JP2008527881A - スケーラブルビデオ符号化における層間予測モード符号化のための方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
Description
・予測モードおよび付随するパラメータを含む、MB中の構文要素(syntax)を復号する。
・構文要素に基づいて、MBの各区画(partition)について画素予測子(pixel predictor)を検索する。
・MBは多数の区画を有することができ、各区画はその独自のモード情報を有し得る。
・量子化係数を得るべく、エントロピー復号を実行する。
・予測剰余(prediction residue)を再構成するため、量子化係数に対し逆変換(inverse transform)を実行する。
・MBの再構成された画素値を得るため、再構成された予測剰余に対して画素予測子を付加する。
・これがインター-MBであることを表わすMBタイプ。
・使用される特定のフレーム間予測モード。該予測モードは、MBがいかに区画化されているかを示す。例えば、MBは、16×16というサイズの唯一の区画を有するか、または16×8の2つの区画を有することができ、各区画は異なる動き情報を有することができる、等々。
・画素予測子を提供する基準フレームを表示するための1またはそれ以上の基準フレーム指標。MBの異なる部分が、異なる基準フレームからの予測子を有し得る。
・予測子がフェッチされる基準フレーム上の位置を表示するための1またはそれ以上の動きベクトル。
・これがイントラ-MBであることを表示するためのMBタイプ。
ルーマ(luma)のために使用されるフレーム間予測モード。ルーマ(luma)信号が、イントラ4×4モードを用いて予測される場合には、16×16ルーマブロック内の各4×4ブロックは独自の予測モードを有することができ、MBについて16のイントラ4×4モードが符号化される。ルーマ信号がイントラ16×16モードを用いて予測される場合には、1つのイントラ16×16モードのみが全MBと関連付けられる。
クロマ(chroma)について用いられるフレーム間予測モード。
このモードでは、MI(mode inheritance)フラグを除いて、MBのためにいかなる付加的構文要素も符号化される必要がない。MIフラグは、このMBモード決定がベース層における対応するMBのものから導出し得ることを示すために用いられる。ベース層の分解能が強化層(enhancement layer)の分解能と同じである場合、全てのモード情報はそのまま使用可能である。ベース層の分解能が強化層の分解能と異なる場合(例えば、強化層の分解能の半分)、強化層によって使用されるモード情報を、分解能比に従って導出する必要がある。
このモードでは、MB全体またはMBの一部分についての画素予測子は、ベース層内に配列(co-located)されたMBに由来する。かかる予測を表示するのに新しい構文要素が必要である。これは、フレーム間予測に類似しているが、予測子の位置が分かっていることから、いかなる動きベクトルも必要ではない。このモードは、図1に例示されている。図1では、C1は強化層符号化における原MBであり、B1は、C1を予測する上で使用される現フレームについてのベース層中の再構成されたMBである。図1では、強化層フレームサイズはベース層内のフレームサイズと同じである。ベース層が異なるサイズである場合、ベース層の再構成されたフレームについての適切なスケーリング操作が必要とされる。
このモードでは、両方のMBが共にインターモード(inter mode)にて符号化されている場合、ベース層の再構成された予測剰余は、強化層内で符号化すべき剰余の量を低減させるのに使用される。
・ベース層分解能が強化層分解能よりも低い場合、ベース層内の1つの4×4ブロックのイントラ4×4モードを、強化層内のいくつかの隣接4×4ブロックへコピーする。
・ベース層分解能が強化層分解能よりも低く、双方の次元においてベース層分解能が強化層分解能の半分である場合、上記イントラ4×4をイントラ8×8モードとして使用する。
・RPで使用されるベース層予測剰余の直接計算、
・必要なメモリを低減させるための予測剰余のクリップ(clipp)、
・BLTPモードでの予測剰余のトンネリング(tunneling)、および
・フラグビットを節約し、実現の複雑性を低減させるための、RPフラグの条件付き符号化。
通常、ベース層内の対応するMBがインター-MBである場合にのみ、強化層内のMBについてMIが使用される。本発明によると、MIはまた、ベース層MBがイントラ-MBである場合にも使用される。ベース層分解能が強化層分解能と同じである場合、モードはそのまま使用される。ベース層分解能が同じでない場合、モード情報はそれに相応して変換される。
先行技術においては、MBがBLTPモードで層N−1から予測されている場合、層NでそのMBを符号化するのに層N−1からのモード決定情報は全く必要とされない。本発明によると、層N−1におけるMBのモード決定情報は全て層NにおけるMBにより継承され、該情報は層N+1でMBを符号化するのに使用され得るが、層NでMBを符号化するのに該情報が使用されない可能性もある。
