JP2018513617A - ビデオ符号化システムにおける動きベクトルの選択及び予測方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、少なくとも1つの実施形態における例示的なビデオ符号化/復号化システム100を示す。符号化装置200(図2に図示され、以下に説明される)及び復号化装置300(図3に示され、以下に説明される)は、ネットワーク104を用いてデータ通信する。復号化装置200は、記憶域ネットワーク(「SAN」)、高速シリアルバス、及び/又は他の適切な通信技術を介した直接データ接続か、又はネットワーク104(図1に破線で示す)のいずれか一方を介して、符号化されていないビデオソース108とデータ通信する。同様に、復号化装置300は、記憶域ネットワーク(「SAN」)、高速シリアルバス、及び/又は他の適切な通信技術を介した直接データ接続か、又はネットワーク104(図1に破線で示す)のいずれか一方を介して、任意の符号化されたビデオソース112とデータ通信する。いくつかの実施形態において、符号化装置200、復号化装置300、符号化されたビデオソース112、及び/又は符号化されていないビデオソース108は、1つ又は複数の複製及び/又は分散された物理又は論理装置を備える。多くの実施形態では、図示されているよりも多くの符号化装置200、復号化装置300、符号化されていないビデオソース108、及び/又は符号化されたビデオソース112を有することがある。
図2には、例示的な符号化装置200の構成要素が示されている。いくつかの実施形態では、符号化装置は、図2に示すものよりも多くの構成要素を含む。しかしながら、例示的な実施形態を開示するために、これらの一般的な従来の構成要素のすべてを示す必要はない。図2に示すように、例示的な符号化装置200は、ネットワーク104等のネットワークに接続するネットワークインターフェース204を含む。例示的な符号化装置200はまた、処理装置208、メモリ212、任意のユーザ入力装置214(例えば英数字キーボード、キーパッド、マウス又は他のポインティングデバイス、タッチスクリーン、及び/又はマイクロフォン)及び任意のディスプレイ216を含み、これらはすべてバス220を介してネットワークインターフェース204と相互接続される。メモリ212は、一般にRAM、ROM、及びディスクドライブ、フラッシュメモリ等の永久大容量記憶装置を含む。
図3には、例示的な復号化装置300の構成要素が示されている。いくつかの実施形態では、復号化装置は、図3に示すものよりも多くの構成要素を含む。しかしながら、例示的な実施形態を開示するために、これらの一般的な従来のコンポーネントのすべてを示す必要はない。図3に示すように、例示的な復号化装置300は、ネットワーク104等のネットワークに接続するネットワークインターフェース304を含む。例示的な復号化装置300はまた、処理装置308、メモリ312、任意のユーザ入力装置314(例えば英数字キーボード、キーパッド、マウス又は他のポインティングデバイス、タッチスクリーン、及び/又はマイクロフォン)及び任意のディスプレイ316、及び任意のスピーカ318を含み、これらはすべてバス320を介してネットワークインターフェース304と相互接続される。メモリ312は、一般には、RAM、ROM、及びディスクドライブ、フラッシュメモリ等の永久大容量記憶装置を含む。
図4は、少なくとも1つの実施形態による向上された動きベクトル選択予測技術が採用され、ソフトウェアにより実施されるフレーム間ビデオ符号化部400(以下、「符号化部400」という)の一般的な機能ブロック図を示す。ビデオシーケンスにおける符号化されていない1つ又は複数のビデオフレーム(vidfrms)が表示順にシーケンサ404に提供される。
相互間符号化モードで符号化される符号化ブロックでは、動き推定部416は、各符号化ブロックを、例えば4×4ピクセル、8×8ピクセル、16×16ピクセル、32×32ピクセル、又は64×64ピクセルの予測ブロックに分割する。例えば、64×64の符号化ブロックは、16個の16×16予測ブロック、4個の32×32予測ブロック、又は2個の32×32予測ブロックと8個の16×16予測ブロックとに分割することができる。次に、動き推定部416は、適切な参照ブロックを決定し、予測ブロックから参照ブロックまでの相対的空間変位を決定することによって、各予測ブロックに対して動きベクトル(MV calc)を計算する。
