JP2009522981A - 映像信号のエンコーディング/デコーディング方法 - Google Patents
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Abstract
本方法は、基本層の垂直に隣接したフィールドマクロブロック対からフレームマクロブロック対を構成し、選択的に前記構成されたフレームマクロブロック対にデブロッキングフィルタを適用し、該フレームマクロブロック対の各テキスチャ情報を、現在層のフレームマクロブロック対の各テキスチャ予測情報として使用する。
【選択図】図3a
Description
この場合は、現在層(EL)でMBがMBAFFフレーム内のフィールドMBにコーディングされ、このフィールドMBに対する層間予測に利用する基本層(BL)のMBがフレームMBにコーディングされている場合で、基本層で上下両マクロブロック(これを‘マクロブロック対'といい、以下では、'対'という表現は、垂直に隣接しているブロックを指すのに使用する。)に含まれている映像信号成分は、現在層の対応位置(colacated)のマクロブロック対のそれぞれに含まれている映像信号成分とそれぞれ同一の成分となる。まず、層間動き予測について説明する。
refidx of curr B8_0 = min( refidx of base top frame MB’s B8_0, refidx of base top frame MB’s B8_2 )
refidx of curr B8_1 = min( refidx of base top frame MB’s B8_1, refidx of base top frame MB’s of base B8_3 )
refidx of curr B8_2 = min( refidx of base bottom frame MB’s B8_0, refidx of base bottom frame MB’s B8_2 ),及び
refidx of curr B8_3 = min( refidx of base bottom frame MB’s B8_1, refidx of base bottom frame MB’s B8_3 )
となる。
この場合は、現在層のMBがフィールドピクチャ内のフィールドMBにコーディングされ、該フィールドMBに対する層間予測に利用する基本層のMBがフレームMBにコーディングされている場合で、基本層でマクロブロック対に含まれている映像信号成分は、現在層の対応位置の偶数または奇数フィールド内のマクロブロックに含まれている映像信号成分と同じ成分となる。まず、層間動き予測について説明する。
この場合は、現在層のMBがフレームMBにコーディングされ、該フレームMBの層間予測に利用する基本層のMBがMBAFFフレーム内のフィールドMBにコーディングされている場合で、基本層の一つのフィールドMBに含まれている映像信号成分は、現在層の対応位置のマクロブロック対に含まれている映像信号成分と同じ成分となる。まず、層間動き予測について説明する。
この場合は、現在層(EL)のMBがフレームMBにコーディングされ、該フレームMBの層間予測に利用する基本層(BL)のMBが、フィールドピクチャ内のフィールドMBにコーディングされている場合で、基本層の一つのフィールドMBに含まれている映像信号成分は、現在層の対応位置のマクロブロック対に含まれている映像信号成分と同じ成分となる。まず、層間動き予測について説明する。
この場合は、フィールドMBがフィールドピクチャに属したものか、MBAFFフレームに属したものかに細分されるので、下記の4場合に分けられる。
i)基本層と拡張層がMBAFFフレームの場合
この場合は、図13aに示すように、対応する基本層(BL)のマクロブロック対の動き情報(分割モード、参照インデックス、動きベクトル)を、仮想基本層のマクロブロック対の動き情報としてそのまま複写して使用する。ただし、複写は、同一パリティのマクロブロック間で行われるようにする。すなわち、動き情報が複写される時、偶数フィールドMBは偶数フィールドMBに、奇数フィールドMBは奇数フィールドMBに複写されて、仮想層のマクロブロックを構成し、このマクロブロックが現在層のマクロブロックの動き予測に用いられる。
