JP2005524346A - クロマ・デブロッキング・フィルタ - Google Patents
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Abstract
ブロック変換を用いて処理された画素データのデブロッキングのためのエンコーダ（１００）、デコーダ（２００、３００）、およびこれらに対応する方法（４００）が開示される。エンコーダは、クロマ差測度基準を満たすブロック・トランジションのみにフィルタをかける条件付きデブロッキング・フィルタ（１４０）を備えている。デコーダは、クロマ差測度基準を満たすブロック・トランジションのみにフィルタをかける条件付きデブロッキング・フィルタ（２４０、３４０）を備えている。これらに対応するデブロッキングのための方法は、ブロック・トランジションの両側に位置する２つの画素のクロマ・レベルを示す信号を受信するステップ（４１２）と、少なくとも２つの画素のクロマ・レベルの間の距離測度を計算するステップ（４１４）と、距離測度と少なくとも１つの閾値とを比較するステップ（４１６）と、比較に応答してブロック・トランジションにおける少なくとも２つの画素を含む隣接する画素に条件付きフィルタをかけるステップ（４２２）とを含んでいる。
Description
（関連出願とのクロスリファレンス）
本出願は、２００２年７月２日付で出願された「簡略化されたクロマ・デブロッキング・フィルタ（Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｃｈｒｏｍａ Ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｆｉｌｔｅｒ）」と題された米国仮出願第６０／３９３３２８号の利益を主張するものであり、その開示内容全体を本明細書中に盛り込むものとする。更に、本出願は、２００２年５月１日付で出願された「画素の輝度に基づくデブロッキングの簡略化（Ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｆｉｌｔｅｒ Ｓｉｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ Ｏｎ Ｐｉｘｅｌ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ）」と題された米国仮出願第６０／３７７０６１号の利益を主張するものである。
本出願は、２００２年７月２日付で出願された「簡略化されたクロマ・デブロッキング・フィルタ（Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｃｈｒｏｍａ Ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｆｉｌｔｅｒ）」と題された米国仮出願第６０／３９３３２８号の利益を主張するものであり、その開示内容全体を本明細書中に盛り込むものとする。更に、本出願は、２００２年５月１日付で出願された「画素の輝度に基づくデブロッキングの簡略化（Ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｆｉｌｔｅｒ Ｓｉｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ Ｏｎ Ｐｉｘｅｌ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ）」と題された米国仮出願第６０／３７７０６１号の利益を主張するものである。
本発明は、ビデオ・エンコーダおよびビデオ・デコーダ（エンコーダおよびデコーダをまとめてコーデック（ＣＯＤＥＣ）と呼ぶ）に関し、特に、デブロッキング・フィルタを有するビデオ・コーデックに関する。
一般に、ビデオ・データは、ビットストリームの形式で処理され、転送される。一般に、ビデオ・エンコーダ（ｅｎｃｏｄｅｒ：符号器）は、生データを圧縮するために、離散コサイン変換（ＤＣＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）等のブロック変換符号化を行う。一般に、このビデオ・エンコーダに対応するビデオ・デコーダ（ｄｅｃｏｄｅｒ：復号器）は、例えば、逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）等を行うことにより、ブロック変換を行ってエンコード（符号化）されたビットストリーム・データをデコード（復号化）する。
デブロッキング（ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ ｆｉｌｔｅｒ：非ブロック化）フィルタは、ブロックをベースとするディジタル・ビデオ圧縮システムと共に使用されることが多い。デブロッキング・フィルタを圧縮ループ内でかけ、このフィルタをエンコーダとデコーダと双方でかけるようにしてもよい。また、デブロッキング・フィルタを圧縮ループの後、デコーダのみでかけるようにしてもよい。
