JP5409640B2 - ビット深度スケーラビリティのためのアーティファクト除去のための方法及び装置 - Google Patents

ビット深度スケーラビリティのためのアーティファクト除去のための方法及び装置 Download PDF

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Description

本原理は、概して映像の符号化及び復号に関し、より詳細にはビット深度スケーラビリティのためのアーティファクト除去のための方法及び装置に関する。
関連出願の相互参照
本出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、2007年10月16日出願の米国特許仮出願第60/980,322号明細書の利益を主張する。さらに、本出願は、同じく2007年10月16日出願の米国特許仮出願第60/980,322号明細書の利益を主張し、本発明の譲受人に譲渡され、参照により本明細書に組み込まれ、本出願と同日に出願された「METHODS AND APPARATUS FOR ARTIFACT REMOVAL FOR BIT DEPTH SCALABILITY」という名称の非仮出願、代理人整理番号第PU070260に関する。
ビット深度とは、ピクセルを保持するために使用されるビット数を指す。ビット深度は、時として「カラー深度」および/または「ピクセル深度」とも呼ばれ、一度に表示することができる最大数の色を決定する。近年、それだけには限定されないが、医学用画像処理、制作及び制作後におけるデジタル映画のワークフロー、並びに、ホームシアター関連の用途を含む多くの応用分野で、8を超えるビット深度のデジタル画像及びデジタル映像(以下、まとめて「デジタル画像」と呼ぶ)がますます望ましくなってきた。
ビット深度スケーラビリティは、将来のいつか、従来の8ビット深度のデジタル結像系及び高ビット深度のデジタル結像系が市場に同時に存在するという事実に関して、潜在的に有用である。
8ビットの映像及び10ビットの映像の共存を処理するための幾つかの方法がある。第1の解決策では、10ビットの符号化されたビットストリームのみが送信され、標準8ビット表示装置の8ビット表現は10ビットのプレゼンテーションにトーンマッピング方法を適用することによって得られる。トーンマッピングは、より高いビット深度をより低いビット深度に変換して、しばしばより制限されたダイナミックレンジの媒体において高ダイナミックレンジ画像の外観に近付けるためのよく知られた技術である。第2の解決策では、8ビットの符号化されたプレゼンテーション及び10ビットの符号化されたプレゼンテーションを含むサイマルキャストビットストリームが送信される。復号するビット深度を選択するのはデコーダの選好である。例えば、10ビット対応のデコーダは10ビットの映像を復号し出力することができ、8ビットの映像のみをサポートする通常のデコーダは8ビットの映像を出力することしかできない。第1の解決策は、ISO/IEC(International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission)MPEG−4(Moving Picture Experts Group-4)Part10 AVC(Advanced Video Coding)標準/ITU−T(International Telecommunication Union, Telecommunication Sector)H.264 Recommendation(以下、「MPEG−4 AVC Standard」)の8ビットプロファイルに本質的に準拠しない。第2の解決策は、現在のすべての標準に準拠するが、より多くのオーバーヘッドを要する。
従来技術のこれらの並びに他の欠点及び短所に、ビット深度スケーラビリティのためのアーティファクト除去のための方法及び装置を対象とする本原理によって取り組む。
本原理の一態様により提供される装置は、或るピクチャの少なくとも一部分の拡張レイヤ(enhancement layer)を符号化するためのエンコーダを含む。この拡張レイヤに、ビット深度スケーラビリティのためにデブロッキングフィルタ(deblocking filter)が適用される。
本原理のさらに別の態様により提供される方法は、或るピクチャの少なくとも一部分の拡張レイヤを符号化するステップを含む。この符号化ステップは、この拡張レイヤにビット深度スケーラビリティのためにデブロッキングフィルタリングを適用することを含む。
本原理のさらに別の態様により提供される装置は、或るピクチャの少なくとも一部分の拡張レイヤを復号するためのデコーダを含む。この拡張レイヤに、ビット深度スケーラビリティのためにデブロッキングフィルタが適用される。
本原理のさらに別の態様により提供される方法は、或るピクチャの少なくとも一部分の拡張レイヤを復号するステップを含む。この復号ステップは、この拡張レイヤに、ビット深度スケーラビリティのためにデブロッキングフィルタリングを適用することを含む。
本原理の別の態様により提供される装置は、或るピクチャの少なくとも1つのブロックの画像データを符号化するためのエンコーダを含む。デブロッキングフィルタが、ビット深度スケーラビリティのためのレイヤ内テクスチャ予測(intra-layer texture prediction)用のローカル逆トーンマッピング(local inverse tone mapping)により生じたコーディングアーティファクト(coding artifact)を除去する。
本原理のさらに別の態様により提供される方法は、或るピクチャの少なくとも1つのブロックの画像データを符号化するステップを含む。この符号化ステップは、デブロッキングフィルタリングを適用して、ビット深度スケーラビリティのためのレイヤ内テクスチャ予測用のローカル逆トーンマッピングにより生じたコーディングアーティファクトを除去することを含む。
本原理のさらに別の態様により提供される装置は、或るピクチャの少なくとも1つのブロックの画像データを復号するためのデコーダを含む。デブロッキングフィルタが、ビット深度スケーラビリティのためのレイヤ内テクスチャ予測用のローカル逆トーンマッピングにより生じたコーディングアーティファクトを除去する。
