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JP7122838B2 - Encoding device, decoding device and program - Google Patents

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JP7122838B2
JP7122838B2 JP2018036906A JP2018036906A JP7122838B2 JP 7122838 B2 JP7122838 B2 JP 7122838B2 JP 2018036906 A JP2018036906 A JP 2018036906A JP 2018036906 A JP2018036906 A JP 2018036906A JP 7122838 B2 JP7122838 B2 JP 7122838B2
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Description

本発明は、符号化装置、復号装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to an encoding device, a decoding device and a program.

H.265/HEVC(High Efficiency Video Coding)に代表される動画像(映像)符号化方式では、画面全体を大きいブロック(符号化ツリーユニット:Coding Tree Unit/CTU)に分割した後、それらをさらに細かい符号化モードを制御するために符号化対象ブロック(符号化ユニット:Coding Unit/CU)に分割するよう構成されている。 In a moving image (video) coding method represented by H.265/HEVC (High Efficiency Video Coding), after dividing the entire screen into large blocks (coding tree units: Coding Tree Units/CTUs), they are further divided into In order to control the encoding mode in detail, it is configured to be divided into encoding target blocks (encoding units: Coding Units/CUs).

HEVCでは、各符号化対象ブロックに対して、フレーム間の時間的相関を利用したインター予測及びフレーム内の空間的相関を利用したイントラ予測の2種類の予測を切り替えながら予測を行って残差信号を生成した後、直交変換処理やループフィルタ処理やエントロピー符号化処理を行い得られたストリームを出力するように構成されている。 In HEVC, for each encoding target block, prediction is performed while switching between two types of prediction, inter prediction using temporal correlation between frames and intra prediction using spatial correlation within a frame, and a residual signal is obtained. is generated, and then orthogonal transform processing, loop filter processing, and entropy coding processing are performed, and the obtained stream is output.

また、HEVCにおいては、カラー画像を構成する輝度信号(Luma)及び色差信号(Chroma:Cb及びCr)でブロックの分割形状を独立に制御されていなかったが、非特許文献1に示す技術では、ブロックの分割形状をより柔軟にするため、イントラフレームにおいては、輝度信号のブロックの分割形状と色差信号のブロックの分割形状とを独立に制御することを可能としている。 In addition, in HEVC, the block division shape is not independently controlled by the luminance signal (Luma) and the color difference signals (Chroma: Cb and Cr) that constitute the color image. In order to make the block division shape more flexible, it is possible to independently control the division shape of the luminance signal block and the division shape of the color difference signal block in the intra frame.

HEVCにおけるイントラ予測においては、符号化対象ブロックの上側や左側に隣接する復号済み画素を参照画素として、Planar予測やDC予測や方向予測等により符号化対象ブロックを予測するように構成されている。 In intra prediction in HEVC, a target block is predicted by planar prediction, DC prediction, directional prediction, or the like, using decoded pixels adjacent to the upper side or left side of the target block as reference pixels.

「Algorithm Description of Joint Exploration Test Model 5(JEM5)(JVET-E1001-v2)」、Joint Video Exploration Team(JVET) of ITU-T SG 16 WP3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG11"Algorithm Description of Joint Exploration Test Model 5 (JEM5) (JVET-E1001-v2)", Joint Video Exploration Team (JVET) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/GSC1W/IEC J2TC9

しかしながら、既存のHEVCでは、イントラ予測に用いる参照画素が、画像端やスライス境界の外であったり、符号化済みでなかったりする場合には、参照画素として利用不可能であるため、図7に示すように、それらの参照画素の値(例えば、図7における領域R1における参照画素)は、隣接する利用可能な参照画素の値(例えば、図7における領域R2における参照画素)がコピーされるよう構成されている。 However, in the existing HEVC, reference pixels used for intra prediction cannot be used as reference pixels if they are outside the image edge or slice boundary, or have not been coded. As shown, those reference pixel values (e.g., reference pixels in region R1 in FIG. 7) are copied such that neighboring available reference pixel values (e.g., reference pixels in region R2 in FIG. 7) are copied. It is configured.

このように、イントラ予測に用いる参照画素が利用不可能であり、近接する別の画素のコピーにより参照画素が構成される場合に、予測効率が低下してしまうという問題点がある。 As described above, there is a problem that the prediction efficiency is lowered when the reference pixels used for intra prediction cannot be used and the reference pixels are configured by copies of other neighboring pixels.

特に、非特許文献1では、輝度信号のブロックの分割形状と色差信号のブロックの分割形状とで独立して制御可能であることから、色差信号のブロックに隣接する画素が参照画素として利用不可能であっても、かかる色差信号のブロックの参照画素に対応する位置の輝度信号の画素が復号済みであり参照可能である場合があり、お互いに対応する位置に存在する色差信号の画素と輝度信号の画素との間には相関があるにも拘らず、非特許文献1では、この点が考慮されていない。 In particular, in Non-Patent Document 1, since it is possible to independently control the division shape of the luminance signal block and the division shape of the color difference signal block, pixels adjacent to the color difference signal block cannot be used as reference pixels. However, there are cases where the luminance signal pixels at positions corresponding to the reference pixels of the color difference signal block have been decoded and can be referenced, and the color difference signal pixels and the luminance signal that exist at positions corresponding to each other Although there is a correlation with the pixels of , Non-Patent Document 1 does not consider this point.