通常、デブロッキング・フィルタは、低域通過フィルタをブロック変換符号化（例えば、ＤＣＴ）および量子化が行われたブロックのエッジ・トランジション（ｅｄｇｅ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）にかけることにより行われる。デブロッキング・フィルタは、伸長された映像に存在する「ブロック歪（ｂｌｏｃｋｉｎｅｓｓ：濃淡のむら）」として知られるネガティブな視覚的影響を低減させることができるが、一般に、ビデオ・デコーダおよび／またはビデオ・エンコーダにおいて多量の複雑な計算を行うことが必要となる。従って、ブロックをベースとするディジタル・ビデオ圧縮コーデックにおける計算量を低減させることが望ましい。
（発明の概要）
従来技術のこれらの欠点や短所、また、その他の欠点や短所を解決をするべく、クロマ・デブロッキング・フィルタのためのシステムおよび方法が提供される。
従来技術のこれらの欠点や短所、また、その他の欠点や短所を解決をするべく、クロマ・デブロッキング・フィルタのためのシステムおよび方法が提供される。
ブロック変換を用いて処理された画素データのデブロッキングのためのエンコーダ、デコーダ、およびこれらに対応する方法が開示される。エンコーダは、予め選択されたクロマ差測度基準を満たすブロック・トランジションのみにフィルタをかける条件付きデブロッキング・フィルタを備えている。デコーダは、予め選択されたクロマ差測度基準を満たすブロック・トランジションのみにフィルタをかける条件付きデブロッキング・フィルタを備えている。
これらに対応するデブロッキングのための方法は、ブロック・トランジションの各側に１つずつ存在する２つの画素のクロマ・レベルを示す信号を受信するステップと、両者のクロマ・レベルの間の距離測度を計算するステップと、この距離測度を閾値と比較するステップと、比較に応答してブロック・トランジションにおける画素と、この画素に隣接する画素に条件付きフィルタをかけるステップとを含んでいる。
本発明のこれらの態様、特徴、および利点、また、その他の態様、特徴、および利点は、添付図面を参照しながら例示的な実施の形態についての以下の説明を読むことにより理解できるであろう。
本発明は、例示的な図面に従ったクロマ・デブロッキング・フィルタを包含するものである。
一般に、デブロッキング・フィルタを実行するためには、ビデオ・デコーダおよび／またはビデオ・エンコーダにおいて多量の複雑な計算を行うことが必要となる。特定のエッジ・トランジション（ｅｄｇｅ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ：エッジ遷移）にフィルタをかけるかどうかを決定すること、また、このフィルタ処理を実行するためにどのような特定のフィルタが使用されるかということは、それぞれ、計算の複雑さや、視覚的に感じられる品質に対して大きな影響を与えるものである。
ブロックをベースとするディジタル・ビデオ圧縮システムにおけるデブロッキング・フィルタの実行は、トランジション（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ：遷移、変化）における画素間のクロマ差の測度に基づいてブロック・トランジションに低域通過（ローパス）フィルタまたはデブロッキング・フィルタをかけるかどうかを決定することにより簡略化する。従って、トランジションにデブロッキング・フィルタをかけることにより、視覚的に感じられる品質が改善するようなことがないのであれば、このトランジションに対するデブロッキング・フィルタを省略することにより、計算の複雑さを低減させることができる。
本発明は、ブロック・トランジションにおける各画素のクロマ差の測度に基づいて、このトランジションに低域通過フィルタをかけるかどうかを決定することにより、視覚的に感じられる品質に大きな影響を与えることなく、デブロッキング・フィルタの計算の複雑さを低減する。従って、ブロックをベースとするディジタル・ビデオ圧縮コーデックにおけるデブロッキングに係わる計算負荷が低減される。好ましい実施の形態では、この思想を発展させて、ギャップや差異の測度が所定の閾値よりも小さいエッジに対するクロマ・デブロッキングを省略することにより、１フレームのデブロッキングに要する処理の数を大幅に減らすことができる。閾値に満たない場合には、デブロッキングが行われることはない。
