JP5122288B2 - 中間レイヤ残余値予測を用いて符号化されたビデオシーケンスを生成および符号化されたビデオシーケンスを復号化するための装置および方法 - Google Patents
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Description
Iスライス:Iスライスは、スライスの全てのマクロブロックがイントラ予測を用いて符号化されるスライスである。
Pスライス:Pスライスの特定のマクロブロックは、Iスライスの符号化タイプに加えて、予測ブロックごとに少なくとも1つの動き補償予測信号を有するインター予測を用いて符号化することも可能である。
Bスライス:Bスライスの特定のマクロブロックは、Pスライスで利用可能なコーダタイプに加えて、予測ブロックごとに2つの動き補償予測信号を有するインター予測を用いて符号化することも可能である。
SPスライス:それは、スイッチPスライスとも言われ、異なる事前に符号化されたピクチャの間での効率的な切り替えが可能なように符号化される。
SIスライス:SIスライスは、スイッチIスライスとも言われ、直接ランダムアクセスおよびエラー修復目的のために、SPスライス中でマクロブロックの正確な適合を可能にする。
となる。
により与えられる。
で置き換えることによって、所定の信号s[k]を、最終的にl(k)およびh(k)で表すことができ、各信号は、半分のサンプルレートを有する。更新ステップおよび予測ステップの双方は完全に可逆的なので、対応する変換は、厳密にサンプリングされた完全な再構成フィルタバンクと解釈することができる。実際に、ウェーブレットフィルタの一切の双直交ファミリを、1つまたはいくつかの予測ステップおよび1つまたはいくつかの更新ステップによって、実現することができる。前記で説明したように、ローパスおよびハイパス成分を正規化するため、正規化器47および48には、適切に選択されたスケーリングファクタFlおよびFhが供給される。
ここで、
であり、これらの式は、それぞれ、ヘアーフィルタの非正規化ハイパスおよびローパス(分析)出力信号に対応する。
で与えられる。
図1aは、本発明のコーダの好適な実施の形態であり、
図1bは、図1aのベースピクチャコーダの詳細な表現であり、
図1cは、中間レイヤ予測フラグの機能の説明であり、
図1dは、動きデータフラグの説明であり、
図1eは、図1aの拡張動き補償器1014の好適な実施であり、
図1fは、図2の拡張動きデータ決定手段1078の好適な実施であり、
図1gは、拡張動きデータを計算し、さらに、必要に応じて、信号伝達および残余データ伝送のために拡張動きデータ処理するための3つの好適な実施の形態の概略表現であり、
図2は、本発明のデコーダの好適な実施の形態であり、
図3は、4つのレベルを有するデコーダのブロック図であり、
図4は、時間サブバンドフィルタバンクのリフティング分解を説明するためのブロック図であり、
図5aは、図4に示すリフティングスキームの機能の表現であり、
図5bは、一方向予測(ヘアウェーブレット)および双方向予測(5/3変換)を有する2つの好適なリフティング仕様の表現であり、
図5cは、リフティングスキームによって処理される2つのピクチャの任意に選択に対する動き補償および参照インデックスを有する予測および更新演算子の好適な実施の形態であり、
図5dは、マクロブロック毎に、元のピクチャ情報をハイパスピクチャに挿入可能なイントラモードの表現であり、
図6aは、マクロブロックモードを信号伝達するための略図表現であり、
図6bは、本発明の好適な実施の形態による空間スケーラビリティにおける動きデータのアップサンプリングのための略図表現であり、
図6cは、動きベクトル差分に対するデータストリームシンタックスの略図表現であり、
図6dは、本発明の好適な実施の形態による残余値シンタックス拡張の略図表現であり、
図7は、たとえば8ピクチャの群の時間シフトを説明するための概略図であり、
図8は、16ピクチャの群に対するローパスピクチャの好適な時間配置であり、
図9は、マクロブロックに対するH.264/AVC規格によるコーダに対する基本的なコーダ構造を説明するための概略ブロック図であり、
図10は、現在のシンタックスエレメントCの左側および上部にそれぞれ隣接する2つのピクセルエレメントAおよびBで構成されるコンテクスト配列であり、
