(57)【要約】方法及び装置はビデオ符号化及び復号化において埋め込まれた量子化パラメータ調整のために提供される。装置は画像内の少なくとも１つのブロックについて画像データを符号化するエンコーダ（３００）を含み、量子化パラメータは、ブロックの元のバージョンと少なくとも１つの参照ブロックとの間の差異を変換することによって得られる１つ又はそれよりも多くの変換係数に適用され、ブロックに対応する再構成されたデータから導出される。
2013507086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
画像内のブロックについて画像データを符号化するエンコーダ（３００）を備え、該ブロックの元のバージョンと少なくとも１つの参照ブロックとの間の差異を変換することによって得られた１つ又はそれよりも多くの変換係数に適用される量子化パラメータが、該ブロックに対応する再構成されたデータから導出されることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記再構成されたデータからの前記量子化パラメータの導出は、式、ルックアップテーブル、前記画像のグローバルプロパティ及び前記ブロックのローカルプロパティ、分散、前記ブロックの輝度プロパティ、前記画像の輝度プロパティ、前記ブロックのクロマプロパティ、及び、前記画像のクロマプロパティからなるグループから選択された少なくとも１つに応答して行われることを特徴とする請求項１の装置。
【請求項３】
前記再構成されたデータからの前記量子化パラメータの導出は、前記エンコーダ及び対応するデコーダの両方で知られかつ利用される式に応答して行われることを特徴とする請求項１の装置。
【請求項４】
前記再構成されたデータからの前記量子化パラメータの導出は、少なくとも１つの式に応答して行われ、前記少なくとも１つの式、前記少なくとも１つの式のインデックス、並びに、前記インデックスの少なくとも１つ及びその少なくとも１つの式と関連付けられたパラメータはビットストリームに明示的に含まれることを特徴とする請求項１の装置。
【請求項５】
前記再構成されたデータからの前記量子化パラメータの導出は、前記画像のグローバルプロパティ及び前記ブロックのローカルプロパティに応答して行われ、前記画像のグローバルプロパティは分散に基づいていることを特徴とする請求項１の装置。
【請求項６】
デフォルト量子化丸めオフセットに加えて、第２の量子化オフセットが前記画像内の複数のブロックについてサポートされ、それにより前記デフォルト量子化オフセットが明示的に信号送信され、かつ前記第２の量子化オフセットが黙示的に信号送信されるようにされていることを特徴とする請求項１の装置。
【請求項７】
前記量子化パラメータは、量子化ステップサイズ、量子化丸めオフセット、及び、量子化スケーリングマトリックスのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１の装置。
【請求項８】
ビデオエンコーダにおける方法であって、
画像内のブロックについて画像データを符号化するステップを含み、該ブロックの元のバージョンと少なくとも１つの参照ブロックとの間の差異を変換することによって得られた１つ又はそれよりも多くの変換係数に適用される量子化パラメータが、該ブロックに対応する再構成されたデータから導出される（５２０，５２５，７２０，７３０）ことを特徴とする方法。
【請求項９】
前記再構成されたデータからの前記量子化パラメータの導出は、式、ルックアップテーブル、前記画像のグローバルプロパティ及び前記ブロックのローカルプロパティ、分散、前記ブロックの輝度プロパティ、前記画像の輝度プロパティ、前記ブロックのクロマプロパティ、及び、前記画像のクロマプロパティからなるグループから選択された少なくとも１つに応答して行われる（５２０，７２０，１１２５）ことを特徴とする請求項８の方法。
【請求項１０】
前記再構成されたデータからの前記量子化パラメータの導出は、前記エンコーダ及び対応するデコーダの両方で知られかつ利用される式に応答して行われる（１１２５）ことを特徴とする請求項８の方法。
【請求項１１】
前記再構成されたデータからの前記量子化パラメータの導出は、少なくとも１つの式に応答して行われ、前記少なくとも１つの式、前記少なくとも１つの式のインデックス、並びに、前記インデックスの少なくとも１つ及びその少なくとも１つの式と関連付けられたパラメータは、ビットストリームに明示的に含まれる（１０２５）ことを特徴とする請求項８の方法。
【請求項１２】
前記再構成されたデータからの前記量子化パラメータの導出は、前記画像のグローバルプロパティ及び前記ブロックのローカルプロパティに応答して行われ、前記画像のグローバルプロパティは分散に基づいている（１１２０）ことを特徴とする請求項８の方法。
【請求項１３】
デフォルト量子化丸めオフセットに加えて、第２の量子化オフセットが前記画像内の複数のブロックについてサポートされ、それにより前記デフォルト量子化オフセットが明示的に信号送信され、かつ前記第２の量子化オフセットが黙示的に信号送信されるようにされている（７２０，７２５）ことを特徴とする請求項８の方法。
【請求項１４】
前記量子化パラメータは量子化ステップサイズ、量子化丸めオフセット、及び、量子化スケーリングマトリックスのうちの少なくとも１つを含む（９２５）ことを特徴とする請求項８の方法。
【請求項１５】
装置であって、
画像内のブロックについて画像データを復号化するデコーダ（４００）を備え、該ブロックの元のバージョンと少なくとも１つの参照ブロックとの間の差異を変換することによって得られた１つ又はそれよりも多くの変換係数に適用される量子化パラメータが、該ブロックに対応する再構成されたデータから導出されることを特徴とする装置。
【請求項１６】
前記再構成されたデータからの前記量子化パラメータの導出は、式、ルックアップテーブル、前記画像のグローバルプロパティ及び前記ブロックのローカルプロパティ、分散、前記ブロックの輝度プロパティ、前記画像の輝度プロパティ、前記ブロックのクロマプロパティ、及び、前記画像のクロマプロパティからなるグループから選択された少なくとも１つに応答して行われる（５２０，７２０，１１２５）ことを特徴とする請求項１５の装置。
【請求項１７】
前記再構成されたデータからの前記量子化パラメータの導出は、前記エンコーダ及び対応するデコーダの両方で知られかつ利用される式に応答して行われることを特徴とする請求項１５の装置。
【請求項１８】
前記再構成されたデータからの前記量子化パラメータの導出は、少なくとも１つの式に応答して行われ、前記少なくとも１つの式、前記少なくとも１つの式のインデックス、並びに、前記インデックスの少なくとも１つ及びその少なくとも１つの式と関連付けられたパラメータは、ビットストリームに明示的に含まれることを特徴とする請求項１５の装置。
【請求項１９】
前記再構成されたデータからの前記量子化パラメータの導出は、前記画像のグローバルプロパティ及び前記ブロックのローカルプロパティに応答して行われ、前記画像のグローバルプロパティは分散に基づいていることを特徴とする請求項１５の装置。
【請求項２０】
デフォルト量子化丸めオフセットに加えて、第２の量子化オフセットが前記画像内の複数のブロックについてサポートされ、それにより前記デフォルト量子化オフセットが明示的に信号送信され、かつ前記第２の量子化オフセットが黙示的に信号送信されるようにされていることを特徴とする請求項１５の装置。
【請求項２１】
前記量子化パラメータは量子化ステップサイズ、量子化丸めオフセット、及び、量子化スケーリングマトリックスのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１５の装置。
【請求項２２】
ビデオデコーダにおける方法であって、
