JP6590412B2 - Video encoding apparatus, method and program, and video decoding apparatus, method and program - Google Patents
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Description
本発明は、伝送されるデータ量を削減可能な映像符号化装置及び映像復号装置に関する。 The present invention relates to a video encoding device and a video decoding device that can reduce the amount of transmitted data.
映像符号化方式として、ITU-T (International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector)の勧告のH.264/AVC(Advanced Video Coding) が普及している。また、H.264/AVC の後続規格として、H.265/HEVC(High Efficiency Video Coding)がある。H.265 に基づく映像符号化方式では、ディジタル化された映像の各フレームは符号化ツリーユニット(CTU:Coding Tree Unit)に分割され、ラスタスキャン順に各CTU が符号化される。各CTUは、クアッドツリー構造で、符号化ユニット(CU:Coding Unit)に分割されて符号化される。各CUは、予測ユニット(PU:Prediction Unit)に分割されて予測される。また、各CUの予測誤差は、クアッドツリー構造で、変換ユニット(TU: Transform Unit)に分割されて周波数変換される。以後、最も大きなサイズのCUを最大CU(LCU: Largest Coding Unit)、最も小さなサイズのCUを最小CU(SCU: Smallest Coding Unit )という。なお、LCU サイズとCTU サイズは同一である。 As a video encoding method, H.264 / AVC (Advanced Video Coding) recommended by ITU-T (International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector) is widely used. Further, H.265 / HEVC (High Efficiency Video Coding) is a subsequent standard of H.264 / AVC. In the video coding system based on H.265, each frame of a digitized video is divided into coding tree units (CTUs), and each CTU is coded in raster scan order. Each CTU has a quad-tree structure and is encoded by being divided into coding units (CU: Coding Unit). Each CU is predicted by being divided into prediction units (PUs). Further, the prediction error of each CU is divided into transform units (TU: Transform Unit) in a quad-tree structure, and is subjected to frequency conversion. Hereinafter, the largest CU is referred to as the largest CU (LCU: Largest Coding Unit), and the smallest CU is referred to as the smallest CU (SCU: Smallest Coding Unit). The LCU size and CTU size are the same.
CUは、イントラ予測又はフレーム間予測によって予測符号化される。イントラ予測(画面内予測)は、予測信号を符号化対象フレームの再構築画像から生成する予測である。非特許文献1では、図11に示す33種類の角度イントラ予測が定義されている。角度イントラ予測では、符号化対象ブロック周辺の再構築画素を図11に示す33種類の方向のいずれかに外挿して、イントラ予測信号が生成される。
The CU is predictively encoded by intra prediction or inter-frame prediction. Intra prediction (intra-screen prediction) is prediction in which a prediction signal is generated from a reconstructed image of an encoding target frame. In
また、イントラ予測として、角度イントラ予測に加えて、DC予測及びPlanar予測が規定されている。DC予測では、参照画像の平均値が予測対象TUの全画素の予測値とされる。Planar予測では、予測画像は、参照画像における画素から線形補間によって生成される。 As intra prediction, DC prediction and Planar prediction are defined in addition to angle intra prediction. In DC prediction, the average value of the reference image is used as the prediction value for all pixels of the prediction target TU. In Planar prediction, a predicted image is generated by linear interpolation from pixels in a reference image.
フレーム間予測は、符号化対象フレームと表示時刻が異なる再構築フレーム(参照ピクチャ)の画像に基づく予測である。フレーム間予測をインター予測ともいう。インター予測では、参照ピクチャの再構築画像ブロックに基づいて(必要であれば画素補間を用いて)、インター予測信号が生成される。以下、フレーム間予測をインター予測ともいう。 Inter-frame prediction is prediction based on an image of a reconstructed frame (reference picture) having a display time different from that of an encoding target frame. Inter-frame prediction is also called inter prediction. In inter prediction, an inter prediction signal is generated based on a reconstructed image block of a reference picture (using pixel interpolation if necessary). Hereinafter, inter-frame prediction is also referred to as inter prediction.
イントラCUのみで符号化されたフレームはIフレーム(又はIピクチャ)と呼ばれる。イントラCUだけでなくインターCUも含めて符号化されたフレームはPフレーム(又はPピクチャ)と呼ばれる。ブロックのインター予測に1枚の参照ピクチャだけでなく、さらに同時に2枚の参照ピクチャを用いるインターCUを含めて符号化されたフレームはBフレーム(又はBピクチャ)と呼ばれる。 A frame encoded only by the intra CU is called an I frame (or I picture). A frame encoded including not only an intra CU but also an inter CU is called a P frame (or P picture). A frame encoded by including not only one reference picture for inter prediction of a block but also an inter CU using two reference pictures at the same time is called a B frame (or B picture).
図12を参照して、一般的な映像符号化装置の構成と動作を説明する。なお、図12に示す映像符号化装置は、H.265 に基づく映像符号化方式を用いる。 With reference to FIG. 12, the configuration and operation of a general video encoding apparatus will be described. Note that the video encoding apparatus shown in FIG. 12 uses a video encoding system based on H.265.
図12に示す映像符号化装置は、バッファ100、減算器101、変換器102、量子化器103、算術符号化器(CABAC : context-based adaptive binary arithmetic coder)304、逆量子化器105、逆変換器106、加算器114、第1フレームバッファ107、デブロッキングフィルタ308、第2フレームバッファ109、イントラ予測器310、インター予測器311、スイッチ113及び符号化制御部312を備える。
12 includes a
図13は、フレームの空間解像度がCIF (CIF:Common Intermediate Format)、CTU サイズが64の場合のフレームt のCTU 分割例、及び、フレームt に含まれる第8のCTU (CTU8)のCU分割例を示す説明図である。図13に示すように、CUの大きさは、64×64、32×32、16×16、8×8 のいずれかになる。また、図14は、CTU8のCU分割例に対応する、クアッドツリー構造を示す説明図である。 FIG. 13 shows an example of CTU division of frame t when the spatial resolution of the frame is CIF (CIF: Common Intermediate Format) and a CTU size of 64, and an example of CU division of the eighth CTU (CTU8) included in frame t It is explanatory drawing which shows. As shown in FIG. 13, the size of the CU is 64 × 64, 32 × 32, 16 × 16, or 8 × 8. FIG. 14 is an explanatory diagram showing a quadtree structure corresponding to the CU partitioning example of CTU8.
