(57)【要約】【課題】符号化済み単位ブロックの符号化情報からの推測のみで当該単位ブロックの画像を符号化する符号化モードでの予測性能を向上させること。【解決手段】動画像符号化装置は、符号化モードとして、符号化済み単位ブロックの符号化情報からの推測のみで当該単位ブロックの画像を符号化する符号化モードを有する。この符号化モードでの符号化情報に対して予測性能を改善するための補助的な符号化情報、例えばMV情報を付与する。このMV情報は、入力画像と符号化済みMBにおけるMV情報を入力とするMV情報生成部21により生成される。局所復号画像生成部22は、符号化済みMBの局所復号画像(画素値)を生成する。補助的な符号化情報として、予測誤差に対する直交変換結果のDC成分または予測誤差の平均値に相当する情報を用いることもできる。【選択図】図２
2011004322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予測方法が異なる符号化モードを備え、符号化モードを単位ブロックごとに適応的に切り替えて動画像を符号化する動画像符号化装置であって、
符号化モードとして、符号化済み単位ブロックの符号化情報からの推測のみで当該単位ブロックの画像を符号化する符号化モードを有し、
該符号化モードでの符号化情報に対して予測性能を改善するための補助的な符号化情報を付与する手段を備えたことを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項２】
前記補助的な符号化情報は、当該単位ブロックの動きベクトル情報であることを特徴とする請求項１に記載の動画像符号化装置。
【請求項３】
前記補助的な符号化情報は、当該単位ブロックの予測誤差に対する直交変換結果のＤＣ成分であることを特徴とする請求項１に記載の動画像符号化装置。
【請求項４】
前記補助的な符号化情報は、当該単位ブロックの予測誤差の平均値に相当する情報であることを特徴とする請求項１に記載の動画像符号化装置。
【請求項５】
前記補助的な符号化情報として、当該単位ブロックの動きベクトル情報と当該単位ブロックの予測誤差に対する直交変換結果のＤＣ成分の一方が選択可能であることを特徴とする請求項１に記載の動画像符号化装置。
【請求項６】
前記補助的な符号化情報として、当該単位ブロックの動きベクトル情報と当該単位ブロックの予測誤差の平均値に相当する情報の一方が選択可能であることを特徴とする請求項１に記載の動画像符号化装置。
【請求項７】
前記動きベクトル情報を用いて、符号化済み単位ブロックの局所復号画像から当該単位ブロックの予測値を取得し、該予測値を当該単位ブロックの局所復号画像の画素値として生成する局所復号画像生成手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の動画像符号化装置。
【請求項８】
前記予測誤差に対する直交変換結果のＤＣ成分から予測誤差の平均値に相当する値を算出し、これにより算出された値を、符号化済み単位ブロックの符号化情報からの推測のみで当該単位ブロックの画像を符号化する符号化モードの予測値に加算し、これにより算出された値を当該単位ブロックの局所復号画像の画素値として生成する局所復号画像生成手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載の動画像符号化装置。
【請求項９】
前記予測誤差の平均値に相当する値を、符号化済み単位ブロックの符号化情報からの推測のみで当該単位ブロックの画像を符号化する符号化モードの予測値に加算し、これにより算出された値を当該単位ブロックの局所復号画像の画素値として生成する局所復号画像生成手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載の動画像符号化装置。
【請求項１０】
前記動きベクトル情報と前記予測誤差に対する直交変換結果のＤＣ成分の一方の選択に従って、前記動きベクトル情報を用いて、符号化済み単位ブロックの局所復号画像から当該単位ブロックの予測値を取得し、該予測値を当該単位ブロックの局所復号画像の画素値として生成する、あるいは前記予測誤差に対する直交変換結果のＤＣ成分から予測誤差の平均値に相当する値を算出し、これにより算出された値を、符号化済み単位ブロックの符号化情報からの推測のみで当該単位ブロックの画像を符号化する符号化モードの予測値に加算し、これにより算出された値を当該単位ブロックの局所復号画像の画素値として生成する局所復号画像生成手段を備えたことを特徴とする請求項５に記載の動画像符号化装置。
【請求項１１】
前記動きベクトル情報と前記予測誤差の平均値に相当する情報の一方の選択に従って、前記動きベクトル情報を用いて、符号化済み単位ブロックの局所復号画像から当該単位ブロックの予測値を取得し、該予測値を当該単位ブロックの局所復号画像の画素値として生成する、あるいは前記予測誤差の平均値に相当する値を、符号化済み単位ブロックの符号化情報からの推測のみで当該単位ブロックの画像を符号化する符号化モードの予測値に加算し、これにより算出された値を当該単位ブロックの局所復号画像の画素値として生成する局所復号画像生成手段を備えたことを特徴とする請求項６に記載の動画像符号化装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の動画像符号化装置による符号化情報を復号する動画像復号装置であって、