MV calc−MV pred=(5,-1)−(5,0)=(0,-1)=ΔMV
スキップ符号化モード又は直接符号化モードで符号化される符号化ブロックの場合、動き推定部416は、符号化ブロック全体を対応する予測ブロック(PB)として使用する。
図5は、少なくとも1つの実施形態による向上された動き補償予測技術が採用され、復号化装置300等の復号化装置と共に使用するのに適したフレーム間ビデオ復号化部500(以下、「復号化部500」という)により実施される対応するソフトウェアの一般的な機能ブロック図を示す。復号化部500は、符号化部400における局所復号化ループ455と同様に動作する。
図6は、符号化部400等の少なくとも1つの実施形態と共に使用するのに適した動きベクトル選択ルーチン600を示す。当業者に認識されるように、符号化工程における全てのイベントが図6に示されているわけではない。むしろ、明確化するために、動きベクトル選択ルーチンの説明に合理的に関連するステップのみが示されている。
図7は、少なくとも1つの実施形態による動きベクトル候補の順序付きリストを生成する動きベクトル候補生成サブルーチン700を示す。図示の実施形態では、3つの動きベクトル候補が生成される。しかしながら、当業者であれば、同じ技術を使用してより多くの、又はより少ない量の候補が生成されてもよいことや、更に、本開示の範囲から逸脱することなく、代替及び/又は同等の実施形態が、示され記載された特定の実施形態に対して代用可能であることを認識することができる。
図8は、復号化部500等の少なくとも1つの実施形態と共に使用するのに適した動きベクトル復元ルーチン800を示す。当業者に認識されるように、復号化工程における全てのイベントが図8に示されているわけではない。むしろ、明確化するために、動きベクトル選択ルーチンの記述に合理的に関連するステップのみが示されている。
Claims (21)
- 符号化されていないビデオフレームを表す符号化されたビットストリームであって、少なくともヘッダ部分及びビデオデータ荷重部分を含む符号化されたビットストリームを生成するためにビデオフレームのシーケンスにおけるビデオフレームを符号化する方法であって、
符号化されていないビデオフレームを、複数の行及び複数の列を有し、第1の予測ブロックが前記複数の行のうちの第1の行に位置するとともに前記複数の列の第1の列に位置する予測ブロックの配列に分割する工程と、
前記第1の予測ブロックの動きベクトル候補の順序付きリストを取得する工程と、
前記第1の予測ブロックを符号化する際に使用するために、前記動きベクトル候補の順序付きリストから動きベクトルを選択する工程と、
符号化されたビットストリームのビデオデータ荷重の一部を生成するために、前記動きベクトルを使用して前記第1の予測ブロックを符号化する工程と、
符号化されたビットストリームのヘッダ部分に動きベクトル選択フラグを設定する工程と、
を備え、
前記動きベクトル選択フラグは、前記動きベクトルに対応する前記動きベクトル候補の順序付きリスト内の位置を示す方法。 - 前記動きベクトル候補の順序付きリストは、
前記予測ブロックの配列における第1の参照予測ブロックを以前符号化する際に使用された第1の動きベクトルと、
前記予測ブロックの配列における第2の参照予測ブロックを以前符号化する際に使用された第2の動きベクトルと、
前記予測ブロックの配列における第3の参照予測ブロックを以前符号化する際に使用された第3の動きベクトルと、
を含む請求項1に記載の方法。 - 前記第1の参照予測ブロックは、前記複数の行のうち、前記第1の行に隣接する第2の行に位置するとともに、前記第1の列に位置し、
前記第2の参照予測ブロックは、前記第2の行に位置するとともに、前記複数の列のうち、前記第1の列に隣接する第2の列に位置し、
前記第3の参照予測ブロックは、前記第1の行に位置するとともに、前記複数の列のうち、前記第1の列に隣接する第3の列に位置する請求項2に記載の方法。 - 前記動きベクトル候補の順序付きリストは、
前記予測ブロックの配列における第1の参照予測ブロックを以前符号化する際に使用された第1の動きベクトルと、
前記予測ブロックの配列における第2の参照予測ブロックを以前符号化する際に使用された第2の動きベクトルと、
ゼロ値動きベクトルと、
を含む請求項1に記載の方法。 - 前記第1の参照予測ブロックは、前記複数の行のうち、前記第1の行に隣接する第2の行に位置するとともに、前記第1の列に位置し、
