(57)【要約】【解決手段】  本開示によって、第１コーデックのループ内ブロックノイズ除去フィルタが第２コーデックのポスト・ブロックノイズ除去フィルタとして用いられるブロックノイズ除去フィルタリング技術が説明される。入力パラメータの調整や、両コーデックとのフィルタの効果的な使用を容易にするための多くの技術が説明される。この技術によって、異なる符号化規格に従って動作する複数のコーデックを含んだ装置のアーキテクチャを簡略化できる。具体的には、異なるコーデックが、符号化規格がループ内フィルタリングを要求するか、ポスト・フィルタリングが用いられるかに関わらず同じブロックノイズ除去フィルタを用いることができる。例えば、ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４符号化規格に準拠するコーデック用のループ内ブロックノイズ除去フィルタとして設計されたフィルタが、ＭＰＥＧ−４用のポスト・ブロックノイズ除去フィルタとして用いられることが可能である。【選択図】      図１
2008543183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１映像シーケンスと関連を有する第１映像ブロックに対して予測に基づいた符号化技術を用いる第１映像符号化規格に従って前記第１映像シーケンスを符号化する第１コーデックと、
前記第１コーデックによってループ内フィルタとして用いられる、前記第１映像シーケンス内の隣接する映像ブロックの遷移を滑らかにするためのブロックノイズ除去フィルタと、
第２映像シーケンスと関連を有する第２映像ブロックに対して予測に基づいた符号化技術を用いる第２映像符号化規格に従って前記第２映像シーケンスを符号化し、前記第２映像シーケンスと関連を有する隣接する映像ブロック間の移行を滑らかにするためにポスト・フィルタとして前記ブロックノイズ除去フィルタを用いる、第２コーデックと、
を具備する映像符号化装置。
【請求項２】
前記第１コーデックによって用いられる、予測に基づいた符号化技術は、フレーム間予測技術を含み、
前記第２コーデックによって用いられる、予測に基づいた符号化技術は、フレーム間予測技術を含む、
請求項１の映像符号化装置。
【請求項３】
前記第１コーデックによって用いられるフレーム間予測技術は、動き推定および動き補償技術を含み、
前記第２コーデックによって用いられるフレーム間予測技術は、動き推定および動き補償技術を含む、
請求項２の映像符号化装置。
【請求項４】
前記第１コーデックによって用いられる、予測に基づいた符号化技術は、フレーム内予測技術を含み、
前記第２コーデックによって用いられる、予測に基づいた符号化技術は、フレーム内予測技術を含む、
請求項１の映像符号化装置。
【請求項５】
前記第１符号化規格は、国際電気通信連合・電気通信標準化部門（ＩＴＵ−Ｔ）  Ｈ．２６４規格を具備し、前記第２符号化規格は、エムペグ４（ＭＰＥＧ−４）規格を具備する、請求項１の映像符号化装置。
【請求項６】
前記第２コーデックは、
量子化パラメータを受信し、
前記受信された量子化パラメータに基づいて、調整された量子化パラメータを生成し、
境界強度を決定し、
フィルタリング判断を決定し、
前記調整された量子化パラメータおよび前記境界強度に基づいて、前記フィルタリング判断に従って、前記ループ内ブロックノイズ除去フィルタをポスト・ブロックノイズ除去フィルタとして適用する、
請求項１の映像符号化装置。
【請求項７】
前記受信された量子化パラメータは、前記第２映像符号化規格によって定義されるパラメータを具備し、
前記調整された量子化パラメータは、前記第１映像符号化規格によって定義されるパラメータを具備し、
前記第２コーデックによって前記調整された量子化パラメータを生成することは、前記第２映像符号化規格によって定義されるパラメータを前記第１映像符号化規格によって定義されるパラメータへとマッピングすることを具備し、
請求項６の映像符号化装置。
【請求項８】
前記第２映像符号化規格によって定義されるパラメータを前記第１映像符号化規格によって定義されるパラメータへとマッピングすることは、表を参照することを具備する、請求項７の映像符号化装置。
【請求項９】
前記映像符号化装置は、デジタル・テレビ、無線通信装置、携帯情報端末、ラップトップ・コンピュータ、デスクトップ・コンピュータ、デジタル・カメラ、デジタル記録装置、映像機能を有する携帯無線電話、映像機能を有する衛星無線電話の少なくとも１つを具備する、請求項１の映像符号化装置。
【請求項１０】
前記第１コーデックは、符号化および復号の両方の間に前記ブロックノイズ除去フィルタをループ内フィルタとして適用し、前記第２コーデックは、復号に続けて前記ブロックノイズ除去フィルタをポスト・フィルタとして適用する、請求項１の映像符号化装置。
【請求項１１】
動き推定および動き補償を含んだ第１符号化規格の予測ループの一部としてブロックノイズ除去フィルタリングを規定する第１映像符号化規格に準拠している第１映像コーデックのループ内ブロックノイズ除去フィルタを、第２符号化規格の予測ループの一部としてブロックノイズ除去フィルタリングを規定しない第２映像符号化規格に準拠している第２映像コーデックのポスト・ブロックノイズ除去フィルタとして適用することを具備する方法。
【請求項１２】
前記第１符号化規格は、国際電気通信連合・電気通信標準化部門（ＩＴＵ−Ｔ）  Ｈ．２６４規格を具備し、前記第２符号化規格は、エムペグ４（ＭＰＥＧ−４）規格を具備する、請求項１１の方法。
【請求項１３】
量子化パラメータを受信し、
前記受信された量子化パラメータに基づいて、調整された量子化パラメータを生成し、
境界強度を決定し、
フィルタリング判断を決定し、
前記調整された量子化パラメータおよび前記境界強度に基づいて、前記フィルタリング判断に従って、前記ループ内ブロックノイズ除去フィルタをポスト・ブロックノイズ除去フィルタとして適用する、
ことをさらに具備する、請求項１１の方法。
【請求項１４】
前記受信された量子化パラメータは、前記第２映像符号化規格によって定義されるパラメータを具備し、
前記調整された量子化パラメータは、前記第１映像符号化規格によって定義されるパラメータを具備し、
前記調整された量子化パラメータを生成することは、前記第２映像符号化規格によって定義されるパラメータを前記第１映像符号化規格によって定義されるパラメータへとマッピングすることを具備する、
請求項１３の方法。
【請求項１５】
前記第２映像符号化規格によって定義されるパラメータを前記第１映像符号化規格によって定義されるパラメータへとマッピングすることは、表を参照することを具備する、請求項１１の方法。
【請求項１６】
前記第１コーデックは、符号化および復号の両方の間に前記ブロックノイズ除去フィルタをループ内フィルタとして適用し、前記第２コーデックは、復号に続けて前記ブロックノイズ除去フィルタをポスト・フィルタとして適用する、請求項１１の方法。
【請求項１７】
第１、第２映像コーデックを含んだ映像符号化装置内で実行されると、動き推定および動き補償を含んだ第１符号化規格の予測ループの一部としてブロックノイズ除去フィルタリングを規定する第１映像符号化規格に準拠している第１映像コーデックのループ内ブロックノイズ除去フィルタを、第２符号化規格の予測ループの一部としてブロックノイズ除去フィルタリングを規定しない第２映像符号化規格に準拠している第２映像コーデックのポスト・ブロックノイズ除去フィルタとして適用する命令を具備するコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項１８】
前記第１符号化規格は、国際電気通信連合・電気通信標準化部門（ＩＴＵ−Ｔ）  Ｈ．２６４規格を具備し、前記第２符号化規格は、エムペグ４（ＭＰＥＧ−４）規格を具備する、請求項１７のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項１９】
