JP7449253B2 - Encoding device, decoding device and program - Google Patents
Encoding device, decoding device and program Download PDFInfo
- Publication number
- JP7449253B2 JP7449253B2 JP2021032134A JP2021032134A JP7449253B2 JP 7449253 B2 JP7449253 B2 JP 7449253B2 JP 2021032134 A JP2021032134 A JP 2021032134A JP 2021032134 A JP2021032134 A JP 2021032134A JP 7449253 B2 JP7449253 B2 JP 7449253B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- intra prediction
- prediction mode
- unit
- inverse
- orthogonal transformation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Description
本発明は、符号化装置、復号装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to an encoding device, a decoding device, and a program.
H.265/HEVC(High Efficiency Video Coding)に代表される動画像(映像)符号化方式では、フレーム間の時間的相関を利用したインター予測及びフレーム内の空間的相関を利用したイントラ予測の2種類の予測を切り替えながら予測を行って残差信号を生成した後、直交変換処理やループフィルタ処理やエントロピー符号化処理を行い得られたストリームを出力するように構成されている。 In the video encoding system represented by H.265/HEVC (High Efficiency Video Coding), there are two methods: inter prediction using temporal correlation between frames and intra prediction using spatial correlation within frames. It is configured to perform prediction while switching types of prediction to generate a residual signal, then perform orthogonal transformation processing, loop filter processing, and entropy encoding processing and output the resulting stream.
HEVCにおけるイントラ予測では、Planar予測やDC予測や方向予測の計35種類のイントラ予測モードが用意されており、エンコーダで決定されたイントラ予測モードに従って、隣接する復号済み参照画素を用いてイントラ予測を行うように構成されている。以下、特に記載が無い場合には、「参照画素」という記載は、復号済み参照画素を示すものとする。 In intra prediction in HEVC, a total of 35 types of intra prediction modes are available, including planar prediction, DC prediction, and directional prediction.Intra prediction is performed using adjacent decoded reference pixels according to the intra prediction mode determined by the encoder. is configured to do so. Hereinafter, unless otherwise specified, the term "reference pixel" indicates a decoded reference pixel.
ここで、HEVCにおけるイントラ予測では、フレーム内で最も左上に位置する符号化対象ブロック(以下、「CU:Coding Unit」と呼ぶ)等、隣接する参照画素が存在しないCUでは、規定した値(10ビットの動画像であれば「512」)を埋める処理により、予測画像を生成する際に用いる参照画素を作り出すように構成されている。 Here, in intra prediction in HEVC, a specified value (10 If it is a moving image of bits, it is configured to create a reference pixel to be used when generating a predicted image by filling in "512").
また、従来のHEVCでは、符号化処理が、左上からラスタースキャン順に行われるために、参照画素が復号済みでない場合がある。このような場合には、最も近い復号済み参照画素を0次外挿した値を用いて予測画像を生成するように構成されている。 Furthermore, in conventional HEVC, since encoding processing is performed in raster scan order starting from the upper left, reference pixels may not have been decoded yet. In such a case, the predicted image is generated using a zero-order extrapolated value of the nearest decoded reference pixel.
とりわけ、従来のHEVCにおけるイントラ予測では、ラスタースキャン順による符号化処理により、CUの左下側や右上側に位置する参照画素が復号済みでない場合が多く、このような場合に、復号済みでない参照画素が存在する方向からの方向予測を行うと予測精度が低下し、符号化効率が低減してしまうという問題点があった。 In particular, in intra prediction in conventional HEVC, reference pixels located at the lower left or upper right of the CU are often not decoded due to encoding processing in raster scan order. If directional prediction is performed from the direction in which , there is a problem that prediction accuracy decreases and encoding efficiency decreases.
かかる問題点を解決するために、イントラ予測において、CU内に存在する複数の変換ブロック(以下、「TU:Transform Unit」と呼ぶ)に対する符号化処理順として、ラスタースキャン順(例えば、Z型)の他、U型やX型等の符号化順に自由度を持たせることによって予測精度の向上を図る技術が知られている(非特許文献1参照)。 In order to solve this problem, in intra prediction, raster scan order (for example, Z-type) is used as the encoding processing order for a plurality of transform blocks (hereinafter referred to as "TU: Transform Unit") existing in a CU. In addition, a technique is known that aims to improve prediction accuracy by giving a degree of freedom to the encoding order of U type, X type, etc. (see Non-Patent Document 1).
また、HEVCで用いられているイントラ予測は、空間的に隣接する上側又は左側の参照画素を利用した予測であり、参照画素に近い位置の予測画素の精度が高く、参照画素から遠い位置の予測画素の精度が低くなる傾向にある(図10参照)。 In addition, intra prediction used in HEVC is prediction using spatially adjacent reference pixels on the upper or left side, and the accuracy of predicted pixels near the reference pixel is high, while the prediction at positions far from the reference pixel is Pixel accuracy tends to decrease (see FIG. 10).
なお、本明細書の図において、イントラ予測モードの方向(予測方向)を示す矢印は、HEVC規格書における記載と同様に、イントラ予測の対象の画素から参照画素に向かうものとする(以下同様)。 In addition, in the figures of this specification, the arrow indicating the direction of the intra prediction mode (prediction direction) is assumed to be directed from the pixel to be intra-predicted to the reference pixel, as described in the HEVC standard (the same applies hereinafter). .
従来のHEVCでは、かかる性質を利用し、参照画素の位置する左側及び上側の方向から水平方向及び垂直方向に離散サイン変換(DST:Discrete Sine Transform)或いは離散コサイン変換(DCT:Discrete Cosine Transform)等の直交変換処理を適用し、残差信号のエントロピーを減少させている。 Conventional HEVC utilizes this property to perform Discrete Sine Transform (DST) or Discrete Cosine Transform (DCT) in the horizontal and vertical directions from the left side and above where the reference pixel is located. orthogonal transformation processing is applied to reduce the entropy of the residual signal.
特に、図11に示すように、DSTのインパルス応答の形状は、その端点の一方が閉じており、その端点の他方が広がるような非対称な形状をしているため、図12に示すように、残差信号の信号強度に合わせてDSTを適用することで、エントロピーの減少を効果的に行うことができる。 In particular, as shown in FIG. 11, the shape of the DST impulse response is asymmetrical, with one end point being closed and the other end point widening. By applying DST in accordance with the signal strength of the residual signal, entropy can be effectively reduced.
ところで、非特許文献2では、従来のHEVCで採用されている直交変換処理(DCT-II、DST-VII)に加えて、選択できる直交変換処理の基底の種類を増加する技術が記載されている。
By the way, Non-Patent
非特許文献2に記載されている技術によれば、残差信号のエネルギーをより集中させる(エントロピーを削減可能な)最適な直交変換処理を選択することで、符号化効率を改善することができる。
According to the technique described in Non-Patent
一方で、直交変換処理の基底の種類を増やすことにより、適用した直交変換処理がどれであったかを示すフラグ情報の伝送及び蓄積に必要な情報量が増大してしまうという問題点がある。 On the other hand, there is a problem in that increasing the types of bases for orthogonal transformation processing increases the amount of information required to transmit and store flag information indicating which orthogonal transformation processing has been applied.
かかる問題点を防ぐため、非特許文献2に記載されている技術では、イントラ予測モードに応じて、イントラ予測によって得られる残差信号に対する直交変換処理を選択するように構成されている。
In order to prevent such problems, the technique described in Non-Patent
その理由としては、イントラ予測を行う方向により残差信号のエネルギー分布の傾向に統計的な偏りがあるためであり、エントロピー低減の効果が統計的に高い直交変換処理に選択肢を限定することで、適用した直交変換処理の基底を示すフラグ情報の伝送及び蓄積に必要な情報量を低減させることが可能となる。 The reason for this is that there is a statistical bias in the tendency of the energy distribution of the residual signal depending on the direction in which intra prediction is performed. It is possible to reduce the amount of information required for transmitting and storing flag information indicating the basis of the applied orthogonal transformation process.
しかしながら、非特許文献2に記載されている技術では、イントラ予測モードにおいて用いられる参照画素の位置を考慮することなく、イントラ予測モードに応じて、選択可能な直交変換処理の基底群(直交変換処理群)を決定するように構成されている。
However, in the technique described in
ここで、右側や下側の参照画素を用いたイントラ予測により得られる残差信号の特徴は、上側や左側の参照信号を用いたイントラ予測により得られる残差信号の特徴とは異なる。 Here, the characteristics of the residual signal obtained by intra prediction using the right or lower reference pixels are different from the characteristics of the residual signal obtained by intra prediction using the upper or left reference signal.
