JP2012513135A - ビデオストリームをブラウジングする方法 - Google Patents
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Abstract
Description
上述されたように、異なる係数は、デコードされたビデオの品質に寄与する異なる重要度を有する。ビデオをブラウジングするため、低減された量の係数のみが考慮される必要がある。慣習的に、MPEG-1/2における64個の係数又はMPEG-4 AVCにおける16個の係数の代わりに、4又は5の係数のみが閲覧のために十分に良好な品質を提供することができる。本発明は、特定の目標とするデータレートに依存して、符号化されたブロックにおける幾つかの係数を適応的に選択する。このように、大部分の係数が逆変換により処理されない。さらに、カーネルマトリクスに基づいた逆変換スキームは、逆変換による不要な計算コストを回避するため、慣習的な方法の代わりに使用することができる。
以下では、動きベクトルの処理の態様が更に説明される。動きベクトルは、異なるフレーム間の動きの不一致を示すために動き補償において使用される。大部分のビデオ符号化規格では、サブピクセルに基づく動き補償が適用される。たとえば、MPEG-2について、サブピクセル値を補間するために双一次フィルタが適用され、MPEG-4/Part10(又はAVC)について、半画素の値を補間するために6タップのウィーナフィルタが適用され、4分の1ピクセルの値を補間するために双一次フィルタが使用される。従って、補間の計算上のコストは高い。ビデオブラウジングシステムについて、ビデオフレームの完全な再構成は必要とされない。整数画素の動きベクトルを使用して、サブピクセルの動きベクトルを近似することができる。高速なブラウジングシステムについて、以下の式を使用して、全ての動きベクトルを整数画素の動きベクトルに前処理する。
本発明の1態様は、デブロッキングフィルタに関する。通常、デブロッキングフィルタは、ブロックエッジの周りの幾つかの画素に影響を及ぼす。たとえばMPEG-4/Part10は、それぞれのブロックエッジの境界の強度に従って異なるフィルタステップを実行する複雑化された手順を有する。影響された画素の範囲は、p3 p2 p1 p0 q0 q1 q2 q3であり、pxは特定のブロックの画素であり、qxはその近傍のブロックの画素である。デブロッキングフィルタは、エッジがビューアにとって迷惑に見えないように、px及びqxを平滑化する。フィルタの決定は、ブロックサイズ、ブロックモード及び残差情報により行われる。この構造は、DSP又はFPGAとパラレルに加速及び処理するのが非常に難しい。係る種類の加速は、高速ビデオブラウジングのボトルネックのうちの1つである。本発明の1態様によれば、デコードの結果を近似し、良好な主観的な品質をなお保証するために簡略化されたデブロッキングフィルタが代用として使用される。
本発明の別の態様は、適応的、部分的なフレームの省略である。本発明は、スマートフレームスキップ方式を適用して、フレームレートをハイレベルからロウレベルにプルダウンすることを提案する。従って、オリジナルビデオは、低い計算の複雑度でデコードされる。この復号化プロセスの目標は、高いフレームレートのビデオの1又は複数のチャネルの内容をブラウジングするか、異なるフレームレートの設定によるアーカイブのために結果のビデオをトランスコードすることである。オリジナルビデオのフレームレートを引き下げるため、以下の手順が使用される場合がある。はじめに、出力フレームレートのコントローラが設けられ、このコントローラは、現在のピクチャが放棄されるべきか否かを判定する。フレームをデコードする前に、隣接する系列の構造が分析されるか、又は現在のピクチャを捨てることができるかが判定される。これら2つの要素の結果を結合することで、適応的なフレームレートの引き下げの概念が得られる。
第二の変数frm_alrdy_skippedは、デコードが開始されてから、どの位多くのフレームが既にスキップされているかを示す。この変数は、0に初期化される。
第三の変数frm_alrdy_decoding_propは、デコーダに送出された全てのフレームに対する、デコードされているビデオフレームの割合又はパーセンテージを示す。この変数は、0%に初期化される。
次いで、frm_decoding_propは、frm_alrdy_decoded/(frm_alrdy_decodeed+frm_alrdy_skipped)となるように更新される。
Aveg_Pframe_sizeは、現在のフレームまでの、現在の系列における平均Pフレームのサイズを示す。
thetaは、現在のPフレームサイズが十分に小さいか(すなわち特定の閾値以下であるか)を測定するカスタマイズされた要素を示す。
Avg_Pframe_sizeは、現在のフレームがPフレームであって、現在のフレームのビット数がavg_Pframe_sizeの現在の値よりも(カスタマイズされた閾値要素だけ)低い場合に更新される。そのような場合、avg_Pframe_sizeは、デコードされたPフレームの全体のビットをデコードされたPフレームの全体数で更に分割することで更新される。
プログレッシブビデオ復号化に比較して、インタレース方式のビデオ信号の復号化及び表示は、より複雑である。これは、主に、トップフィールドとボトムフィールドの逆変換と動き補償における異なる復号化の処理のためである。完全な品質の結果を得るためにデインタレース処理が必要とされる。しかし、インタレース方式のビデオの高速ブラウジングの場合には、ソースのフル解像度及び完全な品質でビデオを見ることは必要ではない。実際に、高速スキャニングについて、低い解像度を使用して、ビデオコンテンツが何に関するものであるかに関する見解を得ることで十分である。従って、ビットストリームの構造に従って、インタレース方式ビデオの高速ブラウジングスキームが設計される。