画像内のブロックについて画像データを復号化するステップを含み、該ブロックの元のバージョンと少なくとも１つの参照ブロックとの間の差異を変換することによって得られた１つ又はそれよりも多くの変換係数に適用される量子化パラメータが、該ブロックに対応する再構成されたデータから導出される（６２０，６２５，８２０，８２５）ことを特徴とする方法。
【請求項２３】
前記再構成されたデータからの前記量子化パラメータの導出は、式、ルックアップテーブル、前記画像のグローバルプロパティ及び前記ブロックのローカルプロパティ、分散、前記ブロックの輝度プロパティ、前記画像の輝度プロパティ、前記ブロックのクロマプロパティ、及び、前記画像のクロマプロパティからなるグループから選択された少なくとも１つに応答して行われる（６２０，８２０）ことを特徴とする請求項２２の方法。
【請求項２４】
前記再構成されたデータからの前記量子化パラメータの導出は、前記エンコーダ及び対応するデコーダの両方で知られかつ利用される式に応答して行われる（１２２５）ことを特徴とする請求項２２の方法。
【請求項２５】
前記再構成されたデータからの前記量子化パラメータの導出は、少なくとも１つの式に応答して行われ、前記少なくとも１つの式、前記少なくとも１つの式のインデックス、並びに、前記インデックスの少なくとも１つ及びその少なくとも１つの式と関連付けられたパラメータは、ビットストリームに明示的に含まれる（１２２５）ことを特徴とする請求項２２の方法。
【請求項２６】
前記再構成されたデータからの前記量子化パラメータの導出は、前記画像のグローバルプロパティ及び前記ブロックのローカルプロパティに応答して行われ、前記画像のグローバルプロパティは分散に基づいている（１２２０，１２２５）ことを特徴とする請求項２２の方法。
【請求項２７】
デフォルト量子化丸めオフセットに加えて、第２の量子化オフセットが前記画像内の複数のブロックについてサポートされ、それにより前記デフォルト量子化オフセットが明示的に信号送信され、かつ前記第２の量子化オフセットが黙示的に信号送信されるようにされている（８２０）ことを特徴とする請求項２２の方法。
【請求項２８】
前記量子化パラメータは量子化ステップサイズ、量子化丸めオフセット、及び、量子化スケーリングマトリックスのうちの少なくとも１つを含む（１０２５）ことを特徴とする請求項２２の方法。
【請求項２９】
符号化されたビデオ信号データを有するコンピュータ読み取り可能記憶媒体であって、
画像内のブロックについて符号化されたビデオデータを含み、該ブロックの元のバージョンと少なくとも１つの参照ブロックとの間の差異を変換することによって得られた１つ又はそれよりも多くの変換係数に適用される量子化パラメータが、該ブロックに対応する再構成されたデータから導出されることを特徴とするコンピュータ読み取り可能記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本願は２００９年１０月５日に出願された米国仮出願Ｎｏ．６１／２４８，５４１の利益を主張する（代理人整理番号Ｎｏ．ＰＵ０９０１４３）。当該仮出願はその全体を参照することにより本明細書に組み込まれている。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、一般的に、ビデオ符号化及び復号化に関し、特に、ビデオ符号化及び復号化における埋め込み量子化パラメータ調整方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
大部分のビデオアプリケーションは与えられた一組のビットレート制限に対して最高の可能性がある知覚品質を探求する。例えば、ビデオフォンシステム等の低いビットレートのアプリケーションでは、ビデオエンコーダは視覚的により重要である関心領域で強い視覚的なアーチファクトを除去することによってより高い品質を提供することができる。一方、より高いビットレートアプリケーションにおいては、画像のどこでも視覚的に無損失品質が期待され、また、ビデオエンコーダは明白な視覚的品質を達成することが必要である。より高いビットレートアプリケーションにおいて明白な視覚的品質を得ることにおける１つのチャレンジは人間の視覚系のテキスチャマスキング属性のため特に、非スムーズ領域でよりも細部の損失がより目立つスムーズ領域で細部を維持することである。
【０００４】
ビットレートを増やすことは、品質を改善する最も容易なアプローチの１つである。ビットレートが与えられたとき、エンコーダはそのビット割り当てモジュールを制御して最も視覚的品質改善を得ることができる利用可能なビットを使用する。ＤＶＤオーサリング等の非リアルタイムアプリケーションでは、ビデオエンコーダは困難及び容易なビデオコンテンツの両方について長い時間に亘り一定品質を有するビデオを生成するためにＶＢＲ（variable-bit-rate:可変ビットレート）設計を容易にすることができる。そのようなアプリケーションにおいて、利用可能なビットは一定品質を得るために異なるビデオセグメントに亘って適切に分配される。逆に、ＣＢＲ（constant-bit-rate:固定ビットレート）システムはそれらの符号化困難度に関わらず１つ又はそれよりも多くの画像に同一のビット数を割り当て、ビデオコンテンツによって変化する視覚的品質を生成する。ＶＢＲ及びＣＢＲの両方について、エンコーダは画像内の知覚モデルに応じて複数のビットを割り当てることができる。人間の知覚の１つの特性はテキスチャマスキングであり、それは人間の目がなぜテクスチャ領域においてよりもスムーズ領域において品質の損失に対してより感覚的であるかを説明する。この属性は、高視覚的品質を得るためにスムーズ領域に割り当てられるビット数を増やすために利用され得る。
【０００５】
ビデオエンコーダにおける量子化処理は符号化されたビット数及び品質を制御する。量子化パラメータ（ＱＰｓ）を調整することによってその品質を調整することが一般的である。その量子化パラメータは量子化ステップサイズ、丸め（ラウンディング）オフセット、及びスケーリングマトリックスを含んでも良い。現在の従来技術及び存在する標準においては、量子化パラメータ値はビットストリームにおいて明示的に送信される。エンコーダは、量子化パラメータを調整し、その量子化パラメータをデコーダに信号で送る適応性を有している。しかしながら、その量子化パラメータの信号での送信は好ましくないことに諸経費（オーバヘッドコスト）の負担を招く。
【０００６】
知覚品質を改善することにおける１つの重要な態様は、フィルム粒子及びコンピュータ生成ノイズ等の細部を維持することである。細部の損失が非常に目立つスムーズ領域が特に重要である。存在するアルゴリズムにおける一般的なアプローチは、それらのスムーズ領域、又はスムーズ領域を含むビデオセグメントを、より細かい量子化ステップサイズで符号化することである。次の詳細な説明では、多くの標準に亘るその技術の現在の状態に対して共通であるけれども、我々はＩＳＯ／ＩＥＣ（International Organization for Standardization：国際標準化機構/International Electrotechnical Commission：国際電気標準会議）のＭＰＥＧ−２標準リファレンスソフトウエアテストモデル、バージョン５（Moving Picture Experts Group-2 Standard reference software Test Model, Version 5）（以下、「ＴＭ５」と称される）を用いて画像内のスムーズ領域についてより高い品質が得られる方法を示す。
【０００７】
ＴＭ５において、空間活動性尺度は次のように元のピクセル値を用いて８×８の輝度フレームで整理された４つのサブブロック（ｎ＝１，．．．，４）及び輝度フィールドで整理された４つのサブブロック（ｎ＝５，．．．，８）からマクロブロック（ＭＢ）ｊについて計算される。
【０００８】
