JP6841709B2 - Image coding device, image decoding device, image coding program and image decoding program - Google Patents
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Description
本発明は、画像符号化装置、画像復号装置、画像符号化プログラム及び画像復号プログラムに関する。 The present invention relates to an image coding device, an image decoding device, an image coding program, and an image decoding program.
動画像符号化の標準規格として、H.264/AVC(Advanced Video Coding)やH.265/HEVC(High Efficiency Video Coding)(以下「HEVC」という。)がある。HEVCでは、画像符号化装置は、最大符号化単位である64画素×64画素の複数のLCU(Largest Coding Unit)に、符号化対象画像を分割する。画像符号化装置は、符号化対象画像をLCUごとに符号化する。画像符号化装置は、符号化単位であるCU(Coding Unit)に、LCUを四分木分割してもよい。CUのサイズは、n画素×n画素(nは、8、16、32又は64のいずれか)である。画像符号化装置は、符号化対象画像をCUごとに符号化する。 As a standard for moving image coding, there are H.264 / AVC (Advanced Video Coding) and H.265 / HEVC (High Efficiency Video Coding) (hereinafter referred to as "HEVC"). In HEVC, the image coding device divides an image to be coded into a plurality of LCUs (Largest Coding Units) of 64 pixels × 64 pixels, which is the maximum coding unit. The image coding device encodes the image to be coded for each LCU. The image coding apparatus may divide the LCU into quadtrees into CUs (Coding Units), which are coding units. The size of the CU is n pixels x n pixels (n is any of 8, 16, 32 or 64). The image coding device encodes the image to be coded for each CU.
画像符号化装置は、イントラ予測モード又はインター予測モードで、符号化対象画像を符号化する。イントラ予測モードでは、画像符号化装置は、符号化対象画像におけるLCU又はCUに隣接する符号化済みの画素の輝度値に基づいて、CUの画素の輝度値を予測する。インター予測モードでは、画像符号化装置は、動画像を構成する符号化済みの参照画像における参照ブロックの画素の輝度値に基づいて、動画像を構成する符号化対象画像におけるCUの画素の輝度値を予測する。 The image coding device encodes the image to be encoded in the intra prediction mode or the inter prediction mode. In the intra prediction mode, the image coding apparatus predicts the brightness value of the pixel of the CU based on the brightness value of the encoded pixel adjacent to the LCU or the CU in the image to be coded. In the inter-prediction mode, the image encoding device is based on the brightness values of the pixels of the reference block in the encoded reference image constituting the moving image, and the brightness values of the pixels of the CU in the encoded target image constituting the moving image. Predict.
インター予測モードでは、画像符号化装置は、符号化済みの参照画像と動き情報とに基づいて、予測画像を生成する。動き情報は、予測画像を生成するために参照される参照画像の選択パターンを示す情報と、参照画像のインデックスと、参照画像における参照ブロックの位置を示す動きベクトルとをパラメータとして含む。 In the inter-prediction mode, the image coding device generates a prediction image based on the encoded reference image and the motion information. The motion information includes information indicating a selection pattern of a reference image referred to for generating a predicted image, an index of the reference image, and a motion vector indicating the position of a reference block in the reference image as parameters.
参照画像の選択パターンには、L0予測と、L1予測と、双方向予測とがある。L0予測では、画像符号化装置は、L0参照画像リストから選択された1枚の参照画像に基づいて予測画像を生成する。L1予測では、画像符号化装置は、L1参照画像リストから選択された1枚の参照画像に基づいて予測画像を生成する。双方向予測では、画像符号化装置は、L0参照画像リストから選択された1枚の参照画像とL1参照画像リストから選択された1枚の参照画像とに基づいて、予測画像を生成する。 The selection pattern of the reference image includes L0 prediction, L1 prediction, and bidirectional prediction. In L0 prediction, the image encoding device generates a prediction image based on one reference image selected from the L0 reference image list. In L1 prediction, the image encoding device generates a prediction image based on one reference image selected from the L1 reference image list. In bidirectional prediction, the image encoding device generates a prediction image based on one reference image selected from the L0 reference image list and one reference image selected from the L1 reference image list.
参照画像における参照ブロックの位置を示す動きベクトルは、水平方向のベクトルと垂直方向のベクトルとの2次元ベクトルを用いて表現される。L0予測又はL1予測では、1枚の参照画像を示す1本の動きベクトルが必要である。双方向予測では、2枚の参照画像を示す2本の動きベクトルが必要である。 The motion vector indicating the position of the reference block in the reference image is expressed by using a two-dimensional vector of a horizontal vector and a vertical vector. For L0 prediction or L1 prediction, one motion vector indicating one reference image is required. Bidirectional prediction requires two motion vectors that represent two reference images.
図8は、従来の予測画像の生成の例を示す図である。L1予測では、画像符号化装置は、わずか1枚の参照画像に基づいて予測画像を生成するので、ノイズ低減効果が得られない。そこで、画像符号化装置は、参照画像400−0(=P0)と参照画像400−1(=P1)とを用いた双方向予測に基づいて、式(1)のように予測画像500(=P)を生成する場合がある。
FIG. 8 is a diagram showing an example of generating a conventional predicted image. In the L1 prediction, the image coding device generates the prediction image based on only one reference image, so that the noise reduction effect cannot be obtained. Therefore, the image encoding device is based on the bidirectional prediction using the reference image 400-0 (= P 0 ) and the reference image 400-1 (= P 1 ), and the
式(1)において、xは、参照画像400における画素の水平方向のインデックスを表す。yは、参照画像400における画素の垂直方向のインデックスを表す。 In equation (1), x represents the horizontal index of the pixel in the reference image 400. y represents the vertical index of the pixels in the reference image 400.