したがって、非特許文献2に記載されている技術では、右側や下側の参照画素を用いたイントラ予測が行われる場合に、イントラ予測モードのみで選択可能な直交変換処理群を切り替えてしまうと、統計的にエントロピー低減の効果が高くない選択肢の中から適用する直交変換処理を選択することとなり、かえってエントロピーが増大し、符号化性能が低下する可能性があるという問題点があった。
Therefore, in the technique described in
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、イントラ予測において、エントロピーを効率的に低減させ、符号化性能を向上させることができる符号化装置、復号装置及びプログラムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides an encoding device, a decoding device, and a program that can efficiently reduce entropy and improve encoding performance in intra prediction. The purpose is to provide.
本発明の第1の特徴は、動画像を構成するフレーム単位の原画像を符号化対象ブロックに分割して符号化するように構成されている符号化装置であって、イントラ予測モードを用いて予測画像を生成するように構成されているイントラ予測部と、前記イントラ予測部によって生成された前記予測画像と前記原画像との差分により残差信号を生成するように構成されている残差信号生成部と、前記予測画像の生成に用いる参照画素の位置に右側及び下側の少なくとも一方が含まれる場合に、前記残差信号生成部によって生成された残差信号を水平方向及び垂直方向の少なくとも一方に反転するように構成されている反転部と、前記イントラ予測モードと前記予測画像の生成に用いる参照画素の位置とに応じて、予め規定されている直交変換処理群の中から適用する直交変換処理を選択し、前記反転部によって反転された前記残差信号に対して、選択した前記直交変換処理を施すように構成されている直交変換部とを具備することを要旨とする。 A first feature of the present invention is an encoding device configured to divide an original image in units of frames constituting a moving image into blocks to be encoded and encode the blocks, using an intra prediction mode. an intra prediction unit configured to generate a predicted image; and a residual signal configured to generate a residual signal based on a difference between the predicted image generated by the intra prediction unit and the original image. and a generation unit that generates a residual signal generated by the residual signal generation unit in at least one of the horizontal and vertical directions when the position of the reference pixel used to generate the predicted image includes at least one of the right side and the bottom side. an inversion unit configured to invert one side; and an orthogonal transformation processing group configured to perform orthogonal transformation processing from among a predefined orthogonal transformation processing group according to the intra prediction mode and the position of the reference pixel used to generate the predicted image. The present invention further comprises an orthogonal transform unit configured to select a transform process and perform the selected orthogonal transform process on the residual signal inverted by the inverter.
本発明の第2の特徴は、動画像を構成するフレーム単位の原画像を符号化対象ブロックに分割して復号するように構成されている復号装置であって、イントラ予測モードを用いて予測画像を生成するように構成されているイントラ予測部と、量子化された変換係数に対して、逆量子化処理を施すように構成されている逆量子化部と、前記イントラ予測モードと前記予測画像の生成に用いる参照画素の位置とに応じて、予め規定されている逆直交変換処理群の中から適用する逆直交変換処理を選択し、前記逆量子化部から出力された信号に対して、選択した前記逆直交変換処理を施すように構成されている逆直交変換部と、前記参照画素の位置に右側及び下側の少なくとも一方が含まれる場合に、前記逆直交変換部から出力された信号を水平方向及び垂直方向の少なくとも一方に反転するように構成されている反転部とを具備することを要旨とする。 A second feature of the present invention is a decoding device configured to divide an original image in units of frames constituting a moving image into blocks to be encoded and decode the predicted image using an intra prediction mode. an intra prediction unit configured to generate a quantized transform coefficient; an inverse quantization unit configured to perform an inverse quantization process on the quantized transform coefficient; and an intra prediction unit configured to generate the intra prediction mode and the predicted image. Select an inverse orthogonal transform process to be applied from a predefined group of inverse orthogonal transform processes according to the position of the reference pixel used for generation of an inverse orthogonal transform unit configured to perform the selected inverse orthogonal transform process; and a signal output from the inverse orthogonal transform unit when the position of the reference pixel includes at least one of the right side and the bottom side; and a reversing section configured to reverse the image in at least one of the horizontal direction and the vertical direction.
本発明の第3の特徴は、動画像を構成するフレーム単位の原画像を符号化対象ブロックに分割して符号化するように構成されている符号化装置であって、イントラ予測モードを用いて予測画像を生成するように構成されているイントラ予測部と、前記イントラ予測部によって生成された前記予測画像と前記原画像との差分により残差信号を生成するように構成されている残差信号生成部と、前記イントラ予測モードと前記予測画像の生成に用いる参照画素の位置とに応じて、予め規定されている直交変換処理群の中から適用する直交変換処理を選択するように構成されている直交変換部とを具備しており、前記直交変換部は、前記参照画素の位置に右側及び下側の少なくとも一方が含まれる場合に、前記残差信号生成部によって生成された残差信号に対して、水平方向及び垂直方向の少なくとも一方の基底を反転させた上で、選択した前記直交変換処理を施すように構成されていることを要旨とする。 A third feature of the present invention is an encoding device that is configured to divide an original image in units of frames constituting a moving image into encoding target blocks and encode them, using an intra prediction mode. an intra prediction unit configured to generate a predicted image; and a residual signal configured to generate a residual signal based on a difference between the predicted image generated by the intra prediction unit and the original image. a generation unit, and is configured to select an orthogonal transformation process to be applied from a predefined orthogonal transformation process group according to the intra prediction mode and the position of a reference pixel used for generating the predicted image. and an orthogonal transform unit, wherein the orthogonal transform unit transforms the residual signal generated by the residual signal generating unit when the position of the reference pixel includes at least one of the right side and the bottom side. On the other hand, the gist is that the selected orthogonal transformation processing is performed after inverting at least one of the bases in the horizontal direction and the vertical direction.
本発明の第4の特徴は、動画像を構成するフレーム単位の原画像を符号化対象ブロックに分割して復号するように構成されている復号装置であって、イントラ予測モードを用いて予測画像を生成するように構成されているイントラ予測部と、量子化された変換係数に対して、逆量子化処理を施すように構成されている逆量子化部と、前記イントラ予測モードと前記予測画像の生成に用いる参照画素の位置とに応じて、予め規定されている逆直交変換処理群の中から適用する逆直交変換処理を選択するように構成されている逆直交変換部とを具備しており、前記逆直交変換部は、前記参照画素の位置に右側及び下側の少なくとも一方が含まれる場合に、前記逆量子化部から出力された信号に対して、水平方向及び垂直方向の少なくとも一方の基底を反転させた上で、選択した前記逆直交変換処理を施すように構成されていることを要旨とする。 A fourth feature of the present invention is a decoding device configured to divide an original image in units of frames constituting a moving image into blocks to be coded and decode the predicted image using an intra prediction mode. an intra prediction unit configured to generate a quantized transform coefficient; an inverse quantization unit configured to perform an inverse quantization process on the quantized transform coefficient; and an intra prediction unit configured to generate the intra prediction mode and the predicted image. and an inverse orthogonal transform unit configured to select an inverse orthogonal transform process to be applied from a predefined group of inverse orthogonal transform processes according to the position of a reference pixel used for generation of the inverse orthogonal transform unit. and the inverse orthogonal transformation unit transforms the signal output from the inverse quantization unit in at least one of the horizontal direction and the vertical direction when the reference pixel includes at least one of the right side and the bottom side. The gist is that the selected inverse orthogonal transform process is performed after inverting the basis of .
本発明の第5の特徴は、コンピュータを、上述の第1及び第3の特徴に記載の符号化装置として機能させるためのプログラムであることを要旨とする。 A fifth feature of the present invention is a program for causing a computer to function as the encoding device described in the first and third features.
本発明の第5の特徴は、コンピュータを、上述の第2及び第4の特徴に記載の復号装置として機能させるためのプログラムであることを要旨とする。 A fifth feature of the present invention is a program for causing a computer to function as the decoding device described in the second and fourth features.
本発明によれば、イントラ予測において、エントロピーを効率的に低減させ、符号化性能を向上させることができる符号化装置、復号装置及びプログラムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an encoding device, a decoding device, and a program that can efficiently reduce entropy and improve encoding performance in intra prediction.