符号化済み単位ブロックの符号化情報からの推測のみで符号化する符号化モードで符号化された単位ブロックの画像を、該単位ブロックの符号化情報に付与されている補助的な符号化情報をも用いて復号する復号手段を備えたことを特徴とする動画像復号装置。
【請求項１３】
請求項２に記載の動画像符号化装置による符号化情報を復号する動画像復号装置であって、
前記動きベクトル情報を用いて、符号化済み単位ブロックの局所復号画像から当該単位ブロックの予測値を取得し、該予測値を当該単位ブロックの局所復号画像の画素値として生成することにより、符号化済み単位ブロックの符号化情報からの推測のみで符号化する符号化モードで符号化された単位ブロックの画像を復号する復号手段を備えたことを特徴とする動画像復号装置。
【請求項１４】
請求項３に記載の動画像符号化装置による符号化情報を復号する動画像復号装置であって、
前記予測誤差に対する直交変換結果のＤＣ成分から予測誤差の平均値に相当する値を算出し、これにより算出された値を、符号化済み単位ブロックの符号化情報からの推測のみで当該単位ブロックの画像を符号化する符号化モードの予測値に加算し、これにより算出された値を当該単位ブロックの局所復号画像の画素値として生成することにより、符号化済み単位ブロックの符号化情報からの推測のみで符号化する符号化モードで符号化された単位ブロックの画像を復号する復号手段を備えたことを特徴とする動画像復号装置。
【請求項１５】
請求項４に記載の動画像符号化装置による符号化情報を復号する動画像復号装置であって、
前記予測誤差の平均値に相当する値を、符号化済み単位ブロックの符号化情報からの推測のみで当該単位ブロックの画像を符号化する符号化モードの予測値に加算し、これにより算出された値を当該単位ブロックの局所復号画像の画素値として生成することにより、符号化済み単位ブロックの符号化情報からの推測のみで符号化する符号化モードで符号化された単位ブロックの画像を復号する復号手段を備えたことを特徴とする動画像復号装置。
【請求項１６】
請求項５に記載の動画像符号化装置による符号化情報を復号する動画像復号装置であって、
前記動きベクトル情報と前記予測誤差に対する直交変換結果のＤＣ成分の一方の選択に従って、前記動きベクトル情報を用いて、符号化済み単位ブロックの局所復号画像から当該単位ブロックの予測値を取得し、該予測値を当該単位ブロックの局所復号画像の画素値として生成する、あるいは前記予測誤差に対する直交変換結果のＤＣ成分から予測誤差の平均値に相当する値を算出し、これにより算出された値を、符号化済み単位ブロックの符号化情報からの推測のみで当該単位ブロックの画像を符号化する符号化モードの予測値に加算し、これにより算出された値を当該単位ブロックの局所復号画像の画素値として復号する復号手段を備えたことを特徴とする動画像復号装置。
【請求項１７】
請求項６に記載の動画像符号化装置による符号化情報を復号する動画像復号装置であって、
前記動きベクトル情報と前記予測誤差の平均値に相当する情報の一方の選択に従って、前記動きベクトル情報を用いて、符号化済み単位ブロックの局所復号画像から当該単位ブロックの予測値を取得し、該予測値を当該単位ブロックの局所復号画像の画素値として生成する、あるいは前記予測誤差の平均値に相当する値を、符号化済み単位ブロックの符号化情報からの推測のみで当該単位ブロックの画像を符号化する符号化モードの予測値に加算し、これにより算出された値を当該単位ブロックの局所復号画像の画素値として復号する復号手段を備えたことを特徴とする動画像復号装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画像符号化装置および復号装置に関し、特に、高解像度画像に対して高圧縮符号化および復号を行うともに予測性能を向上させることができる動画像符号化装置および復号装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
予測方法が異なる符号化モードを備え、これらの符号化モードによる符号化を単位ブロックごとに適応的に切り替えて動画像を符号化する動画像符号化装置は、公知である。また、符号化モードとして、符号化済み単位ブロックの符号化情報からの推測のみで当該単位ブロックの画像を符号化する符号化モードも公知である。なお、ここでの単位ブロックとは、符号化モードを切り替える単位を指している。非特許文献１では、単位ブロックはマクロブロック(MB)に相当する。
【０００３】
非特許文献１には、当該単位ブロック(マクロブロック:MB。以降、MBは単位ブロックと同等である)では、符号化モード識別子以外の符号化情報を持たないスキップ符号化モードが記載されている。スキップ符号化モードでは、動き補償の予測符号化に準じた符号化処理が行われる。しかし、スキップ符号化モードでは、復号の際、動きベクトルに関する情報として、周囲の符号化済みMBから推測される動きベクトル情報を用いるので、当該MBでは、動きベクトルに関する情報を符号化しない。また、画像の復号値として、動き補償の参照先の画素値をそのまま用いるので、予測誤差に関する情報も符号化しない。
