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JP2014045515A - 階層的映像符号化における空間予測方法及び装置 - Google Patents

階層的映像符号化における空間予測方法及び装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 階層的映像符号化で生成された剰余映像を効率的に復号するための方法及び装置を提供する。
【解決手段】 階層的映像復号化装置である。該装置は、第１のビットストリームを受信し、第１のビットストリームを復号化して第１の復元映像を生成し、第１の復元映像をアップサンプリング部に提供する第１の復号化部と、第１の復元映像を受信し、第１の復元映像をアップサンプリングして第２の復元映像を生成し、第２の復元映像を加減部に提供するアップサンプリング部と、第２のビットストリームを受信し、第２のビットストリームを復号化して剰余映像を生成し、剰余映像を加減部に提供する第２の復号化部と、提供された第２の復元映像に剰余映像を加算して第３の復元映像を生成し、第３の復元映像を出力する加減部とを含む。
【選択図】 図２

Description

本発明は階層的映像(video)符号化方法及び装置に関するもので、特に階層的映像符号化における空間予測方法及び装置に関する。
一般的に、コーデック(codec)技術は、オーディオ及びビデオデータを圧縮するための技術に使われている。コーデック技術の依存度は、特にデータ量が多くの映像処理技術で一層高い。
一方、コーデック技術における性能を評価する重要な要素のうちの一つは圧縮効率であるので、コーデックによるデータ圧縮率を高めるために、多くの努力がなされている。
現在映像処理に広く使用されているコーデックは、４：２：０映像又は８ビットのビット深さ(bit depth)を有する映像を処理できる。一方、映像フォーマットが４：２：２映像又は４：４：４映像、あるいは１６ビットのビット深さに拡張された高画質の映像を処理できる新たなコーデックに関する研究が活発に進んでいる。加えて、新たなコーデックですべての映像フォーマット又はビット深さを有する入力映像を効率的に符号化及び復号化できる多くの研究が進行している。
したがって、本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、階層的映像符号化で生成された剰余(residual)映像を効率的に符号化するための空間予測方法及び装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、階層的映像符号化で圧縮効率を高めるように入力映像を符号化するための空間予測方法及び装置を提供することにある。
上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、階層的映像符号化における剰余映像を符号化するための空間予測方法であって、剰余映像に含まれたブロックのうち、第１のブロックに隣接して位置した少なくとも一つの隣接ブロックの活動度に基づいてデフォルトモード、水平モード、及び垂直モードのうち少なくとも一つを空間予測モードとして選択するステップと、空間予測モードに基づいて構成された予測ブロックの画素と第１のブロックの画素との間の差を符号化するステップとを有する。上記少なくとも一つの隣接ブロックは、第１のブロックの左側に位置する第１の隣接ブロックと第１のブロックの上側に位置する第２の隣接ブロックとを含む。
本発明の他の態様によれば、階層的映像符号化における剰余映像を符号化するための空間予測装置であって、剰余映像に含まれたブロックのうちの第１のブロックに隣接して位置した少なくとも一つの隣接ブロックの活動度に基づいてデフォルトモード、水平モード、及び垂直モードのうち少なくとも一つを空間予測モードとして選択するブロック活動度判断部と、空間予測モードによって構成された予測ブロックの画素と第１のブロックの画素との間の差を符号化する空間予測部とを含む。上記少なくとも一つの隣接ブロックは、第１のブロックの左側に位置する第１の隣接ブロックと第１のブロックの上側に位置する第２の隣接ブロックとを含む。
本発明は、階層的映像符号化の際に、基本階層から復元された復元映像と入力映像との差から生成された剰余映像内に存在する画素又はブロック間の空間相関度を用いて空間予測を遂行することで、入力映像の圧縮率を向上させることができる。
本発明による実施形態の上記及び他の態様、特徴、及び利点は、添付の図面と共に述べる以下の詳細な説明から、一層明らかになるであろう。