符号化制御部312は、CTU毎に、画像の特徴に合わせて符号化効率が高くなるようにCUクアッドツリー構造/PU分割形状/TUクアッドツリー構造を決定する。また、符号化制御部312は、PU毎に、符号化コストを最小とする、イントラ予測方向及び動きベクトルなどを決定する。
For each CTU, the
バッファ100には、入力画像(入力画像フレームの画素値)が格納される。スイッチ113を介して、減算器101に、バッファ100から入力画像(具体的には、CU)が供給される。減算器101は、入力画像から、イントラ予測器310又はインター予測器311から供給される予測信号を減算する。
The
変換器102は、符号化制御部312が決定したTU分割形状に基づいて、入力画像信号から予測信号が減じられた予測誤差画像を周波数変換する。量子化器103は、周波数変換された予測誤差画像(周波数変換係数)を量子化する。以下、周波数変換係数を、単に、変換係数といい、量子化された変換係数を量子化係数という。
The
算術符号化器304は、符号化制御部312が決定したsplit_cu_flag シンタクス値、pred_mode_flagシンタクス値、part_mode シンタクス値、split_tu_flag シンタクス値、イントラ予測方向の差分情報、動きベクトルの差分情報及び量子化係数等をエントロピー符号化(ここでは、2値算術符号化)する。算術符号化器304は、ビットストリームを出力する。
The
逆量子化器105は、量子化係数を逆量子化する。逆変換器106は、逆量子化された変換係数を逆周波数変換する。加算器114は、逆周波数変換された再構築予測誤差画像に予測信号を加算して再構築画像を生成する。再構築画像は、第1フレームバッファ107に供給される。
The
デブロッキングフィルタ308は、第1フレームバッファ107に格納された再構築画像に対してブロック歪を除去するためのフィルタ処理を行う。デブロッキングフィルタ308の出力は、第2フレームバッファ109に格納される。
The
第2フレームバッファ109は、ブロック歪が除去された再構築画像フレームを参照画像フレームとして格納する。なお、参照画像フレームの画像は、フレーム間予測信号を生成するための参照画像として利用される。
The
イントラ予測器310は、第1フレームバッファ107に格納された再構築画像であって現在のフレームと表示時刻が同一である再構築画像を利用してイントラ予測信号を生成する。インター予測器311は、現在のフレームと表示時刻が異なる、第2フレームバッファ109に格納された参照画像を利用してフレーム間予測信号を生成する。
The
入力画像がHDTV(High Definition Television)の映像信号である場合、例えば1920画素×1080ラインの解像度で1フレームが構成される。H.264/AVC では、16×16のマクロブロック(MB)単位で符号化が行われるが、HDTVの画像信号の垂直方向の画素数は16の倍数でないため、符号化の際に、バッファ100において、8 ラインの冗長画素が付加される(例えば、特許文献1参照)。以下、本明細書において、冗長画素を付加する処理(画素パディング処理)と冗長画素が付加された画像に基づく符号化処理(周波数変換処理及び量子化処理等を含む。)とを含む処理を拡張画像処理という。また、8 ラインの冗長画素からなる画像を付加画像又は冗長画像という。
When the input image is an HDTV (High Definition Television) video signal, for example, one frame is formed with a resolution of 1920 pixels × 1080 lines. In H.264 / AVC, encoding is performed in units of 16 × 16 macroblocks (MB). However, since the number of pixels in the vertical direction of the HDTV image signal is not a multiple of 16, the
そして、拡張画像処理が行われたことが、例えば、conformance_window_flag シンタクスによってシグナリングされる。映像復号装置は、映像符号化装置において拡張画像処理が実行されたことを認識すると、受信したビットストリームに基づいて復号した映像から付加画像を除去する。 Then, the fact that the extended image processing has been performed is signaled by, for example, conformance_window_flag syntax. When recognizing that the extended image processing has been executed in the video encoding device, the video decoding device removes the additional image from the video decoded based on the received bitstream.
H.265 に基づく映像符号化方式が用いられる場合にも、入力画像の水平方向又は垂直方向の画素数がSCU サイズに相当する8 の倍数でないときには、符号化の際に、拡張画像処理を行うことが要請される。冗長画像が付加されることによって入力画像の水平方向及び垂直方向の画素数が8 の倍数になれば、少なくとも、SCU で符号化処理を行うことが可能になる。入力画像の水平方向及び垂直方向の画素数が8 の倍数であっても、16の倍数でないときには、16×16のCUの使用が制限される領域が現れる。入力画像の水平方向及び垂直方向の画素数が16の倍数であっても、32の倍数でないときには、32×32のCUの使用が制限される領域が現れる。さらに、入力画像の水平方向及び垂直方向の画素数が32の倍数であっても、64の倍数でないときには、LCU サイズに相当する64×64のCUの使用が制限される領域が現れる。冗長画像がない場合には、このような場合に、例外的な制御フローを追加する必要があり、処理の複雑さが増す。LCU サイズの倍数になるように冗長画像を付加することにより、常にLCUサイズ(64×64)分の処理を行う単一の制御フローにすることができ、好ましい。すなわち、一般的なH.265 に基づく映像符号化方式の適用を可能にするために、入力画像の水平方向又は垂直方向の画素数が64(LCU サイズに相当)の倍数でないときには、64の倍数にするために、拡張画像処理を行うことが好ましい。 Even when the video encoding method based on H.265 is used, if the number of pixels in the horizontal or vertical direction of the input image is not a multiple of 8 corresponding to the SCU size, extended image processing is performed during encoding. Is required. If the number of pixels in the horizontal and vertical directions of the input image becomes a multiple of 8 due to the addition of the redundant image, at least the SCU can perform the encoding process. Even if the number of pixels in the horizontal and vertical directions of the input image is a multiple of 8, if it is not a multiple of 16, an area where the use of a 16 × 16 CU is restricted appears. Even if the number of pixels in the horizontal and vertical directions of the input image is a multiple of 16, if it is not a multiple of 32, an area where the use of a 32 × 32 CU is restricted appears. Furthermore, even if the number of pixels in the horizontal direction and the vertical direction of the input image is a multiple of 32, if it is not a multiple of 64, an area where the use of a 64 × 64 CU corresponding to the LCU size is restricted appears. In the case where there is no redundant image, it is necessary to add an exceptional control flow in such a case, and the processing complexity increases. By adding redundant images so as to be a multiple of the LCU size, a single control flow that always performs processing for the LCU size (64 × 64) can be obtained, which is preferable. That is, in order to enable the application of a general video encoding method based on H.265, when the number of pixels in the horizontal or vertical direction of the input image is not a multiple of 64 (corresponding to the LCU size), a multiple of 64 Therefore, it is preferable to perform extended image processing.
図15は、拡張画像処理の概念を示す説明図である。図15に示すように、映像符号化装置32への入力画像の画素数が1920(水平方向)×1080(垂直方向)であるとする。映像符号化装置32は、垂直方向の画素数が64の倍数になるように(LCU サイズの場合)、1920×8 の画像を付加する。そして、映像符号化装置32は、1920×1088画素の画像について符号化処理を行う。符号化結果は、映像復号装置42に伝送される。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing the concept of extended image processing. As shown in FIG. 15, it is assumed that the number of pixels of an input image to the
映像復号装置42は、復号処理によって、1920×1088画素のフレームを得る。次いで、映像復号装置42は、そのフレームにおける下部にある付加画像を除去する。そして、映像復号装置42は、1920×1080画素のフレームを表示装置(図示せず)等に出力する。
The
上記のように、入力画像の水平方向又は垂直方向の画素数がH.265 におけるCUサイズの倍数でない場合に(好ましい例では、LCU サイズの倍数でない場合に)、拡張画像処理を行うと、伝送されるデータ量が増加する。 As described above, if the number of pixels in the horizontal or vertical direction of the input image is not a multiple of the CU size in H.265 (in the preferred example, it is not a multiple of the LCU size), The amount of data to be increased.
なお、拡張画像処理を行えないシステム、すなわちconformance_window_flag を使用しないシステムでは、水平方向又は垂直方向の画素数が8 の倍数ではない画像について符号化および復号した後に表示装置等に表示することはできない。 Note that in a system that cannot perform extended image processing, that is, a system that does not use conformance_window_flag, an image whose horizontal or vertical number of pixels is not a multiple of 8 cannot be encoded and decoded and displayed on a display device or the like.
本発明は、拡張画像処理を行った後に伝送されるデータ量を削減することを目的とする。 An object of the present invention is to reduce the amount of data transmitted after performing extended image processing.
本発明による映像符号化装置は、入力画像に冗長画像を付加することによって画像のサイズを符号化単位の整数倍にする画像付加手段と、符号化単位毎に、予測信号を生成する予測処理を実行する予測手段と、予測信号と入力画像とに基づくパラメータをエントロピー符号化するエントロピー符号化手段とを備え、エントロピー符号化手段は、入力画像に冗長画像が付加された場合に、冗長画像に関するパラメータを符号化せず、入力画像に関するパラメータを符号化し、予測手段は、インター予測手段およびイントラ予測手段を含み、インター予測手段は、入力画像に冗長画像が付加された場合に、参照フレームにおけるブロックが冗長画像を含むブロックであるときには、当該冗長画像に隣接する、入力画像における画素を当該冗長画像の画素と見なして予測処理を実行し、イントラ予測手段は、入力画像に冗長画像が付加された場合に、冗長画像に含まれるブロックも対象として予測処理を実行することを特徴とする。 The video encoding apparatus according to the present invention includes an image adding unit that adds a redundant image to an input image to make the size of the image an integer multiple of the encoding unit, and a prediction process that generates a prediction signal for each encoding unit. And an entropy encoding unit that entropy-encodes a parameter based on the prediction signal and the input image. The entropy encoding unit includes a parameter related to the redundant image when the redundant image is added to the input image. Are encoded, parameters relating to the input image are encoded, and the predicting means includes an inter prediction means and an intra prediction means , and the inter prediction means determines that a block in the reference frame is added when a redundant image is added to the input image. When the block includes a redundant image, the pixel in the input image adjacent to the redundant image is replaced with the redundant image. Run the prediction processing is regarded as the pixel, the intra prediction unit, when redundant image is added to the input image, and executes the predictive processing block as a target included in the redundant image.
