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公開番号2024125778
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-19
出願番号2023033835
出願日2023-03-06
発明の名称画像符号化装置、画像符号化方法、およびプログラム
出願人KDDI株式会社
代理人弁理士法人平木国際特許事務所
主分類H04N 19/119 20140101AFI20240911BHJP(電気通信技術)
要約【課題】画像符号化装置における符号化処理量を削減する。
【解決手段】本開示は、入力画像を複数のブロックに分割し、ブロック単位で符号化する、画像符号化装置であって、入力画像をブロック単位で符号化するためのプログラムを保持する記憶デバイスと、当該記憶デバイスからプログラムを読み込み、入力画像を符号化するプロセッサと、を備え、プロセッサは、処理対象ブロックに隣接する画素とイントラ予測モードから処理対象ブロックの予測画素を生成する処理と、処理対象ブロックの画素値と、予測画素の値と、イントラ予測モードの情報を用いて、予測誤差を算出する処理と、予測誤差の値に基づいて、処理対象ブロックの分割パターン候補群を決定する処理と、を実行する、画像符号化装置を提案する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
入力画像を複数のブロックに分割し、ブロック単位で符号化する、画像符号化装置であって、
前記入力画像を前記ブロック単位で符号化するためのプログラムを保持する記憶デバイスと、
前記記憶デバイスから前記プログラムを読み込み、前記入力画像を符号化するプロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、
処理対象ブロックに隣接する画素とイントラ予測モードから前記処理対象ブロックの予測画素を生成する処理と、
前記処理対象ブロックの画素値と、前記予測画素の値と、前記イントラ予測モードの情報を用いて、予測誤差を算出する処理と、
前記予測誤差の値に基づいて、前記処理対象ブロックの分割パターン候補群を決定する処理と、
を実行する、画像符号化装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
請求項１において、
前記記憶デバイスは、複数のブロック分割パターンの情報を保持しており、
前記プロセッサは、前記予測誤差の値に基づいて、前記複数のブロック分割パターンの種類を限定し、前記保持するブロック分割パターンの数よりも少ない数のブロック分割パターンを前記分割パターン候補群として決定する、画像符号化装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記プロセッサは、前記処理対象ブロックの符号化に用いる前記イントラ予測モードがＰｌａｎａｒ予測あるいはＤＣ予測である場合、前記分割パターン候補群の情報を非分割とする、画像符号化装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記プロセッサは、前記分割パターン候補群の情報が非分割である場合には、前記処理対象ブロックについて前記分割パターン候補群を決定せずに、前記処理対象ブロックを１つの処理単位として符号化する、画像符号化装置。
【請求項５】
請求項３において、
前記プロセッサは、さらに、前記処理対象ブロックの予測誤差が第１閾値以下である場合に、前記分割パターン候補群を非分割とする、画像符号化装置。
【請求項６】
請求項２において、
前記プロセッサは、前記処理対象ブロックの符号化に用いる前記イントラ予測モードがＡｎｇｕｌａｒ予測もしくはＷｉｄｅＡｎｇｕｌａｒ予測である場合には、予測に用いる参照ブロックに対する前記処理対象ブロックからの予測方向の情報をより多く含む方向に分割を行う分割パターンを前記分割パターン候補群として決定する、画像符号化装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記プロセッサは、さらに、前記処理対象ブロックの予測誤差が第２閾値以下である場合に、前記予測方向の情報をより含む方向に分割を行う分割パターンを前記分割パターン候補群として決定する、画像符号化装置。
【請求項８】
請求項２において、
前記プロセッサは、さらに、
前記処理対象ブロックをさらに複数の小領域に分割する処理と、
前記処理対象ブロックの符号化に用いる前記イントラ予測モードで生成した予測画素から、前記複数の小領域ごとの予測誤差を計算する処理と、
前記複数のブロック分割パターンにおける分割後の各領域について、前記予測誤差が第３閾値以上の前記小領域の個数と、前記予測誤差が前記第３閾値より小さい前記小領域の個数と、をカウントする処理と、
前記分割後の各領域における前記予測誤差が前記第３閾値以上の前記小領域と前記予測誤差が前記第３閾値より小さい前記小領域のうち、多く占める分割パターンを前記分割パターン候補群として決定する処理と、
を実行する、画像符号化装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記プロセッサは、
前記分割パターン候補群として決定する処理において、
前記複数のブロック分割パターンにおける分割後の各領域について、前記予測誤差が前記第３閾値以上の前記小領域の占有率１と、前記予測誤差が前記第３閾値より小さい前記小領域の占有率２と、を算出する処理と、
