JP2015528247A - ビットストリームレベルにおけるビデオ品質評価 - Google Patents
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Abstract
Description
残余情報は、動き補償済み予測からもたらされる。マクロブロックの残余情報のエネルギー(残余エネルギー、RSDとも称される)が、マクロブロックのテクスチャー複雑性および動き複雑性を反映することが観察される。
QCIF:32〜256kbps(非常に高いビットレート:1.5Mbps)
QVGA:100〜768kbps(非常に高いビットレート:3.5Mbps)
HVGA:150〜2000kbps(非常に高いビットレート:6Mbps)
IPTVアプリケーション向けMPEG2:
SD(PAL(576i)およびNTSC(480i)):2〜16Mbps
IPTVアプリケーション向けH.264:
1080i/p:1〜15Mbps(非常に高いビットレート:30Mbps)
720p:0.5〜15Mbps(非常に高いビットレート:30Mbps)
SD(PALおよびNTSC):0.5〜9Mbps(非常に高いビットレート:9Mbps)
特に、ITU−T P.NBAMSの場合、SDまたはHD(720pおよび1080i/p)解像度を使用するIPTVアプリケーションは、高ビットレートアプリケーションと見なされ、HVGAまたはより低い(たとえば、QVGA、QCIF)解像度を使用するモバイルアプリケーションは、低ビットレートアプリケーションと見なされる。
動き大きさ(MV)
EC MBは復号不可能であるので、EC MBの動きベクトルおよび残余情報は直接ビットストリームからは使用可能ではなく、したがって、動き大きさおよび残余エネルギーは推定される必要がある。
ただし、フレームn−kは最も近い参照フレームである。
非イントラフレームのマクロブロックが使用可能な近傍動きベクトルを有していない場合、式(4)で説明される上記の動き大きさを使用することができないので、動き大きさは異なる方法で推定される必要がある。1つの例示的な実施形態において、マクロブロックが正しく復号されており、イントラマクロブロックである場合、その動きベクトルはゼロに設定される。それ以外の場合、スライス境界におけるマクロブロックの動きベクトルは、空間的に最も近いマクロブロックの動きベクトルに設定され、スライス内の内部マクロブロックの動きベクトルは、以前の参照フレームの動きベクトルに設定される。たとえば、フレームがスライスあたり1つのMB行で符号化されている場合、マクロブロックの動きベクトルは、空間的に最も近い上位マクロブロックの動きベクトルに設定される。フレームがスライスあたり1つのフレームで符号化されている場合、マクロブロックの動きベクトルは、以前の参照フレームの連結されたマクロブロックの動きベクトルに設定され、以前の参照フレームは表示順で最も近い以前復号された参照フレームとして定義される。
1つの実装形態において、非EC MBの実際の動きベクトルを使用して高ビットレートアプリケーションの動き大きさを計算し、低ビットレートアプリケーションには詳細化された動きベクトルを使用する。
初期可視アーティファクトレベル推定
上記で説明されるように、フレームnの非EC MBの場合、初期アーティファクト可視性レベルLoVAinitは、たとえば0のような、定数に設定される。
spatialuniformMVx(n,i,j)=standardvariance{mvx(n,i−1,j−1),mvx(n,i,j−1),mvx(n,i+1,j−1),mvx(n,i−1,j),mvx(n,i+1,j),mvx(n,i−1,j+1),mvx(n,i,j+1),mvx(n,i+1,j+1)}、
spatialuniformMVy(n,i,j)=standardvariance{mvy(n,i−1,j−1),mvy(n,i,j−1),mvy(n,i+1,j−1),mvy(n,i−1,j),mvy(n,i+1,j),mvy(n,i−1,j+1),mvy(n,i,j+1),mvy(n,i+1,j+1)}、
spatialuniformMV(n,i,j)=max(spatialuniformMVx(n,i,j),spatialuniformMVy(n,i,j)) (12)
