JP2019508918A - 参照フレームのバッファ追跡を通じた動きベクトル参照の選択 - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書の記載は、以下に記載される添付の図面を参照し、複数の図を通じて同様の符号は同様の部分を指す。
図1は、ビデオ符号化および復号システム100の概略図である。送信局102は、例えば、図2に記載されるようなハードウェアの内部構成を有するコンピュータでよい。しかしながら、送信局102の他の適切な実装が可能である。例えば、送信局102の処理は複数の装置間に分散されてよい。
(1)前フレームおよび前フレームの前のフレームに対する参照フレームバッファ更新を追跡することを通じて、3つの連続したフレームに渡って滑らかな動きが存在するかどうかを確認する。以下の確認ルールが使用される。現在ブロックおよびそのコロケーテッドブロックのペアに対しては、両ブロックは前回符号化済みのフレームを参照として使用し、両参照フレームが前方予測に対して同じサインバイアスを有する。
(2)現在ブロックに対する第2フレームが存在する場合、例えば、現在ブロックに対して複合モードが利用可能な場合は、第2フレームに対して滑らかな動きが存在するかどうかを確認するために、第2フレームに対してステップ(1)を繰り返す。
(3)サインバイアスが、現在ブロックおよびそのコロケーテッドブロックの両方に対する後方予測を示唆しているかどうか、また同一のフレームが両ブロックに対する参照として使用されているかどうかを確認する。以下のルールが使用される。始めに、現在ブロックがALTREF_FRAME706をその参照フレームとして使用しているかどうかを確認する。このことは、後方予想が考慮されていることを示唆する。確認できた場合は、その参照フレームのサインバイアスを識別することにより、次にコロケーテッドブロックもまた後方予想を使用しているかどうかを確認する。確認できた場合は、現在ブロックおよびそのコロケーテッドブロックが同一のフレームをそれらの参照として使用しているかを確認する。確認できた場合は、前フレームに関連付けられた動きベクトルを残りの動きベクトル候補よりも前に進める。
(4)現在ブロックに対する第2フレームが存在する場合、例えば、現在ブロックに対して複合モードが考慮される場合には、現在ブロックおよびコロケーテッドブロックの両方に対して後方予測が存在し、両ブロックが後方予測に対して同一のフレームを使用しているかどうかを確認するために、第2フレームに対してステップ(3)を繰り返す。確認できた場合は、前フレームに関連付けられた動きベクトルを残りの動きベクトル候補よりも前に進める。
(5)現在ブロックおよびコロケーテッドブロックが同一のフレームをそれらの参照フレームとして使用しているのかを確認する。確認できた場合は、前フレームに関連付けられた動きベクトルを残りの動きベクトル候補よりも前に進める。
(6)現在ブロックに対する第2フレームが存在する場合、例えば、現在ブロックに対して複合モードが考慮される場合には、現在ブロックおよびコロケーテッドブロックの両方に対してそれらの参照として使用された同一のフレームが存在しているかどうかを確認するために、第2フレームに対してステップ(5)を繰り返す。確認できた場合は、前フレームに関連付けられた動きベクトルを残りの動きベクトル候補よりも前に進める。
Claims (21)
- コンピューティング装置を使用してビデオストリームを符号化する方法であって、前記ビデオストリームはフレームのシーケンスを有し、前記フレームはブロックを有し、前記ブロックは画素を有し、前記方法は、
フレームの前記シーケンスの第1フレームを符号化した後、前記第1フレームについての参照バッファインデックスマッピングを記憶する工程であって、前記参照インデックスマッピングは、参照フレームバッファに保持され前記第1フレームの符号化に利用可能な複数の参照フレームの各々に対する参照フレーム識別子と参照バッファインデックスとを含む、記憶工程と、
前記記憶工程の後で、第2フレームの符号化に利用可能な複数の参照フレームを提供するべく、それぞれの参照フレーム識別子を有する1つまたは複数の参照フレームを更新することにより、前記参照フレームバッファを更新する、更新工程と、
前記更新工程の後で、前記第2フレームの現在ブロックに対する複数の動きベクトル候補を決定する工程であって、前記複数の動きベクトル候補は、前記第1フレーム内のコロケーテッドブロックを予測するために使用される第1動きベクトルを含む、工程と、
