JP2006270181A - Decoding and storing method and apparatus for residual component in motion compensated temporal filtering - Google Patents
Decoding and storing method and apparatus for residual component in motion compensated temporal filteringInfo
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Abstract
Description
本発明は、あらゆるマルチメディアデータ符号化において用いられ、特に、動き補償型時間方向フィルタ処理に対応する動画像符号化において用いることができる。 The present invention is used in any multimedia data coding, and in particular, can be used in video coding corresponding to motion compensation type time direction filtering.
近年の動画像圧縮技術の発達は、従来技術であるH. 264/AVCを超える符号化効率を向上させるという試みのもと、動画像コーデックにおける動き補償型時間方向フィルタ処理(motion-compensated temporal filtering (MCTF))の使用の拡大にみられる。MCTFに基づいた動画像符号化と、ISO/IEC 11172-2、ISO/IEC 13818-2、およびISO/IEC14496-2 Part 10等の従来の動画像符号化との差は、予測残差成分を線形結合させた成分が、更新ステップにより入力信号の画素に付加され、時間的低域成分が得られるという点である。 In recent years, the development of video compression technology has been developed in an effort to improve the coding efficiency that exceeds the conventional H.264 / AVC, and motion-compensated temporal filtering (motion-compensated temporal filtering) (MCTF)) seen in the expansion of use. The difference between video coding based on MCTF and conventional video coding such as ISO / IEC 11172-2, ISO / IEC 13818-2, and ISO / IEC14496-2 Part 10 is the prediction residual component. The linearly combined component is added to the pixel of the input signal by the update step, and a temporal low frequency component is obtained.
MCTFで用いられる上記リフティング方法は以下のように表すことができる。 The lifting method used in MCTF can be expressed as follows.
h[k] = s[2k+1]−P(s[2k+1]) Eqn. 1 h [k] = s [2k + 1] −P (s [2k + 1]) Eqn. 1
l[k] = s[2k]+U(s[2k]) Eqn. 2 l [k] = s [2k] + U (s [2k]) Eqn. 2
ここでsは信号を、PとUはそれぞれ予測/更新オペレータを、hは高域信号を、そしてlは低域信号を示す。動き補償型時間方向フィルタ処理において最もよく使われるフィルタには2つの種類がある。それらはハール型フィルタと5/3変換フィルタである。 Here, s is a signal, P and U are prediction / update operators, h is a high frequency signal, and l is a low frequency signal. There are two types of filters that are most often used in motion compensated temporal filtering. They are a Haar filter and a 5/3 conversion filter.
ハール型フィルタでは、PとUは以下のように表される。 In a Haar filter, P and U are expressed as follows:
PHaar(s[x, 2k+1]) = s[x+mp0, 2k−2rp0] Eqn. 3 P Haar (s [x, 2k + 1]) = s [x + m p0 , 2k−2r p0 ] Eqn. 3
UHaar(s[x, 2k]) = 1/2h[x+mU0, k+rU0] Eqn. 4 U Haar (s [x, 2k]) = 1 / 2h [x + m U0 , k + r U0 ] Eqn. 4
5/3変換フィルタでは、予測/更新オペレータは以下のように求められる。 In the 5/3 conversion filter, the prediction / update operator is obtained as follows.
P5/3(s[x, 2k+1]) = 1/2(s[x+mp0, 2k−2rp0]+s[x+mp1, 2k+2+2rp1]) Eqn. 5 P 5/3 (s [x, 2k + 1]) = 1/2 (s [x + m p0 , 2k−2r p0 ] + s [x + m p1 , 2k + 2 + 2r p1 ]) Eqn. 5
U5/3(s[x, 2k]) = 1/4(h[x+mU0, k+rU0]+h[x+mU1, k−1−rU1]) Eqn. 6 U 5/3 (s [x, 2k]) = 1/4 (h [x + m U0 , k + r U0 ] + h [x + m U1 , k−1−r U1 ]) Eqn. 6
リフティング方法に基づき画素を復元するためには、逆更新動作が逆予測動作より前に行われなければならない。よって、復元処理は以下の様に表すことができる。 In order to restore the pixels based on the lifting method, the reverse update operation must be performed before the reverse prediction operation. Therefore, the restoration process can be expressed as follows.
s[2k] = l´[k]−U(s[2k]) Eqn. 7 s [2k] = l´ [k] −U (s [2k]) Eqn. 7
s[2k+1] = h´[k]+P(s[2k]) Eqn. 8 s [2k + 1] = h´ [k] + P (s [2k]) Eqn. 8
ここで、sは信号を、PとUはそれぞれ予測/更新オペレータを、h´は復元高域信号を、l´は復元低域信号を示す。 Here, s is a signal, P and U are prediction / update operators, h ′ is a restored high frequency signal, and l ′ is a restored low frequency signal.
実際、高域信号は従来の動画像コーデックのP及びBピクチャの残差成分と同一である。例えば、式3は、1方向予測のための動き補償動作と同様の予測動作を示す。同じく、式5は、2方向予測のための動き補償動作と同様の予測動作を示す。この二つの動作は従来の動画像符号化と同じである。よって、時間的高域成分ピクチャの画面間符号化マクロブロックは、ハールフィルタか5/3変換フィルタのどちらが残差を求めるために用いられたかによって、PもしくはBピクチャの画面間符号化マクロブロックと同一である。 In fact, the high frequency signal is the same as the residual components of the P and B pictures of the conventional video codec. For example, Equation 3 shows a prediction operation similar to the motion compensation operation for unidirectional prediction. Similarly, Expression 5 shows a prediction operation similar to the motion compensation operation for bi-directional prediction. These two operations are the same as the conventional moving image encoding. Therefore, the inter-frame coding macroblock of the temporal high-frequency component picture is different from the inter-frame coding macroblock of the P or B picture depending on whether the Haar filter or the 5/3 transform filter is used to obtain the residual Are the same.