(第1の実施形態)
以下、図1~図9を参照して、本発明の第1の実施形態に係る符号化装置1及び復号装置3について説明する。
(First embodiment)
The
ここで、本実施形態に係る符号化装置1及び復号装置3は、HEVC等の動画像符号化方式におけるイントラ予測に対応するように構成されている。なお、本実施形態に係る符号化装置1及び復号装置3は、イントラ予測を行う動画像符号化方式であれば、任意の動画像符号化方式に対応することができるように構成されている。
Here, the
本実施形態に係る符号化装置1は、動画像を構成するフレーム単位の原画像をCUに分割して符号化するように構成されている。また、本実施形態に係る符号化装置1は、CUを複数のTUに分割することができるように構成されていてもよい。以下、本実施形態では、CUを複数のTUに分割するケースを例に挙げて説明するが、本発明は、CUを複数のTUに分割しないであって、当該CUの参照画素の位置が下側や右側を含む場合ケースにも適用可能である。
The
なお、本実施形態では、フレーム内で最も左上に位置するCU等、隣接する復号済み参照画素が存在しない符号化対象のCUでは、規定した値(10ビットの動画像であれば「512」)を埋める処理により、予測画像を生成する際に用いる参照画素を作り出すように構成されているため、符号化対象のCUの左側に隣接する画素について全て参照画素とすることができるものとする。 In addition, in this embodiment, for a CU to be encoded where there is no adjacent decoded reference pixel, such as a CU located at the upper left corner in a frame, a specified value ("512" for a 10-bit video image) is set. Since it is configured to create reference pixels to be used when generating a predicted image by filling in the CU, it is assumed that all pixels adjacent to the left side of the CU to be encoded can be used as reference pixels.
図1に示すように、本実施形態に係る符号化装置1は、イントラ予測モード決定部11と、TU分割決定部12と、符号化順制御部13と、逐次局部復号画像生成部14と、メモリ15と、エントロピー符号化部16とを具備している。
As shown in FIG. 1, the
イントラ予測モード決定部11は、CUに適用する最適なイントラ予測モードを決定するように構成されている。
The intra prediction
TU分割決定部12は、CUを複数のTUに分割するか否かについて決定するように構成されている。なお、本実施形態では、CUを複数のTUに分割する方法として、4分割のケースを例に挙げて説明しているが、CUを複数のTUに分割する際の分割数や分割形状については、かかるケースに制限されるものではない。
The TU
符号化順制御部13は、イントラ予測モード(例えば、イントラ予測モードの方向)に基づいてCU内のTUの符号化順を決定するように構成されている。
The encoding
例えば、符号化順制御部13は、TU分割決定部12によってCUを複数のTUに分割することが決定された場合に、イントラ予測モード決定部11によって決定されたイントラ予測モードの方向が左下から右上に向かう方向である場合(すなわち、左下から右上に向かって方向予測が行われる場合)に、CU内のTUの符号化順として、従来のラスタースキャン順でなく、CU内の左下のTU→CU内の右下のTU→CU内の左上のTU→CU内の右上のTUという符号化順、或いは、CU内の左下のTU→CU内の左上のTU→CU内の右下のTU→CU内の右上のTUという符号化順のうち、予め規定した符号化順を採用するように構成されていてもよい。
For example, when the TU
逐次局部復号画像生成部14は、符号化順制御部13によって決定された符号化順及びCUのTUへの分割方法に基づいて局部復号画像(TUごとの復号画像)を生成するように構成されている。
The sequential locally decoded
具体的には、逐次局部復号画像生成部14は、TU分割決定部12によってCUを複数のTUに分割することが決定された場合に、符号化順制御部13により決定された符号化順に従って、逐次、局部復号画像を生成するように構成されている。
Specifically, when the TU
図1に示すように、逐次局部復号画像生成部14は、イントラ予測部14aと、残差信号生成部14bと、直交変換・量子化部14cと、逆量子化部・逆直交変換部14dと、局部復号画像生成部14eとを具備している。
As shown in FIG. 1, the sequential locally decoded
イントラ予測部14aは、イントラ予測モード決定部11により決定されたイントラ予測モードを用いて予測画像を生成するように構成されている。すなわち、イントラ予測部14aは、かかるイントラ予測モードに応じて予測画像を生成する際に用いる参照画素の位置を決定し、かかる参照画素を用いて予測画像を生成するように構成されている。
The
さらに、イントラ予測部14aは、符号化順制御部13によって決定された符号化順で、予測画像を生成するように構成されていてもよい。
Furthermore, the
残差信号生成部14bは、イントラ予測部14aによって生成された予測画像と原画像との差分により残差信号を生成するように構成されている。
The residual
直交変換・量子化部14cは、残差信号生成部14bによって生成された残差信号に対して直交変換処理及び量子化処理を施し、量子化された変換係数を生成するように構成されている。
The orthogonal transformation/
図2に示すように、直交変換・量子化部14cは、反転部14c1と、直交変換部14c2と、量子化部14c3とを具備している。
As shown in FIG. 2, the orthogonal transformation/
反転部14c1は、予測画像の生成に用いる参照画素の位置に右側及び下側の少なくとも一方が含まれる場合(右側及び下側の少なくとも一方に隣接する参照画素を用いて予測画像を生成する場合)に、残差信号生成部14bによって生成された残差信号を水平方向及び垂直方向の少なくとも一方に反転するように構成されている。
The inverting unit 14c1 operates when the position of the reference pixel used to generate the predicted image includes at least one of the right side and the lower side (when generating the predicted image using a reference pixel adjacent to at least one of the right side and the lower side) Furthermore, the residual signal generated by the residual
例えば、反転部14c1は、参照画素の位置に下側が含まれる場合(下側に隣接する参照画素を用いて予測画像を生成する場合)に、残差信号を垂直方向に反転するように構成されていてもよい。 For example, the inverting unit 14c1 is configured to invert the residual signal in the vertical direction when the lower side is included in the position of the reference pixel (when generating a predicted image using reference pixels adjacent to the lower side). You can leave it there.
或いは、反転部14c1は、参照画素の位置に右側が含まれる場合(右側に隣接する参照画素を用いて予測画像を生成する場合)に、残差信号を水平方向に反転するように構成されていてもよい。 Alternatively, the inverting unit 14c1 is configured to invert the residual signal in the horizontal direction when the right side is included in the position of the reference pixel (when a predicted image is generated using a reference pixel adjacent to the right side). It's okay.
直交変換部14c2は、反転部14c1によって反転された残差信号に対して直交変換処理を施すように構成されている。 The orthogonal transform unit 14c2 is configured to perform orthogonal transform processing on the residual signal inverted by the inverter 14c1.
具体的には、直交変換部14c2は、イントラ予測モードと予測画像の生成に用いる参照画素の位置とに応じて、予め規定されている直交変換処理群(直交変換の基底群)の中から適用する直交変換処理を選択し、反転部14c1によって反転された残差信号に対して、選択した直交変換処理を施すように構成されている。 Specifically, the orthogonal transformation unit 14c2 applies an orthogonal transformation processing group from a predefined orthogonal transformation processing group (orthogonal transformation basis group) according to the intra prediction mode and the position of the reference pixel used to generate the predicted image. The inverter 14c1 selects an orthogonal transform process to perform the selected orthogonal transform process, and performs the selected orthogonal transform process on the residual signal inverted by the inverter 14c1.
図3に、本実施形態において用いられるイントラ予測モードの一例について示す。図3に示すように、本実施形態では、イントラ予測モード2~9は、カテゴリAに分類され、イントラ予測モード10~26は、カテゴリBに分類され、イントラ予測モード27~34は、カテゴリCに分類されるものとする。
FIG. 3 shows an example of the intra prediction mode used in this embodiment. As shown in FIG. 3, in this embodiment,
なお、本実施形態では、図3に示すHEVCにおけるイントラ予測モードを用いる例について説明するが、本発明は、他のイントラ予測モードが用いられる例に対しても適用可能である。 In this embodiment, an example in which the intra prediction mode in HEVC shown in FIG. 3 is used will be described, but the present invention is also applicable to an example in which other intra prediction modes are used.
ここで、予測画像と原画像との差分により得られる残差信号は、直交変換処理を用いて直交変換係数に変換される。直交変換処理により残差信号のエネルギーが集中することにより、後段のエントロピー符号化処理での符号化効率を向上させることができる。 Here, the residual signal obtained from the difference between the predicted image and the original image is converted into orthogonal transformation coefficients using orthogonal transformation processing. By concentrating the energy of the residual signal through the orthogonal transform process, it is possible to improve the encoding efficiency in the subsequent entropy encoding process.
