JP6772275B2 - ディスプレイストリーム圧縮(dsc)におけるひずみを計算するためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Description
ビデオコーディング規格
[0029]ビデオ画像、TV画像、静止画像、あるいはビデオレコーダまたはコンピュータによって生成された画像など、デジタル画像は、水平ラインおよび垂直ラインで構成されたピクセルまたはサンプルを含み得る。単一の画像中のピクセルの数は一般に数万個である。各ピクセルは、一般に、ルミナンス情報とクロミナンス情報とを含んでいる。圧縮がなければ、画像エンコーダから画像デコーダに搬送されるべき情報の甚だしい量は、リアルタイム画像送信を実行不可能にするであろう。送信されるべき情報の量を低減するために、JPEG、MPEGおよびH.263規格など、いくつかの異なる圧縮方法が開発された。
DSCにおけるスライス
[0033]上述のように、スライスは、概して、画像またはフレーム中の領域の残りからの情報を使用することなしに独立して復号され得る、画像またはフレーム中の空間的に別個の領域を指す。各画像またはビデオフレームは単一のスライス中で符号化され得るか、あるいは各画像またはビデオフレームはいくつかのスライス中で符号化され得る。DSCでは、各スライスを符号化するために割り振られるターゲットビットは、実質的に一定であり得る。これは部分スライスについて異なり得、これは、画像高さがスライス高さで割り切れない場合に起こることがある。たとえば、108のスライス高さをもつサイズ1280×720の画像は、高さ108の6つのスライスと高さ72(=720−(6*108))の1つの部分スライスとを有する。
ビデオコーディングシステム
[0035]添付の図面を参照しながら、新規のシステム、装置、および方法の様々な態様が以下でより十分に説明される。ただし、本開示は、多くの異なる形態で実施され得、本開示全体にわたって提示される任意の特定の構造または機能に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これらの態様は、本開示が周到で完全になり、本開示の範囲を当業者に十分に伝えるように与えられる。本明細書の教示に基づいて、本開示の範囲は、本開示の他の態様とは無関係に実装されるにせよ、本開示の他の態様と組み合わせられるにせよ、本明細書で開示される新規のシステム、装置、および方法のいかなる態様をもカバーするものであることを、当業者は諒解されたい。たとえば、本明細書に記載される態様をいくつ使用しても、装置は実装され得、または方法は実施され得る。さらに、本開示の範囲は、本明細書に記載される本開示の様々な態様に加えてまたはそれらの態様以外に、他の構造、機能、または構造および機能を使用して実施されるそのような装置または方法をカバーするものとする。本明細書で開示されるいかなる態様も請求項の1つまたは複数の要素によって実施され得ることを理解されたい。
ビデオコーディングプロセス
[0050]上記で手短に述べられたように、ビデオエンコーダ20はソースビデオデータ13を符号化する。ソースビデオデータ13は1つまたは複数のピクチャを備え得る。ピクチャの各々は、ビデオの一部を形成する静止画像である。いくつかの事例では、ピクチャはビデオ「フレーム」と呼ばれることがある。ビデオエンコーダ20がソースビデオデータ13を符号化するとき、ビデオエンコーダ20はビットストリームを生成し得る。ビットストリームは、ビデオデータ16のコード化表現を形成するビットのシーケンスを含み得る。ビットストリームは、コード化ピクチャと関連データとを含み得る。コード化ピクチャはピクチャのコード化表現である。
DSCビデオエンコーダ
[0054]図2は、本開示で説明する態様による技法を実装し得るビデオエンコーダ20の一例を示すブロック図である。ビデオエンコーダ20は、本開示の技法の一部または全部を実行するように構成され得る。いくつかの例では、本開示で説明される技法は、ビデオエンコーダ20の様々な構成要素間で共有され得る。いくつかの例では、追加または代替として、プロセッサ(図示せず)が、本開示で説明される技法の一部または全部を実行するように構成され得る。
ひずみの計算
