JP5413923B2 - 変位イントラ予測およびテンプレート・マッチングのためのデブロッキング・フィルタリング - Google Patents
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Description
本出願は、2008年4月11日付で出願された米国仮出願第61/044,171号(代理人整理番号PU080047)の利益を主張するものであり、その開示内容全体を本願に盛り込んだものとする。
非ローカル・イントラ予測は、現在の符号化ブロックまたは領域の予測値を生成するために、符号化されたピクチャ内部の非ローカル情報を利用できる技術からなる。非ローカル情報には、符号化器および復号器の双方で利用可能な復号済のデータが含まれる。非ローカル・イントラ予測技術を、送信されるオーバヘッドの必要性に基づいて前方予測技術と後方予測技術に分類することができる。変位イントラ予測およびテンプレート・マッチング予測は、それぞれ、代表的な前方および後方の非ローカル・イントラ予測技術である。
インター動き補償が動機となって、変位イントラ予測は、現在のブロックを予測するために、ピクチャの再構築がされ、復号されたエリアにおけるブロック・パッチを再使用する。変位イントラ予測は、現在のブロックを含むピクチャの再構築されたエリア内で符号化されるべき現在のブロックに最も類似したブロックを探す。ブロックまたはパーティション毎のイントラ変位ベクトルは、従って、オーバヘッドとして復号器に送信される。図4を参照すると、変位イントラ予測(DIP)の例が概ね参照符号400によって示されている。変位イントラ予測400は、符号化されるべき領域410と、領域410の内部に位置する符号化されるべき現在のブロック411と、パッチ410と同じピクチャに位置する再構築された領域430と、再構築された領域410における候補ブロック431と、イントラ変位ベクトル440に関わる。変位イントラ予測は、多数の反復的なテクスチャまたは構造パターンを有するピクチャを符号化するのに非常に適している。
図5を参照すると、テンプレート・マッチング予測(TMP)の例が概ね参照符号500によって示されている。テンプレート・マッチング予測500は、符号化されるべき領域510と、符号化されるべき現在のブロック512を含む現在のテンプレート511と、パッチ510と同じピクチャ内の再構築された領域530と、再構築された領域530内の候補テンプレート533と、候補テンプレート533内の候補ブロック531に関わる。
上述した非ローカル・イントラ予測技術は、通常、差分絶対値和(SAD:Sum of Absolute Differences)や誤差二乗和(SSE:Sum Squared Errors)を使用して(テンプレート・マッチング予測における)2つのテンプレート間、または、(変位イントラ予測における)2つのブロック間の類似性を測定する。このような測定は、大抵の場合には、良好に機能するが、テンプレート間やブロック間に何らかの不一致がある場合には、十分に効率的なものではない。これは、イルミネーションの不一致や、幾何学的なばらつきが存在する場合に生ずることがあり、予測合成が次善のものとなり、残差が大きくなる。これは、非ローカル予測技術が常にコントラストや輝度などの画像のローカルな特徴を捉えるものではないことによる。様々な適応的なイルミネーション補償(IC:illumination compensation)手法がこの問題をエクスプリシットまたはインプリシットに解決するために提案されている。イントラ予測にイルミネーション補償を導入することにより、予測効率の更なる向上が得られ、イルミネーション補償がない場合と比較して、符号化される残差係数の量が少なくなる。
一実施の形態においては、境界強度の決定には、イントラ符号化における非ローカル予測タイプも考慮する。一実施の形態においては、適切な境界強度が特定の境界をスムーズに維持する非ローカル予測技術能力に基づいて決定される。例えば、非ローカル予測技術(テンプレート・マッチング予測や変位イントラ予測など)によって符号化される各ブロックにより形成される境界に対してより小さな境界強度を適用することができる。テンプレート・マッチング予測は、変位イントラ予測よりも各境界に亘ったスムーズさを良好に維持できるため、より小さなフィルタリング境界強度が設定されるようにする。
