係利用動態補償、 正父變換、置化、滴編碼(entr〇py c〇ding)之技術來進行 -高效率的編.碼。稱為動態補償的技術係利用訊框間的時間 • 關連性之方法。 H.264所使用的動態補償技術的詳細說明係記載於下 _ 述非專利文獻1 ’以下說明其概要。 在H· 264的動態補償中’將編碼對象訊框分割成各種 尺寸的區塊,而可作成在各區塊具有不同的動態向量,對 於局部性的映像變化亦達成高編碼效率。此外,作為參照 訊框的候補者,係準借相對於編碼對象訊框之過去或未來 已完成編碼之複數個訊框’而可作成在各區塊使用不同的 參照訊框。藉此,即使對於因為時間變化而產生遮蔽 φ (occlusion)之映像亦可達成高編媽效率。 接著’說明習知的多視點影像與多視點動態影像的編 碼方式。 關於多視點動態影像的編碼’已知有一種方式,係藉 由將動態補償適用於由安置於相同時刻的不同視點的攝影 ,所攝影的影像之「視差補償」’而高效率地將多視點動態 v像予以編碼。在此,所謂視差係指在配置於不同位置的 攝景》機的影像平面上,在被攝體上相同位置所投影之位置 的差。 ” 320335 4 1364221 r 第12圖係顯示該攝影機間所產生的視差的概念圖。在 此概念圖中,光軸係垂直俯視平行的攝影機的影像平面 '者。如此,一般將在不同攝影機的影像平面上將被攝體上 .相同位置所投影的位置稱為對應點。視差補償係根據此對 應關係從參照訊框來預測編碼對象訊框的各像素值,並將 ' 其預測殘差以及顯示對應關係之視差資訊予以編碼。 . 由於在多視點動態影像的各訊框同時存在時間方向的 備份性(亦稱冗長性)與攝影機間的備份性,故作為同時去 > 除雙方的備份性的方法有下述專利文獻1之手法。. 在該手法中,係在每個時刻產生輸入影像與視差補償 影像之差分影像’並將差分影像當作二次元動態影像,一 邊應用動態補償一邊進行編碼。依據此方法’由於能藉由 動態補償去除在用以去除攝影機間的備份性之視差補償中 無法去除的時間方向的備份性,因此最後進行編碼的預測 殘差會變小,可達成高編碼效率。 _ 非專利文獻 1 : ITU-TRec. H.264/IS0/IEC 11496-10,
Editor s Proposed Draft Text Modifications for Joint Video Specification (ITU-TRec. H. 264/ISO/IEC 11496-10 AVC), Draft V , Document JVT-E022d7, pp. 10-13, 62-73, September 2002 專利文獻1 :日本特開2007-036800號公報 【發明内容】 (發明所欲解決之課題) 依據將視差補償殘差信號(輸入影像與視差補償影像 5 320335 1364221 , 之差分影像)當作映像來進行動態補償之習知多視點動態 影像的編碼方法,由於能縮小同時具有時間方向與攝影機 - 間的備份性之部分的預測殘差,因此能有效率地將多視點 . 動態影像予以編碼。 然而,由於差分動態影像信號的位元深度(量化位元數) - 比通常的映像還大1位元,因此在此方式中,編碼/解碼 . 器的規模會變得比將原本的映像予以編碼者還大。亦即, 例如在8位元影像的情形中,雖然最小值為0而最大值為 鲁 255,然而由於此情形的差分影像的最小值變為一255而最 大值變為+ 2 5 5,因此差分動態影像信號的位元深度會變得 比通常的映像還大1位元。 此外,由於亦存在對應基準視點(選出一台攝影機作為 基準視點的攝影機)的攝影機等用以進行將通常的映像直 接編碼/解碼的攝影機,因此作為多視點動態影像編碼/ 解碼器整體須具備用以處理兩種位元深度之機構,而有電 A 路規模和安裝規模變大之問題。 並且,在因遮蔽等無法從其他的攝影機映像來預測編 碼/解碼對象的攝影機映像的區域中,在使用差分的編碼 /解碼中與未使用差分的情形相比,效率會變差。因此, 適當地切換使用差分的編碼/解碼以及未使用差分的編碼 /解碼係能提升編碼效率。 然而,由於在差分的情形與非差分的情形中位元深度 會不同,因此無法以相同的編碼/解碼部來進行處理。因 此,在進行適當地切換處理的情形中,即使在將一個視點 6 320335 1364221 , 的映像予以編碼/解碼的部分亦須具備能處理 編碼/解料,而有電路規模和安裝規模變大的δ逮之 —不僅是這些電路和安I規模,當在差分動 。 灯動態補償時’在原始映料的像素值所料的 進
大值與最小㈣部分中,有可能會將無用的信號予^為最 例如在8位元的映像中,設原始影像的某像素的喝。 值為255,而其位置的合成影像(視差補償影像傍=素 為250。,亦即,此像素中的差分影像的像素值為5。此時值 在使用其他時_差分影像並使用動態補縣預測此像夸 的像素值時的值為1G之情形中,會變成將5幻 沾 一 5的值予以編石馬。 、 ,、、':而,由於原始映像的像素值的最大值為255,且比 255還大的值皆會被截除(clipping)成 255 ’因此,將〇予 去爲馬以取代將—5 編瑪時所獲得之對合成影像的像 素值250加算經由差分影像的動態補償所計算出的預測值 1〇而獲得的260之值亦可顯示255的輸入映像之值。亦即, 在^清形中’將—5之差分影像間的預測殘差予以編碼並 無意義,而會導致編碼量的增加。 如此’在差分動態影像中進行動態補償時,在原始映 像時的像錢成為所料值的最大值和最 小值的部分會產 生將不需要的信號予以編碼之情形。 本發明乃有鑑於上述課題而研創者,其目的係提供一 種^將夕視點映料以編碼時,對使用差分影像的預測值 加开。成衫像的像素值而作成相對於輸人影像的預測影 320335 7 :,藉此無須於編竭 4號,且使用相對於輸入映像與數個位元深度的映像 測之新的映像編碼解碼技術。 映像之差分映像的預 (解決課題的手段) 因此,本發明係提供一種映像編 硯點不同的複數台攝影機所攝影的/裝置,係在將藉由 知,根據與對編碼對象的影像進彳-了視點衫像予以編碼 不同的至少—個視點中已完二:影的攝影機之視點 及該參照攝影機影像與編骑照攝影機影像、以 來產生相對於對編碼對象的影像進Γ之間的視差資訊, 成影像,並㈣該合成影像將 ϋ攝影的攝影機之合 該映像編嫣裴置係具備有: ·的影像予以編碼, 差分影像預測手段,係產生後碎 象區域的輪入影像以及相對於 β進L馬的編石馬對 之差分影像的預測影像;^々影像的前述合成影像 預測影像產生手段,係產生 =的預测差分影像與編竭對像==测手段 和來表示之該區域的預測影像;以及述5成影像之 預測殘差編碼手段.,係將以前 產生的編㈣象區域的預測影像兮生手段所 像之差來表示之賴殘差。和域的鱗對象影 在典型的例子中,前述差分影 碼對象影像已完成編碼的 $料係使用以蝙 前述合成影像之差來表示之與攝影域的 、、扁碼對象影像的時刻 320335 為相同時刻的差分M h 影像。 〜象’來產生前述編竭對象區域的差分
在另一個典型的例子 X 用以在對編竭對象影像進行=差分影像預測手段係使 料的影像的解蝴象、以及=的視點所攝影之已完成 刖述合成影像之差 /、Μ解碼影像為相同時刻的 為不同時刻的差分影像:、=!有編碼對象影像的時财 影像的預測影像。 則述編碼對象區域的差分 在另一個典型的例子中, 影像解石馬手段,係將:、備有: 碼而產生編喝對象影像的解影像的編瑪資料予以解 解竭差分影像產生儲存手丨^以及 手段所解媽的解碼影像以二系產生以前述影像解碼 碼差分影像’且將所產生的解碼:f影像之差來表示的解 m, ’’、》影像館存至館存記憶 則述差分影像預測手段係使 之解碼差分影像來產生前 :二前述儲存記憶體 測影像。 £域的差分影像的預 在另一個封_子t.,係具備有: 預測殘差解碼手段,係將寸 碼的預測殘差予以解碣;以、及别心預測殘差編碼手段所編 解碼差分影像產生儲存手段,/ 解石馬手段所冑石馬的解石馬預測殘差卩系f纟以前述預測殘差 和來表示的解碼差分影傻, 及岫述預測差分影像之 像麵該所產生的解馬差分影像 320335 9 1364221 ( 儲存至儲存記憶體;其中, 前述差分影像預測手段係使用儲存於前述儲存記憶體 * 之解碼差分影像來產生前述編碼對象區域的差分影像的預 , 測影像。 在此情形之較佳的例子中,前述解碼差分影像產生儲 存手段係以令前述解碼差分影像的各像素具有預定有效範 - 圍内的像素值之方式進行截除。 在另一個典型的例子中,係具備有原始影像預測手 ® 段,係使用編碼對象影像已完成編碼的區域的解碼影像、 以及在對編碼對象影像進行了攝影的視點所攝影且為在與 編碼對象影像不同時刻所攝影之已完成編碼的影像的解碼 影像中的任一種解碼影像,來產生編碼對象影像的預測影 像;其中,前述預測影像產生手段係選擇性地執行:根據 前述預測差分影像與前述合成影像來產生編碼對象區域的 預測影像、或直接利用前述原始影像預測手段所產生的預 Φ 測影像來產生編碼對象區域的預測影像。 