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JP7703392B2 - Apparatus and program for generating super-resolution auxiliary data - Google Patents
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Description

本発明は、超解像補助情報生成装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to a super-resolution auxiliary information generating device and program.

H.265/HEVC(High Efficiency Video Coding)、H.266/VVC(Versatile Video Coding)などの動画像符号化方式における画面間予測では、動きベクトルや参照ピクチャインデックスなどの動き情報は予測ユニット(PU:Prediction Unit)単位で符号化して伝送され、復号に用いられる。また、動きベクトルや変換係数を伝送しないスキップモードを符号化ユニット(CU:Coding Unit)で指定することができ、スキップモードの場合は、動きベクトルなどの情報はマージモードとなり、空間及び時間方向に隣接する予測ユニットの動き情報から最適な候補のインデックスが符号化して伝送され、復号に用いられる(例えば、非特許文献1参照)。 In inter-frame prediction in video coding methods such as H.265/HEVC (High Efficiency Video Coding) and H.266/VVC (Versatile Video Coding), motion information such as motion vectors and reference picture indexes are coded and transmitted in units of prediction units (PUs) and used for decoding. In addition, a skip mode in which motion vectors and transform coefficients are not transmitted can be specified in a coding unit (CU), and in the case of the skip mode, information such as motion vectors is in merge mode, and optimal candidate indexes are coded and transmitted from the motion information of prediction units adjacent in the spatial and temporal directions and used for decoding (see, for example, Non-Patent Document 1).

一方、4Kテレビジョンや4Kモニタにおいて、ハイビジョン放送や4K未満の解像度を持つ動画像を高画質に表示する際には、超解像技術が広く用いられている。例えば、特許文献1には、複数のフレーム画像間で位置合わせを行って超解像画像を生成する技術が開示されている。また、特許文献2には、単一のフレーム画像の異なる周波数成分画像間で位置合わせを行って超解像画像を生成する技術が開示されている。 On the other hand, when displaying high definition broadcasts or moving images with resolutions less than 4K in high quality on 4K televisions and 4K monitors, super-resolution technology is widely used. For example, Patent Document 1 discloses a technology for generating a super-resolution image by aligning multiple frame images. Patent Document 2 discloses a technology for generating a super-resolution image by aligning different frequency component images of a single frame image.

特許第6462372号公報Patent No. 6462372 特許第6817784号公報Patent No. 6817784

大久保榮監修、「インプレス標準教科書シリーズ H.265/HEVC教科書」、株式会社インプレスジャパン、2013年10月21日Edited by Eiichiro Okubo, "Impress Standard Textbook Series H.265/HEVC Textbook", Impress Japan Co., Ltd., October 21, 2013

従来、符号化画像を復号した復号画像を用いて超解像処理画像を生成するときに、復号画像を生成する際に用いられた復号処理情報を利用していなかった。復号処理情報を利用することにより、復号画像を高画質に超解像処理することが期待できる。 Conventionally, when a super-resolution processed image is generated using a decoded image obtained by decoding an encoded image, the decoding process information used when generating the decoded image is not utilized. By utilizing the decoding process information, it is expected that the decoded image can be subjected to super-resolution processing with high image quality.

かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、復号処理情報から、復号画像の超解像処理に有用な補助情報を生成することが可能な超解像補助情報生成装置及びプログラムを提供することにある。 In view of the above circumstances, the object of the present invention is to provide a super-resolution auxiliary information generating device and program capable of generating auxiliary information useful for super-resolution processing of a decoded image from decoding processing information.

上記課題を解決するため、一実施形態に係る超解像補助情報生成装置は、符号化画像を復号して復号画像を生成する際に用いられ、前記符号化画像を生成及び復号する際の予測処理の単位である予測ユニットごとに設定された復号処理情報を取得する情報取得部と、前記復号処理情報に応じて、前記復号画像のぼやけ度合、又は前記復号画像を超解像処理する際の位置合わせ確度を、前記予測ユニットごとに推定し、推定結果を示す補助情報を生成する補助情報生成部と、を備える。 To solve the above problem, a super-resolution auxiliary information generating device according to one embodiment includes an information acquiring unit that is used when decoding an encoded image to generate a decoded image and that acquires decoding process information set for each prediction unit, which is a unit of prediction processing when generating and decoding the encoded image, and an auxiliary information generating unit that estimates the degree of blurring of the decoded image or the alignment accuracy when performing super-resolution processing on the decoded image for each prediction unit according to the decoding process information, and generates auxiliary information indicating the estimation result.

さらに、一実施形態において、前記情報取得部は、前記復号処理情報として、前記予測ユニットのサイズを示す情報を取得し、前記補助情報生成部は、前記サイズが大きいほど、前記予測ユニットに対応する復号画像における位置合わせ確度が高いと推定してもよい。 Furthermore, in one embodiment, the information acquisition unit may acquire information indicating the size of the prediction unit as the decoding process information, and the auxiliary information generation unit may estimate that the larger the size, the higher the accuracy of alignment in the decoded image corresponding to the prediction unit.