[0070]いくつかの実施形態では、ビデオエンコーダ20のひずみ回路188は、同じ色空間中のすべてのコーディングモードのひずみを計算し得る。たとえば、ひずみ回路は、適切な色変換を適用することによって、同じ色空間中のすべてのコーディングモードのひずみを計算し得る。適切な色変換は、上記で開示された様々な色変換を指すことがある。色変換の例は、入力RGB信号をルーマクロマ表現にコンバートすること、およびルーマクロマ表現をRGB信号にコンバートすることを含む。一実装形態では、ひずみ回路188は、残差ブロック340a〜nのセットに色変換を実行し得、ここで、残差ブロック340a〜nは、元のブロック(310、315)と、再構成されたブロック330、または符号化されたブロックとの間の差分を表す。たとえば、元のブロック(310、315)は、符号化より前の(prior to)、いくつかのブロックまたはスライスに区分された(has been partitioned)入力フレームの区分された表現であり得る。再構成されたブロック330は、複数のコーディングモード325使用され符号化された(encoded used a plurality of coding modes 325)、いくつかの異なる色空間中の元のブロックのうちの1つを表し得る。別の実装形態では、ひずみ回路188は、残差ブロック340a〜nを計算する前に、元のブロック(310、315)と再構成されたブロック330の両方に色変換を実行し得る。
SAD(Y): ブロックのルーマ成分についての絶対差分和、
SAD(Co): ブロックのCoクロマ成分についての絶対差分和、
SAD(Cg): ブロックのCgクロマ成分についての絶対差分和、および
オフセット: 最も近い整数に丸めるために使用され得る任意の(optional)値、たとえば、オフセットは、値0または1であり得る。
SSE(Y): ブロックのルーマ成分についての2乗誤差和、
SSE(Co): ブロックのCoクロマ成分についての2乗誤差和、
SSE(Cg): ブロックのCgクロマ成分についての2乗誤差和、および
オフセット: 最も近い整数に丸めるために使用され得る任意の値、たとえば、オフセットは、値0または1であり得る。
DSCビデオデコーダ
[0084]図5は、本開示で説明される態様による技法を実装し得るビデオデコーダ30の一例を示すブロック図である。ビデオデコーダ30は、本開示の技法の一部または全部を実行するように構成され得る。いくつかの例では、本開示で説明される技法は、ビデオデコーダ30の様々な構成要素間で共有され得る。いくつかの例では、追加または代替として、プロセッサ(図示せず)が、本開示で説明される技法の一部または全部を実行するように構成され得る。
他の考慮事項
[0106]本開示の態様は、図2中のビデオエンコーダ20など、エンコーダの観点から説明されたことに留意されたい。しかしながら、上記で説明された動作の逆の動作が、たとえば、図5中のビデオデコーダ30によって、生成されたビットストリームを復号するために適用され得ることを、当業者は諒解されよう。
以下に本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[C1]
ビデオデータをコーディングするための装置であって、
複数のコーディングモードに関する情報と前記ビデオデータとを記憶するためのメモリと、前記ビデオデータが複数のビデオブロックを備える、
前記メモリに動作可能に結合されたハードウェアプロセッサとを備え、前記ハードウェアプロセッサは、
前記複数のビデオブロックのうちのビデオブロックについて複数の色空間のうちの1つを選択することと、
前記選択された色空間中にない、前記複数のビデオブロックのうちのあらゆるビデオブロックに色変換を適用し、前記複数のビデオブロックのうちのビデオブロックのすべてが、前記選択された色空間中にあることを検証することと、
前記選択された色空間に基づいて、前記複数のビデオブロックの各々のひずみ値を決定することと
を行うように構成された、
装置。
[C2]
前記ハードウェアプロセッサは、
前記複数のビデオブロックのうちの各ビデオブロックの初期色空間を決定することと、前記初期色空間が、前記色変換の適用より前の各ビデオブロックの前記色空間である、
前記複数のコーディングモードのうちのどのコーディングモードが前記初期色空間に適合するかを決定することと、