具体的には、非特許文献1では、図8(b)に示すように、色差信号のブロックC2に隣接するブロックC3内に含まれる画素P1は、復号済みでないため、参照画素として利用可能ではないが、図8(a)に示すように、かかる画素P1の位置に対応する位置の輝度信号の画素P2が復号済みであり参照可能であるケースであっても、隣接する利用可能な参照画素の値(例えば、図7における領域R2における参照画素)がコピーされるよう構成されているため、やはり予測効率が低下してしまうという問題点がある。 Specifically, in Non-Patent Document 1, as shown in FIG. 8B, a pixel P1 included in a block C3 adjacent to a color-difference signal block C2 has not been decoded and cannot be used as a reference pixel. However, as shown in FIG. 8A, even in the case where the pixel P2 of the luminance signal at the position corresponding to the position of the pixel P1 has been decoded and can be referred to, adjacent available reference pixels (for example, the reference pixels in the region R2 in FIG. 7) are copied, there is also the problem that the prediction efficiency decreases.

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、色差信号の参照画素が利用不可能な場合であっても、予測効率の低下を最小限に防ぐことを可能とする符号化装置、復号装置及びプログラムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and makes it possible to prevent deterioration of prediction efficiency to a minimum even when reference pixels for color difference signals cannot be used. An object is to provide an encoding device, a decoding device, and a program.

本発明の第1の特徴は、動画像を構成するフレーム単位の原画像を、輝度信号と色差信号とで別々にブロックに分割して符号化することができるように構成されている符号化装置であって、前記色差信号の符号化対象ブロックに適用するイントラ予測モードに応じて、前記色差信号の符号化対象ブロックの参照画素に対する補正を行うか否かについて決定するように構成されている決定部と、前記色差信号の符号化対象ブロックに隣接する復号済みの色差信号と、前記復号済みの色差信号に対応する位置の復号済みの輝度信号とを用いて、予測パラメータを導出するように構成されている導出部と、前記予測パラメータと、前記参照画素に対応する位置の前記復号済みの輝度信号とを用いて、前記参照画素を補正するように構成されている補正部とを具備することを要旨とする。 A first feature of the present invention is an encoding apparatus configured to divide an original image in units of frames constituting a moving image into separate blocks for luminance signals and color difference signals and encode them. and determining whether or not to correct the reference pixels of the encoding target block of the chrominance signal according to an intra prediction mode applied to the encoding target block of the chrominance signal. a decoded chrominance signal adjacent to an encoding target block of the chrominance signal, and a decoded luminance signal at a position corresponding to the decoded chrominance signal, to derive a prediction parameter. and a correction unit configured to correct the reference pixel using the prediction parameter and the decoded luminance signal at a position corresponding to the reference pixel. is the gist.

本発明の第2の特徴は、動画像を構成するフレーム単位の原画像を、輝度信号と色差信号とで別々にブロックに分割して復号することができるように構成されている復号装置であって、前記色差信号の復号対象ブロックに適用するイントラ予測モードに応じて、前記色差信号の復号対象ブロックの参照画素に対する補正を行うか否かについて決定するように構成されている決定部と、前記色差信号の復号対象ブロックに隣接する復号済みの色差信号と、前記復号済みの色差信号に対応する位置の復号済みの輝度信号とを用いて、予測パラメータを導出するように構成されている導出部と、前記予測パラメータと、前記参照画素に対応する位置の前記復号済みの輝度信号とを用いて、前記参照画素を補正するように構成されている補正部とを具備することを要旨とする。 A second feature of the present invention is a decoding device configured to be able to divide an original image in units of frames that constitute a moving image into separate blocks for luminance signals and color-difference signals and decode them. a determination unit configured to determine whether or not to perform correction on reference pixels of the decoding target block of the chrominance signal according to an intra prediction mode applied to the decoding target block of the chrominance signal; A derivation unit configured to derive a prediction parameter using a decoded color difference signal adjacent to a decoding target block of the color difference signal and a decoded luminance signal at a position corresponding to the decoded color difference signal. and a correction unit configured to correct the reference pixel using the prediction parameter and the decoded luminance signal at the position corresponding to the reference pixel.

本発明の第3の特徴は、コンピュータを、上述の第1の特徴に記載の符号化装置として機能させるためのプログラムであることを要旨とする。 A gist of a third aspect of the present invention is a program for causing a computer to function as the encoding device according to the first aspect.

本発明の第4の特徴は、コンピュータを、上述の第2の特徴に記載の復号装置として機能させるためのプログラムであることを要旨とする。 A gist of a fourth aspect of the present invention is a program for causing a computer to function as the decoding device according to the second aspect.