本発明が適用される階層的映像コーダを示す図である。 本発明が適用される階層的映像デコーダを示す図である。 本発明の実施形態による空間予測を遂行する第２の符号化部１０９の構成を示す図である。 本発明の実施形態による空間予測を遂行するために必要な隣接ブロックの位置及び画素に基づいて空間予測の実施形態を示す図である。 本発明の実施形態による空間予測を遂行するために必要な隣接ブロックの位置及び画素に基づいて空間予測の実施形態を示す図である。 本発明の実施形態による空間予測を遂行するために必要な隣接ブロックの位置及び画素に基づいた空間予測の実施形態を示す図である。 本発明の実施形態による空間予測方法を示す図である。
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
図面において、同一の構成要素に対してはできるだけ同一の参照符号及び参照番号を付して説明する。次の説明において、具体的な構成及び要素のような特定詳細は、単に実施形態の全般的な理解を助けるために提供される。なお、公知の機能または構成に関する具体的な説明は、明瞭性と簡潔性のために省略する。“少なくとも一つの”との表現は、要素のリストを先行する場合に、要素のリスト全体を変更し、上記リストの各々の要素を変更しないことである。
後述する本発明の実施形態では、階層映像処理システムは、低解像度映像と高解像度映像を同時に処理する映像処理システムとして考えられる。しかしながら、本実施形態は、低解像度映像と高解像度映像を共に処理するすべての映像処理システムに適用が可能であることはもちろんである。
階層映像処理システムは、オリジナル映像を用いて低解像度映像と高解像度映像をサポートする。例えば、低解像度映像は順次走査(progressive)方式による映像であり、高解像度映像は飛び越し走査(interlace)方式による映像であることが一つの例である。
本発明の実施形態は、階層的映像の符号化中に、基本階層の映像から復元された映像(以下、“復元映像”と称する）と入力映像との差から生成された剰余映像(residual image)内に存在するブロック間の空間相関度を用いて空間予測を遂行し、それによって入力映像の圧縮率を向上させるためのものである。ここで、基本階層の映像は、低解像度の映像であり、入力映像は高解像度の映像であり得る。
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態による階層的映像の符号化方法及び装置について詳細に説明する。
図１は階層的映像コーダを示し、図２は階層的映像デコータを示す。２個の階層的構成は、説明の便宜のために図１及び図２に示すが、本実施形態は、一般的なＭ個の階層的構成(ここで、Ｍ＞２)に適用可能である。図１の階層的映像コーダ及び図２の階層的映像デコーダは、データ圧縮率を向上させてデータ送受信時に伝送効率を増加させる動作を遂行する。
階層的映像コーダは、高解像度映像を受信し、符号化された低解像度映像と剰余映像を出力する。符号化段階以前の剰余映像は、入力される高解像度映像と階層的映像コーダで復元された高解像度映像の差によって獲得された画素値として定義される。
階層的映像デコーダは、階層的映像コーダから提供される基本階層の符号化された低解像度映像と拡張階層の符号化された剰余映像を受信し、復元された低解像度映像と復元された高解像度映像を出力する。
まず、図１を参照すると、階層的ビデオコーダは、ダウンサンプリング部１０１、第１の符号化部１０３、アップサンプリング部１０５、加減部１０７、及び第２の符号化部１０９を含む。
ダウンサンプリング部１０１は、高解像度映像である入力映像１００をダウンサンプリングして基本階層の映像、すなわち低解像度映像を生成し、この生成された低解像度映像を第１の符号化部１０３に提供する。
第１の符号化部１０３は、提供された低解像度映像を符号化して第１のビットストリーム１３０を生成し、この生成された第１のビットストリーム１３０を図２の階層的映像デコーダに提供する。第１の符号化部１０３は、符号化された低解像度映像に対するビットストリームを復元し、この復元された第１の復元映像をアップサンプリング部１０５に提供する。
アップサンプリング部１０５は、提供された第１の復元映像に対してダウンサンプリングの逆プロセスに該当するアップサンプリングを遂行して第２の復元映像を生成し、生成された第２の復元映像を加減部１０７に提供する。加減部１０７は、入力映像１００から提供された第２の復元映像を差し引き、入力映像１００と第２の復元映像の差に対応する剰余映像を第２の符号化部１０９に提供する。
第２の符号化部１０９は、提供された剰余映像を符号化して第２のビットストリーム１５０を生成し、この生成された第２のビットストリーム１５０を図２の階層的ビデオデコーダに提供する。
階層的映像コーダの構成において、第１の符号化部１０３は、低解像度映像を符号化するための基本階層に該当し、第２の符号化部１０９は、高解像度映像を処理する拡張階層に該当することが、必要不可欠ではないが、好ましい。
