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公開番号2025058743
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-09
出願番号2023168873
出願日2023-09-28
発明の名称画像符号化装置、画像符号化方法、画像復号装置、画像復号方法、コンピュータプログラム
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人大塚国際特許事務所
主分類H04N 19/124 20140101AFI20250402BHJP(電気通信技術)
要約【課題】量子化マトリクスを用いた逆量子化処理により生成された再生直交変換係数に対しても適切な補正値が加算できるような制御を可能とし、圧縮効率を向上させるための技術を提供すること。
【解決手段】画像における符号化対象の所定のサイズの着目ブロックに対し、符号化済みの画素から予測画像を生成し、着目ブロックと予測画像との差分である予測誤差を導出し、予測誤差を周波数変換し、周波数変換によって得られた直交変換係数を量子化する。そして、量子化された直交変換係数をエントロピー符号化し、量子化された直交変換係数を逆量子化して再生直交変換係数を生成する。再生直交変換係数は補正される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
画像をブロック単位で符号化する画像符号化装置であって、
画像における符号化対象の所定のサイズの着目ブロックに対し、符号化済みの画素から予測画像を生成し、前記着目ブロックと前記予測画像との差分である予測誤差を導出する予測手段と、
前記予測手段で導出した前記予測誤差を周波数変換する変換手段と、
前記変換手段による周波数変換によって得られた直交変換係数を量子化する量子化手段と、
前記量子化手段により量子化された直交変換係数をエントロピー符号化する符号化手段と、
前記量子化手段により量子化された直交変換係数を逆量子化して再生直交変換係数を生成する逆量子化手段と
を有し、
前記逆量子化手段は前記再生直交変換係数を補正することを特徴とする画像符号化装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記逆量子化手段は、量子化マトリクスを用いないで逆量子化した場合、前記再生直交変換係数を補正し、量子化マトリクスを用いて逆量子化した場合、前記再生直交変換係数を補正しないよう制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像符号化装置。
【請求項３】
前記符号化手段は、前記逆量子化手段における補正処理を制御する逆量子化補正制御情報をさらに符号化することを特徴とする請求項１に記載の画像符号化装置。
【請求項４】
前記逆量子化手段は、前記予測手段における予測画像の生成方法に応じて、前記再生直交変換係数に対して異なる補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像符号化装置。
【請求項５】
画像をブロック単位で復号する画像復号装置であって、
量子化された直交変換係数を復号する復号手段と、
前記量子化された直交変換係数を逆量子化して再生直交変換係数を生成する逆量子化手段と、
前記再生直交変換係数を逆変換して予測誤差を導出する逆変換手段と、
予測画像を生成し、前記予測画像と前記予測誤差とを用いて着目ブロックを復号する予測手段と、を有し、
前記逆量子化手段は前記再生直交変換係数を補正する
ことを特徴とする画像復号装置。
【請求項６】
前記逆量子化手段は、量子化マトリクスを用いないで逆量子化した場合、前記再生直交変換係数を補正し、量子化マトリクスを用いて逆量子化した場合、前記再生直交変換係数を補正しないよう制御する
ことを特徴とする請求項５に記載の画像復号装置。
【請求項７】
前記復号手段は、前記逆量子化手段における補正処理を制御する逆量子化補正制御情報をさらに復号することを特徴とする請求項５に記載の画像復号装置。
【請求項８】
前記逆量子化手段は、前記予測手段における予測画像の生成方法に応じて、前記再生直交変換係数に対して異なる補正を行うことを特徴とする請求項５に記載の画像復号装置。
【請求項９】
画像をブロック単位で符号化する画像符号化装置が行う画像符号化方法であって、
前記画像符号化装置の予測手段が、画像における符号化対象の所定のサイズの着目ブロックに対し、符号化済みの画素から予測画像を生成し、前記着目ブロックと前記予測画像との差分である予測誤差を導出する予測工程と、
前記画像符号化装置の変換手段が、前記予測工程で導出した前記予測誤差を周波数変換する変換工程と、
前記画像符号化装置の量子化手段が、前記変換工程による周波数変換によって得られた直交変換係数を量子化する量子化工程と、
前記画像符号化装置の符号化手段が、前記量子化工程により量子化された直交変換係数をエントロピー符号化する符号化工程と、
前記画像符号化装置の逆量子化手段が、前記量子化工程により量子化された直交変換係数を逆量子化して再生直交変換係数を生成する逆量子化工程と
を有し、
前記逆量子化工程では前記再生直交変換係数を補正することを特徴とする画像符号化方法。
