JP2017515374A - ディスプレイストリーム圧縮(dsc)のための平坦度検出のためのシステムおよび方法 - Google Patents
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
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Abstract
Description
ビデオ画像、TV画像、静止画像またはビデオレコーダもしくはコンピュータによって生成された画像などのデジタル画像は、水平および垂直ライン中に配列されたピクセルまたはサンプルを含み得る。単一の画像中のピクセルの数は通常、数万である。各ピクセルは通常、ルミナンスおよびクロミナンス情報を含む。圧縮なしだと、画像エンコーダから画像デコーダへ伝えられるべき莫大な量の情報により、リアルタイムの画像送信が非現実的になる。送信されるべき情報の量を削減するために、JPEG、MPEGおよびH.263規格など、いくつかの異なる圧縮方法が開発されている。
新規のシステム、装置、および方法の種々の態様が、添付の図面を参照しながら以下にさらに十分に説明される。しかしながら、本開示は、多くの異なる形態で実施され得るものであり、本開示の全体を通して示される任意の特定の構造または機能に限定されるものと解釈されるべきでない。むしろ、これらの態様は、本開示が、完全で完璧となるように、および当業者に完全に本開示の範囲を伝えるように提供される。本明細書の教示に基づいて、本開示の範囲は、本開示の他の態様とは無関係に実装されるにせよ、本開示の他の態様と組み合わせて実装されるにせよ、本明細書で開示する新規のシステム、装置、および方法のいかなる態様をもカバーするものであることを、当業者なら諒解されたい。たとえば、本明細書に記載の任意の数の態様を使用して、装置が実装され得るか、または方法が実施され得る。さらに、本開示の範囲は、本明細書に記載の本開示の様々な態様に加えてまたはそれらの態様以外に、他の構造、機能性、または構造および機能性を使用して実施されるそのような装置または方法をカバーするものとする。本明細書で開示する任意の態様は、特許請求の範囲の1つまたは複数の要素により具現化され得ることが理解されるべきである。
上で手短に言及したように、ビデオエンコーダ20はビデオデータを符号化する。ビデオデータは、1つまたは複数のピクチャを含み得る。ピクチャの各々は、ビデオの一部を形成する静止画像である。いくつかの事例では、ピクチャはビデオ「フレーム」と呼ばれ得る。ビデオエンコーダ20がビデオデータを符号化するとき、ビデオエンコーダ20はビットストリームを生成し得る。ビットストリームは、ビデオデータのコード化表現を形成するビットのシーケンスを含み得る。ビットストリームは、コード化ピクチャおよび関連データを含み得る。コード化ピクチャは、ピクチャのコード化表現である。
図2Aは、本開示で説明する態様による技法を実装し得るビデオエンコーダ20の例を示すブロック図である。ビデオエンコーダ20は、本開示の技法のうちの一部または全部を実施するように構成され得る。いくつかの例では、本開示で説明する技法は、ビデオエンコーダ20の様々な構成要素の間で共有され得る。いくつかの例では、追加的または代替的に、プロセッサ(図示せず)が本開示で説明する技法のうちの一部または全部を実施するように構成され得る。
BF=((BufferCurrentSize*100)/BufferMaxSize)
図2Bは、本開示で説明する態様による技法を実装し得るビデオデコーダ30の例を示すブロック図である。ビデオデコーダ30は、本開示の技法のうちの一部または全部を実施するように構成され得る。いくつかの例では、本開示で説明する技法は、ビデオエンコーダ30の様々な構成要素の間で共有され得る。いくつかの例では、追加的または代替的に、プロセッサ(図示せず)が本開示で説明する技法のうちの一部または全部を実施するように構成され得る。
上述したように、スライスは概して、画像またはフレーム中の領域の残りからの情報を使わずに単独で復号することができる、画像またはフレーム中の空間的に別個の領域を指す。各画像またはビデオフレームは、単一のスライス中で符号化することもでき、画像またはビデオフレームは、いくつかのスライス中で符号化することもできる。DSCにおいて、各スライスを符号化するために割り振られるターゲットビットは、実質的に固定であり得る。