さらに、一実施形態において、前記前記情報取得部は、前記復号処理情報として、前記符号化画像を生成及び復号する際に使用された量子化パラメータの値を示す情報を取得し、前記補助情報生成部は、前記量子化パラメータの値が大きいほど、前記予測ユニットに対応する復号画像における位置合わせ確度が低いと推定してもよい。 Furthermore, in one embodiment, the information acquisition unit acquires, as the decoding process information, information indicating a value of a quantization parameter used when generating and decoding the encoded image, and the auxiliary information generation unit may estimate that the larger the value of the quantization parameter, the lower the alignment accuracy in the decoded image corresponding to the prediction unit.

さらに、一実施形態において、前記情報取得部は、前記復号処理情報として、前記符号化画像を生成及び復号する際に使用された動きベクトルの大きさを示す情報を取得し、前記補助情報生成部は、前記動きベクトルの大きさが大きいほど、前記予測ユニットに対応する復号画像におけるぼやけ度合が高いと推定してもよい。 Furthermore, in one embodiment, the information acquisition unit acquires, as the decoding process information, information indicating the magnitude of a motion vector used when generating and decoding the encoded image, and the auxiliary information generation unit may estimate that the greater the magnitude of the motion vector, the greater the degree of blurring in the decoded image corresponding to the prediction unit.

さらに、一実施形態において、前記情報取得部は、前記復号処理情報として、前記符号化画像を生成する際に使用された量子化パラメータの値を示す情報を取得し、前記補助情報生成部は、前記量子化パラメータの値が大きいほど、前記予測ユニットに対応する復号画像におけるぼやけ度合が高いと推定してもよい。 Furthermore, in one embodiment, the information acquisition unit may acquire, as the decoding process information, information indicating a value of a quantization parameter used when generating the encoded image, and the auxiliary information generation unit may estimate that the greater the value of the quantization parameter, the greater the degree of blurring in the decoded image corresponding to the prediction unit.

また、上記課題を解決するため、一実施形態係るプログラムは、コンピュータを、上記超解像補助情報生成装置として機能させる。 In addition, to solve the above problem, a program according to one embodiment causes a computer to function as the above super-resolution auxiliary information generating device.

本発明によれば、復号処理情報から、復号画像の超解像処理に有用な補助情報を生成することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to generate auxiliary information useful for super-resolution processing of a decoded image from the decoding processing information.

一実施形態に係る超解像補助情報生成装置を備える超解像処理システムの構成例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an example of the configuration of a super-resolution processing system including a super-resolution auxiliary data generating device according to an embodiment. 一実施形態に係る超解像補助情報生成装置の構成例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an example of the configuration of a super-resolution auxiliary data generating device according to an embodiment. 一実施形態に係る超解像補助情報生成装置の動作例を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an example of the operation of a super-resolution auxiliary data generating device according to an embodiment.

以下、一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 One embodiment is described in detail below with reference to the drawings.

図1は、一実施形態に係る超解像補助情報生成装置10を備える超解像処理システム1の構成例を示す図である。超解像処理システム1は、符号化装置20と、復号装置30と、超解像補助情報生成装置10と、超解像装置40と、を備える。 FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a super-resolution processing system 1 including a super-resolution auxiliary information generating device 10 according to one embodiment. The super-resolution processing system 1 includes an encoding device 20, a decoding device 30, the super-resolution auxiliary information generating device 10, and a super-resolution device 40.

符号化装置20は、H.265/HEVC、H.266/VVCなどの既知の方式により動画像(入力画像)に対して符号化処理を行って符号化画像を生成し、復号装置30に送信する。また、符号化装置20は、符号化処理の際に用いた符号化処理情報(動きベクトル情報、各種パラメータなど)を復号装置30に送信する。 The encoding device 20 performs an encoding process on a moving image (input image) using a known method such as H.265/HEVC or H.266/VVC to generate an encoded image, which it transmits to the decoding device 30. The encoding device 20 also transmits encoding process information (motion vector information, various parameters, etc.) used during the encoding process to the decoding device 30.

