JP5743496B2 - 多重参照映像を利用した動き推定方法 - Google Patents
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Description
は、参照インデックス情報kに対する周辺ブロックの確率を意味する。
は、参照インデックス情報kに対する現在ブロックXと周辺ブロックとの間のNRFC、すなわち、現在ブロックXの参照インデックス情報がkであると同時に、周辺ブロックのうち少なくとも一つのブロックの参照映像の参照インデックス情報がkである時の確率を意味する。
は、周辺ブロックが参照インデックス番号kを有さない確率を意味し、
は、現在ブロックXの参照インデックス情報がkや周辺ブロックのうち或るブロックの参照インデックス情報もkではない確率を意味する。
ベイズ決定理論を図10の動き推定方法に適用すれば、動き推定部110は、現在ブロックの動きベクトルのノーム値を特徴ベクトルにして、複数の参照映像に対する現在ブロックの動きベクトルのノーム値の事後確率(Posterior probability)を計算し、該計算された事後確率値が最大となる参照映像を現在ブロックに対する参照映像として選択し、該選択された参照映像に対して動き推定を行う。
は、任意のref_idxに対するNMVの確率密度関数(Probability Density Function:PDF)を意味し、
は、参照映像の事前確率(Prior probability)を意味し、P(NMV)は、現在ブロックの動きベクトルのノーム値の確率を意味する。
105 フレーム保存部
110 動き推定部
120 動き補償部
130 差分器
140 変換部
150 量子化部
160 エントロピー符号化器
170 逆量子化部
180 逆変換部
185 加算器
190 フィルター
200 モード選択部
210 イントラ予測部
Claims (19)
- 時間的に先行する複数のフレームのビデオ信号を、複数の参照映像として用いる動き推定方法であって、
(a)現在ブロックの周辺ブロックのうち、既に符号化が終わった周辺ブロックの参照映像を表わす参照インデックス情報を分析する段階と、
(b)前記周辺ブロックの参照インデックス情報が同一である場合には、前記複数の参照映像のうち、前記周辺ブロックの参照インデックス情報が示す一つの参照映像を選択し、前記選択された一つの参照映像に対して前記現在ブロックの動き推定を行う段階と、
(c)前記周辺ブロックの参照インデックス情報が同一ではない場合には、前記複数の参照映像の全てに対して前記現在ブロックの動き推定を行う段階と、を含み、
前記(b)段階は、
前記周辺ブロックの参照インデックス情報が、同一であるとしても、
(b1)前記現在ブロック及び前記周辺ブロックのブロックサイズ、前記周辺ブロックの前記現在ブロックに対する位置、及び前記周辺ブロックの参照インデックスが示す参照映像に基づいて、前記複数の参照映像のうち、前記一つの参照映像を選択するか否かを決定する段階をさらに含むことを特徴とする多重参照映像を利用した動き推定方法。 - 前記(b)段階は、
前記現在ブロックのサイズが、前記動き推定方法によって発生した参照インデックス情報を伝送できる最小ブロックのサイズより小さい場合、前記参照インデックスを発生できる最小ブロックの参照インデックス情報が示す参照映像に対して前記現在ブロックの動き推定を行うことを特徴とする請求項1に記載の多重参照映像を利用した動き推定方法。 - 前記(b1)段階は、
前記現在ブロック及び前記周辺ブロックのブロックサイズが、動き推定を行う最大ブロックのサイズより小さい場合、前記現在ブロックの上位ブロックの参照インデックス情報が、前記周辺ブロックの参照インデックス情報と同一であるか否かに基づいて、前記周辺ブロックの参照インデックスが示す参照映像を前記一つの参照映像に選択するか否かを決定する段階を含むことを特徴とする請求項1に記載の多重参照映像を利用した動き推定方法。 - 時間的に先行する複数のフレームのビデオ信号を、複数の参照映像として用いる動き推定方法であって、