さらなるもう1つの実施形態において、低ビットレートアプリケーションにMVmgntを使用し、高ビットレートアプリケーションにspatialuniformMVを使用する。
ビデオ圧縮に使用されるイントラまたはインター予測により、EC MBの初期可視アーティファクトは、その他のマクロブロックまたはその他のフレームに空間的および時間的に伝搬することができる。マクロブロックの個々のピクセルについて、マクロブロックが復号不可能であるため、および/または誤り伝搬により、可視アーティファクトが導入されうる。H.264/AVCを一例として使用して、初期アーティファクトおよび伝搬されたアーティファクトを共に考慮して全体的可視アーティファクトレベルを推定する方法を説明する。
ただし、dn-k,x’,y’はピクセル(n,x,y)の伝搬された可視アーティファクトであり、現在のピクセルの参照ピクセル(n−k,x’,y’)におけるアーティファクトレベルとして推定されうる。つまり、アーティファクトレベルがどのように伝搬するかは、動きベクトルを通じて追跡されてもよい。計算を簡単にするため、分数ピクセル精度ではなく整数ピクセル精度で参照ピクセルにおけるアーティファクトレベルを使用することができる。式(15)で使用される定数(つまり、255および16)は、その他のアーティファクトスケールまたはブロックサイズが使用される場合に適応されてもよい。min(.)またはmax(.)関数はまた、たとえばdn-k,x’,y’およびLoVAinit(n,x/16,y/16)の積または加重和のような他の関数で置き換えられてもよい。
ただし、Ffpsはフレームレートである。次いで、式(17)から計算されるアーティファクトレベルは、たとえば、以下のような、スライシングアーティファクトに対応する品質メトリックにマップされてもよい。
本発明は以下の態様を含む。
(付記1)
ビットストリームにより表されるビデオシーケンスのビジュアル品質を推定するための方法であって、スライシングモード誤り隠蔽が前記ビデオシーケンスの復号不可能ブロックを隠蔽するために使用される方法において、
復号不可能である、前記ビデオシーケンスのフレーム内のブロックの動き大きさを推定するステップ(122)と、
前記フレームと前記ブロックを隠蔽するために使用される別のフレームとの間の距離を決定するステップ(124)と、
前記動き大きさおよび前記距離に応じて前記ビデオシーケンスの前記ビジュアル品質を推定するステップ(130、140)と、
を含む、前記方法。
(付記2)
前記動き大きさおよび前記距離に応じて初期可視アーティファクトレベルを決定するステップ(125)であって、前記ビデオシーケンスの前記ビジュアル品質は前記初期可視アーティファクトレベルに応じて推定される前記ステップをさらに含む、付記1に記載の方法。
(付記3)
前記初期可視アーティファクトレベルは、前記動き大きさおよび前記距離の積に対応する、付記2に記載の方法。
(付記4)
前記ブロックの残余エネルギーを推定するステップ(123)であって、前記初期可視アーティファクトレベルは前記残余エネルギーにさらに応じて決定される前記ステップをさらに含む、付記2に記載の方法。
(付記5)
前記初期可視アーティファクトレベルは、前記動き大きさおよび前記距離の関数および前記残余エネルギーの別の関数のうちの小さい方に応じて決定される、付記4に記載の方法。
(付記6)
前記決定するステップは、高ビットレートアプリケーションの場合には前記動き大きさおよび前記距離の関数のみに対応し、低ビットレートアプリケーションの場合には前記動き大きさおよび前記距離の前記関数と前記残余エネルギーの別の関数の両方に対応する、付記4に記載の方法。
(付記7)
前記ブロックの参照ブロックとして使用される別のブロック内のピクセルのアーティファクトレベルに応じて、前記ブロック内のピクセルの伝搬済み可視アーティファクトを決定するステップと、
前記ブロック内の前記ピクセルの前記伝搬済み可視アーティファクトレベルに応じて前記ブロック内の前記ピクセルのアーティファクトレベルを決定するステップ(130)と、
前記ブロック内の前記ピクセルの前記アーティファクトレベルに応じて前記ブロックの全体的可視アーティファクトレベルを推定するステップ(130)であって、前記ビデオシーケンスの前記ビジュアル品質は、前記ブロックの前記全体的可視アーティファクトレベルに応じて推定される前記ステップとをさらに含む、付記1に記載の方法。
