(57)【要約】  本発明は、ビデオ符号化においてＤＣ変化パラメータを使用するシステム及び方法を開示する。一実施形態において、方法は、（ａ）ＤＣ変化パラメータを取得するステップと、（ｂ）再構成画素値を取得するために符号化ビデオデータを復号するステップと、（ｃ）ＤＣ変化でフィルタリングされる再構成画素値を取得するために、再構成画素値、フィルタ及びＤＣ変化パラメータを使用するステップとを含む。
2011509594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオコーデックにより実行される方法であって：
（ａ）ＤＣ変化パラメータを取得するステップと；
（ｂ）再構成画素値を取得するために符号化ビデオデータを復号するステップと；
（ｃ）ＤＣ変化でフィルタリングされる再構成画素値を取得するために、前記再構成画素値、フィルタ及び前記ＤＣ変化パラメータを使用するステップと
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
複数の符号化パラメータ毎にＤＣ変化パラメータを取得するステップを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記符号化パラメータのうち少なくとも１つは、フレーム間予測で使用される動きベクトルの副画素特性であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記フィルタリング再構成画素値はフレーム間予測であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記フィルタリング再構成画素値はループフィルタリング再構成であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
ステップ（ｃ）は：
前記フィルタを修正して修正フィルタを取得するために前記ＤＣ変化パラメータを使用するステップと；
前記修正フィルタを使用して前記再構成画素値をフィルタリングするステップと
を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
ステップ（ｃ）は：
フィルタリング再構成画素値を生成するために前記フィルタを使用して前記再構成画素値をフィルタリングするステップと；
前記ＤＣ変化パラメータを加算することにより前記フィルタリング再構成画素値を修正するステップと
を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
ステップ（ｃ）は：
フィルタリング再構成画素値を生成するために前記フィルタを使用して前記再構成画素値をフィルタリングするステップと；
前記ＤＣ変化パラメータを乗算することにより前記フィルタリング再構成画素値を修正するステップと
を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
動きベクトル及び画素値の予測ブロックを生成するために、前記フィルタリング再構成画素値を使用するステップを更に有することを特徴とする請求項１乃至４、及び、６乃至８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記画素値の予測ブロックに対応する予測誤差ブロックを判定するステップと；
変換係数のブロックを取得するために前記予測誤差ブロック上に周波数選択変換を適用するステップと；
前記変換係数のブロックを量子化及びエントロピ符号化するステップと
を更に有することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ＤＣ変化パラメータをエントロピ符号化するステップと；
前記動きベクトル、前記エントロピ符号化ＤＣ変化パラメータ、並びに前記変換係数の量子化及びエントロピ符号化ブロックを復号器に送信するステップと
を更に有することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
符号化ビデオデータを復号する方法であって：
（ａ）動きベクトル及び前記動きベクトルと関連付けられるＤＣ変化パラメータを含む前記符号化ビデオデータを受信するステップと；
（ｂ）先に復号されたフレームの画素値のブロック、前記動きベクトル及び前記ＤＣ変化パラメータを使用して画素値の予測ブロックを生成するステップと；
（ｃ）画素値の再構成ブロックを生成するために前記画素値の予測ブロック及び予測誤差情報を使用するステップと
を有することを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記符号化ビデオデータに含まれる前記ＤＣ変化パラメータはエントロピ符号化され、前記方法は、前記ＤＣ変化パラメータを使用して前記画素値の予測ブロックを生成する前に前記ＤＣ変化パラメータをエントロピ復号するステップを更に有することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
データ処理システムと；
ビデオコーデックソフトウェアを格納するデータ格納システムとを有するビデオコーデックであって、
前記ビデオコーデックソフトウェアは：
再構成画素値を取得するコンピュータ命令と；
ＤＣ変化でフィルタリングされる再構成画素値を取得するために、前記再構成画素値、フィルタ及びＤＣ変化パラメータを使用するコンピュータ命令と
を有することを特徴とするビデオコーデック。
【請求項１５】
ＤＣ変化パラメータの集合を取得するコンピュータ命令を更に有し、前記集合に含まれる各ＤＣ変化パラメータは符号化パラメータと関連付けられることを特徴とする請求項１４に記載のビデオコーデック。
【請求項１６】
前記符号化パラメータのうち少なくとも１つは、フレーム間予測で使用される動きベクトルの副画素特性であることを特徴とする請求項１５に記載のビデオコーデック。
【請求項１７】
符号化ビデオデータを受信する受信機を更に有することを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載のビデオコーデック。
【請求項１８】
前記受信される符号化ビデオデータはエントロピ符号化ＤＣ変化パラメータを有し；