本発明によれば、色差信号の参照画素が利用不可能な場合であっても、予測効率の低下を最小限に防ぐことを可能とする符号化装置、復号装置及びプログラムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the present invention, it is possible to provide an encoding device, a decoding device, and a program that can prevent deterioration of prediction efficiency to a minimum even when reference pixels for color difference signals cannot be used. .

図1は、第1の実施形態に係る符号化装置1の機能ブロックの一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of functional blocks of an encoding device 1 according to the first embodiment. 図2は、第1の実施形態に係る符号化装置1の分割形状決定部12によって決定される輝度信号及び色差信号のブロックの分割形状の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of the division shape of blocks of luminance signals and color difference signals determined by the division shape determination unit 12 of the encoding device 1 according to the first embodiment. 図3は、第1の実施形態に係る符号化装置1の予測部13aの機能ブロックの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of functional blocks of the prediction unit 13a of the encoding device 1 according to the first embodiment. 図4は、第1の実施形態に係る符号化装置1の予測部13aによる参照画素の補正方法の一例を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a reference pixel correction method by the prediction unit 13a of the encoding device 1 according to the first embodiment. 図5は、第1の実施形態に係る符号化装置1の予測部13aによる参照画素の補正方法の一例を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a reference pixel correction method by the prediction unit 13a of the encoding device 1 according to the first embodiment. 図6は、第1の実施形態に係る復号装置3の機能ブロックの一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of functional blocks of the decoding device 3 according to the first embodiment. 図7は、従来技術を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the conventional technology. 図8は、従来技術を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the conventional technology.

(第1の実施形態)
以下、図1~図6を参照して、本発明の第1の実施形態に係る符号化装置1及び復号装置3について説明する。
(First embodiment)
An encoding device 1 and a decoding device 3 according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 6. FIG.

ここで、本実施形態に係る符号化装置1及び復号装置3は、HEVC等の動画像符号化方式におけるイントラ予測に対応するように構成されている。なお、本実施形態に係る符号化装置1及び復号装置3は、イントラ予測を行う動画像符号化方式であれば、任意の動画像符号化方式に対応することができるように構成されている。 Here, the encoding device 1 and the decoding device 3 according to this embodiment are configured to support intra prediction in a video encoding method such as HEVC. Note that the encoding device 1 and the decoding device 3 according to the present embodiment are configured to be compatible with any video encoding method as long as it is a video encoding method that performs intra prediction.

本実施形態に係る符号化装置1は、動画像を構成するフレーム単位の原画像を、輝度信号と色差信号とで別々にブロックに分割して符号化することができるように構成されている。以下、本実施形態では、符号化対象ブロックとしてCUを用いるケースを例に挙げて説明するが、符号化対象ブロックとしてTU(Transform Unit)等の他のブロックを用いるケースにも適用可能である。 The encoding device 1 according to the present embodiment is configured to be capable of encoding a frame-by-frame original image that constitutes a moving image by dividing it into separate blocks for luminance signals and color-difference signals. In this embodiment, a case where a CU is used as an encoding target block will be described below, but the present embodiment can also be applied to a case where another block such as a TU (Transform Unit) is used as an encoding target block.

図1に示すように、本実施形態に係る符号化装置1は、予測モード決定部11と、分割形状決定部12と、復号画像生成部13と、メモリ14と、エントロピー符号化部15とを具備している。 As shown in FIG. 1, the encoding device 1 according to the present embodiment includes a prediction mode determination unit 11, a division shape determination unit 12, a decoded image generation unit 13, a memory 14, and an entropy encoding unit 15. equipped.

予測モード決定部11は、符号化対象CU(符号化対象ブロック)に適用する最適な予測モードを決定するように構成されている。 The prediction mode determination unit 11 is configured to determine the optimum prediction mode to be applied to the encoding target CU (encoding target block).

分割形状決定部12は、輝度信号の分割形状(すなわち、輝度信号のCUの分割形状)及び色差信号の分割形状(すなわち、色差信号のCUの分割形状)を決定するように構成されている。 The division shape determination unit 12 is configured to determine the division shape of the luminance signal (that is, the division shape of the CU of the luminance signal) and the division shape of the color difference signal (that is, the division shape of the CU of the color difference signal).

ここで、分割形状決定部12は、CTUごとに、二分木分割及び四分木分割等を適用して、輝度信号の分割形状及び色差信号の分割形状を決定するように構成されている。 Here, the division shape determination unit 12 is configured to determine the division shape of the luminance signal and the division shape of the color difference signal by applying binary tree division, quadtree division, or the like for each CTU.

なお、分割形状決定部12は、符号化対象の輝度信号及び色差信号のCUに対して、最初に階層的な四分木分割を適用し、その後階層的な二分木分割を適用するように構成されていてもよい。図2(a)に、輝度信号の分割形状の一例を示し、図2(b)に、色差信号の分割形状の一例を示す。 Note that the partition shape determination unit 12 is configured to first apply hierarchical quadtree partitioning to CUs of luminance signals and color difference signals to be encoded, and then apply hierarchical binary tree partitioning. may have been FIG. 2(a) shows an example of the division shape of the luminance signal, and FIG. 2(b) shows an example of the division shape of the color difference signal.