非ローカル・イントラ予測においてイルミネーション補償が用いられる場合、境界強度決定に補償されたイルミネーションのバリエーションを考慮できるとよい。これは、ブロック境界のスムーズさの制約を受けることなく、イルミネーション補償が行われるという事実に基づく。一実施の形態においては、境界強度を決定するために、イルミネーション補償パラメータを考慮する。一実施の形態においては、対応するブロックのイルミネーション補償パラメータの差が(例えば、境界の2つの側のイルミネーション・パラメータの大きな差により可視のアーティファクトが発生する可能性が高い場合のような、所与の閾値よりも)大きいとき、現在評価されている所与の境界により高い境界強度が適用される。一実施の形態においては、ブロックのイルミネーション補償は、補償されていないブロックに対し、コントラスト・パラメータaを乗算し、オフセット・パラメータbを追加することによって行われる。(例えば、図4に示された再構築された領域420からの)因果的(causal)隣接画素を使用して適応的に2つのパラメータを計算することができる。特別の場合には、a=1を設定し、bを使用するのみで境界強度決定を行う。
本実施の形態においては、例えば、変位イントラ予測およびテンプレート・マッチング予測などの非ローカル・イントラ予測技術が符号化ブロックを予測する際に用いられる。これらの先進の予測技術は、大抵の場合に、残差を大幅に低減させることができる。従って、デブロッキング・フィルタリング適応化スキームは、これらの技術を「フィット(fit)」させるために適応化させるものであるとよい。図10Bのサブ方法1070は、各マクロブロックにフィルタリングを行うために用いられる。この場合、イルミネーション補償が用いられないため図11Bに示される方法が実行される。各マクロブロックの水平境界および垂直境界(例えば、図1参照)は、ループされる。各境界につき、隣接するブロック(例えば、pおよびq)の予測モードは、境界強度bSを決定するために使用される。まず、非ローカル予測技術によって予測されたpまたはqにおけるブロックが存在するかチェックをする。そうである場合(非ローカル予測技術によって予測されたpまたはqにおけるブロックが存在する場合)には、図12に示される方法1200が実行され、境界強度を取得する。そうでない場合(すなわち、非ローカル予測技術によって予測されたpまたはqにおけるブロックが存在しない場合)には、図3の方法300が実行される。
本実施の形態においては、(例えば、変位イントラ予測およびテンプレート・マッチング予測のような)非ローカル・イントラ予測技術およびイルミネーション補償が符号化ブロックを予測するのに用いられる。本実施の形態においては、境界強度の決定にイルミネーション補償パラメータを考慮する。図10Dのサブ方法1080は、この場合に行われる。図11Cの方法1160は、各マクロブロックをフィルタリングするために行われる。各マクロブロックの水平および垂直の境界(例えば、図1参照)は、ループされる。各境界につき、隣接するブロック(例えば、pおよびq)の予測モードは、境界強度bSを決定するために使用される。まず、非ローカル予測技術によって予測されたpまたはqおけるブロックが存在するかどうかをチェックする。そうである場合には、図13の方法1300が実行されて境界強度bSを取得する。そうでない場合には、図3のフローチャートが使用されて境界強度bSを取得する。境界強度bSを取得するために全てのイルミネーション補償パラメータを考慮することができるが、図13に示す本実施の形態では、これらの一部(オフセット)のみを選択して我々の発明を例示する。
Claims (20)
- 非ローカル・イントラ予測およびイルミネーション補償を使用して画像の一部を符号化するかどうかを判定するステップと、
非ローカル・イントラ予測が用いられる場合、符号化されている現在のブロックに隣接するブロックの予測モードを取得するステップと、