符号化されたブロックを与えるために、前記適合するコーディングモードを用いて、前記複数のビデオブロックのうちの前記ビデオブロックを符号化することと
を行うようにさらに構成された、C1に記載の装置。
[C3]
前記ハードウェアプロセッサは、
前記複数のコーディングモードのうちのどのコーディングモードが初期色空間に適合しないかを決定することと、前記初期色空間が、前記色変換の適用より前の各ビデオブロックの前記色空間である、
適合する色ブロックを与えるために、前記初期色空間に前記色変換を適用することと、
符号化されたブロックを与えるために、前記初期色空間に適合しない前記コーディングモードを用いて、前記適合する色ブロックを符号化することと
を行うようにさらに構成された、C1に記載の装置。
[C4]
前記ハードウェアプロセッサが、前記ビデオブロックと前記符号化されたブロックとから残差ブロックを計算するようにさらに構成され、前記残差ブロックが、前記ビデオブロックと前記符号化されたブロックとの間の差分を示す、C2に記載の装置。
[C5]
前記ひずみ値を決定することが、前記残差ブロックの前記ひずみ値を決定することを備える、C4に記載の装置。
[C6]
前記選択された色空間がルーマクロマ色空間を備え、ここにおいて、前記ひずみ値を決定することが、前記ルーマクロマ色空間の各クロマ成分を正規化することを備える、C1に記載の装置。
[C7]
前記ビデオブロックがある数の色平面を備え、ここにおいて、前記ビデオブロックの前記ひずみ値を決定することが、
前記数の色平面のうちの各色平面の絶対差分和と、
前記数の色平面のうちの各色平面の2乗誤差和と
のうちの少なくとも1つを備える、C1に記載の装置。
[C8]
前記色変換が変換行列に基づき、前記変換行列が、前記選択された色空間の色平面の数を示す数の列によって定義され、ここにおいて、前記ハードウェアプロセッサが、前記数の列のうちの列のユークリッドノルムに基づいて重み値を決定するようにさらに構成された、C1に記載の装置。
[C9]
前記変換されたビデオブロックの前記ひずみ値は、
前記数の色平面のうちの各色平面の絶対差分和と、ここにおいて、各色平面が、ある数の重み値のうちの対応する重み値を乗算される、
前記数の色平面のうちの各色平面の2乗誤差和と、ここにおいて、各色平面が、前記数の重みのうちの前記対応する重みを乗算される、
のうちの少なくとも1つに基づく、C8に記載の装置。
[C10]
前記選択された色空間が、ルーマクロマ色空間とRGB色空間とのうちの少なくとも1つ中にある、C1に記載の装置。
[C11]
ひずみ値を決定することが、(i)前記複数のビデオブロックの各々の前記ひずみ値、(ii)ラムダ値、および(iii)前記ビデオブロックを通信するためのビットストリームレートに基づいて、前記複数のコーディングモードのうちのコーディングモードを決定することをさらに備える、C1に記載の装置。
[C12]
前記複数のビデオブロックのうちの各ビデオブロックが、前記複数のコーディングモードのうちのあらゆるコーディングモードを使用して符号化された単一のビデオブロックを示す、C1に記載の装置。
[C13]
ビデオデータをコーディングする方法であって、
複数のビデオブロックのうちのビデオブロックについて複数の色空間のうちの1つを選択することと、
前記選択された色空間中にない、前記複数のビデオブロックのうちのあらゆるビデオブロックに色変換を適用し、前記複数のビデオブロックのうちのビデオブロックのすべてが、前記選択された色空間中にあることを検証することと、
前記選択された色空間に基づいて、前記複数のビデオブロックの各々のひずみ値を決定することと
を備える、方法。
[C14]
前記複数のビデオブロックのうちの各ビデオブロックの初期色空間を決定することと、前記初期色空間が、前記色変換の適用より前の各ビデオブロックの前記色空間である、
複数のコーディングモードのうちのどのコーディングモードが前記初期色空間に適合するかを決定することと、
符号化されたブロックを与えるために、適合するコーディングモードを用いて、前記複数のビデオブロックのうちの前記ビデオブロックを符号化することと
をさらに備える、C13に記載の方法。
[C15]
