JP4659823B2 - 予測フレームにおける重み付き予測に関する方法及び装置 - Google Patents

予測フレームにおける重み付き予測に関する方法及び装置 Download PDF

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Description

本特許出願は、本特許出願の譲受人に対して譲渡されておりさらに本明細書において参照することによって明示で本明細書に組み入れられている、"Method and Apparatus for Weighted Prediction in Predictive Frames"（予測フレームにおける重み付き予測に関する方法及び装置）という題名の仮特許出願番号 ６０／５６８，１５４(出願日: ２００４年５月４日) に対する優先権を主張するものである。
本発明は、符号化のために様々な重み付き予測方法が使用された圧縮映像データを復号する方法および装置に関するものである。
ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４（総称してＭＰＥＧ−ｘと呼ばれる）、Ｈ．２６１、Ｈ２６２、Ｈ２６３、及びＨ．２６４（総称してＨ．２６ｘと呼ばれる）等のハイブリッド符号器においては、空間スケーラビリティ、時間スケーラビリティ及び信号対雑音比（ＳＮＲ）スケーラビリティが存在する。ハイブリッド符号化においては、動き補償予測（ＭＣＰ）によって時間的冗長性が除去される。映像は、典型的には、一連のピクチャグループ（ＧＯＰ）に分割され、各ＧＯＰは、最初にイントラ符号化フレーム（Ｉ）が存在し、順方向または逆方向予測符号化フレーム（Ｐ）及び双方向予測フレーム（Ｂ）が後続する。Ｐフレーム及びＢフレームは両方ともインターフレームである。
Ｂフレームは、ビットレートの有意な低下を提供し、さらに時間スケーラビリティ能力も提供する（すなわち、任意で、ＩフレームとＰフレームの間のフレームに関して双方向予測を導入可能であり、さらにＢフレームがなくてもビットストリームを再生可能であるが、復号及び再生の際にＢフレームが含まれている場合は時間的平滑さとより高速なフレーム速度が観測されることになる）。Ｂフレームは複数のフレームから予測され、Ｂフレームを予測するためのフレームの単純平均から計算することが可能である。しかしながら、Ｂフレームは、時間に基づく加重平均や輝度等のパラメータに基づく加重平均のような重み付き予測を用いても計算される。重み付き予測は、フレームの１つまたはフレームの一定の特性により大きな重点を置くものであり、Ｂフレームをより効率的に予測するために使用される。異なるコーデックは、異なる方法で重み付き予測を実装する。Ｒｅａｌ Ｖｉｄｅｏ９は、個々の順方向予測及び逆方向予測が乗じられる１４ビットの符号なし重み付け係数を提供し、さらに、２つの参照フレームに関するＢフレームの相対的時間的位置に基づいて時間的重みが導き出される直接モード機能を備える。単純なスケーラブルプロフィールにおけるＭＰＥＧ４は、過去及び将来のフレームの単純平均化機能を備える。Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）Ｍｅｄｉａ Ｖｉｄｅｏ９もＭＰＥＧ−４と同じように単純平均化機能を備える。Ｈ．２６４重み付き予測は、過去及び将来のフレームの単純平均化、過去及び将来のフレームまでの時間的距離に基づく直接モード重み付け及び過去及び将来のフレームの輝度（又はその他のパラメータ）に基づく重み付き予測を備える。
上述されるように、異なるビデオコーデックの実装は、異なる重み付けモード、例えば、直接モード、輝度重み付け、単純平均化、及び重み付け係数に関する異なるビット割当て、等を各々が有することが可能である。複数の型の重み付き双方向予測映像ビットストリームの復号を処理するための単一の復号器設計が望まれており、その結果、効率が高くさらにこれまでよりも低コストのソフトウェア、ファームウェア及びハードウェアの設計が達成させることになる。
革新的なデジタル信号処理を用いることによる重み付き双方向予測符号化映像の復号を可能にする映像復号システムが説明される。効率的で革新的な復号器設計は、複数の重み付き双方向符号化方式を単一の復号器で復号するのを可能にする。プリプロセッサは、特定の符号化方式において用いられる重み付け係数を識別し、ユニバーサル公式を用いて復号するためにユニバーサルビット構成に適合するようにこれらの重み係数を修正する。
本明細書の例はプロセスとして説明することができ、該プロセスは、流れ図、流れ線図、構造図、又はブロック図として描かれることが注記される。流れ図は、動作を連続したプロセスとして表すことができるが、これらの動作の多くは並行して又は同時並行して行うことができ、さらに該プロセスは繰り返すことができる。さらに、これらの動作の順序は、再設定することができる。プロセスは、全動作が完了された時点で終了される。プロセスは、方法、機能、手順、サブルーチン、サブプログラム、等に相当することができる。プロセスが機能に相当するときには、該プロセスの終了は、該機能の呼び出し機能又は主機能に戻ることに相当する。
重み付き双方向予測映像データを再構築する方法、装置及びシステムが説明される。単一の復号器は、重み付き双方向予測の異なる実装を用いて符号化されている重み付き双方向予測映像データを復号することができる。さらに、コストを低減させることを目的として、重み付き双方向予測映像データの異なる実装を復号するために復号器のソフトウェア、ファームウェア又はハードウェアを最大限に再利用することによって復号器の複雑さが最低限の複雑さに維持される。
ＭＰＥＧ−ｘ及びＨ．２６ｘと呼ばれる一対の映像符号化基準は、固定長又は可変長ソース符号化技術を用いた映像、音声及びその他の情報の圧縮と配信に非常に適したデータ処理及び操作技術（本明細書においてはハイブリッド符号化と呼ばれる）について説明している。特に、上記基準、及びその他のハイブリッド符号化基準と技術は、フレーム内符号化技術（ランレングス符号化、ハフマン符号化、等）及びフレーム間符号化技術（順方予測符号化、逆方向予測符号化、動き補償、等）を用いて映像情報等のデータを圧縮する。具体的には、映像処理システムの場合は、ハイブリッド映像符号化システムは、フレーム内及び／又はフレーム間動き補償符号化を用いて予測に基く映像フレーム圧縮符号化を行うことが特徴である。
フレーム内符号化は、その他のピクチャを参照せずにピクチャ（フィールド又はフレーム）を符号化することであるが、イントラ符号化ピクチャは、その他のピクチャに関する参照ピクチャとして使用することができる。フレーム内、イントラ符号化フレーム及びＩフレームという表現はすべて、イントラ符号化によって形成される映像−オブジェクト例であり、これらの例が本出願全体を通じて使用される。
インター符号化又は予測符号化は、他のピクチャを参照してピクチャ（フィールド又はフレーム）を符号化することである。インター符号化ピクチャ又は予測ピクチャは、イントラ符号化ピクチャと比較して、より高い効率で符号化することができる。本出願全体を通じて用いられるインター符号化ピクチャ例は、予測フレーム（順方向予測又は逆方向予測であり、Ｐフレームとも呼ばれる）、及び双方向予測フレーム（Ｂフレームとも呼ばれる）である。インター符号化に関するその他の表現は、ハイパス符号化、残留符号化、動き補償内挿、及び当業者によく知られているその他の表現を含む。
図１は、ストリーミングピクチャを符号化及び復号する一般的通信システムのブロック図である。システム１００は、複数の型の符号化装置１０５、１１０及び１１５と、復号装置１５５と、を含む。前記符号化装置は、イントラ符号化・予測符号化モジュール１２０、１２５及び１３０をそれぞれ含む。これらの符号化モジュールは、上記のイントラ符号化ピクチャ及びインター符号化ピクチャを含む様々な型の符号化を行う。前記符号化装置は、異なる型の重み付き予測モジュール１３５、１４０及び１４５をそれぞれ含む。各重み付き予測モジュールは、複数の方法のうちの１つを用いて重み付き双方向予測を行う。これらの重み付き予測モジュールは、重み及びその他のパラメータを表す方法が異なる。符号化装置が生成するデータは、ネットワーク１５０を通じて送信される。ネットワーク１５０は、電話、ケーブル、及び光ファイバ等の有線システム、又は無線システムの一部であることができる。無線通信システムの場合は、ネットワーク１５０は、例えば、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ又はＣＤＭＡ２０００）通信システムの一部を具備することが可能であり、代替として、システム１００は、周波数分割多重接続（ＦＤＭＡ）システム、サービス産業のためのＧＳＭ／ＧＰＲＳ（汎用パケット無線サービス）／ＥＤＧＥ（拡張データＧＳＭ環境）又はＴＥＴＲＡ（地上トランク無線）携帯電話技術、等の時分割多重接続（ＴＤＭＡ）システム、広帯域符号分割多重接続（ＷＣＤＭＡ）、高データ速度（１ｘＥＶ−ＤＯ又は１ｘＥＶ−ＤＯゴールドマルチキャスト）システム、又は一般的に、複数の技術の組合せを採用するいずれかの無線通信システムであることができる。
復号装置１５５は、様々な符号化データを、ネットワーク１５０を通じて直接受信すること、又は符号器又はその他の中間デバイスによってメモリモジュール１７５又は外部記憶モジュール１８０に格納された後にこれらのメモリモジュール又は外部記憶モジュールから受け取ることが可能である。復号装置１５５は、イントラ復号モジュール１６０と、予測復号モジュール１６５と、プリプロセッサ１７０と、メモリモジュール１７５と、通信コンポーネント１９０と、を含む。通信コンポーネント１９０は、ネットワーク１５０に関連して符号化データを受信するために用いられる論理と、外部記憶装置１８０又はメモリモジュール１７５から符号化データを受信するための論理と、を含む。イントラ復号モジュール１６０及び予測復号モジュール１６５は、受信されたイントラ復号データ及びインター復号データをそれぞれ復号する。予測復号モジュール１６５は、重み付き予測モジュール１３５、１４０及び１４５によって符号化された様々な型の重み付き予測をすべて復号する論理を含む。復号装置１５５は、様々な型の重み付き予測を復号するための別個の符号部分を有する代わりに、プリプロセッサモジュール１７０を利用して重み付き予測パラメータを処理するため、単一の復号方法を用いてすべての型の重み付き予測を復号することができる。復号装置１５５は、復号後は、ピクチャデータをメモリモジュール１７５又は外部記憶モジュール１８０に格納すること、又はディスプレイ１８５上に表示することができる。ディスプレイ１８５は、電話機又はパーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）におけるように復号装置内に組み入れることができ、又は、別個の周辺装置であることができる。以下では、符号化装置及び復号装置によって行われる符号化、復号、前処理及び重み付き予測の各プロセスがさらに詳細に説明される。
