视频编码装置、视频解码装置、视频编码方法、视频解码方法及程序的制作方法_3

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元解码的结构分量的信号与所述扰动分量解码单元解码的扰动分量的信号 生成解码视频的第=步骤。
[0065] 根据该发明,将输入图像分解为结构分量和扰动分量,对于每个分量都进行压缩 编码处理的,按各分量进行解码,合成解码结果后生成解码视频。因此,能够提高编码性能。
[0066] 发明效果
[0067] 根据本发明,能够提高编码性能。
【附图说明】
[0068] 图1是根据本发明的一实施方式的视频编码装置的框图。
[0069] 图2是根据所述实施方式的视频编码装置所具备的结构分量编码部的框图。
[0070] 图3是根据所述实施方式的视频编码装置所具备的扰动分量编码部的框图。
[0071] 图4是用于说明根据所述实施方式的视频编码装置所具备的扰动分量编码部的 缩放的说明图。
[0072] 图5是用于说明根据所述实施方式的视频编码装置所具备的扰动分量编码部的 扫描顺序确定方法的说明图。
[0073] 图6是用于说明根据所述实施方式的视频编码装置所具备的扰动分量编码部的 扫描顺序确定方法的说明图。
[0074] 图7是根据本发明的一实施方式的视频解码装置的框图。
[00巧]图8是根据所述实施方式的视频解码装置所具备结构分量解码部的框图。
[0076] 图9是根据所述实施方式的视频解码装置所具备扰动分量解码部的框图。
[0077] 图10是用于说明根据变形例的扰动分量编码部的扫描顺序确定方法的说明图。
【具体实施方式】
[0078] 下面,参照附图对本发明的实施方式进行说明。其中,W下实施方式中的构成要素 可与现有的构成要素等适当进行替换,并且,可W进行与其他现有的构成要素组合在内的 各种变化。从而,下面实施方式的表述不能限定权利要求范围中记载的
【发明内容】

[0079][视频编码装置AA的结构W及动作]
[0080] 图I是根据本发明的一实施方式的视频编码装置AA的框图。视频编码装置AA将 已输入的输入视频a分解为结构分量(Struc化re分量)与扰动分量(Tex化re分量),将每 一分量W独立的编码方式进行编码。该视频编码装置AA包括:非线性视频分解部10,结构 分量编码部20,W及扰动分量编码部30。
[0081] (非线性视频分解部10的结构W及动作)
[0082] 非线性视频分解部10输入输入视频a。该非线性视频分解部10,将输入视频a分 解为结构分量和扰动分量,并作为结构分量输入视频eW及扰动分量输入视频f输出的同 时,输出后述的非线性视频分解信息b。下面对非线性视频分解部10的动作进行详细说明。
[0083] 非线性视频分解部10,根据非线性视频分解将输入视频a分解为结构分量和扰动 分量。非线性视频分解中采用了非专利文献2、3中记载的BV-G非线性图像分解模式。关 于该BV-G非线性图像分解模式,举例说明将图像Z分解为BV(有界变动)分量与G(振动 函数)分量时的情况。
[0084] BV-G非线性图像分解模式,在BV分量与G分量之和上分解图像,将BV分量设为 U,将G分量设为V进行模式化,通过将两个分量U、V的范数定义为TV范数J(U)、G范数 ML。,从而能够将该分解问题作为W下数学公式(1)、似的变分问题进行公式化。
[0088] subjecttoVGG"IvIIIVIIy}…似
[0089] 在数学公式(I)中,参数n表示残差功率,参数y表示指定了G分量V的G范数 的上限值。数学公式(1)、(2)的变分问题可W变换为与W下数学公式(3)、(4)的等价的变 分问题。
[0094] 在数学公式(3)、(4)中,泛函J*为空间Gl的Indicator泛函,运些数学公式(3)、 (4)的求解与W下数学公式巧)、(6)的部分变分问题的求解等价。其中,数学公式(5)为 被赋予V时查找U的部分变分问题,数学公式(6)为被赋予U时查找V的部分变分问题。 阳0巧]【数5】
[0099] 运些数学公式巧)、(6)的两个部分变分问题可利用化ambolle的Projection法 简单求解。
[0100] 非线性视频分解部10,基于W上非线性视频分解,W每N帖(N为满足N^ 1的任 意整数)向空间方向W及时间方向对输入视频a进行视频分解,作为结构分量输入视频e W及扰动分量输入视频f输出。并且,N为向时间方向进行非线性分解的单位,非线性视频 分解部10将该N作为上述的非线性视频分解信息b输出。 阳1〇1](结构分量编码部20的结构W及动作) 阳102] 图2是结构分量编码部20的框图。结构分量编码部20,对相当于输入视频a的结 构分量的结构分量输入视频e进行压缩编码处理,并作为结构分量压缩数据C输出的同时, 输出预测信息g,预测信息g包含用于输入视频a的结构分量的帖间预测的运动矢量信息。 该结构分量编码部20包括:预测值生成部21,正交变换/量化部22,逆正交变换/逆量化 部23,本地存储器24,W及赌编码部25。 阳103] 预测值生成部21输入结构分量输入视频e与从本地存储器24中输出的后述的局 部解码视频k。该预测值生成部21,利用运些已被输入的信息,在像素域上进行运动补偿预 测,在预先确定的多种预测方法中选择编码效率最好的预测方法,根据选好的预测方法,在 像素域上生成基于帖间预测的预测值h。并且,输出预测值h的同时,将示出了生成预测值 h时所用的预测方法的信息作为预测信息g来输出。该预测信息g上包含输入视频a的结 构分量中的处理块内的运动矢量的信息。