式4と6は動き補償型時間方向フィルタ処理においてのみ用いられる更新動作である。それらは式2において時間的低域信号を求めるため、及び式7において時間的低域信号から画素を復元するために用いられる。 Equations 4 and 6 are update operations used only in motion compensated temporal direction filtering. They are used in Equation 2 to determine the temporal low pass signal and in Equation 7 to recover the pixel from the temporal low pass signal.
動き補償型時間方向フィルタ処理は、動画像シーケンスを圧縮するのに常に効率が良いというわけではない。例えば、動画像シーケンスにおいてシーンチェンジが起これば、時間フィルタをこれらのピクチャに用いることは有用ではない。従来の動画像コーデックと同様に、画面間符号化マクロブロックはこの目的のために送信できる。動き補償型時間方向フィルタ処理と共に用いられた場合、PとUは以下のように表される。 Motion compensated temporal filtering is not always efficient for compressing moving image sequences. For example, if a scene change occurs in a moving image sequence, it is not useful to use a temporal filter for these pictures. Similar to conventional video codecs, inter-coded macroblocks can be transmitted for this purpose. When used with motion compensated temporal filtering, P and U are expressed as follows:
PIntra (s[x, 2k+1]) = 0 Eqn. 9 P Intra (s [x, 2k + 1]) = 0 Eqn. 9
UIntra (s[x, 2k]) = 0 Eqn. 10 U Intra (s [x, 2k]) = 0 Eqn. 10
動き補償型時間方向フィルタ処理における復号化処理において、復号化装置は、それぞれ式7と8で示される、逆予測動作より前に最初に逆更新動作を行う必要がある。ハールおよび5/3変換フィルタのどちらも時間的低域信号を復元するために用いることができるため、復号化装置は、フレーム全体の復元高域信号、もしくは逆更新及び逆予測動作両方の局部メモリ中の残差成分を格納しなければならない。8ビットの入力動画像において、これらの残差値の範囲は−255から255であり、これらを完全に表現をするには9ビットを必要とする。 In the decoding process in the motion compensation type time direction filter process, the decoding apparatus needs to perform the reverse update operation first before the reverse prediction operation represented by Equations 7 and 8, respectively. Since both Haar and 5/3 transform filters can be used to recover the temporal low-frequency signal, the decoding device can recover the entire frame of the recovered high-frequency signal, or local memory for both inverse update and inverse prediction operations. The residual component in must be stored. In an 8-bit input video, these residual values range from -255 to 255, and 9 bits are required to fully represent them.
一方、時間的高域ピクチャにおいて符号化された画面内符号化マクロブロックについて、復号化装置は、復元画面間マクロブロック残差成分から分離されたフレームメモリにおけるこれらのマクロブロックの復元画素を格納しなければならない。それは、逆更新動作は、式10に示されるように、これらの復元画面内画素に適応しないからである。よって、これらの画素は別々に格納される必要があり、復元残差成分のみに対する動き補償に関する逆更新処理中には参照されない。 On the other hand, for intra-coded macroblocks encoded in temporal high-frequency pictures, the decoding device stores the restored pixels of these macroblocks in the frame memory separated from the restored inter-screen macroblock residual components. There must be. This is because the reverse update operation does not adapt to these restored in-screen pixels as shown in Equation 10. Thus, these pixels need to be stored separately and are not referenced during the reverse update process for motion compensation for only the restored residual component.
上記先行技術の問題点は、これら9ビットの復号残差成分を格納するために、復号化装置はそれぞれの復号残差成分の格納に2バイトを必要とすることである。これは、画面内復号化復元画素を格納するために必要なフレームメモリを除いて、全ての画面間復号化マクロブロック残差成分を格納するために2フレーム分の大きさのメモリが必要であることを意味する。これは、MPEG-1、MPEG-2、もしくはMPEG-4 AVCといった従来の動画像符号化方法と比較して、復号化装置側のメモリサイズが相当大きくなるということである。 The problem with the prior art is that, in order to store these 9-bit decoded residual components, the decoding apparatus needs 2 bytes to store each decoded residual component. This requires a memory size of two frames to store all the inter-screen decoded macroblock residual components except for the frame memory necessary to store the intra-screen decoding restored pixels. Means that. This means that the memory size on the decoding device side is considerably larger than that of a conventional moving image encoding method such as MPEG-1, MPEG-2, or MPEG-4 AVC.
上記メモリ使用量増大化の問題を解決するために、動き補償型時間方向フィルタ処理における9ビットの残差成分を格納する新しい方法を提案する。本発明が新しい点は、高域ピクチャの復元残差成分を、例えば符号付8ビットの要素と1ビットの要素、の二つの要素に分割し、これら2つの要素を別々のフレームメモリに格納することである。逆更新動作は上位8ビットの要素だけを用い、一方、逆予測動作は復元画素を求めるために、復元残差成分の両方の要素を用いる。 In order to solve the problem of increasing the memory usage, a new method for storing a 9-bit residual component in motion compensated temporal direction filtering is proposed. The present invention is new in that the restoration residual component of a high-frequency picture is divided into two elements, for example, a signed 8-bit element and a 1-bit element, and these two elements are stored in separate frame memories. That is. The inverse update operation uses only the upper 8 bits, while the inverse prediction operation uses both elements of the restored residual component to determine the restored pixels.
