JP2004349756A - Moving picture coding apparatus, method and moving picture coding program - Google Patents
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Abstract
【課題】入力映像に対して,動き探索精度が高く,動き補償単位が小さな探索を行う動画像符号化を低コストで実現する。
【解決手段】画像拡大部10によって入力映像を水平方向にM倍,垂直方向にN倍に拡大する。その結果得られる拡大画像を,前処理符号化部11によって符号化する。メインエンコーダ13は,前処理符号化部11において得られる動きベクトル情報を受けて,動きベクトルの大きさを水平方向に1/M,垂直方向に1/Nに縮小し,入力映像に対して得られたベクトルを用いて動き補償を行ないながら入力映像の符号化を行う。
【選択図】 図1Kind Code: A1 Abstract: A moving image coding for performing a search with a high motion search accuracy and a small motion compensation unit on an input video is realized at low cost.
An input image is enlarged by M times in a horizontal direction and by N times in a vertical direction. The resulting enlarged image is encoded by the pre-processing encoding unit 11. The main encoder 13 receives the motion vector information obtained in the pre-processing encoding unit 11, reduces the size of the motion vector to 1 / M in the horizontal direction and 1 / N in the vertical direction, and The input video is encoded while performing motion compensation using the obtained vector.
[Selection diagram] Fig. 1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は,符号化器前段で入力映像を拡大し,その拡大映像に対して動きベクトル探索または動きベクトル探索を伴う符号化を行ない,その結果から得られる動きベクトルを利用して,入力画像に対してより細密なブロック単位での,より高画素精度の動き補償を行なう動画像符号化装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
多くの動画像符号化においては,ブロック単位の動き補償によってフレーム間の冗長性を排し,情報を圧縮している。例えば,動画像符号化の国際標準であるMPEG−1, MPEG−2などでは,動き補償は16×16画素の矩形領域であるマクロブロックごとに行なわれており,エンコーダは各マクロブロックごとに動き探索を行なって,対象マクロブロックと一致度の高いブロックを参照画像の探索範囲内から探し出し,その位置を指し示すベクトルを動きベクトルとして符号化する。
【0003】
動きベクトルの指し示す16×16画素の矩形領域画像は,予測画像として用いられ,予測画像と原画像との差分画像である予測誤差画像にDCTが施され,その係数が量子化され符号化される。また,これらの国際標準では,この動きベクトルの精度は 0.5画素精度である。1画素以下の位置の参照画像は,整数画素位置のデータの補間によって生成され,生成された参照画像と対象マクロブロックとの画素差分がとられる。
【0004】
一方,より新しい符号化手法では,映像の内容に応じて,より細密なブロックを単位として,動き補償を行なうことで,符号化効率を向上させる。より新しい国際標準であるH.264などでは,動き補償は16×16画素以外にも,16×8画素,8×8画素,8×4画素,4×4画素の矩形領域単位で行なうことができ,16×16画素のマクロブロックごとに,より細かいブロックで動き補償を行なった方が効率がよくなる場合には,より細かいブロック単位で動き補償をしながら符号化を行なうことにより,符号化効率を上げることができる。また,動きベクトルの精度も0.25画素精度など,従来より細かくなってきている。
【0005】
一方,これらの動画像符号化方式のエンコーダの実装技術に着目すると,MPEG−1やMPEG−2などの符号化方式に対応したエンコーダLSIがすでに広く普及しており,非常に小型でリアルタイム処理が可能なハードウェアモジュールを比較的安価に使用することができる。また,画像サイズについても通常TVサイズより大きいHDTVサイズのエンコードが可能なハードウェアモジュールも存在する。
【0006】
一方,より新しいH.264などの符号化方式に対応したエンコーダは,LSI化がまだ進んでいない。一般に,動き補償を用いる動画像符号化方式において,動きベクトル探索や動き補償に必要な計算処理量は非常に多いが,これらの符号化方式では,従来の方式に比べ動きベクトル探索や動き補償がさらに高度化しているため,必要な計算処理量が飛躍的に多くなっており,リアルタイム符号化可能なエンコーダを実装することが難しい。
【0007】
なお,MPEG−1の符号化に関する参考文献として,下記の非特許文献1がある。また,MPEG−2の符号化に関する参考文献として,下記の非特許文献2がある。H.264の符号化に関する参考文献として,下記の非特許文献3がある。
【0008】
【非特許文献1】
ISO/IEC 11172, ”Information Technology − Coding of Moving Picture and Associated Audio for Digital Storage Media at Up to about 1.5Mbit/s”(1992)
【非特許文献2】
ITU−T Rec.H.262/ISO/IEC 13818−2 MPEG−2 International Standard: Video part
【非特許文献3】
ITU−T Rec.H.264/ISO/IEC 11496−10, ”Advanced Video Coding”, Final Committee Draft, Document JVT−E022, September 2002
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように,従来の符号化方式で用いられたサイズのブロックよりもより細かいサイズのブロックを単位として動き補償を行なったり,従来の符号化方式で用いられた精度よりもより細かい画素精度の動き補償を行なう符号化方式において,リアルタイム符号化を行なうエンコーダを実現しようとすると,動き探索に必要な計算量は膨大であり,このような処理を行なうハードウェアを開発するのはコストが高いという問題がある。
【0010】
本発明は,上記問題点の解決を図り,動き探索精度が高く,動き補償単位が小さな探索を用いた動画像符号化を,低コストで実現することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は,上記課題を解決するため,従来からある動画像符号化の国際標準であるMPEG−1, MPEG−2などのために作られた,画素精度が低く,動き補償単位の大きい動き探索モジュールまたは符号化モジュールを用いて,入力映像の拡大映像に対して,動き探索または動き探索を伴う符号化を行ない,その結果得られる動きベクトルを縮小したベクトルに基づいて,メインエンコーダが入力画像に対して動き補償を伴う符号化を行なうことをもっとも主要な特徴とする。
【0012】