復号装置30は、符号化装置20から受信した符号化画像に対して、符号化装置20から受信した符号化処理情報を用いて復号処理を行って復号画像を生成し、超解像装置40に送信する。また、復号装置30は、符号化装置20から受信した処理情報のうち、動きベクトル情報、サイズ情報、及びQP(Quantization Parameter)情報を復号処理情報として超解像補助情報生成装置10に送信する。動きベクトル情報、サイズ情報、及びQP情報は、予測ユニットごとに得られる。なお、これらの情報の詳細については、例えば非特許文献1に記載されている。 The decoding device 30 performs a decoding process on the coded image received from the coding device 20 using the coding process information received from the coding device 20 to generate a decoded image, which it transmits to the super-resolution device 40. The decoding device 30 also transmits, from the processing information received from the coding device 20, motion vector information, size information, and QP (Quantization Parameter) information as decoding process information to the super-resolution auxiliary information generating device 10. The motion vector information, size information, and QP information are obtained for each prediction unit. Details of this information are described in, for example, Non-Patent Document 1.

動きベクトル情報とは、符号化装置20及び復号装置30において画面間予測(動き補償予測)を行う際に使用された動きベクトルの大きさを示す情報である。すなわち、動きベクトル情報は、符号化画像を生成及び復号する際に使用された動きベクトルの大きさを示す情報である。 Motion vector information is information that indicates the magnitude of the motion vector used when performing inter-picture prediction (motion compensation prediction) in the encoding device 20 and the decoding device 30. In other words, the motion vector information is information that indicates the magnitude of the motion vector used when generating and decoding the encoded image.

サイズ情報とは、符号化装置20及び復号装置30において画面間予測や画面内予測を行う際の予測処理の単位となる予測ユニットのサイズを示す情報である。すなわち、サイズ情報とは、符号化画像を生成及び復号する際の予測処理の単位である予測ユニットのサイズを示す情報である。なお、マージ符号化を行う場合には、予測ユニットのサイズは、マージ後のサイズとなる。 The size information is information indicating the size of the prediction unit, which is the unit of prediction processing when performing inter-screen prediction and intra-screen prediction in the encoding device 20 and the decoding device 30. In other words, the size information is information indicating the size of the prediction unit, which is the unit of prediction processing when generating and decoding an encoded image. Note that when merge encoding is performed, the size of the prediction unit is the size after merging.

QP情報とは、符号化装置20において量子化処理、復号装置30において逆量子化処理を行う際に使用された量子化パラメータの値を示す情報である。すなわち、QP情報とは、符号化画像を生成及び復号する際に使用された量子化パラメータの値を示す情報である。 The QP information is information that indicates the value of the quantization parameter used when performing the quantization process in the encoding device 20 and the inverse quantization process in the decoding device 30. In other words, the QP information is information that indicates the value of the quantization parameter used when generating and decoding the encoded image.

超解像補助情報生成装置10は、復号装置30から、復号処理情報を利用して、復号画像の超解像処理に用いられる超解像補助情報を生成し、超解像装置40に送信する。 The super-resolution auxiliary information generating device 10 uses the decoding process information from the decoding device 30 to generate super-resolution auxiliary information to be used in super-resolution processing of the decoded image, and transmits it to the super-resolution device 40.

超解像装置40は、復号装置30から受信した復号画像に対して、超解像補助情報生成装置10から受信した超解像補助情報を用いて超解像処理を行って超解像画像を生成する。超解像装置40は、超解像補助情報を用いて、レジストレーション超解像処理の位置合わせ確度判定閾値や、空間高周波成分の強調度などを制御することができる。 The super-resolution device 40 performs super-resolution processing on the decoded image received from the decoding device 30 using the super-resolution auxiliary information received from the super-resolution auxiliary information generating device 10 to generate a super-resolution image. The super-resolution device 40 can use the super-resolution auxiliary information to control the alignment accuracy judgment threshold of the registration super-resolution processing, the degree of emphasis of spatial high frequency components, and the like.

図2は、一実施形態に係る超解像補助情報生成装置10の構成例を示すブロック図である。超解像補助情報生成装置10は、情報取得部11と、補助情報生成部12と、を備える。図2に示す各機能部は制御演算回路(コントローラ)を構成する。該制御演算回路は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)などの専用のハードウェアによって構成されてもよいし、プロセッサによって構成されてもよいし、双方を含んで構成されてもよい。 Figure 2 is a block diagram showing an example of the configuration of a super-resolution auxiliary information generating device 10 according to an embodiment. The super-resolution auxiliary information generating device 10 includes an information acquisition unit 11 and an auxiliary information generating unit 12. Each functional unit shown in Figure 2 constitutes a control and arithmetic circuit (controller). The control and arithmetic circuit may be constituted by dedicated hardware such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field-Programmable Gate Array), may be constituted by a processor, or may be constituted by including both.

情報取得部11は、符号化画像を復号して復号画像を生成する際に用いられ、予測ユニットごとに設定された復号処理情報(動きベクトル情報、サイズ情報、及びQP情報)を取得し、復号処理情報を補助情報生成部12に出力する。 The information acquisition unit 11 is used when decoding an encoded image to generate a decoded image, and acquires decoding process information (motion vector information, size information, and QP information) set for each prediction unit, and outputs the decoding process information to the auxiliary information generation unit 12.