典型的ＭＰＥＧ復号器内においては、予測符号化画素ブロック（すなわち、１つ以上の動きベクトル及び残留誤差成分を具備するブロック）が参照フレームに関して復号される（この場合、フレーム内フレーム又は他の予測フレームが参照フレームの役割を果たすことができる）。図２Ａは、従来のＭＰＥＧ−４シンプルプロフィールデータストリームを示した概略図であり、ＧＯＰに関するフレーム依存性が描かれている。ＧＰＯ１０は、最初のＩフレーム１２を含み、幾つかの順方向予測Ｐフレーム１４が後続する。
図２Ｂは、双方向予測フレームを含む従来の符号化データストリームを示した概略図であり、ＧＯＰに関するフレーム依存性が描かれている。ＧＯＰ２０は、Ｉフレーム２２Ａ、順方向予測Ｐフレーム２４、及び双方向予測Ｂフレーム２６によって構成される。各フレームＢは、Ｉフレーム２２Ａ又は予測Ｐフレーム２４を参照した順方向動きベクトルと逆方向動きベクトル及び残留誤差を結合させることができる（逆方向予測Ｐフレームも使用可能であるが、本例においては示されていない）。Ｉフレーム２２Ｂは、次のＧＯＰの開始をマーキングする。
図３、４、５及び７は、Ｐフレーム、Ｂフレーム、重み付きＢフレーム及びＨ．２６４予測フレームを構築するために用いられるプロセスを含む様々なインター符号化プロセスを示した図である。図１に描かれている符号化装置１０５、１１０及び１１５と復号装置１５５は、これらのプロセスを全部又は一部を実行することができる。
Ｐフレーム（又はいずれかのインター符号化部分）は、現在のピクチャ内の領域と参照ピクチャ内の最良マッチング予測領域との間における時間的冗長性を利用することができる。参照フレーム内における最良マッチング予測領域の位置は、動きベクトルで符号化することができる。現在の領域と最良マッピング参照予測領域との間の差は、残留誤差（又は予測誤差）と呼ばれる。図３は、例えばＭＰＥＧ−４におけるＰフレーム構築プロセス例を示した図である。プロセス３００は、５×５マクロブロックによって構成される現在のピクチャ３０５を含み、この例におけるマクロブロック数は任意である。マクロブロックは、１６×１６画素によって構成される。画素は、１個の８ビット輝度値（Ｙ）及び２個の８ビット彩度値（Ｃｒ及びＣｂ）であると定義することができる。ＭＰＥＧにおいては、Ｙ、Ｃｒ及びＣｂの各成分は、４：２：０フォーマットで格納することができ、Ｃｒ成分及びＣｂ成分は、Ｘ方向及びＹ方向に２だけダウンサンプリングされる。従って、各マクロブロックは、２５６のＹ成分、６４のＣｒ成分及び６４のＣｂ成分を具備することになる。現在のピクチャ３０５のマクロブロック３１５は、現在のピクチャ３０５と異なる時点において参照ピクチャ３１０から予測される。参照ピクチャ３１０内において探索が行われ、符号化対象となっている現在のマクロブロック３１５にＹ、Ｃｒ及びＣｂの値の点で最も近い最良マッチングマクロブロック３２０が突き止められる。参照ピクチャ３１０内における最良マッチングマクロブロック３２０の位置が動きベクトル３２５で符号化される。参照ピクチャ３１０は、復号器が現在のピクチャ３０５の構築前に再構築していることになるＩフレーム又はＰフレームであることができる。最良マッチングマクロブロック３２０が現在のマクロブロック３１５から減じられ（Ｙ、Ｃｒ及びＣｇの各成分に関する差が計算され）、残留誤差３３０が得られる。残留誤差３３０は、２Ｄ離散コサイン変換（ＤＣＴ）３３５を用いて符号化され、次に量子化３４０される。量子化３４０は、例えば、より多くのビットを低周波係数に割り当てる一方でより少ないビットを高周波係数に割り当てることによって空間圧縮を提供するために行うことができる。残留誤差３３０の量子化された係数は、動きベクトル３２５及び参照ピクチャ３１０識別情報とともに、現在のマクロブロック３１５を表す符号化された情報である。該符号化された情報は、将来使用するためにメモリに格納すること、又は例えば誤差補正又は画像エンハンスメントのために使用すること、又はネットワーク３４５を通じて送信することが可能である。
残留誤差３３０の符号化された量子化係数は、符号化された動きベクトル３２５とともに、後続する動きの推定及び補償に関する参照フレームの一部として使用するために符号器内において現在のマクロブロック３１５を再構築するのに使用することができる。符号器は、このＰフレーム再構築に関する復号器の手順をエミュレーションすることができる。復号器のエミュレーションは、符号器と復号器の両方が同じ参照ピクチャを用いることになる。本明細書においては、さらなるインター符号化のために符号器内において行われるか又は復号器内において行われるかにかかわらず、再構築プロセスが説明される。Ｐフレームの再構築は、参照フレーム（又は参照されているピクチャ又はフレームの一部）が再構築された後に開始させることができる。符号化された量子化係数は、逆量子化３５０され、次に、２Ｄ逆ＤＣＴ、又はＩＤＣＴ、３５５が行われ、符号化された又は再構築された残留誤差３６０が得られる。符号化された動きベクトル３２５は、既に再構築されている参照ピクチャ３１０内の既に再構築されている最良マッチングマクロブロック３６５を探索するために復号されて使用される。次に、再構築された残留誤差３６０が再構築された最良マッチングマクロブロック３６５に加えられて再構築されたマクロブロック３７０が形成される。再構築されたマクロブロック３７０は、メモリに格納すること、単独で表示するか又はピクチャ内においてその他の再構築されたマクロブロックとともに表示すること、又は画像エンハンスメントのためにさらに処理することが可能である。
Ｂフレーム（又は双方向予測を用いて符号化されたいずれかの部分）は、現在のピクチャ内の領域と前ピクチャ内の最良マッチング予測領域と後続ピクチャ内の最良マッチング予測領域の間における時間的冗長性を利用することができる。後続する最良マッチング予測領域と逆方向最良マッチング予測領域が結合されて結合された双方向予測領域が形成される。現在のピクチャ領域と最良マッチング結合双方向予測領域との間の差は、残留誤差（又は予測誤差）と呼ばれる。後続する参照ピクチャ内における最良マッチング予測領域の位置及び前参照ピクチャ内における最良マッチング予測領域の位置は、２つの動きベクトルで符号化することができる。図４は、例えばＭＰＥＧ−４におけるＢフレーム構築プロセス例を示した図である。プロセス４００は、５×５マクロブロックによって構成される現在のピクチャ４０５を含み、この例におけるマクロブロック数は任意である。現在のピクチャ４０５のマクロブロック４１５の符号化は、現在のピクチャ４０５よりも前の時点においては前参照ピクチャ４１０を参照して、及び後続する時点においては後続する参照ピクチャ４７５を参照して予測される。前参照ピクチャ４１０内において探索が行われ、符号化対象となっている現在のマクロブロック４１５に最も近い最良マッチングマクロブロック４２０を探索する。最良マッチングマクロブロック４２０の位置が動きベクトル４２５で符号化される。前参照ピクチャ４１０は、復号器が現在のピクチャ４０５の構築前に再構築していることになるＩフレーム又はＰフレームであることができる。後続する参照ピクチャ４７５において探索が行われ、現在のマクロブロック４１５に最も近い最良マッチングマクロブロック４８０が突き止められる。最良マッチングマクロブロック４８０の位置が動きベクトル４８５で符号化される。後続する参照ピクチャ４７５は、復号器が現在のピクチャ４０５の構築前に再構築していることになるＩフレーム又はＰフレームであることができる。最良マッチングマクロブロック４２０と最良マッチングマクロブロック４８０が平均されて結合された双方向マクロブロックが形成され、該双方向マクロブロックが現在のマクロブロック４１５から減じられて残留誤差４３０が得られる。これらの最良マッチングマクロブロックを結合させるその他の方法が以下において説明される。残留誤差４３０は、例えばＤＣＴ４３５を用いて符号化され（その他の２Ｄ変換は、アダマール変換又はＨ．２６４において用いられるような整数変換を含む）、次に量子化４４０される。残留誤差４３０の量子化された係数は、動きベクトル４２５と４８５及び参照ピクチャ識別情報とともに、現在のマクロブロック４１５を表す符号化された情報である。該符号化された情報は、将来使用するためにメモリに格納すること、又は例えば誤差補正又は画像エンハンスメントのために使用すること、又はネットワーク４４５を通じて送信することが可能である。
Ｂフレームは自己の時間スケーリングプロパティを保持するために参照フレームとして使用されないため、Ｂフレームに関するマクロブロック再構築は符号器において行う必要がない。復号器においては、Ｂフレーム部の再構築は、前参照フレーム（又は参照されているピクチャ又はフレームの一部分）及び後続参照フレーム（又は参照されているピクチャ又はフレームの一部分）の両方が再構築された後に開始させることができる。符号化された量子化係数が逆量子化４５０され、その後に２Ｄ ＩＤＣＴ４５５が行われて復号された又は再構築された残留誤差４６０が得られる。符号化された動きベクトル４２５及び４８５は、既に再構築されている前参照フレーム４１０内の既に再構築されている最良マッチングマクロブロック４６５を探索するために及び後続参照フレーム４７５内の既に再構築されている最良マッチング順方向マクロブロック４９０を探索するために復号されて使用される。再構築された最良マッチングマクロブロック４６５と４９０が平均されて結合された双方向マクロブロックが形成される。次に、再構築された残留誤差４６０が結合された双方向マクロブロックに加えられて再構築されたマクロブロック４７０が形成される。再構築されたマクロブロック４７０は、メモリに格納すること、単独で表示するか又はピクチャ内においてその他の再構築されたマクロブロックとともに表示すること、又は画像エンハンスメントのためにさらに処理することが可能である。