第2動きベクトルを生成するために、更新された前記参照フレームバッファの参照フレーム内で前記現在ブロックに対する動き検出を前記更新工程の後で実行する、動き検出実行工程と、
前記第1動きベクトルに関連付けられた前記参照フレームの前記参照フレーム識別子と共に記憶された前記参照バッファインデックスを、前記動き検出実行工程に使用された前記参照フレームの参照バッファインデックスと比較する工程と、
前記動き検出実行工程に使用された前記参照フレームの前記参照バッファインデックスが、前記第1動きベクトルに関連付けられた前記参照フレームの前記参照フレーム識別子と共に記憶された前記参照バッファインデックスに一致する場合、前記第1動きベクトルを、前記複数の動きベクトル候補のうちの残りの候補よりも、前記現在ブロックの符号化に関して、より高い優先度で前に進める、前進工程と、を備える方法。 - 前記第2フレームは、前記シーケンスにおいて前記第1フレームの後であり、
前記参照フレームバッファに保持される1つの参照フレームは、前記参照フレーム識別子として最終フレーム識別子を有する、符号化される現在フレームの前の前記シーケンスにおける最終フレームであり、
前記更新工程は、前記最終フレーム識別子に関連付けられた参照バッファインデックスを、前記第1フレームの参照バッファインデックスに更新する工程を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記参照フレームバッファは、ゴールデンフレームと、代替参照フレームとを備え、
前記更新工程は、前記最終フレーム識別子に関連付けられた前記参照バッファインデックスのみを更新する工程を含む、請求項2に記載の方法。 - 前記参照フレームバッファは、前記参照フレーム識別子としてゴールデンフレーム識別子を有するゴールデンフレームと、前記参照フレーム識別子として代替参照フレーム識別子を有する代替参照フレームとを備え、さらに、
前記更新工程は、前記代替参照フレーム識別子に関連付けられた参照バッファインデックスを、新たな代替参照フレームの参照バッファインデックスに更新する代替参照フレーム参照バッファインデックス更新工程を含むか、
前記更新工程は、前記ゴールデンフレーム識別子に関連付けられた参照バッファインデックスを、新たなゴールデンフレームの参照バッファインデックスに更新するゴールデンフレーム参照バッファインデックス更新工程を含むか、
前記更新工程は、前記代替参照フレーム参照バッファインデックス更新工程と、前記ゴールデンフレーム参照バッファインデックス更新工程とを含む請求項2に記載の方法。 - 前記第2動きベクトルを、前記第1動きベクトルを動きベクトル予測子として使用して符号化する工程をさらに備える請求項1乃至4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記前進工程は、前記第1動きベクトルを使用して前記動き検出を初期化することにより、前記動き検出を実行する工程を含む請求項1乃至5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2動きベクトルを、前記第1動きベクトルを動きベクトル予測子として使用して符号化する工程をさらに備える請求項6に記載の方法。
- 前記更新工程は、それぞれの参照フレーム識別子に関連付けられた2つ以上の参照フレームを、記憶工程の後に更新する工程を含み、
前記複数の動きベクトル候補は、前記第1フレーム内の前記コロケーテッドブロックを予測するために使用される第3動きベクトルを含み、
第4動きベクトルを生成するために、前記参照フレームバッファの異なる参照フレーム内で第2ブロックに対する第2動き検出を前記更新工程の後で実行する、第2動き検出実行工程と、
前記第3動きベクトルに関連付けられた前記参照フレームの前記参照フレーム識別子と共に記憶された前記参照バッファインデックスを、前記第2動き検出実行工程に使用された前記参照フレームの参照バッファインデックスと比較する工程と、
前記前進工程は、前記第1動きベクトルを、前記複数の動きベクトル候補のうちの残りの候補よりも、前記第3動きベクトルの符号化に関して、より高い優先度で前に進める工程を含み、