復号画像生成部13は、分割形状決定部12によって決定された輝度信号の分割形状及び色差信号の分割形状に基づいて局部復号画像(CUごとの復号画像)を生成するように構成されている。 The decoded image generation unit 13 is configured to generate a local decoded image (decoded image for each CU) based on the division shape of the luminance signal and the division shape of the color difference signal determined by the division shape determination unit 12 .

図1に示すように、復号画像生成部13は、予測部13aと、残差信号生成部13bと、変換・量子化部13cと、逆量子化・逆変換部13dと、局部復号画像生成部13eとを具備している。 As shown in FIG. 1, the decoded image generation unit 13 includes a prediction unit 13a, a residual signal generation unit 13b, a transformation/quantization unit 13c, an inverse quantization/inverse transformation unit 13d, and a local decoded image generation unit. 13e.

予測部13aは、予測モード決定部11により決定された予測モードと、分割形状決定部12によって決定された輝度信号の分割形状及び色差信号の分割形状とを用いて、CUごとの予測画像を生成するように構成されている。 The prediction unit 13a uses the prediction mode determined by the prediction mode determination unit 11 and the division shape of the luminance signal and the division shape of the color difference signal determined by the division shape determination unit 12 to generate a predicted image for each CU. is configured to

具体的には、図3に示すように、予測部13aは、決定部13a1と、導出部13a2と、補正部13a3と、生成部13a4とを具備している。 Specifically, as shown in FIG. 3, the prediction unit 13a includes a determination unit 13a1, a derivation unit 13a2, a correction unit 13a3, and a generation unit 13a4.

決定部13a1は、色差信号の符号化対象CUに適用するイントラ予測モードに応じて、かかる色差信号の符号化対象CUの参照画素に対する補正を行うか否かについて決定するように構成されている。 The determining unit 13a1 is configured to determine whether or not to correct the reference pixels of the CU to be coded of the chrominance signal according to the intra prediction mode applied to the CU to be coded of the chrominance signal.

ここで、本実施形態に係る符号化装置1では、各CTUにおいて、輝度信号の符号化処理を全て行った後に、色差信号の符号化処理を行うように構成されている。すなわち、本実施形態に係る符号化装置1は、図2(a)及び図2(b)の例では、Y1→Y2→Y3→Y4→Y5→Y6→C1→C2→C3の順に符号化処理を行うように構成されている。 Here, the coding apparatus 1 according to the present embodiment is configured such that each CTU performs coding processing of color difference signals after all coding processing of luminance signals is performed. That is, in the examples of FIGS. 2A and 2B, the encoding device 1 according to the present embodiment performs encoding processing in the order of Y1→Y2→Y3→Y4→Y5→Y6→C1→C2→C3. is configured to do

したがって、具体的には、決定部13a1は、色差信号の符号化対象CUの参照画素、すなわち、DM予測が適用されている場合のイントラ予測モードによって参照画素とするように指定されている色差信号の符号化対象CU(例えば、図2(b)におけるC2)に隣接するCU(例えば、図2(b)におけるC3)内の画素が、復号済みではないため、そのままでは参照画素として利用可能ではない場合であっても、かかる画素の位置に対応する位置の輝度信号の画素が、復号済みであり参照画素として利用可能である場合には、かかる色差信号の符号化対象CUの参照画素(すなわち、方向予測が適用されている場合のイントラ予測モードによって参照画素とするように指定されている色差信号の符号化対象CUに隣接するCU内の画素)に対する補正を行うと決定するように構成されている。 Therefore, specifically, the determining unit 13a1 determines the reference pixel of the encoding target CU of the color difference signal, that is, the color difference signal designated as the reference pixel by the intra prediction mode when DM prediction is applied. The pixels in the CU (for example, C3 in FIG. 2(b)) adjacent to the encoding target CU (for example, C2 in FIG. 2(b)) have not been decoded, so they cannot be used as reference pixels as they are. Even if there is no such pixel, if the pixel of the luminance signal at the position corresponding to the position of such pixel has been decoded and can be used as a reference pixel, the reference pixel of the encoding target CU of such color difference signal (i.e. , pixels in a CU adjacent to the encoding target CU of the color difference signal designated as a reference pixel by the intra prediction mode when directional prediction is applied). ing.

一般的には、色差信号の符号化対象CUの上側及び左側に隣接する画素は、復号済みの画素であるため、参照画素として利用可能であるが、色差信号の符号化対象CUの右側及び下側に隣接する画素は、復号済みの画素ではないため、そのままでは参照画素として利用可能ではない。 In general, the pixels adjacent to the upper side and the left side of the CU to be coded for the color difference signal are already decoded pixels, and thus can be used as reference pixels. Since the pixels adjacent to the side are not decoded pixels, they cannot be used as reference pixels as they are.