本発明の効果は、動き補償型時間方向フィルタ処理を行うために必要なメモリの容量を減らし、符号化装置と復号化装置にかかるコストを間接的に減らすことである。 The effect of the present invention is to reduce the memory capacity necessary for performing the motion compensation type time direction filter processing and indirectly reduce the cost of the encoding device and the decoding device.
本発明は、動き補償型時間方向フィルタ処理の処理を行う動画像復号化装置が必要な使用メモリ容量を減らすことを目的とする。 It is an object of the present invention to reduce the memory capacity required for a video decoding apparatus that performs motion compensation type time direction filtering.
図1は動き補償型時間方向フィルタ処理における画面内及び画面間の符号化マクロブロックの復号化処理を示す。図1に示すように、動画像復号化装置はモジュール100における動画像符号化列から変換係数を復号するエントロピー復号処理を行う。そして、これら変換係数は、モジュール102において、例えばジグザグスキャンのような、規格によって規定されるスキャン方法で逆スキャンされる。次にこの変換係数は、それぞれモジュール104及び106に示されるような残差値になるように逆スケーリング及び逆変換される。モジュール108及び110において、復号化装置は、マクロブロックタイプを決定し、現マクロブロックが画面内マクロブロックであるかどうかを確認する。現マクロブロックが画面内マクロブロックである場合は、復号化装置は、モジュール120に示すように画面内予測を行うことによって予測値を取得する。次に、復号化装置は予測値とモジュール122の復号化残差値の和を求めることによって画素を復元する。復元された画素は8ビットにクリッピングされ、モジュール124の復元フレームメモリに格納される。復元画素を8ビットにクリッピングする処理は、画素値が255より大きい場合は、画素値を255に設定するステップを伴い、画素値が0より小さい場合は、画素値を0に設定するステップを伴う。
FIG. 1 shows a decoding process of an encoded macroblock within a screen and between screens in motion compensation type time direction filter processing. As shown in FIG. 1, the moving picture decoding apparatus performs entropy decoding processing for decoding transform coefficients from a moving picture encoded sequence in the
現マクロブロックが画面内マクロブロックでない場合は、モジュール112に示すように、符号付ビットを含めて復号化残差成分は9ビットにクリップされる。復号化残差成分を9ビットにクリップする処理は、残差値が255より大きい場合は、残差値を255に設定するステップを伴い、画素値が−256より小さい場合は残差値を−256に設定するステップを伴う。低域においては、−256の値の他に、−255の値も用いることができる。モジュール114において、クリッピング残差値は2つの部分に分けられる。第1の部分は上位8ビットを含み、一方、第2の部分は復号化残差成分の下位ビットを含む。モジュール116において、残差成分の上位8ビットを含む部分は、後で逆更新動作及び逆予測動作の両方に用いられる、残差参照フレームメモリに格納される。一方、残差成分の下位ビットを含む第2の部分は、後でモジュール118に示される逆予測動作においてのみ用いられる、復元フレームメモリに格納される。モジュール118における最後の動作は、本実施の形態においては復号化装置における実装上の複雑さを減らすため任意とする。
If the current macroblock is not an in-screen macroblock, the decoded residual component including the signed bits is clipped to 9 bits as shown in
図2は、本発明における逆更新処理を示す。モジュール200において、最初に、更新動作ベクトルが導出される。次に、復号化装置はモジュール200において現マクロブロックの更新動作のために用いられるフィルタの種類を決定する。モジュール204に示すように、フィルタの種類が5/3変換タイプである場合、復号化装置は、モジュール210及び212に示される2組の動き補償残差成分のそれぞれに対して2回の動き補償動作を行う必要がある。動き補償動作は符号付8ビット動作参照フレームに対して行われる。次に、モジュール214において、逆更新残差を2組の動き補償残差成分の平均をとることで求める。その動作には、2つの残差値の和を求め、その和に1を加算し、その最終結果を右に1ビットシフトするステップを含む。モジュール204に示すように、フィルタの種類が5/3変換タイプでない場合、復号化装置は、モジュール206において逆更新残差を求めるために残差参照フレームに1回の動き補償動作のみを行う。モジュール218において、低域ピクチャのための復元画素は復元フレームメモリから求められる。復元画素は、モジュール220において、逆更新残差成分が減算される。最後に、モジュール222において、最終復元値は8ビットにクリッピングされる。
FIG. 2 shows the reverse update process in the present invention. In
図3は、本発明における逆予測処理を示す。モジュール300において、現マクロブロックの動きベクトルは導出される。これらの動きベクトルは既に復号化され、復号化装置の局所メモリに格納されている。次に、モジュール302において、復号化装置は、予測が1方向予測か2方向予測かによって、一つか二つの動きベクトルの組を用いて予測画素を求めるために、復元参照フレームに動き補償を行う。動き補償動作は復元参照フレームに対して行われる。次に、モジュール306において、復号化装置は、残差フレームバッファから復号化残差成分の上位8ビットを導出する。導出された残差値は、次にモジュール310において、2の因数で乗算される。モジュール312において、復号残差成分の下位ビットは、次に復元フレームバッファから導出される。次に、モジュール316において、復号残差成分は残差の下位ビットと復号化残差成分の残りの和を求めることによって復元される。モジュール312及び316における動作は、本実施の形態においては復号化装置における実装上の複雑を減らすため任意とする。
FIG. 3 shows the inverse prediction process in the present invention. In
最後に、画素は、それぞれモジュール318及び320に示すように、最終残差値に予測値を加算し、復元画素を8ビットにクリッピングすることによって復元される。
Finally, the pixels are reconstructed by adding the predicted value to the final residual value and clipping the reconstructed pixel to 8 bits, as shown in
図4は、符号化列において符号化されたフラグを用いて本発明を選択する処理を示す。モジュール400において、8bits_update_flagは動画像符号化列から復号化される。このフラグは動画像シーケンスパラメータセットにおいて符号化することができる。このフラグはプロフィールインジケータに従って、復号化装置によって特定の値を設定することもできる。次に、モジュール402において、このフラグの値が1の値であればその値が決定される。その値が1でない場合は、復号化装置は従来技術を用い、モジュール406において9ビットの符号付残差成分に逆更新動作を行い、モジュール412において9ビットの符号付残差成分を用いて逆予測動作を行う。
FIG. 4 shows a process for selecting the present invention using the flag encoded in the encoded sequence. In the
モジュール402において、8bits_update_flagの値が1である場合は、第2のフラグの値、last_bit_pred_flag、がモジュール404において決定される。このフラグは、現時点において動画像符号化列にある場合は、動画像シーケンスパラメータセットにおいて符号化される。このフラグの値は、プロフィールインジケータの値に従って、復号化装置によって設定することもできる。モジュール410において、last_bit_pred_flagの値が1である場合、復号化装置は本発明を用いて符号付9ビット残差に逆予測動作をおこなう。モジュール416において、上記last_bit_pred_flagの値が1でない場合は、復号化装置は本発明を用いて逆予測動作を符号付8ビットでもって行う。