在較佳的例子中,前述預測影像產生手段係以令前述 預測影像的各像素具有預定有效範圍内的像素值之方式進 行截除。 本發明復提供一種映像解碼裝置,係在將藉由視點不 同的複數台攝影機所攝影的多視點影像的編碼資料予以解 碼時,根據與對編碼對象的影像進行了攝影的攝影機之視 點不同的至少一個視點中已完成解碼的參照攝影機影像、 以及該參照攝影機影像與解碼對象的影像之間的視差資 10 320335 之合成:相象的影像進行了攝影的攝影機 資料予以解碼,該映;;象的影像的㈣ 影像的預碼係將編碼資料所含有的解碼對象 差分影像預測手段系 象區域的解瑪對象影_===進行解碼的解_ 合成影像之差分影像的_=於Z碼對象影像的前述 影像解碼手段,係針 像預測手段所產生的預t碼對象區域加算前述差分影 段所解碼的預測殘差、、以=影像、前述預測殘差解碼手 象影像予以解碼。 及削述合成影像,藉此將解碼對 在典型的例子中,前/ 碼對象影像已完成解=刀衫像預測手段係使用以解 合成影像之差來表示之解碼影像以及該區域的前述 同時刻的差分影像有解碼對象影像的時刻為相 的預測影像。 別述解瑪對象區域的差分影像 在另一個典型的例子中二 用以在對解料象影像進^差分影像預測手段係使 解碼的參照影像以及輿該=攝影的視點所攝影之已完成 影像之差來表示之與攝“:影像為相同時刻的前述合成 刻的差分影像,來產切述象影像的時刻為不同時 測影像。 對象區域的差分影像的預 在另-個典型的例子中,係 。、備有解喝差分影像產生 320335 11 與影像 存記憶體;苴尹,‘、、碼差刀衫像’並儲存至儲 领存記億體的二手段係使用錯存於前 差分影像的預測=影像來產生前述解碼對象區域的 儲存手段,係產係具備有解瑪差分影像產生 預測殘差與前月处預測殘差解碼手段所解碼的解碼 係使用儲存於前述^ —,/、,别述差分影像預測手段 解碼對象區域的差:::= 存手===:中’前述解碼差分影像產生儲 圍内的像素值之方式來進;的各像素具有預定有效範 段,係使用解子中’係具財原始影像預測手 碼對_:=;:==?及在對解 像不同時刻所攝影之已完成解在與解褐咖 產生解碼對象㈣心 的影像中任一種影像,來 係針對解碼對象區域選:::執其中’前述影像解碼手段 =r刚差分影像:述=== 像予以解";或者加算前述原始影像預 測影像以及前述預測殘差解碼手段所解碼的制殘差,、ξ 320335 12 1364221 , 此將解碼對象影像予簡Μ之任 本發明復提供-種映像二 同的複數台攝影機所攝影 ,,係在將藉由視點不 與對編碼對象的影像進 ..衫像予以編喝時,根據 少-個視點中已完成編機之視點不同的; 攝影機影像與編碼對象 〜機衫像、以及該參照 對於對編碼對象的影像的視差資訊,來產生相 並使用該合成影像將編碼對象的二=影機之合成影像, 碼方法係具備有: 〜予以編碼,該映像編 差分影像預測步驟,係 , 象區域的輪入影像以及相^會進行編竭的編喝對 之差分影像的預測影像;…入影像的前述合成影像 預測影像產生步驟,係 、、 所產生的預測差分 2差分影像預測步驟 之和來表示之該區域的預對=域的前述合成影像 所產生的 像之差來表示之預測殘差予=媽象與該區域的編碼對象影 用,二完差,像預測步驟中, 域的前述人成公偾:亡、’的區域的解碼影像、與該區 時刻為相㈣:的差分妈對象影像的 差分影像的_影像。 生^料對象區域的 個㈣_子中,w分影像預測步驟 320335 13 1364221 .争’係使用以在對鵠喝對象影像進行 之已完成編碼的影像的解碼影、攝衫的視點所攝影 相同時刻的前述合成影像之^矣=及在與該解碼影像為 影像的時刻為不同時刻之差分^不之與攝影有編竭對象 區域的差分影像的預挪影像。心,來產生前述編碼對象 在另一個典型的例子中,係具備有. 預測殘差解碼步驟:有 編瑪的預測殘差予以解碼:以及心預測殘差編碼步驟所 解瑪差分影像產生錯存步驟 差解碼步驟所解碼的解碼預測殘差鱼以在前述預測殘 和來表示的解碼差分影像,並將㈣p預測差分影像之 健存至儲存記憶體;其中,'〜生的解媽差分影像 在則述差分影像預測步驟 記憶體的解碼差分影像來產 ^用錯存於前述館存 像的預測影像。 34編碼對’象區域的差分影 在另一個典型的例子中, 驟,係使用編竭對象影像已^ 原始影像預測步 以及在對㈣對象影像進 ^㈣域的解喝影像、 編卿象影像不同時刻所攝所攝影且為在與 影像中的任-個解碼影像,來產生;的影像的解瑪 像;其中, 產生編碼對象影像的預測影 在前述預測影像產生步驟中,係 前述預測差分影像與前述合成影像來;根據 預測影像、十士 λ編喝對象區域的 或者直接利用在前述原始影像預__以 320335 14 1364221 的預測影像來產生編碼對象區域的預測影像中之任一者。 本發明復提供一種映像解碼方法,係在將藉由視點不 • 同的複數台攝影機所攝影的多視點影像的編碼資料予以解 . 碼時,根據與對編碼對象的影像進行了攝影的攝影機之視 點不同的至少一個視點中已完成解碼的參照攝影機影像、 - 以及該參照攝影機影像與解碼對象的影像之間的視差資 - 訊,來產生相對於對解碼對象的影像進行了攝影的攝影機 之合成影像,並使用該合成影像將解碼對象的影像的編碼 • 資料予以解碼,該映像解碼方法係具備有: 預測殘差解碼步驟,係將編碼資料所含有的解碼對象 影像的預測殘差予以解碼; 差分影像預測步驟,係產生後續會進行解碼的解碼對 象區域的解碼對象影像以及相對於該解碼對象影.像的前述 合成影像之差分影像的預測影像;以及 影像解碼步驟,係對解碼對象區域加算前述差分影像 Φ 預測步驟所產生的預測差分影像、前述預測殘差解碼步驟 所解碼的預測殘差、以及前述合成影像,藉此將解碼對象 影像予以解瑪。 在典型的例子中,前述差分影像預測步驟係使用以解 碼對象影像已完成解碼區域的解碼影像以及該區域的前述 合成影像之差來表示之與攝影有解碼對象影像的時刻為相 同時刻的差分影像,來產生前述解碼對象區域的差分影像 的預測影像。 在另一個典型的例子中,在前述差分影像預測步驟 15 320335 中,係使用以在經 影之已完成解碼的參::::影像進㈣ 刻的前述合成f彡像 及與料料像為相同的時 時刻為不同時刻的差八不之與攝影有解碼對象影像的 差分影像的預測影像。〜來產生前述解碼對象區域的 存步驟,係產具備有解碼差分影像產生儲 ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ mm m 二並儲存至儲存記憶體广其 的解碼差分影 驟令,係使用錯存於計物—在别迷差分影像預測步 生前述解骑象區域的ί存記憶體的解喝差分影像來產 在此情形之較佳的例;:像::=像。 .=令,係以令前述解瑪差分影像差分影像產生 較圍内的像素值之方式進行截除。的各像素具有預定有效 係使用料中,爾縣雜預測步驟, 象影像進完成解碼的影像、以及在對解媽對 同時刻所攝影之所攝影且為在與解碼對象影像不 解碼對象影像的預:影=象中任一個影像,來產生 地執碼步驟中’係針對解竭對象區域選擇性 影像、在前=,述差/刀影像預測步驟所產生的預測差分 前述合成差解媽步驟所解碼的預測殘差、以及 在前述原藉此將解碼對象影像予以解竭;或者加算 始衫像預測步驟所產生的預測影像、以及在前述 320335 16 丄 丄, 預測殘#紐 像予以解驟所解碼的預測殘差,藉此將解喝對象影 鮮碼中之任一者。 裝置述所說明之本發明的映像編碼裝置或映像解碼 儲存於適ΐ理手段亦能以電腦程式來實現’該電腦程式係 19之電腦可讀取的記錄媒體而提供,或經由網 進;動本發明時進行安裝而在cpu等控制手段上來 开’藉此能實現本發明。 的給所迷’在本發明中’係使用已完成編石馬的區域中 中^輪2與合成映像之差分映像來預測編觸象的區域 二=合成映像之差分,並對該差分加算編: 像。I成映像,而能產生相對於輸人映像之預测映 因此 — 映像編竭方::予以編碼的部分中,係與-般的 測映像的預剩殘:予:ΓΓ及相對於輸入峡像之預 增加在殘差4=的 於預劂本身係針對輸入映像以:對:並且’由 像之差分來進行 ±彳對於輸人映像的合咸映 框内的空間性關連用攝影機間的關連性與訊 此手法係=Λ成高編碼效率。 景來產生合成.映像、亦張參照映像與攝影場 來產生合成映像像、亦可使用 影機的映像,可使用各種=在解觸象視點所攝影的攝 320335 17 1364221 . 參考文獻:M. Kitahara,H.Kimata,M. Tanimoto, T. Fuj i i and K. Yamamoto, “Report of Core Experiment on View Interp〇lation(Multi-view Video Coding CE3),M Document JVT-T119, pp. 1-8, July, 2006.