したがって、決定部13a1は、色差信号の符号化対象CUにおけるイントラ予測モードとしてDM予測が適用されており(より具体的には、かかるイントラ予測モードが51~66であり)、色差信号の符号化対象CUの右側(或いは、下側)に隣接するCU内の画素を参照画素とするように指定されている場合で、且つ、かかる画素の位置に対応する位置の輝度信号の画素が復号済みであり参照画素として利用可能である場合には、かかる色差信号の符号化対象CUの参照画素に対する補正を行うと決定するように構成されていてもよい。 Therefore, the determining unit 13a1 applies DM prediction as the intra prediction mode in the encoding target CU of the color difference signal (more specifically, the intra prediction modes are 51 to 66), and the encoding of the color difference signal is performed. When a pixel in a CU adjacent to the right (or lower side) of the target CU is designated as a reference pixel, and the pixel of the luminance signal at the position corresponding to the position of such pixel has been decoded. It may be configured to determine to perform correction on the reference pixel of the encoding target CU of the color difference signal when it can be used as a reference pixel.

導出部13a2は、色差信号の符号化対象CUに隣接する復号済みの色差信号と、かかる復号済みの色差信号に対応する位置の復号済みの輝度信号とを用いて、予測パラメータを導出するように構成されている。 The deriving unit 13a2 derives a prediction parameter by using the decoded color difference signal adjacent to the encoding target CU of the color difference signal and the decoded luminance signal at the position corresponding to the decoded color difference signal. It is configured.

補正部13a3は、導出部13a2によって導出された予測パラメータと、色差信号の符号化対象CUの参照画素に対応する位置の復号済みの輝度信号とを用いて、色差信号の符号化対象CUの参照画素を補正するように構成されている。 The correction unit 13a3 uses the prediction parameter derived by the deriving unit 13a2 and the decoded luminance signal at the position corresponding to the reference pixel of the CU to be encoded for the chrominance signal to refer to the CU to be encoded for the chrominance signal. It is configured to correct pixels.

例えば、本実施形態に係る符号化装置1において、復号済みの輝度信号から色差信号を予測する色成分間予測(CCCP:Cross Color Component Prediction)が採用されていてもよい。 For example, the encoding device 1 according to the present embodiment may adopt cross color component prediction (CCCP) for predicting a color difference signal from a decoded luminance signal.

CCCPが採用されている場合、導出部13a2は、予測パラメータとして、係数α及びオフセットβを導出するように構成されている。具体的には、導出部13a2は、

Figure 0007122838000001
によって、係数α及びオフセットβを導出するように構成されている。ここで、L(n)は、復号済みの輝度信号recL(i,j)に隣接する復号済みの輝度信号の画素LL(n)を1/2にダウンコンバートしたものであり(図4(a)及び図4(b)参照)、C(n)は、色差信号の符号化対象CUに隣接する復号済みの色差信号の画素である(図4(c)参照)。なお、(i,j)は、符号化対象CU内の座標である。 When CCCP is employed, the derivation unit 13a2 is configured to derive the coefficient α and the offset β as prediction parameters. Specifically, the derivation unit 13a2
Figure 0007122838000001
to derive the coefficient α and the offset β. Here, L(n) is obtained by down-converting the pixel LL(n) of the decoded luminance signal adjacent to the decoded luminance signal recL (i,j) to 1/2 (FIG. 4 ( a) and FIG. 4(b)), C(n) is a pixel of the decoded color difference signal adjacent to the encoding target CU of the color difference signal (see FIG. 4(c)). Note that (i, j) are coordinates within the encoding target CU.

また、補正部13a3は、導出部13a2によって導出された係数α及びオフセットβと、決定部13a1によって補正すると決定された色差信号の符号化対象CUの参照画素(すなわち、色差信号の符号化対象CUに隣接する利用可能でない参照画素)refC(n)に対応する位置の復号済みの輝度信号(具体的には、決定部13a1によって補正すると決定された色差信号の符号化対象CUの参照画素refC(n)に対応する位置の復号済みの輝度信号の画素refLL(n)を1/2にダウンコンバートしたrefL(n))とに基づいて、決定部13a1によって補正すると決定された色差信号の符号化対象CUの参照画素refC(n)を補正するように構成されている(図5(a)~図5(c)参照)。 Further, the correction unit 13a3 calculates the coefficient α and the offset β derived by the derivation unit 13a2, the reference pixel of the CU to be chrominance signal encoding determined to be corrected by the determination unit 13a1 (that is, the CU to be chrominance signal encoding). (not available reference pixels adjacent to ) ref C (n) (specifically, the reference pixels ref The color difference determined to be corrected by the determination unit 13a1 based on ref L (n) obtained by down-converting the pixel ref LL (n) of the decoded luminance signal at the position corresponding to C (n) to 1/2 It is configured to correct the reference pixel ref C (n) of the signal encoding target CU (see FIGS. 5(a) to 5(c)).