(a)現在ブロックの周辺ブロックのうち、既に符号化が終わった周辺ブロックの参照映像を表わす参照インデックス情報、及び前記現在ブロックの位置に対応する直前フレームのブロックとその周辺ブロックとの参照インデックス情報を分析する段階と、
(b)前記現在ブロックの周辺ブロックのうち、同じ参照インデックス情報を有する第1ブロックの数、及び前記現在ブロックの位置に対応する前記直前フレームのブロックとその周辺ブロックとのうち、前記同じ参照インデックス情報を有する第2ブロックの数の線形組み合わせ値に基づいて、前記複数の参照映像のうち何れか一つの参照映像を選択し、
前記選択された一つの参照映像に対して前記現在ブロックの動き推定を行う段階と、
を含むことを特徴とする多重参照映像を利用した動き推定方法。 - 前記(b)段階は、
(b1)前記線形組み合わせ値が、既定の臨界値より大きい場合には、前記同じ参照インデックス情報が示す参照映像に対して前記現在ブロックの動き推定を行う段階と、
(b2)前記線形組み合わせ値が、前記既定の臨界値より小さい場合には、前記複数の参照映像の全てに対して前記現在ブロックの動き推定を行う段階と、
を含むことを特徴とする請求項4に記載の多重参照映像を利用した動き推定方法。 - 前記(b)段階において、
前記第1ブロックの数と前記第2ブロックの数のそれぞれに相異なる加重値を乗算して前記線形組み合わせ値を得、前記第1ブロックの数に対する加重値は、前記第2ブロックの数に対する加重値より大きいことを特徴とする請求項4に記載の多重参照映像を利用した動き推定方法。 - 時間的に先行する複数のフレームのビデオ信号を、複数の参照映像として用いる動き推定方法であって、
(a)現在ブロックの周辺ブロックのうち、既に符号化が終わった周辺ブロックの動きベクトルの平均値のノーム(norm)値(ベクトル成分の2乗和の平方根値)に基づいて、現在ブロックの動きベクトルのノーム値を予測する段階と、
(b)前記予測された現在ブロックの動きベクトルのノーム値を特徴ベクトルにして、前記予測された現在ブロックの動きベクトルのノーム値の複数の参照映像に対する事後確率を計算する段階と、
(c)前記計算された事後確率が最大となる参照映像を前記現在ブロックの参照映像に選択し、前記選択された参照映像に対して前記現在ブロックの動き推定を行う段階と、
を含むことを特徴とする多重参照映像を利用した動き推定方法。 - 前記(a)段階は、
(a1)実測された前記現在ブロックの動きベクトルのノーム値と前記周辺ブロックの動きベクトルの平均値のノーム値との関係を表わす複数の訓練サンプルを発生させる段階と、
(a2)前記訓練サンプルのうち、最小エラーを有する訓練サンプルに相応する前記周辺ブロックの動きベクトルの平均値のノーム値を前記現在ブロックの動きベクトルのノーム値として予測する段階と、
を含むことを特徴とする請求項7に記載の多重参照映像を利用した動き推定方法。 - 前記(b)段階は、
(b1)前記予測された現在ブロックの動きベクトルのノーム値の前記複数の参照映像に対する事前確率を計算する段階と、
(b2)前記予測された現在ブロックの動きベクトルのノーム値の前記複数の参照映像に対する確率密度関数を計算する段階と、
(b3)前記計算された事前確率及び確率密度関数に基づいて、前記予測された現在ブロックの動きベクトルのノーム値の前記複数の参照映像に対する事後確率を計算する段階と、
を含むことを特徴とする請求項7に記載の多重参照映像を利用した動き推定方法。 - 時間的に先行する複数のフレームのビデオ信号を、複数の参照映像として用いる動き推定方法であって、
(a)現在ブロックの周辺ブロックのうち、既に符号化が終わった周辺ブロックの参照映像を表わす参照インデックス情報、及び前記現在ブロックの位置に対応する直前フレームのブロックとその周辺ブロックとのインデックス情報を分析する段階と、