【数１】
2013507086.tif 000003
【０００９】
ここで、
【００１０】
【数２】
2013507086.tif 000004
【００１１】
【数３】
2013507086.tif 000005
【００１２】
ここで、
【００１３】
【数４】
2013507086.tif 000006
【００１４】
はｎ番目の元の８×８ブロックにおけるサンプル値を表す。actjは次のように正規化されている。
【００１５】
【数５】
2013507086.tif 000007
【００１６】
ここで、avg_actは前に符号化された画像のactjの平均値である。１番目の画像でのavg_actは４００に設定されている。ＴＭ５は次のようにmquantjを得る。
【００１７】
【数６】
2013507086.tif 000008
【００１８】
ここで、Qjは参照量子化パラメータである。mquantjの最終値は範囲[1...31]にクリッピングされ、符号化の間において量子化ステップサイズを示すために用いられる。
【００１９】
よって、ＴＭ５の量子化スキームでは、より小さい分散を有するスムーズマクロブロックは空間活動性尺度actjのより小さい値、N_actjのより小さい値、そしてmquantjによってインデックス付けされたより細かい量子化ステップサイズを有している。スムーズマクロブロックについてのより細かい量子化で、より細部を維持することができ、より高い知覚品質が得られる。インデックスmquantjはデコーダへビットストリームで送信される。
【００２０】
ＩＳＯ／ＩＥＣ（International Organization for Standardization：国際標準化機構/International Electrotechnical Commission：国際電気標準会議）のＭＰＥＧ−４ Ｐａｒｔ １０ ＡＶＣ（Moving Picture Experts Group-4 Part 10 Advanced Video Coding）標準／ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union, Telecommunication Sector）Ｈ.２６４勧告（以下、「ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ標準」と称される）のシンタックスは、量子化パラメータが各画像及びマクロブロックに対して異なることを認めている。量子化パラメータの値は整数で、０−−５１の範囲にある。スライス毎の初期値をシンタックス要素pic_init_qp_minus26から導き出すことができる。その初期値は、slice_qp_deltaのゼロでない値が復号化されるときスライス層で修正され、更に、mb_qp_deltaのゼロでない値がマクロブロック層で復号化されるとき修正される。
【００２１】
数学的に、スライスについての初期の量子化パラメータは次のように計算される。
【００２２】
【数７】
2013507086.tif 000009
【００２３】
マクロブロック層で、量子化パラメータの値は次のように導き出される。
【００２４】
【数８】
2013507086.tif 000010
【００２５】
ここで、QPY,PREVは現在のスライスにおける復号化順の前のマクロブロックの量子化パラメータである。
【００２６】
図１を参照すると、ビデオエンコーダにおいて知覚品質を改善する一般的な量子化調整方法が広く参照符号１００によって示されている。その方法１００は、機能ブロック１１０へ制御を渡すスタートブロック１０５を含んでいる。機能ブロック１１０は入力ビデオコンテンツを分析し、ループ限定ブロック１１５へ制御を渡す。ループ限定ブロック１１５は１から複数のマクロブロック(MBs)の＃までの範囲を有する変数ｉを用いて画像内の各マクロブロックに亘るループを開始し、機能ブロック１２０へ制御を渡す。機能ブロック１２０は現マクロブロックｉについての量子化パラメータを調整し、機能ブロック１２５へ制御を渡す。機能ブロック１２５は量子化パラメータ及びマクロブロックｉを符号化し、ループ限定ブロック１３０へ制御を渡す。ループ限定ブロック１３０は各マクロブロックに亘るループを終了し、終了ブロック１９９へ制御を渡す。従って、方法１００においては、量子化パラメータの調整は明示的に信号送信される。機能ブロック１２０に関しては、マクロブロックｉについての量子化パラメータは、そのコンテンツ及び／又は前の符号化結果に基づいて調整される。例えば、スムーズマクロブロックは量子化パラメータを低下させて知覚品質を改善する。他の例では、前のマクロブロックが割り当てられたビットより多いビットを使用するならば、現マクロブロックは量子化パラメータを増加させて本来割り当てられているビット数より少ないビットを消費する。方法１００は画像内の全てのマクロブロックが符号化された後、終了する。
【００２７】
図２を参照すると、ビデオデコーダにおいて量子化パラメータ及びマクロブロックを復号化する一般的な方法が広く参照符号２００によって示されている。その方法２００は、ループ限定ブロック２１０へ制御を渡すスタートブロック２０５を含んでいる。ループ限定ブロック２１０は１から複数のマクロブロック(MBs)の＃までの範囲を有する変数ｉを用いて画像内の各マクロブロックに亘るループを開始し、機能ブロック２１５へ制御を渡す。機能ブロック２１５は量子化パラメータ及び現マクロブロックｉを復号化し、ループ限定ブロック２２０へ制御を渡す。ループ限定ブロック２２０は各マクロブロックに亘るループを終了し、終了ブロック２９９へ制御を渡す。
【００２８】
要約すれば、前述したように、存在する標準はエンコーダにおいて調整する画像レベル及びマクロブロックレベルの量子化パラメータをサポートして高い知覚品質を達成する。量子化パラメータ値は絶対的又は差動的に符号化され、ビットストリームにおいて明示的に送信される。エンコーダは量子化パラメータを調整する適応性を有し、その量子化パラメータをデコーダに信号として送信する。しかしながら、その明示的な量子化パラメータの信号での送信は好ましくないことにオーバヘッドコストの負担を招く。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
従来技術のそれらの及び他の課題及び欠点は、ビデオ符号化及び復号化における埋め込み量子化パラメータ調整方法及び装置に向けられた本発明の原理によって対処される。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
本発明の原理の態様によれば装置が提供される。その装置は、画像内の少なくとも１つのブロックについての画像データを符号化するエンコーダを含んでいる。量子化パラメータは、そのブロックの元のバージョンと少なくとも１つの参照ブロックとの間の差異を変換することによって得られた１つ又はそれよりも多くの変換係数に適用され、少なくともそのブロックに対応する再構成されたデータから導き出される。
【００３１】
本発明の原理の他の態様によればビデオエンコーダにおける方法が提供される。その方法は画像内の少なくとも１つのブロックについての画像データを符号化することを含んでいる。量子化パラメータは、そのブロックの元のバージョンと少なくとも１つの参照ブロックとの間の差異を変換することによって得られた１つ又はそれよりも多くの変換係数に適用され、少なくともそのブロックに対応する再構成されたデータから導き出される。
【００３２】
本発明の原理の更に他の態様によれば装置が提供される。その装置は、画像内の少なくとも１つのブロックについての画像データを復号化するデコーダを含んでいる。量子化パラメータは、そのブロックの元のバージョンと少なくとも１つの参照ブロックとの間の差異を変換することによって得られた１つ又はそれよりも多くの変換係数に適用され、少なくともそのブロックに対応する再構成されたデータから導き出される。