図２を参照すると、階層的映像デコーダは、第１のデコーダ２０１、アップサンプリング部２０３、第２のデコーダ２０５、及び加減部２０７を含む。
第１のデコーダ２０１は、図１の階層的映像コーダから低解像度又は低画質映像に該当する第１のビットストリーム１３０を受信し、入力された第１のビットストリーム１３０を復元し、第１の復元映像をアップサンプリング部２０３に提供する。アップサンプリング部２０３は、提供された第１の復元映像をアップサンプリングして第２の復元映像を生成し、この生成された第２の復元映像を加減部２０７に提供する。
第２のデコーダ２０５は、図１の階層的映像コーダから剰余映像に該当する第２のビットストリーム１５０を受信し、入力された第２のビットストリーム１５０に対して、図１の第２の符号化部１０９での符号化に対応するように復号化し、復元された剰余映像を加減部２０７に提供する。
加減部２０７は、提供された第２の復元映像に復元された剰余映像を加算し、第２の復元映像と復元された剰余映像の加算に対応する第３の復元映像２００をユーザーに提供する。第３の復元映像２００は、高解像度又は高画質映像に該当する。
図１の階層的映像符号化の場合に、剰余映像は、基本階層から復元された第２の復元映像を入力映像１００から差し引いて獲得されても、画像(picture)間の時間相関度だけでなく画素内の空間相関度も有する。その理由は、剰余映像が一般的に図１のダウンサンプリング部１０１で低域フィルタリングによって除去される高周波成分で構成され、このような剰余映像の高周波成分はまだ空間相関度を有しているためである。
これに基づき、本実施形態は、剰余映像の高周波成分に存在する空間相関度を効果的に利用することによって、入力映像１００の圧縮率を高める新たな方法を提供する。このために、本発明の実施形態では、第２の符号化部１０９は、図３乃至図７に従って剰余映像の高周波成分に存在している空間相関度を用いて空間予測を遂行する。
図３は、本発明の実施形態による空間予測を遂行する第２の符号化部１０９の構成を示す。図３を参照すると、本発明の実施形態による第２の符号化部１０９は、ブロック活動度判断部３０１、空間予測モード決定部３０３、及び空間予測部３０５を含む。
ブロック活動度判断部３０１は、剰余映像の空間予測のために、剰余映像をブロック単位に分割し、分割された各ブロックに対して、隣接ブロックに関する情報(例えば、隣接ブロックの画素の活動度(activity))を用いて現在ブロックに適用する少なくとも一つの空間予測モードを選択する。この空間予測モードは、水平方向に空間予測を遂行するための水平(HORIZONTAL)モード、垂直方向に空間予測を遂行する垂直(VERTICAL)モード、及び隣接ブロックの画素の代わりに予め設定された特定値を用いて空間予測を遂行するデフォルト(DEFAULT)モードを含む。
空間予測モード決定部３０３は、ブロック活動度判断部３０１で選択された少なくとも一つの空間予測モードの中で最適モードを決定する。空間予測部３０５は、決定された最適モードによって剰余映像内の現在ブロックに対して空間予測を遂行する。空間予測モード決定部３０３は、階層的映像デコーダに含まれていない。その代わりに、階層的映像デコーダは、階層的映像コーダにより決定された最適モードによるビットストリームを復号化するための最小化動作を遂行する。
空間予測を遂行するための各装置３０１〜３０５の詳細動作を説明すると、次のようである。
ブロック活動度判断部３０１は、入力される剰余映像で図４に示すように、現在ブロックＸの周辺に形成されたブロックＡ及びＢに関する情報(下記の条件１〜５のうちいずれか一つ)を用いてブロックＡ及びブロックＢの活動度を判断し、その判断結果によって、現在ブロックＸに適用される少なくとも一つの空間予測モードを選択する。
図４乃至図６は、本発明の実施形態による空間予測を遂行するために必要な隣接ブロックの位置及び画素に基づいて空間予測の実施形態を示す。８×８ブロックが一例として図４乃至図６に使用されるが、このブロックは、サイズに制限をおかない。一般的に、本発明の実施形態は、Ｎ×Ｎブロックに適用されることができる。
図４に示すように、現在ブロックＸの左側に位置した隣接ブロックＡと現在ブロックＸの上側に位置したブロックＢが、空間予測に使用される。具体的に説明すると、現在ブロックＸの隣接ブロックＡ及びＢの画素のうち、ブロックＡ内の現在ブロックＸに隣接した画素Ａ１〜Ａ８及びブロックＢ内の現在ブロックＸに隣接した画素Ｂ１〜Ｂ８が、空間予測に使用される。