ＩＴＵ‐Ｔ（国際電気通信連合 電気通信標準化部門）勧告Ｈ．２６３ビデオ圧縮規格では、処理に使用される特定のデブロッキング・フィルタの強度は、所定のマクロブロックをエンコードするのに使用される量子化パラメータに依存している。提案されているＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６４｜ＩＳＯ／ＩＥＣ（国際標準化機構／国際電気標準会議）１４４９６−１０ ＡＶＣ ビデオ圧縮規格（「Ｈ．２６４／ＡＶＣ」）では、トランジションにフィルタをかけるかどうかや処理に使用されるフィルタの強度を決定するのに幾つかのファクター（要因）が使用される。これらのファクターとして、ブロックがイントラ符号化（ｉｎｔｒａ−ｃｏｄｅｄ）されたものであるのか、またはインター符号化（ｉｎｔｅｒ−ｃｏｄｅｄ）されたものであるのか、ブロック内にゼロでない係数が存在しているか、エッジ（ｅｄｇｅ：端部）にかかる各ブロックにおける動きベクトルの差の度合い、エッジをかかる各画素の値の差の度合いが挙げられる。初めの３つのファクターは、デブロッキングを行う前に計算されるブロックをベースとする基準である。４番目のファクターは、実際の輪郭にぼけが生ずることを回避できるような画素のレベルで計算した基準を含んだものである。しかしながら、従来のアプローチには、ローパス・フィルタによる効果が得られないほどの小さいギャップを有するクロマ・エッジに対してフィルタをかけることを回避するための基準を含むことを考慮したものは存在しない。
以下の説明は、単に、本発明の原理を示すためだけのものにすぎない。従って、当業者であれば、本願において明確な説明や図示が存在しない場合であっても、様々な変更を施して本発明の原理を実施することが可能であり、このような変更が本発明の精神および範囲に含まれることが理解できるであろう。更に、本明細書中に記載されている例、条件付きの文言の全ては、基本的に、読者が本発明の原理を理解できるようにするための、開示を目的としただけのものであることは明らかであり、また、技術の発展に寄与するような発明者による概念は、このような具体的に記載された例や条件に限定されることなく解釈されるべきである。また、本明細書中の本発明の原理、態様、実施の形態、具体例の記載の全ては、構造的な均等物、機能的な均等物の双方を包含するように意図されている。更に、このような均等物は、現在公知の均等物だけでなく、将来における均等物、つまり、構造に係わらず、同様の機能を果たすように開発されたものであれば、どのような要素をも含むように意図されている。
従って、例えば、当業者であれば、本願のブロック図は、本発明の原理を実施する回路を示す概念図であることが理解できるであろう。同様に、フローチャート、流れ図、状態遷移図、擬似コード等は、何れもコンピュータにより読み取り可能な媒体において実質的に表される様々な処理を示すものであり、コンピュータやプロセッサがはっきりと図示されているかどうかに係わらず、コンピュータやプロセッサにより実行されるものである。
図面において示されている様々な要素の機能は、専用のハードウェアにより提供されるものでもよく、適切なソフトウェアに関連付けられ、ソフトウェアを実行することが可能なハードウェアであってもよい。プロセッサにより機能が提供されるような場合には、単一の専用プロセッサにより機能が提供されるものでもよく、単一の共有プロセッサにより機能が提供されるものでもよく、また、複数の別個のプロセッサにより機能が提供されるものでもよく、このうち、幾つかのプロセッサが共有されたものであってもよい。更に、「プロセッサ」や「コントローラ」の用語を明示的に使用している場合であっても、ソフトウェアを実行することが可能なハードウェアのみに限定するように解釈されるべきものではなく、限定するものではないが、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ソフトウェアを記憶するための読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、更に、不揮発性記憶装置を暗示的に含むものとする。また、他のハードウェア、従来型ハードウェアおよび／または一般的なハードウェアも含まれる。同様に、図面に示す各スイッチは、概念的なものにすぎない。これらのスイッチの機能は、プログラム・ロジックの処理により実行されるものでもよく、専用のロジックを介して実行されるものでもよく、プログラム制御と専用のロジックとの連携により実行されるものでもよく、更に、マニュアルで実行されるものであってもよく、本明細書の内容に基づいて具体的な理解を得た発明の実施者が選択的に特定の技術を選択することが可能である。