補助情報生成部12は、情報取得部11から入力した復号処理情報に応じて、復号画像のぼやけ度合、又は復号画像を超解像処理する際の位置合わせ確度を、予測ユニットごとに推定し、推定結果を示す補助情報を生成する。補助情報生成部12は、位置合わせ確度推定部121と、ぼやけ度合推定部122と、を備える。なお、情報取得部11は、動きベクトル情報については位置合わせ確度推定部121に出力しなくてもよく、サイズ情報についてはぼやけ度合推定部122に出力しなくてもよい。 The auxiliary information generating unit 12 estimates the degree of blur of the decoded image or the alignment accuracy when performing super-resolution processing on the decoded image for each prediction unit according to the decoding processing information input from the information acquiring unit 11, and generates auxiliary information indicating the estimation result. The auxiliary information generating unit 12 includes an alignment accuracy estimating unit 121 and a blur degree estimating unit 122. Note that the information acquiring unit 11 does not need to output the motion vector information to the alignment accuracy estimating unit 121, and does not need to output the size information to the blur degree estimating unit 122.

位置合わせ確度推定部121は、情報取得部11から、予測ユニットのサイズを示すサイズ情報を入力する。予測ユニットのサイズが大きいほどピクチャやスライス間において該予測ユニットに含まれる動オブジェクト全体が均一(又は平行)に動いているか、又は殆ど動いておらず動き推定が当たりやすいと考えられる。そのため、位置合わせ確度推定部121は、予測ユニットのサイズが大きいほど、予測ユニットに対応する復号画像における位置合わせ確度が高いと推定する。 The alignment accuracy estimation unit 121 inputs size information indicating the size of the prediction unit from the information acquisition unit 11. It is considered that the larger the size of the prediction unit, the more likely it is that the entire moving object contained in the prediction unit moves uniformly (or in parallel) between pictures or slices, or moves very little, making it easier to estimate the accuracy of motion. Therefore, the alignment accuracy estimation unit 121 estimates that the larger the size of the prediction unit, the higher the alignment accuracy in the decoded image corresponding to the prediction unit.

位置合わせ確度推定部121は、情報取得部11から、量子化パラメータの値を示すQP情報を入力する。量子化パラメータの値が大きいほど、予測ユニットに対応する復号画像が原画像と比較して劣化している可能性が高いと考えられる。そのため、位置合わせ確度推定部121は、量子化パラメータの値が大きいほど、予測ユニットに対応する復号画像における位置合わせ確度が低いと推定する。 The alignment accuracy estimation unit 121 inputs QP information indicating the value of the quantization parameter from the information acquisition unit 11. It is considered that the larger the value of the quantization parameter, the more likely it is that the decoded image corresponding to the prediction unit is degraded compared to the original image. Therefore, the alignment accuracy estimation unit 121 estimates that the larger the value of the quantization parameter, the lower the alignment accuracy in the decoded image corresponding to the prediction unit.

位置合わせ確度推定部121は、情報取得部11から、動きベクトルの大きさを示す動きベクトル情報を入力した場合には、動きベクトルの大きさに応じて推定量を変化させてもよいが、本実施形態では動きベクトルの大きさが位置合わせ確度に与える影響は少ないものとして、動きベクトルの大きさに応じた推定を行わない(推定量を変化させない)。 When the alignment accuracy estimation unit 121 receives motion vector information indicating the magnitude of the motion vector from the information acquisition unit 11, the alignment accuracy estimation unit 121 may change the estimation amount according to the magnitude of the motion vector. However, in this embodiment, since the magnitude of the motion vector has little effect on the alignment accuracy, the alignment accuracy estimation unit 121 does not perform estimation according to the magnitude of the motion vector (does not change the estimation amount).

例えば、予測ユニットのサイズ及び量子化パラメータの値と、位置合わせ確度推定量との対応関係を予め規定しておき、位置合わせ確度推定部121は、該対応関係に基づいて推定結果を示す位置合わせ確度推定量を決定する。 For example, the correspondence between the size of the prediction unit and the value of the quantization parameter and the alignment accuracy estimate is specified in advance, and the alignment accuracy estimation unit 121 determines the alignment accuracy estimate that indicates the estimation result based on the correspondence.

表1は、予測ユニットのサイズと位置合わせ確度推定量との対応関係を示す表の一例である。ここでは、位置合わせ確度推定量のデフォルト値を1.0とする。予測ユニットの形状が正方形ではない場合は、サイズを総画素数で判断すればよい。 Table 1 is an example of a table showing the correspondence between the size of a prediction unit and the alignment accuracy estimate. Here, the default value of the alignment accuracy estimate is 1.0. If the shape of the prediction unit is not square, the size can be determined by the total number of pixels.