前記ビデオコーデックソフトウェアは前記ＤＣ変化パラメータをエントロピ復号するコンピュータ命令を更に有することを特徴とする請求項１７に記載のビデオコーデック。
【請求項１９】
前記フィルタリング再構成画素値はフレーム間予測であることを特徴とする請求項１４乃至１８のいずれか１項に記載のビデオコーデック。
【請求項２０】
前記フィルタリング再構成画素値はループフィルタリング再構成であることを特徴とする請求項１４乃至１８のいずれか１項に記載のビデオコーデック。
【請求項２１】
前記ＤＣ変化で前記フィルタリングされる再構成画素値を取得するために、前記再構成画素値、前記フィルタ及び前記ＤＣ変化パラメータを使用する前記コンピュータ命令は、前記フィルタを修正して修正フィルタを取得するために前記ＤＣ変化パラメータを使用し、且つ前記修正フィルタを使用して前記再構成画素値をフィルタリングするコンピュータ命令を有することを特徴とする請求項１４乃至２０のいずれか１項に記載のビデオコーデック。
【請求項２２】
前記ＤＣ変化で前記フィルタリングされる再構成画素値を取得するために、前記再構成画素値、前記フィルタ及び前記ＤＣ変化パラメータを使用する前記コンピュータ命令は、フィルタリング再構成画素値を生成するために前記フィルタを使用して前記再構成画素値をフィルタリングし、且つ前記ＤＣ変化パラメータを加算することにより前記フィルタリング再構成画素値を修正するコンピュータ命令を有することを特徴とする請求項１４乃至２０のいずれか１項に記載のビデオコーデック。
【請求項２３】
前記ＤＣ変化で前記フィルタリングされる再構成画素値を取得するために、前記再構成画素値、前記フィルタ及び前記ＤＣ変化パラメータを使用する前記コンピュータ命令は、フィルタリング再構成画素値を生成するために前記フィルタを使用して前記再構成画素値をフィルタリングし、且つ前記ＤＣ変化パラメータを乗算することにより前記フィルタリング再構成画素値を修正するコンピュータ命令を有することを特徴とする請求項１４乃至２０のいずれか１項に記載のビデオコーデック。
【請求項２４】
前記ビデオコーデックソフトウェアは、動きベクトル及び画素値の予測ブロックを生成するために前記フィルタリング再構成画素値を使用するコンピュータ命令を更に有することを特徴とする請求項２１乃至２３のいずれか１項に記載のビデオコーデック。
【請求項２５】
符号化パラメータと関連付けられるＤＣ変化パラメータを具備する符号化ビデオデータを受信する受信機と；
ビデオコーデックソフトウェアを格納するデータ格納システムと；
前記ビデオコーデックソフトウェアを実行するのに動作可能なデータ処理システムとを具備するビデオ復号器であって、
前記ビデオソフトウェアは：
先に復号されるフレームの画素値のブロック及び前記ＤＣ変化パラメータを使用して画素値の予測ブロックを生成するコンピュータ命令と；
画素値の再構成ブロックを生成するために前記画素値の予測ブロック及び予測誤差情報を使用するコンピュータ命令と
を有することを特徴とするビデオ復号器。
【請求項２６】
前記符号化ビデオデータに含まれる前記ＤＣ変化パラメータはエントロピ符号化され、前記ビデオコーデックソフトウェアは前記ＤＣ変化パラメータをエントロピ復号するコンピュータ命令を更に有することを特徴とする請求項２５記載のビデオ復号器。
【請求項２７】
前記符号化パラメータは、フレーム間予測で使用される動きベクトルの副画素特性であることを特徴とする請求項２５に記載のビデオ復号器。
【請求項２８】
前記受信される符号化ビデオデータはＤＣ変化パラメータの集合を含み、前記集合に含まれる各ＤＣ変化パラメータは符号化パラメータと関連付けられることを特徴とする請求項２５に記載のビデオ復号器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、ビデオコーデック（すなわち、ビデオ符号器又はビデオ復号器）に関する。一態様において、本発明は、ビデオ符号化及び復号においてＤＣ変化パラメータを使用することに関する。
【背景技術】
【０００２】
一連のビデオフレームを符号化する際、時間的冗長性は、１つ以上の先行するフレームからの画素値に基づいてフレームの画素値を予測することにより利用される。画素値予測は、Ｈ．２６１、Ｈ．２６３、ＭＰＥＧ−４及びＨ．２６４等のビデオ符号化標準の重要な部分である。Ｈ．２６４では、２つの画素予測方法、すなわちフレーム内予測及びフレーム間予測がある。フレーム内予測は、現在のフレームにおいて先に再構成された画素値を使用して現在のブロックの空間予測を与える。フレーム間予測は、先に復号されたフレームにおいて対応する変位ブロック（例えば、基準ブロック）を使用して現在のブロックの時間的予測を与える。フレーム間予測は、２つのフレーム間予測の加重平均及び予測の加算オフセットを更に使用してもよい。元のものと比較される予測誤差は、変換符号化及び量子化される。再構成フレーム（すなわち、再構成画素値）は、予測及び符号化予測誤差を加算することにより生成されてもよい。ループフィルタは、後でフレーム間予測で使用するためにフレームを基準フレームバッファに格納する前に、符号化アーチファクトを減少するように適用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
Ｈ．２６４において、フレーム間予測に対して乗法基準フレーム重み係数又は加法基準フレームオフセットを使用して、フレーム間予測においてフレーム間の平均画素値（例えば、ＤＣ値）変動に対処できる。しかし、符号化領域の特定の部分に対するそのような変動に対処することはできない。
【０００４】
従って、改善されたビデオ符号化／復号のシステム及び方法が所望される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様において、本発明は、ビデオコーデック（本明細書において使用されるように、用語「ビデオコーデック」は「ビデオ符号器又はビデオ復号器」を意味する）により実行されるビデオ符号化においてＤＣ変化パラメータを使用する方法を提供する。いくつかの実施形態において、この方法は、（ａ）ＤＣ変化パラメータを取得するステップと、（ｂ）再構成画素値を取得するために符号化ビデオデータを復号するステップと、（ｃ）ＤＣ変化でフィルタリングされる再構成画素値を取得するために、再構成画素値、フィルタ及びＤＣ変化パラメータを使用するステップとを含む。いくつかの実施形態において、方法は複数の符号化パラメータ毎にＤＣ変化パラメータを取得することを更に含み、前記符号化パラメータのうち少なくとも１つは、フレーム間予測で使用される動きベクトルの副画素特性である。
