JP2009510938A - H.264および他の変換符号化情報の高能率部分復号化を可能にする映像符号化法 - Google Patents
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Abstract
Description
35 U.S.C. §119に基づく優先権の主張
本特許出願は、これの指定代理人へ指定され、ここでの参照によりここに明示的に援用される、2005年9月27日に提出された仮出願第60/721,377号、表題「ERROR CONCEALMENT(エラー隠蔽)」に対し優先権を主張する。
本発明は、マルチメディア信号処理を、より具体的には映像符号化及び復号化を、対象とする。
映像符号器等のマルチメディア信号処理システムは、MPEG−x規格やH.26x規格等の国際規格に基づく符号化法を用いてマルチメディアデータを符号化できる。かかる符号化法は一般的に、マルチメディアデータを伝送及び/または格納のため圧縮するものである。圧縮とは広義に、データから冗長性を取り除くプロセスである。
本発明のシステム、方法、及び装置は各々いくつかの態様を有し、ただひとつの態様が単独で本発明の望ましい属性を担うわけではない。添付の請求項によって表明される本発明の範囲を制限することなく、これより本発明の顕著な特徴を手短に説明する。この論述を検討した後には、特に「いくつかの態様の詳細な説明」と題された節を読んだ後には、本発明の代表的特徴から、エラー隠蔽の改善と効率の改善とを含む利点がマルチメディア符号化・復号化にいかに提供されるかが理解されるであろう。
以降の詳細な説明は本発明の特定の代表的態様を対象とする。ただし本発明は、請求項によって規定され請求項の範囲に含まれる様々なやり方で具現できる。この説明では図面を参照するが、図面の全体を通じて同様の部分は同様の数字で示されている。
図1は、一態様に従いマルチメディア通信システム100を図解する機能ブロック図である。システム100は、ネットワーク140を介して復号化装置150と通信する符号化装置110を含む。符号化装置は一例において、外部ソース102からマルチメディア信号を受信し、その信号をネットワーク140上での送信のため符号化する。
H.264の空間予測は近傍画素ブロックの空間相関を利用する。空間予測モードは、4x4、8x8、または16x16画素ブロックの左と上の因果的近傍を空間予測に使用する。H.264はルミナンス値のため2つの空間予測モードを、すなわち4x4画素ブロックのためのモード(ここでイントラ4x4符号化と呼ぶ)と、16x16画素マクロブロックのためのモード(ここでイントラ16x16符号化と呼ぶ)とを提供する。他の因果的及び非因果的近傍サンプルも空間予測に使用できることに注意されたい。
1.イントラ4x4予測モードインジケータと、
2.残差情報(量子化変換係数)と、
3.4x4ブロックの左真横に位置する4つの近傍画素{図8のI,J,K,L}の値とを含む。
4x4画素ブロックの右端の4つの画素の部分復号化により、最初の4x4ブロックの右にあるイントラ符号化ブロックの画素の一部及び/または全部の復号化が可能になることを明らかにした。今度は、図8における位置{d,h,l,p}の最終画素値の復元に寄与する4x4イントラ符号化ブロックの残差成分の第4の、すなわち最後の、列を効率的に復号化する問題を取り上げる。この例ではH.264整数変換の基底画像を使用する。ただし、これ以外の変換の基底画像を同様に操作し、同様の効率的部分復号化が可能になることに注意されたい。これらの方法を用いて部分的に復号化できる変換は、DCT(離散コサイン変換)、DFT(離散フーリエ変換)、アダマール(またはウォルシュ・アダマール)変換、離散ウェーブレット変換、DST(離散サイン変換)、ハール変換、スラント変換、KL(カルーネン・レーベ)変換を含み、ただしこれらに限定されない。
3.イントラ4x4空間予測モード8(水平−上):
予測信号成分値は、6回の加算、4回の算術シフト、及び0回の乗算、または8回の加算、2回の算術シフト、及び0回の乗算を備える次式によって与えられる。
v 00 v 10 v 20 v 30
v 01 v 11 v 21 v 31
v 02 v 12 v 22 v 32
v 03 v 13 v 23 v 33
ここで、[v00, v20, v02, v22]、[v11, v31, v13, v33]、及び[v10, v30, v01, v21, v12, v32, v03, v23]を含む3グループのリスケーリング係数はそれぞれ、所与の量子化パラメータQPYに対し同じ値を持つ。これは、zijからのw’ij生成に伴う乗算数を減らすため有利に利用できる。4x4残差信号の最終列を復元する上記の重み付き基底ベクトル総和式(等式7)において、基底ベクトル[1 1 1 1 1]Tを重み付けする第1の重みが、これら2つの重みの個々の値ではなく、w’00とw’20の和を含むことに注意されたい。したがって、2つの値w’00及びw’20を個別に計算し、それらを合計するなら、通常ならば2回の整数乗算を伴うことになるが、代わりにz00とz20を先に加算し、この和をv00=v20でリスケーリングすれば、(w’00+w’20)で1回の整数乗算により同じ最終値を得ることができる。