図11は、ピクチャのスライスへのパーティションの表現である。
ピクチャB内のマクロブロックiの可能な全てのマクロブロックおよびサブマクロブロックパーティションに対して、関連動きベクトル
は、ラグランジュ関数
を最小化することによって計算され、ここで、劣化数式項は次式
で与えられる。
ここで、Sは、参照ピクチャA内の動きベクトル検索領域を特定する。Pは、考慮されたマクロブロックパーティションまたはサブマクロブロックパーティションによってカバーされる領域である。R(i,m)は、動きベクトルmの全ての成分を送信するために必要なビット数を特定し、λは固定ラグランジュ乗数である。
は、補間演算子として解釈される。
劣化数式項は、次式
で与えられ、ここで、Pは、マクロブロックまたはサブマクロブロック領域を特定し、m[p,x,y]は、マクロブロックまたはサブマクロブロックのモードpおよびルマ位置(x,y)を含むパーティションまたはサブマクロブロックパーティションに関連付けられる動きベクトルである。
− 現在のマクロブロック/サブマクロブロックパーティションを含むベースレイヤマクロブロックは、INTRAマクロブロックモードでは符号化されない。
− 現在のマクロブロック/サブマクロブロックパーティショの上部左のサンプルをカバーするベースレイヤマクロブロック/サブマクロブロックパーティションは、リストXまたは双予測を使用する。
− 現在のマクロブロック/サブマクロブロックパーティションの上部左のサンプルを含むベースレイヤマクロブロック/サブマクロブロックパーティションのリストX参照インデックスは、現在のマクロブロック/サブマクロブロックパーティションのリストX参照インデックスに等しい。
の最小値を検索することによって実行される。
Claims (18)
- ベーススケーリングレイヤ(1002)および拡張スケーリングレイヤ(1004)を有する符号化されたビデオシーケンスを生成するための装置であって、前記装置は、
現在のピクチャ中のマクロブロックがピクチャの群中の別のピクチャに関してどのように動いたかを示すベース動きデータを計算するためのベース動きデータ計算器(1006)と、
前記ベース動きデータを用いて残差ピクチャのベースシーケンスを計算するためのベースシーケンス計算器(1012)と、
残差ピクチャの前記ベースシーケンスから前記符号化されたベーススケーリングレイヤ(1002)を計算するように形成されているベースピクチャコーダ(1010)と、
拡張動きデータを決定するための拡張データ計算器(1014)と、
前記拡張動きデータを用いて残差ピクチャの拡張シーケンスを計算するための拡張シーケンス計算器(1016)と、
残差ピクチャの前記拡張シーケンスを用いさらに残差ピクチャの前記ベースシーケンスについての情報(1026)を用いて拡張予測残差ピクチャを計算するための中間レイヤ予測器(1018)であって、前記中間レイヤ予測器(1018)は、中間レイヤ予測信号(1030)に応じて残差ピクチャの前記拡張シーケンスからブロックの予測または使用を適応的に適用するように形成され、さらに前記中間レイヤ予測信号(1030)は、前記符号化されたビデオシーケンスに含まれている中間レイヤ予測器と、
前記符号化された拡張スケーリングレイヤ(1004)を得るために前記拡張予測残差ピクチャを符号化するための拡張ピクチャコーダ(1028)とを備える、装置。 - 前記ベースピクチャコーダ(1010)は、ベース量子化パラメータ(1034)を用いて量子化を実行するように形成され、
前記拡張ピクチャコーダ(1028)は、拡張量子化パラメータ(1036)を用いて量子化を実行するように形成され、前記拡張量子化パラメータ(1036)は、前記ベース量子化パラメータ(1034)よりも細かな量子化を実行することができ、
前記ベースピクチャコーダ(1010)は、再構成されたベースシーケンスを得るために前記ベース量子化パラメータを用いて量子化された残差ピクチャの前記ベースシーケンスを再構成するように形成され、さらに
前記中間レイヤ予測器(1018)は、残差ピクチャの前記拡張シーケンスを用い、さらに残差ピクチャの前記再構成されたベースシーケンスを残差ピクチャの前記ベースシーケンスについての情報として用いて、前記拡張予測残差ピクチャを計算するように形成されている、請求項1に記載の装置。 - 前記ピクチャの群の解像度を間引きするためのデシメータ(1032)であって、前記デシメータ(1032)は、前記拡張データ計算器(1014)に提供されるピクチャの群の拡張解像度よりも低いベース解像度を有するピクチャの群を前記ベース動きデータ計算器(1006)に提供するように形成されているデシメータと、
