JP5648183B2 - 高い効率の動画符号化のためのコンテンツアダプティブ動き補償フィルタリング - Google Patents
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Description
V.Vatis氏およびJoern Ostermann氏による、「H.264/AVCのための、ローカルにアダプティブな分割不可能な補間フィルタ」、Proc.Inc.Conf on Image Processing(ICIP)2006、2006年、10月。 S.Wittmann氏およびT.Wedi氏による、「動画符号化における分割可能なアダプティブ補間フィルタ」、Proc.Inc.Conf on Image Processing(ICIP)2008、2500−2503ページ、2008年。
フレーム間動画符号化のための動きフィルタリングシステムおよび方法の様々な実施形態を記載する。これら実施形態のいくつかでは、既存の解決法と比べて計算の複雑性を低減させることができるが、これは、符号化において、フィルタの係数を何度も繰り返して計算する代わりに、符号化フィルタの係数セットの予め計算されているコードブックから動きフィルタセットを探し出すことにより可能となる。
図5を詳しく説明する前に、wienerフィルタリング法を利用するアダプティブフィルタ設計の基になる、最適なフィルタリング理論を簡単に説明する。
サブペル位置{a}群:{a0,a1,a2,...a15}
サブペル位置{b}群:{b0,b1,b2,...b15}
・・
サブペル位置{c}群:{c0,c1,c2,...c15}
サブセットID=0:{a0,b0,c0,d0,e0,f0,g0,h0,i0,j0,k0,l0,m0,n0,o0}
サブセットID=1:{a1,b1,c1,d1,e1,f1,g1,h1,i1,j1,k1,l1,m1,n1,o1}
・・
サブセットID=15:{a15,b15,c15,d15,e15,f15,g15,h15,i15,j15,k15,l15,m15,n15,o15}
サブセットID=16:{a16,b16,c16,d16,e16,f16,g16,h16,i16,j16,k16,l16,m16,n16,o16}
・・
サブセットID=255:{a255,b255,c255,d255,e255,f255,g255,h255,i255,j255,k255,l255,m255,n255,o255}
サブペル位置{a}群:{a0,a1,a2,...a15}
サブペル位置{b}群:{b0,b1,b2,...b15}
・・
サブペル位置{c}群:{c0,c1,c2,...c15}
サブセットID=0:{a0,b0,c0,d0,e0,f0,g0,h0,i0,j0,k0,l0,m0,n0,o0}
サブセットID=1:{a1,b1,c1,d1,e1,f1,g1,h1,i1,j1,k1,l1,m1,n1,o1}
・・
サブセットID=15:{a15,b15,c15,d15,e15,f15,g15,h15,i15,j15,k15,l15,m15,n15,o15}
サブセットID=16:{a0,b5,c7,d9,e4,f4,g12,h6,i7,j2,k4,l11,m8,n0,o10}
・・
サブセットID=255:{a10,b6,c12,d9,e2,f2,g3,h10,i3,j5,k1,l8,m11,n6,o10}
サブセットID=0:{a0,b0,c0,d0,e0,f0,g0,h0,i0,j0,k0,l0,m0,n0,o0}
サブセットID=1:{a1,b1,c1,d1,e1,f1,g1,h1,i1,j1,k1,l1,m1,n1,o1}
・・
サブセットID=15:{a15,b15,c15,d15,e15,f15,g15,h15,i15,j15,k15,l15,m15,n15,o15}
サブセットID=16:{a0,b5,c7,d9,e4,f4,g12,h6,i7,j2,k4,l11,m8,n0,o10}
・・
サブセットID=255:{a10,b6,c12,d9,e2,f2,g3,h10,i3,j5,k1,l8,m11,n6,o10}
Claims (23)
- 符号化されるビデオフレームの部分を予測するための複数のサブペル位置のためにアダプティブ動き補償フィルタセットを符号化する動画符号化デバイスにより実装される方法であって、
前記動画符号化デバイスにより、それぞれ前記複数のサブペル位置に対応している複数のサブペル位置群に分類化された複数の動き補償フィルタを含むコードブックを取得する段階であって、前記複数のサブペル位置群それぞれは、前記複数のサブペル位置のいずれか対応するものにおける画像の複数の部分を補間するのに適した複数の動き補償フィルタを含み、前記複数の動き補償フィルタは、ベースコードブックのフィルタセットと、仮想コードブックのフィルタセットと含み、前記仮想コードブックのフィルタセットは、前記ベースコードブックのフィルタセットから選択されたフィルタの組み合わせを含む段階と、
前記動画符号化デバイスにより、前記動画符号化デバイスによる符号化のために符号化されていない動画フレームを取得する段階と、