図8では、画像符号化装置は、参照画像400−0の参照ブロック401−0の画素の輝度値と参照画像400−1の参照ブロック401−1の画素の輝度値との平均値に基づいて、符号化対象画像600の符号化対象ブロック601の予測画像である予測画像500を生成する。画像符号化装置は、生成された予測画像500を用いて、符号化対象ブロック601を符号化する。
In FIG. 8, the image encoding device is based on the average value of the brightness value of the pixel of the reference block 401-0 of the reference image 400-0 and the brightness value of the pixel of the reference block 401-1 of the reference image 400-1. , Generates a predicted
このように、画像符号化装置は、2枚の参照画像400の各参照ブロック401の各画素に平均化処理を施すことで、予測画像500におけるノイズを低減させる。予測画像500のノイズが大幅に低減されているので、符号化対象ブロック601の予測効率は向上する。
As described above, the image coding apparatus reduces the noise in the predicted
このような背景の下で、更なる予測効率の向上を図る手法が提案されている(非特許文献1参照)。非特許文献1の手法では、画像符号化装置は、式(2)のように参照画像に重み係数wを乗算することで、符号化対象ブロック601の予測効率を向上させる。
Against this background, a method for further improving the prediction efficiency has been proposed (see Non-Patent Document 1). In the method of Non-Patent Document 1, the image coding apparatus improves the prediction efficiency of the coded
非特許文献1の手法では、重み係数wのセットが予め定められている。画像符号化装置は、重み係数wのセットから重み係数wを選択する。画像符号化装置は、選択された重み係数wのインデックスを符号化する。式(2)は、重み係数wが0.5である場合、HEVCにおいて規定されている予測式と同じである。したがって、非特許文献1の手法では、画像符号化装置は、HEVCの規格を包含した上で複数の新たな予測画像を予測画像の候補に追加することができるので、符号化対象ブロック601の予測効率を向上させることができる。
In the method of Non-Patent Document 1, a set of weighting factors w is predetermined. The image coding device selects the weighting factor w from the set of weighting factors w. The image coding device encodes the index of the selected weighting factor w. Equation (2) is the same as the prediction equation defined in HEVC when the weighting coefficient w is 0.5. Therefore, in the method of Non-Patent Document 1, the image coding apparatus can add a plurality of new prediction images to the prediction image candidates while including the HEVC standard, so that the prediction of the coded
非特許文献1の手法では、1枚の参照画像に対して1個の重み係数しか定義されていない。このため、参照画像400−0及び参照画像400−1の間で参照ブロック401の全体領域における複数の画素の輝度値が一様に変化する場合には、画像符号化装置は、符号化対象画像600の符号化単位(CU)である符号化対象ブロック601の予測効率を向上させることができる。
In the method of Non-Patent Document 1, only one weighting coefficient is defined for one reference image. Therefore, when the luminance values of the plurality of pixels in the entire region of the reference block 401 change uniformly between the reference image 400-0 and the reference image 400-1, the image coding apparatus determines the image to be encoded. It is possible to improve the prediction efficiency of the coded
しかしながら、参照画像400−0及び参照画像400−1の一方で参照ブロック401の部分領域における複数の画素の輝度値に外れ値が存在する場合や、参照画像400−0及び参照画像400−1の間で参照ブロック401の部分領域における複数の画素の輝度値が閾値以上に変化する場合には、画像符号化装置は、符号化対象画像600の符号化対象ブロック601の予測効率を向上させることができない。
However, when there are deviation values in the brightness values of a plurality of pixels in the partial region of the reference block 401 while the reference image 400-0 and the reference image 400-1 are present, or when the reference image 400-0 and the reference image 400-1 have deviation values. When the brightness values of the plurality of pixels in the partial region of the reference block 401 change beyond the threshold value, the image coding apparatus may improve the prediction efficiency of the
図8では、参照ブロック401−0の部分領域である領域402における複数の画素の輝度値に、外れ値が存在する。非特許文献1の手法では、画像符号化装置は、参照ブロック401−0の全体領域の画素の輝度値に1個の重み係数を乗算し、参照ブロック401−1の全体領域の画素の輝度値に1個の重み係数を乗算する。したがって、非特許文献1の手法では、画像符号化装置は、どのような重み係数を用いたとしても符号化対象ブロック601の予測効率を向上させることができない。
In FIG. 8, there are outliers in the luminance values of the plurality of pixels in the
また、画像符号化装置は、L1予測によって参照画像400−1の参照ブロック401−1のみから予測画像500を生成した場合には、予測画像500におけるノイズを低減させることができないので、予測効率を向上させることができない。更に、非特許文献1の手法では、画像符号化装置が重み係数のインデックスを符号化するので、重み係数のセットの数が多い場合には、重み係数のインデックスを含む符号化パラメータのサイズが大きくなり、符号化対象画像600の符号化効率が低下してしまう。
Further, when the image coding apparatus generates the predicted
これらのように、従来の画像符号化装置は、動画像を構成する複数の参照画像の一方或いは両方で参照ブロックの部分領域における複数の画素の輝度値に外れ値が存在する場合や、動画像を構成する複数の参照画像の間で参照ブロックの部分領域における複数の画素の輝度値が閾値以上に変化する場合には、符号化対象画像の符号化対象ブロックの予測効率を向上させることができない、という問題があった。 As described above, in the conventional image encoding device, when one or both of the plurality of reference images constituting the moving image have deviation values in the luminance values of a plurality of pixels in the partial region of the reference block, or when the moving image has an deviation value. When the luminance values of a plurality of pixels in the partial region of the reference block change above the threshold value among the plurality of reference images constituting the above, the prediction efficiency of the coded target block of the coded target image cannot be improved. There was a problem.
上記事情に鑑み、本発明は、動画像を構成する複数の参照画像の一方或いは両方で参照ブロックの部分領域における複数の画素の輝度値に外れ値が存在する場合や、動画像を構成する複数の参照画像の間で参照ブロックの部分領域における複数の画素の輝度値が閾値以上に変化する場合でも、符号化対象画像の符号化対象ブロックの予測効率を向上させることが可能である画像符号化装置、画像復号装置、画像符号化プログラム及び画像復号プログラムを提供することを目的としている。 In view of the above circumstances, the present invention has a case where there is an deviation value in the brightness value of a plurality of pixels in a partial region of the reference block in one or both of the plurality of reference images constituting the moving image, or a plurality of reference images constituting the moving image. Image coding that can improve the prediction efficiency of the coded target block of the coded target image even when the brightness values of a plurality of pixels in the partial region of the reference block change between the reference images of It is an object of the present invention to provide an apparatus, an image decoding apparatus, an image coding program, and an image decoding program.
本発明の一態様は、複数の参照画像の参照ブロックの部分領域同士が前記参照画像における対応する位置の領域であり、前記部分領域同士における複数の画素の輝度値が外れ値であるか否かを判定し、外れ値であると判定された輝度値の画素に対する重み係数を、外れ値でないと判定された輝度値の画素に対する前記重み係数よりも小さく定める重み算出部と、前記参照ブロックの画素の輝度値に前記重み係数を乗算した結果に基づいて符号化対象ブロックの予測画像を生成する予測画像生成部と、前記予測画像に基づいて前記符号化対象ブロックを符号化する符号化部とを備える画像符号化装置である。 One aspect of the present invention is whether or not the partial regions of the reference blocks of the plurality of reference images are regions of corresponding positions in the reference image, and the brightness values of the plurality of pixels in the partial regions are outliers. The weight calculation unit that determines the weighting coefficient for the pixel of the brightness value determined to be an outlier value smaller than the weighting coefficient for the pixel of the brightness value determined not to be an outlier, and the pixel of the reference block. A predictive image generation unit that generates a predicted image of the coded target block based on the result of multiplying the brightness value of the above by the weighting coefficient, and a coding unit that encodes the coded target block based on the predicted image. It is an image coding device provided.
本発明の一態様は、上記の画像符号化装置であって、前記重み算出部は、2枚以上の前記参照画像の前記参照ブロックの画素における輝度値の外れ値を、2枚以上の前記参照画像の前記参照ブロック同士における画素の輝度値の差分に基づいて検出する。 One aspect of the present invention is the above-mentioned image coding apparatus, in which the weight calculation unit sets the deviation value of the brightness value in the pixels of the reference block of two or more of the reference images to two or more of the references. The detection is performed based on the difference in the brightness values of the pixels between the reference blocks of the image.
本発明の一態様は、上記の画像符号化装置であって、前記重み算出部は、3枚以上の前記参照画像の前記参照ブロックの画素における輝度値の外れ値を、3枚以上の前記参照画像の前記参照ブロック同士における画素の輝度値の偏りに基づいて検出する。 One aspect of the present invention is the above-mentioned image coding apparatus, in which the weight calculation unit sets the deviation value of the brightness value in the pixels of the reference block of three or more of the reference images to three or more of the references. The detection is performed based on the bias of the brightness value of the pixels between the reference blocks of the image.