【０００４】
図１０は、従来のスキップ符号化部の構成を示すブロック図である。このスキップ符号化部は、スキップMV情報生成部101、局所復号画像(画素値)生成部102およびスキップ符号化モード識別子生成部103を備える。
【０００５】
スキップMV情報生成部101は、符号化済みMBにおける動きベクトル情報(MV)を入力とし、隣接する符号化済みMBにおけるMV情報を当該MBのMV情報として出力し、局所復号画像(画素値)生成部102は、スキップMV情報生成部21からのMV情報および符号化済みMBの局所復号画像(画素値)を入力とし、当該MBの局所復号画像(画素値)を生成する。当該MBの局所復号画像(画素値)は、MV情報が示す参照先の局所復号画像(画素値)を取得し、この画素値を当該MBの局所復号画像(画素値)とすることで生成される。局所復号画像(画素値)生成部22により生成された局所復号画像(画素値)は、他のMBを符号化する際の局所復号画像として用いられる。
【０００６】
スキップ符号化モード識別子生成部103は、当該MBがスキップ符号化により符号化されていることを示すスキップ符号化モード識別子を生成する。このスキップ符号化モード識別子は、例えば1bitのフラグ情報であり、符号化モード情報となる。スキップ符号化モード識別子生成部23からのスキップ符号化モード識別子は、符号化情報としてエントロピー符号化部(図示せず)に出力される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Joint Video Team (JVT) of ISO/IEC MPEG and ITU-VCEG, "Text of ISO/IEC 14496 10 Advanced Video Coding 3rd Edition", July 2004.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
非特許文献１に記載されているスキップ符号化モードを利用すれば、予測性能の低下を伴いつつも、符号量を大幅に抑制することができる。しかしながら、高解像度画像に対する高圧縮符号化では、スキップ符号化モードよりも、多少の符号量を費やしつつも、高い予測性能が要求されることが知られている。非特許文献１の技術によれば、符号量を大幅に抑制することはできるが、上記のような要求に応えることができないという課題がある。
【０００９】
本発明の目的は、上記課題を解決し、符号化済み単位ブロックの符号化情報からの推測のみで当該単位ブロックの画像を符号化する符号化モードでの予測性能を向上させることができる動画像符号化装置および復号装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の動画像符号化装置は、予測方法が異なる符号化モードを備え、符号化モードを単位ブロックごとに適応的に切り替えて動画像を符号化する動画像符号化装置であって、符号化モードとして、符号化済み単位ブロックの符号化情報からの推測のみで当該単位ブロックの画像を符号化する符号化モードを有し、該符号化モードでの符号化情報に対して予測性能を改善するための補助的な符号化情報を付与する手段を備えた点に第１の特徴がある。
【００１１】
また、本発明の動画像符号化装置は、前記補助的な符号化情報が、当該単位ブロックの動きベクトル情報である点に第２の特徴がある。
【００１２】
また、本発明の動画像符号化装置は、前記補助的な符号化情報が、当該単位ブロックの予測誤差に対する直交変換結果のＤＣ成分である点に第３の特徴がある。
【００１３】
また、本発明の動画像符号化装置は、前記補助的な符号化情報が、当該単位ブロックの予測誤差の平均値に相当する情報である点に第４の特徴がある。
【００１４】
また、本発明の動画像符号化装置は、前記補助的な符号化情報として、当該単位ブロックの動きベクトル情報と当該単位ブロックの予測誤差に対する直交変換結果のＤＣ成分の一方が選択可能である点に第５の特徴がある。
【００１５】
また、本発明の動画像符号化装置は、前記補助的な符号化情報として、当該単位ブロックの動きベクトル情報と当該単位ブロックの予測誤差の平均値に相当する情報の一方が選択可能である点に第６の特徴がある。
【００１６】
また、本発明の動画像符号化装置は、前記補助的な符号化情報が、当該単位ブロックの動きベクトル情報であり、前記動きベクトル情報を用いて、符号化済み単位ブロックの局所復号画像から当該単位ブロックの予測値を取得し、該予測値を当該単位ブロックの局所復号画像の画素値として生成する局所復号画像生成手段を備えた点に第７の特徴がある。
【００１７】
また、本発明の動画像符号化装置は、前記補助的な符号化情報が、当該単位ブロックの予測誤差に対する直交変換結果のＤＣ成分であり、前記予測誤差に対する直交変換結果のＤＣ成分から予測誤差の平均値に相当する値を算出し、これにより算出された値を、符号化済み単位ブロックの符号化情報からの推測のみで当該単位ブロックの画像を符号化する符号化モードの予測値に加算し、これにより算出された値を当該単位ブロックの局所復号画像の画素値として生成する局所復号画像生成手段を備えた点に第８の特徴がある。