分割モードによる分割画像として前記動画フレームの部分を選択する段階と、
前記動画符号化デバイスにより、前記選択された分割画像をビットストリームに符号化する段階と、
前記分割画像の符号化中に、前記動画符号化デバイスは、
前記コードブックから、前記複数の動き補償フィルタのサブセットを、前記分割画像を予測するのに適したものとして選択する段階であって、前記選択されるサブセットは、前記複数のサブペル位置群それぞれの1つを含む段階と、
前記ビットストリームに、前記分割モードを特定するコードと、前記コードブックの前記複数の動き補償フィルタのうちの前記選択されたサブセットを特定するサブペルフィルタコードを含める段階と
を行う段階を実行する、方法。 - 前記複数の動き補償フィルタの前記サブセットを選択する段階は、
前記複数の動き補償フィルタの複数の予め定められたサブセットの1つを選択する段階を有する、請求項1に記載の方法。 - 前記ビットストリームに含まれる、前記分割モードを特定する前記コードは、前記複数の予め定められたサブセットのうちから前記選択されるサブセットを特定するインデックスを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記複数の動き補償フィルタの複数の予め定められたサブセットの1つを選択する段階は、
前記分割画像について、前記複数の動き補償フィルタの複数の個々の符号利得を決定する段階と、
前記決定された複数の個々の符号利得を利用して、前記分割画像に適用する場合における、前記複数の動き補償フィルタの前記複数の予め定められたサブセットそれぞれの累積符号利得を決定する段階と、
前記分割画像の好適な累積符号利得を有する前記複数の予め定められたサブセットの1つを選択する段階と
を有する、請求項2に記載の方法。 - 前記分割画像に適用するデフォルトのフィルタセットについてデフォルトの累積符号利得を決定する段階であって、前記デフォルトのフィルタセットは、前記複数のサブペル位置にそれぞれ対応する複数のデフォルトのサブペル動き補償フィルタを含む段階と、
前記好適な累積符号利得が前記デフォルトの累積符号利得より好適であると判断する段階と
をさらに備え、前記デフォルトのフィルタセットは、前記コードブックのフィルタセットである、請求項4に記載の方法。 - 複数の整数位置動き補償フィルタを取得する段階と、
前記分割画像の符号化中に、前記動画符号化デバイスが、前記複数の整数位置動き補償フィルタのいずれか1つを、前記分割画像を予測するために適したものとして選択する段階と
をさらに備える、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。 - 前記複数の整数位置動き補償フィルタのうちの前記選択したものが、前記複数の動き補償フィルタのうちの前記選択したサブセットよりも符号利得が良いと判断する段階と、
前記動画符号化デバイスが生成する前記ビットストリームに、
前記複数の整数位置動き補償フィルタのうちの前記選択したものを特定する整数フィルタコードと、
前記動画フレームの少なくとも一部の前記ビットストリームに、前記整数フィルタコードが含まれていることを示す整数フィルタのフラグと
を含める段階と
をさらに備える、請求項6に記載の方法。 - 前記コードブックはさらに、前記ベースコードブックのフィルタセットとして前記複数の整数位置動き補償フィルタを含む、請求項6に記載の方法。
- 前記複数の整数位置動き補償フィルタを取得する段階は、整数位置コードブックを取得する段階を含む、請求項6に記載の方法。
- 前記コードブックを取得する段階は、
前記複数のサブペル位置にそれぞれ対応する複数のベースの動き補償フィルタを取得する段階と、
前記複数のサブペル位置それぞれについて、(i)前記ベースの動き補償フィルタからフィルタの組み合わせを繰り返し選択して、現在のサブペル位置に対応する複数の改良された動き補償フィルタを生成することと、(ii)前記ベースの動き補償フィルタにそれぞれ対応する符号利得を決定して、前記複数の改良された動き補償フィルタの符号利得を統合することと、(iii)前記決定され、前記統合された符号利得に従って、前記生成された複数の改良された動き補償フィルタから、前記仮想コードブックのフィルタセットとして、前記現在のサブペル位置に対応している良好なパフォーマンスの動き補償フィルタのサブペル位置群を選択することとを行うこととを少なくとも行うことで、前記複数のサブペル位置にそれぞれ対応する複数の仮想サブペル位置群フィルタを生成する段階と
を含む、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。 - 前記良好なパフォーマンスの動き補償フィルタの複数のサブセットを選択することをさらに備え、各サブセットは、前記複数のサブペル位置群それぞれから選択される1つの良好なパフォーマンスの動き補償フィルタを含む、請求項10に記載の方法。
- コンピュータに、