本発明の一態様は、複数の参照画像の参照ブロックの部分領域同士が前記参照画像における対応する位置の領域であり、前記部分領域同士における複数の画素の輝度値が外れ値であるか否かを判定し、外れ値であると判定された輝度値の画素に対する重み係数を、外れ値でないと判定された輝度値の画素に対する前記重み係数よりも小さく定める重み算出部と、前記参照ブロックの画素の輝度値に前記重み係数を乗算した結果に基づいて復号対象ブロックの予測画像を生成する予測画像生成部と、前記予測画像に基づいて前記復号対象ブロックを復号する復号部とを備える画像復号装置である。 One aspect of the present invention is whether or not the partial regions of the reference blocks of the plurality of reference images are regions of corresponding positions in the reference image, and the brightness values of the plurality of pixels in the partial regions are outliers. The weight calculation unit that determines the weighting coefficient for the pixel of the brightness value determined to be an outlier value smaller than the weighting coefficient for the pixel of the brightness value determined not to be an outlier, and the pixel of the reference block. An image decoding device including a predictive image generation unit that generates a predicted image of a block to be decoded based on the result of multiplying the brightness value of the above by the weighting coefficient, and a decoding unit that decodes the block to be decoded based on the predicted image. Is.
本発明の一態様は、上記の画像復号装置であって、前記重み算出部は、2枚以上の前記参照画像の前記参照ブロックの画素における輝度値の外れ値を、2枚以上の前記参照画像の前記参照ブロック同士における画素の輝度値の差分に基づいて検出する。 One aspect of the present invention is the image decoding device, in which the weight calculation unit sets the deviation value of the brightness value in the pixels of the reference block of the two or more reference images as the deviation value of the brightness value of the two or more reference images. The detection is performed based on the difference in the brightness values of the pixels between the reference blocks of the above.
本発明の一態様は、上記の画像復号装置であって、前記重み算出部は、3枚以上の前記参照画像の前記参照ブロックの画素における輝度値の外れ値を、3枚以上の前記参照画像の前記参照ブロック同士における画素の輝度値の偏りに基づいて検出する。 One aspect of the present invention is the above-mentioned image decoding device, in which the weight calculation unit sets the deviation value of the brightness value in the pixels of the reference block of the three or more reference images to three or more of the reference images. The detection is performed based on the bias of the brightness value of the pixels between the reference blocks of the above.
本発明の一態様は、コンピュータに、複数の参照画像の参照ブロックの部分領域同士が前記参照画像における対応する位置の領域であり、前記部分領域同士における複数の画素の輝度値が外れ値であるか否かを判定し、外れ値であると判定された輝度値の画素に対する重み係数を、外れ値でないと判定された輝度値の画素に対する前記重み係数よりも小さく定める手順と、前記参照ブロックの画素の輝度値に前記重み係数を乗算した結果に基づいて符号化対象ブロックの予測画像を生成する手順と、前記予測画像に基づいて前記符号化対象ブロックを符号化する手順とを実行させるための画像符号化プログラムである。 In one aspect of the present invention, in a computer, subregions of reference blocks of a plurality of reference images are regions of corresponding positions in the reference image, and brightness values of a plurality of pixels in the subregions are outliers. A procedure for determining whether or not the image has a weighting coefficient for a pixel having a brightness value determined to be an outlier value smaller than the weighting coefficient for a pixel having a brightness value determined not to be an outlier, and the reference block. To execute a procedure for generating a predicted image of a block to be encoded based on the result of multiplying the brightness value of a pixel by the weighting coefficient, and a procedure for encoding the block to be encoded based on the predicted image. It is an image coding program.
本発明の一態様は、コンピュータに、複数の参照画像の参照ブロックの部分領域同士が前記参照画像における対応する位置の領域であり、前記部分領域同士における複数の画素の輝度値が外れ値であるか否かを判定し、外れ値であると判定された輝度値の画素に対する重み係数を、外れ値でないと判定された輝度値の画素に対する前記重み係数よりも小さく定める手順と、前記参照ブロックの画素の輝度値に前記重み係数を乗算した結果に基づいて復号対象ブロックの予測画像を生成する手順と、前記予測画像に基づいて前記復号対象ブロックを復号する手順とを実行させるための画像復号プログラムである。 In one aspect of the present invention, in a computer, subregions of reference blocks of a plurality of reference images are regions of corresponding positions in the reference image, and brightness values of a plurality of pixels in the subregions are outliers. A procedure for determining whether or not the image has a weighting coefficient for a pixel having a brightness value determined to be an outlier value smaller than the weighting coefficient for a pixel having a brightness value determined not to be an outlier, and the reference block. An image decoding program for executing a procedure of generating a predicted image of a block to be decoded based on the result of multiplying a pixel brightness value by the weighting coefficient and a procedure of decoding the block to be decoded based on the predicted image. Is.
本発明により、動画像を構成する複数の参照画像の一方或いは両方で参照ブロックの部分領域における複数の画素の輝度値に外れ値が存在する場合や、動画像を構成する複数の参照画像の間で参照ブロックの部分領域における複数の画素の輝度値が閾値以上に変化する場合でも、符号化対象画像の符号化対象ブロックの予測効率を向上させることが可能である。 According to the present invention, when one or both of the plurality of reference images constituting the moving image have deviation values in the brightness values of the plurality of pixels in the partial region of the reference block, or between the plurality of reference images constituting the moving image. It is possible to improve the prediction efficiency of the coded target block of the coded target image even when the luminance values of the plurality of pixels in the partial region of the reference block change to the threshold value or more.
本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
以下では、画像符号化装置及び画像復号装置が準拠する標準規格は、動画符号化の特定の標準規格に限定されないが、一例として、HEVCである。以下、動画像を構成する参照画像の参照ブロックの部分領域における複数の画素の輝度値のうち、輝度値に関する基準値に対して閾値以上に外れた値を「外れ値」という。以下では、外れ値は、動画像におけるシーンチェンジのように場面が異なる程度まで大きく外れた値でなくてもよい。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the following, the standard to which the image coding device and the image decoding device conform is not limited to a specific standard for video coding, but HEVC is an example. Hereinafter, among the brightness values of a plurality of pixels in the partial region of the reference block of the reference image constituting the moving image, a value that deviates from the reference value related to the brightness value by a threshold value or more is referred to as an “outlier value”. In the following, the outliers do not have to be values that deviate significantly to the extent that the scenes differ, such as scene changes in moving images.
(第1実施形態)
図1は、画像符号化装置1の構成の例を示す図である。画像符号化装置1は、動画像を構成する複数の画像を符号化する装置である。画像符号化装置1は、符号化単位である符号化対象ブロックごとに、符号化対象画像を取得する。画像符号化装置1は、符号化対象ブロックにおいてラスタスキャンを繰り返し実行することで、符号化対象ブロックを符号化する。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of the image coding device 1. The image coding device 1 is a device that encodes a plurality of images constituting a moving image. The image coding device 1 acquires a coded target image for each coded target block which is a coding unit. The image coding device 1 encodes the coded block by repeatedly executing the raster scan in the coded block.