本発明による映像符号化方法は、入力画像に冗長画像を付加することによって画像のサイズを符号化単位の整数倍にし、符号化単位毎に、予測信号を生成する予測処理を実行し、予測信号と入力画像とに基づくパラメータをエントロピー符号化し、入力画像に冗長画像が付加された場合には、エントロピー符号化を行うときに、冗長画像に関するパラメータを符号化せず、入力画像に関するパラメータを符号化し、予測処理には、インター予測処理およびイントラ予測処理が含まれ、インター予測処理を実行する際に、入力画像に冗長画像が付加された場合に、参照フレームにおけるブロックが冗長画像を含むブロックであるときには、当該冗長画像に隣接する、入力画像における画素を当該冗長画像の画素と見なして予測処理を実行し、イントラ予測処理を実行するときに、入力画像に冗長画像が付加された場合に、冗長画像に含まれるブロックも対象として予測処理を実行することを特徴とする。 The video encoding method according to the present invention increases the size of an image by an integral multiple of the encoding unit by adding a redundant image to the input image, and executes a prediction process for generating a prediction signal for each encoding unit, If the input image is entropy-encoded and a redundant image is added to the input image, when the entropy encoding is performed, the parameter related to the input image is encoded without encoding the parameter related to the redundant image. The prediction process includes an inter prediction process and an intra prediction process. When a redundant image is added to the input image when the inter prediction process is executed, the block in the reference frame is a block including the redundant image. sometimes, adjacent to the redundant image, the pixels in the input image by executing the predictive processing is regarded as a pixel of the redundant image, Lee When performing tigers prediction processing, when a redundant picture is added to the input image, and executes the predictive processing block as a target included in the redundant image.
本発明による映像符号化プログラムは、コンピュータに、入力画像に冗長画像を付加することによって画像のサイズを符号化単位の整数倍にする処理と、符号化単位毎に、予測信号を生成する予測処理を実行する処理と、予測信号と入力画像とに基づくパラメータをエントロピー符号化する処理とを実行させ、入力画像に冗長画像が付加された場合には、エントロピー符号化を行うときに、冗長画像に関するパラメータを符号化せず、入力画像に関するパラメータを符号化する処理を実行させ、予測処理には、インター予測処理およびイントラ予測処理が含まれ、コンピュータに、インター予測処理を実行する際に、入力画像に冗長画像が付加された場合に、参照フレームにおけるブロックが冗長画像を含むブロックであるときには、当該冗長画像に隣接する、入力画像における画素を当該冗長画像の画素と見なして予測処理を実行させ、イントラ予測処理を実行するときに、入力画像に冗長画像が付加された場合に、冗長画像に含まれるブロックも対象として予測処理を実行させることを特徴とする。 A video encoding program according to the present invention includes a process for adding a redundant image to an input image to a computer to make the image size an integer multiple of the encoding unit, and a prediction process for generating a prediction signal for each encoding unit. And a process for entropy encoding a parameter based on the prediction signal and the input image, and when a redundant image is added to the input image, The process for encoding the parameters relating to the input image is performed without encoding the parameters, and the prediction process includes an inter prediction process and an intra prediction process . When the computer performs the inter prediction process, the input image When a redundant image is added to the reference frame, if the block in the reference frame is a block including the redundant image, Adjacent to the image, the pixels in the input image to execute the prediction process is regarded as a pixel of the redundant image, when performing intra prediction processing, when a redundant picture is added to the input image, it is included in the redundant image block also to execute the prediction process as a target, characterized in Rukoto.
本発明による映像復号装置は、ビットストリームに含まれるパラメータをエントロピー復号するエントロピー復号手段と、パラメータに基づいて、符号化単位毎に、予測信号を生成する予測処理を実行する予測手段とを備え、予測手段は、イントラ予測手段とインター予測手段とを含み、イントラ予測手段は、復号画像に画像のサイズを符号化単位の整数倍にするための冗長画像が付加されたと見なして、復号対象が復号画像に含まれるブロックであるときには、冗長画像の画素を参照画素の候補から除外して予測処理を実行し、インター予測手段は、復号画像に冗長画像が付加されたと見なして予測処理を実行し、インター予測手段は、復号画像に冗長画像が付加された場合に、参照フレームにおけるブロックが冗長画像を含むブロックであるときには、当該冗長画像に隣接する、復号画像における画素を当該冗長画像の画素と見なして予測処理を実行し、イントラ予測手段は、復号画像に冗長画像が付加されている場合に、冗長画像に含まれるブロックも対象として予測処理を実行することを特徴とする。 The video decoding apparatus according to the present invention includes an entropy decoding unit that entropy decodes a parameter included in a bitstream, and a prediction unit that executes a prediction process for generating a prediction signal for each coding unit based on the parameter. The prediction means includes an intra prediction means and an inter prediction means, and the intra prediction means considers that a redundant image for making the size of the image an integral multiple of the encoding unit is added to the decoded image, and the decoding target is decoded. When the block is included in the image, the prediction process is performed by excluding the pixels of the redundant image from the reference pixel candidates, and the inter prediction unit performs the prediction process assuming that the redundant image is added to the decoded image. The inter prediction means is a block in which a block in a reference frame includes a redundant image when a redundant image is added to the decoded image. The prediction process is performed by regarding the pixels in the decoded image that are adjacent to the redundant image as pixels of the redundant image, and the intra prediction unit converts the redundant image into a redundant image when the redundant image is added to the decoded image. The prediction process is executed on the included block as a target.
本発明による映像復号方法は、ビットストリームに含まれるパラメータをエントロピー復号し、パラメータに基づいて、符号化単位毎に、予測信号を生成するイントラ予測処理またはインター予測処理を実行し、イントラ予測処理を実行するときに、復号画像に画像のサイズを符号化単位の整数倍にするための冗長画像が付加されたと見なし、かつ、復号対象が復号画像に含まれるブロックであるときには、冗長画像の画素を参照画素の候補から除外し、復号画像に冗長画像が付加されたと見なしてインター予測処理を実行し、インター予測処理を実行する際に、復号画像に冗長画像が付加された場合に、参照フレームにおけるブロックが冗長画像を含むブロックであるときには、当該冗長画像に隣接する、復号画像における画素を当該冗長画像の画素と見なして予測処理を実行し、イントラ予測処理を実行するときに、復号画像に冗長画像が付加されている場合に、冗長画像に含まれるブロックも対象として予測処理を実行することを特徴とする。 The video decoding method according to the present invention entropy-decodes a parameter included in a bitstream, executes an intra prediction process or an inter prediction process for generating a prediction signal for each coding unit based on the parameter, and performs an intra prediction process. When executing, when it is considered that a redundant image for making the size of the image an integer multiple of the encoding unit is added to the decoded image, and the decoding target is a block included in the decoded image, the pixel of the redundant image is When it is excluded from the reference pixel candidates and the redundant image is added to the decoded image and the inter prediction process is executed, and the redundant image is added to the decoded image when the inter prediction process is executed, When the block includes a redundant image, the pixel in the decoded image adjacent to the redundant image is replaced with the redundant image. When the prediction process is performed by assuming that the pixel is an image and the intra prediction process is performed, if a redundant image is added to the decoded image, the prediction process is also performed on the blocks included in the redundant image. Features.