【００３３】
本発明の原理のまた他の態様によればビデオデコーダにおける方法が提供される。その方法は画像内の少なくとも１つのブロックについての画像データを復号化することを含んでいる。量子化パラメータは、そのブロックの元のバージョンと少なくとも１つの参照ブロックとの間の差異を変換することによって得られた１つ又はそれよりも多くの変換係数に適用され、少なくともそのブロックに対応する再構成されたデータから導き出される。
【００３４】
本発明の原理のそれらの及び他の態様、特徴及び利点は、次の実施形態例の詳細な説明から明らかになり、それは添付図面と関連して理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
本発明の原理は次の例示図に応じて理解され得る。
【００３６】
【図１】従来技術に従って、ビデオエンコーダにおいて知覚品質を改善する一般的な量子化調整方法を示すフロー図である。
【図２】従来技術に従って、ビデオデコーダにおいて量子化パラメータ及びマクロブロックを復号化する一般的な方法を示すフロー図である。
【図３】本発明の原理の実施形態に従って、本発明の原理を適用可能なビデオエンコーダ例を示すブロック図である。
【図４】本発明の原理の実施形態に従って、本発明の原理を適用可能なビデオデコーダ例を示すブロック図である。
【図５】本発明の原理の実施形態に従って、ビットストリームに量子化パラメータマップを埋め込む方法例を示すフロー図である。
【図６】本発明の原理の実施形態に従って、埋め込まれた量子化パラメータマップを復号化する方法例を示すフロー図である。
【図７】本発明の原理の実施形態に従って、埋め込まれた量子化パラメータマップの使用と共に明示的な量子化パラメータ調整を符号化する方法例を示すフロー図である。
【図８】本発明の原理の実施形態に従って、埋め込まれた量子化パラメータマップの使用と共に明示的な量子化パラメータ調整を復号化する方法例を示すフロー図である。
【図９】本発明の原理の実施形態に従って、ビデオエンコーダにおいて量子化パラメータを割り当てる方法例を示すフロー図である。
【図１０】本発明の原理の実施形態に従って、ビデオデコーダにおいて量子化パラメータを計算する方法例を示すフロー図である。
【図１１】本発明の原理の実施形態に従って、ビデオエンコーダにおいて量子化パラメータを割り当てる方法例を示すフロー図である。
【図１２】本発明の原理の実施形態に従って、ビデオデコーダにおいて量子化パラメータを計算する方法例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明の原理はビデオ符号化及び復号化における埋め込み量子化パラメータ調整の方法及び装置に向けられている。
【００３８】
本説明は本発明の原理を示している。当然のことながら、その分野の当業者は、本明細書では明確に説明又は示されてはいないけれども、本発明の原理を用い、その精神及び範囲内に含まれる様々なアレンジメントを考え出すことができる。
【００３９】
本明細書で示された全ての例及び条件付き言語は、読み手が本発明の原理とその技術を促進することに発明者によって寄与されるコンセプトとを理解する手助けとなるように教育的目的を意図としており、そのように特に示された例及び条件に対して限定ないように解釈されるべきである。
【００４０】
更に、本発明の原理、態様、及び実施形態を示している本明細書の全ての記載及びその特定の例はそれに構成的及び機能的に等価物の両方を包含することが意図される。加えて、そのような等価物は現在知られた等価物及び将来開発される等価物、すなわち構成に拘わらず同一の機能を行う開発される要素の両方を含むことが意図される。
【００４１】
よって、例えば、本明細書に示されたブロック図は本発明の原理を用いている説明の回路の概念視点を表していることはその分野の当業者には当然ことである。同様に、当然のことながら、フローチャート、フロー図、状態変遷図、擬似コード等は、コンピュータ又はプロセッサが明確に示されているか否かであろうと、コンピュータ読み取り可能な媒体においてほぼ表され、コンピュータ又はプロセッサで実行され得る様々な処理を表している。
【００４２】
図に示された様々な要素の機能は、専用のハードウエア、及び適当なソフトウエアと関連してソフトウエアを実行することができるハードウエアの使用を通して提供されても良い。プロセッサによって提供される場合に、その機能は１つの専用のプロセッサによって、１つの共有のプロセッサによって、又は幾つかは共有されても良い複数の個々のプロセッサによって提供されても良い。更に、用語「プロセッサ(processor)」又は「コントローラ(controller)」の明確な使用はソフトウエアを実行可能なハードウエアに排他的に言及することに解釈されるべきでなく、また、限定されないが、ＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）ハードウエア、ソフトウエアを保存するＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、及び不揮発性記憶装置を黙示的に含んでも良い。
【００４３】
他のハードウエア、従来及び／又はカスタムのハードウエアが含まれても良い。同様に、図に示されたスイッチは単に概念的である。それらの機能はプログラムロジックの動作を通して、専用のロジックを通して、プログラム制御及び専用のロジックのインタラクションを通して、又はマニュアルでも実行されても良く、特定の技術はコンテキストから更に特に理解されるように実施者によって選択可能である。
【００４４】
これに関するクレームにおいて、特定の機能を実行する手段として表現されたどの要素も、例えば、ａ）その機能を行う複数の回路要素の組み合わせ、又はｂ）その機能を行うためにソフトウエアを実行する適当な回路と組み合わされたファームウエア、マイクロコード等を含む何らかの形式のソフトウエアを含む機能を実行する幾つかの方法を包含するように意図される。本発明の原理は、そのようなクレームによって定義されるように、様々な記載の手段によって提供される機能はクレームが要求する方法で組み合わされ、また一緒にされるという事実において存在する。よって、それらの機能を提供することができるどんな手段も本明細書に示されたそれらに等価であると見なされる。
【００４５】
本発明の原理の「１つの実施形態(one embodiment)」又は「実施形態(an embodiment)」及びそれの他の変形についての明細書における言及は、その実施形態と関連して説明された特定の特徴、構成、特性等が本発明の原理の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。よって、明細書を通して様々な場所に現れる表現「１つの実施形態において(in one embodiment)」又は「実施形態において(in an embodiment)」及び他の変形例の出現は同一の実施形態について必ずしも全てを参照しない。
【００４６】
当然のことながら、次の、例えば、「Ａ／Ｂ」、「Ａ及び／又はＢ」、及び「Ａ及びＢの少なくとも１つ」の場合における「／」、「及び／又は」、及び「の少なくとも１つ」のいずれの使用は、第１に記載の選択肢（Ａ）だけの選択、又は第２に記載の選択肢（Ｂ）だけの選択、又は両選択肢（Ａ及びＢ）の選択を含むことを意図している。更に例として、「Ａ、Ｂ、及び／又はＣ」及び「Ａ、Ｂ、及びＣの少なくとも１つ」の場合に、そのような表現は、第１に記載の選択肢（Ａ）だけの選択、又は第２に記載の選択肢（Ｂ）だけの選択、又は第３に記載の選択肢（Ｃ）だけの選択、又は第１及び第２に記載の選択肢（Ａ及びＢ）だけの選択、又は第１及び第３に記載の選択肢（Ａ及びＣ）だけの選択、又は第２及び第３に記載の選択肢（Ｂ及びＣ）だけの選択、３つの選択肢全て（Ａ及びＢ及びＣ）の選択を含むことを意図している。これは、記載された多くの事項に対して、この及び関連した技術における当業者によって実際に明らかなように拡張されても良い。
