(57)【要約】４：４：４符号化の並列の実現の方法及び装置が提供される。画像ブロックのビデオ信号データを符号化するビデオエンコーダは、共通のブロック分割及び共通の空間予測モードを選択することで、画像ブロックの全ての色成分を符号化するエンコーダ１００を含む。共通のブロック分割及び共通の空間予測モードは、並列に全ての色成分を同時に評価することで選択される。
2009531876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像ブロックのビデオ信号データを符号化する装置であって、
共通のブロック分割及び共通の空間予測モードを選択することで、前記画像ブロックの全ての色成分を符号化するエンコーダを有し、
前記共通のブロック分割及び前記共通の空間予測モードは、パラレルに全ての色成分を同時に評価することで選択される、
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記共通のブロック分割は、サブマクロブロックの分割である、
請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記エンコーダは、最小のコスト関数を使用して前記共通の空間予測モードを選択する、
請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記エンコーダは、異なるブロック分割のセットのうちから前記共通のブロック分割を選択し、前記色成分のそれぞれについてパラレルに前記異なるブロック分割を評価する、
請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記エンコーダは、異なる空間予測モードのセットのうちから前記共通の空間予測モードを選択し、前記異なるブロック分割のそれぞれについてパラレルに前記異なる空間予測モードを評価する、
請求項４記載の装置。
【請求項６】
画像ブロックのビデオ信号データを符号化する装置であって、
共通のブロック分割及び共通の空間予測モードを選択することで画像ブロックの全ての色成分を符号化するエンコーダを有し、
前記共通のブロック分割及び前記共通の空間予測モードは、前記共通の空間予測モードが選択される空間予測モードのセットにおける空間予測モードをシリアルに評価し、前記セットにおける前記空間予測モードのそれぞれについて判定を行うためにパラレルに全ての色成分を同時に評価するハイブリッドシリアル−パラレルアプローチを使用して選択される、
ことを特徴とする装置。
【請求項７】
前記共通のブロック分割は、サブマクロブロックの分割である、
請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記エンコーダは、最小のコスト関数を使用して前記共通の空間予測モードを選択する、
請求項６記載の装置。
【請求項９】
前記エンコーダは、異なる空間予測モードのセットのうちから前記共通の空間予測モードを選択し、前記異なるブロック部分のそれぞれについて前記異なる空間予測モードをシリアルに評価する、
請求項６記載の装置。
【請求項１０】
前記エンコーダは、異なるブロック分割のセットのうちから前記共通のブロック分割を選択し、前記色成分のそれぞれについてパラレルに前記異なるブロック分割を評価する、
請求項６記載の装置。
【請求項１１】
前記エンコーダは、異なるブロック分割のセットのうちから前記共通のブロック分割を選択し、前記色成分のそれぞれについて前記異なるブロック分割をシリアルに評価する、
請求項６記載の装置。
【請求項１２】
画像ブロックのビデオ信号データを符号化する方法であって、
共通のブロック分割及び共通の空間予測モードを選択することで、前記画像ブロックの全ての色成分を符号化するステップを有し、
前記共通のブロック分割及び前記共通の空間予測モードは、パラレルに全ての色成分を同時に評価することで選択される、
ことを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記共通のブロック分割は、サブマクロブロックの分割である、
請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記符号化するステップは、最小のコスト関数を使用して前記共通の空間予測モードを選択する、
請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
前記符号化するステップは、異なるブロック分割のセットのうちから前記共通のブロック分割を選択し、前記色成分のそれぞれについてパラレルに前記異なるブロック分割を評価する、
請求項１２記載の方法。
【請求項１６】
前記符号化するステップは、異なる空間予測モードのセットのうちから前記共通の空間予測モードを選択し、前記異なるブロック分割のそれぞれについてパラレルに前記異なる空間予測モードを評価する、
請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
画像ブロックのビデオ信号データを符号化する方法であって、
共通のブロック分割及び共通の空間予測モードを選択することで画像ブロックの全ての色成分を符号化するステップを有し、
前記共通のブロック分割及び前記共通の空間予測モードは、前記共通の空間予測モードが選択される空間予測モードのセットにおける空間予測モードをシリアルに評価し、前記セットにおける前記空間予測モードのそれぞれについて判定を行うためにパラレルに全ての色成分を同時に評価するハイブリッドシリアル−パラレルアプローチを使用して選択される、
ことを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記共通のブロック分割は、サブマクロブロックの分割である、
請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記符号化するステップは、最小のコスト関数を使用して前記共通の空間予測モードを選択する、
請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