本原理の別の態様により提供される方法は、或るピクチャの少なくとも1つのブロックの画像データを復号するステップを含む。この復号ステップは、デブロッキングフィルタリングを適用して、ビット深度スケーラビリティのためのレイヤ内テクスチャ予測用のローカル逆トーンマッピングにより生じたコーディングアーティファクトを除去することを含む。
本原理のこれら及び他の態様、特徴、及び、利点は、実施形態例の以下の詳細な説明を添付の図面と併せ読めば、明らかになる。
本原理は、以下の例示的な図面により、よりよく理解することができよう。
本原理の一実施形態による、本原理を適用することができるビット深度スケーラブルなエンコーダ例を示すブロック図である。 本原理の一実施形態による、本原理を適用することができるビット深度スケーラブルなデコーダ例を示すブロック図である。 本原理の一実施形態による、本原理を適用することができる別のビット深度スケーラブルなエンコーダ例を示すブロック図である。 本原理の一実施形態による、本原理を適用することができる別のビット深度スケーラブルなデコーダ例を示すブロック図である。 本原理の一実施形態による、ビット深度スケーラビリティにおけるコーディングアーティファクトを除去するためのデブロッキングフィルタリングの方法例を示すフロー図である。 本原理の一実施形態による、ビット深度スケーラビリティにおけるコーディングアーティファクトを除去するためのデブロッキングフィルタリングの別の方法例を示すフロー図である。 本原理の一実施形態による、デブロッキングフィルタをポストフィルタとして使用する映像復号の方法例を示すフロー図である。 本原理の一実施形態による、デブロッキングフィルタをループ内フィルタとして使用する映像符号化の方法例を示すフロー図である。 本原理の一実施形態による、デブロッキングフィルタをループ内フィルタとして使用する映像復号の方法例を示すフロー図である。 本原理の一実施形態による、基本レイヤ及び拡張レイヤにおいて、デブロッキングフィルタを一緒に有効にすることまたは無効にすることができる映像符号化の方法例を示すフロー図である。 本原理の一実施形態による、基本レイヤ及び拡張レイヤにおいて、デブロッキングフィルタを一緒に有効にすることまたは無効にすることができる映像復号の方法例を示すフロー図である。 本原理の一実施形態による、基本レイヤ及び拡張レイヤにおいて、デブロッキングフィルタを別々に有効にすることまたは無効にすることができる映像符号化の方法例を示すフロー図である。 本原理の一実施形態による、基本レイヤ及び拡張レイヤにおいて、デブロッキングフィルタを別々に有効にすることまたは無効にすることができる映像復号の方法例を示すフロー図である。
本原理は、ビット深度スケーラビリティのためのアーティファクト除去のための方法及び装置を対象とする。
本説明は、本原理を示す。したがって、本明細書に明示的に記載されたり示されたりしてはいないが、本原理を具体化し、その趣旨及び範囲内に含まれる様々な構成を、当業者であれば考案することができることを理解されたい。
本明細書に記載したすべての例及び条件付きの表現は、本原理及び技術を促進するために本発明者が貢献する概念を読者が理解するのを助ける教育的な目的のためのものであるが、こうした具体的に示した例及び条件に制限されることなく解釈されるものとする。
さらに、本原理の原理、態様、及び実施形態、並びにその具体例を述べている本明細書におけるすべての記載は、その構造的等価物及び機能的等価物を含むものとする。さらに、こうした等価物は、現在知られている等価物及び将来開発される等価物、すなわち、構造に関係なく同じ機能を実行する、開発される任意の要素の両方を含むものとする。
したがって、例えば、本明細書に提示されたブロック図が本原理を具体化する回路例の概念的な図を表すことを当業者であれば理解されよう。同様に、任意のフローチャート、フロー図、状態遷移図、擬似コードなどは、コンピュータ可読媒体において実質的に表すことができ、コンピュータまたはプロセッサが明示的に示されるかどうかにかかわらず、こうしたコンピュータまたはプロセッサによってそのように実行することができる様々なプロセスを表すことを理解されたい。
図示される様々な要素の機能は、専用のハードウェア、及び、適切なソフトウェアとの関連でソフトウェアを実行することができるハードウェアの使用を介して提供することができる。プロセッサによって提供されると、単一の専用プロセッサによって、単一の共有プロセッサによって、またはその一部を共有することができる複数の個々のプロセッサによって機能を提供することができる。さらに、「プロセッサ」または「コントローラ」という用語の明示的な使用はソフトウェアを実行することができるハードウェアのみを指すと解釈されないものとし、それだけには限定されないが、「DSP」(「デジタル信号プロセッサ」)ハードウェア、ソフトウェアを格納するための「ROM」(読み取り専用メモリ)、「RAM」(ランダムアクセスメモリ)、及び、不揮発性ストレージを黙示的に含み得る。
他のハードウェア、従来のおよび/またはカスタムのハードウェアを含むこともできる。同様に、図に示される任意のスイッチは、概念にすぎない。その機能は、プログラムロジックの動作を介して、専用ロジックを介して、プログラム制御と専用ロジックとの対話を介して、または手動でさえ実行することができ、文脈からより具体的に理解されるように、実施者によって特定の技術を選択可能である。
本明細書の特許請求の範囲において、指定された機能を実行するための手段として表される任意の要素は、例えばa)その機能を実行する回路要素の組み合わせ、またはb)任意の形態、したがってファームウェア、マイクロコードなどを含むソフトウェアであって、機能を実行するためにそのソフトウェアを実行するのに適した回路と結合されるソフトウェアを含めて、その機能を実行する任意の方法を含むためのものである。こうした特許請求の範囲で定義されるように、本原理は、記載された様々な手段により生じた機能性が、特許請求の範囲が請求する方法で結合され、1つにまとめられるという事実にある。したがって、こうした機能性をもたらすことができる任意の手段は、本明細書に示されるものと等価であるとみなされる。