・RPで使用されるベース層予測剰余の直接計算
層NにおいてMBを符号化する上で剰余予測のために使用される値は、層N−1における対応するMBがインター符号化(inter-coded)されているとすると、層N−1における再構成され配列(co-located)されたブロックと、層N−1におけるこの配列されたブロックの「剰余調整されていない予測子」(non-residue-adjusted predictor)との間の差として定義される、層N−1における「真の剰余」(true residue)であるべきである。
1.量子化係数を逆量子化(dequantize)する段階、および
2.逆量子化された係数について逆変換(inverse transform)を実施する段階。
層N−1において現フレームとその基準フレームの双方について完全再構成を実施すると、層N−1での「真の剰余」を容易に計算することができる。しかしながら、一部のアプリケーションにおいては、層2におけるフレームの再構成が、層0と層1におけるフレームの完全再構成を要しないことが望ましい。
層N−1においてMBについて剰余予測が使用されない場合には、層N−1における「真の剰余」は「公称剰余」と同じである。そうでなければ、それは層N−1における「公称剰余」と、層N−2における「真の剰余」との和である。
1.量子化係数を逆量子化する。
2.「層N−1における公称剰余」を得るために、逆量子化係数に対して逆変換を実施する。
3.層N−1でMBについての剰余予測が使用されない場合、「一時剰余」(tempResidue)を「層N−1における公称剰余」と等しくなるように設定し、次に段階5に進む。
4.層N−1でMBについての剰余予測が使用される場合、「一時剰余」(tempResidue)を「層N−1における公称剰余」+「層N−2における真の剰余(trueResidue)」に等しくなるように設定し、次の段階5に進む。
5.「層N−1における「真の剰余」(trueResidue)を得るために、「一時剰余」(tempResidue)に対しクリップ(clipp)を実施する。
一実施形態においては、剰余予測を係数ドメイン内で実施することができる。剰余予測モードが使用される場合、係数ドメイン内のベース層予測剰余を、強化層内の予測剰余の変換係数から差し引くことができる。次にこの操作の後に強化層内の量子化プロセス(quantization process)が続く。係数ドメイン内で剰余予測を実施することにより、全てのベース層内の空間ドメイン内で、予測剰余を再構成する逆変換を回避することができる。その結果、計算の複雑性を著しく低減することができる。
通常、直接的なベース層内のMBが、イントラ-MBであるか、またはBLTPモードを用いてそれ自身のベース層から予測されるか、のいずれかの場合、予測剰余は0に設定される。本発明によると、予測剰余は、上位強化層に転送されることになるが、フレーム間予測からのいかなる剰余も付加されない。3層SVC構造を考慮すると、MBが層0内にてインターモードで、そして層1内でイントラモードで符号化される場合、層0の予測剰余を、層2内で使用することが可能である。
RPフラグは、強化層内のMBについてRPモードが使用されるか否かを表示するために用いられる。強化層内のMBについての剰余予測において使用可能な再構成された予測剰余が、ゼロである場合、該剰余予測モードは符号化効率の改善の一助とはならない。本発明によると、符号器側において、剰余予測モードが評価される前に常にこの条件がチェックされる。かくして、モード決定において多大な量の計算を削減できる。符号器側および復号器側の双方で、強化層内のMBについての剰余予測において使用可能な再構成された予測剰余が、ゼロである場合、いかなるRPフラグも符号化されない。かくして、RPフラグを符号化するのに費やされるビット数は低減される。
ベース層内の1つの4×4ブロックのイントラ4×4モードを、強化層内のいくつかの隣接する4×4ブロックにコピーすることによって、またベース層分解能が強化層分解能の半分に過ぎない場合にはイントラ8×8モードとしてイントラ4×4モードを使用することによって、
イントラ符号でベース層MBが符号化される場合であっても、MIを用いるための擬似符号を含む。そのソフトウェアプログラムは、剰余予測モードを直接使用してベース層予測剰余を計算するためおよび予測剰余をクリップするために、使用することができる。
Claims (18)
- スケーラブルビデオ層内に存在する冗長度を低減させるスケーラブルビデオ符号化において使用するための方法で、かつ、該層は、ベース層と、少なくとも1つの強化層とからなり、各該層が少なくとも1つのマクロブロックを含んでなる方法において、
前記強化層内でマクロブロックを符号化する上で剰余予測モードを使用するか否かを決定し、
前記剰余予測モードが使用される場合には、剰余予測フラグを強化層ビットストリーム内に符号化し、ここで該フラグは、剰余予測が前記強化層中のマクロブロックに適用されるか否かを示し、
前記剰余予測モードが使用されない場合、前記マクロブロックについての前記強化層ビットストリームから前記剰余予測フラグを削除すること、