前記符号化するステップは、異なる空間予測モードのセットのうちから前記共通の空間予測モードを選択し、前記異なるブロック部分のそれぞれについて前記異なる空間予測モードをシリアルに評価する、
請求項１７記載の方法。
【請求項２１】
前記符号化するステップは、異なるブロック分割のセットのうちから前記共通のブロック分割を選択し、前記色成分のそれぞれについてパラレルに前記異なるブロック分割を評価する、
請求項１７記載の方法。
【請求項２２】
前記符号化するステップは、異なるブロック分割のセットのうちから前記共通のブロック分割を選択し、前記色成分のそれぞれについて前記異なるブロック分割をシリアルに評価する、
請求項１７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオ符号化及び復号化全般に関し、より詳細には、並列な４：４：４ビデオ符号化及び復号化の方法及び装置に関する。  
本発明は、２００６年１月１０日に提出された米国特許仮出願第６０／７５７，６６１号の利益を請求するものであり、その完全な形で本明細書に盛り込まれる。
【背景技術】
【０００２】
第一の従来技術のアプローチでは、独立なブロック分割、したがって独立な空間予測器がそれぞれの色成分について選択される。たとえば１つの空間予測モードによる１６×１６ブロック分割は、赤チャネルについて選択され、４つの空間予測モードによる８×８ブロック分割は、緑チャネルについて選択され、１６の空間予測モードによる４×４ブロック分割は、青チャネルについて選択される。
【０００３】
逆に、第二の従来技術のアプローチでは、第三の従来技術のアプローチにおけるマクロブロックタイプの定義に一致する、全ての３つのチャネルについて共通のブロック分割が使用される。さらに、空間予測器の共通のセットは、全ての３つのチャネルについて使用される。先の例に続いて、第二の従来技術のアプローチのケースでは、モードセレクタは、マクロブロックタイプとして８×８ブロック分割を選択し、それぞれのチャネルは、予め定義されたコスト関数を最小にすることで、正確に同じ４つの空間予測モードを使用する。明らかに、コモンモードのアプローチは、単一の空間予測モードの代わりに３つの空間予測モードがそれぞれの符号化ブロックについて復号化される必要がある独立なモードと比較してデコーダの複雑さを大幅に低減する。その間、３つの個別のモードの代わりに共通の予測モードを使用することで、空間予測情報を符号化するための全体のビット数が低減されるので、コモンモードのソリューションにより、特に、中速及び低速のビットレートレンジについて、独立なモードと比較して良好な全体の圧縮性能が得られる。コモンモードの方法の典型的な従来技術の実現は、最良の空間予測器を決定するために順次（すなわちシリアルに）それぞれのチャネルを検査することで進展する。これは、独立なチャネル方法の実現に比較されたときに問題であり、それは、その場合に、それぞれのチャネルの最適な空間予測器が簡単なやり方で並列に導出され、したがってビデオデータがエンコードされる速度が潜在的に増加される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術のこれらの課題及び問題、並びに他の課題及び問題は、並列な４：４：４ビデオ符号化及び復号化の方法及び装置に向けられる、本発明により対処される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の態様によれば、画像ブロックについてビデオ信号データを符号化するビデオエンコーダが提供される。ビデオエンコーダは、共通のブロック分割と共通の空間予測モードを選択することで全ての画像ブロックの色成分を符号化するエンコーダを含む。共通のブロック分割と共通の空間予測モードは、全ての色成分を並列して同時に評価することで選択される。
【０００６】
本発明の別の態様によれば、画像ブロックについてビデオ信号データを符号化するビデオエンコーダが提供される。ビデオエンコーダは、共通のブロック分割及び共通の空間予測モードを選択することで画像ブロックの全ての色成分を符号化するエンコーダを含む。共通のブロック分割と共通の空間予測モードは、あるセットの空間予測モードから共通の空間予測モードが選択される、前記セットの空間予測モードにおける空間予測モードを直列に評価するハイブリッドシリアル−パラレルアプローチであって、前記セットにおける空間予測モードのそれぞれについて判定を達成するために並列に全ての色成分を同時に評価するハイブリッドシリアル−パラレルアプローチを使用して選択される。
【０００７】
本発明の更に別の態様によれば、画像ブロックについてビデオ信号データを符号化する方法が提供される。本方法は、共通のブロック分割及び共通の空間予測モードを選択することで画像ブロックの全ての成分を符号化することを含む。共通のブロック分割及び共通の空間予測モードは、全ての色成分を並列して同時に評価することで選択される。
【０００８】
本発明の更に別の態様によれば、画像ブロックについてビデオ信号を符号化する方法が提供される。本方法は、共通のブロック分割及び共通の空間予測モードを選択することで画像ブロックの全ての色成分を符号化することを含む。共通のブロック分割及び共通の空間予測モードは、あるセットの空間予測モードから共通の空間予測モードが選択される、前記セットの空間予測モードにおいて空間予測モードをシリアルに評価するハイブリッドシリアル−パラレルアプローチであって、前記セットにおける空間予測モードのそれぞれについて判定を行うために並列して全ての色成分を同時に評価するハイブリッドシリアル−パラレルアプローチを使用して選択される。
【０００９】
本発明のこれらの態様、特徴及び利点、並びに他の態様、特徴及び利点は、添付図面と共に読まれることになる例示的な実施の形態の以下の詳細な説明から明らかになるであろう。本発明は、添付図面に従って良好に理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、パラレル４：４：４ビデオ符号化の方法及び装置に向けられる。有利なことに、本発明は、共通のブロック分割及び空間予測符号化方法が利用されたときに同時に全ての３つのカラーチャネルを同時に使用して、イントラ符号化ピクチャのための最適な空間予測モードを選択する方法及び装置を提供する。