Ｂフレーム（又は、双方向予測によって符号化されたいずれかの部分）は、結合前に参照ピクチャの１つ又は両方に重み付け係数を適用することによって時間的冗長性をさらに利用することができる。重み付け係数は、現在のピクチャの部分とのより良いマッチングを可能にし、それによって残留誤差を低減させ、同時にビットレートを低下させることができる。さらに、重み付け係数は、１つの場面が他の場面内にフェードするとき、又は黒フェード又はクロスフェードへのフェージング及び／又は黒フェード又はクロスフェードからのフェージング等の漸進的な輝度変動が存在するときに有益になる。図５は、重み付きＢフレーム構築プロセス例を示した図である。プロセス５００は、５×５マクロブロックによって構成される現在のピクチャ５０５を含み、この例におけるマクロブロック数は任意である。現在のピクチャ５０５のマクロブロック５１５の符号化は、現在のピクチャ５０５よりも前の時点においては前参照ピクチャ５１０を参照し、後続する時点においては後続参照ピクチャ５７５を参照して予測される。前参照ピクチャ５１０内において探索が行われ、符号化対象となっている現在のマクロブロック５１５に最も近い最良マッチングマクロブロック５２０が突き止められる。最良マッチングマクロブロック５２０の位置が動きベクトル５２５で符号化される。前参照ピクチャ５１０は、復号器が現在のピクチャ５０５の構築前に再構築していることになるＩフレーム又はＰフレームであることができる。後続参照ピクチャ５７５内において探索が行われ、現在のマクロブロック５１５に最も近い最良マッチングマクロブロック５８０が突き止められる。最良マッチングマクロブロック５８０の位置が動きベクトル５８５で符号化される。順方向参照ピクチャは、復号器が現在のピクチャ５０５の構築前に再構築していることになるＩフレーム又はＰフレームであることができる。重み付け係数ｗ１及びｗ２は、最良マッチング後続マクロブロックと最良マッチング前マクロブロックの重み付き線形結合を行った場合に図４のように等しい重みが用いられた場合よりも小さい残留誤差が得られることになるような重み付け係数を選択することができる。重み付け係数ｗ１に最良マッチングマクロブロック５２０のＹ、Ｃｒ及びＣｂの値が乗じられて重み付き最良マッチング前マクロブロックが形成され、重み付け係数ｗ２に最良マッチングマクロブロック５８０のＹ、Ｃｒ及びＣｂの値が乗じられて重み付き最良マッチング後続マクロブロックが形成される。重み付き最良マッチング順方向マクロブロック及び重み付き最良マッチング逆方向マクロブロックが結合されて重み付き結合双方向マクロブロックが形成され、該重み付き結合双方向マクロブロックが現在のマクロブロック５１５から減じられて残留誤差５３０が得られる。最良マッチング順方向マクロブロック及び最良マッチング逆方向マクロブロックを結合させるための重みを選択するその他の方法が以下において説明される。残留誤差５３０は、ＤＣＴ５３５を用いて符号化され、その後に量子化５４０される。残留誤差５３０の量子化された係数、動きベクトル５２５と５８５、重み及び参照フレーム識別情報は、現在のマクロブロック５１５を表す符号化された情報である。該符号化された情報は、将来使用するためにメモリに格納すること、又は例えば誤差補正又は画像エンハンスメントのために使用すること、又はネットワーク５４５を通じて送信することが可能である。
Ｂフレーム部の再構築は、逆方向参照フレーム（又は参照されているピクチャ又はフレームの一部分）及び順方向参照フレーム（又は参照されているピクチャ又はフレームの一部分）の両方が再構築された後に開始させることができる。符号化された量子化係数が逆量子化５５０され、その後にＩＤＣＴ５５５が行われて復号された又は再構築された残留誤差５６０が得られる。符号化された動きベクトル５２５及び５８５は、前参照ピクチャ５１０内の既に再構築されている最良マッチングマクロブロック５６５を探索するために及び後続参照ピクチャ５７５内の既に再構築されている最良マッチングマクロブロック５９０を探索するために復号されて使用される。符号化された重みｗ１が復号されて再構築された最良マッチング前マクロブロック５６５に当てはめられ、符号化された重みｗ２が復号されて再構築された最良マッチング後続マクロブロック５９０に当てはめられ、結合された重み付き予測マクロブロックが形成される。次に、再構築された残留誤差５６０が結合された重み付き予測マクロブロックに加えられて再構築されたマクロブロック５７０が形成される。再構築されたマクロブロック５７０は、メモリに格納すること、単独で表示するか又はピクチャ内においてその他の再構築されたマクロブロックとともに表示すること、又は画像エンハンスメントのためにさらに処理することが可能である。
図５における重みｗ１及びｗ２の当てはめは、最初に最良マッチング参照マクロブロック（すなわち、輝度（Ｙ）、及び彩度ＣｒとＣｂ（パラメータ））に乗じ、乗じて得られたマクロブロックを加え、次に加えられた重みで割る（結合された重み付き予測の正規化）手順が示されている。これらの重みは、含められた正規化係数を用いて導き出すことも可能である。例えば、重みｗ１は、ｗ１／（ｗ１＋ｗ２）の値として導き出すことができ、ｗ２は、ｗ２／（ｗ１＋ｗ２）の値として導き出すことができる。これらの正規化された重み付け係数は、参照ピクチャパラメータを修正するために使用することができ、これらの修正されたパラメータはいっしょに加えることができ、（ｗ１＋ｗ２）による除算は不要である。図１のプリプロセッサモジュール１７０及び図８のプリプロセッサ８１０等の正規化手段は、正規化関数を実行することができる。
含まれている正規化係数を用いて重みを導き出すことは、除算を省略する。除算は、デジタル信号処理においては複雑な演算である。除算を行わずに正規化する他の方法は、ビットシフトを使用する方法である。重みは、公分母を用いて導き出すことができ、除算は、結合された重み付き予測を該分母の基底２対数に基づいたビット数だけ右シフトさせることによって表すことができる。例えば、ｗ１は１２にすることができ、ｗ２は１４にすることができ、分母は１６にすることができる。分母１６は、４ビットの右シフトになる。４ビットの右シフトは、１６で割ることに相当し、従って、ｗ１は、０．７５の正規化重みになり、ｗ２は０．２５の正規化重みになる。
重みを導き出す他の方法は、Ｈ．２６４においては「直接モード」と呼ばれる双方向予測技術を実行するために使用することができる。直接モードにおいては、双方向予測中のマクロブロック（又はサブマクロブロック等のその他の領域）に関しては動きベクトルは送信されない。代わりに、これらの動きベクトルは、１方の参照フレームから他方の参照フレームへの共配置マクロブロックの動きベクトルから導き出される。動きベクトル及び重みの導出は、両方の参照フレームに対する現在のフレームの時間的位置に基づいて行うことができる。図６は、Ｈ．２６４の直接モード双方向予測において用いられる動きベクトル及び重みの時間的予測例を描いた図である。現在のフレーム６３０内に位置する現在のマクロブロック６０５は、後続参照フレーム６３５内に位置する１つのマクロブロックと前参照フレーム６４０内に位置する別のマクロブロックの２つのマクロブロックの線形結合によって形成される。順方向動きベクトルＭＶ０６１５及び逆方向動きベクトルＭＶ１６２０は、後続参照フレーム内の共配置マクロブロック６１０に関する前参照フレーム内の最良マッチングマクロブロックを探索する動きベクトルＭＶＣ６２５から導き出される。順方向動きベクトル及び逆方向動きベクトルは次式のように計算される。
Figure 0004659823
ここで、ＴＢ６４５は、現在のフレームと前参照フレームとの間の時間的距離であり、ＴＤ６５０は、前参照フレームと後続参照フレームとの間の時間的距離である。一例においては、最良マッチング前マクロブロックは、重みｗ１によって修正され、最良マッチング後続マクロブロックは、重みｗ２によって修正され、ｗ１及びｗ２は次式のように計算される。
Figure 0004659823
次に、上述されさらに図５において示されるように、修正されたマクロブロックが結合される。この例は、後続参照フレーム６３５内の共配置マクロブロックを使用したが、当業者が知ることになるように、前参照フレーム６４０内の共配置マクロブロックを、後続参照フレーム６３５を参照している動きベクトルとともに使用可能である。
さらに、双方向構築は、図４において示されている平均マクロブロック技術又は図５において示されるように両方の重みがゼロ以外である結合された重み付き予測マクロブロック技術の代わりに、（重みの１つがゼロに設定される）順方向最良マッチングマクロブロック又は逆方向最良マッチングマクロブロックのみに基づいて結合双方向予測を計算することが可能である。
Ｈ．２６４は、ＭＰＥＧ−４の上述されるＰフレーム構築例及びＢフレーム構築例に幾つかの選択肢を提供する。図７は、Ｈ．２６４におけるＰフレーム構築プロセス例を示した図である。プロセス７００は、５×５マクロブロックによって構成される現在のピクチャ７０５を含み、この例におけるマクロブロック数は任意である。現在のピクチャ７０５のマクロブロック７１５は、現在のピクチャ７０５と異なる時点において参照ピクチャ７１０から予測される。マクロブロックは、より小さいサブマクロブロック部分に分割することができ（例えば、この例においては４つのサブマクロブロックが描かれているが、Ｈ．２６４は、４×４画素という小さいサブマクロブロックパーティションを考慮しており、従って単一のマクロブロックに関して１６の動きベクトルが存在できる）、各サブマクロブロック部分は、時間的冗長性に関して別々に利用することができる。参照ピクチャ内において探索が行われて各サブマクロブロックに関する最良マッチングサブマクロブロックを突き止められ、符号化対象となっている現在のマクロブロック７１５に最も近い複合最良マッチングマクロブロック７２０が得られる。参照ピクチャ内における最良マッチングマクロブロックの位置は、４つの動きベクトル７２５ａ乃至７２５ｄで符号化することができる。参照ピクチャは、復号器が現在のピクチャ７０５の構築前に再構築していることになるＩフレーム又はＰフレームであることができる。複合最良マッチングマクロブロック７０５が現在のマクロブロック７１５から減じられて残留誤差７３０が得られる。残留誤差７３０は、ＭＰＥＧ−４において用いられるＤＣＴとは多少異なる順方向２Ｄ変換７３５を用いて符号化して量子化７４０することができる。残留誤差７３０の量子化された係数、動きベクトル７２５ａ乃至７２５ｄ及び参照フレーム識別情報は、現在のマクロブロック７１５を表す符号化された情報である。複数のサブマクロブロック部分を有する重み付き双方向予測フレームの場合は、重みも符号化される。該符号化された情報は、将来使用するためにメモリに格納すること、又は例えば誤差補正又は画像エンハンスメントのために使用すること、又はネットワーク７４５を通じて送信することが可能である。