本明細書における本原理の「一実施形態」または「ある実施形態」及びその様々な他の変形への言及は、実施形態との関連で記載された特定の特徴、構造、特性などが本原理の少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書を通じて様々な場所に記載されている「一実施形態において」または「ある実施形態において」というフレーズ及び他の任意の変形の記載は、必ずしもすべて同じ実施形態を指すとは限らない。
例えば、「Aおよび/またはB」及び「A及びBのうちの少なくとも1つ」の場合、「および/または」及び「〜のうちの少なくとも1つ」という用語の使用は、最初に挙げられたオプション(A)のみの選択、2番目に挙げられたオプション(B)のみの選択、または両方のオプション(A及びB)の選択を含むものとすることを理解されたい。別の一例として、「A、B、および/またはC」及び「A、B、及びCのうちの少なくとも1つ」の場合、こうしたフレーズは、最初に挙げられたオプション(A)のみの選択、2番目に挙げられたオプション(B)のみの選択、3番目に挙げられたオプション(C)のみの選択、1番目及び2番目に列挙されたオプション(A及びB)のみの選択、1番目及び3番目に列挙されたオプション(A及びC)のみの選択、2番目及び3番目に列挙されたオプション(B及びC)のみの選択、または3つすべてのオプション(A、B、及びC)の選択を含むものとする。これは、当業者には容易に明らかなように、列挙された項目数まで増やすことができる。
さらに、本原理の1つまたは複数の実施形態は、本明細書では、スケーラブルビデオコーディングまたはSVCとしても知られ、本明細書ではそれと同義で用いることができるMPEG−4 AVC Standardのスケーラブルな拡張に関して記載されているが、本原理は単にそれだけに限定されず、したがって、本原理の趣旨を維持しながら、他の映像符号化標準、推奨、及び、その拡張に関して使用することができる。
さらに、本原理の1つまたは複数の実施形態は、本明細書では、高ビットの映像の例として10ビットの映像に関して記載されているが、本原理は、この件について、10ビットの映像のみに限定されず、したがって、それだけには限定されないが、本原理の趣旨を維持しながら、12ビット、14ビット、16ビットなどを含む他のビット深度に関して使用することができる。
8ビットの映像及び10ビットの映像の共存の処理に関して上述した第1の解決策及び第2の解決策に関して、及び、特に2つの解決策の欠点に関して、後方標準互換性とビット低減との間の許容可能なトレードオフをスケーラブルな解決策とすることができる。スケーラブルビデオコーディングまたはSVCとしても知られており、本明細書ではそれと同義で用いられるMPEG−4 AVC Standardのスケーラブルな拡張は、ビット深度スケーラビリティのサポートを考慮している。
後処理またはサイマルキャストに比べて、ビット深度スケーラブルコーディングには少なくとも3つの利点がある。第1の利点は、ビット深度スケーラブルコーディングが、High Profile of MPEG−4 AVC Standardとの後方互換可能な方法で10ビットの映像を可能にすることである。第2の利点は、ビット深度スケーラブルコーディングが異なるネットワーク帯域幅または装置の機能への適合を可能にすることである。第3の利点は、ビット深度スケーラブルコーディングが低複雑性、高効率、及び、高柔軟性を提供することである。
スケーラブルビデオコーディングにおいて、復号の複雑性を低減するために、シングルループ復号(single-loop decoding)がサポートされる。動き補償予測(motion-compensated prediction)及びインター符号化マクロブロック(inter-coded macroblock)のデブロッキングを含む完全復号は、現在の空間レイヤまたはCGSレイヤにのみ必要である。これは、レイヤ間テクスチャ内予測(inter-layer intra texture prediction)を、イントラマクロブロックで符号化される下位レイヤのピクチャの部分に制約することによって実現される。
ビット深度スケーラビリティにおいて、ローカル逆トーンマッピング(local inverse tone mapping)を適用することができる。ローカル逆トーンマッピングの特別な場合がブロック/マクロブロックベースの逆トーンマッピングである。ブロック/マクロブロックベースの逆トーンマッピングがレイヤ間テクスチャ予測に適用された場合、デブロッキングフィルタリングがスケーラブルビデオコーディングに使用された後でさえ、それにもかかわらず、コーディングアーティファクトが存在し得る。これは、スケーラブルビデオコーディングにおける現在のデブロッキングフィルタが、ブロック/マクロブロックベースの逆トーンマッピングを考慮しないように設計されているからである。
本原理は、ビット深度スケーラビリティを対象とする。本原理は、例えば、ビット深度スケーラビリティのためのローカル逆トーンマッピング(例えば、ブロック/マクロブロックベースの逆トーンマッピングは、ローカル逆トーンマッピングの特別なケースである)によるコーディングアーティファクトを除去するための方法及び装置を提供する。一実施形態において、拡張レイヤのスケーラブルビデオコーディングにおいて、デブロッキングフィルタを調整することを提案する。
レイヤ間テクスチャ内予測に関連する特定のモードは、INTRA_BLモードと呼ばれる。INTRA_BLモードに関連するデブロッキングフィルタリングでは、ブロックが非ゼロの変換係数を含むかどうかのみに基づいてBS(境界強度)が調整される。
MPEG−4 AVC Standardにおいて、2つの異なるフレームワークが研究される。
図1は第1のフレームワークを示す。図1を参照すると、ビット深度スケーラブルエンコーダが、参照番号100によって全体的に示されている。
エンコーダ100は、変換器110の入力と信号通信で接続される出力を有する結合器を含む。変換器110の出力は、量子化器115の入力と信号通信で接続される。量子化器115の出力は、エントロピコーダ120の入力と信号通信で接続される。エントロピコーダ120の出力は、10ビットの拡張レイヤをマルチプレクサ135に提供するために、マルチプレクサ135の第1の入力と信号通信で接続される。