上記手段により,入力画像の拡大率の分だけ,動き探索精度が高く,動き補償単位の小さな動きベクトル情報を得ることができるため,このベクトル情報を利用した動き補償を行なったり,そのベクトル情報を利用して動き探索の計算量を削減することなどができる。これにより,従来からある,より動き探索精度が低く,動き補償単位が大きな探索を行なうモジュールを用いて,より動き探索精度が高く,動き補償単位が小さな探索を用いた動画像符号化を,従来より低いコストで行なうことができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態1〕
本発明の実施の形態1の装置構成図を,図1に示す。図2は,実施の形態1における入力画像の拡大方法の説明図,図3は,実施の形態1(後述する実施の形態4,5も同様)における入力映像(プログレッシブ映像)の垂直方向2倍拡大方法の説明図である。図4は,実施の形態1の処理フローチャートである。
【0014】
本実施の形態1における入力映像は,プログレッシブ映像であるものとする。画像拡大部10において,図2のようにフレーム単位で入力映像を水平方向に2倍,垂直方向に2倍に拡大する(図4のS1)。なお,図2(A)は入力映像の1フレームの画素群,図2(B)は入力映像を拡大した拡大画像の画素群を表している。ここで,垂直方向には,図3に示すように各ラインの中間位置にフレーム内の上下数画素(ライン)分の画素値の線形和による補間によってラインを生成し,水平方向には,各画素の中間位置に左右数画素分の画素値の線形和の補間によって画素を生成する。
【0015】
前処理符号化部11では,画像拡大部10において生成された拡大画像を,MPEG−2で符号化を行なう(図4のS2)。前処理符号化部11では,動き探索によって16×16画素のマクロブロックごとにフレーム予測動きベクトルを 0.5画素精度で求める。また,符号化は,このベクトルを用いたフレーム予測を行なう。量子化パラメータは,5以下の小さい値に固定して行ない,参照画像の符号化歪によるベクトルのずれが起きにくいようにする。求められた各マクロブロックごとの動きベクトルはメインエンコーダ13に伝達される。
【0016】
遅延バッファ12は,入力映像に対する画像拡大部10および前処理符号化部11による処理の間,メインエンコーダ13に供給する入力映像のデータを一時的に保持するメモリである。
【0017】
メインエンコーダ13では,動き補償部14において前処理符号化部11から得た動きベクトルの水平垂直成分を1/2に縮小し(図4のS3),0.25画素精度のベクトルを得,このベクトルを用いて8×8画素ブロックごとのフレーム予測を行なう。このベクトルを用いて生成した予測誤差画像と同ブロックの原画像の差分絶対値和を比較して前者が小さければ,ノンイントラ符号化ブロックとして,そのベクトルおよび予測誤差成分のDCT係数を符号化する。後者が小さければイントラ符号化ブロックとして,原画像のDCT係数を符号化する。このようにして,符号化を行なうことにより0.25画素精度,8×8画素ブロックのフレーム予測による動き補償を実現することができる(図4のS4)。
【0018】
〔実施の形態2〕
本発明の実施の形態2の装置構成図は,図1に示す実施の形態1と同様である。図5は,実施の形態2における入力映像(インタレース映像)の垂直方向2倍拡大方法の説明図,図6は,実施の形態2における異なるパリティのフィールド間のベクトル垂直成分のずれの変化を示す図である。また,図7は,実施の形態2の処理フローチャートである。
【0019】
本実施の形態2における入力映像は,インタレース映像であるものとする。画像拡大部10において,入力映像をフィールド単位で水平方向に2倍,垂直方向に2倍に拡大する(図7のS10)。ここで,垂直方向の拡大では,図5に示すように,第1フィールドについては各ラインの中間位置に,同フィールド内の上下数画素(ライン)分の画素値の線形和による補間によってラインを生成し,第2フィールドについては,各ラインの4分の1と4分の3の内分点の位置に,同フィールド内の上下数画素(ライン)分の画素値の線形和による補間によってラインを生成する。また,水平方向については,それぞれ各画素の中間位置に左右数画素分の画素値の線形和の補間によって画素を生成する。
【0020】
前処理符号化部11では,画像拡大部10において生成された拡大画像をMPEG−2で符号化を行なう。前処理符号化部11では,動き探索によって16×16画素のマクロブロックごとにフレーム予測動きベクトルおよびフィールド予測ベクトルを 0.5画素精度で求める(図7のS11)。また,符号化はこれらのベクトルを用いてフレームフィールド適応予測を行なう。また,量子化パラメータは,5以下の小さい値に固定して行ない,参照画像の符号化歪によるベクトルのずれが起きにくいようにする。求められた各マクロブロックごとの動きベクトルと予測モードはメインエンコーダ13に伝達される。
【0021】
メインエンコーダ13においては,得られた動きベクトルの水平垂直成分を1/2に縮小し,0.25画素精度のベクトルを得る。ただし,予測モードがフィールド予測であり,パリティの異なるフィールド間の予測の場合には,ベクトルの垂直成分に0.25を足す(図7のS12)。
【0022】
上記の画像拡大部10で生成された第1フィールド拡大画像と第2フィールド拡大画像をラインごとに交互に組み合わせて生成したインタレースのフレーム映像は,画像内容の相対位置は正確であり,前処理符号化部11においては,通常のフレーム予測ベクトルを得ることができる。また,同パリティのフィールド間での予測においても,同パリティのフィールド間では画像内容の相対位置は正確であり,通常のフィールド予測ベクトルを得ることができる。
【0023】
しかし,異なるパリティのフィールド間での予測においては,フィールド予測が選ばれた場合,図6に示すように異なるパリティのフィールド間の予測ベクトルが 0.5画素分ずれるので補正が必要となる。例えば,第1フィールドがトップフィールドであり,第2フィールドが第1フィールドを参照する場合,フレーム画像で1ライン上の位置を指す動きベクトルの垂直成分が0となる。そのため,垂直2倍拡大画像において垂直成分0となったベクトルは,拡大前の入力画像において,フレーム画像で1/2ライン上の位置を指す動きベクトルに相当する。フィールド予測において,フレーム画像で1/2ライン上の位置を指す動きベクトルの垂直成分は0.25であるので,このため,前処理符号化部11から得られる異なるパリティのフィールド間での予測ベクトルは水平垂直成分を1/2に縮小したのちに,垂直成分に0.25を足して補正する必要がある。
【0024】
メインエンコーダ13は,このようにして得たベクトルおよび予測モードに従って,8×8画素ブロックごとのフレーム予測を行なう。このベクトルを用いて生成した予測誤差画像と同ブロックの原画像の差分絶対値和とを比較して,前者が小さければ,ノンイントラ符号化ブロックとして,そのベクトルおよび予測誤差成分のDCT係数を符号化する。後者が小さければ,イントラ符号化ブロックとして,原画像のDCT係数を符号化する。
【0025】
このようにして,符号化を行なうことにより0.25画素精度,8×8画素ブロックのフレーム予測による動き補償を実現することができる(図7のS13)。
【0026】
〔実施の形態3〕
本発明の実施の形態3の装置構成図を,図8に示す。図9は,実施の形態3におけるフレーム画像単位の垂直方向2倍拡大方法の画像内容位置を示す図,図10は,実施の形態3におけるフィールド画像単位の垂直方向2倍拡大説明図である。図11は,実施の形態3における異なるパリティのフィールド間のベクトル垂直成分のずれの変化を示す図である。また,図12は,実施の形態3の処理フローチャートである。
【0027】
本実施の形態3における入力映像は,インタレース映像であるものとする。フレーム画像拡大部20において,入力映像をフレーム単位で水平方向に2倍,垂直方向に2倍に拡大する(図12のS20)。すなわち,垂直方向には,図9のようにフレームの各ラインの中間位置に同フレーム内の上下数画素(ライン)分の画素値の線形和による補間によってラインを生成し,水平方向には,各画素の中間位置に左右数画素分の画素値の線形和の補間によって画素を生成する。ここで,このようにして拡大された映像は,静止領域においては画像内容が正しく拡大されるが,動領域においては,時間的に異なる2つのフィールドの画像内容が平均化され正しく拡大画像が生成されないことに留意されたい。
