JP6915473B2 - Coding devices and programs, decoding devices and programs, and image processing systems - Google Patents
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Images
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Description
本発明は、符号化装置及びプログラム、復号装置及びプログラム、並びに、画像処理システムに関し、例えば、映像を圧縮するシステムに適用可能である。 The present invention relates to coding devices and programs, decoding devices and programs, and image processing systems, and is applicable to, for example, a system for compressing video.
近年、監視カメラの普及が進み、さらなる高解像度化、高フレームレート化、及び多視点化も望まれている。しかし、高解像度化、高フレームレート化、及び多視点化は、動画像の符号量の著しい増加を引き起こし、通信コストやストレージコストの増加を招く。 In recent years, surveillance cameras have become widespread, and higher resolution, higher frame rates, and multiple viewpoints are also desired. However, higher resolution, higher frame rate, and higher multi-viewpoint cause a significant increase in the code amount of the moving image, resulting in an increase in communication cost and storage cost.
そこで、この問題を緩和するため、動画像より注目領域を検出し、注目領域に多くのビット数を配分する方式が提案されている。注目領域とは、例えば、顔領域である。なお、以下では、注目領域のことをRegion of Interestの略である「ROI」と呼ぶものとする。また、注目領域に多くのビット数を配分する方式を「ROI符号化」と呼ぶものとする。 Therefore, in order to alleviate this problem, a method has been proposed in which a region of interest is detected from a moving image and a large number of bits are allocated to the region of interest. The area of interest is, for example, a face area. In the following, the region of interest will be referred to as "ROI", which is an abbreviation for Region of Interest. Further, a method of allocating a large number of bits to a region of interest is called "ROI coding".
特許文献1では、符号量と映像、品質を制御するパラメータをブロックごとに与えられるというエンコーダの機能を利用して、エンコーダに与えるパラメータをブロックごとに制御することで、ROI以外の領域である非注目領域の情報量をROIの情報量よりも削減するシステム構成を提案している。なお、以下、この明細書では、非注目領域のことを「背景領域」と呼ぶものとする。また、背景領域は必ずしも静止状態とは限られないものとする。
In
このようにエンコーダが提供する機能を用いて情報量を削減すれば、効率よく確実に符号量を削減することが可能である。H.264/MPEG−4 AVC(Advanced Video Coding:以下、「AVC」とも呼ぶ)やH.265/MPEG−H HEVC(High Efficiency Video Coding:以下、「HEVC」とも呼ぶ)のような主要な規格は、領域ごとに品質を制御する機能を備えているため、この機能を利用することは、ROIに多くのビット数を配分する代表的な方式と言える。 If the amount of information is reduced by using the function provided by the encoder in this way, the amount of code can be reduced efficiently and surely. H. 264 / MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding: hereinafter also referred to as "AVC") and H.A. Since major standards such as 265 / MPEG-H HEVC (High Efficiency Video Coding: hereinafter also referred to as "HEVC") have a function of controlling quality for each region, it is not possible to use this function. It can be said that this is a typical method of allocating a large number of bits to ROI.
一方、例えば、コストや互換性などの諸事情により、映像品質制御パラメータをブロックごとに与える機能を有していないエンコーダの利用が不可避の場合、前述の方式を採用することはできない。このような場合でも、エンコーダに依存せず、領域ごとに映像品質を制御可能な技術として特許文献2に記載の技術が提案されている。
On the other hand, for example, when it is unavoidable to use an encoder that does not have a function of giving video quality control parameters for each block due to various reasons such as cost and compatibility, the above-mentioned method cannot be adopted. Even in such a case, the technique described in
特許文献2では、エンコーダに依存せずに背景領域の情報量を削減するために、背景領域に低域通過フィルタによる前処理をおこない、高周波成分の情報を取り除くことで背景領域の情報量を抑圧することを提案するものである。
In
図15は、特許文献2に代表される従来の画像符号化装置を、画像処理システムの一部として組み込んだ場合の構成例を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a configuration example when a conventional image coding device represented by
図15において、画像処理システムZは、入力された入力画像の内、背景領域に属する画素をROIの情報よりも少ないビット数で圧縮し、ビットストリームとして出力する画像符号化装置X1と、入力されたビットストリームを、復号し、出力画像を出力する画像復号装置X2とから構成される。 In FIG. 15, the image processing system Z is input to the image encoding device X1 that compresses the pixels belonging to the background region in the input input image with a number of bits smaller than the ROI information and outputs it as a bit stream. It is composed of an image decoding device X2 that decodes the bit stream and outputs an output image.
画像符号化装置X1は、入力画像にROIを付与し、ROI付与画像を出力するROI設定部402と、背景領域の情報量を削減するための前処理をROI付与画像に施し、符号化前画像として出力する前処理部U1と、AVC等の画像符号化方式を用いて符号化前画像を圧縮し、ビットストリームを出力するエンコーダ部406とを有する。ここで、前処理とは、例えばガウシアンフィルタを畳み込むことで、高周波成分を抑圧する処理などがある。
The image encoding device X1 applies the
ROI設定部402は、入力画像にROIを付与する機能であるが、ROIの特定手段に関しては特定されない。例えば、ROIの特定手段として、入力画像に対して顔検出アルゴリズムや人物検出アルゴリズム、ナンバープレート検出アルゴリズム、車体検出アルゴリズム等を適用することで入力画像の中からROIの位置と大きさを検出することで特定するという方法が考えられる。また、ROI補助情報として、例えば手動で入力されたROIの位置と座標によって特定するという方法も考えられるし、図示しないユーザインタフェースを介して入力されたROIの位置と座標によって特定するものでも良い。さらに、ROI補助情報として、たとえば入力画像に対応する赤外線カメラ画像や深度センサ画像を利用してROIを特定するという方法でも良い。
The
ROI設定部402は、特定されたROIの座標や大きさ等を含む情報をROI情報として出力しても良い。出力されたROI情報は、例えば付加情報パケットという形態でビットストリームに多重化されても良いし、画像に情報を埋め込むことでビットストリームに埋め込まれても良い。図15では、例えば前述の方法でROI情報をビットストリームに挿入する役割をエンコーダ部406が担っている。
The
画像復号装置X2は、入力されたビットストリームデータをエンコーダ部406に対応する方式で復号し、復号画像(出力画像)として出力するデコーダ部407を有する。
The image decoding device X2 has a
なお、図15では、画像符号化装置X1が前処理によって背景領域の情報量をROIの情報量よりも削減する例を示しているが、画像符号化装置X1のエンコーダ部406をエンコーダが備える領域ごとに品質を制御する機能を利用してROIに多くのビット数を配分するものにすることで、特許文献1に代表される映像符号化システムを組み込んだ構成例となる。
Note that FIG. 15 shows an example in which the image coding device X1 reduces the amount of information in the background region from the amount of information in the ROI by preprocessing, but the region in which the encoder includes the
この場合、前処理部U1は、品質パラメータを制御する機能を担当すると考えれば良い。 In this case, the preprocessing unit U1 may be considered to be in charge of the function of controlling the quality parameter.
以上のように、前処理部U1を利用することで、ROIに多くのビット数を配分することは可能である。 As described above, it is possible to allocate a large number of bits to the ROI by using the preprocessing unit U1.
しかしながら、その原理上、背景領域全体の画質低下は避けられない。 However, in principle, deterioration of the image quality of the entire background area is unavoidable.
そのため、映像の伝送コストや蓄積コストを下げられるというROI符号化の特長を維持したまま、背景領域全体の画質低下を緩和できる符号化装置及びプログラム、復号装置及びプログラム、並びに、画像処理システムが望まれている。 Therefore, a coding device and a program, a decoding device and a program, and an image processing system capable of alleviating the deterioration of the image quality of the entire background area while maintaining the feature of ROI coding that the transmission cost and the storage cost of the video can be reduced are desired. It is rare.
第1の本発明は、入力画像を符号化する符号化装置において、(1)前記入力画像に注目領域を付与し、注目領域付与画像として出力する注目領域設定部と、(2)前記注目領域付与画像の内、背景領域の情報量を削減するための前処理を前記注目領域付与画像に対して施し、符号化前画像として出力する前処理部と、(3)所定の画像符号化方式を用いて、前記符号化前画像を圧縮し、圧縮した符号化データを出力する符号化部とを有し、前記前処理部は、(4)前記入力画像がキーピクチャ又は非キーピクチャかを示す前処理ピクチャタイプを決定し、決定した前記前処理ピクチャタイプを出力する前処理ピクチャタイプ制御部と、(5)前記前処理ピクチャタイプがキーピクチャである場合には前記注目領域付与画像を、非キーピクチャである場合には前記注目領域付与画像に対してキーピクチャを参照するフィルタリングを施した画像を、前記符号化前画像として出力するダイナミックレンジ圧縮部と、(6)前記ダイナミックレンジ圧縮部用のバッファである前処理バッファとを有し、(7)前記ダイナミックレンジ圧縮部は、キーピクチャと判定されている前記注目領域付与画像を前処理用蓄積ピクチャとして出力することで前記前処理バッファに蓄積し、非キーピクチャと判定されている前記注目領域付与画像を、キーピクチャの情報を用いてフィルタリングするために、キーピクチャの情報を前処理用参照ピクチャとして前記前処理バッファから抽出することを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, in a coding device that encodes an input image, (1) a region of interest setting unit that assigns a region of interest to the input image and outputs the image as an image of the region of interest, and (2) the region of interest. Among the added images, a preprocessing unit that applies preprocessing for reducing the amount of information in the background area to the area of interest added image and outputs it as a pre-encoded image, and (3) a predetermined image coding method. It has a coding unit that compresses the pre-encoded image and outputs the compressed coded data, and the pre-processing unit (4) indicates whether the input image is a key picture or a non-key picture. The pre-processed picture type control unit that determines the pre-processed picture type and outputs the determined pre-processed picture type, and (5) if the pre-processed picture type is a key picture, the attention area imparting image is not displayed. In the case of a key picture, the dynamic range compression unit that outputs a filtered image that refers to the key picture to the image with the region of interest as the pre-encoded image, and (6) for the dynamic range compression unit. (7) The dynamic range compression unit outputs the attention region-imparted image determined to be a key picture as a preprocessing storage picture to the preprocessing buffer. The key picture information is extracted from the preprocessing buffer as a preprocessing reference picture in order to filter the image with the attention area that has been accumulated and determined to be a non-key picture using the key picture information. It is a feature.
第2の本発明の複号装置は、(1)入力画像に注目領域が付与され、注目領域が付与された入力画像の内、背景領域の情報量を削減するための前処理が行われた符号化前画像に対して、符号化処理が施された符号化データを復号して復号画像を出力する復号部と、(2)前記復号画像がキーピクチャ又は非キーピクチャかを示す後処理ピクチャタイプを決定し、決定した前記後処理ピクチャタイプを出力する後処理ピクチャタイプ制御部と、(3)前記後処理ピクチャタイプが、キーピクチャである場合には前記復号画像を、非キーピクチャである場合には当該復号画像にキーピクチャを参照するフィルタリングを施した画像を、出力画像として出力するダイナミックレンジ伸長部と、(4)前記ダイナミックレンジ伸長部用のバッファである後処理バッファとを有し、(5)前記ダイナミックレンジ伸長部は、キーピクチャと判定されている前記復号画像を後処理用蓄積ピクチャとして出力することで当該後処理バッファに蓄積し、非キーピクチャと判定されている前記復号画像をキーピクチャの情報を用いてフィルタリングするために、キーピクチャの情報を後処理用参照ピクチャとして前記後処理バッファから抽出することを特徴とする。 In the second compound unit of the present invention, (1) a region of interest was added to the input image, and preprocessing was performed to reduce the amount of information in the background region of the input image to which the region of interest was assigned. A decoding unit that decodes the coded data that has been encoded with respect to the unencoded image and outputs the decoded image, and (2) a post-processed picture that indicates whether the decoded image is a key picture or a non-key picture. A post-processing picture type control unit that determines the type and outputs the determined post-processing picture type, and (3) if the post-processing picture type is a key picture, the decoded image is a non-key picture. In some cases, it has a dynamic range expansion unit that outputs a filtered image that refers to a key picture to the decoded image as an output image, and (4) a post-processing buffer that is a buffer for the dynamic range expansion unit. (5) The dynamic range extension unit outputs the decoded image determined to be a key picture as a post-processing storage picture, accumulates it in the post-processing buffer, and determines that the decrypted image is a non-key picture. In order to filter the image using the key picture information, the key picture information is extracted from the post-processing buffer as a post-processing reference picture.
第3の本発明の画像処理システムは、入力画像を符号化して符号化データを生成する符号化装置と、前記符号化装置が生成した前記符号化データを復号して復号画像を生成する復号装置とを備える画像処理システムにおいて、前記符号化装置として第1の本発明の符号化装置を適用し、前記復号装置として第2の本発明の復号装置を適用したことを特徴とする。 The third image processing system of the present invention is a coding device that encodes an input image to generate coded data, and a decoding device that decodes the coded data generated by the coding device to generate a decoded image. In the image processing system including the above, the coding device of the first invention is applied as the coding device, and the decoding device of the second invention is applied as the decoding device.
第4の本発明の符号化プログラムは、入力画像を符号化する符号化装置に搭載されるコンピュータを、(1)前記入力画像に注目領域を付与し、注目領域付与画像として出力する注目領域設定部と、(2)前記注目領域付与画像の内、背景領域の情報量を削減するための前処理を前記注目領域付与画像に対して施し、符号化前画像として出力する前処理部と、(3)所定の画像符号化方式を用いて、前記符号化前画像を圧縮し、圧縮した符号化データを出力する符号化部として機能させ、前記前処理部は、(4)前記入力画像がキーピクチャ又は非キーピクチャかを示す前処理ピクチャタイプを決定し、決定した前記前処理ピクチャタイプを出力する前処理ピクチャタイプ制御部と、(5)前記前処理ピクチャタイプがキーピクチャである場合には前記注目領域付与画像を、非キーピクチャである場合には前記注目領域付与画像に対してキーピクチャを参照するフィルタリングを施した画像を、前記符号化前画像として出力するダイナミックレンジ圧縮部と、(6)前記ダイナミックレンジ圧縮部用のバッファである前処理バッファとを有し、(7)前記ダイナミックレンジ圧縮部は、キーピクチャと判定されている前記注目領域付与画像を前処理用蓄積ピクチャとして出力することで前記前処理バッファに蓄積し、非キーピクチャと判定されている前記注目領域付与画像を、キーピクチャの情報を用いてフィルタリングするために、キーピクチャの情報を前処理用参照ピクチャとして前記前処理バッファから抽出することを特徴とする。 The fourth coding program of the present invention sets a region of interest in which a computer mounted on a coding device that encodes an input image (1) assigns a region of interest to the input image and outputs the image as a region of interest. (2) A preprocessing unit that applies preprocessing for reducing the amount of information in the background area of the attention area imparted image to the attention area imparted image and outputs the image as a pre-encoded image. 3) Using a predetermined image coding method, the pre-encoded image is compressed and functioned as a coding unit that outputs the compressed coded data. In the pre-processing unit, (4) the input image is the key. A pre-processed picture type control unit that determines a pre-processed picture type indicating whether it is a picture or a non-key picture and outputs the determined pre-processed picture type, and (5) when the pre-processed picture type is a key picture. A dynamic range compression unit that outputs a filtered image that refers to a key picture to the attention area imparted image when the attention area imparted image is a non-key picture as a pre-encoded image, and ( 6) It has a preprocessing buffer which is a buffer for the dynamic range compression unit , and (7) the dynamic range compression unit outputs the attention area imparting image determined to be a key picture as a storage picture for preprocessing. The key picture information is used as a preprocessing reference picture in order to filter the attention region-imparted image which is accumulated in the preprocessing buffer and is determined to be a non-key picture by using the key picture information. It is characterized by extracting from the preprocessing buffer.