符号化された量子化係数、動きベクトル、重み及び残留誤差は、後続する動き推定及び補償に関して参照フレームの一部として使用するために符号器内において現在のマクロブロックを再構築するために使用することもできる。符号器は、このＰフレーム再構築に関する復号器の手順をエミュレーションすることができる。復号器のエミュレーションは、符号器と復号器の両方が同じ参照ピクチャを用いることになる。本明細書においては、さらなるインター符号化のために符号器内において行われるか又は復号器内において行われるかにかかわらず、再構築プロセスが説明される。Ｐフレームの再構築は、参照フレーム（又は参照されているピクチャ又はフレームの一部）が再構築された後に開始させることができる。符号化された量子化係数は、逆量子化７５０され、次に２Ｄ逆変換７５５が行われ、符号化された又は再構築された残留誤差７６０が得られる。符号化された動きベクトル７２５ａ乃至７２５ｄは、既に再構築されている最良マッチング複合マクロブロック７６５を構成する既に再構築されている最良マッチングサブマクロブロックを探索するために復号されて使用される。次に、再構築された残留誤差７６０が再構築された最良マッチング複合マクロブロック７６０に加えられて再構築されたマクロブロック７７０が形成される。デブロッキングフィルタ７７５は、例えばマクロブロック又はサブマクロブロックのエッジに沿った画素エンハンスメントに関する符号化プロセスまたは復号プロセスの一部として使用することもできる。再構築されたマクロブロックは、メモリに格納すること、単独で表示するか又はピクチャ内においてその他の再構築されたマクロブロックとともに表示すること、又は画像エンハンスメントのためにさらに処理することが可能である。Ｈ．２６４における重み付き双方向予測を含むＢフレーム構築は、同様の方法を用いる複数のサブマクロブロックを利用することも可能であることを当業者は理解するであろう。
異なる符号器が異なる方法で双方向予測を実装する。上述されるように、双方向予測は、２つのフレームの平均（両方の重みが１／２に等しい１つの形態の重み付き双方向予測）、２つのフレームの重み付き平均又は２つのフレームの時間的に導き出された重み付き平均として実装することができる。さらに、異なる符号器は、重みパラメータに関して異なる符号化ビット構成による重み付き双方向予測に対応することができる。重みパラメータビット構成は可変であり、例えば、ビット数が各重みを表す、符号付き又は符号なしの重みパラメータを用いる等である。幾つかの実装は、輝度値又は彩度値に加えられるオフセット値にも対応する。以下においてビット構成及びオフセットがさらに詳細に説明される。
多用途復号器、例えば図１に示される復号装置１５５、は、様々な符号化ビット構成及び様々な型の重み付き／重みなし予測方法を有する複数の実装によって符号化された映像を復号することができるべきである。この多様性を実現させる一方法は、異なる符号器実装に関して異なる復号器モジュールを有しさらに復号器への入力を１つの型または別の型であると単純に識別すること及び指定された符号器用に設計された復号器モジュールを使用することである。この方法は、効率的なく対費用効果も高くない。より効率的な復号器は、単一のモジュールを再利用して複数の符号器実装を復号する。この再利用は、後述されるように、開示される方法が有する再処理とモジュール設計に関する革新的な特長を通じて達成させることが可能である。
次に、最も一般的な重み付き双方向予測実装が説明される。この説明では、左ビットシフト（＜＜）及び右ビットシフト（＞＞）等のデジタル信号処理機能記号が幅広く使用される。これらの記号は、当業においてはよく知れられている。ビットシフト演算は、例えば乗算又は除算を通じてスケーリング係数を適用する等のその他の方法によって達成可能であることを当業者は理解するであろう。これらの実装は、ＭＰＥＧ−４シンプルスケーラブルプロフィールにおける双方向平均化例と、Ｒｅａｌ Ｖｉｄｅｏ９．０符号器における重み付き双方向予測例と、Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｍｅｄｉａ Ｖｉｄｅｏ９．０符号器における重み付き双方向平均化例と、Ｈ．２６４における一般的重み付き双方向予測例と、を含む。これらの例は、開示される方法を利用して復号することができる重み付き双方向予測の実装例のみである。当業者が理解できるように、開示される方法の精神及び適用範囲から逸脱することなしに双方向予測のその他の実装に対応することがきる。
ＭＰＥＧ−４実装
ＭＰＥＧ−４シンプルプロフィールにおいてはＢフレームに関するサポートは行われていない。しかしながら、ＭＰＥＧ−４シンプルスケーラブルプロフィールは、限定されたスケーラビリティをサポートするためにＢフレームをサポートしている。２つの参照フレームからの予測を結合させるために以下の平均化機構が使用される。
Figure 0004659823
ここで、pred1ij及びpred2ijは、２つの参照フレーム（過去の参照フレームと将来の参照フレーム）からの予測ブロックからの８ビットの輝度サンプル及び彩度サンプルであり、predijは、残留誤差の復号された逆変換に加えるためにピクチャ再構築の際に使用される合成予測である。明らかなように、ＭＰＥＧ−４シンプルスケーラブルプロフィールにおけるＢフレームの実装には重み付き予測はない。
ＲＶ９実装
Ｒｅａｌ Ｖｉｄｅｏ９．０（ＲＶ９）は、Ｂフレームをサポートする非常に一般的な符号器である。ＲＶ９実装では、Ｂフレームにおいて使用するための合成予測を計算するために次式が使用される。
Figure 0004659823
ここで、pred1ij及びpred2ijは、２つの参照フレーム（過去の参照フレームと将来の参照フレーム）からの予測ブロックからの８ビットの輝度サンプル及び彩度サンプルであり、predijは、残留誤差の復号された逆変換に加えるためにピクチャ再構築の際に使用される合成予測である。ＲＶ９実装においては、重みｗ１及びｗ２は、個々の予測pred1ij及びpred2ijに乗じられる１４ビットの符号なし重み（０乃至１６３８３の範囲を有する）である。
直接モード双方向予測においては、マクロブロックに関する動きベクトルは送信されないが、これらの動きベクトルは、将来の参照フレームの共配置マクロブロックの動きベクトルから導き出すことができ、ｗ１及びｗ２は、上述される２つの参照フレームに関するＢフレームの相対的時間的位置として計算される。上述されさらに図５に示される直接モードに関して、式（６）において用いられる重みは次式のように計算される。
Figure 0004659823
ここで、ＴＢは、現在のフレームと前参照フレームとの間の時間的距離であり、ＴＤは、前参照フレームと後続参照フレームとの間の時間的距離である。
ＭＰＥＧ−４の単純平均化方法（５）は、式（６）を使用し、ｗ１及びｗ２の両方を１４ビット表示における１／２に相当する８１９２に設定することによってエミュレーションすることができる。
ＷＭＶ９実装
Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｍｅｄｉａ Ｖｉｄｅｏ９．０（ＷＭＶ９）は、Ｂフレームをサポートするもう１つの非常に一般的な映像符号器である。ＷＭＶ９は、上式（５）を用いてＭＰＥＧ−４と同様にＢフレームを実装し、pred1ij及びpred2ijは、２つの参照フレーム（過去の参照フレームと将来の参照フレーム）からの予測ブロックからの８ビットの輝度サンプル及び彩度サンプルであり、predijは、残留誤差の復号された逆変換に加えるためにピクチャ再構築の際に使用される合成予測である。従って、ＷＭＶ９平均化プロセスは、ＭＰＥＧ−４と同じである。
Ｈ．２６４実装
Ｈ．２６４映像圧縮基準は、単方向予測領域及び双方向予測領域の両方に関する重み付き予測及び重みなし予測を提供する。Ｈ．２６４においては、重み付き予測は、変数“predFlagL0”及び“predFlagL1”のうちの１つ又は両方を１に設定することによって呼び出される。重み付き予測が呼び出されないとき、又は“predFlagL0 = 0”及び“predFlagL1 = 0”であるときには、上記のＭＰＥＧ−４等の単純平均化が次式のように行われる。
Figure 0004659823
ここで、pred0及びpred1は、２つの参照フレーム（過去の参照フレームと将来の参照フレーム）からの予測ブロックからの８ビットの輝度サンプル及び彩度サンプル（ルマ及びクロマとも呼ばれる）であり、Final_predは、残留誤差の復号された逆変換に加えるためにピクチャ再構築の際に使用される合成予測である。
２つの参照パーティションのうちの１つのみに重みを付ける場合は、最終的な予測サンプル値は次式のように導き出される。
Figure 0004659823
ここで、変数に関する説明、ビットサイズ及び値の範囲が表１に示されている。上記の事例１は、重み付き順方向Ｐフレーム予測であり、事例２は、重み付き逆方向Ｐフレーム予測である。上記のその他の重み付き予測実装においては、追加オフセットｏ０及び０１は提供されない。Clip1[ ]関数は次式のように定義される。
Figure 0004659823
２つの参照パーティションの両方に重みを付ける場合は、最終的な予測サンプル値は以下のように導き出される。
Figure 0004659823
変数に関する説明、ビットサイズ及び値の範囲が表１に示されている。
Figure 0004659823
輝度及び彩度（Ｃｂ及びＣｒの両方）のサンプル値は、上式（９）、（１０）及び（１３）を用いて評価される。重み変数w0、w1及びlogWDは、輝度パラメータに関して別々に導き出され、さらに彩度パラメータに関して別々に導き出される。
ＭＰＥＧ−９、ＲＶ９、ＷＭＶ９及びＨ．２６４を満たす単一実装
上記の４つの実装はすべて、幅広く使用されさらに受け入れられている映像圧縮形態である。示されているように、各実装は、重み付き予測を各々独自の方法で実装し、これらの実装の一部は大きく異なる。下式（１８）は、図１の復号器１５５等の復号装置のマイクロプロセッサ等の埋め込まれたハードウェアが４つのいずれかの実装において符号化された重み付き予測フレームを復号するために使用するユニバーサル公式例である。該ユニバーサル公式は、いずれかの標準フォーマットの映像圧縮データを、最小限の前処理を行いさらにソフトウェア、ファームウェア又はハードウェアを最大限に再利用することによって処理する。ユニバーサル公式を実装するためには、特定のビット構成を有するユニバーサル重み付き予測係数を、異なる圧縮基準によって利用される異なる重み係数から導き出さなければならない。