この場合は、図13bに示すように、対応する基本層(BL)の一つのフィールドマクロブロックの動き情報(分割モード、参照インデックス、動きベクトル)を、仮想基本層のマクロブロック対の各マクロブロックの動き情報としてそのまま複写して使用する。この時には、単一フィールドMBの動き情報を上部及び下部のフィールドMBに全て使用することになるので、同一パリティ間複写規則は適用されない。
この場合は、図13cに示すように、現在フィールドMBに対応する基本層(BL)のマクロブロック対のうち、同一パリティのフィールドMBを選択し、このフィールドMBの動き情報(分割モード、参照インデックス、動きベクトル)を、仮想基本層のフィールドマクロブロックの動き情報としてそのまま複写して使用する。
この場合は、図13dに示すように、対応する基本層(BL)のフィールドマクロブロックの動き情報(分割モード、参照インデックス、動きベクトル)を、仮想基本層のフィールドマクロブロックの動き情報としてそのまま複写して使用する。この時も、複写は同一パリティのマクロブロック間で行われるようにする。
この場合は、その処理方法を示す図14aのように、まず、基本層の対応フレームの全てのマクロブロックの動き情報を複写し、仮想のフレームを生成する。そして、アップサンプリングを行うが、このアップサンプリングでは、基本層のピクチャのテキスチャ情報を用いて、当該ピクチャの解像度(ピクチャ大きさ)が現在層の解像度(ピクチャ大きさ)と同一となるような割合でインタポレーションを行い、また、当該仮想フレームの各マクロブロックの動き情報に基づいてインタポレーションによって拡大されたピクチャの各マクロブロックの動き情報を構成するが、この構成方法は、公知の方法の一つとすれば良い。このように構成された暫定基本層のピクチャは、現在の拡張層ピクチャの解像度と同じ解像度を持つことになる。したがって、前述した層間動き予測を適用することが可能になる。
この場合は、その処理方法を示す図14bのように、まず、基本層の対応フレームの全てのマクロブロックの動き情報を複写し、仮想のフレームを生成する。そして、アップサンプリングを行うが、このアップサンプリングでは基本層のピクチャのテキスチャ情報を用いて、当該ピクチャの解像度が現在層の解像度と同一となるような割合でインタポレーションが行われ、また、構成された仮想フレームの各マクロブロックの動き情報に基づいてインタポレーションによって拡大されたピクチャの各マクロブロックの動き情報を構成する。このように構成された暫定基本層のピクチャ内の各マクロブロックはフレームMBで、現在層の各マクロブロックはフィールドピクチャ内のフィールドMBであるから、前述の場合IIを適用して層間動き予測を行う。
この場合は、その処理方法を示す図14cのように、まず、基本層の対応MBAFFフレームを順次走査方式のフレームに変換する。MBAFFフレームのフィールドMB対に対しては、順次走査方式のフレームに変換するためには前述の場合III の方法を適用し、フレームMB対に対しては、公知のframe_to_frameの予測方式を適用する。もちろん、この時のIII の方法適用は、層間予測により得られるデータを用いて仮想のフレームとそのフレーム内の各マクロブロックの動き情報を生成するもので、予測データと実際コーディングする層のデータとの差をコーディングする動作を行うものではない。
図14dは、この場合についての処理方式の一例を示す。この場合は、ピクチャの類型とピクチャ内のマクロブロックの類型が同一である。図示のように、まず、基本層の対応フィールドを順次走査方式のフレームに変換する。この変換されたフレームは現在層のピクチャと同じ垂直/水平の比率を持つ。飛び越し走査方式のフィールドを順次走査方式のフレームに変換するためには、アップサンプリングと前述の場合IVの方法を適用する。もちろん、この時のIVの方法適用も、層間予測により得られるデータを用いて仮想のフレームのテキスチャデータとそのフレーム内の各マクロブロックの動き情報を生成するもので、予測データと実際コーディングする層のデータとの差をコーディングする動作を行うものではない。