具体的には、補正部13a3は、
refC(n)=α・refL(n)+β
によって、決定部13a1によって補正すると決定された色差信号の符号化対象CUの参照画素refC(n)を補正するように構成されている。
Specifically, the correction unit 13a3
ref C (n)=α·ref L (n)+β
is configured to correct the reference pixel ref C (n) of the encoding target CU of the color difference signal determined to be corrected by the determination unit 13a1.

本実施形態に係る符号化装置1において、色差信号に対するイントラ予測は、Planar予測→垂直方向予測→水平方向予測→DC予測→CCCP→DM予測の順で試行されるように構成されている。ここで、DM予測が適用された場合のみ、上述の決定部13a1や導出部13a2や補正部13a3が機能するように構成されていてもよい。 In the coding apparatus 1 according to the present embodiment, intra prediction for color difference signals is tried in order of planar prediction→vertical prediction→horizontal prediction→DC prediction→CCCP→DM prediction. Here, the determination unit 13a1, the derivation unit 13a2, and the correction unit 13a3 may be configured to function only when DM prediction is applied.

生成部13a4は、補正部13a3によって補正された色差信号の符号化対象CUの参照画素refC(n)を用いて、CUごとの予測画像を生成するように構成されている。 The generating unit 13a4 is configured to generate a predicted image for each CU using the reference pixels ref C (n) of the encoding target CU of the color difference signal corrected by the correcting unit 13a3.

残差信号生成部13bは、予測部13aによって生成された予測画像と原画像との差分により残差信号を生成するように構成されている。 The residual signal generation unit 13b is configured to generate a residual signal from the difference between the predicted image generated by the prediction unit 13a and the original image.

変換・量子化部13cは、残差信号生成部13bによって生成された残差信号に対して直交変換処理及び量子化処理を施し、量子化された変換係数を生成するように構成されている。 The transform/quantization unit 13c is configured to perform orthogonal transform processing and quantization processing on the residual signal generated by the residual signal generation unit 13b to generate quantized transform coefficients.

逆量子化・逆変換部13dは、変換・量子化部13cによって生成された量子化された変換係数に対して、再び逆量子化処理及び逆直交変換処理を施し、残差信号を生成するように構成されている。 The inverse quantization/inverse transform unit 13d performs the inverse quantization process and the inverse orthogonal transform process again on the quantized transform coefficients generated by the transform/quantization unit 13c to generate a residual signal. is configured to

局部復号画像生成部13eは、逆量子化・逆変換部13dによって生成された残差信号に対して予測部13aによって生成された予測画像を加えることで局部復号画像を生成するように構成されている。 The local decoded image generation unit 13e is configured to generate a local decoded image by adding the predicted image generated by the prediction unit 13a to the residual signal generated by the inverse quantization/inverse transform unit 13d. there is

メモリ14は、復号画像生成部13によって生成された局部復号画像を参照画像として利用可能に保持するように構成されている。 The memory 14 is configured to hold the local decoded image generated by the decoded image generator 13 so as to be usable as a reference image.

エントロピー符号化部15は、予測モード決定部11によって決定された予測モード等を含むフラグ情報や量子化された変換係数に対してエントロピー符号化処理を施してストリーム出力するように構成されている。 The entropy coding unit 15 is configured to perform entropy coding processing on the flag information including the prediction mode determined by the prediction mode determination unit 11 and the quantized transform coefficients, and output a stream.

また、本実施形態に係る復号装置3は、動画像を構成するフレーム単位の原画像を、輝度信号と色差信号とで別々にブロックに分割して復号することができるように構成されている。 Further, the decoding device 3 according to the present embodiment is configured so as to be able to divide the original image of each frame constituting the moving image into separate blocks for the luminance signal and the color difference signal, and decode the blocks.

図6に示すように、本実施形態に係る復号装置3は、エントロピー復号部31と、復号画像生成部32と、メモリ33とを具備している。 As shown in FIG. 6 , the decoding device 3 according to this embodiment includes an entropy decoding section 31 , a decoded image generation section 32 and a memory 33 .

エントロピー復号部31は、符号化装置1から出力されたストリームから、変換係数やフラグ情報等を復号するように構成されている。ここで、変換係数は、符号化装置1によって、フレーム単位の原画像を分割して符号化された信号として得られた量子化された変換係数である。 The entropy decoding unit 31 is configured to decode transform coefficients, flag information, and the like from the stream output from the encoding device 1 . Here, the transform coefficients are quantized transform coefficients obtained as encoded signals by dividing the original image in frame units by the encoding device 1 .

図6に示すように、復号画像生成部32は、予測部32aと、逆量子化・逆変換部32bと、局部復号画像生成部32cとを具備している。 As shown in FIG. 6, the decoded image generation unit 32 includes a prediction unit 32a, an inverse quantization/inverse transform unit 32b, and a local decoded image generation unit 32c.

