JP5318170B2 - 加重予測を利用したビデオコーディング方法、このための装置 - Google Patents
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Description
本発明の利点および特徴、そしてそれらを達成する方法は添付される図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すれば明確になるだろう。しかし、本発明は以下で開示される実施形態に限定されるものではなく互いに異なる多様な形態で具現され、単に本実施形態は本発明の開示が完全なようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されているもので、本発明は請求項の範囲によってのみ定義される。明細書全体に乗じて同一参照符号は同一構成要素を指称する。
本明細書でブロックとはマクロブロックおよびマクロブロックの細部単位を含み、すべての動作はブロック単位で説明されるようにする。また、図1で前述した従来の時間的予測方法で生成されるイメージを予測イメージと表現するようにする。このような用語の定義は発明の理解を助けるためのものであり、本定義によって、本発明が限定されるものではない。
現在ブロックのピクセル値をx(i,j)、予測イメージのピクセル値をy(i,j)としよう。図1に前述した従来の方法で予測が遂行される場合、現在ブロックと予測イメージの平均2乗誤差(Mean Squared Error)は次の<数式2>のとおりである。
R2=O2-P2
R1=O1-P1
加重予測を利用したビデオコーディングの場合にはP1、P2の代わりに原本信号から加重予測因子が乗じられた値を差分した値を得るようになる。したがって各階層の残差信号は次の<数式8>および<数式9>のように表現され得る。
この場合R1とR2間の類似性が低下するため残差予測の性能が低下する恐れがある。したがってこの場合R2-Rの1代わりにR2と類似する信号をO1、P1、α、βを利用して生成した後、これをR2から引いた値をコーディングすることができる。すなわち、R2と類似する信号をR1'とすれば次の<数式10>のように使うことができる。
1310 基礎階層エンコーダ
1312、1352 空間的変換部
1314、1354 量子化部
1316、1356 エントロピ符号化部
1318、1358 逆量子化部
1320、1360 逆空間的変換部
1324、1364 モーション推定部
1326、1366 モーション補償部
1330 ダウンサンプラ
1332 アップサンプラ
1350 向上階層エンコーダ
1368 選択部
1370 加重予測因子生成部
1372 加重予測イメージ生成部
Claims (21)
- エンコーダが現在ブロックに対する予測イメージを生成する段階と、
前記エンコーダが前記予測イメージをスケーリングする加重予測因子(Weighted prediction factor)を生成する段階と、
前記エンコーダが前記予測イメージに前記加重予測因子を乗じて加重予測イメージ(Weighted prediction image)を生成する段階と、
前記エンコーダが前記現在ブロックから前記加重予測イメージを差分し残差信号を生成する段階、および
前記エンコーダが前記残差信号を符号化する段階を含み、
前記加重予測因子を生成する段階は、
前記現在ブロックのモーションベクタを使用し、前記現在ブロックに対応する基礎階層イメージの基礎階層順方向隣接フレームまたは基礎階層逆方向隣接フレームから前記現在ブロックの予測イメージに対応する基礎階層予測イメージを生成する段階、および
前記現在ブロックに対応する基礎階層イメージと前記基礎階層予測イメージの差異が最小化されるようにする前記加重予測因子(Weighted prediction factor)を計算する段階を含む
ことを特徴とするビデオコーディング方法。 - 前記加重予測因子を生成する段階は
前記現在ブロックの各ピクセル値と前記予測イメージの各ピクセル値に前記加重予測因子を乗じた値の平均2乗誤差(Mean squared error)が最小化されるようにする前記加重予測因子を生成する段階を含む請求項1に記載のビデオコーディング方法。 - 前記加重予測因子を生成する段階は
前記現在ブロックに対応する基礎階層イメージと前記予測イメージの差異が最小化されるようにする前記加重予測因子を計算する段階を含む請求項1に記載のビデオコーディング方法。 - 前記加重予測因子は
数学式
- 前記加重予測因子を生成する段階は
前記現在ブロックのモーションベクタを使用して前記現在ブロックに対応する基礎階層イメージの基礎階層順方向隣接フレームまたは基礎階層逆方向隣接フレームから前記現在ブロックの予測イメージに対応する基礎階層予測イメージを生成する段階、および