前記第2の参照予測ブロックは、前記第2の行に位置するとともに、前記複数の列のうち、前記第1の列に隣接する第2の列に位置する請求項4に記載の方法。 - 前記第1の参照予測ブロックは、前記複数の行のうち、前記第1の行に隣接する第2の行に位置するとともに、前記第1の列に位置し、
前記第2の参照予測ブロックは、前記第1の行に位置するとともに、前記複数の列のうち、前記第1の列に隣接する第2の列に位置する請求項4に記載の方法。 - 前記第1の参照予測ブロックは、前記複数の行のうち、前記第1の行に隣接する第2の行に位置するとともに、前記複数の列のうち、前記第1の列に隣接する第2の列に位置し、
前記第2の参照予測ブロックは、前記第1の行に位置するとともに、前記複数の列のうち、前記第1の列に隣接する第3の列に位置する請求項4に記載の方法。 - 前記動きベクトル候補の順序付きリストは、
前記予測ブロックの配列における第1の参照予測ブロックを以前符号化する際に使用された第1の動きベクトルと、
第1のゼロ値動きベクトルと、
第2のゼロ値動きベクトルと、
を含む請求項1に記載の方法。 - 前記第1の参照予測ブロックは、前記複数の行のうち、前記第1の行に隣接する第2の行に位置するとともに、前記第1の列に位置する請求項8に記載の方法。
- 前記第1の参照予測ブロックは、前記複数の行のうち、前記第1の行に隣接する第2の行に位置するとともに、前記複数の列のうち、前記第1の列に隣接する第2の列に位置する請求項8に記載の方法。
- 前記第1の参照予測ブロックは、前記第1の行に位置するとともに、前記複数の列のうち、前記第1の列に隣接する第2の列に位置する請求項8に記載の方法。
- 前記動きベクトル候補の順序付きリストは、
第1のゼロ値動きベクトルと、
第2のゼロ値動きベクトルと、
第3のゼロ値動きベクトルと、
を含む請求項1に記載の方法。 - 前記動きベクトルを用いて前記第1の予測ブロックを符号化する工程は、
前記動きベクトルを使用して、前記ビデオフレームのシーケンスにおいて以前符号化された第2の予測ブロックを特定する工程と、
前記第1の予測ブロックと前記第2の予測ブロックとの間の残差を取得する工程と、
前記符号化されたビットストリームのビデオデータ荷重における前記部分を生成するために前記残差を符号化する工程と、
を含む請求項1に記載の方法。 - 前記動きベクトルを用いて前記第1の予測ブロックを符号化する工程は、
前記動きベクトルを使用して、前記ビデオフレームのシーケンスにおいて以前符号化された第2の予測ブロックを特定する工程と、
前記符号化されたビットストリームのビデオデータ荷重における前記部分を生成するために前記第2の予測ブロックを符号化する工程と、
を含む請求項1に記載の方法。 - 符号化されていないビデオフレームを表す符号化されたビットストリームであって、少なくともヘッダ部分及びビデオデータ荷重部分を含む符号化されたビットストリームを生成するためにビデオフレームを符号化する方法であって、
符号化されていないビデオフレームを、複数の行及び複数の列を有し、第1の予測ブロックが前記複数の行のうちの第1の行に位置するとともに前記複数の列の第1の列に位置する予測ブロックの配列に分割する工程と、
前記第1の予測ブロックを符号化する際に使用するために、複数の動きベクトル予測方法から一つの動きベクトル予測方法を選択する工程と、
前記動きベクトル予測方法を使用して動きベクトルを取得する工程と、
符号化されたビットストリームのビデオデータ荷重の一部を生成するために、前記動きベクトルを使用して前記第1の予測ブロックを符号化する工程と、
符号化されたビットストリームのヘッダ部分に動きベクトル予測方法フラグを設定する工程と、
を備え、
前記動きベクトル予測方法フラグは、前記第1の予測ブロックを符号化するために、前記複数の動きベクトル予測方法のうちのどの動きベクトル予測方法が選択されたかを示す方法。 - 前記複数の動きベクトル予測方法のうちの1つの動きベクトル予測方法は、
前記予測ブロックの配列における第1の参照予測ブロックを以前符号化する際に使用された第1の動きベクトルと、
前記予測ブロックの配列における第2の参照予測ブロックを以前符号化する際に使用された第2の動きベクトルと、
前記予測ブロックの配列における第3の参照予測ブロックを以前符号化する際に使用された第3の動きベクトルと、
の中間値を決定する工程を含む請求項15に記載の方法。 - 前記複数の動きベクトル予測方法のうちの1つの動きベクトル予測方法は、
