JP4480671B2 - ビデオ・エンコーダのモード選択によるレート歪みトレードオフの制御方法および装置 - Google Patents
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Description
本出願では、「ビデオ・エンコーダのモード選択によるレート歪みトレードオフの制御方法および装置」(Method and apparatus for Control of Rate−Distortion Tradeoff by Mode Selection in Video Encoders)という名称の2002年11月7日出願の米国仮特許出願番号60/424,738号(特許文献1)、および「ビデオ・エンコーダのモード選択によるレート歪みトレードオフの制御方法および装置」(Method and apparatus for Control of Rate−Distortion Tradeoff by Mode Selection in Video Encoders)という名称の2003年7月7日出願の米国非仮特許出願番号10/615117号(特許文献2)の利益を主張する。
本発明は、マルチメディア圧縮および符号化システムの分野に関する。より詳細には、本発明は、デジタル・ビデオ・エンコーダのレート歪みトレードオフを制御するための方法およびシステムを開示する。
しかし、オーディオおよび静止画像と比較して、映像の分野はデジタル記憶および伝送フォーマットへの移行に関して遅れている。これは、主として、映像をデジタル形式で正確に表現するのに必要なデジタル情報の量が膨大であることが理由である。映像を正確に表現するのに必要な膨大なデジタル情報の量は、大容量のデジタル記憶システムおよび高帯域幅伝送システムを必要とする。
システムが潜在的なバッファ・オーバフローを検出すると、システムはラグランジュ乗数λを増加させる。潜在的なバッファ・オーバフローは、メモリ・バッファ占有値がオーバフローしきい値を超えると検出できる。ラグランジュ乗数λが最大λしきい値を超えると、システムは量子化値Qを増加させる。
本発明のその他の目的、特徴、および利点は、添付の図面と以下の詳細な説明から明らかになるだろう。
当業者なら、本発明の上記目的、特徴、および利点は、下記の詳細な説明を読めば明らかになるだろう。
図1は、1つの可能なデジタル・ビデオ・エンコーダ・システムの高レベル・ブロック図である。
図2は、異なる画像を結ぶ矢印が動き補償を用いて作成される画像間依存を示す順序で画像が表示される一連のビデオ画像を示す図である。
図3は、異なる画像を結ぶ矢印が動き補償を用いて作成される画像間依存を示す好ましいビデオ画像の送信順序で図2の画像を再配列した一連のビデオ画像を示す図である。
図4は、量子化Qの値が異なるごとに1本の曲線で描いたR、D曲線のファミリを示すグラフである。
マルチメディア圧縮および符号化の概要
復号されたビデオ・フレームを用いて、復号されたビデオ・フレーム内の情報に関して定義されたインターフレームを符号化することができる。特に、動き補償(MC)ユニット150および動き予測(ME)ユニット160を用いて動きベクトルを決定し、インターフレームの符号化に用いる差分値を生成することができる。
画素ブロック符号化
1.I画素ブロック − イントラ(I)画素ブロックは符号化に際して他のビデオ画像の情報を使用しない(したがって、イントラ画素ブロックは完全に自己定義される)。
2.P画素ブロック − 片方向予測(P)画素ブロックは以前のビデオ画像の画像情報を参照する。
3.B画素ブロック − 双方向予測(B)画素ブロックは以前のビデオ画像および将来のビデオ画像の情報を使用する。
デジタル・ビデオ画像が片方向予測画素ブロック(P画素ブロック)とイントラ画素ブロック(I画素ブロック)のみを含み、双方向予測画素ブロック(B画素ブロック)を含まない場合、ビデオ画像フレームはPフレームとして周知のものである。予測符号化(P画素ブロック符号化)の利用に個々に符号化される画素ブロック(I画素ブロック)より多くのビットが必要である時には、I画素ブロックはPフレーム内に存在できる。
I1B2B3B4P5B6B7B8B9P10B11P12B13I14...