８×８予測ブロックは、水平方向に空間予測モードを遂行するための水平モードでは、図５に示すようにブロックＡの画素Ａ１〜Ａ８を用いて構成され、垂直方向に空間予測を遂行するための垂直モードでは、図６に示すようでブロックＢの画素Ｂ１〜Ｂ８を用いて構成される。これら予測ブロックは、空間予測部３０５でブロックＸの空間予測値として使用される。
図３のブロック活動度判断部３０１を更に説明すると、ブロック活動度判断部３０１は、図４に示すように、ブロックＡ及びＢの画素Ａ１〜Ａ８及び画素Ｂ１〜Ｂ８、及びブロックＡ及びＢの符号化モード情報を用いてブロックＡ及びＢの活動度を、次のように判断する。
これらブロックは、その活動度によって高活動度ブロックと低活動度(low-activity)ブロックに分類される。次の条件(Condition)１〜５のうちいずれか一つは、ブロック活動度を判断する基準として使用される。任意の一つの条件が使用される場合、ブロックＡ及びＢに与えられたブロックＫ(画素Ａ１〜Ａ８を含むブロック及び画素Ｂ１〜Ｂ８を含むブロック)が該当条件を満たすと、ブロックＫは、低活動度と判断され、そうでない場合には高活動度(high-activity)と判断される。
条件１：ブロックＫのすべての画素の値が０である。
条件２：ブロックＫのＣＢＰ(Coded Block Pattern)値が０である。
条件３：ブロックＫがＳＫＩＰモードにある。
条件４：ブロックＫの空間予測に使用される画素の値がすべて同一である。(例えば、Ｋ１＝Ｋ２＝Ｋ３＝Ｋ４＝Ｋ５＝Ｋ６＝Ｋ７＝Ｋ８)
条件５：ブロックＫの空間予測に使用される画素の値間の差がしきい値ＴＨより小さい場合、その関係は、式(１)のように示される。
Figure 2014045515
 ブロック活動度判断部３０１は、条件１〜５のうちいずれか一つを用いて、ブロックＫを含むブロックＡ及びＢのブロック活動度を判断し、一例として、表１のように判断されるブロックＡ及びＢのブロック活動度によって剰余映像の現在ブロックＸの空間予測に適用されるように少なくとも一つの空間予測モードを選択する。
Figure 2014045515
 表１に示すように、ブロックＡ及びＢ両方が低活動度ブロックとして判断される場合に、ブロック活動度判断部３０１は、現在ブロックＸに対する空間予測モードとしてデフォルトモードを選択する。ブロックＡが高活動度ブロックとして判断され、かつブロックＢが低活動度ブロックとして判断される場合、ブロック活動度判断部３０１は、現在ブロックＸに対する空間予測モードとしてデフォルトと水平モードを選択する。ブロックＡが低活動度ブロックとして判断され、かつブロックＢが高活動度ブロックとして判断された場合、ブロック活動度判断部３０１は、現在ブロックＸに対する空間予測モードとしてデフォルト
、垂直モードを選択する。ブロックＡ及びＢ両方が高活動度ブロックとして判断される場合に、ブロック活動度判断部３０１は、現在ブロックＸに対する空間予測モードとしてデフォルト
、水平、及び垂直モードを選択する。
ブロック活動度判断部３０１は、選択された空間予測モードに関する情報を空間予測モード決定部３０３にブロック単位で提供する。ブロック活動度判断部３０１は、空間予測モードのタイプが上記表１に示したように隣接ブロックのブロック活動度によって変更されるため、空間予測モードに対するエントロピー符号化も隣接ブロックの活動度条件に基づいて選択的に遂行する。例えば、ブロック活動度判断部３０１は、ブロックＡ及びＢが共に低活動度ブロックとして判断された場合、空間予測モードとしてデフォルトモードのみが選択されるので、空間予測モードに関する情報を伝送しない。ブロックＡが高活動度ブロックとして判断され、かつブロックＢが低活動度ブロックとして判断された場合、ブロック活動度判断部３０１は、デフォルトモード及び水平モードの両モードが選択されるので、モード情報を１ビットで表す。同様に、ブロックＡが低活動度ブロックとして判断され、かつブロックＢが高活動度ブロックとして判断された場合、ブロック活動度判断部３０１は、デフォルト及び垂直モード両方が選択されるので、モード情報を１ビットで表す。加えて、ブロックＡ及びＢがすべて高活動度ブロックとして判断された場合には、ブロック活動度判断部３０１は、デフォルト
、水平、及び垂直モードが選択されるので、モード情報を２ビット(デフォルト＝００、水平＝１０、垂直＝０１)で表す。
空間予測モード決定部３０３は、剰余映像の圧縮率及び歪み(distortion）を考慮して選択された少なくとも一つの空間予測モードの中で最適モードを決定する。最適モードの選択方法は、映像コーダで一般的に使用される最適モードの決定方法に従う。例えば、ＭＰＥＧ-４又はＨ.２６４映像圧縮コーデックで使用される、圧縮率-歪みに基づいた最適モード決定方法を使うことができる。空間予測モード決定部３０３は、ビット率Ｒ及び歪み率Ｄを用いて式(１)によって定義されたＲＤコストを計算できる。符号化時に発生するビット率に対応するビット率Ｒは、選択された少なくとも一つの空間予測モードで遂行される。オリジナル映像と符号化及び復号化を遂行する場合に復元された映像との間の歪みに対応する歪み率Ｄは、選択された少なくとも一つの空間予測モードで遂行される。