請求項1から11のいずれか一項に記載の方法を実行させるためのプログラム。 - プロセッサにより実行されると請求項1に記載の方法を実行させるための命令を格納する記憶媒体と前記プロセッサとを備える、動画符号化装置。
- 符号化されているビデオフレームの部分を予測するための複数のサブペル位置のためにアダプティブ動き補償フィルタセットを復号化する動画復号化デバイスにより実装される方法であって、
前記動画復号化デバイスにより、それぞれ前記複数のサブペル位置に対応している複数のサブペル位置群に分類化された複数の動き補償フィルタを含むコードブックを取得する段階であって、前記複数のサブペル位置群それぞれは、前記複数のサブペル位置のいずれか対応するものにおける画像の複数の部分を補間するのに適した複数の動き補償フィルタを含み、前記複数の動き補償フィルタは、ベースコードブックのフィルタセットと、仮想コードブックのフィルタセットと含み、前記仮想コードブックのフィルタセットは、前記ベースコードブックのフィルタセットから選択されたフィルタの組み合わせを含む段階と、
前記符号化されている動画フレームと、前記コードブック内の前記アダプティブ動き補償フィルタセットを特定するサブペルフィルタコードとを含む符号化されているビットストリームを取得する段階であって、前記符号化されている動画フレームは、分割モードにより選択された部分を含み、前記符号化されているビットストリームは、さらに前記分割モードを特定するコードを含み、前記アダプティブ動き補償フィルタセットは、前記複数のサブペル位置に対応している複数の動き補償フィルタを含む段階と、
前記符号化されている動画フレームの復号中に、前記動画復号化デバイスが、前記サブペルフィルタコードが特定する前記アダプティブ動き補償フィルタセットを、前記コードブックから選択する段階と、
前記アダプティブ動き補償フィルタセットを利用して、前記符号化されている画像フレームの少なくとも一部分に対応している画像コンテンツの複数の部分を予測する段階と、
前記予測された複数の画像コンテンツの部分に少なくともしたがって、復号された画像を生成する段階と、
前記動画復号化デバイスに関するディスプレイに、前記生成された復号化された画像を表示する段階と
を備える、方法。 - 前記符号化されているビットストリームはさらに、
前記コードブック内の第2のアダプティブ動き補償フィルタセットを特定する第2のサブペルフィルタコードと、
前記動画復号化デバイスに、前記符号化されている画像フレームの前記部分と前記符号化されている画像フレームの第2の部分とを特定させる少なくとも1つの部分を特定するコードと
を含む、請求項14に記載の方法。 - 前記符号化されている動画フレームの復号化中に、前記動画復号化デバイスは、前記第2のサブペルフィルタコードが特定する前記第2のアダプティブ動き補償フィルタセットを前記コードブックから選択する段階と、
前記第2のアダプティブ動き補償フィルタセットを利用して、前記符号化されている画像フレームの少なくとも第2の部分に対応している第2の複数の画像コンテンツの部分を予測する段階と、
をさらに備え、
前記復号化された画像は、さらに、前記予測された第2の複数の画像コンテンツの部分に従って生成される、請求項15に記載の方法。 - 複数の整数位置動き補償フィルタを取得する段階をさらに備える、請求項14から16のいずれか一項に記載の方法。
- 前記符号化されているビットストリームはさらに、
前記符号化されている画像フレームの前記部分と前記符号化されている画像フレームの第2の部分とを前記動画復号化デバイスに特定させる少なくとも1つの部分特定コードと、
前記複数の整数位置動き補償フィルタのうち1つを特定する整数フィルタコードと、
前記整数フィルタコードが、前記動画フレームの少なくとも前記第2の部分について前記ビットストリームに含まれていることを示す整数フィルタフラグと
を含む、請求項17に記載の方法。 - 前記符号化されている動画フレームの復号化中に、
前記整数フィルタフラグを読み出して、これに呼応して、前記複数の整数位置動き補償フィルタから、前記整数フィルタコードが特定する整数位置動き補償フィルタを選択する段階と、
前記選択された整数位置動き補償フィルタを利用して、前記符号化されている画像フレームの少なくとも前記第2の部分に対応している第2の複数の画像コンテンツの部分を予測する段階と
をさらに備え、
前記復号された画像は、前記予測された第2の複数の画像コンテンツの部分にさらにしたがって生成される、請求項18に記載の方法。 - 前記コードブックはさらに、前記複数の整数位置動き補償フィルタを含む、請求項17に記載の方法。
- 前記複数の整数位置動き補償フィルタを取得する段階は、整数位置コードブックを取得する段階を含む、請求項17に記載の方法。
- コンピュータに、
請求項14から21のいずれか一項に記載の方法を実行させるためのプログラム。 - プロセッサにより実行されると請求項14から21のいずれか一項に記載の方法を実行させるための命令を格納する記憶媒体と前記プロセッサとを備える、動画符号化装置。
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