HEVCにおいては、DCT及びDSTが適用可能な直交変換処理として用意され、ブロックサイズや予測モードに応じて切り替えながら直交変換処理が行われる。 In HEVC, DCT and DST are prepared as applicable orthogonal transform processing, and the orthogonal transform processing is performed while switching depending on the block size and prediction mode.
ここで、直交変換処理は、DSTやDCT等に限定されるものではなく、エネルギーを集中させる目的で残差信号に対して適用する変換処理(高速化のため整数化したものを含む)であれば、どのような変換処理であっても良い。 Here, the orthogonal transformation processing is not limited to DST, DCT, etc., but may be any transformation processing applied to the residual signal for the purpose of concentrating energy (including transformation processing that is converted into an integer for speeding up). For example, any conversion process may be used.
選択可能な直交変換処理の種類を増加させることで、様々なエネルギー分布を有する残差信号に対して、よりエネルギーが集中する直交変換処理を選択できる可能性は高くなるが、一方で、どの直交変換処理を適用するかを示すフラグ情報の伝送及び蓄積に必要な情報量は増大する。 By increasing the types of orthogonal transformation processing that can be selected, the possibility of selecting an orthogonal transformation processing that concentrates more energy for residual signals with various energy distributions increases, but on the other hand, which orthogonal The amount of information required to transmit and store flag information indicating whether conversion processing is to be applied increases.
なお、残差信号のエネルギー分布は、イントラ予測に用いる参照画素からの距離に統計的に相関関係がある。このため、左側の参照画素のみを用いるイントラ予測モードと、左側及び上側の参照画素を用いるイントラ予測モードでは、残差信号のエネルギー分布は異なる。 Note that the energy distribution of the residual signal has a statistical correlation with the distance from the reference pixel used for intra prediction. Therefore, the energy distribution of the residual signal is different between the intra prediction mode using only the left reference pixels and the intra prediction mode using the left and upper reference pixels.
したがって、非特許文献2に記載されている技術は、残差信号のネネルギー分布の偏りとイントラ予測モードの方向との相関性を利用して、イントラ予測モードの方向に応じて選択可能な直交変換処理群を切り替えるように構成されている。
Therefore, the technique described in
図4(a)及び図4(b)に、残差信号のエネルギー分布の例として、HEVCにおけるイントラ予測モード2(左側に位置する参照画素のみを用いるイントラ予測モード)及びイントラ予測モード18(左側及び上側に位置する参照画素を用いるイントラ予測モード)における残差信号のエネルギー分布の違いを示す。 Intra prediction mode 2 (intra prediction mode using only the reference pixels located on the left) and intra prediction mode 18 (intra prediction mode using only the reference pixels located on the left) in HEVC are shown in FIGS. 4(a) and 4(b) as examples of the energy distribution of the residual signal. Fig. 3 shows the difference in the energy distribution of the residual signal in the intra prediction mode using the reference pixel located on the upper side).
このように、異なるエネルギー分布を有する残差信号に対しては、エントロピー低減効果の統計的に高い直交変換処理が異なる。 In this way, the orthogonal transformation processing that has a statistically high entropy reduction effect is different for residual signals having different energy distributions.
そこで、非特許文献2に記載されている技術では、上述のようにイントラ予測モードの方向に応じて選択可能な直交変換処理群を用意し、その中から最適な直交変換処理を選択するように構成されている。
Therefore, in the technique described in
かかる技術によれば、イントラ予測モードの方向に応じて適用可能な直交変換処理群を切り替えることで、残差信号の統計的なエネルギー分布を効率的に集中させつつ、適用した直交変換処理がどれであるかを示すフラグの情報量を削減することが可能となる。 According to this technique, by switching the applicable orthogonal transformation processing group according to the direction of the intra prediction mode, the statistical energy distribution of the residual signal can be efficiently concentrated, and the applied orthogonal transformation processing can be It is possible to reduce the information amount of the flag indicating whether the
しかしながら、図5のように、左側及び下側に位置する参照画素を用いてイントラ予測モード2の方向予測を行う場合には、左側に位置する参照画素のみを用いてイントラ予測モード2の方向予測を行う場合と比べて、参照画素の位置が異なることで、残差信号のエネルギー分布も異なる。
However, as shown in FIG. 5, when performing direction prediction in
左側及び下側に位置する参照画素を用いたイントラ予測モード2の方向予測による残差信号のエネルギー分布(図5参照)は、図4(b)に示す左側及び上側に位置する参照画素を用いたイントラ予測モード18の方向予測による残差信号を垂直方向に反転したものと同様のエネルギー分布となる。
The energy distribution of the residual signal resulting from the direction prediction in
すなわち、イントラ予測モード2の方向予測を行う際に、参照画素の位置として左側及び下側が含まれる場合であって残差信号を垂直方向に反転させた上で直交変換処理を適用した場合に得られる直交変換係数のエネルギー分布は、イントラ予測モード18の方向予測を行う際に、参照画素の位置として左側及び上側が含まれる場合であって残差信号を水平方向及び垂直方向に反転させることなく直交変換処理を適用した場合に得られる直交変換係数のエネルギー分布と同様となる(図4(b)及び図5参照)。
In other words, when performing directional prediction in
イントラ予測モード2の方向予測による残差信号に対する直交変換処理により得られる直交変換係数のエネルギー分布は、イントラ予測に用いる参照画素の位置により異なるため、イントラ予測モードのみに基づいて、適用可能な直交変換処理群を決定することで、エントロピーが増大して符号化性能が低下してしまう恐れがある。
The energy distribution of the orthogonal transform coefficients obtained by orthogonal transform processing on the residual signal by direction prediction in
したがって、直交変換部14c2は、イントラ予測において参照画素の位置により残差信号を水平方向及び垂直方向の少なくとも一方に反転する場合、適用したイントラ予測モードの方向及び参照画素の位置に応じて、選択可能な直交変換処理群を決定する。 Therefore, when inverting the residual signal in at least one of the horizontal direction and the vertical direction depending on the position of the reference pixel in intra prediction, the orthogonal transformation unit 14c2 selects the direction according to the direction of the applied intra prediction mode and the position of the reference pixel. Determine possible orthogonal transformation processing groups.
すなわち、直交変換部14c2は、イントラ予測モードがカテゴリBに属している場合、イントラ予測モードの方向に応じて予め規定されている直交変換群の中から適用する直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。 That is, the orthogonal transformation unit 14c2 is configured to select an orthogonal transformation process to be applied from a predefined orthogonal transformation group according to the direction of the intra prediction mode when the intra prediction mode belongs to category B. may have been done.
例えば、直交変換部14c2は、イントラ予測モードが18である場合、イントラ予測モード18の方向に応じて予め規定されている直交変換群の中から適用する直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。
For example, when the intra prediction mode is 18, the orthogonal transformation unit 14c2 is configured to select an orthogonal transformation process to be applied from a predefined orthogonal transformation group according to the direction of the
或いは、直交変換部14c2は、イントラ予測モードがカテゴリAに属している場合で、且つ、参照画素の位置として下側が含まれていない場合、イントラ予測モードの方向に応じて予め規定されている直交変換群の中から適用する直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。 Alternatively, when the intra prediction mode belongs to category A and the lower side is not included as the position of the reference pixel, the orthogonal transformation unit 14c2 converts the orthogonal transform that is predefined according to the direction of the intra prediction mode. The orthogonal transformation processing to be applied may be selected from among the transformation group.
例えば、直交変換部14c2は、イントラ予測モードが2である場合で、且つ、参照画素の位置として下側が含まれていない場合、イントラ予測モード2の方向に応じて予め規定されている直交変換群の中から適用する直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。
For example, when the intra prediction mode is 2 and the lower side is not included as the position of the reference pixel, the orthogonal transformation unit 14c2 converts the orthogonal transformation group predefined according to the direction of the
或いは、直交変換部14c2は、イントラ予測モードがカテゴリCに属している場合で、且つ、参照画素の位置として右側が含まれていない場合、イントラ予測モードの方向に応じて予め規定されている直交変換群の中から適用する直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。 Alternatively, when the intra prediction mode belongs to category C and the right side is not included as the position of the reference pixel, the orthogonal transformation unit 14c2 converts the orthogonal transform that is predefined according to the direction of the intra prediction mode. The orthogonal transformation processing to be applied may be selected from among the transformation group.
