动态图像编码装置及其动作方法_2

文档序号:9621422阅读:来源:国知局
处理后的动态图像信号的横和纵的尺寸成为宏块(MB)尺寸的整数倍的方式执行填充处理。
[0042]如图10所示,填充处理部100的填充处理后的追加动态图像信号VS+PD被供给到减法器101的一个输入端子、运动矢量检测部109的一个输入端子以及帧内预测部112的一个输入端子。
[0043]虽然在图10中未图示,将表示动态图像的各图片的帧间预测或者帧内预测的预测模式从未图示的编码控制单元供给到选择器部113和可变长编码部114。首先,被帧间编码的动态图像信号VS的编码单元(⑶)被供给到减法器101的一个输入端子。另一方面,运动矢量检测部109响应于来自填充处理部100的填充处理后的动态图像信号VS和在帧存储器108中储存了的参照图像,生成运动矢量MV。然后,运动补偿部110响应于所生成了的运动矢量MV和在帧存储器108中储存了的参照图像,生成运动补偿预测信号。其结果,经由选择器部113在减法部101中从动态图像信号VS减去来自运动补偿部110的运动补偿预测信号。关于作为减法部101的减法输出信号的预测残差,在频率变换部102和量化部103中分别执行频率变换处理和量化处理。针对由量化部103量化了的频率变换系数和从运动矢量检测部109生成了的运动矢量MV,在可变长编码部114中进行可变长编码处理,经由视频缓冲器115生成压缩视频编码比特流CVBS。另一方面,针对由量化部103量化了的频率变换系数,通过逆量化部104、逆频率变换部105、加法器106以及滤波器单元107执行局部解码处理,将局部解码处理结果作为参照图像储存到帧存储器108。该滤波器单元107具有用于依照MPEG-4AVC(H.264)的标准而降低块失真的去块滤波器的功能。进而,滤波器单元107依照HEVC标准,所以在去块滤波处理之后具有被称为采样自适应偏置(SA0)的滤波器功能。该滤波器功能通过使用通过利用动态图像编码装置1的未图示的编码控制单元的度数分布解析决定的追加参数来记述的查找表格,良好地再构筑原信号振幅。
[0044]关于动态图像信号的帧内编码,来自填充处理部100的填充处理后的动态图像信号VS被供给到帧内预测部112的一个输入端子。在缓冲器存储器111中,储存了通过帧内预测进行编码并通过局部解码处理生成了的参照图像,所以从缓冲器存储器111读出了的参照图像被供给到帧内预测部112的另一个输入端子。因此,帧内预测部112在针对对一个输入端子供给的动态图像信号VS的编码单元(CU)进行帧内编码时,从在从缓冲器存储器111对另一个输入端子供给的已编码的参照图像中包含的多个相近的编码单元(CU)中选择最佳的编码单元,进而生成所选择了的最佳的编码单元的空间信息。其结果,该帧内预测部112将包括被帧内预测了的最佳的编码单元(CU)和对应的空间上的预测模式的帧内预测信息供给到选择器部113。
[0045]如以上说明,在本发明之前由本发明者等研究了的图10所示的动态图像编码装置1中,填充处理部100以使填充处理后的追加动态图像信号VS+PD的横和纵的尺寸成为编码块尺寸的整数倍的方式,执行填充处理。因此,即使在对动态图像编码装置1供给的动态图像信号VS的横和纵的尺寸未成为编码块尺寸的整数倍的情况下,也追加填充处理数据ro,所以能够降低由于动态图像信号的不连续性而产生的高频分量。因此,能够通过高频分量的降低,降低从可变长编码部114生成的压缩视频编码比特流CVBS的码量。
[0046]但是,图10所示的动态图像编码装置1能够通过填充处理部100的填充处理,降低由于动态图像信号的不连续性产生的高频分量来降低编码比特流CVBS的码量。但是,通过在本发明之前由本发明者等完成的研究,明确了如下问题:与对动态图像信号VS追加的填充处理数据ro的量对应地,编码比特流CVBS的码量增加。
[0047]即,如上所述,通过拷贝例如动态图像信号VS和填充处理数据ro的边界附近的动态图像信号VS的像素值自身或者像素值的平均值,形成对动态图像信号VS追加的填充处理数据ro。其结果,填充处理数据ro的像素值成为非零值。因此,填充处理数据ro也被编码,所以在编码比特流CVBS中包括与动态图像信号VS不同的数据,所以编码比特流CVBS的码量增加。
[0048]以下说明用于解决这样的课题的手段等,但其他课题和新的特征根据本说明书的记述以及附图将更加明确。
[0049]如果简单地说明在本申请中公开的发明中的代表性的发明,则如下所述。
[0050]S卩,代表性的实施方式的动态图像编码装置(1)执行与应该进行编码的动态图像信号(VS)相关的语法元素的动态图像编码处理来形成编码比特流(CVBS)。