【０００６】
いくつかの実施形態において、フィルタリング再構成画素値はフレーム間予測である。他の実施形態において、フィルタリング再構成画素値はループフィルタリング再構成である。
【０００７】
いくつかの実施形態において、ステップ（ｃ）は、フィルタを修正して修正フィルタを取得するためにＤＣ変化パラメータを使用するステップと、修正フィルタを使用して再構成画素値をフィルタリングするステップとを有する。他の実施形態において、ステップ（ｃ）は、フィルタリング再構成画素値を生成するためにフィルタを使用して再構成画素値をフィルタリングするステップと、ＤＣ変化パラメータを加算することによりフィルタリング再構成画素値を修正するステップとを有する。更に他の実施形態において、ステップ（ｃ）は、フィルタリング再構成画素値を生成するためにフィルタを使用して再構成画素値をフィルタリングするステップと、ＤＣ変化パラメータを乗算することによりフィルタリング再構成画素値を修正するステップとを有する。
【０００８】
いくつかの実施形態において、方法は、動きベクトル及び画素値の予測ブロックを生成するために、フィルタリング再構成画素値を使用するステップと、画素値の予測ブロックに対応する予測誤差ブロックを判定するステップと、変換係数のブロックを取得するために予測誤差ブロック上に周波数選択変換を適用するステップと、変換係数のブロックを量子化及びエントロピ符号化するステップと、ＤＣ変化パラメータをエントロピ符号化するステップと、動きベクトル、エントロピ符号化ＤＣ変化パラメータ、並びに変換係数の量子化及びエントロピ符号化ブロックを復号器に送信するステップとを更に有する。
【０００９】
別の態様において、本発明は符号化ビデオデータを復号する方法を提供する。いくつかの実施形態において、方法は、（ａ）動きベクトル及び動きベクトルと関連付けられるＤＣ変化パラメータを含む符号化ビデオデータを受信するステップと、（ｂ）先に復号されたフレームの画素値のブロック、動きベクトル及びＤＣ変化パラメータを使用して画素値の予測ブロックを生成するステップと、（ｃ）画素値の再構成ブロックを生成するために画素値の予測ブロック及び予測誤差情報を使用するステップとを有する。いくつかの実施形態において、符号化ビデオデータに含まれるＤＣ変化パラメータはエントロピ符号化され、方法は、ＤＣ変化パラメータを使用して画素値の予測ブロックを生成する前にＤＣ変化パラメータをエントロピ復号するステップを更に有する。
【００１０】
別の態様において、本発明は改善されたビデオコーデックを提供する。いくつかの実施形態において、改善されたビデオコーデックは、データ処理システムと、ビデオコーデックソフトウェアを格納するデータ格納システムとを含み、ここで、ビデオコーデックソフトウェアは、再構成画素値を取得するコンピュータ命令と、ＤＣ変化でフィルタリングされる再構成画素値を取得するために、再構成画素値、フィルタ及びＤＣ変化パラメータを使用するコンピュータ命令とを有する。
【００１１】
いくつかの実施形態において、ビデオコーデックソフトウェアはＤＣ変化パラメータの集合を取得するコンピュータ命令を更に含み、集合に含まれる各ＤＣ変化パラメータは符号化パラメータと関連付けられ、前記符号化パラメータのうち少なくとも１つは、フレーム間予測で使用される動きベクトルの副画素特性である。
【００１２】
いくつかの実施形態において、ビデオ符号化は符号化ビデオデータを受信する受信機を更に含み、受信される符号化ビデオデータはエントロピ符号化ＤＣ変化パラメータを含み、ビデオコーデックソフトウェアはＤＣ変化パラメータをエントロピ復号するコンピュータ命令を更に有する。
【００１３】
いくつかの実施形態において、フィルタリング再構成画素値はフレーム間予測である。一方、他の実施形態において、フィルタリング再構成画素値はループフィルタリング再構成である。
【００１４】
いくつかの実施形態において、ＤＣ変化でフィルタリングされる再構成画素値を取得するために、再構成画素値、フィルタ及びＤＣ変化パラメータを使用するコンピュータ命令は、フィルタを修正して修正フィルタを取得するためにＤＣ変化パラメータを使用し、且つ修正フィルタを使用して再構成画素値をフィルタリングするコンピュータ命令を有する。他の実施形態において、コンピュータ命令は、フィルタリング再構成画素値を生成するためにフィルタを使用して再構成画素値をフィルタリングし、且つＤＣ変化パラメータを加算することによりフィルタリング再構成画素値を修正するコンピュータ命令を有する。更に他の実施形態において、コンピュータ命令は、フィルタリング再構成画素値を生成するためにフィルタを使用して再構成画素値をフィルタリングし、且つＤＣ変化パラメータを乗算することによりフィルタリング再構成画素値を修正するコンピュータ命令を有する。
【００１５】
いくつかの実施形態において、ビデオコーデックソフトウェアは、動きベクトル及び画素値の予測ブロックを生成するためにフィルタリング再構成画素値を使用するコンピュータ命令を更に有する。
【００１６】
別の態様において、本発明は改善されたビデオ復号器を提供する。いくつかの実施形態において、改善されたビデオ復号器は、符号化パラメータ（例えば、フレーム間予測で使用される動きベクトルの副画素特性）と関連付けられるＤＣ変化パラメータを含む符号化ビデオデータを受信する受信機と、ビデオコーデックソフトウェアを格納するデータ格納システムと、ビデオコーデックソフトウェアを実行するのに動作可能なデータ処理システムとを含み、ここで、ビデオコーデックソフトウェアは、先に復号されるフレームの画素値のブロック及びＤＣ変化パラメータを使用して画素値の予測ブロックを生成するコンピュータ命令と、画素値の再構成ブロックを生成するために画素値の予測ブロック及び予測誤差情報を使用するコンピュータ命令とを含む。
【００１７】
いくつかの実施形態において、符号化ビデオデータに含まれるＤＣ変化パラメータはエントロピ符号化され、ビデオコーデックソフトウェアはＤＣ変化パラメータをエントロピ復号するコンピュータ命令を更に含む。
【００１８】
添付の図面を参照して、上述の態様及び他の態様、並びに実施形態を以下に説明する。