此外,殘差的編碼方法亦與以屬於國際編碼標準之 H. 264、MPEG-2、MPEG4為首的習知大多數的二次元動態影 像編碼方式相同’係可藉由DCT(Discrete c〇sine Transform;離散餘弦變換)或量化、亦可藉由使用樣板 (template)的向量編碼,可使用任何的方法。 在本發明中,當同樣地依據差分映像所進行的預測與 在CT成映像之處並相對於輸人映像進行預測時,亦可並非 在,框内空間性地預測輸人映像與合成映像之差分映像, 而疋攸其他時刻的訊框利用差分映時間關 預測。 ..
邻八與,說明相同,在將預測殘差予以編碼的 =二==動態影像編·,由於將輸入映像 因此处解决:二丰像之預剩映像的預測殘差予以編碼, 因此旎解決在習知手法的問 。 信號的位元深料加之問題=中㈣差編碼步驟處理的 機間的關連性與時間方向的:且’由於能同時利用攝影 率。 關連性,因此能達成高編碼效 此外,亦能一邊選擇殘差 連性與時間方向關連性一邊予 南編碼效率。 映像中的訊框内的空間性關 以編碼,藉此能進一步達成 320335 1:5 04221 在通常的映像編碼方法中,為 存並利用已完成編喝的輸入的^預測映像,係儲 發明中,為了= 然而,在本 入映像與合絲像之差分映 ^像’係使用輪 ,象時產生合成映像,.:求每次產生 差,因此相當耗費運算成本。、所錯存的解碑映像之 算已】=得解碼映像後,為了產生預測映像,_. 省略每:==:處生理差分― 刀映像的處理,而大幅減少運 對於解碼映像之差分映像此的::值’藉此能產生相 生差分映像的情形相比,能=減生解碼映像再產 進—步降低運算成本。減r合成映像之運算,可 作為^值像的像素值乘算負號之值 差作為最大值,並將解碼殘差資料與 後再求1= 截除,藉此能產生與產生解碼映像 t 映像的情形完全相同的差分映像。 及未使用差擇使用差分映像的預測映像產生以 碼。 刀、、預_像產生-邊進行輸人映像的編 分中在分等中無法精度佳地產生合成映像。在該部 h入映像與合成映像所產生的差分映像中含有 320335 19 丄JD4221 利用時^ 因此’在該部分中,可作 用時間方向關連性而有效率地將輸 如同習知的方法’在產生差八…象予以摘。 為輪入來進行編碼時,為了實現該差分映像作 對象映德- 現未使用差分的編碼,編碼 ,虎,亦需==不同,因此不僅是切換輸入信 像的譯碼器一)包含處理兩:味/:須 相對於此,依據本發明器' 或在輪人映像進行賴時,由 仃預測 為輪入映像,且預測信號係成為輸入信號 :象’因此可使用相同的輸入信號與編 ===映 (:::效本果Γ大幅減少譯碼器的電心 t述說明’依據本發明,在將多視點 h,產生相對於輸人映像與合成映像的差分2 '扁石馬 號,並將所產生的預測差分映像與 、象之預測信 於輸入映像之_錢·,藉此二規,和作為扣辦 小的方絲實錢用好映像之高安震規模 在習知技術中,係使用產 像的合成映像之差分映像,並二:=與相對於輸八映 動態影像編碼之方法,相對生的差分映像予以 相對於該差分映像之預測信號,明中係使用產生 像與合成映像之和作為相對 =差:映 將輸入影像直接進行動態影像編,之方法藉 320335 20 規模小且安裝規模小 之 高效率的編碼。 x只現使用差分映像的預測 【實施方式】 以下根據實施形態詳細 在以下所說明的實施形雄 明。 =編碼/解碼,碼對個以上已 用見些視點與編碼對不门視點的映像、以及使 像’來將某-個視點的映像予以1差資訊所產生的合成映 產生合成映像所需的視:解碼之方法。 傳送至解竭器側,亦可為=:=編馬器側產生並 的十此外,從減資訊產生合成映像的手法可為任何 爿如可減魏個視點_制點資鉢得平均 之方法,亦可為取得一個代表值之方法。 實施形.態— I先’說明第〆實施形態(以下記載為實施形態一)。 的構成^圖係顯示本發明實施形態1映像編瑪裝 置100 備有如f 1圖所7^ ’貫施形態—的映像編碼裝置100係具 生部^像輪人部m、合成影像輸入部102、預測影像產 分=1、預測殘差編媽部1〇4、預測殘差解碼部105、差 像;1=:,。6、差分影像記憶體一及預測差㈣ 、〜像)口成衫像輸入部102係輸入相對於該 9Ί 320335 1364221 . 攝影機之合成映像(合成影像,亦即視差補償影像)。 預測影像產生部103係加算預測差分影像產生部108 • 所產生的預測差分影像(使用解碼影像與合成影像之差分 . 影像進行預測之相對於輸入影像與合成影像之差分影像的 預測影像)以及合成影像輸入部102所輸入的合成影像,藉 ' 此產生相對於輸入影像的預測影像。 - 預測殘差編碼部104係將影像輸入部101所輸入的輸 入影像與預測影像產生部103所產生的預測影像之預測殘 ® 差予以編碼並輸出編碼資料。預測殘差解碼部105係將預 測殘差編碼部104所編碼的預測殘差予以解碼。 差分影像解碼部106係一邊根據合成影像輸入部102 所輸入的合成影像決定處理範圍,一邊加算預測差分影像 產生部108所產生的預測差分影像以及預測殘差解碼部 105所解碼的預測殘差,藉此產生以解碼影像與合成影像 之差分所表示的差分影像。差分影像記憶體107係儲存差 φ 分影像解碼部106所產生的差分影像。 預測差分影像產生部108係使用儲存於差分影像記憶 體107的差分影像,產生相對於以輸入影像與合成影像之 差分所表不的差分影像之預測影像(預測差分影像)。 第2圖係顯示上述構成的實施形態一的映像編碼裝置 10 0執行的處理流程。 此處理流程係顯示藉由實施形態一的映像編碼裝置 100將某時刻的影像(訊框)予以編碼時之處理,且在進行 複數個訊框的編碼時會反覆執行此處理流程。 22 320335 以 踢裝置⑽執行的流程詳細說明實施形態一的映像編 在實施形雄— 輸入部101輪碼裝置100中,首先,在影像 (輸入影像)係表㈣’㉔像〔Α1〕°訂,編碼對象影像 藉此表示特定F A、0rg〔 ·〕。此外,對影像附加記號〔〕, 接著 也埤的影像信號。 的Org〔 ·〕之人出:像輪入部102輪入相對於在此所輸入 在本實=象U2>合成影像係表雨〔.〕。 於每個區塊反覆:行:理將=二=複數個區塊’ :可 j j个進仃分割。以下, 像所包含的區塊數表示成的索引表示成blk’將影 直至=達Γ1,為鳴3〕,對_^ 至〔Α1〇Ί _ lk為止〔A12〕前反覆以下的處理〔A4〕
至U10〕,以進行編碼。 LA4J /亦即’在每個區塊進行反覆處理中,首先 分影像產生部1〇8係使用 差 _的不_的』上。:之已 的區,峨差分影像==4已〕完成編- m框門從其他時刻的訊框進行預測的情形稱為 訊=間預測,將在從相同時刻的訊框已完成編碼的區域進 的情形稱為訊框内預測。作為上述所進行的訊框間 〆、訊框内預測的方法’係能使用各種方法,例如使用 320335 23 1364221 前述非專利文獻丨所示之已知的映像編屬方式。 例如’如下式⑴所示,在其他時刻的訊框中,係可指 定某區域並將該區域的複製作為預測值,亦可如下式〇 所示,從相同時刻的訊框已完成編碼的周邊像素進行$定向 (Directional)的預測。 V (X, y) eblk, PredDiff [t, X, y] =DecDiff [t-1, x+mv y-Hnvw (1) (2) V(x,y) eblk, PredDiff[t, x,y]=DecDiff[t, x, Up_jine] 式 式 其中,DecDiff〔 ·〕係表示儲存於差分影像記憶體 107之已解碼的差分影像(解碼差分影像),t係表示編碼對 象訊框的時刻,(mVx,mvy)係表示任意二次元向量,up—Hne 係表示blk正上方的像素位置(線)。 .接著,在預測影像產生部1〇3係產生以預測差分影像