トーンマッパー130の出力は、結合器175の非反転入力(non-inverting input)と信号通信で接続される。結合器175の出力は、変換器170の入力と信号通信で接続される。変換器170の出力は、量子化器165の入力と信号通信で接続される。量子化器165の出力は、エントロピコーダ160の入力及び逆変換器155の入力と信号通信で接続される。エントロピコーダ160の出力は、8ビットの基本レイヤをマルチプレクサ135に提供するためにマルチプレクサ135の第2の入力と信号通信で接続される。逆変換器155の出力は、結合器150の第1の非反転入力と信号通信で接続される。結合器150の出力は、デブロッキングフィルタ145の入力と信号通信で接続される。デブロッキングフィルタ145の出力は、逆トーンマッパー125の入力及び予測器(predictor)140の入力と信号通信で接続される。予測器140の出力は、結合器175の反転入力及び結合器150の第2の非反転入力との信号通信で接続される。
逆トーンマッパー125の出力は、デブロッキングフィルタ117の入力と信号通信で接続される。デブロッキングフィルタ117の出力は、結合器105の反転入力と信号通信で接続される。
結合器105の入力及びトーンマッパー130の入力は、10ビットのソースシーケンスを受信するために、エンコーダ100の入力として使用可能である。マルチプレクサ135の出力は、ビットストリームを出力するためにエンコーダ100の出力として使用可能である。
図2は第1のフレームワークに対応するデコーダを示す。図2を参照すると、ビット深度スケーラブルデコーダが参照番号200によって全体的に示されている。
デコーダ200は、エントロピデコーダ210の入力と信号通信で接続される第1の出力を有するデマルチプレクサ205を含む。エントロピデコーダ210の出力は、逆量子化器215の入力と信号通信で接続される。逆量子化器215の出力は、逆変換器220の入力と信号通信で接続される。逆変換器220の出力は、結合器225の第1の非反転入力と信号通信で接続される。結合器225の出力は、デブロッキングフィルタ230の入力と信号通信で接続される。
デマルチプレクサ205の第2の出力は、エントロピデコーダ250の入力と信号通信で接続される。エントロピデコーダ250の第1の出力は、逆量子化器255の入力と信号通信で接続される。逆量子化器255の出力は、逆変換器160の入力と信号通信で接続される。逆変換器260の出力は、結合器265の第2の非反転入力と信号通信で接続される。エントロピデコーダ250の第2の出力は、予測器245の第1の入力と信号通信で接続される。予測器245の出力は、結合器265の第1の非反転入力と信号通信で接続される。
デブロッキングフィルタ233の出力は、逆トーンマッパー235の入力及び予測器245の第2の入力と信号通信で接続される。逆トーンマッパー235の出力は、デブロッキングフィルタ237の入力と信号通信で接続される。デブロッキングフィルタ237の出力は、結合器225の第2の非反転入力と信号通信で接続される。
デマルチプレクサ205の入力は、ビットストリームを受信するために、デコーダ200の入力として使用可能である。結合器265の出力は、デブロッキングフィルタ233の入力と信号通信で接続される。結合器265の出力は、ピクチャを出力するために、デコーダ200の出力としても使用可能である。
エンコーダ100に関連するフレームワークにおいて、動き補償ループは基本レイヤで実行され、この場合、INTRA_BLモードが、ビット深度スケーラビリティをさらにサポートするために拡張される。10ビットソース信号から8ビット表現を生成するために使用されたトーンマッピングプロセスを反転するのに向けられる逆トーンマッピングが使用される。デブロッキングフィルタリングは、エンコーダにおいて、拡張レイヤに適用されない。デブロッキングフィルタは、オプションのステップとして、デコーダ200による拡張レイヤの後処理に適用することができる。逆トーンマッピングは、グローバルにまたはマクロブロックレベルでシグナリングすることができ、この場合、各カラーチャネルのマクロブロックごとの倍率及びオフセット値など、逆トーンマッピングパラメータが適用される。
第2のフレームワークは、拡張レイヤで動き補償を実行するステップを伴い、この場合、デブロッキングフィルタが使用されるが、ローカル逆トーンマッピングを考慮に入れない。図3は第2のフレームワークを示す。図3を参照すると、別のビット深度スケーラブルエンコーダが、参照番号300によって全体的に示されている。エンコーダ300は、「ビットシフト」と呼ばれる逆トーンマッピングの簡単な方法を使用する。ビットシフトは、任意の逆トーンマッピング方法にまとめることができる。
エンコーダ300は、変換器310の入力と信号通信で接続される出力を有する結合器305を含む。変換器310の出力は、量子化器315の入力と信号通信で接続される。量子化器315の出力は、エントロピコーダ320の第1の入力及び逆量子化器325の入力と信号通信で接続される。逆量子化器325の出力は、逆変換器330の入力と信号通信で接続される。逆変換器330の出力は、結合器335の第1の非反転入力と信号通信で接続される。結合器335の出力は、デブロッキングフィルタ340の入力と信号通信で接続される。デブロッキングフィルタ340の出力は、動き推定器及びレイヤ間動き予測決定装置345の第1の入力と信号通信で接続される。動き推定器及びレイヤ間動き予測決定装置345の出力は、動き補償器350の入力及びエントロピコーダ320の第2の入力と信号通信で接続される。動き補償器350の出力は、結合器360の第1の非反転入力と信号通信で接続される。結合器360の出力は、結合器305の反転入力と信号通信で接続される。
ビットシフタ355の出力は、結合器360の第2の非反転入力と信号通信で接続される。
結合器305の入力は、高ビット深度の拡張レイヤの残余を受信するために、エンコーダ100の入力として使用可能である。ビットシフタ355の入力は、低ビット深度の基本レイヤの残余を受信するために、エンコーダ100の入力として使用可能である。動き推定器及びレイヤ間動き予測決定装置345の第2の入力は、基本レイヤ動き情報を受信するために、エンコーダ100の入力として使用可能である。