【0028】
フレーム前処理符号化部21では,フレーム画像拡大部20において生成された拡大画像を,MPEG−2で符号化を行なう(図12のS21)。フレーム前処理符号化部21では,動き探索によって16×16画素のマクロブロックごとにフレーム予測動きベクトルを 0.5画素精度で求める。符号化は,このベクトルを用いたフレーム予測を行ない,量子化パラメータは,5以下の小さい値に固定して行ない,参照画像の符号化歪によるベクトルのずれが起きにくいようにする。求められた各マクロブロックごとの動きベクトルはメインエンコーダ25に伝達される。
【0029】
同時に,フィールド画像拡大部22において,入力映像をフィールド単位で水平方向に2倍,垂直方向に2倍に拡大する(図12のS22)。すなわち,図5のように,第1フィールドと第2フィールドとでそれぞれ独立に,垂直方向にはフィールドの各ラインの中間位置に同フィールド内の上下数画素(ライン)分の画素値の線形和による補間によってラインを生成し,水平方向には各画素の中間位置に左右数画素分の画素値の線形和の補間によって画素を生成する。
【0030】
フィールド前処理符号化部23では,フィールド画像拡大部22において生成された拡大画像をMPEG−2で符号化を行なう(図12のS23)。フィールド前処理符号化部23では,動き探索によって16×16画素のマクロブロックごとにフィールド予測動きベクトルを 0.5画素精度で求める。符号化は,このベクトルを用いたフィールド予測を用い,また量子化パラメータは,5以下の小さい値に固定して行ない,参照画像の符号化歪によるベクトルのずれが起きにくいようにする。求められた各マクロブロックごとの動きベクトルはメインエンコーダ25に伝達される。
【0031】
遅延バッファ24は,入力映像に対するフレーム画像拡大部20およびフレーム前処理符号化部21による処理およびフィールド画像拡大部22およびフィールド前処理符号化部23による処理の間,メインエンコーダ25に供給する入力映像のデータを一時的に保持する。
【0032】
上記のようにフィールド画像拡大部22で生成された第1フィールド拡大画像と第2フィールド拡大画像とをラインごとに交互に組み合わせて生成したインタレース映像のフレーム画像は,画像内容の位置が本来の位置とずれていることに留意されたい。しかし,同パリティのフィールド間での画素内容の相対位置はずれることはないので,同パリティのフィールド間のフィールド動きベクトルの成分がずれることはない。また,異なるパリティ間の動きベクトルにはずれが存在するが,図11に示すとおり,メインエンコーダ25における異なるパリティ間のフィールド動きベクトルの位置ずれの関係と一致しているため,動きベクトルのずれが問題となることはない。すなわち,メインエンコーダ25においては,第2フィールドが第1フィールドを参照する場合,動きベクトルの垂直成分が0の場合,フレームとして画像を見た場合,1ラインずれた位置を指すことになるが,拡大された2つのフィールドについても同様の関係が成り立っているためである。
【0033】
メインエンコーダ25においては,フレーム前処理符号化部21から得られたフレーム動きベクトルの水平垂直成分を1/2に縮小し,0.25画素精度のベクトルを得る(図12のS24)。また同時に,フィールド前処理符号化部23から得られたフィールド動きベクトルの水平垂直成分を1/2に縮小し,0.25画素精度のベクトルを得る。動き補償部26は,これらのベクトルのどちらかを用いて8×8画素ブロックごとの動き補償を行なう。フィールドベクトルを用いて生成した予測誤差画像とフレームベクトルを用いて生成した予測誤差画像と同ブロックの原画像の差分絶対値和とを比較してその値の最も小さいモードで符号化を行なう。
【0034】
このようにして,符号化を行なうことにより,0.25画素精度,8×8画素ブロックのフレーム予測による動き補償を実現することができる(図12のS25)。
【0035】
〔実施の形態4〕
本発明の実施の形態4の装置構成図を,図13に示す。図14は,実施の形態4の処理フローチャートである。
【0036】
本実施の形態4における入力映像は,プログレッシブ映像であるものとする。画像拡大部A30において,入力映像をフレーム単位で水平方向に2倍,垂直方向に2倍に拡大する(図14のS30)。すなわち,垂直方向には,フレームの各ラインの中間位置に上下数画素(ライン)分の画素値の線形和による補間によってラインを生成し,水平方向には,各画素の中間位置に左右数画素分の画素値の線形和の補間によって画素を生成する。
【0037】
前処理符号化部A31では,画像拡大部A30において生成された拡大画像をMPEG−2で符号化を行なう(図14のS31)。前処理符号化部A31では,動き探索によって16×16画素のマクロブロックごとにフレーム予測動きベクトルを 0.5画素精度で求める。また,符号化は,このベクトルを用いたフレーム予測を行なう。また,量子化パラメータは,5以下の小さい値に固定して行ない,参照画像の符号化歪によるベクトルのずれが起きにくいようにする。求められた各マクロブロックごとの動きベクトルはメインエンコーダ37に伝達される。メインエンコーダ37においては,得られた動きベクトルの水平垂直成分を1/2に縮小し(図14のS36),8×8画素単位の水平垂直0.25画素精度のベクトルを得る。
【0038】
画像拡大部B32において,入力映像をフレーム単位で水平方向に2倍,垂直方向に1倍に拡大する(図14のS32)。すなわち,水平方向に各画素の中間位置に左右数画素分の画素値の線形和の補間によって画素を生成する。
【0039】
前処理符号化部B33では,画像拡大部B32において生成された拡大画像をMPEG−2で符号化を行なう(図14のS33)。前処理符号化部B33では,動き探索によって16×16画素のマクロブロックごとにフレーム予測動きベクトルを 0.5画素精度で求める。また,符号化は,このベクトルを用いたフレーム予測を行なう。また,量子化パラメータは,5以下の小さい値に固定して行ない,参照画像の符号化歪によるベクトルのずれが起きにくいようにする。求められた各マクロブロックごとの動きベクトルはメインエンコーダ37に伝達される。メインエンコーダ37においては,得られた動きベクトルの水平成分を1/2に縮小し(図14のS36),8×16画素単位の水平0.25画素精度,垂直 0.5画素精度のベクトルを得る。
【0040】
画像拡大部C34において,入力映像をフレーム単位で水平方向に1倍,垂直方向に2倍に拡大する(図14のS34)。すなわち,垂直方向には,フレームの各ラインの中間位置に上下数画素(ライン)分の画素値の線形和による補間によってラインを生成する。
【0041】
前処理符号化部C35では,画像拡大部C34において生成された拡大画像をMPEG−2で符号化を行なう(図14のS35)。前処理符号化部C35では,動き探索によって16×16画素のマクロブロックごとにフレーム予測動きベクトルを 0.5画素精度で求める。また,符号化は,このベクトルを用いたフレーム予測を行なう。また,量子化パラメータは,5以下の小さい値に固定して行ない,参照画像の符号化歪によるベクトルのずれが起きにくいようにする。求められた各マクロブロックごとの動きベクトルはメインエンコーダ37に伝達される。メインエンコーダ37においては,得られた動きベクトルの垂直成分を1/2に縮小し(図14のS36),16×8画素単位の水平 0.5画素精度,垂直0.25画素精度のベクトルを得る。
【0042】
遅延バッファ36は,以上の入力映像に対する画像の拡大,前処理符号化の処理の間,メインエンコーダ37に供給する入力映像のデータを一時的に保持する。
【0043】
メインエンコーダ37では,これらのベクトルの近傍について,それぞれに対応するブロックサイズでメインエンコーダ37内の局所復号画像を参照画像として動き探索を行なう(図14のS37)。すなわち,前処理符号化部A31から得たベクトル近傍について8×8画素ブロックサイズで,前処理符号化部B33から得たベクトル近傍について8×16画素ブロックサイズで,前処理符号化部C35から得たベクトル近傍について16×8画素ブロックサイズで,それぞれ水平垂直0.25画素精度で動き探索を行なう。また,これとは別にメインエンコーダ37では,内部の動き補償部38において,メインエンコーダ37内の局所復号画像を参照画像として,16×16画素のフレーム動きベクトル探索を行なう。