第5の本発明の複号プログラムは、コンピュータを、(1)入力画像に注目領域が付与され、注目領域が付与された入力画像の内、背景領域の情報量を削減するための前処理が行われた符号化前画像に対して、符号化処理が施された符号化データを復号して復号画像を出力する復号部と、(2)前記復号画像がキーピクチャ又は非キーピクチャかを示す後処理ピクチャタイプを決定し、決定した前記後処理ピクチャタイプを出力する後処理ピクチャタイプ制御部と、(3)前記後処理ピクチャタイプが、キーピクチャである場合には前記復号画像を、非キーピクチャである場合には当該復号画像にキーピクチャを参照するフィルタリングを施した画像を、出力画像として出力するダイナミックレンジ伸長部と、(4)前記ダイナミックレンジ伸長部用のバッファである後処理バッファとして機能させ、(5)前記ダイナミックレンジ伸長部は、キーピクチャと判定されている前記復号画像を後処理用蓄積ピクチャとして出力することで当該後処理バッファに蓄積し、非キーピクチャと判定されている前記復号画像をキーピクチャの情報を用いてフィルタリングするために、キーピクチャの情報を後処理用参照ピクチャとして前記後処理バッファから抽出することを特徴とする。 In the fifth compound program of the present invention, the computer is subjected to (1) preprocessing for reducing the amount of information in the background area of the input image to which the attention area is given to the input image. A decoding unit that decodes the coded data subjected to the coding process and outputs the decoded image with respect to the performed unencoded image, and (2) indicates whether the decoded image is a key picture or a non-key picture. A post-processing picture type control unit that determines the post-processing picture type and outputs the determined post-processing picture type, and (3) if the post-processing picture type is a key picture, the decoded image is non-keyed. In the case of a picture, the decoded image is filtered to refer to the key picture, and the image is output as an output image as a dynamic range expansion unit and (4) as a post-processing buffer which is a buffer for the dynamic range expansion unit. (5) The dynamic range extension unit is determined to be a non-key picture by outputting the decoded image determined to be a key picture as a post-processing storage picture and accumulating it in the post-processing buffer. In order to filter the decoded image using the key picture information, the key picture information is extracted from the post-processing buffer as a post-processing reference picture.
第6の本発明は、入力画像を符号化する符号化装置において、(1)前記入力画像に注目領域を付与し、注目領域付与画像として出力する注目領域設定部と、(2)前記注目領域付与画像の内、背景領域の情報量を削減するための前処理を前記注目領域付与画像に対して施し、符号化前画像として出力する前処理部と、(3)所定の画像符号化方式を用いて、前記符号化前画像を圧縮し、圧縮した符号化データを出力する符号化部とを有し、前記前処理部は、(4)前記入力画像がキーピクチャ又は非キーピクチャかを示す前処理ピクチャタイプを決定し、決定した前記前処理ピクチャタイプを出力する前処理ピクチャタイプ制御部と、(5)前記前処理ピクチャタイプがキーピクチャである場合には前記注目領域付与画像を、非キーピクチャである場合には前記注目領域付与画像に対して仮想的なキーピクチャの画素値を参照するフィルタリングを施した画像を、前記符号化前画像として出力するダイナミックレンジ圧縮部とを有することを特徴とする。 In the sixth aspect of the present invention, in a coding device that encodes an input image, (1) a region of interest setting unit that assigns a region of interest to the input image and outputs the image as an image of the region of interest, and (2) the region of interest. Among the added images, a preprocessing unit that applies preprocessing for reducing the amount of information in the background area to the area of interest added image and outputs it as a pre-encoded image, and (3) a predetermined image coding method. It has a coding unit that compresses the pre-encoded image and outputs the compressed coded data, and the pre-processing unit (4) indicates whether the input image is a key picture or a non-key picture. The pre-processed picture type control unit that determines the pre-processed picture type and outputs the determined pre-processed picture type, and (5) if the pre-processed picture type is a key picture, the attention area imparting image is not displayed. In the case of a key picture, it is provided with a dynamic range compression unit that outputs a filtered image that refers to a virtual key picture pixel value with respect to the attention area imparted image as the pre-encoded image. It is a feature.
第7の本発明の複号装置は、(1)入力画像に注目領域が付与され、注目領域が付与された入力画像の内、背景領域の情報量を削減するための前処理が行われた符号化前画像に対して、符号化処理が施された符号化データを復号して復号画像を出力する復号部と、(2)前記復号画像がキーピクチャ又は非キーピクチャかを示す後処理ピクチャタイプを決定し、決定した前記後処理ピクチャタイプを出力する後処理ピクチャタイプ制御部と、(3)前記後処理ピクチャタイプが、キーピクチャである場合には前記復号画像を、非キーピクチャである場合には当該復号画像に仮想的なキーピクチャの画素値を参照するフィルタリングを施した画像を、再構成前画像として出力するダイナミックレンジ伸長部と、(4)前記後処理ピクチャタイプが、キーピクチャである場合には前記再構成前画像を、非キーピクチャである場合には前記再構成前画像にキーピクチャを用いた再構成処理を施した画像を、出力画像として出力する再構成部と、(5)前記再構成部用のバッファである後処理バッファとを有し、(6)前記再構成部は、キーピクチャと判定されている前記再構成前画像を後処理用蓄積ピクチャとして出力することで当該後処理バッファに蓄積し、非キーピクチャと判定されている前記再構成前画像を、キーピクチャの情報を用いて再構成処理するために、キーピクチャの情報を後処理用参照ピクチャとして前記後処理バッファから抽出することを特徴とする。 In the seventh compound unit of the present invention, (1) a region of interest was added to the input image, and preprocessing was performed to reduce the amount of information in the background region of the input image to which the region of interest was assigned. A decoding unit that decodes the coded data that has been encoded with respect to the unencoded image and outputs the decoded image, and (2) a post-processed picture that indicates whether the decoded image is a key picture or a non-key picture. A post-processing picture type control unit that determines the type and outputs the determined post-processing picture type, and (3) if the post-processing picture type is a key picture, the decoded image is a non-key picture. In the case, a dynamic range extension unit that outputs a filtered image that refers to the pixel value of a virtual key picture to the decoded image as a pre-reconstruction image, and (4) the post-processing picture type are key pictures. In the case of (5) It has a post-processing buffer which is a buffer for the reconstruction unit, and (6) the reconstruction unit outputs the pre-reconstruction image determined to be a key picture as a post-processing storage picture. Therefore, in order to reconstruct the pre-reconstruction image that has been accumulated in the post-processing buffer and is determined to be a non-key picture by using the key picture information, the key picture information is used as a post-processing reference picture. It is characterized by extracting from the post-processing buffer.
第8の本発明の画像処理システムは、入力画像を符号化して符号化データを生成する符号化装置と、前記符号化装置が生成した前記符号化データを復号して復号画像を生成する復号装置とを備える画像処理システムにおいて、前記符号化装置として第6の本発明の符号化装置を適用し、前記復号装置として第7の本発明の復号装置を適用したことを特徴とする。 The eighth image processing system of the present invention is a coding device that encodes an input image to generate coded data, and a decoding device that decodes the coded data generated by the coding device to generate a decoded image. In the image processing system including the above, the coding device of the sixth invention is applied as the coding device, and the decoding device of the seventh invention is applied as the decoding device.
第9の本発明の符号化プログラムは、入力画像を符号化する符号化装置に搭載されるコンピュータを、(1)前記入力画像に注目領域を付与し、注目領域付与画像として出力する注目領域設定部と、(2)前記注目領域付与画像の内、背景領域の情報量を削減するための前処理を前記注目領域付与画像に対して施し、符号化前画像として出力する前処理部と、(3)所定の画像符号化方式を用いて、前記符号化前画像を圧縮し、圧縮した符号化データを出力する符号化部として機能させ、前記前処理部は、(4)前記入力画像がキーピクチャ又は非キーピクチャかを示す前処理ピクチャタイプを決定し、決定した前記前処理ピクチャタイプを出力する前処理ピクチャタイプ制御部と、(5)前記前処理ピクチャタイプがキーピクチャである場合には前記注目領域付与画像を、非キーピクチャである場合には前記注目領域付与画像に対して仮想的なキーピクチャの画素値を参照するフィルタリングを施した画像を、前記符号化前画像として出力するダイナミックレンジ圧縮部とを有することを特徴とする。 The ninth coding program of the present invention sets a region of interest in which a computer mounted on a coding device that encodes an input image (1) assigns a region of interest to the input image and outputs the image as a region of interest. (2) A preprocessing unit that applies preprocessing for reducing the amount of information in the background area of the attention area imparted image to the attention area imparted image and outputs it as a pre-encoded image. 3) Using a predetermined image coding method, the pre-encoded image is compressed and functioned as a coding unit that outputs the compressed coded data. In the pre-processing unit, (4) the input image is the key. A pre-processed picture type control unit that determines a pre-processed picture type indicating whether it is a picture or a non-key picture and outputs the determined pre-processed picture type, and (5) when the pre-processed picture type is a key picture. When the attention area-imparted image is a non-key picture, a dynamic image obtained by filtering the attention area-imparted image by referring to the pixel value of a virtual key picture is output as the pre-encoded image. It is characterized by having a range compression unit.
第10の本発明の復号プログラムは、コンピュータを、(1)入力画像に注目領域が付与され、注目領域が付与された入力画像の内、背景領域の情報量を削減するための前処理が行われた符号化前画像に対して、符号化処理が施された符号化データを復号して復号画像を出力する復号部と、(2)前記復号画像がキーピクチャ又は非キーピクチャかを示す後処理ピクチャタイプを決定し、決定した前記後処理ピクチャタイプを出力する後処理ピクチャタイプ制御部と、(3)前記後処理ピクチャタイプが、キーピクチャである場合には前記復号画像を、非キーピクチャである場合には当該復号画像に仮想的なキーピクチャの画素値を参照するフィルタリングを施した画像を、再構成前画像として出力するダイナミックレンジ伸長部と、(4)前記後処理ピクチャタイプが、キーピクチャである場合には前記再構成前画像を、非キーピクチャである場合には前記再構成前画像にキーピクチャを用いた再構成処理を施した画像を、出力画像として出力する再構成部と、(5)前記再構成部用のバッファである後処理バッファとして機能させ、(6)前記再構成部は、キーピクチャと判定されている前記再構成前画像を後処理用蓄積ピクチャとして出力することで当該後処理バッファに蓄積し、非キーピクチャと判定されている前記再構成前画像を、キーピクチャの情報を用いて再構成処理するために、キーピクチャの情報を後処理用参照ピクチャとして前記後処理バッファから抽出することを特徴とする。 In the tenth decoding program of the present invention, the computer is subjected to (1) preprocessing for reducing the amount of information in the background area of the input image to which the attention area is given to the input image. A decoding unit that decodes the coded data subjected to the coding process and outputs the decoded image with respect to the unencoded image, and (2) after showing whether the decoded image is a key picture or a non-key picture. A post-processing picture type control unit that determines the processing picture type and outputs the determined post-processing picture type, and (3) if the post-processing picture type is a key picture, the decoded image is a non-key picture. If this is the case, the dynamic range extension unit that outputs a filtered image that refers to the pixel value of the virtual key picture to the decoded image as a pre-reconstruction image, and (4) the post-processed picture type are If it is a key picture, the image before reconstruction is output. If it is a non-key picture, the image before reconstruction using the key picture is output as an output image. And (5) function as a post-processing buffer which is a buffer for the reconstruction unit, and (6) the reconstruction unit outputs the pre-reconstruction image determined to be a key picture as a storage picture for post-processing. In order to reconstruct the pre-reconstruction image that is accumulated in the post-processing buffer and is determined to be a non-key picture by using the key picture information, the key picture information is used as a post-processing reference picture. It is characterized by extracting from the post-processing buffer.
第11の本発明は、入力画像を符号化する符号化装置において、(1)前記入力画像に注目領域を付与し、注目領域付与画像として出力する注目領域設定部と、(2)前記注目領域付与画像の内、背景領域の情報量を削減するための前処理を前記注目領域付与画像に対して施し、符号化前画像として出力する前処理部と、(3)所定の画像符号化方式を用いて、前記背景領域には粗い量子化を、注目領域には細かい量子化をおこなうように誘導する符号化用品質パラメータに基づき前記符号化前画像を圧縮し、圧縮した符号化データを出力する符号化部とを有し、前記前処理部は、(4)前記入力画像がキーピクチャ又は非キーピクチャかを示す前処理ピクチャタイプを決定し、決定した前記前処理ピクチャタイプを出力する前処理ピクチャタイプ制御部と、(5)前記前処理ピクチャタイプがキーピクチャである場合には前記注目領域付与画像を、非キーピクチャである場合には前記注目領域付与画像に対して仮想的なキーピクチャの画素値を参照するフィルタリングを施した画像を、内部画像として出力するダイナミックレンジ圧縮部と(6)前記前処理ピクチャタイプが非キーピクチャである場合には、前記内部画像に注目領域の位置や大きさを表す注目領域情報に基づき前記符号化用品質パラメータを付与した上で、前記符号化前画像として出力する品質パラメータ制御部とを有することを特徴とする。 According to the eleventh invention, in a coding device that encodes an input image, (1) a region of interest setting unit that assigns a region of interest to the input image and outputs the image as an image of the region of interest, and (2) the region of interest. Among the added images, a preprocessing unit that applies preprocessing for reducing the amount of information in the background area to the area of interest added image and outputs it as a pre-encoded image, and (3) a predetermined image coding method. The pre-encoded image is compressed based on the coding quality parameter that induces coarse quantization in the background region and fine quantization in the region of interest, and the compressed encoded data is output. The preprocessing unit has an encoding unit, and the preprocessing unit (4) determines a preprocessing picture type indicating whether the input image is a key picture or a non-key picture, and outputs the determined preprocessing picture type. The picture type control unit and (5) a virtual key picture for the attention area imparted image when the preprocessed picture type is a key picture, and for the attention area imparted image when the preprocessed picture type is a non-key picture. A dynamic range compression unit that outputs a filtered image that refers to the pixel value of It is characterized by having a quality parameter control unit that outputs the pre-encoded image after assigning the coding quality parameter based on the area of interest information indicating the size.
第12の本発明の画像処理システムは、入力画像を符号化して符号化データを生成する符号化装置と、前記符号化装置が生成した前記符号化データを復号して復号画像を生成する復号装置とを備える画像処理システムにおいて、前記符号化装置として第11の本発明の符号化装置を適用し、前記復号装置として第7の本発明の復号装置を適用したことを特徴とする。 The twelfth image processing system of the present invention is a coding device that encodes an input image to generate coded data, and a decoding device that decodes the coded data generated by the coding device to generate a decoded image. The image processing system including the above is characterized in that the eleventh coding device of the present invention is applied as the coding device and the seventh decoding device of the present invention is applied as the decoding device.
本発明によれば、映像の伝送コストや蓄積コストを下げられるというROI符号化の特長を維持したまま、背景領域全体の画質低下を緩和できる。 According to the present invention, it is possible to alleviate the deterioration of the image quality of the entire background region while maintaining the feature of ROI coding that the transmission cost and the storage cost of the video can be reduced.
(A)第1の実施形態
以下、本発明による符号化装置及びプログラム、復号装置及びプログラム、並びに、画像処理システムの第1の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。以下では、本発明の符号化装置を画像符号化装置に適用し、本発明の復号装置を画像復号装置に適用した例について説明する。
(A) First Embodiment Hereinafter, the coding device and program, the decoding device and program according to the present invention, and the first embodiment of the image processing system will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, an example in which the coding device of the present invention is applied to an image coding device and the decoding device of the present invention is applied to an image decoding device will be described.