予測部32aは、エントロピー復号部31によって出力された予測モードを用いて、予測画像を生成するように構成されていてもよい。具体的には、符号化装置1の予測部13aと同様の機能(すなわち、決定部13a1や導出部13a2や補正部13a3)を具備している。 The prediction unit 32a may be configured to use the prediction mode output by the entropy decoding unit 31 to generate a predicted image. Specifically, it has the same functions as the prediction unit 13a of the encoding device 1 (that is, the determination unit 13a1, the derivation unit 13a2, and the correction unit 13a3).

なお、エントロピー復号部31によって出力された予測モードとしてDM予測が適用されている場合のみ、上述の決定部13a1や導出部13a2や補正部13a3が機能するように構成されていてもよい。 Note that the determination unit 13a1, the derivation unit 13a2, and the correction unit 13a3 may be configured to function only when DM prediction is applied as the prediction mode output from the entropy decoding unit 31. FIG.

逆量子化・逆変換部32bは、エントロピー復号部31によって出力された量子化された変換係数に対して逆量子化処理及び逆変換処理(例えば、逆直交変換処理)を施すことによって、残差信号を生成するように構成されている。 The inverse quantization/inverse transform unit 32b performs inverse quantization processing and inverse transform processing (for example, inverse orthogonal transform processing) on the quantized transform coefficients output from the entropy decoding unit 31, thereby generating a residual configured to generate a signal;

局部復号画像生成部32cは、予測画像生成部32aによって生成された予測画像と逆量子化・逆変換部32bによって生成された残差信号とを加えることで局部復号画像を生成するように構成されている。 The local decoded image generator 32c is configured to generate a local decoded image by adding the predicted image generated by the predicted image generator 32a and the residual signal generated by the inverse quantization/inverse transform unit 32b. ing.

メモリ33は、復号画像生成部32によって生成された局部復号画像を、イントラ予測及びインター予測のための参照画像として利用可能に保持するように構成されている。 The memory 33 is configured to hold the local decoded image generated by the decoded image generation unit 32 so that it can be used as a reference image for intra prediction and inter prediction.

本実施形態に係る符号化装置1及び復号装置3によれば、色差信号の符号化対象CUに対するイントラ予測を行う際に用いる参照画素の一部が利用不可能である場合に、色差信号と輝度信号との間の相関を考慮して、利用不可能な色差信号の参照画素を予測することができるので、予測効率の低下を最小限に防ぐことができる。 According to the encoding device 1 and the decoding device 3 according to the present embodiment, when some of the reference pixels used when performing intra prediction for the encoding target CU of the color difference signal are unavailable, the color difference signal and the luminance Since it is possible to predict reference pixels for unavailable color-difference signals in consideration of the correlation with the signals, it is possible to minimize deterioration in prediction efficiency.

(その他の実施形態)
上述のように、本発明について、上述した実施形態によって説明したが、かかる実施形態における開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。かかる開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
(Other embodiments)
As noted above, the present invention has been described through the above-described embodiments, but the statements and drawings forming part of the disclosure in such embodiments should not be understood to limit the present invention. From such disclosure, various alternative embodiments, implementations and operational techniques will become apparent to those skilled in the art.

また、上述の実施形態では特に触れていないが、上述の符号化装置1及び復号装置3によって行われる各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。また、かかるプログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、かかるプログラムをコンピュータにインストールすることが可能である。ここで、かかるプログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、CD-ROMやDVD-ROM等の記録媒体であってもよい。 Moreover, although not particularly mentioned in the above-described embodiment, a program may be provided that causes a computer to execute each process performed by the above-described encoding device 1 and decoding device 3 . Also, such a program may be recorded on a computer-readable medium. Such programs can be installed on a computer using a computer readable medium. Here, the computer-readable medium on which the program is recorded may be a non-transitory recording medium. The non-transitory recording medium is not particularly limited, but may be, for example, a recording medium such as a CD-ROM or a DVD-ROM.

或いは、上述の符号化装置1及び復号装置3内の少なくとも一部の機能を実現するためのプログラムを記憶するメモリ及びメモリに記憶されたプログラムを実行するプロセッサによって構成されるチップが提供されてもよい。 Alternatively, a chip configured by a memory storing a program for realizing at least part of the functions in the encoding device 1 and the decoding device 3 described above and a processor executing the program stored in the memory may be provided. good.