PredDiff〔 ·〕與合成影像Syn〔 ·〕之和來表示的預 影像 Pred〔 ·〕〔 A5〕。 、 此時’各像素之值係被戴除在有效範圍内。像素值的 有效範圍係藉由輪入影像的位元深度來決定,在8位元影 像的情形中,最小值為0,最大值為255。使用數學式表示 時,此截除處理係如下式(3)所示。 V(x, y) Sb|k( Pred[t, x, y]=CI ipiPredDiffCt.x.yJ+SynCt.x, y], min "3Χ) …式(3) ’ 其中1niri係表示像素值的有效最小值,max係表示像 素值的有效最大值。函數Clip係為下述情形之函數:當第 24 320335 1364221 一自變數所授予的值小於第二自變數的值時會返回第二自 變數的值,當大於第三自變數的值時會返回第三自變數的 值,當皆非上述的情形時則返回第一自變數的值。 接著,產生以輸入影像〇rg〔 ·〕與預測影像Pred〔 ·〕 之差分所表示的預測殘差Res〔·〕〔A6〕。此產生處理以 數學式表示時係如下式(4)所示 V(xFy) eblk, Res[t, x, y] =Org[t, x. y] — Pred[t, x, y] . ·.式 (4) 當產生預測殘差Res〔·〕時,預測殘差編碼部104 係將該預測殘差Res〔 ·〕予以編碼〔A7〕。 預測殘差Res〔·〕的編碼係可使用任何方式。在一 般的映像編碼方式中,以DCT(離散餘弦轉換)進行頻率變 換後,進行量化,將DCT係數資訊予以二值化,再對其進 行算數編碼。 . 以此方式所產生的預測殘差Res〔·〕的編碼資料係 成為映像編碼裝置100的輸出,並傳送至預測殘差解碼部 105,預測殘差解碼部105係予以解碼以進行之後的預測 〔A8〕。解碼後的預測殘差係表示成DecRes〔 ·〕。 經預測殘差解碼部105所解碼的預測殘差DecRes〔 ·〕 係傳送至差分影像解碼部106,差分影像解碼部106係使 用預測差分影像PredDiff〔 ·〕來產生解碼差分影像 DecDiff〔 ·〕〔 A9〕。 此時,藉由像素值的有效最小值與像素值的有效最大 值,以滿足 minSDecRes〔 t,X,y〕+ PredDiff〔 t,X,y〕 25 320335 1364221 + Syn〔 t, X,y〕S max之方式進行截除。當使用前述函數 Clip時,此截除處理係以下式(5)來表示。 . V(x. y) eblk, DecDiff [t, x, y] =CI ip(DecRes[t, x, y]-f PredDiff [t, x, y], min—Syn[t, x, y], max—Syn[t, x, y]) · · ·式(5) 此外,此截除可進行亦可不進行。然而,在進行截除 時,須在編碼器與解碼器進行相同的處理。 藉由差分影像解碼部106所產生的解碼差分影像 DecDiff〔·〕係儲存於差分影像記憶體107,而利用於後 φ 續將區塊予以編碼時的預測〔A10〕。 如此,實施形態一的映像編碼裝置100係產生相對於 輸入影像與合成影像的差分影像之預測信號,並將所產生 的預測差分影像與合成影像之和作為相對於輸入影像的預 測信號,以進行輸入影像的編碼。 接著,根據第3圖的處理流程,詳細說明第2圖的處 理流程A5所執行的預測影像Pred〔 ·〕的產生處理。 產生相對於編碼對象影像之預測影像Pred〔 ·〕的處 ® 理〔A5〕係在區塊所包含的每個像素藉由預測像素產生部 103所進行。為了進行此處理,如第1圖所示,預測影像 產生部103係具備有:加算功能,係加算合成影像輸入部 102所輸入的合成影像Syn〔 ·〕的像素值與預測差分影像 產生部108所產生的預測差分影像PredDiff〔·〕的像素 值;以及截除功能,係截除經該加算功能加算的像素值。 此處的處理係在區塊内的每個像素進行。亦即,當將 各像素的索引設為pix時,將pix初始化為0後〔B1〕,一 26 320335 邊對pix加算丨〔Β7〕, _直至此達至區魂内的=,^ w亦即,在進行此反覆處;:素數-—〕。 預夠差分影像產生部108所 百先,針對像素Pix將 i·〕的值讀人至暫存器 、預,聰分影像PredDiff 二成影像輪入部1G2所輪〜人H著針對像素PU將 入至暫存nrl〔B3〕。 °成讀加〔·〕.的值讀 接著,使用上述加算功舎t ^ $值與儲存於暫存器Η的像匕素,行儲存於暫存器r0的像 儲存至暫存器r2〔B4〕。 ’、之加异’並將該加算結果 接著’使用上述截除功 值在相對於輪入影像的有效將^存=暫存器d的像素 錯存至暫存器糊〕。截除 元深度來決m彳# 猎由輪人影像的位 大值為255。 位70影像的情形中’最小值為0’最 素暫存器d的像素值作為相對於針對像 在此預測影像㈣·〕而輸出叫 成。在心二可採用未使用暫存器的構 暫存哭之、中’係採’處理結果儲存於不同 用一^1但亦可覆寫入至暫存器Μ。此外,在能使 用個暫存器來進行加曾#裡拉你π從人 的值讀入至暫P 時’㈣將合成影像糾·〕 理流程中,:=,而可直接執行加算。此外,在此處 ㈣以-輪統對各像相制 〔·〕,但亦可進行缓衝而一次輸出。 320335 27 Ϊ364221 第4A圖及苐4B圖係顯示比較實施形態一的映像編碼 裝置100以及將多視點映像予以編碼的習知映像編碼裝置 在此,第4A圖所示的構成係實施形態一的映像編碼裝 置100之構成,第4B圖所示的構成係將多視點映像予以編 碼的習知映像編碼裝置之構成。此外,圖中所示最細的線 係處理N位元之構成部分,而稍粗的線係處理N+1位元之 構成部分,最粗的線係處理N+2位元之構成部分。 在實施形態-的映像褊石馬震置1〇〇中,係使用產生輪 ^映像與相狀輸人映像的合成映像之差分映像的預測信 號,將該所生成的預測差分影像與合成映像之和作為相對 於輪入映像的預測信號’而將輸入映像與相對於輪入映像 的預測映像之差分予以編竭之方法,由於之後僅執行—次 ^分’因此如第4A圖所示能以與將動態影像予以編石馬之 通常的映像編碼裝置相同的位元深度來進行編瑪。 :對於此,在將多視點映像予以編碼的習知映像 =中,係使用產生輸入映像以及相對於輸入映像的合成 2之差分映像,並將該所產生的差分映像予以動態影像 f法,由於之後須執行二次的差分,因此如第4B圖 映I編將動㈣像予以編碼之通常的 ^此,依據本發明的實施形態,係產生相對於輸入映 相對於輸人映像的合成映像的差分映像之預· 儿,並將該所產生的預測差分映像與合成映像之和作為^ 320335 28 規模來實規,的預測信號,藉此能以小電路規模/小安裝 2 /分映像之高效率的編喝。 亚’在習知技術中,係使用產生輸入映像與相對於 ㈣成映像之差分映像,並將該所產生的差分映 像^動g影像編喝之方法’而有在像素值成為所容許值 的最大值與最小值的部分會將無用的信號予以編瑪之問 題,相對於此,在本發明的實施形態中,由於採用將像素 值之值截除轉素值所料的最A值與最小值,因此不會 產生上述問題。 實施形態二 ,著’說明第二實施形態(以下記載為實施形態二)。 第5圖係顯示本發明實施形態二的映像編碼裝置測 的構成。 -如第5圖所示,實施形態二的映像編碼裝置_係具 備有.影像輸入部2(U、合成影像輪入部2()2、第一預測影 像產生部咖、第二預測影像產生部2〇4、預測殘差編碼部 205、預測殘差解碼部·、影像解崎部m、解媽影像記 憶體2G8、差分影像記憶體’、預測差分影像產生部別、 以及預測切換開關211。 /該❼像輸人部21G係輸人以成為編碼對象的攝影機所 攝'衫的映像(影像)。合成影像輸入部2〇2係輸入相對於該 攝影機的合成影像(合成映像)。 第一預測影像產生部203係根據相對於差分影像(輸 入影像與合成影叙差分影像)的_來產生相對於輸入 320335 29 1364221 影像的預測影像者’並執行與第 理,藉此-邊實施截除處理,一邊=處理流程相同的處 部加所產生的預測差分影像(相對;;預測差分影像產生 像)以及合成影像輸入部202所輪;^分影像的預測影 相對於輸入影像的預測影像。 、5成影像,藉此產生 第二預測影像產生部204係拍祕* 於輪入影像的預測影像者,且不使像來,生相對 存於解喝影像記憶體208的解碼力心刀影像而是使用健 像的預測影像。 _^像來產生相對於輸入影 預測殘差解碼部205係蔣旦彡你认 入影像與第-預測影像產生部2 =部2G1所輸入的輪 咖所產生的預測影像之預測殘差產生部 解碼部細係將預測殘差= 的預測殘差予以解碼。 1 I 所編碼 影像解碼部207係加算預 預測殘差與第一預測影像產生部2〇3=。口 〇6所解喝的 部204所產生的預測影像予 《第一預測影像產生 :影像_ 係儲存影像解:部 的解W與合解碼部2G7所解辦 分來表示的差分影像。 斤輪入的合成影像之差 預測差分影像產生部2】η 體的差分影像來產生相對於 ,存於差分影像記憶 輸入衫像與合成影像之差分 320335 30 1364221 _ 所表示的差分影像的預測影像(預測差分影像)。 預測切換開關211係選擇性地輸出第一預測影像產生 • 部203所產生的預測影像或第二預測影像產生部204所產 . 生的預測影像任一方的預測影像。 第6圖係顯示上述構成的實施形態二的映像編碼裝置 • 200所執行的處理流程。 - 此處理流程係顯示藉由實施形態二的映像編碼裝置 200將某時刻的影像予以編碼時之處理,且在進行複數個 ® 訊框的編碼時反覆執行該處理流程。 以下,根據該處理流程詳細說明實施形態二的映像編 碼裝置200所執行的處理。在此,係直接使用前述實施形 態一所使用的符號來說明。 在實施形態二的映像編碼裝置200中,首先,影像輸 入部201係輸入編碼對象影像Org〔 ·〕〔C1〕,合成影像 輸入部202係在此輸入相對於所輸入的Org〔·〕之合成 •影像 Syn〔 ·〕〔C2〕。 在本實施形態二中,亦將影像整體分割成複數個區 塊,並於每個區塊反覆進行處理,藉此將影像整體予以編 碼。此外,並非一定需要分割成區塊狀,係可分割成任意 形狀,亦可不進行分割。