[0104] 正交变换/量化部22,输入结构分量输入视频e与预测值h之间的差分信号(残 差信号)。该正交变换/量化部22,对已被输入的残差信号进行正交变换,并对变换系数进 行量化处理后,作为被变换W及量化的残差信号i输出。
[01化]逆正交变换/逆量化部23,输入已被变换W及量化的残差信号i。该逆正交变换 /逆量化部23,对已被变换W及量化的残差信号i进行逆量化W及逆正交变换处理,作为被 逆量化W及逆变换的残差信号j输出。
[0106] 本地存储器24输入本地解码视频。该本地解码视频为预测值h与被逆量化W及 逆变换的残差信号j相加信息。该本地存储器24,积累已被输入的本地解码视频,作为局部 解码视频k适当输出。 阳107] 赌编码部25,输入预测信息g与被变换W及量化的残差信号i。该赌编码部25,基 于可变长度编码方法或算术编码方法对已被输入的信息进行编码,根据编码方法将该结果 作为压缩数据流写入的同时,作为结构分量压缩数据C来输出。
[0108](扰动分量编码部30的结构W及动作) 阳109] 图3是扰动分量编码部30的框图。扰动分量编码部30,对相当于输入视频a的扰 动分量的扰动分量输入视频f进行压缩编码处理,并作为扰动分量压缩数据d输出。该扰 动分量编码部30包括;正交变换部31,预测值生成部32,量化部33,逆量化部34,本地存储 器35,W及赌编码部36。
[0110] 正交变换部31输入扰动分量输入视频f。该正交变换部31,对已被输入的扰动分 量输入视频f,进行所谓DST(DiscreteSine化ansform:离散正弦变换)的正交变换,将 变换的系数信息作为正交变换系数m输出。但是,替代DST,可应用基于所谓DCT值iscrete Cosine化ansform:离散余弦变换)的其他化变换的正交变换。 阳111] 预测值生成部32,输入正交变换系数m和正交变换系数rW及预测信息g。其中, 正交变换系数r,其是从本地存储器35中输出的后述的被局部解码的正交变换系数r,预测 信息g,从结构分量编码部20的预测值生成部21中输出。该预测值生成部32,利用运些被 输入的信息,在频域上进行运动补偿预测,在预先确定的多种预测方法中选择编码效率最 好的预测方法,根据选定的预测方法,在频域上生成基于帖间预测的预测值n。并且,输出预 测值n的同时,将示出用于生成预测值n的预测方法的信息,作为预测信息O输出。其中, 预测值生成部32,在频域上的运动补偿预测中,采用结构分量编码部20的预测值生成部21 中生成的、输入视频a的结构分量中的处理块内的运动矢量。
[0112] 但是,正交变换系数m,对于扰动分量输入视频f,在时间方向上进行了正交变换。 因此,在结构分量和扰动分量中,时间方向的处理单位不同。从而,由预测值生成部32直接 采用结构分量编码部20的预测值生成部21中生成的运动矢量,即结构分量中的运动矢量 时,具有导致编码性能降低的可能性。
[0113] 在此,在扰动分量中进行时间方向预测时,进行预测处理的间隔相当于在时间方 向上进行正交变换的单位(上述的N帖)。因此,预测值生成部32,采用结构分量中的运动 矢量时,进行缩放,W使该运动矢量成为N帖前的参考。并且,根据缩放利用内插或外推的 运动矢量,在扰动分量中进行时间方向预测。例如,图4中示出了对结构分量中的运动矢量 进行外推时的例子。
[0114] 返回到图3,量化部33,输入正交变数系数m与预测值n的差分信号(残差信号)。 该量化部33,对输入到的残差信号进行量化处理,作为被量化的残差信号P输出。
[0115] 逆量化部34,输入被量化的残差信号P。该逆量化部34,对于被量化的残差信号 P,进行逆量化处理,作为被逆量化的残差信号q输出。
[0116] 本地存储器35,输入本地解码视频。该本地解码视频是指预测值n和被量化的残 差信号q相加信息。该本地存储器35,积累已被输入的本地解码视频,作为局部解码的正交 变换系数r适当输出。
[0117] 赌编码部36,输入预测信息0,被量化的残差信号P,W及从结构分量编码部20的 预测值生成部21中输出的预测信号g。该赌编码部36,与图2示出的赌编码部25相同,生 成扰动分量压缩数据d后输出。
[0118] 但是,被量化的残差信号P是赌编码的对象,其为水平方向,垂直方向W及时间方 向的=维的系数信息。因此,赌编码部36,根据结构分量编码部20的预测值生成部21生成 的运动矢量,即结构分量中的运动矢量的变化,确定扰动分量中的扫描顺序,且根据已确定 的扫描顺序将量化后的残差信号P-次元化。
[0119] 具体地,首先,赌编码部36,基于从结构分量编码部20的预测值生成部21中输出 的预测信息g,求出通过N帖的处理帖内的运动矢量延伸的区域面积。
[0120] 对于根据处理帖内的运动矢量延伸的区域的面积,将N= 4时的情况作为例子,利 用图5,图6进行说明如下。在图5中,MVa、MVb、MVc、MVd示出了四个各帖中的处理帖内的 运动矢量。赌编码部36,将运些运动矢量^曰、1¥6、1¥(3、1¥(1,如图6所示,将各运动矢量的 起点对准到1点后进行配置,
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