ここで、文字(I、P、またはB)は、デジタル・ビデオ画像フレームがIフレーム、Pフレーム、またはBフレームのいずれであるかを表し、数字の下付き文字はビデオ画像のシーケンス内のビデオ画像のカメラの順序を表す。カメラ順序はカメラがそのビデオ画像を記録した順序で、それ故ビデオ画像を表示する順序(表示順)でもある。
上記の一連のビデオ画像の例を図2に概念図で示す。図2を参照すると、矢印は記憶された画像(この場合、IフレームまたはPフレーム)の画素ブロックが他のデジタル・ビデオ画像(BフレームおよびPフレーム)の動き補償予測で使用されることを示す。
Bフレーム・ビデオ画像は以後のビデオ画像(後で表示される画像)の情報を使用するので、一組のデジタル・ビデオ画像の送信順はデジタル・ビデオ画像の表示順とは普通異なる。特に、他のビデオ画像を構成するのに必要な参照先ビデオ画像は参照先ビデオ画像に依存するビデオ画像より前に送信しなければならない。したがって、図2の表示順では、好ましい送信順は以下の通りである。
I1P5B2B3B4P10B6B7B8B9P12B11I14B13...
図3を参照すると、送信システムは最初に他のビデオ・フレームに依存しないIフレームI1を送信する。次に、システムは以前に送信されたビデオ画像I1にのみ依存するPフレーム・ビデオ画像P5を送信する。次に、ビデオ画像B2がビデオ画像P5の前に表示されるとしても、システムはビデオ画像P5の後にBフレーム・ビデオ画像B2を送信する。これは、依存するビデオ画像B2を復号しレンダリングする時点では、デジタル・ビデオ・デコーダは依存するビデオ画像B2を復号するのに必要なビデオ画像I1およびビデオ画像P5内の情報をすでに受信し復号しているからである。同様に、復号されたビデオ画像I1および復号されたビデオ画像P5を直ちに用いて、次の2つの依存するビデオ画像、すなわち、依存するビデオ画像B3および依存するビデオ画像B4を復号しレンダリングすることができる。
Pピクチャの符号化は、通常、以前のビデオ画像のある位置をポイントする動きベクトル(MV)が現在のビデオ画像内の画素ブロックごとに計算される動き補償(MC)を使用する。動きベクトルは参照先ビデオ画像内の一致度が高い画素ブロックを参照する。動きベクトルを用いて、前述の以前のビデオ画像内の基準画素を並進して予測画素ブロックを形成できる。次に、Pピクチャ内の実際の画素ブロックと予測画素ブロックとの差が符号化されて送信される。次に、この差を用いて元の画素ブロックが正確に再構成される。
また、各動きベクトルは予測符号化方法によって送信できる。例えば、動きベクトル予測は近くの動きベクトルを用いて形成できる。その場合、実際の動きベクトルと予測動きベクトルとの差が符号化されて送信される。次に、この差を用いて予測動きベクトルから実際の動きベクトルが作成される。
Bフレーム内の各B画素ブロックは、以前のビデオ画像内の画素ブロックを参照する第1の動きベクトルと、以後のビデオ画像内の別の画素ブロックを参照する第2の動きベクトルという2つの異なる動きベクトルを使用する。これら2つの動きベクトルから2つの予測画素ブロックが計算される。次に、2つの予測画素ブロックはある機能を用いて結合され、最終予測画素ブロックが形成される。(2つの予測画素ブロックを単に平均してもよい。)P画素ブロックの場合、Bフレーム画像の実際の所望の画素ブロックと最終予測画素ブロックとの差が符号化され、送信される。次に、画素ブロックの差を用いて元の所望の画素ブロックが正確に再構成される。
しかし、B画素ブロックの場合、並んだ、または近くの記憶画像画素ブロック内の動きベクトルから動きベクトルを補間する余地がある。そのような動きベクトル補間はデジタル・ビデオ・エンコーダとデジタル・ビデオ・デコーダの両方で実行される。(デジタル・ビデオ・エンコーダは常にデジタル・ビデオ・デコーダを含むことを思い出されたい。)
動きベクトル補間の技法は、固定された背景をゆっくりとパンするカメラによって作成されるビデオ・シーケンスの一連のデジタル・ビデオ画像で特に有効である。実際、そのような動きベクトル補間は単独で使用できる。特に、これは、そのような動きベクトル補間を用いて符号化されたこれらのB画素ブロック動きベクトルに関して差分動きベクトル情報を計算したり送信したりする必要がないということを意味する。