(A−1)第1の実施形態の構成
図1は、第1の実施形態に係る画像処理システム1の構成について示すブロック図である。なお、図1において、実線の矢印は、この実施形態における必須の処理(及び情報)の流れを示しているが、破線の矢印は必ずしもこの実施形態の効果を奏するために必須の処理(及び情報)では無い。以下、破線の矢印に係る処理(及び情報)については、適宜補足的に説明するものとする。
(A-1) Configuration of First Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an
画像処理システム1は、入力画像を符号化してストリーム(ビット列)を出力する画像符号化装置10と、画像符号化装置10で符号化されたストリーム(ビットストリーム)を復号して復号画像を出力する画像復号装置20とを有している。
The
画像符号化装置10から出力されたストリームを画像復号装置20に入力する媒体は限定されないものである。例えば、画像符号化装置10から出力されたストリームを、通信(例えば、インターネット等)により画像復号装置20に送信するようにしても良いし、画像符号化装置10から出力されたストリームのデータをデータ記録媒体(例えば、DVDやHDD等の媒体)に記録してオフラインで画像復号装置20に入力するようにしても良い。
The medium for inputting the stream output from the
この実施形態では、画像符号化装置10は入力画像ごとの符号化を行うものとして説明するが、画像符号化装置10に連続して複数の入力画像を処理させることで動画像の符号化処理に適用するようにしても良い。また、画像復号装置20についても同様に、連続して複数の符号化データのストリームを復号処理させることにより、動画像の復号処理に適用するようにしても良い。
In this embodiment, the
次に、画像符号化装置10の内部構成について説明する。図1は、第1の実施形態に係る画像符号化装置10の機能的構成について示すブロック図でもある。画像符号化装置は、ハードウェア(例えば、専用の半導体チップ等)で構成するようにしても良いし、一部又は全部を、ソフトウェア的に構成するようにしても良い。
Next, the internal configuration of the
画像符号化装置10は、ROI設定部402、前処理部200、及びエンコーダ部406を有している。ROI設定部402及びエンコーダ部406の機能は前述の図15で説明したものと同様の機能を有する。
The
前処理部200は、入力画像について、「キーピクチャ」か「非キーピクチャ」か何れか一方を指し示す「前処理ピクチャタイプ」を決定し出力する前処理ピクチャタイプ制御部101と、前処理ピクチャタイプを参照し、キーピクチャである場合にはROI付与画像を、非キーピクチャである場合にはROI付与画像にキーピクチャを参照するフィルタリングを施した画像を、符号化前画像として出力するDRC(Dynamic Renge Compression)フィルタ部103と、DRCフィルタ部103用のバッファである前処理バッファ104とを有する。
The
また、DRCフィルタ部103は、キーピクチャと判定されているROI付与画像を前処理用蓄積ピクチャとして出力することで前処理バッファ104に蓄積し、非キーピクチャと判定されているROI付与画像をキーピクチャの情報を用いてフィルタリングするために、キーピクチャを前処理用参照ピクチャとして前処理バッファ104から取り出すものでもある。
Further, the
前処理ピクチャタイプ制御部101が、どのようにピクチャタイプを判定するかについては種々の方法を適用することができる。具体的な方法例は後述するが、例えば入力画像やROI付与画像に基づき決定する方法もあるため、図1では入力画像やROI付与画像を前処理ピクチャタイプ制御部101に入力する例も点線で示している。
Various methods can be applied to how the pre-processing picture
ROI設定部402は、前述の図15で説明した機能に加えて、動作条件を付与することもできる。具体的な方法例は後述するが、例えば前処理ピクチャタイプ(図1では点線で示す通り、前処理ピクチャタイプ制御部101から入力される)に応じて動作条件を決定する。
The
エンコーダ部406は、前述の図15で説明した機能に加えて、ROI情報を伝送する場合と同じように、付加情報パケットや画像への埋め込みによって、前処理ピクチャタイプ(図1では点線で示す通り、前処理ピクチャタイプ制御部101から入力される)をビットストリームに挿入しても良い。また、ピクチャタイプの決定方法は、後述する後処理ピクチャタイプ制御部108と手動設定や伝送によって共有する必要があるが、付加情報パケットや画像への埋め込みによって、ピクチャタイプの決定方法をビットストリームに挿入しても良い。
In addition to the functions described in FIG. 15 above, the
次に、画像復号装置20の内部構成について説明する。図1は、第1の実施形態に係る画像復号装置20の機能的構成について示すブロック図でもある。画像符号化装置は、ハードウェア(例えば、専用の半導体チップ等)で構成するようにしても良いし、一部又は全部を、ソフトウェア的に構成するようにしても良い。
Next, the internal configuration of the
画像復号装置20は、デコーダ部407と復号画像を入力し、出力画像を出力する後処理部300とを有している。
The
後処理部300は、後処理ピクチャタイプを決定し出力する後処理ピクチャタイプ制御部108と、後処理ピクチャタイプを参照し、キーピクチャであることを指し示している場合には復号画像を、非キーピクチャであることを指し示している場合には復号画像にキーピクチャを参照するフィルタリングを施した画像を、出力画像として出力するIDRC(Inverse Dynamic Renge Compression)フィルタ部109と、IDRCフィルタ部109用のバッファである後処理バッファ110とを有している。
The
また、IDRCフィルタ部109は、キーピクチャと判定されている復号画像を後処理用蓄積ピクチャとして出力することで後処理バッファ110に蓄積し、非キーピクチャと判定されている復号画像をキーピクチャの情報を用いてフィルタリングするために、キーピクチャを後処理用参照ピクチャとして後処理バッファ110から取り出すものでもある。
Further, the
後処理ピクチャタイプ制御部108がどのようにピクチャタイプを判定するかについては種々の方法を適用することができる。具体的な方法例は後述するが、例えばビットストリームに埋め込まれた情報や復号画像に基づき決定する方法もあるため、図1ではピクチャタイプ補助情報を後処理ピクチャタイプ制御部108に入力する例も点線で示している。ピクチャタイプ補助情報とは、例えばピクチャタイプ自体や復号画像、ピクチャタイプの決定方法などである。
Various methods can be applied to how the post-processing picture
(A−2)第1の実施形態の動作
次に、第1の実施形態に係る画像処理システム1の動作を、図面を参照しながら詳細に説明する。図2は、第1の実施形態に係る画像処理システムの動作を示すフローチャートである。以下では、画像符号化装置10及び画像復号装置20の動作を各々分けて説明する。
(A-2) Operation of First Embodiment Next, the operation of the
(A−2−1)画像符号化装置10の動作
図2(A)は、第1の実施形態に係る画像符号化装置の動作を示すフローチャートである。
(A-2-1) Operation of
まず、前処理ピクチャタイプ制御部101は、入力画像のピクチャタイプを決定し、前処理ピクチャタイプとして出力する(S11)。なお、ピクチャタイプの決定方法には幾通りもの方法が考えられるが、例えば、以下の(1)〜(3)の方法が考えられる。
First, the pre-processed picture
(1)予め定められたキーピクチャ間隔に基づき周期的に決定する方法
例えば、前処理ピクチャタイプ制御部101は、キーピクチャ間隔を2に設定した場合、1枚ごとにキーピクチャと非キーピクチャを切り替える。具体的には、T枚目をキーピクチャとした場合、(T+1)枚目を非キーピクチャとして、(T+2)枚目を再びキーピクチャにする。同様に、前処理ピクチャタイプ制御部101は、キーピクチャ間隔を3に設定した場合、T枚目をキーピクチャとした場合、(T+1)枚目と(T+2)枚目を非キーピクチャとして、(T+3)枚目を再びキーピクチャにする。
(1) Method of periodically determining based on a predetermined key picture interval For example, when the key picture interval is set to 2, the preprocessing picture
(2)入力画像の性質に応じて決定する方法
前処理ピクチャタイプ制御部101は、画像の性質、例えば動きがあるかなどを既存のコンピュータビジョンの手法を利用して解析し、例えば入力画像の中に動きのある領域が無いと判定されたとき、当該入力画像をキーピクチャにして、それ以外の入力画像を非キーピクチャにする。
(2) Method of determining according to the property of the input image The preprocessing picture
より具体的には、例えば、処理対象の入カ画像とその直前に入力された入力画像とを用いて画素ごと若しくは1個以上の画素の集合であるブロックごと、又は画像全体で動きベクトルを推定し、予め定めた閾値以上の大きさを持つ動きベクトルが存在しなかった場合や1個以上の動きベクトルの平均動きベクトルを計算し、平均動きベクトルの大きさが予め定めた閾値より小さい場合に、当該処理対象の入力画像をキーピクチャとする。 More specifically, for example, the motion vector is estimated for each pixel or for each block, which is a set of one or more pixels, or for the entire image, using the input image to be processed and the input image input immediately before it. However, when there is no motion vector having a size larger than a predetermined threshold, or when the average motion vector of one or more motion vectors is calculated and the size of the average motion vector is smaller than the predetermined threshold. , The input image to be processed is used as a key picture.
また、過去N個の入力画像分のピクチャタイプ判定結果を遡り、そのなかにキーピクチャと判定された入力画像が存在しない場合に限り、画像全体で動きが無いと判定された入力画像をキーピクチャにして、それ以外の入力画像を非キーピクチャにするのも有効である。 In addition, the picture type determination results for the past N input images are traced back, and only when there is no input image determined to be a key picture among them, the input image determined to have no movement in the entire image is used as a key picture. It is also effective to make other input images non-key pictures.
(3)ROIの有無に応じて決定する方法
例えば、前処理ピクチャタイプ制御部101は、ROI付与画像にROIが存在しない場合にキーピクチャと判定し、ROIが存在する場合に非キーピクチャと判定する。これは、ROIが存在しないとき、画像全体に動きはないだろうという仮定の下での判定とも言える(言い換えれば、前述の(2)の手法の特例とも言える)。
(3) Method of determining according to the presence or absence of ROI For example, the preprocessing picture
前述の(2)の手法と同様に、過去N個の入力画像分のピクチャタイプ判定結果を遡り、そのなかにキーピクチャと判定された入力画像が存在しない場合に限り、ROIが存在しない入力画像をキーピクチャにして、それ以外の入力画像を非キーピクチャにするのも有効である。また、前述の(1)〜(3)の方法を組み合わせるという方法も考えられる。 Similar to the method (2) described above, the picture type determination results for the past N input images are traced back, and only when there is no input image determined to be a key picture in the input image, the ROI does not exist. It is also effective to use as a key picture and other input images as non-key pictures. Further, a method of combining the above-mentioned methods (1) to (3) can be considered.
なお、決定したピクチャタイプは、エンコーダ部406を介して画像復号装置20側に伝送しても良い。また、ピクチャタイプの決定方法は、エンコーダ部406を介して画像復号装置20側に伝送しても良いし、手動設定により後処理ピクチャタイプ制御部108と共有しても良い。
The determined picture type may be transmitted to the
次に、ROI設定部402において、入カ画像にROIを付与し、ROI付与画像をDRCフィルタ部103に出力する(S12)。
Next, the
ここで、ROI設定部402は、全ての入力画像にROIを付与しても良いし、例えば、前処理ピクチャタイプが非キーピクチャであることを指している場合にのみROIを付与しても良い。ROIを付与するピクチャを非キーピクチャのみに限定することで、演算量を削減できるという効果が得られる。なぜならば、この実施形態では、非キーピクチャの背景領域に対してフィルタリングが適用されるため、この実施形態に限定すれば、ROIを特定する理由は非キーピクチャにしかないためである。ROIを特定し情報を付与するのにも一定の演算量が必要となるため、不必要なROI設定部402の動作を止めることで演算量を削減できる。
Here, the
また、特定されたROIは、例えば以下の(1)〜(3)のいずれかの補正を経たものでも良い。(1)予め定められた大きさのブロックに属する画素のうち1画素でもROIに含まれているならば、当該ブロックに含まれる画素は、全てROIに属するとする。(2)予め定められた大きさのブロックに属する画素のうち半数以上がROIに含まれているならば、当該ブロックに含まれる画素はすべてROIに属するとする。(3)予め定められた大きさのブロックに属するすべての画素がROIに含まれているときのみ、当該ブロックに含まれる画素はROIに属するとしたりする。 Further, the specified ROI may be, for example, one that has undergone any of the following corrections (1) to (3). (1) If even one pixel belonging to a block having a predetermined size is included in the ROI, all the pixels included in the block are considered to belong to the ROI. (2) If more than half of the pixels belonging to a block of a predetermined size are included in the ROI, all the pixels included in the block are considered to belong to the ROI. (3) Only when all the pixels belonging to a block having a predetermined size are included in the ROI, the pixels included in the block are considered to belong to the ROI.
図3は、第1の実施形態に係る特定されたROIの補正例を示す図である。図3は、前述の方法例のうち(2)の方法で補正する場合をイメージ化したものである。図3では、各ブロック(B1〜B3)のサイズを幅4画素、高さ4画素としている。例えば、ブロックB3はROIに含まれる画素が9であるため(つまり、半分以上であるため)に、当該ブロックに含まれる画素はROIに属するとする。エンコーダ部406で採用され得る多くの画像符号化方式では、特定の大きさのブロックごとに予測したり変換したりすることで情報量を削減するため、ROIと背景領域の境界も、画像符号化方式が採用するブロックの境界と一致していることが望ましい。本補正は、ROIと背景領域の境界と、画像符号化方式が採用するブロックの境界とを一致させるための処理である。
FIG. 3 is a diagram showing a correction example of the specified ROI according to the first embodiment. FIG. 3 is an image of the case of correction by the method (2) in the above-mentioned method example. In FIG. 3, the size of each block (B1 to B3) is 4 pixels in width and 4 pixels in height. For example, since the block B3 has 9 pixels included in the ROI (that is, more than half of the pixels), the pixels included in the block belong to the ROI. In many image coding methods that can be adopted in the
次に、DRCフィルタ部103は、前処理ピクチャタイプを参照し、ROI付与画像がキーピクチャであれば、ROI付与画像を前処理用参照ピクチャ及び符号化前画像として出力する(S13)。一方、DRCフィルタ部103は、ROI付与画像が非キーピクチャであれば、前処理バッファ104から前処理用参照ピクチャを取り出し、ROI付与画像のうち背景領域に分類される画素にフィルタリングを施し、符号化前画像として出力する。
Next, the
図4(A)は、DRCフィルタ部103が非キーピクチャに対して行うフィルタリングの一例を示すフローチャートである。
FIG. 4A is a flowchart showing an example of filtering performed by the
図4において、piはROI付与画像のi番目の画素値、riはキーピクチャのi番目の画素値である。また、Reは情報量の削減量を操作するための係数でダイナミックレンジの圧縮率にあたる0.0〜1.0のパラメータである。p0が符号化前画像のi番目の画素値であり、x1やx2、x3は中間値である。 In FIG. 4, p i is the i-th pixel value of the ROI-imparted image, and r i is the i-th pixel value of the key picture. Also, R e is 0.0 to 1.0 parameters corresponding to the compression rate of the dynamic range by a factor for manipulating the reduction of information amount. p 0 is the i-th pixel value of the unencoded image, and x 1 , x 2 , and x 3 are intermediate values.
例えば、図4(A)のフローチャートが示す画像処理を背景領域に属する画素に対して適用する。本手法では、ROIに属する画素については、piを無加工でp0とする。背景領域の画素値piのダイナミックレンジを、キーピクチャの画素値riを中心に圧縮することで、情報量を削減する(S101〜S103)。なお、ステップS103では、ダイナミックレンジを圧縮する際に四捨五入する場合の例を示しているが、四捨五入を行う場合にのみ本実施形態の効果が出るわけではない為、四捨五入以外の切り捨てや切り上げをおこなう形態でも一定の効果は存在する。 For example, the image processing shown in the flowchart of FIG. 4A is applied to the pixels belonging to the background region. In this method, for the pixels belonging to the ROI, and p 0 without processing the p i. The dynamic range of the pixel value p i in the background area, by compressing around the pixel values r i key picture and reduce the amount of information (S101 to S103). In step S103, an example of rounding when compressing the dynamic range is shown, but since the effect of the present embodiment is not obtained only when rounding is performed, rounding or rounding other than rounding is performed. There is a certain effect even in the form.
ステップS101〜S103の処理により、ダイナミックレンジを圧縮した後、圧縮した中間値x3に128を加算する(S104)。ダイナミックレンジを圧縮した後に、その中心値を128に移しているのは、非キーピクチャの情報量を確実に削減するためである。もし、中心値をriのまま維持すると、非キーピクチャ自体はキーピクチャと同じような画素値分布の情報量を持つことになり、非キーピクチャの情報量がほとんど削減されないという結果になる場合があるためである。具体的には、エンコーダ部406において、イントラピクチャとして符号化するかインターピクチャとして符号化するかを指定できない場合で、非キーピクチャがイントラピクチャとして符号化されたときに、情報量がほとんど削減されないという結果になる。なぜならば、前述のとおり非キーピクチャ自体はキーピクチャと同じような画素値分布を持ち、つまりエントロピー(圧縮限界)がほとんど変わらないためである。なお、中心値をri以外の値にするときに、本例では差分値のダイナミックレンジを正負で同等に確保するため中心値を128に移しているが、中心値を128以外の値としても一定の効果は存在する。
The process of step S101 to S103, after compressing the dynamic range, adds the
エンコーダ部406において、キーピクチャと判定されている符号化前画像をイントラピクチャとして符号化し、非キーピクチャと判定されている符号化前画像をインターピクチャとして符号化すると指定できる場合には、中心値をriのまま維持しても、ピクチャ間の差分が小さくなるため符号量の削減効果は得られる。そのため、エンコーダ部406がキーピクチャと判定されている符号化前画像をイントラピクチャとして符号化し、非キーピクチャと判定されている符号化前画像をインターピクチャとして符号化するように制御することと、例えば、図5(ステップS301の処理)のように中心値をriのまま維持することも本発明の実施例の一つとする。
In the
なお、本実施例(ステップS102の処理)において、ROI付与画像の画素値とキーピクチャの画素値の差分値x1に対してダイナミックレンジを半分にする演算、具体的にはx2=x1÷2を実行しているが、これはx1のダイナミックレンジが減算によってp1のダイナミックレンジの2倍になっているためである。ダイナミックレンジを等倍に揃えなければ、p0がアンダーフロー又はオーバーフローする可能性があり、たとえ、アンダーフロー及びオーパーフロー対策としてクリッピング処理を入れたとしても画質の低下が発生しうる。そこで、ダイナミックレンジを等倍に揃えるためにx2=x1÷2を実行している。ただし、本処理には差分値の精度低下に繋がるという副作用もあるため、ピクチャ間の変動が小さいことが予め分かっているビデオを入力する場合は、ダイナミックレンジを等倍に揃えないほうが高品質に符号化できる。そのため、ダイナミックレンジを等倍に揃えない構成も実施例の一つである。この場合、代わりに最後にp0をその定義域(例えば0〜255)でクリッピングしても良い。 In this embodiment (process in step S102), an operation of halving the dynamic range with respect to the difference value x 1 between the pixel value of the ROI-imparted image and the pixel value of the key picture , specifically x 2 = x 1. ÷ 2 While running, this is because the dynamic range of x 1 is twice the dynamic range of p 1 by subtraction. If the dynamic range is not aligned to the same size, p 0 may underflow or overflow, and even if clipping processing is added as a countermeasure against underflow and overflow, deterioration of image quality may occur. Therefore, x 2 = x 1 ÷ 2 is executed in order to make the dynamic range equal to the same size. However, this process also has the side effect of reducing the accuracy of the difference value, so when inputting video that is known to have small fluctuations between pictures, it is better not to align the dynamic range to the same magnification for higher quality. Can be coded. Therefore, one of the examples is a configuration in which the dynamic range is not aligned to the same magnification. In this case, instead, p 0 may be clipped in the domain (for example, 0 to 255) at the end.