図4は第2のフレームワークに対応するデコーダを示す。図4を参照すると、別のビット深度スケーラブルデコーダが参照番号400によって全体的に示されている。
デコーダ400は、逆量子化器410の入力と信号通信で接続される第1の出力を有するエントロピデコーダ405を含む。逆量子化器410の出力は、逆変換器415の入力と信号通信で接続される。逆変換器415の出力は、結合器420の第1の非反転入力と信号通信で接続される。
デブロッキングフィルタ445の出力は、動き補償器440の第1の出力と信号通信で接続される。動き補償器440の出力は、結合器425の第1の非反転入力と信号通信で接続される。結合器の出力は、結合器420の第2の非反転入力と信号通信で接続される。
エントロピデコーダ405の第2の出力は、動き補償器440の第2の入力と信号通信で接続される。
結合器420の出力は、デブロッキングフィルタの入力と信号通信で接続される。ビットシフタ430の出力は、結合器425の第2の非反転入力と信号通信で接続される。
結合器420の出力は、ピクチャを出力するために、デコーダ400の出力としても使用可能である。エントロピデコーダ405の入力は、拡張レイヤのビットストリームを受信するために、デコーダ400の入力として使用可能である。動き補償器440の第3の入力は、基本レイヤの動き情報を受信するために、デコーダ400の入力として使用可能である。ビットシフタ430の入力は、低ビット深度の基本レイヤの残余を受信するために、デコーダ400の入力として使用可能である。
マクロブロックレベルの逆トーンマッピングが使用されると、コーディングアーティファクトを観察することができる。ビット深度スケーラビリティがJVT(Joint Video Team)において依然として開発中であるため、拡張レイヤについてマクロブロックレベル逆トーンマッピングにより生じたコーディングアーティファクトに具体的に対処する従来技術はない。
本原理によれば、INTRA_BLモードでローカル逆トーンマッピング(T-1)により生じたコーディングアーティファクトは、除去される。第1のフレームワークの一実施形態において、図2に示されるように、拡張レイヤデコーダにデブロッキングフィルタ230を追加する。デブロッキングフィルタ230は、後処理のために使用される。図4に示されるように、デブロッキングフィルタ435がループ内である第2のフレームワークの一実施形態において、デブロッキングフィルタ435を、ローカル逆トーンマッピングを処理するように調整することができる。デブロッキングフィルタ435は、基本レイヤに適用されるデブロッキングフィルタとは異なるものであってよい。さらに、両方のデブロッキングフィルタは、個々にまたは一緒にスイッチをオン及びオフにすることができる。
さらに、特定の一実施形態において、拡張レイヤにおいてマクロブロックレベルのローカル逆トーンマッピングを考慮することによって、デブロッキングフィルタを調整することを提案する。
別の一実施形態において、両方の隣接ブロックがINTRA_BLモードであり、逆トーンマッピングパラメータが異なる場合または逆トーンマッピングが1つのブロックのみに適用される場合、BS(境界強度)を調整する。BSは、隣接ブロックの逆トーンマッピングの差に従って設定される。一実施形態において、BSを次のように変更することができる。
デブロッキングフィルタの元のMPEG−4 AVC Standard境界条件がBS=0を満たす場合、
IF
(1)T-1が両方の隣接ブロックに適用され、それらのパラメータは同じではない
OR
(2)T-1が一方のブロックのみに適用される(もう一方のブロックは、INTRA_BLモードによって符号化されない)
IF T-1の差≧閾値 SET BS=K2(強いデブロッキング)
ELSE SET BS=K1(弱いデブロッキング)
OTHERWISE SET BS=0
当然、本原理はBSを変更するための前の手法だけに限定されず、したがって、BSを変更する他の手法も、本原理の趣旨を維持しながら、本原理に従って使用することができる。
図5を参照すると、ビット深度スケーラビリティにおけるコーディングアーティファクトを除去するためのデブロッキングフィルタリングの方法例が、参照番号500によって全体的に示されている。
方法500は、判定ブロック510に制御を渡す開始ブロック505を含む。判定ブロック510では、BSがゼロに等しいかどうかを判定する。そうである場合、機能ブロック515に制御が渡される。そうでない場合、機能ブロック540に制御が渡される。
機能ブロック515は、隣接ブロックトーンマッピングパラメータを取得し、判定ブロック520に制御を渡す。判定ブロック520では、ローカル逆トーンマッピング(T-1)が両方の隣接ブロックに適用されるか及びそれらのパラメータは同じでないかを判定する。そうである場合、判定ブロック625に制御が渡される。そうでない場合、機能ブロック535に制御が渡される。
機能ブロック525は、T-1の差が閾値未満であるかどうかを判定する。そうである場合、機能ブロック530に制御が渡される。そうでない場合、機能ブロック545に制御が渡される。
機能530は、BSを定数K2(強いデブロッキング)に等しくなるように設定し、終了ブロック599に制御を渡す。
判定ブロック535では、T-1が一方のブロックのみに適用されるかどうかを判定する(もう一方のブロックは、INTRA_BLモードによって符号化されない)。そうである場合、機能ブロック525に制御が渡される。そうでない場合、機能ブロック540に制御が渡される。
機能ブロック540は、BSをゼロに等しくなるように設定し、終了ブロック599に制御を渡す。
機能ブロック545は、BSを定数K1(弱いデブロッキング)に等しくなるように設定し、終了ブロック599に制御を渡す。
図6を参照すると、ビット深度スケーラビリティにおけるコーディングアーティファクトを除去するためのデブロッキングフィルタリングの別の方法例が、参照番号600によって全体的に示されている。
方法600は、判定ブロック610に制御を渡す開始ブロック605を含む。判定ブロック610では、BSがゼロに等しいかどうかを判定する。そうである場合、機能ブロック615に制御が渡される。そうでない場合、機能ブロック640に制御が渡される。