【0044】
メインエンコーダ37において,各16×16画素のブロックについて,同位置のブロックサイズの異なる上記ベクトルを用いて生成した予測誤差画像と同じ16×16画素ブロックの原画像の差分絶対値和を比較する。このとき,8×8画素ブロックサイズについては4つ分,16×8画素,8×16画素ブロックについては2つ分,16×16画素ブロックは1つ分の予測誤差画像の絶対値和をそれぞれ比較する。
【0045】
この中で最も差分絶対値和が小さいモードを選択する。すなわち,8×8画素ブロック4つ分の予測誤差画像の絶対値和が小さければ,4つの8×8画素ブロックサイズの動きベクトルを用いてその16×16画素ブロックのノンイントラ符号化を行なう。16×8画素ブロック2つ分の予測誤差画像の絶対値和が小さければ,2つの16×8画素ブロックサイズの動きベクトルを用いてその16×16画素ブロックのノンイントラ符号化を行なう。8×16画素ブロック2つ分の予測誤差画像の絶対値和が小さければ,2つの8×16画素ブロックサイズの動きベクトルを用いてその16×16画素ブロックのノンイントラ符号化を行なう。16×16画素ブロックの予測誤差画像の絶対値和が小さければ,16×16画素ブロックサイズの動きベクトルを用いてその16×16画素ブロックのノンイントラ符号化を行なう。16×16画素ブロックの原画像の絶対値和が小さければ,その16×16画素ブロックのイントラ符号化を行なう。
【0046】
このようにして,符号化を行なうことにより0.25画素精度,8×8画素ブロック,8×16画素ブロック,16×8画素ブロック,16×16画素ブロックの適応フレーム予測による動き補償を実現することができる(図14のS38)。
【0047】
〔実施の形態5〕
本発明の実施の形態5の装置構成図を,図15に示す。図16は,実施の形態5の処理フローチャートである。実施の形態5の入力映像はプログレッシブ映像であるものとする。
【0048】
画像拡大部40において,入力映像をフレーム単位で水平方向に2倍,垂直方向に2倍に拡大する(図16のS40)。すなわち,垂直方向には,フレームの各ラインの中間位置に上下数画素(ライン)分の画素値の線形和による補間によってラインを生成し,水平方向には,各画素の中間位置に左右数画素分の画素値の線形和の補間によって画素を生成する。
【0049】
前処理符号化部41では,画像拡大部40において生成された拡大画像をMPEG−2で符号化を行なう(図16のS41)。前処理符号化部41では,動き探索によって16×16画素のマクロブロックごとにフレーム予測動きベクトルを 0.5画素精度で求める。また,符号化は,このベクトルを用いたフレーム予測を行なう。また,量子化パラメータは,5以下の小さい値に固定して行ない,参照画像の符号化歪によるベクトルのずれが起きにくいようにする。このようにして符号化された符号化ストリームが,前処理符号化部41から出力され(図16のS42),動きベクトル情報抽出部42に入力される。
【0050】
動きベクトル情報抽出部42においては,各マクロブロックごとの動きベクトル情報が抽出され(図16のS44),メインエンコーダ44に伝達される。
【0051】
遅延バッファ43は,入力映像に対する画像拡大部40,前処理符号化部41,動きベクトル情報抽出部42の処理の間,メインエンコーダ44に供給する入力映像のデータを一時的に保持する。
【0052】
メインエンコーダ44においては,得られた動きベクトルの水平垂直成分を1/2に縮小する(図16のS45)。このベクトルの近傍の8×8画素ブロックの動き探索をメインエンコーダ44の局所復号画像を参照画像として行ない,フレームベクトルを得る(図16のS46)。このベクトルを用いて生成した予測誤差画像と同ブロックの原画像の差分絶対値和を比較して前者が小さければ,ノンイントラ符号化ブロックとして,そのベクトルおよび予測誤差成分のDCT係数を符号化する。後者が小さければイントラ符号化ブロックとして,原画像のDCT係数を符号化する。このようにして,符号化を行なうことにより0.25画素精度,8×8画素ブロックのフレーム予測による動き補償を実現することができる(図16のS47)。
【0053】
本実施の形態5においては,前処理符号化部41が動きベクトル情報を特別に出力せず,エンコーダとしての通常動作どおりのストリームを出力するだけであるため,前処理符号化部41の実装が容易であるという利点がある。
【0054】
本発明は,上記各実施の形態を組み合わせて実施することも可能である。また,上記各実施の形態における全体の制御に関する処理は,コンピュータとソフトウェアプログラムとによっても実現することができ,そのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して提供することも,ネットワークを通して提供することも可能である。
【0055】
【発明の効果】
以上説明したように,本発明によれば,入力映像を拡大し,安価なエンコーダを用いて,動き探索または動き探索を伴う符号化を行ない,その結果得られる動きベクトルを縮小したベクトルに基づいて,メインエンコーダが入力画像に対して動き補償を伴う符号化を行なうので,より動き探索精度が高く,動き補償単位が小さな探索を用いた動画像符号化を,従来より低いコストで実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1, 2の装置構成図である。
【図2】実施の形態1における入力画像の拡大方法の説明図である。
【図3】実施の形態1,4,5における入力映像(プログレッシブ映像)の垂直方向2倍拡大方法の説明図である。
【図4】実施の形態1の処理フローチャートである。
【図5】実施の形態2における入力映像(インタレース映像)の垂直方向2倍拡大方法の説明図である。
【図6】実施の形態2における異なるパリティのフィールド間のベクトル垂直成分のずれの変化を示す図である。
【図7】実施の形態2の処理フローチャートである。
【図8】本発明の実施の形態3の装置構成図である。
【図9】実施の形態3におけるフレーム画像単位の垂直方向2倍拡大方法の画像内容位置を示す図である。
【図10】実施の形態3におけるフィールド画像単位の垂直方向2倍拡大説明図である。
【図11】実施の形態3における異なるパリティのフィールド間のベクトル垂直成分のずれの変化を示す図である。
【図12】実施の形態3の処理フローチャートである。
【図13】本発明の実施の形態4の装置構成図である。
【図14】実施の形態4の処理フローチャートである。
【図15】本発明の実施の形態5の装置構成図である。
【図16】実施の形態5の処理フローチャートである。
【符号の説明】
10,30,32,34,40 画像拡大部
11,31,33,35,41 前処理符号化部
12,24,36,43 遅延バッファ
13,25,37,44 メインエンコーダ
14,26,38,45 動き補償部
20 フレーム画像拡大部
21 フレーム前処理符号化部
22 フィールド画像拡大部
23 フィールド前処理符号化部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
According to the present invention, an input image is enlarged at a stage prior to an encoder, a motion vector search or encoding with a motion vector search is performed on the enlarged image, and a motion vector obtained from the result is used to convert the input image into an input image. On the other hand, the present invention relates to a moving picture coding apparatus for performing motion compensation with higher pixel accuracy in units of finer blocks.