[0051]在所述动态图像编码处理之前,所述动态图像编码装置(1)执行对所述动态图像信号(VS)追加填充处理数据(PD)的填充处理(100)。
[0052]通过所述填充处理追加了所述填充处理数据(PD)而得到的追加动态图像信号的横和纵的尺寸被设定为所述动态图像编码处理的编码块尺寸的整数倍。
[0053]通过所述动态图像编码装置(1)判定所述语法元素的编码块属于所述动态图像信号(VS)和所述填充处理数据(PD)中的哪一个。
[0054]在判定为所述语法元素的所述编码块属于所述动态图像信号的第1情况下,控制所述动态图像编码处理,以形成具有第1码量的所述编码比特流。
[0055]在判定为所述语法元素的所述编码块属于所述填充处理数据的第2情况下,控制所述动态图像编码处理,以形成具有比所述第1码量更小的第2码量的所述编码比特流(参照图1)。
[0056]如果简单地说明通过在本申请中公开的发明中的代表性的发明得到的效果,则如下所述。
[0057]S卩,根据本动态图像编码装置,能够减轻在填充处理时从动态图像编码装置生成的编码比特流的码量增加的情况。
【附图说明】
[0058]图1是示出实施方式1的动态图像编码装置1的结构的图。
[0059]图2是说明在实施方式1的动态图像编码装置1中包含的量化输出调整部116和量化输出控制部117的动作的图。
[0060]图3是说明在实施方式1的动态图像编码装置1中包含的运动矢量检测控制部118和运动矢量检测部109的结构和动作的图。
[0061]图4是说明在实施方式1的动态图像编码装置1中包含的帧内预测控制部119和帧内预测部112的结构和动作的图。
[0062]图5是说明在实施方式1的动态图像编码装置1中包含的频率变换控制部120的结构和动作的图。
[0063]图6是说明在实施方式1的动态图像编码装置1中包含的量化参数控制部121的结构和动作的图。
[0064]图7是说明在实施方式1的动态图像编码装置1中用于通过去块滤波器实现低功耗的滤波器单元107和滤波器控制部122的结构和动作的图。
[0065]图8是示出编码单元(CU)从最大编码单元(LCU)被适当地分割的情形的图。
[0066]图9是示出执行切片水平或者瓦片(tile)水平的并行处理的实施方式2的动态图像编码装置的结构的图。
[0067]图10是示出能够依照在本发明之前由本发明者等研究了的现行标准H.264和HEVC标准的被选择了的方式通过动态图像输入信号的编码生成编码比特流的动态图像编码装置1的结构的图。
[0068]图11是说明图10所示的在本发明之前由本发明者等研究了的动态图像编码装置1的填充处理部100中的填充处理的图。
[0069](符号说明)
[0070]1:动态图像编码装置;100:填充处理部;101:减法器;102:频率变换部;103:量化部;104:逆量化部;105:逆频率变换部;106:加法器;107:滤波器单元;108:帧存储器;109:运动矢量检测部;110:运动补偿部;111:缓冲器存储器;112:帧内预测部;113:选择器部;114:可变长编码部;115:视频缓冲器;116:量化输出调整部;117:量化输出控制部;118:运动矢量检测控制部;119:帧内预测控制部;120:频率变换控制部;121:量化参数控制部;122:滤波器控制部。
【具体实施方式】
[0071]1.实施方式的概要
[0072]首先,针对在本申请中公开的发明的代表性的实施方式,说明概要。在关于代表性的实施方式的概要说明中附加括弧而参照的附图中的参照符号仅例示附加了它的构成要素的概念中包含的部件。
[0073]〔1〕代表性的实施方式的动态图像编码装置(1)通过执行与应该进行编码的动态图像信号(VS)相关的语法元素的动态图像编码处理,形成编码比特流(CVBS)(参照图1)。
[0074]在所述动态图像编码处理之前,所述动态图像编码装置(1)执行对所述动态图像信号(VS)追加填充处理数据(PD)的填充处理(100)。
[0075]通过所述填充处理追加了所述填充处理数据(PD)而得到的追加动态图像信号的横和纵的尺寸被设定为所述动态图像编码处理的编码块尺寸的整数倍。
[0076]通过所述动态图像编码装置(1)判定与所述动态图像信号相关的所述语法元素的编码块属于所述动态图像信号(VS)和所述填充处理数据(PD)中的哪一个。
[0077]在通过所述动态图像编码装置的判定而判定为与所述动态图像信号相关的所述语法元素的所述编码块属于所述动态图像信号的第1情况下,根据所述第1情况的判定,控制所述动态图像编码处理,以形成具有第1码量的所述编码比特流。