各ビデオ画像内で、画素ブロックは異なる方法でも符号化できる。例えば、画素ブロックをより小さいサブブロックに分割し、動きベクトルを計算して各サブブロックに送信できる。サブブロックの形状は異なっていてもよく、必ずしも正方形でなくてもよい。
PピクチャまたはBピクチャ内では、一致度が高い画素ブロックが記憶基準画像内に見つからない場合に、動き補償を用いずに一部の画素ブロックをより効率的に符号化することができる。次に、そのような画素ブロックはイントラ画素ブロック(I画素ブロック)として符号化される。Bピクチャ内では、双方向動き補償の代わりに片方向動き補償を用いて一部の画素ブロックをより良好に符号化することができる。それ故、これらの画素ブロックは、最も一致度が高い画素ブロックが以前のビデオ画像内にあるか以後のビデオ画像にあるかによって、順方向予測画素ブロック(P画素ブロック)または逆方向予測画素ブロックとして符号化される。
さらに、送信前に、変換係数は、図1に関して述べたように、通常、量子化され、エントロピー符号化される。量子化では、変換係数は可能な値の有限サブセットで表現され、その結果、送信の精度が低下する。さらに、量子化によって、小さい変換係数の値が強制的にゼロになることが多く、送信される変換係数の値の数はさらに減少する。
Cq=(C+Q/2)/Q (整数未満切り捨て)
量子化ステップの後で、整数はハフマン符号または算術符号などの可変長符号(VLC)を用いてエントロピー符号化される。多くの変換係数の値がゼロに切り捨てられるので、量子化および可変長符号化ステップでかなりの量の圧縮が達成される。
デジタル・ビデオ・エンコーダは、ビデオ画像内の各画素ブロックを符号化するためのすべての可能な符号化方法(または符号化モード)から最良の符号化方法を決定しなければならない。この符号化問題は一般にモード選択問題として知られている。モード選択問題を扱うために、さまざまなデジタル・ビデオ・エンコーダの実施態様で多くの特別の解決策が使用されている。変換係数の削除、送信する変換係数の量子化、およびモード選択を組み合わせて送信に使用するビット・レートRを減少させることができる。しかし、これらのビット・レートRを減少させる技法は復号されたビデオ画像の歪みDを引き起こす。
理想的には、ビデオ・エンコーダを設計する時に、ビット・レートRを定数値に固定して符号化歪みDを最小限にするか、ビット・レートRを最小限にしながら符号化歪みDを定数値に固定するとよい。しかし、特に画素ブロック・レベルでは、ビット・レートRおよび/または歪み値Dは所望の固定値とはかなり異なる場合があり、制約付き最適化手法を成り立たなくさせる。
D+λ×R
ここで、λはラグランジュ乗数である。したがって、ビデオ画像内の各画素ブロックで、エンコーダはラグランジュ関数D+λ×Rを最小化する画素ブロック符号化モードを選択する。
実際には、この理想的な手法は、普通、あらゆるビデオ画像について実行するには複雑すぎ、リソースを浪費する。一般の方法としては、広範囲のλ値で上記の完全な最適化方法を用いて多数のビデオ画像で多数の予備実験を実行して、λ、歪みDおよび量子化Qの近似的な関係を決定する。
λQ=f(Q)
DQ=g(Q)、ここからQ=h(DQ)が得られる。
次に、所望の歪みDのビデオ画像シーケンスを符号化する場合、最初に最も近いDQを求め、そこからQ=h(DQ)を得る。次に、対応するλQ=f(Q)を用いてビデオ画像符号化が実行され、その結果、歪みDQの最適ビット・レートRが得られる。
D(λ_min(Q+1),Q+1)=D(λ_max(Q),Q)
λ_min(Q)<=f(Q)<=λ_max(Q)
ビデオ符号化システムのそのような速度制御アルゴリズムの詳細な動作を以下の擬似コードで述べる。
所望のDを入力; //所望の歪D値を確保
Dに最も近いDQを発見; //所望のDに最も近いDQ値を発見
Q=h(DQ); //量子化値Qを決定
λ=f(Q); //ラグランジュ乗数λを決定
開始_符号化_画素ブロック: //画像から画素ブロックの符号化を開始
符号_画素ブロック(λ、Q);//λおよびQを用いて画素ブロックを符号化
(encoder_buffer>Tfull)の場合{ //バッファはオーバフローの恐れあるか?