前記分割後の各領域における前記占有率１および前記占有率２のうち大きい方の値を集めて最大占有率群とする処理と、
前記複数のブロック分割パターンのそれぞれの前記最大占有率群を用いて最大占有率の平均値を算出する処理と、
前記平均値が予め定めた第４閾値以上となるブロック分割パターンを前記複数のブロック分割パターンから特定する処理と、
を実行する、画像符号化装置。
【請求項１０】
請求項５において、
前記第１閾値は、量子化パラメータと前記処理対象ブロックの高さおよび幅との関数で表される、画像符号化装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像符号化装置、画像符号化方法、およびプログラムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
動画像を効率的に伝送または記録するために、動画像を符号化することによって符号化データを生成する画像符号化装置、および、当該符号化データを復号することによって復号画像を生成する動画像復号装置が用いられている。例えば、Ｈ．２６４／ＡＶＣやＨＥＶＣ（High-Efficiency Video Coding）方式などである。
【０００３】
このような動画像符号化方式においては、通常、入力画像を符号化／復号することによって得られる局所復号画像に基づいて予測画像が生成され、当該予測画像を入力画像（原画像）から減算して得られる予測誤差（「差分画像」または「残差画像」と呼ぶこともある）が符号化される。予測画像の生成方法としては、画面間予測（インター予測）、および、画面内予測（イントラ予測）が挙げられる。
【０００４】
近年の動画像符号化及び復号の技術として非特許文献１に開示の技術が挙げられる。非特許文献１は、符号化ブロックを様々な大きさのブロックに分割（以降、ブロック分割）して符号化する技術を開示する。但し、ここで符号化ブロックとは、入力画像信号をあらかじめ定義された高さと幅で分割した結果を指す。非特許文献１において、例えば５つの分割パターン（後述の図１参照）でブロック分割される。ブロック分割では、符号化ブロックをこれら５つの分割パターンを用いて再帰的に分割する。ここで、符号化ブロック、および再帰的処理中の各段階での分割後のブロックを探索ブロックと呼称する。
【０００５】
動画像符号化方式において、符号化ブロックは、イントラ予測またはインター予測またはその両方で予測画素が生成される。そして、生成された予測画素でレート歪コストが計算される。ブロック分割は、実行可能な全ての分割パターン（例えば、５つのパターン）で探索ブロックのブロック分割が実行される。ここで実行可能な全ての分割パターンとは、探索ブロックの高さがあらかじめ定義された長さより小さくならないものでかつ、幅もあらかじめ定義された長さより小さくならないものである。この繰り返し処理が終了した後に、全探索ブロックのレート歪コストを用いて、レート歪コストの合計が最小となるように、各々の符号化ユニットの高さと幅が決定される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
Algorithm description for Versatile Video Coding and Test Model 11 (VTM 11)，JVET-T2002.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のように、非特許文献１で開示されるような従来技術では、実行可能な全ての分割パターンで新たな探索ブロックが生成されるため、膨大な回数の予測画素の生成とレート歪コスト算出が必要となる。したがって、非常に多くの符号化処理量を要するという課題が存在する。
本開示は、このような状況に鑑み、画像符号化装置における符号化処理量を削減する技術を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本開示は、一例として、入力画像を複数のブロックに分割し、ブロック単位で符号化する、画像符号化装置であって、入力画像をブロック単位で符号化するためのプログラムを保持する記憶デバイスと、当該記憶デバイスからプログラムを読み込み、入力画像を符号化するプロセッサと、を備え、プロセッサは、処理対象ブロックに隣接する画素とイントラ予測モードから処理対象ブロックの予測画素を生成する処理と、処理対象ブロックの画素値と、予測画素の値と、イントラ予測モードの情報を用いて、予測誤差を算出する処理と、予測誤差の値に基づいて、処理対象ブロックの分割パターン候補群を決定する処理と、を実行する、画像符号化装置を提案する。
【０００９】
本開示に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、本開示の態様は、要素及び多様な要素の組み合わせ及び以降の詳細な記述と添付される特許請求の範囲の様態により達成され実現される。
本明細書の記述は典型的な例示に過ぎず、本開示の特許請求の範囲又は適用例を如何なる意味においても限定するものではない。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の技術によれば、画像符号化装置におおいて、符号化処理量を削減することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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