本願の請求の範囲において、特定の機能を実行するための手段として示す要素は、何れも、この機能を実行するものであれば、どのような方法で実行するものでも包含するように意図されており、例えば、ａ）回路要素を組み合わせて機能を実行するもの、また、ｂ）いかなる形態のソフトウェアをも包含するように意図されている。従って、ファームウェア、マイクロコード等、機能を実行するソフトウェアを実行するための適切な回路を組み合わせたものも含まれる。このような請求の範囲により定義される発明は、記載された様々な手段により提供される機能性が組み合わせられ、請求項が要求するようにまとめられるという事実に基づくものである。従って、出願人は、本願に示すものと同様の機能を提供する手段はどのようなものであっても均等物であると見做す。
図１において、インループ・クロマ・デブロッキング・フィルタ（ｉｎ−ｌｏｏｐ ｃｈｒｏｍａ ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ ｆｉｌｔｅｒ）を有する例示的なエンコーダが参照符号１００により概略的に示されている。このエンコーダ１００は、ビデオ入力端子１１２を備え、このビデオ入力端子１１２は、サミング・ブロック（ｓｕｍｍｉｎｇ ｂｌｏｃｋ）１１４の正の入力と信号通信するように結合されている。また、サミング・ブロック１１４は、整数変換を実行して各係数を生成する機能ブロック１１６に結合されている。ブロック１１６は、エントロピー符号化を実行して出力ビットストリームを生成するエントロピー符号化ブロック１１８に結合されている。更に、ブロック１１６は、インループ部１２０にスケーリング／逆変換ブロック（ｓｃａｌｉｎｇ ａｎｄ ｉｎｖｅｒｓｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｂｌｏｃｋ）１２２で結合されている。ブロック１２２は、サミング・ブロック１２４に結合され、また、サミング・ブロック１２４は、イントラ・フレーム予測ブロック（ｉｎｔｒａ−ｆｒａｍｅ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ）１２６に結合されている。イントラ・フレーム予測ブロック１２６は、スイッチ１２７に切り替え可能に結合され、スイッチ１２７は、サミング・ブロック１２４の第２の入力に結合されている。
サミング・ブロック１２４の出力は、条件付きデブロッキング・フィルタ（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌ ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ ｆｉｌｔｅｒ）１４０に結合されている。デブロッキング・フィルタ１４０は、フレーム記憶（ｆｒａｍｅ ｓｔｏｒｅ）１２８に結合されている。フレーム記憶１２８は、動き補償ブロック１３０に結合され、動き補償ブロック１３０は、スイッチ１２７の第２の代替入力（ａｌｔｅｒｎａｔｅ ｉｎｐｕｔ）に結合されている。更に、ビデオ入力端子１１２は、動きベクトルを生成する動き推定ブロック（ｍｏｔｉｏｎ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ）１１９に結合されている。デブロッキング・フィルタ１４０は、動き推定ブロック１１９の第２の入力に結合されている。動き推定ブロック１１９の出力は、動き補償ブロック１３０と共に、エントロピー符号化ブロック１１８の第２の入力に結合されている。
更に、ビデオ入力端子１１２は、コーダ（符号化）制御ブロック１６０に結合されている。コーダ制御ブロック１６０は、各ブロック１１６、１１８、１１９、１２２、１２６、１３０、および１４０の制御入力に結合され、エンコーダ１００の処理を制御するための制御信号を生成する。
図２を参照すると、インループ・クロマ・デブロッキング・フィルタを有する例示的なデコーダが参照符号２００により示されている。デコーダ２００は、入力ビットストリームを受信するためのエントロピー復号化ブロック２１０を備えている。復号化ブロック２１０は、インループ部２２０にスケーリング／逆変換ブロック２２２で係数を生成するように結合されている。ブロック２２２は、サミング・ブロック２２４に結合され、サミング・ブロック２２４は、イントラ・フレーム予測ブロック２２６に結合されている。イントラ・フレーム予測ブロック２２６は、切り替え可能にスイッチ２２７に結合され、スイッチ２２７は、サミング・ブロック２２４の第２の入力に結合されている。
サミング・ブロック２２４の出力は、出力画像を生成する条件付きデブロッキング・フィルタ２４０に結合されている。デブロッキング・フィルタ２４０は、フレーム記憶２２８に結合されている。フレーム記憶２２８は、動き補償ブロック２３０に結合され、動き補償ブロック２３０は、スイッチ２２７の第２の代替入力に結合されている。更に、エントロピー復号化ブロック２１０は、動きベクトルを生成するために、動き補償ブロック２３０の第２の入力に結合されている。