前記第2動き検出実行工程に使用された前記参照フレームの前記参照バッファインデックスが、前記第3動きベクトルに関連付けられた前記参照フレームの前記参照フレーム識別子と共に記憶された前記参照バッファインデックスに一致する場合、前記第2動きベクトルを、前記複数の動きベクトル候補のうちの残りの候補よりも、前記第4動きベクトルの符号化に関して、より高い優先度で前に進める工程と、をさらに備える請求項1に記載の方法。 - ビデオストリームを符号化する装置であって、前記ビデオストリームは、フレームのシーケンスを有し、前記フレームはブロックを有し、前記ブロックは画素を有し、前記装置は、
プロセッサと、
前記プロセッサに方法を実行させる命令を記憶するメモリと、を備え、前記方法は、
フレームの前記シーケンスの第1フレームを符号化した後、前記第1フレームについての参照バッファインデックスマッピングを記憶する工程であって、前記参照インデックスマッピングは、参照フレームバッファに保持され前記第1フレームの符号化に利用可能な複数の参照フレームの各々に対する参照フレーム識別子と参照バッファインデックスとを含む、記憶工程と、
前記記憶工程の後で、第2フレームの符号化に利用可能な複数の参照フレームを提供するべく、それぞれの参照フレーム識別子を有する1つまたは複数の参照フレームを更新することにより、前記参照フレームバッファを更新する、更新工程と、
前記更新工程の後で、前記第2フレームの現在ブロックに対する複数の動きベクトル候補を決定する工程であって、前記複数の動きベクトル候補は、前記第1フレーム内のコロケーテッドブロックを予測するために使用される第1動きベクトルを含む、工程と、
第2動きベクトルを生成するために、更新された前記参照フレームバッファの参照フレーム内で前記現在ブロックに対する動き検出を前記更新工程の後で実行する、動き検出実行工程と、
前記第1動きベクトルに関連付けられた前記参照フレームの前記参照フレーム識別子と共に記憶された前記参照バッファインデックスを、前記動き検出実行工程に使用された前記参照フレームの参照バッファインデックスと比較する工程と、
前記動き検出実行工程に使用された前記参照フレームの前記参照バッファインデックスが、前記第1動きベクトルに関連付けられた前記参照フレームの前記参照フレーム識別子と共に記憶された前記参照バッファインデックスに一致する場合、前記第1動きベクトルを、前記複数の動きベクトル候補のうちの残りの候補よりも、前記現在ブロックの符号化に関して、より高い優先度で前に進める工程と、を備える装置。 - 前記メモリと別個の第2メモリをさらに備え、
前記複数の参照フレームの各々に対する前記参照バッファインデックスは、前記第2メモリ内の参照フレームに関するユニークな場所を表す請求項9に記載の装置。 - 前記命令は、
前記第1動きベクトルと、前記第1動きベクトルに関連付けられた前記参照フレームとを使用して、前記コロケーテッドブロックを符号化することにより、前記第1フレームを符号化済みのビデオビットストリームに符号化する工程と、
前記第1動きベクトルに関連付けられた前記参照フレームを、参照仮想インデックスに関連付け、前記参照仮想インデックスを、前記第1動きベクトルに関連付けられた前記参照フレームの前記参照バッファインデックスに関連付ける工程と、
前記符号化済みのビデオビットストリーム内の前記参照仮想インデックスを信号で送ることにより、前記第1動きベクトルに関連付けられた前記参照フレームをデコーダに信号で送る工程と、を行うための命令をさらに含む請求項9または10に記載の装置。 - 前記参照フレームバッファは3つの参照フレームを備え、
前記3つの参照フレームの第1の参照フレームは、第1のユニークな参照フレーム識別子と、第1のユニークな参照バッファインデックスと、に関連付けられ、
前記3つの参照フレームの第2の参照フレームは、第2のユニークな参照フレーム識別子と、第2のユニークな参照バッファインデックスと、に関連付けられ、
前記3つの参照フレームの第3の参照フレームは、第3のユニークな参照フレーム識別子と、第3のユニークな参照バッファインデックスと、に関連付けられ、
前記記憶工程は、テーブルを記憶する工程を含み、前記テーブルは、前記3つの参照フレームの前記第1の参照フレームを前記第1のユニークな参照フレーム識別子と、前記第1のユニークな参照バッファインデックスと、に関連付け、前記3つの参照フレームの前記第2の参照フレームを前記第2のユニークな参照フレーム識別子と、前記第2のユニークな参照バッファインデックスと、に関連付け、前記3つの参照フレームの前記第3の参照フレームを前記第3のユニークな参照フレーム識別子と、前記第3のユニークな参照バッファインデックスと、に関連付ける、請求項9に記載の装置。 - 前記命令は、前記メモリ内に前記テーブルを記憶する工程を行うための命令をさらに備える請求項12に記載の装置。