【００１８】
また、本発明の動画像符号化装置は、前記補助的な符号化情報が、当該単位ブロックの予測誤差の平均値に相当する情報であり、前記予測誤差の平均値に相当する値を、符号化済み単位ブロックの符号化情報からの推測のみで当該単位ブロックの画像を符号化する符号化モードの予測値に加算し、これにより算出された値を当該単位ブロックの局所復号画像の画素値として生成する局所復号画像生成手段を備えた点に第９の特徴がある。
【００１９】
また、本発明の動画像符号化装置は、前記補助的な符号化情報として、当該単位ブロックの動きベクトル情報と当該単位ブロックの予測誤差に対する直交変換結果のＤＣ成分の一方が選択可能であり、前記動きベクトル情報と前記予測誤差に対する直交変換結果のＤＣ成分の一方の選択に従って、前記動きベクトル情報を用いて、符号化済み単位ブロックの局所復号画像から当該単位ブロックの予測値を取得し、該予測値を当該単位ブロックの局所復号画像の画素値として生成する、あるいは前記予測誤差に対する直交変換結果のＤＣ成分から予測誤差の平均値に相当する値を算出し、これにより算出された値を、符号化済み単位ブロックの符号化情報からの推測のみで当該単位ブロックの画像を符号化する符号化モードの予測値に加算し、これにより算出された値を当該単位ブロックの局所復号画像の画素値として生成する局所復号画像生成手段を備えた点に第１０の特徴がある。
【００２０】
また、本発明の動画像符号化装置は、前記補助的な符号化情報として、当該単位ブロックの動きベクトル情報と当該単位ブロックの予測誤差の平均値に相当する情報の一方が選択可能であり、前記動きベクトル情報と前記予測誤差の平均値に相当する情報の一方の選択に従って、前記動きベクトル情報を用いて、符号化済み単位ブロックの局所復号画像から当該単位ブロックの予測値を取得し、該予測値を当該単位ブロックの局所復号画像の画素値として生成する、あるいは前記予測誤差の平均値に相当する値を、符号化済み単位ブロックの符号化情報からの推測のみで当該単位ブロックの画像を符号化する符号化モードの予測値に加算し、これにより算出された値を当該単位ブロックの局所復号画像の画素値として生成する局所復号画像生成手段を備えた点に第１１の特徴がある。
【００２１】
本発明は、上記動画像符号化装置による符号化情報を復号する動画像復号装置としても特徴がある。動画像復号装置の場合には、上記局所復号画像生成手段と同様の構成を有する復号手段により動画像を復号できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、符号化済み単位ブロックの符号化情報からの推測のみで当該単位ブロックの画像を符号化する符号化モードでの予測性能を向上させることができるので、高解像度画像に対して高圧縮符号化および復号を行うともに予測性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の動画像符号化装置の第１実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１のスキップ符号化部の構成例を示すブロック図である。
【図３】図２のMV情報生成部の詳細構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の動画像符号化装置の第２実施形態におけるスキップ符号化部の構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の動画像符号化装置の第３実施形態を示すブロック図である。
【図６】本発明の動画像復号装置の第１実施形態を示すブロック図である。
【図７】図６のスキップ復号部の構成例を示すブロック図である。
【図８】本発明の動画像復号装置の第２実施形態におけるスキップ復号部の構成例を示すブロック図である。
【図９】本発明の動画像復号装置の第３実施形態を示すブロック図である。
【図１０】従来のスキップ符号化部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明を説明する。まず、本発明の動画像符号化装置について説明する。
【００２５】
図１は、本発明の動画像符号化装置の第１実施形態を示すブロック図である。第１実施形態の動画像符号化装置は、インター符号化部11、スキップ符号化部12、エントロピー符号化部13、符号化性能評価部14、メモリ15,16、動きベクトル(MV:Motion Vevtor)情報抽出部17および切替スイッチSW1,SW2を備える。
【００２６】
外部から入力画像をインター符号化部11に入力する。インター符号化部11は、入力画像、メモリ15からの符号化済みMBの局所復号画像およびMV情報抽出部17からの隣接する符号化済みMBにおけるMV情報を入力とし、動き補償予測に基づくインター符号化を行って符号化情報を生成する。符号化情報は、予測誤差情報およびMV情報からなる。インター符号化部11は、この符号化情報をエントロピー符号化部13、メモリ16および符号化性能評価部14に出力する。また、インター符号化部11は、符号化情報を復号して局所復号画像を生成し、メモリ15および符号化性能評価部14に出力する。
