(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオ符号化における適応的逆量子化方法であって、前記方法は、
第1の変換係数セットに対応する、現在の復号画像の中の、画像領域を決定するステップであって、前記第1の変換係数セットはN個の変換係数を含み、前記変換係数は前記現在の復号画像における任意の色空間成分の変換係数であり、Nは正整数である、ステップと、
前記画像領域の復号画素情報を取得するステップであって、前記復号画素情報は前記画像領域の空間的近傍画素情報を含む、ステップと、
前記復号画素情報に従って量子化調整ファクタを計算するステップであって、前記計算するステップが、画素分散Pvarの第2の関数f2（Pvar）に従って前記量子化調整ファクタを計算するステップを含み、前記画素分散Pvarは、前記復号画素情報に対応する多数の画素の輝度成分の分散または前記多数の画素の同じ色空間成分の分散であり、前記色空間成分は、前記第1の変換係数セットに対応する色空間成分であり、前記第2の関数f2（Pvar）は、式
【数１】
0006388355.tif 000021
であり、前記画素分散Pvarの単調関数であり、ここでT3は閾値であり、T3≧0である、計算するステップと、
第2の変換係数セットを取得するために前記量子化調整ファクタに従って前記第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うステップと、
を含む、適応的逆量子化方法であって、
前記空間的近傍画素情報は、前記画像領域の空間的近傍における少なくとも１つの画素の再構成値および前記画像領域のものであり前記画像領域の空間的近傍における画素情報に従って生成される少なくとも１つのイントラ予測画素を含む、
適応的逆量子化方法。
【請求項２】
前記復号画素情報は、前記画像領域の時間的近傍画素情報および／または前記画像領域の画素情報をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
第2の変換係数セットを取得するために前記量子化調整ファクタに従って前記第1の変換係数セットに対して逆量子化を前記行う前記ステップは、
前記量子化調整ファクタに対応する目標レベル・スケーリング・リストを、事前設定された第1の対応関係に従って、決定するステップであって、前記第1の対応関係は量子化調整ファクタとレベル・スケーリング・リストとの間の対応関係である、ステップと、
前記第2の変換係数セットを取得するために前記目標レベル・スケーリング・リストに従って前記第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うステップと、
を含む、請求項1または2に記載の方法。
【請求項４】
第2の変換係数セットを取得するために前記量子化調整ファクタに従って前記第1の変換係数セットに対して逆量子化処理を前記行う前記ステップは、
前記量子化調整ファクタに対応する目標量子化マトリックスを、事前設定された第2の対応関係に従って、決定するステップであって、前記第2の対応関係は量子化調整ファクタと量子化マトリックスとの間の対応関係である、ステップと、
前記第2の変換係数セットを取得するために前記目標量子化マトリックスに従って前記第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うステップと、
を含む、請求項1または2に記載の方法。
【請求項５】
第2の変換係数セットを取得するために前記量子化調整ファクタに従って前記第1の変換係数セットに対して逆量子化処理を前記行う前記ステップは、
前記第1の変換係数セットに対応する第1の量子化パラメータを、前記現在の復号画像に対応する信号から、取得するステップと、
前記量子化調整ファクタに従って目標量子化パラメータオフセットを決定し、第2の量子化パラメータを取得するために前記第1の量子化パラメータに前記目標量子化パラメータオフセットを加えるステップと、
前記第2の変換係数セットを取得するために、前記第2の量子化パラメータに従ってレベルスケールを決定し、前記レベルスケールを使用することによって前記第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うステップと、
を含む、請求項1または2に記載の方法。
【請求項６】
第2の変換係数セットを取得するために前記量子化調整ファクタに従って前記第1の変換係数セットに対して逆量子化処理を前記行う前記ステップは、
前記第1の変換係数セットに対応する第1の量子化ステップを、前記現在の復号画像に対応する信号から、取得するステップと、
第2の量子化ステップを取得するために前記量子化調整ファクタを使用することによって前記第1の量子化ステップに対してスケーリングを行い、前記第2の変換係数セットを取得するために前記第2の量子化ステップを使用することによって前記第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うステップと、
を含む、請求項1または2に記載の方法。
【請求項７】
第2の変換係数セットを取得するために前記量子化調整ファクタに従って前記第1の変換係数セットに対して逆量子化処理を前記行うステップは、
前記第1の変換係数セットに対応する第1の量子化ステップを、前記現在の復号画像に対応する信号から、取得するステップと、
第3の変換係数セットの中の係数を取得するために前記第1の量子化ステップを使用することによって前記第1の変換係数セットの中の前記係数に対して逆量子化を行うステップと、
前記第2の変換係数セットを取得するように、計算を用いて取得された前記量子化調整ファクタを使用することによって前記第3の変換係数セットの中の前記係数に対してスケーリングを行うステップと、
を含む、請求項1または2に記載の方法。
【請求項８】
ビデオ符号化における適応的逆量子化装置であって、前記装置は、
第1の変換係数セットに対応する、現在の復号画像の中の、画像領域を決定するように構成された、決定部であって、前記第1の変換係数セットはN個の変換係数を含み、前記変換係数は前記現在の復号画像における任意の色空間成分の変換係数であり、Nは正整数である、決定部と、
前記画像領域の復号画素情報を取得するように構成された、取得部であって、前記復号画素情報は前記画像領域の空間的近傍画素情報を含む、取得部と、
前記復号画素情報である画素分散Pvarの第2の関数f2（Pvar）に従って量子化調整ファクタを計算するように構成された、計算部であって、前記画素分散Pvarは、前記復号画素情報に対応する多数の画素の輝度成分の分散または前記多数の画素の同じ色空間成分の分散であり、前記色空間成分は、前記第1の変換係数セットに対応する色空間成分であり、前記第2の関数f2（Pvar）は、式
【数２】
0006388355.tif 000022
であり、前記画素分散Pvarの単調関数であり、ここでT3は閾値であり、T3≧0である、計算部と、
第2の変換係数セットを取得するために前記量子化調整ファクタに従って前記第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うように構成された、逆量子化部と、
を備える、適応的逆量子化装置であって、
前記空間的近傍画素情報は、前記画像領域の空間的近傍における少なくとも１つの画素の再構成値および前記画像領域のものであり前記画像領域の空間的近傍における画素情報に従って生成される少なくとも１つのイントラ予測画素を含む、
適応的逆量子化装置。
【請求項９】
前記取得部は、前記復号画素情報から前記画像領域の時間的近傍画素情報および／または前記画像領域の画素情報を取得するようにさらに構成される、請求項8に記載の装置。
【請求項１０】
前記逆量子化部は、前記量子化調整ファクタに対応する目標レベル・スケーリング・リストを、事前設定された第1の対応関係に従って決定し、この際前記第1の対応関係は量子化調整ファクタとレベル・スケーリング・リストとの間の対応関係であり、前記第2の変換係数セットを取得するために前記目標レベル・スケーリング・リストに従って前記第1の変換係数セットに対して逆量子化を行う、ように具体的に構成される、請求項8または9に記載の装置。
【請求項１１】
前記逆量子化部は、前記量子化調整ファクタに対応する目標量子化マトリックスを、事前設定された第2の対応関係に従って決定し、この際前記第2の対応関係は量子化調整ファクタと量子化マトリックスとの間の対応関係であり、前記第2の変換係数セットを取得するために前記目標量子化マトリックスに従って前記第1の変換係数セットに対して逆量子化を行う、ように具体的に構成される、請求項8または9に記載の装置。
【請求項１２】
前記逆量子化部は、前記第1の変換係数セットに対応する第1の量子化パラメータを、前記現在の復号画像に対応する信号から、取得し、前記量子化調整ファクタに従って目標量子化パラメータオフセットを決定して、第2の量子化パラメータを取得するために前記第1の量子化パラメータに前記目標量子化パラメータオフセットを加え、前記第2の変換係数セットを取得するために、前記第2の量子化パラメータに従ってレベルスケールを決定して、前記レベルスケールを使用することによって前記第1の変換係数セットに対して逆量子化を行う、ように具体的に構成される、請求項8または9に記載の装置。
【請求項１３】
前記逆量子化部は、前記第1の変換係数セットに対応する第1の量子化ステップを、前記現在の復号画像に対応する信号から、取得し、第2の量子化ステップを取得するために前記量子化調整ファクタを使用することによって前記第1の量子化ステップに対してスケー
リングを行って、前記第2の変換係数セットを取得するために前記第2の量子化ステップを使用することによって前記第1の変換係数セットに対して逆量子化を行う、ように具体的に構成される、請求項8または9に記載の装置。
【請求項１４】
前記逆量子化部は、前記第1の変換係数セットに対応する第1の量子化ステップを、前記現在の復号画像に対応する信号から、取得し、第3の変換係数セットの中の係数を取得するために前記第1の量子化ステップを使用することによって前記第1の変換係数セットの中の前記係数に対して逆量子化を行い、前記第2の変換係数セットを取得するように、計算を用いて取得された前記量子化調整ファクタを使用することによって前記第3の変換係数セットの中の前記係数に対してスケーリングを行う、ように具体的に構成される、請求項8または9に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデータ処理分野に関し、具体的には、ビデオ符号化における適応的逆量子化方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、多数のビデオ符号化技術、例えば、H．264／AVC、H．265／HEVC、およびオーディオビデオ符号化標準（AVS）などのビデオ符号化標準がある。前述のビデオ符号化標準は、一般にハイブリッド符号化フレームワークを使用し、ハイブリッド符号化フレームワークは主として次のフェーズ、すなわち
予測、変換、量子化、エントロピー符号化、などを含む。
【０００３】
予測フェーズで、符号化領域の再構成画素は、現在の符号ブロックに対応する元の画素に対して予測画素を生成するために使用される。予測方式の2つの主なタイプが含まれる、すなわち、イントラ予測およびインター予測である。例えば、H.264/AVCにおける水平、垂直または他の多方向予測、ならびにテンプレートマッチングおよびイントラ動き補償に基づく予測方式などの、イントラ予測に対して、現在の符号画像における現在の符号ブロックの空間的近傍の再構成画素が現在の符号ブロックの予測画素を生成するために使用される。例えば、動き補償に基づく予測などの、インター予測に対して、現在の符号ブロックに対応する、1つまたは複数の符号化画像における再構成画素が現在の符号ブロックの予測画素として使用される。インター予測は、2つの形を含む、すなわち、単方向予測および双方向予測である。単方向予測に対して、1つの符号化画像における再構成画素が現在の符号ブロックの予測画素を生成するために使用され、双方向予測に対して、2つの符号化画像における再構成画素が現在の符号ブロックの予測画素を生成するために使用される。
【０００４】
