JP5014989B2 - 基礎階層を利用するフレーム圧縮方法、ビデオコーディング方法、フレーム復元方法、ビデオデコーディング方法、ビデオエンコーダ、ビデオデコーダ、および記録媒体 - Google Patents
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Description
例えば、GOPがそのまま8であるが、最上位時間的レベルは2の場合ならば、時間的レベル2に存在する4個のフレームのうち2個のLフレームは差異コーディングを、2個のHフレームはモード選択によるコーディングを行うようになる。また、時間的方向で参照フレームを定めることも図5では隣接した前後のフレームを一つずつだけ参照することができるとしたが、隣接しない前後のフレームを複数で参照する場合でも本発明が適用されえることは、ビデオコーディング分野の当業者であれば、簡単に知ることができるだろう。
Claims (21)
- 多階層基盤のビデオコーディング方法で基礎階層を利用して第1の上位階層フレームを効率的に圧縮する方法であって、
入力された元ビデオシーケンスに対しダウンサンプリングを行い、前記ダウンサンプリングにより得られるビデオシーケンスについて量子化及び逆量子化を含み、所定のコーデックでエンコーディングし、前記エンコーディングした後に前記所定のコーデックでデコーディングする処理を行うことで、前記第1の上位階層フレームと同一の時間的位置を有する基礎階層フレームを生成する段階と、
前記基礎階層フレームを前記第1の上位階層フレームの解像度でアップサンプリングする段階と、
前記第1の上位階層フレームと異なった時間的位置を有する第2の上位階層フレームと前記アップサンプリングされた基礎階層フレームを参照しブロック別に前記第1の上位階層フレームの重複を除去する段階とを含み、
前記所定のコーデックは、前記第1及び第2の上位階層フレームに適用されるコーデックに比べ、低いビット率に対し相対的に優秀な画質を示すコーディング方式である上位階層フレームを効率的に圧縮する方法。 - 前記空間的ダウンサンプリングは、ウェーブレット変換により行われる請求項1に記載の上位階層フレームを効率的に圧縮する方法。
- 前記除去する段階は、
前記上位フレームが低周波フレームの場合には前記アップサンプリングされた基礎階層との差異を計算してコーディングする段階と、
前記上位フレームが高周波フレームの場合には前記上位フレームを構成するブロック別に、前記時間的予測方法と前記基礎階層を利用した予測方法のうちから、所定の費用関数が最小となる方法でコーディングする段階とを含む請求項1に記載の上位階層フレームを効率的に圧縮する方法。 - 前記所定の費用関数は、
逆方向推定の場合にはEb+λ×Bbによって計算され、順方向推定の場合にはEf+λ×Bfによって計算され、両方向推定の場合にはEbi+λ×Bbiによって計算されて、基礎階層を利用した予測方法の場合にはα×Eiで計算されるが、
前記λはラグランジアン計数であり、前記Eb、Ef、Ebi、およびEiは各モードのエラーであり、前記Bb、Bf、およびBbiは各モードに対するモーション情報を圧縮するのに所要されるビット量であり、前記αは基礎階層を利用した予測方法が反映される程度を示す量の常数である請求項4に記載の上位階層フレームを効率的に圧縮する方法。 - 入力された元ビデオシーケンスに対しダウンサンプリングを行い、前記ダウンサンプリングにより得られるビデオシーケンスについて量子化及逆量子化を含み、所定のコーデックでエンコーディングし、前記エンコーディングした後に前記所定のコーデックでデコーディングする処理を行うことで、基礎階層を生成する段階と、
前記基礎階層を、時間的フィルタリングを行うフレームの解像度でアップサンプリングする段階と、
前記フレームを構成するブロック別に、時間的予測方法と前記アップサンプリングされた基礎階層を利用した予測方法のうちから一つの方法を選択し時間的フィルタリングを行う段階と、
前記時間的フィルタリングによって生成されるフレームに対して空間的変換を行う段階と、
前記空間的変換によって生成される変換計数を量子化する段階とを含み、