Figure 0007703392000001
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表2は、量子化パラメータの値と位置合わせ確度推定量との対応関係を示す表の一例である。ここでは、位置合わせ確度推定量のデフォルト値を1.0とする。 Table 2 is an example of a table showing the correspondence between the quantization parameter value and the alignment accuracy estimate. Here, the default value of the alignment accuracy estimate is 1.0.

Figure 0007703392000002
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例えば、予測ユニットのサイズが32×32であり、量子化パラメータの値が28である場合、位置合わせ確度推定部121は、表1を用いて予測ユニットのサイズに対する位置合わせ確度推定量を1.5と決定し、表2を用いて量子化パラメータの値に対する位置合わせ確度推定量を1.5と決定する。そして、1.5と1.5を乗算し、最終的に位置合わせ確度推定量を2.25と決定する。このようにして、位置合わせ確度推定部121は、復号処理情報に基づいて、復号画像の予測ユニットごとの位置合わせ確度推定量を生成する。 For example, if the size of the prediction unit is 32 x 32 and the value of the quantization parameter is 28, the alignment accuracy estimation unit 121 determines the alignment accuracy estimate for the size of the prediction unit to be 1.5 using Table 1, and determines the alignment accuracy estimate for the value of the quantization parameter to be 1.5 using Table 2. Then, 1.5 is multiplied by 1.5 to finally determine the alignment accuracy estimate to be 2.25. In this way, the alignment accuracy estimation unit 121 generates an alignment accuracy estimate for each prediction unit of the decoded image based on the decoding process information.

ぼやけ度合推定部122は、情報取得部11から、動きベクトルの大きさを示す動きベクトル情報を入力する。動きベクトルの大きさ(予測ユニットに対して複数の動きベクトルが存在する場合はそれらの平均値)が大きいほど、該予測ユニットに含まれる動オブジェクトの動きぼやけなどが大きい可能性が高いと考えられる。そのため、ぼやけ度合推定部122は、動きベクトルの大きさが大きいほど、予測ユニットに対応する復号画像におけるぼやけ度合が高いと推定する。 The blur degree estimation unit 122 inputs motion vector information indicating the magnitude of a motion vector from the information acquisition unit 11. It is considered that the larger the magnitude of the motion vector (the average value of motion vectors if there are multiple motion vectors for the prediction unit), the greater the possibility that motion blur of a moving object included in the prediction unit will be large. Therefore, the blur degree estimation unit 122 estimates that the larger the magnitude of the motion vector, the higher the degree of blur in the decoded image corresponding to the prediction unit.

ぼやけ度合推定部122は、情報取得部11から、量子化パラメータの値を示すQP情報を入力する。量子化パラメータの値が大きいほど、予測ユニットに対応する復号画像が原画像と比較して劣化している可能性が高いと考えられる。そのため、ぼやけ度合推定部122は、量子化パラメータの値が大きいほど、予測ユニットに対応する復号画像におけるぼやけ度合が高いと推定する。 The blur degree estimation unit 122 inputs QP information indicating the value of the quantization parameter from the information acquisition unit 11. It is considered that the larger the value of the quantization parameter, the more likely it is that the decoded image corresponding to the prediction unit is degraded compared to the original image. Therefore, the blur degree estimation unit 122 estimates that the larger the value of the quantization parameter, the higher the degree of blur in the decoded image corresponding to the prediction unit.

ぼやけ度合推定部122は、情報取得部11から、予測ユニットのサイズを示すサイズ情報を入力した場合には、予測ユニットのサイズに応じて推定値を変化させてもよいが、本実施形態では予測ユニットのサイズがぼやけ度合に与える影響は少ないものとして、予測ユニットのサイズに応じた推定を行わない(推定量を変化させない)。 When the blurriness estimation unit 122 receives size information indicating the size of the prediction unit from the information acquisition unit 11, the blurriness estimation unit 122 may change the estimated value depending on the size of the prediction unit. However, in this embodiment, since the size of the prediction unit has little effect on the blurriness, the blurriness estimation unit 122 does not perform estimation depending on the size of the prediction unit (does not change the estimated amount).

例えば、動きベクトルの大きさ及び量子化パラメータの値と、ぼやけ度合推定量との対応関係を予め規定しておき、ぼやけ度合推定部122は、該対応関係に基づいて推定結果を示すぼやけ度合推定量を決定する。 For example, the correspondence between the magnitude of the motion vector and the value of the quantization parameter and the blur degree estimate is defined in advance, and the blur degree estimation unit 122 determines the blur degree estimate that indicates the estimation result based on the correspondence.

表3は、動きベクトルの大きさとぼやけ度合推定量との対応関係を示す表の一例である。ここでは、ぼやけ度合推定量のデフォルト値を1.0とする。 Table 3 is an example of a table showing the correspondence between the magnitude of a motion vector and the blur level estimate. Here, the default value of the blur level estimate is 1.0.