例えば、直交変換部14c2は、イントラ予測モードが34である場合で、且つ、参照画素の位置として右側が含まれていない場合、イントラ予測モード34の方向に応じて予め規定されている直交変換群の中から適用する直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。
For example, when the intra prediction mode is 34 and the right side is not included as the position of the reference pixel, the orthogonal transformation unit 14c2 converts the orthogonal transformation group predefined according to the direction of the
また、直交変換部14c2は、参照画素の位置に下側が含まれる場合に、イントラ予測モードの方向を垂直方向に反転した方向に応じて予め規定されている直交変換群の中から適用する直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。 Further, when the position of the reference pixel includes the lower side, the orthogonal transformation unit 14c2 applies orthogonal transformation from among a predefined orthogonal transformation group according to the direction in which the direction of the intra prediction mode is vertically reversed. It may be configured to select a process.
ここで、「イントラ予測モードの方向を垂直方向に反転する」とは、図3の例では、イントラ予測モード2~9の方向とイントラ予測モード18~11の方向との間でそれぞれ変換することを意味する、すなわち、イントラ予測モード10の方向を基準にして各イントラ予測モードの方向を線対称な位置関係にあるイントラ予測モードの方向に変換することを意味する。
Here, "reversing the direction of intra prediction mode vertically" means converting between the direction of
すなわち、直交変換部14c2は、イントラ予測モードがカテゴリAに属している場合で、且つ、参照画素の位置として下側が含まれている場合、イントラ予測モードの方向を垂直方向に反転した方向に応じて予め規定されている直交変換群の中から適用する直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。 That is, when the intra prediction mode belongs to category A and the lower side is included as the position of the reference pixel, the orthogonal transformation unit 14c2 converts the intra prediction mode according to the direction in which the direction of the intra prediction mode is vertically reversed. The orthogonal transformation processing to be applied may be selected from a predefined orthogonal transformation group.
例えば、直交変換部14c2は、イントラ予測モードが2である場合で、且つ、参照画素の位置として下側が含まれている場合、イントラ予測モード2の方向を垂直方向に反転した方向(イントラ予測モード18の方向)に応じて予め規定されている直交変換群の中から適用する直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。
For example, when the intra prediction mode is 2 and the lower side is included as the position of the reference pixel, the orthogonal transformation unit 14c2 converts the direction of the
或いは、直交変換部14c2は、参照画素の位置に右側が含まれる場合に、イントラ予測モードの方向を水平方向に反転した方向に応じて予め規定されている直交変換群の中から適用する直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。 Alternatively, when the right side is included in the position of the reference pixel, the orthogonal transformation unit 14c2 applies orthogonal transformation from among a predefined orthogonal transformation group according to the direction in which the direction of the intra prediction mode is horizontally reversed. It may be configured to select a process.
ここで、「イントラ予測モードの方向を水平方向に反転する」とは、図3の例では、イントラ予測モード18~25の方向とイントラ予測モード34~27の方向との間でそれぞれ変換することを意味する、すなわち、イントラ予測モード26の方向を基準にして各イントラ予測モードの方向を線対称な位置関係にあるイントラ予測モードの方向に変換することを意味する。
Here, "reversing the direction of intra prediction mode horizontally" means converting between the direction of
すなわち、直交変換部14c2は、イントラ予測モードがカテゴリCに属している場合で、且つ、参照画素の位置として右側が含まれている場合、イントラ予測モードの方向を水平方向に反転した方向に応じて予め規定されている直交変換群の中から適用する直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。 That is, when the intra prediction mode belongs to category C and the right side is included as the position of the reference pixel, the orthogonal transformation unit 14c2 converts the intra prediction mode according to the direction in which the direction of the intra prediction mode is horizontally reversed. The orthogonal transformation processing to be applied may be selected from a predefined orthogonal transformation group.
例えば、直交変換部14c2は、イントラ予測モードが34である場合で、且つ、参照画素の位置として右側が含まれている場合、イントラ予測モード34の方向を水平方向に反転した方向(イントラ予測モード18の方向)に応じて予め規定されている直交変換群の中から適用する直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。
For example, when the intra prediction mode is 34 and the right side is included as the position of the reference pixel, the orthogonal transformation unit 14c2 converts the direction of the
量子化部14c3は、直交変換部14c2から出力された信号に対して量子化処理を施し、量子化された変換係数を生成するように構成されている。 The quantization unit 14c3 is configured to perform quantization processing on the signal output from the orthogonal transformation unit 14c2 and generate quantized transformation coefficients.
逆量子化部・逆直交変換部14dは、直交変換・量子化部14cによって生成された量子化された変換係数に対して、再び逆量子化処理及び逆直交変換処理を施して残差信号を生成するように構成されている。
The inverse quantization unit/inverse
局部復号画像生成部14eは、逆量子化部・逆直交変換部14dによって生成された残差信号に対してイントラ予測部14aによって生成された予測画像を加えることで局部復号画像を生成するように構成されている。
The local decoded
メモリ15は、逐次局部復号画像生成部14によって生成された局部復号画像を参照画像として利用可能に保持するように構成されている。
The
エントロピー符号化部16は、イントラ予測モード決定部11によって決定されたイントラ予測モード等を含むフラグ情報や量子化された変換係数に対してエントロピー符号化処理を施してストリーム出力するように構成されている。
The
図6に、本実施形態に係る符号化装置1の動作の一例について説明するためのフローチャートについて示す。
FIG. 6 shows a flowchart for explaining an example of the operation of the
図6に示すように、ステップS101において、符号化装置1は、決定したイントラ予測モードに応じて予測画像を生成する際に用いる参照画素の位置を決定し、かかる参照画素を用いて予測画像を生成し、予測画像と原画像との差分により残差信号を生成する。
As shown in FIG. 6, in step S101, the
ステップS102において、符号化装置1は、予測画像の生成に用いる参照画素の位置に右側及び下側の少なくとも一方が含まれる場合に、残差信号生成部14bによって生成された残差信号を水平方向及び垂直方向の少なくとも一方に反転する。
In step S102, the
ステップS103において、符号化装置1は、イントラ予測モードと予測画像の生成に用いる参照画素の位置とに応じて、予め規定されている直交変換処理群の中から適用する直交変換処理を選択し、反転された残差信号に対して、選択した直交変換処理を施す。
In step S103, the
ステップS104において、符号化装置1は、直交変換処理が施された信号に対して量子化処理を施し、量子化された変換係数を生成する。
In step S104, the
ステップS105において、符号化装置1は、イントラ予測モード等を含むフラグ情報や量子化された変換係数に対してエントロピー符号化処理を施してストリーム出力する。
In step S105, the
また、本実施形態に係る復号装置3は、動画像を構成するフレーム単位の原画像をCUに分割して復号するように構成されている。また、本実施形態に係る復号装置3は、本実施形態に係る符号化装置1と同様に、CUを複数のTUに分割することができるように構成されている。
Furthermore, the
図7に示すように、本実施形態に係る復号装置3は、エントロピー復号部31と、復号順制御部32と、逐次復号画像生成部33と、メモリ34とを具備している。
As shown in FIG. 7, the
エントロピー復号部31は、符号化装置1から出力されたストリームに対してエントロピー復号処理を施すことによって、符号化装置1から出力されたストリームから、変換係数やフラグ情報等を復号するように構成されている。ここで、変換係数は、符号化装置1によって、フレーム単位の原画像をCUに分割して符号化された信号として得られた量子化された変換係数である。
The
復号順制御部32は、イントラ予測モードに基づいてCU内のTUの復号順を決定するように構成されている。
The decoding
具体的には、復号順制御部32は、エントロピー復号部31によって出力されたTU分割が行われた否か(CUが複数のTUに分割されているか否か)について示すフラグ及びイントラ予測モードの方向に応じて、CU内のTUの復号順を決定するように構成されている。
Specifically, the decoding
例えば、復号順制御部32は、符号化順制御部13と同様に、CUが複数のTUに分割されている場合で、且つ、イントラ予測モードの方向が左下から右上に向かう方向である場合、CU内の左下のTU→CU内の右下のTU→CU内の左上のTU→CU内の右上のTUという復号順、或いは、CU内の左下のTU→CU内の左上のTU→CU内の右下のTU→CU内の右上のTUという復号順のうち、予め規定した復号順で、復号処理を行うように構成されていてもよい。
For example, like the encoding
逐次復号画像生成部33は、復号順制御部32によって決定された復号順及びCUのTUへの分割方法に基づいて復号画像(TUごとの復号画像)を生成するように構成されている。
The sequential decoded
具体的には、逐次復号画像生成部33は、CUが複数のTUに分割されている場合に、復号順制御部32によって決定された復号順に従って、エントロピー復号部31によって出力された量子化された変換係数に対して、逐次、逆量子化処理や逆直交変換処理やイントラ予測を行うことによって、復号画像を生成するように構成されている。
Specifically, when a CU is divided into a plurality of TUs, the sequential decoded
図7に示すように、逐次復号画像生成部33は、イントラ予測部33aと、逆量子化・逆変換部33bと、復号画像生成部33cとを具備している。
As shown in FIG. 7, the sequential decoded
イントラ予測部33aは、復号順制御部32によって決定した復号順に従って、エントロピー復号部31によって出力されたイントラ予測モードを用いて、予測画像を生成するように構成されていてもよい。
The intra prediction unit 33a may be configured to generate a predicted image using the intra prediction mode output by the
逆量子化・逆変換部33bは、エントロピー復号部31によって出力された量子化された変換係数に対して逆量子化処理及び逆変換処理(例えば、逆直交変換処理)を施すことによって、残差信号を生成するように構成されている。
The inverse quantization/
図8に示すように、逆量子化・逆変換部33bは、逆量子化部33b1と、逆直交変換部33b2と、逆直交変換部33b3とを具備している。
As shown in FIG. 8, the inverse quantization/
逆量子化部33b1は、エントロピー復号部31によって出力された量子化された変換係数に対して、逆量子化処理を施すように構成されている。
The dequantization unit 33b1 is configured to perform dequantization processing on the quantized transform coefficients output by the
逆直交変換部33b2は、逆量子化部33b1から出力された信号(変換係数)に対して、逆直交変換処理を施すように構成されている。 The inverse orthogonal transform section 33b2 is configured to perform an inverse orthogonal transform process on the signal (transform coefficient) output from the inverse quantization section 33b1.