In the
Claims (42)
前記復号化処理は、
動画像符号化列からマクロブロックを復号化し、
逆更新動作を行い、
逆予測動作を行う
ステップを備えることを特徴とする復号化及び格納方法。 A method for decoding and storing a residual component in motion compensated temporal filtering, comprising:
The decryption process
Decoding a macroblock from a moving image encoded sequence;
Perform reverse update operation,
A decoding and storing method comprising a step of performing an inverse prediction operation.
変換係数を復号化するためにエントロピー復号化を行い(100)、
スキャン順に前記変換係数をスキャンし(102)、
復元された変換係数を求めるために前記変換係数の逆スケーリングをし(104)、
前記復元係数を残差成分に逆変換し(106)、
前記マクロブロックが画面内符号化もしくは画面間符号化されたかを決定し(108)、
前記マクロブロックが画面内符号化される場合、画素を復元し(120、122、
124)、
前記マクロブロックが画面間符号化される場合、残差成分を9ビットにクリッピングし
(112)、
前記残差成分を残差フレームメモリ及び復元フレームメモリの両方に格納する(114、
116、118)
ステップを備えることを特徴とする請求項1記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納方法。 Decoding the macroblock from the video encoded sequence comprises:
Entropy decoding to decode transform coefficients (100);
Scan the transform coefficients in scan order (102);
Performing inverse scaling of the transform coefficient to obtain a restored transform coefficient (104);
Inversely transforming the restoration coefficient into a residual component (106);
Determining whether the macroblock is intra-coded or inter-coded (108);
If the macroblock is intra-coded, restore the pixels (120, 122,
124),
If the macroblock is inter-coded, clip the residual component to 9 bits (112);
The residual component is stored in both the residual frame memory and the restored frame memory (114,
116, 118)
The method for decoding and storing a residual component in motion compensated temporal direction filtering according to claim 1, further comprising a step.
予測画素を求めるために画面内予測を行い、(120)
画素を復元するために、前記予測画素と前記復号化残差を加算し(122)、
前記復元画素を8ビットにクリッピングし、
前記復元画素を前記復元フレームメモリに格納する(124)
ステップを備えることを特徴とする請求項1及び2記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納方法。 If the macroblock is intra-coded, restoring the pixels includes
In-screen prediction is performed to obtain a prediction pixel, (120)
In order to reconstruct a pixel, the prediction pixel and the decoding residual are added (122),
Clipping the restored pixel to 8 bits;
The restored pixel is stored in the restored frame memory (124).
The method for decoding and storing a residual component in motion compensation type time direction filter processing according to claim 1, further comprising a step.
前記画素の値が255より大きい場合は、前記復元画素に255の値を設定し、
前記画素の値が0より小さい場合は、前記復元画素に0の値を設定する
ステップを備えることを特徴とする請求項1、2及び3記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納方法。 Clipping the restored pixel to 8 bits comprises:
If the value of the pixel is greater than 255, set the restored pixel to a value of 255;
The residual component of the motion compensation type time direction filter processing according to claim 1, further comprising a step of setting a value of 0 to the restored pixel when the value of the pixel is smaller than 0. Decryption and storage method.
前記復号化残差成分が255より大きい場合、前記復号化残差成分に255の値を設定し、
前記復号化残差成分が−256より小さい場合、前記復号化残差成分に−256の値を設定する
ステップを備えることを特徴とする請求項1及び2記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納方法。 Clipping the decoded residual component to 9 bits comprises:
If the decoded residual component is greater than 255, set the decoded residual component to a value of 255;
3. The motion compensated temporal direction filtering process according to claim 1, further comprising a step of setting a value of −256 to the decoded residual component when the decoded residual component is smaller than −256. 4. A method for decoding and storing residual components.
前記復号化残差成分を上位8ビットの部分と下位ビットの部分に分割し(114)、
前記上位8ビットの部分を残差参照フレームメモリに格納し(116)、
前記下位ビットの部分を復元フレームメモリに格納する(118)
ステップを備えることを特徴とする請求項1及び2記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納方法。 Storing the decoded residual component comprises:
Dividing the decoded residual component into an upper 8 bit portion and a lower bit portion (114);
Storing the upper 8 bits in a residual reference frame memory (116);
The lower bit portion is stored in the restored frame memory (118).
The method for decoding and storing a residual component in motion compensation type time direction filter processing according to claim 1, further comprising a step.