【００１９】
本明細書に取り入れられ、その一部を形成する添付の図面は本発明の種々の実施形態を例示し、説明と共に、本発明の原理を説明し且つ当業者が本発明を実施及び使用できるように更に役立つ。図中、同一の図中符号は、同一の要素又は機能的に同様の要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るシステムを示す図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態を示す機能ブロック図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る処理を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る処理を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係る符号器を示すブロック図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に係る復号器を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
ここで図１を参照すると、図１は本発明の一実施形態に係るシステム１００を示している。図１に示すように、システム１００は、ソースビデオデータ１０１を受信し且つソースビデオデータ１０１を符号化して符号化ビデオデータ１０３を生成するように構成されるビデオ符号器１０２を含む。符号化ビデオデータ１０３は復号器１０４に提供される。復号器１０４は、符号化ビデオデータ１０３を復号して、ビデオ表示装置１０６により表示されてもよい復号ビデオデータ１０５を生成するように構成される。
【００２２】
一般に、画像の低レベルの特徴は、画像の１つの局所領域(local region)又は複数の局所領域において類似することが認識されている。低レベルの特徴の一例は局所領域における画素の平均値である。２つの時点の間で同様に変化する局所領域もある。
【００２３】
本発明の１つの態様において、より広い領域に対して有効な低レベル調整により、１つ又は複数の局所領域で同様に発生するこれらの変動に対処することを目的とする。このように、元の局所領域と符号化局所領域との間の局所の低レベル輝度及びクロミナンスの変動は、広域（global)の低レベル側の情報により対処される。従って、広域の低レベル側の情報は、効率的に符号化局所領域を提供する局所側情報を支援できる。このことは、符号化／復号局所領域２０３を生成するために広域の低レベル側の情報２０１が局所側の情報２０２と共に利用されることを示す図２に示される。すなわち、広域の低レベル側の情報２０１は、局所領域の符号化／復号を支援するために使用される。いくつかの実施形態において、広域の低レベル側の情報２０１は、元の局所領域と符号化局所領域との間の局所領域における平均画素値の変化に関連する情報を含む。
【００２４】
平均画素値の変化に関連する情報を含む広域の低レベル側の情報２０１に加え、広域の低レベル側の情報２０１は、画素値の空間変動に関連する情報を含んでもよい（例えば、垂直方向及び／又は水平方向における勾配）。例えば、一般に画素値は、光源から離間する場合より光源に近接する場合の方が大きい。画素値強度は光源への２乗距離と反比例して減衰する。従って、物体が光源に近接するほど物体の画素値は増加する。しかし、平均値が増加するだけでなく、物体の一方側と物体の他方側との間の画素値の変動も更に増加する（例えば、勾配が変化する）。従って、画素値の空間変動を考慮するのは有用であろう。
【００２５】
本発明の別の特徴は、元の局所領域と符号化領域との間の差分に関連する低レベルの情報を格納し、且つ複数の局所領域を符号化／復号するための開始点として低レベルの情報を広域に使用することである。そのような低レベルの情報の一例は、元の領域と予測領域との間の差分を符号化する変換係数である。従って、本発明の特徴は、局所領域の符号化／復号を支援するために、元の局所領域と符号化局所領域との間の一般的な局所差分に関連するこの広域の低レベルの情報を使用することである。いくつかの実施形態において、広域の低レベルの情報が符号化／復号局所領域において効率的に使用されることが重要である。従って、いくつかの実施形態において、広域の低レベルの情報は、動き補償フレーム間予測において内挿フィルタの副画素特性に関連付けられる。例えば、いくつかの実施形態において、広域の低レベルの情報は動き情報の副画素特性に特有のものである。動き情報、例えば水平方向及び垂直方向の双方の方向の１／４画素動きの同一の副画素特性でフレーム間予測される全ての領域は、フレーム間予測を向上させる同一の広域の低レベルの情報を使用する。別の例は、広域の低レベルの情報をフレーム内予測情報のモードにリンクすることである。同一のフレーム内予測モード、例えば垂直予測でフレーム内予測される全ての領域は、フレーム内予測を向上させる同一の広域の低レベルの情報を使用する。
【００２６】
低レベルの変動は、基準画素値から独立するか又は基準画素値に依存する２つの主な方法で実行される。依存は、基準画素値の乗法スケーリングを規定するある特定の定数（例えば、利得）まで合計するのに使用されるフィルタ係数を有するか又はフィルタ出力の明確な乗法スケーリングを有することにより実現される。利得が１の場合、画素値は変倍されない。独立手法はフィルタ出力の加法スケーリングにより実現される。フィルタを基準画素値上に適用する結果、フィルタ出力が得られる。加法スケーリングは、フィルタリングを実現する固定点において回転及び右シフトする前に実行されるか又はフィルタリング処理後に実行される。その選択は、所望の加法スケーリングの精度に依存する。従って、本発明の実施形態は、（１）選択される内挿フィルタの利得を変更する広域の低レベルの情報を使用してもよく、（２）広域の低レベルの情報にフィルタリング基準画素値からの出力を乗算してもよく、（３）広域の低レベルの情報をフィルタリング基準画素値からのフィルタ出力に加算してもよい。
【００２７】