本発明による映像復号プログラムは、コンピュータに、ビットストリームに含まれるパラメータをエントロピー復号する処理と、パラメータに基づいて、符号化単位毎に、予測信号を生成するイントラ予測処理またはインター予測処理を実行する処理とを実行させ、イントラ予測処理を実行するときに、復号画像に画像のサイズを符号化単位の整数倍にするための冗長画像が付加されたと見なし、かつ、復号対象が復号画像に含まれるブロックであるときには、冗長画像の画素を参照画素の候補から除外し、復号画像に冗長画像が付加されたと見なしてインター予測処理を実行させ、コンピュータに、インター予測処理を実行する際に、復号画像に冗長画像が付加された場合に、参照フレームにおけるブロックが冗長画像を含むブロックであるときには、当該冗長画像に隣接する、復号画像における画素を当該冗長画像の画素と見なして予測処理を実行させ、イントラ予測処理を実行するときに、復号画像に冗長画像が付加されている場合に、冗長画像に含まれるブロックも対象として予測処理を実行させることを特徴とする。 The video decoding program according to the present invention performs, on a computer, processing for entropy decoding parameters included in a bitstream, and intra prediction processing or inter prediction processing for generating a prediction signal for each coding unit based on the parameters. When the intra prediction process is executed, it is considered that a redundant image for making the size of the image an integer multiple of the encoding unit is added to the decoded image, and the decoding target is included in the decoded image When the block is a block, the pixel of the redundant image is excluded from the reference pixel candidates, the decoded image is assumed to have been added with the redundant image, the inter prediction process is executed, and the computer performs the inter prediction process. When a redundant image is added to the block, the block in the reference frame is a block including the redundant image. Sometimes, when a redundant image is added to the decoded image when the prediction process is executed by regarding the pixel in the decoded image adjacent to the redundant image as a pixel of the redundant image and the intra prediction process is executed, The prediction process is executed for blocks included in the redundant image.
本発明によれば、伝送されるデータ量を削減可能になる。 According to the present invention, the amount of data to be transmitted can be reduced.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施形態1.
第1の実施形態では、映像符号化装置は、図15に示されたような拡張画像処理と部分的拡張画像処理とを選択的に実行できる。部分的拡張画像処理は、処理における一部の過程で付加画像を含む画像(例えば、1920×1088画素の画像)を処理対象とし、他の過程では付加画像を含まない画像(例えば、1920×1080画素の画像)を処理対象とするような処理である。
In the first embodiment, the video encoding apparatus can selectively execute the extended image processing and the partial extended image processing as shown in FIG. In the partial extended image processing, an image including an additional image (for example, an image of 1920 × 1088 pixels) is processed in a part of the process, and an image not including the additional image in the other process (for example, 1920 × 1080). This is a process for processing a pixel image).
図1は映像符号化装置の構成例を示すブロック図である。図1に示す映像符号化装置は、H.265規格(H.265/HEVC規格)に基づいて符号化処理を実行する。 FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a video encoding device. The video encoding apparatus shown in FIG. 1 performs encoding processing based on the H.265 standard (H.265 / HEVC standard).
映像符号化装置は、バッファ100、減算器101、変換器102、量子化器103、算術符号化器104、逆量子化器105、逆変換器106、加算器114、第1フレームバッファ107、デブロッキングフィルタ108、第2フレームバッファ109、イントラ予測器110、インター予測器111、スイッチ113及び符号化制御部112を備える。
The video encoding apparatus includes a
減算器101、変換器102、量子化器103、逆量子化器105、逆変換器106、スイッチ113及び加算器114の機能は、図12に示されたそれらの機能と同じである。
The functions of the
本実施形態では、符号化制御部112は、図12に示された符号化制御部312の機能に加えて、映像符号化装置における各ユニットに対して、拡張画像処理又は部分的拡張画像処理を実行することの指示を発行する機能を有する。
In the present embodiment, the
また、符号化制御部112は、CTU をCUに分割する際に、入力画像と付加画像とに跨がるCUを生成しない。つまり、符号化制御部112は、入力画像に含まれる領域のみを包含するCUを生成するとともに、付加画像に含まれる領域のみを包含するCUを生成する。
In addition, when the CTU is divided into CUs, the
算術符号化器104、デブロッキングフィルタ108、イントラ予測器110及びインター予測器111は、図12に示された算術符号化器304、デブロッキングフィルタ308、イントラ予測器310及びインター予測器311の機能(拡張画像処理を実行するための機能)に加えて、以下のような部分的拡張画像処理のための機能を有する。
The
デブロッキングフィルタ108は、部分的拡張画像処理の実行時には、入力画像の本来のサイズを越える部分を含む領域(付加画像の領域)に対するフィルタ処理を実行しない。
The
図2に示すように、部分的拡張画像処理の実行時には、イントラ予測器110は、符号化対象ブロック51が本来の画像(入力画像)に含まれているブロックである場合には、付加画像60の画素を参照画素の候補にしない(図2(A)参照)。符号化対象ブロック51が付加画像60に含まれているブロックである場合には、付加画像60の画素を、参照画素として使用可能である(図2(B)参照)。なお、本来必要とされない付加画像60に含まれるブロックも符号化対象にする理由は、既存のイントラ予測器310との機能上の差異を少なくしたいためである。また、付加画像60の符号化対象ブロック52のイントラ予測信号は、映像符号化装置における後段のユニットで実質的に除去される。
As shown in FIG. 2, when executing the partial extended image processing, the
なお、イントラ予測器110は、部分的拡張画像処理の実行時に、符号化対象ブロック51が本来の画像に含まれているブロックであって、付加画像60の画素が参照画素にならないようなブロックについては、H.265 規格に従ってイントラ予測を実行する。
Note that the
インター予測器111は、部分的拡張画像処理の実行時に、H.265 規格に従ってインター予測を実行する。ただし、図3に示すように、インター予測器111は、予測元PU(カレントPU)61に対する参照フレームのブロック62が付加画像60の画素を含む場合には画面外処理を行う(図3(A)参照)。画面外処理は、付加画像60すなわち本来の画像(受信側で表示される画像)ではない画像が参照されないようにするための処理である。具体的な一例として、インター予測器111が、画面端の部分622の画素で、PU62における付加画像60の部分621の画素を置き換える。
The
インター予測器111は、予測元PUが付加画像60に含まれているブロックである場合には、H.265 規格に従ってインター予測を実行する。付加画像60については、生成された予測信号は、後段のユニットで実質的に除去されるので、どのような予測信号が生成されてもよいからである。
When the prediction source PU is a block included in the additional image 60, the
具体的には、算術符号化器104は、部分的拡張画像処理の実行時には、付加画像60に関するデータ(インター予測信号等)について算術符号化を実行しない。
Specifically, the
図4は、部分的拡張画像処理の概念を示す説明図である。図4に例示するように、映像符号化装置31への入力画像の画素数が1920×1080であるとする。映像符号化装置31は、垂直方向の画素数が64の倍数になるように、1920×8 の画像を付加する。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the concept of partial extended image processing. As illustrated in FIG. 4, it is assumed that the number of pixels of an input image to the
映像符号化装置31において、算術符号化器104及びデブロッキングフィルタ108を除くユニットは、1920×1088画素の画像について符号化処理(周波数変換処理及び量子化処理等を含む。)を行う。ただし、イントラ予測器110及びインター予測器111は、付加画像60の画素に関して、図2及び図3に示されたような処理を行う。符号化結果は、映像復号装置41に伝送される。
In the
映像復号装置41は、復号処理によって、1920×1080画素のフレームを得る。そして、映像復号装置41は、1920×1080画素のフレームを表示装置(図示せず)等に出力する。ただし、本実施形態では、映像復号装置41は、映像符号化装置31において部分的拡張画像処理が実行された場合には、上記の部分的拡張画像処理に類似する処理を実行することができる。以下、映像復号装置41において実行される部分的拡張画像処理に類似する処理も、部分的拡張画像処理と呼ぶ。