λ=λ+Δλ; //ΔλはQに依存する
(λ>λ_max(Q))の場合{ //λが大きすぎる場合、Qを増加
Q=Q+ΔQ; //量子化Qのサイズを増加
λ=f(Q); //新ラグランジュ乗数λを設定
}
}
(encoder_buffer<Tempty)の場合{ //バッファはアンダフローの恐れあるか?
λ=λ−Δλ; //はい λを減少
(λ<λ_min(Q))の場合{ //λが小さすぎる場合、λを減少
Q=Q−ΔQ; //量子化Qのサイズを減少
λ=f(Q); //新ラグランジュ乗数λを設定
}
}
(最終の画素ブロックでない)の場合、開始_符号化_画素ブロックへ飛越し;//次のブロック//画像で処理
λ=(1+Δλ)×λ
同様に、以下の等式のλデクリメント演算を使用できる。
λ=(1−Δλ)×λ
この簡単な速度制御アルゴリズムは、この応用例の変動するλの使用法を示す。他のより複雑な速度制御アルゴリズムも考案されており、これらの他の速度制御アルゴリズムもラグランジュ乗数λを変更する方法を利用することができる。
ラグランジュ乗数λを変更する方法の別の応用例は、視覚的歪みの判定基準の使用である。歪みDは、元の画素値と復号された画素値の差の自乗を総計して測定されることが多い。しかし、この簡単な歪み測定方法はビデオ画像内の画素エラーの実際の可視性に十分に対応していない。したがって、そのような簡単な歪み測定方法では、先行する最小化で最適に満たない結果を生むことがある。それ故、主観的な影響を考慮するアルゴリズムのほうが有用である場合が多い。
ビジュアル・マスクMの大きい値は、歪みを目視で検出することをより困難にするより大きいマスキングを示す。そのような領域では、歪みDを増加させ、ビット・レートRを減少させることができる。これは、好都合には、符号化最適化アルゴリズム内でラグランジュ乗数λを単独で使用する代わりにM×λ(ラグランジュ乗数)を使用することで達成できる。以下の擬似コードは変更されたアルゴリズムを示す。
所望のDを入力; //所望の歪D値を確保
Dに最も近いDQを発見; //所望のDに最も近いD値を発見
Qnorm=h(DQ); //マスキングのないノーマルQを決定
λ=f(Qnorm); //ラグランジュ乗数λを決定
開始_符号化_画素ブロック: //画像から画素ブロックの符号化を開始
Q=Qnorm; //QをマスキングのないノーマルQに設定
ビジュアル・マスク値Mを計算; //ビジュアル・マスキング量を決定
(M×λ>λ_max(Q))の場合{//マスキングが強い場合、Qを増加
Q=Q+ΔQ; //量子化のサイズを増加
}
符号 画像ブロック(M×λ、Q);//M×λおよびQを用いて符号化
(encoder_buffer>Tfull)の場合{//バッファはオーバフローを満たす恐れがある場合
λ=λ+Δλ; //λを増加
(λ>λ_max(Qnorm))の場合{ //λを試験
Qnorm=Qnorm+ΔQ;//λが大きすぎる場合Qを増加
λ=f(Qnorm); //新λを計算
}
}
(encoder_buffer<Tempty)の場合{ //バッファはアンダフローを満たす恐れがある場合
λ=λ−Δλ; //λを減少
(λ<λ_min(Qnorm)){ //λを試験
Qnorm=Qnorm−ΔQ;//λが小さすぎる場合Qを減少
λ=f(Qnorm); //新λを計算
}
}
(最終の画素ブロックでない)の場合、開始_符号化_画素ブロックへ飛越し;//次のブロック//画像で処理ックでない)の場合、開始#符号化#画素ブロックへ飛越し;//次のブロック//画像で処理
例えば、インタレース対プログレッシブ・コーディング、さまざまな動き検索範囲によるコーディング、ある種の符号化モード付き/なしの符号化など、他のシナリオも同様に比較することができる。
なお、この明細書に開示した新技術の態様を列挙すれば次のようである。