Claims (11)
- ブロック毎に符号化されたフレームを含むビデオ系列をブラウジングする方法であって、
それぞれのブロックは、M×Mの周波数領域の係数のマトリクスからなり、前記係数は、垂直方向と水平方向の周波数成分を表し、
当該方法は、
複数のビデオ系列をブラウジングする空間及び/又は時間の低減レベルを決定するステップと、
決定された低減レベルに従って、復号化について省略されるべきブロック又はマクロブロックのフレーム、フィールド又は部分を決定するステップと、
残りのデータを、低い空間及び/又は時間の解像度を持つ複数のビデオに同時に復号化するステップと、
デコードされたデータをディスプレイに提示するステップとを含み、
前記復号化するステップは、それぞれのビデオ系列について、
それぞれの周波数の係数について、現在のブロックの時間領域の画素への周波数の係数の寄与を表すマトリクスを決定するステップと、
前記マトリクスにおいて、少なくとも1列又は1行の係数をゼロに設定するステップと、前記1列の両側の隣接する列又は前記1行の上及び下の隣接する行はゼロに設定されず、
前記マトリクスの係数を使用して、逆量子化及び逆変換を実行するステップと、M×Mの画素未満の画素をもつ時間領域の画素ブロックが取得され、
前記画素ブロックからビデオフレームを生成するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記マトリクスにおける2以上の隣接しない行又は列は無視されるか、又はゼロに設定される、
請求項1記載の方法。 - 前記時間領域の画素ブロックは、二次ではなく、垂直方向及び水平方向における異なるスケールによる空間スケーリングが得られる、
請求項1又は2記載の方法。 - 少なくとも1つのビデオ系列はインタレース走査されており、インタレース走査されたピクチャのトップフィールドのみ又はボトムフィールドのみが使用され、
前記マトリクスの列の半分はゼロに設定され、これにより50%の水平方向のスケーリングが得られる、
請求項1乃至3の何れか記載の方法。 - 前記系列内の時間的に隣接するフレームは、グループオブピクチャ(GOP)を形成し、
前記GOP内にフレームは、前記GOP内の他のフレームに基づいて予測され、
当該方法は、
目標とするフレームレートを決定するステップと、
前記GOPにおいて、1以上の参照フレームと1以上の非参照フレームとを決定するステップと、
前記参照フレームに基づいて、第一の、現在のフレームレートを決定するステップと、
決定された第一の、現在のフレームレートを前記目標とするフレームレートと比較するステップと、
前記決定された第一の、現在のフレームレートが前記目標とするフレームレートに整合する場合、前記参照フレームのみを復号化するステップと、
前記決定された第一の、現在のフレームレートが前記目標とするフレームレートよりも低い場合、前記参照フレームと前記非参照フレームのうちの少なくとも1つとを復号化するステップと、
前記決定された第一の、現在のフレームレートが前記目標とするフレームレートよりも高い場合、前記1以上の参照フレームのうちで、参照フレームではないフレームによってのみ参照された少なくとも1つの第一の参照フレームを決定し、前記第一の参照フレーム以外の参照フレームのみを復号化するステップと、
を更に含む請求項1乃至4の何れか記載の方法。 - 前記決定された第一の、現在のフレームレートが前記目標とするフレームレートよりも低い場合において、
前記GOP内で、参照フレーム間で最も長い時間的な距離を決定するステップと、
その隣接する参照フレーム間の時間的な中央にある非参照フレームを前記復号化のために選択するステップと、
を更に含む請求項5記載の方法。 - 前記非参照フレームをスキップ可能であるとマークするステップと、
前記決定された第一の、現在のフレームレートが前記目標とするフレームレートよりも低い場合、復号化すべき第一の非参照フレームを決定し、前記第一の非参照フレームをスキップ可能でないとマークするステップと、
前記第一の非参照フレームを決定する前記ステップ及び/又はマークする前記ステップに応じて、新たな現在のフレームレートを計算し直すステップと、
前記現在のフレームレートを前記目標とするフレームレートと比較するステップと、
前記現在のフレームレートと前記目標とするフレームレートとを比較するステップの結果に基づいて、スキップ可能としてマークされていないフレームを復号化するステップ、又は、非参照フレームを決定する前記ステップを繰返して新たな現在のフレームレートを計算し直し、前記現在のフレームレートと前記目標とするフレームレートとを比較するステップと、
を更に含む請求項5又は6記載の方法。 - 前記画素ブロックからビデオフレームを生成する前記ステップは、少なくとも非参照フレームについて動き補償を実行するステップを含み、
当該方法は、
動きベクトルを復号化するステップと、
前記動きベクトルを整数値に切り捨てるステップと、
切り捨て後の動きベクトルに基づいて前記動き補償を実行するステップと、
を更に含む請求項1乃至7の何れか記載の方法。 - 前記生成されたビデオフレームにデブロッキングフィルタリングを実行するステップを更に含み、前記デブロッキングフィルタは、係数[0.5,0.5]をもつロウパスフィルタが使用される、
請求項1乃至8の何れか記載の方法。 - 空間及び/又は時間の低減の目標レベルを決定するステップを更に含み、
空間及び/又は時間低減のそれぞれのステップの後に、前記目標レベルに到達したかを判定するステップと、
前記目標レベルに到達していない場合に、更なる空間及び/又は時間低減ステップを実行するステップと、
を更に含む請求項1乃至9の何れか記載の方法。 - 請求項1乃至10の何れか記載の方法を実行する装置。
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