Claims (65)
- マルチメディアデータを処理する方法であって、
前記マルチメディアデータに関連する変換係数を受信することと、
復元の対象となる1セットのマルチメディアサンプルを決定することと、
復元の対象となる前記マルチメディアサンプルに基づき1セットの前記受信変換係数を決定することと、
前記1セットの決定されたマルチメディアサンプルに対応する復元サンプルを生成するため前記1セットの決定された変換係数を処理することと、
を備える方法。 - 処理することは、前記1セットの前記変換係数をスケーリングすることを備える、請求項1に記載の方法。
- 前記変換係数をスケーリングすることは、脱量子化することを備える、請求項2に記載の方法。
- 前記1セットの決定されたマルチメディアサンプルは、他のマルチメディアサンプルの符号化にあたって基準となるマルチメディアサンプルを備える、請求項1に記載の方法。
- 前記1セットの決定されたマルチメディアサンプルは、第2のマルチメディアデータスライスに隣接する第1のマルチメディアデータスライス内にマルチメディアサンプルを備える、請求項1に記載の方法。
- 前記受信変換済み係数は、1セットとして変換されるマルチメディアサンプル行列と関連し、前記復元サンプルは、前記マルチメディアサンプル行列のサブセットを備える、請求項1に記載の方法。
- 処理することは、前記1セットの決定された変換係数を複数のグループに分割することを備える、請求項1に記載の方法。
- 前記処理することはさらに、各グループにつき値を計算することを備え、ここで前記計算は、前記変換係数を生成した符号化方法に基づく、請求項7に記載の方法。
- 前記処理することはさらに、
前記変換係数を生成した前記符号化方法に基づき各グループにつき配列を決定することと、
前記値と前記配列とに基づき前記マルチメディアデータの前記1セットの復元サンプルを生成することとを備える、請求項8に記載の方法。 - 前記復元サンプルに基づき1セットの隠蔽マルチメディアサンプルを推定することをさらに備える、請求項1に記載の方法。
- 前記1セットの推定隠蔽マルチメディアサンプルに対応する1セットの変換係数を生成することをさらに備える、請求項10に記載の方法。
- 前記復元サンプルは、前記1セットの推定隠蔽マルチメディアサンプルに対し非因果的である、請求項10に記載の方法。
- さらに、
各復元サンプルに関連する指向性モードインジケータを受信することと、
前記復元サンプルと前記指向性モードインジケータとに基づき1セットの隠蔽マルチメディアサンプルを推定することとを備える、請求項1に記載の方法。 - マルチメディアデータプロセッサであって、
マルチメディアデータに関連する変換係数を受信し、
復元の対象となる1セットのマルチメディアサンプルを決定し、
復元の対象となる前記マルチメディアサンプルに基づき1セットの前記受信変換係数を決定し、且つ
前記1セットの決定されたマルチメディアサンプルに対応する復元サンプルを生成するため前記1セットの決定された変換係数を処理するよう構成される、
マルチメディアデータプロセッサ。 - 前記マルチメディアデータプロセッサはさらに、前記1セットの決定された変換係数をスケーリングするよう構成される、請求項14に記載のマルチメディアデータプロセッサ。
- 前記マルチメディアデータプロセッサはさらに、前記1セットの変換係数を脱量子化するよう構成される、請求項14に記載のマルチメディアデータプロセッサ。
- 前記1セットのマルチメディアサンプルは、他のマルチメディアサンプルの符号化にあたって基準となるマルチメディアサンプルを備える、請求項14に記載のマルチメディアデータプロセッサ。
- 前記1セットの決定されたマルチメディアサンプルは、第2のマルチメディアデータスライスに隣接する第1のマルチメディアデータスライス内にマルチメディアサンプルを備える、請求項14に記載のマルチメディアデータプロセッサ。
- 前記受信変換済み係数は、1セットとして変換されるマルチメディアサンプル行列と関連し、前記復元サンプルは、前記マルチメディアサンプル行列のサブセットを備える、請求項14に記載のマルチメディアデータプロセッサ。
- 前記マルチメディアデータプロセッサはさらに、前記1セットの決定された変換係数を複数のグループに分割するよう構成される、請求項14に記載のマルチメディアデータプロセッサ。