- 前記命令は、
フレームの前記シーケンスの第2フレームを符号化した後、複数の参照フレームの各々に対して、参照フレーム識別子を参照バッファインデックスと共に、二度目に記憶する、二度目記憶工程と、
前記二度目記憶工程の後で、それぞれの参照フレーム識別子を有する、1つまたは複数の参照フレームを更新することにより、前記参照フレームバッファを二度目に更新する、二度目更新工程と、
前記二度目更新工程の後で、第3フレームの現在ブロックに対する複数の動きベクトル候補を決定する工程であって、前記複数の動きベクトル候補は、前記第2フレーム内のコロケーテッドブロックを予測するために使用される第1動きベクトルを含む、工程と、
前記第3フレームの前記現在ブロックに対する第2動きベクトルを生成するために、更新された前記参照フレームバッファの参照フレーム内で前記第3フレームの前記現在ブロックに対する動き検出を、前記二度目更新工程の後で実行する、第3フレーム動き検出実行工程と、
前記第2フレーム内の前記コロケーテッドブロックを予測するために使用される前記第1動きベクトルに関連付けられた前記参照フレームの前記参照フレーム識別子と共に記憶された前記参照バッファインデックスを、前記第3フレーム動き検出実行工程に使用された前記参照フレームの参照バッファインデックスと比較する工程と、
前記第3フレーム動き検出実行工程に使用された前記参照フレームの前記参照バッファインデックスが、前記第2フレーム内の前記コロケーテッドブロックを予測するために使用される前記第1動きベクトルに関連付けられた前記参照フレームの前記参照フレーム識別子と共に記憶された前記参照バッファインデックスに一致する場合、前記第2フレーム内の前記コロケーテッドブロックを予測するために使用される前記第1動きベクトルを、前記複数の動きベクトル候補のうちの残りの候補よりも、前記第3フレームの前記現在ブロックの符号化に関して、より高い優先度で前に進める工程と、を行うための命令をさらに備える請求項9に記載の装置。 - 前記第2フレームは、前記シーケンスにおいて前記第1フレームの後であり、
前記参照フレームバッファは、
符号化される現在フレームの前の前記シーケンスにおける最終フレームであって、前記最終フレームは、前記参照フレーム識別子として最終フレーム識別子を有する最終フレームと、
前記参照フレーム識別子としてゴールデンフレーム識別子を有するゴールデンフレームと、
前記参照フレーム識別子として代替参照フレーム識別子を有する代替参照フレームと、を備え、さらに
前記更新工程は、
前記最終フレーム識別子に関連付けられた参照バッファインデックスを、第1参照フレームの参照バッファインデックスに更新する工程と、
前記代替参照フレーム識別子に関連付けられた参照バッファインデックスを、新たな代替参照フレームの参照バッファインデックスに更新する工程と、
前記ゴールデンフレーム識別子に関連付けられた参照バッファインデックスを、新たなゴールデンフレームの参照バッファインデックスに更新する工程と、のうちの1つ以上の工程を含む請求項9に記載の装置。 - 前記命令は、
前記第2動きベクトルを、前記第1動きベクトルを動きベクトル予測子として使用して符号化する工程を行うための命令をさらに備える請求項9乃至15のいずれか一項に記載の装置。 - 前記命令は、
前記第1動きベクトルを使用して前記動き検出を初期化することにより、前記第1動きベクトルを、前記現在ブロックを符号化する前記複数の動きベクトル候補のうちの残りの候補よりも前に進める工程を行うための命令をさらに備える請求項9乃至16のいずれか一項に記載の装置。 - 符号化済みのビデオビットストリームを復号する装置であって、前記符号化済みのビデオビットストリームは、フレームのシーケンスを有し、前記フレームはブロックを有し、前記ブロックは画素を有し、前記装置は、
プロセッサと、
前記プロセッサに方法を実行させる命令を記憶するメモリと、を備え、前記方法は、