本明細書において説明する本発明の実施形態は、動き補償フィルタリング、ポスト／ループフィルタリング又はフレーム内予測で使用される。ポスト／ループフィルタリングにおいて、現在の再構成フレーム（基準フレームとしても周知である）は、現在の元のフレームにより適切に一致するようにフィルタリングされる。ループの外側でフィルタリングされる場合はポストフィルタリングと呼ばれ、符号化ループの内側でフィルタリングされる場合はループフィルタリングと呼ばれる。動き補償フィルタリングにおいて、別の時点からの先行する符号化フレーム（例えば、基準フレーム）は、現在の元のフレームにより適切に適合するようにフィルタリングされる。フレーム内予測において、先に再構成された現在のフレームの画素値（例えば、基準画素値）は、符号化される現在の領域により適切に適合するようにフィルタリングされ且つ外挿される。全ての３つの例において、あるフィルタは元の画素値とより適切に一致するように先に符号化された画素値に適用される。従って、本発明の実施形態は、動き補償フレーム間予測を向上させ、フレーム内予測を向上させ、再構成画素値を格納する前に改善し且つ再構成画素値を表示装置上に示す前に改善するために使用されてもよい。
【００２８】
上述のように、フィルタ（例えば、空間変換関数(spatial transfer function)等のフィルタ関数）が符号化処理又は復号処理において先に符号化された画素に適用されるのは一般的である。例えばフィルタ関数Fは、現在のフレームで画素値Rのブロックに適用され、式１において以下に示すようなフィルタ画素値Pを生成してもよい。
2011509594.tif 000003
式中、P(k,l)はフィルタフレームの行k及び列lにおける画素であり、Rは画素値のブロックであり、F(i,j)は位置(i,j)におけるN行及びM列の２次元空間変換関数の値であり、k及びlは画素値のフレームにおいて現在のブロックの位置に対応するフィルタブロックを位置決めするオフセットであり、intは整数関数の切り捨てである。例えばＨ．２６４は、１つの方向への１／２画素内挿用の以下のフィルタ[1 -5 20 20 -5 1]/32を含むフィルタの集合を規定する。
【００２９】
フレーム間予測及びループフィルタリングの双方において、フィルタリングはビデオ符号化において符号化ループの内側で行なわれる。フレーム間予測において、画素値Rのフレームは、予測される現在のブロックの時点以外の別の時点からの先に復号され且つ再構成されたフレームである（すなわち、Rは再構成画素値を含む）。位置はフレーム間の動きに従う更なるオフセットでもある。ループフィルタリングにおいて、画素値Rのフレームは、フレーム間予測に対して表示及び格納する前に現在再構成されるフレームである。ループフィルタリングフレームは、表示及びフレーム間予測のために使用される。
【００３０】
固定点演算においてフィルタリングが実現される一般的な例の場合、式１に示すフィルタリングは、式２において以下に示すような量子化値を使用して直接実行されてもよい。
2011509594.tif 000004
式中、＞＞はBビットの下シフト又は同様に2Bによる除法に対応し、2B-1は回転因子に対応する。また、式中、
2011509594.tif 000005
は式１におけるFの量子化バージョンである。１つのフィルタ係数の量子化は以下のように規定される。
2011509594.tif 000006
式中、abs(F(i,j))はF(i,j)の大きさであり、sign(F(i,j))はF(i,j)の符号である。
【００３１】
次に図３を参照すると、図３は、本発明のいくつかの実施形態に従って、フレーム間予測の処理３００を示すフローチャートである。処理３００はステップ３０２において開始し、当技術分野において周知の技術を使用して画素値のフレームのブロック毎に動きベクトル及び予測ブロックを生成する。例えば、当技術分野において周知されるように、予測ブロックを判定するステップは再構成画素値をフィルタリングし、フィルタリング再構成画素値を取得することを含んでもよい。
【００３２】
ステップ３０４において、予測誤差ブロックは、周知の技術を使用してブロック毎に判定される（例えば、元のブロックと予測ブロックとの間の画素の差分）。
【００３３】
ステップ３０６において、周波数選択変換は予測誤差ブロック毎に予測誤差ブロック上に適用され、変換係数のブロックを取得する。
【００３４】
ステップ３０８において、変換係数のブロックは、変換係数毎に量子化され且つエントロピ符号化される。
【００３５】
ステップ３１０において、１つ以上のＤＣ変化パラメータ（例えば、最適なＤＣ変化パラメータ）は、全画素及び／又は副画素予測ブロック毎に判定される。いくつかの実施形態において、ＤＣ変化パラメータは、同様に領域及び／又はブロックにおいて全ての再構成画素値を変動させるパラメータである。一実施形態において、ＤＣ変化パラメータは、ＤＣ変化パラメータで修正される再構成画素値のブロックの１つ又は複数の集合を最初に規定することにより判定される。１つの基準は、元の画素値と比較して大きな誤差を有するブロックを選択することである。別の基準は、同様の又は同一の１つの符号化パラメータを有するブロックを選択することである。符号化パラメータのいくつかの例は、フレーム間予測モード（動きベクトルの副画素特性）及びフレーム内予測モードである。次に、いくつかの実施形態において、最適なＤＣ変化パラメータgを見つけることにより、規定されるブロックの集合毎に元の画素値Snとフィルタリング再構成画素値Rnとの２乗誤差E2を最小にする。ここで
2011509594.tif 000007
である。これは、通常の最小２乗最適化技術を用いて実行される。別の手法は、ＤＣ変化パラメータの種々の値を検査して、誤差が最も少ない値を選択することである。
【００３６】
ステップ３１２において、新しい動きベクトル及び新しい予測ブロックは、判定されたＤＣ変化パラメータを使用して画素値のフレームのブロック毎に生成される。
【００３７】
ステップ３１３において、ステップ３０４〜３０８は、今回はステップ３１２を実行することにより生成される動きベクトル及び予測ブロックを使用して再び実行される。
【００３８】
ステップ３１４において、ＤＣ変化パラメータは、他のビデオ符号化パラメータと共にエントロピ符号化される。
【００３９】
ステップ３１６において、生成される動きベクトル及びエントロピ符号化される変換係数、並びにＤＣ変化パラメータは、復号器に提供される（例えば、送信される）。
【００４０】