前記命令は、実行されると、前記映像符号化装置に
前記受信された量子化パラメータに基づいて、調整された量子化パラメータを生成させ、
境界強度を決定させ、
フィルタリング判断を決定させ、
前記調整された量子化パラメータおよび前記境界強度に基づいて、前記フィルタリング判断に従って、前記ループ内ブロックノイズ除去フィルタをポスト・ブロックノイズ除去フィルタとして適用させる、
請求項１７のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項２０】
前記受信された量子化パラメータは、前記第２映像符号化規格によって定義されるパラメータを具備し、
前記調整された量子化パラメータは、前記第１映像符号化規格によって定義されるパラメータを具備し、
前記命令は、前記第２映像符号化規格によって定義されたパラメータを前記第１映像符号化規格によって定義されたパラメータへとマッピングすることによって前記調整された量子化パラメータを生成する、
請求項１９のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項２１】
前記命令は、実行されると、表を参照することによって、前記第２映像符号化規格によって定義されるパラメータを前記第１映像符号化規格によって定義されるパラメータへとマッピングする、請求項７の映像符号化装置。
【請求項２２】
第１映像シーケンスと関連を有する第１映像ブロックに対して符号化技術を用いる第１映像符号化規格に従って前記第１映像シーケンスを符号化する第１コーデックと、
ループ内符号化処理の一部として前記第１映像シーケンス内の隣接する映像ブロックの間の遷移を滑らかにするためのフィルタリング手段と、
第２映像シーケンスと関連を有する第２映像ブロックに対して符号化技術を用いる第２映像符号化規格に従って前記第２映像シーケンスを符号化し、前記第２映像シーケンスと関連を有する隣接する映像ブロック間の移行を滑らかにするためにポスト符号化フィルタリング処理において前記フィルタリング手段を用いる、第２コーデックと、
を具備する映像符号化装置。
【請求項２３】
前記第２コーデックは、
量子化パラメータを受信するための手段と、
前記受信された量子化パラメータに基づいて、調整された量子化パラメータを生成するための手段と、
境界強度を決定するための手段と、
フィルタリング判断を決定するための手段と、
前記調整された量子化パラメータおよび前記境界強度に基づいて、前記フィルタリング判断に従って、前記フィルタリング手段を前記ポスト・ブロックノイズ除去フィルタとして適用するための手段と、
を含む、請求項２２の映像符号化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、デジタル映像処理に関し、より具体的には、隣接する映像ブロック間のブロックノイズの人為的影響（blockiness artifacts）を減ずるためのフィルタリング技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル映像能力が多様な装置に組み込まれることが可能となっている。このような装置として、デジタルテレビ、デジタル直接放送システム、無線通信装置、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ラップトップ・コンピュータ、デスクトップ・コンピュータ、デジタル・カメラ、デジタル記録装置、無線または衛星電話等が含まれる。デジタル映像装置によって、フルモーションの映像シーケンスを作製したり、修正したり、送信したり、保存したり、記録したり、再生したりする際に、従来のアナログ映像からの大幅な向上が可能になっている。
【０００３】
デジタル映像シーケンスを符号化するための異なる映像符号化規格が数多く制定されている。例えば、動画像専門委員会（ＭＰＥＧ）は、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４を含む数多くの規格を作成してきた。他の規格には、国際電気通信連合・電気通信標準化部門（ＩＴＵ−Ｔ）  Ｈ．２６３規格、カリフォルニア州クパチーノ市のアップルコンピュータ社によって開発されたQuickTimeTM技術、ワシントン州レドモンド市のマイクロソフト社によって開発されたVideo for Windows（登録商標）TM、インテル社によって開発されたIndeoTM、ワシントン州シアトルのリアルネットワーク社によるRealVideoTM、スーパーマック社によって開発されたCinepackTM、が含まれる。また、ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４規格および数多くの独自規格を含め、新たな規格が登場し、発展し続けている。
【０００４】
多くの映像符号化規格は、データを圧縮された形で符号化することによって映像シーケンスの送信レートを向上させることを可能にする。圧縮によって、映像フレームを効率よく送信する際の送信データの総量を減ずることができる。ほとんどの映像符号化規格は、例えば、映像または画像を狭い帯域で送信することを容易にするように設計された画像および映像圧縮技術を利用する。
【０００５】
ＭＰＥＧ規格や、ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６３およびＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４規格は、例えば、時間的またはフレーム間相関と呼ばれる、連続する映像フレーム間の類似性を利用する映像符号化技術をサポートしてフレーム間の圧縮を行なう。フレーム間圧縮技術は、映像フレームのピクセルによる表現を動きによる表現へと変換することによって、フレームを跨いだデータ冗長性を利用する。また、映像符号化技術の中には、空間的またはフレーム内相関と呼ばれる、フレーム内での類似性を利用して映像フレームをさらに圧縮するものがある。映像フレームは、多くの場合、より小さな映像ブロックへと分割され、この映像ブロックの単位でフレーム間またはフレーム内相関が行なわれる。
【０００６】
映像フレーム圧縮を行なうために、デジタル映像装置は、典型的には、デジタル映像シーケンスを圧縮するための符号器と、デジタル映像シーケンスを解凍するための復号器とを含んでいる。多くの場合、符号器と復号器によって、これらが一体化された「コーデック」が形成される。コーデックは、映像シーケンスを作るフレーム内でのピクセルのブロックに対して動作する。本開示で用いられるように、「コーデック」という文言は、符号器、または復号器、または一体化された符号器／復号器を意味している。
【０００７】
ＭＰＥＧ−４規格では、コーデックは、典型的には、送信される映像フレームを、「マクロブロック」と呼ばれる映像ブロックへと分割する。ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４規格は、１６×１６の映像ブロック、１６×８の映像ブロック、８×１６の映像ブロック、８×８の映像ブロック、８×４の映像ブロック、４×８の映像ブロック、４×４の映像ブロックをサポートする。他の規格では、別の大きさの映像ブロックがサポートされるかもしれない。ビデオフレーム内の各映像ブロックについて、コーデックは、１つ以上の先行（または後続）映像フレームの同様サイズの映像ブロックを探索して、最も類似する映像ブロックを特定する。特定された映像ブロックは、「最良予測」と呼ばれる。現在の映像ブロックを他のフレームの映像ブロックと比較する工程は、一般に、動き推定と呼ばれる。現在の映像ブロックについての「最良予測」が動き推定の間に特定されさえすれば、コーデックは現在の映像ブロックおよび最良予測の間の差分を符号化できるようになる。