画像符号化装置1は、符号化対象ブロックの画素の輝度値の量子化係数に可変長符号化処理を施した結果を含む符号化データを、画像復号装置等に出力する。画像符号化装置1は、符号化パラメータを含む符号化データを、画像復号装置等に出力してもよい。符号化パラメータは、例えば、重み係数を表すパラメータや、動きベクトル等の動き情報等を表すパラメータである。 The image coding device 1 outputs coded data including the result of subjecting the quantization coefficient of the luminance value of the pixel of the coded target block to the variable length coding process to the image decoding device or the like. The image coding device 1 may output coded data including coding parameters to an image decoding device or the like. The coding parameter is, for example, a parameter representing a weighting coefficient, a parameter representing motion information such as a motion vector, and the like.
画像符号化装置1は、例えば、パーソナルコンピュータ装置、スマートフォン端末、タブレット端末又はサーバ装置等の情報処理装置である。画像符号化装置1は、減算器10と、直交変換・量子化部11と、可変長符号化部12と、逆量子化・逆直交変換部13と、加算器14と、ループフィルタ部15と、復号ピクチャメモリ16と、イントラ予測部17と、インター予測部18と、イントラ・インター切替スイッチ19とを備える。画像符号化装置1は、例えば、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の不揮発性の記録媒体(非一時的な記録媒体)を記憶部として更に備えてもよい。
The image coding device 1 is, for example, an information processing device such as a personal computer device, a smartphone terminal, a tablet terminal, or a server device. The image coding device 1 includes a
減算器10と直交変換・量子化部11と可変長符号化部12と逆量子化・逆直交変換部13と加算器14とループフィルタ部15とイントラ予測部17とインター予測部18とイントラ・インター切替スイッチ19との一部又は全部は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサが、記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより実現されてもよいし、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。
減算器10は、符号化単位である符号化対象ブロックごとに、符号化対象画像を取得する。減算器10は、イントラ予測部17又はインター予測部18から、符号化対象ブロックの予測画像を取得する。減算器10は、符号化対象画像の符号化対象ブロックと予測画像との差分を、直交変換・量子化部11に出力する。
The
直交変換・量子化部11は、符号化対象ブロックと予測画像との差分に、直交変換処理及び量子化処理を施す。直交変換・量子化部11は、直交変換処理及び量子化処理の結果である量子化係数を、可変長符号化部12と逆量子化・逆直交変換部13とに出力する。
The orthogonal conversion /
可変長符号化部12は、可変長符号化処理を実行する符号化部である。可変長符号化部12は、量子化係数に可変長符号化処理を施した結果を含む符号化データを、画像復号装置等に出力する。可変長符号化部12は、符号化パラメータを含む符号化データを、画像復号装置等に出力してもよい。逆量子化・逆直交変換部13は、量子化係数に逆量子化処理及び逆直交変換処理を施した結果である画像を、加算器14に出力する。
The variable-
加算器14は、量子化係数に逆量子化処理及び逆直交変換処理を施した結果である画像を、逆量子化・逆直交変換部13から取得する。加算器14は、イントラ予測部17又はインター予測部18から、イントラ・インター切替スイッチ19を介して、予測画像を取得する。加算器14は、量子化係数に逆量子化処理及び逆直交変換処理を施した結果である画像と予測画像とを加算した結果を、ループフィルタ部15及びイントラ予測部17に出力する。
The
ループフィルタ部15は、量子化係数に逆量子化処理及び逆直交変換処理を施した結果である画像と予測画像とを加算器14が加算した結果に、ループフィルタを適用する。ループフィルタ部15は、ループフィルタが適用された結果を、復号ピクチャメモリ16に出力する。
The
復号ピクチャメモリ16は、例えば、RAM(Random Access Memory)などの揮発性の記録媒体である。復号ピクチャメモリ16は、例えば、半導体記憶装置等の不揮発性の記録媒体(非一時的な記録媒体)でもよい。復号ピクチャメモリ16は、加算器14が加算した結果にループフィルタが適用された結果を記憶する。復号ピクチャメモリ16は、加算器14が加算した結果にループフィルタが適用された結果を、インター予測部18に出力する。
The decoded
イントラ予測部17は、加算器14が加算した結果にループフィルタが適用された結果を、加算器14から取得する。イントラ予測部17は、加算器14が加算した結果にループフィルタが適用された結果を、参照画像として使用する。イントラ予測部17は、加算器14から取得された参照画像に基づくイントラ予測によって、符号化対象ブロックの予測画像を生成する。
The
インター予測部18は、符号化対象画像の符号化単位である符号化対象ブロックを取得する。インター予測部18は、加算器14が加算した結果にループフィルタが適用された結果を、復号ピクチャメモリ16から取得する。インター予測部18は、加算器14が加算した結果にループフィルタが適用された結果を、参照画像として使用する。インター予測部18は、復号ピクチャメモリ16から取得された参照画像に基づくインター予測によって、符号化対象ブロックの予測画像を生成する。
The
イントラ・インター切替スイッチ19は、符号化対象画像の符号化単位である符号化対象ブロックの予測モードがイントラ予測である場合、イントラ予測部17が生成した予測画像を、減算器10及び加算器14に出力する。イントラ・インター切替スイッチ19は、符号化対象画像の符号化単位である符号化対象ブロックの予測モードがインター予測である場合、インター予測部18が生成した予測画像を、減算器10及び加算器14に出力する。
When the prediction mode of the coding target block, which is the coding unit of the coding target image, is intra prediction, the
次に、画像符号化装置1のインター予測部18の構成の例を説明する。
図2は、画像符号化装置1のインター予測部18の構成の例を示す図である。インター予測部18は、参照画像に基づくインター予測によって、符号化対象ブロックの予測画像を生成する。インター予測部18は、動き探索部180と、動き補償部181と、重み算出部182と、予測画像生成部183とを備える。
Next, an example of the configuration of the
FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the
図3は、予測画像200の生成の例を示す図である。図3では、参照ブロック101は、領域102と領域103とを含む。参照ブロック101−0では、領域102は、輝度値が外れ値である画素を含まない領域である。参照ブロック101−0では、領域103は、輝度値が外れ値である画素を含む領域である。輝度値が外れ値である画素は、例えば、参照画像100に一時的に撮像されたサッカーボールの画像の画素である。参照ブロック101−1では、領域102は、輝度値が外れ値である画素を含まない領域である。参照ブロック101−1では、領域103は、輝度値が外れ値である画素を含まない領域である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of generation of the predicted