上述のように、予測ブロック及び動きベクトルを生成するステップは、再構成画素値をフィルタリングし、フィルタリング再構成画素値を取得することを含んでもよい。例えばステップ３０２は、式１及び式２を使用してフィルタリング再構成画素値を算出することを含んでもよい。そのような実施形態において、ステップ３１２において判定されるＤＣ変化パラメータを使用するステップは、ステップ３０２において使用されたフィルタ関数を修正することと、予測ブロック及び動きベクトルを生成するために使用されるＤＣ変化でフィルタリング再構成画素値を生成するために、修正フィルタ関数を使用することとを含んでもよい。例えばFrがステップ３０２を実行するのに使用されたフィルタ関数である場合、ステップ３１２は、（ａ）ステップ３１０において判定されたＤＣ変化パラメータを使用してFrを修正し、修正フィルタ関数Fmを生成するステップと、（ｂ）ＤＣ変化でフィルタリング再構成画素値を生成するためにFmを使用するステップと、（ｃ）予測ブロック及び動きベクトルを生成するために、フィルタリング再構成画素値を使用するステップとを含んでもよい。いくつかの実施形態において、Fmは以下の式を用いて生成されても良い。
Fm = Fr + gFdc
式中、gはＤＣ変化パラメータであり、FdcはＤＣ変化パラメータgに従ってＤＣを修正する空間フィルタ関数である。Fdcの一例は、１である１つのフィルタ係数及びゼロである残りのフィルタ係数（例えば、[0 1 0 0 0 0]）を含むフィルタである。Fdcの別の例は、１である２つのフィルタ係数及びゼロである残りのフィルタ係数（例えば、[0 1 0 0 1 0]）を含むフィルタである。従って、いくつかの実施形態において、ステップ３１２は、ＤＣ変化でフィルタリングされる再構成画素値を以下の式を使用して算出することを含んでもよい。
2011509594.tif 000008
式中、Rf(k,l)はフィルタリング再構成画素値である。
【００４１】
他の実施形態において、ステップ３１２において判定されるＤＣ変化パラメータを使用するステップは、以下のようにＤＣ変化パラメータgで乗算することによりフィルタリング再構成画素値を修正することを含んでもよい。
2011509594.tif 000009
【００４２】
更に別の実施形態において、ステップ３１２において判定されるＤＣ変化パラメータを使用するステップは、以下のようにＤＣ変化パラメータgを加算することによりフィルタリング再構成画素値を変更することを含んでもよい。
2011509594.tif 000010
【００４３】
いくつかの実施形態において、上記技術が組み合わされてもよい。
【００４４】
次に図４を参照すると、図４は、本発明の一実施形態に従って、処理３００に従って符号化されたビデオデータを復号する処理４００を示すフローチャートである。
【００４５】
処理４００はステップ４０２において開始し、復号器１０４は処理３００に従って符号化されるビデオデータを受信する。この受信される符号化ビデオデータはビデオ符号化パラメータを含む。特に、いくつかの実施形態において、受信される符号化ビデオデータはエントロピ符号化ビデオ符号化パラメータを含む。
【００４６】
ステップ４０４において、復号器は、受信される符号化ビデオデータに含まれるビデオ符号化パラメータをエントロピ復号する。これらのビデオ符号化パラメータは１つ以上のＤＣ変化パラメータを含み、１つ以上のＤＣ変化パラメータの各々は、受信される符号化ビデオデータに含まれる１つ以上の動きベクトルと関連付けられる。特に、いくつかの実施形態において、各ＤＣ変化パラメータは１種類の動きベクトルと関連付けられる。一例として、ある特定の種類の全ての動きベクトル（例えば、ある特定の副画素内挿特性を有する全ての動きベクトル）は、ＤＣ変化パラメータと関連付けられる。別の例として、ＤＣ変化パラメータは全ての全画素動きベクトルと関連付けられる。
【００４７】
ステップ４０６において、復号器は、先に復号されたフレーム、動きベクトル及び動きベクトルと関連付けられるＤＣ変化パラメータの画素値のブロックを使用して画素値の予測ブロックを生成する。例えば、ステップ４０６において、復号器は、副画素特性を有する動きベクトル及び動きベクトルの副画素特性とリンクされるＤＣ変化パラメータに従って先に復号されたフレームの画素値（すなわち、再構成画素値）の対応するブロックを移動することにより、画素値の予測ブロックを生成する。
【００４８】
ステップ４０８において、復号器は、動きベクトルと関連付けられる予測誤差を逆量子化及び逆変換する。
【００４９】
ステップ４１０において、復号器は、逆量子化及び逆変換された予測誤差を予測ブロックに加算し、画素値の再構成ブロックを取得する。
【００５０】
ステップ４１２において、画素値の再構成ブロックは、格納されてもよく又は表示装置１０６上に画像を出力するために使用されてもよい。
【００５１】
次に図５を参照すると、図５は、本発明のいくつかの実施形態に係る符号器１０２を示す機能ブロック図である。図示されるように、符号器１０２は、データ処理システム５０２（例えば、１つ以上のマイクロプロセッサ）と、データ格納システム５０６（例えば、１つ以上の不揮発性記憶装置）と、格納システム５０６に格納されるコンピュータビデオコーデックソフトウェア５０８とを含んでもよい。構成パラメータ５１０は格納システム５０６に更に格納されてもよい。符号器１０２は、符号化ビデオデータ１０３を復号器１０４に送信する送信（Ｔｘ）回路５０４と、ビデオソース５６２からソースビデオ１０１を受信する受信（Ｒｘ）回路５０５（あるいは、ソースビデオは格納システム５０６に格納されてもよい）とを更に含む。ビデオコーデックソフトウェア５０８は、処理システム５０２がビデオコーデックソフトウェア５０８を実行する際に、符号器１０２が上述のステップ（例えば、図３に示すフローチャートを参照して上述されたステップ）を実行するように構成される。例えばビデオコーデックソフトウェア５０８は、（１）ＤＣ変化パラメータを判定するように構成されるコンピュータ命令と、（２）再構成画素値を取得するために符号化ビデオデータを復号するように構成されるコンピュータ命令と、（３）ＤＣ変化でフィルタリングされる再構成画素値を取得するために、再構成画素値、フィルタ及びＤＣ変化パラメータを使用するように構成されるコンピュータ命令とを含んでもよい。