また、仮に非キーピクチャをフィルタリングするときに、取り出し可能なキーピクチャが前処理バッファ104に存在しない場合には、図6のように、予め定めた固定の中心値(図6では、例として128を採用)を仮想的なキーピクチャの画素値riとして使用しても良い。また、図6の例では、出力時の中心値を128にしているが、前述のとおり、出力時に中心値を128としても良いし、128以外の画素値を中心値としても一定の効果は存在する。図6の例では、前述のとおり128を中心にダイナミックレンジを圧縮し(S501、S502)、出力時の中心値も128としているため(S503)、前述のアンダーフローやオーバーフローが発生する可能性はない。そのため、図6では前述のダイナミックレンジを等倍に揃える処理を行わない場合の例を示している。もちろん、図6の例の派生として、ダイナミックレンジを等倍に揃える例も考えられる。
Further, when filtering non-key pictures, if there is no retrievable key picture in the
なお、この明細書でしばしば述べた「128」は画素値が8ビット整数値であることを想定したものであり、画素値の表現範囲に応じて適宜変更して良い。例えば、画素値が0からMまでの値を取り得る画像である場合、つまり画素値の定義域が0からMまでの場合、128の代わりにM/2を用いても良い。 Note that "128", which is often described in this specification, assumes that the pixel value is an 8-bit integer value, and may be appropriately changed according to the expression range of the pixel value. For example, when the image has a pixel value of 0 to M, that is, when the domain of the pixel value is 0 to M, M / 2 may be used instead of 128.
さらに、フィルタリングに用いるキーピクチャは、時系列に並んだ画像のうち、つまりタイムスタンプ順に並んだ画像のうち、フィルタリングの対象である非キーピクチャの直前に位置するキーピクチャとするのが最も単純な方法であるが、最寄りのキーピクチャ、つまり非キーピクチャのタイムスタンプに最も近いタイムスタンプを持つ直前または直後に位置するキーピクチャとしても良い。 Furthermore, it is simplest that the key picture used for filtering is a key picture located immediately before the non-key picture to be filtered among the images arranged in chronological order, that is, the images arranged in the order of time stamps. As a method, it may be a key picture located immediately before or after the nearest key picture, that is, a time stamp closest to the time stamp of the non-key picture.
そして、エンコーダ部406では、AVC等の画像符号化方式を用いて、符号化前画像を圧縮し、ビットストリームを出力する(S14)。
Then, the
(A−2−2)画像復号装置20の動作
図2(B)は、第1の実施形態に係る画像復号装置20の動作を示すフローチャートである。
(A-2-2) Operation of
まず、デコーダ部407は、画像符号化装置10からビットストリームを受け取り、AVC等の画像符号化方式を用いて復号し、復号画像を出力する(S21)。
First, the
後処理ピクチャタイプ制御部108は、復号画像のピクチャタイプを決定し、後処理ピクチャタイプとして出力する(S22)。なお、ピクチャタイプの決定方法には種々様々な方法を適用することができるが、例えば、以下の方法を挙げることができる。
The post-processing picture
(1)予め定められたキーピクチャ間隔に基づき周期的に決定する方法
例えば、キーピクチャ間隔を2に設定した場合、1枚ごとにキーピクチャと非キーピクチャを切り替える。具体的には、T枚目をキーピクチャとした場合、(T+1)枚目を非キーピクチャとして、(T+2)枚目を再びキーピクチャにする。同様に、キーピクチャ間隔を3に設定した場合、T枚目をキーピクチャとした場合、(T+1)枚目と(T+2)枚目を非キーピクチャとして、(T+3)枚目を再びキーピクチャにする。
(1) Method of periodically determining based on a predetermined key picture interval For example, when the key picture interval is set to 2, the key picture and the non-key picture are switched for each image. Specifically, when the T-th sheet is a key picture, the (T + 1) th sheet is a non-key picture, and the (T + 2) sheet is a key picture again. Similarly, when the key picture interval is set to 3, when the Tth sheet is a key picture, the (T + 1) and (T + 2) sheets are set as non-key pictures, and the (T + 3) sheet is set as a key picture again. do.
(2)復号画像をピクチャタイプ補助情報として扱い、復号画像の性質に応じて決定する方法
復号画像の性質、例えば動きがあるかなどを既存のコンピュータビジョンの手法を利用して解析し、例えば復号画像の中に動きのある領域が無いと判定されたとき、当該復号画像をキーピクチャにして、それ以外の復号画像を非キーピクチャにする。より具体的には、例えば処理対象の復号画像とその直前に入力された復号画像とを用いて画素ごと若しくは1個以上の画素の集合であるブロックごと、又は画像全体で動きベクトルを推定し、予め定めた閾値以上の大きさを持つ動きベクトルが存在しなかった場合や1個以上の動きベクトルの平均動きベクトルを計算し、平均動きベクトルの大きさが予め定めた閾値より小さい場合に、当該処理対象の復号画像をキーピクチャとする。
(2) A method in which a decoded image is treated as picture type auxiliary information and determined according to the properties of the decoded image. The properties of the decoded image, such as whether or not there is movement, are analyzed using existing computer vision methods, for example, decoding. When it is determined that there is no moving area in the image, the decoded image is used as a key picture, and the other decoded images are used as non-key pictures. More specifically, for example, using the decoded image to be processed and the decoded image input immediately before it, the motion vector is estimated for each pixel or for each block which is a set of one or more pixels, or for the entire image. If there is no motion vector with a magnitude greater than or equal to a predetermined threshold, or if the average motion vector of one or more motion vectors is calculated and the magnitude of the average motion vector is smaller than the predetermined threshold. The decoded image to be processed is used as a key picture.
過去N個の復号画像分のピクチャタイプ判定結果を遡り、そのなかにキーピクチャと判定された復号画像が存在しない場合に限り、画像全体で動きが無いと判定された復号画像をキーピクチャにして、それ以外の復号画像を非キーピクチャにするのも有効である。 The picture type determination results for the past N decoded images are traced back, and only when there is no decoded image determined to be a key picture among them, the decoded image determined to have no movement in the entire image is used as a key picture. It is also effective to make the other decoded images non-key pictures.
(3)復号画像をピクチャタイプ補助情報として扱い、ROIの有無に応じて決定する方法
例えば、復号画像にROIが存在しない場合にキーピクチャと判定し、ROIが存在する場合に非キーピクチャと判定する。ROIが存在しないとき、画像全体に動きはないだろうという仮定の下での判定とも言える。前述の(2)の特例とも言える。
(3) A method of treating the decoded image as picture type auxiliary information and determining it according to the presence or absence of ROI For example, when the decoded image does not have ROI, it is determined as a key picture, and when ROI is present, it is determined as a non-key picture. do. It can be said that the judgment is based on the assumption that there will be no movement in the entire image when the ROI does not exist. It can be said that it is a special case of (2) mentioned above.
また、前述の(2)と同様に、過去N個の復号画像分のピクチャタイプ判定結果を遡り、そのなかにキーピクチャと判定された復号画像が存在しない場合に限り、ROIが存在しない復号画像をキーピクチャにして、それ以外の復号画像を非キーピクチャにするのも有効である。 Further, as in (2) above, the decoded image having no ROI is obtained only when the picture type determination result for the past N decoded images is traced back and the decoded image determined to be the key picture does not exist among them. It is also effective to use 1 as a key picture and other decoded images as non-key pictures.
(4)前処理ピクチャタイプ制御部101の決定をピクチャタイプ補助情報として扱い当該情報に応じて決定する方法
前述のとおり、前処理ピクチャタイプ制御部101で判定されたピクチャタイプは、付加情報パケットや画像への埋め込みによって、ビットストリームに挿入しても良い。仮にビットストリームにピクチャタイプに関する情報が埋め込まれている場合、当該情報を持ってピクチャタイプを判定する。
(4) A method of treating the determination of the preprocessing picture
また、後処理ピクチャタイプ制御部108は前述の(1)〜(4)の方法を組み合わせる方法を採用しても良い。どのような方法で決定するかは、予め決めておいても良いし、ピクチャタイプ補助情報より取得しても良い。
Further, the post-processing picture
IDRCフィルタ部109は、後処理ピクチャタイプを参照し、復号画像がキーピクチャであれば、復号画像を後処理用参照ピクチャおよび出力画像として出力し、復号画像が非キーピクチャであれば、後処理バッファ110から後処理用参照ピクチャを取り出し、復号画像のうち背景領域に分類される画素にフィルタリングを施し、出力画像として出力する。
The
IDRCフィルタ部109が非キーピクチャに対しておこなうフィルタリングの具体的な方法例を、図4(B)(変形例として、図5(B)、図6(B))に示す。
A specific method example of filtering performed by the
図4(B)において、qiは復号画像のq番目の画素値、r’iはキーピクチャのi番目の画素値、Rdはダイナミックレンジの圧縮率Reの逆数でRd=1/Re、q0が出力画像のi番目の画素値であり、y1やy2、y3は中間値である。Reは、手動設定や伝送によってDRCフィルタ部103とIDRCフィルタ部109とで共有されているものとする。
In FIG. 4 (B), q i is q-th pixel value of the decoded image, r 'i is the i-th pixel value of the key picture, R d is the reciprocal of the compression rate R e of the dynamic range R d = 1 / Re and q 0 are the i-th pixel values of the output image, and y 1 , y 2 , and y 3 are intermediate values. R e is assumed to be shared by the
本フローチャートが示す画像処理を背景領域に属する画素に対して適用する。本手法では、ROIに属する画素については、qiを無加工でq0とする。背景領域の画素値qiのダイナミックレンジを、キーピクチャの画素値r’iを中心に拡大することで、ダイナミックレンジの伸長をおこなう。なお、DRCフィルタの動作について説明している段落でも述べたとおり、本例では、ダイナミックレンジを圧縮する際に四捨五入する場合の例を示しているが、四捨五入を行う場合にのみ本発明の効果が出るわけではない為、四捨五入以外の切り捨てや切り上げをおこなう形態でも一定の効果は存在する。 The image processing shown in this flowchart is applied to the pixels belonging to the background area. In this method, for pixels belonging to ROI, q i is set to q 0 without processing. The dynamic range of the pixel values q i of the background area, by expanding around the pixel values r 'i for key picture, perform decompression of the dynamic range. As described in the paragraph explaining the operation of the DRC filter, this example shows an example of rounding when compressing the dynamic range, but the effect of the present invention is effective only when rounding is performed. Since it does not appear, there is a certain effect even in the form of rounding down or rounding up other than rounding.
IDRCフィルタ部109の機能(図4(B)〜図6(B)の処理を含む)は、DRCフィルタ部103の機能の逆演算に相当するため、詳細な説明は省略する(S23)。
Since the functions of the IDRC filter unit 109 (including the processes of FIGS. 4B to 6B) correspond to the inverse calculation of the functions of the
なお、符号化前画像の画素値の中心値をri以外の値にする場合に、本例では差分値のダイナミックレンジを正負で同等に確保するため当該中心値を128に移しているが、DRCフィルタ部103の動作の項でも説明の通り中心値を128以外の値としても一定の効果は存在する。この場合、IDRCフィルタ部109は、DRCフィルタ部103が符号化前画像の中心値として使用した中心値を中心にダイナミックレンジを伸長するようにする。具体的には、図4(B)や図6(B)のIDRCフィルタ部109の動作において、初めにqiより128を差し引くのではなく、DRCフィルタ部103で使用した中心値で差し引くようにする。中心値は、手動設定や伝送によってDRCフィルタ部103とIDRCフィルタ部109とで共有されているものとする。
Note that the center value of the pixel values of the uncoded image when a value other than r i, in the present embodiment are transferred to 128 the center value to equally ensure the dynamic range of the difference value in the positive and negative, As explained in the section of operation of the
また、DRCフィルタ部103で、ダイナミックレンジを等倍に揃えない場合、IDRCフィルタ部109においてもダイナミックレンジを等倍に揃える演算の逆演算にあたるy3=y2×2の実行(ステップS203の処理)は不要である。ダイナミックレンジを等倍に揃える演算の有無については、手動設定や伝送によってDRCフィルタ部103とIDRCフィルタ部109とで共有されているものとする。
Further, when the
もし、非キーピクチャをフィルタリングするときに、取り出し可能なキーピクチャが後処理バッファ110にない場合には、図6のように、たとえば仮想的なキーピクチャの画素値128をr’iとして使用しても良いことも同じである。仮想的なキーピクチャの画素値は、手動設定や伝送によってDRCフィルタ部103とIDRCフィルタ部109とで共有されているものとする。
If there is no retrievable key picture in the
(A−3)第1の実施形態の効果
第1の実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
(A-3) Effect of First Embodiment According to the first embodiment, the following effects can be obtained.
画像処理システム1では、入力画像をキーピクチャと非キーピクチャに分け、キーピクチャは無加工で符号化し、非キーピクチャはキーピクチャを用いてダイナミックレンジを圧縮してから符号化していることで、エンコーダの仕様および実装に手を加えることなしに、映像の伝送コストや蓄積コストを削減することができており、又キーピクチャを使用してダイナミックレンジの伸長も行っていることで、変化の小さい領域に関しては画質も維持されている。言い換えると、第1の実施形態の画像処理システム1は、ROIの品質は保証しつつ、画像全体の高画質化と符号量削減を両立できている。
In the
(B)第2の実施形態
以下、本発明による符号化装置及びプログラム、復号装置及びプログラム、並びに、画像処理システムの第2の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。以下では、本発明の符号化装置を画像符号化装置に適用し、本発明の復号装置を画像復号装置に適用した例について説明する。
(B) Second Embodiment Hereinafter, the coding device and the program, the decoding device and the program according to the present invention, and the second embodiment of the image processing system will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, an example in which the coding device of the present invention is applied to an image coding device and the decoding device of the present invention is applied to an image decoding device will be described.
(B−1)第2の実施形態の構成
図7は、第2の実施形態に係る画像処理システム1Aの構成について示すブロック図である。なお、図7おいて、実線の矢印は、この実施形態における必須の処理(及び情報)の流れを示しているが、破線の矢印は必ずしもこの実施形態の効果を奏するために必須の処理(及び情報)では無い。以下、破線の矢印に係る処理(及び情報)については、適宜補足的に説明するものとする。
(B-1) Configuration of Second Embodiment FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an image processing system 1A according to the second embodiment. In FIG. 7, the solid line arrow indicates the flow of essential processing (and information) in this embodiment, while the broken line arrow does not necessarily indicate the essential processing (and information) in order to achieve the effect of this embodiment. Information) is not. Hereinafter, the processing (and information) related to the broken line arrow will be supplementarily described as appropriate.