- 前記マルチメディアデータプロセッサはさらに、各グループにつき値を計算するよう構成され、ここで前記計算は、前記変換係数を生成した符号化方法に基づく、請求項20に記載のマルチメディアデータプロセッサ。
- 前記マルチメディアデータプロセッサはさらに、
前記変換係数を生成した前記符号化方法に基づき各グループにつき配列を決定し、且つ
前記値と前記配列とに基づき前記マルチメディアデータの前記1セットの復元サンプルを生成するよう構成される、請求項21に記載のマルチメディアデータプロセッサ。 - 前記マルチメディアデータプロセッサはさらに、前記復元サンプルに基づき1セットの隠蔽マルチメディアサンプルを推定するよう構成される、請求項14に記載のマルチメディアデータプロセッサ。
- 前記マルチメディアデータプロセッサはさらに、前記1セットの推定隠蔽マルチメディアサンプルに対応する1セットの変換係数を生成するよう構成される、請求項23に記載のマルチメディアデータプロセッサ。
- 前記復元サンプルは、前記1セットの推定隠蔽マルチメディアサンプルに対し非因果的である、請求項23に記載のマルチメディアデータプロセッサ。
- 前記マルチメディアデータプロセッサはさらに、
各復元サンプルに関連する指向性モードインジケータを受信し、且つ
前記復元サンプルと前記指向性モードインジケータとに基づき1セットの隠蔽マルチメディアサンプルを推定するよう構成される、請求項14に記載のマルチメディアデータプロセッサ。 - マルチメディアデータを処理する装置であって、
マルチメディアデータに関連する変換係数を受信する受信器と、
復元の対象となる1セットのマルチメディアサンプルを決定する第1の決定器と、
復元の対象となる前記マルチメディアサンプルに基づき1セットの前記受信変換係数を決定する第2の決定器と、
前記1セットの決定されたマルチメディアサンプルに対応する復元サンプルを生成するため前記1セットの決定された変換係数を処理する生成器と、
を備える、装置。 - 前記生成器は、前記1セットの決定された変換係数をスケーリングする、請求項27に記載の装置。
- 前記生成器は、前記1セットの決定された変換係数を脱量子化する、請求項27に記載の装置。
- 前記1セットのマルチメディアサンプルは、他のマルチメディアサンプルの符号化にあたって基準となるマルチメディアサンプルを備える、請求項27に記載の方法。
- 前記1セットの決定されたマルチメディアサンプルは、第2のマルチメディアデータスライスに隣接する第1のマルチメディアデータスライス内にマルチメディアサンプルを備える、請求項27に記載の方法。
- 前記受信変換済み係数は、1セットとして変換されるマルチメディアサンプル行列と関連し、前記復元サンプルは、前記マルチメディアサンプル行列のサブセットを備える、請求項27に記載の装置。
- 前記生成器は、前記1セットの決定された変換係数を複数のグループに分割する、請求項27に記載の装置。
- 前記生成器は、各グループにつき値を計算し、ここで前記計算は、前記変換係数を生成した符号化方法に基づく、請求項33に記載の装置。
- 前記生成器は、前記変換係数を生成した前記符号化方法に基づき各グループにつき配列を決定し、且つ前記値と前記配列とに基づき前記マルチメディアデータの前記1セットの復元サンプルを生成する、請求項34に記載の装置。
- 前記復元サンプルに基づき1セットの隠蔽マルチメディアサンプルを推定する推定器をさらに備える、請求項27に記載の装置。
- 前記推定器は、前記1セットの推定隠蔽マルチメディアサンプルに対応する1セットの変換係数を生成する、請求項36に記載の装置。
- 前記復元サンプルは、前記1セットの推定隠蔽マルチメディアサンプルに対し非因果的である、請求項36に記載の装置。
- 前記受信器は、各復元サンプルに関連する指向性モードインジケータを受信し、前記装置はさらに、前記復元サンプルと前記指向性モードインジケータとに基づき1セットの隠蔽マルチメディアサンプルを推定する推定器を備える、請求項27に記載の装置。
- マルチメディアデータを処理する装置であって、
マルチメディアデータに関連する変換係数を受信する手段と、
復元の対象となる1セットのマルチメディアサンプルを決定する第1の決定手段と、
復元の対象となる前記マルチメディアサンプルに基づき1セットの前記受信変換係数を決定する第2の決定手段と、
前記1セットの決定されたマルチメディアサンプルに対応する復元サンプルを生成するため前記1セットの決定された変換係数を処理する生成手段と、
を備える、装置。 - 前記生成手段は、前記1セットの決定された変換係数をスケーリングする、請求項40に記載の装置。
- 前記生成手段は、前記1セットの決定された変換係数を脱量子化する、請求項40に記載の装置。