複数のコーディングモードのうちのどのコーディングモードが初期色空間に適合しないかを決定することと、前記初期色空間が、前記色変換の適用より前の各ビデオブロックの前記色空間である、
適合する色ブロックを与えるために、前記初期色空間に前記色変換を適用することと、
符号化されたブロックを与えるために、前記初期色空間に適合しないコーディングモードを用いて、前記適合する色ブロックを符号化することと
をさらに備える、C13に記載の方法。
[C16]
前記ビデオブロックと前記符号化されたブロックとから残差ブロックを計算することをさらに備え、前記残差ブロックが、前記ビデオブロックと前記符号化されたブロックとの間の差分を示す、C14に記載の方法。
[C17]
ひずみ値を決定することが、(i)前記複数のビデオブロックの各々の前記ひずみ値、(ii)ラムダ値、および(iii)前記ビデオブロックを通信するためのビットストリームレートに基づいて、前記複数のコーディングモードのうちのコーディングモードを決定することをさらに備える、C13に記載の方法。
[C18]
デバイスによって実行されたとき、前記デバイスに、
複数のビデオブロックのうちのビデオブロックについて複数の色空間のうちの1つを選択することと、
前記選択された色空間中にない、前記複数のビデオブロックのうちのあらゆるビデオブロックに色変換を適用し、前記複数のビデオブロックのうちのビデオブロックのすべてが、前記選択された色空間中にあることを検証することと、
前記選択された色空間に基づいて、前記複数のビデオブロックの各々のひずみ値を決定することと
を行わせる、命令を備える非一時的コンピュータ可読媒体。
[C19]
前記複数のビデオブロックのうちの各ビデオブロックの初期色空間を決定することと、前記初期色空間が、前記色変換の適用より前の各ビデオブロックの前記色空間である、
複数のコーディングモードのうちのどのコーディングモードが前記初期色空間に適合するかを決定することと、
符号化されたブロックを与えるために、適合するコーディングモードを用いて、前記複数のビデオブロックのうちの前記ビデオブロックを符号化することと
をさらに備える、C18に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
[C20]
複数のコーディングモードのうちのどのコーディングモードが初期色空間に適合しないかを決定することと、前記初期色空間が、前記色変換の適用より前の各ビデオブロックの前記色空間である、
適合する色ブロックを与えるために、前記初期色空間に前記色変換を適用することと、
符号化されたブロックを与えるために、前記初期色空間に適合しないコーディングモードを用いて、前記適合する色ブロックを符号化することと
をさらに備える、C18に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
Claims (20)
- ビデオデータをコーディングするための装置であって、
複数のコーディングモードに関する情報と、複数のビデオブロックを備える前記ビデオデータとを記憶するためのメモリと、
前記メモリに動作可能に結合されたハードウェアプロセッサと、を備え、前記ハードウェアプロセッサは、
前記ビデオデータの複数の色空間に基づいて、前記複数のコーディングモードを用いて符号化された、前記複数のビデオブロックのうちの1つのビデオブロックを表す複数の再構成されたビデオブロックを生成することと、
前記複数の再構成されたビデオブロックについて、複数の色空間のうちの1つを選択することと、
前記選択された色空間における、前記複数の再構成されたビデオブロックのそれぞれについてひずみ値を決定するために、前記選択された色空間以外の色空間から前記選択された色空間への色変換行列から重みを導出すること、および、前記複数の再構築されたビデオブロックの前記選択された色空間以外の色空間における色平面についてのひずみ値に、前記重みを適用することと、
前記複数の再構成されたビデオブロックの各々についての前記それぞれのひずみ値に基づいて、前記複数のコーディングモードから、前記1つのビデオブロックをコーディングするために使用されるべきコーディングモードを決定することと、
を行うように構成された、装置。 - 前記ハードウェアプロセッサは、
前記複数のビデオブロックのうちの各ビデオブロックの初期色空間を決定することと、前記初期色空間が、前記色変換の適用より前の各ビデオブロックの前記色空間である、