画像処理システム1Aでは、図1の画像符号化装置10と画像復号装置20が、画像符号化装置10Aと画像復号装置20Bに置き換わっている点で第1の実施形態と異なっている。以下では、第2の実施形態について第1の実施形態との差異を中心に説明する。
The image processing system 1A is different from the first embodiment in that the
第2の実施形態の画像符号化装置10Aにおいて、前処理部200Aは、前処理ピクチャタイプ制御部101と、前処理ピクチャタイプを参照し、キーピクチャであることを指し示している場合にはROI付与画像を、非キーピクチャであることを指し示している場合にはROI付与画像に仮想的なキーピクチャの画素値を参照するフィルタリングを施した画像を、符号化前画像として出力するDRCフィルタ部103とを有している。
In the
第2の実施形態の画像復号装置20Aにおいて、後処理部300Aは、後処理ピクチャタイプ制御部108と、後処理ピクチャタイプを参照し、キーピクチャであることを指し示している場合には復号画像を、非キーピクチャであることを指し示している場合には復号画像に仮想的なキーピクチャの画素値を参照するフィルタリングを施した画像を、再構成前画像として出力するIDRCフィルタ部109と、後処理ピクチャタイプを参照し、キーピクチャであることを指し示している場合には再構成前画像を、非キーピクチャであることを指し示している場合には再構成前画像にキーピクチャを用いた再構成処理を施した画像を、出力画像として出力する再構成部211と、再構成部211用のバッファである後処理バッファ110とを有している。
In the
再構成部211は、キーピクチャと判定されている再構成前画像を後処理用蓄積ピクチャとして出力することで後処理バッファ110に蓄積し、非キーピクチャと判定されている再構成前画像をキーピクチャの情報を用いて再構成処理するために、キーピクチャを後処理用参照ピクチャとして後処理バッファ110から取り出すという機能も備える。
The
詳細は後述するが、再構成部211は、エンコーダ部406が使用した品質パラメータ(例えば量子化パラメータ)に応じた再構成をおこなうこともできるため、図3では品質パラメータを再構成部211に入力する例も点線で示している。
Although the details will be described later, since the
(B−2)第2の実施形態の動作
図8は、第2の実施形態に係る画像処理システムの動作を示すフローチャートである。図8と前述の図2の内、同一符号の処理は同様の処理であるので、以下では、第2の実施形態の画像処理システム1Aの特有の処理のみついて述べる。
(B-2) Operation of the Second Embodiment FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the image processing system according to the second embodiment. Of FIG. 8 and FIG. 2 described above, the processes having the same reference numerals are the same, and therefore, only the processes specific to the image processing system 1A of the second embodiment will be described below.
(B−2−1)画像符号化装置10Aの動作
図8(A)は、第2の実施形態に係る画像符号化装置10Aの動作を示すフローチャートである。
(B-2-1) Operation of
前述のステップS12の後、DRCフィルタ部103は、前処理ピクチャタイプを参照し、ROI付与画像がキーピクチャであれば、ROI付与画像を符号化前画像として出力し、ROI付与画像が非キーピクチャであれば、ROI付与画像のうち背景領域に分類される画素に仮想的なキーピクチャの画素値を用いたフィルタリングを施し、符号化前画像として出力する(S31)。
After step S12 described above, the
(B−2−2)画像復号装置20Aの動作
図8(B)は、第2の実施形態に係る画像復号装置20Aの動作を示すフローチャートである。
(B-2-2) Operation of
前述のステップS22の後、IDRCフィルタ部109は、後処理ピクチャタイプを参照し、復号画像がキーピクチャであれば、復号画像を再構成前画像として出力し、復号画像が非キーピクチャであれば、復号画像のうち背景領域に分類される画素に仮想的なキーピクチャの画素値を用いたフィルタリングを施し、再構成前画像として出力する(S41)。
After step S22 described above, the
ここで、DRCフィルタ部103やIDRCフィルタ部109で使用するフィルタリングは、キーピクチャを使用しないもの存在する。従って、前述の図6で示したアルゴリズムを用いて、ダイナミックレンジを圧縮したり伸長したりする。具体的には、例えば128を仮想的なキーピクチャの画素値としてダイナミックレンジを圧縮したり伸長したりする。図6に関する詳細な説明は第1の実施形態で説明した通りである。
Here, some of the filters used by the
なお、第2の実施形態では、DRCフィルタ部103がキーピクチャに基づくフィルタリングを行っていないため、背景領域はダイナミックレンジが圧縮されているのみで、つまり画素値信号の振幅が抑圧されているだけで、映像として人間が認識可能なものとなっている。そのため、第2の実施形態では仮に後処理部300Aが存在しなくても一定の効果は得られる。同様に、IDRCフィルタ部109は利用可能で、再構成部211が存在しない場合でも一定の効果は得られる。この場合は、抑圧されていた振幅が限定的な精度で復元された映像を視聴することが可能になる。
In the second embodiment, since the
次に、再構成部211は、後処理ピクチャタイプを参照し、再構成前画像がキーピクチャであれば、再構成前画像を後処理用参照ピクチャおよび出力画像として出力し、再構成前画像が非キーピクチャであれば、後処理バッファ110から後処理用参照ピクチャを取り出し、再構成前画像のうち背景領域に分類される画素に再構成処理を施し、出力画像として出力する(S42)。
Next, the
以下では、再構成部211で再構成をおこなうための具体的なアルゴリズム例を図9〜図11を挙げてそれぞれ説明する。
In the following, specific algorithm examples for performing reconstruction in the
図9は第2の実施形態に係る再構成部の再構成処理を示すフローチャート(その1)である。 FIG. 9 is a flowchart (No. 1) showing a reconstruction process of the reconstruction unit according to the second embodiment.
図9において、siはキーピクチャのi番目の画素値、Liは出力画像のi番目の画素値の存在区間の下限値、Uiは出力画像のi番目の画素値の存在区間の上限値、z0は出力画像のi番目の画素値を示している。 In FIG. 9, s i is the i-th pixel value of the key picture, L i is the lower limit of the presence section of the i-th pixel value in the output image, U i is the upper limit of the presence section of the i-th pixel value of the output image The value, z 0 , indicates the i-th pixel value of the output image.
再構成部211は、siがLiより小さいか否か判定を行い(S701)、siがLiより小さい場合には、z0をLiとする(S702)。また、再構成部211は、siがLi以上の場合には、siがUiより大きいか否か判定を行う(S703)。再構成部211は、siがUiより大きい場合にはz0をUiとし(S704)、それ以外の場合にはz0をsiとする(S705)。
つまり、ステップS701〜S705の処理は、キーピクチャの画素値siが存在区間に含まれる場合はsiを出力画像の画素値z0として採用し、siが存在区間の外にある場合は、siがある側の境界値をz0として採用するアプローチである。 In other words, the process of step S701~S705, if the pixel value s i key picture is included in the present section is adopted as the pixel value z 0 of the output image s i, if s i is outside the existence interval is an approach to adopt the boundary values of the side where the s i as z 0.
LiとUiは、再構成前画像のi番目の画素値viを用いて、以下の(1)及び(2)式により求める。
上記(1)及び(2)式において、wは出力画像の存在区間の大きさを表している。なお、w/2は切り捨てを基本とするが、切り上げても四捨五入でも一定の効果は存在する。wは、例えば、以下の(3)式により求める。
上記(3)式において、WQはエンコーダ部406で発生する量子化ステップで、エンコーダ部406がロスレスエンコーダである場合は1.0である。Rdは前述のとおりダイナミックレンジの圧縮率Reの逆数Rd=1/Reで、DRCフィルタ部103で発生する存在区間の大きさとも解釈できるので、この実施形態では符号化全体で発生する存在区間の大きさwを、RdにWQを乗じることで求めている。なお、Rdは、手動設定や伝送によってIDRCフィルタ部109と再構成部211とで共有されているものとする。
In the above equation (3), W Q is a quantization step generated in the
なお、Rdが偶数の場合、Uiを計算する際に1で減算しても良い。つまり、以下の(4)式としても良い。
1を減算する理由は、前述の図4〜図6において、ダイナミックレンジを圧縮する際に四捨五入することを基本として想定しており(前述のとおり、DRCフィルタやIDRCフィルタにおいて、四捨五入する場合のみ本発明の効果が出るわけではない為、四捨五入以外の切り捨てや切り上げをおこなう形態でも一定の効果は存在する)、四捨五入には正のバイアスが発生しうるという性質があるためである。例えば、1の位で四捨五入すると10になる整数は5から14であるが、10より小さい数は5から9の5個あるのに対し、10より大きい数は11から14の4個しかない。この影響を考慮し、存在区間を求める際にviよりも大きい数の候補を、viよりも小さい数の候補より1個減らすことを考えたものが、前述の(4)式である。 The reason for subtracting 1 is basically assumed to be rounding when compressing the dynamic range in FIGS. 4 to 6 described above (as described above, this is only when rounding is performed in the DRC filter and IDRC filter. Since the effect of the invention is not obtained, there is a certain effect even in the form of rounding down or rounding up other than rounding), and rounding has the property that a positive bias can occur. For example, the number of integers that becomes 10 when rounded to the 1st place is 5 to 14, but the number less than 10 is 5 to 9, while the number greater than 10 is only 4 from 11 to 14. Considering this effect, the v i large number of candidates than in determining the presence interval, v i that thought to reduce one smaller number of candidates than is the previously described (4).
エンコーダ部406がAVCで圧縮する場合、WQはビデオエンコーダに与えられるパラメータである量子化パラメータqP(図7中の品質パラメータの一例が量子化パラメータqPである)を用いて、例えば、以下の(5)、(6)式により求められる。
上記(6)式において、関数Lは、例えば、図12に示すルックアップテーブルTである。(6)式は、AVCで定義されているDC成分に対する量子化ステップWsの計算式である。Wsは、トランスフォームドメインで定義される量子化ステップであるため、Wsを4で割ることでトランスフォームドメインの量子化ステップWsをピクセルドメインの量子化ステップWQに変換している。なお、ビデオエンコーダが周波数ドメインで量子化する以上、ピクセルドメインにおける厳密な存在区間を求めることはできない。そのため、wはあくまで近似された存在区間とみなさなければならない。 In the above equation (6), the function L is, for example, the look-up table T shown in FIG. (6) is a calculation formula of the quantization step W s to DC components defined in AVC. Since W s is a quantization step defined by the transform domain, the transform domain quantization step W s is converted into the pixel domain quantization step W Q by dividing W s by 4. As long as the video encoder quantizes in the frequency domain, it is not possible to obtain the exact existence interval in the pixel domain. Therefore, w must be regarded as an approximate existence interval.
なお、ここで挙げたwやWQの求め方は、あくまで一例であり、例えば品質パラメータに応じたwやWQをルックアップテーブルや任意の関数の形で予め決めておくという方法でも良い。 The method of obtaining w and W Q mentioned here is just an example, and for example, a method of predetermining w and W Q according to the quality parameter in the form of a look-up table or an arbitrary function may be used.
図10は第2の実施形態に係る再構成部の再構成処理を示すフローチャート(その2)である。 FIG. 10 is a flowchart (No. 2) showing a reconstruction process of the reconstruction unit according to the second embodiment.
図9の方法が注目する(出力画像の画素値をこれから求める)色成分のみに基づき出力画像の画素値を決めていたのに対し、図10の方法は、他色(本実施形態では注目する色成分も含めて合計3色)の色成分を用いて出力画像の画素値を決める手法である。図10において、Siは注目する色成分のキーピクチャのi番目の画素値であり、si c1,si c2は他色成分のキーピクチャのi番目の画素値である。例えば、色空間が動画像符号化で一般的なYUV(輝度成分(Y)及び色差成分(U,V))の場合、siがY成分のキーピクチャの画素値であるとすると、si c1,si c2はそれぞれU成分およびV成分のキーピクチャの画素値であり、siがU成分のキーピクチャの画素値であるとすると、si c1,si c2はそれぞれY成分およびV成分のキーピクチャの画素値であり、siがV成分のキーピクチャの画素値であるとすると、si c1,si c2はそれぞれY成分およびU成分のキーピクチャの画素値である。 Whereas the method of FIG. 9 determines the pixel value of the output image based only on the color component of interest (the pixel value of the output image is to be obtained from this), the method of FIG. 10 pays attention to other colors (in the present embodiment, attention is paid). This is a method of determining the pixel value of an output image using the color components (a total of three colors including the color components). In FIG. 10, S i is the i-th pixel value of the key picture of the color component of interest, and s i c1 and s i c2 are the i-th pixel values of the key picture of the other color component. For example, when the color space is YUV (luminance component (Y) and color difference component (U, V)) which are common in moving image coding, and s i is the pixel value of the key picture of the Y component, s i c1, s i c2 is the pixel value of the key picture of the U and V components, respectively, the s i is assumed to be the pixel values of the key picture of the U component, s i c1, s i c2 respectively Y component and V the pixel value of the components of the key picture, the s i is assumed to be the pixel values of the key picture of the V component, s i c1, s i c2 is the pixel value of the key picture of each Y component and the U component.
なお、動画像符号化では、色差成分(U成分とV成分)の縦または横またはその両方の解像度が、輝度成分(Y成分)の半分の解像度で圧縮されることも多い。この場合、siがY成分の画素値である場合、si c1,si c2はsiを空間的に内包する位置のU成分およびV成分の画素値とし、siがU成分の画素値である場合、si c1,si c2はsiが空間的に内包する空間内の何れかの画素値(例えば、それぞれ左上のY成分の画素値と空間的に同じ位置のV成分の画素値)とし、siがV成分の画素値である場合、si c1,si c2はsiが空間的に内包する空間内の何れかの画素値(例えば、それぞれ左上のY成分の画素値と空間的に同じ位置のU成分の画素値)とする。 In video coding, the vertical and horizontal resolutions of the color difference components (U component and V component) or both are often compressed at half the resolution of the luminance component (Y component). In this case, if s i is a pixel value of the Y component, s i c1, s i c2 is the pixel value of the U and V components of a position enclosing the s i spatially, s i is a pixel of the U component If the value, s i c1, s i c2 is s i is any pixel value in the space which encloses spatially (e.g., the V component of the pixel values spatially same position of the upper left of the Y component, respectively a pixel value), if s i is a pixel value of the V component, s i c1, s i c2 is any pixel values in the space s i is contained spatially (e.g., the upper left of the Y component, respectively The pixel value of the U component at the same position spatially as the pixel value).
Liは出力画像のi番目の画素値の存在区間の下限値、Uiは出力画像のi番目の画素値の存在区間の上限値で、Li c1,Li c2,Ui c1,Ui c2は下記(7)〜(10)式によって求められる他色の出力画像の画素値の存在区間の下限と上限である。
上記各式において、vi c1,vi c2は、si c1,si c2に対応する再構成前画像の他色成分で、IDRCフィルタ部109によって生成された画素値である。wの意味は前述の図9で示した方法と同じである。
In the above formulas, v i c1, v i c2, on the other color components of the reconstructed previous image corresponding to s i c1, s i c2, a pixel value generated by the
また、図10において、z0は出力画像のi番目の画素値を示している。なお、w/2は切り捨てを基本とするが、切り上げても四捨五入でも一定の効果は存在する。 Further, in FIG. 10, z 0 indicates the i-th pixel value of the output image. Note that w / 2 is basically rounded down, but there is a certain effect whether it is rounded up or rounded up.
再構成部211は、siがLi以上Ui以下、si c1がLi c1以上Ui c1以下、si c2がLi c2以上Ui c2以下か否かの判定を行い(S801)、条件に合致する場合には、z0をsiとする(S802)。条件に合致しない場合の処理(S701〜705)は図9の場合と同様である。
図10では、注目する色成分に加えて、空間的に同位置または近傍位置に位置する注目する色成分以外の色成分でもキーピクチャの画素値が存在区間内に収まっているとき、キーピクチャは正しい可能性が高いと信じてsiをz0として採用する。一方、siが存在区間の外にある場合は、siがある側の境界値をz0して採用する。siが存在区間内に収まっているにも関わらず、si c1,si c2が存在区間外にある場合、キーピクチャを信じることはできないため、存在区間の中間値にあたる再構成前画像のi番目の画素値にあたるviをz0とする。 In FIG. 10, when the pixel value of the key picture is within the existence section of the color component other than the color component of interest that is spatially located at the same position or in the vicinity in addition to the color component of interest, the key picture is displayed. a s i be adopted as z 0 to believe that there is a high correct possibility. On the other hand, if s i is outside of the present section, the boundary values of the side where the s i z 0 to be adopted. s i Despite is within the existence period, if s i c1, s i c2 is outside the present section, because you can not believe key picture, corresponding to an intermediate value of the present interval before reconstruction image a v i corresponding to the i-th pixel value is set to z 0.
なお、Rdが偶数の場合、Ui,Ui c1,Ui c2を計算する際に1で減算しても良い。つまり、以下の(11)〜(13)式としても良い。
1を減算する理由は、図4〜図6の処理において、ダイナミックレンジを圧縮する際に四捨五入することを基本として想定しており(前述のとおり、DRCフィルタやIDRCフィルタにおいて、四捨五入する場合のみ本発明の効果が出るわけではない為、四捨五入以外の切り捨てや切り上げをおこなう形態でも一定の効果は存在する)、四捨五入には正のバイアスが発生しうるという性質があるためである。例えば、1の位で四捨五入すると10になる整数は5から14であるが、10より小さい数は5から9の5個あるのに対し、10より大きい数は11から14の4個しかない。この影響を考慮し、存在区間を求める際にviよりも大きい数の候補を、viよりも小さい数の候補より1個減らすことを考えたものが前述の(11)〜(13)式である。 The reason for subtracting 1 is basically assumed to be rounding when compressing the dynamic range in the processes of FIGS. 4 to 6 (as described above, this is only for rounding in the DRC filter and IDRC filter. Since the effect of the invention is not obtained, there is a certain effect even in the form of rounding down or rounding up other than rounding), and rounding has the property that a positive bias can occur. For example, the number of integers that becomes 10 when rounded to the 1st place is 5 to 14, but the number less than 10 is 5 to 9, while the number greater than 10 is only 4 from 11 to 14. Considering this effect, the v i large number of candidates than in determining the presence interval, v those thought to reduce one smaller number of candidates than i is above (11) - (13) Is.
