JP6071001B2 - ブロックベースの混合解像度のデータ刈り込みを使用したビデオ復号化 - Google Patents
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Description
(1)2011年1月20日に出願された“A SAMPLING−BASED SUPER−RESOLUTION APPROACH FOR EFFICENT VIDEO COMPRESSION”と題する国際(PCT)特許出願シリアル番号PCT/US11/000107号明細書(テクニカラー社整理番号PU100004)
(2)2011年1月21日に出願された“DATA PRUNING FOR VIDEO COMPRESSION USING EXAMPLE−BASED SUPER−RESOLUTION”と題する国際(PCT)特許出願シリアル番号PCT/US11/000117号明細書(テクニカラー社整理番号PU100014)
(3)2011年9月XX日に出願された“METHODS AND APPARATUS FOR ENCODING VIDEO SIGNALS USING MOTION COMPENSATED EXAMPLE−BASED SUPER−RESOLUTION FOR VIDEO COMPRESSION”と題する国際(PCT)特許出願シリアル番号XXXX号明細書(テクニカラー社整理番号PU100190)
(4)2011年9月XX日に出願された“METHODS AND APPARATUS FOR DECODING VIDEO SIGNALS USING MOTION COMPENSATED EXAMPLE−BASED SUPER−RESOLUTION FOR VIDEO COMPRESSION”と題する国際(PCT)特許出願シリアル番号XXXX号明細書(テクニカラー社整理番号PU100266)
(5)2011年9月XX日に出願された“METHODS AND APPARATUS FOR ENCODING VIDEO SIGNALS USING EXAMPLE−BASED DATA PRUNING FOR IMPROVED VIDEO COMPRESSION EFFICIENCY”と題する国際(PCT)特許出願シリアル番号XXXX号明細書(テクニカラー社整理番号PU100193)
(6)2011年9月XX日に出願された“METHODS AND APPARATUS FOR DECODING VIDEO SIGNALS USING EXAMPLE−BASED DATA PRUNING FOR IMPROVED VIDEO COMPRESSION EFFICIENCY”と題する国際(PCT)特許出願シリアル番号XXXX号明細書(テクニカラー社整理番号PU100267)
(7)2011年9月XX日に出願された“METHODS AND APPARATUS FOR ENCODING VIDEO SIGNALS FOR BLOCK−BASED MIXED−RESOLUTION DATA PRUNING”と題する国際(PCT)特許出願シリアル番号XXXX号明細書(テクニカラー社整理番号PU100194)
(8)2011年9月XX日に出願された“METHODS AND APPARATUS FOR EFFICIENT REFERENCE DATA ENCODING FOR VIDEO COMPRESSION BY IMAGE CONTENT BASED SEARCH AND RANKING”と題する国際(PCT)特許出願シリアル番号XXXX号明細書(テクニカラー社整理番号PU100195)
(9)2011年9月XX日に出願された“METHOD AND APPARATUS FOR EFFICIENT REFERENCE DATA DECODING FOR VIDEO COMPRESSION BY IMAGE CONTENT BASED SEARCH AND RANKING”と題する国際(PCT)特許出願シリアル番号XXXX号明細書(テクニカラー社整理番号PU110106)
(10)2011年9月XX日に出願された“METHOD AND APPARATUS FOR ENCODING VIDEO SIGNALS FOR EXAMPLE−BASED DATA PRUNING USING INTRA−FRAME PATCH SIMILARITY”と題する国際(PCT)特許出願シリアル番号XXXX号明細書(テクニカラー社整理番号PU100196)
(11)2011年9月XX日に出願された“METHOD AND APPARATUS FOR DECODING VIDEO SIGNALS WITH EXAMPLE−BASED DATA PRUNING USING INTRA−FRAME PATCH SIMILARITY”と題する国際(PCT)特許出願シリアル番号XXXX号明細書(テクニカラー社整理番号PU100296)
(12)2011年9月XX日に出願された“PRUNING DECISION OPTIMIZATION IN EXAMPLE−BASED DATA PRUNING COMPRESSION”と題する国際(PCT)特許出願シリアル番号XXXX号明細書(テクニカラー社整理番号PU10197)
本発明の原理は、一般には、ビデオ符号化およびビデオ復号化に関し、より詳細には、ビデオの圧縮効率を高めるためにブロックベースの混合解像度のデータ刈り込み(data pruning)を行う方法および装置に関する。