【００１１】
本実施の形態の記載は、本発明の原理を説明する。したがって、本実施の形態は、本実施の形態で明示的に記載又は図示されていないが、本発明の原理を実施し、本発明の精神及び範囲に含まれる様々なアレンジメントを当業者であれば考案することができることを理解されたい。
【００１２】
本実施の形態で示される全ての例及び条件付きの言語は、本発明の原理及び当該技術分野を促進するために発明者により寄与される概念を理解することにおいて読者を助ける教育的な目的について意図され、特に示される例及び条件に限定されることがないものとして解釈されるべきである。
【００１３】
さらに、本発明の原理、態様及び実施の形態、及び本発明の特定の例を示す全ての説明は、本発明の構造的及び機能的に等価なものの両者を包含することが意図される。さらに、かかる等価なものは、現在公知の等価なもの、及び将来的に開発される等価なもの、すなわち構造に関わらずに同じ機能を実行する開発されたエレメントを含むことが意図される。
【００１４】
したがって、たとえば、本実施の形態で与えられるブロック図は、本発明の原理を実施する例示的な回路の概念図を表わすことが当業者により理解される。同様に、フローチャート、フローダイアグラム、状態遷移図、擬似コード等は、コンピュータ読取り可能なメディアに実質的に表現され、コンピュータ又はプロセッサが明示的に示されているか否かに関わらず、コンピュータ又はプロセッサにより実行される様々なプロセスを表わすことが理解される。
【００１５】
図面に示される様々なエレメントの機能は、適切なソフトウェアと関連してソフトウェアを実行可能なハードウェアと同様に、専用のハードウェアの使用により提供される。プロセッサにより提供されたとき、機能は、１つの専用プロセッサ、１つの共有されるプロセッサ、又はそのうちの幾つかが供給される複数の個々のプロセッサにより提供される場合がある。さらに、用語「プロセッサ」又は「コントローラ」の明示的な使用は、ソフトウェアを実行可能なハードウェアに排他的に示すことが解釈されるべきではなく、限定されることなしに、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ソフトウェアを記憶するためのリードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び不揮発性ストレージを暗黙的に含む場合がある。
【００１６】
他のハードウェア、コンベンショナル及び／又はカスタムも含まれる場合がある。同様に、図示される任意のスイッチは概念的なものである。それらの機能は、プログラムロジックの動作を通して、専用ロジックを通して、プログラム制御及び専用ロジックのインタラクションを通して、若しくはマニュアル的に実行され、特定の技術は、コンテクストからより詳細に理解されるように、実現者により選択可能である。
【００１７】
本発明の請求項では、特定の機能を実行する手段として表現されるエレメントは、たとえばａ）その機能を実行する回路要素の組み合わせ、又はｂ）その機能を実行するそのソフトウェアを実行する適切な回路と組み合わされる、ファームウェア、マイクロコード等を含む任意の形態でのソフトウェアを含めて、その機能を実行する任意のやり方を包含することが意図される。かかる請求項により定義される発明は、様々な引用される手段により提供される機能が結合され、請求項が求めるやり方で１つにされる事実にある。したがって、それらの機能性を提供する任意の手段は本実施の形態で示される手段と等価であると考えられる。
【００１８】
本発明の「１実施の形態」又は「実施の形態」に対する明細書における参照は、実施の形態と共に記載される特定の特徴、構造、特性が本発明の原理の少なくとも１つの実施の形態に含まれることを意味する。したがって、明細書を通して様々な場所で現れるフレーム「１実施の形態において」又は「実施の形態では」の出現は、必ずしも、同じ実施の形態を全て参照するものではない。
【００１９】
図１を参照して、例示的なビデオエンコーダは、参照符号１００により一般的に示される。結合手段１１０の非反転入力と、動き及び空間予測器１８０の第一の入力とは、エンコーダ１００の入力として利用可能である。
【００２０】
結合手段１１０の出力は、変換器１２０の入力との信号通信で接続される。変換器１２０の出力は、イコライザ１３０の入力との信号通信で接続される。イコライザ１３０の出力は、可変長コーダ（ＶＬＣ）１４０の入力との信号通信で接続される。可変長コーダ１４０の出力は、ビデオエンコーダ１００の出力として利用可能である。
【００２１】
イコライザ１３０の出力は、逆量子化器１５０の入力と信号通信で更に接続される。逆量子化器１５０の出力は、逆変換器１６０の入力との信号通信で接続される。逆変換器１６０の出力は、デブロッキングフィルタ１９５の入力との信号通信で接続される。デブロッキングフィルタ１９５の出力は、リファレンスピクチャストア１７０の入力と信号通信で接続される。リファレンスピクチャストア１７０の双方向入力／出力は、動き及び空間予測予測器１８０の第二の入力と信号通信で接続される。動き及び空間予測予測器１８０の出力は、動き補償及び空間予測器１９０の第一の入力と信号通信で接続される。リファレンスストア１７０の出力は、動き補償及び空間予測器１９０の第二の入力と信号通信で接続される。動き補償器及び空間予測器１９０の出力は、結合器１１０の反転入力と信号通信で接続される。
【００２２】