【００４７】
また、本明細書で使用されたように、単語「画像(picture)」及び「イメージ(image)」は、区別しないで使用され、静止画又はビデオシーケンスからの画像に言及する。知られているように、画像はフレーム又はフィールドであっても良い。
【００４８】
加えて、本明細書で使用されたように、単語「信号(signal)」は対応するデコーダに対して何かを示していることに言及する。例えば、エンコーダは、どの特定の１つ又はそれよりも多くの量子化パラメータがエンコーダ側で使用されたかをデコーダに気付かせるために埋め込まれた量子化パラメータマップにおいて１つ又はそれよりも多くの量子化パラメータを信号で伝えても良い。このように、同一の量子化パラメータがエンコーダ側及びデコーダ側の両方で使用されても良い。よって、例えば、エンコーダは、デコーダがエンコーダとして（マップに特定された）同一の量子化パラメータを使用することができるように、デコーダに送信されるビデオストリームに量子化パラメータを埋め込んでも良い。当然のことながら、様々な方法で信号伝送を達成することができる。例えば、対応するデコーダに情報を信号で送るために１つ又はそれよりも多くのシンタックス要素、フラグ等を用いることができる。
【００４９】
更に、当然のことながら、本明細書で説明される量子化パラメータ調整処理は実例目的のためにマクロブロックについて先ず説明されるが、本発明の原理の量子化パラメータ調整処理をサブマクロブロック、マクロブロック、マクロブロックのグループ、又はその他の符号化ユニットのいずれかに適用することができる。よって、本明細書で用いられるように、単語「ブロック(block)」はマクロブロック又はサブマクロブロックに言及することができる。更に、当然のことながら、量子化パラメータは、限定されないが、輝度及び／又はクロマ成分を含む様々な基準等に基づいて調整されても良い。
【００５０】
図３を参照すると、本発明の原理を適用可能なビデオエンコーダの例が広く参照符号３００によって示されている。ビデオエンコーダ３００は結合器３８５の非反転入力と信号通信可能な出力を有するフレームオーダリングバッファ３１０を含んでいる。結合器３８５の出力は変換器及び量子化器３８５の第１の入力と信号通信可能に接続されている。変換器及び量子化器３８５の出力はエントロピコーダ３４５の第１の入力及び逆変換器及び逆量子化器３５０の第１の入力と信号通信可能に接続されている。エントロピコーダ３４５の出力は結合器３９０の第１の非反転入力と信号通信可能に接続されている。結合器３９０の出力は出力バッファ３３５の第１の入力と信号通信可能に接続されている。
【００５１】
エンコーダコントローラ３０５の第１の出力は、フレームオーダリングバッファ３１０の第２の入力、逆変換器及び逆量子化器３５０の第２の入力、画像タイプ決定モジュール３１５の入力、マクロブロックタイプ（ＭＢタイプ）決定モジュール３２０の第１の入力、イントラ予測モジュール３６０の第２の入力、デブロッキングフィルタ３６５の第２の入力、動き補償器３７０の第１の入力動き推定器３７５の第１の入力、及び参照画像バッファ３８０の第２の入力と信号通信可能に接続されている。
【００５２】
エンコーダコントローラ３０５の第２の出力は、ＳＥＩ(Supplemental Enhancement Information) 挿入器３３０の第１の入力、変換器及び量子化器３２５の第２の入力、エントロピコーダ３４５の第２の入力、出力バッファ３３５の第２の入力、及びＳＰＳ(Sequence Parameter Set)及びＰＳＰ(Picture Parameter Set) 挿入器３４０の入力と信号通信可能に接続されている。
【００５３】
ＳＥＩ挿入器３３０の出力は、結合器３９０の第２の非反転入力と信号通信可能に接続されている。
【００５４】
画像タイプ決定モジュール３１５の第１の出力は、フレームオーダリングバッファ３１０の第３の入力と信号通信可能に接続されている。画像タイプ決定モジュール３１５の第２の出力は、マイクロブロックタイプ決定モジュール３２０の第２の入力と信号通信可能に接続されている。
【００５５】
ＳＰＳ(Sequence Parameter Set)及びＰＳＰ(Picture Parameter Set)挿入器３４０の出力は、結合器３９０の第３の非反転入力と信号通信可能に接続されている。
【００５６】
逆量子化及び逆変換器３５０の出力は、結合器３１９の第１の非反転入力と信号通信可能に接続されている。結合器３１９の出力は、イントラ予測モジュール３６０の第１の入力及びデブロッキングフィルタ３６５の第１の入力と信号通信可能に接続されている。デブロッキングフィルタ３６５の出力は参照画像バッファ３８０の第１の入力と信号通信可能に接続されている。参照画像バッファ３８０の出力は、動き推定器３７５の第２の入力及び動き補償器３７０の第３の入力と信号通信可能に接続されている。動き推定器３７５の第１の出力は、動き補償器３７０の第２の入力と信号通信可能に接続されている。動き推定器３７５の第２の出力はエントロピコーダ３４５の第３の入力と信号通信可能に接続されている。
【００５７】
動き補償器３７０の出力は、スイッチ３９７の第１の入力と信号通信可能に接続されている。イントラ予測モジュール３６０の出力は、スイッチ３９７の第２の入力と信号通信可能に接続されている。マイクロブロックタイプ決定モジュール３２０の出力は、スイッチ３９７の第３の入力と信号通信可能に接続されている。スイッチ３９７の第３の入力は、スイッチの「データ」入力が（コントロール入力、すなわち第３の入力と比較すると）動き補償器３７０とイントラ予測モジュール３６０とのいずれによって提供されるべきであるかを決定する。スイッチ３９７の出力は、結合器３１９の第２の非反転入力及び結合器３８５の反転入力と信号通信可能に接続されている。
【００５８】
フレームオーダリングバッファ３１０の第１の入力及びエンコーダコントローラ３０５の入力は、入力画像を受信するエンコーダ３００の入力として利用可能である。更に、ＳＥＩ(Supplemental Enhancement Information)挿入器３３０の第２の入力は、メタデータを受信するエンコーダ３００の入力として利用可能である。出力バッファ３３５の出力はビットストリームを出力するエンコーダ３００の出力として利用可能である。
【００５９】
図４を参照すると、本発明の原理を適用可能なビデオデコーダの例が広く参照符号４００によって示されている。ビデオデコーダ４００は、エントロピデコーダ４４５の第１の入力と信号通信可能に接続された出力を有する入力バッファ４１０を含んでいる。エントロピデコーダ４４５の第１の出力は、逆変換器及び逆量子化器４５０の第１の入力と信号通信可能に接続されている。逆変換器及び逆量子化器４５０の出力は、結合器４２５の第２の非反転入力と信号通信可能に接続されている。結合器４２５の出力はデブロッキングフィルタ４６５の第２の入力及びイントラ予測モジュール４６０の第１の入力と信号通信可能に接続されている。デブロッキングフィルタ４６５の第２の出力は、参照画像バッファ４８０の第１の入力と信号通信可能に接続されている。参照画像バッファ４８０の出力は動き補償器４７０の第２の入力と信号通信可能に接続されている。
【００６０】