前記所定のコーデックは、前記時間的フィルタリングを行うフレームに適用されるコーデックに比べ、低いビット率に対し相対的に優秀な画質を示すコーディング方式であるビデオエンコーディング方法。 - 前記時間的フィルタリングを行う段階は、
前記フレームのうち低周波フレームは前記アップサンプリングされた基礎階層との差異を計算しコーディングする段階と、
前記フレーム中、高周波フレームを構成するブロック別に、前記時間的予測方法と前記
基礎階層を利用した予測方法のうち、所定の費用関数が最小となる方法でコーディングする段階とを含む請求項5に記載のビデオエンコーディング方法。 - 請求項1乃至4の何れか1項に記載の上位階層フレームを効率的に圧縮する方法により時間的にフィルタリングされたフレームをビデオデコーダで復元する方法において、
前記フィルタリングされたフレームが低周波フレームの場合には前記低周波フレームと基礎階層の和を求める段階と、
前記フィルタリングされたフレームが高周波フレームの場合にはエンコーダ側から伝送されるモード情報にしたがい前記高周波フレームのブロック別に復元する段階とを含む、時間的にフィルタリングされたフレームを復元する方法。 - 前記フィルタリングされたフレームが前記最上位以外の時間的レベルに存在するフレームの場合には時間的参照フレームを利用して復元する段階をさらに含む、請求項7に記載の時間的にフィルタリングされたフレームを復元する方法。
- 前記モード情報は、逆方向推定モード、順方向推定モード、または両方向推定モードのうち少なくとも一つ以上の時間的推定モードと、B−イントラモードとを含む、請求項7に記載の時間的にフィルタリングされたフレームを復元する方法。
- 前記高周波フレームのブロック別に復元する段階は、
前記高周波フレームのブロックに対するモード情報がB−イントラモードの場合には前記ブロックと前記基礎階層の該当領域の和を求める段階と、
前記高周波フレームのブロックに対するモード情報が前記時間的推定モードのうち1個である場合には該当推定モードに対するモーション情報にしたがい原フレームを復元する段階とを含む、請求項9に記載の時間的にフィルタリングされたフレームを復元する方法。 - 請求項5又は6に記載のビデオエンコーディング方法により得られる基礎階層を所定のコーデックでデコーディングする段階と、
前記デコーディングされた基礎階層の解像度をアップサンプリングする段階と、
前記基礎階層以外階層のテクスチャ情報を逆量子化して変換計数を出力する段階と、
前記変換計数を空間的領域で逆変換する段階と、
前記アップサンプリングされた基礎階層を利用して前記逆変換結果生成されるフレームから原フレームを復元する段階とを含む、ビデオデコーディング方法。 - 前記原フレームを復元する段階は、
前記逆変換結果生成されるフレームが低周波フレームの場合には前記低周波フレームと基礎階層の和を求める段階と、
前記逆変換結果生成されるフレームが高周波フレームの場合にはエンコーダ側から転送されるモード情報にしたがい前記高周波フレームのブロック別に復元する段階とを含む、請求項11に記載のビデオデコーディング方法。 - 前記モード情報は、逆方向推定モード、順方向推定モード、または両方向推定モードのうち少なくとも一つ以上の時間的推定モードと、B−イントラモードとを含む、請求項12に記載のビデオデコーディング方法。
- 前記高周波フレームのブロック別に復元する段階は、
前記高周波フレームのブロックに対するモード情報がB−イントラモードの場合には前記ブロックと前記基礎階層の該当領域の和を求める段階と、
前記高周波フレームのブロックに対するモード情報が前記時間的推定モードのうち1個である場合には該当推定モードに対するモーション情報にしたがい原フレームを復元する段階とを含む、請求項13に記載のビデオデコーディング方法。 - 入力された元ビデオシーケンスから、基礎階層を生成する基礎階層生成モジュールと、
前記基礎階層を、時間的フィルタリングを行うフレームの解像度でアップサンプリングする空間的アップサンプリングモジュールと、
前記フレームを構成するブロック別に、時間的予測方法と前記アップサンプリングされた基礎階層を利用した予測方法のうちから一つの方法を選択し時間的フィルタリングを行う時間的フィルタリングモジュールと、
前記時間的フィルタリングによって生成されるフレームに対し空間的変換を行う空間的変換モジュールと、