入力ビデオフレームは、最初に非重複ブロックに分割される。そのブロックのサイズは、例えば、16×16ピクセルまたは8×8ピクセルなど、異なることもあり得る。しかし、ブロック分割は、最大圧縮効率を実現することができるように、符号器が使用するのと同じサイズの分割にすることが望ましい。例えば、標準化/国際標準化機構/国際電気標準会議(ISO/IEC)の動画像符号化専門家グループ(MPEG−4)第10部先進動画符号化(AVC)標準/国際電気通信連合、電気通信標準化部門(ITU−T)H.264推奨(以下、「MPEG−4AVC規格」と呼ぶ)に従った符号化において、マクロブロックは、16×16ピクセルである。従って、MPEG−4AVC規格を伴う実施形態において、データ刈り込み用のブロックサイズの好適な選択は、16×16ピクセルである。
回復プロセスの刈り込まれたブロックを正しく復元するために、ブロックの位置を、メタデータによって表されるとおりに、復号器側に送らなければならない。ある簡易な手法は、汎用のロスレスデータ圧縮アルゴリズムを使用して位置データを圧縮するものである。しかし、本システムの場合、刈り込まれたブロックは、低解像度ブロックまたは平坦ブロックであり、その低解像度ブロックまたは平坦ブロックは、刈り込まれたブロックが高周波数信号を含むか否かを検出することによって特定され得るという事実によって、よりよい圧縮効率を実現することが可能である。
E=|B−HB| (1)
この式において、Eは、高周波数信号のエネルギーであり、Bは、入力ブロック画像であり、Hは、帯域幅Fmを有する低域通過フィルタであり、HBは、Bが低域通過フィルタされたバージョンである。|.|は、画像のエネルギーを計算する関数である。
[フラグ] [閾値] [符号化された座標シーケンス]
「フラグ」セグメントは、次のシーケンスが誤検出ブロックまたは刈り込みブロックの座標であるかどうかを示す2進数である。「閾値」数は、数式(1)を使用した低解像度または平坦ブロックの識別に使用される。
復元プロセスは、刈り込まれたビデオが復号化された後に実行される。復元の前に、刈り込まれたブロックの位置は、本明細書で説明したように、メタデータを復号化することによって得られる。
[付記1]
ピクチャの刈り込まれたバージョンをビデオシーケンスによって回復するための装置であって、
前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョン内の1または複数の刈り込まれたブロックを識別するための刈り込みブロック識別器(610)と、
前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョンを回復するメタデータを復号化するためのメタデータ復号器(615)であって、前記メタデータは、前記1または複数の置換ブロックの位置情報を含む、メタデータ復号器と、
前記1または複数の刈り込まれたブロックに対して1または複数の置換ブロックをそれぞれ生成するためのブロック復元器(620)と
を備える、装置。
[付記2]
前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョンは、前記ピクチャの前記元バージョンを複数のブロックに分割し、前記1または複数の刈り込まれたブロックを前記1または複数の置換ブロックにそれぞれ置き換えることによって生成され、前記1または複数の刈り込まれたブロックのうちの少なくとも所定の1つにおけるすべてのピクセルは、同じ色値または低い解像度の色値のうちの1つを有し、前記低い解像度の色値は、前記1または複数の置換ブロックに関して判定される、付記2に記載の装置。
[付記3]
前記同じ色値は、前記複数のブロックのうちの前記少なくとも1つ内の前記ピクセルの色の平均値と等しい、付記2に記載の装置。
[付記4]
前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョンは、混合解像度ピクチャである、付記2に記載の装置。
[付記5]
前記1または複数の刈り込まれたブロックは、前記1または複数の置換ブロックのそれぞれよりも、指定された周波数以上の少ない情報を備える、付記2に記載の装置。
[付記6]
前記位置情報は、前記1または複数の置換ブロックの座標情報を備える、付記1に記載の装置。
[付記7]
前記刈り込みブロック識別器(610)は、前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョン内の前記1または複数の刈り込まれたブロックを識別する識別プロセスを実行し、前記1または複数の刈り込まれたブロックのうちの所定の1つは、指定された周波数よりも大きい前記1または複数の刈り込まれたブロックのうちの前記所定の1つの信号成分のエネルギー量に基づいて、前記識別プロセスによって識別される、付記1に記載の装置。
[付記8]
前記メタデータは、前記識別プロセスに関する誤検出ブロックおよび欠損ブロックの位置情報も含む、付記7に記載の装置。
[付記9]
前記メタデータが前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョンを回復する際の使用から省略されたとき、修復及びテクスチャ合成のうちの少なくとも1を使用して、前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョンを回復する、付記1に記載の装置。