前記予測ブロックの配列における第1の参照予測ブロックを以前符号化する際に使用された第1の動きベクトルと、
前記予測ブロックの配列における第2の参照予測ブロックを以前符号化する際に使用された第2の動きベクトルと、
の平均値を決定する工程を含む請求項15に記載の方法。 - 符号化されていないビデオフレームを表す符号化されたビットストリームであって、少なくともヘッダ部分及びビデオデータ荷重部分を含む符号化されたビットストリームを生成するためにビデオフレームのシーケンスにおけるビデオフレームを符号化する方法であって、
符号化されていないビデオフレームを、複数の行及び複数の列を有し、第1の予測ブロックが前記複数の行のうちの第1の行に位置するとともに前記複数の列の第1の列に位置する予測ブロックの配列に分割する工程と、
前記第1の予測ブロックを符号化する際に使用するために、複数の符号化モードから一つの符号化モードを選択する工程と、
符号化されたビットストリームのビデオデータ荷重の一部を生成するために、前記符号化モードによって前記第1の予測ブロックを符号化する工程と、
符号化されたビットストリームのヘッダ部分に符号化モード選択フラグを設定する工程と、
を備え、
前記符号化モード選択フラグは、前記第1の予測ブロックを符号化するために、前記複数の符号化モードのうちのどの符号化モードが選択されたかを示す方法。 - 符号化されたビットストリームのビデオデータ荷重の一部を生成するために、前記符号化モードによって前記第1の予測ブロックを符号化する工程は、
前記第1の予測ブロックの動きベクトル候補の順序付きリストを取得する工程と、
前記第1の予測ブロックを符号化する際に使用するために、前記動きベクトル候補の順序付きリストから動きベクトルを選択する工程と、
前記動きベクトルを使用してビデオフレームのシーケンスにおいて以前符号化されたフレームの第2の予測ブロックを特定する工程と、
符号化されたビットストリームのビデオデータ荷重の一部を生成するために、前記第1の予測ブロックを符号化する工程と、
符号化されたビットストリームのヘッダ部分に動きベクトル選択フラグを設定する工程と、
前記第1の予測ブロックと前記第2の予測ブロックとの間の残差を取得する工程と、
符号化されたビットストリームのヘッダ部分に動きベクトル選択フラグを設定する工程と、
を含み、
前記動きベクトル選択フラグは、前記動きベクトルに対応する前記動きベクトル候補の順序付きリスト内の位置を示す請求項18に記載の方法。 - 符号化されたビットストリームのビデオデータ荷重の一部を生成するために、前記符号化モードによって前記第1の予測ブロックを符号化する工程は、
前記第1の予測ブロックの動きベクトル候補の順序付きリストを取得する工程と、
前記第1の予測ブロックを符号化する際に使用するために、前記動きベクトル候補の順序付きリストから動きベクトルを選択する工程と、
前記動きベクトルを使用してビデオフレームのシーケンスにおいて以前符号化されたフレームの第2の予測ブロックを特定する工程と、
符号化されたビットストリームのビデオデータ荷重の一部を生成するために、前記第2の予測ブロックを符号化する工程と、
符号化されたビットストリームのヘッダ部分に動きベクトル選択フラグを設定する工程と、
を含み、
前記動きベクトル選択フラグは、前記動きベクトルに対応する前記動きベクトル候補の順序付きリスト内の位置を示す請求項18に記載の方法。 - 符号化されたビットストリームのビデオデータ荷重の一部を生成するために、前記符号化モードによって前記第1の予測ブロックを符号化する工程は、
前記第1の予測ブロックを符号化する際に使用するために、複数の動きベクトル予測方法から一つの動きベクトル予測方法を選択する工程と、
前記動きベクトル予測方法を使用して動きベクトルを取得する工程と、
符号化されたビットストリームのビデオデータ荷重の一部を生成するために、前記動きベクトルを使用して前記第1の予測ブロックを符号化する工程と、
符号化されたビットストリームのヘッダ部分に動きベクトル予測方法フラグを設定する工程と、
を含み、
前記動きベクトル予測方法フラグは、前記第1の予測ブロックを符号化するために、前記複数の動きベクトル予測方法のうちのどの動きベクトル予測方法が選択されたかを示す請求項18に記載の方法。
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