- 前記1セットのマルチメディアサンプルは、他のマルチメディアサンプルの符号化にあたって基準となるマルチメディアサンプルを備える、請求項40に記載のマルチメディアデータプロセッサ。
- 前記1セットのマルチメディアサンプルは、第2のマルチメディアデータスライスに隣接する第1のマルチメディアデータスライス内にマルチメディアサンプルを備える、請求項40に記載のマルチメディアデータプロセッサ。
- 前記受信変換済み係数は、1セットとして変換されるマルチメディアサンプル行列と関連し、前記復元サンプルは、前記マルチメディアサンプル行列のサブセットを備える、請求項40に記載の装置。
- 前記生成手段は、前記1セットの決定された変換係数を複数のグループに分割する、請求項40に記載の装置。
- 前記生成手段は、各グループにつき値を計算し、ここで前記計算は、前記変換係数を生成した符号化方法に基づく、請求項46に記載の装置。
- 前記生成手段は、前記変換係数を生成した前記符号化方法に基づき各グループにつき配列を決定し、且つ前記値と前記配列とに基づき前記マルチメディアデータの前記1セットの復元サンプルを生成する、請求項47に記載の装置。
- 前記復元サンプルに基づき1セットの隠蔽マルチメディアサンプルを推定する手段をさらに備える、請求項40に記載の装置。
- 前記推定手段は、前記1セットの推定隠蔽マルチメディアサンプルに対応する1セットの変換係数を生成する、請求項49に記載の装置。
- 前記復元サンプルは、前記1セットの推定隠蔽マルチメディアサンプルに対し非因果的である、請求項49に記載の装置。
- 前記受信手段は、各復元サンプルに関連する指向性モードインジケータを受信し、前記装置はさらに、前記復元サンプルと前記指向性モードインジケータとに基づき1セットの隠蔽マルチメディアサンプルを推定する手段を備える、請求項40に記載の装置。
- 命令を備えるマシン可読媒体であって、同命令は実行時にマシンに、
マルチメディアデータに関連する変換係数を受信させ、
復元の対象となる1セットのマルチメディアサンプルを決定させ、
復元の対象となる前記マルチメディアサンプルに基づき1セットの前記受信変換係数を決定させ、且つ
前記1セットの決定されたマルチメディアサンプルに対応する復元サンプルを生成するため前記1セットの決定された変換係数を処理させる、
マシン可読媒体。 - 前記命令はさらに、前記マシンに、前記1セットの決定された変換係数をスケーリングさせる、請求項53に記載のマシン可読媒体。
- 前記命令はさらに、前記マシンに、前記1セットの決定された変換係数を脱量子化させる、請求項53に記載のマシン可読媒体。
- 前記1セットのマルチメディアサンプルは、他のマルチメディアサンプルの符号化にあたって基準となるマルチメディアサンプルを備える、請求項53に記載のマシン可読媒体。
- 前記1セットのマルチメディアサンプルは、第2のマルチメディアデータスライスに隣接する第1のマルチメディアデータスライス内にマルチメディアサンプルを備える、請求項53に記載のマシン可読媒体。
- 前記受信変換済み係数は、1セットとして変換されるマルチメディアサンプル行列と関連し、前記復元サンプルは、前記マルチメディアサンプル行列のサブセットを備える、請求項53に記載のマシン可読媒体。
- 前記命令はさらに、前記マシンに、前記1セットの決定された変換係数を複数のグループに分割させる、請求項53に記載のマシン可読媒体。
- 前記命令はさらに、前記マシンに、各グループにつき値を計算させ、ここで前記計算は、前記変換係数を生成した符号化方法に基づく、請求項59に記載のマシン可読媒体。
- 前記命令はさらに、前記マシンに、
前記変換係数を生成した前記符号化方法に基づき各グループにつき配列を決定させ、且つ
前記値と前記配列とに基づき前記マルチメディアデータの前記1セットの復元サンプルを生成させる、請求項60に記載のマシン可読媒体。 - 前記命令はさらに、前記マシンに、前記復元サンプルに基づき1セットの隠蔽マルチメディアサンプルを推定させる、請求項53に記載のマシン可読媒体。
- 前記命令はさらに、前記マシンに、前記1セットの推定隠蔽マルチメディアサンプルに対応する1セットの変換係数を生成させる、請求項62に記載のマシン可読媒体。
- 前記復元サンプルは、前記1セットの推定隠蔽マルチメディアサンプルに対し非因果的である、請求項62に記載のマシン可読媒体。
- 前記命令はさらに、前記マシンに、
各復元サンプルに関連する指向性モードインジケータを受信させ、且つ
前記復元サンプルと前記指向性モードインジケータとに基づき1セットの隠蔽マルチメディアサンプルを推定させる、請求項53に記載のマシン可読媒体。
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