[付記10]
ピクチャの刈り込まれたバージョンをビデオシーケンスによって回復するための方法であって、
前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョン内の1または複数の刈り込まれたブロックを識別する(610)ステップと、
復号器を使用して、前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョンを回復するメタデータを復号化する(1100)ステップであって、前記メタデータは、前記1または複数の置換ブロックの位置情報を含む、ステップと、
前記1または複数の刈り込まれたブロックに対して1または複数の置換ブロックをそれぞれ生成する(725)ステップと
を備える、方法。
[付記11]
前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョンは、前記ピクチャの前記元バージョンを複数のブロックに分割し(710)、前記1または複数の刈り込まれたブロックを前記1または複数の置換ブロックにそれぞれ置き換える(725)ことよって生成され、前記1または複数の刈り込まれたブロックのうちの少なくとも所定の1つ内のすべてのピクセルは、同じ色値または低い解像度の色値のうちの1つを有し、前記低い解像度の色値は、前記1または複数の置換ブロックに関して判定される、付記10に記載の方法。
[付記12]
前記同じ色値は、前記複数のブロックのうちの前記少なくとも1つ内の前記ピクセルの色の平均値と等しい、付記11に記載の方法。
[付記13]
前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョンは、混合解像度ピクチャ(800)である、付記11に記載の方法。
[付記14]
前記1または複数の刈り込まれたブロックは、前記1または複数の置換ブロック(900)のそれぞれよりも、指定された周波数以上の少ない情報を備える、付記11に記載の方法。
[付記15]
前記位置情報は、前記1または複数の置換ブロックの座標情報を備える、付記10に記載の方法。
[付記16]
前記識別するステップは、前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョン内の前記1または複数の刈り込まれたブロックを識別する識別プロセスを実行し、前記1または複数の刈り込まれたブロックのうちの所定の1つは、指定された周波数よりも大きい前記1または複数の刈り込まれたブロックのうちの前記所定の1つの信号成分のエネルギー量に基づいて、前記識別プロセスによって識別される、付記10に記載の方法。
[付記17]
前記メタデータは、前記識別プロセス(1135)に関する誤検出ブロックおよび欠損ブロックの位置情報も含む、付記16に記載の方法。
[付記18]
前記メタデータが前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョンを回復する際の使用から省略された場合、修復及びテクスチャ合成のうちの少なくとも1を使用して、前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョンを回復することを特徴とする付記10に記載の方法。
[付記19]
ピクチャの刈り込まれたバージョンをビデオシーケンスによって回復するための装置であって、
前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョン内の1または複数の刈り込まれたブロックを識別するための手段(610)と、
前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョンを回復するメタデータを復号化するための手段(615)であって、前記メタデータは、前記1または複数の置換ブロックの位置情報を含む、手段と、
前記1または複数の刈り込まれたブロックに対して1または複数の置換ブロックをそれぞれ生成するための手段(620)と
を備える、装置
[付記20]
前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョンは、前記ピクチャの前記元バージョンを複数のブロックに分割し、前記1または複数の刈り込まれたブロックを前記1または複数の置換ブロックにそれぞれ置き換えることによって生成され、前記1または複数の刈り込まれたブロックのうちの少なくとも所定の1つにおけるすべてのピクセルは、同じ色値または低い解像度の色値のうちの1つを有し、前記低い解像度の色値は、前記1または複数の置換ブロックに関して判定される、付記19に記載の装置。
[付記21]
前記同じ色値は、前記複数のブロックのうちの前記少なくとも1つ内の前記ピクセルの色の平均値と等しい、付記20に記載の装置。
[付記22]
前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョンは、混合解像度ピクチャである、付記20に記載の装置。
[付記23]
前記1または複数の刈り込まれたブロックは、前記1または複数の置換ブロックのそれぞれよりも、指定された周波数以上の少ない情報を備える、付記20に記載の装置。