元の画素と予測画素との間の画素値差分は残差と呼ばれる。残差の符号化効率を改善するために、一般に、残差は最初に変換され、変換係数に転換される。一般的な変換は離散コサイン変換（DCT）、離散サイン変換（DST）、ウェーブレット変換、などを含む。その後、量子化処理が、例えばベクトル量子化またはスカラ量子化を用いて、変換係数に対して行われる。それから、量子化された変換係数および符号化モード情報（例えば、符号ブロックサイズ、予測モード、および動きベクトル）は、エントロピー符号化処理を用いてビットストリームに転換される。一般的なエントロピー符号化方法は、算術符号化、可変長符号化（VLC）、固定長符号化、ランレングス符号化、などを含む。
【０００５】
変換係数は、スカラ量子化方式で量子化することができる。現在の符号ブロックの残差のN個の変換係数の中のi番目の変換係数をC（i）（1≦i≦N、Nは変換ブロックサイズと関連付けられ、通常16、64、1024、などである）とする場合、量子化された変換係数Q（i）は、
【０００６】
【数１】
0006388355.tif 000002
【０００７】
であり、上式でsign｛X｝はXの符号を表し、すなわち、
【０００８】
【数２】
0006388355.tif 000003
【０００９】
であり、round｛X｝は丸め演算であって、一般に、端数切り捨て、四捨五入、端数切り上げのうちの1つとすることができ、｜X｜はXの絶対値または振幅を表し、Qs（i）は変換係数C（i）に対応する量子化ステップを表し、o1（i）は丸めオフセットである。
【００１０】
ビデオ復号は、ビットストリームをビデオ画像に転換するプロセスであり、エントロピー復号、予測、逆量子化、および逆変換などの、いくつかの主なフェーズを含む。最初に、ビットストリームは、符号化モード情報および量子化された変換係数を取得するためにエントロピー復号処理を用いて解析される。それから、一方では、符号化モード情報および復号された再構成画素を使用することによって予測画素が取得され、他方、再構成された変換係数を取得するために量子化された変換係数に対して逆量子化が行われ、再構成された残差情報を取得するために再構成された変換係数に対して逆変換が行われる。その後、再構成された残差情報は、ビデオ画像を復元するように、再構成画素を取得するために予測画素に加えられる。
【００１１】
逆量子化は、再構成された変換係数R（i）を取得するために量子化された変換係数Q（i）に対して行われ、それは、
R（i）＝sign｛Q（i）｝・round｛Q（i）・Qs（i）＋o2（i）｝  （式1）
のように記述することができ、上式でQs（i）は浮動小数点数とすることができ、o2（i）は丸めオフセットである。一般に、浮動小数点演算を使用することを避けるために、浮動小数点乗算は、整数加算およびシフトの方式で近似的に置き換えられる。例えば、H.265/HEVCで、（式1）で記述される逆量子化プロセスは、
R（i）＝sign｛Q（i）｝・（Q（i）・Qs’（i）＋（1＜＜（bdshift−1）））＞＞bdshift  （式2）
で近似され、上式でbdshiftはシフトパラメータであり、Qs’（i）は整数であり、Qs’（i）／2bdshiftは（1）における量子化ステップQs（i）を近似する。この場合、o2（i）＝0．5であり、丸め方式は端数切り捨てである。Qs’（i）は、レベルスケールl（i）およびスケーリングファクタm（i）によって連帯的に決定され、
Qs’（i）＝m（i）・l（i）  （式3）
である。l（i）は、量子化パラメータ（QP）の関数であり、すなわち、
【００１２】
【数３】
0006388355.tif 000004
【００１３】
であり、上式でレベル・スケーリング・リストlevelScale［k］＝｛40，45，51，57，64，72｝であり、ここでk＝0，1，．．．，5であり、
【００１４】
【数４】
0006388355.tif 000005
【００１５】
はQP（i）を6で割った後の丸めを表し、％はREM演算である。
【００１６】
一般に、逆量子化は、量子化ステップと直接関連付けられ、量子化ステップは、QP、スケーリングファクタ、およびレベル・スケーリング・リストによって影響を受ける。量子化ステップは、多数の方式で調整することができる。例えば、スケーリングファクタおよびレベル・スケーリング・リストが固定されるとき、量子化パラメータの各々のレベルは、量子化ステップに対応する。H．264／AVCおよびH．265／HEVCは、量子化パラメータの52のレベルを規定する。したがって、量子化ステップは、量子化パラメータを変更することによって調整することができる。別の実施例に対して、量子化ステップは、スケーリングファクタを調整することによって変更することができる。通常、スケーリングファクタを決定するために、量子化マトリックスとも呼ばれる、多数のスケーリング・ファクタ・マトリックスの1つを選択することができる。前述の2つの実施例で異なるデータが変更されるが、量子化ステップは本質的に調整される。
【００１７】
非可逆符号化の場合には、再構成画素と元の画素が異なる場合があり、2つの間の値差分は歪みと呼ばれる。輝度マスキング効果およびコントラストマスキング効果などの多数の視覚的マスキング効果に起因して、人間の目で観察される歪み強度は、歪みが位置している背景の特徴と密接に関連付けられる。すなわち、歪みに対する人間の目の感度は、歪みの位置の背景輝度および背景コントラストと関連付けられる。一般に、歪み感度と背景輝度は、U字形状の曲線関係を呈し、歪み感度と背景の分散または標準偏差は、単調減少関係を呈する。ビデオ符号化では、前述の視角的特徴に関連して、量子化ステップは歪みに対して視覚的に不感の領域（すなわち、比較的小さい歪み感度の領域）で増加され、量子化ステップは歪みに対して視覚的に敏感な領域で減少される。したがって、一様な量子化ステップと比較して、符号化歪み配分は人間の目の視覚認知により適したものとすることができ、主観的品質が同じビットレートで改善される、すなわち、符号化効率が改善される。
【００１８】
従来技術で提供される量子化ステップを調整するための方法は、次の通りである。
【００１９】
符号器において、ビデオシーケンスが分析され、各々の符号ブロックの変換係数に対応する量子化パラメータ（QP）が決定され、量子化パラメータ、またはスライス量子化パラメータ（slice QP）に対する量子化パラメータのオフセット（delta QP）がビットストリームに書き込まれる。復号器において、各々の符号ブロックの量子化ステップは、解析を用いて取得される量子化パラメータに従って、適宜に調整される。
【００２０】
前述の既存の技術的解決策では、量子化パラメータは符号器において決められ、量子化パラメータ情報はビットストリームで伝達され、それで復号器が各々の符号ブロックの量子化ステップ調整値を知って、適応的量子化ステップ調整を実施する。しかしながら、量子化パラメータに対応する側面情報は、ある程度符号化効率改善を限定する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、ビデオ符号化における適応的逆量子化方法および装置を提供する。本発明で提供される方法および装置によれば、量子化パラメータに対応する側面情報がある程度符号化効率改善を限定するという従来技術の問題が解決される。
【００２２】
第1の実施態様によれば、ビデオ符号化における適応的逆量子化方法が提供され、ここで方法は、
第1の変換係数セットに対応する、現在の復号画像の中の、画像領域を決定するステップであって、ここで第1の変換係数セットはN個の変換係数を含み、変換係数は現在の復号画像における任意の色空間成分の変換係数であり、Nは正整数である、ステップと、
画像領域の復号画素情報を取得するステップであって、ここで復号画素情報は画像領域の空間的近傍画素情報を含む、ステップと、
復号画素情報に従って量子化調整ファクタを計算するステップと、
第2の変換係数セットを取得するために量子化調整ファクタに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うステップとを含む。
【００２３】
第1の実施態様に関連して、第1の可能な実装方式で、復号画素情報は、画像領域の時間的近傍画素情報および／または画像領域の画素情報をさらに含む。
【００２４】
第1の実施態様または第1の実施態様の第1の可能な実装方式のいずれかに関連して、第2の可能な実装方式で、復号画素情報に従って量子化調整ファクタを計算するステップは、
画素平均Pavgの第1の関数f1（Pavg）に従って量子化調整ファクタを計算するステップであって、ここで画素平均Pavgは、復号画素情報に対応する多数の画素の輝度成分の平均または多数の画素の同じ色空間成分の平均であり、色空間成分は、第1の変換係数セットに対応する色空間成分である、ステップを含む。
【００２５】
第1の実施態様または第1の実施態様の第1の可能な実装方式のいずれかに関連して、第3の可能な実装方式で、復号画素情報に従って量子化調整ファクタを計算するステップは、
画素分散Pvarの第2の関数f2（Pvar）に従って量子化調整ファクタを計算するステップであって、ここで画素分散Pvarは、復号画素情報に対応する多数の画素の輝度成分の分散または多数の画素の同じ色空間成分の分散であり、色空間成分は、第1の変換係数セットに対応する色空間成分である、ステップを含む。
【００２６】
第1の実施態様または第1の実施態様の第1の可能な実装方式のいずれかに関連して、第4の可能な実装方式で、復号画素情報に従って量子化調整ファクタを計算するステップは、
画素分散Pvarおよび画素平均Pavgの複合関数f1（Pavg）・f2（Pvar）に従って量子化調整ファクタを計算するステップであって、ここで画素平均Pavgは、復号画素情報の中の多数の画素の輝度成分の平均または多数の画素の同じ色空間成分の平均であり、画素分散Pvarは、多数の画素の輝度成分の分散または多数の画素の同じ色空間成分の分散であって、色空間成分は、第1の変換係数セットに対応する色空間成分である、ステップを含む。
【００２７】
第1の実施態様または第1の実施態様の第1の可能な実装方式のいずれかに関連して、第5の可能な実装方式で、復号画素情報に従って量子化調整ファクタを計算するステップは、
最大画素値Pmaxと最小画素値Pminとの間の差分の第3の関数f3（Pmax−Pmin）に従って量子化調整ファクタを計算するステップであって、ここで最大画素値Pmaxは、復号画素情報に対応する多数の画素の輝度成分の最大値または多数の画素の同じ色空間成分の最大値であり、最小画素値は、多数の画素の輝度成分の最小値または多数の画素の同じ空間成分の最小値であって、色空間成分は、第1の変換係数セットに対応する色空間成分である、ステップを含む。
【００２８】
第1の実施態様または第1の実施態様の第1から第5の可能な実装方式のいずれか1つに関連して、第6の可能な実装方式で、第2の変換係数セットを取得するために量子化調整ファクタに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化処理を行うステップは、
量子化調整ファクタに対応する目標レベル・スケーリング・リストを、事前設定された第1の対応関係に従って、決定するステップであって、ここで第1の対応関係は量子化調整ファクタとレベル・スケーリング・リストとの間の対応関係である、ステップと、
第2の変換係数セットを取得するために目標レベル・スケーリング・リストに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うステップとを含む。
【００２９】
第1の実施態様または第1の実施態様の第1から第5の可能な実装方式のいずれか1つに関連して、第7の可能な実装方式で、第2の変換係数セットを取得するために量子化調整ファクタに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化処理を行うステップは、
量子化調整ファクタに対応する目標量子化マトリックスを、事前設定された第2の対応関係に従って、決定するステップであって、ここで第2の対応関係は量子化調整ファクタと量子化マトリックスとの間の対応関係である、ステップと、
