JP2005510983A - ビデオ画像のグローバル動き補償 - Google Patents
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Abstract
Description
ITU−T勧告H.261及びH.263、MPEG−1パート2、MPEG2パート2(H.262)、又はMPEG4パート2のような一般的なビデオコーデックは、ビデオシーケンスをフレーム毎に順次符号化することで動作する。フレームは、左上の角から開始して右下の角で終わり、列ごとに順次符号化されるブロックに更に分割される。一般的なブロックのサイズは、16×16の輝度画素をカバーするマクロブロック(MB)のサイズである。
ブロック基準の動き補償だけに対応する代わりに、フレームのグローバルな動きを別途抽出して各ブロックについてのグローバルの動きからの偏差を符号化するのが有利であるかもしれない。パッシングやズーミングのシーケンス、又は大きな物体がフレームを超えて移動するときには、そのような方式による全体の動き情報は最小値のままとなりやすい。周知の技術では、インターフレームが符号化される前に、符号化工程に付加的ステップが加えられる。H.263のアネックスP、「基準画像の再サンプリング」により、フレームの隅の画素の変位量を指定する4つの変位ベクトルv 00,v H0,v 0V,及びv HVにより、基準画像を「変形」させる方法が提供される。図1は基準フレームと、隅の画素8からそれぞれ延びるこれらのベクトルを示している。他の全ての画素の変位量はこれらのベクトルの双一次補間(bilinear interpolation)で以下の式によって求められる。
r 0=v 00
r x=v H0−v 00
r v=v 0V−v 00
r xy=v 00−v H0−v 0V+v HV
である。
グローバル動き補償は、いわゆるS(GMC)−VOPを使用するMPEG−4ビジュアル規格にも明記されている。ここではグローバル動き補償は、H.263 アネックスAに関する限りは画素毎に適用される。しかしながら、(補間された)グローバル動き補償された基準フレームを使用すべきか否かは、依然としてマクロブロックレベルで選択できる。
ITU−Tは現在、H.26Lという新たなビデオ符号化規格を開発中であり、これもISO/IECによってMPEG−4 AVC(ISO/IEC 14496−10)として一緒に発行されるであろう。現在のH.26L規格は、上述のフレーム及びマクロブロックでの一般的ビデオ符号化設計に従っており、各画像はマクロブロックが続く画像ヘッダによって符号化される。この規格については図8及び9に関連して後で検討する。
H.263についてのグローバル動きベクトル符号化(GMVC)は、画像の特定のマクロブロックモードについてのみ適用するように提案されている。それが使用されるか否かは、各インターフレーム毎に画像ヘッダ内にフラグ(GMVCフラグ)によって信号化される。GMVCがオンとなっていれば、4つのGMVr 0,r x,r v,及びr xyがフラグに続く。GMVCを用いるモードがマクロブロック内で信号化されない限り、これらは現在の画像に用いられる。提案された構成を図9に示す。
Claims (30)
- 複数の画像ブロックを含むビデオフレームで使用されるビデオデータ圧縮の方法であって、各画像ブロックが複数の符号化モードの1つに従って復号される予定であり、現在のフレーム内の特定の画像ブロックの復号方法がインプリシット・グローバル動き補償(IGMC)モードに従い、
前のフレームから動きベクトルによって移動させられた関連するブロックをコピーするステップと、
前記動きベクトルを前記現在のフレームの周囲の画像ブロックから予測するステップと、を含むことを特徴とする方法。 - 前記複数のモードの1つが、関連するブロックを変位量ゼロでコピーするのに使用されるCOPYモードを含み、
前記IGMCモードが前記特定の画像ブロックの復号において前記COPYモードを置き換えるのに使用されることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記符号化された特定の画像ブロックを表すビットストリームが、前記IGMCモード又は前記COPYモードのいずれかを示すと解釈される構文的要素を含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記IGMC及びCOPYモードの切り換えが、コードワードによって明示的に送信されることを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記IGMC及びCOPYモードの切り換えが、先に復号されたコード要素によって暗示的に送信されることを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記動きベクトルが、周囲の動きベクトル3つの中央値として、各ベクトル成分について独立して算出されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 複数の符号化モードの1つに従って符号化された、現在のフレーム内の画像ブロックを復号するビデオデコーダであって、
インプリシット・グローバル動き補償(IGMC)モードに従って、動きベクトルによって移動させられた関連するブロックを前のフレームからコピーする手段と、
前記IGMCモードに従って、前記動きベクトルを前記現在のフレームの周囲の画像ブロックから予測する手段と、を含むことを特徴とするビデオデコーダ。 - COPYモードに従って、関連するブロックを変位量ゼロでコピーする手段と、
特定の画像ブロックのデコードにおいて、前記COPYモードを前記IGMCモードで置き換える手段と、を備えることを特徴とする請求項7に記載のビデオデコーダ。 - 特定の画像ブロックのデコードにおいて、前記COPYモードを前記IGMCモードに切り換える手段を備えることを特徴とする請求項8に記載のビデオデコーダ。