【００５２】
次に図６を参照すると、図６は、本発明のいくつかの実施形態に係る復号器１０４を示す機能ブロック図である。示されるように、復号器１０４は、データ処理システム６０２（例えば、１つ以上のマイクロプロセッサ）と、データ格納システム６０６（例えば、１つ以上の不揮発性記憶装置）と、格納システム６０６に格納されるコンピュータビデオコーデックソフトウェア６０８とを含んでもよい。構成パラメータ６１０は格納システム６０６に更に格納されてもよい。復号器１０４は、符号器１０２から符号化ビデオデータ１０３を受信する受信（Ｒｘ）回路６０４を更に含む。復号器１０４は、復号ビデオデータ１０５を受信し、且つ復号器１０４のユーザが復号ビデオデータから生成される画像を閲覧できるよう表示装置１０６を駆動するために復号ビデオデータ１０５を使用するドライバ６６２を更に含んでもよい。ビデオコーデックソフトウェア６０８は、処理システム６０２がビデオコーデックソフトウェア６０８を実行する際に、復号器１０４が上述のステップ（例えば、図４に示すフローチャートを参照して上述されたステップ）を実行するように構成される。例えばビデオコーデックソフトウェア６０８は、（１）動きベクトル及び動きベクトルと関連付けられるＤＣ変化パラメータを含む符号化ビデオデータを受信するコンピュータ命令と、（２）先に復号されたフレームの画素値のブロック、動きベクトル及びＤＣ変化パラメータを使用して、画素値の予測ブロックを生成するコンピュータ命令と、（３）画素値の再構成ブロックを生成するために画素値の予測ブロック及び予測誤差情報を使用するコンピュータ命令とを含んでもよい。
【００５３】
本発明の種々の実施形態を上述したが、それらは例として提示されたにすぎず、限定するものではないことが理解されるべきである。従って、本発明の範囲は、上述の例示的な実施形態のいずれによっても制限されるべきではない。
【００５４】
更に、上述され且つ図面に示される処理は一連のステップとして示されるが、これは説明するためだけに示された。従って、いくつかのステップが追加されてもよく、いくつかのステップが省略されてもよく、ステップの順序が再構成されてもよく且ついくつかのステップが同時に実行されてもよいことが考えられる。
【図１】
2011509594.tif 000011
【図２】
2011509594.tif 000012
【図３】
2011509594.tif 000013
【図４】
2011509594.tif 000014
【図５】
2011509594.tif 000015
【図６】
2011509594.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成21年9月30日(2009.9.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオコーデックにより実行される方法であって：
（ａ）ＤＣ変化パラメータを取得するステップと；
（ｂ）再構成画素値を取得するために符号化ビデオデータを復号するステップと；
（ｃ）ＤＣ変化でフィルタリングされる再構成画素値を取得するため、フィルタリング工程の一部として、又はフィルタリンツ工程の後に、再構成画素値にＤＣ変化パラメータを適用するステップと
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
複数の符号化パラメータ毎にＤＣ変化パラメータを取得するステップを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記符号化パラメータのうち少なくとも１つは、フレーム間予測で使用される動きベクトルの副画素特性であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記フィルタリング再構成画素値はフレーム間予測であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記フィルタリング再構成画素値はループフィルタリング再構成であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
ステップ（ｃ）は：
前記フィルタを修正して修正フィルタを取得するために前記ＤＣ変化パラメータを使用するステップと；
前記修正フィルタを使用して前記再構成画素値をフィルタリングするステップと
を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
ステップ（ｃ）は：
フィルタリング再構成画素値を生成するために前記フィルタを使用して前記再構成画素値をフィルタリングするステップと；
前記ＤＣ変化パラメータを加算することにより前記フィルタリング再構成画素値を修正するステップと
を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
ステップ（ｃ）は：
フィルタリング再構成画素値を生成するために前記フィルタを使用して前記再構成画素値をフィルタリングするステップと；
前記ＤＣ変化パラメータを乗算することにより前記フィルタリング再構成画素値を修正するステップと
を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
動きベクトル及び画素値の予測ブロックを生成するために、前記フィルタリング再構成画素値を使用するステップを更に有することを特徴とする請求項１乃至４、及び、６乃至８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記画素値の予測ブロックに対応する予測誤差ブロックを判定するステップと；
変換係数のブロックを取得するために前記予測誤差ブロック上に周波数選択変換を適用するステップと；
前記変換係数のブロックを量子化及びエントロピ符号化するステップと
を更に有することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ＤＣ変化パラメータをエントロピ符号化するステップと；
前記動きベクトル、前記エントロピ符号化ＤＣ変化パラメータ、並びに前記変換係数の量子化及びエントロピ符号化ブロックを復号器に送信するステップと
を更に有することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