(1)ビデオ圧縮および符号化システムでレート歪みを制御するための方法であって、
所望の歪み値に近い歪み値Dを選択するステップと、
前記歪み値Dを用いて量子化値Qを決定するステップと、
前記量子化値Qを用いてラグランジュ乗数λを計算するステップと、
前記ラグランジュ乗数λおよび前記量子化値Qを用いて画素ブロックを符号化するステップとを含む方法。
(2)バッファがオーバフローしきい値を超えると前記ラグランジュ乗数λを増加させ、前記ラグランジュ乗数λが最大λしきい値を超えた場合に前記量子化値Qを増加させるステップと、
バッファがアンダフローしきい値を下回ると前記ラグランジュ乗数λを減少させ、前記ラグランジュ乗数λが最小λしきい値を下回った場合に前記量子化値Qを減少させるステップとをさらに含む、上記(1)に記載の方法。
(3)前記量子化値Qが調整された場合に前記ラグランジュ乗数λを再計算するステップをさらに含む、上記(2)に記載の方法。
(4)前記ラグランジュ乗数λが前記量子化値Qに応じた量だけ増加または減少するステップをさらに含む、上記(2)に記載の方法。
(5)ビジュアル・マスク値Mを計算するステップと、
前記ビジュアル・マスクM×前記ラグランジュ乗数λが前記ラグランジュ乗数λの最大しきい値より小さい時に、前記ラグランジュ乗数λを増加させるステップとをさらに含む、上記(1)に記載の方法。
(6)前記ラグランジュ乗数λの前記最大しきい値が前記量子化値Qに依存する、上記(5)に記載の方法。
(7)バッファがオーバフローしきい値を超えると前記ラグランジュ乗数λを増加させ、前記ラグランジュ乗数λが最大λしきい値を超えた場合に前記量子化値Qを増加させるステップと、
バッファがアンダフローしきい値を下回ると前記ラグランジュ乗数λを減少させ、前記ラグランジュ乗数λが最小λしきい値を下回った場合に前記量子化値Qを減少させるステップとをさらに含む、上記(5)に記載の方法。
(8)前記量子化値Qが調整された場合に、前記ラグランジュ乗数λを再計算するステップをさらに含む、上記(7)に記載の方法。
(9)ビデオ圧縮および符号化システムでレート歪みを制御する方法を実施するための一組のコンピュータ命令を含むコンピュータ可読媒体であって、
所望の歪み値に近い歪み値Dを選択するステップと、
前記歪み値Dを用いて量子化値Qを決定するステップと、
前記量子化値Qを用いてラグランジュ乗数λを計算するステップと、
前記ラグランジュ乗数λおよび前記量子化値Qを用いて画素ブロックを符号化するステップとを含むコンピュータ可読媒体。
(10)前記コンピュータ命令の組が、
バッファがオーバフローしきい値を超えると前記ラグランジュ乗数λを増加させ、前記ラグランジュ乗数λが最大λしきい値を超えた場合に前記量子化値Qを増加させるステップと、
バッファがアンダフローしきい値を下回ると前記ラグランジュ乗数λを減少させ、前記ラグランジュ乗数λが最小λしきい値を下回った場合に前記量子化値Qを減少させるステップとをさらに実施する、上記(9)に記載のコンピュータ可読媒体。
(11)前記コンピュータ命令の組が、
前記量子化値Qが調整された場合に前記ラグランジュ乗数λを再計算するステップをさらに実施する、上記(10)に記載のコンピュータ可読媒体。
(12)前記ラグランジュ乗数λが前記量子化値Qに応じた量だけ増加または減少する、上記(10)に記載のコンピュータ可読媒体。
(13)前記コンピュータ命令の組が、
ビジュアル・マスク値Mを計算するステップと、
前記ビジュアル・マスク値M×前記ラグランジュ乗数λが前記ラグランジュ乗数λの最大しきい値より小さい時に前記ラグランジュ乗数λを増加させるステップとをさらに実施する、上記(9)に記載のコンピュータ可読媒体。
(14)前記ラグランジュ乗数λの前記最大しきい値が前記量子化値Qに依存する、上記(13)に記載のコンピュータ可読媒体。