【０００８】
現在の映像ブロックと最良予測との間の差分を符号化する工程は、動き補償と呼ばれる処理を含んでいる。動き補償は、符号化対象の現在の映像ブロックと最良予測との間の差分を表す差分ブロックを作製する処理を備えている。具体的には、動き補償とは、通常、動きベクトルを用いて最良予測ブロックを取り込み、次いで入力ブロックから最良予測を減じて差分ブロックを生成する行為を指す。差分ブロックは、典型的には、差分ブロックによって表される元の映像ブロックよりも少ないデータを含んでいる。
【０００９】
動き補償によって差分ブロックが形成された後、一連のさらなるステップが実行されて差分ブロックがさらに符号化されるとともにデータがさらに圧縮される。このさらなるステップは、用いられている符号化規格に依存している。例えば、ＭＰＥＧ−４準拠のコーデックでは、このさらなるステップは、８×８の離散的コサイン変換を含み、スカラー量子化、ラスタ−ジグザグ再配列、連長符号化、ハフマン符号化が続く。符号化された差分ブロックは動きベクトルとともに送信される。動きベクトルは、先行フレーム（または後続フレーム）のうちのどのブロックが符号化の際に用いられたかを示している。受信装置のコーデックは、動きベクトルおよび符号化された差分ブロックを受信し、この受信した情報を復号して映像シーケンスを再構成する。
【００１０】
フレーム間および／またはフレーム内圧縮の際に別々の映像ブロックを用いることによって、隣接する映像ブロック間で映像シーケンスに人為的影響（artifact）が生じることがある。具体的には、映像符号化を行なうために映像フレームが映像ブロックに分割される際に、ある映像ブロックの縁が別の映像ブロックの隣接する縁と非連続に見えることがある。これが発生すると、映像フレームは、「ブロック様に(blocky)」見え得る。これは、非常に望ましくない。映像ブロックを変換したり量子化したりすることによって、この望ましくないブロックノイズ(blockiness)による影響が符号化された映像フレーム内に混入され得る。
【００１１】
「ブロックノイズ」を除去するために、フィルタリングを映像ブロックに施して隣接する映像ブロック間の移行を「滑らか」にすることができる。ブロックノイズ除去(deblocking)フィルタは、一般に、隣接する映像ブロック間の移行を滑らかにしてブロックノイズの人為的影響を減じたり除去したりするために用いられるフィルタを指している。ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４規格は、例えば、ループ内符号化の一部として、ブロックノイズ除去フィルタを要求する。この場合、フィルタリングがループ内符号化の一部であると、動き推定および動き補償において用いられる、以前に符号化されたフレームは、このようなフレームのフィルタリングを経た形態を有している。符号化ループの一部としてブロックノイズ除去フィルタを求めない他の規格についても、ポスト・ブロックノイズ除去フィルタによって映像符号化の質を改善することができ得る。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本開示によって、第１コーデックのループ内ブロックノイズ除去フィルタが第２コーデックのポスト・ブロックノイズ除去フィルタとして用いられるブロックノイズ除去フィルタリング技術が説明される。また、入力パラメータを調整したり両方のコーデックとともにフィルタを効果的に使用することを容易にしたりするための数多くの技術が説明される。この技術によって、異なる符号化規格に従って動作する複数のコーデックを含んだ装置のアーキテクチャを簡略化することができる。具体的には、符号化フォーマットが異なる場合に、符号化規格がループ内フィルタリングを要求するのか、またはポスト・フィルタリングが用いられるのかに関わらず同じブロックノイズ除去フィルタを用いることができる。例えば、ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４符号化規格に準拠するコーデック用のループ内ブロックノイズ除去フィルタとして設計されたフィルタが、ＭＰＥＧ−４用のポスト・ブロックノイズ除去フィルタとして用いられることが可能になっている。
【００１３】
一実施形態では、本開示によって、動き推定および動き補償を含んだ第１符号化規格の予測ループの一部としてブロックノイズ除去フィルタリングを規定する第１映像符号化規格に準拠している第１映像コーデックのループ内ブロックノイズ除去フィルタを、第２符号化規格の予測ループの一部としてブロックノイズ除去フィルタリングを規定しない第２映像符号化規格に準拠している第２映像コーデックのポスト・ブロックノイズ除去フィルタとして適用することを具備する方法が提供される。
【００１４】
一実施形態では、本開示によって、第１映像シーケンスと関連を有する第１映像ブロックに対して予測に基づいた符号化技術を用いる第１映像符号化規格に従って前記第１映像シーケンスを符号化する第１コーデックと、前記第１コーデックによってループ内フィルタとして用いられる、前記第１映像シーケンス内の隣接する映像ブロックの遷移を滑らかにするためのブロックノイズ除去フィルタと、第２映像シーケンスと関連を有する第２映像ブロックに対して予測に基づいた符号化技術を用いる第２映像符号化規格に従って前記第２映像シーケンスを符号化し、前記第２映像シーケンスと関連を有する隣接する映像ブロック間の移行を滑らかにするためにポスト・フィルタとして前記ブロックノイズ除去フィルタを用いる、第２コーデックと、を具備する映像符号化装置が提供される。
【００１５】
本明細書に記載のこれらの技術および他の技術は、デジタル映像装置において、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組合せによって実現され得る。ソフトウェアによって実現される場合、このソフトウェアは、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）おいて実行され得る。この場合、本技術を実行するソフトウェアは、初めはコンピュータ読み取り可能媒体に保存されており、デジタル映像装置においてブロックノイズ除去フィルタリングを行なうためにＤＳＰにおいて読み出され且つ実行される。
【００１６】
様々な実施形態のさらなる詳細は、添付の図面および以下の記述において示されている。他の特徴、目的、利点は、この記述、図面、請求の範囲から明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本開示によって、第１コーデックのループ内ブロックノイズ除去フィルタが第２コーデックのポスト・ブロックノイズ除去フィルタとして用いられるブロックノイズ除去フィルタリング技術が説明される。ブロックノイズ除去フィルタリングという文言は、概して、フレーム間相関またはフレーム内相関等の相関技術を用いるあらゆる映像符号化において現れるブロックノイズの人為的影響を減少または除去可能なフィルタリング技術を指している。予測に基づいた符号化技術が用いられる場合、映像符号化は、映像フレームの別個独立の映像ブロックに対して実行され、映像ブロックは圧縮を行なうために他の映像ブロックと相関される。
【００１８】
フレーム内符号化では、符号化対象の現在の映像ブロックが同じ映像フレームの１つ以上の別の映像ブロックと比較され、現在の映像ブロックと現在の映像ブロックの比較対象の１つ以上の映像ブロックとの間の相関を探すことによって映像圧縮の実現が可能となっている。フレーム間符号化では、あるフレームの映像ブロックが、映像シーケンスのこれとは別のフレームの１つ以上の映像ブロックと比較され、符号化対象の現在の映像ブロックと現在の映像ブロックに近似する別のフレーム（例えば、先行または後続シーケンスフレーム）の映像ブロックとの間の相関を探索することによって映像圧縮の達成が可能となっている。フレーム間符号化は、動き推定および動き補償と呼ばれる処理を含み得る。