残差ピクチャの補間されたベースシーケンスを得るために残差ピクチャの前記ベースシーケンスまたは残差ピクチャの再構成されたベースシーケンスを空間的に補間するための補間器(1022)であって、残差ピクチャの補間されたベースシーケンスを残差ピクチャの前記ベースシーケンスについての情報(1026)として前記中間レイヤ予測器(1018)に供給することができる補間器とをさらに備える、請求項1または請求項2に記載の装置。 - 前記ベース動きデータを前記拡張解像度に適応するための動きデータアップサンプラ(1042)をさらに備える、請求項3に記載の装置。
- 前記ベース動きデータ計算器(1006)は、マクロブロックに対して2次元の動きベクトルを計算するように形成されている、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の装置。
- 前記ベースシーケンス計算器(1012)は、残差ピクチャの前記ベースシーケンスの残差ピクチャのマクロブロックを得るために前記ベース動きデータを用いて予測されるマクロブロックを現在のマクロブロックから差し引くように形成されている、請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の装置。
- 前記中間レイヤ予測器(1018)は、残差ピクチャの前記拡張シーケンスからのブロックの使用と比較して予測を適用することによってコーダ利得を増加することができるかどうかを、ブロックに対して適応的に決定するように形成されている、請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の装置。
- 前記中間レイヤ予測器(1018)は、拡張予測残差ピクチャのマクロブロックを得るために、残差ピクチャの前記ベースシーケンス、残差ピクチャの再構成されたベースシーケンス、残差ピクチャの補間されたベースシーケンスまたは残差ピクチャの再構成され補間されたベースシーケンスからのマクロブロックを用いて予測されるマクロブロックを、残差ピクチャの前記拡張シーケンスの現在のマクロブロックから差し引くように形成されている、請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の装置。
- 前記ベース動きデータ計算器(1006)は、前記ベース量子化パラメータ(1034)、量子化によって生じるひずみ数式項および前記ベース動きデータを送信するためのデータレートに基づいて、前記ベース動きデータを計算するように形成されている、請求項2に記載の装置。
- 前記拡張データ計算器(1014)は、前記拡張量子化パラメータ(1036)、ひずみ数式項および前記拡張動きデータを送信するためのデータレートに基づいて、前記拡張動きデータを計算するように形成されている、請求項2または請求項9に記載の装置。
- 前記拡張データ計算器(1014)は、前記ベース動きデータまたはモード制御信号に基づくスケールされた動きデータを使用するように形成されている、請求項1ないし請求項10のいずれかに記載の装置。
- 前記ベーススケーリングレイヤ(1002)は、前記拡張スケーリングレイヤ(1004)より低い解像度を有し、前記拡張データ計算器(1014)は、制御信号(1048)に基づく残余動きデータを決定するように形成され、さらに前記拡張ピクチャコーダ(1028)は、前記残余動きデータを前記拡張スケーリングレイヤ(1004)に符号化するように形成されている、請求項1ないし請求項11のいずれかに記載の装置。
- 前記ベースシーケンス計算器(1012)および前記拡張シーケンス計算器(1016)は、動き補償予測を実行するように形成されている、請求項1ないし請求項12のいずれかに記載の装置。
- 前記ベースシーケンス計算器(1012)および前記拡張シーケンス計算器は、少なくとも1つのローパスおよびいくつかのハイパスピクチャへの動き補償時間的分解を得るために、動き補償予測に加えて動き補償更新を実行するように形成されている、請求項1ないし請求項12のいずれかに記載の装置。