(15)前記コンピュータ命令の組が、
バッファがオーバフローしきい値を超えると前記ラグランジュ乗数λを増加させ、前記ラグランジュ乗数λが最大λしきい値を超えた場合に前記量子化値Qを増加させるステップと、
バッファがアンダフローしきい値を下回ると前記ラグランジュ乗数λを減少させ、前記ラグランジュ乗数λが最小λしきい値を下回った場合に前記量子化値Qを減少させるステップとをさらに実施する、上記(13)に記載のコンピュータ可読媒体。
(16)前記コンピュータ命令の組が、
前記量子化値Qが調整された場合に前記ラグランジュ乗数λを再計算するステップをさらに実施する、上記(15)に記載のコンピュータ可読媒体。
105 着信ビデオ・ストリーム
110 離散コサイン変換ユニット(DCT)
120 量子化(Q)ユニット
130 逆量子化器(Q−1)
140 逆離散コサイン変換ユニット(DCT−1)
150 動き補償(MC)ユニット
160 動き予測(ME)ユニット
180 エントロピー・エンコーダ(H)ユニット
190 レート・コントローラ
I1,B2〜B4,B6〜B9,B11,B13,P5,P10,P12,I14 … ビデオ画像
Claims (14)
- ビデオ圧縮および符号化システムでレート歪みを制御するための方法であって、
所望の歪み値に近い歪み値Dを選択するステップと、
前記歪み値Dを用いて量子化値Qを決定するステップと、
前記量子化値Qを用いてラグランジュ乗数λを計算するステップと、
前記ラグランジュ乗数λおよび前記量子化値Qに基づいてラグランジュ関数を最小化する符号化モードを選択するステップと、
前記選択された符号化モードを用いて画素ブロックを符号化するステップと、
バッファがオーバフローしきい値を超えると前記ラグランジュ乗数λを増加させ、前記ラグランジュ乗数λが最大λしきい値を超えた場合に前記量子化値Qを増加させるステップと、
バッファがアンダフローしきい値を下回ると前記ラグランジュ乗数λを減少させ、前記ラグランジュ乗数λが最小λしきい値を下回った場合に前記量子化値Qを減少させるステップとから構成されることを特徴とする方法。 - 前記量子化値Qが調整された場合に前記ラグランジュ乗数λを再計算するステップをさらに有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記ラグランジュ乗数λは、前記量子化値Qに応じた量だけ増加または減少するステップをさらに有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- ビデオ圧縮および符号化システムでレート歪みを制御するための方法であって、
所望の歪み値に近い歪み値Dを選択するステップと、
前記歪み値Dを用いて量子化値Qを決定するステップと、
前記量子化値Qを用いてラグランジュ乗数λを計算するステップと、
前記ラグランジュ乗数λおよび前記量子化値Qに基づいてラグランジュ関数を最小化する符号化モードを選択するステップと、
前記選択された符号化モードを用いて画素ブロックを符号化するステップと、
少なくとも1つのビデオ画像に対して、その少なくとも1つのビデオ画像に対する符号化雑音の可視性を表すビジュアル・マスク値Mを計算するステップと、
前記ビジュアル・マスクM×前記ラグランジュ乗数λが前記ラグランジュ乗数λの最大しきい値より大きいとき、前記量子化値Qを増加させるステップとから構成されることを特徴とする方法。 - 前記ラグランジュ乗数λの前記最大しきい値が前記量子化値Qに依存することを特徴とする請求項4に記載の方法。
- バッファがオーバフローしきい値を超えると前記ラグランジュ乗数λを増加させ、前記ラグランジュ乗数λが最大λしきい値を超えた場合に前記量子化値Qを増加させるステップと、