図14fは、本発明のさらに他の実施例による、上記M_D)の場合についての処理方式を示す図である。本実施例は、図示のように、基本層の対応フィールドの全てのマクロブロックの動き情報を複写し、仮想のピクチャを生成する。そして、アップサンプリングを行うが、このアップサンプリングでは、基本層のピクチャのテキスチャ情報を用い、また、垂直及び水平のインタポレーション比率を異ならせることによって、拡大されたピクチャが現在層のピクチャと同一大きさ(同一解像度)を持つようにし、また、公知の方法の一予測方法(例えば、ESS(Extended Special Scalability))を仮想のピクチャに適用し、拡大されたピクチャの動き情報と各種シンタックス情報を構成する。ここで構成される動きベクトルは、拡大された比率に合うように伸張される。暫定基本層のアップサンプリングされたピクチャが構成されると、このピクチャを用いて現在層のピクチャ内の各マクロブロックに対する層間動き予測を適用し、現在層のピクチャ内の各マクロブロックの動き情報をコーディングする。この時に適用する層間予測方式は、公知のフレームMB対フレームMBの層間動き予測方式とする。
この場合は、その処理方法を示す図14hのように、まず、基本層の対応MBAFFフレームを順次走査方式のフレームに変換する。MBAFFフレームを順次走査方式のフレームに変換するためには、フィールドMB対に対して前述の場合III の方法を適用し、フレームMB対に対してはframe_to_frameの予測方式を適用する。もちろん、この時のIII の方法適用は、層間予測により得られるデータを用いて仮想のフレームと該フレーム内の各マクロブロックの動き情報を生成するもので、予測データと実際コーディングする層のデータとの差をコーディングする動作を行うものではない。
この場合は、その処理方法を示す図14iのように、まず、基本層の対応MBAFFフレームを順次走査方式のフレームに変換する。MBAFFフレームを順次走査方式のフレームに変換するためには、フィールドMB対に対しては前述の場合III の方法を適用し、フレームMB対に対してはframe_to_frameの予測方式を適用する。もちろん、この時のIII の方法適用も、層間予測により得られるデータを用いて仮想のフレームと該フレーム内の各マクロブロックの動き情報を生成するもので、予測データと実際コーディングする層のデータとの差をコーディングする動作を行うものではない。
この場合は、その処理方法を示す図14jのように、まず、基本層の飛び越し走査方式のフィールドを順次走査方式のフレームに変換する。飛び越し走査方式のフィールドを順次走査方式のフレームに変換するためには、アップサンプリングと前述の場合IVの方法を適用する。もちろん、この時のIVの方法適用も、層間予測により得られるデータを用いて仮想のフレームと該フレーム内の各マクロブロックの動き情報を生成するもので、予測データと実際コーディングする層のデータとの差をコーディングする動作を行うものではない。
この場合は、その処理方式を示す図14kのように、基本層の対応フィールドの全てのマクロブロックの動き情報を複写して仮想のフィールドを生成した後、この仮想フィールドに対してアップサンプリングを行う。このアップサンプリングは、基本層の解像度が現在層の解像度と同一となるような割合で行われ、公知の方法の一つが用いられ、仮想フィールドの各マクロブロックの動き情報に基づいて、拡大されたピクチャの各マクロブロックの動き情報が構成される。このように構成された暫定基本層のピクチャ内の各マクロブロックはフィールドピクチャ内のフィールドMBで、現在層の各マクロブロックもまたフィールドピクチャ内のフィールドMBであるから、前述のVのiv)の場合を適用して層間動き予測を行う。