前記複数のコーディングモードのうちのどのコーディングモードが前記初期色空間に適合するかを決定することと、
符号化されたブロックを与えるために、適合するコーディングモードを用いて、前記複数のビデオブロックのうちの前記ビデオブロックを符号化することと、
を行うようにさらに構成された、請求項1に記載の装置。 - 前記ハードウェアプロセッサは、
前記複数のコーディングモードのうちのどのコーディングモードが初期色空間に適合しないかを決定することと、前記初期色空間が、前記色変換の適用より前の各ビデオブロックの前記色空間である、
適合する色空間ブロックを与えるために、前記初期色空間に前記色変換を適用することと、
符号化されたブロックを与えるために、前記初期色空間に適合しない前記コーディングモードを用いて、前記適合する色空間ブロックを符号化することと、
を行うようにさらに構成された、請求項1に記載の装置。 - 前記ハードウェアプロセッサが、前記ビデオブロックと前記再構成されたビデオブロックとから残差ブロックを計算するようにさらに構成され、前記残差ブロックが、前記ビデオブロックと前記再構成されたビデオブロックとの間の差分を示す、請求項2に記載の装置。
- 前記ひずみ値を決定することが、前記残差ブロックの前記ひずみ値を決定することを備える、請求項4に記載の装置。
- 前記選択された色空間がルーマクロマ色空間を備え、ここにおいて、前記ひずみ値を決定することが、前記ルーマクロマ色空間の各クロマ成分を正規化することを備える、請求項1に記載の装置。
- 前記ビデオブロックがある数の色平面を備え、ここにおいて、前記再構成されたビデオブロックの前記ひずみ値を決定することが、
前記数の色平面のうちの各色平面の絶対差分和と、
前記数の色平面のうちの各色平面の2乗誤差和と、
のうちの少なくとも1つを備える、請求項1に記載の装置。 - 前記色変換が変換行列に基づき、前記変換行列が、前記選択された色空間の色平面の数を示す列の数によって定義され、ここにおいて、前記ハードウェアプロセッサが、前記数の列のうちの各列のユークリッドノルムに基づいて、重みを決定するようにさらに構成された、請求項1に記載の装置。
- 前記変換された再構成されたビデオブロックの前記ひずみ値は、
前記数の色平面のうちの各色平面の絶対差分和と、ここにおいて、各色平面が、ある数の重みのうちの対応する重みを乗算される、
前記数の色平面のうちの各色平面の2乗誤差和と、ここにおいて、各色平面が、前記数の重みのうちの前記対応する重みを乗算される、
のうちの少なくとも1つに基づく、請求項8に記載の装置。 - 前記選択された色空間が、ルーマクロマ色空間とRGB色空間とのうちの少なくとも1つ中にある、請求項1に記載の装置。
- ひずみ値を決定することは、(i)前記複数の再構成されたビデオブロックの各々の前記ひずみ値、(ii)ラムダ値、および(iii)前記ビデオブロックを通信するためのビットストリームレートに基づいて、前記複数のコーディングモードのうちの1つのコーディングモードを決定することをさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 前記複数の再構成されたビデオブロックのうちの各再構成されたビデオブロックが、前記複数のコーディングモードのうちのあらゆるコーディングモードを使用して符号化された単一のビデオブロックを示す、請求項1に記載の装置。
- ビデオデータをコーディングする方法であって、
前記ビデオデータの複数の色空間に基づいて、複数のコーディングモードを用いて符号化された、前記複数のビデオブロックのうちの1つのビデオブロックを表す複数の再構成されたビデオブロックを生成することと、
前記複数の再構成されたビデオブロックについて、複数の色空間のうちの1つを選択することと、
前記選択された色空間における、前記複数の再構築されたビデオブロックのそれぞれについてひずみ値を決定するために、前記選択された色空間以外の色空間から前記選択された色空間への色変換行列から重みを導出すること、および、前記複数の再構築されたビデオブロックの前記選択された色空間以外の色空間における色平面についてのひずみ値に、前記重みを適用することと、