機能ブロック615は、隣接ブロックトーンマッピングパラメータを読み取り、復号し、判定ブロック620に制御を渡す。判定ブロック620では、ローカル逆トーンマッピング(T-1)が両方の隣接ブロックに適用されるか及びそれらのパラメータは同じでないかを判定する。そうである場合、判定ブロック625に制御が渡される。そうでない場合、機能ブロック635に制御が渡される。
機能ブロック625は、T-1の差が閾値未満であるかどうかを判定する。そうである場合、機能ブロック630に制御が渡される。そうでない場合、機能ブロック645に制御が渡される。
機能630は、BSを定数K2(強いデブロッキング)に等しくなるように設定し、終了ブロック699に制御を渡す。
判定ブロック635では、T-1が一方のブロックのみに適用されるかどうかを判定する(もう一方のブロックは、INTRA_BLモードによって符号化されない)。そうである場合、機能ブロック625に制御が渡される。そうでない場合、機能ブロック640に制御が渡される。
機能ブロック640は、BSをゼロに等しくなるように設定し、終了ブロック699に制御を渡す。
機能ブロック645は、BSを定数K1(弱いデブロッキング)に等しくなるように設定し、終了ブロック699に制御を渡す。
図7を参照すると、デブロッキングフィルタをポストフィルタとして使用する映像復号の方法例が、参照番号700によって全体的に示されている。
方法700は、機能ブロック710に制御を渡す開始ブロック705を含む。機能ブロック710は、拡張レイヤ復号を実行し、機能ブロック715に制御を渡す。機能ブロック715はデブロッキングフィルタリングを実行し、終了ブロック799に制御を渡す。
図8を参照すると、デブロッキングフィルタをループ内フィルタとして使用する映像符号化の方法例が、参照番号800によって全体的に示されている。
方法800は、機能ブロック810に制御を渡す開始ブロック805を含む。機能ブロック810は、拡張レイヤ符号化に高ビット深度画像を入力し、機能ブロック815に制御を渡す。機能ブロック815は、動き補償予測及び残余を下位レイヤから差し引くことによって拡張レイヤの残余を取得し、機能ブロック820に制御を渡す。機能ブロック820は、拡張レイヤの残余を変換し、量子化し、機能ブロック825に制御を渡す。機能ブロック825は、拡張レイヤの残余を逆量子化し、逆変換し、機能ブロック8330に制御を渡す。機能ブロック830は、下位レイヤからの動き補償予測及び残余予測を再構築された残余に追加することによって拡張レイヤ画像を再構築し、機能ブロック835に制御を渡す。機能ブロック835は、デブロッキングフィルタリングを実行し、機能ブロック840に制御を渡す。機能ブロック840は、デブロッキングフィルタの出力を次の拡張レイヤ画像の動き推定及び補償の基準フレームとして使用し、終了ブロック899に制御を渡す。
図9を参照すると、デブロッキングフィルタをループ内フィルタとして使用する映像復号の方法例が、参照番号900によって全体的に示されている。
方法900は、機能ブロック910に制御を渡す開始ブロック905を含む。機能ブロック910は、拡張レイヤのビットストリームを構文解析し、機能ブロック915に制御を渡す。機能ブロック915は、エントロピ復号して拡張レイヤ残余係数及び動きベクトルを取得し、機能ブロック920に制御を渡す。機能ブロック920は、残余係数を逆量子化し、逆変換を実行して、拡張レイヤの残余を取得し、機能ブロック925に制御を渡す。機能ブロック925は、動き補償を実行し、機能ブロック930に制御を渡す。機能ブロック930は、下位レイヤからの動き補償予測及びレイヤ間残余予測を拡張レイヤの残余に追加し、機能ブロック935に制御を渡す。機能ブロック935は、デブロッキングフィルタリングを実行し、機能ブロック940に制御を渡す。機能ブロック940は、デブロッキングフィルタの出力を次の拡張レイヤ画像の動き補償の基準フレームとして使用し、終了ブロック999に制御を渡す。
図10を参照すると、基本レイヤ及び拡張レイヤにおいてデブロッキングフィルタを一緒に有効にすることまたは無効にすることができる映像符号化の方法例が、参照番号1000によって全体的に示されている。
方法1000は、機能ブロック1010に制御を渡す開始ブロック1005を含む。機能ブロック1010は、基本レイヤ及び拡張レイヤの両方のデブロッキングフィルタリングを有効にする(enable)または無効にする(disable)ためにデブロッキングフィルタ制御フラグを書き、終了ブロック1099に制御を渡す。
図11を参照すると、基本レイヤ及び拡張レイヤにおいてデブロッキングフィルタを一緒に有効にする(enable)または無効にする(disable)ことができる映像復号の方法例が、参照番号1100によって全体的に示されている。
方法1100は、機能ブロック1110に制御を渡す開始ブロック1105を含む。機能ブロック1110は、デブロッキングフィルタ制御フラグを読み取り、機能ブロック1115に制御を渡す。機能ブロック1115は、デブロッキングフィルタ制御フラグに基づいて基本レイヤ及び拡張レイヤの両方のデブロッキングフィルタリングを有効または無効にし、終了ブロック1199に制御を渡す。
図12を参照すると、基本レイヤ及び拡張レイヤにおいてデブロッキングフィルタを別々に有効にする(enable)または無効にする(disable)ことができる映像符号化の方法例が、参照番号1200によって全体的に示されている。
方法1200は、機能ブロック1210に制御を渡す開始ブロック1205を含む。機能ブロック1210は、基本レイヤのデブロッキングフィルタリングを有効または無効にするために基本レイヤデブロッキングフィルタ制御フラグを書き、機能ブロック1215に制御を渡す。機能ブロック1215は、拡張レイヤのデブロッキングフィルタを有効または無効にするために拡張レイヤデブロッキングフィルタ制御フラグを書き、終了ブロック1299に制御を渡す。
図13を参照すると、基本レイヤ及び拡張レイヤにおいてデブロッキングフィルタを別々に有効にする(enable)または無効にする(disable)ことができる映像復号の方法例が、参照番号1300によって全体的に示されている。