第2の変換係数セットを取得するために目標量子化マトリックスに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うステップとを含む。
【００３０】
第1の実施態様または第1の実施態様の第1から第5の可能な実装方式のいずれか1つに関連して、第8の可能な実装方式で、第2の変換係数セットを取得するために量子化調整ファクタに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化処理を行うステップは、
第1の変換係数セットに対応する第1の量子化パラメータを、現在の復号画像に対応する信号から、取得するステップと、
量子化調整ファクタに従って目標量子化パラメータオフセットを決定し、第2の量子化パラメータを取得するために第1の量子化パラメータに目標量子化パラメータオフセットを加えるステップと、
第2の変換係数セットを取得するために、第2の量子化パラメータに従ってレベルスケールを決定し、レベルスケールを使用することによって第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うステップとを含む。
【００３１】
第1の実施態様または第1の実施態様の第1から第5の可能な実装方式のいずれか1つに関連して、第9の可能な実装方式で、第2の変換係数セットを取得するために量子化調整ファクタに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化処理を行うステップは、
第1の変換係数セットに対応する第1の量子化ステップを、現在の復号画像に対応する信号から、取得するステップと、
第2の量子化ステップを取得するために量子化調整ファクタを使用することによって第1の量子化ステップに対してスケーリングを行い、第2の変換係数セットを取得するために第2の量子化ステップを使用することによって第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うステップとを含む。
【００３２】
第1の実施態様または第1の実施態様の第1から第5の可能な実装方式のいずれか1つに関連して、第10の可能な実装方式で、第2の変換係数セットを取得するために量子化調整ファクタに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化処理を行うステップは、
第1の変換係数セットに対応する第1の量子化ステップを、現在の復号画像に対応する信号から、取得するステップと、
第3の変換係数セットの中の係数を取得するために第1の量子化ステップを使用することによって第1の変換係数セットの中の係数に対して逆量子化を行うステップと、
第2の変換係数セットを取得するように、計算を用いて取得された量子化調整ファクタを使用することによって第3の変換係数セットの中の係数に対してスケーリングを行うステップとを含む。
【００３３】
第2の実施態様によれば、ビデオ符号化における適応的逆量子化方法が提供され、ここで方法は、
第1の変換係数セットに対応する、現在の復号画像の中の、画像領域Xを決定するステップであって、ここで第1の変換係数セットはN個の変換係数を含み、変換係数は現在の復号画像における任意の色空間成分の変換係数であり、Nは正整数である、ステップと、
画像領域Xの時間的近傍画素情報を取得するステップと、
第1の平均Pavgおよび第1の分散Pvarに従って量子化調整ファクタを計算するステップであって、ここで第1の平均Pavgは、復号画素情報の中の多数の画素の輝度成分の平均または多数の画素の同じ色空間成分の平均であり、第1の分散Pvarは、多数の画素の輝度成分の分散または多数の画素の同じ色空間成分の分散であって、色空間成分は、第1の変換係数セットに対応する色空間成分である、ステップと、
第2の変換係数セットを取得するために量子化調整ファクタに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化処理を行うステップとを含む。
【００３４】
第2の実施態様に関連して、第1の可能な実装方式で、第1の平均Pavgおよび第1の分散Pvarに従って量子化調整ファクタを計算するステップは、
第1の平均Pavgおよび第1の分散Pvarの複合関数f1（Pavg）・f2（Pvar）に従って量子化調整ファクタを計算するステップを含む。
【００３５】
第2の実施態様または第2の実施態様の第1の可能な実装方式のいずれかに関連して、第2の可能な実装方式で、第2の変換係数セットを取得するために量子化調整ファクタに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化処理を行うステップは、
量子化調整ファクタに対応する目標レベル・スケーリング・リストを、事前設定された第1の対応関係に従って、決定するステップであって、ここで第1の対応関係は量子化調整ファクタとレベル・スケーリング・リストとの間の対応関係である、ステップと、
第2の変換係数セットを取得するために目標レベル・スケーリング・リストに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うステップとを含む。
【００３６】
第2の実施態様または第2の実施態様の第1の可能な実装方式のいずれかに関連して、第3の可能な実装方式で、第2の変換係数セットを取得するために量子化調整ファクタに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化処理を行うステップは、
量子化調整ファクタに対応する目標量子化マトリックスを、事前設定された第2の対応関係に従って、決定するステップであって、ここで第2の対応関係は量子化調整ファクタと量子化マトリックスとの間の対応関係である、ステップと、
第2の変換係数セットを取得するために目標量子化マトリックスに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うステップとを含む。
【００３７】
第2の実施態様または第2の実施態様の第1の可能な実装方式のいずれかに関連して、第4の可能な実装方式で、第2の変換係数セットを取得するために量子化調整ファクタに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化処理を行うステップは、
第1の変換係数セットに対応する第1の量子化パラメータを、現在の復号画像に対応する信号から、取得するステップと、
量子化調整ファクタに従って目標量子化パラメータオフセットを決定し、第2の量子化パラメータを取得するために第1の量子化パラメータに目標量子化パラメータオフセットを加えるステップと、
第2の変換係数セットを取得するために、第2の量子化パラメータに従ってレベルスケールを決定し、レベルスケールを使用することによって第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うステップとを含む。
【００３８】
第2の実施態様または第2の実施態様の第1の可能な実装方式のいずれかに関連して、第5の可能な実装方式で、第2の変換係数セットを取得するために量子化調整ファクタに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化処理を行うステップは、
第1の変換係数セットに対応する第1の量子化ステップを、現在の復号画像に対応する信号から、取得するステップと、
第2の量子化ステップを取得するために量子化調整ファクタを使用することによって第1の量子化ステップに対してスケーリングを行い、第2の変換係数セットを取得するために第2の量子化ステップを使用することによって第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うステップとを含む。
【００３９】
第2の実施態様または第2の実施態様の第1の可能な実装方式のいずれかに関連して、第6の可能な実装方式で、第2の変換係数セットを取得するために量子化調整ファクタに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化処理を行うステップは、
第1の変換係数セットに対応する第1の量子化ステップを、現在の復号画像に対応する信号から、取得するステップと、
第3の変換係数セットの中の係数を取得するために第1の量子化ステップを使用することによって第1の変換係数セットの中の係数に対して逆量子化を行うステップと、
第2の変換係数セットを取得するように、計算を用いて取得された量子化調整ファクタを使用することによって第3の変換係数セットの中の係数に対してスケーリングを行うステップとを含む。
【００４０】
第3の実施態様によれば、ビデオ符号化における適応的逆量子化装置が提供され、ここで装置は、
第1の変換係数セットに対応する、現在の復号画像の中の、画像領域を決定するように構成された、決定部であって、ここで第1の変換係数セットはN個の変換係数を含み、変換係数は現在の復号画像における任意の色空間成分の変換係数であり、Nは正整数である、決定部と、
画像領域の復号画素情報を取得するように構成された、取得部であって、ここで復号画素情報は画像領域の空間的近傍画素情報を含む、取得部と
復号画素情報に従って量子化調整ファクタを計算するように構成された、計算部と、
第2の変換係数セットを取得するために量子化調整ファクタに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うように構成された、逆量子化部とを含む。
【００４１】
第3の実施態様に関連して、第1の可能な実装方式で、取得部は、復号画素情報から画像領域の時間的近傍画素情報および／または画像領域の画素情報を取得するようにさらに構成される。
【００４２】
第3の実施態様または第3の実施態様の第1の可能な実装方式のいずれかに関連して、第2の可能な実装方式で、計算部は、画素平均Pavgの第1の関数f1（Pavg）に従って量子化調整ファクタを計算するように具体的に構成され、ここで画素平均Pavgは、復号画素情報に対応する多数の画素の輝度成分の平均または多数の画素の同じ色空間成分の平均であり、色空間成分は、第1の変換係数セットに対応する色空間成分である。
【００４３】
第3の実施態様または第3の実施態様の第1の可能な実装方式のいずれかに関連して、第3の可能な実装方式で、計算部は、画素分散Pvarの第2の関数f2（Pvar）に従って量子化調整ファクタを計算するように具体的に構成され、ここで画素分散Pvarは、復号画素情報に対応する多数の画素の輝度成分の分散または多数の画素の同じ色空間成分の分散であり、色空間成分は、第1の変換係数セットに対応する色空間成分である。
【００４４】
第3の実施態様または第3の実施態様の第1の可能な実装方式のいずれかに関連して、第4の可能な実装方式で、計算部は、画素分散Pvarおよび画素平均Pavgの複合関数f1（Pavg）・f2（Pvar）に従って量子化調整ファクタを計算するように具体的に構成され、ここで画素平均Pavgは、復号画素情報の中の多数の画素の輝度成分の平均または多数の画素の同じ色空間成分の平均であり、画素分散Pvarは、多数の画素の輝度成分の分散または多数の画素の同じ色空間成分の分散であって、色空間成分は、第1の変換係数セットに対応する色空間成分である。
【００４５】
第3の実施態様または第3の実施態様の第1の可能な実装方式のいずれかに関連して、第5の可能な実装方式で、計算部は、最大画素値Pmaxと最小画素値Pminとの間の差分の第3の関数f3（Pmax−Pmin）に従って量子化調整ファクタを計算するように具体的に構成され、ここで最大画素値Pmaxは、復号画素情報に対応する多数の画素の輝度成分の最大値または多数の画素の同じ色空間成分の最大値であり、最小画素値は、多数の画素の輝度成分の最小値または多数の画素の同じ空間成分の最小値であって、色空間成分は、第1の変換係数セットに対応する色空間成分である。
【００４６】
第3の実施態様または第3の実施態様の第1から第5の可能な実装方式のいずれか1つに関連して、第6の可能な実装方式で、逆量子化部は、量子化調整ファクタに対応する目標レベル・スケーリング・リストを、事前設定された第1の対応関係に従って、決定し、ここで第1の対応関係は量子化調整ファクタとレベル・スケーリング・リストとの間の対応関係であり、第2の変換係数セットを取得するために目標レベル・スケーリング・リストに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うように具体的に構成される。