【００１９】
ブロックノイズ除去フィルタは、ブロックノイズの人為的影響を減少または除去することを目的として隣接する映像ブロック間の移行を滑らかにするために用いられるフィルタを指している。ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４規格では、例えば、ループ内符号化の一部としてブロックノイズ除去フィルタリングが要求されている。この場合、フィルタリングがループ内映像符号化の一部であると、動き推定および動き補償で用いられる、以前に符号化されたフレームは、このようなフレームのフィルタリングを経た形態である。換言すれば、「ループ内」ブロックノイズ除去フィルタリングは、符号化対象の現在の映像ブロックと以前の映像ブロックとの間の予測の最中にフィルタを経た映像ブロックまたはフレームを後続の符号化が用いるように符号化ループの一部を形成するブロックノイズ除去フィルタリングを指している。
【００２０】
しかしながら、規格の中には、ブロックノイズ除去フィルタリングはループ内符号化の一部として要求しないものがある。例えば、標準ＭＰＥＧ−４（本明細書ではＭＰＥＧ−４と称する）では、規格に従うためにブロックノイズ除去フィルタリングを設けることが要求されていない。そうであっても、符号化ループの一部としてブロックノイズ除去フィルタリングを要求しない例えばＭＰＥＧ−４または他の規格において、ポスト・ブロックノイズ除去フィルタリングによって復号された映像の画質を改善することができ得る。このような場合、ブロックノイズ除去フィルタリングをループ内符号化の後に適用して映像ブロック間のブロックノイズの人為的影響を除去することができる。一般に、ポスト・フィルタリングは、復号の後に適用され、符号化ループの一部を形成しない。よって、後続のあらゆる符号化において、符号化対象の現在の映像ブロックと以前の映像ブロックとの間で相関を取るための比較の間、フィルタを経ていない映像ブロックまたはフレームが用いられる。
【００２１】
本開示に従って、第１コーデックのループ内ブロックノイズ除去フィルタが第２コーデックのポスト・ブロックノイズ除去フィルタとして用いられる技術が説明される。入力パラメータ調整を容易にするとともに２つのコーデックとともにフィルタを効果的に使用することを可能にする多くの技術も説明される。例えば、フィルタが第１符号化規格の下である入力を受信するように設計されている場合、第２符号化規格の下での入力は、同じフィルタが第２符号化規格用に用いられることを可能とするために、調整される必要があり得る。
【００２２】
一般に、本技術によって、異なる符号化規格に従って動作する複数のコーデックを含んだ映像符号化装置のアーキテクチャを簡略化できる。詳しくは、符号化規格がループ内フィルタリングを要求しているかまたはポスト・フィルタリングを要求しているか関わらずに、異なるコーデックが同じブロックノイズ除去フィルタが用いることが可能となる。本技術は、衛星または地上無線電話のような映像機能を有する小さなハンドヘルド装置またはハードウェアの小型化が望ましいあらゆる装置に対して特に価値がある。本技術は、フレーム間相関およびフレーム内相関を含む、内容の相関を探索するあらゆる映像符号化規格とともに用いることができる。
【００２３】
図１は、本開示に従った符号化装置１０のブロック図である。符号化装置１０は、映像シーケンスを符号化または復号するために用いられ得る多様のあらゆる装置から構成され得る。符号化装置１０の例には、一般に、サーバ、あるいはワークステーションまたは他のデスクトップ・コンピュータ装置、あるいはラップトップ・コンピュータまたは携帯情報端末（ＰＤＡ）等の携帯型コンピュータ装置等のあらゆるコンピュータが含まれる。他の例には、デジタルテレビ放送衛星およびデジタルテレビ等の受信装置、デジタル・カメラ、デジタル・ビデオ・カメラ、または他のデジタル記録装置が含まれる。さらに別の例には、映像性能を有する携帯電話のようなデジタル映像電話、映像性能を有する直接双方向通信装置、他の無線映像装置等が含まれる。本技術は、その大きさおよび電源消費がより問題となる小型ハンドヘルド装置に対して、特に有用である。
【００２４】
符号化装置１０は、メモリ１２を含んでいる。メモリ１２は、あらゆる揮発性または不揮発性記憶素子からなっている。メモリ１２は、オンチップおよびオフチップ・メモリの両方を含む場合もある。例えば、メモリ１２は、映像シーケンスを保存する比較的大きなオフチップ・メモリ、および符号化プロセスで用いられる小型且つ高速の局所オンチップメモリを含み得る。この場合、オフチップ・メモリは、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）またはフラッシュ・メモリからなり、局所オンチップメモリは、同期式ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）からなる。しかしながら、簡略化のために、１つのメモリ１２が描かれて、映像符号化を円滑に行なうために用いられることが可能なあらゆる数のメモリ素子を表している。
【００２５】
符号化装置１０は、それぞれが異なる符号化規格に従って映像シーケンスを符号化する複数のコーデックを含んでいる。例えば、符号化装置１０は、第１映像符号化規格に従って映像シーケンスを符号化する第１コーデック１４と、第２映像符号化規格に従って映像シーケンスを符号化する第２映像コーデック１６とを含んでいる。符号化装置１０によって用いられるコーデックは、使用者が選択したり、符号化対象のシーケンスに基づいて符号化装置１０が動的に選択したり、符号化装置１０の製造会社または販売会社によってプログラム化されることが可能である。
【００２６】
本開示に従って、第１、第２コーデック１４、１６は、ブロックノイズ除去フィルタ１８を共用する。よって、ブロックノイズ除去フィルタ１８は、コーデック１４または１６との一体化要素としてもみなされ得るし、別々の要素としてもみなされ得る。いずれの場合でも、ブロックノイズ除去フィルタ１８は、コーデック１４、１６の両方のためにブロックノイズ除去フィルタリングを行なう。
【００２７】
コーデック１４は、ループ内ブロックノイズ除去フィルタリングを定める第１符号化規格に従って映像シーケンスを符号化する。よって、コーデック１４については、ブロックノイズ除去フィルタ１８は、符号化または予測ループの一部として動作する。一方、コーデック１６は、ループ内ブロックノイズ除去フィルタリングを定めない第２符号化規格に従って映像シーケンスを符号化する。よって、コーデック１６については、ブロックノイズ除去フィルタ１８は、符号化ループの一部ではないポスト・フィルタとして動作する。このフィルタへの入力は、第１符号化規格用のループ内フィルタリング向けに設計されたフィルタを用いた第２符号化規格向けのポスト・フィルタリングを可能とするために変更され得る。
【００２８】
各コーデック１４、１６は、符号器、復号器、または符号器／復号器の一体構造からなる。いずれの場合でも、コーデック１４、１６は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、１つ以上のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ディスクリート型ハードウェア要素、またはこれらの様々な組合せによって、一体構造としてまたは別々に実現される。例として、ブロックノイズ除去フィルタ１８は、コーデック１４、１６の一方からの入力を受信する、ハードウェアによって実現されるフィルタによって構成される。しかしながら、本明細書に開示の技術に従って、ソフトウェアによって実現されたフィルタまたはファームウェアによって実現されたフィルタが用いられてもよい。