図２に戻り、全ての３つのカラーチャネルを符号化することによる４：４：４ビデオ符号化の例示的な方法は、参照符号２００により全般的に示される。本方法２００は、ループリミットブロック２１０に制御を移す開始ブロック２０５を含む。ループリミットブロック２１０は、系列におけるそれぞれの画像について、全ての３つの色成分（赤、緑及び青）が考慮されるループを実行し、制御をループリミットブロック２１５に移す。ループリミットブロック２１５は、画像におけるそれぞれのブロックについてループを実行し、制御を機能ブロック２２０に移す。機能ブロック２２０は、全ての色成分について現在の画像ブロックの動き補償又は空間予測を形成する。機能ブロック２２５は、動き補償又は空間予測を現在の画像ブロックから減算して予測の残差を形成し、制御を機能ブロック２３０に移す。機能ブロック２３０は、予測の残差を変換及び量子化し、制御を機能ブロック２３５に移す。機能ブロック２３５は、予測の残差を逆変換及び量子化して、符号化された予測残差を形成し、制御を機能ブロック２４０に移す。機能ブロック２４０は、符号化された残差を予測に加えて、符号化されたピクチャブロックを形成し、制御をループリミットブロック２４５に移す。エンドループブロック２４５は、画像におけるそれぞれのブロックを通してループを終了し、制御をループリミットブロック２５０に移す。ループリミットブロック２５０は、系列におけるそれぞれの画像を通してループを終了し、制御を終了ブロック２５５に通過する。
【００２３】
図３に進み、図２の機能ブロック２２０のような、並列に全ての３つのカラーチャネルについて最適な空間予測器を決定する例示的な方法は、参照符号３００により一般的に示される。本方法３００は、ループリミットブロック３１０に制御を移す開始ブロック３０５を含む。ループリミットブロック３１０は、あるブロックにおいて、それぞれのブロック分割のループを実行し（したがって、３つのループを実行し、１つは１６×１６分割、１つは８×８分割、１つは４×４分割）、制御をループリミットブロック３１５に移す。ループリミットブロック３１５は、特定のブロック分割についてそれぞれの空間モードのループを実行し（ループ数はブロック分割に依存し）、制御をループリミットブロック３２０に移す。ループリミットブロック３２０は、ある画像におけるそれぞれの色成分についてループを実行し（したがって、３つの並列なループを実行し、１つは赤、１つは緑及び１つは青）、制御を機能ブロック３２５に移す。機能ブロック３２５は、（ループリミットブロック３１０，３１５及び３２０から何れかのループに基づいて）対応するブロック分割、空間予測モード、及び色成分について現在の画像ブロックの空間予測を形成する。機能ブロック３３０は、空間予測のコスト関数を決定し、制御をループリミットブロック３３５に移す。ループリミットブロック３３５は、画像におけるそれぞれの色成分を通して並列のループを終了する。機能ブロック３４０は、ループリミットブロック３２０により決定される色成分の最低コストの空間予測器を評価して記憶し、制御を終了ループブロック３４５に移す。終了ループブロック３４５は、それぞれの空間予測モードを通してループを終了し、制御を機能ブロック３５０に移す。機能ブロック３５０は、ループリミットブロック３１５により決定される空間予測モードの最低コストの空間予測器を評価して記憶し、制御を終了ループブロック３５５に移す。終了ループブロック３５５は、ループリミットブロック３１０により決定されるそれぞれのブロック分割を通してループを終了し、制御を機能ブロック３６０に移す。
【００２４】
本発明は、ＩＳＯ／ＩＥＣ（International Organization for
Standardization/International Electrotechnical Commission）ＭＰＥＧ−４（Moving Picture Experts Group-4）のPart10のＡＶＣ（Advanced Video
Coding）規格／ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union,
Telecommunication Sector）Ｈ．２６４勧告（以下、「MPEG-4 AVC規格」と呼ぶ）向けの、高度な４：４：４プロファイルの並列な実現の方法及び装置に向けられる。
【００２５】
先に参照された第二の従来技術のアプローチの共通の予測モードの方法では、それぞれのチャネルは、同じブロック分割及び同じ空間予測モードを使用する。本実施の形態では、先に参照された第二の従来技術のアプローチの共通の予測モードの方法と第一の従来技術のアプローチの独立のモード選択との間の比較が記載され、後者は、それぞれのチャネルは、独立なブロック分割及び独立な空間予測モードとを有する。本発明の実施の形態によれば、本実施の形態では、最大の並列処理の場合、独立のモードのケースに比較したときに、共通のモードのケースについて唯一の更なる比較が実行されることが示される。本実施の形態では、チャネルが平行してエンコードされるが、処理自身はシリアルであるハイブリッドシリアル／パラレルソリューションのケースに関して、コモンモードの方法は、独立なモードの方法と同じメモリ又はスペースを必要とすることが示される。
【００２６】
この並列処理の分析において、多くの可能な実現スキームが存在すること、可能なソリューションの一部のみを説明していることに留意されたい。しかし、本実施の形態で提供される本発明の原理の教示が与えられると、当業者であれば、本発明の範囲を維持しつつ、本発明の原理に従ってこれら及び様々な他の並列な実現スキームを考案するであろう。
【００２７】
以下、実施の形態は、図４及び図５に関して独立なモード選択の並列の分析に関して記載される。  
図４を参照して、（赤チャネル又はＲチャネルとも呼ばれる）赤色成分の独立なブロック分割による空間予測器の選択装置は、参照符号４００により一般的に示される。装置４００は、Pred_16×16処理ユニット４１０、Pred_8×8処理ユニット４２０、Pred_4×4処理ユニット４３０、及び最終的なモード選択ユニット４４０を含む。３つの処理ユニットPred_16×16処理ユニット４１０、Pred_8×8処理ユニット４２０及びPred_4×4処理ユニット４３０は、１６×１６、８×８及び４×４ブロック分割のそれぞれから最良の予測モードを選択する。処理ユニットの出力は、コスト関数Ｃi、最良の予測残差ΔＲi、及びコスト関数、Pred_modeiにより決定されるような最良の予測モードのセットであり、ｉはセット｛１６×１６，８×８，４×４｝である。最小のコスト関数を３つの値のうちから選択することで、最終的なモードの選択ユニット４４０は、赤チャネルの１６×１６ブロックのそれぞれについて最終的なBlockPartition及びPred_modeBlockPartitionを選択する。