【００４７】
第3の実施態様または第3の実施態様の第1から第5の可能な実装方式のいずれか1つに関連して、第7の可能な実装方式で、逆量子化部は、量子化調整ファクタに対応する目標量子化マトリックスを、事前設定された第2の対応関係に従って、決定し、ここで第2の対応関係は量子化調整ファクタと量子化マトリックスとの間の対応関係であり、第2の変換係数セットを取得するために目標量子化マトリックスに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うように具体的に構成される。
【００４８】
第3の実施態様または第3の実施態様の第1から第5の可能な実装方式のいずれか1つに関連して、第8の可能な実装方式で、逆量子化部は、第1の変換係数セットに対応する第1の量子化パラメータを、現在の復号画像に対応する信号から、取得し、量子化調整ファクタに従って目標量子化パラメータオフセットを決定して、第2の量子化パラメータを取得するために第1の量子化パラメータに目標量子化パラメータオフセットを加え、第2の変換係数セットを取得するために、第2の量子化パラメータに従ってレベルスケールを決定して、レベルスケールを使用することによって第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うように具体的に構成される。
【００４９】
第3の実施態様または第3の実施態様の第1から第5の可能な実装方式のいずれか1つに関連して、第9の可能な実装方式で、逆量子化部は、第1の変換係数セットに対応する第1の量子化ステップを、現在の復号画像に対応する信号から、取得し、第2の量子化ステップを取得するために量子化調整ファクタを使用することによって第1の量子化ステップに対してスケーリングを行って、第2の変換係数セットを取得するために第2の量子化ステップを使用することによって第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うように具体的に構成される。
【００５０】
第3の実施態様または第3の実施態様の第1から第5の可能な実装方式のいずれか1つに関連して、第10の可能な実装方式で、逆量子化部は、第1の変換係数セットに対応する第1の量子化ステップを、現在の復号画像に対応する信号から、取得し、第3の変換係数セットの中の係数を取得するために第1の量子化ステップを使用することによって第1の変換係数セットの中の係数に対して逆量子化を行い、第2の変換係数セットを取得するように、計算を用いて取得された量子化調整ファクタを使用することによって第3の変換係数セットの中の係数に対してスケーリングを行うように具体的に構成される。
【００５１】
第4の実施態様によれば、ビデオ符号化における適応的逆量子化装置が提供され、ここで装置は、
第1の変換係数セットに対応する、現在の復号画像の中の、画像領域Xを決定するように構成された、第1の決定部であって、ここで第1の変換係数セットはN個の変換係数を含み、変換係数は現在の復号画像における任意の色空間成分の変換係数であり、Nは正整数である、第1の決定部と、
画像領域Xの時間的近傍画素情報を取得するように構成された、第1の取得部と、
第1の平均Pavgおよび第1の分散Pvarに従って量子化調整ファクタを計算するように構成された、第1の計算部であって、ここで第1の平均Pavgは、復号画素情報の中の多数の画素の輝度成分の平均または多数の画素の同じ色空間成分の平均であり、第1の分散Pvarは、多数の画素の輝度成分の分散または多数の画素の同じ色空間成分の分散であって、色空間成分は、第1の変換係数セットに対応する色空間成分である、第1の計算部と、
第2の変換係数セットを取得するために量子化調整ファクタに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化処理を行うように構成された、第1の逆量子化部とを含む。
【００５２】
第4の実施態様に関連して、第1の可能な実装方式で、第1の計算部は、第1の平均Pavgおよび第1の分散Pvarの複合関数f1（Pavg）・f2（Pvar）に従って量子化調整ファクタを計算するように具体的に構成される。
【００５３】
第4の実施態様または第4の実施態様の第1の可能な実装方式のいずれかに関連して、第2の可能な実装方式で、第1の逆量子化部は、量子化調整ファクタに対応する目標レベル・スケーリング・リストを、事前設定された第1の対応関係に従って、決定し、ここで第1の対応関係は量子化調整ファクタとレベル・スケーリング・リストとの間の対応関係であり、第2の変換係数セットを取得するために目標レベル・スケーリング・リストに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うように具体的に構成される。
【００５４】
第4の実施態様または第4の実施態様の第1の可能な実装方式のいずれかに関連して、第3の可能な実装方式で、第1の逆量子化部は、量子化調整ファクタに対応する目標量子化マトリックスを、事前設定された第2の対応関係に従って、決定し、ここで第2の対応関係は量子化調整ファクタと量子化マトリックスとの間の対応関係であり、第2の変換係数セットを取得するために目標量子化マトリックスに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うように具体的に構成される。
【００５５】
第4の実施態様または第4の実施態様の第1の可能な実装方式のいずれかに関連して、第4の可能な実装方式で、第1の逆量子化部は、第1の変換係数セットに対応する第1の量子化パラメータを、現在の復号画像に対応する信号から、取得し、量子化調整ファクタに従って目標量子化パラメータオフセットを決定して、第2の量子化パラメータを取得するために第1の量子化パラメータに目標量子化パラメータオフセットを加え、第2の変換係数セットを取得するために、第2の量子化パラメータに従ってレベルスケールを決定して、レベルスケールを使用することによって第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うように具体的に構成される。
【００５６】
第4の実施態様または第4の実施態様の第1の可能な実装方式のいずれかに関連して、第5の可能な実装方式で、第1の逆量子化部は、第1の変換係数セットに対応する第1の量子化ステップを、現在の復号画像に対応する信号から、取得し、第2の量子化ステップを取得するために量子化調整ファクタを使用することによって第1の量子化ステップに対してスケーリングを行って、第2の変換係数セットを取得するために第2の量子化ステップを使用することによって第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うように具体的に構成される。
【００５７】
第4の実施態様または第4の実施態様の第1の可能な実装方式のいずれかに関連して、第6の可能な実装方式で、第1の逆量子化部は、第1の変換係数セットに対応する第1の量子化ステップを、現在の復号画像に対応する信号から、取得し、第3の変換係数セットの中の係数を取得するために第1の量子化ステップを使用することによって第1の変換係数セットの中の係数に対して逆量子化を行い、第2の変換係数セットを取得するように、計算を用いて取得された量子化調整ファクタを使用することによって第3の変換係数セットの中の係数に対してスケーリングを行うように具体的に構成される。
【発明の効果】
【００５８】
前述の技術的解決策の1つまたは2つは、少なくとも次の技術的効果を有する。
【００５９】
本発明の実施形態で提供される解決策によれば、現在の変換ブロックが位置する背景領域の統計的特徴は、変換ブロックの空間的近傍情報を使用することによって推定され、逆量子化のための量子化調整ファクタは適応的に導出され、逆量子化処理は柔軟に調整される。本発明の実施形態で提供される解決策の適応的量子化方法によれば、量子化歪み強度は人間の目の視覚認知により適したものとすることができ、それによって符号化効率を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施形態によるビデオ符号化における適応的逆量子化方法の概略フローチャートである。
【図２】本発明の実施形態による画像領域の第1の空間的近傍画素の概略図である。
【図３】本発明の実施形態による画像領域の第2の空間的近傍画素の概略図である。
【図４】本発明の実施形態によるビデオ符号化における別の適応的逆量子化方法の概略フローチャートである。
【図５】本発明の実施形態によるビデオ符号化における適応的逆量子化装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
従来技術では、量子化パラメータは符号器において決められ、量子化パラメータ情報はビットストリームで伝達され、それで復号器が各々の符号ブロックの量子化ステップ調整値を知って、適応的量子化ステップ調整を実施する。しかしながら、量子化パラメータに対応する側面情報は、ある程度符号化効率改善を限定する。したがって、従来技術の問題を解決するために、本発明の実施形態は、ビデオ符号化における適応的逆量子化方法を提供し、方法は、
第1の変換係数セットに対応する、現在の復号画像の中の、画像領域を決定するステップであって、ここで第1の変換係数セットはN個の変換係数を含み、変換係数は現在の復号画像における任意の色空間成分の変換係数であり、Nは正整数である、ステップと、
画像領域の復号画素情報を取得するステップであって、ここで復号画素情報は画像領域の空間的近傍画素情報を含む、ステップと、
復号画素情報に従って量子化調整ファクタを計算するステップと、
第2の変換係数セットを取得するために量子化調整ファクタに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うステップとを含む。
【００６２】
本発明の実施形態で提供される解決策によれば、現在の変換ブロックが位置する背景領域の統計的特徴は、変換ブロックの空間的近傍情報を使用することによって推定され、量子化調整ファクタは適応的に導出され、逆量子化処理は柔軟に調整される。一方では、本発明の適応的量子化方法によれば、量子化歪み強度は人間の目の視覚認知により適したものとすることができ、それによって符号化効率を改善することができる。
【００６３】
他方、量子化調整情報がビットストリームで伝達される既存の解決策と比較して、本発明の実施形態で提供される解決策によれば、追加のビットオーバーヘッドは量子化調整情報を伝達するために必要とされず、それによって符号化効率をさらに改善する。
【００６４】
本発明の実施形態の目的、技術的解決策、および利点をより明確にするために、以下は本発明の実施形態における添付の図面を参照して本発明の実施形態における技術的解決策を明確にかつ完全に説明する。明らかに、説明される実施形態は本発明の実施形態の一部であってすべてではない。創造的な努力なしで本発明の実施形態に基づいて当業者によって取得される、他のすべての実施形態は、本発明の保護範囲に含まれるべきである。
【００６５】
実施形態
図1に示されるように、本発明の実施形態は、ビデオ符号化における適応的逆量子化方法を提供し、方法は、次のステップを含む。
【００６６】
ステップ101：第1の変換係数セットに対応する、現在の復号画像の中の、画像領域を決定し、ここで第1の変換係数セットはN個の変換係数を含み、変換係数は現在の復号画像における任意の色空間成分の変換係数であり、Nは正整数である。
【００６７】
本発明のこの実施形態で、第1の変換係数セットは、N個の変換係数A（i），i＝1，2，．．．，Nを含むことができ、Nは正整数、例えば、N＝1，2，4，16，32，50，64，81，128，256，512，または1024である。変換係数A（i）は、現在の復号画像における任意の色空間成分の変換係数、例えば、輝度成分の変換係数、色差成分の変換係数、およびRGB成分の任意の1つ（例えば、R成分）の変換係数である。
【００６８】