ことを特徴とする請求項1、2、3及び6記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納方法。 2. The restored frame memory for storing restored pixels of the intra-coded macroblock and the restored frame memory for storing lower-order bits of the decoding residual are the same frame memory. 7. A method for decoding and storing a residual component in motion compensation type time direction filter processing according to 2, 3 and 6.
更新動きベクトルを導出し(200)、
更新動作に用いられるフィルタの種類を決定し(202)、
前記用いられるフィルタの種類が5/3変換タイプであれば、逆更新残差を求め
(210、212、214)、
前記用いられるフィルタの種類が5/3変換タイプでなければ、逆更新残差を求め
(206)、
復元フレームメモリから低域ピクチャの復元画素を求め(218)、
前記低域ピクチャの復元画素から逆更新残差成分を減算し(220)、
最終復元画素を8ビットの値にクリッピングする(222)
ステップを備えることを特徴とする請求項1記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納方法。 The step of performing the reverse update operation derives an update motion vector (200),
Determine the type of filter used for the update operation (202);
If the type of filter used is a 5/3 conversion type, the inverse update residual is obtained (210, 212, 214),
If the type of filter used is not a 5/3 conversion type, the inverse update residual is obtained.
(206),
Obtaining a restored pixel of the low-frequency picture from the restored frame memory (218);
Subtracting an inverse update residual component from the restored pixels of the low-pass picture (220);
Clip final restored pixel to 8-bit value (222)
The method for decoding and storing a residual component in motion compensated temporal direction filtering according to claim 1, further comprising a step.
ことを特徴とする請求項1及び8記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納する方法である。 9. The method of decoding and storing a residual component in motion compensation time direction filter processing according to claim 1, wherein the type of the filter is a Haar type filter or a 5/3 conversion filter.
残差参照フレームメモリから第一の残差成分の組を求めるために動き補償を行い
(210)、
残差参照フレームメモリから第二の残差成分の組を求めるために動き補償を行い
(212)、
逆更新残差を求めるために、前記動き補償された第一と第二の残差成分の組の平均を求める(214)
ステップを備えることを特徴とする請求項1及び8記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納方法。 If the type of filter used is a 5/3 conversion type, the step of obtaining an inverse update residual component is:
Performing motion compensation (210) to obtain a first set of residual components from the residual reference frame memory;
Performing motion compensation to determine a second set of residual components from the residual reference frame memory (212);
In order to determine an inverse update residual, an average of the set of the first and second residual components compensated for motion is determined (214)
9. The method for decoding and storing a residual component in motion compensated temporal direction filtering according to claim 1 and 8, further comprising a step.
前記動き補償された残差成分の二組を加算し、
前記加算結果に1の値を加算し、
前記1を加算した結果を右に1ビットシフトする
ステップを備えることを特徴とする請求項1、8及び10記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納方法。 The step of obtaining an average of the set of the first and second residual components subjected to the motion compensation includes:
Adding two sets of the motion compensated residual components;
Adding a value of 1 to the addition result;
11. The method of decoding and storing a residual component in motion compensation type time direction filter processing according to claim 1, 8 and 10, further comprising a step of shifting the result of adding 1 by 1 bit to the right.
ことを特徴とする請求項1及び8記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納方法(206)。 9. The inverse update residual component can be obtained by performing motion compensation from a residual reference frame memory if the type of filter used is not a 5/3 transform type. (206) A method for decoding and storing a residual component in the motion compensation type time direction filtering process.
マクロブロックから動きベクトルを導出し(300)、
予測画素を求めるために、復元参照フレームに動き補償を行い(302)、
残差参照フレームから復号化残差成分の上位8ビットを導出し(306)、
2の因数で復号化残差成分の前記8ビットを乗算し(310)、
復元フレームバッファから前記復号化残差成分の下位ビットを導出し(312)、
前記乗算した値と前記下位ビットの値の和を求めることによって、前記符号化残差成分の値を復元し(316)、
前記予測画素を前記復元残差成分に加算することによって画素を復元し(318)、
前記復元画素を8ビットの値にクリッピングする(320)
ステップを備えることを特徴とする請求項1記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納方法。 The step of performing the inverse prediction operation includes:
Deriving a motion vector from the macroblock (300);
In order to obtain a prediction pixel, motion compensation is performed on the restored reference frame (302),
Deriving the upper 8 bits of the decoded residual component from the residual reference frame (306);
Multiplying the 8 bits of the decoded residual component by a factor of 2 (310);
Deriving the lower bits of the decoded residual component from the recovered frame buffer (312);
Restoring the value of the encoded residual component by obtaining the sum of the multiplied value and the value of the lower bit (316);
Reconstructing a pixel by adding the predicted pixel to the reconstructed residual component (318);
Clip the restored pixel to an 8-bit value (320)
The method for decoding and storing a residual component in motion compensated temporal direction filtering according to claim 1, further comprising a step.
ことを特徴とする請求項1及び13記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納方法。 The number of motion compensation operations for obtaining the prediction pixel depends on the type of the prediction block in the macroblock. The decoding of residual components in the motion compensation temporal filter processing according to claim 1 and 13, Storage method.
ことを特徴とする請求項1、13及び14記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納方法。 15. The motion compensated temporal direction filtering process according to claim 1, wherein the number of motion compensation operations for obtaining the prediction pixel is two if the block prediction is bi-directional prediction. A method for decoding and storing residual components.
ことを特徴とする請求項1、13及び14記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納方法。 15. The motion compensated temporal direction filter processing according to claim 1, 13 and 14, wherein the number of motion compensation operations for obtaining the prediction pixel is one when the block prediction is one-way prediction. A method for decoding and storing residual components.