非ローカル・イントラ予測およびイルミネーション補償が用いられる場合、前記隣接するブロックの非ローカル予測モードおよびイルミネーション補償に基づいて、前記現在のブロックの境界強度を計算するステップと、
隣接するピクチャ・データ領域のイルミネーション補償パラメータに基づいて、デブロッキング・フィルタ長を適応的に選択し、符号化パラメータおよび再構築されたピクチャ・データ特性のうちの少なくとも一方に基づいて、デブロッキング・フィルタタイプを適応的に選択し、前記判定するステップおよび計算するステップに基づいて、フィルタ・ブロック境界強度を選択するステップと、
非ローカル・イントラ予測が用いられる場合、ビデオ圧縮スキームにおけるピクチャの再構築された部分からの非ローカル・イントラ予測を使用して、前記ピクチャのためのピクチャ・データを符号化するステップと、
前記ピクチャ・データの少なくとも一部のデブロッキング・フィルタリングを行うステップと、を行う符号化器を含む装置であって、
前記非ローカル・イントラ予測は前記ピクチャの再構築された部分内のローカル隣接データを越えた位置の画素値を使用する、前記装置。 - デブロッキング・フィルタ強度が、ピクチャ・データの走査順、符号化モード情報、イントラ変位情報、さらに、隣接するピクチャ・データ領域のイルミネーション補償パラメータのうちの少なくとも1つに基づいて適応的に選択される、請求項1に記載の装置。
- 非ローカル・イントラ予測およびイルミネーション補償を使用して画像の一部を符号化するかどうかを判定するステップと、
非ローカル・イントラ予測が用いられる場合、符号化されている現在のブロックに隣接するブロックの予測モードを取得するステップと、
非ローカル・イントラ予測およびイルミネーション補償が用いられる場合、前記隣接するブロックの非ローカル予測モードおよびイルミネーション補償に基づいて、前記現在のブロックの境界強度を計算するステップと、
隣接するピクチャ・データ領域のイルミネーション補償パラメータに基づいて、デブロッキング・フィルタ長を適応的に選択し、符号化パラメータおよび再構築されたピクチャ・データ特性のうちの少なくとも一方に基づいて、デブロッキング・フィルタタイプを適応的に選択し、前記判定するステップおよび計算するステップに基づいて、フィルタ・ブロック境界強度を選択するステップと、
非ローカル・イントラ予測が用いられる場合、ビデオ圧縮スキームにおけるピクチャの再構築された部分からの非ローカル・イントラ予測を使用して、前記ピクチャのためのピクチャ・データを符号化するステップと、
前記ピクチャ・データの少なくとも一部のデブロッキング・フィルタリングを行うステップとを含む方法であって、
前記非ローカル・イントラ予測は前記ピクチャの再構築された部分内のローカル隣接データを越えた位置の画素値を使用する、前記方法。 - デブロッキング・フィルタ強度が、ピクチャ・データの走査順、符号化モード情報、イントラ変位情報、さらに、隣接するピクチャ・データ領域のイルミネーション補償パラメータのうちの少なくとも1つに基づいて適応的に選択される、請求項3に記載の方法。
- デブロッキング・フィルタタイプが適応的に選択される、請求項3に記載の方法。
- 前記デブロッキング・フィルタタイプが符号化パラメータおよび再構築されたピクチャ・データ特性のうちの少なくとも一方に基づいて適応的に選択される、請求項5に記載の方法。
- デブロッキング・フィルタ長が適応的に選択される、請求項3に記載の方法。
- 前記デブロッキング・フィルタ長が隣接するピクチャ・データ領域のイルミネーション補償パラメータに基づいて適応的に選択される、請求項7に記載の方法。
- 非ローカル・イントラ予測およびイルミネーション補償を使用して画像の一部を復号するかどうかをシンタックス要素から判定するステップと、
前記シンタックス要素が非ローカル・イントラ予測が用いられることを示す場合、復号されている現在のブロックに隣接するブロックの予測モードを取得するステップと、
前記シンタックス要素が非ローカル・イントラ予測およびイルミネーション補償が用いられることを示す場合、前記隣接するブロックの非ローカル予測モードおよびイルミネーション補償に基づいて、前記現在のブロックの境界強度を計算するステップと、