第1の変換係数セットに対応する画像領域は、第1の変換係数に対応する、現在の復号画像の中の領域である。例えば、H.264/AVCまたはH.265/HEVC標準に対応するハイブリッド符号化フレームワークで、第1の変換係数セットに対応する画像領域は、第1の変換係数セットに対応する変換ブロックまたは変換ユニットによってカバーされる画像領域である。本発明のこの実施形態で、第1の変換係数セットは、1つの変換ブロックのすべての変換係数を含むことができ、または1つの変換ブロックの一部の変換係数、例えば、直流係数、もしくは低周波係数の群、もしくは高周波係数の群、もしくは直流係数および高周波係数の群、もしくは1つの変換ブロックの中で特定の係数走査順での最初のいくつかの係数を含むことができる。
【００６９】
ステップ102：画像領域の復号画素情報を取得し、ここで復号画素情報は画像領域の空間的近傍画素情報を含む。
【００７０】
本発明のこの実施形態で、空間的近傍画素情報は、画像領域として復号画像の同じフレームの中の画素についての情報を意味し、隣接する画素の位置および範囲は、異なる復号条件に従って適応的に調整される。
【００７１】
空間的近傍画素情報は、画像領域Xの空間的近傍における少なくとも1つの画素の再構成値および／または画像領域Xのものであり画像領域Xの空間的近傍における画素情報に従って生成される少なくとも1つのイントラ予測画素を含み得る。
【００７２】
復号画素情報が空間的近傍画素情報であるとき、空間的近傍画素情報はM個の画素を含むことができ、Mは正整数であり、空間的近傍画素情報は次の画素情報の少なくとも1つを含む。
【００７３】
（1）空間的近傍Y1における少なくとも1つの画素の再構成値を含む、画像領域Xの空間的近傍Y1（空間的近傍Y1のいくつかの任意選択的な実施例が図2に示される）における画素情報。空間的近傍Y1の具体的な事例は次の通りとすることができる。
【００７４】
空間的近傍Y1は、Xの上、下、左、または右の境界のうちの少なくとも1つの境界に隣接した領域、例えば、（図2の実施例aおよび実施例bで示されるように）Xの左の境界および上の境界の両方に隣接したL字型の領域、または（図2の実施例c、実施例d、および実施例eで示されるように）領域Xの上の境界、左の境界もしくは右の境界に隣接した矩形領域、または（図2の実施例fで示されるように）Xを含む矩形領域からXが取り除かれた後に取得される領域の一部である。
【００７５】
（2）画像領域Xのものであり画像領域Xの空間的近傍における画素情報に従って生成される少なくとも1つのイントラ予測画素であって、
画像領域Xのものであり、イントラ予測方式で画像領域Xの空間的近傍Y2（空間的近傍Y2のいくつかの任意選択的な実施例が図3に示される）における画素情報に従って生成される、予測画素情報を具体的に含む。
【００７６】
イントラ予測方式は、例えば、H.265/HEVCにおける方向ベースのイントラ予測モード、DC予測モード、およびPlanar予測モードであり、別の例として、テンプレートマッチング方法またはイントラ動き補償などの方式である。
【００７７】
画像領域Xの予測画素情報は、画像領域Xの少なくとも1つのイントラ予測画素を含む。空間的近傍Y2は、空間的近傍Y1の一部であってもよく、または空間的近傍Y1以外の領域を含んでもよい。例えば、空間的近傍Y2は、（図3の実施例aおよび実施例bで示されるように）Xの左の境界および上の境界の両方に隣接したL字型の領域、または（図3の実施例cおよび実施例dで示されるように）Xの左もしくは上の領域においてXと同じサイズを持つ矩形領域、または（図3の実施例eで示されるように）Xを含む矩形領域からXが取り除かれた後に取得される領域の一部とすることができる。
【００７８】
ステップ103：復号画素情報に従って量子化調整ファクタを計算する。
【００７９】
本発明のこの実施形態で、適応的逆量子化効果を達成するために、逆量子化の間に、復号画素情報の若干の特徴を反映し得るパラメータを使用することによって量子化調整ファクタが計算される。本発明のこの実施形態で、量子化調整ファクタは、以下を具体的に含む、復号画素の統計的特徴を反映するパラメータを使用することによって計算することができる。
【００８０】
復号画素情報の統計的特徴は、復号画素情報の中の多数の画素の画素値が統計的に分析された後取得される数値結果を意味し、統計的特徴を持つパラメータは、画素平均Pavg、画素分散Pvar、最大画素値Pmax、または最小画素値Pminのうちの少なくとも1つを含む。
【００８１】
ステップ104：第2の変換係数セットを取得するために量子化調整ファクタに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化を行う。
【００８２】
より正確で安定した統計的特徴計算のためにより多くの復号画素情報を取得するために、本発明のこの実施形態における復号画素情報は、画像領域Xの時間的近傍画素情報をさらに含み得る。時間的近傍画素情報は、現在の復号画像が位置する画像の前または後ろの1つまたは複数フレームの符号化画像の画素情報であり、時間的近傍画素情報は、次の2つのうちの少なくとも1つを含む。
【００８３】
（1）別の符号化画像における画像領域Xの対応する領域中の少なくとも1つの画素の再構成値または補間フィルタ処理を用いて取得されるサブピクセル精度の再構成値。
【００８４】
対応する領域は、画像領域Xの動きベクトルに従って一般的な動き補償処理を用いて取得することができる。特に、画像領域Xの動きベクトルがサブピクセル精度であるとき、動きベクトルは整数値に丸めることができ、それから対応する領域を取得するために動き補償が行われる。
【００８５】
（2）画像領域Xに対応する、少なくとも2つの符号化画像の対応する領域中の少なくとも1つの位置における、画素の再構成値の加重平均。
【００８６】
例えば、2つの符号化画像が使用されるとき、2つの符号化画像における対応する領域は、画像領域Xの動きベクトルを使用することによって別々に見いだされる。2つの対応する領域中の同じ位置における画素は対応する画素であり、対応する画素の群の加重平均は時間的近傍画素情報の中の画素として使用され、同じ位置は整数画素位置またはサブピクセル位置とすることができる。
【００８７】
本発明のこの実施形態で、復号器において、再構成された空間的近傍画素情報または再構成された空間的近傍画素情報および再構成された時間的近傍画素情報の組合せは、現在の復号ブロックに対応する元の画素情報を近似するために使用され、量子化調整ファクタが導出され、それによって画像の異なる領域の残差変換係数の量子化ステップを適応的に調整し符号化性能を改善する。
【００８８】
本発明のこの実施形態で提供される解決策によれば、量子化調整に関連したパラメータ情報はビットストリームで伝達される必要がない。したがって、ビットレートは減少する。加えるに、本発明のこの実施形態で、量子化調整ファクタは、フレーム内画像符号化に適用可能である、空間的近傍画素情報だけを使用することによって導出することができる。本発明のこの実施形態で提供される方法は、フレーム間画像符号化に同様に適用可能である。
【００８９】
本発明のこの実施形態における復号画素情報は、画像領域Xの空間的近傍画素情報とすることができ、または画像領域Xの時間的近傍画素情報および空間的近傍画素情報の組合せとすることができ、復号画素情報は、異なる内容を含む。したがって、本発明のこの実施形態で、量子化調整ファクタは、多数の方式で復号画素情報に従って計算することができる。具体的な実装は以下を含む。
【００９０】
第1に、本発明のこの実施形態で、量子化調整ファクタは、復号画素情報に対応するパラメータ、すなわち、画素平均Pavg、画素分散Pvar、最大画素値Pmax、最小画素値Pminに従って計算することができる。
【００９１】
前述のパラメータ（画素平均Pavg、画素分散Pvar、最大画素値Pmax、最小画素値Pmin）に基づいて量子化調整ファクタQCを計算するための具体的な方法について、次の方式のうちのいずれを使用してもよい。
【００９２】
方法1：量子化調整ファクタは、画素平均Pavgの第1の関数f1（Pavg）に従って計算され、ここで画素平均Pavgは、復号画素情報に対応する多数の画素の輝度成分の平均または多数の画素の同じ色空間成分の平均であり、色空間成分は、第1の変換係数セットに対応する色空間成分である。
【００９３】
復号画素が空間的近傍画素情報だけを含むとき、画素平均Pavgは、具体的には、
画素平均Pavgであって、ここで画素平均Pavgは、空間的近傍画素情報の中の多数の画素の輝度成分の平均または空間的近傍画素情報の中の多数の画素の同じ信号成分の平均であり、信号成分は、第1の変換係数セットに対応する信号成分である。
【００９４】
復号画素が空間的近傍画素情報および時間的近傍画素情報の組合せであるとき、画素平均Pavgは、具体的には、
画素平均Pavgであって、ここで画素平均Pavgは、空間的近傍画素情報および時間的近傍画素情報の中の多数の画素の輝度成分の平均または空間的近傍画素情報および時間的近傍画素情報の中の多数の画素の同じ信号成分の平均であり、信号成分は、第1の変換係数セットに対応する信号成分である。
【００９５】
具体的な実施例で、第1の関数は、QC＝f1（Pavg）βとすることができ、上式でβ＞0、例えば、β＝1または0．5である。f1（Pavg）は、Pavgに関するU字型関数とすることができる。f1（Pavg）について、Pavgが閾値T1より小さいとき、f1（Pavg）の1次導関数は0より小さく、Pavgが閾値T2より大きいとき、f1（Pavg）の1次導関数は0より大きく、Pavgが閾値T1ないしT2であるとき、f1（Pavg）は定数C0と等しく、ここでT1≧0、T2≧0、かつT2≧T1であり、T1は0、60、64、または128とすることができ、T2は0、80、128、または170とすることができ、C0は正の実数であり0.5、0.75、1、1.5、8、16、256、または1024とすることができる。より具体的には、関数f1（Pavg）は、
【００９６】
【数５】
0006388355.tif 000006
【００９７】
とすることができ、上式でη1は正の実数、例えば、η1＝150または200.8であり、η2は正の実数、例えば、η2＝425または485.5である。別の実施例について、関数f1（Pavg）は、
【００９８】
【数６】
0006388355.tif 000007
【００９９】
であり、上式でη3は正の実数、例えば、η3＝10240または8135.6であり、η4は正の実数、例えば、η4＝256または135.1である。
【０１００】
方法2：量子化調整ファクタは、画素分散Pvarの第2の関数f2（Pvar）に従って計算され、ここで画素分散Pvarは、復号画素情報に対応する多数の画素の輝度成分の分散または多数の画素の同じ色空間成分の分散であり、色空間成分は、第1の変換係数セットに対応する色空間成分である。
【０１０１】
復号画素が空間的近傍画素情報だけを含むとき、画素分散Pvarは、具体的には、
画素分散Pvarであって、ここで画素分散Pvarは、空間的近傍画素情報の中の多数の画素の輝度成分の分散または空間的近傍画素情報の中の多数の画素の同じ信号成分の分散であり、信号成分は、第1の変換係数セットに対応する信号成分である。
【０１０２】
復号画素が空間的近傍画素情報および時間的近傍画素情報の組合せであるとき、画素分散Pvarは、具体的には、
画素分散Pvarであって、ここで画素分散Pvarは、空間的近傍画素情報および時間的近傍画素情報の中の多数の画素の輝度成分の分散または空間的近傍画素情報および時間的近傍画素情報の中の多数の画素の同じ信号成分の分散であり、信号成分は、第1の変換係数セットに対応する信号成分である。
【０１０３】
具体的な実施例で、量子化調整ファクタQCは、画素分散Pvarの第2の関数QC＝f2（Pvar）γに従って計算され、上式でγ＞0であり、γは、例えば、1または0.8である。f2（Pvar）は、Pvarに関する単調関数とすることができる。f2（Pvar）について、（Pvar）αが閾値T3より小さいとき、f2（Pvar）は定数C3であり、（Pvar）αが閾値T3以上であるとき、f2（Pvar）の1次導関数は0より大きく、ここでT3≧0であって、T3は、例えば、0、3、5、または10であり、α＞0であって、例えば、α＝1／2または1であり、C3は正の実数で、例えば、0.5、0.8、1、16、32、または256である。より具体的には、関数f2（Pvar）は、