The
次に、図5のフローチャートを参照して、符号化制御部112と算術符号器104の部分的拡張画像処理の実行時の動作を説明する。
Next, with reference to the flowchart of FIG. 5, operations of the
部分的拡張画像処理の実行時には、符号化制御部112は、バッファ100において、入力画像(例えば、1920×1080画素の画像)の下部に、8 ラインの冗長画像を付加するための制御を行う(ステップS11)。冗長画像は、例えば、黒画像又はグレー画像であるが、部分的拡張画像処理を実行する際に冗長画像はどのような画像であってもよい。なお、入力画像における冗長画像との境界の画像等を冗長画像としてもよい。
At the time of executing the partial extended image processing, the
そして、符号化制御部112は、デブロッキングフィルタ108、イントラ予測器110、インター予測器111及び算術符号化器104に、部分的拡張画像処理の実行を指示する(ステップS12)。
Then, the
デブロッキングフィルタ108、イントラ予測器110及びインター予測器111は、部分的拡張画像処理の実行が指示されると、上述したように、部分的拡張画像処理のために動作する。
When the execution of the partial extended image processing is instructed, the
算術符号化器104は、入力画像(例えば、1920×1080画素の領域)に関するパラメータのみを算術符号化する(ステップS13)。すなわち、入力画像が1920×1080であり冗長画像がないとみなしてH.265 規格に従って算術符号化する。例えば、算術符号化器104は、冗長画像の領域に関して、CUを分割するか否かを示すパラメータであるsplit_cu_flag を符号化しない。また、冗長画像の領域に関する他のパラメータも符号化しない。他のパラメータには、例えば、CUに関連するcu_trasquant_bypass_flag、cu_skip_flag、pred_mode_flag、part_mode が含まれる。
The
部分的拡張画像処理ではなく拡張画像処理を行う場合には、符号化制御部112は、算術符号化器104、デブロッキングフィルタ108、イントラ予測器110及びインター予測器111に、拡張画像処理の実行を指示する。
When performing extended image processing instead of partial extended image processing, the
拡張画像処理の実行が指示された算術符号化器104、デブロッキングフィルタ108、イントラ予測器110及びインター予測器111は、図15に示されたように処理を実行する。すなわち、拡張画像(例えば、1920×1088画素の画像)について、イントラ予測器110及びインター予測器111は、予測信号を生成する。算術符号化器104は、拡張画像(入力画像+付加画像)に関するパラメータを算術符号化する。つまり、映像符号化装置の各ユニットは、H.265 規格に従って処理を実行する。
The
映像符号化装置において拡張画像処理が実行された場合、映像復号装置は、復号処理によって拡張画像フレームを得るが、そのフレームにおける下部にある付加画像を除去する。そして、映像復号装置は、本来の画像フレーム(例えば、1920×1080画素のフレーム)を表示装置等に出力する。 When extended image processing is executed in the video encoding device, the video decoding device obtains an extended image frame by decoding processing, but removes an additional image at the bottom of the frame. Then, the video decoding device outputs an original image frame (for example, a 1920 × 1080 pixel frame) to a display device or the like.
なお、算術符号化器104は、拡張画像処理が実行される場合には、「1」の値を持つconformance_window_flag をビットストリームに含め、部分的拡張画像処理が実行される場合には、「0」の値を持つconformance_window_flag をビットストリームに含める。
The
以上に説明したように、本実施形態では、映像符号化装置において、部分的拡張画像処理が実行されるときに、一部のユニットは入力画像に冗長画像が付加された拡張画像を対象として処理を行う。しかし、冗長画像に関連するパラメータは映像符号化装置から出力されない。よって、伝送されるデータ量が削減される。 As described above, in the present embodiment, when partial extended image processing is executed in the video encoding device, some units process an extended image obtained by adding a redundant image to an input image. I do. However, parameters related to redundant images are not output from the video encoding device. Therefore, the amount of data transmitted is reduced.
また、部分的拡張画像処理を実行する機能が実装される場合、水平方向及び垂直方向の画素数が64の倍数になるように冗長画像が付加されるので、変換器102、量子化器103、逆量子化器105及び逆変換器106として、一般に使用されるユニットをそのまま適用することができる。イントラ予測器110についても、参照画素の制約が生ずるが(図2(A)参照)、一般に使用されるユニットをそのまま適用することができる。すなわち、伝送されるデータ量が削減される構成を実現するために、各ユニットのハードウェア又はソフトウェアの変更量は大きくない。
Further, when a function for executing partial extended image processing is implemented, a redundant image is added so that the number of pixels in the horizontal direction and the vertical direction is a multiple of 64, so that the
また、拡張画像処理を実行する機能がなくても、本実施形態における部分的拡張画像処理により、水平方向又は垂直方向の画素数が8 の倍数ではない画素の画像について符号化および復号した後に表示装置等に表示することができる。 Even if there is no function for executing the extended image processing, the partial extended image processing in the present embodiment displays the image after encoding and decoding an image of a pixel whose horizontal or vertical number of pixels is not a multiple of 8. It can be displayed on a device or the like.
実施形態2.
図6は、拡張画像処理と部分的拡張画像処理とを選択的に実行できる映像復号装置の構成例を示すブロック図である。図6に示す映像復号装置は、算術復号器(CABAD : context-based adaptive binary arithmetic decoder)201、逆量子化器202、逆変換器203、加算器211、第1フレームバッファ204、デブロッキングフィルタ205、第2フレームバッファ206、イントラ予測器207、インター予測器208、復号制御部209及びスイッチ210を備えている。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of a video decoding apparatus that can selectively execute the extended image processing and the partial extended image processing. The video decoding apparatus shown in FIG. 6 includes an arithmetic decoder (CABAD: context-based adaptive binary arithmetic decoder) 201, an
算術復号器201は、ビットストリームを算術復号して、復号対象CUの予測信号に関連するパラメータ及び量子化係数等を出力する。
The
イントラ予測器207は、現在復号中のフレームと表示時刻が同一である、第1フレームバッファ204に格納された再構築画像を利用してイントラ予測信号を生成する。インター予測器208は、現在復号中のフレームと表示時刻が異なる、第2フレームバッファ206に格納された参照画像を利用してフレーム間予測信号を生成する。
The
復号制御部209は、エントロピー復号(具体的には、算術復号)されたフレーム間予測の種別に基づいて、イントラ予測信号またはフレーム間予測信号が加算器211に供給されるようにスイッチ210を制御する。
The
逆量子化器202は、算術復号器201から供給される量子化係数を、図1に示された逆量子化器105と同様に、逆量子化する。すなわち、逆変換器203は、量子化代表値を逆周波数変換して元の空間領域に戻す。
The
第1フレームバッファ204には、現在復号中のフレームに含まれるすべてのCUが復号されるまで、元の空間領域に戻された再構築予測誤差画像ブロックに予測信号が加えられた再構築画像ブロックが格納される。
In the
本実施形態では、映像符号化装置において部分的拡張画像処理が実行されたと判定されると、映像復号装置においても、部分的拡張画像処理が実行される。部分的拡張画像処理が実行される場合、逆量子化器202及び逆変換器203は、復号画像(受信したビットストリームに基づいて生成される画像)に冗長画像が付加されたと見なして、冗長画像に関しても逆量子化処理及び逆周波数変換処理を実行する。
In this embodiment, when it is determined that the partial extended image processing has been executed in the video encoding device, the partial extended image processing is also executed in the video decoding device. When the partial extended image processing is executed, the
部分的拡張画像処理の実行時には、デブロッキングフィルタ205は、映像符号化装置におけるデブロッキングフィルタ108と同様に、入力画像の本来のサイズを越える部分を含む領域(付加画像の領域)に対するフィルタ処理を実行しない。
At the time of executing the partial extended image processing, the
部分的拡張画像処理の実行時には、イントラ予測器207は、復号画像に冗長画像が付加されたと見なした上で、イントラ予測を行う。ただし、映像符号化装置におけるイントラ予測器110と同様に、符号化対象ブロックが本来の画像(複合画像)に含まれているブロックである場合には、付加画像の画素を参照画素としない(図2(A)参照)。符号化対象ブロックが付加画像に含まれているブロックである場合には、付加画像の画素を、参照画素として使用可能である(図2(B)参照)。