[0078]在通过所述动态图像编码装置的其他判定而判定为与所述动态图像信号相关的所述语法元素的所述编码块属于所述填充处理数据的第2情况下,其特征在于,根据所述第2情况的判定,控制所述动态图像编码处理,以形成具有比所述第1码量更小的第2码量的所述编码比特流。
[0079]根据所述实施方式,能够减轻在填充处理时从动态图像编码装置生成的编码比特流的码量增加的情况。
[0080]〔2〕在优选的实施方式中,在所述〔1〕中规定了的所述动态图像编码装置(1)具备填充处理部、运动矢量检测部、运动补偿部、减法器、频率变换部、量化部、逆量化部、逆频率变换部、存储器(108、111)、帧内预测部、选择器部以及可变长编码部。
[0081]所述填充处理部(100)通过执行所述填充处理而生成所述追加动态图像信号并供给到所述减法器(101)、所述运动矢量检测部(109)以及所述帧内预测部(112)。
[0082]所述运动矢量检测部(109)根据所述追加动态图像信号和在所述存储器(108)中储存了的帧间参照图像,生成运动矢量(MV)。
[0083]所述运动补偿部(110)响应于从所述运动矢量检测部(109)生成的所述运动矢量(MV)和在所述存储器(108)中储存了的所述帧间参照图像,生成运动补偿预测信号。
[0084]所述帧内预测部(112)根据所述追加动态图像信号和在所述存储器(111)中储存了的帧内参照图像,生成帧内预测信号。
[0085]所述选择器部(113)输出基于从所述运动补偿部(110)生成的所述运动补偿预测信号和从所述帧内预测部(112)生成的所述帧内预测信号选择了的选择预测信号。
[0086]对所述减法器(101)的一个输入端子供给所述追加动态图像信号,对所述减法器
(101)的另一个输入端子供给从所述选择器部(113)输出的所述选择预测信号,从所述减法器(101)的输出端子生成预测残差。
[0087]关于从所述减法器(101)的所述输出端子生成的所述预测残差,在所述频率变换部(102)和所述量化部(103)中分别执行频率变换处理和量化处理。
[0088]针对由所述量化部(103)进行了量化处理的所述频率变换部(102)的所述频率变换处理的结果,通过所述逆量化部(104)和所述逆频率变换部(105)执行局部解码处理,将所述局部解码处理的结果作为所述帧间参照图像以及所述帧内参照图像储存到所述存储器(108,111)ο
[0089]针对由所述量化部(103)进行了量化处理的所述频率变换部(102)的所述频率变换处理的所述结果,通过所述可变长编码部(114)进行编码处理,从所述可变长编码部
(114)生成所述编码比特流(CVBS)。
[0090]与所述动态图像信号相关的所述语法元素是下述㈧至下述⑶的信息的至少某1个(参照图1)。
[0091](Α)由所述量化部(103)进行了量化处理的所述频率变换部(102)的所述频率变换处理的信息、
[0092](Β)使用所述运动矢量和所述运动补偿预测信号而通过帧间预测而编码的编码块的信息、
[0093](C)使用所述帧内参照图像而通过帧内预测而编码的编码块的信息、以及
[0094](D)由所述量化部(103)进行量化处理的编码块的信息。
[0095]〔3〕在优选其他实施方式中,在所述〔2〕中规定了的所述动态图像编码装置(1)还具备在所述量化部(103)的输出端子和所述可变长编码部(114)的输入端子以及所述逆量化部(104)的输入端子之间连接了的量化输出调整部(116)和与所述量化输出调整部
(116)连接了的量化输出控制部(117)。
[0096]所述量化输出控制部(117)判定与所述动态图像信号相关的所述语法元素即由所述量化部(103)进行了量化处理的所述频率变换部(102)的所述频率变换处理的所述信息属于所述动态图像信号(VS)和所述填充处理数据(PD)中的哪一个。
[0097]对所述量化输出调整部(116)供给通过所述量化部(103)的量化处理生成的量化输出信号(201)、具有比所述量化输出信号(201)更少的数据量的调整信号(200)以及从所述量化输出控制部(117)生成的判定结果。
[0098]响应于所述频率变换处理的所述信息属于所述动态图像信号(VS)这样的所述量化输出控制部(117)的判定结果,所述量化输出调整部(116)将从所述量化部(103)生成的所述量化输出信号(201)供给到所述可变长编码部(114)的所述输入端子和所述逆量化部(104)的所述输入端子。
[0099]其特征在于,响应于所述频率变换处理的所述信息属于所述填充处理数据(PD)这样的所述量化输出控制部(117)的判定结果,所述量化输出调整部(116)将所述调整信号(200)供给到所述可变长编码部(114)的所述输入端子和所述逆量化部(104)的所述输入端子(参照图1、图2)。