【０１０４】
【数７】
0006388355.tif 000008
【０１０５】
であり、上式でη5は正の実数であり、例えば、η5＝10，20，35.5，80，または100である。
【０１０６】
方法3：量子化調整ファクタは、最大画素値Pmaxと最小画素値Pminとの間の差分の第3の関数f3（Pmax−Pmin）に従って計算され、ここで最大画素値Pmaxは、復号画素情報に対応する多数の画素の輝度成分の最大値または多数の画素の同じ色空間成分の最大値であり、最小画素値は、多数の画素の輝度成分の最小値または多数の画素の同じ空間成分の最小値であって、色空間成分は、第1の変換係数セットに対応する色空間成分である。
【０１０７】
量子化調整ファクタQCは、画素平均Pavgの第1の関数QC＝f1（Pavg）βおよび画素分散Pvarの第2の関数QC＝f2（Pvar）γの複合関数QC＝f1（Pavg）β・f2（Pvar）γに従って計算され、上式でβ，γ＞0であり、例えば、β＝1およびγ＝1、またはβ＝0.5およびγ＝1.5、またはβ＝2およびγ＝1である。
【０１０８】
方法4：量子化調整ファクタは、最大画素値Pmaxと最小画素値Pminとの間の差分の第3の関数f3（Pmax−Pmin）に従って計算され、ここで最大画素値Pmaxは、復号画素情報に対応する多数の画素の輝度成分の最大値または多数の画素の同じ色空間成分の最大値であり、最小画素値は、多数の画素の輝度成分の最小値または多数の画素の同じ空間成分の最小値であって、色空間成分は、第1の変換係数セットに対応する色空間成分である。
【０１０９】
復号画素が空間的近傍画素情報だけを含むとき、最大画素値Pmaxおよび最小画素値Pminは、具体的には、
最大画素値Pmaxであって、ここで最大画素値Pmaxは、空間的近傍画素情報の中の多数の画素の輝度成分の最大値または空間的近傍画素情報の中の多数の画素の同じ信号成分の最大値であり、信号成分は、第1の変換係数セットに対応する信号成分である、最大画素値Pmax、および
最小画素値Pminであって、ここで最小画素値Pminは、空間的近傍画素情報の中の多数の画素の輝度成分の最小値または空間的近傍画素情報の中の多数の画素の同じ信号成分の最小値であり、信号成分は、第1の変換係数セットに対応する信号成分である、最小画素値Pminである。
【０１１０】
復号画素が空間的近傍画素情報および時間的近傍画素情報の組合せであるとき、最大画素値Pmaxおよび最小画素値Pminは、具体的には、
最大画素値Pmaxであって、ここで最大画素値Pmaxは、空間的近傍画素情報および時間的近傍画素情報の中の多数の画素の輝度成分の最大値または空間的近傍画素情報および時間的近傍画素情報の中の多数の画素の同じ信号成分の最大値であり、信号成分は、第1の変換係数セットに対応する信号成分である、最大画素値Pmax、および
最小画素値Pminであって、ここで最小画素値Pminは、空間的近傍画素情報および時間的近傍画素情報の中の多数の画素の輝度成分の最小値または空間的近傍画素情報および時間的近傍画素情報の中の多数の画素の同じ信号成分の最小値であり、信号成分は、第1の変換係数セットに対応する信号成分である、最小画素値Pminである。
【０１１１】
具体的な実施例で、量子化調整ファクタQCは、最大画素値Pmaxと最小画素値Pminとの間の差分の第3の関数QC＝f3（Pmax−Pmin）に従って計算される。第3の関数は、単調増加関数、例えば、
【０１１２】
【数８】
0006388355.tif 000009
【０１１３】
とすることができ、上式でC4は正の実数、例えば、0.5、1、16、32、または256であり、η6は正の実数、例えば、η6＝1または1／2であり、η7は正の実数、例えばη7＝20またはη7＝C4／2である。
【０１１４】
量子化調整ファクタQCが前述の4つの方法の1つに従って取得された後、任意選択で、量子化調整ファクタQCに対して数値制限処理をさらに行うことができ、QCは事前設定された数値範囲に対応する。例えば、
【０１１５】
QCは事前設定された数値範囲に制限され、すなわち、
【０１１６】
【数９】
0006388355.tif 000010
【０１１７】
であり、上式でVal1およびVal2は正の実数であり、例えば、Val1＝0.5およびVal2＝2、またはVal1＝0.6およびVal2＝1.5である。
【０１１８】
別の実施例について、QCは写像関数を使用することによって数値範囲に写像され、写像関数は、例えば、
【０１１９】
【数１０】
0006388355.tif 000011
【０１２０】
であり、上式でVal3、Val4、Val5、およびVal6は実数であり、例えば、Val3＝1.0、Val4＝0.5、Val5＝1.5、およびVal6＝1.0、またはVal3＝1.1、Val4＝0.4、Val5＝1.2、およびVal6＝1.15である。
【０１２１】
前述のパラメータ、すなわち、T1、T2、T3、C0、C3、C4、η1、η2、η3、η4、η5、η6、η7、Val1、Val2、Val3、Val4、Val5、およびVal6は、事前設定された定数としてもよく、またはビデオ画像の統計的特徴に従って計算を用いて取得してもよく、またはビデオビットストリームから抽出してもよい。
【０１２２】
本発明のこの実施形態で、ステップ104の逆量子化処理は、多数の方式で実施することができる。以下はいくつかの実行可能な方法を提供する。
【０１２３】
方法1：第1の変換係数セットに対応する第1の量子化ステップが現在の復号画像に対応する信号から取得され、第2の量子化ステップを取得するために量子化調整ファクタを使用することによって第1の量子化ステップに対してスケーリングが行われて、第2の変換係数セットを取得するために第2の量子化ステップを使用することによって第1の変換係数セットに対して逆量子化が行われる。具体的な実装は、
第1の変換係数セットに対応する第1の量子化ステップQs（i）を、現在の復号画像に対応する信号から、取得するステップと、
Qs（i）・QCを取得するために量子化調整ファクタに従って第1の量子化ステップQs（i）に対してスケーリングを行い、第2の変換係数セットの中の変換係数R（i）を取得するために第1の変換係数セットの中の変換係数A（i）に対して逆量子化を行うステップとすることができ、すなわち、
R（i）＝sign｛A（i）｝・round｛A（i）・Qs（i）・QC＋o2（i）｝
であり、上式でo2（i）は丸め定数であり、例えば、o2（i）＝0.5である。整数加算およびシフトを用いて逆量子化が実施されるとき、次式、すなわち、
R（i）＝sign｛A（i）｝・（A（i）・Qs’（i）・QC’＋（1＜＜（bdshift−1＋delta）））＞＞（bdshift＋delta）
を使用することができ、上式でQs’（i）は第1の量子化ステップの整数結果であって、bdshiftは現在の復号画像に対応する信号中のシフトビットの量であり、QC’はQCの整数結果であって、例えば、QC’はQCが2の整数乗で乗算された後丸めを用いて取得することができ、またはQC’はQCを直接丸めることによって取得することができ、またはQCの整数結果は画素平均および画素分散に従ってテーブルを調べることによって取得することができ、deltaは付加的に必要とされるシフトビットの量である。
【０１２４】
方法2：量子化調整ファクタに対応する目標レベル・スケーリング・リストが事前設定された第1の対応関係に従って決定され、ここで第1の対応関係は量子化調整ファクタとレベル・スケーリング・リストとの間の対応関係であり、第2の変換係数セットを取得するために目標レベル・スケーリング・リストに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化が行われる。
【０１２５】
本発明のこの実施形態で、量子化調整ファクタQCと多数のレベル・スケーリング・リストとの間の第1の対応関係は、事前設定することができる。
【０１２６】
より具体的には、QCの数値範囲は前もってH1個（H1は1より大きい正整数であり、例えばH1＝3，5，または6である）の区間に分割され、各々の区間は事前設定されたレベル・スケーリング・リストに対応する。計算を用いて取得された量子化調整ファクタQCが属する数値区間が検索され、量子化調整ファクタQCが属する数値区間に対応するレベル・スケーリング・リストは、第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うレベル・スケーリング・リストとして選択される。例えば、QCとレベル・スケーリング・リストとの間の写像関係表（Table 1）は、各々6つの要素を含むレベル・スケーリング・リストに対して、1つのレベル・スケーリング・リストがQCに従って選択される、実施例を与える。
【０１２７】
【表１】
0006388355.tif 000012
【０１２８】
Table 1で与えられた実施例に従って、QCが0.9であるとき、QCが属する数値範囲は0.8≦QC≦1.2と検索され、数値範囲0.8≦QC≦1.2に対応するレベル・スケーリング・リスト｛40，45，51，57，64，72｝が第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うレベル・スケーリング・リストとして選択される。
【０１２９】
方法3：量子化調整ファクタに対応する目標量子化マトリックスが事前設定された第2の対応関係に従って決定され、ここで第2の対応関係は量子化調整ファクタと量子化マトリックスとの間の対応関係であり、第2の変換係数セットを取得するために目標量子化マトリックスに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化が行われる。
【０１３０】
QCの数値範囲は前もってH2個（H2は1より大きい正整数であり、例えばH2＝3，5，または6である）の区間に分割され、各々の区間は事前設定された量子化マトリックスに対応する。QCが属する数値区間が検索され、対応する量子化マトリックスは、第1の変換係数セットに対して逆量子化を行う量子化マトリックスとして選択される。例えば、表2は4×4変換ブロックを与える。
【０１３１】
【表２】
0006388355.tif 000013
【０１３２】
Table 2で与えられる実施例に従って、計算を用いて取得されるQC値が18であり、QCが属する数値範囲が、表2で与えられるパラメータから16≦QC≦64と決定され得る場合、第1の変換係数セットに対して逆量子化を行う、対応する4×4量子化マトリックスは、表2で第3列に示される4×4量子化マトリックスである。
【０１３３】
方法4：第1の変換係数セットに対応する第1の量子化パラメータが現在の復号画像に対応する信号から取得され、目標量子化パラメータオフセットが量子化調整ファクタに従って決定されて、目標量子化パラメータオフセットは第2の量子化パラメータを取得するために第1の量子化パラメータに加えられ、第2の変換係数セットを取得するために、第2の量子化パラメータに従ってレベルスケールが決定されて、レベルスケールを使用することによって第1の変換係数セットに対して逆量子化が行われる。
【０１３４】
レベルスケールl（i）を使用することによる第1の変換パラメータセットに対する逆量子化は、次式、すなわち、
dQP＝round｛6・log2（QC）＋o3｝、
QP2＝QP＋dQP、および
【０１３５】
【数１１】
0006388355.tif 000014
【０１３６】
を使用することによって具体的に実施することができ、上式でo3は丸めオフセットである。
【０１３７】
方法5：第1の変換係数セットに対応する第1の量子化ステップが現在の復号画像に対応する信号から取得され、第3の変換係数セットの中の係数を取得するために第1の量子化ステップを使用することによって第1の変換係数セットの中の係数に対して逆量子化が行われ、第2の変換係数セットを取得するように、計算を用いて取得された量子化調整ファクタを使用することによって第3の変換係数セットの中の係数に対してスケーリングが行われる。
【０１３８】