[付記24]
前記位置情報は、前記1または複数の置換ブロックの座標情報を備える、付記19に記載の装置。
[付記25]
前記識別するための手段(610)は、前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョン内の前記1または複数の刈り込まれたブロックを識別する識別プロセスを実行し、前記1または複数の刈り込まれたブロックのうちの所定の1つは、指定された周波数よりも大きい前記1または複数の刈り込まれたブロックのうちの前記所定の1つの信号成分のエネルギー量に基づいて、前記識別プロセスによって識別される、付記19に記載の装置。
[付記26]
前記メタデータは、前記識別プロセスに関する誤検出ブロックおよび欠損ブロックの位置情報も含む、付記25に記載の装置。
[付記27]
前記メタデータが前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョンを回復する際の使用から省略された場合、修復及びテクスチャ合成のうちの少なくとも1を使用して、前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョンを回復する、付記19に記載の装置。
Claims (15)
- ビデオシーケンスにおけるピクチャの刈り込まれたバージョンを回復するための装置であって、
前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョン内の1つまたは複数の刈り込まれたブロックを識別するための刈り込みブロック識別器と、
前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョンを回復するためのメタデータを復号化するためのメタデータ復号器であって、前記メタデータは、前記1つまたは複数の刈り込まれたブロックの位置情報を含む、メタデータ復号器と、
前記1つまたは複数の刈り込まれたブロックを復元することにより前記刈り込まれたバージョンを回復するためのブロック復元器と、
を備え、
前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョンは、前記ピクチャの元バージョンを複数のブロックに分割し、1つまたは複数の刈り込まれるべきブロックを1つまたは複数の置換ブロックにそれぞれ置き換えることによって生成され、前記1つまたは複数の刈り込まれたブロックのうちの少なくとも所定の1つにおけるすべてのピクセルは、同じ色値を有する、前記装置。 - 前記同じ色値は、前記複数のブロックのうちの前記少なくとも1つ内の前記ピクセルの色値の平均と等しい、請求項1に記載の装置。
- 前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョンは、混合解像度ピクチャである、請求項1に記載の装置。
- 前記1つまたは複数の刈り込まれたブロックは、前記1つまたは複数の置換ブロックのそれぞれよりも少ない、指定された周波数を超える情報を備える、請求項1に記載の装置。
- ビデオシーケンスにおけるピクチャの刈り込まれたバージョンを回復するための装置であって、
前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョン内の1つまたは複数の刈り込まれたブロックを識別するための刈り込みブロック識別器と、
前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョンを回復するためのメタデータを復号化するためのメタデータ復号器であって、前記メタデータは、前記1つまたは複数の刈り込まれたブロックの位置情報を含む、メタデータ復号器と、
前記1つまたは複数の刈り込まれたブロックを復元することにより前記刈り込まれたバージョンを回復するためのブロック復元器と、
を備え、
前記刈り込みブロック識別器は、前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョン内の前記1つまたは複数の刈り込まれたブロックを識別する識別プロセスを実行し、前記1つまたは複数の刈り込まれたブロックのうちの所定の1つは、指定された周波数よりも大きい前記1つまたは複数の刈り込まれたブロックのうちの前記所定の1つの信号成分のエネルギー量に基づいて、前記識別プロセスによって識別され、
前記メタデータは、前記識別プロセスに関する誤検出ブロックおよび欠損ブロックの位置情報も含む、前記装置。 - ビデオシーケンスにおけるピクチャの刈り込まれたバージョンを回復するための方法であって、
前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョン内の1つまたは複数の刈り込まれたブロックを識別するステップと、
復号器を使用して、前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョンを回復するためのメタデータを復号化するステップであって、前記メタデータは、前記1つまたは複数の刈り込まれたブロックの位置情報を含む、ステップと、
前記1つまたは複数の刈り込まれたブロックを復元することにより前記刈り込まれたバージョンを回復するステップと、
を備え、