この例においては、外部ＤＳＰ又はプリプロセッサ等のその他の型のプロセッサが、符号化された重みパラメータをユニバーサル重みパラメータに修正する。以下では、符号化された重みパラメータを修正することによってユニバーサル重みパラメータを導き出すためにプリプロセッサによって行われる計算が方程式の組（１９）乃至（２１）に関して説明される。式（１４）乃至（１７）において示されることは、予測フレームを復号するためのユニバーサル方程式（１８）を導き出すことである。
Ｈ．２６４実装が最も複雑であり、最初に挙げる例として好例である。上式（９）、（１０）及び（１３）によって表される３つの事例は、重み付け係数変数及びオフセット変数を以下のように適切に処理することによって１つの方程式に単純化することができる。
Figure 0004659823
ここで、変数LWD、w0、w1、o0及びo1は、３つの事例に関して以下のように定義される。
Figure 0004659823
表１に示されているビットサイズを使用した場合、表２のビット幅演繹(deduction)は、式（１４）から重み付き予測サンプルに関する８ビット値が得られることを示している。
Figure 0004659823
式（１４）は、ＬＷＤビットの可変ビットシフトを取り除くために修正することができる。重みw0及びw1を修正すること及び外部デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）又はその他の型のプロセッサを有することは、修正された重みパラメータw0'及びw1'をプログラミングする。ＬＷＤは最大値８を有するため、表２の演算３における各々の項に28−LWDを乗じさらに表２の演算４の右ビットシフトを以下のように(8−LWD)ビットだけ増やすことによって、すべてのビットシフト演算の引数を正に維持しながら重み修正を達成させることができる。
Figure 0004659823
重みw0及びw1を修正された重み結果に置き換えると次式のようになる。
Figure 0004659823
式９、１０及び１３における事例１、２及び３は、ＤＳＰ又はその他のプリプロセッサによって定義された以下の変数を用いて式（１６）によって処理することができる。
Figure 0004659823
修正された重みに関する左ビットシフトを行うプリプロセッサに加えて、これらの重みのビット数を増やすことも可能である。このビット数の増加は、複数の実装との互換性を確保するために行うことができる。ＤＳＰ又はプリプロセッサは、ＲＶ９実装におけるように符号なし変数の場合は重みをゼロ拡張することができ、Ｈ．２６４実装におけるように符号付き変数の場合は符号拡張することが可能である。表３は、８ビット符号付き重みを用いた式（１６）の変数及び演算に関して結果的に得られるビット幅演繹を示した表であり、重みは９ビットに符号拡張される。表３のオフセット演算番号４は、プリプロセッサ内で行うことも可能である。
Figure 0004659823
表３に示されるビット幅及び表１に示される符号化変数を有する方程式１６は、マイクロプロセッサに実装し、ＲＶ９実装を除く上記のすべての重み付き双方向予測実装を実装するために使用することができる。ＲＶ９の１４ビット符号なし重みをサポートするためには式（１６）をさらに修正する必要がある。
式（１６）内の重みw0'及びw1'は、ＲＶ９重みの１４ビットのビット幅をマッチングさせるために６ビットだけ左シフトすることができ、その結果次式のようになる。
Figure 0004659823
上式は以下のように表すことができる。
Figure 0004659823
ここで、ｗＡ、ｗＢ及びオフセットは、これらの重みパラメータを符号化するためにいずれの実装が用いられたかに基づいてプリプロセッサによって計算することができる（以下のプリプロセッサによる計算を参照）。表４は、上記のすべての重み付き予測例に対応することができる１５ビットの重みｗＡとｗＢ及び８ビットオフセットを用いた式（１８）の変数及び演算に関するビット幅演繹例を示した表である。
Figure 0004659823
マイクロプロセッサ等の埋め込まれたハードウェアにおいて方程式１８を実装しさらに符号化された重みパラメータを修正するためのプリプロセッサとして外部ＤＳＰ又はその他の型のプロセッサを使用することは、重み付き予測の複数の実装を処理する上で対費用効果が高くさらに効率的な方法である。図１に示されるプリプロセッサ１７０及び図８に示されるプリプロセッサ８１０等のプリプロセッサは、符号化重みパラメータを修正するために使用可能である。該プリプロセッサは、記載されている様々な実装に関して、符号化重みパラメータを修正時には以下の計算を行い、修正された変数を埋込型マイクロプロセッサに提供する。
８ビット符号付き重みw0とw1、８ビット符号付きオフセットo0とo1、及びlogWDを用いたＨ．２６４符号化重み付き予測に基づく修正重み付き予測係数ｗＡ及びｗＢが以下の方程式の組（１９）を用いて計算される。
方程式の組（１９）
wA = sign_extend((w0' << 6), 15)
wB = sign_extend((w1' << 6), 15)
Offset = (o0 + o1 + 1) >> 1
w0' = w0 << (8 − LWD)
w1' = w1 << (8 − LWD)
ここで、ＬＷＤ、w0及びw1は、上述されさらに式（９）、（１０）及び（１３）において示される上記の３つの事例に依存する。
事例１の場合： w1 = 0であり、w0は符号器によって決定される
o1 = 0であり、o0は符号器によって決定される
LWD = logWDであり、符号器によって決定される
符号器はpred0を決定する
事例２の場合： w0 = 0であり、w1は符号器によって決定される
o0 = 0であり、o1は符号器によって決定される
LWD = logWDであり、符号器によって決定される
符号器はpred1を決定する
事例３の場合： LWD = logWD + 1
符号器は、pred0、pred1、logWD、w0、w1、o0及びo1を決定する
１４ビット符号なし重みｗ１とｗ２を用いたＲＶ９符号化重み付き予測に基づく修正重み付き予測係数ｗＡ及びｗＢが以下の方程式の組（２０）を用いて計算される。
方程式の組（２０）
wA = zero_extend(w1,15)
wB = zero_extend((w2,15)
Offset = 0
pred0 = pred1ij
pred1 = pred2ij
ＷＭＶ９又はＭＰＥＧ−４符号化単純平均化予測に基づく修正重み付き予測係数ｗＡ及びｗＢが以下の方程式の組（２１）を用いて計算される。
方程式の組（２１）
wA = zero_extend(16383,15)
wB = zero_extend(16383,15)
Offset = 0
pred0 = pred1ij
pred1 = pred2ij
当業者が認識することになるように、その他の重み付き予測実装を同様の方法で実装可能である。式（１８）における重み変数ｗＡ及びｗＢのビット構成は、１４ビットを超える符号化重みに対応するためにより大きくなるようにすることが可能である。式（１８）における重み変数ｗＡ及びｗＢのビット構成は、下位ビットを失うことが受入可能である場合は１４ビットよりも小さくなるようにすることが可能である。さらに、異なる大きさのオフセットも同様の方法で対応することが可能である。上記のように、符号付き及び符号なしの両変数にも対応することが可能である。図１のプリプロセッサモジュール１７０等のビット構成選択手段は複数の符号化ビット構成を有する重み変数及びオフセットに対応するために必要な適切なビット構成を選択するために使用することができる。
図８は、重み付き双方向予測映像データの複数の符号器実装を復号する復号器プロセス例の流れ図である。プロセス８００は、図１に示される復号装置１５５等の装置を用いて実行することができる。プロセス８００は、予測復号コンポーネント１６５、予測復号コンポーネント１６５の外部のＤＳＰ等のプリプロセッサコンポーネント１７０、及び様々なデータを格納するための少なくとも１つのメモリモジュール１７５を含む３つの主コンポーネントによって行われる。予測復号コンポーネント１６５及び外部プリプロセッサコンポーネント１７５の組合せは、復号対象となっている符号器実装に依存して各実装ごとの計算がプリプロセッサ内において行われる幾つかの重み付き予測例を行うことができるマイクロプロセッサの単純なハードウェア設計を可能にする。
復号装置は、図１のネットワーク１５０等のネットワークを通じて、又は図１の外部格納コンポーネント１８０等の外部メモリから、符号化された映像データを受け取る。図１の通信コンポーネント１９０等の受信手段は、受信タスクを行うことができる。インター符号化ピクチャの復号は、参照ピクチャが既に復号されて図１のメモリモジュール１７５等のメモリに格納されているときに開始することができる。上述されるようにＨ．２６４実装において事例１又は事例２を実施時には（過去又は将来にかかわらず）１つの参照フレームしか存在しない。双方向予測復号を行うときには、過去及び将来の両方の参照ピクチャがメモリに格納される。検索ステップ８１０及び８１５は、第１の参照ピクチャ（例えば過去の参照ピクチャ）及び第２の参照ピクチャ（例えば将来の参照ピクチャ）にメモリからそれぞれアクセスする。画素内挿準備として復号ピクチャの境界のエッジに０を詰めることが行われる（反射（ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）を使用することも可能である）。ステップ８３０において詰める行為は、複数のタップフィルタが不十分な数の画素が存在する境界域画素間において正確に内挿することを可能にする。ステップ８３５における画像内挿は、うごき補償に関してより良いマッチングの参照領域を達成させるために使用される。符号器は、画素内挿を行って最良マッチング参照マクロブロック（又はあらゆる大きさの部分）を突き止め、該画素又は内挿された画素を動きベクトルによって示すことができる。双方向予測の場合は、２つの動きベクトルが存在する。さらに、上述されるように直接モードを利用時には、復号器は、将来の参照ピクチャ内の共配置マクロブロックの動きベクトルの時間的内挿を通じて動きベクトルを計算する。復号器は、ステップ８４０においてこれらの動きベクトルを用いて動き補償領域の突き止めを行い、内挿された画素間における最良マッチング領域を探索する。以下ではステップ８３５の画素内挿がさらに詳細に説明される。ステップ８４５及び８５０において、ステップ８４０で出力された２つの最良マッチング予測領域の輝度値及び彩度値pred0及びpred1に修正重みｗＡ及びｗＢがそれぞれ乗じられる（重み修正が以下において説明される）。これらの重みを当てはめた後に、ステップ８５５及び８６０において両方の重み付き領域が６ビットだけ右ビットシフトされ、ステップ８６５において丸め係数２７に加えられ、次にステップ８７０において８ビットだけ右ビットシフトされ、結合された重み付き予測が形成される。図１の予測復号モジュール１６５等の計算手段は、結合された重み付き予測を計算するために、乗算ステップ８４５と８５０、ビットシフトステップ８５５、８６０及び８７０、及び追加ステップ８６５を行うことができる。ステップ８２０において、重み付き予測領域に対応する量子化残留誤差ＤＣＴ係数がネットワークを通じてまたは外部記憶装置から受け取られる。ステップ８７５において逆量子化を行うこと及びステップ８８０において逆変換（例えば、逆ＤＣＴ又は逆ウェーブレット変換）を行うことは、復号された残留誤差が得られ、ステップ８８５において該復号された残留誤差が結合された重み付き予測及びプリプロセッサ修正オフセット（オフセット修正は以下において説明される）に加えられて出力ピクチャが形成される。図１の予測復号モジュール１６５等の残留誤差とオフセットの結合手段は、追加ステップ８８５を行うことができる。ステップ８２５において、出力ピクチャは、メモリに格納すること及び／又は図１の表示コンポーネント等の表示手段で表示することができる。