At the time of executing the partial extended image processing, the
部分的拡張画像処理の実行時には、インター予測器208は、映像符号化装置におけるインター予測器111と同様に、予測元PU(カレントPU)に対する参照フレームのPUが付加画像の画素を含む場合には画面外処理を行う(図3(A)参照)。既に説明したように、画面外処理は、付加画像60すなわち本来の画像(復号画像)ではない画像が参照されないようにするための処理である。
When executing the partial extended image processing, the
次に、図7のフローチャートを参照して、復号制御部209の部分的拡張画像処理の実行時の動作を説明する。
Next, the operation at the time of execution of the partial extended image processing of the
復号制御部209は、部分的拡張画像処理が実行されるべきであることを確認する(ステップS21)。例えば、算術復号器201は、ビットストリームから「0」の値を持つconformance_window_flag を抽出したときに、その旨を復号制御部209に通知する。復号制御部209は、その通知を受けたら、部分的拡張画像処理が実行されるべきであると判定する。
The
復号制御部209は、逆量子化器202及び逆変換器203に、部分的拡張画像処理が実行されることを通知する(ステップS22)。逆量子化器202及び逆変換器203は、その通知を受けたら、上述したような部分的拡張画像処理の実行時の動作を行う。
The
さらに、復号制御部209は、デブロッキングフィルタ205、イントラ予測器207及びインター予測器208に、部分的拡張画像処理の実行を指示する(ステップS23)。デブロッキングフィルタ205、イントラ予測器207及びインター予測器208は、部分的拡張画像処理の実行が指示されると、上述したような部分的拡張画像処理のための動作を実行する。
Furthermore, the
なお、映像符号化装置において上記のような部分的拡張画像処理が実行される場合、第1フレームバッファ204には、拡張画像フレーム(例えば、1920×1088画素のフレーム)が格納されるが、第1フレームバッファ204に格納されたフレームにおける下部にある付加画像が除去された後に、本来の画像フレーム(例えば、1920×1080画素のフレーム)のみが表示装置等に出力される。
When the partial extended image processing as described above is executed in the video encoding device, an extended image frame (for example, a frame of 1920 × 1088 pixels) is stored in the
また、映像符号化装置において拡張画像処理が実行される場合、映像復号装置は、H.265 規格に従って復号処理を実行する。その場合、映像復号装置は、復号処理によって拡張画像フレームを得るが、第1フレームバッファ204に格納されたフレームにおける下部にある付加画像が除去された後に、本来の画像フレーム(例えば、1920×1080画素のフレーム)のみが表示装置等に出力される。
Further, when extended image processing is executed in the video encoding device, the video decoding device executes decoding processing according to the H.265 standard. In that case, the video decoding apparatus obtains an extended image frame by decoding processing, but after the additional image at the bottom of the frame stored in the
また、上記の各実施形態を、ハードウェアで構成することも可能であるが、コンピュータプログラムにより実現することも可能である。 Moreover, although each said embodiment can also be comprised with a hardware, it is also possible to implement | achieve by a computer program.
図8に示す情報処理システムは、プロセッサ1001、プログラムメモリ1002、記憶媒体1003及び記憶媒体1004を備えている。記憶媒体1003及び記憶媒体1004は、別個の記憶媒体であってもよいし、同一の記憶媒体からなる記憶領域であってもよい。記憶媒体として、ハードディスク等の磁気記憶媒体を用いることができる。
The information processing system illustrated in FIG. 8 includes a
図8に示された情報処理システムにおいて、プログラムメモリ1002には、図1及び図6のそれぞれに示された各ユニット(バッファを除く)の機能を実現するためのプログラムが格納される。そして、プロセッサ1001は、プログラムメモリ1002に格納されているプログラムに従って処理を実行することによって、図1及び図6のそれぞれに示された映像符号化装置または映像復号装置の機能を実現する。
In the information processing system shown in FIG. 8, the
図9は、本発明による映像符号化装置の主要部を示すブロック図である。図9に示すように、本発明による映像符号化装置10は、入力画像に冗長画像を付加することによって画像のサイズを符号化単位の整数倍にする画像付加部11(例えば、バッファ100と符号化制御部112とで実現される。)と、符号化単位(例えば、CU)毎に、予測信号を生成する予測処理を実行する予測部12(例えば、イントラ予測器110及びインター予測器111で実現される。)と、予測信号と入力画像とに基づくパラメータをエントロピー符号化するエントロピー符号化部13(例えば、算術符号化器104で実現される。)とを備え、エントロピー符号化部13は、入力画像に冗長画像が付加された場合に、冗長画像に関するパラメータを符号化せず、入力画像に関するパラメータを符号化する。
FIG. 9 is a block diagram showing the main part of the video encoding apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 9, a
エントロピー符号化部13は、入力画像に冗長画像が付加された拡張画像に関するパラメータを符号化する機能(例えば、拡張画像処理を実行する機能)も有することが好ましい。 It is preferable that the entropy encoding unit 13 also has a function (for example, a function for executing extended image processing) for encoding a parameter related to an extended image in which a redundant image is added to the input image.
予測部12がイントラ予測部を含む場合に、イントラ予測部は、入力画像に冗長画像が付加された場合に、符号化対象が入力画像に含まれるブロックであるときには、冗長画像の画素を参照画素の候補から除外して予測処理を実行することが好ましい(図2(A)参照)。
When the
予測部12がインター予測部を含む場合に、インター予測部は、入力画像に冗長画像が付加された場合に、参照フレームにおけるブロックが冗長画像に含まれるブロックであるときには、入力画像における画素を当該ブロックの画素と見なして予測処理を実行することが好ましい(図3(A)参照)。
When the
ブロック歪を除去するためのフィルタ処理を行うデブロッキングフィルタ(例えば、デブロッキングフィルタ108)が設けられている場合には、デブロッキングフィルタは、入力画像に冗長画像が付加された場合に、冗長画像の領域に対するフィルタ処理を実行しないことが好ましい。 When a deblocking filter (for example, the deblocking filter 108) that performs a filter process for removing block distortion is provided, the deblocking filter performs a redundant image when a redundant image is added to the input image. It is preferable not to execute the filtering process for the region.
図10は、本発明による映像復号装置の主要部を示すブロック図である。図10に示すように、本発明による映像復号装置20は、ビットストリームに含まれるパラメータをエントロピー復号するエントロピー復号部21(例えば、算術復号器201で実現される。)と、パラメータに基づいて、符号化単位毎に、予測信号を生成する予測処理を実行する予測部22とを備え、予測部22は、イントラ予測部23(例えば、イントラ予測器207)とインター予測部24(例えば、インター予測器208)とを含み、イントラ予測部23は、復号画像に冗長画像が付加されたと見なして、復号対象が復号画像に含まれるブロックであるときには、冗長画像の画素を参照画素の候補から除外して予測処理を実行し、インター予測部24は、復号画像に冗長画像が付加されたと見なして予測処理を実行する。
FIG. 10 is a block diagram showing the main part of the video decoding apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 10, the video decoding apparatus 20 according to the present invention is based on an entropy decoding unit 21 (for example, realized by an arithmetic decoder 201) that entropy decodes a parameter included in a bitstream, and based on the parameter. A
なお、イントラ予測部23は、参照フレームにおけるブロックが冗長画像に含まれるブロックであるときには、復号画像における画素を当該ブロックの画素と見なして予測処理を実行することが好ましい。
When the block in the reference frame is a block included in the redundant image, the
ブロック歪を除去するためのフィルタ処理を行うデブロッキングフィルタ(例えば、デブロッキングフィルタ205)が設けられている場合には、デブロッキングフィルタは、復号画像に冗長画像が付加された場合に、冗長画像の領域に対するフィルタ処理を実行しないことが好ましい。 In the case where a deblocking filter (for example, the deblocking filter 205) that performs a filter process for removing block distortion is provided, the deblocking filter performs a redundant image when a redundant image is added to the decoded image. It is preferable not to execute the filtering process for the region.