図11は第2の実施形態に係る再構成部の再構成処理を示すフローチャート(その3)である。 FIG. 11 is a flowchart (No. 3) showing a reconstruction process of the reconstruction unit according to the second embodiment.
図11の方法は図10の方法の派生方法である。再構成部211は、前述のステップS801の条件に合致しない場合には、siがLi未満、si c1がLi c1未満、si c2がLi c2未満か否かの判定を行い(S901)、条件に合致する場合には、z0をLiとする(S902)。一方、再構成部211は、前述のステップS901の条件に合致しない場合には、siがUi以上、si c1がUi c1以上、si c2がUi c2以上か否かの判定を行い(S903)、条件に合致する場合には、z0をUiとし(S904)、条件に合致しない場合には、z0をviとする(S905)。
The method of FIG. 11 is a derivative method of the method of FIG.
つまり、図11の方法は、注目する色成分に加えて、空間的に同位置または近傍位置に位置する注目する色成分以外の色成分でもキーピクチャの画素値が存在区間内に収まっているとき、キーピクチャは正しい可能性が高いと信じてsiをz0として採用する。siが存在区間の外にある場合で、si c1,si c2もまた同じ側で存在区間の外にある場合、siがある側の境界値をz0として採用する。それ以外の場合では、キーピクチャを信じることはできないため、存在区間の中間値にあたる再構成前画像のi番目の画素値にあたるviをz0とする。 That is, the method of FIG. 11 is when the pixel value of the key picture is within the existing section even for a color component other than the color component of interest that is spatially located at the same position or a nearby position in addition to the color component of interest. , key picture is to adopt a s i as z 0 to believe that there is a high correct possibility. In the case where s i is outside the present interval, s i c1, s i c2 also if it is outside of the present section on the same side, employing the boundary value of the side where the s i as z 0. In other cases, because you can not believe key picture, the v i corresponding to i-th pixel value of the corresponding to the intermediate value before reconstruction images present section and z 0.
なお、前述の図9〜図11の方法は、キーピクチャの画素値のスケール(つまり、ダイナミックレンジを圧縮していない入力画像オリジナルのスケール)で閾値判定する例であるが、逆に復号画像の非キーピクチャの背景領域の画素値のスケール(つまり、ダイナミックレンジが圧縮された状態のスケール)で閾値判定しても良い。復号画像の背景領域の画素値のスケールで閾値判定する場合には、キーピクチャの背景領域の画素値のダイナミックレンジを復号画像の非キーピクチャの背景領域の画素値のダイナミックレンジと同じ圧縮率で圧縮してからキーピクチャの背景領域の画素値が存在区間内にあるかを比較すれば良い。この場合、wはw=WQで求めればよく、つまりRd=1.0とみなして存在区間を求めれば良い。どちらのスケールで比較したとしても、違いは比較するスケールにあるだけであり意味的な違いはなく、同様の効果を発揮する。 The above-mentioned methods of FIGS. 9 to 11 are examples in which the threshold value is determined by the scale of the pixel value of the key picture (that is, the scale of the input image original without compressing the dynamic range), but conversely, of the decoded image. The threshold value may be determined by the scale of the pixel value in the background area of the non-key picture (that is, the scale in the state where the dynamic range is compressed). When determining the threshold by the scale of the pixel values in the background area of the decoded image, the dynamic range of the pixel values in the background area of the key picture is the same as the dynamic range of the pixel values in the background area of the non-key picture of the decoded image. After compression, it is sufficient to compare whether the pixel value of the background area of the key picture is within the existing section. In this case, w may be obtained by w = W Q , that is, the existence section may be obtained by assuming that R d = 1.0. Regardless of which scale is compared, the difference is only in the scale to be compared, there is no semantic difference, and the same effect is exhibited.
なお、図9〜図11の方法のいずれの方法も、再構成前画像の画素値とDRCフィルタ部103のパラメータとエンコーダ部406のパラメータとから出力画像の画素値の存在区間を求め、キーピクチャの画素値をサイドインフォメーションとして使って当該存在区間のなかから適切そうな出力画像の画素値を推定しているという意味では共通した方法である。
In any of the methods of FIGS. 9 to 11, the existing interval of the pixel value of the output image is obtained from the pixel value of the image before reconstruction, the parameter of the
また、存在区間とサイドインフォメーションに基づき、確率的に画素値を決定する方法として、例えば、非特許文献1〜非特許文献3が提案されているが、これらの文献が示すような出力画像の画素値の決定方法としても良い。図12〜図14の方法は、いずれも、存在区間とサイドインフォメーションに基づき、確率的に画素値を決定する方法のうち、もっとも基本なものである。
Further, as a method of probabilistically determining the pixel value based on the existing section and the side information, for example,
また、本実施形態ではサイドインフォメーションsiをキーピクチャの画素値としているが、非特許文献1〜非特許文献3に示されている通り、サイドインフォメーションsiはキーピクチャの画素値と規定されている訳ではない。そのため、キーピクチャの画素値は、例えば直前に画像復号装置20Aより出力された出力画像の画素値としても良いし、再構成前画像と参照画像(キーピクチャや直前に画像復号装置20Aより出力された出力画像)とを用いて画素ごと又は1個以上の画素の集合であるブロックごとに動きベクトルを推定し、当該動きベクトルを使用して動き補償予測した予測画像の画素値としても良い。この場合、後処理バッファ110には、キーピクチャに限らずサイドインフォメーションを生成するのに必要な画像情報を格納するものとする。
Further, in the present embodiment has a side information s i and the pixel values of the key picture, as shown in
(B−3)第2の実施形態の効果
第2の実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
(B-3) Effect of Second Embodiment According to the second embodiment, the following effects can be obtained.
画像処理システム1Aは、入力画像をキーピクチャと非キーピクチャに分け、キーピクチャは無加工で符号化し、非キーピクチャはダイナミックレンジを圧縮してから符号化していることで、エンコーダの仕様および実装に手を加えることなしに、映像の伝送コストや蓄積コストを削減することができており、ダイナミックレンジの伸長やキーピクチャを使用した再構成も行っていることで、変化の小さい領域に関しては画質も維持されている。言い換えると、画像処理システム1Aは、ROIの品質は保証しつつ、画像全体の高画質化と符号量削減を両立できている。 The image processing system 1A divides the input image into a key picture and a non-key picture, encodes the key picture without processing, and encodes the non-key picture after compressing the dynamic range. It is possible to reduce the video transmission cost and storage cost without modifying the system, and by extending the dynamic range and reconstructing using key pictures, the image quality is high for areas with small changes. Is also maintained. In other words, the image processing system 1A can achieve both high image quality and reduction of the code amount of the entire image while guaranteeing the quality of ROI.
また、第1の実施形態と異なり、第2の実施形態の画像符号化装置10Aは、キーピクチャをバッファリングすることなしに(つまり参照することなしに)ダイナミックレンジを圧縮しているため、画像符号化装置のメモリ消費量が削減されている。
Also, unlike the first embodiment, the
さらに、第2の実施形態では、背景領域はダイナミックレンジが圧縮されているのみで、つまり画素値信号の振幅が抑圧されているだけで、映像として人間が認識可能なものとなっている。そのため、後処理部が存在しなくても意味のある映像が視聴できるという効果がある。同様に、IDRCフィルタ部は利用可能で、再構成部が存在しない場合でも意味のある映像を視聴できるという効果がある。この場合は、抑圧されていた振幅が限定的な精度で復元された映像を視聴することが可能になる。したがって、たとえば演算量の問題で後処理部や再構成部が使用できなくても意味のある映像の再生をおこなうことができる。このように第2の実施形態には復号側の演算量にスケーラビリティを持たせられるという効果もある。 Further, in the second embodiment, the background region has only the dynamic range compressed, that is, the amplitude of the pixel value signal is suppressed, and is recognizable by humans as an image. Therefore, there is an effect that a meaningful image can be viewed even if the post-processing unit does not exist. Similarly, the IDRC filter unit can be used, and there is an effect that a meaningful image can be viewed even when the reconstruction unit does not exist. In this case, it becomes possible to watch the video in which the suppressed amplitude is restored with limited accuracy. Therefore, for example, it is possible to reproduce a meaningful image even if the post-processing unit or the reconstruction unit cannot be used due to the problem of the amount of calculation. As described above, the second embodiment also has an effect that the amount of calculation on the decoding side can be made scalable.
(C)第3の実施形態
以下、本発明による符号化装置及びプログラム、復号装置及びプログラム、並びに、画像処理システムの第3の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。以下では、本発明の符号化装置を画像符号化装置に適用し、本発明の復号装置を画像復号装置に適用した例について説明する。
(C) Third Embodiment Hereinafter, the coding device and program, the decoding device and program according to the present invention, and the third embodiment of the image processing system will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, an example in which the coding device of the present invention is applied to an image coding device and the decoding device of the present invention is applied to an image decoding device will be described.
(C−1)第3の実施形態の構成
図13は、第3の実施形態に係る画像処理システム1Bの構成について示すブロック図である。なお、図13おいて、実線の矢印は、この実施形態における必須の処理(及び情報)の流れを示しているが、破線の矢印は必ずしもこの実施形態の効果を奏するために必須の処理(及び情報)では無い。以下、破線の矢印に係る処理(及び情報)については、適宜補足的に説明するものとする。
(C-1) Configuration of Third Embodiment FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of an image processing system 1B according to a third embodiment. In FIG. 13, the solid line arrow indicates the flow of essential processing (and information) in this embodiment, while the broken line arrow does not necessarily indicate the essential processing (and information) in order to achieve the effect of this embodiment. Information) is not. Hereinafter, the processing (and information) related to the broken line arrow will be supplementarily described as appropriate.
画像処理システム1Bでは、図1(図7)の画像符号化装置10(10A)と画像復号装置20(20A)が、画像符号化装置10Bと画像復号装置20Bに置き換わっている点で第1及び第2の実施形態と異なっている。以下では、第3の実施形態について第1及び第2の実施形態との差異を中心に説明する。
In the image processing system 1B, the image coding device 10 (10A) and the image decoding device 20 (20A) of FIG. 1 (FIG. 7) are replaced with the
第3の実施形態の画像符号化装置10Bにおいて、前処理部200Bは、前処理ピクチャタイプ制御部101と、前処理ピクチャタイプを参照し、キーピクチャであることを指し示している場合にはROI付与画像を、非キーピクチャであることを指し示している場合にはROI付与画像に仮想的なキーピクチャの画素値を参照するフィルタリングを施した画像を、内部画像として出力するDRCフィルタ部103と、前処理ピクチャタイプが非キーピクチャを指している場合には、内部画像にROI情報(ROIの位置や大きさ)に基づき符号化用品質パラメータを付与して、符号化前画像として出力する品質パラメータ制御部305とを有する。
In the
エンコーダ部406は、AVC等の画像符号化方式を用いて、符号化前画像に付与されている符号化用品質パラメータに基づき符号化前画像を圧縮し、ビットストリームを出力する。
The
画像復号装置20Bにおいて、再構成部211は、後処理ピクチャタイプを参照し、キーピクチャであることを指し示している場合には再構成前画像を、非キーピクチャであることを指し示している場合には再構成前画像に再構成処理を施した画像を、出力画像として出力し、再構成処理の過程で品質パラメータを使用するときには該当する背景領域の品質パラメータを使用する。
In the image decoding device 20B, the
(C−2)第3の実施形態の動作
図14は、第3の実施形態に係る画像処理システムの動作を示すフローチャートである。図14と図2(及び図8)の内、同一符号の処理は同様の処理であるので、以下では、第3の実施形態の画像処理システム1Bの特有の処理のみついて述べる。
(C-2) Operation of the Third Embodiment FIG. 14 is a flowchart showing the operation of the image processing system according to the third embodiment. Of FIGS. 14 and 2 (and FIG. 8), the processes having the same reference numerals are the same, and therefore, only the processes specific to the image processing system 1B of the third embodiment will be described below.
(C−2−1)画像符号化装置10Bの動作
図14(A)は、第3の実施形態に係る画像符号化装置10Bの動作を示すフローチャートである。
(C-2-1) Operation of
前述のステップS12の後、DRCフィルタ部103は、前処理ピクチャタイプを参照し、ROI付与画像がキーピクチャであれば、ROI付与画像を内部画像として出力し、ROI付与画像が非キーピクチャであれば、ROI付与画像のうち背景領域に分類される画素に仮想的なキーピクチャの画素値を用いたフィルタリングを施し、内部画像として出力する(S51)。
After step S12 described above, the
品質パラメータ制御部305は、前処理ピクチャタイプを参照し、内部画像がキーピクチャであれば、内部画像の画像全体に一様な符号化用品質パラメータを付与して符号化前画像として出力し、内部画像が非キーピクチャであれば、内部画像に付与されたROI情報に基づき非一様な符号化用品質パラメータを付与して符号化前画像として出力する(S52)。具体的には、背景領域には粗い量子化(画質が低くなる)を、ROIには細かい量子化(画質が高くなる)をおこなうように誘導する符号化用品質パラメータを付与する。
The quality
なお、この実施形態で述べる一様な符号化用品質パラメータとは、必ずしもすべての領域で量子化パラメータが同一であることを指すものでは無い。動画像符号化の分野には、画像の特長に応じて量子化パラメータを画面内で割り振る方式も存在するが、このような方式も一様な符号化用品質パラメータの一種とみなす。一様な符号化用品質パラメータと非一様な符号化用品質パラメータの違いは、ROI情報に基づき領域によって品質パラメータが差別化されているか否かにある。 The uniform coding quality parameter described in this embodiment does not necessarily mean that the quantization parameter is the same in all regions. In the field of moving image coding, there is also a method of allocating quantization parameters on the screen according to the features of an image, and such a method is also regarded as a kind of uniform quality parameter for coding. The difference between the uniform coding quality parameter and the non-uniform coding quality parameter is whether or not the quality parameter is differentiated by region based on the ROI information.
エンコーダ部406は、AVC等の画像符号化方式を用いて、符号化前画像を圧縮し、ビットストリームを出力する(S53)。符号化する際の品質パラメータには、符号化前画像に付与されたものを使用する。
The
(C−2−2)画像復号装置20Bの動作
前述のステップS41の後、再構成部211は、後処理ピクチャタイプを参照し、再構成前画像がキーピクチャであれば、再構成前画像を後処理用参照ピクチャおよび出力画像として出カし、再構成前画像が非キーピクチャであれば、後処理バッファ110から後処理用参照ピクチャを取り出し、再構成前画像のうち背景領域に分類される画素に再構成処理を施し、出力画像として出力する(S61)。
(C-2-2) Operation of Image Decoding Device 20B After step S41 described above, the
第2の実施形態でも説明したの通り、再構成部211は品質パラメータに基づき再構成を行う動作も考えられる。具体的には、品質パラメータを用いて、wを決定するという動作例が存在する。品質パラメータを用いた再構成をおこなうときには、各再構成する背景領域ごとに、割り振られている品質パラメータ(品質パラメータ制御部305によって割り振られた値)に基づき、エンコーダ部406で発生する量子化ステップまたはその近似値を求めて使用する。
As described in the second embodiment, the
なお、この実施形態では、第1の実施形態や第2の実施形態のように前処理部200(200A)において、DRCフィルタ部103を用いてダイナミックレンジの圧縮もおこなっているが、本実施形態では品質パラメータ制御部305によってROIと背景領域の品質に差がつけられるため、Re=1.0の場合でも、つまりROI付与画像が内部画像として品質パラメータ制御部305に入力される構成でも一定の効果は得られる。この場合、Rd=1.0なので、復号画像が再構成前画像として再構成部211に入力される構成でも一定の効果は得られる。
In this embodiment, the preprocessing unit 200 (200A) also compresses the dynamic range using the
(C−3)第3の実施形態の効果
第3の実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
(C-3) Effect of Third Embodiment According to the third embodiment, the following effects can be obtained.