具体的な実装は、最初に、第3の変換係数セットB（i）を取得するために第1の量子化ステップQs（i）を使用することによって第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うステップ、すなわち、B（i）＝sign｛A（i）｝・round｛A（i）・Qs（i）＋o4（i）｝、そして次に、第2の変換係数R（i）を取得するためにB（i）に対してスケーリングおよび丸めを行うステップ、すなわち、R（i）＝sign｛B（i）｝・round｛B（i）・QC＋o5（i）｝を含み、上式でo4およびo5は丸めオフセットである。
【０１３９】
第1の量子化パラメータQPは、第1の変換係数セットが位置する変換ブロックのものであり現在の復号画像に対応する信号によって指示されるデフォルト量子化パラメータ、例えば、フレームレベル量子化パラメータである。
【０１４０】
本発明のこの実施形態で提供される解決策によれば、復号器において、再構成された空間的近傍画素情報または再構成された空間的近傍画素情報および再構成された時間的近傍画素情報の組合せは、現在の復号ブロックに対応する元の画素情報を近似するために使用され、量子化調整ファクタが導出され、それによって画像の異なる領域の残差変換係数の量子化ステップを適応的に調整し符号化性能を改善する。
【０１４１】
実施形態
図4に示されるように、本発明の実施形態は、ビデオ符号化における別の適応的逆量子化方法をさらに提供し、方法は、以下を含む、すなわち、
【０１４２】
ステップ401：第1の変換係数セットに対応する、現在の復号画像の中の、画像領域Xを決定し、ここで第1の変換係数セットはN個の変換係数を含み、変換係数は現在の復号画像における任意の色空間成分の変換係数であり、Nは正整数である。
【０１４３】
この実施形態で、第1の変換係数セットは、輝度成分変換ブロックのすべての交流係数または輝度成分変換ブロックにおけるすべての係数を含み得る。
【０１４４】
ステップ402：画像領域Xの時間的近傍画素情報を取得する。
【０１４５】
時間的近傍画素情報は、別の符号化画像における画像領域Xの対応する領域中の少なくとも1つの画素の再構成値もしくは補間フィルタ処理を用いて取得されるサブピクセル精度の再構成値、および／または、画像領域Xに対応する、少なくとも2つの復号画像の対応する領域中の少なくとも1つの位置における、画素の再構成値の加重平均を含む。
【０１４６】
別の符号化画像における画像領域Xの対応する領域がサブピクセル位置であるとき、時間的近傍画素情報は、補間フィルタ処理を用いて取得される、サブピクセル位置における、サブピクセル精度の再構成値である。
【０１４７】
ステップ403：第1の平均Pavgおよび第1の分散Pvarに従って量子化調整ファクタを計算し、ここで第1の平均Pavgは、復号画素情報の中の多数の画素の輝度成分の平均または多数の画素の同じ色空間成分の平均であり、第1の分散Pvarは、多数の画素の輝度成分の分散または多数の画素の同じ色空間成分の分散であって、色空間成分は、第1の変換係数セットに対応する色空間成分である。
【０１４８】
量子化調整ファクタQCは、第1の平均Pavgの第1の関数QC＝f1（Pavg）βおよび第1の分散Pvarの第2の関数QC＝f2（Pvar）γの複合関数QC＝f1（Pavg）β・f2（Pvar）γに従って計算され、例えば、β＝0.4およびγ＝0.6、またはβ＝0.5およびγ＝0.5である。第1の関数は例えば、以下の通りである。
【０１４９】
【数１２】
0006388355.tif 000015
【０１５０】
第2の関数は例えば、以下の通りである。
【０１５１】
【数１３】
0006388355.tif 000016
【０１５２】
本発明のこの実施形態で、量子化調整ファクタが第1の関数および第2の関数を使用することによって計算された後、任意選択で、量子化調整ファクタQCをさらに処理することができ、それは、
量子化調整ファクタQCに対して数値制限処理を行うステップを含み、ここでQCは事前設定された数値範囲に対応する。
【０１５３】
数値制限処理のための具体的な実装の任意選択的な方式は、事前設定された数値範囲にQCを制限するステップ、または写像関数を使用することによって数値範囲にQCを写像するステップを含む。
【０１５４】
ステップ404：第2の変換係数セットを取得するために量子化調整ファクタに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化処理を行う。
【０１５５】
本発明のこの実施形態で、第1の変換係数セットの逆量子化変換は、多数の方式で実施することができる。以下はいくつかの実行可能な方法を提供する。
【０１５６】
方法1：第1の変換係数セットに対応する第1の量子化ステップが現在の復号画像に対応する信号から取得され、第2の量子化ステップを取得するために量子化調整ファクタを使用することによって第1の量子化ステップに対してスケーリングが行われて、第2の変換係数セットを取得するために第2の量子化ステップを使用することによって第1の変換係数セットに対して逆量子化が行われる。具体的な実装は、
第1の変換係数セットに対応する第1の量子化ステップQs（i）を、現在の復号画像に対応する信号から、取得するステップと、
Qs（i）・QCを取得するために量子化調整ファクタに従って第1の量子化ステップQs（i）に対してスケーリングを行い、第2の変換係数セットの中の変換係数R（i）を取得するために第1の変換係数セットの中の変換係数A（i）に対して逆量子化を行うステップとすることができ、すなわち、
R（i）＝sign｛A（i）｝・round｛A（i）・Qs（i）・QC＋o2（i）｝
であり、上式でo2（i）は丸め定数であり、例えば、o2（i）＝0．5である。整数加算およびシフトを用いて逆量子化が実施されるとき、次式、すなわち、
R（i）＝sign｛A（i）｝・（A（i）・Qs’（i）・QC’＋（1＜＜（bdshift−1＋delta）））＞＞（bdshift＋delta）
を使用することができ、上式でQs’（i）は第1の量子化ステップの整数結果であって、bdshiftは現在の復号画像に対応する信号中のシフトビットの量であり、QC’はQCの整数結果であって、例えば、QC’はQCが2の整数乗で乗算された後丸めを用いて取得することができ、またはQC’はQCを直接丸めることによって取得することができ、またはQCの整数結果は画素平均および画素分散に従ってテーブルを調べることによって取得することができ、deltaは付加的に必要とされるシフトビットの量である。
【０１５７】
方法2：量子化調整ファクタに対応する目標レベル・スケーリング・リストが事前設定された第1の対応関係に従って決定され、ここで第1の対応関係は量子化調整ファクタとレベル・スケーリング・リストとの間の対応関係であり、第2の変換係数セットを取得するために目標レベル・スケーリング・リストに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化が行われる。
【０１５８】
本発明のこの実施形態で、量子化調整ファクタQCと多数のレベル・スケーリング・リストとの間の第1の対応関係は、事前設定することができる。
【０１５９】
より具体的には、QCの数値範囲は前もってH1個（H1は1より大きい正整数であり、例えばH1＝3，5，または6である）の区間に分割され、各々の区間は事前設定されたレベル・スケーリング・リストに対応する。計算を用いて取得された量子化調整ファクタQCが属する数値区間が検索され、量子化調整ファクタQCが属する数値区間に対応するレベル・スケーリング・リストは、第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うレベル・スケーリング・リストとして選択される。例えば、QCとレベル・スケーリング・リストとの間の写像関係表（Table 1）は、各々6つの要素を含むレベル・スケーリング・リストに対して、1つのレベル・スケーリング・リストがQCに従って選択される、実施例を与える。
【０１６０】
【表３】
0006388355.tif 000017
【０１６１】
Table 1で与えられた実施例に従って、QCが0.9であるとき、QCが属する数値範囲は0.8≦QC≦1.2と検索され、数値範囲0.8≦QC≦1.2に対応するレベル・スケーリング・リスト｛40，45，51，57，64，72｝が第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うレベル・スケーリング・リストとして選択される。
【０１６２】
方法3：量子化調整ファクタに対応する目標量子化マトリックスが事前設定された第2の対応関係に従って決定され、ここで第2の対応関係は量子化調整ファクタと量子化マトリックスとの間の対応関係であり、第2の変換係数セットを取得するために目標量子化マトリックスに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化が行われる。
【０１６３】
QCの数値範囲は前もってH2個（H2は1より大きい正整数であり、例えばH2＝3，5，または6である）の区間に分割され、各々の区間は事前設定された量子化マトリックスに対応する。QCが属する数値区間が検索され、対応する量子化マトリックスは、第1の変換係数セットに対して逆量子化を行う量子化マトリックスとして選択される。例えば、Table 2は4×4変換ブロックを与える。
【０１６４】
【表４】
0006388355.tif 000018
【０１６５】
Table 2で与えられる実施例に従って、計算を用いて取得されるQC値が18であり、QCが属する数値範囲が、Table 2で与えられるパラメータから16≦QC≦64と決定され得る場合、第1の変換係数セットに対して逆量子化を行う、対応する4×4量子化マトリックスは、Table 2で第3列に示される4×4量子化マトリックスである。
【０１６６】
方法4：第1の変換係数セットに対応する第1の量子化パラメータが現在の復号画像に対応する信号から取得され、目標量子化パラメータオフセットが量子化調整ファクタに従って決定されて、目標量子化パラメータオフセットは第2の量子化パラメータを取得するために第1の量子化パラメータに加えられ、第2の変換係数セットを取得するために、第2の量子化パラメータに従ってレベルスケールが決定されて、レベルスケールを使用することによって第1の変換係数セットに対して逆量子化が行われる。
【０１６７】
レベルスケールl（i）を使用することによる第1の変換パラメータセットに対する逆量子化は、次式、すなわち、
dQP＝round｛6・log2（QC）＋o3｝、
QP2＝QP＋dQP、および
【０１６８】
【数１４】
0006388355.tif 000019
【０１６９】
を使用することによって具体的に実施することができ、上式でo3は丸めオフセットである。
【０１７０】
方法5：第1の変換係数セットに対応する第1の量子化ステップが現在の復号画像に対応する信号から取得され、第3の変換係数セットの中の係数を取得するために第1の量子化ステップを使用することによって第1の変換係数セットの中の係数に対して逆量子化が行われ、第2の変換係数セットを取得するように、計算を用いて取得された量子化調整ファクタを使用することによって第3の変換係数セットの中の係数に対してスケーリングが行われる。
【０１７１】
具体的な実装は、最初に、第3の変換係数セットB（i）を取得するために第1の量子化ステップQs（i）を使用することによって第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うステップ、すなわち、B（i）＝sign｛A（i）｝・round｛A（i）・Qs（i）＋o4（i）｝、そして次に、第2の変換係数R（i）を取得するためにB（i）に対してスケーリングおよび丸めを行うステップ、すなわち、R（i）＝sign｛B（i）｝・round｛B（i）・QC＋o5（i）｝を含み、上式でo4およびo5は丸めオフセットである。
【０１７２】
第1の量子化パラメータQPは、第1の変換係数セットが位置する変換ブロックのものであり現在の復号画像に対応する信号によって指示されるデフォルト量子化パラメータ、例えば、フレームレベル量子化パラメータである。
【０１７３】
実施形態
以下は、具体的なパラメータに関連して詳細に本発明の実施形態における解決策を説明し、具体的な実装は以下を含む。