具体的には、逆直交変換部33b2は、直交変換部14c2と同様に、イントラ予測モードと予測画像の生成に用いる参照画素の位置とに応じて、予め規定されている逆直交変換群の中から適用する逆直交変換処理を選択し、逆量子化部33b1から出力された信号に対して、選択した逆直交変換処理を施すように構成されている。 Specifically, like the orthogonal transform unit 14c2, the inverse orthogonal transform unit 33b2 selects one of the predefined inverse orthogonal transform groups according to the intra prediction mode and the position of the reference pixel used to generate the predicted image. It is configured to select an inverse orthogonal transform process to be applied from among them, and perform the selected inverse orthogonal transform process on the signal output from the inverse quantizer 33b1.
すなわち、逆直交変換部33b2は、イントラ予測モードがカテゴリBに属している場合、イントラ予測モードの方向に応じて予め規定されている逆直交変換群の中から適用する逆直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。 That is, when the intra prediction mode belongs to category B, the inverse orthogonal transform unit 33b2 selects an inverse orthogonal transform process to be applied from among the inverse orthogonal transform group defined in advance according to the direction of the intra prediction mode. It may be configured as follows.
例えば、逆直交変換部33b2は、イントラ予測モードが18である場合、イントラ予測モード18の方向に応じて予め規定されている逆直交変換群の中から適用する逆直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。
For example, when the intra prediction mode is 18, the inverse orthogonal transform unit 33b2 selects an inverse orthogonal transform process to be applied from among an inverse orthogonal transform group predefined according to the direction of the
或いは、逆直交変換部33b2は、イントラ予測モードがカテゴリAに属している場合で、且つ、参照画素の位置として下側が含まれていない場合、イントラ予測モードの方向に応じて予め規定されている逆直交変換群の中から適用する逆直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。 Alternatively, when the intra prediction mode belongs to category A and the lower side is not included as the position of the reference pixel, the inverse orthogonal transformation unit 33b2 predefines the direction of the intra prediction mode. The inverse orthogonal transform processing to be applied may be selected from among the inverse orthogonal transform group.
例えば、逆直交変換部33b2は、イントラ予測モードが2である場合で、且つ、参照画素の位置として下側が含まれていない場合、イントラ予測モード2の方向に応じて予め規定されている逆直交変換群の中から適用する逆直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。
For example, when the intra prediction mode is 2 and the lower side is not included as the position of the reference pixel, the inverse orthogonal transform unit 33b2 converts the inverse orthogonal transform that is predefined according to the direction of the
或いは、逆直交変換部33b2は、イントラ予測モードがカテゴリCに属している場合で、且つ、参照画素の位置として右側が含まれていない場合、イントラ予測モードの方向に応じて予め規定されている逆直交変換群の中から適用する逆直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。 Alternatively, when the intra prediction mode belongs to category C and the right side is not included as the position of the reference pixel, the inverse orthogonal transformation unit 33b2 predefines the direction of the intra prediction mode according to the direction of the intra prediction mode. The inverse orthogonal transform processing to be applied may be selected from among the inverse orthogonal transform group.
例えば、逆直交変換部33b2は、イントラ予測モードが34である場合で、且つ、参照画素の位置として右側が含まれていない場合、イントラ予測モード34の方向に応じて
予め規定されている逆直交変換群の中から適用する逆直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。
For example, when the intra prediction mode is 34 and the right side is not included as the position of the reference pixel, the inverse orthogonal transformation unit 33b2 performs an inverse orthogonal transformation that is predefined according to the direction of the
また、逆直交変換部33b2は、参照画素の位置に下側が含まれる場合に、イントラ予測モードの方向を垂直方向に反転した方向に応じて予め規定されている逆直交変換群の中から適用する逆直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。 Further, when the position of the reference pixel includes the lower side, the inverse orthogonal transform unit 33b2 applies an inverse orthogonal transform from among a predefined inverse orthogonal transform group according to the direction in which the direction of the intra prediction mode is vertically reversed. It may be configured to select inverse orthogonal transformation processing.
すなわち、逆直交変換部33b2は、イントラ予測モードがカテゴリAに属している場合で、且つ、参照画素の位置として下側が含まれている場合、イントラ予測モードの方向を垂直方向に反転した方向に応じて予め規定されている逆直交変換群の中から適用する逆直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。 That is, when the intra prediction mode belongs to category A and the lower side is included as the position of the reference pixel, the inverse orthogonal transformation unit 33b2 reverses the direction of the intra prediction mode in the vertical direction. Accordingly, the inverse orthogonal transform process to be applied may be selected from a predefined group of inverse orthogonal transforms.
例えば、逆直交変換部33b2は、イントラ予測モードが2である場合で、且つ、参照画素の位置として下側が含まれている場合、イントラ予測モード2の方向を垂直方向に反転した方向(イントラ予測モード18の方向)に応じて予め規定されている逆直交変換群の中から適用する逆直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。
For example, when the intra prediction mode is 2 and the lower side is included as the position of the reference pixel, the inverse orthogonal transformation unit 33b2 converts the direction of the
或いは、逆直交変換部33b2は、参照画素の位置に右側が含まれる場合に、イントラ予測モードの方向を水平方向に反転した方向に応じて予め規定されている逆直交変換群の中から適用する逆直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。 Alternatively, when the position of the reference pixel includes the right side, the inverse orthogonal transform unit 33b2 applies an inverse orthogonal transform from among a predefined inverse orthogonal transform group according to the direction in which the direction of the intra prediction mode is horizontally reversed. It may be configured to select inverse orthogonal transformation processing.
すなわち、逆直交変換部33b2は、イントラ予測モードがカテゴリCに属している場合で、且つ、参照画素の位置として右側が含まれている場合、イントラ予測モードの方向を水平方向に反転した方向に応じて予め規定されている逆直交変換群の中から適用する逆直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。 That is, when the intra prediction mode belongs to category C and the right side is included as the position of the reference pixel, the inverse orthogonal transformation unit 33b2 reverses the direction of the intra prediction mode in the horizontal direction. Accordingly, the inverse orthogonal transform process to be applied may be selected from a predefined group of inverse orthogonal transforms.
例えば、逆直交変換部33b2は、イントラ予測モードが34である場合で、且つ、参照画素の位置として右側が含まれている場合、イントラ予測モード34の方向を水平方向に反転した方向(イントラ予測モード18の方向)に応じて予め規定されている逆直交変換群の中から適用する逆直交変換処理を選択するように構成されていてもよい。
For example, when the intra prediction mode is 34 and the right side is included as the position of the reference pixel, the inverse orthogonal transformation unit 33b2 converts the direction of the
反転部33b3は、参照画素の位置に右側及び下側の少なくとも一方が含まれる場合に、逆直交変換部33b2から出力された信号を水平方向及び垂直方向の少なくとも一方に反転するように構成されている。 The inversion unit 33b3 is configured to invert the signal output from the inverse orthogonal transformation unit 33b2 in at least one of the horizontal direction and the vertical direction when the reference pixel position includes at least one of the right side and the bottom side. There is.