画像処理システム1Bは、画像をキーピクチャと非キーピクチャに分け、キーピクチャは無加工かつ画像全体が一様な品質パラメータで符号化し、非キーピクチャはダイナミックレンジを圧縮しつつ非一様な品質パラメータを割り振ってから符号化していることで、映像の伝送コストや蓄積コストを削減することができており、キーピクチャを使用して再構成をおこなっていることで、変化の小さい領域に関しては画質も維持されている。言い換えると、画像処理システム1Bは、ROIの品質は保証しつつ、画像全体の高画質化と符号量削減を両立できている。後処理部や再構成部が使用できなくても意味のある映像を視聴可能であるという効果は第2の実施形態と同様である。 The image processing system 1B divides the image into key pictures and non-key pictures, the key pictures are unprocessed and the entire image is encoded with uniform quality parameters, and the non-key pictures have non-uniform quality while compressing the dynamic range. By assigning parameters and then encoding, it is possible to reduce the transmission cost and storage cost of video, and by reconstructing using key pictures, the image quality is good for areas with small changes. Is also maintained. In other words, the image processing system 1B can achieve both high image quality and reduction of the code amount of the entire image while guaranteeing the quality of ROI. The effect that a meaningful image can be viewed even if the post-processing unit and the reconstruction unit cannot be used is the same as that of the second embodiment.
(D)他の実施形態
前述した第1〜第3の実施形態においても種々の変形実施形態を言及したが、本発明は、以下の変形実施形態にも適用できる。
(D) Other Embodiments Although various modified embodiments have been mentioned in the above-mentioned first to third embodiments, the present invention can also be applied to the following modified embodiments.
(D−1)前述した第1〜第3の実施形態において、上記では説明を簡単にするために、画像全体がROIと背景領域の2種類に区別される例を示しているが、背景領域にも重要度の段階があっても良い。例えば、ROIの設定に歩行者検出アルゴリズムと顔検出アルゴリズムを使用し、顔検出アルゴリズムによって検出されたROIは顔領域として、歩行者検出アルゴリズムによって検出された歩行者領域は相対的に重要な背景領域とし、顔でも歩行者でもない領域は相対的に重要ではない背景領域としても良い。この場合、背景領域の重要度に応じてダイナミックレンジの圧縮率Reや符号化用品質パラメータに異なる値を割り振って良く、例えば、相対的に重要な背景領域には弱いフィルタリング(相対的に高画質になるフィルタリング)を行い、相対的に重要ではない背景領域には強いフィルタリング(相対的に低画質になるフィルタリング)を行うという構成でも良い。割り振りは、例えば予め設定あるいは作成しておいた背景領域の重要度とフィルタ強度のルックアップテーブルに基づいておこなえば良い。また、上記では説明を簡単にするためにROIにはフィルタリングを適用しない例を示しているが、ROIに背景領域よりも弱いフィルタリングをかける構成であっても良い。 (D-1) In the first to third embodiments described above, in order to simplify the explanation, an example in which the entire image is divided into two types, ROI and background area, is shown. There may also be a level of importance. For example, a pedestrian detection algorithm and a face detection algorithm are used to set the ROI, the ROI detected by the face detection algorithm is a face area, and the pedestrian area detected by the pedestrian detection algorithm is a relatively important background area. The area that is neither a face nor a pedestrian may be a relatively insignificant background area. In this case, it allocates a different value to the quality parameter for the compression rate R e and encoding the dynamic range according to the importance of the background region, for example, a weak filtering (relatively high for a relatively important background area It is also possible to perform a configuration in which the image quality is filtered) and the background area, which is relatively insignificant, is strongly filtered (filtered in a relatively low image quality). Allocation may be performed based on, for example, a look-up table of the importance of the background area and the filter strength that have been set or created in advance. Further, although the above shows an example in which filtering is not applied to the ROI for the sake of simplicity, the ROI may be configured to be filtered weaker than the background area.
(D−2)前述した第1〜第3の実施形態において、例えば顔領域をROIとしたときの背景領域を劣化させデータ量を削減する例を示しているが、顔領域のようにしばしばROIとして選ばれる領域を劣化させても良い。この場合、本明細書における言葉の定義上は、非顔領域がROIであり、顔領域が背景領域である。非顔領域をROIとすることで、たとえばプライバシーを守ることができるなどの効果も得られる。 (D-2) In the first to third embodiments described above, for example, when the face region is set to ROI, the background region is deteriorated to reduce the amount of data, but the ROI is often used as in the face region. The area selected as may be degraded. In this case, by definition of the term in the present specification, the non-face area is the ROI and the face area is the background area. By setting the non-face area as ROI, for example, the effect of protecting privacy can be obtained.
(D−3)前述した第1〜第3の実施形態において、機能ブロック間のデータの受け渡しを画像単位でおこなっているように記述しているが、画素値信号のデータの意味を明らかにするためであり、実装等では画素単位にデータを受け渡ししても良い。 (D-3) In the first to third embodiments described above, it is described that data is transferred between functional blocks in image units, but the meaning of the pixel value signal data is clarified. For this reason, data may be passed in pixel units for mounting and the like.
(D−4)前述した第1〜第3の実施形態において、ROIとは主に画像空間の一部の限定された領域のように記載しているが、画像全体がROIであったり画像全体が背景領域であったりする画像が存在しても良い。 (D-4) In the first to third embodiments described above, the ROI is mainly described as a limited area of a part of the image space, but the entire image is the ROI or the entire image. There may be an image in which is the background area.
(D−5)前述した第1〜第3の実施形態において、画像符号化装置10(10A、10B)内の各機能や画像復号装置20(20A、20B)内の各機能は単一の装置のなかに実装されているように記述しているが、これらは実装例の一つであり、各機能が別の装置で実装されていたとしても、各信号が各構成図(図1、図7、図13)のように入出力がなされていれば本発明の効果は得られる。つまり、画像符号化装置10(10A、10B)や画像復号装置20(20A、20B)が1個以上の装置から構成され、それぞれの機能が分散して実装されていたとしても本発明の効果は存在する。 (D-5) In the first to third embodiments described above, each function in the image coding device 10 (10A, 10B) and each function in the image decoding device 20 (20A, 20B) are a single device. Although it is described as being implemented in, these are one of the implementation examples, and even if each function is implemented in another device, each signal is a configuration diagram (FIGS. 1, FIG. 7. The effect of the present invention can be obtained if input / output is performed as shown in FIG. 13). That is, even if the image coding device 10 (10A, 10B) and the image decoding device 20 (20A, 20B) are composed of one or more devices and their respective functions are distributed and implemented, the effect of the present invention is still effective. exist.
(D−6)特に第2の実施形態や第3の実施形態において、すべての色成分で同じダイナミックレンジの圧縮率Reを使用しているように記述しているが、全ての実施形態において色成分ごとにダイナミックレンジの圧縮率Reは異なる物であっても良い。 (D-6), particularly in the second and third embodiments, although all are described as using a compression rate R e for the same dynamic range color component, in all embodiments compression rate of the dynamic range for each color component R e may be different ones.
(D−7)前述した第2及び第3の実施形態において、画像符号化装置10A、10Bは、ROI設定部402を有する例を示したが、変形例として画像符号化装置10A、10Bは、ROI設定部402を有しなくても良い。この場合、変形例の符号化装置10A、10Bは、ROI設定部402が入力画像には興味領域(ROI)が存在しないと判定された場合と同様の動作となる。つまり、図7及び図13で示されるROI付与画像は、実際にはROIの存在しない入力画像となる(後段のDRCフィルタ部103に入力画像がそのまま入力される)。変形例の符号化の処理、及び画像復号装置20A、20Bの復号処理については前述の第2及び第3の実施形態で述べた処理をそのまま適用することができる。
(D-7) In the second and third embodiments described above, the
1、1A、1B…画像処理システム、10、10A、10B…画像符号化装置、20、20A、20B…画像復号装置、101…前処理ピクチャタイプ制御部、103…DRCフィルタ部、104…前処理バッファ、108…後処理ピクチャタイプ制御部、109…IDRCフィルタ部、110…後処理バッファ、200、200A、200B…前処理部、211…再構成部、300、300A、300B…後処理部、305…品質パラメータ制御部、402…ROI設定部、406…エンコーダ部、407…デコーダ部。 1, 1A, 1B ... Image processing system, 10, 10A, 10B ... Image encoder, 20, 20A, 20B ... Image decoding device, 101 ... Preprocessing Picture type control unit, 103 ... DRC filter unit, 104 ... Preprocessing Buffer, 108 ... Post-processing picture type control unit, 109 ... IDRC filter unit, 110 ... Post-processing buffer, 200, 200A, 200B ... Pre-processing unit, 211 ... Reconstruction unit, 300, 300A, 300B ... Post-processing unit, 305 ... Quality parameter control unit, 402 ... ROI setting unit, 406 ... Encoder unit, 407 ... Decoder unit.
Claims (25)
前記入力画像に注目領域を付与し、注目領域付与画像として出力する注目領域設定部と、
前記注目領域付与画像の内、背景領域の情報量を削減するための前処理を前記注目領域付与画像に対して施し、符号化前画像として出力する前処理部と、
所定の画像符号化方式を用いて、前記符号化前画像を圧縮し、圧縮した符号化データを出力する符号化部とを有し、
前記前処理部は、
前記入力画像がキーピクチャ又は非キーピクチャかを示す前処理ピクチャタイプを決定し、決定した前記前処理ピクチャタイプを出力する前処理ピクチャタイプ制御部と、
前記前処理ピクチャタイプがキーピクチャである場合には前記注目領域付与画像を、非キーピクチャである場合には前記注目領域付与画像に対してキーピクチャを参照するフィルタリングを施した画像を、前記符号化前画像として出力するダイナミックレンジ圧縮部と、
前記ダイナミックレンジ圧縮部用のバッファである前処理バッファとを有し、
前記ダイナミックレンジ圧縮部は、キーピクチャと判定されている前記注目領域付与画像を前処理用蓄積ピクチャとして出力することで前記前処理バッファに蓄積し、非キーピクチャと判定されている前記注目領域付与画像を、キーピクチャの情報を用いてフィルタリングするために、キーピクチャの情報を前処理用参照ピクチャとして前記前処理バッファから抽出する
ことを特徴とする符号化装置。 In a coding device that encodes an input image,
An area of interest setting unit that assigns an area of interest to the input image and outputs it as an image with an area of interest.
A preprocessing unit that applies preprocessing to reduce the amount of information in the background region of the attention region imparted image to the attention region imparted image and outputs it as a pre-encoded image.
It has a coding unit that compresses the uncoded image using a predetermined image coding method and outputs the compressed coded data.
The pretreatment unit
A pre-processed picture type control unit that determines a pre-processed picture type indicating whether the input image is a key picture or a non-key picture and outputs the determined pre-processed picture type.
When the preprocessed picture type is a key picture, the attention area-imparted image is obtained, and when the preprocessed picture type is a non-key picture, the attention area-imparted image is filtered to refer to the key picture. A dynamic range compression unit that outputs as a pre-converted image,
It has a preprocessing buffer which is a buffer for the dynamic range compression unit.
The dynamic range compression unit outputs the attention area imparting image determined to be a key picture as a preprocessing storage picture, accumulates it in the preprocessing buffer, and imparts the attention area determined to be a non-key picture. A coding device for extracting key picture information from the preprocessing buffer as a preprocessing reference picture in order to filter an image using the key picture information.
前記復号画像がキーピクチャ又は非キーピクチャかを示す後処理ピクチャタイプを決定し、決定した前記後処理ピクチャタイプを出力する後処理ピクチャタイプ制御部と、
前記後処理ピクチャタイプが、キーピクチャである場合には前記復号画像を、非キーピクチャである場合には当該復号画像にキーピクチャを参照するフィルタリングを施した画像を、出力画像として出力するダイナミックレンジ伸長部と、
前記ダイナミックレンジ伸長部用のバッファである後処理バッファとを有し、
前記ダイナミックレンジ伸長部は、キーピクチャと判定されている前記復号画像を後処理用蓄積ピクチャとして出力することで当該後処理バッファに蓄積し、非キーピクチャと判定されている前記復号画像をキーピクチャの情報を用いてフィルタリングするために、キーピクチャの情報を後処理用参照ピクチャとして前記後処理バッファから抽出する
ことを特徴とする複号装置。 A region of interest is assigned to the input image, and among the input images to which the region of interest is assigned, the pre-processed image for reducing the amount of information in the background region is encoded. A decoding unit that decodes the coded data and outputs the decoded image,
A post-processing picture type control unit that determines a post-processing picture type indicating whether the decoded image is a key picture or a non-key picture and outputs the determined post-processing picture type.
Dynamic range the post picture type, when a key picture is for outputting the decoded image, the image in the case of a non-key picture which has been subjected to filtering to reference the key picture in the decoded picture, an output image With the extension part
It has a post-processing buffer which is a buffer for the dynamic range extension part, and has.
The dynamic range extension unit outputs the decoded image determined to be a key picture as a post-processing storage picture, accumulates the decoded image in the post-processing buffer, and outputs the decoded image determined to be a non-key picture to the key picture. A compound device for extracting key picture information from the post-processing buffer as a post-processing reference picture in order to filter using the information of.
前記ダイナミックレンジ伸長部は、前記背景領域の画素値のダイナミックレンジを、後処理用参照ピクチャの画素値を中心に、前記Reの逆数を用いて、伸長する
ことを特徴とする請求項3に記載の画像処理システム。 The dynamic range compression unit sets the dynamic range of the pixel values in the background region to 0, which is a coefficient for manipulating the reduction amount of the amount of information centered on the pixel values of the preprocessing reference picture, and corresponds to the compression rate of the dynamic range. using real R e of .0~1.0, to compress and reduce the amount of information,
The dynamic range extension unit the dynamic range of the pixel values of the background area, centered on the pixel values of the post-processing reference pictures, using the inverse of the R e, in claim 3, characterized in that the extension The image processing system described.
前記ダイナミックレンジ伸長部は、前記ダイナミックレンジ圧縮部が前記符号化前画像の中心値として使用した当該中心値を中心に、前記背景領域の画素値のダイナミックレンジを伸長する
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の画像処理システム。 The dynamic range compression unit compresses the dynamic range of the pixel values in the background area and then shifts the center value to a predetermined pixel value, or sets the definition range of the pixel values in the background area to 0 to M. After compressing the dynamic range of the pixel values in the background area, the center value is moved to M / 2.
The dynamic range extension unit, according to claim wherein the dynamic range compression section mainly the central value used as a central value of the coded previous image, characterized by extending the dynamic range of the pixel values of the background area The image processing system according to 4 or 5.
前記ダイナミックレンジ伸長部は、前記背景領域の画素値のダイナミックレンジを、前記半分にする演算の逆演算を行う
ことを特徴とする請求項4〜6のいずれかに記載の画像処理システム。 The dynamic range compression unit performs an operation to halve the dynamic range of the pixel value of the background region with respect to the difference value between the pixel value of the image to which the attention region is given and the pixel value of the reference picture for preprocessing.
The image processing system according to any one of claims 4 to 6, wherein the dynamic range extension unit performs an inverse operation of an operation of halving the dynamic range of pixel values in the background region.
前記ダイナミックレンジ伸長部は、前記復号画像に対してキーピクチャを参照するフィルタリングを施すときに、抽出可能な前記後処理用参照ピクチャが前記後処理バッファに存在しない場合は、前記固定の中心値を仮想的なキーピクチャの画素値として使用する
ことを特徴とする請求項4〜7のいずれかに記載の画像処理システム。 When the dynamic range compression unit performs filtering for referring to the key picture on the image to which the region of interest is given, if there is no extractable reference picture for preprocessing in the preprocessing buffer, the dynamic range compression unit is fixed in advance. Use the center value of as the pixel value of the virtual key picture,
When the decoded image is filtered to refer to the key picture, the dynamic range extension unit sets the fixed center value if the post-processing reference picture that can be extracted does not exist in the post-processing buffer. The image processing system according to any one of claims 4 to 7, wherein the image processing system is used as a pixel value of a virtual key picture.
前記入力画像に注目領域を付与し、注目領域付与画像として出力する注目領域設定部と、
前記注目領域付与画像の内、背景領域の情報量を削減するための前処理を前記注目領域付与画像に対して施し、符号化前画像として出力する前処理部と、
所定の画像符号化方式を用いて、前記符号化前画像を圧縮し、圧縮した符号化データを出力する符号化部として機能させ、
前記前処理部は、
前記入力画像がキーピクチャ又は非キーピクチャかを示す前処理ピクチャタイプを決定し、決定した前記前処理ピクチャタイプを出力する前処理ピクチャタイプ制御部と、
前記前処理ピクチャタイプがキーピクチャである場合には前記注目領域付与画像を、非キーピクチャである場合には前記注目領域付与画像に対してキーピクチャを参照するフィルタリングを施した画像を、前記符号化前画像として出力するダイナミックレンジ圧縮部と、
前記ダイナミックレンジ圧縮部用のバッファである前処理バッファとを有し、
前記ダイナミックレンジ圧縮部は、キーピクチャと判定されている前記注目領域付与画像を前処理用蓄積ピクチャとして出力することで前記前処理バッファに蓄積し、非キーピクチャと判定されている前記注目領域付与画像を、キーピクチャの情報を用いてフィルタリングするために、キーピクチャの情報を前処理用参照ピクチャとして前記前処理バッファから抽出する
ことを特徴とする符号化プログラム。 A computer mounted on a coding device that encodes an input image
An area of interest setting unit that assigns an area of interest to the input image and outputs it as an image with an area of interest.