【００２８】
図５を参照して、図４のPred_16×16処理ユニット４１０が更に示される。Pred_16×１６処理ユニット４１０は、モード１〜４のそれぞれについてモード処理ユニット５０１〜５０４と、モード選択ユニット５１０とを含む。それぞれのモードは、並列にモード処理ユニットにより調べられ、コスト関数Ｃ16×16,j（Ｒ）が決定される。ｊはモード番号を示す。次いで、このユニットから出力される最小の関数及びPred_modei並びにΔＲを使用して、モード選択ユニット５１０により、最良のモードが選択される。
【００２９】
Pred_8×8処理ユニットのケースでは、全体で３６の可能なコスト関数及び関連される残差について、４つのモード処理ユニット及び９つの予測モードが存在する。Pred_4×4の場合、全体で１４４の可能なコスト関数及び残差について１６のモード処理ユニット及び９つの可能なモードが存在する。したがって、全体で、コスト関数の選択の前に１８４の独立なモード処理ユニットが必要とされる。
【００３０】
図４及び図５に記載されるこの同じスキームは、完全に独立なやり方でＧ及びＢチャネルについても実現することができ、したがって全ての３つのチャネルについて並列化することができる。したがって、完全な並列化のために必要とされる全体で５５２の独立な処理ユニットが存在する。
【００３１】
以下、図６及び図７に関してコモンモードの選択の並列の分析に関して実施の形態が記載される。図６を参照して、赤、緑及び青の色成分の共通のブロック分割による空間予測器の選択装置は、参照符号６００により一般に示される。本装置６００は、Pred_16×16処理ユニット６１０、Pred_8×8処理ユニット６２０、Pred_4×4処理ユニット６３０、及び最終的なモード選択ユニット６４０を含む。本装置６００は、入力が全て３つのチャネルである点を除いて、図４に示される装置４００に類似する。コスト関数ＣＣ及びPred_modeは、１つのチャネルではなく全ての３つのチャネルの関数である。しかし、このステージに固有の並列処理は、図４に示される処理の通りである。
【００３２】
図７を参照して、図６のPred_16×16処理ユニット６１０が更に示される。Pred_16×16処理ユニット６１０は、モード処理ユニット７０１〜７１２、ＲＧＢコスト関数ＣＣ７２１〜７２４、及びモード選択ユニット７３０を含む。このケースでは、それぞれのモードについて３つの処理ユニットが存在する。図４と比較して、全ての３つの色に共通である最良のモードを選択するために更なる判定ブロックが存在する。このケースでは、並列に動作する１２のモード処理ユニットが存在する。同様に、Pred_8×8のケースについて、１０８のモード処理ユニットが存在し、Pred_4×4ケースについて、４３２のモード処理ユニットが存在する。全体的に、独立のモード選択ケースについて先に規定されるのと同じ数の並列モードの処理ユニットがある。主な違いは、３つのチャネルのうちで最良のコモンモードのコスト関数を決定するために必要とされる１を超える判定レイヤが存在することである。
【００３３】
図８、図９及び図１０に関してシリアルパラレルハイブリッドに関する実施の形態が記載される。
【００３４】
先の実施の形態では、最大の並列処理の例示的な実現が記載され、すなわち最小数のカスケード接続されたエレメント（したがって最小時間）が必要とされるケースが記載された。しかし、メモリ又はスペースの制約のため、このソリューションを完全に並列化することが可能ではない場合がる。ここで、独立なモード選択のケースが調べられ、この場合、チャネル内でのシリアルのソリューションを可能とするが、必要とされる最小量の並列処理により、全ての３つのチャネルが同時に処理されることとなる。このケースは、Pred_mode16×16のケースについて図８に示され、説明及び簡潔さのためにＲチャネルのみについて示される。Ｇ及びＢチャネルは、Ｒチャネルのシンプルに複製されたバージョンである。シリアルなやり方で、モード１からモード４を通して繰り返すことができ、それぞれのステップで、コスト関数が評価され、現在の最良のコスト、予測モード及び残差のコピーが記憶される。終了で、最良のコスト、予測モード及び残差は、他のブロック分割に比較されるために利用可能であり、これらのコピーの唯一のコピーは、記憶されることが必要である。完全に並列なソリューションがそうであったように、チャネル間の伝達が必要とされない。３つのチャネルは独立であるので、全体の３つのコピーについて、それぞれのチャネルについて唯一のコピーを同時に記憶することが必要である。
【００３５】
図８を参照して、赤チャネルの独立なモードを実現するシリアルな方法は、参照符号８００により一般的に示される。緑及び青のチャネルも同様に実現されることが理解される。したがって、本実施の形態で提供される本発明の原理の教示が与えられると、当業者であれば、本発明の原理の範囲を維持しつつ、緑及び青チャネルの独立なモードを実現する類似のシリアルな方法を容易に実現するであろう。
【００３６】
本方法８００は、制御を機能ブロック８０５に移す開始ブロック８０２を含む。機能ブロック８０５は、モード１を処理し、制御を機能ブロック８１０に移す。機能ブロック８１０は、Ｃ16×16,1（Ｒ）、ΔＲ＝ΔＲmode1を出力し、制御を機能ブロック８１５に移す。機能ブロック８１５は、モード２を処理し、制御を判定ブロック８２０に移す。判定ブロック８２０は、Ｃ16×16,2（Ｒ）＜Ｃ16×16（Ｒ）が成り立つか否かを判定する。成り立つ場合、制御は機能ブロック８２５に移される。さもなければ、制御は機能ブロック８４５に通過される。機能ブロック８２５は、モード３を処理し、制御を判定ブロック８３０に移す。判定ブロック８３０は、Ｃ16×16,3（Ｒ）＜Ｃ16×16（Ｒ）が成り立つか否かを判定する。成り立つ場合、制御は機能ブロック８３５に移る。さもなければ、制御は機能ブロック８５０に移る。
【００３７】