【請求項１０】
画像をブロック単位で復号する画像復号装置が行う画像復号方法であって、
前記画像復号装置の復号手段が、量子化された直交変換係数を復号する復号工程と、
前記画像復号装置の逆量子化手段が、前記量子化された直交変換係数を逆量子化して再生直交変換係数を生成する逆量子化工程と、
前記画像復号装置の逆変換手段が、前記再生直交変換係数を逆変換して予測誤差を導出する逆変換工程と、
前記画像復号装置の予測手段が、予測画像を生成し、前記予測画像と前記予測誤差とを用いて着目ブロックを復号する予測工程と、を有し、
前記逆量子化工程では前記再生直交変換係数を補正する
ことを特徴とする画像復号方法。
（【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】
本発明は、画像符号化装置、画像符号化方法、画像復号装置、画像復号方法、コンピュータプログラムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
動画像の圧縮記録のための符号化方式として、ＶＶＣ（ＶｅｒｓａｔｉｌｅＶｉｄｅｏＣｏｄｉｎｇ）符号化方式（以下、ＶＶＣと記す）が知られている。ＶＶＣでは符号化効率向上のため、最大１２８画素ｘ１２８画素のサイズの基本ブロックを、従来の正方形だけでなく長方形の形状のサブブロックに分割する。
【０００３】
また、ＶＶＣにおいては、直交変換を施した後の係数（以下、直交変換係数と記す）を、量子化マトリクスを用いて、周波数成分に応じて重み付けをする処理が用いられている。人間の視覚には劣化が目立ちにくい高周波成分のデータをより削減することで、画質を維持しながら圧縮効率を高めることが可能となっている。特許文献１には、このような量子化マトリクスを符号化する技術が開示されている。
【０００４】
近年、ＶＶＣを標準化したＪＶＥＴ（ＪｏｉｎｔＶｉｄｅｏＥｘｐｅｒｔｓＴｅａｍ）では、ＶＶＣを上回る圧縮効率を実現するための技術検討が進められている。符号化効率向上のため、逆量子化処理により生成された直交変換係数（以下、再生直交変換係数と記す）に対し、補正値を加算する新たな逆量子化方法（以下、逆量子化補正と呼称する）が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１３－３８７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この逆量子化補正は、再生直交変換係数に補正値を加算する処理であるが、量子化マトリクスの使用の有無に関わらず所定の補正値を加算する処理となっている。このため、量子化マトリクスを使用した逆量子化処理により生成された再生直交変換係数に対しては、適切な補正値の加算処理を行うことができず、圧縮効率を向上させることができないという問題がある。
【０００７】
本発明は、量子化マトリクスを用いた逆量子化処理により生成された再生直交変換係数に対しても適切な補正値が加算できるような制御を可能とし、圧縮効率を向上させるための技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一様態は、画像をブロック単位で符号化する画像符号化装置であって、画像における符号化対象の所定のサイズの着目ブロックに対し、符号化済みの画素から予測画像を生成し、前記着目ブロックと前記予測画像との差分である予測誤差を導出する予測手段と、前記予測手段で導出した前記予測誤差を周波数変換する変換手段と、前記変換手段による周波数変換によって得られた直交変換係数を量子化する量子化手段と、前記量子化手段により量子化された直交変換係数をエントロピー符号化する符号化手段と、前記量子化手段により量子化された直交変換係数を逆量子化して再生直交変換係数を生成する逆量子化手段とを有し、前記逆量子化手段は前記再生直交変換係数を補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、量子化マトリクスを用いた逆量子化処理により生成された再生直交変換係数に対しても適切な補正値が加算できるような制御を可能とし、圧縮効率を向上させるための技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
画像符号化装置の機能構成例を示すブロック図。
画像復号装置の機能構成例を示すブロック図。
画像符号化装置が１フレーム分の入力画像を符号化するために行う処理のフローチャート。
画像復号装置が１フレーム分のビットストリームを復号するために行う処理のフローチャート。
画像符号化装置や画像復号装置に適用可能なコンピュータ装置のハードウェア構成例を示すブロック図。
ビットストリームのデータ構造の一例を示す図。
サブブロックの分割パターンの例を示す図。
量子化マトリクス８００の構成例を示す図。
走査方法を示す図。
１次元の差分行列の構成例を示す図。
符号化テーブルの構成例を示す図。
イントラ・インター混在予測で用いられる領域分割の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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