【００２９】
各コーデック１４、１６は、映像シーケンスを圧縮するために、予測に基づいた符号化技術を行なう。予測に基づいた符号化技術は、フレーム間またはフレーム内技術、または両方に基づいたものとすることができる。コーデック１４、１６は、映像データを符号化するために、映像フレームのシーケンス内のピクセルのブロック（またはＤＣＴ係数のような、他の映像ブロック係数）に対して動作する。例えば、コーデック１４、１６は、動き推定および動き補償技術を実行する。動き推定および動き補償技術において、送信対象の映像フレームは、ピクセルまたＤＣＴ係数のブロック（いずれの場合も映像ブロックと称する）へと分割される。説明を行なうために、映像ブロックは、あらゆる大きさのブロックから構成され得、また所与の映像シーケンス内で異なり得る。
【００３０】
例として、ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４規格は、１６×１６映像ブロック、１６×８映像ブロック、８×１６映像ブロック、８×８映像ブロック、８×４映像ブロック、４×８映像ブロック、４×４映像ブロックをサポートしている。ＭＰＥＧ−４規格は、ピクセルの１６×１６の映像ブロック（「マクロブロック」と称することがある）をサポートし、マクロブロックは、ＭＰＥＧ−４規格に従ったＤＣＴ変換に続いてＤＣＴ係数の８×８映像ブロックへと分割される。一般に、映像符号化の際により小さな映像ブロックを用いると、符号化の際の分解能を上げることができ、より小さな映像ブロックは、特に、非常に細かい部分を含む映像フレームの領域に対して用いられ得る。
【００３１】
映像ブロック内の各ピクセルは、色や色度および明度等の強度のようなピクセルの映像上の特性を規定するｎビットの値、−例えば８ビット−、によって表される。各ピクセルは、色度および明度の両方について１つ以上の８ビット値を有し得る。しかしながら、本開示の原理は、このようなピクセルのフォーマットによって限定されず、より単純なより少数のビットのピクセル・フォーマットまたはより複雑なより多数のビットのピクセル・フォーマットとともに用いられることへと拡張されても構わない。ピクセルは、他の色座標システムに従って定義されてもよい。また、映像ブロックは、サポートされている映像符号化規格に基づいて、ＤＣＴ係数または他の係数または変数によって表されても良い。
【００３２】
再びではあるが、ブロックノイズ除去フィルタ１８は、第１コーデック１４および第２コーデック１６によって用いられ、このことによって、各コーデック用の個別のフィルタを設ける必要がない。しかしながら、第１コーデック１４については、ブロックノイズ除去フィルタ１８は、ループ内フィルタとして実現され、一方、第２コーデック１６については、ブロックノイズ除去フィルタ１８は、ポスト・フィルタとして実現されている。ポスト・フィルタとして用いられる場合、フィルタリングは、表示を行なう目的のために符号器側で適用されるが、より典型的には映像シーケンスの復号後に適用される。いずれの場合でも、このようなフィルタリングが２者いずれでも機能することをサポートするために、フィルタへの入力パラメータ（例えば量子化パラメータ（ＱＰ））は、１つの規格から別の規格へとマッピング（map）されることが必要となり得る。コーデック１４、１６は、それぞれ、ブロックノイズ除去フィルタ１８を作動させる前に必要なマッピングまたはフィルタ入力に対する調整を行なうフィルタユニットを含み得る。このような調整についてのさらなる詳細（ＭＰＥＧ−４からＩＴＵ−Ｕ  Ｈ．２６４へのＱＰのマッピングを含む）は、後に詳述する。
【００３３】
符号化装置１０は、符号化されたシーケンスを他の装置へと送信する送信器を含み得、場合によってはビデオカメラ等の映像シーケンスを捕捉するとともに捕捉されたシーケンスをメモリ１２に保存するための映像捕捉装置を含む場合もある。フレーム内符号化素子、さらなる符号器、他の様々なフィルタ、または他の素子等の多くの他の素子も装置１０に含まれ得るが、簡略化のために図示されてはいない。
【００３４】
図２は、ブロックノイズ除去フィルタリングの概念を示すための、２つの隣接する映像ブロックを示す図である。図２に示すように、映像ブロック［Ｐ］は映像ブロック［Ｑ］のすぐ隣に位置する８×８画素の復号された映像ブロックである。映像ブロック［Ｑ］も、８×８画素の復号された映像ブロックである。映像ブロック［Ｐ］および［Ｑ］の異なる画素のそれぞれには、下付き文字が付されている。異なる画素は、映像ブロックを表すためのピクセル値によって構成されている。各画素は、また、色度および明度の値の両方を表している。ブロックＰ、Ｑは、再構成されたピクセル値を有する復号されたブロックである。
【００３５】
予測に基づいた映像符号化および量子化故に、映像ブロック［Ｐ］、［Ｑ］の各ピクセル値は、映像ブロック［Ｐ］、［Ｑ］が並ぶ境界で非連続となっている。換言すれば、画素の第８列目中の画素Ｐ０７乃至Ｐ７７の値は、画素Ｑ００乃至Ｑ７０の値と、これらの列の境界２０に沿ってブロックノイズの人為的影響が生じるのに十分なほどに異なっている。同様の問題が、ある映像ブロックのあらゆる辺に沿って生じ得、また、ブロック［Ｐ］、［Ｑ］の直接隣接する位置のみでなくブロック［Ｐ］、［Ｑ］の境界２０の近くの他の列にも生じ得る。ＤＣＴ変形のような映像ブロックを量子化したり変換したりすることによって、符号化された映像フレームにおける望ましくないブロックノイズの人為的影響が悪化し得る。
【００３６】
ブロックノイズ除去フィルタリングは、異なる映像ブロックの隣接する画素の値を調整することによって、境界２０を滑らかにすることができる。例えば、画素Ｐ０７乃至Ｐ７０の値が画素Ｑ０７乃至Ｑ７０の値より十分に大きい場合、境界２０の見た目を滑らかにするために、ブロックノイズ除去フィルタリングによってＰ０７乃至Ｐ７０の値を減ずるか、画素Ｑ０７乃至Ｑ７０の値を増やすか、その両方を行い得る。境界２０の近くの他の画素にフィルタが適用されてもよい。しかしながら、シーンの変化（scene change）が境界２０によって表されていることがある。この場合、ブロックノイズ除去フィルタリングが回避される必要があるかもしれない。典型的には、ブロックノイズ除去フィルタリングは、境界２０に沿った画素の値が、境界２０に沿ったシーンの変化の可能性があることを意味する過度に異なった場合ではなく、連続的であるべきであることを意味する適度に異なった場合に適用される。フィルタリング判断によって、境界２０においておそらくはシーンの変化であるということに基づいて、フィルタリングを行なわないかどうかが判断される。
【００３７】
繰り返しではあるが、本明細書に開示の技術によって、ループ内ブロックノイズ除去フィルタリング向けに元々は設計されたブロックノイズ除去フィルタを用いたポスト・ブロックノイズ除去フィルタリングが容易になる。このようにして、一方はループ内ブロックノイズ除去フィルタリングを要求し他方はポスト・ブロックノイズ除去フィルタリングを要求はしないがそれによって符号化の映像の画質を改善できる異なった映像符号化規格に従って動作する２つの異なるコーデックによって、同じブロックノイズ除去フィルタが用いられ得る。
【００３８】
図３は、本開示に従った、ブロックノイズ除去フィルタを共用する複数のコーデックを含んだ符号化装置３０のブロック図である。符号化装置３０は、図１の符号化装置１０を具体的に実現した１つの形態である。図３に示すように、映像符号化装置３０は、符号化対象の映像シーケンスを保存するメモリ３２と、メモリ３２と接続されたＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４コーデック３４と、メモリ３２と接続されたＭＰＥＧ−４コーデック３６と、を含んでいる。
【００３９】
ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４コーデック３４は、ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４規格に従って映像シーケンスを符号化する。ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４コーデック３４は、符号器３７および復号器３５を含んでいる。符号器３７および復号器３５の実際の実現形態は、ハードウェアを共用することであろうが、これらの要素は別々に図示されている。符号器３７は、動き推定および動き補償を行ない得る。符号器３７は、このような予測に基づいた符号化を行なう符号化ユニット２１を含むが、復号ユニット２２も含んでいる。復号ユニット２２は、後に予測を行なうために用いられる符号化された映像フレームを再構成するために用いられる。復号ユニット２２および符号器３５は多くの共通の要素を備えているが、説明のために別々に図示されている。他の多くの要素も含まれているのだが、簡略化のために図示していない。フィルタリング・ユニット２３は、ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４規格に従った、符号器３７の符号化ループの一部を形成するブロックノイズ除去フィルタ２４を含んでいる。復号器３５もＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４規格に従って復号を行なうためにブロックノイズ除去フィルタ２４を用いる。
【００４０】
メモリ３２は、探索空間とともに符号化される映像フレームを保存する。映像フレームは、１つ以上の先行（または後続）映像フレームの映像ブロックの部分集合から構成され得る。選択された部分集合は、符号化対象の現在の映像ブロックに最も良く合致する最良予測を特定するための有望な位置として事前に特定される。また、探索空間は、動き推定の途次で変化し得、探索空間の大きさが徐々に小さくなる。後の探索は先の探索よりも大きな分解能で実行されるからである。
【００４１】
符号化ユニット２１は、最良予測を特定するために、符号化対象の現在の映像ブロックを探索空間内の様々な映像ブロックと比較する。しかしながら、場合によっては、全ての候補を検査することなく符号化に供するための適当な一致が素早く特定されることがある。この場合、この適当な一致は、映像符号化を実行するのに適当ではあっても、実際の「最良の」予測ではないかもしれない。一般に、「予測映像ブロック」という文言は、最良予測の一致をいい、それが最良の予測である。
【００４２】
符号化ユニット２１は、符号化対象の現在の映像ブロックとメモリ３２の探索領域内の候補映像ブロックとを比較する。場合によっては、候補映像ブロックは、分数補間用に生成された非整数ピクセル値を含み得る。例として、符号化ユニット２１は、候補映像ブロックについての差分値を決定することを目的として、絶対差分和（ＳＡＤ）技術、２乗差分和（ＳＳＤ）技術、またはその他の比較技術を実行することができる。差分値がより小さいということは、候補映像ブロックが、より良く一致し、結果、より高い差分値を作り出す別の候補映像ブロックよりも動き推定符号化の際に用いるのにより優れた候補であることを意味する。
【００４３】
最終的には、符号化ユニット２１は、予測映像ブロックを特定する。予測映像ブロックは、現在の映像ブロックを符号化するために用いられる予定の候補映像ブロックである。動き推定器２１によって予測映像ブロックが一旦特定されると、動き補償器２２は、現在の映像ブロックと予測映像ブロックとの間の差分を示す差分ブロックを生成する。差分ブロックは、所望によりさらに圧縮される。
【００４４】
ブロックノイズの人為的影響を減ずるために、ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４規格は、符号化ループの一部としてブロックノイズ除去フィルタ２４を用いることが要求している。ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４規格に従って、フィルタリング・ユニット２３は、ブロックノイズ除去フィルタ２４を映像ブロックに適用する。復号ユニット２２は、符号化されたフレームを再構成して後続ブロックの符号化を容易にする。符号化されたフレームの再構成によっても、ループ内フィルタリングが適用されることが可能になる。ブロックノイズ除去フィルタリングは、映像符号化用に選択された量子化パラメータ、ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４規格によって決定された境界強度、フィルタリング判断に基づいている。
【００４５】
量子化パラメータ（ＱＰ）は、符号化の際に用いられる量子化のレベルを規定するパラメータであり、典型的には、所望の符号化レートまたは圧縮によって達成される必要がある所望の帯域に基づいて決定される。境界強度は、０から４の値を有するパラメータである。境界強度が０であると、フィルタリングが行なわれない結果となり、境界強度が４であると、フィルタリングが最も強力に行なわれる結果となる。境界強度１、２、３は、この順に増加するフィルタリングのレベルを定義している。ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４規格は、映像ブロック端の境界強度を決定するための様々な基準を示している。
【００４６】
フィルタリング判断は、一般的に、シーンの変化が生じているであろうという事実を説明する閾値に基づいて、フィルタリングを行なうか否かを決定することである。フィルタリング判断では、映像ブロック画素の値（例えばピクセル値またはＤＣＴ係数）が調べられ、隣接する映像ブロックの画素間の差分が様々な閾値と比較される。差分が閾値未満である場合、フィルタリング判断によってフィルタリングが許可され、ブロックの境界で画像が連続することが望ましいとみなされる。しかしながら、差分が閾値を超えている場合、フィルタリング判断によってフィルタリングが行なわれず、画像が、フィルタリングされるべきでないブロック境界でのシーンの変化を意味しているとみなされる。ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４規格および他のＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４関連の書類には、境界強度計算およびフィルタリング判断を進めるための計算法が示されている。
【００４７】
ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４コーデック３４は、また、ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４規格に従った復号器３５を含んでいる。復号器３５も、ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４に従って復号を行なうためにブロックノイズ除去フィルタ２４にアクセスする。重要なことは、コーデック３４によるブロックノイズ除去フィルタリングは、ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４規格で求められているように符号化ループの一部として適用されることである。
【００４８】