ステップ８２７において、重み付き予測領域に対応する重みパラメータが受け取られる。ステップ８５２において、埋込型マイクロプロセッサ符号の設計対象となったユニバーサル重み予測係数のビット構成をマッチングさせるために、図１のプリプロセッサコンポーネント１７０等のプリプロセッサが用いられて受信符号化重みｗＡ及びｗＢが修正される。該プリプロセッサは、埋込型マイクロプロセッサが使用することになる受信オフセットが埋込型マイクロプロセッサ符号の設計対象となったビット構成に適合するようにステップ８５２においてこれらの受信オフセットを修正するためにも使用される。これらの修正は、データを符号化するためにいずれの形態の重み付き予測が使用されたかに依存する（修正例が上記の方程式の組（１９）乃至（２１）において示されている）。前記プリプロセッサは、受信中である符号化データの型（例えば、Ｈ．２６４、ＲＶ９、ＷＭＶ９又はＭＰＥＧ−４符号化映像データ）を識別するフラグを入力ビットストリームから受け取ることができる。復号器に依存する重み及びオフセットの修正が、図８に示される例である方程式１８に関連して上述されている。図１のプリプロセッサモジュール１７０等の修正手段は、重み及びオフセットの修正を行うことができる。上記のＨ．２６４実装における事例１又は事例２の場合のように重みの１つがゼロであるときには、図１のプリプロセッサモジュール１７０等のゼロ重み識別手段は、対応する重みパラメータをゼロに設定する。
幾つかの事情においては、映像符号器は、動き補償解析中にマクロブロックに関するヌル領域を指定することが可能である。ヌル領域は、対象となるマクロブロックに関する参照ピクチャが存在しないことを意味する。重み付き予測論理は、参照リストＩＤを検査して参照ピクチャの有無及び関係を確認することができる。ヌル領域の場合は、図１のプリプロセッサモジュール１７０等のヌル領域突き止め及び識別手段は、対応する重みをゼロに設定すること又は当業者に知られているその他のヌル領域処理動作を行うことができる。
画素内挿は、動き補償予測符号化の性能を向上させるために使用することができる。図９は、動き補償において用いるための半画素内挿例を示した図である。該例は、１つの内挿された画素が原整数画素の各々の間に位置する半画素内挿例である。整数画素９１０は、大文字“Ａ”乃至“Ｔ”のラベルが付けられた円として描かれ、内挿された画素又は半画素９２０は、小文字“ａ”乃至“ｏ”のラベルが付けられた正方形として描かれる。半画素内挿は、双線形フィルタ、例えば重み［０．５ ０．５］を有する２タップＦＩＲフィルタ、を用いて行うことができる。例えば、内挿画素９２２は、整数画素９１２と整数画素９１４の平均として計算することができ、内挿画素９２６は、２つの内挿画素（例えば、９２２と９２８又は９２４と９３０）の平均であることができる。輝度（Ｙ）成分及び彩度（Ｃｒ及びＣｂ）成分の両方をこの方法で内挿することができる。その他の画素内挿順序が様々な基準によってサポートされている。Ｈ．２６４は、１／４画素内挿及び１／８画素内挿をサポートする。当業者はこれらのその他の画素内挿方法を理解することになると思われるため、本明細書においてはこれ以上詳細には説明されない。
上記の実施形態例は、以下の方法および装置を含む。
予測されるピクチャを構築する方法であって、ビット構成に適合するように第１のフレームの領域に関連する第１の重みパラメータを修正することと、前記ビット構成に適合するように第２のフレームの領域に関連する第２の重みパラメータを修正することと、前記修正された第１の重みパラメータを前記第１のフレームの前記領域に適用することによって第１の予測される成分を計算することと、前記修正された第２の重みパラメータを前記第２のフレームの前記領域に適用することによって第２の予測される成分を計算することと、前記第１の予測される成分と前記第２の予測される成分を結合させることによって結合された重み付き予測を計算すること、とを含む、方法。
予測されるピクチャを構築する装置であって、ビット構成に適合するように第１のフレームの領域に関連する第１の重みパラメータを修正する手段と、前記ビット構成に適合するように第２のフレームの領域に関連する第２の重みパラメータを修正する手段と、前記修正された第１の重みパラメータを前記第１のフレームの前記領域に適用することによって第１の予測される成分を計算する手段と、前記修正された第２の重みパラメータを前記第２のフレームの前記領域に適用することによって第２の予測される成分を計算する手段と、前記第１の予測される成分と前記第２の予測される成分を結合させることによって結合された重み付き予測を計算する手段と、を含む、装置。
予測されるピクチャを構築する電子デバイスであって、ビット構成に適合するように第１のフレームの領域に関連する第１の重みパラメータを修正し、前記ビット構成に適合するように第２のフレームの領域に関連する第２の重みパラメータを修正し、前記修正された第１の重みパラメータを前記第１のフレームの前記領域に適用することによって第１の予測される成分を計算し、前記修正された第２の重みパラメータを前記第２のフレームの前記領域に適用することによって第２の予測される成分を計算し、前記第１の予測される成分と前記第２の予測される成分を結合させることによって結合された重み付き予測を計算するように構成される、電子デバイス。
予測されるピクチャを構築する方法であって、ビット構成に適合するように第１のフレームの領域に関連する第１の重みパラメータを修正することと、前記ビット構成に適合するように第２のフレームの領域に関連する第２の重みパラメータを修正することと、前記修正された第１の重みパラメータを前記第１のフレームの前記領域に適用することによって第１の予測される成分を計算することと、前記修正された第２の重みパラメータを前記第２のフレームの前記領域に適用することによって第２の予測される成分を計算することと、前記第１の予測される成分と前記第２の予測される成分を結合させることによって結合された重み付き予測を計算すること、とを含む方法をコンピュータに実行させる手段を具体化した、コンピュータによって読取可能な媒体。
当業者は、情報及び信号は様々な異なる技術のうちのいずれかを用いて表すことができることを理解するであろう。例えば、上記の説明全体を通じて参照されることがあるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、及びチップは、電圧、電流、電磁波、磁場、磁気粒子、光学場、光学粒子、又はそのあらゆる組合せによって表すことができる。
本明細書において開示される例に関連させて説明されている様々な例示的論理ブロック、モジュール、及びアルゴリズム上のステップは、電子ハードウェアとして、コンピュータソフトウェアとして、又は両方の組合せとして実装できることを当業者はさらに理解するであろう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に例示するため、様々な例示的コンポーネント、ブロック、モジュール、回路、及びステップは、各々の機能の観点で一般的に説明されている。これらの機能がハードウェアとして又はソフトウェアとして実装されるかは、全体的システムに対する特定の用途上の及び設計上の制約事項に依存する。当業者は、説明されている機能を各特定用途に合わせて様々な方法で実装できるが、これらの実装決定は、開示される方法の適用範囲からの逸脱を生じさせるものであるとは解釈すべきでない。
本明細書において開示される例に関連させて説明されている様々な例示的な論理ブロック、モジュール、及び回路は、本明細書において説明されている機能を果たすように設計された汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、その他のプログラミング可能な論理デバイス、ディスクリートゲートロジック、ディスクリートトランジスタロジック、ディスクリートハードウェアコンポーネント、又はそのあらゆる組合せ、とともに実装又は実行することができる。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであることができるが、代替として、該プロセッサは、従来のどのようなプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、又はステートマシンであってもよい。プロセッサは、計算デバイスの組合せとして、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサとの組合せ、ＤＳＰコアと関係する１つ以上のマイクロプロセッサとの組合せ、又はその他のいずれかのコンフィギュレーションとして実装することもできる。
本明細書において開示される例と関連させて説明されている方法又はアルゴリズムのステップは、ハードウェア内において直接具体化させること、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール内において具体化させること、又は両方の組合せ内において具体化させることができる。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＲＰＯＭメモリ、ＥＥＲＰＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、取り外し可能ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、又は当業において知られるその他のあらゆる形態の記憶媒体に常駐することが可能である。典型的記憶媒体は、プロセッサが該記憶媒体から情報を読み出すため及び該記憶媒体に情報を書き込むために該プロセッサに結合される。代替として、該記憶媒体は、プロセッサと一体化させることができる。該プロセッサ及び該記憶媒体は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）内に常駐することができる。該ＡＳＩＣは、無線モデム内に常駐することができる。代替として、該プロセッサ及び記憶媒体は、無線モデム内の個別構成品として常駐することができる。