更に、エントロピー復号化ブロック２１０は、入力を生成するために、デコーダ制御ブロック２６２に結合されている。デコーダ制御ブロック２６２は、各ブロック２２２、２２６、２３０、および２４０の制御入力に結合され、制御信号の通信を行い、デコーダ２００の処理を制御する。
図３を参照すると、後処理クロマ・デブロッキング・フィルタを有する例示的なデコーダが参照符号３００により概略的に示されている。デコーダ３００は、入力ビットストリームを受信するためのエントロピー復号化ブロック３１０を備えている。復号化ブロック３１０は、インループ部３２０にスケーリング／逆変換ブロック３２２で係数を生成するように結合されている。ブロック３２２は、サミング・ブロック３２４に結合され、サミング・ブロック３２４は、イントラ・フレーム予測ブロック３２６に結合されている。イントラ・フレーム予測ブロック３２６は、切り替え可能にスイッチ３２７に結合され、スイッチ３２７は、サミング・ブロック３２４の第２の入力に結合されている。
サミング・ブロック３２４の出力は、出力画像を生成する条件付きデブロッキング・フィルタ３４０に結合されている。更に、サミング・ブロック３２４は、フレーム記憶３２８に結合されている。フレーム記憶３２８は、動き補償ブロック３３０に結合され、動き補償ブロック３３０は、スイッチ３２７の第２の代替入力に結合されている。更に、エントロピー復号化ブロック３１０は、動きベクトルを生成するために、動き補償ブロック３３０の第２の入力に結合されている。
更に、エントロピー復号化ブロック３１０は、入力を生成するために、デコーダ制御ブロック３６２に結合されている。デコーダ制御ブロック３６２は、各ブロック３２２、３２６、３３０、および３４０の制御入力に結合され、制御信号の通信を行い、デコーダ３００の処理を制御する。
図４を参照すると、例示的なクロマ・デブロッキング・フィルタの処理が参照符号４００により概略的に示されている。処理４００は、開始ステップ４１０を含み、制御が次の入力ステップ４１２に進むと、ブロック・トランジションの両側に隣接する二つの画素のクロマ・レベルの受信が行われる。制御が入力ステップ４１２から次のステップ４１４に進むと、２つの画素のクロマ・レベルの間の距離測度が計算される。制御がステップ４１４から次の決定ステップ４１６に進むと、クロマ距離測度と閾値との比較が行われる。距離測度が閾値よりも大きくない場合には、デブロッキング・フィルタが行われることなく、制御が終了ステップ４２４に進む。距離測度が閾値よりも大きい場合には、制御がステップ４１６から機能ステップ４２０に進み、異なる測度に応答してかけられるデブロッキング・フィルタの強度が選択される。制御がステップ４２０から次のステップ４２２に進むと、閾値の比較に応答してかけられるブロック・トランジションにおける最初の二つの画素を含む複数の隣接する画素に対して条件付きフィルタがかけられる。最後に、制御がステップ４２２から終了ステップ４２４に進む。
本発明の実施の形態における処理では、画像やビデオの圧縮システムにおけるデブロッキング・フィルタの計算の複雑さは、デブロッキング・フィルタを行わないことおよび／または所定のブロックの境界のトランジションにおける画素、またはその近傍における画素のクロマ・レベルの値の差異測度に適用される条件に応答して、このブロックに対するフィルタ強度を減少させることにより低減する。トランジションの両側のクロマ信号レベルが非常に近似しており、ローパス・フィルタにより大きな変化が起こらないような場合には、クロマ成分に対してデブロッキング・フィルタをかけることが行われないか、フィルタの強度が減少させられる。つまり、このような領域では、デブロッキング・フィルタをかける場合には、追加的な計算が必要となるであろうが、自然人である視聴者が感じることのできるビデオ品質の十分な改善は得ることができないであろう。
好ましい実施の形態においては、フィルタをかけるか、フィルタをかけないかを決定することは、例えば、Ｈ．２６４／ＡＶＣ圧縮規格において使用されているようなデブロッキング・フィルタの決定を行うための他の基準を用いるシステムに組み込まれている。例示的な構成においては、トランジションに適用されるデブロッキング・アルゴリズムにおいては、３つのステップが進行する。１つのステップでは、アルゴリズムにより、現在対象となっているトランジションのフィルタを行うかどうかが決定される。フィルタを行うことが決定された場合には、別のステップで、かけられるフィルタ、つまり、フィルタの強度が選択される。また、別のステップでは、フィルタ処理自体を開始し、ブロック・エッジの周辺の特定の数の画素の値が、このトランジションをスムーズにするために変更される。
２つのブロックＰおよびＱの間のエッジに渡るライン（行）またはロウ（列）からなる１つのトランジションに対してフィルタをかける際に関係する例示的な一組（８つ）の画素を以下の表示により表す。