【００２７】
スキップ符号化部12は、入力画像、メモリ15からの符号化済みMBの局所復号画像およびMV情報抽出部17からの隣接する符号化済みMBにおけるMV情報を入力とし、符号化済みMBの符号化情報のみからの推測によりインター符号化に準じた符号化を行い、符号化情報を生成する。この符号化情報は、スキップ符号化が行われたことを示す識別情報およびこの識別情報に補助的に付与される符号化情報からなる。補助的に付与される符号化情報については後述する。スキップ符号化部12は、この符号化情報をエントロピー符号化部13、メモリ16および符号化性能評価部14に出力する。また、スキップ符号化部12は、この符号化情報を復号して局所復号画像を生成し、メモリ15および符号化性能評価部14に出力する。
【００２８】
エントロピー符号化部13は、インター符号化部11およびスキップ符号化部12から出力される符号化情報をエントロピー符号化により２値化し、符号化データを生成する。
【００２９】
符号化性能評価部14は、入力画像、インター符号化部11からのインター符号化による符号化情報および局所復号画像およびスキップ符号化部12からのスキップ符号化による符号化情報および局所復号画像を入力とし、インター符号化とスキップ符号化の符号化性能を比較し、符号化性能が優れている方の符号化を選択するための制御信号を出力する。インター符号化とスキップ符号化の符号化性能は、例えば、符号化誤差の大きさおよび符号量を基にして評価値を算出し、この評価値の大小により判断することができる。制御信号は、インター符号化とスキップ符号化の何れかを選択するために切替スイッチSW1,SW2に出力される。
【００３０】
メモリ15は、インター符号化部11およびスキップ符号化部12から出力される局所復号画像を蓄積する。メモリ15から局所復号画像が適宜読み出され、インター符号化部11およびスキップ符号化部12での符号化処理で使用される。
【００３１】
メモリ16は、インター符号化部11およびスキップ符号化部12から出力される符号化情報を蓄積する。メモリ16から符号化情報が適宜読み出され、MV情報抽出部17に出力される。
【００３２】
MV情報抽出部17は、メモリ16からの符号化情報を入力とし、符号化情報からMV情報を抽出し、インター符号化部11およびスキップ符号化部12に出力する。
【００３３】
切替スイッチSW1,SW2は、符号化性能評価部14からの制御信号に従ってインター符号化モードとスキップ符号化モードを切り替える。すなわち、当該MBをインター符号化により符号化するかスキップ符号化により符号化するかを切り替える。切替スイッチSW1,SW2が一方(図示上側)に切り替えられれば、インター符号化モードとなり、他方(図示下側)に切り替えられれば、スキップ符号化モードとなる。
【００３４】
本発明の動画像符号化装置は、特にスキップ符号化部12に特徴がある。図２は、図１のスキップ符号化部12の構成例を示すブロック図である。このスキップ符号化部12は、MV情報生成部21、局所復号画像(画素値)生成部22およびスキップ符号化モード識別子生成部23を備える。
【００３５】
MV情報生成部21は、入力画像、符号化済みMBの局所復号画像(画素値)および隣接する符号化済みMBにおけるMV情報を入力とし、スキップ符号化での符号化情報に対して補助的に付与する符号化情報を生成する、本例の場合、補助的に付与する符号化情報はMV情報(予測ベクトルとの差分)である。MV情報生成部21は、当該MBのMV情報も生成する。
【００３６】
局所復号画像(画素値)生成部22は、MV情報生成部21により生成されたMV情報および符号化済みMBの局所復号画像(画素値)を入力とし、当該MBの局所復号画像(画素値)を生成する。当該MBの局所復号画像(画素値)は、MV情報が示す参照先の局所復号画像(画素値)を取得し、この画素値を当該MBの局所復号画像(画素値)とすることで生成される。局所復号画像(画素値)生成部22により生成された局所復号画像(画素値)は、符号化性能評価部14およびメモリ15(図１)に出力される。
【００３７】
スキップ符号化モード識別子生成部23は、当該MBがスキップ符号化により符号化されていることを示すスキップ符号化モード識別子を生成する。このスキップ符号化モード識別子は、例えば1bitのフラグ情報であり、符号化モード情報となる。
【００３８】
スキップ符号化モード識別子生成部23からのスキップ符号化モード識別子およびMV情報生成部21からのMV情報は、符号化情報としてエントロピー符号化部13(図１)に出力される。エントロピー符号化部13では、従来の符号化情報(スキップ符号化モード識別子)にMV情報が付加された符号化情報がエントロピー符号化される。
【００３９】
図３は、図２のMV情報生成部21の詳細構成を示すブロック図である。MV情報生成部21は、予測ベクトル生成部31、MV探索部32および減算器33を備える。
【００４０】
予測ベクトル生成部31は、隣接する符号化済みMBにおけるMV情報を入力とし、このMV情報からメディアン予測により当該MBにおける予測ベクトルを生成する。