Figure 0007703392000003
Figure 0007703392000003

表4は、量子化パラメータの値とぼやけ度合推定量との対応関係を示す表の一例である。ここでは、ぼやけ度合推定量のデフォルト値を1.0とする。 Table 4 is an example of a table showing the correspondence between the quantization parameter value and the blur level estimate. Here, the default value of the blur level estimate is 1.0.

Figure 0007703392000004
Figure 0007703392000004

例えば、動きベクトルの大きさが43であり、量子化パラメータの値が38である場合、ぼやけ度合推定部122は、表3を用いて動きベクトルの大きさに対するぼやけ度合推定量を1.5と決定し、表4を用いて量子化パラメータの値に対するぼやけ度合推定量を1.2と決定する。そして、1.5と1.2を乗算し、最終的にぼやけ度合推定量を1.8と決定する。このようにして、ぼやけ度合推定部122は、復号処理情報に基づいて、復号画像の予測ユニットごとのぼやけ度合推定量を生成する。 For example, if the magnitude of the motion vector is 43 and the value of the quantization parameter is 38, the blur degree estimation unit 122 determines the blur degree estimate for the magnitude of the motion vector to be 1.5 using Table 3, and determines the blur degree estimate for the value of the quantization parameter to be 1.2 using Table 4. Then, 1.5 and 1.2 are multiplied together to finally determine the blur degree estimate to be 1.8. In this way, the blur degree estimation unit 122 generates a blur degree estimate for each prediction unit of the decoded image based on the decoding process information.

超解像装置40は、例えば単一フレーム内で階層型位置合わせを行う場合、特許文献2に記載されているように、被超解像画像を所定のサイズの分割ブロックに分割し、分割ブロックごとに低周波成分画像内で分割ブロックと最も類似度(相関性)が高い類似ブロックをブロックマッチングにより決定し、類似ブロックの位置を示す位置合わせ情報を生成する。ここで、分割ブロックと類似ブロックの差分値が閾値を超える場合には位置合わせ情報を破棄してもよく、超解像補助情報生成装置10から入力した位置合わせ確度推定量を用いて該閾値を制御することで、位置合わせ精度を向上させることができる。また、超解像装置40は、超解像補助情報生成装置10から入力したぼやけ度合推定量を用いて、ぼやけ度合推定量が大きいほど復号画像の空間高周波成分を強調するなど空間高周波成分の強調度を調整することで、復号画像のぼやけ度合を改善することができる。 When performing hierarchical alignment within a single frame, for example, as described in Patent Document 2, the super-resolution device 40 divides the super-resolved image into division blocks of a predetermined size, and for each division block, determines a similar block in the low-frequency component image that has the highest similarity (correlation) with the division block by block matching, and generates alignment information indicating the position of the similar block. Here, if the difference value between the division block and the similar block exceeds a threshold, the alignment information may be discarded, and the alignment accuracy can be improved by controlling the threshold using the alignment accuracy estimate input from the super-resolution auxiliary information generating device 10. In addition, the super-resolution device 40 can improve the degree of blurring of the decoded image by adjusting the degree of emphasis of the spatial high-frequency components, such as emphasizing the spatial high-frequency components of the decoded image as the blurring degree estimate becomes larger, using the blurring degree estimate input from the super-resolution auxiliary information generating device 10.

次に、図3を参照して、超解像補助情報生成装置10の動作について説明する。図3は、超解像補助情報生成装置10の動作例を示すフローチャートである。超解像補助情報生成装置10は、ステップS102とステップS103の処理を並列で行ってもよいし、ステップS103の処理を行った後に、ステップS102の処理を行ってもよい。 Next, the operation of the super-resolution auxiliary data generating device 10 will be described with reference to FIG. 3. FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation of the super-resolution auxiliary data generating device 10. The super-resolution auxiliary data generating device 10 may perform the processes of steps S102 and S103 in parallel, or may perform the process of step S102 after performing the process of step S103.

ステップS101では、情報取得部11により、符号化画像を復号する際に用いられた復号処理情報(動きベクトル情報、サイズ情報、及びQP情報)を取得する。 In step S101, the information acquisition unit 11 acquires the decoding process information (motion vector information, size information, and QP information) used when decoding the encoded image.

ステップS102では、位置合わせ確度推定部121により、サイズ情報が示す予測ユニットのサイズが大きいほど、予測ユニットに対応する復号画像における位置合わせ確度が高いと推定する。また、位置合わせ確度推定部121により、QP情報が示す量子化パラメータの値が大きいほど、予測ユニットに対応する復号画像における位置合わせ確度が低いと推定する。 In step S102, the alignment accuracy estimation unit 121 estimates that the larger the size of the prediction unit indicated by the size information, the higher the alignment accuracy in the decoded image corresponding to the prediction unit. Also, the alignment accuracy estimation unit 121 estimates that the larger the value of the quantization parameter indicated by the QP information, the lower the alignment accuracy in the decoded image corresponding to the prediction unit.