前記複数の再構成されたビデオブロックの各々についての前記それぞれのひずみ値に基づいて、前記複数のコーディングモードから、前記1つのビデオブロックをコーディングするために使用されるべきコーディングモードを決定することと、
を備える、方法。 - 前記複数のビデオブロックのうちの各ビデオブロックの初期色空間を決定することと、前記初期色空間が、前記色変換の適用より前の各ビデオブロックの前記色空間である、
複数のコーディングモードのうちのどのコーディングモードが前記初期色空間に適合するかを決定することと、
符号化されたブロックを与えるために、適合するコーディングモードを用いて、前記複数のビデオブロックのうちの前記ビデオブロックを符号化することと、
をさらに備える、請求項13に記載の方法。 - 複数のコーディングモードのうちのどのコーディングモードが初期色空間に適合しないかを決定することと、前記初期色空間が、前記色変換の適用より前の各ビデオブロックの前記色空間である、
適合する色空間ブロックを与えるために、前記初期色空間に前記色変換を適用することと、
符号化されたブロックを与えるために、前記初期色空間に適合しないコーディングモードを用いて、前記適合する色空間ブロックを符号化することと、
をさらに備える、請求項13に記載の方法。 - 前記ビデオブロックと前記再構成されたビデオブロックとから残差ブロックを計算することをさらに備え、前記残差ブロックが、前記ビデオブロックと前記再構成されたビデオブロックとの間の差分を示す、請求項14に記載の方法。
- ひずみ値を決定することは、(i)前記複数の再構成されたビデオブロックの各々の前記ひずみ値、(ii)ラムダ値、および(iii)前記ビデオブロックを通信するためのビットストリームレートに基づいて、前記複数のコーディングモードのうちの1つのコーディングモードを決定することをさらに備える、請求項13に記載の方法。
- デバイスによって実行されたとき、前記デバイスに、
前記ビデオデータの複数の色空間に基づいて、複数のコーディングモードを用いて符号化された、前記複数のビデオブロックのうちの1つのビデオブロックを表す複数の再構成されたビデオブロックを生成することと、
前記複数の再構成されたビデオブロックについて、複数の色空間のうちの1つを選択することと、
前記選択された色空間における、前記複数の再構築されたビデオブロックのそれぞれについてひずみ値を決定するために、前記選択された色空間以外の色空間から前記選択された色空間への色変換行列から重みを導出すること、および、前記複数の再構築されたビデオブロックの前記選択された色空間以外の色空間における色平面についてのひずみ値に、前記重みを適用することと、
前記複数の再構成されたビデオブロックの各々についての前記それぞれのひずみ値に基づいて、前記複数のコーディングモードから、前記1つのビデオブロックをコーディングするために使用されるべきコーディングモードを決定することと、
を行わせる、命令を備える非一時的コンピュータ可読媒体。 - 前記複数のビデオブロックのうちの各ビデオブロックの初期色空間を決定することと、前記初期色空間が、前記色変換の適用より前の各ビデオブロックの前記色空間である、
複数のコーディングモードのうちのどのコーディングモードが前記初期色空間に適合するかを決定することと、
符号化されたブロックを与えるために、適合するコーディングモードを用いて、前記複数のビデオブロックのうちの前記ビデオブロックを符号化することと、
をさらに備える、請求項18に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。 - 複数のコーディングモードのうちのどのコーディングモードが初期色空間に適合しないかを決定することと、前記初期色空間が、前記色変換の適用より前の各ビデオブロックの前記色空間である、
適合する色空間ブロックを与えるために、前記初期色空間に前記色変換を適用することと、
符号化されたブロックを与えるために、前記初期色空間に適合しないコーディングモードを用いて、前記適合する色空間ブロックを符号化することと
をさらに備える、請求項18に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
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