なお、上記の各実施形態では、部分的拡張画像処理の対象である入力画像として主として水平方向の画素数が1920で垂直方向の画素数が1080の画像を想定したが、入力画像のサイズ(画素数)は、1920×1080画素に限られない。画素数が符号化単位(特に、LCU )の整数倍にならない他の画像を部分的拡張画像処理の対象にすることができる。 In each of the above embodiments, the input image that is the target of the partial extended image processing is assumed to be an image mainly having 1920 pixels in the horizontal direction and 1080 pixels in the vertical direction. The number) is not limited to 1920 × 1080 pixels. Other images in which the number of pixels does not become an integral multiple of the coding unit (particularly LCU) can be the target of the partial extended image processing.
また、上記の各実施形態では、垂直方向の画素数が符号化単位の整数倍にならない入力画像を例にしたが、水平方向の画素数が符号化単位の整数倍にならない画像が入力される場合にも、上記の各実施形態の概念を適用することができる。 In each of the above embodiments, an input image in which the number of pixels in the vertical direction is not an integral multiple of the encoding unit is taken as an example. However, an image in which the number of pixels in the horizontal direction is not an integral multiple of the encoding unit is input. Even in this case, the concept of each of the above embodiments can be applied.
以上、実施形態および実施例を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態および実施例に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。 While the present invention has been described with reference to the embodiments and examples, the present invention is not limited to the above embodiments and examples. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.
この出願は、2014年4月4日に出願された日本特許出願2014−077600を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。 This application claims the priority on the basis of the JP Patent application 2014-077600 for which it applied on April 4, 2014, and takes in those the indications of all here.
10 映像符号化装置
11 画像付加部
12 予測部
13 エントロピー符号化部
20 映像復号装置
21 エントロピー復号部
22 予測部
23 イントラ予測部
24 インター予測部
31 映像符号化装置
41 映像復号装置
100 バッファ
101 減算器
102 変換器
103 量子化器
104 算術符号化器(CABAC )
105 逆量子化器
106 逆変換器
107 第1フレームバッファ
108 デブロッキングフィルタ
109 第2フレームバッファ
110 イントラ予測器
111 インター予測器
112 符号化制御部
113 スイッチ
114 加算器
201 算術復号器(CABAD )
202 逆量子化器
203 逆変換器
204 第1フレームバッファ
205 デブロッキングフィルタ
206 第2フレームバッファ
207 イントラ予測器
208 インター予測器
209 復号制御部
210 スイッチ
211 加算器
1001 プロセッサ
1002 プログラムメモリ
1003 記憶媒体
1004 記憶媒体DESCRIPTION OF
105
202
Claims (15)
前記符号化単位毎に、予測信号を生成する予測処理を実行する予測手段と、
前記予測信号と前記入力画像とに基づくパラメータをエントロピー符号化するエントロピー符号化手段とを備え、
前記エントロピー符号化手段は、前記入力画像に前記冗長画像が付加された場合に、前記冗長画像に関するパラメータを符号化せず、前記入力画像に関するパラメータを符号化し、
前記予測手段は、インター予測手段およびイントラ予測手段を含み、
前記インター予測手段は、前記入力画像に前記冗長画像が付加された場合に、参照フレームにおけるブロックが前記冗長画像を含むブロックであるときには、当該冗長画像に隣接する、前記入力画像における画素を当該冗長画像の画素と見なして前記予測処理を実行し、
前記イントラ予測手段は、前記入力画像に前記冗長画像が付加された場合に、前記冗長画像に含まれるブロックも対象として前記予測処理を実行する
ことを特徴とする映像符号化装置。 Image adding means for adding a redundant image to the input image to make the image size an integral multiple of the encoding unit;
Prediction means for performing a prediction process for generating a prediction signal for each coding unit;
Entropy encoding means for entropy encoding parameters based on the prediction signal and the input image,
The entropy encoding means encodes the parameter related to the input image without encoding the parameter related to the redundant image when the redundant image is added to the input image.
The prediction means includes an inter prediction means and an intra prediction means,
When the redundant image is added to the input image and the block in the reference frame is a block including the redundant image, the inter prediction unit determines that the pixel in the input image adjacent to the redundant image is the redundant image. The prediction process is performed by regarding the pixel as an image,
The intra-coding means, when the redundant image is added to the input image, executes the prediction process for blocks included in the redundant image.
請求項1記載の映像符号化装置。 The video encoding apparatus according to claim 1, wherein the entropy encoding unit also has a function of encoding a parameter related to an extended image in which the redundant image is added to the input image.
請求項1または請求項2記載の映像符号化装置。 When the redundant image is added to the input image and the encoding target is a block included in the input image, the intra prediction unit excludes the pixels of the previous redundant image from the reference pixel candidates, and The video encoding apparatus according to claim 1 or 2, wherein prediction processing is executed.
前記デブロッキングフィルタは、前記入力画像に前記冗長画像が付加された場合に、前記冗長画像の領域に対するフィルタ処理を実行しない
請求項1から請求項3のうちのいずれか1項に記載の映像符号化装置。 A deblocking filter that performs filtering to remove block distortion;
The video code according to any one of claims 1 to 3, wherein the deblocking filter does not perform a filtering process on a region of the redundant image when the redundant image is added to the input image. Device.
請求項1から請求項4のうちのいずれか1項に記載の映像符号化装置。 The video encoding device according to any one of claims 1 to 4, wherein encoding processing is executed based on the H.265 / HEVC standard.
前記符号化単位毎に、予測信号を生成する予測処理を実行し、
前記予測信号と前記入力画像とに基づくパラメータをエントロピー符号化し、
前記入力画像に前記冗長画像が付加された場合には、前記エントロピー符号化を行うときに、前記冗長画像に関するパラメータを符号化せず、前記入力画像に関するパラメータを符号化し、
前記予測処理には、インター予測処理およびイントラ予測処理が含まれ、
前記インター予測処理を実行する際に、前記入力画像に前記冗長画像が付加された場合に、参照フレームにおけるブロックが前記冗長画像を含むブロックであるときには、当該冗長画像に隣接する、前記入力画像における画素を当該冗長画像の画素と見なして前記予測処理を実行し、
前記イントラ予測処理を実行するときに、前記入力画像に前記冗長画像が付加された場合に、前記冗長画像に含まれるブロックも対象として前記予測処理を実行する
ことを特徴とする映像符号化方法。 By adding a redundant image to the input image, the image size is made an integral multiple of the encoding unit,
For each coding unit, execute a prediction process for generating a prediction signal,
Entropy encoding parameters based on the prediction signal and the input image,
When the redundant image is added to the input image, when performing the entropy encoding, the parameter regarding the input image is encoded without encoding the parameter regarding the redundant image,
The prediction process includes an inter prediction process and an intra prediction process,
When the redundant image is added to the input image when the inter prediction process is performed, if the block in the reference frame is a block including the redundant image, the input image is adjacent to the redundant image. Performing the prediction process by regarding the pixel as a pixel of the redundant image,
A video encoding method, wherein, when the intra prediction process is performed, if the redundant image is added to the input image, the prediction process is also performed on a block included in the redundant image.
請求項6記載の映像符号化方法。 The video encoding method according to claim 6, wherein when performing the entropy encoding, a process for encoding a parameter related to an extended image in which the redundant image is added to the input image can be executed.