方法1300は、機能ブロック1310に制御を渡す開始ブロック1305を含む。機能ブロック1310は、基本レイヤのデブロッキングフィルタ制御フラグを読み取り、機能ブロック1315に制御を渡す。機能ブロック1315は、基本レイヤのデブロッキングフィルタ制御フラグに基づき、基本レイヤのデブロッキングフィルタリングを有効または無効にし、機能ブロック1320に制御を渡す。機能ブロック1320は、拡張レイヤのデブロッキングフィルタ制御フラグを読み取り、機能ブロック1325に制御を渡す。機能ブロック1325は、拡張レイヤのデブロッキングフィルタ制御フラグに基づき、拡張レイヤのデブロッキングフィルタリングを有効または無効にし、終了ブロック1399に制御を渡す。
次に、その一部はすでに上述したが、本発明の多くの付随の利点/特徴の一部について説明する。例えば、1つの利点/特徴は、或るピクチャの少なくとも一部分の拡張レイヤの符号化のためのエンコーダを有する装置である。デブロッキングフィルタは、ビット深度スケーラビリティのために拡張レイヤに適用される。
別の利点/特徴は、上述したようなエンコーダを有する装置であり、デブロッキングフィルタは、ビット深度スケーラビリティのためのレイヤ内テクスチャ予測用のローカル逆トーンマッピングにより生じたコーディングアーティファクトを除去するように調整される。
さらに別の利点/特徴は、エンコーダを有する装置であり、デブロッキングフィルタは、上述したようにコーディングアーティファクトを除去するように調整され、ローカル逆トーンマッピングはブロックベースであり、ブロックベースのローカル逆トーンマッピングのブロックサイズはマクロブロックサイズであってよい。
さらに別の利点/特徴は、エンコーダを有する装置であり、ローカル逆トーンマッピングは、上述したようにブロックベースであり、デブロッキングフィルタの境界強度は、閾値に基づいて調整され、そしてその閾値は、少なくとも1つのブロック、及び、その少なくとも1つのブロックに対する少なくとも1つの隣接ブロックの逆トーンマッピングパラメータの差に基づく。
さらに、別の利点/特徴は、エンコーダを有する装置であり、デブロッキングフィルタは、上述したようにコーディングアーティファクトを除去するように調整され、デブロッキングフィルタの境界強度は、マクロブロックベースの逆トーンマッピングが、少なくとも1つのブロックに対する少なくとも1つの隣接ブロックに使用されるとき、または逆トーンマッピングパラメータが、少なくとも1つのブロック、及び、その少なくとも1つのブロックに対する少なくとも1つの隣接ブロックについて異なるときに調整される。
さらに、別の利点/特徴は、上述したようなエンコーダを有する装置であり、エンコーダは、ピクチャの少なくとも一部分の基本レイヤの符号化も行い、デブロッキングフィルタは、拡張レイヤ及び基本レイヤで個々にまたは一緒に適用したりしなかったりすることができる。
また、別の利点/特徴は、或るピクチャの少なくとも1つのブロックの画像データを符号化するためのエンコーダを有する装置である。デブロッキングフィルタは、ビット深度スケーラビリティのためのレイヤ内テクスチャ予測用のローカル逆トーンマッピングにより生じたコーディングアーティファクトを除去する。
さらに別の利点/特徴は、上述したようなエンコーダを有する装置であり、ローカル逆トーンマッピングはブロックベースであり、ブロックベースのローカル逆トーンマッピングのブロックサイズはマクロブロックサイズであってよい。
さらに別の利点/特徴は、エンコーダを有する装置であり、ローカル逆トーンマッピングは、上述したようにブロックベースであり、デブロッキングフィルタの境界強度は、閾値に基づいて調整され、そしてその閾値は、少なくとも1つのブロック、及び、その少なくとも1つのブロックに対する少なくとも1つの隣接ブロックの逆トーンマッピングパラメータの差に基づく。
さらに、別の利点/特徴は、上述したようなエンコーダを有する装置であり、デブロッキングフィルタの境界強度は、マクロブロックベースの逆トーンマッピングが少なくとも1つのブロックに対する少なくとも1つの隣接ブロックに使用されるときに調整される。
さらに、別の利点/特徴は、上述したようなエンコーダを有する装置であり、デブロッキングフィルタの境界強度は、逆トーンマッピングパラメータが少なくとも1つのブロック、及び、その少なくとも1つのブロックに対する少なくとも1つの隣接ブロックについて異なるときに調整される。
本原理のこれら及び他の特徴及び利点は、本明細書の教示に基づいて当業者によって容易に把握することができる。本原理の教示は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、専用プロセッサ、またはその組み合わせの様々な形で実施することができることを理解されたい。
より好ましくは、本原理の教示がハードウェア及びソフトウェアの組み合わせとして実施される。さらに、ソフトウェアは、プログラム記憶ユニットに有形で組み込まれるアプリケーションプログラムとして実施することができる。アプリケーションプログラムは任意の適したアーキテクチャを含むマシンにアップロードされ、それによって実行することができる。好ましくは、マシンは、1つまたは複数の「CPU」(中央処理装置)、「RAM」(ランダムアクセスメモリ)、及び、「I/O」(入出力)インターフェイスなどのハードウェアを有するコンピュータプラットフォーム上に実装される。コンピュータプラットフォームはオペレーティングシステム及びマイクロ命令コードも含み得る。本明細書に記載された様々なプロセス及び機能は、マイクロ命令コードの一部、またはアプリケーションプログラムの一部、またはその任意の組み合わせとすることができ、これは、CPUによって実行することができる。さらに、様々な他の周辺ユニットは、追加のデータ記憶ユニット及び印刷ユニットなどのコンピュータプラットフォームに接続することができる。
添付の図面に示された構成システムの構成要素及び方法の一部は、好ましくは、ソフトウェアに実装されるため、システム構成要素、またはプロセス機能ブロックの間の実際の接続は、本原理がプログラムされる方法に応じて異なり得ることをさらに理解されたい。本明細書における教示が与えられると、当業者は、本原理のこれら及び類似の実装または構成を企図することができる。