前記現在ブロックに対応する基礎階層イメージと前記基礎階層予測イメージの差異が最小化されるようにする前記加重予測因子(Weighted prediction factor)を計算する段階を含む請求項1に記載のビデオコーディング方法。 - 前記加重予測因子は
前記加重予測因子を数学式
- 前記残差信号を符号化する段階は
前記現在ブロックに対応する基礎階層イメージから前記基礎階層イメージの予測イメージと前記加重予測因子との積を差分した値と前記現在ブロックの残差信号の差異を符号化する段階を含む請求項1に記載のビデオコーディング方法。 - エンコーダが現在ブロックに対する予測イメージを生成する段階と、
前記エンコーダが前記予測イメージをスケーリングする加重予測因子(Weighted prediction factor)を生成する段階と、
前記エンコーダが前記予測イメージに前記加重予測因子を乗じて加重予測イメージ(Weighted prediction image)を生成する段階と、
前記エンコーダが前記予測イメージまたは前記加重予測イメージのうち前記現在ブロックの圧縮性能を高めるイメージを選択する段階と、
前記エンコーダが前記現在ブロックから前記選択されたイメージを差分し残差信号を生成する段階と、
前記エンコーダが前記残差信号を符号化する段階、および
前記エンコーダが前記選択結果によって加重予測の使用の可否を表す情報を挿入する段階を含み、
前記加重予測因子を生成する段階は、
前記現在ブロックのモーションベクタを使用し、前記現在ブロックに対応する基礎階層イメージの基礎階層順方向隣接フレームまたは基礎階層逆方向隣接フレームから前記現在ブロックの予測イメージに対応する基礎階層予測イメージを生成する段階、および
前記現在ブロックに対応する基礎階層イメージと前記基礎階層予測イメージの差異が最小化されるようにする前記加重予測因子(Weighted prediction factor)を計算する段階を含む
ことを特徴とするビデオコーディング方法。 - 前記現在ブロックの圧縮性能を高めるイメージを選択する段階は
前記予測イメージまたは前記加重予測イメージのうちレート歪み(Rate−distortion)が小さいイメージを選択する段階を含む請求項8に記載のビデオコーディング方法。 - 前記加重予測の使用の可否を表す情報は
スライスのヘッダーまたはマクロブロックのヘッダーのうち少なくとも一つに挿入される請求項8に記載のビデオコーディング方法。 - 前記加重予測の使用の可否を表す情報は
輝度成分と色差成分別に前記加重予測の使用の可否を表す請求項8に記載のビデオコーディング方法。 - 現在ブロックに対する予測イメージを生成する手段と、
前記予測イメージをスケーリングする加重予測因子(Weighted prediction factor)を生成する手段と、
前記予測イメージに前記加重予測因子を乗じて加重予測イメージ(Weighted prediction image)を生成する手段と、
前記現在ブロックから前記加重予測イメージを差分し残差信号を生成する手段、および前記残差信号を符号化する手段を含み、
前記加重予測因子を生成する手段は
前記現在ブロックのモーションベクタを使用し、前記現在ブロックに対応する基礎階層イメージの基礎階層順方向隣接フレームまたは基礎階層逆方向隣接フレームから前記現在ブロックの予測イメージに対応する基礎階層予測イメージを生成する手段、および
前記現在ブロックに対応する基礎階層イメージと前記基礎階層予測イメージの差異が最小化されるようにする前記加重予測因子(Weighted prediction factor)を計算する手段を含む
ことを特徴とするビデオエンコーダ。 - 前記加重予測因子を生成する手段は
前記現在ブロックの各ピクセル値と前記予測イメージの各ピクセル値に前記加重予測因子を乗じた値の平均2乗誤差(Mean squared error)が最小化されるようにする前記加重予測因子を生成する手段である請求項12に記載のビデオエンコーダ。 - 前記加重予測因子を生成する手段は
前記現在ブロックに対応する基礎階層イメージと前記予測イメージの差異が最小化されるようにする前記加重予測因子を計算する手段である請求項12に記載のビデオエンコーダ。 - 前記残差信号を符号化する手段は
前記現在ブロックの残差信号と、前記現在ブロックに対応する基礎階層イメージから前記基礎階層イメージの予測イメージと前記加重予測因子の積を差分した値の差分を符号化する請求項12に記載のビデオエンコーダ。 - 現在ブロックに対する予測イメージを生成する手段と、