機能ブロック８３５は、モード４を処理し、制御を判定ブロック８４０に移す。判定ブロック８４０は、Ｃ16×16,4（Ｒ）＜Ｃ16×16（Ｒ）が成り立つか否かを判定する。成り立つ場合、制御は機能ブロック８６０に移る。さもなければ、制御は機能ブロック８５５に通過される。機能ブロック８６０は、Ｃ16×16（Ｒ）、ΔＲ、Pred_mode16×16（Ｒ）を出力し、制御を終了ブロック８６５に移す。
【００３８】
機能ブロック８４５は、Ｃ16×16（Ｒ）＝Ｃ16×16,2（Ｒ）、ΔＲ＝ΔＲmode2を出力し、制御を機能ブロック８２５に移す。  
機能ブロック８５０は、Ｃ16×16（Ｒ）＝Ｃ16×16,3（Ｒ）、ΔＲ＝ΔＲmode3を出力し、制御を機能ブロック８３５に移す。
【００３９】
機能ブロック８５５は、Ｃ16×16（Ｒ）＝Ｃ16×16,4（Ｒ）、ΔＲ＝ΔＲmode4を出力し、制御を機能ブロック８６０に移す。
【００４０】
図９に戻り、図２の機能ブロック２２０のようなハイブリッドシリアル−パラレル方式における全ての３つのチャネルの最適な空間予測器を決定する例示的な方法は、参照符号９００により一般的に示される。本方法９００は、制御をループリミットブロック９１０に移す開始ブロック９０５を含む。ループリミットブロック９１０は、あるブロックにおいて、シーケンスにおけるループを実行し（したがって３つのループを実行し、１つの１６×１６分割、１つは８×８分割及び１つは４×４分割であり）、制御をループリミットブロック９１５に移す。ループリミットブロック９１５は、特定のブロック分割のそれぞれの空間モードについて、シーケンスにおけるループを実行し（ループ数はブロック分割に依存し）、制御をループリミットブロック９２０に移す。ループリミットブロック９０２０は、画像におけるそれぞれの色成分についてループを実行し（したがって３つの並列なループを実行し、１つは赤、１つは緑、及び１つは青であり）、制御を機能ブロック９２５に移す。機能ブロック９２５は、（ループリミットブロック９１０，９１５及び９２０からのループに基づいて）対応するブロック分割、空間予測モード、及び色成分の現在の画像ブロックの空間的な予測を形成し、制御を機能ブロック９３０に移す。機能ブロック９３０は、空間的な予測のコスト関数を決定し、制御をループリミットブロック９３５に移す。ループリミットブロック９３５は、画像におけるそれぞれの色成分を通して並列なループを終了し、制御をブロック９４０に移す。機能ブロック９４０は、ループリミットブロック９２０により決定された色成分の最小コストの空間予測器を評価及び記憶する。終了ループブロック９４５は、それぞれの空間予測モードを通してループを終了し、制御を機能ブロック９５０に移す。機能ブロック９５０は、ループリミットブロック９１５により決定された空間予測器のモードの最小コストの空間予測器を評価及び記憶し、制御を終了ループブロック９５５に移す。終了ループブロック１０５５は、ループリミットブロック９１０により決定されたそれぞれのブロック分割を通してループを終了し、制御を機能ブロック９６０に移す。機能ブロック９６０は、ループリミットブロック９１０により決定されたブロック分割の最小コストの空間予測器を評価及び記憶し、制御を終了ブロック９６５に移す。
【００４１】
図８に対応するケースに比較されたとき、本実施の形態での制約は、それぞれの予測モードについてコストを調べたときに全ての３つのチャネルについて同期するやり方で進展することである。したがって、このケースでは、赤、緑及び青のチャネルが評価され、全ての３つのセットのコスト、予測モード、及び残差が記憶される。全ての３つのコストの関数であるコスト関数が評価され、このステップは、前のパラグラフにおける独立なモードのケースに比較されたときに更なるステップである。第二に、全ての３つのチャネルは、次のモードについて評価される。結合されたコスト関数が次のモードについて良好である場合、全ての３つのチャネルの予測モード及び残差が記憶される。これは、必要とされる全体のモード数（１６×１６のケースで４）について継続される。したがって、コモンモードケースのシリアルな実現についてさえ、チャネルが並列に実現されるとき、シリアルな独立なモードの実現に比較されたとき、更なるストレージが必要とされない。
【００４２】
図１０を参照して、カラーチャネルのコモンモードを実現するハイブリッド方法は、参照符号１０００により一般に示される。
【００４３】
本方法１０００は、開始ブロック１００５を含み、この開始ブロック１００５は、機能ブロック１０１１、機能ブロック１０１２及び機能ブロック１０１３に移る。機能ブロック１０１１は、赤のカラーチャネルについてモード１を処理し、制御を機能ブロック１０１５に移す。機能ブロック１０１２は、緑のカラーチャネルについてモード１を処理し、制御を機能ブロック１０１５に移す。機能ブロック１０１３は、青のカラーチャネルについてモード１を処理し、制御を機能ブロック１０１５に移す。機能ブロック１０１５は、ＣＣ16×16（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝ＣＣ16×16,1（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、ΔＲ＝ΔＲmode1，ΔＧ＝ΔＧmode1，ΔＢ＝ΔＢmode1，Pred_mode16×16（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝Ｍｏｄｅ１を出力し、制御を機能ブロック１０２１、機能ブロック１０２２及び機能ブロック１０２３に移す。機能ブロック１０２１は、赤のカラーチャネルについてモード２を処理し、制御を機能ブロック１０２５に移す。機能ブロック１０２２は、緑のカラーチャネルについてモード２を処理し、制御を機能ブロック１０２５に移す。機能ブロック１０２３は、青のカラーチャネルについてモード２を処理し、制御を機能ブロック１０２５に移す。
【００４４】
機能ブロック１０２５は、ＣＣ16×16,2（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を出力し、制御を判定ブロック１０３０に移す。  
判定ブロック１０３０は、ＣＣ16×16,2＜ＣＣ16×16が成り立つか否かを判定する。成り立つ場合、制御は機能ブロック１０３５に移る。さもなければ、制御は、機能ブロック１０４１、機能ブロック１０４２及び機能ブロック１０４３に移る。