[0002]
[Prior art]
In many moving image codings, redundancy between frames is eliminated by motion compensation in block units, and information is compressed. For example, in MPEG-1 and MPEG-2, which are international standards for video coding, motion compensation is performed for each macroblock which is a rectangular area of 16 × 16 pixels, and the encoder performs motion compensation for each macroblock. A search is performed to find a block having a high degree of coincidence with the target macroblock from within the search range of the reference image, and a vector indicating the position is encoded as a motion vector.
[0003]
A 16 × 16 pixel rectangular area image indicated by the motion vector is used as a prediction image, DCT is applied to a prediction error image which is a difference image between the prediction image and the original image, and its coefficients are quantized and encoded. . According to these international standards, the accuracy of this motion vector is 0.5 pixel accuracy. A reference image at a position of one pixel or less is generated by interpolating data at an integer pixel position, and a pixel difference between the generated reference image and the target macroblock is obtained.
[0004]
On the other hand, in a newer coding method, the coding efficiency is improved by performing motion compensation in units of finer blocks according to the content of the video. The newer international standard, H.264. In H.264, etc., motion compensation can be performed in units of rectangular regions of 16 × 8 pixels, 8 × 8 pixels, 8 × 4 pixels, and 4 × 4 pixels in addition to 16 × 16 pixels. If it is more efficient to perform motion compensation in smaller blocks for each block, the coding efficiency can be improved by performing coding while performing motion compensation in smaller block units. In addition, the accuracy of the motion vector is becoming finer than before, such as 0.25 pixel accuracy.
[0005]
On the other hand, if attention is paid to the mounting technology of the encoders of these moving picture coding methods, encoder LSIs corresponding to the coding methods such as MPEG-1 and MPEG-2 are already widely used, and are very small and real-time processing is not possible. Possible hardware modules can be used relatively inexpensively. In addition, there is a hardware module capable of encoding an HDTV size larger than a normal TV size also for an image size.
[0006]
On the other hand, the newer H. Encoders compatible with encoding systems such as H.264 have not yet been developed into LSIs. In general, the amount of computation required for motion vector search and motion compensation is very large in a video coding method using motion compensation, but these coding methods require more motion vector search and motion compensation than conventional methods. Due to further advancement, the required amount of calculation processing is dramatically increased, and it is difficult to implement an encoder capable of real-time encoding.
[0007]
Note that there is the following
[0008]
[Non-patent document 1]
ISO / IEC 11172, "Information Technology-Coding of Moving Picture and Associated Associated Audio for Digital Storage Media at Up to about 19 Mbit.
[Non-patent document 2]
ITU-T Rec. H. H.262 / ISO / IEC 13818-2 MPEG-2 International Standard: Video part
[Non-Patent Document 3]
ITU-T Rec. H. H.264 / ISO / IEC 11496-10, "Advanced Video Coding", Final Committee Draft, Document JVT-E022, September 2002
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, motion compensation is performed in units of blocks smaller in size than the blocks used in the conventional encoding system, and pixel accuracy is smaller than the accuracy used in the conventional encoding system. To realize an encoder that performs real-time encoding in a coding scheme that performs motion compensation, the amount of computation required for motion search is enormous, and developing hardware that performs such processing is costly. There is a problem.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to realize, at a low cost, moving picture coding using a search having a high motion search accuracy and a small motion compensation unit.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to solve the above problems, and is a motion search with a low pixel accuracy and a large motion compensation unit, which is created for MPEG-1, MPEG-2, etc., which are conventional international standards for video coding. Using the module or the encoding module, the main encoder performs encoding with motion search or motion search on the enlarged video of the input video, and based on the resulting reduced motion vector, the main encoder On the other hand, the most main feature is to perform coding with motion compensation.
[0012]
By the above means, the motion search accuracy is high and the motion vector information with a small motion compensation unit can be obtained by the enlargement rate of the input image. Therefore, motion compensation using this vector information can be performed or the vector information can be obtained. It can be used to reduce the amount of calculation for motion search. As a result, it is possible to use a conventional module that performs a search with a lower motion search accuracy and a larger motion compensation unit, and to perform video coding using a search with a higher motion search accuracy and a smaller motion compensation unit. It can be performed at lower cost.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[Embodiment 1]
FIG. 1 shows an apparatus configuration diagram according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram of an input image enlarging method according to the first embodiment. FIG. 3 is a vertical double of an input image (progressive image) according to the first embodiment (the same applies to later-described fourth and fifth embodiments). It is explanatory drawing of the enlargement method. FIG. 4 is a processing flowchart of the first embodiment.
[0014]
It is assumed that the input video in the first embodiment is a progressive video. In the
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
In the
[0018]
[Embodiment 2]
The device configuration diagram of the second embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment shown in FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram of a method of vertically expanding an input video (interlaced video) by a factor of 2 in the second embodiment. FIG. 6 is a diagram illustrating a change in a shift of a vector vertical component between fields of different parities in the second embodiment. FIG. FIG. 7 is a processing flowchart of the second embodiment.