具体的には、反転部33b3は、参照画素の位置に下側が含まれる場合に、逆直交変換部33b2から出力された信号を垂直方向に反転させるように構成されていてもよい。 Specifically, the inverter 33b3 may be configured to invert the signal output from the inverse orthogonal transformer 33b2 in the vertical direction when the lower side is included in the position of the reference pixel.
或いは、反転部33b3は、参照画素の位置に右側が含まれる場合に、逆直交変換部33b2から出力された信号を水平方向に反転するように構成されていてもよい。 Alternatively, the inverting unit 33b3 may be configured to horizontally invert the signal output from the inverse orthogonal transform unit 33b2 when the right side is included in the position of the reference pixel.
復号画像生成部33cは、イントラ予測部33aによって生成された予測画像と逆量子化・逆変換部33bによって生成された残差信号とを加えることで復号画像を生成するように構成されている。
The decoded
メモリ34は、逐次復号画像生成部33によって生成された復号画像を、イントラ予測及びインター予測のための参照画像として利用可能に保持するように構成されている。
The
図9に、本実施形態に係る復号装置3の動作の一例について説明するためのフローチャートについて示す。
FIG. 9 shows a flowchart for explaining an example of the operation of the
図9に示すように、ステップS201において、復号装置3は、イントラ予測モードを用いて、予測画像を生成する。
As shown in FIG. 9, in step S201, the
ステップS202において、復号装置3は、量子化された変換係数に対して、逆量子化処理を施す。
In step S202, the
ステップS203において、復号装置3は、イントラ予測モードと予測画像の生成に用いる参照画素の位置とに応じて、予め規定されている逆直交変換群の中から適用する逆直交変換処理を選択し、逆量子化処理が施された信号に対して、選択した逆直交変換処理を施す。
In step S203, the
ステップS204において、復号装置3は、参照画素の位置に右側及び下側の少なくとも一方が含まれる場合に、逆直交変換処理が施された信号を水平方向及び垂直方向の少なくとも一方に反転させる。
In step S204, the
本実施形態に係る符号化装置1及び復号装置3によれば、イントラ予測により得られた残差信号に対して、イントラ予測モードの方向だけでなく参照画素の位置に応じて異なる直交変換処理群を切り替えて用いることが可能となり、エントロピーを低減可能となり符号化効率が向上する。
According to the
(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態に係る符号化装置1及び復号装置3について、上述の第1の実施形態に係る符号化装置1及び復号装置3との相違点に着目して説明する。
(Second embodiment)
The
本実施形態に係る符号化装置1は、反転部14c1を具備しておらず、本実施形態に係る復号装置3は、反転部33b3を具備していない。
The
本実施形態に係る符号化装置1において、直交変換部14c2は、イントラ予測モードと予測画像の生成に用いる参照画素の位置とに応じて、予め規定されている直交変換処理群の中から適用する直交変換処理を選択するように構成されている。
In the
ここで、直交変換部14c2は、参照画素の位置に右側及び下側の少なくとも一方が含まれる場合に、残差信号生成部14bによって生成された残差信号に対して、水平方向及び垂直方向の少なくとも一方の基底を反転させた上で、選択した前記直交変換処理を施すように構成されている。
Here, when the position of the reference pixel includes at least one of the right side and the bottom side, the orthogonal transformation unit 14c2 transforms the residual signal generated by the residual
具体的には、直交変換部14c2は、参照画素の位置に下側が含まれる場合に、イントラ予測モードの方向を垂直方向に反転した方向に応じて予め規定されている直交変換処理群の中から適用する直交変換処理を選択し、残差信号に対して垂直方向の基底を反転させた上で、選択した直交変換処理を施すように構成されていてもよい。 Specifically, when the lower side is included in the position of the reference pixel, the orthogonal transformation unit 14c2 selects one of the predefined orthogonal transformation processing groups according to the direction in which the intra prediction mode direction is vertically reversed. It may be configured to select an orthogonal transform process to be applied, invert the base in the vertical direction with respect to the residual signal, and then perform the selected orthogonal transform process.
或いは、直交変換部14c2は、参照画素の位置に右側が含まれる場合に、イントラ予測モードの方向を水平方向に反転した方向に応じて予め規定されている直交変換処理群の中から適用する直交変換処理を選択し、残差信号に対して水平方向の基底を反転させた上で、選択した直交変換処理を施すように構成されていてもよい。 Alternatively, when the right side is included in the position of the reference pixel, the orthogonal transformation unit 14c2 applies orthogonal transformation processing from among a predefined orthogonal transformation processing group according to the direction in which the direction of the intra prediction mode is horizontally reversed. It may be configured to select a transform process, invert the base in the horizontal direction for the residual signal, and then perform the selected orthogonal transform process.
本実施形態に係る復号装置3において、逆直交変換部33b2は、イントラ予測モードと予測画像の生成に用いる参照画素の位置とに応じて、予め規定されている逆直交変換処理群の中から適用する逆直交変換処理を選択するように構成されている。
In the
ここで、逆直交変換部33b2は、参照画素の位置に右側及び下側の少なくとも一方が含まれる場合に、逆量子化部33b1から出力された信号に対して、水平方向及び垂直方向の少なくとも一方の基底を反転させた上で、選択した直交変換処理を施すように構成されている。 Here, when the position of the reference pixel includes at least one of the right side and the bottom side, the inverse orthogonal transformation unit 33b2 transforms the signal output from the inverse quantization unit 33b1 in at least one of the horizontal direction and the vertical direction. After inverting the basis of , the selected orthogonal transformation process is performed.
具体的には、逆直交変換部33b2は、参照画素の位置に下側が含まれる場合に、イントラ予測モードの方向を垂直方向に反転した方向に応じて予め規定されている逆直交変換処理群の中から適用する逆直交変換処理を選択し、逆量子化部33b1から出力された信号に対して垂直方向の基底を反転させた上で、選択した逆直交変換処理を施すように構成されていてもよい。 Specifically, when the lower side is included in the position of the reference pixel, the inverse orthogonal transform unit 33b2 performs an inverse orthogonal transform processing group predefined according to the direction in which the intra prediction mode direction is vertically reversed. It is configured to select an inverse orthogonal transform process to be applied from among them, invert the base in the vertical direction with respect to the signal output from the inverse quantizer 33b1, and then apply the selected inverse orthogonal transform process. Good too.
或いは、逆直交変換部33b2は、参照画素の位置に右側が含まれる場合に、イントラ予測モードの方向を水平方向に反転した方向に応じて予め規定されている逆直交変換処理群の中から適用する逆直交変換処理を選択し、逆量子化部33b1から出力された信号に対して水平方向の基底を反転させた上で、選択した逆直交変換処理を施すように構成されていてもよい。 Alternatively, when the right side is included in the position of the reference pixel, the inverse orthogonal transform unit 33b2 applies an inverse orthogonal transform processing group predefined according to the direction in which the direction of the intra prediction mode is horizontally reversed. The configuration may be such that the inverse orthogonal transform processing is selected, the base in the horizontal direction is inverted for the signal output from the inverse quantization unit 33b1, and then the selected inverse orthogonal transform processing is performed.
(その他の実施形態)
上述のように、本発明について、上述した実施形態によって説明したが、かかる実施形態における開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。かかる開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
(Other embodiments)
As mentioned above, the present invention has been explained using the embodiments described above, but the statements and drawings that form part of the disclosure in these embodiments should not be understood as limiting the present invention. Various alternative embodiments, implementations, and operational techniques will be apparent to those skilled in the art from such disclosure.