隣接するピクチャ・データ領域のイルミネーション補償パラメータに基づいて、デブロッキング・フィルタ長を適応的に選択し、符号化パラメータおよび復号されたピクチャ・データ特性のうちの少なくとも一方に基づいて、デブロッキング・フィルタタイプを適応的に選択し、前記判定するステップおよび計算するステップに基づいて、フィルタ・ブロック境界強度を選択するステップと、
前記シンタックス要素が非ローカル・イントラ予測を示す場合、ビデオ圧縮スキームにおけるピクチャの復号された部分からの非ローカル・イントラ予測を使用して、前記ピクチャのためのピクチャ・データを復号するステップと、
前記ピクチャ・データの少なくとも一部のデブロッキング・フィルタリングを行うステップと、を行う復号器を含む装置であって、
前記非ローカル・イントラ予測は前記ピクチャの復号された部分内のローカル隣接データを越えた位置の画素値を使用する、前記装置。 - デブロッキング・フィルタ強度が、ピクチャ・データの走査順、符号化モード情報、イントラ変位情報、さらに、隣接するピクチャ・データ領域のイルミネーション補償パラメータのうちの少なくとも1つに基づいて適応的に選択される、請求項9に記載の装置。
- デブロッキング・フィルタタイプが適応的に選択される、請求項9に記載の装置。
- 前記デブロッキング・フィルタタイプが符号化パラメータおよび再構築されたピクチャ・データ特性のうちの少なくとも一方に基づいて適応的に選択される、請求項11に記載の装置。
- デブロッキング・フィルタ長が適応的に選択される、請求項9に記載の装置。
- 前記デブロッキング・フィルタ長が隣接するピクチャ・データ領域のイルミネーション補償パラメータに基づいて適応的に選択される、請求項13に記載の装置。
- 非ローカル・イントラ予測およびイルミネーション補償を使用して画像の一部を復号するかどうかをシンタックス要素から判定するステップと、
前記シンタックス要素が非ローカル・イントラ予測が用いられることを示す場合、復号されている現在のブロックに隣接するブロックの予測モードを取得するステップと、
前記シンタックス要素が非ローカル・イントラ予測およびイルミネーション補償が用いられることを示す場合、前記隣接するブロックの非ローカル予測モードおよびイルミネーション補償に基づいて、前記現在のブロックの境界強度を計算するステップと、
隣接するピクチャ・データ領域のイルミネーション補償パラメータに基づいて、デブロッキング・フィルタ長を適応的に選択し、符号化パラメータおよび復号されたピクチャ・データ特性のうちの少なくとも一方に基づいて、デブロッキング・フィルタタイプを適応的に選択し、前記判定するステップおよび計算するステップに基づいて、フィルタ・ブロック境界強度を選択するステップと、
前記シンタックス要素が非ローカル・イントラ予測を示す場合、ビデオ圧縮スキームにおけるピクチャの復号された部分からの非ローカル・イントラ予測を使用して、前記ピクチャのためのピクチャ・データを復号するステップと、
前記ピクチャ・データの少なくとも一部のデブロッキング・フィルタリングを行うステップと、を含む方法であって、
前記非ローカル・イントラ予測は前記ピクチャの復号された部分内のローカル隣接データを越えた位置の画素値を使用している、前記方法。 - デブロッキング・フィルタ強度が、ピクチャ・データの走査順、符号化モード情報、イントラ変位情報、さらに、隣接するピクチャ・データ領域のイルミネーション補償パラメータのうちの少なくとも1つに基づいて適応的に選択される、請求項15に記載の方法。
- デブロッキング・フィルタタイプが適応的に選択される、請求項15に記載の方法。
- 前記デブロッキング・フィルタタイプが符号化パラメータおよび再構築されたピクチャ・データ特性のうちの少なくとも一方に基づいて適応的に選択される、請求項17に記載の方法。
- デブロッキング・フィルタ長が適応的に選択される、請求項15に記載の方法。
- 前記デブロッキング・フィルタ長が隣接するピクチャ・データ領域のイルミネーション補償パラメータに基づいて適応的に選択される、請求項19に記載の方法。
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