バッファがアンダフローしきい値を下回ると前記ラグランジュ乗数λを減少させ、前記ラグランジュ乗数λが最小λしきい値を下回った場合に前記量子化値Qを減少させるステップとをさらに有することを特徴とする請求項4に記載の方法。 - 前記量子化値Qが調整された場合に、前記ラグランジュ乗数λを再計算するステップをさらに有することを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 少なくとも1つのプロセッサによってレート歪みを制御するためのコンピュータ・プログラムが実行されるとき、前記少なくとも1つのプロセッサに実行させる前記コンピュータ・プログラムを格納するコンピュータ可読媒体であって、
前記コンピュータ・プログラムは、
所望の歪み値に近い歪み値Dを選択する命令と、
前記歪み値Dを用いて量子化値Qを決定する命令と、
前記量子化値Qを用いてラグランジュ乗数λを計算する命令と、
前記ラグランジュ乗数λおよび前記量子化値Qに基づいてラグランジュ関数を最小化する符号化モードを選択する命令と、
前記選択された符号化モードを用いて画素ブロックを符号化する命令と、
バッファがオーバフローしきい値を超えると前記ラグランジュ乗数λを増加させ、前記ラグランジュ乗数λが最大λしきい値を超えた場合に前記量子化値Qを増加させる命令と、
バッファがアンダフローしきい値を下回ると前記ラグランジュ乗数λを減少させ、前記ラグランジュ乗数λが最小λしきい値を下回った場合に前記量子化値Qを減少させる命令とを有することを特徴とするコンピュータ可読媒体。 - 前記量子化値Qが調整される場合に、前記ラグランジュ乗数λを再計算する命令を前記少なくとも1つのプロセッサに実行させることを特徴とする請求項8に記載のコンピュータ可読媒体。
- 前記ラグランジュ乗数λが前記量子化値Qに応じた量だけ増加または減少することを特徴とする請求項8に記載のコンピュータ可読媒体。
- 少なくとも1つのプロセッサによってレート歪みを制御するためのコンピュータ・プログラムが実行されるとき、前記少なくとも1つのプロセッサに実行させる前記コンピュータ・プログラムを格納するコンピュータ可読媒体であって、
前記コンピュータ・プログラムは、
所望の歪み値に近い歪み値Dを選択する命令と、
前記歪み値Dを用いて量子化値Qを決定する命令と、
前記量子化値Qを用いてラグランジュ乗数λを計算する命令と、
前記ラグランジュ乗数λおよび前記量子化値Qに基づいてラグランジュ関数を最小化する符号化モードを選択する命令と、
前記選択された符号化モードを用いて画素ブロックを符号化する命令と、
少なくとも1つのビデオ画像に対して、その少なくとも1つのビデオ画像に対する符号化雑音の可視性を表すビジュアル・マスク値Mを計算する命令と、
前記ビジュアル・マスクM×前記ラグランジュ乗数λが前記ラグランジュ乗数λの最大しきい値より大きいとき前記量子化値Qを増加させる命令を有することを特徴とするコンピュータ可読媒体。 - 前記ラグランジュ乗数λの前記最大しきい値が前記量子化値Qに依存することを特徴とする請求項11に記載のコンピュータ可読媒体。
- バッファがオーバフローしきい値を超えると前記ラグランジュ乗数λを増加させ、前記ラグランジュ乗数λが最大λしきい値を超えた場合に前記量子化値Qを増加させる命令と、
バッファがアンダフローしきい値を下回ると前記ラグランジュ乗数λを減少させ、前記ラグランジュ乗数λが最小λしきい値を下回った場合に前記量子化値Qを減少させる命令とを前記少なくとも1つのプロセッサに実行させることを特徴とする請求項11に記載のコンピュータ可読媒体。 - 前記量子化値Qが調整された場合に、前記ラグランジュ乗数λを再計算する命令を前記少なくとも1つのプロセッサに実行させることを特徴とする請求項13に記載のコンピュータ可読媒体。
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