ＲＤｃｏｓｔ＝Ｒ×λ＋Ｄ （２)
ここで、Ｄは、オリジナル映像と復元映像との間のＳＳＥ(Sum of Squared Error)を意味し、λは所定の定数を意味する。
空間予測モード決定部３０３は、選択された少なくとも一つの空間予測モードに対してＲＤコストを計算し、最小値である計算されたＲＤコストに対応する空間予測モードを最適モードとして決定する。
空間予測部３０５は、決定された最適モードによって剰余映像の現在ブロックに対する空間予測を遂行する。例えば、決定された最適モードがデフォルトモードである場合、空間予測部３０５は、ブロックＡ又はＢを利用せずに、一例として１２８のように予め設定された値と現在ブロックの各画素との間の差を計算し、この計算された差を符号化して空間予測を遂行する。剰余映像の現在ブロックに対して決定された最適モードが水平モードである場合、空間予測部３０５は、図５に示すように空間予測のための予測ブロックを構成し、現在ブロックと構成された予測ブロックの画素との間の差を計算し、計算された差を符号化して空間予測を遂行する。剰余映像の現在ブロックに対して決定された最適モードが垂直モードである場合、空間予測部３０５は、図６に示すように空間予測のための予測ブロックを構成し、現在ブロックの各画素と構成された予測ブロックの画素との間の差を計算し、この計算された差を符号化して空間予測を遂行する。
図７は、本発明の実施形態による空間予測方法を示す。図７を参照すると、ステップ５０１で剰余映像が入力される場合、ブロック活動度判断部３０１は、ステップ５０３で剰余映像をブロックに分割する。
ステップ５０５で、ブロック活動度判断部３０１は、剰余映像に含まれたすべてのブロックに対して、条件１〜５のうちいずれか一つを用いて現在ブロックＸの隣接ブロックＡ及びＢのブロック活動度を判断した後、表１に定義されたように空間予測モードにマッピングされている、判断されたブロックＡ及びＢの活動度によって少なくとも一つの空間予測モードを選択する。
さらに、剰余映像に含まれた各ブロックに対して、階層的映像符号化部に含まれた空間予測モード決定部３０３は、式(２)を用いて選択された少なくとも一つの空間予測モードの中で最適モードを決定する。
ステップ５０７で、空間予測部５０５は、入力された剰余映像に含まれた各ブロックに対して、決定された最適モードによって空間予測のための予測ブロックを構成し、現在ブロックＸの画素と予測ブロックの画素との差を計算し、計算された差を符号化して空間予測を遂行する。
その結果、本発明の実施形態では、階層的映像符号化の際に、基本階層から復元された復元映像と入力映像との差から生成された剰余映像内に存在する画素又はブロック間の空間相関度を用いて空間予測を遂行することで、入力映像の圧縮率を向上させることができる。
以上、本発明の詳細な説明においては具体的な実施形態に関して説明したが、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められる本発明の範囲及び精神を逸脱することなく、形式や細部の様々な変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
なお、上記の実施形態に関連して以下の付記を記す。
（付記１） 階層的映像符号化における剰余映像を符号化するための空間予測方法であって、
前記剰余映像に含まれたブロックのうち、第１のブロックに隣接して位置した少なくとも一つの隣接ブロックの活動度に基づいてデフォルトモード、水平モード、及び垂直モードのうち少なくとも一つを空間予測モードとして選択するステップと、
前記空間予測モードに基づいて構成された予測ブロックの画素と前記第１のブロックの画素との間の差を符号化するステップと、を有し、
前記少なくとも一つの隣接ブロックは、前記第１のブロックの左側に位置する第１の隣接ブロックと前記第１のブロックの上側に位置する第２の隣接ブロックとを含むことを特徴とする空間予測方法。
（付記２） 前記空間予測モードを最適モードとして決定するステップをさらに有することを特徴とする付記１に記載の空間予測方法。
（付記３） 前記第１及び第２の隣接ブロックの活動度は、前記第１及び第２の隣接ブロックで所定のブロックの画素活動度、符号化ブロックパターン(ＣＢＰ)、スキップモード情報のうち少なくとも一つによって判断されることを特徴とする付記１に記載の空間予測方法。
（付記４） 前記第１の隣接ブロックの所定ブロックは前記第１のブロックの左側に隣接した画素を含み、前記第２の隣接ブロックの所定ブロックは前記第１のブロックの上側に隣接した画素を含むことを特徴とする付記３に記載の空間予測方法。