ＭＰＥＧ−４コーデック３６は、ＭＰＥＧ−４映像符号化規格に従って映像シーケンスを符号化する。ＭＰＥＧ−４コーデック３６は、符号器２５と、復号器２６と、フィルタリング・ユニット２８と、を含んでいる。符号器２５および復号器２６の実際の実現形態は、ハードウェアを共用することであろうが、これらの要素は別々に図示されている。他の多くの要素も含まれ得るが、簡略化のために記載されていない。本開示に従って、フィルタリング・ユニット２８は、ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４コーデック３４のブロックノイズ除去フィルタ２４にアクセスし、ブロックノイズ除去フィルタ２４をポスト・フィルタとして用いる。ブロックノイズ除去フィルタ２４は、ポスト・フィルタとして用いられているときは、符号化ループの一部を形成しない。このようなポスト・フィルタリングは、表示のために符号器側で行なわれ得るが、典型的には、復号が行なわれた後に適用される。
【００４９】
ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４コーデック３４と同様に、ＭＰＥＧ−４コーデック３６の符号器２５は、動き推定および動き補償を利用してフレーム間符号化を行なう。メモリ３２は、符号化対象の映像フレームを、探索空間とともに保存する。符号化ユニット２７は、例えばＳＡＤ技術、ＳＳＤ技術等を用いて予測映像ブロックを特定するために、候補映像ブロックと符号化対象の現在の映像ブロックとの間の類似性を定量化するために、符号化対象の現在の映像ブロックと探索空間内の様々な映像ブロックと比較する。予測映像ブロックが一旦特定されると、符号器ユニット２７は、現在の映像ブロックと予測映像ブロックとの間の差分を示す差分ブロックを生成する。ＤＣＴ変換も行なわれる。ＤＣＴ変換によって、ブロックノイズの人為的影響が導入され、または混入する。復号ユニット２２は、符号化されたフレームを再構成して、後続の映像ブロックおよびフレームの予測符号化を容易にする。
【００５０】
ＭＰＥＧ−４コーデック３６は、また、ＭＰＥＧ−４規格に従った復号器２６を含んでいる。復号器２６は、また、ＭＰＥＧ−４規格に従った復号中にポスト・フィルタリングを適用するために、フィルタリング・ユニット２８を介してブロックノイズ除去フィルタ２４にアクセスする。重要なことは、ＭＰＥＧ−４コーデック３６については、ブロックノイズ除去フィルタリングは、符号化ループの一部を形成しないが、復号された映像フレームを改善するためのポスト・フィルタリングとして適用されることである。
【００５１】
ＭＰＥＧ−４規格は、符号化ループの一部としてブロックノイズ除去フィルタリングを要求しない。しかしながら、ポスト・フィルタリングは、ＭＰＥＧ−４に対する準拠を損なうことなく、例えばＭＰＥＧ−４規格書類の参考的な（informative）付属書類Ｆの後処理部において述べられているように、適用されても構わない。このようなポスト・フィルタリングをサポートするために、ＭＰＥＧ−４コーデック３６は、フィルタリング・ユニット２８を含んでいる。しかしながら、本開示において説明されているように、フィルタリング・ユニット２８は、それ自身がフィルタを含んではいない。代わりに、フィルタリング・ユニット２８は、ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４コーデック３４のループ内ブロックノイズ除去フィルタ２４にアクセスするとともに、ブロックノイズ除去フィルタ２４をＭＰＥＧ−４向けのポスト・ブロックノイズ除去フィルタとして用いる。このようにして、２つの別個のフィルタを設ける必要性がなくなる。
【００５２】
フィルタリング・ユニット２８は、ブロックノイズ除去フィルタ２４を効果的に用いるのに必要なあらゆる入力パラメータの調整を行なう。このフィルタリングは、映像符号化用に選択される量子化パラメータ、境界強度、フィルタリング判断に基づき得る。しかしながら、これらのパラメータを生成することは、ＭＰＥＧ−４からＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４へのマッピングまたは調整が必要になるかもしれない。ＭＰＥＧ−４については、ブロックノイズ除去フィルタ２４は、ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４で定義されている長さの辺とは異なり、８×８ブロックエッジに適用されることが可能である。なぜなら、ＤＣＴは、典型的には８×８の大きさのブロックに適用されるからである。
【００５３】
量子化パラメータ（ＱＰ）は、符号化の際に用いられる量子化のレベルを規定するパラメータであり、典型的には、所望の符号化レートまたは圧縮によって達成される必要がある所望の帯域に基づいて決定される。残念ながら、ＭＰＥＧ−４とＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４は、同じ数のＱＰまたはＱＰについての同じ分解能を有していない。具体的には、ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４規格では、ＭＰＥＧ−４よりも、多くのＱＰ分解能が可能となっているとともにより多くのＱＰが含まれている。このことは、より精密な分解能を規定するために用いられている。
【００５４】
ＱＰは、ブロックノイズ除去フィルタ２４への入力パラメータであるので、フィルタリング・ユニット２８は、ＭＰＥＧ−４用のＱＰをＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４用のＱＰへとマッピングする。このＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４用のＱＰは、次いで、ブロックノイズ除去フィルタへの入力パラメータとして用いられる。フィルタリング・ユニット２８は、このマッピングを行いあるいはマッピング等式を適用するために、メモリ３２内に保存されている参照表（ＬＵＴ）にアクセスし得る。例えば、このＱＰ変換は、以下の等式１に従って行なわれる。
【００５５】
ＱＰＨ．２６４ＦＩＬＴＥＲ＝ｒｏｕｎｄ（６＊ｌｏｇＱＰＭＰＥＧ−４／ｌｏｇ２＋２０）…等式１
以下の表１は、この等式の出力マッピングであり、ＬＵＴとして保存され得る。
【表１】
2008543183.tif 000003
【００５６】
フィルタリング・ユニット２８は、図４に示すプロセスに従って、２つの隣接するブロックの間の境界強度を決定する。図４に示すように、フィルタリング・ユニット２８は、２つの隣接する映像ブロック、すなわち映像ブロック［Ｐ］と映像ブロック［Ｑ］、の間のブロック境界を調べる（４１）。映像ブロック［Ｐ］、［Ｑ］のいずれもがフレーム内符号化されていない場合（４２のＮＯの分岐）、境界強度２が境界に割り当てられる（４３）。映像ブロック［Ｐ］、［Ｑ］の少なくとも一方がフレーム内符号化されている（４２のＹＥＳの分岐）がブロック境界がマクロブロック境界でない場合（４４のＮＯの分岐）、境界強度３が境界に割り当てられる（４５）。一方または両方の映像ブロック［Ｐ］、［Ｑ］がフレーム内符号化されている（４２のＹＥＳの分岐）とともにブロック境界がマクロブロック境界である（４４のＹＥＳの分岐）場合、境界強度４が境界に割り当てられる（４６）。図４のプロセスに従うと、境界強度０および１はＭＰＥＧ−４映像ブロック境界には決して割り当てられない。
【００５７】
次いで、フィルタリング・ユニット２８は、ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４ブロックノイズ除去フィルタリングに従ってフィルタリング判断を特定する。フィルタリング判断は、広くは、シーンの変化が存在し得るという事実を説明する閾値に基づいて、フィルタリングを行なうか否かを決定することである。ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４規格に従えば、フィルタリング判断において、映像ブロック要素が検査されるとともに隣接する映像ブロック間の様々な差分が様々な閾値と比較される。差分が閾値未満である場合、フィルタリング判断によってフィルタリングが許可され、ブロックの境界で画像が連続することが望ましいとみなされる。しかしながら、差分が閾値を超えている場合、フィルタリング判断によってフィルタリングが行なわれず、画像が、フィルタリングされるべきでないブロック境界でのシーンの変化を意味しているとみなされる。