入力画像に冗長画像を付加することによって画像のサイズを符号化単位の整数倍にする処理と、
前記符号化単位毎に、予測信号を生成する予測処理を実行する処理と、
前記予測信号と前記入力画像とに基づくパラメータをエントロピー符号化する処理とを実行させ、
前記入力画像に前記冗長画像が付加された場合には、前記エントロピー符号化を行うときに、前記冗長画像に関するパラメータを符号化せず、前記入力画像に関するパラメータを符号化する処理を実行させ、
前記予測処理には、インター予測処理およびイントラ予測処理が含まれ、
コンピュータに、
前記インター予測処理を実行する際に、前記入力画像に前記冗長画像が付加された場合に、参照フレームにおけるブロックが前記冗長画像を含むブロックであるときには、当該冗長画像に隣接する、前記入力画像における画素を当該冗長画像の画素と見なして前記予測処理を実行させ、
前記イントラ予測処理を実行するときに、前記入力画像に前記冗長画像が付加された場合に、前記冗長画像に含まれるブロックも対象として前記予測処理を実行させる
ための映像符号化プログラム。 On the computer,
Processing to make the size of the image an integral multiple of the encoding unit by adding a redundant image to the input image;
A process of performing a prediction process for generating a prediction signal for each coding unit;
A process of entropy encoding a parameter based on the prediction signal and the input image;
When the redundant image is added to the input image, when performing the entropy encoding, do not encode the parameter related to the redundant image, but execute the process of encoding the parameter related to the input image,
The prediction process includes an inter prediction process and an intra prediction process,
On the computer,
When the redundant image is added to the input image when the inter prediction process is performed, if the block in the reference frame is a block including the redundant image, the input image is adjacent to the redundant image. The pixel is regarded as a pixel of the redundant image, and the prediction process is executed.
A video encoding program for executing the prediction process on a block included in the redundant image when the redundant image is added to the input image when the intra prediction process is executed.
前記エントロピー符号化を行うときに、前記入力画像に前記冗長画像が付加された拡張画像に関するパラメータを符号化する処理も実行させる
請求項8記載の映像符号化プログラム。 On the computer,
The video encoding program according to claim 8, wherein when performing the entropy encoding, a process for encoding a parameter related to an extended image in which the redundant image is added to the input image is also executed.
前記パラメータに基づいて、符号化単位毎に、予測信号を生成する予測処理を実行する予測手段とを備え、
前記予測手段は、イントラ予測手段とインター予測手段とを含み、
前記イントラ予測手段は、復号画像に画像のサイズを符号化単位の整数倍にするための冗長画像が付加されたと見なして、復号対象が前記復号画像に含まれるブロックであるときには、前記冗長画像の画素を参照画素の候補から除外して前記予測処理を実行し、
前記インター予測手段は、前記復号画像に前記冗長画像が付加されたと見なして前記予測処理を実行し、
前記インター予測手段は、前記復号画像に前記冗長画像が付加された場合に、参照フレームにおけるブロックが前記冗長画像を含むブロックであるときには、当該冗長画像に隣接する、復号画像における画素を当該冗長画像の画素と見なして前記予測処理を実行し、
前記イントラ予測手段は、前記復号画像に前記冗長画像が付加されている場合に、前記冗長画像に含まれるブロックも対象として前記予測処理を実行する
ことを特徴とする映像復号装置。 Entropy decoding means for entropy decoding parameters included in the bitstream;
A prediction unit that executes a prediction process for generating a prediction signal for each coding unit based on the parameter;
The prediction means includes an intra prediction means and an inter prediction means,
The intra prediction means assumes that a redundant image for making the size of the image an integral multiple of the coding unit is added to the decoded image, and when the decoding target is a block included in the decoded image, Performing the prediction process by excluding pixels from candidate reference pixels;
The inter prediction means performs the prediction process by regarding the redundant image as being added to the decoded image,
When the redundant image is added to the decoded image and the block in the reference frame is a block including the redundant image, the inter prediction unit determines a pixel in the decoded image adjacent to the redundant image as the redundant image. The prediction process is executed assuming that
The intra-prediction unit, when the redundant image is added to the decoded image, performs the prediction process on a block included in the redundant image.
前記デブロッキングフィルタは、前記復号画像に前記冗長画像が付加された場合に、前記冗長画像の領域に対するフィルタ処理を実行しない
請求項10記載の映像復号装置。 A deblocking filter that performs filtering to remove block distortion;
The video decoding device according to claim 10, wherein the deblocking filter does not perform a filtering process on a region of the redundant image when the redundant image is added to the decoded image.
請求項10または請求項11記載の映像復号装置。 The video decoding device according to claim 10 or 11, wherein decoding processing is executed based on the H.265 / HEVC standard.
前記パラメータに基づいて、符号化単位毎に、予測信号を生成するイントラ予測処理またはインター予測処理を実行し、
前記イントラ予測処理を実行するときに、復号画像に画像のサイズを符号化単位の整数倍にするための冗長画像が付加されたと見なし、かつ、復号対象が前記復号画像に含まれるブロックであるときには、前記冗長画像の画素を参照画素の候補から除外し、
前記復号画像に前記冗長画像が付加されたと見なして前記インター予測処理を実行し、
前記インター予測処理を実行する際に、前記復号画像に前記冗長画像が付加された場合に、参照フレームにおけるブロックが前記冗長画像を含むブロックであるときには、当該冗長画像に隣接する、復号画像における画素を当該冗長画像の画素と見なして前記予測処理を実行し、
前記イントラ予測処理を実行するときに、前記復号画像に前記冗長画像が付加されている場合に、前記冗長画像に含まれるブロックも対象として前記予測処理を実行する
ことを特徴とする映像復号方法。 Entropy decodes the parameters included in the bitstream,
Based on the parameters, for each coding unit, execute an intra prediction process or an inter prediction process for generating a prediction signal,
When executing the intra prediction process, when it is considered that a redundant image for making the size of the image an integral multiple of the encoding unit is added to the decoded image, and the decoding target is a block included in the decoded image , Excluding the redundant image pixels from the candidate reference pixels;
The inter prediction process is performed assuming that the redundant image is added to the decoded image,
When the redundant image is added to the decoded image when the inter prediction process is performed, if the block in the reference frame is a block including the redundant image, the pixel in the decoded image adjacent to the redundant image And performing the prediction process with regard to the pixels of the redundant image,
A video decoding method, wherein, when the intra prediction process is performed, if the redundant image is added to the decoded image, the prediction process is also performed on a block included in the redundant image.
請求項13記載の映像復号方法。 The video decoding method according to claim 13, wherein the decoding process is executed based on the H.265 / HEVC standard.
ビットストリームに含まれるパラメータをエントロピー復号する処理と、
前記パラメータに基づいて、符号化単位毎に、予測信号を生成するイントラ予測処理またはインター予測処理を実行する処理とを実行させ、
前記イントラ予測処理を実行するときに、復号画像に画像のサイズを符号化単位の整数倍にするための冗長画像が付加されたと見なし、かつ、復号対象が前記復号画像に含まれるブロックであるときには、前記冗長画像の画素を参照画素の候補から除外し、
前記復号画像に前記冗長画像が付加されたと見なして前記インター予測処理を実行させ、
コンピュータに、
前記インター予測処理を実行する際に、前記復号画像に前記冗長画像が付加された場合に、参照フレームにおけるブロックが前記冗長画像を含むブロックであるときには、当該冗長画像に隣接する、復号画像における画素を当該冗長画像の画素と見なして前記予測処理を実行させ、
前記イントラ予測処理を実行するときに、前記復号画像に前記冗長画像が付加されている場合に、前記冗長画像に含まれるブロックも対象として前記予測処理を実行させる
ための映像復号プログラム。 On the computer,
A process of entropy decoding the parameters included in the bitstream;
Based on the parameter, for each coding unit, to perform a prediction signal generating intra prediction process or inter prediction process is executed,
When executing the intra prediction process, when it is considered that a redundant image for making the size of the image an integral multiple of the encoding unit is added to the decoded image, and the decoding target is a block included in the decoded image , Excluding the redundant image pixels from the candidate reference pixels;
The inter prediction process is executed assuming that the redundant image is added to the decoded image,
On the computer,
When the redundant image is added to the decoded image when the inter prediction process is performed, if the block in the reference frame is a block including the redundant image, the pixel in the decoded image adjacent to the redundant image Are considered as pixels of the redundant image, and the prediction process is executed,
A video decoding program for executing the prediction process on a block included in the redundant image when the redundant image is added to the decoded image when the intra prediction process is performed.
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