実施形態例は、本明細書において添付の図面を参照して記載しているが、本原理は、これらの厳密な実施形態に限定されず、本原理の範囲または意図から逸脱することなく、当業者によって様々な変更及び修正が加えられても良いことを理解されたい。こうしたすべての変更及び修正は、添付の特許請求の範囲に記載された本原理の範囲内に含まれるものとする。

Claims (18)

  1. ピクチャーの少なくとも1つのブロックの画像データを符号化するためのエンコーダであってビット深度スケーラビリティのための層間のイントラテクスチャ予測のためのローカル逆トーンマッピングにより生じた符号化アーティファクトをデブロッキングフィルタにより除去するエンコーダを備え
    前記ローカル逆トーンマッピングがブロックベースであり、
    前記デブロッキングフィルタの境界強度は閾値に基づいて調整され、該閾値は、順々に、前記少なくとも1つのブロックと該少なくとも1つのブロックに対する少なくとも1つの隣接ブロックについての逆トーンマッピングパラメータの差に基づいている、
    装置。
  2. 前記ブロックベースのローカル逆トーンマッピングがマクロブロックのブロックサイズに適用される、請求項1の装置。
  3. 前記デブロッキングフィルタの境界強度は、マクロブロックベースの逆トーンマッピングが前記少なくとも1つのブロックに対する少なくとも1つの隣接ブロックについて用いられるときに調整される、請求項1の装置。
  4. 前記デブロッキングフィルタの境界強度は、逆トーンマッピングパラメータが前記少なくとも1つのブロックと前記少なくとも1つのブロックに対する少なくとも1つの隣接ブロックについて異なっているときに調整される、請求項1の装置。
  5. ピクチャーの少なくとも1つのブロックの画像データを符号化するステップを有し該符号化ステップが、デブロッキングフィルタ処理を適用してビット深度スケーラビリティのための層間のイントラテクスチャ予測のためのローカル逆トーンマッピングにより生じた符号化アーティファクトを除去することを含み、
    前記ローカル逆トーンマッピングがブロックベースであり、
    前記デブロッキングフィルタ処理の境界強度を閾値に基づいて調整し、該閾値は、順々に、前記少なくとも1つのブロックと該少なくとも1つのブロックに対する少なくとも1つの隣接ブロックについての逆トーンマッピングパラメータの差に基づいている、
    方法。
  6. 前記ブロックベースのローカル逆トーンマッピングをマクロブロックのブロックサイズに適用する、請求項5の方法。
  7. 前記デブロッキングフィルタ処理の境界強度を、マクロブロックベースの逆トーンマッピングが前記少なくとも1つのブロックに対する少なくとも1つの隣接ブロックについて用いられるときに調整する、請求項5の方法。
  8. 前記デブロッキングフィルタ処理の境界強度を、逆トーンマッピングパラメータが前記少なくとも1つのブロックと前記少なくとも1つのブロックに対する少なくとも1つの隣接ブロックについて異なっているときに調整する、請求項5の方法。
  9. ピクチャーの少なくとも1つのブロックの画像データを復号するためのデコーダであってビット深度スケーラビリティのための層間のイントラテクスチャ予測のためのローカル逆トーンマッピングにより生じた符号化アーティファクトをデブロッキングフィルタにより除去するデコーダを備え
    前記ローカル逆トーンマッピングがブロックベースであり、
    前記デブロッキングフィルタの境界強度は閾値に基づいて調整され、該閾値は、順々に、前記少なくとも1つのブロックと該少なくとも1つのブロックに対する少なくとも1つの隣接ブロックについての逆トーンマッピングパラメータの差に基づいている、
    装置。
  10. 前記ブロックベースのローカル逆トーンマッピングがマクロブロックのブロックサイズに適用される、請求項9の装置。
  11. 前記デブロッキングフィルタの境界強度は、マクロブロックベースの逆トーンマッピングが前記少なくとも1つのブロックに対する少なくとも1つの隣接ブロックについて用いられるときに調整される、請求項9の装置。
  12. 前記デブロッキングフィルタの境界強度は、逆トーンマッピングパラメータが前記少なくとも1つのブロックと前記少なくとも1つのブロックに対する少なくとも1つの隣接ブロックについて異なっているときに調整される、請求項9の装置。
  13. 前記デブロッキングフィルタが動き補償ループ内でまたは動き補償ループ外で適用される、請求項9の装置。
  14. ピクチャーの少なくとも1つのブロックの画像データを復号するステップを有し該復号ステップが、デブロッキングフィルタ処理を適用してビット深度スケーラビリティのための層間のイントラテクスチャ予測のためのローカル逆トーンマッピングにより生じた符号化アーティファクトを除去することを含み、
    前記ローカル逆トーンマッピングがブロックベースであり、
    前記デブロッキングフィルタ処理の境界強度は閾値に基づいて調整され、該閾値は、順々に、前記少なくとも1つのブロックと該少なくとも1つのブロックに対する少なくとも1つの隣接ブロックについての逆トーンマッピングパラメータの差に基づいている、
    方法。
  15. 前記ブロックベースのローカル逆トーンマッピングをマクロブロックのブロックサイズに適用する、請求項14の方法。
  16. 前記デブロッキングフィルタ処理の境界強度を、マクロブロックベースの逆トーンマッピングが前記少なくとも1つのブロックに対する少なくとも1つの隣接ブロックについて用いられるときに調整する、請求項14の方法。
  17. 前記デブロッキングフィルタ処理の境界強度を、逆トーンマッピングパラメータが前記少なくとも1つのブロックと前記少なくとも1つのブロックに対する少なくとも1つの隣接ブロックについて異なっているときに調整する、請求項14の方法。
  18. 前記デブロッキングフィルタ処理を動き補償ループ内でまたは動き補償ループ外で適用する、請求項14の方法。
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