JP7257524B2 - ビデオエンコーディング/デコーディングシステムにおけるサイド動き精細化 - Google Patents
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Description
時間領域における効率的な圧縮を達成するために、相互予測技法は、ピクチャ間の類似性を調べることを目的とする。相互予測は、以前に復号されたピクチャを使用して、カレントピクチャにおけるブロックを予測する。以前に復号されたピクチャは、カレントピクチャの参照ピクチャと呼ばれる。
参照ブロックの数は1つに限定されない。双方向性動き補償では、2つの参照ブロックを使用して、時間的冗長性をさらに調べることができ、すなわち、カレントブロックは、以前に復号された2つのブロックから予測される。双方向性動き補償を使用するピクチャは、双方向性予測ピクチャ(B-ピクチャ)と呼ばれる。図3は、それぞれ参照ピクチャ28、34における参照ブロック26、32に基づく双方向性動き補償を伴うカレントピクチャ24におけるブロック22の例を示す。この例では、第1の動きベクトル(MV0)は、カレントブロックの点Cから、第1の参照ブロック26の点Aを指す一方、第2の動きベクトル(MV1)は、カレントブロックの点Cから、第2の参照ブロック32の点Bを指す。
2つのMV間の類似性を比較する一般的な手法は、絶対MV差、すなわち、|MV0-MV1|を計算することである。両MVは点Cで発生するため、MV差(ΔMV)を計算する前に、図4Aおよび図4Bに示すように、動きベクトルの1つを180度回転する必要がある(MV0は、180度回転してMV0’になる)。180度の回転は、ベクトル成分の値を単純に打ち消す(たとえば、MV0’.x=-MV0.xおよびMV0’.y=-MV0.y)ことで実現できる。次に、ΔMV=(MV1.x-MV0’.x,MV1.y-MV0’.y)の値を取得できる。
として計算され得る。
[1]に説明されているBIO方法は、双方向性動き補償のために使用される動きベクトルをさらに精細化するためのデコーダサイド技法である。オプティカルフローの概念を使用し、双方向性と組み合わせて、カレントブロックにおけるルーマ値を予測する。BIOは、従来の双方向性動き補償の後に、ピクセル単位の動き精細化として適用される。
Ixvx+Iyvy+It=0, (2)
ここで、Iはピクセルのルミナンス、v_xはx方向における速度、v_yはy方向における速度、
はそれぞれ、x方向、y方向、および時間に関する導関数である。BIOでは、図6に示すように、動きは安定していると仮定され、参照0における速度(vx,vy)は、参照1における速度(-vx,-vy)と反対である。
として表し、ここで、k=0,1は参照インデクスである。(2)に基づいて、[1]の著者は、BIOの誤差を以下の通り定義する。
ここで、[i’,j’]∈Ωは、式(4)を解くために使用される[i,j]を含む隣接ピクセルを含むサブブロックである。式(4)の解は、
およびルミナンス差に基づく
を与える。別の解は、[i,j]の周りの移動窓処理を使用して、式(4)の合計を計算することである。しかしながら、サブブロックを使用すると、同じサブブロックに属する2つのピクセルの合計が、同じΩになる。これは、
の計算が、同じサブブロックに属するピクセル間で再利用できることを意味する。
P(t)=a0+a1t+a2t2+a3t3, (5)
ここで、tは時間、a0からa3はパラメータである。参照0を時間0、B-ピクチャを時間τ0、参照1をτ0+τ1とする。つまり、図6では、参照0とB-ピクチャとの間の時間差はτ0であり、B-ピクチャと参照1との間の時間差はτ1である。4つのパラメータを発見するために、次の4つの式を考慮する。
図10は、いくつかの実施形態にしたがって、ビデオビットストリームを復号するためのデコーダ900の動作を示す。図10を参照すると、デコーダ900は、最初に、処理のために、POCnに等しいPOCを有するカレントピクチャにおけるカレントブロックKを選択する(ブロック1002)。カレントピクチャは、復号のために双方向性予測を使用するB-ピクチャである。
mvA’=mvA/ΔPOCa (9)
mvB’=mvB/ΔPOCb
ここで、ΔPOCa=POCa-POCnおよびΔPOCb=POCb-POCnである。
図12は、いくつかの実施形態にしたがって、ビデオビットストリームを復号するためのエンコーダ900の動作を示す。図12を参照すると、エンコーダ900は、最初に、処理のために、POCnに等しいPOCを有するカレントピクチャにおけるカレントブロックKを選択する(ブロック1202)。カレントピクチャは、復号のために双方向性予測を使用するB-ピクチャである。
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Claims (11)
- ビデオビットストリームのカレントピクチャにおけるカレントブロックを復号するために、デコーダによって実行される方法であって、前記カレントピクチャは、カレントピクチャ順序カウントを有し、前記方法は、
前記ビデオビットストリームから、第1のピクチャ順序カウントを有する第1の参照ピクチャの第1の参照ブロックに対する前記カレントブロックの第1の動きベクトルを復号すること(1004)と、
前記ビデオビットストリームから、第2のピクチャ順序カウントを有する第2の参照ピクチャの第2の参照ブロックに対する前記カレントブロックの第2の動きベクトルを復号すること(1006)と、