（付記５） 前記選択するステップは、
前記決定された第１及び第２の隣接ブロックの活動度が所定のしきい値より低い場合、前記デフォルトモードを選択するステップと、
前記決定された第１の隣接ブロックの活動度が前記所定のしきい値より高く、第２の隣接ブロックの活動度が前記所定のしきい値より低い場合、前記デフォルトモード及び前記水平モードを選択するステップと、
前記決定された第１の隣接ブロックの活動度が前記所定のしきい値より低く、第２の隣接ブロックの活動度が前記所定のしきい値より高い場合、前記デフォルトモード及び前記垂直モードを選択するステップと、
前記決定された前記第１及び第２の隣接ブロックの活動度が前記所定のしきい値より高い場合、前記デフォルトモード、前記水平モード、及び前記垂直モードを選択するステップと、
を有することを特徴とする付記１に記載の空間予測方法。
（付記６） 前記符号化するステップは、
前記決定された最適モードに基づいて予測ブロックを構成するステップと、
前記第１のブロックの画素と前記予測ブロックの画素との間の差を計算するステップと、
前記計算された差を符号化するステップと、
を有する付記２に記載の空間予測方法。
（付記７） 前記予測ブロックを構成するステップは、
前記決定された最適モードが前記デフォルトモードである場合、所定のデフォルト値を含む予測ブロックを構成するステップと、
前記決定された最適モードが前記水平モードである場合、前記第１のブロックに隣接した前記第１の隣接ブロックの画素を含む予測ブロックを構成するステップと、
前記決定された最適モードが前記垂直モードである場合、前記第１のブロックに隣接した第２の隣接ブロックの画素を含む予測ブロックを構成するステップと、
を有することを特徴とする付記６に記載の空間予測方法。
（付記８） 階層的映像符号化における剰余映像を符号化するための空間予測装置であって、
前記剰余映像に含まれたブロックのうちの第１のブロックに隣接して位置した少なくとも一つの隣接ブロックの活動度に基づいてデフォルトモード、水平モード、及び垂直モードのうち少なくとも一つを空間予測モードとして選択するブロック活動度判断部と、
前記空間予測モードによって構成された予測ブロックの画素と前記第１のブロックの画素との間の差を符号化する空間予測部と、を含み、
前記少なくとも一つの隣接ブロックは、前記第１のブロックの左側に位置する第１の隣接ブロックと前記第１のブロックの上側に位置する第２の隣接ブロックとを含むことを特徴とする空間予測装置。
（付記９） 前記空間予測モードを最適のモードとして決定する空間予測モード決定部をさらに含むことを特徴とする付記８に記載の空間予測装置。
（付記１０） 前記第１及び第２の隣接ブロックの活動度は、前記第１及び第２の隣接ブロックで所定ブロックの画素活動度、符号化ブロックパターン(ＣＢＰ)、スキップモード情報のうち少なくとも一つによって判断されることを特徴とする付記８に記載の空間予測装置。
（付記１１） 前記第１の隣接ブロックの所定ブロックは前記第１のブロックの左側に隣接した画素を含み、前記第２の隣接ブロックの所定ブロックは前記第１のブロックの上側に隣接した画素を含むことを特徴とする付記１０に記載の空間予測装置。
（付記１２） 前記ブロック活動度判断部は、
前記判断された前記第１及び第２の隣接ブロックの活動度がしきい値より低い場合、前記デフォルトモードを選択し、
前記判断された第１の隣接ブロックの活動度が前記しきい値より高く、第２の隣接ブロックの活動度が前記しきい値より低い場合、前記デフォルトモード及び前記水平モードを選択し、
前記判断された第１の隣接ブロックの活動度が前記しきい値より低く、第２の隣接ブロックの活動度が前記しきい値より高い場合、前記デフォルトモード及び前記垂直モードを選択し、
前記判断された第１及び第２の隣接ブロックの活動度が前記しきい値より高い場合、前記デフォルトモード、前記水平モード、及び前記垂直モードを選択することを特徴とする付記８に記載の空間予測装置。
（付記１３） 前記空間予測部は、
前記決定された最適モードに基づいて予測ブロックを構成し、
前記第１のブロックの画素と前記予測ブロックの画素との間の差を計算し、
前記計算された差を符号化することを特徴とする付記９に記載の空間予測装置。
（付記１４） 前記空間予測部は、前記予測ブロックの構成時に、
前記決定された最適モードが前記デフォルトモードである場合、所定のデフォルト値を含む予測ブロックを構成し、
前記決定された最適モードが前記水平モードである場合、前記第１のブロックに隣接した第１の隣接ブロックの画素を含む予測ブロックを構成し、