1…符号化装置
11…予測モード決定部
12…分割形状決定部
13…復号画像生成部
13a…予測部
13a1…決定部
13a2…導出部
13a3…補正部
13a4…生成部
13b…残差信号生成部
13c…変換・量子化部
13d…逆量子化・逆変換部
13e…局部復号画像生成部
14…メモリ
15…エントロピー符号化部
3…復号装置
31…エントロピー復号部
32…復号画像生成部
32a…予測部
32b…逆量子化・逆変換部
32c…局部復号画像生成部
33…メモリ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Encoding apparatus 11... Prediction mode determination part 12... Division shape determination part 13... Decoded image generation part 13a... Prediction part 13a1... Determination part 13a2... Derivation part 13a3... Correction part 13a4... Generation part 13b... Residual signal generation part 13c transform/quantization unit 13d inverse quantization/inverse transform unit 13e local decoded image generation unit 14 memory 15 entropy coding unit 3 decoding device 31 entropy decoding unit 32 decoded image generation unit 32a prediction Unit 32b: Inverse quantization/inverse transform unit 32c: Locally decoded image generation unit 33: Memory

Claims (6)

動画像を構成するフレーム単位の原画像を、輝度信号と色差信号とで別々にブロックに分割して符号化することができるように構成されている符号化装置であって、
前記色差信号の符号化対象ブロックに適用するイントラ予測モードに応じて、前記色差信号の符号化対象ブロックの参照画素に対する補正を行うか否かについて決定するように構成されている決定部と、
前記色差信号の符号化対象ブロックに隣接する復号済みの色差信号と、前記復号済みの色差信号に対応する位置の復号済みの輝度信号とを用いて、予測パラメータを導出するように構成されている導出部と、
補正部と、を具備し、
前記決定部は、前記イントラ予測モードによって前記参照画素とするように指定されている画素のうち、復号済みではない画素を対象画素として特定し、前記対象画素に対する前記補正を行うと決定し、
前記補正部は、前記予測パラメータと、前記対象画素に対応する位置の前記復号済みの輝度信号とを用いて、前記対象画素を補正することを特徴とする符号化装置。
An encoding device configured to divide an original image in units of frames constituting a moving image into blocks separately for luminance signals and color difference signals and encode the blocks,
a determining unit configured to determine whether or not to perform correction on reference pixels of the encoding target block of the chrominance signal according to an intra prediction mode applied to the encoding target block of the chrominance signal;
A prediction parameter is derived using a decoded chrominance signal adjacent to an encoding target block of the chrominance signal and a decoded luminance signal at a position corresponding to the decoded chrominance signal. a derivation unit;
a correction unit,
The determining unit identifies, as a target pixel, a pixel that has not been decoded among the pixels designated as the reference pixel by the intra prediction mode, and determines to perform the correction on the target pixel;
The encoding device , wherein the correction unit corrects the target pixel using the prediction parameter and the decoded luminance signal at a position corresponding to the target pixel.
前記復号済みの色差信号は、前記色差信号の符号化対象ブロックの上側及び左側に隣接していることを特徴とする請求項1に記載の符号化装置。 2. The encoding apparatus according to claim 1, wherein the decoded color difference signal is adjacent to the upper side and left side of the encoding target block of the color difference signal. 動画像を構成するフレーム単位の原画像を、輝度信号と色差信号とで別々にブロックに分割して復号することができるように構成されている復号装置であって、
前記色差信号の復号対象ブロックに適用するイントラ予測モードに応じて、前記色差信号の復号対象ブロックの参照画素に対する補正を行うか否かについて決定するように構成されている決定部と、
前記色差信号の復号対象ブロックに隣接する復号済みの色差信号と、前記復号済みの色差信号に対応する位置の復号済みの輝度信号とを用いて、予測パラメータを導出するように構成されている導出部と、
補正部と、を具備し、
前記決定部は、前記イントラ予測モードによって前記参照画素とするように指定されている画素のうち、復号済みではない画素を対象画素として特定し、前記対象画素に対する前記補正を行うと決定し、
前記補正部は、前記予測パラメータと、前記対象画素に対応する位置の前記復号済みの輝度信号とを用いて、前記対象画素を補正することを特徴とする復号装置。
A decoding device configured to be able to divide and decode an original image of each frame that constitutes a moving image into separate blocks for luminance signals and color difference signals,
a determining unit configured to determine whether or not to perform correction on reference pixels of the decoding target block of the chrominance signal according to an intra prediction mode applied to the decoding target block of the chrominance signal;
A prediction parameter is derived using a decoded color difference signal adjacent to a decoding target block of the color difference signal and a decoded luminance signal at a position corresponding to the decoded color difference signal. Department and
a correction unit,
The determining unit identifies, as a target pixel, a pixel that has not been decoded among the pixels designated as the reference pixel by the intra prediction mode, and determines to perform the correction on the target pixel;
The decoding device , wherein the correction unit corrects the target pixel using the prediction parameter and the decoded luminance signal at a position corresponding to the target pixel.
前記復号済みの色差信号は、前記色差信号の復号対象ブロックの上側及び左側に隣接していることを特徴とする請求項3に記載の復号装置。 4. The decoding device according to claim 3, wherein the decoded chrominance signal is adjacent to the upper and left sides of the decoding target block of the chrominance signal. コンピュータを、請求項1又は2に記載の符号化装置として機能させるためのプログラム。 A program for causing a computer to function as the encoding device according to claim 1 or 2. コンピュータを、請求項3又は4に記載の復号装置として機能させるためのプログラム。 A program for causing a computer to function as the decoding device according to claim 3 or 4.
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