以下,與實施形態一相同,將區 塊的索引表示成blk,將影像所包含的區塊數表示成 numBlk ° 因此,將blk初始化為0後〔C3〕,對blk加算1〔 C15〕 直至blk達至numBlk為止〔C16〕前反覆以下的處理〔C4〕 31 320335 1364221 . 至〔C14〕’以進行編喝。 區塊一進行反覆處理中,首先,產生預測 至〔C ^在本貫施形態二中,第_預測影像產生部 使用差T影像來產生預測影像(以下將此 為 係不使用差分影像而是使屋生# 2〇4 π將此預測皆…冑解象來產生預測影像(以 下將此預L己载為解喝預測影像以咖 使用這些預測影像來產生—個預測影像。 〕)’並 關於差分預測影像DiffPred〔 ·〕的產生處理 預測差分影像產生部21。係使用儲存在差分乂 2 預來 影像pr,〔.〕 影像__〔.係^預測差分 的情形中,县,㈠1 70冰度不决疋,在8位元影像 示時,^ 値為〇,最大值為255。當使用數學式來表 所進行的*除處理係如下式(6)所示。並且,在該C4、C5 同。勺處理係與實施形態一的A4、A5所進行的處理相 V (χ \ mi^. maxi" eb'k,DiffPred[t,X,y]=C,ip(PredDiff[t'x'y3+Syn[t.x.y]. 另一 ·.·式(6) 一方面,關於解碼預測影像DecPred〔 ·〕的產生 320335 32 1364221 . 處理,第二預測影像產生部204係使用儲存於解碼影像記 憶體208之已完成編碼的其他時刻的訊框或編碼對象訊框 • 内已完成編碼的區塊的解碼影像Dec〔·〕來進行〔C6〕。 . 作為此種解碼預測影像DecPred〔 ·〕的產生法,係 能使用任何方法,例如能使用前述非專利文獻1所示之已 • 知的映像編瑪方式。 - 例如,如下式(7)所示,在其他時刻的訊框中,亦可指 定某區域並將該區域的複製作為預測值,亦可如下式(8) ® 所示,從相同時刻的訊框之已完成編碼的周邊像素進行定 向的預測。 V(x, y) eblk, DecPred[t, x, y] = Dec[t-1, x+mvx.y相vy ] · . ·式(7) V(x,y) eblk, DecPred[t, x, y] =Dec[t, x, up_I ine] · ·.式(8) 在本實施形態二中,預測影像係使用預測切換開關211 來選擇第一預測影像產生部203所產生的差分預測影像 DiffPred〔 ·〕或第二預測影像產生部.204所產生的解碼 預測影像DecPred〔 ·〕而產生〔C7〕。此外,亦有使用對 * 應的像素間的平均值作為預測影像之方法。 在此,對於選擇兩個預測影像,係可使用任何方法來 進行選擇。例如,可先進行編碼再選擇編碼效率佳的一方, 亦可使用差分絕對值和或差分二次方和來計算相對於編碼 對象影像Org〔·〕之預測效率,並選擇效率佳的一方。 此外,對應輸入影像,可在每個訊框、訊框内的每個 部分區域、以及每個區塊等適當地切換而選擇。 在產生預測影像時,係產生以輸入影像Org〔·〕以 33 320335 1364221 及預測切㈣關211所輸出的預測影像之差分所表示的預 測殘差S〔 ·〕〔 C8〕。若使用數學式時,則該產生處理 係如前述式(4)所示。 田產生預;則殘差Res〔·〕時’預測殘差編碼部205 係將該嶋Res〔 ·〕Μ編碼〔❿翻殘差的編 碼係可使用任何方式。 …、、此種方式所產生的預測殘差Res〔 ·〕的編碼資料 係成為映像'4瑪裝置的輸出,並傳送至預測殘差解碼 P 206殘差解碼部_係予以解碼以進行後續的預 測〔C10〕。 、 預測殘差解碼部2〇6所解碼的預測殘差“以“〔·〕 係傳送至影像解碼部2〇7,影像解碼部m係使用預測切 換開關211所輸出的預測影像來產生解瑪影像⑹〔 〔Cll〕。 此時,藉由像素值的有效最小值與像素值的有效最大 •值來進行截除。若使用數學式時,該截除處理係以下式(9) 來表示。 V (x, y) e b I k, Dec [t, x, y] =C I i p (DecRes [t, x, y] + Pred [t, x, y], m in, max) • .式(9) 藉由影像解碼部207所產生的解碼影像Dec〔·〕係 儲存至解碣影像記憶體208,且被利用於後續將區塊予以 編石I時之預測〔C12〕。 此外’使用該解碼影像J)ec〔 ·〕與合成影像Syn〔 ·〕, 並根據下式(10)來產生解碼差分影像DecDiff〔 ·〕〔C13〕。 34 320335 15M221 ••式 d〇)iX y) eb'k,DecDiffCt,x,y]=Dec[t*x-y]-syn[t.x.y] 以 :、此種方式所產生的解碼差分影像
DecDiff〔 ·〕传' 記〕憶體2°9’並利用於後續將區塊予以編 如此,貫施形態二的映像編碼裝置2〇〇係產生相 二影,合成影像之差分影像的預測信號,並將該所產 預測=差像之和作為相對於輸入影像的 ι仃輸入影像的編碼。 裝置麵咐實罐:的映像蝙喝 像編碼裝置之圖Γ❹概映像予以編碼之f知的映 置20。的構?所不的構成係實施形態二的映像編瑪裝 置200.的構成,g 7β圖所 :裝 將多視點映像予以編^〜/⑽卵弟的構成 外,圖中最細的線^習知的映像編碼裝置的構成。此 外圖的線係處理N位元之構成部分’較粗的錄後 處理N+1 =7〇之構成部 >,最粗的線係處理N+ 2位元^ 構成部^虛線係切換所處理的位元之構成部分。之 在實施形態二的映像編碼裝置_中,係使 入映像以及相對於輪人映像的合成差 2輸 對於輸入映㈣f、像之和作為相 咏後的_映像之差八* 像以及相對於輪入 一次差刀因此如第7A圖所示,能以舆將動態影像予t 320335 35 1364221 . 碼映像編喝裝置相同的位元深度來進行_。 ;此,在將纽點映料以編碼之習知的映 ‘碼裝置中,係使用產生輸入映像以及相對於輸入映像的合 .成映像之差分映像,並將所產生的差分映像予以動態影: 編碼之方法,由於後續需要執行兩次差分,因此如第7B圖 -所示’比起將動態影像予以編碼之習知的映像編碼裝置, - 位元深度會增加。 再者’只要比較第7A圖與第7B圖即可得知,在實施 •形態二的映像編碼裝置200中,即使根據差分映像來進行 預測’或根據輪入映像來進行預測,由於編碼器所處理的 .輸入信號係輪入映像,且預測信號會成為相對於輸入映像 的預測映像,因此可使用相同的輸入信號與編碼器來進行 編碼。 實施形態三 接著’說明第三實施形態(以下記載為實施形態三)。 第8圖係顯示本發明實施形態三的映像解碼裝置300 的構成圖。 如第8圖所示,實施形態三的映像解碼裝置3〇〇係具 備有:編碼資料輸入部3Q1、合成影像輸入部302、顇測殘 差解碼部303、差分影像解碼部304、差分影像記憶體305、 預測差分影像產生部3G6、以及影像解碼部307。 該編碼資料輸入部301係輸入藉由實施形態一的映像 、編碼裝置1〇〇所產生的編碼資料(以成為解碼對像的攝影 機所攝影的映像的編碼資料)。合成影像輸入部302係輸入 36 320335 1364221 · 1 對於該攝職的合成映像(合絲像 予以解碼。 、將H讀所含有的預測殘差 差分影像解碼部304係一邊据接人 所輸彡根據合成影像輸入部302 像產生部 —邊加算預測差分影 像盥人、的制差分影像(相對於解碼對像影 〇二=影像之預測影像)與預測細 影像之差分所表示的ΐ分產#生:解锡影像與合成 技矣八m 〜象。差为影像記憶體305係儲 存差刀影像解碼部3〇4所產生的差分影像。 體產生部_係使用儲存於差分影像記憶 後^ ”衫絲產生相對於續碼對象影像與合成影 ^所㈣的差分雜之制料(_差分影像)。 影像解碼部307係加算差分影像解碼部3〇4所產生的 差分影像與合成影像輸人部3G2所輸人的合成影像,藉此 將解碼對象的影像予以解碼。 第9圖係顯示上述構成的實施形態三的映像解碼裝置 300所執行的處理流程。 該處理流程係顯示藉由實施形態三的映像解碼裝置 300將某時刻的影像的編碼資料予以解碼時之處理,並在 進行複數個訊框的解碼時反覆執行該處理流程。 以下,係根據該處理流程詳細說明實施形態三的映像 解碼裝置300所執行的處理。在此,直接使用前述實施形 態一與實施形態二所使用的記號來說明。 320335 37 料輸入部如丨碼裝置3〇〇尹,首在 _ — 。 係輪入解碼對象影傍Μ ,編碼資 著,合成影像輪入部3 〜的蝙碼資料〔扒〕。接 成影像〔D2〕。 入相對於解碼對象影像的合 區塊Si::態三中,係假定將影像整體分割成複數個 _二:::每=進行處理,= 割成任意的形狀,亦可不分/以^割成區塊狀’係可分 示成灿,將影像所含有的區,j錄輯的索引表 算1⑽〕,始化成〇後〔剛,一邊對仙加 仙達_二=以:的處理〔⑷至_而至 心卩」 為藉此進行解碼。 , 在母個區塊反覆進行的虛rb 部303係將所輪 4理中’預測殘差解碼 〔D4〕。 以的編碼請中所含有制殘差予以解碼.