図15aは、この場合に対する基本層のピクチャを、層間テキスチャ予測に用いる方法の一実施例を示すものである。図示のように、現在層(拡張層)のピクチャ1500に時間的に対応する基本層のピクチャ1501は、出力時点を別にする偶数及び奇数フィールドを含んでいるので、ELエンコーダ20は、まず、該ピクチャを偶数と奇数フィールドとに分離する(S151)。この時、基本層のピクチャ1501は、イントラモードのマクロブロックの場合にはエンコーディングされなかった元来のイメージデータ(または、デコーディングが完了したイメージデータ)(イントラベース予測に用いられる。)を有し、インターモードのマクロブロックの場合には、エンコーディングされたレジデュアルデータ(または、デコーディングされたレジデュアルデータ)(レジデュアル予測に用いられる。)を有する。これは、以下のテキスチャ予測の説明において基本層のピクチャまたは基本層のマクロブロックに対しても同様である。
図17aは、この場合に対する基本層のピクチャを層間テキスチャ予測に用いる方法の一実施例を示す図である。図示のように、ELエンコーダ20は、まず、現在層のピクチャ1700を2個のピクチャとする(S171)。2個のピクチャを構成する方法の例には、対応するピクチャ1701の偶数ラインのみを取って一つのピクチャ1701aを構成し、奇数ラインのみを取って他のピクチャ1701bを構成する。そして、このように構成された2個のピクチャ1701a,1701bに対しては垂直及び/または水平方向にインタポレーションを行い、拡大された2個のピクチャ1702a,1702bを生成する(S172)。このインタポレーションには、T_A)の場合と同様に、6−tapフィルタリング、二進線形フィルタリングなどの公知の方法のうち一つの方法を使用し、解像度を高める比率もまた、T_A)の場合で説明された通りにする。
図18は、この場合に対する基本層のピクチャを層間テキスチャ予測に用いる方法の一実施例を示す図である。図示のように、本場合に対しても、T_A)の場合と同様に、現在層のピクチャ1800に時間的に対応する基本層のピクチャ1801を偶数と奇数フィールドに分離し(S181)、各分離されたフィールド1801a,1801bに対しては垂直及び/または水平方向にインタポレーションを行い、拡大された偶数及び奇数ピクチャ1802a,1802bを生成した後(S182)、該拡大された偶数及び奇数フィールド1802a,1802bを結合して一つのピクチャ1803を構成し(S183)、飛び越し走査方式の現在ピクチャ1800内のマクロブロック(MBAFFコーディング方式のフレームMB対)に対して、結合されたピクチャ1803の対応マクロブロックに基づいて層間テキスチャ予測、例えば、図4gを参照して説明したテキスチャ予測または公知のフレーム対フレーム(frame−to−frame)MB間のテキスチャ予測を行う(S184)。
この場合には、公知の方式によって基本層のピクチャを拡張層ピクチャの大きさに拡大し、該拡大されたピクチャを拡張層の同一ピクチャフォーマットである現在ピクチャの層間テキスチャ予測に用いる。
図19aは、この場合に対する層間テキスチャ予測方式を示す図である。図示のように、基本層の各MBAFFフレームは、出力時点を別にする偶数及び奇数フィールドを含んでいるので、ELエンコーダ20は、各MBAFFフレームを偶数と奇数フィールドとに分離する(S191)。各MBAFFフレーム内の偶数フィールドに該当する成分、例えば、偶数ラインは偶数フィールドに、奇数フィールドに該当する成分、例えば、奇数ラインは奇数フィールドに分離する。このように一つのMBAFFフレームを2フィールドに分離した後、各フィールドに対しては垂直方向にインタポレーションを行い、2倍の解像度を持つようにする(S192)。このインタポレーションには、6−tapフィルタリング、二進線形フィルタリング、または単純ラインパッディッングなどの公知の方法のうち一つの方法を使用する。インタポレーションが完了すると、拡張層の各フレームは同時間の基本層のピクチャを持つようになるので、拡張層の各フレーム内のマクロブロックに対して公知の層間テキスチャ予測、例えば、フレーム対フレーム(frame−to−frame)MB間の予測を行う(S193)。