【００４５】
機能ブロック１０３５は、ＣＣ16×16（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝ＣＣ16×16,2（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、ΔＲ＝ΔＲmode2，ΔＧ＝ΔＧmode2，ΔＢ＝ΔＢmode2，Pred_mode16×16（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝Ｍｏｄｅ２を出力し、制御を機能ブロック１０４１，１０４２及び１０４３に移す。
【００４６】
機能ブロック１０４１は、赤のカラーチャネルについてモード３を処理し、制御を機能ブロック１０５０に移す。機能ブロック１０４２は、緑のカラーチャネルについてモード３を処理し、制御を機能ブロック１０５０に移す。機能ブロック１０４３は、青のカラーチャネルについてモード３を処理し、制御を機能ブロック１０５０に移す。
【００４７】
機能ブロック１０５０は、ＣＣ16×16,3（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を出力し、制御を判定ブロック１０５５に移す。  
判定ブロック１０５５は、ＣＣ16×16,3＜ＣＣ16×16が成り立つかを判定する。成り立つ場合、制御は機能ブロック１０５８に移る。さもなければ、制御は、機能ブロック１０６１、機能ブロック１０６２及び機能ブロック１０６３に移る。
【００４８】
機能ブロック１０５８は、ＣＣ16×16（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝ＣＣ16×16,3（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、ΔＲ＝ΔＲmode3，ΔＧ＝ΔＧmode3，ΔＢ＝ΔＢmode3，Pred_mode16×16（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝Ｍｏｄｅ３を出力し、制御を機能ブロック１０６１，１０６２及び１０６３に移す。
【００４９】
機能ブロック１０６１は、赤のカラーチャネルについてモード４を処理し、制御を機能ブロック１０７０に移す。機能ブロック１０６２は、緑のカラーチャネルについてモード４を処理し、制御を機能ブロック１０７０に移す。機能ブロック１０６３は、青のカラーチャネルについてモード４を処理し、制御を機能ブロック１０７０に移す。
【００５０】
機能ブロック１０７０は、ＣＣ16×16,4（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を出力し、制御を判定ブロック１０７５に移す。判定ブロック１０７５は、ＣＣ16×16,4＜ＣＣ16×16が成り立つか否かを判定する。成り立つ場合、制御は機能ブロック１０８０に移る。さもなければ、制御は、機能ブロック１０８５に移る。
【００５１】
機能ブロック１０８０は、ＣＣ16×16（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝ＣＣ16×16,4（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、ΔＲ＝ΔＲmode4，ΔＧ＝ΔＧmode4，ΔＢ＝ΔＢmode4，Pred_mode16×16（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝Ｍｏｄｅ４を出力し、制御を機能ブロック１０８５に移す。
【００５２】
機能ブロック１０８５は、ＣＣ16×16（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、ΔＲ、ΔＧ、ΔＢ及びPred_mode16×16（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を出力し、制御を機能ブロック１０９０に移す。
【００５３】
８×８及び４×４のケースは同様のやり方で評価される場合がある。結果は、同じ程度の並列処理が独立なモード及び共通のモードのケースにおいて利用可能である限り、８×８及び４×４のケースがパラレル又はシリアルに評価される場合に変化しない。
【００５４】
このように、本実施の形態で示されるように、最初の直感とは逆に、独立のモード選択方法をＭＰＥＧ−４ＡＶＣ規格の提案される進展された４：４：４プロファイルにおけるのと同じ程度にまで、全ての３つのチャネルを同時に処理する意味で、コモンモードの選択方法を並列化することができる。
【００５５】
以下、本発明の多数の付随する利点／特徴の幾つかについて説明が与えられ、そのうちの幾つかは上述された。たとえば、１つの利点／特徴は、画像ブロックのビデオ信号データをエンコードするビデオエンコーダであり、ビデオエンコーダは、共通のブロック分割及び共通の空間予測モードを選択することで、画像ブロックの全ての色成分をエンコードするエンコーダを含む。共通のブロック分割及び共通の空間予測モードは、並列で全てのカラーモードを同時に評価することで選択される。別の利点／特徴は、上述されたビデオエンコーダであり、共通のブロック分割は、サブマクロブロックの分割である。さらに、別の利点／特徴は、上述されたビデオエンコーダであり、エンコーダは、最小のコスト関数を使用して、共通の空間予測モードを選択する。さらに、別の利点／特徴は、上述されたビデオエンコーダであり、エンコーダは、異なるブロック分割のセットのうちから、共通のブロック分割を選択し、色成分のそれぞれについて並列に異なるブロック分割を評価する。また、別の利点／特徴は、異なるブロック分割のセットのうちから、共通のブロック分割を選択し、上述された色成分のそれぞれについて並列に異なるブロック分割を評価するビデオエンコーダであり、エンコーダは、異なる空間予測モードのセットのうちから共通の空間予測モードを選択し、異なるブロック分割のそれぞれについて並列に異なる空間予測モードを評価する。