ブロック・エッジは、ｐ０およびｑ０の間に位置する。現在のＨ.２６４／ＡＶＣの基準では、クロマ・トランジションにフィルタをかけるべき場合は、以下の場合のみである。
｜ｐ０−ｑ０｜＜αを満たし、｜ｐ０−ｐ１｜＜βを満たし、｜ｑ０−ｑ１＜βを満たす
αおよびβは、両方とも量子化ステップに依存する閾値である。これらの条件は、オブジェクトの実際の輪郭をデブロッキングするのを避けるように意図された条件である。実際の輪郭は、トランジションがより強いため、ブロックアーティファクト（ｂｌｏｃｋ ａｒｔｉｆａｃｔｓ）とは区別する。
ブロック・エッジは、ｐ０およびｑ０の間に位置する。現在のＨ.２６４／ＡＶＣの基準では、クロマ・トランジションにフィルタをかけるべき場合は、以下の場合のみである。
｜ｐ０−ｑ０｜＜αを満たし、｜ｐ０−ｐ１｜＜βを満たし、｜ｑ０−ｑ１＜βを満たす
αおよびβは、両方とも量子化ステップに依存する閾値である。これらの条件は、オブジェクトの実際の輪郭をデブロッキングするのを避けるように意図された条件である。実際の輪郭は、トランジションがより強いため、ブロックアーティファクト（ｂｌｏｃｋ ａｒｔｉｆａｃｔｓ）とは区別する。
しかしながら、これらの基準には、エッジに交差する画素の値の差異の度合いが、フィルタによりスムーズにされるために十分に大きいものであるかどうかをチェックするような基準は存在しない。従って、多くの場合、ｐ０とｑ０との差異が小さいところでは、フィルタをかけた後にも、フィルタをかける前のものと非常に近似したものとなったので、このようなタイプのデブロッキングは有効ではなかった。このような場合、クロマ信号に関し、大抵は、アルゴリズムにより必要となった計算は、全て、視覚品質の点で、価値のある利点を生み出すようなことがなかった。
本発明の実施の形態は、カラー・画像をデブロッキングするのに必要な計算の数をエッジに交差する画素クロマ成分の値の間の距離測度の最低度合いについての条件を設定することにより低減している。１つの例示的な距離測度は、数学的差異であるが、関連する技術分野の当業者であれば、用途に応じた設計基準を満たす別の距離測度を考えることができるであろう。ギャップが非常に小さく、スムーズにするためのフィルタにより大きな変化が得られないようなクロマ・トランジションは全て、デブロッキング・フィルタが省略される。この基準は、以下のように表される。
距離（クロマ値（ｐ０）−クロマ値（ｑ０））＞ｄｍｉｎ
閾値ｄｍｉｎの値は、デブロッキング・フィルタをかけるのに必要な最小のクロマ・ギャップを表す。色信号の二つのクロマ成分が共にフィルタをかけられた場合、画素Ｐ０およびＱ０の各クロマ値の間の単一のベクトル距離が計算される。色信号の二つのクロマ成分に対してフィルタを別々にかけた場合、この基準は、別個の処理において、１次元距離により、各成分に対して適用される。
距離（クロマ値（ｐ０）−クロマ値（ｑ０））＞ｄｍｉｎ
閾値ｄｍｉｎの値は、デブロッキング・フィルタをかけるのに必要な最小のクロマ・ギャップを表す。色信号の二つのクロマ成分が共にフィルタをかけられた場合、画素Ｐ０およびＱ０の各クロマ値の間の単一のベクトル距離が計算される。色信号の二つのクロマ成分に対してフィルタを別々にかけた場合、この基準は、別個の処理において、１次元距離により、各成分に対して適用される。
例として、ＹＵＶ信号のクロマ成分のデブロッキングに適用される基準は、別個に処理が行われる場合、以下のように表される。
｜Ｕ（Ｐ０）−Ｕ（ｑ０）｜＞ｄｍｉｎ
｜Ｖ（ｐ０）−Ｖ（ｑ０）｜＞ｄｍｉｎ
使用される距離は、Ｌ１ノルム（Ｌ１ ｎｏｒｍ）に対応する。実験結果によれば、視覚品質の最小の低下をｄｍｉｎ＝１と設定した場合、計算を大幅に減らすことができる。代替的な実施の形態においては、他の距離測度および／またはより大きな値のｄｍｉｎを採用し、これに応答して、複雑さをより大幅に低減することも可能である。
｜Ｕ（Ｐ０）−Ｕ（ｑ０）｜＞ｄｍｉｎ
｜Ｖ（ｐ０）−Ｖ（ｑ０）｜＞ｄｍｉｎ
使用される距離は、Ｌ１ノルム（Ｌ１ ｎｏｒｍ）に対応する。実験結果によれば、視覚品質の最小の低下をｄｍｉｎ＝１と設定した場合、計算を大幅に減らすことができる。代替的な実施の形態においては、他の距離測度および／またはより大きな値のｄｍｉｎを採用し、これに応答して、複雑さをより大幅に低減することも可能である。
この基準は、色成分（即ち、Ｙ、Ｕ、およびＶ）の全てに対して適用されるのではなく、一般に、画素値が低ダイナミック範囲にあるために影響を受けるクロマ成分（即ち、ＵおよびＶ）のみに適用される。ルミナンス（即ち、Ｙ）成分のデブロッキングを複雑にすることは価値あることではない。
本発明の一実施の形態においては、クロマ成分にフィルタをかけるか、フィルタをかけないかを決定することは、例えば、Ｈ．２６４／ＡＶＣ圧縮規格において使用されているようなデブロッキング・フィルタの決定を行うための他の基準を用いるシステムに組み込まれている。この実施の形態においては、基本となるＨ．２６４／ＡＶＣの条件と本発明に開示された追加の条件の双方を満たしたトランジションのみにフィルタがかけられる。
Ｈ.２６４／ＡＶＣ ＪＭ２.１リファレンス・ソフトウェアに適用した場合、本発明は、クロマ成分にフィルタをかける際の複雑さを６０％低減した。これは、計算の全体の数の３０％に相当する。この場合、｜ｐ０−ｑ０｜の値が既に存在したため、新たに追加された比較は１つだけであった。デコードされた画像に対する視覚的影響は、一般的な表示条件の下では、専門家でない視聴者には気が付くことができないであろうと推定されている。例えば、量子化パラメータ（ＱＰ）が約２４よりも大きな高圧縮レンジの場合にのみ、専門家の視聴者によりテスト系列（ｔｅｓｔ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ）の幾つかについてのわずかな品質の低下が認められた。
つまり、条件付きのデブロッキング・フィルタをかける際の新たな基準は、決定プロセスに係わる処理の数を増加させるが、幾つかのライン・トランジションにおいてフィルタをかけないと決定した場合に計算が減らされるため、計算の複雑さが全体として低減されることになる。実験によれば、処理を減らすことにより、視覚的品質が大幅に低下するようなことがないことが明らかになっている。
本発明のこれらの特徴および利点、更に、その他の特徴および利点は、本明細書の開示内容に基づいて、関連する技術分野の当業者であれば、容易に理解することができるであろう。本発明の原理は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、特定用途プロセッサ、またはこれらを組み合わせた様々な形態で実行可能であることが理解できよう。
本発明の原理は、ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせることにより実行されることが最も好ましい。更に、ソフトウェアは、プログラム記憶装置に具体的な形態に実現されたアプリケーション・プログラムとして実行されることが好ましい。アプリケーション・プログラムは、好ましいアーキテクチャーを有するコンピュータに対してアップロードされ、このコンピュータにより実行可能なものであってもよい。好ましくは、コンピュータは、１つ以上の中央処理装置（ＣＰＵ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェースを備えるコンピュータ・プラットフォーム上で実行される。このコンピュータ・プラットフォームは、オペレーション・システムとマイクロインストラクション・コードを更に備えるものであってもよい。本明細書において記載された様々な処理および機能は、マイクロインストラクション・コードの一部であってもよいし、アプリケーション・プログラムの一部であってもよいし、これらを組み合わせたものであってもよいし、また、ＣＰＵにより実行されるものであってもよい。更に、コンピュータ・プラットフォームには、追加のデータ記憶装置や、印刷機等、周辺機器を結合するようにしてもよい。
更に、添付図面に描かれた構成要素としてのシステム・コンポーネントおよび方法の幾つかは、好ましくはソフトウェアの形態で実行されるため、システム構成要素間、または処理機能ブロック間の実際の結合は、本発明の実施の形態のプログラムの作成法により異なるものであることが理解できよう。本明細書の開示内容に基づいて、関連する技術分野の当業者であれば、本発明の構成で実施すること、また、同様の構成で実施することが可能であろう。
添付図面を参照して例示的な実施の形態を説明したが、本発明はこのような具体的な実施の形態に限定されるものではなく、関連する技術分野の当業者であれば、このような実施の形態に対し、本発明の範囲または精神を逸脱することなく、様々な変形、変更が可能であることが理解できるであろう。このような変形、変更は全て、請求の範囲に記載された本発明の範囲に含まれるように意図されたものである。
Claims (21)
- ブロック変換を用いて処理された画素データのデブロッキングのための方法であって、
ブロック・トランジションの両側に位置する少なくとも２つの画素のクロマ・レベルを示す信号の各々を受信するステップ（４１２）と、
前記少なくとも２つの画素のクロマ・レベルの間の距離測度を計算するステップ（４１４）と、
前記距離測度と少なくとも１つの閾値とを比較するステップ（４１６）と、
前記比較ステップに応答して前記ブロック・トランジションにおける前記少なくとも２つの画素を含む複数の隣接する画素に対し、条件付きフィルタをかけるステップ（４２２）とを含む方法。 - 前記距離測度に応答してかけられるデブロッキング・フィルタの強度を選択するステップ（４２０）を更に含む、請求項１に記載の方法。