- ベーススケーリングレイヤ(1002)および拡張スケーリングレイヤ(1004)を有する符号化されたビデオシーケンスを生成するための方法であって、前記方法は、
現在のピクチャ中のマクロブロックがピクチャの群中の別のピクチャに関してどのように動いたかを示すベース動きデータを計算するステップ(1006)と、
前記ベース動きデータを用いて残差ピクチャのベースシーケンスを計算するステップ(1012)と、
残差ピクチャの前記ベースシーケンスから前記符号化されたベーススケーリングレイヤ(1002)を計算するために残差ピクチャの前記ベースシーケンスについての情報を符号化するステップ(1010)と、
拡張動きデータを決定するステップ(1014)と、
残差ピクチャの拡張シーケンスを計算するステップ(1016)と、
残差ピクチャの前記拡張シーケンスを用いさらに残差ピクチャの前記ベースシーケンスについての情報(1026)を用いて拡張予測残差ピクチャを計算するステップ(1018)であって、前記拡張予測残差ピクチャを計算するステップ(1018)は、中間レイヤ予測信号(1030)に応じて残差ピクチャの前記拡張シーケンスからブロックの予測または使用を適応的に適用し、さらに前記中間レイヤ予測信号(1030)は、前記符号化されたビデオシーケンスに含まれている計算するステップと、
前記符号化された拡張スケーリングレイヤ(1004)を得るために前記拡張予測残差ピクチャを符号化するステップ(1028)とを備える、方法。 - ベーススケーリングレイヤ(1002)および拡張スケーリングレイヤ(1004)を有する符号化されたビデオシーケンスを復号化するための装置であって、ブロックに対する前記符号化されたビデオシーケンスは、ブロックが中間レイヤ予測によりまたは中間レイヤ予測なしで生成されたかどうかを示す、中間レイヤ予測制御信号(1030)を有し、前記装置は、
残差ピクチャの復号化されたベースシーケンスおよびベース動きデータを得るために前記ベーススケーリングレイヤを復号化するためのベースピクチャデコーダ(1060)と、
拡張予測残差ピクチャを得るために前記拡張スケーリングレイヤを復号化するための拡張ピクチャデコーダ(1066)と、
残差ピクチャの拡張シーケンスを得るために、残差ピクチャの前記復号化されたベースシーケンスまたは残差ピクチャの補間されたベースシーケンスと前記拡張予測残差ピクチャとを結合するための中間レイヤ結合器(1074)と、
残差ピクチャの前記拡張シーケンスおよび拡張動きデータを用いて前記拡張スケーリングレイヤのピクチャのシーケンスを得るように形成されている拡張動き結合器(1076)とを備え、
前記装置は、前記中間レイヤ予測制御信号(1030)が考慮されたブロックに対する中間レイヤ予測を示す場合にだけ、前記中間レイヤ結合器(1074)をアクティブにするようにさらに形成されている、装置。 - ベーススケーリングレイヤ(1002)および拡張スケーリングレイヤ(1004)を有する符号化されたビデオシーケンスを復号化するための方法であって、ブロックに対する前記符号化されたビデオシーケンスは、ブロックが中間レイヤ予測によりまたは中間レイヤ予測なしで生成されたかどうかを示す、中間レイヤ予測制御信号(1030)を有し、前記方法は、
残差ピクチャの復号化されたベースシーケンスおよびベース動きデータを得るために前記ベーススケーリングレイヤを復号化するステップ(1060)と、
拡張予測残差ピクチャを得るために前記拡張スケーリングレイヤを復号化するステップ(1066)と、
残差ピクチャの拡張シーケンスを得るために、残差ピクチャの前記復号化されたベースシーケンスまたは残差ピクチャの補間されたベースシーケンスと前記拡張予測残差ピクチャとを結合するステップ(1074)であって、前記結合するステップ(1074)は、前記中間レイヤ予測制御信号(1030)が考慮されたブロックに対する中間レイヤ予測を示す場合にだけ、アクティブにされるステップと、
残差ピクチャの前記拡張シーケンスおよび拡張動きデータを用いて前記拡張スケーリングレイヤのピクチャのシーケンスを得るために拡張動き結合(1076)を実行するステップとを備える、方法。 - 請求項15または請求項17に記載の方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
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