JP2012517751A - 画像処理における均衡ピクセル領域ひずみ分布を有する適合量子化 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、概して、画像符号化および復号に関し、具体的には、ピクセル領域ひずみ分布の均衡を保つために画像を適合量子化する方法およびエンコーダに関する。
ビデオ符号化のための現在の最先端技術は、ITU−T H.264/AVCビデオコーディング規格である。それは、主要プロファイル、基準プロファイル、およびその他を含む、異なる用途に対するいくつかの異なるプロファイルを定義する。
ピクセルデータの各ブロックに対する一組の量子化された変換領域係数を取得するように、およびブロックベースの変換の各係数位置に対する量子化ステップサイズを取得するように、符号化されたデータをエントロピー復号すること、各一組の量子化された変換領域係数について、変換領域係数を生じるように、その量子化された変換領域係数の係数位置に対する量子化ステップサイズを使用して、量子化された変換領域係数のそれぞれを逆量子化すること、およびピクセルデータのブロックを再構築するように、変換領域係数を逆変換することによって、符号化されたデータを復号するようにプロセッサを構成するための命令を含有する、復号アプリケーションとを含む。
メモリに記憶され、ブロックのそれぞれを、予測および量子化された変換領域係数のブロックに変換し、各ブロックの量子化された変換領域係数がエントロピー符号化される、コーディング順であって、コーディング順は、量子化された変換領域係数の少なくとも1つの特性に基づいて決定される、コーディング順を決定し、符号化された画像データのビットストリームを生成するように決定されるコーディング順で、量子化された変換領域係数をエントロピー符号化するように、プロセッサを構成するための命令を含有する、復号化アプリケーションとを含む。
本願の一側面では、デコーダおよび復号プロセスは、インループ非ブロック化をイントラコード化されたブロックに適用するように構成されてもよい。
以下の考察では、DCT係数およびDCT領域を参照するが、本願はDCTに特異的に限定されないことが理解されるであろう。本願は、より広範囲には、ブロックベースの変換に適用可能である。
式(1.2)を以下のように
均衡ひずみ量子化の開発は、量子化出力の異なる統計をもたらす。加えて、H.264に対して特定されるコンテキストモデリングの基礎にある仮定のうちのいくつかは、量子化ステップサイズが4×4変換ブロック内で変化する場合において、必ずしも有効であるとは限らない。具体的には、H.264によって特定される走査またはコーディング順は、一様な量子化を使用する時のゼロ係数出力の可能性の期待された増大に基づく。「走査順」および「コーディング順」という用語は、以下の考察で交換可能に使用される。
q1=0.8125
q2=1.25
q3=0.8125
q4=1.75
q5=2.5
q6=1.25
q7=1.25
q8=4.5
q9=4.0
q10=224
q11=224
q12=224
q13=224
q14=224
q15=224
q16=224
決定されている(下付き文字は、コーディング順ではなく左右上下順に従うことに留意されたい)。
Claims (15)
- 複数のピクセルのブロックを有する画像のブロックベースの符号化の方法であって、該方法は、
ブロックベースの変換の各係数位置に対する量子化ステップサイズを選択することであって、該選択は、ピクセルのブロック当たりの所定のピクセル領域ひずみを実現することに基づいている、ことと、
該ブロックベースの変換を該ピクセルのブロックの各々に適用することにより、各ピクセルのブロックに対する一組の変換領域係数を生成することと、
各組の変換領域係数について、該変換領域係数の係数位置に対して該選択された量子化ステップサイズを使用して、該変換領域係数の各々を量子化することにより、量子化された係数を生じさせることと、
該量子化された係数を符号化することにより、符号化された画像データのビットストリームを生成することと
を含む、方法。 - 初期量子化ステップサイズを使用して前記画像を処理することにより、前記ピクセルのブロックの各々に対する予測および残余を取得することと、
該それぞれの残余を変換することにより、該ピクセルのブロックの各々に対する初期変換領域係数を取得することと、
該初期変換領域係数全てにわたって、各係数位置に対する分散を計算することと
をさらに含み、
各係数位置に対する該量子化ステップサイズを選択することは、各係数位置における該初期変換領域係数の該分散および前記所定のピクセル領域ひずみに基づいて、該係数位置に対する量子化ひずみを決定することを含む、請求項1に記載の方法。 - 選択することは、各係数位置について、該係数位置に対する前記量子化ひずみを実現する前記量子化ステップサイズを決定することをさらに含む、請求項2または請求項3に記載の方法。
- 前記量子化ひずみを実現する前記量子化ステップサイズを決定することは、対応する量子化ひずみが閾値範囲内で実現されるまで、勾配降下アルゴリズムを使用して該量子化ステップサイズを実験的に探索することを含む、請求項4に記載の方法。
- 前記分散を計算するステップ、量子化ステップサイズを選択するステップ、および量子化するステップは、閾値が満たされるまで繰り返される、請求項4に記載の方法。
- 選択することは、前記画像に対して1回行われ、前記係数位置に対する前記選択された量子化ステップサイズは、該画像からの前記ピクセルのブロックを変換することから取得される、各組の変換領域係数の該それぞれの係数位置における対応する変換領域係数を量子化するために使用される、請求項4に記載の方法。
- 前記ピクセル領域ひずみは、事前設定され、メモリ内に記憶される、請求項1〜7のうちのいずれか一項に記載の方法。
- 符号化することは、前記係数位置に対する前記選択された量子化ステップサイズを符号化することを含む、請求項1〜8のうちのいずれか一項に記載の方法。
- 前記画像は、ビデオ内にフレームを備える、請求項1〜9のうちのいずれか一項に記載の方法。
- 複数のピクセルのブロックを有する画像を符号化するエンコーダであって、該エンコーダは、
プロセッサと、
該ピクセルのブロックを記憶するメモリと、
メモリ内に記憶され、請求項1〜10のうちのいずれか一項に記載の方法を行うことによって、該画像を符号化するように該プロセッサを構成する命令を含有する符号化アプリケーションと
を備える、エンコーダ。 - 符号化されたデータを復号する方法であって、該符号化されたデータは、複数のピクセルデータのブロックを有する画像を含み、該方法は、
該符号化されたデータをエントロピー復号することにより、各ピクセルデータのブロックに対する一組の量子化された変換領域係数を取得すること、およびブロックベースの変換の各係数位置に対する量子化ステップサイズを取得することと、
各組の量子化された変換領域係数について、該量子化された変換領域係数の係数位置に対する該量子化ステップサイズを使用して該量子化された変換領域係数の各々を逆量子化することにより、変換領域係数を生じさせることと、
該変換領域係数を逆変換することにより、該ピクセルデータのブロックを再構築することと
を含む、方法。 - 前記逆量子化することおよび逆変換することは、一緒に実装される、請求項12に記載の方法。
- 各係数位置に対する前記量子化ステップサイズは、フレーム毎ベースに適用される、請求項12または請求項13に記載の方法。
- 符号化されたデータを復号するデコーダであって、該符号化されたデータは、複数のピクセルデータのブロックを有する画像を含み、該デコーダは、
プロセッサと、
メモリと、
メモリ内に記憶され、請求項12〜14のうちのいずれか一項に記載の方法を行うことによって該符号化されたデータを復号するように該プロセッサを構成する命令を含有する複号アプリケーションと
を備える、デコーダ。
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