前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョンは、前記ピクチャの元バージョンを複数のブロックに分割し、1つまたは複数の刈り込まれるべきブロックを1つまたは複数の置換ブロックにそれぞれ置き換えることよって生成され、前記1つまたは複数の刈り込まれたブロックのうちの少なくとも所定の1つ内のすべてのピクセルは、同じ色値を有する、前記方法。 - 前記同じ色値は、前記複数のブロックのうちの前記少なくとも1つ内の前記ピクセルの色値の平均と等しい、請求項6に記載の方法。
- 前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョンは、混合解像度ピクチャである、請求項6に記載の方法。
- 前記1つまたは複数の刈り込まれたブロックは、前記1つまたは複数の置換ブロックのそれぞれよりも少ない、指定された周波数を超える情報を備える、請求項6に記載の方法。
- ビデオシーケンスにおけるピクチャの刈り込まれたバージョンを回復するための方法であって、
前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョン内の1つまたは複数の刈り込まれたブロックを識別するステップと、
復号器を使用して、前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョンを回復するためのメタデータを復号化するステップであって、前記メタデータは、前記1つまたは複数の刈り込まれたブロックの位置情報を含む、ステップと、
前記1つまたは複数の刈り込まれたブロックを復元することにより前記刈り込まれたバージョンを回復するステップと、
を備え、
前記識別するステップは、前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョン内の前記1つまたは複数の刈り込まれたブロックを識別する識別プロセスを実行し、前記1つまたは複数の刈り込まれたブロックのうちの所定の1つは、指定された周波数よりも大きい前記1つまたは複数の刈り込まれたブロックのうちの前記所定の1つの信号成分のエネルギー量に基づいて、前記識別プロセスによって識別され、
前記メタデータは、前記識別プロセスに関する誤検出ブロックおよび欠損ブロックの位置情報も含む、前記方法。 - ビデオシーケンスにおけるピクチャの刈り込まれたバージョンを回復するための装置であって、
前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョン内の1つまたは複数の刈り込まれたブロックを識別するための手段と、
前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョンを回復するためのメタデータを復号化するための手段であって、前記メタデータは、前記1つまたは複数の刈り込まれたブロックの位置情報を含む、手段と、
前記1つまたは複数の刈り込まれたブロックを復元することにより前記刈り込まれたバージョンを回復するための手段と、
を備え、
前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョンは、前記ピクチャの元バージョンを複数のブロックに分割し、1つまたは複数の刈り込まれるべきブロックを1つまたは複数の置換ブロックにそれぞれ置き換えることによって生成され、前記1つまたは複数の刈り込まれたブロックのうちの少なくとも所定の1つにおけるすべてのピクセルは、同じ色値を有する、前記装置。 - 前記同じ色値は、前記複数のブロックのうちの前記少なくとも1つ内の前記ピクセルの色値の平均と等しい、請求項11に記載の装置。
- 前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョンは、混合解像度ピクチャである、請求項11に記載の装置。
- 前記1つまたは複数の刈り込まれたブロックは、前記1つまたは複数の置換ブロックのそれぞれよりも少ない、指定された周波数を超える情報を備える、請求項11に記載の装置。
- ビデオシーケンスにおけるピクチャの刈り込まれたバージョンを回復するための装置であって、
前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョン内の1つまたは複数の刈り込まれたブロックを識別するための手段と、
前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョンを回復するためのメタデータを復号化するための手段であって、前記メタデータは、前記1つまたは複数の刈り込まれたブロックの位置情報を含む、手段と、
前記1つまたは複数の刈り込まれたブロックを復元することにより前記刈り込まれたバージョンを回復するための手段と、
を備え、
前記識別するための手段は、前記ピクチャの前記刈り込まれたバージョン内の前記1つまたは複数の刈り込まれたブロックを識別する識別プロセスを実行し、前記1つまたは複数の刈り込まれたブロックのうちの所定の1つは、指定された周波数よりも大きい前記1つまたは複数の刈り込まれたブロックのうちの前記所定の1つの信号成分のエネルギー量に基づいて、前記識別プロセスによって識別され、
前記メタデータは、前記識別プロセスに関する誤検出ブロックおよび欠損ブロックの位置情報も含む、前記装置。
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