【００４１】
MV探索部32は、入力画像および符号化済みMBの局所復号画像(画素値)を入力とし、当該MBの原画像に対して、符号化済み画像(局所復号画像)の中で最も誤差が小さい位置を探索により求め、該位置までのベクトル(MV情報)を生成する。
【００４２】
既標準方式では、MV情報は直接符号化されず、予測ベクトルとの差分が符号化される。これに合わせるため、減算器33は、MV情報の符号化に用いられるMV情報(予測ベクトルとの差分)を生成する。なお、MV探索部32からのMV情報は、後段の局所復号画像(画素値)生成部22(図２)で動き補償予測を行うために用いられる。
【００４３】
第１実施形態の動画像符号化装置では、スキップ符号化モードでの符号化情報に補助的な符号化情報としてMV情報(予測ベクトルとの差分)を付与することにより、予測性能を向上させるようにしている。
【００４４】
次に、本発明の動画像符号化装置の第２実施形態について説明する。第２実施形態の動画像符号化装置は、図１と同様の構成であるが、スキップ符号化部12の構成が相違し、スキップ符号化での符号化情報に対して補助的に付与する符号化情報が相違する。
【００４５】
図４は、第２実施形態の動画像符号化装置におけるスキップ符号化部12の構成例を示すブロック図である。第２実施形態の動画像符号化装置のスキップ符号化部12は、スキップMV情報生成部41、スキップ予測値生成部42、DC成分抽出部43、予測誤差平均値算出部44およびスキップ符号化モード識別子生成部45を備える。
【００４６】
スキップMV情報生成部41は、隣接する符号化済みMBにおけるMV情報を入力とし、このMV情報のメディアン予測により当該MBにおけるスキップMV情報を生成する。スキップMV情報は、スキップ予測値生成部42に出力される。
【００４７】
スキップ予測値生成部42は、スキップMV情報生成部41からのスキップMV情報および符号化済みMBの局所復号画像(画素値)を入力とし、当該MBのスキップ予測値を生成する。
【００４８】
当該MBのスキップ予測値は、スキップMV情報が示す参照先の局所復号画像(画素値)を取得し、この画素値を当該MBのスキップ予測値とすることで生成される。スキップ予測値生成部42により生成されたスキップ予測値は、DC成分抽出部43および予測誤差平均値算出部44に出力される。
【００４９】
DC成分抽出部43は、入力画像およびスキップ予測値生成部42からのスキップ予測値を入力とし、当該MBにおける予測誤差の直交変換結果のDC成分を抽出する。直交変換は、例えばDCTである。DC成分抽出部43により抽出されたDC成分は、予測誤差平均値算出部44に出力される。
【００５０】
予測誤差平均値算出部44は、スキップ予測値生成部42からのスキップ予測値およびDC成分抽出部43からのDC成分を入力とし、当該MBの局所復号画像(画素値)を生成する。当該MBの局所復号画像(画素値)は、スキップ予測値に対して、DC成分から得られる予測誤差の平均値を加算することで生成される。予測誤差平均値算出部44により生成された局所復号画像(画素値)は、符号化性能評価部14およびメモリ15(図１)に出力される。
【００５１】
スキップ符号化モード識別子生成部45は、当該MBがスキップ符号化により符号化されていることを示すスキップ符号化モード識別子を生成する。このスキップ符号化モード識別子は、例えば1bitのフラグ情報であり、符号化モード情報となる。
【００５２】
スキップ符号化モード識別子生成部45からのスキップ符号化モード識別子およびDC成分抽出部43からのDC成分は、符号化情報としてエントロピー符号化部13(図１)に出力される。エントロピー符号化部13では、従来の符号化情報(スキップ符号化モード識別子)にDC成分が付加された符号化情報がエントロピー符号化される。
【００５３】
本発明の第２実施形態の動画像符号化装置では、スキップ符号化モードでの符号化情報に補助的な符号化情報として予測誤差の直交変換結果のDC成分を付与することにより、予測性能を向上させるようにしている。
【００５４】
次に、本発明の動画像符号化装置の第３実施形態について説明する。第３実施形態の動画像符号化装置は、図５に示す構成を有し、図２および図４のスキップ符号化部を選択的に使用できるようになっている。図５において、図１と同一あるいは同等部分には同じ符号を付している。
【００５５】
第３実施形態の動画像符号化装置は、インター符号化部11、スキップ符号化部12′、スキップ符号化部12″、エントロピー符号化部13、符号化性能評価部14、メモリ15,16、MV情報抽出部17および切替スイッチSW1,SW2を備える。スキップ符号化部12′は、図２の構成を有し、スキップ符号化部12″は、図４の構成を有する。
【００５６】
第３実施形態の動画像符号化装置では、入力画像、インター符号化部11からのインター符号化による符号化情報および符号化済みMBの局所復号画像およびスキップ符号化部12′,12″からのスキップ符号化による符号化情報および符号化済みMBの局所復号画像を符号化性能評価部14に入力する。
【００５７】