符号化ビデオデータを復号する方法であって：
（ａ）動きベクトル及び前記動きベクトルと関連付けられるＤＣ変化パラメータを含む前記符号化ビデオデータを受信するステップと；
（ｂ）先に復号されたフレームの画素値のブロック、前記動きベクトル及び前記ＤＣ変化パラメータを使用して画素値の予測ブロックを生成するステップと、ここで前記ＤＣ変化パラメータは現在のブロックの動き補償と協調する；
（ｃ）画素値の再構成ブロックを生成するために前記画素値の予測ブロック及び予測誤差情報を使用するステップと
を有することを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記符号化ビデオデータに含まれる前記ＤＣ変化パラメータはエントロピ符号化され、前記方法は、前記ＤＣ変化パラメータを使用して前記画素値の予測ブロックを生成する前に前記ＤＣ変化パラメータをエントロピ復号するステップを更に有することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
データ処理システムと；
ビデオコーデックソフトウェアを格納するデータ格納システムとを有するビデオコーデックであって、
前記ビデオコーデックソフトウェアは：
再構成画素値を取得するコンピュータ命令と；
ＤＣ変化でフィルタリングされる再構成画素値を取得するため、フィルタリング工程の一部として、又はフィルタリンツ工程の後に、再構成画素値にＤＣ変化パラメータを適用するコンピュータ命令と
を有することを特徴とするビデオコーデック。
【請求項１５】
ＤＣ変化パラメータの集合を取得するコンピュータ命令を更に有し、前記集合に含まれる各ＤＣ変化パラメータは符号化パラメータと関連付けられることを特徴とする請求項１４に記載のビデオコーデック。
【請求項１６】
前記符号化パラメータのうち少なくとも１つは、フレーム間予測で使用される動きベクトルの副画素特性であることを特徴とする請求項１５に記載のビデオコーデック。
【請求項１７】
符号化ビデオデータを受信する受信機を更に有することを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載のビデオコーデック。
【請求項１８】
前記受信される符号化ビデオデータはエントロピ符号化ＤＣ変化パラメータを有し；
前記ビデオコーデックソフトウェアは前記ＤＣ変化パラメータをエントロピ復号するコンピュータ命令を更に有することを特徴とする請求項１７に記載のビデオコーデック。
【請求項１９】
前記フィルタリング再構成画素値はフレーム間予測であることを特徴とする請求項１４乃至１８のいずれか１項に記載のビデオコーデック。
【請求項２０】
前記フィルタリング再構成画素値はループフィルタリング再構成であることを特徴とする請求項１４乃至１８のいずれか１項に記載のビデオコーデック。
【請求項２１】
前記ＤＣ変化で前記フィルタリングされる再構成画素値を取得するために、前記再構成画素値、前記フィルタ及び前記ＤＣ変化パラメータを使用する前記コンピュータ命令は、前記フィルタを修正して修正フィルタを取得するために前記ＤＣ変化パラメータを使用し、且つ前記修正フィルタを使用して前記再構成画素値をフィルタリングするコンピュータ命令を有することを特徴とする請求項１４乃至２０のいずれか１項に記載のビデオコーデック。
【請求項２２】
前記ＤＣ変化で前記フィルタリングされる再構成画素値を取得するために、前記再構成画素値、前記フィルタ及び前記ＤＣ変化パラメータを使用する前記コンピュータ命令は、フィルタリング再構成画素値を生成するために前記フィルタを使用して前記再構成画素値をフィルタリングし、且つ前記ＤＣ変化パラメータを加算することにより前記フィルタリング再構成画素値を修正するコンピュータ命令を有することを特徴とする請求項１４乃至２０のいずれか１項に記載のビデオコーデック。
【請求項２３】
前記ＤＣ変化で前記フィルタリングされる再構成画素値を取得するために、前記再構成画素値、前記フィルタ及び前記ＤＣ変化パラメータを使用する前記コンピュータ命令は、フィルタリング再構成画素値を生成するために前記フィルタを使用して前記再構成画素値をフィルタリングし、且つ前記ＤＣ変化パラメータを乗算することにより前記フィルタリング再構成画素値を修正するコンピュータ命令を有することを特徴とする請求項１４乃至２０のいずれか１項に記載のビデオコーデック。
【請求項２４】
前記ビデオコーデックソフトウェアは、動きベクトル及び画素値の予測ブロックを生成するために前記フィルタリング再構成画素値を使用するコンピュータ命令を更に有することを特徴とする請求項２１乃至２３のいずれか１項に記載のビデオコーデック。
【請求項２５】
符号化パラメータと関連付けられるＤＣ変化パラメータを具備する符号化ビデオデータを受信する受信機と；
ビデオコーデックソフトウェアを格納するデータ格納システムと；
前記ビデオコーデックソフトウェアを実行するのに動作可能なデータ処理システムとを具備するビデオ復号器であって、
前記ビデオソフトウェアは：
先に復号されるフレームの画素値のブロック及び前記ＤＣ変化パラメータを使用して画素値の予測ブロックを生成するコンピュータ命令と、ここで前記ＤＣ変化パラメータは現在のブロックの動き補償と協調する；
画素値の再構成ブロックを生成するために前記画素値の予測ブロック及び予測誤差情報を使用するコンピュータ命令と
を有することを特徴とするビデオ復号器。
【請求項２６】
前記符号化ビデオデータに含まれる前記ＤＣ変化パラメータはエントロピ符号化され、前記ビデオコーデックソフトウェアは前記ＤＣ変化パラメータをエントロピ復号するコンピュータ命令を更に有することを特徴とする請求項２５記載のビデオ復号器。
【請求項２７】
前記符号化パラメータは、フレーム間予測で使用される動きベクトルの副画素特性であることを特徴とする請求項２５に記載のビデオ復号器。
【請求項２８】
前記受信される符号化ビデオデータはＤＣ変化パラメータの集合を含み、前記集合に含まれる各ＤＣ変化パラメータは符号化パラメータと関連付けられることを特徴とする請求項２５に記載のビデオ復号器。
【国際調査報告】
2011509594.tif 000017
2011509594.tif 000018
2011509594.tif 000019
2011509594.tif 000020