【００５６】
さらに、別の利点／特徴は、画像ブロックについてビデオ信号データをエンコードするビデオエンコーダであり、このビデオエンコーダは、共通のブロック分割及び共通の空間予測モードを選択することで、画像ブロックの全ての色成分をエンコードするエンコーダを含む。共通のブロック分割及び共通の空間予測モードは、ハイブリッドシリアル−パラレルアプローチを使用して選択され、このアプローチは、共通の空間予測モードが選択される空間予測モードのセットにおける空関与速モードをシリアルに評価し、前記セットにおける空関予測モードのそれぞれについて判定を達成するため、並列に色成分の全ての同時に評価する。別の利点／特徴は、上述されたビデオエンコーダであり、共通のブロック分割は、サブマクロブロックの分割である。さらに、別の利点／特徴は、上述されたビデオエンコーダであり、エンコーダは、最小のコスト関数を使用して、共通の空間予測モードを選択する。さらに、別の利点／特徴は、上述されたビデオエンコーダであり、エンコーダは、異なる空間予測モードのセットのうちから共通の空間予測モードを選択し、異なるブロック分割のそれぞれについて異なる空間予測モードをシリアルに評価する。また、別の利点／特徴は、上述されたビデオエンコーダであり、エンコーダは、異なるブロック分割のセットのうちから共通のブロック分割を選択し、色成分のそれぞれについて並列に異なるブロック分割を評価する。さらに、別の利点／特徴は、上述されたビデオエンコーダであり、エンコーダは、異なるブロック分割のセットのうちから共通のブロック分割を選択し、色成分のそれぞれについて異なるブロック分割をシリアルに評価する。
【００５７】
本発明のこれらの特徴及び利点、並びに他の特徴及び利点は、本実施の形態での教示に基づいて当業者により容易に確認される場合がある。本発明の教示は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、特定用途プロセッサ又はその組み合わせの様々な形式で実現されることを理解されたい。
【００５８】
最も好ましくは、本発明の教示は、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせとして実現される。さらに、ソフトウェアは、プログラムストレージユニットに有形に実施されるアプリケーションプログラムとして実現される。アプリケーションプログラムは、適切なアーキテクチャを有するコンピュータにアップロードされ、該コンピュータにより実行される場合がある。好ましくは、コンピュータは、１以上の中央処理ユニット（ＣＰＵ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、及び入力／出力（Ｉ／Ｏ）インタフェースのようなハードウェアを有するコンピュータプラットフォームで実現される。コンピュータプラットフォームは、オペレーティングシステム及びマイクロ命令コードを含む。本実施の形態で記載される様々な処理は、ＣＰＵにより実行される、マイクロ命令コードの一部であるか、アプリケーションプログラムの一部であるか、或いは、その組み合わせである場合がある。さらに、様々な他の周辺ユニットは、更なるデータストレージユニット及びプリンティングユニットのようなコンピュータプラットフォームに接続される場合がある。
【００５９】
添付図面に示されるシステムの構成要素及び方法の幾つかはソフトウェアで実現されるため、システムコンポーネント又は処理機能ブロックとの間の実際の接続は、本発明がプログラムされるやり方に依存して異なる場合がある。本実施の形態における教示が与えられると、当業者は、本発明のこれらの実現又はコンフィギュレーション、及び類似の実現又はコンフィギュレーションを考案することができるであろう。
【００６０】
例示的な実施の形態が添付図面を参照して本実施の形態で記載されたが、本発明は、これら正確な実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形及び変更は、本発明の精神又は範囲から逸脱することなしに当業者により実施される場合があることを理解されたい。全ての係る変形及び変更は、特許請求の範囲に述べられるように本発明の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態に係る、本発明が適用される例示的なビデオエンコーダのブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る、全ての３つの色チャネルを符号化することによる４：４：４ビデオ符号化のための例示的な方法のフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態に係る、図２の機能ブロック２２０のように並列に全ての３つのカラーチャネルの最適な空間予測器を決定する例示的な方法のフローチャートである。
【図４】赤色成分の独立なブロック分割による空間予測器の選択装置のブロック図である。
【図５】図４に示されるPred_16×16を更に説明するブロック図である。
【図６】赤、緑及び青の色成分の共通のブロック分割による空間予測器の選択装置のブロック図である。
【図７】共通のブロック分割１６×１６により空間予測器の選択装置のブロック図である。
【図８】符号化されるべきビデオ系列のそれぞれの色成分の独立の予測モードをシリアルに選択する方法のブロック図である。
【図９】カラーチャネルのみが並列に計算される本発明の実施の形態による、全ての３つのカラーチャネルの最適な予測器を決定する４：４：４ビデオ空間予測符号化の例示的な方法のフローチャートである。
【図１０Ａ】符号化されるべきビデオ系列のそれぞれの色成分について共通の予測モードを選択するハイブリッド方法のブロック図である。
【図１０Ｂ】符号化されるべきビデオ系列のそれぞれの色成分について共通の予測モードを選択するハイブリッド方法のブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【国際調査報告】
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