ステップS103では、ぼやけ度合推定部122により、動きベクトル情報が示す動きベクトルが大きいほど、予測ユニットに対応する復号画像におけるぼやけ度合が高いと推定する。また、ぼやけ度合推定部122により、QP情報が示す量子化パラメータ大きいほど、予測ユニットに対応する復号画像におけるぼやけ度合が高いと推定する。 In step S103, the blur degree estimation unit 122 estimates that the larger the motion vector indicated by the motion vector information, the higher the degree of blur in the decoded image corresponding to the prediction unit. Also, the blur degree estimation unit 122 estimates that the larger the quantization parameter indicated by the QP information, the higher the degree of blur in the decoded image corresponding to the prediction unit.

上述したように、超解像補助情報生成装置10は、予測ユニットごとに設定された復号処理情報を取得し、復号処理情報に応じて、復号画像のぼやけ度合、又は復号画像を超解像処理する際の位置合わせ確度を、予測ユニットごとに推定し、復号画像の超解像処理に有用な超解像補助情報を生成する。超解像装置40は、超解像補助情報を用いることで、位置合わせの精度を向上させ、復号画像のぼやけ度合を改善することができるため、復号画像を高画質に超解像処理することが可能となる。 As described above, the super-resolution auxiliary information generating device 10 acquires the decoding process information set for each prediction unit, and estimates the degree of blur of the decoded image or the alignment accuracy when super-resolution processing the decoded image for each prediction unit according to the decoding process information, and generates super-resolution auxiliary information useful for super-resolution processing of the decoded image. By using the super-resolution auxiliary information, the super-resolution device 40 can improve the alignment accuracy and improve the degree of blur of the decoded image, making it possible to super-resolution process the decoded image with high image quality.

<プログラム>
上述した超解像補助情報生成装置10として機能させるために、プログラム命令を実行可能なコンピュータを用いることも可能である。ここで、コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、ワークステーション、PC(Personal Computer)、電子ノートパッドなどであってもよい。プログラム命令は、必要なタスクを実行するためのプログラムコード、コードセグメントなどであってもよい。
<Program>
A computer capable of executing program instructions can also be used to function as the above-mentioned super-resolution auxiliary data generating apparatus 10. Here, the computer may be a general-purpose computer, a special-purpose computer, a workstation, a personal computer (PC), an electronic notepad, etc. The program instructions may be program code, code segments, etc. for performing the necessary tasks.

コンピュータは、プロセッサと、記憶部と、入力部と、出力部と、通信インターフェースとを備える。プロセッサは、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、SoC(System on a Chip)などであり、同種又は異種の複数のプロセッサにより構成されてもよい。プロセッサは、記憶部からプログラムを読み出して実行することで、上記各構成の制御及び各種の演算処理を行う。なお、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェアで実現することとしてもよい。入力部は、ユーザの入力操作を受け付けてユーザの操作に基づく情報を取得する入力インターフェースであり、ポインティングデバイス、キーボード、マウスなどである。出力部は、情報を出力する出力インターフェースであり、ディスプレイ、スピーカなどである。通信インターフェースは、外部の装置と通信するためのインターフェースである。 The computer includes a processor, a storage unit, an input unit, an output unit, and a communication interface. The processor may be a CPU (Central Processing Unit), an MPU (Micro Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), a SoC (System on a Chip), or the like, and may be composed of multiple processors of the same or different types. The processor reads out a program from the storage unit and executes it to control each of the above components and perform various arithmetic processing. Note that at least a part of the processing content may be realized by hardware. The input unit is an input interface that receives a user's input operation and acquires information based on the user's operation, and is a pointing device, keyboard, mouse, or the like. The output unit is an output interface that outputs information, and is a display, speaker, or the like. The communication interface is an interface for communicating with an external device.

プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。このような記録媒体を用いれば、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、プログラムが記録された記録媒体は、非一過性(non-transitory)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、DVD-ROM、USB(Universal Serial Bus)メモリなどであってもよい。また、このプログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。 The program may be recorded on a computer-readable recording medium. Using such a recording medium, the program can be installed on a computer. Here, the recording medium on which the program is recorded may be a non-transitory recording medium. The non-transitory recording medium is not particularly limited, and may be, for example, a CD-ROM, a DVD-ROM, or a USB (Universal Serial Bus) memory. In addition, the program may be in a form that is downloaded from an external device via a network.