[0100]〔4〕在其他更优选的实施方式中,在所述〔2〕中规定了的所述动态图像编码装置(1)还具备与所述运动矢量检测部(109)连接了的运动矢量检测控制部(118)。
[0101]所述运动矢量检测部(109)包括运动矢量探索部(1091)、预测矢量生成部(1092)以及运动矢量选择器部(1093)。
[0102]所述运动矢量探索部(1091)对于包含于所述追加动态图像信号中并通过帧间预测而编码的所述编码块,执行运动矢量探索动作来生成探索运动矢量(MV)。
[0103]所述预测矢量生成部(1092)对于包含于所述追加动态图像信号中并通过帧间预测而编码的所述编码块,执行在标准H.264或者标准H.265中规定了的运动矢量预测方法来生成预测矢量(PMV)。
[0104]所述运动矢量检测控制部(118)判定包含于所述追加动态图像信号中并且与所述动态图像信号相关的所述语法元素即通过帧间预测而编码的所述编码块属于所述动态图像信号(VS)和所述填充处理数据(PD)中的哪一个。
[0105]对所述运动矢量选择器部(1093)供给由所述运动矢量探索部(1091)生成的所述探索运动矢量(MV)、由所述预测矢量生成部(1092)生成的所述预测矢量(PMV)以及从所述运动矢量检测控制部(118)生成的判定结果。
[0106]响应于通过所述帧间预测而编码的所述编码块属于所述动态图像信号(VS)这样的所述运动矢量检测控制部(118)的判定结果,所述运动矢量选择器部(1093)将由所述运动矢量探索部(1091)生成的所述探索运动矢量(MV)作为所述运动矢量(MV),供给到所述运动补偿部(110)。
[0107]响应于通过所述帧间预测而编码的所述编码块属于所述填充处理数据这样的所述运动矢量检测控制部的判定结果,所述运动矢量选择器部将由所述预测矢量生成部生成的所述预测矢量(PMV)作为所述运动矢量(MV)而供给到所述运动补偿部(110)(参照图1、图3)0
[0108]〔5〕在更优选的实施方式中,在所述〔2〕中规定了的所述动态图像编码装置(1)还具备与所述帧内预测部(112)连接了的帧内预测控制部(119)。
[0109]所述帧内预测部(112)包括帧内预测方向决定部(1121)、附近预测方向生成部(1122)、预测方向选择器部(1123)以及帧内预测处理部(1124)。
[0110]所述帧内预测方向决定部(1121)对于包含于所述追加动态图像信号中并通过帧内预测而编码的所述编码块执行帧内预测动作来生成预测方向(PD)。
[0111]所述附近预测方向生成部(1122)对于包含于所述追加动态图像信号中并通过帧内预测而编码的所述编码块执行在标准H.264或者标准H.265中规定了的附近方向预测方法来生成附近预测方向(NPD)。
[0112]所述帧内预测控制部(119)判定包含于所述追加动态图像信号中并且与所述动态图像信号相关的所述语法元素即通过帧内预测而编码的所述编码块属于所述动态图像信号(VS)和所述填充处理数据(PD)中的哪一个。
[0113]对所述预测方向选择器部(1123)供给由所述帧内预测方向决定部(1121)生成的所述预测方向(H))、由所述附近预测方向生成部(1122)生成的所述附近预测方向(NPD)以及从所述帧内预测控制部(119)生成的判定结果。
[0114]响应于通过所述帧内预测而编码的所述编码块属于所述动态图像信号(VS)这样的所述帧内预测控制部(119)的判定结果,所述预测方向选择器部(1123)将由所述帧内预测方向决定部(1121)生成的所述预测方向(PD)供给到所述帧内预测处理部(1124)。
[0115]所述帧内预测处理部(1124)根据由所述帧内预测方向决定部(1121)生成的所述预测方向(PD)和在所述存储器(111)中储存了的帧内参照图像,生成对所述选择器部
(113)供给的所述帧内预测信号。
[0116]响应于通过所述帧内预测而编码的所述编码块属于所述填充处理数据(PD)这样的所述帧内预测控制部(119)的判定结果,所述预测方向选择器部(1123)将由所述附近预测方向生成部(1122)生成的所述附近预测方向(NPD)供给到所述帧内预测处理部(1124)。
[0117]所述帧内预测处理部(1124)的特征在于,根据所述预测方向选择器部(1123)通过所述附近预测方向生成部(1122)生成的所述附近预测方向(NPD)和在所述存储器(111)中储存了的帧内参照图像,生成对所述选择器部(1
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