ことを特徴とする請求項1及び13記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納方法。 The residual in motion compensated temporal direction filtering according to claim 1 and 13, wherein the step of deriving the lower bits and the step of restoring the decoded pixels by adding the lower bits are arbitrary processing. Component decoding and storage method.
ことを特徴とする請求項1記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納方法。 The method of decoding and storing a residual component in motion compensated temporal direction filter processing according to claim 1, wherein the inverse update operation can be selected by a flag in the video sequence parameter set.
ことを特徴とする請求項1記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納方法。 The method of decoding and storing a residual component in motion compensated temporal direction filter processing according to claim 1, wherein the inverse prediction operation can be selected by a flag in the video sequence parameter set.
前記動画像シーケンスパラメータセットから8bits_update_flagを復号化し(400)、
前記8bits_update_flagが1であるかを決定し(402)、
前記8bits_update_flagが1でなければ、9ビットの符号付残差成分を用いて逆更新動作を行い(406)、
前記8bits_update_flagが1であれば、請求項8記載の前記逆更新動作を行う(408)
ことを特徴とする請求項1及び18記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納方法。 The step of selecting the reverse update operation includes:
Decoding 8bits_update_flag from the video sequence parameter set (400);
Determining whether the 8bits_update_flag is 1 (402);
If the 8bits_update_flag is not 1, a reverse update operation is performed using a 9-bit signed residual component (406),
If the 8bits_update_flag is 1, the reverse update operation according to claim 8 is performed (408).
19. A method for decoding and storing a residual component in motion compensation type time direction filter processing according to claim 1 and 18.
前記動画像シーケンスパラメータセットから8bits_update_flagを復号化し(400)、
前記8bits_update_flagが1であるかを決定し(402)、
前記8bits_update_flagが1であれば、前記シーケンスパラメータからlast_bit_pred_flagを復号化し(404)、
前記last_bit_pred_flagが1であるかを決定し(410)、
前記last_bit_pred_flagが1であれば、請求項13記載の逆予測動作を行い(414)、
前記last_bit_pred_flagが1でなければ、請求項13及び17記載の符号付8ビット残差成分を用いた逆予測動作を行い(416)、
前記8bits_update_flagが1でなければ、従来技術記載の符号付9ビットを用いた逆予測動作を行う(412)
ことを特徴とする請求項1及び19記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納方法。 The step of selecting the inverse prediction operation includes:
Decoding 8bits_update_flag from the video sequence parameter set (400);
Determining whether the 8bits_update_flag is 1 (402);
If the 8bits_update_flag is 1, the last_bit_pred_flag is decoded from the sequence parameter (404),
Determining whether the last_bit_pred_flag is 1 (410);
If the last_bit_pred_flag is 1, the inverse prediction operation according to claim 13 is performed (414),
If the last_bit_pred_flag is not 1, an inverse prediction operation using a signed 8-bit residual component according to claims 13 and 17 is performed (416),
If the 8bits_update_flag is not 1, a reverse prediction operation using signed 9 bits described in the prior art is performed (412).
20. A method for decoding and storing a residual component in motion compensation type time direction filter processing according to claim 1 and 19.
前記復号化装置は、
動画像符号化列からマクロブロックを復号化する手段と、
逆更新動作を行う手段と、
逆予測動作を行う手段と
を備えることを特徴とする復号化及び格納装置。 A device for decoding and storing a residual component in motion compensated temporal direction filtering, comprising:
The decoding device
Means for decoding a macroblock from a video encoded sequence;
Means for performing a reverse update operation;
And a means for performing an inverse prediction operation.
変換係数を復号化するためにエントロピー復号化を行う手段と(100)、
スキャン順に前記変換係数をスキャンする手段と(102)、
復元された変換係数を求めるために前記変換係数の逆スケーリングをする手段と
(104)、
前記復元係数を残差に逆変換する手段と(106)、
前記マクロブロックが画面内符号化もしくは画面間符号化されたかを決定する手段と(108)、
前記マクロブロックが画面内符号化される場合、画素を復元する手段と
(120、122、124)、
前記マクロブロックが画面間符号化される場合、残差成分を9ビットにクリッピングする手段と(112)、
前記残差成分を残差フレームメモリ及び復元フレームメモリの両方に格納する手段と
(114、116、118)
を備えることを特徴とする請求項22記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納装置。 Means for decoding a macroblock from the video encoded sequence,
Means for performing entropy decoding to decode transform coefficients (100);
Means for scanning the transform coefficients in scan order (102);
Means (104) for inverse scaling of the transform coefficients to obtain a restored transform coefficient;
Means (106) for inversely transforming the restoration factor into a residual;
Means for determining whether the macroblock has been intra-coded or inter-coded (108);
If the macroblock is intra-coded, means for restoring pixels (120, 122, 124);
Means for clipping the residual component to 9 bits if the macroblock is inter-coded (112);
Means for storing the residual component in both a residual frame memory and a restored frame memory (114, 116, 118);
23. The apparatus for decoding and storing a residual component in motion compensated temporal direction filtering according to claim 22, further comprising:
予測画素を求めるために画面内予測を行う手段と(120)、
画素を復元するために、前記予測画素と前記復号化残差を加算する手段と(122)、
前記復元画素を8ビットにクリッピングする手段と、
前記復元画素を前記復元フレームメモリに格納する手段と(124)
を備えることを特徴とする請求項22及び23記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納装置。 When the macroblock is intra-coded, means for restoring pixels is
Means for performing in-screen prediction to obtain a predicted pixel (120);
Means for adding the predicted pixel and the decoded residual to reconstruct a pixel (122);
Means for clipping the restored pixels to 8 bits;
Means for storing the restored pixels in the restored frame memory;
24. The apparatus for decoding and storing a residual component in motion compensation type time direction filtering according to claim 22 and 23.