(付記8)
前記ブロックの前記全体的可視アーティファクトレベルは、前記ブロック内のピクセルのアーティファクトレベルの平均に応じて推定される、付記7に記載の方法。
(付記9)
前記動き大きさおよび前記距離に応じて初期可視アーティファクトレベルを決定するステップ(125)であって、前記ブロック内の前記ピクセルの前記アーティファクトレベルを決定する前記ステップは前記ブロックの前記初期可視アーティファクトレベルにさらに応じる前記ステップをさらに含む、付記7に記載の方法。
(付記10)
前記ブロック内の前記ピクセルの前記アーティファクトレベルは、前記初期可視アーティファクトレベルおよび前記伝搬済み可視アーティファクトレベルのうちの大きい方に応じて決定される、付記9に記載の方法。
(付記11)
前記ビジュアル品質はビットストリームレベルで推定される、付記1に記載の方法。
(付記12)
ビットストリームにより表されるビデオシーケンスのビジュアル品質を推定するための装置であって、スライシングモード誤り隠蔽が前記ビデオシーケンスの復号不可能ブロックを隠蔽するために使用される装置において、
前記ビデオシーケンスのフレーム内の復号不可能ブロックの動き大きさを推定し、前記フレームと前記復号不可能ブロックを隠蔽するために使用される別のフレームとの間の距離を推定するパラメータ推定器(430)と、
前記動き大きさおよび前記距離に応じて前記ビデオシーケンスの前記ビジュアル品質を推定する品質予測器(460)と、
を含む、前記装置。
(付記13)
前記動き大きさおよび前記距離に応じて初期可視アーティファクトレベルを決定する初期可視アーティファクトレベル推定器(440)であって、前記品質予測器(460)は前記初期可視アーティファクトレベルに応じて前記ビデオシーケンスの前記ビジュアル品質を推定する前記推定器をさらに含む、付記12に記載の装置。
(付記14)
前記初期可視アーティファクトレベル推定器(440)は、前記動き大きさおよび前記距離の積に応じて前記初期可視アーティファクトレベルを決定する、付記13に記載の装置。
(付記15)
前記パラメータ推定器(430)は、前記ブロックの残余エネルギーをさらに推定し、前記初期可視アーティファクトレベル推定器(440)は、前記残余エネルギーにさらに応じて前記初期可視アーティファクトレベルを決定する、付記13に記載の装置。
(付記16)
前記初期可視アーティファクトレベル推定器(440)は、前記動き大きさおよび前記距離の関数および前記残余エネルギーの別の関数のうちの小さい方に応じて前記初期可視アーティファクトレベルを決定する、付記15に記載の装置。
(付記17)
前記初期可視アーティファクトレベル推定器(440)は、高ビットレートアプリケーションの場合には前記動き大きさおよび前記距離の関数のみに対応し、低ビットレートアプリケーションの場合には前記動き大きさおよび前記距離の前記関数と前記残余エネルギーの別の関数の両方に対応して前記初期可視アーティファクトレベルを決定する、付記15に記載の装置。
(付記18)
前記ブロックの参照ブロックとして使用される別のブロック内のピクセルのアーティファクトレベルに応じて、前記ブロック内のピクセルの伝搬済み可視アーティファクトレベルを決定し、前記ブロック内のピクセルの前記伝搬済み可視アーティファクトレベルに応じて前記ブロック内の前記ピクセルのアーティファクトレベルを決定し、前記ブロック内の前記ピクセルの前記アーティファクトレベルに応じて前記ブロックの全体的可視アーティファクトレベルを推定する、全体的アーティファクトレベル推定器(450)をさらに含む、付記12に記載の装置。
(付記19)
前記全体的アーティファクトレベル推定器(450)は、前記ブロック内のピクセルのアーティファクトレベルの平均に応じて前記ブロックの前記全体的可視アーティファクトレベルを推定する、付記18に記載の装置。
(付記20)
前記動き大きさおよび前記距離に応じて初期可視アーティファクトレベルを決定する初期可視アーティファクトレベル推定器(440)であって、前記全体的アーティファクトレベル推定器(450)は前記ブロックの前記初期可視アーティファクトレベルにさらに応じて前記ブロック内の前記ピクセルの前記アーティファクトレベルを決定する前記推定器をさらに含む、付記18に記載の装置。