【０１７４】
第1の変換係数セットは、輝度成分変換ブロックのすべての係数を含む。画像領域Xは8×8領域（すなわち、8つの横列および8つの縦列の画素を含む矩形領域）である。画像領域Xの左上画素の座標を（x0，y0）とする。一般に、画像の座標系で、左から右方向はx方向と定義され、上から下方向はy方向と定義される。
【０１７５】
空間的近傍画素情報は次の2つの部分を含む。
【０１７６】
（1）画像領域Xの空間的近傍Y1における画素情報であって、空間的近傍画素情報は、空間的近傍Y1における少なくとも1つの画素の再構成値を含む。空間的近傍Y1に含まれる画素座標（x，y）は、次の条件を満たすと想定される。
x0−J1≦x≦x0＋J2，y0−J3≦y≦y0−J4、または
y0−J5≦y≦y0＋J6，x0−J7≦x≦x0−J8
上式でJ1からJ8は正整数であり、例えば、J1＝J2＝J3＝J5＝J6＝J7＝8およびJ4＝J8＝1、またはJ1＝J3＝12、J2＝4、J4＝1、J5＝J7＝12、J6＝4、およびJ8＝1、またはJ1＝5、J2＝8、J3＝6、J4＝2、J5＝10、J6＝11、J7＝12、およびJ8＝1である。
【０１７７】
（2）画像領域Xのものであり、イントラ予測方式で画像領域Xの空間的近傍Y2における画素情報に従って生成される、予測画素情報。画素情報は、画像領域Xの少なくとも1つのイントラ予測画素を含む。空間的近傍Y2に含まれる画素座標（x，y）は、次の条件を満たす。
x＝x0−1，y0−1≦y≦y＋S1、または
y＝y0−1，x0−1≦x≦x＋S2
上式でS1およびS2は正整数、例えば、S1＝S2＝15、またはS1＝7およびS2＝15であり、イントラ予測方式は、H.265/HEVCにおける33個の方向性イントラ予測モード、DC予測モード、またはPlanar予測モードのうちの1つとすることができる。
【０１７８】
量子化調整ファクタQCは、画素平均Pavgの第1の関数f1（Pavg）および画素分散Pvarについての第2の関数f2（Pvar）によって連帯的に決定され、QC＝f1（Pavg）1／2・f2（Pvar）1／2が使用される。輝度成分の分散Pvarおよび平均Pavgは、空間的近傍画素情報の中のすべての画素の分散および平均である。第1の関数および第2の関数は、具体的には、以下の通りである。
【０１７９】
【数１５】
0006388355.tif 000020
【０１８０】
第1の変換係数セットの変換係数の逆量子化は、量子化調整ファクタに従って調整され、第2の変換係数セットを取得するために第1の変換係数セットに対して逆量子化が行われる。第1の変換係数セットの変換係数の逆量子化を調整するための方法は、量子化調整ファクタに従って第1の変換係数セットの元の量子化ステップQs（i）に対してスケーリングを行うステップ、および第1の変換係数セットに対して逆量子化を行う量子化ステップとして、スケーリングされた量子化ステップを使用するステップを含む。
【０１８１】
実施形態
図5に示されるように、本発明の実施形態は、ビデオ符号化における適応的逆量子化装置を提供し、装置は、
第1の変換係数セットに対応する、現在の復号画像の中の、画像領域を決定するように構成された、決定部501であって、ここで第1の変換係数セットはN個の変換係数を含み、変換係数は現在の復号画像における任意の色空間成分の変換係数であり、Nは正整数である、決定部501と、
画像領域の復号画素情報を取得するように構成された、取得部502であって、ここで復号画素情報は画像領域の空間的近傍画素情報を含み、ここで
本発明のこの実施形態で、取得部は、復号画素情報から画像領域の時間的近傍画素情報および／または画像領域の画素情報を取得するようにさらに構成される、取得部502と、
復号画素情報に従って量子化調整ファクタを計算するように構成された、計算部503と、
第2の変換係数セットを取得するために量子化調整ファクタに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うように構成された、逆量子化部504とを含む。
【０１８２】
本発明のこの実施形態で、計算部503は、多数の具体的な実装方式で復号画素情報に従って量子化調整ファクタを計算する。以下はいくつかの実行可能な方式を提供する。
【０１８３】
方式1：量子化調整ファクタは復号画素情報の画素平均Pavgに従って計算され、計算部503は、
画素平均Pavgの第1の関数f1（Pavg）に従って量子化調整ファクタを計算するように具体的に構成され、ここで画素平均Pavgは、復号画素情報に対応する多数の画素の輝度成分の平均または多数の画素の同じ色空間成分の平均であり、色空間成分は、第1の変換係数セットに対応する色空間成分である。
【０１８４】
方式2：量子化調整ファクタは復号画素情報の画素分散Pvarに従って計算され、計算部503は、
画素分散Pvarの第2の関数f2（Pvar）に従って量子化調整ファクタを計算するように具体的に構成され、ここで画素分散Pvarは、復号画素情報に対応する多数の画素の輝度成分の分散または多数の画素の同じ色空間成分の分散であり、色空間成分は、第1の変換係数セットに対応する色空間成分である。
【０１８５】
方式3：量子化調整ファクタは復号画素情報の画素分散Pvarおよび画素平均Pavgに従って計算され、計算部503は、
画素分散Pvarおよび画素平均Pavgの複合関数f1（Pavg）・f2（Pvar）に従って量子化調整ファクタを計算するように具体的に構成され、ここで画素平均Pavgは、復号画素情報の中の多数の画素の輝度成分の平均または多数の画素の同じ色空間成分の平均であり、画素分散Pvarは、多数の画素の輝度成分の分散または多数の画素の同じ色空間成分の分散であって、色空間成分は、第1の変換係数セットに対応する色空間成分である。
【０１８６】
方式4：量子化調整ファクタは復号画素情報の最大画素値Pmaxおよび最小画素値Pminに従って計算され、計算部503は、
最大画素値Pmaxと最小画素値Pminとの間の差分の第3の関数f3（Pmax−Pmin）に従って量子化調整ファクタを計算するように具体的に構成され、ここで最大画素値Pmaxは、復号画素情報に対応する多数の画素の輝度成分の最大値または多数の画素の同じ色空間成分の最大値であり、最小画素値は、多数の画素の輝度成分の最小値または多数の画素の同じ空間成分の最小値であって、色空間成分は、第1の変換係数セットに対応する色空間成分である。
【０１８７】
本発明のこの実施形態で、逆量子化部504は、多数の具体的な実装方式で、第2の変換係数セットを取得するために量子化調整ファクタに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化を行う。以下はいくつかの実行可能な方式を提供する。
【０１８８】
方式1：レベル・スケーリング・リストを使用することによって第1の変換係数セットに対して逆量子化が行われ、逆量子化部504は、
量子化調整ファクタに対応する目標レベル・スケーリング・リストを、事前設定された第1の対応関係に従って、決定し、ここで第1の対応関係は量子化調整ファクタとレベル・スケーリング・リストとの間の対応関係であり、第2の変換係数セットを取得するために目標レベル・スケーリング・リストに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うように具体的に構成される。
【０１８９】
方式2：量子化マトリックスを使用することによって第1の変換係数セットに対して逆量子化が行われ、逆量子化部504は、
量子化調整ファクタに対応する目標量子化マトリックスを、事前設定された第2の対応関係に従って、決定し、ここで第2の対応関係は量子化調整ファクタと量子化マトリックスとの間の対応関係であり、第2の変換係数セットを取得するために目標量子化マトリックスに従って第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うように具体的に構成される。
【０１９０】
方式3：現在の復号画像に対応する信号で搬送される量子化パラメータと計算を用いて取得される適応的量子化パラメータとの間の差分を使用することによって第1の変換係数セットに対して逆量子化が行われ、逆量子化部504は、
第1の変換係数セットに対応する第1の量子化パラメータを、現在の復号画像に対応する信号から、取得し、量子化調整ファクタに従って目標量子化パラメータオフセットを決定して、第2の量子化パラメータを取得するために第1の量子化パラメータに目標量子化パラメータオフセットを加え、第2の変換係数セットを取得するために、第2の量子化パラメータに従ってレベルスケールを決定して、レベルスケールを使用することによって第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うように具体的に構成される。
【０１９１】
方式4：現在の復号画像に対応する信号で搬送される量子化ステップを使用することによって第1の変換係数セットに対して逆量子化が行われ、逆量子化部504は、
第1の変換係数セットに対応する第1の量子化ステップを、現在の復号画像に対応する信号から、取得し、第2の量子化ステップを取得するために量子化調整ファクタを使用することによって第1の量子化ステップに対してスケーリングを行って、第2の変換係数セットを取得するために第2の量子化ステップを使用することによって第1の変換係数セットに対して逆量子化を行うように具体的に構成される。
【０１９２】
方式5：現在の復号画像に対応する信号で搬送される量子化ステップを使用することによって第1の変換係数セットに対して逆量子化が行われ、逆量子化部504は、
第1の変換係数セットに対応する第1の量子化ステップを、現在の復号画像に対応する信号から、取得し、第3の変換係数セットの中の係数を取得するために第1の量子化ステップを使用することによって第1の変換係数セットの中の係数に対して逆量子化を行い、第2の変換係数セットを取得するように、計算を用いて取得された量子化調整ファクタを使用することによって第3の変換係数セットの中の係数に対してスケーリングを行うように具体的に構成される。
【０１９３】
本出願の実施形態における前述の1つまたは複数の技術的解決策は、少なくとも次の技術的効果を有する。
【０１９４】
本発明の実施形態で提供される解決策によれば、現在の変換ブロックが位置する背景領域の統計的特徴は、変換ブロックの空間的近傍情報、または時間的近傍情報、または空間的近傍情報および時間的近傍情報を使用することによって推定され、逆量子化のための量子化調整ファクタは適応的に導出され、逆量子化処理は柔軟に調整される。一方では、本発明の適応的量子化方法によれば、量子化歪み強度は人間の目の視覚認知により適したものとすることができ、それによって符号化効率を改善することができる。他方、量子化調整情報がビットストリームで伝達される既存の解決策と比較して、本発明によれば、追加のビットオーバーヘッドは量子化調整情報を伝達するために必要とされず、それによって符号化効率をさらに改善する。
【０１９５】
加えるに、本発明は、フレーム内（Iフレーム）画像およびフレーム間（PフレームまたはBフレーム）画像の符号化に適用可能である。したがって、本発明のこの実施形態で提供される技術的解決策は、比較的広範な適用範囲を有する。
【０１９６】
本発明で説明された方法は、具体的な実装方式における実施形態に限定されず、本発明の技術的解決策に従って当業者によって取得される別の実装方式は、本発明の技術革新の範囲に同様に含まれる。
【０１９７】
明らかに、当業者は、本発明の範囲を逸脱することなく本発明に対するさまざまな修正形態および変形形態をなすことができる。本発明は、これらの修正形態および変形形態が本発明の特許請求の範囲およびそれらの均等技術の範囲内に含まれる限り、これらの修正形態および変形形態を包含するように意図される。
【符号の説明】
【０１９８】
501  決定部
502  取得部
503  計算部
504  逆量子化部
X  画像領域
Y1  空間的近傍
Y2  空間的近傍
【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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