前記決定された最適モードが前記垂直モードである場合、前記第１のブロックに隣接した第２の隣接ブロックの画素を含む予測ブロックを構成することを特徴とする付記１３に記載の空間予測装置。
１００ 入力映像
１０１ ダウンサンプリング部
１０３ 第１の符号化部
１０５ アップサンプリング部
１０７ 加減部
１０９ 第２の符号化部
１３０ 第１のビットストリーム
１５０ 第２のビットストリーム
２００ 第３の復元映像
２０１ 第１のデコーダ
２０３ アップサンプリング部
２０５ 第２のデコーダ
２０７ 加減部
３０１ ブロック活動度判断部
３０３ 空間予測モード決定部
３０５ 空間予測部

Claims (18)

  1. 階層的映像復号化装置であって、
    第１のビットストリームを受信し、前記第１のビットストリームを復号化して第１の復元映像を生成し、前記第１の復元映像をアップサンプリング部に提供する第１の復号化部と、
    前記第１の復元映像を受信し、前記第１の復元映像をアップサンプリングして第２の復元映像を生成し、前記第２の復元映像を加減部に提供する前記アップサンプリング部と、
    第２のビットストリームを受信し、前記第２のビットストリームを復号化して剰余映像を生成し、前記剰余映像を前記加減部に提供する第２の復号化部と、
    前記提供された第２の復元映像に剰余映像を加算して第３の復元映像を生成し、前記第３の復元映像を出力する前記加減部と、を含むことを特徴とする復号化装置。
  2. 前記第１のビットストリームは、符号化装置の入力映像がダウンサンプリングされ符号化され生成された低解像度映像のビットストリームであり、
    前記第２のビットストリームは、前記符号化装置の入力映像から前記低解像度映像のビットストリームを差し引き、符号化され生成された前記剰余映像のビットストリームであることを特徴とする請求項１に記載の復号化装置。
  3. 前記剰余映像は少なくとも一つのブロックを含み、前記剰余映像に含まれたブロックのうち第１のブロックに隣接して位置する隣接ブロックの活動度に基づいてデフォルトモード、水平モード及び垂直モードのうち少なくとも一つのモードが空間予測モードとして選択されることを特徴とする請求項１に記載の復号化装置。
  4. 前記選択された少なくとも一つの空間予測モードのうち一つのモードにより構成された予測ブロックの画素と前記第１のブロックの画素との間の差が符号化されることを特徴とする請求項３に記載の復号化装置。
  5. 前記隣接ブロックは、前記第１のブロックの左側に位置する第１の隣接ブロック及び前記第１のブロックの上側に位置する第２の隣接ブロックのうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項４に記載の復号化装置。
  6. 前記第１の隣接ブロック及び前記第２の隣接ブロックそれぞれの活動度は、前記第１の隣接ブロック及び前記第２の隣接ブロック内で所定のブロックの画素活動度、符号化ブロックパターン（ＣＢＰ）、スキップモード情報のうち一つによって判断されることを特徴とする請求項５に記載の復号化装置。
  7. 前記第１の隣接ブロック内で所定のブロックは、前記第１のブロックの左側に隣接した画素を含み、
    前記第２の隣接ブロック内で所定のブロックは、前記第１のブロックの上側に隣接した画素を含むことを特徴とする請求項６に記載の復号化装置。
  8. 前記判断された第１の隣接ブロックの活動度及び第２の隣接ブロックの活動度が所定のしきい値より低い場合、前記デフォルトモードが前記空間予測モードとして選択され、
    前記判断された第１の隣接ブロックの活動度が前記所定のしきい値より高く、前記判断された第２の隣接ブロックの活動度が前記所定のしきい値より低い場合、前記デフォルト及び前記水平モードのうちいずれか一つが前記空間予測モードとして選択され、
    前記判断された第１の隣接ブロックの活動度が前記所定のしきい値より低く、前記判断された第２の隣接ブロックの活動度が前記所定のしきい値より高い場合、前記デフォルトモード及び前記垂直モードのうちいずれか一つが前記空間予測モードとして選択され、
    前記判断された第１の隣接ブロックの活動度及び第２の隣接ブロックの活動度が前記所定のしきい値より高い場合、前記デフォルトモード、前記水平モード及び前記垂直モードのうちいずれか一つが前記空間予測モードとして選択されることを特徴とする請求項６に記載の復号化装置。
  9. 前記予測ブロックの構成に利用される前記一つのモードは、前記少なくとも一つの空間予測モードのうち最適モードとして決定されたモードであり、
    前記決定された最適モードが前記デフォルトモードである場合、予め設定されたデフォルト値を含む予測ブロックが構成され、
    前記決定された最適のモードが前記水平モードである場合、前記第１のブロックに隣接した第１の隣接ブロックの画素を含む予測ブロックが構成され、