前記予測イメージをスケーリングする加重予測因子(Weighted prediction factor)を生成する手段と、
前記予測イメージに前記加重予測因子を乗じて加重予測イメージ(Weighted prediction image)を生成する手段と、
前記予測イメージまたは前記加重予測イメージのうち前記現在ブロックの圧縮性能を高めるイメージを選択する手段と、
前記現在ブロックから前記選択されたイメージを差分し残差信号を生成する手段と、前記残差信号を符号化する手段、および
前記選択結果により加重予測の使用の可否を表す情報を挿入する手段を含み、
前記加重予測因子を生成する手段は
前記現在ブロックのモーションベクタを使用し、前記現在ブロックに対応する基礎階層イメージの基礎階層順方向隣接フレームまたは基礎階層逆方向隣接フレームから前記現在ブロックの予測イメージに対応する基礎階層予測イメージを生成する手段、および
前記現在ブロックに対応する基礎階層イメージと前記基礎階層予測イメージの差異が最小化されるようにする前記加重予測因子(Weighted prediction factor)を計算する手段を含む
ことを特徴とするビデオエンコーダ。 - 前記現在ブロックの圧縮性能を高めるイメージを選択する手段は
前記予測イメージまたは前記加重予測イメージのうちレート歪み(Rate−distortion)が小さいイメージを選択する請求項16に記載のビデオエンコーダ。 - 前記加重予測の使用の可否を表す情報は
スライスのヘッダーまたはマクロブロックのヘッダー中少なくとも一つに挿入される請求項16に記載のビデオエンコーダ。 - 前記加重予測の使用の可否を表す情報は
輝度成分と色差成分のそれぞれに対する前記加重予測の使用の可否を表す請求項16に記載のビデオエンコーダ。 - ビデオコーディング方法を実行するためのコンピュータで判読可能なプログラムが記録された記録媒体において、前記ビデオコーディング方法は
前記コンピュータが、現在ブロックに対する予測イメージを生成する段階と、
前記コンピュータが、前記予測イメージをスケーリングする加重予測因子(Weighted prediction factor)を生成する段階と、
前記コンピュータが、前記予測イメージに前記加重予測因子を乗じて加重予測イメージ(Weighted prediction image)を生成する段階と、
前記コンピュータが、前記現在ブロックから前記加重予測イメージを差分し残差信号を生成する段階、および
前記コンピュータが、前記残差信号を符号化する段階を含み、
前記加重予測因子を生成する段階は、
前記現在ブロックのモーションベクタを使用し、前記現在ブロックに対応する基礎階層イメージの基礎階層順方向隣接フレームまたは基礎階層逆方向隣接フレームから前記現在ブロックの予測イメージに対応する基礎階層予測イメージを生成する段階、および
前記現在ブロックに対応する基礎階層イメージと前記基礎階層予測イメージの差異が最小化されるようにする前記加重予測因子(Weighted prediction factor)を計算する段階を含む
ことを特徴とする記録媒体。 - ビデオコーディング方法を実行するためのコンピュータで判読可能なプログラムが記録された記録媒体において、前記ビデオコーディング方法は
前記コンピュータが、現在ブロックに対する予測イメージを生成する段階と、
前記コンピュータが、前記予測イメージをスケーリングする加重予測因子(Weighted prediction factor)を生成する段階と、
前記コンピュータが、前記予測イメージに前記加重予測因子を乗じて加重予測イメージ(Weighted prediction image)を生成する段階と、
前記コンピュータが、前記予測イメージまたは前記加重予測イメージのうち前記現在ブロックの圧縮性能を高めるイメージを選択する段階と、
前記コンピュータが、前記現在ブロックから前記選択されたイメージを差分し残差信号を生成する段階と、
前記残差信号を符号化する段階、および
前記コンピュータが、前記選択結果により加重予測の使用の可否を表す情報を挿入する段階を含み、
前記現在ブロックのモーションベクタを使用し、前記現在ブロックに対応する基礎階層イメージの基礎階層順方向隣接フレームまたは基礎階層逆方向隣接フレームから前記現在ブロックの予測イメージに対応する基礎階層予測イメージを生成する段階、および
前記現在ブロックに対応する基礎階層イメージと前記基礎階層予測イメージの差異が最小化されるようにする前記加重予測因子(Weighted prediction factor)を計算する段階を含む
ことを特徴とする記録媒体。
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