(b)前記現在ブロックの周辺ブロックのうち、同じ参照インデックス情報を有する第1ブロックの数、及び前記現在ブロックの位置に対応する前記直前フレームのブロックとその周辺ブロックとのうち、前記同じ参照インデックス情報を有する第2ブロックの数を線形に組み合わせて第1の線形組み合わせ値を得る段階と、
(c)前記現在ブロックの周辺ブロックの動きベクトルの平均値のノームに基づいて、現在ブロックの動きベクトルのノーム値を予測し、前記予測された現在ブロックの動きベクトルのノーム値を特徴ベクトルにして、前記予測された現在ブロックの動きベクトルの値のノーム値の前記複数の参照映像に対する事後確率を計算する段階と、
(d)前記複数の参照映像のそれぞれに対する前記第1の線形組み合わせ値と、前記予測された現在ブロックの動きベクトルのノーム値の前記複数の参照映像に対する事後確率とを線形に組み合わせて第2の線形組み合わせ値を得、前記第2の線形組み合わせ値の大きさによって順次に前記複数の参照映像に対する動き推定を行う段階と、
を含むことを特徴とする多重参照映像を利用した動き推定方法。 - 前記(b)段階において、
前記第1ブロックの数と前記第2ブロックの数のそれぞれに相異なる加重値を乗算して前記第1の線形組み合わせ値を得、前記第1ブロックの数に対する加重値は、前記第2ブロックの数に対する加重値より大きいことを特徴とする請求項10に記載の多重参照映像を利用した動き推定方法。 - 前記(d)段階において、
前記第1の線形組み合わせ値と前記予測された現在ブロックの動きベクトルのノーム値の前記複数の参照映像に対する事後確率のそれぞれに、相異なる加重値を乗算して前記第1の線形組み合わせ値を得、
前記第1の線形組み合わせ値に対する加重値は、前記予測された現在ブロックの動きベクトルのノーム値の前記複数の参照映像に対する事後確率に対する加重値より大きいことを特徴とする請求項10に記載の多重参照映像を利用した動き推定方法。 - 前記(c)段階で、前記現在ブロックの周辺ブロックの動きベクトルの平均値のノームに基づいて、現在ブロックの動きベクトルのノーム値を予測する段階は、
(c1)実測された前記現在ブロックの動きベクトルのノーム値と前記周辺ブロックの動きベクトルの平均値のノーム値との関係を表わす複数の訓練サンプルを発生させる段階と、
(c2)前記訓練サンプルのうち、最小エラーを有する訓練サンプルに相応する前記周辺ブロックの動きベクトルの平均値のノーム値を前記現在ブロックの動きベクトルのノーム値として予測する段階と、
を含むことを特徴とする請求項10に記載の多重参照映像を利用した動き推定方法。 - 前記(c)段階で、前記現在ブロックの動きベクトルのノーム値の複数の参照映像に対する事後確率を計算する段階は、
(c4)前記予測された現在ブロックの動きベクトルのノーム値の前記複数の参照映像に対する事前確率を計算する段階と、
(c5)前記予測された現在ブロックの動きベクトルのノーム値の前記複数の参照映像に対する確率密度関数を計算する段階と、
(c6)前記計算された事前確率及び確率密度関数に基づいて、前記予測された現在ブロックの動きベクトルのノーム値の前記複数の参照映像に対する事後確率を計算する段階と、
を含むことを特徴とする請求項10に記載の多重参照映像を利用した動き推定方法。 - 時間的に先行する複数のフレームのビデオ信号を、複数の参照映像として用いる動き推定方法であって、
(a)現在ブロックの周辺ブロックのうち、既に符号化が終わった周辺ブロックの参照映像を表わす参照インデックス情報、及び前記現在ブロックの位置に対応する直前フレームのブロックとその周辺ブロックのインデックス情報を分析する段階と、