前記第1の動きベクトルと前記第2の動きベクトルとの比較に基づいて類似性メトリックを生成すること(1402)と、
前記類似性メトリックに基づいて前記第1の動きベクトルを精細化するか否かを判定すること(1008)と、
前記第1の動きベクトルを精細化するか否かの判定に応じて、前記第1の動きベクトルから第1の精細化された動きベクトルを生成すること(1010)と、
前記第1の精細化された動きベクトルを使用して動き補償を実行して、前記第1の参照ピクチャから第1の参照ブロックを導出すること(1012)と、を含み、
前記第1の精細化された動きベクトルを生成することは、前記第1の動きベクトルに対して双方向性オプティカルフロー(BIO:bi-directional optical flow)処理を実行することを含む、方法。 - 前記第1および第2の動きベクトルはおのおの、前記カレントピクチャの平面におけるx-成分、前記カレントピクチャの前記平面におけるy-成分、およびz-成分を含む3次元動きベクトルを含み、前記第1の動きベクトルの前記z-成分は、前記カレントピクチャ順序カウントと前記第1のピクチャ順序カウントとの間の差を含み、前記第2の動きベクトルの前記z-成分は、前記カレントピクチャ順序カウントと前記第2のピクチャ順序カウントとの間の差を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記類似性メトリックを生成することは、前記第1および第2の動きベクトルの前記z-成分間の差を生成することを含み、前記第1および第2の動きベクトルの前記z-成分間の前記差を生成することは、前記第1の動きベクトルの前記z-成分の絶対値と、前記第2の動きベクトルの前記z-成分の絶対値との間の差を生成することを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記類似性メトリックに基づいて前記第1の動きベクトルを精細化するか否かを判定することは、前記第1および第2の動きベクトルの前記z-成分間の差を、第3のしきい値と比較することと、前記第1および第2の動きベクトルの前記z-成分間の前記差が、前記第3のしきい値未満であることに応じて、前記第1の動きベクトルを精細化することとを含む、請求項2または3に記載の方法。
- 前記類似性メトリックに基づいて前記第1の動きベクトルを精細化するか否かを判定することはさらに、前記カレントピクチャ順序カウントと前記第1のピクチャ順序カウントとの間の絶対差が、前記カレントピクチャ順序カウントと、前記第2のピクチャ順序カウントとの間の絶対値に等しいか否かを判定することを含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1のピクチャ順序カウント、前記第2のピクチャ順序カウント、および前記カレントピクチャ順序カウントに基づいて、前記第1の動きベクトルまたは前記第2の動きベクトルをスケーリングすることをさらに含む、請求項2から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の動きベクトルおよび前記第2の動きベクトルを、以下の式にしたがってスケーリングすることを含み、
ここで、MV0.xは、前記第1の動きベクトルの前記x-成分であり、MV0.yは、前記第1の動きベクトルの前記y-成分であり、MV0’.xは、前記第1の動きベクトルのスケーリングされたx-成分であり、MV0’.yは、前記第1の動きベクトルのスケーリングされたy-成分であり、ここで、MV1.xは、前記第2の動きベクトルの前記x-成分であり、MV1.yは、前記第2の動きベクトルの前記y-成分であり、MV1’.xは、前記第2の動きベクトルのスケーリングされたx-成分であり、MV1’.yは、前記第2の動きベクトルのスケーリングされたy-成分であり、POC0は、前記カレントピクチャ順序カウントであり、POC1は、前記第1のピクチャ順序カウントであり、POC2は、前記第2のピクチャ順序カウントである、請求項6に記載の方法。 - ビデオビットストリームのカレントピクチャにおけるカレントブロックを復号するためのデコーダ(900)であって、前記カレントピクチャは、カレントピクチャ順序カウントを有し、前記デコーダ(900)は、
プロセッサ回路(901)と、
前記プロセッサ回路に結合されたメモリ(903)とを備え、
前記メモリは、命令を含み、前記命令は、前記プロセッサ回路によって実行されると、前記プロセッサ回路に、請求項1から8のいずれか一項に記載の動作を実行させる、デコーダ(900)。 - コンピュータ実行可能命令を含むコンピュータプログラムであって、前記コンピュータ実行可能命令は、デコーダに含まれるプロセッサ回路において実行されると、前記デコーダに、請求項1から8のいずれか一項に記載の動作を実行させるように構成されている、コンピュータプログラム。
- コンピュータ実行可能命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体を含む、コンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータ実行可能命令は、デコーダに含まれるプロセッサ回路(901)において実行されると、前記デコーダに、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法を実行させるように構成されている、コンピュータプログラム製品。
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