符号化性能評価部14は、インター符号化部11でのインター符号化、スキップ符号化部12′でのスキップ符号化およびスキップ符号化部12″でのスキップ符号化の符号化性能を比較し、符号化性能が優れている符号化を選択するための制御信号を出力する。
【００５８】
切替スイッチSW1,SW2は、符号化性能評価部14からの制御信号に従ってインター符号化部11によるインター符号化モード、スキップ符号化部12′によるスキップ符号化モードあるいはスキップ符号化部12″によるスキップ符号化モードに切り替える。その他の部分の動作は、図１〜図４の動作と同様であるので、説明を省略する。なお、第３実施形態では、インター符号化部11とスキップ符号化部12′とスキップ符号化部12″による符号化を識別するために、少なくとも2bitのスキップ符号化モード識別子が必要となる。
【００５９】
次に、本発明の動画像復号装置について説明する。本発明の動画像復号装置は、上記動画像符号化装置による符号化情報を復号するものである。動画像は、動画像符号化装置の局所復号画像生成部と同様の構成で復号することができる。
【００６０】
図６は、本発明の動画像復号装置の第１実施形態を示すブロック図である。第１実施形態の動画像復号装置は、第１実施形態の動画像符号化装置により符号化された動画像を復号するものであり、エントロピー復号部61、符号化モード判定部62、メモリ63,64、MV情報抽出部65、インター復号部66、スキップ復号部67および切替スイッチSW3,SW4を備える。
【００６１】
第１実施形態の動画像符号化装置からの符号化データがエントロピー復号部61に入力される。エントロピー復号部61は、符号化データを復号し、符号化情報を生成する。この符号化情報は、符号化モード判定部62およびメモリ63に出力され、また、切替スイッチSW3を通してインター復号部66あるいはスキップ復号部67に出力される。
【００６２】
符号化モード判定部62は、エントロピー復号部61からの符号化情報から符号化モード情報を抽出し、当該MBがインター符号化されているかスキップ符号化されているかを判定し、切替スイッチSW3,SW4を切り替えるための制御信号を出力する。
【００６３】
メモリ63は、エントロピー復号部61からの符号化情報を蓄積し、MV情報抽出部65に適宜出力する。MV情報抽出部65は、メモリ63からの符号化情報からMV情報を抽出する。MV情報抽出部65により抽出されたMV情報は、インター復号部66あるいはスキップ復号部67に出力される。
【００６４】
インター復号部66は、エントロピー復号部61からの符号化情報(予測誤差情報およびMV情報)、MV情報抽出部65からの復号済みMBにおけるMV情報およびメモリ64からの復号済み画像を入力とし、インター復号を行う。すなわち、予測値と予測誤差を算出して当該MBの復号画像を生成する。
【００６５】
スキップ復号部67は、エントロピー復号部61からの符号化情報、MV情報抽出部65からの復号済みMBにおけるMV情報およびメモリ64からの復号済み画像を入力とし、スキップ復号を行う。すなわち、予測値を取得して当該MBの復号画像を生成する。
【００６６】
インター復号部66およびスキップ復号部67により生成された復号画像は、動画像復号装置の出力として送出されるとともに、メモリ66に蓄積される。メモリ66に蓄積された復号画像は、インター復号部66およびスキップ復号部67に適宜出力される。
【００６７】
切替スイッチSW3,SW4は、符号化モード判定部62からの制御信号により制御され、インター符号化されているMBの符号化情報がインター復号部66側(図示上側)で復号され、スキップ符号化されているMBの符号化情報がスキップ復号部67側(図示下側)で復号されるように、切り替えられる。
【００６８】
図７は、第１実施形態の動画像復号装置におけるスキップ復号部67の構成例を示すブロック図である。第１実施形態の動画像復号装置におけるスキップ復号部67は、予測ベクトル生成部71、加算器72および復号画像(画素値)生成部73を備える。
【００６９】
予測ベクトル生成部71は、MV情報抽出部65(図６)からの復号済みMBにおけるMV情報を入力とし、隣接する復号済みMBにおけるMV情報からメディアン予測により予測ベクトルを生成し、加算器72に出力する。
【００７０】
加算器72は、予測ベクトル生成部71からの予測ベクトルに、エントロピー復号部61からの符号化情報であるMV情報(予測ベクトルとの差分)を加算し、当該MBにおけるMV情報を生成する。
【００７１】
復号画像(画素値)生成部73は、加算器72からのMV情報およびメモリ64(図６)からの復号済み画像を基に当該MBの復号画像(画素値)を生成する。すなわち、加算器72からのMV情報が示す参照先の復号済み画像(画素値)を取得し、取得された画像(画素値)を当該MBの復号画像とする。
【００７２】
次に、本発明の第２実施形態の動画像復号装置について説明する。第２実施形態の動画像復号装置は、図６と同様の構成であるが、スキップ復号部67が、第２実施形態の動画像符号化装置により符号化された動画像を復号するように構成されている点で相違する。
【００７３】