図2に示された動き探索部180は、図3に示された符号化対象画像300の符号化単位である符号化対象ブロック301を取得する。動き探索部180は、各参照画像100における動き探索によって、符号化対象ブロック301の動き情報を算出する。動き探索部180は、符号化対象ブロック301の動き情報を、動き補償部181に出力する。
The
動き補償部181は、参照画像100−0及び100−1を、復号ピクチャメモリ16から取得する。動き補償部181は、動き探索部180が算出した動き情報に基づいて、参照画像100−0における参照ブロック101−0を生成する。動き補償部181は、動き探索部180が算出した動き情報に基づいて、参照画像100−1における参照ブロック101−1を生成する。すなわち、動き補償部181は、動き情報を用いた動き補償によって、2枚の参照画像100について、各動きベクトルがそれぞれ指す各参照ブロックPXを生成する。Xは、参照画像100のインデックスを表す。Xは、0から(N−1)までの整数である。Nは、参照画像の枚数を表す。
The
重み算出部182は、参照画像100−0及び100−1を、復号ピクチャメモリ16から取得する。重み算出部182は、参照画像100のインデックスXを、動き情報から抽出する。図3では、重み算出部182は、参照画像100−0のインデックスと参照画像100−1のインデックスとを、動き情報から抽出する。
The
重み算出部182は、参照ブロック101−0の画素の輝度値と参照ブロック101−1の画素の輝度値との差分δを、画素ごとに算出する。重み算出部182は、参照ブロック101−0の画素の輝度値と参照ブロック101−1の画素の輝度値との差分δを、参照ブロック101の部分領域ごとに算出してもよい。差分δが閾値以上である画素は、輝度値が外れ値である画素である。参照ブロック101−0の画素の輝度値が参照ブロック101−1の対応する位置の画素の輝度値がよりも大きい場合、参照ブロック101−0の画素の輝度値は2枚以上の参照ブロック101における最大値であり、参照ブロック101−1の画素の輝度値は2枚以上の参照ブロック101における最小値である。
The
重み算出部182は、2枚以上の参照画像100の参照ブロック101の画素における輝度値の外れ値を、差分δに基づいて画素ごとに検出することができる。したがって、重み算出部182は、参照画像100−0及び参照画像100−1の一方或いは両方で参照ブロック101の部分領域における複数の画素の輝度値に外れ値が存在する場合でも、符号化対象画像300の符号化対象ブロック301の予測効率を向上させることができる。
The
重み算出部182は、参照画像100における領域ごとの重み係数WXを、画素に定める。参照画像100における領域とは、画素、参照ブロック101の全体領域又は部分領域である。例えば、重み算出部182は、インデックスXが割り当てられた参照画像100−Xの参照ブロック101−Xにおける画素ごとに、重み係数WXを決定する。
重み算出部182は、外れ値が小さくなるような重み係数を参照画像のみに基づいて得るというアルゴリズムを実行する。画像符号化装置1は、外れ値が小さくなるような重み係数を参照画像のみに基づいて得るので、重み係数を画像復号装置2に伝送しなくてもよい。重み算出部182は、差分δが閾値th未満である場合には、重み係数を参照画像の枚数Nの逆数と等しい値に定める。重み算出部182は、差分δが閾値th以上である場合には、2枚の参照画像100における参照ブロック101のうち一方の画素の重み係数Xを小さくする。例えば、重み算出部182は、輝度値の最大ノイズよりも差分δが大きい場合には、重み係数を所定の最大値又は最小値にする。例えば、重み算出部182は、差分δが閾値th以上である場合には、参照ブロック101−0の画素の重み係数WXを最大値「1」に定め、参照ブロック101−1の画素の重み係数WXを最小値「0」に定めてもよい。
The
例えば、重み算出部182は、式(3)又は式(4)のうちから予め選択された式に基づいて、重み係数WXを決定する。
For example, the
式(3)及び式(4)において、thは、差分δに関する所定の閾値を表す。xは、参照画像100における画素の水平方向のインデックスを表す。yは、参照画像100における画素の垂直方向のインデックスを表す。X_minは、輝度値の最小値に等しい輝度値の画素を有する参照画像100のインデックスを表す。X_maxは、輝度値の最大値に等しい輝度値の画素を有する参照画像100のインデックスを表す。 In equations (3) and (4), th represents a predetermined threshold value for the difference δ. x represents the horizontal index of the pixel in the reference image 100. y represents the vertical index of the pixels in the reference image 100. X_min represents the index of the reference image 100 having pixels with a brightness value equal to the minimum value of the brightness value. X_max represents the index of the reference image 100 having pixels with a luminance value equal to the maximum luminance value.
重み算出部182は、参照画像100のインデックスXに応じて参照ブロック101ごとに選択された式(3)又は式(4)に基づいて、重み係数WXを決定してもよい。重み算出部182は、参照画像100のインデックスXの以外の符号化パラメータに応じて参照ブロック101ごとに式(3)又は式(4)を選択し、選択された式に基づいて重み係数WXを決定してもよい。
予測画像生成部183は、参照ブロック101における各画素と参照ブロック101における画素ごとの重み係数WXとの乗算結果に基づいて、予測画像200(=P(x,y))を生成する。例えば、予測画像生成部183は、N枚の参照画像100に基づいて、式(5)のように予測画像P(x,y)を生成する。第1実施形態では、N=2以上である。
The prediction
予測画像生成部183は、式(6)のように拡張された予測式に基づいて、N枚の参照ブロック101における対応する位置(x,y)の近傍(x+k,y+l)の画素の輝度値に基づいて、予測画像P(x,y)を生成してもよい。
The prediction
式(6)において、Kは、水平方向のインデックスxのオフセットkの最大値を表す。−Kは、水平方向のインデックスxのオフセットkの最小値を表す。Lは、垂直方向のインデックスyのオフセットlの最大値を表す。−Lは、垂直方向のインデックスyのオフセットlの最小値を表す。 In equation (6), K represents the maximum value of the offset k of the horizontal index x. -K represents the minimum value of the offset k of the horizontal index x. L represents the maximum value of the offset l of the index y in the vertical direction. -L represents the minimum value of the offset l of the index y in the vertical direction.
図3では、参照画像100−0の領域102−0の各画素の重み係数WXは、0.5である。参照画像100−1の領域102−1の各画素の重み係数WXは、0.5である。参照画像100−0の領域103−0の各画素の重み係数WXは、0である。参照画像100−1の領域103−1の各画素の重み係数WXは、1である。 In FIG. 3, the weighting coefficient W X of each pixel in the region 102-0 of the reference image 100-0 is 0.5. The weighting coefficient W X of each pixel in the region 102-1 of the reference image 100-1 is 0.5. The weighting coefficient W X of each pixel in the region 103-0 of the reference image 100-0 is 0. Weight coefficient W X for each pixel in the area 103-1 of the reference image 100-1 is 1.