像_3。5'之已:碼:口 訊框::完Ϊ”的區塊,來產生預測差=:象 -亍在^ 魏_駐衫彡像的產生法時,使用 ,…員不在編碼資料所含有 町使用 法之資訊,特定-織生法,並根據m碼時;^測方 差分影像。 爆孩產生法來產生預測
當預測差分影像產生部306 差分影像解碼部3〇4會產生 產生預測差分影像後,接 以所產生的預測差分影像 320335 38 與所解碼的預測殘差 此時,藉由.像t來表示的解碼差分影像⑽〕。 值來進行與實施㈣效最錢與像素值的有效最大 除處理(以前述式⑸I A9所進行的截除處理相同的截 截除處理,亦可不L表示的截除處理此外,可進行此 須以編碼器與解㈣進行相同的處理。$處理卜 存於像解碼部304所產生的解碼差分影像係儲 存於差刀影像記憶體3Q5 储 時產生預測差分影像[1)7〕用於後續紅塊予以解碼 田藉由差分影像解碼部3〇4產生解碼差分影像後 _307係產生以解碼差分影像與合成影像之和 不的解碼影像〔D8〕。 、 V(x,y) eblk, Dec[t.x,y]=Clip(DecDiff[t.x,y]+Syn[t,x,y], min, • · ·式(1 1) 、,此時,各像素值會被截除至有效範圍内。然而,在卯 進行截除時,無須進行此處的截除。使用數學式時,此·截 除處理係以下式(11)來表示 max) 以上述方式所產生的解碼影像係成為映像解碼震置 300的輪出。在實施形態三中雖會立即輸出已解碼的影像, 在以解碼―編碼的順序中未成為適當的顯示時序時,會 在輪出前進行緩衝而在適當的顯示時序來到時從映像解喝 裝置300輪出。 在此,第9圖所示的處理流程係採用下述構成:將編 石馬資料所含有的解碼對象影像的預測殘差予以解碼,並使 39 320335 1364221 用以解碣對象影像已完成解碼的區域的影像與合成影像之 差來表示的差分影像,產生後續進行解碼的區域中差分= 像的預測影像後,加算該所產生的預測差分影像與已 的預測殘差,藉此獲得解碼差分影像,並加算該解碼差丄 影像與合成影像,藉此將解碼影像予以解碼。但踩 的產生順序並非限定於此。衫像
亦即,亦可採用下述構成:將編碼資料所含有的解碼 對象影像的預測殘差予以解碣,並使用以解碼對象影像已 完成解碼的區域的影像與合成影像之差來表示的差分麥 像,產生後續進行解碼的區域中的差分影像的預測二= 後,加算該所產.生的預測差分影像與合成影像,藉此^得 ,象影像的預測影像,並加算該解碼對象影‘的;測 影像與已解碼的預測殘差,藉此將解碼影像予以解蝎。、、 實施形態四 ° 接著,說明第四的實施形態(以下記載為實施形態四)。 第10圖係顯示本發明實施形態四的映像解碼裝置仙〇 的構成。 如第10圖所示,實施形態四的映像解碼裝置4卯係且 =:編碼資料輸入部4(Π、合成影像輸入部術、預測殘 麵碼部、影像解碼部4〇4、解碼影像記憶體鄕 为影像記憶體406、預測差分影像產生部4〇7、 , 像產生部權、第二預測影像產生部4()9 預測影 關41〇。 从及預測切換開 態二的映像 該編碼資料輪入部401係輸入藉由實施形 320335 40 編竭裝置2 η 機所攝影的映像^生,的=碼資料(以成為解瑪對象的攝影 尉於該攝影機ίίΐ 合成影像輸入部權係輸入相 係將編H、°、映像(合成影像)。預測殘差解碼部403 ,貝枓所含有的預測殘差予以解,。 預測部4〇4係加算預測殘差解碼部4G3所解碼的 走興第一預測影像產生 所產生的預測影像,藉此將解:_ == 解^影像記憶體·係儲存影_部傷所解碼的 的解記憶體綱係儲存以影像解碼部_所解碼 =:像與合成影像輸人部術所輪人的合成影像之差 厅表不的差分影像(解碼差分影像)。 體分影像產生部407係'使用儲存於差分影像記憶 、分轉,來產生相對於以解觸象影像與合成
I之差分所表示的差分影像之預測影像(預測差分影 像)〇 第一預測影像產生部408係加算預測差分影像產生部 4〇7所產生的預測差分影像與合成影像輪入部402所輸入 的合成影像,H此產生相對於_對象影像_測影像。 第一預測影像產生部409係根據儲存於解碼影像記憶 體405的解喝影像來產生相對於解竭對象影像的預測影 預測切換開關410係選擇輸出第一預測影像產生部 408所產生的預測影像或第二預測影像產生部4〇9所產生 320335 41 1364221 的預測影像中的任一方。 第11圖係顯示上述構成的實施形態四的映像解碼裝 4 置400所執行的處理流程。 • 該處理流程係顯示藉由實施形態四的映像解碼裝置 400將某時刻的影像的編碼資料予以解碼時之處理,並在 .進行複數個訊框的解蝎時,反覆執行該處理流程。 ' 以下,根據該處理流程詳細說明實施形態四的映像解 碼裝置400所執行的處理。在此,直接使用前述實施形態 鲁-至三所使用的符號來說明…. 在實施形態四的映像解碼裝置400中,首先,編碼資 料輸入部401係輸入解碼對象影像的編碼資料〔£1〕。接 著’合成影像輸入部402係輸入相對於解碼對象影像的合 成影像〔E2〕。 在本實施形態四中,係假設將影像整體分割成複數個 區塊並予以編碼’並在每個區塊反覆進行處理,藉此將影 φ 像整體予以解碼。此外,不一定需要分割成區塊狀,可分 割成任意形狀,亦可不分割。以下,係將區塊的索引表示 成blk,將像素所含有的區塊數表.示成numBlk。 因此,將blk初始化成〇後〔E3〕,一邊對blk加算1 〔E10〕’ 一邊反覆進行以下的處理〔E4〕至〔E9〕,直至 blk達至numBik〔 E11〕,藉此進行解碼。 亦即,在每個區塊反覆進行的處理中,首先,預測殘 差解碼部403係將所輸入的編碼資料所含有的預測殘差予 以解碼〔E4〕。 42 320335 1364221 接著,第一預測影像產生部408係使用儲存於差分影 像記憶體406之已完成解碼的其他時刻的訊框或解碼對象 訊框内已完成解碼的區塊的解碼差分影像來產生預測影 ‘ 像,或者第二預測影像產生部409係使用儲存於解碼影像 屺憶體405之已完成解碼的其他時刻的訊框的解碼影像來 產生預測影像〔E5〕。 ’ 在此,預測影像的產生法係可藉由各種方法針對每個 鲁 區塊決定一個產生法。該決定係可使用至今已解碼的影像 或區塊的資訊來決定,亦可藉由用以指定編碼資料所含有 的預測方法之資訊來決定。然而,需使用映像編碼裝置所 想疋的決定法。 在本實施形態四中,係使用預測切換開關41〇切換成 進行使用第一預測影像產生部408所產生的差分影像的預 測,或者進行未使用第二預測影像產生部409所產生的差 分影像的預測。 • 在進行使用第一預測影像產生部408所使用的差分影 像之預測時,首先,預測差分影像產生部4〇7係使用儲存 於差分影像記憶體406的差分影像來產生預測差分影像。 =著’第一預測影像產生部408係產生以預測差分影像與 合成影像之和來表示的預測影I。該預測影像係成為相對 於解碼對象影像的預測影像。 此時,藉由像素值的有效最小值與像素值的有效最大 值來進行與實施形態二的C4'C5所進行的截除處理相同的 截除處理(以前述式(6)所表示的截除處理)。可進行此截除 320335 43 1364221 處理,亦可不進行此截除處理。但在進行截除時,須以編 碼器與解碼器進行相同的處理。 另一方面,在進行未使用第二預測影像產生部4〇9所 使用的差分影像之預測時’第二預測影像產生部409係使 =儲存於解碼料記憶體傷的解碼影像來產生預測影 預而衫像係成為相對於解碼對象影像之預測影像。在 土所進行的處理係與實施形態二的C6所進行的處理相同。 座預2實施形態四中,雖具備有第二預測影像產生部彻 同時、^影像產生部樹’但在兩者所進行的預測法相 產生輸人的影像記憶體,藉此以—個預測影像 用差22。