図20は、この場合に対する層間テキスチャ予測方式を示す図である。図示のように、拡張層の各MBAFFフレームは出力時点を別にする偶数及び奇数フィールドを含んでいるので、ELエンコーダ20は、各MBAFFフレームを偶数と奇数フィールドとに分離する(S201)。各MBAFFフレーム内の偶数フィールドに該当する成分、例えば、偶数ラインは偶数フィールドに、奇数フィールドに該当する成分、例えば、奇数ラインは奇数フィールドに分離する。そして、基本層の各フレームに対しては、垂直方向にサブサンプリングを行い、解像度が1/2に下がったピクチャを構成する(S202)。このサブサンプリングには、ラインサブサンプリングやその他の様々な公知のダウン−サンプリング方法のうち一つを使用することができる。図20の例では、ピクチャインデックスが偶数であるピクチャ(t0,t2,t4,…のピクチャ)に対しては偶数ラインのみを取り、1/2に縮小されたピクチャを求め、ピクチャインデックスが奇数であるピクチャ(t1,t3,…のピクチャ)に対しては奇数ラインのみを取り、1/2に縮小されたピクチャを求める。フレーム分離(S201)とサブサンプリング(S202)の順序を変えて行っても構わない。
図21は、この場合に対する層間テキスチャ予測方式を示す図である。図示のように、拡張層の各MBAFFフレームは、出力時点を別にする偶数及び奇数フィールドを含んでいるので、ELエンコーダ20は、各MBAFFフレームを偶数と奇数フィールドとに分離する(S211)。各MBAFFフレーム内の偶数フィールドに該当する成分、例えば、偶数ラインは偶数フィールドに、奇数フィールドに該当する成分、例えば、奇数ラインは奇数フィールドに分離する。そして、基本層の各フレームに対しては、垂直方向にサブサンプリングを行い、解像度が1/2に下がったピクチャを構成する(S212)。このサブサンプリングには、ラインサブサンプリングやその他の多様な公知のダウン−サンプリング方法のうち一つを使用することができる。フレーム分離(S211)とサブサンプリング(S212)の順序を変えて行っても構わない。
Claims (7)
- 映像信号のエンコーディングまたはデコーディング時に層間予測を行う方法であって、
垂直に隣接したフィールドマクロブロック対からフレームマクロブロック対を構成する第1段階と、
選択的に前記構成されたフレームマクロブロック対にデブロッキングフィルタを適用する第2段階と、
前記フレームマクロブロック対の各テキスチャ情報を、現在層のフレームマクロブロック対の各テキスチャ予測情報として使用する第3段階と、
を含む映像信号の層間予測方法。 - 前記第1段階は、前記フィールドマクロブロック対の上部マクロブロックと下部マクロブロックを交互に選択しながら1ラインずつ順次に取り、取った順番で配置することによって、前記フレームマクロブロック対を構成することを特徴とする、請求項1に記載の映像信号の層間予測方法。
- 前記フィールドマクロブロック対がいずれもイントラモードである場合、前記構成されたフレームマクロブロック対にデブロッキングフィルタが適用され、前記デブロッキングフィルタが適用されたマクロブロック対の各テキスチャ情報がイントラベース予測情報として使用されることを特徴とする、請求項2に記載の映像信号の層間予測方法。
- 前記第1段階は、前記フィールドマクロブロック対がそれぞれイントラモードとインターモードであれば、そのうち一つを選択して垂直方向にインタポレーションし、前記フレームマクロブロック対を構成することを特徴とする、請求項1に記載の映像信号の層間予測方法。
- 前記一つのフィールドマクロブロックがイントラモードであれば、前記構成されたフレームマクロブロック対にデブロッキングフィルタが適用され、前記デブロッキングフィルタリングされたフレームマクロブロック対の各テキスチャ情報がイントラベース予測情報として使用されることを特徴とする、請求項4に記載の映像信号の層間予測方法。
- 前記垂直に隣接したフィールドマクロブロック対は、飛び越し走査方式の映像信号がMBAFF方式でコーディングされたフレームに属することを特徴とする、請求項1に記載の映像信号の層間予測方法。
- 前記テキスチャ予測情報として使用されるマクロブロック対のテキスチャ情報は、デコーディングが完了した映像サンプルデータまたは映像サンプルデータ間の差分値であるレジデュアルデータであることを特徴とする、請求項1に記載の映像信号の層間予測方法。
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