A preprocessing unit that applies preprocessing to reduce the amount of information in the background region of the attention region imparted image to the attention region imparted image and outputs it as a pre-encoded image.
Using a predetermined image coding method, the pre-encoded image is compressed and made to function as a coding unit that outputs the compressed coded data.
The pretreatment unit
A pre-processed picture type control unit that determines a pre-processed picture type indicating whether the input image is a key picture or a non-key picture and outputs the determined pre-processed picture type.
When the preprocessed picture type is a key picture, the attention area-imparted image is obtained, and when the preprocessed picture type is a non-key picture, the attention area-imparted image is filtered to refer to the key picture. A dynamic range compression unit that outputs as a pre-converted image,
It has a preprocessing buffer which is a buffer for the dynamic range compression unit.
The dynamic range compression unit outputs the attention area imparting image determined to be a key picture as a preprocessing storage picture, accumulates it in the preprocessing buffer, and imparts the attention area determined to be a non-key picture. A coding program characterized by extracting key picture information from the preprocessing buffer as a preprocessing reference picture in order to filter an image using the key picture information.
入力画像に注目領域が付与され、注目領域が付与された入力画像の内、背景領域の情報量を削減するための前処理が行われた符号化前画像に対して、符号化処理が施された符号化データを復号して復号画像を出力する復号部と、
前記復号画像がキーピクチャ又は非キーピクチャかを示す後処理ピクチャタイプを決定し、決定した前記後処理ピクチャタイプを出力する後処理ピクチャタイプ制御部と、
前記後処理ピクチャタイプが、キーピクチャである場合には前記復号画像を、非キーピクチャである場合には当該復号画像にキーピクチャを参照するフィルタリングを施した画像を、出力画像として出力するダイナミックレンジ伸長部と、
前記ダイナミックレンジ伸長部用のバッファである後処理バッファとして機能させ、
前記ダイナミックレンジ伸長部は、キーピクチャと判定されている前記復号画像を後処理用蓄積ピクチャとして出力することで当該後処理バッファに蓄積し、非キーピクチャと判定されている前記復号画像をキーピクチャの情報を用いてフィルタリングするために、キーピクチャの情報を後処理用参照ピクチャとして前記後処理バッファから抽出する
ことを特徴とする複号プログラム。 Computer,
A region of interest is assigned to the input image, and among the input images to which the region of interest is assigned, the pre-processed image for reducing the amount of information in the background region is encoded. A decoding unit that decodes the coded data and outputs the decoded image,
A post-processing picture type control unit that determines a post-processing picture type indicating whether the decoded image is a key picture or a non-key picture and outputs the determined post-processing picture type.
Dynamic range the post picture type, when a key picture is for outputting the decoded image, the image in the case of a non-key picture which has been subjected to filtering to reference the key picture in the decoded picture, an output image With the extension part
It is made to function as a post-processing buffer which is a buffer for the dynamic range extension part.
The dynamic range extension unit outputs the decoded image determined to be a key picture as a post-processing storage picture, accumulates the decoded image in the post-processing buffer, and outputs the decoded image determined to be a non-key picture to the key picture. A compound program characterized by extracting key picture information from the post-processing buffer as a post-processing reference picture in order to filter using the information of.
前記入力画像に注目領域を付与し、注目領域付与画像として出力する注目領域設定部と、
前記注目領域付与画像の内、背景領域の情報量を削減するための前処理を前記注目領域付与画像に対して施し、符号化前画像として出力する前処理部と、
所定の画像符号化方式を用いて、前記符号化前画像を圧縮し、圧縮した符号化データを出力する符号化部とを有し、
前記前処理部は、
前記入力画像がキーピクチャ又は非キーピクチャかを示す前処理ピクチャタイプを決定し、決定した前記前処理ピクチャタイプを出力する前処理ピクチャタイプ制御部と、
前記前処理ピクチャタイプがキーピクチャである場合には前記注目領域付与画像を、非キーピクチャである場合には前記注目領域付与画像に対して仮想的なキーピクチャの画素値を参照するフィルタリングを施した画像を、前記符号化前画像として出力するダイナミックレンジ圧縮部とを有する
ことを特徴とする符号化装置。 In a coding device that encodes an input image,
An area of interest setting unit that assigns an area of interest to the input image and outputs it as an image with an area of interest.
A preprocessing unit that applies preprocessing to reduce the amount of information in the background region of the attention region imparted image to the attention region imparted image and outputs it as a pre-encoded image.
It has a coding unit that compresses the uncoded image using a predetermined image coding method and outputs the compressed coded data.
The pretreatment unit
A pre-processed picture type control unit that determines a pre-processed picture type indicating whether the input image is a key picture or a non-key picture and outputs the determined pre-processed picture type.
When the preprocessed picture type is a key picture, the attention area-imparted image is filtered, and when the preprocessed picture type is a non-key picture, the attention area-imparted image is filtered to refer to the pixel value of the virtual key picture. A coding device including a dynamic range compression unit that outputs the image as an image before coding.
前記復号画像がキーピクチャ又は非キーピクチャかを示す後処理ピクチャタイプを決定し、決定した前記後処理ピクチャタイプを出力する後処理ピクチャタイプ制御部と、
前記後処理ピクチャタイプが、キーピクチャである場合には前記復号画像を、非キーピクチャである場合には当該復号画像に仮想的なキーピクチャの画素値を参照するフィルタリングを施した画像を、再構成前画像として出力するダイナミックレンジ伸長部と、
前記後処理ピクチャタイプが、キーピクチャである場合には前記再構成前画像を、非キーピクチャである場合には前記再構成前画像にキーピクチャを用いた再構成処理を施した画像を、出力画像として出力する再構成部と、
前記再構成部用のバッファである後処理バッファとを有し、
前記再構成部は、キーピクチャと判定されている前記再構成前画像を後処理用蓄積ピクチャとして出力することで当該後処理バッファに蓄積し、非キーピクチャと判定されている前記再構成前画像を、キーピクチャの情報を用いて再構成処理するために、キーピクチャの情報を後処理用参照ピクチャとして前記後処理バッファから抽出する
ことを特徴とする復号装置。 A region of interest is assigned to the input image, and among the input images to which the region of interest is assigned, the pre-processed image for reducing the amount of information in the background region is encoded. A decoding unit that decodes the coded data and outputs the decoded image,
A post-processing picture type control unit that determines a post-processing picture type indicating whether the decoded image is a key picture or a non-key picture and outputs the determined post-processing picture type.
If the post-processed picture type is a key picture, the decoded image is regenerated, and if the post-processed picture type is a non-key picture, the decoded image is filtered to refer to the pixel value of the virtual key picture. The dynamic range extension part that outputs as a pre-construction image,
When the post-processed picture type is a key picture, the image before reconstruction is output, and when the post-processed picture type is a non-key picture, the image before reconstruction using the key picture is output. The reconstruction part that outputs as an image and
It has a post-processing buffer which is a buffer for the reconstruction unit, and has a post-processing buffer.
The reconstruction unit outputs the pre-reconstruction image determined to be a key picture as a post-processing storage picture, accumulates it in the post-processing buffer, and stores the pre-reconstruction image determined to be a non-key picture. Is extracted from the post-processing buffer as a post-processing reference picture in order to reconstruct the key picture information using the key picture information.
前記入力画像に注目領域を付与し、注目領域付与画像として出力する注目領域設定部と、
前記注目領域付与画像の内、背景領域の情報量を削減するための前処理を前記注目領域付与画像に対して施し、符号化前画像として出力する前処理部と、
所定の画像符号化方式を用いて、前記符号化前画像を圧縮し、圧縮した符号化データを出力する符号化部として機能させ、
前記前処理部は、
前記入力画像がキーピクチャ又は非キーピクチャかを示す前処理ピクチャタイプを決定し、決定した前記前処理ピクチャタイプを出力する前処理ピクチャタイプ制御部と、
前記前処理ピクチャタイプがキーピクチャである場合には前記注目領域付与画像を、非キーピクチャである場合には前記注目領域付与画像に対して仮想的なキーピクチャの画素値を参照するフィルタリングを施した画像を、前記符号化前画像として出力するダイナミックレンジ圧縮部とを有する
ことを特徴とする符号化プログラム。 A computer mounted on a coding device that encodes an input image
An area of interest setting unit that assigns an area of interest to the input image and outputs it as an image with an area of interest.
A preprocessing unit that applies preprocessing to reduce the amount of information in the background region of the attention region imparted image to the attention region imparted image and outputs it as a pre-encoded image.
Using a predetermined image coding method, the pre-encoded image is compressed and made to function as a coding unit that outputs the compressed coded data.
The pretreatment unit
A pre-processed picture type control unit that determines a pre-processed picture type indicating whether the input image is a key picture or a non-key picture and outputs the determined pre-processed picture type.
When the preprocessed picture type is a key picture, the attention area-imparted image is filtered, and when the preprocessed picture type is a non-key picture, the attention area-imparted image is filtered to refer to the pixel value of the virtual key picture. A coding program characterized by having a dynamic range compression unit that outputs the image as an image before coding.
入力画像に注目領域が付与され、注目領域が付与された入力画像の内、背景領域の情報量を削減するための前処理が行われた符号化前画像に対して、符号化処理が施された符号化データを復号して復号画像を出力する復号部と、
前記復号画像がキーピクチャ又は非キーピクチャかを示す後処理ピクチャタイプを決定し、決定した前記後処理ピクチャタイプを出力する後処理ピクチャタイプ制御部と、
前記後処理ピクチャタイプが、キーピクチャである場合には前記復号画像を、非キーピクチャである場合には当該復号画像に仮想的なキーピクチャの画素値を参照するフィルタリングを施した画像を、再構成前画像として出力するダイナミックレンジ伸長部と、
前記後処理ピクチャタイプが、キーピクチャである場合には前記再構成前画像を、非キーピクチャである場合には前記再構成前画像にキーピクチャを用いた再構成処理を施した画像を、出力画像として出力する再構成部と、
前記再構成部用のバッファである後処理バッファとして機能させ、
前記再構成部は、キーピクチャと判定されている前記再構成前画像を後処理用蓄積ピクチャとして出力することで当該後処理バッファに蓄積し、非キーピクチャと判定されている前記再構成前画像を、キーピクチャの情報を用いて再構成処理するために、キーピクチャの情報を後処理用参照ピクチャとして前記後処理バッファから抽出する
ことを特徴とする復号プログラム。 Computer,
A region of interest is assigned to the input image, and among the input images to which the region of interest is assigned, the pre-processed image for reducing the amount of information in the background region is encoded. A decoding unit that decodes the coded data and outputs the decoded image,
A post-processing picture type control unit that determines a post-processing picture type indicating whether the decoded image is a key picture or a non-key picture and outputs the determined post-processing picture type.
If the post-processed picture type is a key picture, the decoded image is regenerated, and if the post-processed picture type is a non-key picture, the decoded image is filtered to refer to the pixel value of the virtual key picture. The dynamic range extension part that outputs as a pre-construction image,
When the post-processed picture type is a key picture, the image before reconstruction is output, and when the post-processed picture type is a non-key picture, the image before reconstruction using the key picture is output. The reconstruction part that outputs as an image and
It is made to function as a post-processing buffer which is a buffer for the reconstructing part.
The reconstructing unit outputs the pre-reconstruction image determined to be a key picture as a post-processing storage picture, accumulates it in the post-processing buffer, and stores the pre-reconstruction image determined to be a non-key picture. Is extracted from the post-processing buffer as a post-processing reference picture in order to reconstruct the key picture information using the key picture information.
前記入力画像に注目領域を付与し、注目領域付与画像として出力する注目領域設定部と、
前記注目領域付与画像の内、背景領域の情報量を削減するための前処理を前記注目領域付与画像に対して施し、符号化前画像として出力する前処理部と、
所定の画像符号化方式を用いて、前記背景領域には粗い量子化を、注目領域には細かい量子化をおこなうように誘導する符号化用品質パラメータに基づき前記符号化前画像を圧縮し、圧縮した符号化データを出力する符号化部とを有し、
前記前処理部は、
前記入力画像がキーピクチャ又は非キーピクチャかを示す前処理ピクチャタイプを決定し、決定した前記前処理ピクチャタイプを出力する前処理ピクチャタイプ制御部と、
前記前処理ピクチャタイプがキーピクチャである場合には前記注目領域付与画像を、非キーピクチャである場合には前記注目領域付与画像に対して仮想的なキーピクチャの画素値を参照するフィルタリングを施した画像を、内部画像として出力するダイナミックレンジ圧縮部と
前記前処理ピクチャタイプが非キーピクチャである場合には、前記内部画像に注目領域の位置や大きさを表す注目領域情報に基づき前記符号化用品質パラメータを付与した上で、前記符号化前画像として出力する品質パラメータ制御部とを有する
ことを特徴とする符号化装置。 In a coding device that encodes an input image,
A region of interest setting unit that assigns a region of interest to the input image and outputs the image as an image of the region of interest.
A preprocessing unit that applies preprocessing to reduce the amount of information in the background region of the attention region imparted image to the attention region imparted image and outputs it as a pre-encoded image.
Using a predetermined image coding method, the pre-encoded image is compressed and compressed based on a coding quality parameter that induces coarse quantization in the background region and fine quantization in the region of interest. It has a coding unit that outputs the coded data.
The pretreatment unit
A pre-processed picture type control unit that determines a pre-processed picture type indicating whether the input image is a key picture or a non-key picture and outputs the determined pre-processed picture type.
When the preprocessed picture type is a key picture, the attention area-imparted image is filtered, and when the preprocessed picture type is a non-key picture, the attention area-imparted image is filtered to refer to the pixel value of the virtual key picture. When the dynamic range compression unit that outputs the image as an internal image and the preprocessed picture type are non-key pictures, the coding is performed based on the area of interest information indicating the position and size of the area of interest in the internal image. A coding apparatus having a quality parameter control unit that outputs a pre-encoded image after being given a quality parameter for use.
前記入力画像に注目領域を付与し、注目領域付与画像として出力する注目領域設定部と、
前記注目領域付与画像の内、背景領域の情報量を削減するための前処理を前記注目領域付与画像に対して施し、符号化前画像として出力する前処理部と、
所定の画像符号化方式を用いて、前記背景領域には粗い量子化を、注目領域には細かい量子化をおこなうように誘導する符号化用品質パラメータに基づき前記符号化前画像を圧縮し、圧縮した符号化データを出力する符号化部として機能させ、
前記前処理部は、
前記入力画像がキーピクチャ又は非キーピクチャかを示す前処理ピクチャタイプを決定し、決定した前記前処理ピクチャタイプを出力する前処理ピクチャタイプ制御部と、
前記前処理ピクチャタイプがキーピクチャである場合には前記注目領域付与画像を、非キーピクチャである場合には前記注目領域付与画像に対して仮想的なキーピクチャの画素値を参照するフィルタリングを施した画像を、内部画像として出力するダイナミックレンジ圧縮部と
前記前処理ピクチャタイプが非キーピクチャである場合には、前記内部画像に注目領域の位置や大きさを表す注目領域情報に基づき前記符号化用品質パラメータを付与した上で、前記符号化前画像として出力する品質パラメータ制御部とを有する
ことを特徴とする符号化プログラム。 A computer mounted on a coding device that encodes an input image
A region of interest setting unit that assigns a region of interest to the input image and outputs the image as an image of the region of interest.
A preprocessing unit that applies preprocessing to reduce the amount of information in the background region of the attention region imparted image to the attention region imparted image and outputs it as a pre-encoded image.
Using a predetermined image coding method, the pre-encoded image is compressed and compressed based on a coding quality parameter that induces coarse quantization in the background region and fine quantization in the region of interest. It functions as a coding unit that outputs the coded data
The pretreatment unit
A pre-processed picture type control unit that determines a pre-processed picture type indicating whether the input image is a key picture or a non-key picture and outputs the determined pre-processed picture type.
When the preprocessed picture type is a key picture, the attention area-imparted image is filtered, and when the preprocessed picture type is a non-key picture, the attention area-imparted image is filtered to refer to the pixel value of the virtual key picture. When the dynamic range compression unit that outputs the image as an internal image and the preprocessed picture type are non-key pictures, the coding is performed based on the area of interest information indicating the position and size of the area of interest in the internal image. A coding program characterized by having a quality parameter control unit that outputs a pre-coded image after assigning quality parameters for use.
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