(付記21)
前記全体的アーティファクトレベル推定器(450)は、前記初期可視アーティファクトレベルおよび前記伝搬済み可視アーティファクトレベルのうちの大きい方に応じて前記ブロック内の前記ピクセルの前記アーティファクトレベルを決定する、付記20に記載の装置。
(付記22)
前記ビジュアル品質はビットストリームレベルで推定される、付記12に記載の装置。
(付記23)
付記1乃至11に従って、ビットストリームにより表されるビデオシーケンスのビジュアル品質を推定するための命令を格納したコンピュータ可読記憶媒体であって、スライシングモード誤り隠蔽が前記ビデオシーケンスの復号不可能ブロックを隠蔽するために使用される、前記コンピュータ可読記憶媒体。
Claims (23)
- ビットストリームにより表されるビデオシーケンスのビジュアル品質を推定するための方法であって、スライシングモード誤り隠蔽が前記ビデオシーケンスの復号不可能ブロックを隠蔽するために使用される方法において、
復号不可能である、前記ビデオシーケンスのフレーム内のブロックの動き大きさを推定するステップ(122)と、
前記フレームと前記ブロックを隠蔽するために使用される別のフレームとの間の距離を決定するステップ(124)と、
前記動き大きさおよび前記距離に応じて前記ビデオシーケンスの前記ビジュアル品質を推定するステップ(130、140)と、
を含む、前記方法。 - 前記動き大きさおよび前記距離に応じて初期可視アーティファクトレベルを決定するステップ(125)であって、前記ビデオシーケンスの前記ビジュアル品質は前記初期可視アーティファクトレベルに応じて推定される前記ステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記初期可視アーティファクトレベルは、前記動き大きさおよび前記距離の積に対応する、請求項2に記載の方法。
- 前記ブロックの残余エネルギーを推定するステップ(123)であって、前記初期可視アーティファクトレベルは前記残余エネルギーにさらに応じて決定される前記ステップをさらに含む、請求項2に記載の方法。
- 前記初期可視アーティファクトレベルは、前記動き大きさおよび前記距離の関数および前記残余エネルギーの別の関数のうちの小さい方に応じて決定される、請求項4に記載の方法。
- 前記決定するステップは、高ビットレートアプリケーションの場合には前記動き大きさおよび前記距離の関数のみに対応し、低ビットレートアプリケーションの場合には前記動き大きさおよび前記距離の前記関数と前記残余エネルギーの別の関数の両方に対応する、請求項4に記載の方法。
- 前記ブロックの参照ブロックとして使用される別のブロック内のピクセルのアーティファクトレベルに応じて、前記ブロック内のピクセルの伝搬済み可視アーティファクトを決定するステップと、
前記ブロック内の前記ピクセルの前記伝搬済み可視アーティファクトレベルに応じて前記ブロック内の前記ピクセルのアーティファクトレベルを決定するステップ(130)と、
前記ブロック内の前記ピクセルの前記アーティファクトレベルに応じて前記ブロックの全体的可視アーティファクトレベルを推定するステップ(130)であって、前記ビデオシーケンスの前記ビジュアル品質は、前記ブロックの前記全体的可視アーティファクトレベルに応じて推定される前記ステップとをさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記ブロックの前記全体的可視アーティファクトレベルは、前記ブロック内のピクセルのアーティファクトレベルの平均に応じて推定される、請求項7に記載の方法。
- 前記動き大きさおよび前記距離に応じて初期可視アーティファクトレベルを決定するステップ(125)であって、前記ブロック内の前記ピクセルの前記アーティファクトレベルを決定する前記ステップは前記ブロックの前記初期可視アーティファクトレベルにさらに応じる前記ステップをさらに含む、請求項7に記載の方法。
- 前記ブロック内の前記ピクセルの前記アーティファクトレベルは、前記初期可視アーティファクトレベルおよび前記伝搬済み可視アーティファクトレベルのうちの大きい方に応じて決定される、請求項9に記載の方法。