前記画素の値が255より大きい場合は、前記復元画素に255の値を設定する手段と、
前記画素の値が0より小さい場合は、前記復元画素に0の値を設定する手段と
を備えることを特徴とする請求項22、23及び24記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納装置。 The means for clipping the restored residual component to 8 bits comprises:
Means for setting a value of 255 for the restored pixel if the value of the pixel is greater than 255;
25. The residual component in the motion compensated temporal direction filter processing according to claim 22, 23, and 24, wherein when the pixel value is smaller than 0, means for setting the restored pixel to a value of 0 is provided. Decryption and storage device.
前記復号化残差成分が255より大きい場合は、前記復号化残差成分に255の値を設定する手段と、
前記復号化残差成分が−256より小さい場合は、前記復号化残差成分に−256の値を設定する手段と
を備えることを特徴とする請求項22及び23記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納装置。 Means for clipping the decoded residual component to 9 bits;
Means for setting a value of 255 in the decoded residual component if the decoded residual component is greater than 255;
24. The motion compensated time direction filter according to claim 22, further comprising: means for setting a value of −256 in the decoded residual component when the decoded residual component is smaller than −256. Device for decoding and storing residual components in processing.
前記復号化残差成分を上位8ビットの部分と下位ビットの部分に分割する手段と
(114)、
前記上位8ビットの部分を残差参照フレームメモリに格納する手段と(116)、
前記下位ビットの部分を復元フレームメモリに格納する手段と(118)
を備えることを特徴とする請求項22及び23記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納方法。 Means for storing the decoded residual component;
Means (114) for dividing the decoded residual component into an upper 8 bit portion and a lower bit portion;
Means for storing said upper 8 bits in a residual reference frame memory (116);
Means for storing said lower bit portion in a restored frame memory; (118)
24. The method for decoding and storing a residual component in motion compensation type time direction filtering according to claim 22 and 23.
ことを特徴とする請求項22、23、24及び27記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納装置。 The restored frame memory for storing the restored pixels of the intra-coded macroblock and the restored frame memory for storing the lower bit part of the decoded residual component are the same frame memory. Decoding and storing device of residual component in motion compensation type time direction filter processing according to 22, 23, 24 and 27.
更新動きベクトルを導出す手段と(200)、
更新動作に用いられるフィルタの種類を決定する手段と(202)、
前記用いられるフィルタの種類が5/3変換タイプであれば、逆更新残差成分を求める手段と(210、212、214)、
前記用いられるフィルタの種類が5/3変換タイプでなければ、逆更新残差成分を求める手段と(206)、
復元フレームメモリから低域ピクチャの復元画素を求める手段と(218)、
前記低域ピクチャの復元画素から逆更新残差を減算する手段と(220)、
最終復元画素を8ビットの値にクリッピングする手段と(222)
を備えることを特徴とする請求項22記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納装置。 Means for performing the reverse update operation is means for deriving an update motion vector (200);
Means for determining the type of filter used in the update operation (202);
If the type of filter used is a 5/3 conversion type, means for obtaining an inverse update residual component (210, 212, 214),
If the type of filter used is not a 5/3 transform type, means for obtaining an inverse update residual component (206);
Means for obtaining restored pixels of the low-pass picture from the restored frame memory (218);
Means for subtracting an inverse update residual from the restored pixels of the low-pass picture (220);
Means for clipping the final restored pixel to an 8-bit value (222);
23. The apparatus for decoding and storing a residual component in motion compensated temporal direction filtering according to claim 22, further comprising:
ことを特徴とする請求項22及び29記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納装置。 30. The apparatus for decoding and storing residual components in motion compensated temporal filter processing according to claim 22 and 29, wherein the type of the filter is a Haar filter or a 5/3 conversion filter.
残差参照フレームメモリから第一の残差成分の組を求めるために動き補償を行う手段と
(210)、
残差参照フレームメモリから第二の残差成分の組を求めるために動き補償を行う手段と
(212)、
逆更新残差成分を求めるために、前記動き補償された第一と第二の残差成分の組の平均を求める手段と(214)
を備えることを特徴とする請求項22及び29記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納装置。 If the type of filter used is a 5/3 conversion type, the means for obtaining the inverse update residual component is:
Means for performing motion compensation to obtain a first set of residual components from the residual reference frame memory (210);
Means (212) for performing motion compensation to determine a second set of residual components from the residual reference frame memory;
Means for determining an average of the set of motion compensated first and second residual components to determine an inverse update residual component;
30. The apparatus for decoding and storing a residual component in motion compensation type time direction filtering according to claim 22 and 29.
前記動き補償された残差成分の二組を加算する手段と、
前記加算結果に1の値を加算する手段と、
前記1を加算した結果を右に1ビットシフトする手段と
を備えることを特徴とする請求項22、29及び31記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納装置。 Means for obtaining an average of the set of the first and second residual components subjected to the motion compensation,
Means for adding two sets of the motion compensated residual components;
Means for adding a value of 1 to the addition result;
32. The apparatus for decoding and storing residual components in motion compensated temporal direction filter processing according to claim 22, 29, or 31, further comprising means for shifting the result of adding 1 by 1 bit to the right.
ことを特徴とする請求項22及び29記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納装置(206)。 30. The inverse update residual component can be obtained by performing motion compensation from a residual reference frame memory unless the type of filter used is a 5/3 transform type. A residual component decoding and storage device (206) in the motion compensated temporal direction filtering process of FIG.