此時,僅在預測影像產生部的輸出進行使 没刀衫像的預測時才需要輸入至第一 408。亦即,需要兩個連動動作的開關。,、衫象產生部 係與實施形態二的值:广::至::乾圍内。此截除處理 時^截除處理如前述式相同。使用數學式 體405,所產生的解碼影像係儲存於解碼影像^ ⑽〕。利用於後續將區塊予以㈣時產生 此外,使__料料絲像1_麵式⑽ 320335 44 丄允4221 ,產生料差分影像〔E8〕。該所產生的解竭差 存於差分影像記憶體406,並利用;'、象係儲 時產生預測影像⑽〕。]用於錢將區塊予以解妈 =⑽產生的解碼影像係成為映像解㈣置侧的輸 在以中,雖然已解如影像立即輸出,但 輸出2:觸_料未成為私的料料時,會在 置^輸Γ㈣在適#賴_序來到時從映像解碼裝 (產業上的可利用性) 模小視點映像的編碼,並能以電路規 碼:規模小的方式實現使用差分映像之高效率的編 【圖式簡單說明】 圖。第1 H係本發明實施形態i映像編碼裝置的構成 程。第2圖係實施形態—的映像編碼裝置執行的處理流 第3圖係預測影像的產生處理之處理流程。 與將ί二明比較實施形態-的映像編續裝置 施㈣的地 碼之習知的映像編碼裝董、且為實 祕態1映像料裝置侧的圖。 置側:二圖係用以說明上述比較、且為f知的映像編碼裝 第5圖係本發明的實施形態二的映像編碼裝置的構成 320335 45 1364221 . 圖。 第6圖係實施形態二的映像編碼裝置執行的處理流 程。 第7A圖係用以說明比較實施形態二的映像編碼裝置 與將多視點映像予以編碼之習知的映像編碼裝置、且為貫 施形感二的映像編瑪裝置側的圖。 第7B圖係用以說明上述比較、且為習知的映像編碼裝 置側的圖。
第8圖係本發明實施形態三的映像解碼裝置的構成 圖。 第9圖係本實施形態三的映像解碼裝置執行的處理流 程。 第10圖係本發明實施形態四的映像解碼裝置的構成 圖。 .第11圖係實施形態四的映像解碼裝置執行的處理流 程。 第12圖係攝影機間所產生的視差之說明圖。 【主要元件符號說明】 100、 200 映像編碼裝置 101、 201 影像輸入部 102 > 202 合成影像輸入部 103 預測影像產生部 104 > 205 預測殘差編碼部 105、206、303、403預測殘差解碼部 46 320335 1364221 . 106 ' 304 差分影像解碼部 107、209、305、406差分影像記憶體 • 108、210、306、407預測差分影像產生部 . 203、408 第一預測影像產生部 204、409 第二預測影像產生部 : 207、307、404影像解碼部 . 208、405 解碼影像記憶體 211、410 預測切換開關 • 300、400 映像解碼裝置 301、401 編碼資料輸入部 302 > 402 合成影像輸入部
47 320335
Claims (1)
1364221 . 七、申請專利範圍: 1. 一種映像編碼裝置,係在將藉由視點不同的複數台攝影 機所攝影的多視點影像予以編碼時,根據與對編碼對象 的影像進行了攝影的攝影機之視點不同的至少一個視 點中已完成編碼的參照攝影機影像、以及該參照攝影機 影像與編碼對象的影像之間的視差資訊,來產生相對於 對編碼對象的影像進行了攝影的攝影機之合成影像,並 使用該合成影像將編碼對象的影像予以編碼’該映像編 碼裝置係具備有: 差分影像預測手段,係產生後續會進行編碼的編碼 對象區域的輸入影像以及相對於該輸入影像的前述合 ( 成影像之差分影像的預測影像; 預測影像產生手段,係產生以前述差分影像預測手 段所產生的預測差分影像與編碼對像區域.的前述合成 影像之和來表示之該區域的預測影像;以及 預測殘差編碼手段,係將以前述預測影像產生手段 所產生的編碼對象區域的預測影像以及該區域的編碼 對象影像之差來表示之預測殘差予以編碼。 .2.如申請專利範圍第1項之映像編碼裝置,其中,前述差 分影像預測手段係使用以編碼對象影像已完成編碼的 區域的解碼影像、以及該區域的前述合成影像之差來表 不之與攝影有編碼對象影像的時刻為相同時刻的差分影 像,來產生前述編碼對象區域的差分影像的預測影像。 3.如申請專利範圍第1項之映像編碼裝置,其中,前述差 48 320335 2像預測手段係使用以在 衫的視點所攝影之已:對象衫像進行了揭 2解科像為影像、以及 之與攝影有編碼對象 ^讀之差來表示 像,來產生前述編碼:域二為不同時刻的差分影 4.如申請專利範圍第〗項之影像的預測影像^ 影像解碼手段Μ裝置’係具備有: 解碼而產生編竭二m對象影像的編碼資料予 解石馬差分影像;以及 左刀知像產生儲存手段 所解碼的解碼影像以及前c影像解 不的解碼差分影像 。成衫像之差來表 儲存記憶體;.其中,、、解碼差分影像儲存至 憶體之解碣差分二用儲存於前述儲存記 影像的預測影像。、相喝對象區域的差分 5·如申請專mK$l項之映像編瑪 預測殘差解碼手段,係將係具備有: 編碼的預測殘差予以解碼’;、以及^、測殘差編碼手段所 解碼差分影像產生儲存 差解碼手段所解喝的解瑪預測;前述預測殘 影像之和來表示的解 及則述預測差分 差分影像儲存至儲存記憶體^中並將該所產生的解瑪 前述差分影像預測手段係使 憶體之解碼差分影像來產生前述編; 320335 49 1364221 · 影像的預測影像。 6. 如申請專利範圍第1項之映像編碼裝置,係具備有: 原始影像預測手段,係使用編碼對象影像已完成編 碼的區域的解碼影像、以及在對編碼對象影像進行了攝 影的視點所攝影且為在與編碼對象影像不同時刻所攝 影之已完成編碼的影像的解碼影像中的任一種解碼影 像,來產生編碼對象影像的預測影像;其中, 前述預測影像產生手段係選擇性地執行:根據前述 預測差分影像與前述合成影像來產生編碼對象區域的 預測影像、或直接利用前述原始影像預測手段所產生的 預測影像來產生編碼對象區域的預測影像中之任一者。 7. 如申請專利範圍第1項之映像編碼裝置,其中,前述預 測影像產生手段係以令前述預測影像的各像素具有預 定有效範圍内的像素值之方式進行截除。 8. 如申請專利範圍第5項之映像編碼裝置,其中,前述解 碼差分影像產生儲存手段係以令前述解碼差分影像的 各像素具有預定有效範圍内的像素值之方式進行截除。 9. 一種映像解碼裝置,係在將藉由視點不同的複數台攝影 機所攝影的多視點影像的編碼資料予以解碼時,根據與 對編碼對象的影像進行了攝影的攝影機之視點不同的 至少一個視點中已完成解碼的參照攝影機影像、以及該 參照攝影機影像與解碼對象的影像之間的視差資訊,來 產生相對於對解碼對象的影像進行了攝影的攝影機之 合成影像,並使用該合成影像將解碼對象的影像的編碼 50 320335 :該映像解料置係具備有: 象影像的預測殘差予以解妈將名碼貝科所含有的解碼對 對象n域=Γ㈣手段’係產生後續會進行解碼的解碼 的解碼對象影像以 : 的剛^成影像之差分影像的預測影像;以及私像 影像=ΪΓ段’係針對解碼對象區域加算前述差分 碼手俨所又所產生的預測差分影像、前述預測殘差解 =解碼的預測、以及前述 = 解碼對象影像予以解碼。错此將 1〇^^專利_9項之映像_置,其中,前述差 的解碼影像已完成解瑪區域 述解碼對象區.域的差分影像__=像, 11. 如申钼專利範圍第9項之映像解 分影像預測手段係使用以在’巧對了則述差 影的視點稿私y ί 1對象讀進行了攝 ^ ^ ,'已化成解碼的參照影像以及鱼兮炎 ΐ:像為相同時刻的前述合成影像之差來表示二攝 ^解碼縣影像㈣刻為—的差分影像,^ 别精碼對象區域的差分影像的預測影像。 12. 如申請專利範圍第9項之映像解㈣置,_ 解碼差分影像產生儲存手段.,係產生以前述 碼手段所產生的解碼影像與前述合成影像之差所表= 320335 的解=差分影像,並儲存至館存記憶體;其中, 传r If差分影像關手段係❹料於前述儲存記 ^ -、解懸分影像來產生前述解碼對㈣域的差 衫像的預測影像。 