- 前記ビジュアル品質はビットストリームレベルで推定される、請求項1に記載の方法。
- ビットストリームにより表されるビデオシーケンスのビジュアル品質を推定するための装置であって、スライシングモード誤り隠蔽が前記ビデオシーケンスの復号不可能ブロックを隠蔽するために使用される装置において、
前記ビデオシーケンスのフレーム内の復号不可能ブロックの動き大きさを推定し、前記フレームと前記復号不可能ブロックを隠蔽するために使用される別のフレームとの間の距離を推定するパラメータ推定器(430)と、
前記動き大きさおよび前記距離に応じて前記ビデオシーケンスの前記ビジュアル品質を推定する品質予測器(460)と、
を含む、前記装置。 - 前記動き大きさおよび前記距離に応じて初期可視アーティファクトレベルを決定する初期可視アーティファクトレベル推定器(440)であって、前記品質予測器(460)は前記初期可視アーティファクトレベルに応じて前記ビデオシーケンスの前記ビジュアル品質を推定する前記推定器をさらに含む、請求項12に記載の装置。
- 前記初期可視アーティファクトレベル推定器(440)は、前記動き大きさおよび前記距離の積に応じて前記初期可視アーティファクトレベルを決定する、請求項13に記載の装置。
- 前記パラメータ推定器(430)は、前記ブロックの残余エネルギーをさらに推定し、前記初期可視アーティファクトレベル推定器(440)は、前記残余エネルギーにさらに応じて前記初期可視アーティファクトレベルを決定する、請求項13に記載の装置。
- 前記初期可視アーティファクトレベル推定器(440)は、前記動き大きさおよび前記距離の関数および前記残余エネルギーの別の関数のうちの小さい方に応じて前記初期可視アーティファクトレベルを決定する、請求項15に記載の装置。
- 前記初期可視アーティファクトレベル推定器(440)は、高ビットレートアプリケーションの場合には前記動き大きさおよび前記距離の関数のみに対応し、低ビットレートアプリケーションの場合には前記動き大きさおよび前記距離の前記関数と前記残余エネルギーの別の関数の両方に対応して前記初期可視アーティファクトレベルを決定する、請求項15に記載の装置。
- 前記ブロックの参照ブロックとして使用される別のブロック内のピクセルのアーティファクトレベルに応じて、前記ブロック内のピクセルの伝搬済み可視アーティファクトレベルを決定し、前記ブロック内のピクセルの前記伝搬済み可視アーティファクトレベルに応じて前記ブロック内の前記ピクセルのアーティファクトレベルを決定し、前記ブロック内の前記ピクセルの前記アーティファクトレベルに応じて前記ブロックの全体的可視アーティファクトレベルを推定する、全体的アーティファクトレベル推定器(450)をさらに含む、請求項12に記載の装置。
- 前記全体的アーティファクトレベル推定器(450)は、前記ブロック内のピクセルのアーティファクトレベルの平均に応じて前記ブロックの前記全体的可視アーティファクトレベルを推定する、請求項18に記載の装置。
- 前記動き大きさおよび前記距離に応じて初期可視アーティファクトレベルを決定する初期可視アーティファクトレベル推定器(440)であって、前記全体的アーティファクトレベル推定器(450)は前記ブロックの前記初期可視アーティファクトレベルにさらに応じて前記ブロック内の前記ピクセルの前記アーティファクトレベルを決定する前記推定器をさらに含む、請求項18に記載の装置。
- 前記全体的アーティファクトレベル推定器(450)は、前記初期可視アーティファクトレベルおよび前記伝搬済み可視アーティファクトレベルのうちの大きい方に応じて前記ブロック内の前記ピクセルの前記アーティファクトレベルを決定する、請求項20に記載の装置。
- 前記ビジュアル品質はビットストリームレベルで推定される、請求項12に記載の装置。
- 請求項1乃至11に従って、ビットストリームにより表されるビデオシーケンスのビジュアル品質を推定するための命令を格納したコンピュータ可読記憶媒体であって、スライシングモード誤り隠蔽が前記ビデオシーケンスの復号不可能ブロックを隠蔽するために使用される、前記コンピュータ可読記憶媒体。
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