エントロピデコーダ４４５の第２の出力は、動き補償器４７０の第３の入力、デブロッキングフィルタ４６５の第１の入力、及びイントラ予測器４６０の第３の入力と信号通信可能に接続されている。エントロピデコーダ４４５の第３の出力はデコーダコントローラ４０５の入力と信号通信可能に接続されている。デコーダコントローラ４０５の第１の出力はエントロピデコーダ４４５の第２の入力と信号通信可能に接続されている。デコーダコントローラ４０５の第２の出力は、逆変換器及び逆量子化器４５０の第２の入力と信号通信可能に接続されている。デコーダコントローラ４０５の第３の出力は、デブロッキングフィルタ４６５の第３の入力と信号通信可能に接続されている。デコーダコントローラ４０５の第４の出力は、イントラ予測モジュール４６０の第２の入力、動き補償器４７０の第１の入力、及び参照画像バッファ４８０の第２の入力と信号通信可能に接続されている。
【００６１】
動き補償器４７０の出力は、スイッチ４９７の第１の入力と信号通信可能に接続されている。イントラ予測モジュール４６０の出力はスイッチ４９７の第２の入力と信号通信可能に接続されている。スイッチ４９７の出力は結合器４２５の第１の非反転入力と信号通信可能に接続されている。
【００６２】
入力バッファ４１０の入力は、入力ビットストリームを受信するデコーダ４００の入力として利用可能である。デブロッキングフィルタ４６５の第１の出力は、出力画像を出力するデコーダ４００の出力として利用可能である。
【００６３】
上記したように、本発明の原理はビデオ符号化及び復号化における埋め込み量子化パラメータ調整方法及び装置に向けられている。例えば、１つ又はそれよりも多くの実施形態において、我々はエンコーダでビットストリームに量子化パラメータを埋め込み、デコーダで前に復号化されたコンテンツを用いて量子化パラメータを再構成する方法及び装置を開示する。同一の量子化パラメータ調整処理は、量子化パラメータ情報を明示的に送信することなくエンコーダ及びデコーダで使用される。これは、少しの又は非ブロックレベルの量子化パラメータオーバヘッドでその再構成されたビデオに改善した知覚品質を結果的にもたらす。また、従来技術によって使用された上述の明示的なブロックレベルの量子化パラメータに加えて、本発明の原理による調整されたブロックレベルの量子化パラメータを埋め込むことは追加的な量子化パラメータ調整適応性を提供することができる。
【００６４】
埋め込み量子化パラメータ調整
上述したように、本発明の原理によれば、我々は、信号送信のオーバヘッドコストを減少させるためにビットストリームに量子化パラメータを埋め込むことを提案する。よって、量子化パラメータがデコーダに明示的に搬送される技術の現在の状況と区別して、本発明の原理によれば、量子化パラメータはエンコーダ及びデコーダの両方で同じ方法を用いて再構成されたデータから黙示的に導き出される。更に、１つ又はそれよりも多くの実施形態において、この技術及び関連技術の当業者に容易に分かる他の利点のなかで更に適応性を得るために本発明の原理に応じて調整及び埋め込まれた量子化パラメータを、従来技術の上述した明示的に信号送信された量子化パラメータと共に用いることができる。
【００６５】
実施形態１
知覚品質を改善するために、量子化パラメータは、画像のグローバルプロパティ及び個々のブロックのローカルプロパティに基づいて調整されることが必要である。本明細書で使用されるように、表現「グローバルプロパティ(global property)」は画像内の全てのブロックから導き出されるプロパティに言及する。例えば、グローバルプロパティは、限定されないが、画像の平均分散又は平均ピクセル値とすることができる。更に、本明細書で使用されるように、表現「ローカルプロパティ(local property)」はマクロブロックのプロパティに言及する。例えば、ローカルプロパティは、限定されないが、マクロブロックの分散又は平均ピクセル値とすることができる。画像のグローバルプロパティ及び個々のブロックのローカルプロパティの計算方法の例は以下に説明される。また、上記したように、本発明の原理の例がマクロブロックについて例示目的で本明細書では説明されるが、サブマクロブロック、マクロブロックのグループ等の他の符号化ユニットを本発明の原理に応じて用いても、本発明の原理の精神を維持することができる。有利なことには、本発明の原理は、品質の損失がよく目立つ領域の品質の改善を可能にし、ビットを節約するためにその残りの領域（又はその一部）の品質を任意に減少させることができる。
【００６６】
図５を参照すると、ビットストリームに量子化パラメータマップを埋め込む方法の例が広く参照符号５００によって示されている。方法５００は機能ブロック５１０へ制御を渡すスタートブロック５０５を含んでいる。機能ブロック５１０は入力ビデオコンテンツを分析し、その前の分析から決定されたグローバル特徴（feature）情報を送信し、そして、ループ限定ブロック５１５へ制御を渡す。ループ限定ブロック５１５は１から複数のマクロブロック(MBs)の＃までの範囲を有する変数ｉを用いて画像内の各マクロブロックに亘るループを開始し、機能ブロック５２０へ制御を渡す。機能ブロック５２０はそのグローバル特徴情報を用いて現マクロブロックｉについての量子化パラメータを導き出し、機能ブロック５２５へ制御を渡す。機能ブロック５２５はその導き出された量子化パラメータを用いて現マクロブロックｉを符号化し、ループ限定ブロック５３０へ制御を渡す。機能ブロック５３０はマクロブロック各々に亘るループを終了し、終了ブロック５９９へ制御を渡す。
【００６７】
図６を参照すると、埋め込まれた量子化パラメータマップを復号化する方法の例が広く参照符号６００によって示されている。方法６００は機能ブロック６１０へ制御を渡すスタートブロック６０５を含んでいる。機能ブロック６１０は受信したビットストリームからグローバル特徴情報を復号化し、ループ限定ブロック６１５へ制御を渡す。ループ限定ブロック６１５は１から複数のマクロブロック(MBs)の＃までの範囲を有する変数ｉを用いて画像内の各マクロブロックに亘るループを開始し、機能ブロック６２０へ制御を渡す。機能ブロック６２０は現マクロブロックｉについての量子化パラメータを導き出し、機能ブロック６２５へ制御を渡す。機能ブロック６２５は導き出された量子化パラメータを用いて現マクロブロックを復号化し、ループ限定ブロック６３０へ制御を渡す。ループ限定ブロック６３０は各マクロブロック各々に亘るループを終了し、終了ブロック６９９へ制御を渡す。
【００６８】
実施形態２
量子化パラメータ調整において更なる適応性を提供するために、埋め込まれたＱＰに加えてマクロブロックレベルで明示的な量子化パラメータ調整をサポートする実施形態が説明される。
【００６９】
図７を参照すると、埋め込まれた量子化パラメータマップの使用と共に明示的な量子化パラメータ調整を符号化する方法の例が広く参照符号７００によって示されている。方法７００は機能ブロック７１０へ制御を渡すスタートブロック７０５を含んでいる。機能ブロック７１０は入力ビデオコンテンツを分析し、グローバル特徴情報を送信し、そして、ループ限定ブロック７１５へ制御を渡す。ループ限定ブロック７１５は１から複数のマクロブロック(MBs)の＃までの範囲を有する変数ｉを用いて画像内の各マクロブロックに亘るループを開始し、機能ブロック７２０へ制御を渡す。機能ブロック７２０は現マクロブロックｉについての量子化パラメータＱＰoを導き出し、機能ブロック７２５へ制御を渡す。機能ブロック７２５は現マクロブロックｉについての量子化パラメータオフセットＱＰd を調整し、機能ブロック７３０へ制御を渡す。機能ブロック７３０は量子化パラメータオフセットＱＰd及びマクロブロックｉを符号化し、ループ限定ブロック７３５へ制御を渡す。ループ限定ブロック７３５は各マクロブロックに亘るループを終了し、終了ブロック７９９へ制御を渡す。よって、方法７００によれば、量子化パラメータＱＰoが機能ブロック７２０によってマクロブロックについて導き出された後、機能ブロック７２５は量子化パラメータオフセットＱＰdによってマクロブロックレベルの量子化パラメータを更に調整することができる。機能ブロック７３０に関して、マクロブロックはＱＰo+ＱＰdの量子化パラメータで符号化され、またオフセットＱＰdは符号化される。