【００５８】
再びではあるが、ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４規格によって、フィルタリング判断の決定を進めるための計算法が示されており、これらの同じ計算法を、ＭＰＥＧ−４ポスト・フィルタリングを行なうために用いることができる。なお、同じ計算法が用いられはするが、計算は、上記のようにマッピングされたＱＰに基づいている。よって、ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４規格の計算法がＭＰＥＧ−４ポスト・フィルタリングでのフィルタリング判断を決定するために用いられることが可能ではあるが、ＱＰマッピングがこのような計算に影響を与える。ＭＰＥＧ−４のＱＰは上記のマッピング技術によって変更されるからである。
【００５９】
図５は、ループ内ブロックノイズ除去フィルタがポスト・ブロックノイズ除去フィルタとして用いられることが可能な技術を示すフロー図である。図３の映像符号化装置３０を参照して図５が説明される。図５に示すように、ＭＰＥＧ−４コーデック３２のフィルタリング・ユニット２８は、量子化パラメータ（ＱＰ）を受信し（５１）、受信したＱＰに基づいて、調整されたＱＰを生成する（５２）。受信されたＱＰはＭＰＥＧ−４からのＱＰであり得るのに対して、調整されたＱＰは同じ分解能のＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４のＱＰであり得る。調整されたＱＰを生成するプロセスは、上記の等式１と同様の等式を適用することを含んでもよいし、表１と同様の表を用いて表を参照することを含んでもよい。
【００６０】
次に、フィルタリング・ユニット２８は、例えば図４と同様のプロセスを用いて境界強度を決定する（５３）。境界強度は、一般に、適用されるフィルタのレベルを規定する。概して、境界強度が高いほど、強いフィルタリングが行なわれる。また、フィルタリング・ユニット２８は、フィルタリング判断を決定する（５４）。これは、一般に、境界でシーンが変化している可能性があるためにフィルタリングを行なうか否かを特定することである。境界でシーンが変化している可能性がある場合、フィルタリングは行なわれるべきでない。フィルタリング・ユニット２８は、フィルタリング判断を決定する際に、ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４規格に従った計算法を適用し得る。しかしながら、この計算法は、ＱＰに依存するので、ステップ５２で行なわれるＱＰの調整に影響される。
【００６１】
次に、フィルタリング・ユニット２８は、フィルタリング判断に応じて、コーデック３４のループ内ブロックノイズ除去フィルタ２４を適用する。換言すれば、例えばブロック境界でシーンが変化している故に、フィルタリング判断によってそれが求められている場合、フィルタリングは行なわれない。フィルタリング判断がフィルタリングを許可した場合、調整されたＱＰおよび決定された境界強度に応じて、ブロックノイズ除去フィルタ２４が適用される（５５）。
【００６２】
図５のプロセスは、符号化されたシーケンス内の各映像ブロックの各映像ブロック境界に対して適用され得る。例えば、このプロセスは、図２に示す隣接する映像ブロックの間の境界２０に対して適用され得るが、互いに上下に隣接する映像ブロックの上下の映像ブロック境界についても適用され得る。再びではあるが、ＭＰＥＧ−４のような規格はブロックノイズ除去フィルタリングを要求していないが、このようなフィルタリングによって映像符号化の質を上げることができる。別のコーデックのループ内ブロックノイズ除去フィルタをポスト・フィルタとして用いることによって、複数の符号化規格をサポートする映像符号化装置が、個別のポスト・ブロックノイズ除去フィルタの必要性を無くすことによって簡略化されることが可能となる。
【００６３】
多くの実施形態が説明された。本明細書に開示の技術は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらのあらゆる組合せによって実現され得る。ソフトウェアで実現される場合、本技術は、プログラム・コードを備えたコンピュータ読み取り可能媒体が対象となる。このプログラム・コードは、映像シーケンスを符号化する装置内で実行されると、本明細書で説明されている１つ以上のブロックノイズ除去フィルタリング技術を実行する。この場合、コンピュータ読み取り可能媒体は、同期式ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）のようなランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダム・アクセス・メモリ（ＮＶＲＡＭ）、電気的消去・書き込み可能読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュ・メモリ等からなる。
【００６４】
プログラム・コードは、コンピュータ読み取り可能な命令の形態でメモリに保存され得る。この場合、ＤＳＰのようなプロセッサが、１つ以上のブロックノイズ除去フィルタリング技術を実行するために、メモリに保存されている命令を実行し得る。場合によっては、本技術は、符号化プロセスを促進するための様々なハードウェアを起動するＤＳＰによって実行され得る。他の場合、本明細書に記載のコーデックは、マイクロプロセッサ、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、１つ以上のフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、または何らかの他のハードウェアとソフトウェアとの組合せによって実現され得る。ブロックノイズ除去フィルタは、ハードウェア・フィルタによって実現されてもよいし、ソフトウェアとファームウェアによって実現されるフィルタによって実現される場合もある。これらの実施形態および他の実施形態は、特許請求の範囲の範疇に含まれている。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本開示の一実施形態に従った、ブロックノイズ除去フィルタを共有する複数のコーデックを含んだ符号化装置の例示的なブロック図である。
【図２】ブロックノイズ除去フィルタリングの概念を説明するための２つの隣接する映像ブロックを示す図である。
【図３】本開示の実施形態に従った、ブロックノイズ除去フィルタを共有するＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４コーデックおよびＭＰＥＧ−４コーデックのブロック図である。
【図４】ＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４ブロックノイズ除去フィルタでブロックノイズ除去フィルタリングを行なうための、ＭＰＥＧ−４に準拠して符号化される映像ブロックの境界強度を決定するための技術を説明するフロー図である。
【図５】ループ内ブロックノイズ除去フィルタがポスト・ブロックノイズ除去フィルタとして用いられることが可能な技術を説明するフロー図である。
【図１】
2008543183.tif 000004
【図２】
2008543183.tif 000005
【図３】
2008543183.tif 000006
【図４】
2008543183.tif 000007
【図５】
2008543183.tif 000008
【国際調査報告】
2008543183.tif 000009
2008543183.tif 000010