開示される例に関する上記の説明は、当業者が開示される例を製造又は使用できるようにすることを目的とするものである。これらの例に対する様々な修正が加えられた場合には、当業者は、該修正を容易に理解するであろう。本明細書において定められている一般原理は、開示される方法の精神及び適用範囲を逸脱しない形でその他の例に対しても適用することができる。
重み付き双方向予測の異なる実装を用いて符号化されている重み付き双方向予測映像データを再構築するための方法、装置及びシステムが説明されている。
ストリーミングピクチャを符号化及び復号するための一般的通信システムのブロック図である。 従来のＭＰＥＧ−４単純プロフィールデータストリームを示した概略図である。 双方向予測フレームを含む従来の符号化データストリームを示した概略図である。 ＭＰＥＧ−４におけるＰフレーム構築プロセス例を示した図である。 ＭＰＥＧ−４におけるＢフレーム構築プロセス例を示した図である。 重み付きＢフレーム構築プロセス例を示した図である。 Ｈ．２６４の直接モード双方向予測において用いられる重みの時間的予測例を示した図である。 Ｈ．２６４におけるＰフレーム構築プロセス例を示した図である。 重み付き双方向予測映像データの複数の符号器実装を復号するための復号器プロセス例を示した流れ図である。 動き補償において用いられる半画素内挿例を示した図である。 一実施形態による流れ図である。

Claims (67)

  1. 各々が異なる符号化ビット構成及び異なる重み付き予測方法を有する複数の符号化方式によって符号化された映像データを復号する方法であって、
    第１のフレームの領域に関連する第１の重みパラメータを選択することと、
    第２のフレームの領域に関連する第２の重みパラメータを選択することと、
    複数の符号化方式に適用可能なユニバーサルな公式におけるビット構成に適合するように前記第１の重みパラメータを修正することと、
    前記ビット構成に適合するように前記第２の重みパラメータを修正することと、
    前記修正された第１の重みパラメータを前記第１のフレームの前記領域に適用することによって第１の予測される成分を計算することと、
    前記修正された第２の重みパラメータを前記第２のフレームの前記領域に適用することによって第２の予測される成分を計算することと、
    前記第１の予測される成分と前記第２の予測される成分を結合させることによって結合された重み付き予測を計算すること、とを具備する、方法。
  2. 複数の符号化ビット構成に対応するように前記ビット構成を選択することをさらに具備し、前記複数の符号化ビット構成の少なくとも２つは異なるビット数を有する請求項１に記載の方法。
  3. 複数の符号化ビット構成に対応するように前記ビット構成を選択することをさらに具備し、前記複数の符号化ビット構成の少なくとも１つは符号付きであり、前記複数の符号化ビット構成の少なくとも１つは符号なしである請求項１に記載の方法。
  4. 第１の動きベクトルを用いて前記第１のフレームの前記領域を探索することと、
    第２の動きベクトルを用いて前記第２のフレームの前記領域を探索すること、とをさらに具備する請求項１に記載の方法。
  5. 前記第１のフレームと前記第２のフレームとの間における復号された動きベクトルの直接モード時間的内挿(temporal interpolation)を用いて前記第１のフレームの前記領域を探索すること及び前記第２のフレームの前記領域を探索することをさらに具備する請求項１に記載の方法。
  6. 前記第１のフレームの前記領域がヌル領域であることを識別することによって前記第１のフレームの前記領域を探索することと、
    前記第１の予測される成分が０に等しいことを計算すること、とをさらに具備する請求項１に記載の方法。
  7. 前記第２のフレームの前記領域がヌル領域であることを識別することによって前記第２のフレームの前記領域を探索することと、
    前記第２の予測される成分が０に等しいことを計算すること、とをさらに具備する請求項１に記載の方法。
  8. 前記第１の重みパラメータ及び前記第２の重みパラメータは同じ符号化ビット構成である請求項１に記載の方法。
  9. 前記第１の重みパラメータは０であることを識別することと、
    前記第１の予測される成分が０に等しいことを計算すること、とをさらに具備する請求項１に記載の方法。
  10. 前記第２の重みパラメータは０であることを識別することと、
    前記第２の予測される成分が０に等しいことを計算すること、とをさらに具備する請求項１に記載の方法。
  11. 前記第１の重みパラメータ及び前記第２の重みパラメータは符号付きである請求項１に記載の方法。
  12. 前記第１の重みパラメータ及び前記第２の重みパラメータと関連する分母の基底２対数に基づいたビット数だけ前記結合された重み付き予測をビットシフトすることによって前記結合された重み付き予測を正規化することをさらに具備する請求項１に記載の方法。
  13. 前記第１のフレームの前記領域に関連する第１のオフセットパラメータを受信することと、
    前記第２のフレームの前記領域に関連する第２のオフセットパラメータを受信すること、とをさらに具備する請求項１に記載の方法。
  14. 前記第１の重みパラメータ、前記第２の重みパラメータ、前記第１のフレームの前記領域及び前記第２のフレームの前記領域を表す符号化映像データをネットワークを通じて受信することをさらに具備する請求項１に記載の方法。
  15. 前記第１の重みパラメータ、前記第２の重みパラメータ、前記第１のフレームの前記領域及び前記第２のフレームの前記領域を表す符号化映像データを無線ネットワークを通じて受信することをさらに具備する請求項１に記載の方法。
  16. 前記結合された重み付き予測結果を表示することをさらに具備する請求項１に記載の方法。
  17. ビットシフト、符号拡張、ゼロ拡張及びスケーリング係数の当てはめによって構成されるグループから選択された動作を行うことによって前記第１の重みパラメータを修正することと、
    ビットシフト、符号拡張、ゼロ拡張及びスケーリング係数の当てはめによって構成されるグループから選択された動作を行うことによって前記第２の重みパラメータを修正すること、とをさらに具備する請求項１に記載の方法。
  18. 各々が異なるビット構成及び異なる重み付き予測方法を有する複数の符号化方式によって符号化された映像データを復号する装置であって、
    第１のフレームの領域に関連する第１の重みパラメータを選択する手段と、
    第２のフレームの領域に関連する第２の重みパラメータを選択する手段と、
    複数の符号化方式に適用可能なユニバーサルな公式におけるビット構成に適合するように前記第１の重みパラメータを修正する手段と、
    前記ビット構成に適合するように前記第２の重みパラメータを修正する手段と、
    前記修正された第１の重みパラメータを前記第１のフレームの前記領域に適用することによって第１の予測される成分を計算する手段と、
    前記修正された第２の重みパラメータを前記第２のフレームの前記領域に適用することによって第２の予測される成分を計算する手段と、
    前記第１の予測される成分と前記第２の予測される成分を結合させることによって結合された重み付き予測を計算する手段と、を具備する、装置。
  19. 複数の符号化ビット構成に対応するように前記ビット構成を選択する手段をさらに具備し、前記複数の符号化ビット構成の少なくとも２つは異なるビット数を有する請求項１８に記載の装置。
  20. 複数の符号化ビット構成に対応するように前記ビット構成を選択する手段をさらに具備し、前記複数の符号化ビット構成の少なくとも１つは符号付きであり、前記複数の符号化ビット構成の少なくとも１つは符号なしである請求項１８に記載の装置。
  21. 動きベクトルを用いて前記第１のフレームの前記領域を探索する手段をさらに具備する請求項１８に記載の装置。
  22. 動きベクトルを用いて前記第２のフレームの前記領域を探索する手段をさらに具備する請求項１８に記載の装置。
  23. 前記第１のフレームと前記第２のフレームとの間における復号された動きベクトルの直接モード時間的内挿を用いて前記第１のフレームの前記領域を探索する手段及び前記第２のフレームの前記領域を探索する手段をさらに具備する請求項１８に記載の装置。
  24. 前記第１のフレームの前記領域がヌル領域であることを識別することによって前記第１のフレームの前記領域を探索する手段と、
    前記第１の予測される成分が０に等しいことを計算する手段と、をさらに具備する請求項１８に記載の装置。
  25. 前記第２フレームの前記領域がヌル領域であることを識別することによって前記第２のフレームの前記領域を探索する手段と、
    前記第２の予測される成分が０に等しいことを計算する手段と、をさらに具備する請求項１８に記載の装置。
  26. 前記第１の重みパラメータ及び前記第２の重みパラメータは同じ符号化ビット構成である請求項１８に記載の装置。
  27. 前記第１の重みパラメータは０であることを識別する手段と、
    前記第１の予測される成分が０に等しいことを計算する手段と、をさらに具備する請求項１８に記載の装置。
  28. 前記第２の重みパラメータは０であることを識別する手段と、
    前記第２の予測される成分が０に等しいことを計算する手段と、をさらに具備する請求項１８に記載の装置。
  29. 前記第１の重みパラメータ及び前記第２の重みパラメータは符号付きである請求項１８に記載の装置。
  30. 前記結合された重み付き予測を正規化する手段をさらに具備する請求項１８に記載の装置。
  31. 前記第１の重みパラメータ及び前記第２の重みパラメータと関連する分母の基底２対数に基づいたビット数だけ前記結合された重み付き予測をビットシフトすることによって前記結合された重み付き予測を正規化する手段をさらに具備する請求項１８に記載の装置。