フレームの前記シーケンスの第1フレームを復号した後、前記第1フレームについての参照バッファインデックスマッピングを記憶する工程であって、前記参照インデックスマッピングは、参照フレームバッファに保持され前記第1フレームの復号に利用可能な複数の参照フレームの各々に対する参照フレーム識別子と参照バッファインデックスとを含む、記憶工程と、
前記記憶工程の後で、第2フレームの復号に利用可能な複数の参照フレームを提供するべく、それぞれの参照フレーム識別子を有する1つまたは複数の参照フレームを更新することにより、前記参照フレームバッファを更新する、更新工程と、
前記更新工程の後で、第2フレームの現在ブロックに対する複数の動きベクトル候補を決定する工程であって、前記複数の動きベクトル候補は、前記第1フレーム内のコロケーテッドブロックを予測するために使用される第1動きベクトルを含む、工程と、
前記第1動きベクトルに関連付けられた前記参照フレームの前記参照フレーム識別子と共に記憶された前記参照バッファインデックスを、前記第2フレームの前記現在ブロックを予測するために使用される前記参照フレームの参照バッファインデックスと比較する工程と、
前記第2フレームの前記現在ブロックを予測するために使用される前記参照フレームの前記参照バッファインデックスが、前記第1動きベクトルに関連付けられた前記参照フレームの前記参照フレーム識別子と共に記憶された前記参照バッファインデックスに一致する場合、前記第1動きベクトルを、前記複数の動きベクトル候補のうちの残りの候補よりも、前記現在ブロックの復号に関して、より高い優先度で前に進める工程と、を備える装置。 - 前記メモリと別個の第2メモリと、
前記第2メモリ内の参照フレームに関するユニークな場所を表す、前記複数の参照フレームの各々に対する前記参照バッファインデックスと、をさらに備える請求項18に記載の装置。 - 前記命令は、
前記符号化済みのビデオビットストリーム内の参照仮想インデックスを受信する工程であって、前記参照仮想インデックスは、前記第1動きベクトルに関連付けられた前記参照フレームに関連付けられる、工程と、
前記第1動きベクトルおよび前記第1動きベクトルに関連付けられた前記参照フレームを使用して、前記コロケーテッドブロックを復号することにより、前記第1フレームを復号する工程と、
前記参照仮想インデックスを、前記第1動きベクトルに関連付けられた前記参照フレームの前記参照バッファインデックスに関連付ける工程と、を行うための命令をさらに備える請求項18または19に記載の装置。 - 符号化済みのビデオビットストリームを復号する方法であって、前記符号化済みのビデオビットストリームは、フレームのシーケンスを有し、前記フレームはブロックを有し、前記ブロックは画素を有し、前記方法は、
フレームの前記シーケンスの第1フレームを復号した後、前記第1フレームについての参照バッファインデックスマッピングを記憶する工程であって、前記参照インデックスマッピングは、参照フレームバッファに保持され前記第1フレームの復号に利用可能な複数の参照フレームの各々に対する参照フレーム識別子と参照バッファインデックスとを含む、記憶工程と、
前記記憶工程の後で、第2フレームの復号に利用可能な複数の参照フレームを提供するべく、それぞれの参照フレーム識別子を有する1つまたは複数の参照フレームを更新することにより、前記参照フレームバッファを更新する、更新工程と、
前記更新工程の後で、前記第2フレームの現在ブロックに対する複数の動きベクトル候補を決定する工程であって、前記複数の動きベクトル候補は、前記第1フレーム内のコロケーテッドブロックを予測するために使用される第1動きベクトルを含む、工程と、
前記第1動きベクトルに関連付けられた前記参照フレームの前記参照フレーム識別子と共に記憶された前記参照バッファインデックスを、前記第2フレームの前記現在ブロックを予測するために使用される前記参照フレームの参照バッファインデックスと比較する工程と、
前記第2フレームの前記現在ブロックを予測するために使用される前記参照フレームの前記参照バッファインデックスが、前記第1動きベクトルに関連付けられた前記参照フレームの前記参照フレーム識別子と共に記憶された前記参照バッファインデックスに一致する場合、前記第1動きベクトルを、前記複数の動きベクトル候補のうちの残りの候補よりも、前記現在ブロックの復号に関して、より高い優先度で前に進める工程と、を備える方法。
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