図８は、第２実施形態の動画像復号装置におけるスキップ復号部67の構成例を示すブロック図である。第２実施形態の動画像復号装置におけるスキップ復号部67は、予測誤差平均値決定部81、スキップMV情報生成部82、スキップ予測値生成部83および加算器84を備える
【００７４】
予測誤差平均値決定部81は、エントロピー復号部61からの符号化情報であるDC情報を入力とし、予測誤差の平均値に相当する値(予測誤差平均値)を算出する。
【００７５】
スキップMV情報生成部82は、MV情報抽出部65(図６)からの復号済みMBにおけるMV情報を入力とし、隣接する復号済みMBにおけるMV情報からメディアン予測により当該MBにおけるスキップMV情報を生成する。
【００７６】
スキップ予測値生成部83は、スキップMV情報生成部82からのスキップMV情報およびメモリ64(図６)からの復号済み画像を入力とし、当該MBのスキップ予測値を生成する。すなわち、スキップMV情報生成部82からのスキップMV情報が示す参照先の復号済み画像(画素値)を取得し、取得された画像(画素値)を当該MBのスキップ予測値とする。
【００７７】
加算器84は、予測誤差平均値決定部81からの予測誤差平均値とスキップ予測値生成部83からのスキップ予測値を加算し、当該MBの復号画像(画素値)を出力する。
【００７８】
次に、本発明の第３実施形態の動画像復号装置について説明する。第３実施形態の動画像復号装置は、図９に示す構成を有し、第３実施形態の動画像符号化装置により符号化された動画像を復号できるようになっている。図９において、図６と同一あるいは同等部分には同じ符号を付してある。
【００７９】
第３実施形態の動画像復号装置は、エントロピー復号部61、符号化モード判定部62、メモリ63,64、MV情報抽出部65、インター復号部66、スキップ復号部67′、スキップ復号部67″および切替スイッチSW3,SW4を備える。スキップ復号部67′は、図７の構成を有し、スキップ復号部67″は、図８の構成を有する。
【００８０】
符号化モード判定部62は、エントロピー復号部61からの符号化情報から符号化モード情報を抽出し、当該MBがインター符号化されているかスキップ符号化されているか、さらにスキップ符号化が図２によるものか図４にものかを判定し、切替スイッチSW3,SW4を切り替えるための制御信号を出力する。
【００８１】
切替スイッチSW3,SW4は、符号化モード判定部62からの制御信号により制御される。インター符号化されているMBの符号化情報はインター復号部66で復号され、図２によりスキップ符号化されているMBの符号化情報はスキップ復号部67′で復号され、図４によりスキップ符号化されているMBの符号化情報はスキップ復号部67″で復号される。その他の部分の動作は、図６〜図８の動作と同様であるので、説明を省略する。
【００８２】
以上、実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々に変形されたものも含む。例えば、第２実施形態の動画像符号化装置では、スキップ符号化モードでの符号化情報に補助的な符号化情報として予測誤差の直交変換結果のDC成分を付与しているが、このDC成分に代えて、予測誤差の平均値に相当する値、例えば、予測誤差の平均値を量子化した値を補助的な符号化情報として付与してもよい。この場合には、予測誤差の平均値に相当する値を、符号化済み単位ブロックの符号化情報からの推測のみで当該単位ブロックの画像を符号化する符号化モードの予測値に加算することにより、符号化の際の局所復号画像を生成でき、また、同様の構成で動画像を復号できる。
【００８３】
さらに、スキップ符号化モードをそのまま存在させつつ、スキップ符号化モードでの符号化情報に補助的な符号化情報として付与するモードを新たな符号化モードとして加え、スキップ符号化モードと新たな符号化モードを適宜選択し得るようにすることもできる。これによれば、符号化対象の画像で要求される予測性能に応じて、スキップ符号化モードあるいは新たな符号化モードを適用することができる。
【符号の説明】
【００８４】
11・・・インター符号化部、12,12′,12″・・・スキップ符号化部、13・・・エントロピー符号化部、14・・・符号化性能評価部、15,16,63,64・・・メモリ、17,65・・・MV情報抽出部、21・・・MV情報生成部、22,102・・・局所復号画像生成部、23,45,103・・・スキップ符号化モード識別子生成部、31・・・予測ベクトル生成部、32・・・MV探索部、33・・・減算器、41,82,101・・・スキップMV情報生成部、42,83・・・スキップ予測値生成部、43・・・DC成分抽出部、44・・・予測誤差平均値算出部、61・・・エントロピー復号部、62・・・符号化モード判定部、66・・・インター復号部、67・・・スキップ復号部、71・・・予測ベクトル生成部、72,84・・・加算器、73・・・復号画像生成部、81・・・予測誤差平均値決定部、SW1〜SW4・・・切替スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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