  32. 前記第１のフレームの前記領域に関連する第１のオフセットパラメータを受信する手段と、
    前記第２のフレームの前記領域に関連する第２のオフセットパラメータを受信する手段と、
    前記第１のオフセットパラメータ及び前記第２のオフセットパラメータを前記結合された重み付き予測と結合させる手段と、をさらに具備する請求項１８に記載の装置。
  33. 前記結合された重み付き予測と関連する残留誤差を受信する手段と、
    前記残留誤差を前記結合された重み付き予測と結合させる手段と、をさらに具備する請求項１８に記載の装置。
  34. 前記第１の重みパラメータ、前記第２の重みパラメータ、前記第１のフレームの前記領域及び前記第２のフレームの前記領域を表す符号化映像データをネットワークを通じて受信する手段をさらに具備する請求項１８に記載の装置。
  35. 前記第１の重みパラメータ、前記第２の重みパラメータ、前記第１のフレームの前記領域及び前記第２のフレームの前記領域を表す符号化映像データを無線ネットワークを通じて受信する手段をさらに具備する請求項１８に記載の装置。
  36. 前記結合された重み付き予測結果を表示する手段をさらに具備する請求項１８に記載の装置。
  37. 前記第１の重みパラメータをビットシフトによって修正する手段と、
    前記第２の重みパラメータをビットシフトによって修正する手段と、をさらに具備する請求項１８記載の装置。
  38. 前記第１の重みパラメータを符号拡張によって修正する手段と、
    前記第２の重みパラメータを符号拡張によって修正する手段と、をさらに具備する請求項１８に記載の装置。
  39. 前記第１の重みパラメータをゼロ拡張によって修正する手段と、
    前記第２の重みパラメータをゼロ拡張によって修正する手段と、をさらに具備する請求項１８に記載の装置。
  40. スケーリング係数を適用することによって前記第１の重みパラメータを修正する手段と、
    スケーリング係数を適用することによって前記第２の重みパラメータを修正する手段と、をさらに具備する請求項１８に記載の装置。
  41. 各々が異なるビット構成及び異なる重み付き予測方法を有する複数の符号化方式によって符号化された映像データを復号する電子デバイスであって、第１のフレームの領域に関連する第１の重みパラメータを選択し、第２のフレームの領域に関連する第２の重みパラメータを選択し、複数の符号化方式に適用可能なユニバーサルな公式におけるビット構成に適合するように前記第１の重みパラメータを修正し、前記ビット構成に適合するように前記第２の重みパラメータを修正し、前記修正された第１の重みパラメータを前記第１のフレームの前記領域に適用することによって第１の予測される成分を計算し、前記修正された第２の重みパラメータを前記第２のフレームの前記領域に適用することによって第２の予測される成分を計算し、前記第１の予測される成分と前記第２の予測される成分を結合させることによって結合された重み付き予測を計算するように構成される、電子デバイス。
  42. 前記ビット構成は、複数の符号化ビット構成に対応し、前記複数の符号化ビット構成の少なくとも２つは異なるビット数を有する請求項４１に記載の電子デバイス。
  43. 前記ビット構成は、複数の符号化ビット構成に対応し、前記複数の符号化ビット構成の少なくとも１つは符号付きであり、前記複数の符号化ビット構成の少なくとも１つは符号なしである請求項４１に記載の電子デバイス。
  44. 動きベクトルを用いて前記第１のフレームの前記領域を探索するようにさらに構成される請求項４１に記載の電子デバイス。
  45. 動きベクトルを用いて前記第２のフレームの前記領域を探索するようにさらに構成される請求項４１に記載の電子デバイス。
  46. 前記第１のフレームと前記第２のフレームとの間における復号された動きベクトルの直接モード時間的内挿を用いて前記第１のフレームの前記領域を突き止め、前記第２のフレームの前記領域を探索するようにさらに構成される請求項４１に記載の電子デバイス。
  47. 前記第１のフレームの前記領域がヌル領域であることを識別することによって前記第１のフレームの前記領域を突き止め、前記第１の予測される成分が０に等しいことを計算するようにさらに構成される請求項４１に記載の電子デバイス。
  48. 前記第２のフレームの前記領域がヌル領域であることを識別することによって前記第２のフレームの前記領域を突き止め、前記第２の予測される成分が０に等しいことを計算するようにさらに構成される請求項４１に記載の電子デバイス。
  49. 前記第１の重みパラメータ及び前記第２の重みパラメータは同じ符号化ビット構成である請求項４１に記載の電子デバイス。
  50. 前記第１の重みパラメータは０であることを識別し、前記第１の予測される成分が０に等しいことを計算するようにさらに構成される請求項４１に記載の電子デバイス。
  51. 前記第２の重みパラメータは０であることを識別し、前記第２の予測される成分が０に等しいことを計算するようにさらに構成される請求項４１に記載の電子デバイス。
  52. 前記第１の重みパラメータ及び前記第２の重みパラメータは符号付きである請求項４１に記載の電子デバイス。
  53. 前記結合された重み付き予測を正規化するようにさらに構成される請求項４１に記載の電子デバイス。
  54. 前記第１の重みパラメータ及び前記第２の重みパラメータと関連する分母の基底２対数に基づいたビット数だけ前記結合された重み付き予測をビットシフトすることによって前記結合された重み付き予測を正規化するようにさらに構成される請求項４１に記載の電子デバイス。
  55. 前記第１のフレームの前記領域に関連する第１のオフセットパラメータを受信し、前記第２のフレームの前記領域に関連する第２のオフセットパラメータを受信し、前記第１のオフセットパラメータ及び前記第２のオフセットパラメータを前記結合された重み付き予測と結合させるようにさらに構成される請求項４１に記載の電子デバイス。
  56. 前記結合された重み付き予測と関連する残留誤差を受信し、前記残留誤差を前記結合された重み付き予測と結合させるようにさらに構成される請求項４１に記載の電子デバイス。
  57. 前記第１の重みパラメータ、前記第２の重みパラメータ、前記第１のフレームの前記領域及び前記第２のフレームの前記領域を表す符号化映像データをネットワークを通じて受信するようにさらに構成される請求項４１に記載の電子デバイス。
  58. 前記第１の重みパラメータ、前記第２の重みパラメータ、前記第１のフレームの前記領域及び前記第２のフレームの前記領域を表す符号化映像データを無線ネットワークを通じて受信するようにさらに構成される請求項４１に記載の電子デバイス。
  59. 前記結合された重み付き予測結果を表示するようにさらに構成される請求項４１に記載の電子デバイス。
  60. 前記第１の重みパラメータをビットシフトによって修正し、前記第２の重みパラメータをビットシフトによって修正するようにさらに構成される請求項４１に記載の電子デバイス。
  61. 前記第１の重みパラメータを符号拡張によって修正し、前記第２の重みパラメータを符号拡張によって修正するようにさらに構成される請求項４１に記載の電子デバイス。
  62. 前記第１の重みパラメータをゼロ拡張によって修正し、前記第２の重みパラメータをゼロ拡張によって修正するようにさらに構成される請求項４１に記載の電子デバイス。
  63. スケーリング係数を適用することによって前記第１の重みパラメータを修正し、スケーリング係数を適用することによって前記第２の重みパラメータを修正するようにさらに構成される請求項４１に記載の電子デバイス。
  64. 各々が異なるビット構成及び異なる重み付き予測方法を有する複数の符号化方式によって符号化された映像データを復号するために、コンピュータを、
    第１のフレームの領域に関連する第１の重みパラメータを選択する手段と、
    第２のフレームの領域に関連する第２の重みパラメータを選択する手段と、
    複数の符号化方式に適用可能なユニバーサルな公式におけるビット構成に適合するように前記第１の重みパラメータを修正する手段と、
    前記ビット構成に適合するように前記第２の重みパラメータを修正する手段と、
    前記修正された第１の重みパラメータを前記第１のフレームの前記領域に適用することによって第１の予測される成分を計算する手段と、
    前記修正された第２の重みパラメータを前記第２のフレームの前記領域に適用することによって第２の予測される成分を計算する手段と、
    前記第１の予測される成分と前記第２の予測される成分を結合させることによって結合された重み付き予測を計算する手段、
    として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  65. 複数の符号化ビット構成に対応するように前記ビット構成を選択することをさらに具備し、前記複数の符号化ビット構成の少なくとも２つは異なるビット数を有することをさらに具備する請求項６４に記載のコンピュータによって読取可能な媒体。
  66. 複数の符号化ビット構成に対応するように前記ビット構成を選択することをさらに具備し、前記複数の符号化ビット構成の少なくとも１つは符号付きであり、前記複数の符号化ビット構成の少なくとも１つは符号なしである請求項６４に記載のコンピュータによって読取可能な媒体。
  67. 各々が異なるビット構成及び異なる重み付き予測方法を有する複数の符号化方式によって符号化された映像データを復号するために、
    第１のフレームの領域に関連する第１の重みパラメータを選択することと、
    第２のフレームの領域に関連する第２の重みパラメータを選択することと、
    複数の符号化方式に適用可能なユニバーサルな公式におけるビット構成に適合するように前記第１の重みパラメータを修正することと、
    前記ビット構成に適合するように前記第２の重みパラメータを修正することと、
    前記修正された第１の重みパラメータを前記第１のフレームの前記領域に適用することによって第１の予測される成分を計算することと、
    前記修正された第２の重みパラメータを前記第２のフレームの前記領域に適用することによって第２の予測される成分を計算することと、
    前記第１の予測される成分と前記第２の予測される成分を結合させることによって結合された重み付き予測を計算すること、とを具備する方法を実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサ。
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