- 画像ブロックが、1つの動きベクトルのみを有する16×16の画素を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 画像ブロックが、それぞれが1つの動きベクトルを有する4×4の画素ブロックに区切られた16×16の画素を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 画像ブロックが、それぞれが1つの動きベクトルを有する複数の画素ブロックに区切られた16×16の画素を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- フレームがスライスに細分化され、各スライスが1つ以上の画像ブロックを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記特定のスライスの最初のブロックの動きベクトルを求めるのに使用される追加の動きベクトルが、前記特定のスライスと共に送信されることを特徴とする請求項13に記載の方法。
- ビデオフレームをスライスのシーケンスに細分化することによって得られるスライスと共に使用されるビデオデータの圧縮の方法であって、各スライスが1つ以上の画像ブロックを含んでおり、前記方法が、
各符号化スライスにおいて、該スライスを再構成するのにグローバル動き補償(GMC)を使用すべきか否かを示す信号を識別するステップと、
前記スライスを再構成するのにGMCを使用すべきである場合、符号化スライスにおけるGMC情報を識別するステップと、
それぞれの符号化スライスのデータを復号して対応する復号スライスを生成するステップと、を備えることを特徴とする方法。 - 特定の符号化スライスの各画像データの動きベクトルが、前記特定の符号化スライス内にだけ含まれるGMC情報を用いて再構成可能であることを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記符号化スライスの少なくとも2つが同じGMC情報を含むことを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 前記少なくとも2つの符号化スライスに含まれる前記GMC情報が、前記ビデオフレームを基準とするグローバル動き(GM)ベクトルを含むことを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 前記符号化スライスの少なくとも2つが異なるGMC情報を含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。
- それぞれの符号化スライスに含まれるGMC情報全てが繰り返されている、フレームヘッダを構文解析するステップを含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 所与の符号化スライスに含まれている前記GMC情報が符号化GMベクトルのセットを含み、
前記GMベクトルのセットを双一次補間と共に使用して、前記所与の符号化スライスに含まれる各画素についてのグローバル動き補償を算出するステップを備えることを特徴とする請求項15に記載の方法。 - 前記セットの前記GMベクトルが、前記所与のスライスを区切るボックスの各隅にある画素の変位量を指定することを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 前記ベクトルのセットが、前記所与のスライスを区切るボックスの最も左及び最も右にある画素の変位量をそれぞれ指定する、2つの符号化GMベクトルを含むことを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 所与の符号化スライスに含まれている前記GMC情報が符号化GMベクトルのセットを含み、
前記GMベクトルのセットを双一次補間と共に使用して、前記所与の符号化スライスを含む4×4の画素ブロックのアレイ内の各画素についてのグローバル動き補償を算出するステップを備えることを特徴とする請求項15に記載の方法。 - 前記セットの前記GMベクトルが、前記所与のスライスを区切るボックスの各隅に位置する4×4のブロックの変位量を指定することを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 前記ベクトルのセットが、前記所与のスライスを区切るボックスの最も左及び最も右にある4×4ブロックの変位量をそれぞれ指定する、2つの符号化GMベクトルを含むことを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 前記ベクトルのセットが、前記所与のスライスの4×4ブロックそれぞれについてのグローバル動き補償を算出するのに使用する単一の符号化GMベクトルを含むことを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 特定の符号化スライスが、前記ビデオフレームから求められるグローバル動き補償された基準フレーム内に位置する対応する画像ブロックそれぞれをコピーすることによって、前記特定の符号化スライスの画像ブロックを符号化する信号を送信する、マクロブロックCOPYモードを有することを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 動き補償を予測するのに使用する係数が前記特定の符号化スライスのそれぞれの画像ブロックについて符号化されないことを特徴とする請求項28に記載の方法。
- 動き補償を予測するのに使用する係数が前記特定の符号化スライスのそれぞれの画像ブロックについて符号化されることを特徴とする請求項28に記載の方法。
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