また、上述の実施形態では特に触れていないが、上述の符号化装置1及び復号装置3によって行われる各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。また、かかるプログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、かかるプログラムをコンピュータにインストールすることが可能である。ここで、かかるプログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、CD-ROMやDVD-ROM等の記録媒体であってもよい。
Further, although not specifically mentioned in the above-described embodiment, a program that causes a computer to execute each process performed by the above-described
或いは、上述の符号化装置1及び復号装置3内の少なくとも一部の機能を実現するためのプログラムを記憶するメモリ及びメモリに記憶されたプログラムを実行するプロセッサによって構成されるチップが提供されてもよい。
Alternatively, a chip may be provided that includes a memory that stores a program for realizing at least some of the functions in the
1…符号化装置
11…イントラ予測モード決定部
12…TU分割決定部
13…符号化順制御部
14…逐次局部復号画像生成部
14a…イントラ予測部
14b…残差信号生成部
14c…直交変換・量子化部
14c1…反転部
14c2…直交変換部
14c3…量子化部
14d…逆量子化部・逆直交変換部
14e…局部復号画像生成部
15…メモリ
16…エントロピー符号化部
3…復号装置
31…エントロピー復号部
32…復号順制御部
33…逐次局部復号画像生成部
33a…イントラ予測部
33b…逆量子化・逆変換部
33b1…逆量子化部
33b2…逆直交変換部
33b3…反転部
33c…復号画像生成部
34…メモリ
1...
Claims (6)
イントラ予測処理の種別を示すイントラ予測モードを用いて、符号化の対象ブロックに対応する予測画像を生成するイントラ予測部と、
前記イントラ予測部によって生成された前記予測画像と前記対象ブロックとの差分により残差信号を生成する残差信号生成部と、
ブロック符号化順に応じて定められる、前記予測画像の生成に利用可能な復号済み参照画素の位置と、前記イントラ予測モードとに応じて、予め規定されている直交変換処理群の中から適用する直交変換処理を選択する変換部と、を具備する符号化装置。 An encoding device that divides and encodes an original image in units of frames constituting a moving image into blocks,
an intra prediction unit that generates a predicted image corresponding to a target block to be encoded using an intra prediction mode indicating the type of intra prediction processing;
a residual signal generation unit that generates a residual signal based on a difference between the predicted image generated by the intra prediction unit and the target block;
An orthogonal transformation process is applied from a predefined orthogonal transformation processing group according to the intra prediction mode and the position of the decoded reference pixel that can be used to generate the predicted image, which is determined according to the block coding order. An encoding device comprising : a conversion unit that selects a conversion process.
イントラ予測処理の種別を示すイントラ予測モードを復号するエントロピー復号部と、
前記イントラ予測モードを用いて、復号の対象ブロックに対応する予測画像を生成するイントラ予測部と、
量子化された変換係数に対して、逆量子化処理を施す逆量子化部と、
ブロック復号順に応じて定められる、前記予測画像の生成に利用可能な復号済み参照画素の位置と、前記イントラ予測モードとに応じて、予め規定されている逆直交変換処理群の中から適用する逆直交変換処理を選択する逆変換部と、を具備する復号装置。 A decoding device that decodes in blocks obtained by dividing an original image in frames constituting a moving image,
an entropy decoding unit that decodes an intra prediction mode indicating the type of intra prediction processing;
an intra prediction unit that uses the intra prediction mode to generate a predicted image corresponding to a block to be decoded;
an inverse quantization unit that performs inverse quantization processing on the quantized transform coefficients;
Inverse orthogonal transform processing is applied from among a predefined group of inverse orthogonal transformation processes according to the intra prediction mode and the position of decoded reference pixels that can be used to generate the predicted image, which is determined according to the block decoding order. A decoding device comprising: an inverse transform unit that selects orthogonal transform processing .
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021032134A JP7449253B2 (en) | 2016-05-24 | 2021-03-01 | Encoding device, decoding device and program |
| JP2022207607A JP2023024721A (en) | 2021-03-01 | 2022-12-23 | Coding device, decoding device, and program |
| JP2025023751A JP2025065547A (en) | 2021-03-01 | 2025-02-17 | Encoding device, decoding device, and program |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016103693A JP7093152B2 (en) | 2016-05-24 | 2016-05-24 | Encoding device, decoding device and program |
| JP2021032134A JP7449253B2 (en) | 2016-05-24 | 2021-03-01 | Encoding device, decoding device and program |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016103693A Division JP7093152B2 (en) | 2016-05-24 | 2016-05-24 | Encoding device, decoding device and program |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022207607A Division JP2023024721A (en) | 2021-03-01 | 2022-12-23 | Coding device, decoding device, and program |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021090221A JP2021090221A (en) | 2021-06-10 |
| JP7449253B2 true JP7449253B2 (en) | 2024-03-13 |
Family
ID=90183594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021032134A Active JP7449253B2 (en) | 2016-05-24 | 2021-03-01 | Encoding device, decoding device and program |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7449253B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023024721A (en) * | 2021-03-01 | 2023-02-16 | 日本放送協会 | Coding device, decoding device, and program |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120057630A1 (en) | 2010-09-08 | 2012-03-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Low complexity transform coding using adaptive dct/dst for intra-prediction |
| WO2012096194A1 (en) | 2011-01-14 | 2012-07-19 | パナソニック株式会社 | Image encoding method, image encoding device, image decoding method, image decoding device, and image encoding/decoding device |
| JP7093152B2 (en) | 2016-05-24 | 2022-06-29 | 日本放送協会 | Encoding device, decoding device and program |
-
2021
- 2021-03-01 JP JP2021032134A patent/JP7449253B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120057630A1 (en) | 2010-09-08 | 2012-03-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Low complexity transform coding using adaptive dct/dst for intra-prediction |
| WO2012096194A1 (en) | 2011-01-14 | 2012-07-19 | パナソニック株式会社 | Image encoding method, image encoding device, image decoding method, image decoding device, and image encoding/decoding device |
| JP7093152B2 (en) | 2016-05-24 | 2022-06-29 | 日本放送協会 | Encoding device, decoding device and program |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Ankur Saxena et al.、CE7: Mode-dependent DCT/DST for intra prediction in video coding,Joint Collaborative Team on Video Coding(JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 4th Meeting:Daegu,KR,20-28 January,2011 Document:JCTVC-D033(version 4)、2011年1月22日 |
| Iwamura,S.,et al.、Direction-dependent scan order with JEM tools、Joint Video Exploration Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11 3rd Meeting: Geneva, CH,26 May -1 June 2016,Document:JVET-C0069(version 2)、2016年5月18日 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023024721A (en) * | 2021-03-01 | 2023-02-16 | 日本放送協会 | Coding device, decoding device, and program |
| JP2025065547A (en) * | 2021-03-01 | 2025-04-17 | 日本放送協会 | Encoding device, decoding device, and program |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2021090221A (en) | 2021-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6886528B2 (en) | Video decoding method and equipment by intra-prediction in video coding system | |
| RU2603543C2 (en) | Method and apparatus for encoding video and method and apparatus for decoding video | |
| RU2595609C2 (en) | Method and apparatus for encoding video based on scanning order of hierarchical encoding units, and method and apparatus for decoding video based on scanning order of hierarchical encoding units | |
| CN102763411B (en) | Method and device for encoding video and method and device for decoding video | |
| CN103891283B (en) | Method and device for intra prediction | |
| US12278990B2 (en) | Image decoding method and apparatus relying on intra prediction in image coding system | |
| US11750822B2 (en) | Encoding device, decoding device, and program | |
| US20180376150A1 (en) | Encoding device, decoding device, and program | |
| CN105637868A (en) | Method and apparatus for determining merge mode | |
| JP2023072035A (en) | Decoding device and program | |
| JP7449253B2 (en) | Encoding device, decoding device and program | |
| JP7714724B2 (en) | Encoding device, decoding device, and program | |
| JP7093152B2 (en) | Encoding device, decoding device and program | |
| JP2020053724A (en) | Image decoding device, image encoding device, image processing system, and program | |
| JP6956471B2 (en) | Coding device, decoding device and program | |
| JP7092455B2 (en) | Encoding device, decoding device and program | |
| US20210112252A1 (en) | Image decoding method and device according to intra prediction in image coding system | |
| KR101475286B1 (en) | Method and apparatus for intra prediction, and apparatus for processing picture | |
| KR20140093870A (en) | Method and apparatus for encoding picture, and apparatus for processing picture | |
| JP2023024721A (en) | Coding device, decoding device, and program | |
| JP2022017254A (en) | Encoder, decoder and program | |
| JP2018007079A (en) | Encoder, decoder, and program |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210301 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220128 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220208 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20220316 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220608 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20220927 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221223 |
|
| C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20221223 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20230110 |
|
| C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20230117 |
|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20230310 |
|
| C211 | Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211 Effective date: 20230314 |
|
| C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22 Effective date: 20230404 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231218 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240301 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7449253 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |