JP2007503776A - インター符号化に使われる参照画像数を最小化するための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、ゆがみ計算を実行する:所与のリスト(リスト0またはリスト1)中の第一の参照(ゼロ参照)画像に対する現在のCPの画像差分絶対値和(PSAD)をブロックまたはマクロブロックレベルで計算する。画像SAD値(PSAD)はすべてのマクロブロックのSAD(macroblock SAD)値(MBSAD)の和である。マクロブロックSAD値(MBSAD)はある一つのマクロブロック内のピクセルの他の画像中の対応するマクロブロックに対する差分絶対値の和(SAD: sum of absolute differences)である。CP−RP画像SAD値(CP−RP PSAD)は、参照画像RPのオリジナルまたは再構築された(reconstructed)参照画像RPrcのいずれかを使って計算しうる。好ましくは、現在の画像全体と所与のリスト(リスト0またはリスト1)内の前記第一の参照(ゼロ参照)画像との間のゆがみの尺度としては、CPおよびRPの画像平均差分絶対値(CP−RP PMAD)を(割り算によって)計算する。画像MAD値(PMAD)とは比較される二つの画像についてのピクセル間の平均差分絶対値(MAD:mean absolute value)である。画像SAD値(PSAD)と画像MAD値(PMAD)との間の関係は、画像MAD(PMAD)は画像SAD値(PSAD)をある数で割ったもの、たとえば二つの画像のうちのいずれかのマクロブロックの(またはピクセルの)数で割ったものということである。画像MAD値(PMAD)はこのように画像SAD値(PSAD)を規格化したバージョンである。たとえばマクロブロックレベルでの規格化は二つの画像の画像SAD値(PSAD)を画像内のマクロブロックの数で割ることによって行うことができるが、この場合、画像MAD値(MPAD)は(二つの画像の)対応するマクロブロック間のSAD値(MBSAD)の平均として定義されるようになる。このように、PMADおよびPSADの値は、これらの値と比較すべき閾値もすべて適切にスケール変換されるならば交換可能に使うことができる。
判断ステップ232において、現在の画像CP全体と第一のリストされている参照画像RP0全体との間の(マクロブロックレベルでの)PMAD値(CP−RP0N PMAD)がある比較的小さな第一の閾値T1より小さい場合、YES分枝が選ばれて次に参照限定ステップ294が実行される。ここではその現在の画像をエンコードするために使われる(適用されるリスト、リスト0またはリスト1内の)参照の数が1に設定される(たとえばnum_ref_idx_IN_active_minus1を0にセットすることによって)。次いで現在の画像が符号化ステップ299で適用される(前方または後方)予測について単一の参照画像(リストN内のゼロ参照)のみを使ってインター符号化される。もし判断ステップ232で代わりに第一の閾値T1よりCP−RP0N PMADのほうが大きかった場合には、現在の画像が適用される(前方または後方)予測について単一の参照画像(リストN内のゼロ参照)のみを使ってインター符号化されるべきかどうかを他の基準によって決定するために後続の判断ステップ(たとえば234)が実行される。
本発明のもう一つの実施形態は特にB画像のエンコードに適用される。画像の双方向(B: Bi-predictive)インター符号化の場合、B画像が通例リスト0の参照およびリスト1の参照を用いてエンコードされることを考えると、両参照の動きベクトルおよび参照インデックスに依存して追加的な条件を課すことができる。たとえば、リスト1の参照画像内の全部または非常に高い割合のブロックBP(たとえばBP>90%)が参照としてリスト0にリストされている第一の画像(ゼロ参照)を使っているならば、リスト0について単一の参照(前記ゼロ参照)のみを使うことは、ビットストリームに参照インデックスを符号化しなくてすむことでビット数が節約できるので有益である。実験結果から、B画像は複数参照使用によってP画像ほどの恩恵を受けないし、またこのタイプの画像内での直接モードの使用率の高さを考えると、複数参照オプションは完全に無効にしてさらなる参照数決定を実行する必要をなくしてしまうことも、品質にほとんど影響することなく可能である。
Claims (50)
- 少なくとも一つの参照リスト中にリストされている複数の参照を含むビデオ画像シーケンス中で現在の画像のあるピクセル領域をインター符号化する方法であって:ある参照リスト内にリストされている第一の参照を、現在の画像の前記ピクセル領域をエンコードするために使われる唯一の参照として使われるものとして選択するステップを有することを特徴とする方法。
- Nを前記参照リストの番号を表すものとしてnum_ref_idx_IN_active_minus1が0に等しくなるよう設定するステップをさらに有することを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 前記第一のリストされている参照が、エンコードすべき前記ピクセル領域を含んでいる現在の画像に時間的に最も近いものであることを特徴とする、請求項1記載の方法。
- エンコードすべき前記ピクセル領域が現在の画像の全体を含むことを特徴とする、請求項1記載の方法。
- エンコードすべき前記ピクセル領域が実質的にあるビデオオブジェクトのピクセルからなることを特徴とする、請求項1記載の方法。
- エンコードすべき前記ピクセル領域が実質的にあるスライスのピクセルからなることを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 前記第一のリストされている参照を選択するステップが、現在の画像と第一のリストされている参照との対応するピクセルの間のピクセル差分の絶対値和を計算するサブステップを有することを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 前記計算されたピクセル差分絶対値和を第一の閾値T1と比較するステップをさらに有することを特徴とする、請求項7記載の方法。
- 前記ピクセル差分絶対値和が第一の閾値T1より小さければ、現在の画像の前記ピクセル領域をエンコードするために前記参照リスト中にリストされている単一の参照を使うことを特徴とする、請求項7記載の方法。
- 前記ピクセル差分絶対値和が第一の閾値T1より小さくなければ、現在の画像の前記ピクセル領域をエンコードするために前記参照リスト中にリストされている複数の参照を使うことを特徴とする、請求項9記載の方法。
- 前記第一のリストされている参照を選択するステップが:現在の画像の前記ピクセル領域中のブロックで前記第一のリストされている参照に対するピクセル差分絶対和の値MBSADが第二の閾値T2より小さいものの比率MBRを計算する第一のサブステップを有しており、比率MBRが第一の閾値比率TRR以上であれば前記ピクセル領域をエンコードするために前記第一のリストされている参照だけが使われることを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 参照リスト中にリストされている複数の参照を含むビデオ画像シーケンス中の現在の画像をインター符号化する方法であって:前記参照リスト内にリストされている第一の参照を、現在の画像をエンコードするために使われる唯一の参照として使われるものとして選択するステップを有することを特徴とする方法。
- 前記第一のリストされている参照を選択するステップが、前記第一のリストされている参照画像中でエンコードされているうち参照インデックス0でエンコードされているブロックの比率RK1を計算するサブステップを有しており、比率RK1が所定の閾値比率TRK1を超えていれば現在の画像をエンコードするために前記第一のリストされている参照だけが使われることを特徴とする、請求項12記載の方法。
- 前記の比率RK1を計算するサブステップが、現在の画像の前記ピクセル領域中のブロックで前記第一のリストされている参照に対するブロックSAD値MBSADが第四の閾値T4より小さいものの比率MBRが第二の所定の閾値比率TRH以上である場合にのみ実行されることを特徴とする、請求項13記載の方法。
- 前記の比率RK1を計算するサブステップが、現在の画像と第一のリストされている参照との対応するピクセル領域内のピクセル差分絶対値和が第三の所定の閾値T3より小さい場合にのみ実行されることを特徴とする、請求項13記載の方法。
- 前記第一のリストされている参照を選択するステップが、前記第一の参照画像のブロックで動きベクトルの成分の大きさMVxおよびMVyがそれぞれ所定の閾値大きさTXおよびTY以下であるものの割合RK2を計算するサブステップを有しており、比率RK2が所定の閾値比率TRK2より大きければ現在の画像をエンコードするために前記第一のリストされている参照だけが使われることを特徴とする、請求項12記載の方法。
- 閾値大きさTXが閾値大きさTYに等しいことを特徴とする、請求項16記載の方法。
- 前記比率RK2を計算するサブステップが現在の画像と第一のリストされている参照との対応するピクセル領域内のピクセル差分絶対値和が第一の所定の閾値T1より小さくない場合にのみ実行されることを特徴とする、請求項16記載の方法。
- ビデオ画像シーケンス中で現在の画像を、アクティブな参照のリストにリストされている複数の参照画像のうちの少なくとも一つを使ってインター符号化する方法であって:前記アクティブな参照のリストから前記リストされている参照の少なくとも一つを除去するステップであって、各除去対象参照と現在の画像との比較に基づくステップを有することを特徴とする方法。
- Nを前記アクティブな参照のリストの番号を表すものとしてnum_ref_idx_IN_active_minus1をしかるべく縮小するステップをさらに有することを特徴とする、請求項19記載の方法。
- 前記比較が直接比較であることを特徴とする、請求項19記載の方法。
- リストされている参照を除去するステップが、現在の画像と各除去対象参照との間のピクセルの差分絶対値和を計算することによってゆがみを測定するサブステップを有することを特徴とする、請求項21記載の方法。
- リストされている参照を除去するステップが、当該リストから除去される各参照について、差分絶対値和の値が所定の閾値T6よりも大きいブロックの数を計算するサブステップを実行することを有することを特徴とする、請求項21記載の方法。
- 現在の画像に時間的により近い別の参照画像のエンコードに使われていない各参照画像についての閾値T6の値を動的に下げることをさらに含むことを特徴とする、請求項23記載の方法。
- 前記比較が間接比較であることを特徴とする、請求項19記載の方法。
- 前記アクティブな参照のリストから前記リストされている参照の少なくとも一つを除去するステップであって各除去対象参照と現在の画像との比較に基づくステップが、ある第二の参照画像が第一の参照画像に比較してゆがみが大きく、第一の参照画像が現在の画像と比較してゆがみが小さければ、アクティブな参照のリストから前記第二の参照画像を除去することを含むことを特徴とする、請求項25記載の方法。
- 現在の画像を、アクティブな参照のリストにリストされている複数の参照画像のうちの少なくとも一つを使ってインター符号化する方法であって:前記リストされた参照を並べ替えて、現在の画像に対してゆがみのより小さい参照画像が前記アクティブな参照のリストにおいてより高い優先度をもってリストされるようにするステップを有することを特徴とする方法。
- ビデオ画像シーケンスをインター符号化する方法であって:現在の画像を参照画像リスト中にリストされているすべての参照画像を使ってエンコードする第一の符号化ステップを実行することと、前記参照リストから一つまたは複数の画像を選択して除去することにより新たな参照リストを生成するステップと、そして前記新たな参照リスト中にリストされている画像のみを使って現在の画像を再符号化する第二の符号化ステップを実行することとを含むことを特徴とする方法。
- 前記参照リストから除去された前記選択された画像の少なくとも一つが除去された理由が、前記第一の符号化ステップにおいて現在の画像のブロックのいずれのエンコードにも参照として使われなかったことであることを特徴とする、請求項28記載の方法。
- 前記参照リストから除去された前記選択された画像の少なくとも一つが除去された理由が、その参照インデックスを前記第一のステップにおいてエンコードに使用した現在の画像のブロックの数が所定の閾値数に満たなかったためであることを特徴とする、請求項28記載の方法。
- 前記アクティブな参照リストから前記第一のパスの間に参照画像として使われなかった画像すべてを除去することをさらに含むことを特徴とする、請求項28記載のエンコード方法。
- 第一のパスにおいて現在の画像中である特定のインデックス指定された参照画像を符号化の参照として使用したブロックの数を計算し、そのブロック数が所定の閾値ブロック数より少なければその特定のインデックス指定された参照画像が第二のパスでは現在の画像のエンコードに使用されないことをさらに含むことを特徴とする、請求項28記載のエンコード方法。
- 一つのエンコードされた現在の画像を選択する前記ステップが、前記K個のエンコードされた現在の画像のそれぞれの、エンコードすべき現在の画像に対するゆがみを計算して比較することを含むことを特徴とする、請求項33記載の方法。
- 一つのエンコードされた現在の画像を選択する前記ステップが、前記K個のエンコードされた現在の画像のそれぞれのビットレートを計算して比較することを含むことを特徴とする、請求項33記載の方法。
- 一つのエンコードされた現在の画像を選択する前記ステップが、前記K個のエンコードされた現在の画像のそれぞれのビットレートおよびゆがみを計算して比較することを含み、ゆがみがビットレートに対してラグランジュ乗数を使って重みをかけられることを特徴とする、請求項33記載の方法。
- ビデオ画像シーケンスのインター符号化の方法であって:利用可能な参照の複数の順列のそれぞれを使って現在の画像の動き補償符号化を実行し、前記利用可能な参照の順列のうちで所定の条件を最小化するものを選択するステップを有することを特徴とする方法。
- 所定の条件が:ビットレート、ゆがみまたはビットレートおよびゆがみの重みをかけた組み合わせから選択されることを特徴とする、請求項37記載の方法。
- 前記の選択された利用可能な参照の順列が単一の参照からなり、最小化される前記所定の条件がビットレートであることを特徴とする、請求項37記載の方法。
- 前記の選択された利用可能な参照の順列が単一の参照からなる場合、さらにその単一の参照のみを動き推定に使って現在の画像を再符号化するステップを実行することを含むことを特徴とする、請求項37記載の方法。
- ビデオ画像シーケンスをエンコードするための、参照画像バッファを有するエンコーダであって、当該エンコーダは前記参照画像バッファ中に保存されておりある参照リスト中にリストされている複数の参照画像のうちの少なくとも一つを使って画像シーケンス中の現在の画像をインター符号化するよう適応されており、当該エンコーダはさらに第一のリストされている参照を、現在の画像をインター符号化するために使われる唯一の参照として使われるものとして所定の基準に基づいて動的に選択するよう適応されていることを特徴とするエンコーダ。
- 前記所定の基準がエンコードすべき現在の画像のビットレートを最小化することを含むことを特徴とする、請求項41記載のエンコーダ。
- 前記所定の基準がエンコードすべき現在の画像のゆがみを最小化することを含むことを特徴とする、請求項41記載のエンコーダ。
- 前記所定の基準がエンコードすべき現在の画像のビットレートおよびゆがみの重みをかけた組み合わせを最小化することを含むことを特徴とする、請求項41記載のエンコーダ。
- 当該エンコーダがさらに、前記参照画像バッファ内に保存されている参照のリストを動的に並べ替えて、現在の画像に対してゆがみのより小さい参照画像が前記リストにおいてより高い優先度をもってリストされるようにするよう適応されていることを特徴とする、請求項41記載のエンコーダ。
- 当該エンコーダがさらに、前記参照画像バッファに保存されている参照のリストから一つまたは複数の画像を動的に選択して除去することにより新たな参照リストを生成し、該新たな参照リスト中にリストされている画像のみを使って現在の画像をインター符号化するよう適応されていることを特徴とする、請求項41記載のエンコーダ。
- 画像シーケンスをエンコードするエンコーダであって、参照バッファを有しており、当該エンコーダは現在の画像を前記参照バッファにリストされている複数の参照画像のうちの少なくとも一つを使ってインター符号化するよう適応されており、前記参照バッファに保存されている参照のリストを動的に並べ替えて、現在の画像に対してゆがみの小さな参照画像がアクティブな参照のリストにおいてより高い優先度をもってリストされるようにするよう適応されていることを特徴とするエンコーダ。
- 当該エンコーダがさらに、第一のリストされている参照のみを使ってのエンコードが所定の基準を満たす場合に、第一のリストされている参照のみを現在の画像をインター符号化するために使われる唯一の参照として使って現在の画像をインター符号化するよう適応されていることを特徴とする、請求項47記載のエンコーダ。
- 前記所定の基準がエンコードすべき現在の画像のビットレートを最小化することを含むことを特徴とする、請求項47記載のエンコーダ。
- 前記所定の基準がエンコードされた現在の画像のゆがみを最小化することを含むことを特徴とする、請求項47記載のエンコーダ。
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