[0019]
The input video in the second embodiment is an interlaced video. In the
[0020]
The
[0021]
In the
[0022]
The interlaced frame image generated by alternately combining the first field enlarged image and the second field enlarged image generated by the
[0023]
However, in the prediction between fields of different parities, when field prediction is selected, correction is necessary because the prediction vector between fields of different parities is shifted by 0.5 pixel as shown in FIG. For example, when the first field is the top field and the second field refers to the first field, the vertical component of the motion vector indicating a position on one line in the frame image is zero. Therefore, a vector having a vertical component of 0 in a vertically doubled image corresponds to a motion vector indicating a position on a 1/2 line in a frame image in an input image before enlargement. In the field prediction, the vertical component of the motion vector pointing to the position on the 1/2 line in the frame image is 0.25. Therefore, the prediction vector between the fields of different parities obtained from the
[0024]
The
[0025]
In this way, by performing the encoding, it is possible to realize the motion compensation by the frame prediction of the 0.25 pixel accuracy and the 8 × 8 pixel block (S13 in FIG. 7).
[0026]
[Embodiment 3]
FIG. 8 shows an apparatus configuration diagram of the third embodiment of the present invention. FIG. 9 is a diagram showing the image content position in the vertical double enlargement method in units of frame images in the third embodiment, and FIG. 10 is an explanatory diagram of double vertical enlargement in units of field images in the third embodiment. FIG. 11 is a diagram illustrating a change in a shift of a vector vertical component between fields having different parities in the third embodiment. FIG. 12 is a processing flowchart of the third embodiment.
[0027]
The input video in the third embodiment is an interlaced video. In the frame
[0028]
The frame preprocessing encoding unit 21 encodes the enlarged image generated by the frame
[0029]
At the same time, the field
[0030]
The field
[0031]
The
[0032]
As described above, the frame image of the interlaced video generated by alternately combining the first field enlarged image and the second field enlarged image generated by the field
[0033]
In the
[0034]
In this way, by performing the encoding, it is possible to realize the motion compensation by the frame prediction of the 0.25 pixel accuracy and the 8 × 8 pixel block (S25 in FIG. 12).
[0035]
[Embodiment 4]
FIG. 13 shows an apparatus configuration diagram of the fourth embodiment of the present invention. FIG. 14 is a processing flowchart of the fourth embodiment.
[0036]
It is assumed that the input video in the fourth embodiment is a progressive video. In the image enlargement unit A30, the input image is enlarged twice in the horizontal direction and twice in the vertical direction in frame units (S30 in FIG. 14). That is, in the vertical direction, a line is generated at the intermediate position of each line of the frame by interpolation using a linear sum of pixel values of several upper and lower pixels (lines), and in the horizontal direction, several left and right pixels are located at the intermediate position of each pixel. Pixels are generated by interpolating the linear sum of the pixel values of minutes.
[0037]
The pre-processing encoding unit A31 encodes the enlarged image generated by the image enlarging unit A30 using MPEG-2 (S31 in FIG. 14). The pre-processing encoding unit A31 obtains a frame prediction motion vector with a 0.5-pixel accuracy for each macroblock of 16 × 16 pixels by motion search. In encoding, frame prediction using this vector is performed. In addition, the quantization parameter is fixed to a small value of 5 or less so that the displacement of the vector due to the coding distortion of the reference image hardly occurs. The obtained motion vector for each macroblock is transmitted to the
[0038]
In the image enlargement unit B32, the input image is enlarged twice in the horizontal direction and one time in the vertical direction in frame units (S32 in FIG. 14). That is, a pixel is generated by interpolating a linear sum of pixel values of several pixels on the left and right at an intermediate position of each pixel in the horizontal direction.
[0039]
The pre-processing encoding unit B33 encodes the enlarged image generated by the image enlarging unit B32 using MPEG-2 (S33 in FIG. 14). The preprocessing encoding unit B33 obtains a frame prediction motion vector for each macroblock of 16 × 16 pixels with 0.5 pixel accuracy by motion search. In encoding, frame prediction using this vector is performed. In addition, the quantization parameter is fixed to a small value of 5 or less so that the displacement of the vector due to the coding distortion of the reference image hardly occurs. The obtained motion vector for each macroblock is transmitted to the
[0040]
In the image enlargement unit C34, the input image is enlarged by 1 in the horizontal direction and twice in the vertical direction in frame units (S34 in FIG. 14). That is, in the vertical direction, a line is generated at an intermediate position of each line of the frame by interpolation using a linear sum of pixel values of several upper and lower pixels (lines).
[0041]
The preprocessing encoding unit C35 encodes the enlarged image generated by the image enlarging unit C34 by MPEG-2 (S35 in FIG. 14). The preprocessing coding unit C35 obtains a frame prediction motion vector with a 0.5-pixel accuracy for each macroblock of 16 × 16 pixels by motion search. In encoding, frame prediction using this vector is performed. In addition, the quantization parameter is fixed to a small value of 5 or less so that the displacement of the vector due to the coding distortion of the reference image hardly occurs. The obtained motion vector for each macroblock is transmitted to the
[0042]
The
[0043]
The
[0044]
The
[0045]
Among these, the mode with the smallest sum of absolute differences is selected. That is, if the sum of the absolute values of the prediction error images for four 8 × 8 pixel blocks is small, the non-intra encoding of the 16 × 16 pixel block is performed using four 8 × 8 pixel block size motion vectors. If the sum of absolute values of the prediction error images for two 16 × 8 pixel blocks is small, non-intra encoding of the 16 × 16 pixel block is performed using two 16 × 8 pixel block size motion vectors. If the sum of the absolute values of the prediction error images for two 8 × 16 pixel blocks is small, the non-intra encoding of the 16 × 16 pixel block is performed using two 8 × 16 pixel block size motion vectors. If the sum of absolute values of the prediction error image of the 16 × 16 pixel block is small, non-intra coding of the 16 × 16 pixel block is performed using a motion vector of a 16 × 16 pixel block size. If the sum of the absolute values of the original images of the 16 × 16 pixel block is small, the 16 × 16 pixel block is intra-coded.
[0046]
In this way, by performing encoding, motion compensation by adaptive frame prediction of 0.25 pixel accuracy, 8 × 8 pixel block, 8 × 16 pixel block, 16 × 8 pixel block, and 16 × 16 pixel block is realized. (S38 in FIG. 14).
[0047]
[Embodiment 5]
FIG. 15 shows an apparatus configuration diagram according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 16 is a processing flowchart of the fifth embodiment. The input video of the fifth embodiment is assumed to be a progressive video.