したがって、予測画像生成部183は、領域103−0の画素の輝度値に外れ値が存在する場合でも、領域103−0の画素の重み係数WXが0であるので、符号化対象画像300の符号化対象ブロック301の予測効率を向上させることが可能である。また、予測画像生成部183は、参照画像100−0及び100−1の間で領域103−0の輝度値が閾値以上に変化する場合でも、領域103−0の画素の重み係数WXが0であるので、符号化対象画像300の符号化対象ブロック301の予測効率を向上させることが可能である。
Accordingly, the prediction
図4は、画像復号装置2の構成の例を示す図である。画像復号装置2は、動画像を構成する複数の画像を符号化する装置である。画像復号装置2は、符号化対象画像の符号化対象ブロックごとに符号化データを取得する。画像復号装置2は、画像符号化装置1における符号化対象画像を、復号対象画像として扱う。画像復号装置2は、画像符号化装置1における符号化対象ブロックを、復号対象ブロックとして扱う。画像復号装置2は、複数の符号化データに復号処理を繰り返し施す。画像復号装置2は、符号化データにおける復号対象ブロックに復号処理を施すことによって、動画像を構成する複数の画像を出力する。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of the
画像復号装置2は、可変長復号部20と、逆量子化・逆直交変換部21と、加算器22と、ループフィルタ部23と、復号ピクチャメモリ24と、イントラ予測部25と、インター予測部26と、イントラ・インター切替スイッチ27とを備える。画像復号装置2は、例えば、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の不揮発性の記録媒体(非一時的な記録媒体)を更に有していてもよい。
The
可変長復号部20と逆量子化・逆直交変換部21と加算器22とループフィルタ部23とイントラ予測部25とインター予測部26とイントラ・インター切替スイッチ27との一部又は全部は、例えば、CPU等のプロセッサが、記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより実現されてもよいし、LSIやASIC等のハードウェアを用いて実現されてもよい。
A part or all of the variable
可変長復号部20は、可変長復号処理を実行する復号部である。可変長復号部20は、符号化データに可変長復号処理を施すことによって、符号化データから量子化係数を抽出する。可変長復号部20は、量子化係数を逆量子化・逆直交変換部21に出力する。可変長復号部20は、符号化データに可変長復号処理を施すことによって、符号化データから符号化パラメータを抽出する。可変長復号部20は、画像符号化装置1以外の外部装置から、符号化パラメータを取得してもよい。可変長復号部20は、符号化パラメータをインター予測部26に出力する。逆量子化・逆直交変換部21は、逆量子化処理及び逆直交変換処理を実行する復号部である。逆量子化・逆直交変換部21は、量子化係数に逆量子化処理及び逆直交変換処理を施した結果である画像を、加算器22に出力する。
The variable
加算器22は、加算処理を実行する復号部である。加算器22は、量子化係数に逆量子化処理及び逆直交変換処理を施した結果である画像を、逆量子化・逆直交変換部21から取得する。加算器22は、イントラ予測部25又はインター予測部26から、イントラ・インター切替スイッチ27を介して、予測画像を取得する。加算器22は、量子化係数に逆量子化処理及び逆直交変換処理を施した結果である画像と予測画像とを加算した結果を、ループフィルタ部23及びイントラ予測部25に出力する。
The
ループフィルタ部23は、ループフィルタ処理を実行する復号部である。ループフィルタ部23は、量子化係数に逆量子化処理及び逆直交変換処理を施した結果である画像と予測画像とを加算器22が加算した結果にループフィルタを適用する。ループフィルタ部23は、ループフィルタが適用された結果を、画像復号装置2の外部と復号ピクチャメモリ24に出力する。
The
復号ピクチャメモリ24は、例えば、RAMなどの揮発性の記録媒体である。復号ピクチャメモリ24は、例えば、半導体記憶装置等の不揮発性の記録媒体(非一時的な記録媒体)でもよい。復号ピクチャメモリ24は、加算器22が加算した結果にループフィルタが適用された結果を記憶する。復号ピクチャメモリ24は、加算器22が加算した結果にループフィルタが適用された結果を、インター予測部26に出力する。
The decoded
イントラ予測部25は、加算器22が加算した結果を、加算器22から取得する。イントラ予測部25は、加算器22が加算した結果を、参照画像として使用する。イントラ予測部25は、加算器22から取得された参照画像に基づくイントラ予測によって、符号化対象ブロックの予測画像を生成する。
The
インター予測部26は、符号化パラメータを可変長復号部20から取得する。インター予測部26は、加算器22が加算した結果にループフィルタが適用された結果を、復号ピクチャメモリ24から取得する。インター予測部26は、加算器22が加算した結果にループフィルタが適用された結果を、参照画像として使用する。インター予測部26は、復号ピクチャメモリ24から取得された参照画像に基づくインター予測によって、符号化対象ブロックの予測画像を生成する。
The
イントラ・インター切替スイッチ27は、復号対象画像の復号単位である復号対象ブロックの予測モードがイントラ予測である場合、イントラ予測部17が生成した予測画像を、減算器10及び加算器14に出力する。イントラ・インター切替スイッチ19は、復号対象画像の復号単位である復号対象ブロックの予測モードがインター予測である場合、インター予測部26が生成した予測画像を、加算器22に出力する。
When the prediction mode of the decoding target block, which is the decoding unit of the decoding target image, is intra prediction, the
次に、画像復号装置2のインター予測部26の構成の例を説明する。
図5は、画像復号装置2のインター予測部26の構成の例を示す図である。インター予測部26は、参照画像に基づくインター予測によって、復号対象ブロックの予測画像を生成する。インター予測部26は、動き補償部260と、重み算出部261と、予測画像生成部262とを備える。
Next, an example of the configuration of the
FIG. 5 is a diagram showing an example of the configuration of the
動き補償部260は、参照画像100−0及び100−1を、復号ピクチャメモリ24から取得する。動き補償部260は、復号対象ブロックである符号化対象ブロック301の動き情報を可変長復号部20から取得する。動き補償部260は、動き探索部180が算出した動き情報に基づいて、参照画像100−0における参照ブロック101−0を生成する。動き補償部260は、動き探索部180が算出した動き情報に基づいて、参照画像100−1における参照ブロック101−1を生成する。すなわち、動き補償部260は、動き情報を用いた動き補償によって、2枚の参照画像100について、各動きベクトルがそれぞれ指す各参照ブロックPXを生成する。
The
重み算出部261は、参照画像100−0及び100−1を、復号ピクチャメモリ24から取得する。重み算出部261は、参照画像100のインデックスXを、動き情報から抽出する。重み算出部261は、参照ブロック101−0の画素の輝度値と参照ブロック101−1の画素の輝度値との差分δを、画素ごとに算出する。重み算出部261は、参照ブロック101−0の画素の輝度値と参照ブロック101−1の画素の輝度値との差分δを、参照ブロック101の部分領域ごとに算出してもよい。
The
重み算出部261は、インデックスXが割り当てられた参照画像100−Xの参照ブロック101−Xにおける画素ごとに、重み係数WXを決定する。例えば、重み算出部261は、上記の式(3)又は式(4)のうちから予め選択された式に基づいて、重み係数WXを決定する。重み算出部261は、参照画像100のインデックスXに応じて参照ブロック101ごとに選択された上記の式(3)又は式(4)に基づいて、重み係数WXを決定してもよい。すなわち、重み算出部261は、2枚以上の参照画像の参照ブロックの画素における輝度値の外れ値を、2枚以上の参照画像の参照ブロック同士における画素の輝度値の差分に基づいて検出する。
The
なお、重み算出部261は、画像符号化装置1によって算出された重み係数WXを含む符号化パラメータを可変長復号部20から取得した場合には、重み係数WXを算出しなくてもよい。
Note that the
予測画像生成部262は、参照ブロック101における各画素と参照ブロック101における画素ごとの重み係数WXとの乗算結果に基づいて、予測画像200(=P(x,y))を生成する。例えば、予測画像生成部183は、N枚の参照画像100に基づいて、上記の式(5)のように予測画像P(x,y)を生成する。
The prediction
次に、画像符号化装置1の動作の例を説明する。
図6は、画像符号化装置1のインター予測部18の動作の例を示すフローチャートである。動き探索部180は、動き探索によって動き情報を算出する(ステップS101)。動き補償部181は、動き情報に基づいて、2枚の参照画像100における各参照ブロック101を生成する(ステップS102)。重み算出部182は、2枚の参照画像100について、参照ブロック101の画素ごとに重み係数を決定する(ステップS103)。予測画像生成部183は、2枚の参照画像100における各参照ブロック101と、参照ブロック101の画素ごとの重み係数とに基づいて、インター予測によって予測画像200を生成する(ステップS104)。
Next, an example of the operation of the image coding device 1 will be described.