を特徴とする方法。 - 前記の決定は、ベース層剰余がゼロであるか否かに基づくことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記の決定は、前記ベース層内の前記マクロブロックを符号化する仕方に基づくことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記の決定は、前記ベース層内に配列(co-located)されたマクロブロックのタイプに基づくことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記ベース層内の前記配列されたマクロブロックのいずれもインター符号化(inter-coded)されていない場合には、前記剰余予測モードが使用されないことを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記ベース層マクロブロックについての符号化ブロックパターンがゼロである場合には、前記剰余予測モードが使用されないことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記ベース層および少なくとも1つの強化層が、異なる空間分解能の層であり、前記ベース層符号化ブロックパターンからのビットがゼロに設定されていない場合には前記剰余予測モードが使用されず、前記ビットは、前記ベース層のアップサンプリングが発生すべきである場合に特定の強化層マクロブロックと共に配列されるであろうマクロブロックに対応することを特徴とする請求項6に記載の方法。
- モード継承を計算する付加的な段階が、前記の決定に先行するか、あるいは後続するかのいずれかであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記ベース層および強化層が等しい空間分解能を有し、該強化層内の前記特定のマクロブロックのモードが、前記配列されたベース層マクロブロックから継承されており、該配列されたベース層マクロブロックがイントラマクロブロックであることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 前記強化層が前記ベース層よりも大きい空間分解能を有し、該ベース層内のイントラマクロブロックは、アップサンプリングされた場合に前記特定の強化層マクロブロックを包含することになるベース層マクロブロックから継承されていることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- スケーラブルビデオ層内に存在する冗長度を低減させるための符号化用スケーラブルビデオ符号器において、該層はベース層と、少なくとも1つの強化層とからなり、各該層が少なくとも1つのマクロブロックからなる符号器であって、
前記強化層内でマクロブロックを符号化する上で剰余予測モードを使用するか否かを決定するための手段と、
前記剰余予測モードが使用される場合には、剰余予測フラグを強化層ビットストリーム内に符号化し、該フラグは剰余予測が強化層中のマクロブロックに適用されるか否かを示し、
該剰余予測モードが使用されない場合は、前記マクロブロックについての前記強化層ビットストリームから前記剰余予測フラグを削除するための手段と、
を有することを特徴とするスケーラブルビデオ符号器。 - 前記の決定は、前記ベース層剰余がゼロであるか否かに基づくことを特徴とする請求項11に記載の符号器。
- 前記の決定が、前記ベース層内のマクロブロックを符号化する仕方に基づくことを特徴とする請求項11に記載の符号器。
- 前記の決定は、前記ベース層内に配列されるマクロブロックのタイプに基づくことを特徴とする請求項11に記載の符号器。
- 前記ベース層内の前記配列されたマクロブロックのいずれもインター符号化されていない場合には、前記剰余予測モードが使用されないことを特徴とする請求項13に記載の符号器。
- 前記ベース層マクロブロックについての符号化ブロックパターンがゼロである場合には、前記剰余予測モードが使用されないことを特徴とする請求項11に記載の符号器。
- 前記ベース層および少なくとも1つの強化層が、異なる空間分解能の層であり、前記ベース層符号化ブロックパターンからのビットがゼロに設定されていない場合には前記剰余予測モードが使用されず、前記ビットは、前記ベース層のアップサンプリングが発生すべきである場合に特定の強化層マクロブロックと共に配列されるであろうマクロブロックに対応することを特徴とする請求項16に記載の符号器。
- スケーラブルビデオ層内に存在する冗長度を低減するスケーラブルビデオ符号化において使用するためのソフトウェアアプリケーションを有する記憶媒体を含むソフトウェアアプリケーション製品において、前記層がベース層と、少なくとも1つの強化層とからなり、各該層が少なくとも1つのマクロブロックからなり、前記ソフトウェアアプリケーションが請求項1に記載の方法を実行するためのプログラムコードであることを特徴とするソフトウェアアプリケーション製品。
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