刀 13.如申請專利範圍第9項之映像解碼裝置,#且 1碼差分景彡像產生料手段,級生Μ述預測殘 像ίΓΓ段所解碼的解碼_殘差與前述_差分影 =和來表㈣解碼差分影像,麵存至儲存記憶體; ::差:影像預測手段係使用儲存於前述儲存記 影像的預娜彡像。“杨觸“域的差分 U·如申請專利簡第9項之映像解碼裝置,係且備有, 碼的=景彡像_手段,係❹解碼縣影像已完成解 媒的衫像、以及在對解碼對象影像進行 Ζ =影且為在與解碼料料不 影 = 影像,·其中, 像,來產生解碼對象影像的_ 前述影像解碼手段係針對解碼對象區域選擇 加算_差匈像_手段難 :::述預測殘差解碼手段所解碼的預測殘差、U ^成影像,藉此將解碼對象f彡舒 管j := 始影像預測手段所產生的預測影像以及 測殘差解碼手段所解媽的預測殘差,藉此將解娜象= 320335 52 1364221 . 像予以解碼中之任一者。 15. 如申請專利範圍第13項之映像解碼裝置,其中,前述 解碼差分影像產生儲存手段係以令前述解碼差分影像 的各像素具有預定有效範圍内的像素值之方式進行截 除。 16. —種映像編碼方法,係在將藉由視點不同的複數台攝影 機所攝影的多視點影像予以編碼時,根據與對編碼對象 的影像進行了攝影的攝影機之視點不同的至少一個視 點中已完成編碼的參照攝影機影像、以及該參照攝影機 影像與編碼對象的影像之間的視差資訊,來產生相對於 對編碼對象的影像進行了攝影的攝影機之合成影像,並 使用該合成影像將編碼對象的影像予以編碼,該映像編 碼方法係具備有: 差分影像預測步驟,係產生後續會進行編碼的編碼 對象區域的輸入影像以及相對於該輸入影像的前述合 成影像之差分影像的預測影像, 預測影像產生步驟,係產生以前述差分影像預測步 驟所產生的預測差分影像以及編碼對象區域的前述合 成影像之和來表示之為該區域的預測影像;以及 預測殘差編碼步驟,係將以在前述預測影像產生步 驟所產生的編碼對象區域的預測影像與該區域的編碼 對象影像之差來表示之預測殘差予以編碼。 17. 如申請專利範圍第16項之映像編碼方法,其中,在前 述差分影像預測步驟中,係使用以編碼對象影像已完成 •53 320335 1364221 · 編碼的區域的解碼影像、與該區域的前述合成影像之差 來表示之為與攝影有編碼對象影像的時刻為相同時刻 的差分影像,來產生前述編碼對象區域的差分影像的預 測影像。 18. 如申請專利範圍第16項之映像編碼方法,其中,在前 述差分影像預測步驟中,係使用以在對編碼對象影像進 行了攝影的視點所攝影之已完成編碼的影像的解碼影 像、以及在與該解碼影像為相同時刻的前述合成影像之 差來表示之與攝影有編碼對象影像的時刻為不同時刻 之差分影像,來產生前述編碼對象區域的差分影像的預 測影像。 19. 如申請專利範圍第16項之映像編碼方法,係具備有: 預測殘差解碼步驟,係將在前述預測殘差編碼步驟 所編碼的預測殘差予以解碼;以及 解碼差分影像產生儲存步驟,係產生以在前述預測 殘差解碼步驟所解碼的解碼預測殘差與前述預測差分 影像之和所表示的解碼差分影像,並將該所產生的解碼 差分影像儲存至儲存記憶體;其中, 在前述差分影像預測步驟中,係使用儲存於前述儲 存記憶體的解碼差分影像來產生前述編碼對象區域的 差分影像的預測影像。 20. 如申請專利範圍第16項之映像編碼方法,係具備有: 原始影像預測步驟,係使用編碼對象影像已完成編 碼的區域的解碼影像、以及在對編碼對象影像進行了攝 54 320335 1364221 · 影的視點所攝影且為在與編碼對象影像不同時刻所攝 影之已完成編碼的影像的解碼影像中的任一個解碼影 . 像,來產生編碼對象影像的預測影像;其中, . 在前述預測影像產生步驟中,係選擇性地執行:根 據前述預測差分影像與前述合成影像來產生編碼對象 - 區域的預測影像、或者直接利用在前述原始影像預測步 . 驟所產生的預測影像來產生編碼對象區域的預測影像 中之任一者。 • 21. —種映像解碼方法,係在將藉由視點不同的複數台攝影 機所攝影的多視點影像的編碼資料予以解碼時,根據與 對編碼對象的影像進行了攝影的攝影機之視點不同的 至少一個視點中已完成解碼的參照攝影機影像、以及該 參照攝影機影像與解碼對象的影像之間的視差資訊,來 產生松對於對解碼對象的影像進行了攝影的攝影機之 合成影像,並使用該合成影像將解碼對象的影像的編碼 _ 資料予以解碼,該映像解碼方法係具備有: 預測殘差解碼步驟,係將編碼資料所含有的解碼對 象影像的預測殘差予以解碼; 差分影像預測步驟,係產生後續會進行解碼的解碼 對象區域的解碼對象影像以及相對於該解碼對象影像 的前述合成影像之差分影像的預測影像;以及 影像解碼步驟,係對解碼對象區域加算前述差分影 像預測步驟所產生的預測差分影像、前述預測殘差解碼 步驟所解碼的預測殘差、以及前述合成影像,藉此將解 55 320335 1364221 . 碼對象影像予以解碼。 22. 如申請專利範圍第21項之映像解碼方法,其中,前述 差分影像預測步驟係使用以解碼對象影像已完成解碼 區域的解碼影像以及該區域的前述合成影像之差來表 示之與攝影有解碼對象影像的時刻為相同時刻的差分 影像,來產生前述解碼對象區域的差分影像的預測影像。 23. 如申請專利範圍第21項之映像解碼方法,其中,在前 述差分影像預測步驟中,係使用以在對解碼對象影像進 行了攝影的視點所攝影之已完成解碼的參照影像以及 與該參照影像為相同的時刻的前述合成影像之差來表 示之為與攝影有解碼對象影像的時刻為不同時刻的差 分影像,來產生前述解碼對象區域的差分影像的預測影 像。 24. 如申請專利範圍第21項之映像解碼方法,係具備有: 解碼差分影像產生儲存步驟,係產生以在前述預測 殘差解碼步驟所解碼的解碼預測殘差與前述預測差分 影像之和所表示的解碼差分影像,並儲存至儲存記憶 體;其中, 在前述差分影像預測步驟中,係使用儲存於前述儲 存記憶體的解碼差分影像來產生前述解碼對象區域的 差分影像的預測影像。 25. 如申請專利範圍第21項之映像解碼方法,係具備有: 原始影像預測步驟,係使用解碼對象影像已完成解 碼的影像、以及在對解碼對象影像進行了攝影的視點所 56 320335 1364221 . 攝影且為在與解碼對象影像不同時刻所攝影之已完成 解碼的影像中任一個影像,來產生解碼對象影像的預測 影像;其中, 在前述影像解碼步驟中,係針對解碼對象區域選擇 性地執行:加算在前述差分影像預測步驟所產生的預測 差分影像、在前述預測殘差解碼步驟所解碼的預測殘 差、以及前述合成影像,藉此將解碼對象影像予以解 碼;或者加算在前述原始影像預測步驟所產生的預測影 像、以及在前述預測殘差解碼步驟所解碼的預測殘差, 藉此將解碼對象影像予以解碼中之任一者。 26. 如申請專利範圍第24項之映像解碼方法,其中,在前 述解碼差分影像產生儲存步驟中,係以令前述解碼差分 影像的各像素具有預定的有效範圍内的像素值之方式 來進行截除。 27. —種映像編碼程式,係使電腦執行用以實現申請專利範 圍第1項的映像編碼裝置的處理。 28. —種電腦可讀取的記錄媒體,係記錄有使電腦執行用以 實現申請專利範圍第1項的映像編碼裝置的處理之映 像編瑪程式。 29. —種映像解碼程式,係使電腦執行用以實現申請專利範 圍第9項的映像解碼裝置的處理。 30. —種電腦可讀取的記錄媒體,係記錄有使電腦執行用以 實現申請專利範圍第9項的映像解碼裝置的處理之映 像解碼程式。 57 320335
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