上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形又は変更が可能である。例えば、実施形態の構成図に記載の複数の構成ブロックを統合したり、1つの構成ブロックを分割したりすることが可能である。 The above-mentioned embodiment has been described as a representative example, but it will be apparent to those skilled in the art that many modifications and substitutions can be made within the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be interpreted as being limited by the above-mentioned embodiment, and various modifications or alterations are possible without departing from the scope of the claims. For example, it is possible to integrate multiple configuration blocks shown in the configuration diagram of the embodiment, or to divide one configuration block.

1 超解像処理システム
10 超解像補助情報生成装置
11 情報取得部
12 補助情報生成部
20 符号化装置
30 復号装置
40 超解像装置
121 位置合わせ確度推定部
122 ぼやけ度合推定部
REFERENCE SIGNS LIST 1 super-resolution processing system 10 super-resolution auxiliary information generating device 11 information acquiring unit 12 auxiliary information generating unit 20 encoding device 30 decoding device 40 super-resolution device 121 alignment accuracy estimating unit 122 blur degree estimating unit

Claims (6)

符号化画像を復号して復号画像を生成する際に用いられ、前記符号化画像を生成及び復号する際の予測処理の単位である予測ユニットごとに設定された復号処理情報を取得する情報取得部と、
前記復号処理情報に応じて、前記復号画像のぼやけ度合、又は前記復号画像を超解像処理する際の位置合わせ確度を、前記予測ユニットごとに推定し、推定結果を示す補助情報を生成する補助情報生成部と、
を備える、超解像補助情報生成装置。
an information acquisition unit that is used when decoding an encoded image to generate a decoded image, and that acquires decoding process information set for each prediction unit that is a unit of prediction process when generating and decoding the encoded image;
a support information generating unit that estimates a degree of blurring of the decoded image or a position alignment accuracy when performing a super-resolution process on the decoded image for each of the prediction units according to the decoding process information, and generates support information indicating a result of the estimation;
A super-resolution auxiliary data generating device comprising:
前記情報取得部は、前記復号処理情報として、前記予測ユニットのサイズを示す情報を取得し、
前記補助情報生成部は、前記サイズが大きいほど、前記予測ユニットに対応する復号画像における位置合わせ確度が高いと推定する、請求項1に記載の超解像補助情報生成装置。
the information acquisition unit acquires, as the decoding process information, information indicating a size of the prediction unit;
The super-resolution auxiliary information generating device according to claim 1 , wherein the auxiliary information generating section estimates that the larger the size is, the higher the accuracy of alignment in the decoded image corresponding to the prediction unit is.
前記情報取得部は、前記復号処理情報として、前記符号化画像を生成及び復号する際に使用された量子化パラメータの値を示す情報を取得し、
前記補助情報生成部は、前記量子化パラメータの値が大きいほど、前記予測ユニットに対応する復号画像における位置合わせ確度が低いと推定する、請求項1又は2に記載の超解像補助情報生成装置。
the information acquisition unit acquires, as the decoding process information, information indicating a value of a quantization parameter used when generating and decoding the encoded image;
The super-resolution auxiliary information generating device according to claim 1 , wherein the auxiliary information generating section estimates that the greater the value of the quantization parameter, the lower the accuracy of alignment in the decoded image corresponding to the prediction unit.
前記情報取得部は、前記復号処理情報として、前記符号化画像を生成及び復号する際に使用された動きベクトルの大きさを示す情報を取得し、
前記補助情報生成部は、前記動きベクトルの大きさが大きいほど、前記予測ユニットに対応する復号画像におけるぼやけ度合が高いと推定する、請求項1から3のいずれか一項に記載の超解像補助情報生成装置。
the information acquisition unit acquires, as the decoding process information, information indicating a magnitude of a motion vector used when generating and decoding the encoded image;
The super-resolution auxiliary data generating device according to claim 1 , wherein the auxiliary data generating section estimates that the greater the magnitude of the motion vector, the greater the degree of blurring in the decoded image corresponding to the prediction unit.
前記情報取得部は、前記復号処理情報として、前記符号化画像を生成する際に使用された量子化パラメータの値を示す情報を取得し、
前記補助情報生成部は、前記量子化パラメータの値が大きいほど、前記予測ユニットに対応する復号画像におけるぼやけ度合が高いと推定する、請求項1から4のいずれか一項に記載の超解像補助情報生成装置。
the information acquisition unit acquires, as the decoding process information, information indicating a value of a quantization parameter used when generating the encoded image;
The super-resolution auxiliary information generating device according to claim 1 , wherein the auxiliary information generating section estimates that the greater the value of the quantization parameter, the greater the degree of blurring in the decoded image corresponding to the prediction unit.
コンピュータを、請求項1から5のいずれか一項に記載の超解像補助情報生成装置として機能させるためのプログラム。 A program for causing a computer to function as a super-resolution auxiliary information generating device according to any one of claims 1 to 5.
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