[0048]
In the
[0049]
The
[0050]
In the motion vector
[0051]
The
[0052]
In the
[0053]
In the fifth embodiment, the
[0054]
The present invention can be implemented by combining the above embodiments. Further, the processing related to the overall control in each of the above embodiments can also be realized by a computer and a software program, and the program can be provided by being recorded on a computer-readable recording medium or provided through a network. It is also possible.
[0055]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, based on a vector obtained by enlarging an input video, performing motion search or encoding with motion search using an inexpensive encoder, and reducing a resultant motion vector. , The main encoder performs coding with motion compensation on the input image, so that it is possible to realize video coding using search with higher motion search accuracy and smaller motion compensation unit at lower cost than before. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an apparatus configuration diagram of
FIG. 2 is an explanatory diagram of a method of enlarging an input image according to the first embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a method of vertically enlarging an input video (progressive video) twice in
FIG. 4 is a processing flowchart according to the first embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a method of vertically enlarging an input video (interlaced video) by a factor of 2 in the second embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing a change in a shift of a vector vertical component between fields of different parities in the second embodiment.
FIG. 7 is a processing flowchart according to the second embodiment.
FIG. 8 is an apparatus configuration diagram according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing an image content position in a method of enlarging a frame image unit twice in the vertical direction in the third embodiment.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a field image unit vertically enlarged twice in Embodiment 3;
FIG. 11 is a diagram illustrating a change in a shift of a vector vertical component between fields of different parities in the third embodiment.
FIG. 12 is a processing flowchart of the third embodiment.
FIG. 13 is an apparatus configuration diagram according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a processing flowchart according to the fourth embodiment.
FIG. 15 is an apparatus configuration diagram according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a processing flowchart according to the fifth embodiment.
[Explanation of symbols]
10,30,32,34,40 Image enlargement unit
11, 31, 33, 35, 41 pre-processing encoding unit
12, 24, 36, 43 delay buffer
13,25,37,44 Main encoder
14,26,38,45 Motion compensation unit
20 Frame image enlargement unit
21 Frame Pre-Processing Encoding Unit
22 Field image magnifier
23 Field precoding unit
Claims (13)
入力画像を水平方向にM倍(M≧1),垂直方向にN倍(N≧1,M×N>1)に拡大する画像拡大手段と,
その結果得られる画像を符号化する前処理符号化手段と,
上記前処理符号化手段において得られる動きベクトル情報を受けて,動きベクトルの大きさを水平方向に1/M,垂直方向に1/Nに縮小し,入力画像に対して得られたベクトルを用いて動き補償を行なう動き補償部を有する符号化手段とを備える
ことを特徴とする動画像符号化装置。In a video encoding device using motion compensation,
Image enlarging means for enlarging the input image by a factor of M (M ≧ 1) in the horizontal direction and N times (N ≧ 1, M × N> 1) in the vertical direction;
Preprocessing encoding means for encoding the resulting image;
Receiving the motion vector information obtained by the pre-processing encoding means, the size of the motion vector is reduced to 1 / M in the horizontal direction and 1 / N in the vertical direction, and the vector obtained for the input image is used. A moving image coding apparatus comprising: a coding unit having a motion compensating unit for performing motion compensation by using a motion compensation unit.
上記符号化手段は,上記前処理符号化手段において得られる動きベクトル情報を受けて,動きベクトルの大きさを水平方向に1/M,垂直方向に1/Nに縮小し,拡大時に生じる位置ずれを補正する成分を動きベクトルに加える
ことを特徴とする動画像符号化装置。The moving picture coding apparatus according to claim 1,
The encoding means receives the motion vector information obtained by the preprocessing encoding means, reduces the size of the motion vector to 1 / M in the horizontal direction and 1 / N in the vertical direction, A moving image encoding apparatus characterized by adding a component for correcting a motion vector to a motion vector.
入力画像をフレーム単位で水平方向にM倍(M≧1),垂直方向にN倍(N≧1,M×N>1)に拡大するフレーム画像拡大手段と,
入力画像をフィールド単位で水平方向にM倍,垂直方向にN倍に拡大するフィールド画像拡大手段と,
上記フレーム画像拡大手段から得られる拡大画像をフレーム予測を用いて符号化するフレームの前処理符号化手段と,
上記フィールド画像拡大手段から得られる拡大画像をフィールド予測を用いて符号化するフィールドの前処理符号化手段と,
上記フレームの前処理符号化手段および上記フィールドの前処理符号化手段から得られる動きベクトルを,水平方向に1/M,垂直方向に1/Nに縮小し,得られたベクトルのどちらかを用いて動き補償を行ないながら入力画像の符号化を行なう符号化手段とを備える
ことを特徴とする動画像符号化装置。In a video encoding device using motion compensation,
Frame image enlarging means for enlarging the input image by a factor of M (M ≧ 1) in the horizontal direction and N times (N ≧ 1, M × N> 1) in the vertical direction;
Field image enlarging means for enlarging an input image by a factor of M in the horizontal direction and N times in the vertical direction,
Frame preprocessing encoding means for encoding an enlarged image obtained from the frame image enlarging means using frame prediction;
A field pre-processing encoding unit for encoding the enlarged image obtained from the field image enlarging unit by using field prediction;
A motion vector obtained from the frame pre-coding unit and the field pre-coding unit is reduced to 1 / M in the horizontal direction and 1 / N in the vertical direction, and one of the obtained vectors is used. A moving image encoding apparatus comprising: an encoding unit that encodes an input image while performing motion compensation.
上記画像拡大手段は,複数の異なる拡大率を持つ画像拡大部からなり,
上記前処理符号化手段は,上記各画像拡大部から得られる拡大画像をそれぞれ符号化する複数の前処理符号化部からなり,
上記符号化手段は,上記各前処理符号化部から得られる動きベクトルをそれぞれの拡大率に従って縮小し,得られたベクトルのどれかを用いて動き補償を行ないながら入力画像の符号化を行なう
ことを特徴とする動画像符号化装置。The moving picture coding apparatus according to claim 1,
The image enlarging means includes an image enlarging unit having a plurality of different enlarging ratios,
The pre-processing encoding unit includes a plurality of pre-processing encoding units that respectively encode the enlarged images obtained from the image enlarging units,
The encoding means reduces a motion vector obtained from each of the pre-processing encoding units according to a respective enlargement ratio, and encodes an input image while performing motion compensation using any of the obtained vectors. A video encoding device characterized by the above-mentioned.
上記符号化手段は,上記前処理符号化手段において得られる動きベクトル情報を受けて,動きベクトルの大きさを水平方向に1/M,垂直方向に1/Nに縮小し,入力画像に対して得られたベクトルの周辺の動き探索を行ない動きベクトルを決定し,動き補償を行ないながら入力画像の符号化を行なう
ことを特徴とする動画像符号化装置。The moving picture coding apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The encoding means receives the motion vector information obtained in the preprocessing encoding means, reduces the magnitude of the motion vector to 1 / M in the horizontal direction and 1 / N in the vertical direction, A moving picture coding apparatus characterized by performing a motion search around an obtained vector, determining a motion vector, and coding an input picture while performing motion compensation.