前記空間的変換によって生成される変換計数を量子化する量子化モジュールとを含み、
前記基礎階層生成モジュールは、
入力された元ビデオシーケンスに対し時間的ダウンサンプリングおよび空間的ダウンサンプリングを行うダウンサンプリングモジュールと、
前記ダウンサンプリングモジュールにより得られた結果について量子化を含み、所定のコーデックでエンコーディングする処理を行う基礎階層エンコーダと、
前記エンコーディングされた結果について逆量子化を含み、前記所定のコーデックでデコーディングする処理を行う基礎階層デコーダとを含み、
前記所定のコーデックは、前記時間的フィルタリングを行うフレームに適用されるコーデックに比べ、低いビット率に対し相対的に優秀な画質を示すコーディング方式であるビデオエンコーダ。 - 前記時間的フィルタリングモジュールは、
前記フレームのうち低周波フレームは前記アップサンプリングされた基礎階層との差異を計算して、コーディングし、
前記フレーム中、高周波フレームを構成するブロック別に前記時間的予測方法と前記基礎階層を利用した予測方法のうち、所定の費用関数が最小になる方法でコーディングする、請求項15に記載のビデオエンコーダ。 - 請求項15又は16に記載のビデオエンコーダにより得られる基礎階層を所定のコーデックでデコーディングする基礎階層デコーダと、
前記デコーディングされた基礎階層の解像度をアップサンプリングする空間的アップサンプリングモジュールと、
前記基礎階層以外の階層のテクスチャ情報を逆量子化して変換計数を出力する逆量子化モジュールと、
前記変換計数を空間的領域で逆変換する逆空間的変換モジュールと、
前記アップサンプリングされた基礎階層を利用して前記逆変換結果生成されるフレームから原フレームを復元する逆時間的フィルタリングモジュールとを含む、ビデオデコーダ。 - 前記逆時間的フィルタリングモジュールは、
前記逆変換結果生成されるフレームが低周波フレームの場合には前記低周波フレームと基礎階層の和を求め、
前記逆変換結果生成されるフレームが高周波フレームの場合にはエンコーダ側から転送されるモード情報にしたがい前記高周波フレームのブロック別に復元する、請求項17に記載のビデオデコーダ。 - 前記モード情報は逆方向推定モード、順方向推定モード、または両方向推定モードのうち少なくとも一つ以上の時間的推定モードと、B−イントラモードとを含む、請求項18に記載のビデオデコーダ。
- 前記逆時間的フィルタリングモジュールは、
前記高周波フレームのブロックに対するモード情報がB−イントラモードの場合には前記ブロックと前記基礎階層の該当領域の和を求め、前記高周波フレームのブロックに対するモード情報が前記時間的推定モードのうち1個である場合には該当推定モードに対するモーション情報にしたがい原フレームを復元する、請求項19に記載のビデオデコーダ。 - 多階層基盤のビデオコーディング方法で基礎階層を利用して第1の上位階層フレームを効率的に圧縮する方法を実行するためのプログラムを記録した記録媒体であって、
コンピュータに、
入力された元ビデオシーケンスに対しダウンサンプリングを行い、前記ダウンサンプリングにより得られるビデオシーケンスについて量子化及び逆量子化を含み、所定のコーデックでエンコーディングし、前記エンコーディングした後に前記所定のコーデックでデコーディングする処理を行うことで、前記第1の上位階層フレームと同一の時間的位置を有する基礎階層フレームを生成する手順と、
前記基礎階層フレームを前記第1の上位階層フレームの解像度でアップサンプリングする手順と、
前記第1の上位階層フレームと異なった時間的位置を有する第2の上位階層フレームと前記アップサンプリングされた基礎階層フレームを参照してブロック別に前記第1の上位階層フレームの重複を除去する手順とを実行させ、
前記所定のコーデックは、前記第1及び第2の上位階層フレームに適用されるコーデックに比べ、低いビット率に対し相対的に優秀な画質を示すコーディング方式であることを特徴とする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。
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