FIG. 6 is a flowchart showing an example of the operation of the
次に、画像復号装置2の動作の例を説明する。
画像復号装置2のインター予測部26の動作は、動き補償処理を実行しない点以外、画像符号化装置1のインター予測部18の動作と同様である。
Next, an example of the operation of the
The operation of the
図7は、画像復号装置2のインター予測部26の動作の例を示すフローチャートである。動き補償部260は、可変長復号部20から取得された動き情報に基づいて、2枚の参照画像100における各参照ブロック101を生成する(ステップS201)。重み算出部261は、2枚の参照画像100について、参照ブロック101の画素ごとに重み係数を決定する(ステップS202)。予測画像生成部262は、2枚の参照画像100における各参照ブロック101と、参照ブロック101の画素ごとの重み係数とに基づいて、インター予測によって予測画像200を生成する(ステップS203)。
FIG. 7 is a flowchart showing an example of the operation of the
以上のように、第1実施形態の画像符号化装置1は、重み算出部182と、予測画像生成部183と、直交変換・量子化部11と、可変長符号化部12とを備える。複数の参照画像100の参照ブロック101の部分領域同士は、参照画像100における対応する位置の領域である。重み算出部182は、部分領域同士における複数の画素の輝度値が外れ値であるか否かを判定する。重み算出部182は、外れ値であると判定された輝度値の画素に対する重み係数WXを、外れ値でないと判定された輝度値の画素に対する重み係数WXよりも小さく定める。予測画像生成部183は、参照ブロック101の画素の輝度値に重み係数WXを乗算した結果に基づいて、符号化対象ブロック301の予測画像200を生成する。直交変換・量子化部11と可変長符号化部12とは、予測画像200に基づいて符号化対象ブロック301を符号化する。
As described above, the image coding apparatus 1 of the first embodiment includes a
また、第1実施形態の画像復号装置2は、逆量子化・逆直交変換部21と、重み算出部261と、予測画像生成部262と、加算器22と、ループフィルタ部23とを備える。複数の参照画像100の参照ブロック101の部分領域同士は、参照画像100における対応する位置の領域である。重み算出部261は、部分領域同士における複数の画素の輝度値が外れ値であるか否かを判定する。重み算出部261は、外れ値であると判定された輝度値の画素に対する重み係数WXを、外れ値でないと判定された輝度値の画素に対する重み係数WXよりも小さく定める。予測画像生成部262は、参照ブロック101の画素の輝度値に重み係数WXを乗算した結果に基づいて、復号対象ブロックとしての符号化対象ブロック301の予測画像200を生成する。加算器22とループフィルタ部23は、予測画像200に基づいて符号化対象ブロック301を復号する。
The
これらによって、第1実施形態の画像符号化装置1及び画像復号装置2は、動画像を構成する2枚の参照画像100のうちの1枚或いは両方で参照ブロック101の部分領域における複数の画素の輝度値に外れ値が存在する場合や、動画像を構成する2枚の参照画像100の間で参照ブロック101の部分領域における複数の画素の輝度値が閾値以上に変化する場合でも、符号化対象画像300の符号化対象ブロック301の予測効率を向上させることが可能である。
As a result, the image coding device 1 and the
(第2実施形態)
第2実施形態では、参照画像100が3枚以上である点が、第1実施形態と相違する。第2実施形態では、第1実施形態との相違点についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
The second embodiment is different from the first embodiment in that the number of reference images 100 is three or more. In the second embodiment, only the differences from the first embodiment will be described.
HEVCで規定されている参照画像100の枚数の上限は2枚であるが、図2に示された動き補償部181は、3枚以上の参照画像100における各参照ブロックPXを生成してもよい。
The upper limit of the number of reference image 100 defined in HEVC is two sheets, the
図2に示された重み算出部182は、3枚以上の参照画像100における参照ブロック101の画素の輝度値の最大値を、画素ごとに検出する。重み算出部182は、3枚以上の参照画像100における参照ブロック101の画素の輝度値の最小値を、画素ごとに検出する。例えば、3枚以上の参照画像100のうちの参照画像100−0における参照ブロック101の画素の輝度値が最大値であり、参照画像100−2における参照ブロック101の対応する位置の画素の輝度値が最小値でもよい。重み算出部182は、3枚以上の参照画像100において検出された最大値及び最小値の差分δを、画素ごとに算出する。差分δが閾値以上である画素は、輝度値の外れ値が存在する画素である。
The
重み算出部182は、参照画像100における領域ごとの重み係数WXを、画素に定める。参照画像100における領域とは、画素、参照ブロック101の全体領域又は部分領域である。例えば、重み算出部182は、インデックスXが割り当てられた参照画像100−Xの参照ブロック101−Xにおける画素ごとに、重み係数WXを決定する。重み算出部182は、3枚以上の参照画像100の参照ブロック101における画素の輝度値の平均値を、基準値として算出する。重み算出部182は、各参照ブロック101における画素の輝度値と平均値との差分を算出する。重み算出部182は、各参照ブロック101における重み係数WXを、算出された差分に応じて画素ごとに決定する。
重み算出部182は、3枚以上の参照画像100の参照ブロック101同士における画素の輝度値の偏りに基づいて、画素ごとに重み係数WXを決定する。重み算出部182は、輝度値と平均値との差分が小さい画素ほど大きい重み係数WXが乗算されるように、各参照ブロック101の画素における重み係数WXを決定する。例えば、重み算出部182は、式(7)から(10)までの式に基づいて、重み係数WXを決定する。
なお、重み算出部182は、参照ブロック101における部分領域ごとに重み係数WXを決定してもよい。
Incidentally, the
以上のように、第2実施形態の画像符号化装置1の重み算出部182は、3枚以上の参照画像100の参照ブロック101の画素における輝度値の外れ値を、3枚以上の参照画像100の参照ブロック101同士における画素の輝度値の偏りに基づいて検出する。
As described above, the
また、第2実施形態の画像復号装置2の重み算出部261は、3枚以上の参照画像100の参照ブロック101の画素における輝度値の外れ値を、3枚以上の参照画像100の参照ブロック同士における画素の輝度値の偏りに基づいて検出する。
Further, the
これらによって、第2実施形態の画像符号化装置1及び画像復号装置2は、動画像を構成する3枚以上の参照画像100の少なくとも1枚で参照ブロック101の部分領域における複数の画素の輝度値に外れ値が存在する場合や、動画像を構成する3枚以上の参照画像100の間で参照ブロック101の部分領域における複数の画素の輝度値が閾値以上に変化する場合でも、符号化対象画像300の符号化対象ブロック301の予測効率をより向上させることが可能である。
As a result, in the image coding device 1 and the
第2実施形態の画像符号化装置1及び画像復号装置2は、3枚以上の参照画像100における画素の輝度値の外れ値に関してロバストで、符号化対象画像300の符号化対象ブロック301の予測効率をより向上させることが可能である。なお、第1実施形態及び第2実施形態は、動画像ストリームに対して組み合わされてもよい。
The image coding device 1 and the
上述した実施形態における画像符号化装置及び画像復号装置の少なくとも一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、FPGA(Field Programmable Gate Array)等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。 At least a part of the image coding device and the image decoding device in the above-described embodiment may be realized by a computer. In that case, the program for realizing this function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium may be read by the computer system and executed. The term "computer system" as used herein includes hardware such as an OS and peripheral devices. Further, the "computer-readable recording medium" refers to a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, or a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built in a computer system. Further, a "computer-readable recording medium" is a communication line for transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line, and dynamically holds the program for a short period of time. It may also include a program that holds a program for a certain period of time, such as a volatile memory inside a computer system that serves as a server or a client in that case. Further, the above program may be for realizing a part of the above-mentioned functions, and may be further realized for realizing the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in the computer system. It may be realized by using a programmable logic device such as FPGA (Field Programmable Gate Array).