上記前処理符号化手段から出力されるストリームから動きベクトル情報を抽出する動きベクトル情報抽出手段を備え,
上記符号化手段は,上記動きベクトル情報抽出手段から得られるベクトル情報を受けて,動きベクトルの大きさを水平方向に1/M,垂直方向に1/Nに縮小し,得られたベクトルを用いて動き補償を行ないながら入力画像の符号化を行なう
ことを特徴とする動画像符号化装置。The moving picture coding apparatus according to any one of claims 1 to 4,
Motion vector information extracting means for extracting motion vector information from the stream output from the preprocessing encoding means,
The encoding means receives the vector information obtained from the motion vector information extraction means, reduces the size of the motion vector to 1 / M in the horizontal direction and 1 / N in the vertical direction, and uses the obtained vector. A moving image encoding apparatus that encodes an input image while performing motion compensation by performing the motion compensation.
入力画像を水平方向にM倍(M≧1),垂直方向にN倍(N≧1,M×N>1)に拡大する画像拡大ステップと,
その結果得られる拡大画像を符号化する前処理符号化ステップと,
上記前処理符号化ステップにおいて得られる動きベクトル情報を受けて,動きベクトルの大きさを水平方向に1/M,垂直方向に1/Nに縮小し,入力画像に対して得られたベクトルを用いて動き補償を行ないながら入力画像の符号化を行なう符号化ステップとを有する
ことを特徴とする動画像符号化方法。In a video coding method using motion compensation,
An image enlarging step of enlarging the input image by a factor of M (M ≧ 1) in the horizontal direction and N times (N ≧ 1, M × N> 1) in the vertical direction;
A pre-processing encoding step for encoding the resulting enlarged image;
In response to the motion vector information obtained in the above preprocessing encoding step, the size of the motion vector is reduced to 1 / M in the horizontal direction and 1 / N in the vertical direction, and the vector obtained for the input image is used. A coding step of coding an input image while performing motion compensation by using the moving image coding method.
上記符号化ステップでは,上記拡大画像の符号化によって得られる動きベクトル情報を受けて,動きベクトルの大きさを水平方向に1/M,垂直方向に1/Nに縮小し,拡大時に生じた位置ずれを補正する成分を動きベクトルに加える
ことを特徴とする動画像符号化方法。The moving picture encoding method according to claim 7,
In the encoding step, upon receiving the motion vector information obtained by encoding the enlarged image, the magnitude of the motion vector is reduced to 1 / M in the horizontal direction and 1 / N in the vertical direction. A moving picture coding method characterized by adding a component for correcting displacement to a motion vector.
入力画像をフレーム単位で水平方向にM倍(M≧1),垂直方向にN倍(N≧1,M×N>1)に拡大するフレーム画像拡大ステップと,
入力画像をフィールド単位で水平方向にM倍,垂直方向にN倍に拡大するフィールド画像拡大ステップと,
上記フレーム画像拡大ステップにより得られる拡大画像をフレーム予測を用いて符号化するフレームの前処理符号化ステップと,
上記フィールド画像拡大ステップにより得られる拡大画像をフィールド予測を用いて符号化するフィールドの前処理符号化ステップと,
上記フレームの前処理符号化ステップおよび上記フィールドの前処理符号化ステップにより得られる動きベクトルを,水平方向に1/M,垂直方向に1/Nに縮小し,得られたベクトルのどちらかを用いて動き補償を行ないながら入力画像の符号化を行なう符号化ステップとを有する
ことを特徴とする動画像符号化方法。In a video coding method using motion compensation,
A frame image enlarging step of enlarging the input image by a factor of M (M ≧ 1) in the horizontal direction and N times (N ≧ 1, M × N> 1) in the vertical direction;
A field image enlargement step of enlarging an input image by a factor of M in the horizontal direction and N times in the vertical direction;
A frame pre-processing encoding step of encoding the enlarged image obtained by the frame image enlarging step by using frame prediction;
A field pre-processing encoding step of encoding the enlarged image obtained by the field image enlarging step by using field prediction;
A motion vector obtained by the pre-processing coding step of the frame and the pre-processing coding step of the field is reduced to 1 / M in the horizontal direction and 1 / N in the vertical direction, and one of the obtained vectors is used. A coding step of coding an input image while performing motion compensation by using the moving image coding method.
上記画像拡大ステップでは,入力画像を複数の異なる拡大率に拡大し,
上記符号化ステップでは,それぞれの拡大画像を符号化した結果得られる各動きベクトルをそれぞれの拡大率に従って縮小し,得られたベクトルのどれかを用いて動き補償を行ないながら入力画像の符号化を行なう
ことを特徴とする動画像符号化方法。The moving picture encoding method according to claim 7,
In the image enlargement step, the input image is enlarged to a plurality of different enlargement ratios.
In the above-mentioned encoding step, each motion vector obtained as a result of encoding each enlarged image is reduced in accordance with each enlargement ratio, and encoding of the input image is performed while performing motion compensation using any of the obtained vectors. A moving picture coding method characterized by performing the following.
上記符号化ステップでは,拡大画像の符号化によって得られる,動きベクトルの大きさを水平方向に1/M,垂直方向に1/Nに縮小し,入力画像に対して得られたベクトルの周辺の動き探索を行ない動きベクトルを決定し,動き補償を行ないながら入力画像の符号化を行なう
ことを特徴とする動画像符号化方法。In the moving picture coding method according to any one of claims 7 to 10,
In the above-described encoding step, the magnitude of the motion vector obtained by encoding the enlarged image is reduced to 1 / M in the horizontal direction and 1 / N in the vertical direction, and the magnitude of the motion vector around the vector obtained for the input image is reduced. A moving picture coding method characterized by performing a motion search, determining a motion vector, and coding an input picture while performing motion compensation.
上記拡大画像の符号化によって出力されるストリームから動きベクトル情報を抽出するステップを有し,
上記符号化ステップでは,その動きベクトルの大きさを水平方向に1/M,垂直方向に1/Nに縮小し,得られたベクトルを用いて動き補償を行ないながら入力画像の符号化を行なう
ことを特徴とする動画像符号化方法。In the moving picture coding method according to any one of claims 7 to 10,
Extracting motion vector information from a stream output by encoding the enlarged image,
In the encoding step, the size of the motion vector is reduced to 1 / M in the horizontal direction and 1 / N in the vertical direction, and the input image is encoded while performing motion compensation using the obtained vector. A moving picture coding method characterized by the following.
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2003
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