(b)前記周辺ブロックの参照インデックス情報が同一であるか否か、前記現在ブロック及び前記周辺ブロックのブロックサイズ、前記周辺ブロックの前記現在ブロックに対する位置、及び前記周辺ブロックの参照インデックスが示す参照映像に基づいて、前記複数の参照映像のうち、前記一つの参照映像を選択するか否かを決定する段階と、
(c)前記(b)段階で、前記複数の参照映像のうち、前記一つの参照映像が選択された場合には、前記選択された一つの参照映像に対してのみ前記現在ブロックの動き推定を行う段階と、
(d)前記(b)段階で、前記複数の参照映像のうち、前記一つの参照映像が選択されていない場合には、前記現在ブロックの周辺ブロック及び前記現在ブロックの位置に対応する前記直前フレームのブロックとその周辺ブロックとが同じ参照インデックスを有するか否かと、前記現在ブロックの周辺ブロックの動きベクトルに基づいて予測された前記現在ブロックの動きベクトルのノーム値の前記複数の参照映像に対する事後確率の線形組み合わせを行い、得られた線形組み合わせ値の大きさ順に前記複数の参照映像に対する動き推定を行う段階と、
を含むことを特徴とする多重参照映像を利用した動き推定方法。 - 前記(d)段階は、
(d1)前記現在ブロックの周辺ブロックのうち、同じ参照インデックス情報を有する第1ブロックの数及び前記現在ブロックの位置に対応する前記直前フレームのブロックとその周辺ブロックとのうち、前記同じ参照インデックス情報を有する第2ブロックの数を線形組み合わせて第1の線形組み合わせ値を得る段階と、
(d2)前記現在ブロックの周辺ブロックの動きベクトルの平均値のノームに基づいて、現在ブロックの動きベクトルのノーム値を予測し、前記予測された現在ブロックの動きベクトルのノーム値を特徴ベクトルにして、前記現在ブロックの動きベクトルのノーム値の複数の参照映像に対する事後確率を計算する段階と、
(d3)前記第1の線形組み合わせ値と、前記現在ブロックの動きベクトルのノーム値の前記複数の参照映像に対する事後確率とを線形に組み合わせて得た第2の線形組み合わせ値の大きさによって順次に前記複数の参照映像に対する動き推定を行う段階と、
を含むことを特徴とする請求項15に記載の多重参照映像を利用した動き推定方法。 - 前記(d2)段階で、前記現在ブロックの周辺ブロックの動きベクトルの平均値のノームに基づいて、現在ブロックの動きベクトルのノーム値を予測する段階は、
(d21)実測された前記現在ブロックの動きベクトルのノーム値と前記周辺ブロックの動きベクトルの平均値のノーム値との関係を表わす複数の訓練サンプルを発生させる段階と、
(d22)前記訓練サンプルのうち、最小エラーを有する訓練サンプルに相応する前記周辺ブロックの動きベクトルの平均値のノーム値を前記現在ブロックの動きベクトルのノーム値として予測する段階と、
を含むことを特徴とする請求項16に記載の多重参照映像を利用した動き推定方法。 - 前記(d2)段階で、前記予測された現在ブロックの動きベクトルのノーム値を特徴ベクトルにして、前記予測された現在ブロックの動きベクトルのノーム値の複数の参照映像に対する事後確率を計算する段階は、
(d23)前記予測された現在ブロックの動きベクトルのノーム値の前記複数の参照映像に対する事前確率を計算する段階と、
(d24)前記予測された現在ブロックの動きベクトルのノーム値の前記複数の参照映像に対する確率密度関数を計算する段階と、
(d25)前記計算された事前確率及び確率密度関数に基づいて、前記予測された現在ブロックの動きベクトルのノーム値の前記複数の参照映像に対する事後確率を計算する段階と、
を含むことを特徴とする請求項16に記載の多重参照映像を利用した動き推定方法。 - 請求項1、4、7、10、15のうちの何れか一項に記載の多重参照映像を利用した動き推定方法を実行させるためのコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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