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like within a range that does not deviate from the gist of the present invention.
本発明は、画像を符号化する画像符号化装置、符号化された画像を復号する画像復号装置に適用可能である。 The present invention is applicable to an image coding device that encodes an image and an image decoding device that decodes a coded image.
1…画像符号化装置、2…画像復号装置、10…減算器、11…直交変換・量子化部、12…可変長符号化部、13…逆量子化・逆直交変換部、14…加算器、15…ループフィルタ部、16…復号ピクチャメモリ、17…イントラ予測部、18…インター予測部、19…イントラ・インター切替スイッチ、20…可変長復号部、21…逆量子化・逆直交変換部、22…加算器、23…ループフィルタ部、24…復号ピクチャメモリ、25…イントラ予測部、26…インター予測部、27…イントラ・インター切替スイッチ、100…参照画像、101…参照ブロック、102…領域、103…領域、180…動き探索部、181…動き補償部、182…重み算出部、183…予測画像生成部、200…予測画像、260…動き補償部、261…重み算出部、262…予測画像生成部、300…符号化対象画像、301…符号化対象ブロック、400…参照画像、401…参照ブロック、402…領域、500…予測画像、600…符号化対象画像、601…符号化対象ブロック 1 ... image coding device, 2 ... image decoding device, 10 ... subtractor, 11 ... orthogonal conversion / quantization unit, 12 ... variable length coding unit, 13 ... inverse quantization / inverse orthogonal conversion unit, 14 ... adder , 15 ... Loop filter unit, 16 ... Decoding picture memory, 17 ... Intra prediction unit, 18 ... Inter prediction unit, 19 ... Intra-inter selector switch, 20 ... Variable length decoding unit, 21 ... Inverse quantization / inverse orthogonal conversion unit , 22 ... adder, 23 ... loop filter unit, 24 ... decoded picture memory, 25 ... intra prediction unit, 26 ... inter prediction unit, 27 ... intra / inter changeover switch, 100 ... reference image, 101 ... reference block, 102 ... Area, 103 ... Area, 180 ... Motion search unit, 181 ... Motion compensation unit, 182 ... Weight calculation unit, 183 ... Prediction image generation unit, 200 ... Prediction image, 260 ... Motion compensation unit, 261 ... Weight calculation unit, 262 ... Prediction image generation unit, 300 ... Coding target image, 301 ... Coding target block, 400 ... Reference image, 401 ... Reference block, 402 ... Region, 500 ... Predicted image, 600 ... Coding target image, 601 ... Coding target block
Claims (8)
前記第1の参照画像の画素ごとに求められた重みを前記第1の参照画像の各画素に乗算して第1の予測画像を予測し、前記第2の参照画像の画素ごとに求められた重みを前記第2の参照画像の各画素に乗算して第2の予測画像を予測し、前記第1の予測画像と前記第2の予測画像とを加算することによって第3の予測画像を生成する予測部と、
を備える画像符号化装置。 When the difference in luminance value is equal to or greater than the threshold value for each pixel constituting the reference block of the first reference image and for each pixel at the position corresponding to the constituent pixel of the reference block of the second reference image. so that the weight of the other becomes large is one of the weights is reduced, and the calculation output unit weight Ru determined Me,
The weight obtained for each pixel of the first reference image was multiplied by each pixel of the first reference image to predict the first predicted image, and the weight was obtained for each pixel of the second reference image. the second predicted image to predict by multiplying a weight to each pixel of the second reference image, a third predictive image by adding the first predicted image and the second prediction image and a prediction unit that generates,
An image coding device comprising.
前記第1の参照画像の画素ごとに求められた重みを前記第1の参照画像の各画素に乗算して第1の予測画像を予測し、前記第2の参照画像の画素ごとに求められた重みを前記第2の参照画像の各画素に乗算して第2の予測画像を予測し、前記第1の予測画像と前記第2の予測画像とを加算することによって第3の予測画像を生成する予測部と、
を備える画像復号装置。 When the difference in luminance value is equal to or greater than the threshold value for each pixel constituting the reference block of the first reference image and for each pixel at the position corresponding to the constituent pixel of the reference block of the second reference image. so that the weight of the other becomes large is one of the weights is reduced, and the calculation output unit weight Ru determined Me,
The weight obtained for each pixel of the first reference image was multiplied by each pixel of the first reference image to predict the first predicted image, and the weight was obtained for each pixel of the second reference image. the second predicted image to predict by multiplying a weight to each pixel of the second reference image, a third predictive image by adding the first predicted image and the second prediction image and a prediction unit that generates,
An image decoding device comprising.
第1の参照画像の参照ブロックを構成する画素ごとに、及び、第2の参照画像の参照ブロックの前記構成する画素に対応する位置の画素ごとに、輝度値の差分が閾値以上である場合には一方の重みが大きくなり他方の重みが小さくなるよう、重みを求める手順と、
前記第1の参照画像の画素ごとに求められた重みを前記第1の参照画像の各画素に乗算して第1の予測画像を予測し、前記第2の参照画像の画素ごとに求められた重みを前記第2の参照画像の各画素に乗算して第2の予測画像を予測し、前記第1の予測画像と前記第2の予測画像とを加算することによって第3の予測画像を生成する手順と、
を実行させるための画像符号化プログラム。 On the computer
When the difference in luminance value is equal to or greater than the threshold value for each pixel constituting the reference block of the first reference image and for each pixel at the position corresponding to the constituent pixel of the reference block of the second reference image. and instructions to the weight of one increases the weight of the other decreases, Ru weights determined Me,
The weight obtained for each pixel of the first reference image was multiplied by each pixel of the first reference image to predict the first predicted image, and the weight was obtained for each pixel of the second reference image. the second predicted image to predict by multiplying a weight to each pixel of the second reference image, a third predictive image by adding the first predicted image and the second prediction image and procedures you generate,
An image coding program for executing.
第1の参照画像の参照ブロックを構成する画素ごとに、及び、第2の参照画像の参照ブロックの前記構成する画素に対応する位置の画素ごとに、輝度値の差分が閾値以上である場合には一方の重みが大きくなり他方の重みが小さくなるよう、重みを求める手順と、
前記第1の参照画像の画素ごとに求められた重みを前記第1の参照画像の各画素に乗算して第1の予測画像を予測し、前記第2の参照画像の画素ごとに求められた重みを前記第2の参照画像の各画素に乗算して第2の予測画像を予測し、前記第1の予測画像と前記第2の予測画像とを加算することによって第3の予測画像を生成する手順と、
を実行させるための画像復号プログラム。 On the computer
When the difference in luminance value is equal to or greater than the threshold value for each pixel constituting the reference block of the first reference image and for each pixel at the position corresponding to the constituent pixel of the reference block of the second reference image. and instructions to the weight of one increases the weight of the other decreases, Ru weights determined Me,
The weight obtained for each pixel of the first reference image was multiplied by each pixel of the first reference image to predict the first predicted image, and the weight was obtained for each pixel of the second reference image. the second predicted image to predict by multiplying a weight to each pixel of the second reference image, a third predictive image by adding the first predicted image and the second prediction image and procedures you generate,
An image decoding program for executing.
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