- 前記ブロック・トランジションの各側に条件付きフィルタをかける画素が、約４つ存在し、前記画素が、前記ブロック・トランジションに交差するラインに沿って位置する、請求項１に記載の方法。
- 前記少なくとも１つの閾値の値が、約１である、請求項１に記載の方法。
- 前記条件付きフィルタをかけるステップが、トランジションに隣接する各画素に対して別個に行われ、前記トランジションにおける全ての画素が、閾値の範囲外にあるブロックに対してのみフィルタをかけることが省略される、請求項１に記載の方法。
- 前記少なくとも２つの画素のうちの少なくとも１つを含む複数の隣接する画素を平均化するステップを更に含み、与えられたクロマ・レベル信号が、前記複数の隣接する画素のクロマ・レベルの平均を示す、請求項１に記載の方法。
- 前記トランジションにおける平均クロマが、前記閾値の範囲外にあるブロックに対してのみフィルタをかけることが省略される、請求項６に記載の方法。
- 前記条件付きフィルタをかけることが、ラインに基づいて行われる、請求項１に記載の方法。
- 前記条件付きフィルタをかけることが、ブロックに基づいて行われる、請求項１に記載の方法。
- 前記画素データを複数のブロック変換係数としてエンコードするステップと、
フィードバック・ループ内で前記画素データを条件付きでデブロッキングするステップとを更に含む、請求項１に記載の方法。 - 前記画素データを複数のブロック変換係数からデコードするステップと、
フィードバック・ループ内で前記画素データを条件付きでデブロッキングするステップとを更に含む、請求項１に記載の方法。 - 前記画素データを複数のブロック変換係数からデコードするステップと、
フィードバック・ループの後に前記画素データを条件付きでデブロッキングするステップとを更に含む、請求項１に記載の方法。 - 量子化パラメータを受信するステップと、
前記量子化パラメータの値が、約２５未満である場合のみ条件付きフィルタをかける、請求項１に記載の方法。 - 画素データを複数のブロック変換係数としてエンコードするエンコーダ（１００）であって、前記エンコーダが、クロマ距離測位基準を満たすブロック・トランジションのみにフィルタをかける条件付きデブロッキング・フィルタ（１４０）を備えるエンコーダ。
- 前記条件付きデブロッキング・フィルタが、
ブロック・トランジションの両側に位置する少なくとも２つの画素のクロマ・レベルを示す信号の各々を受信する受信手段と、
前記少なくとも２つの画素の前記クロマ・レベルの間の距離測位を計算する計算手段と、
前記距離測度と少なくとも１つの閾値とを比較する前記計算手段に応じた比較手段と、
比較に応答して前記ブロック・トランジションにおける前記少なくとも２つの画素を含む複数の隣接する画素に対して条件付きフィルタをかける前記比較手段に応じたフィルタ手段とを含む、請求項１４に記載のエンコーダ。 - 前記条件付きデブロッキング・フィルタが、前記距離測度に応答してかけられるデブロッキング・フィルタの強度を選択するフィルタ強度手段を更に含む、請求項１５に記載のエンコーダ。
- 再構成された画素データを生成するためにエンコードされたブロック変換係数をデコードするデコーダ（２００、３００）であって、クロマ距離測位基準を満たすブロック・トランジションのみにフィルタをかける条件付きデブロッキング・フィルタ（２４０、３４０）を備えるデコーダ。
- 前記条件付きデブロッキング・フィルタが、
ブロック・トランジションの両側に位置する少なくとも２つの画素のクロマ・レベルを示す信号の各々を受信する受信手段と、
前記少なくとも２つの画素の前記クロマ・レベルの間の距離測位を計算する計算手段と、
前記距離測度と少なくとも１つの閾値とを比較する前記計算手段に応じた比較手段と、
比較に応答して前記ブロック・トランジションにおける前記少なくとも２つの画素を含む複数の隣接する画素に対して条件付きフィルタをかける前記比較手段に応じたフィルタ手段とを含む、請求項１７に記載のデコーダ。 - 前記条件付きデブロッキング・フィルタが、前記距離測度に応答してかけられるデブロッキング・フィルタの強度を選択するフィルタ強度手段を更に含む、請求項１８に記載のデコーダ。
- 前記条件付きデブロッキング・フィルタが、動き補償の間のデブロッキングのためにフィードバック・ループ内に位置する、請求項１７に記載のデコーダ。
- 前記条件付きデブロッキング・フィルタが、動き補償の後のデブロッキングのためにフィードバック・ループの後に位置する、請求項１７に記載のデコーダ。
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