マクロブロックから動きベクトルを導出す手段と(300)、
予測画素を求めるために、復元参照フレームに動き補償を行う手段と(302)、
残差参照フレームから復号化残差成分の上位8ビットを導出す手段と(306)、
2の因数で復号化残差成分の前記8ビットを乗算する手段と(310)、
復元フレームバッファから前記復号化残差成分の下位ビットを導出す手段と(312)、
前記乗算した値と前記下位ビットの値の和を求めることによって、前記符号化残差成分の値を復元する手段と(316)、
前記予測画素を前記復元残差成分に加算することによって画素を復元する手段と
(318)、
前記復元画素を8ビットの値にクリッピングする手段と(320)
を備えることを特徴とする請求項22記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納装置。 The means for performing the inverse prediction operation includes:
Means for deriving a motion vector from a macroblock (300);
Means for performing motion compensation on the reconstructed reference frame to determine a predicted pixel (302);
Means for deriving the upper 8 bits of the decoded residual component from the residual reference frame (306);
Means for multiplying the 8 bits of the decoded residual component by a factor of 2 (310);
Means (312) for deriving lower bits of the decoded residual component from a restored frame buffer;
Means for restoring the value of the encoded residual component by obtaining the sum of the multiplied value and the value of the lower bit (316);
Means for restoring a pixel by adding the predicted pixel to the restored residual component (318);
Means for clipping the restored pixel to an 8-bit value (320);
23. The apparatus for decoding and storing a residual component in motion compensated temporal direction filtering according to claim 22, further comprising:
ことを特徴とする請求項22及び34記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納装置。 35. The number of motion compensation operations for obtaining the prediction pixel depends on the type of prediction block in the macroblock. 35. Decoding of residual components in the motion compensation temporal direction filter processing according to claim 22 and 34, Enclosure.
ことを特徴とする請求項22、34及び35記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納装置。 36. The motion compensated temporal direction filter processing according to claim 22, wherein the number of motion compensation operations for obtaining the prediction pixel is two when the block prediction is bi-directional prediction. Residual component decoding and storage device.
ことを特徴とする請求項22、34及び35記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納装置。 36. The motion compensated temporal direction filter processing according to claim 22, wherein the number of motion compensation operations for obtaining the prediction pixel is one when the block prediction is one-way prediction. Residual component decoding and storage device.
ことを特徴とする請求項22及び34記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納装置。 35. The residual in motion compensated temporal direction filtering according to claim 22 and 34, wherein the step of deriving the lower bits and the step of restoring the decoded pixels by adding the lower bits are arbitrary processing. Component decoding and storage device.
ことを特徴とする請求項22記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納装置。 The apparatus for decoding and storing a residual component in motion compensated temporal direction filter processing according to claim 22, wherein the reverse update operation can be selected by a flag in the video sequence parameter set.
ことを特徴とする請求項22記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納装置。 The apparatus for decoding and storing a residual component in motion compensated temporal direction filter processing according to claim 22, wherein the inverse prediction operation can be selected by a flag in the video sequence parameter set.
前記動画像シーケンスパラメータセットから8bits_update_flagを復号化する手段と
(400)、
前記8bits_update_flagが1であるかを決定する手段と(402)、
前記8bits_update_flagが1でなければ、9ビットの符号付残差を用いて逆更新動作を行う手段と(406)、
前記8bits_update_flagが1であれば、請求項8記載の前記逆更新動作を行う手段と
(408)、
を備えることを特徴とする請求項22及び39記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納装置。 The means for selecting the reverse update operation includes:
Means for decoding 8bits_update_flag from the video sequence parameter set (400);
Means for determining whether the 8bits_update_flag is 1 (402);
Means for performing a reverse update operation using a 9-bit signed residual if the 8bits_update_flag is not 1, (406);
If the 8bits_update_flag is 1, means for performing the reverse update operation according to claim 8, (408),
40. The apparatus for decoding and storing residual components in motion-compensated temporal direction filtering according to claim 22 and claim 39.
前記動画像シーケンスパラメータセットから8bits_update_flagを復号化する手段と
(400)、
前記8bits_update_flagが1であるかを決定する手段と(402)、
前記8bits_update_flagが1であれば、前記シーケンスパラメータからlast_bit_pred_flagを復号化する手段と(404)、
前記last_bit_pred_flagが1であるかを決定する手段と(410)、
前記last_bit_pred_flagが1であれば、請求項13記載の逆予測動作を行う手段と
(414)、
前記last_bit_pred_flagが1でなければ、請求項13及び17記載の符号付8ビット残差成分を用いた逆予測動作を行う手段と(416)、
前記8bits_update_flagが1でなければ、従来技術記載の符号付9ビットを用いた逆予測動作を行う手段と(412)
を備えることを特徴とする請求項22及び40記載の動き補償型時間方向フィルタ処理における残差成分の復号化及び格納装置。 The means for selecting the inverse prediction operation includes:
Means for decoding 8bits_update_flag from the video sequence parameter set (400);
Means for determining whether the 8bits_update_flag is 1 (402);
If the 8bits_update_flag is 1, means for decoding last_bit_pred_flag from the sequence parameter (404);
Means for determining whether the last_bit_pred_flag is 1 (410);
If the last_bit_pred_flag is 1, means for performing a reverse prediction operation according to claim 13 (414),
Means for performing an inverse prediction operation using a signed 8-bit residual component according to claim 13 and 17, if said last_bit_pred_flag is not 1, (416);
If the 8bits_update_flag is not 1, means for performing a reverse prediction operation using signed 9 bits described in the prior art; (412)
41. The apparatus for decoding and storing a residual component in motion compensation type time direction filtering according to claim 22 or 40, comprising:
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