    前記決定された最適のモードが前記垂直モードである場合、前記第１のブロックに隣接した第２の隣接ブロックの画素を含む予測ブロックが構成されることを特徴とする請求項４に記載の復号化装置。
  10. 階層的映像復号化方法であって、
    第１のビットストリームを受信し、前記第１のビットストリームを復号化して第１の復元映像を生成して提供するステップと、
    前記第１の復元映像を受信し、前記第１の復元映像をアップサンプリングして第２の復元映像を生成し、前記第２の復元映像を提供するステップと、
    第２のビットストリームを受信し、前記第２のビットストリームを復号化して剰余映像を生成し、前記剰余映像を提供するステップと、
    前記提供された第２の復元映像に剰余映像を加算して第３の復元映像を生成し、前記第３の復元映像を出力するステップと、を含むことを特徴とする復号化方法。
  11. 前記第１のビットストリームは、符号化装置の入力映像がダウンサンプリングされ符号化され生成された低解像度映像のビットストリームであり、
    前記第２のビットストリームは、前記符号化装置の入力映像から前記低解像度映像のビットストリームを差し引き、符号化され生成された前記剰余映像のビットストリームであることを特徴とする請求項１０に記載の復号化方法。
  12. 前記剰余映像は少なくとも一つのブロックを含み、前記剰余映像に含まれたブロックのうち第１のブロックに隣接して位置する隣接ブロックの活動度に基づいてデフォルトモード、水平モード及び垂直モードのうち少なくとも一つのモードが空間予測モードとして選択されることを特徴とする請求項１０に記載の復号化方法。
  13. 前記選択された少なくとも一つの空間予測モードのうち一つのモードにより構成された予測ブロックの画素と前記第１のブロックの画素との間の差が符号化されることを特徴とする請求項１２に記載の復号化方法。
  14. 前記隣接ブロックは、前記第１のブロックの左側に位置する第１の隣接ブロック及び前記第１のブロックの上側に位置する第２の隣接ブロックのうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１３に記載の復号化方法。
  15. 前記第１の隣接ブロック及び前記第２の隣接ブロックそれぞれの活動度は、前記第１の隣接ブロック及び前記第２の隣接ブロック内で所定のブロックの画素活動度、符号化ブロックパターン（ＣＢＰ）、スキップモード情報のうち一つによって判断されることを特徴とする請求項１４に記載の復号化方法。
  16. 前記第１の隣接ブロック内で所定のブロックは、前記第１のブロックの左側に隣接した画素を含み、
    前記第２の隣接ブロック内で所定のブロックは、前記第１のブロックの上側に隣接した画素を含むことを特徴とする請求項１５に記載の復号化方法。
  17. 前記判断された第１の隣接ブロックの活動度及び第２の隣接ブロックの活動度が所定のしきい値より低い場合、前記デフォルトモードが前記空間予測モードとして選択され、
    前記判断された第１の隣接ブロックの活動度が前記所定のしきい値より高く、前記判断された第２の隣接ブロックの活動度が前記所定のしきい値より低い場合、前記デフォルト及び前記水平モードのうちいずれか一つが前記空間予測モードとして選択され、
    前記判断された第１の隣接ブロックの活動度が前記所定のしきい値より低く、前記判断された第２の隣接ブロックの活動度が前記所定のしきい値より高い場合、前記デフォルトモード及び前記垂直モードのうちいずれか一つが前記空間予測モードとして選択され、
    前記判断された第１の隣接ブロックの活動度及び第２の隣接ブロックの活動度が前記所定のしきい値より高い場合、前記デフォルトモード、前記水平モード及び前記垂直モードのうちいずれか一つが前記空間予測モードとして選択されることを特徴とする請求項１５に記載の復号化方法。
  18. 前記予測ブロックの構成に利用される前記一つのモードは、前記少なくとも一つの空間予測モードのうち最適モードとして決定されたモードであり、
    前記決定された最適モードが前記デフォルトモードである場合、予め設定されたデフォルト値を含む予測ブロックが構成され、
    前記決定された最適のモードが前記水平モードである場合、前記第１のブロックに隣接した第１の隣接ブロックの画素を含む予測ブロックが構成され、
    前記決定された最適のモードが前記垂直モードである場合、前記第１のブロックに隣接した第２の隣接ブロックの画素を含む予測ブロックが構成されることを特徴とする請求項１３に記載の復号化方法。
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