【００７０】
図８を参照すると、埋め込まれた量子化パラメータマップの使用と共に明示的な量子化パラメータ調整を復号化する方法の例が広く参照符号８００によって示されている。方法８００は機能ブロック８１０へ制御を渡すスタートブロック８０５を含んでいる。機能ブロック８１０はグローバル特徴情報を復号化し、ループ限定ブロック８１５へ制御を渡す。ループ限定ブロック８１５は１から複数のマクロブロック(MBs)の＃までの範囲を有する変数ｉを用いて画像内の各マクロブロックに亘るループを開始し、機能ブロック８２０へ制御を渡す。機能ブロック８２０は量子化パラメータオフセットＱＰdを復号化し、現マクロブロックｉについての量子化パラメータＱＰoを導き出し、機能ブロック８２５へ制御を渡す。機能ブロック８２５はマクロブロックｉを復号化し、ループ限定ブロック８３０へ制御を渡す。ループ限定ブロック８３０は各マクロブロックに亘るループを終了し、終了ブロック８９９へ制御を渡す。
【００７１】
ＱＰ導き出し
以下において、我々は量子化パラメータを導き出す方法を説明する。特定の方法については同じ方法が同調のためにエンコーダ及びデコーダの両方で用いられる。
【００７２】
興味がある領域で高い知覚品質を提供することは全体の知覚品質において発したインパクを有する。故に、量子化パラメータ調整についての一般的なガイドラインは興味がある領域により低い量子化パラメータを割り当て知覚品質を改善し、他の領域に高い量子化パラメータを割り当ててビット数を減少させることである。特に、我々は分散について測定された画像の空間アクティビティを用いて量子化パラメータを調整する方法を説明する。ブロック毎に、ブロック又はブロックのサブセット内の全てのピクセルを用いて分散を計算することができる。
【００７３】
先ず、我々は画像のグローバル特徴を分析する。１つの実施形態において、平均空間アクティビティ(avg_var)は画像内の全てのブロックに亘る分散を平均化することによって計算される。avg_varが大きいとき、全体の画像がテクスチャ化され、そうでないならば、スムーズ化される。情報avg_varは符号化されビットストリームに送信されることが必要である。オーバヘッドを節約するために、avg_varのダウンスケールしたバージョンを用いても良い。
【００７４】
マクロブロック毎に、我々はavg_var及びローカル（局所的）分散(var)に基づいて量子化パラメータを導き出す。ローカル分散がエンコーダ及びデコーダの両方で用いられるので、前に再構成された情報だけを用いることができる。１つの実施形態において、我々は、左、上、及び／又は左上のブロック等の複数の隣接ブロックの平均分散を使用する。他の実施形態において、我々は複数の隣接ブロックの最小分散を用いる。また、他の実施形態において、我々は分散の中間値を用いる。
【００７５】
グローバル特徴及びローカル特徴を得た後、我々は次のように量子化パラメータを導き出す。
【００７６】
【数９】
2013507086.tif 000011
【００７７】
ここで、αはエンコーダ及びデコーダの両方で知られるべきパラメータであり、ＱＰpicは画像についての基本量子化パラメータである。αは、ＱＰ導き出しがvarとavg_varとの間の割合var/avg_varにどのように強力に従うかを制御する。実施形態において、量子化パラメータ分散の動的範囲を制御するために、我々は量子化パラメータを[ＱＰpic−Ｌ，ＱＰpic＋Ｕ]に制限し、ここで、Ｌ及びＵは各々、低閾値及び高閾値であり、それらはエンコーダ及びデコーダの両方で知られ、また、同一であるべきである。式(8)の式はスムーズであり小さい分散を有するマクロブロックにより小さい量子化パラメータを割り当てる。
【００７８】
式(8)における計算を簡単にするために、ルックアップテーブルを用いることができる。例えば、我々は次の擬似コードを用いて上述したように量子化パラメータを導き出す。
【００７９】
【数１０】
2013507086.tif 000012
【００８０】
ここで、βi及びΔiはエンコーダ及びデコーダの両方で知られるべきパラメータである。例として、我々は３つの異なる量子化パラメータレベルを使用する。しかしながら、当然のことながら、本発明の原理はそれと同じことに限定されず、他のレベル数をその方法のために用いても、本発明の精神を維持することができる。
【００８１】
図９を参照すると、ビデオエンコーダにおいて量子化パラメータを割り当てる方法の例が広く参照符号９００によって示されている。方法９００は機能ブロック９１０へ制御を渡すスタートブロック９０５を含んでいる。機能ブロック９１０は画像内のグローバルプロパティを分析し、ループ限定ブロック９１５へ制御を渡す。ループ限定ブロック９１５は１から（例えば、現画像内の）複数のマクロブロック(MBs)の数（＃）までの範囲を有する変数ｉを用いてループを開始し、機能ブロック９２０へ制御を渡す。機能ブロック９２０は現マクロブロックの重要性を検出し、機能ブロック９２５へ制御を渡す。機能ブロック９２５は次のように量子化パラメータを割り当て、ループ限定ブロック９３０へ制御を渡す。マクロブロックが重要であるほどそれに対して量子化パラメータは低く割り当てられ、量子化パラメータは量子化ステップサイズ、丸めオフセット、及び／又はスケーリングマトリックスとすることができる。ループ限定ブロック９３０はそのループを終了し、終了ブロック９９９へ制御を渡す。
【００８２】
図１０を参照すると、ビデオデコーダにおいて量子化パラメータを計算する方法の例が広く参照符号１０００によって示されている。方法１０００は機能ブロック１０１０へ制御を渡すスタートブロック１００５を含んでいる。機能ブロック１０１０は画像のグローバルプロパティを復号化し、ループ限定ブロック１０１５へ制御を渡す。ループ限定ブロック１０１５は１から（例えば、現画像内の）複数のマクロブロック(MBs)の数（＃）までの範囲を有する変数ｉを用いてループを開始し、機能ブロック１０２０へ制御を渡す。機能ブロック１０２０は現マクロブロックの重要性を検出し、機能ブロック１０２５へ制御を渡す。機能ブロック１０２５はエンコーダにおいてと同一のルールを用いて量子化パラメータを計算し、ループ限定ブロック１０３０へ制御を渡す。一般に、マクロブロックが重要であるほど量子化パラメータは低く、量子化パラメータは量子化ステップサイズ、丸めオフセット、及び／又はスケーリングマトリックスとすることができる。ループ限定ブロック１０３０はそのループを終了し、終了ブロック１０９９へ制御を渡す。
【００８３】
図１１を参照すると、ビデオエンコーダにおいて量子化パラメータを割り当てる方法の例が広く参照符号１１００によって示されている。方法１１００は機能ブロック１１１０へ制御を渡すスタートブロック１１０５を含んでいる。機能ブロック１１１０は全てのブロックを用いて平均分散(avg_var)を計算し、ループ限定ブロック１１１５へ制御を渡す。ループ限定ブロック１１１５は１から（例えば、現画像内の）複数のマクロブロック(MBs)の数（＃）までの範囲を有する変数ｉを用いてループを開始し、機能ブロック１１２０へ制御を渡す。機能ブロック１１２０は隣接ブロックから分散を計算し、機能ブロック１１２５へ制御を渡す。そのような分散は、限定されないが、隣接ブロックの分散の平均値、最小値、又は中間値とすることができる。機能ブロック１１２５は式(8)又は(9)に基づいて量子化パラメータを計算し、ループ限定ブロック１１３０へ制御を渡す。ループ限定ブロック１１３０はそのループを終了し、終了ブロック１１９９へ制御を渡す。
【００８４】
図１２を参照すると、ビデオデコーダにおいて量子化パラメータを計算する方法の例が広く参照符号１２００によって示されている。方法１２００は機能ブロック１２１０へ制御を渡すスタートブロック１２０５を含んでいる。機能ブロック１２１０は平均分散(avg_var)を復号化し、ループ限定ブロック１２１５へ制御を渡す。ループ限定ブロック１２１５は１から（例えば、現画像内の）複数のマクロブロック(MBs)の数（＃）までの範囲を有する変数ｉを用いてループを開始し、機能ブロック１２２０へ制御を渡す。機能ブロック１２２０は隣接ブロックから分散を計算し、機能ブロック１２２５へ制御を渡す。そのような分散は、限定されないが、隣接ブロックの分散の平均値、最小値、又は中間値とすることができる。エンコーダと同じ分散計算の法が用いられる。機能ブロック１２２５は式(8)又は(9)に基づいて量子化パラメータを計算し、ループ限定ブロック１２３０へ制御を渡す。ループ限定ブロック１２３０はそのループを終了し、終了ブロック１２９９へ制御を渡す。
【００８５】
シンタックス
エンコーダ及びデコーダを同期させるために、導き出し処理におけるグローバル特徴、式、ルックアップテーブル、及びそれらの関連したパラメータがデコーダで知られるべきである。
【００８６】
例として式(9)において説明された方法を用いて、我々は本発明の原理を適用するためにシンタックスを設計する方法を説明する。シンタックス要素は埋め込まれた量子化パラメータが使用中であるか否かを特定するために用いられる。画像レベル又はシーケンスレベルでシンタックス要素を特定することができる。画像のグローバル特徴avg_varは画像レベルシンタックスで特定されるべきである。表１（ＴＡＢＬＥ１）は本発明の原理の実施形態に応じて、画像パラメータにおけるシンタックス例を示している。
【００８７】
【表１】
2013507086.tif 000013
【００８８】
表１におけるシンタックス要素の幾つかのセマンティクスは次の通りである。
【００８９】
１に等しいEmbedded_QPmap_flagは、埋め込まれた量子化パラメータが画像パラメータセットに存在することを特定する。０に等しいEmbedded_QPmap_flagは、埋め込まれた量子化パラメータが画像パラメータセットに存在しないことを特定する。
【００９０】
avg_varは画像についての平均分散の値を特定する。
【００９１】
beta_iは式(9)におけるパラメータを特定する。
【００９２】
delta_iは式(9)におけるＱＰオフセットを特定する。
【００９３】
本発明の多くの付随する利点／特徴の幾つかは既に説明されたが、更にその幾つかを次に説明する。例えば、１つの利点／特徴は、画像内の少なくとも１つのブロックについての画像データを符号化するエンコーダを有する装置である。量子化パラメータは、そのブロックの元のバージョンと少なくとも１つの参照ブロックとの間の差異を変換することによって得られる１つ又はそれよりも多くの変換係数に適用され、少なくともそのブロックに対応する再構成されたデータから導き出される。
【００９４】
他の利点／特徴は、上述したようにエンコーダを有する装置であり、再構成されたデータからの量子化パラメータの導き出しは、式、ルックアップテーブル、画像のグローバルプロパティ及びブロックのローカルプロパティ、分散、ブロック及び画像のうちの少なくとも１つの輝度プロパティ、及びブロック及び画像のうちの少なくとも１つのクロマプロパティの少なくとも１つに応答して行われる。
【００９５】
更に、他の利点／特徴は、上述したようにエンコーダを有する装置であり、再構成されたデータからの量子化パラメータの導き出しは、エンコーダ及び対応するデコーダの両方で知られかつ利用される式に応答して行われる。
【００９６】
また、他の利点／特徴は、上述したようにエンコーダを有する装置であり、再構成されたデータからの量子化パラメータの導き出しは、少なくとも１つの式に応答して行われ、その少なくとも１つの式、その少なくとも１つの式のインデックス、及びそのインデックスの少なくとも１つ及びその少なくとも１つの式と関連付けられたパラメータはビットストリームに明示的に含まれる。
【００９７】
更に、他の利点／特徴は、上述したようにエンコーダを有する装置であり、再構成されたデータからの量子化パラメータの導き出しは、画像のグローバルプロパティ及びブロックのローカルプロパティに応答して行われ、画像のグローバルプロパティは分散に基づいている。
【００９８】
更に、他の利点／特徴は、上述したようにエンコーダを有する装置であり、デフォルト量子化丸めオフセットに加えて、他の量子化オフセットが少なくとも１つのブロックを含む画像内のブロック毎にサポートされ、それによりそのデフォルト量子化オフセットが明示的に信号送信され、かつその他の量子化オフセットが黙示的に信号送信されるようにされている。
【００９９】
また、他の利点／特徴は、上述したようにエンコーダを有する装置であり、量子化パラメータは量子化ステップサイズ、量子化丸めオフセット、及び量子化スケーリングマトリックスのうちの少なくとも１つを含んでいる。
【０１００】
本発明の原理のこれらの及びその他の特徴及び利点は、本明細書で示したことに基づいて関連技術分野の当業者によって容易に確かめられても良い。本発明の原理の開示をハードウエア、ソフトウエア、ファームウエア、特定目的のプロセッサ、又はそれらの組み合わせの様々な形式で実施しても良いことは理解されるべきである。
【０１０１】
最も好ましくは、本発明の原理の開示はハードウエアとソフトウエアとの組み合わせとして実施される。更に、ソフトウエアはプログラム記憶ユニットに明白に埋め込まれたアプリケーションプログラムとして実施されても良い。アプリケーションプログラムは、適当なアーキテクチャを備えるマシーンにアップロードされ、そして、それによって実行されても良い。好ましくは、そのマシーンは１つ又はそれよりも多くのＣＰＵ（中央処理ユニット）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、及びＩ／Ｏ（入力／出力）インターフェース等のハードウエアを有するコンピュータプラットフォームで実施される。また、コンピュータプラットフォームはオペレーションシステム及びマイクロ命令コードを含んでも良い。本明細書で説明された様々な処理及び機能は、ＣＰＵによって実行され得る、マイクロ命令コードの一部又はアプリケーションプログラムの一部、又はそれらの組み合わせであっても良い。加えて、様々なその他の周辺ユニットは追加のデータ記憶ユニット及び印刷ユニット等のコンピュータプラットフォームに接続されても良い。
【０１０２】
更に、添付図面に描かれた構成システムコンポーネント及び方法の幾つかは好ましくはソフトウエアで実施されるので、システムコンポーネント間又は処理機能ブロック間の実際の接続は、本発明の原理のプログラム方法に従って異なっても良いことが理解されるべきである。本明細書での開示によれば、関連技術分野の当業者はそれら及び本発明の原理の類似の実施又は構成を意図することができる。
【０１０３】
実施形態は添付図面について本明細書で説明されたけれども、本発明の原理それらの正確な実施形態に限定されず、また様々な変更及び修正が本発明の原理の範囲及び精神から離れることなく関連技術分野の当業者によってそれらにもたらされても良いことは理解されるべきである。そのような変更及び修正の全ては請求項に示された本発明の原理の範囲に含まれるべきと意図される。
【図１】
2013507086.tif 000014
【図２】
2013507086.tif 000015
【図３】
2013507086.tif 000016
【図４】
2013507086.tif 000017
【図５】
2013507086.tif 000018
【図６】
2013507086.tif 000019
【図７】
2013507086.tif 000020
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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