平坦度検出のための1つの技法は、複雑領域から平坦領域への遷移を識別することを伴い得る。いくつかの実装形態では、レートコントローラ120によって実施することができるレート制御アルゴリズムは、前のブロックのビットレートに少なくとも部分的に基づいて、現在のブロックについてのQP値を選択することを含む。前のブロックのビットレートが、(たとえば、高い活動度により)前に符号化されたブロックの平均ビットレートよりも高いとき、レート制御アルゴリズムは、ビットレート制約を維持するため、およびレートバッファ150がオーバーフローするのも防止するために、現在のブロックのQP値を増大させる。したがって、いくつかの連続する、前に符号化されたブロックが高度に複雑であるとき、現在のブロックのQP値は非常に高い値に達し得る。複雑領域の直後に平坦領域が続くとき、平坦領域が、高いQPで符号化される場合、視覚的な乱れが顕著であり得る。したがって、平坦領域の符号化が、低いQP値を使って実施され得るように、ビデオデータの複雑領域からビデオデータの平坦領域への、この遷移を識別することが望ましい場合がある。
スーパーグループ中の4つのグループに対してループする{
If(!prevIsFlat&&グループが非常に平坦であるか、またはやや平坦である)
現在のグループおよび平坦度タイプがシグナリングされる
else
prevIsFlat==0
}
((Ccur-Cnext)>Cmax*T1)&&(Cnext<T2*Cmax)
が真である場合、条件(i)が満足されると判断することになり、上式で、T1およびT2は、構成可能な閾値パラメータである。
Cnext<Ccur*T
が真である場合に満足され、上式で、Tは構成可能な閾値パラメータである。
(Cprev>Cmax*T3)
が真である場合に満足され、上式で、T3は、構成可能な閾値パラメータである。
j=1〜nに対して
{
if(Cnext≦A[j])
{
if(Cprev>B[j])
{
条件(ii)が満足される;
break;
}
}
}
図5を参照して、ビデオデータ中での複雑領域から平坦領域への遷移を識別するための例示的手順について記載する。図5は、本開示の実施形態による、ビデオデータをコーディングするための方法400を示すフローチャートである。図5に示されるステップは、ビデオエンコーダ(たとえば、図2Aのビデオエンコーダ20)またはその構成要素によって実施することができる。便宜上、方法400は、ビデオエンコーダ20または他の構成要素であってよいビデオコーダ(単にコーダとも呼ばれる)によって実施されるものとして記載される場合がある。
本明細書で開示する情報および信号は、種々の異なる技術および技法のいずれかを使用して表すことができる。たとえば、上記の説明全体にわたって参照される場合があるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁性粒子、光学場もしくは光学粒子、またはそれらの任意の組合せによって表すことができる。
10' ビデオコーディングシステム
11 デバイス
12 ソースデバイス
13 コントローラ/プロセッサデバイス
14 宛先デバイス
16 リンク
18 ビデオソース
20 ビデオエンコーダ
22 出力インターフェース
28 入力インターフェース
30 ビデオデコーダ
32 ディスプレイデバイス
105 色空間コンバータ
110 バッファ
115 平坦度検出器
120 レートコントローラ
125 予測器、量子化器、および再構築器コンポーネント
130 ラインバッファ
135 索引付き色履歴
140 エントロピーエンコーダ
145 サブストリームマルチプレクサ
150 レートバッファ
155 レートバッファ
160 サブストリームデマルチプレクサ
165 エントロピーデコーダ
170 レートコントローラ
175 予測器、量子化器、および再構築器コンポーネント
180 索引付き色履歴
185 ラインバッファ
190 色空間コンバータ
322 複雑度算出器
324 複雑度算出器
326 複雑度算出器
330 極大算出器
340 遷移検出器
Claims (30)
- ビデオデータをコーディングするための方法であって、
前記ビデオデータの前のブロックについての第1の複雑度の値、前記ビデオデータの現在のブロックについての第2の複雑度の値、および前記ビデオデータの次のブロックについての第3の複雑度の値を判断するステップであって、前記第1、前記第2、および前記第3の複雑度の値は、前記ビデオデータの前記前のブロック、前記現在のブロック、および前記次のブロックのうちの対応する1つのブロックのテクスチャまたは空間周波数のうちの少なくとも1つを表す、ステップと、
前記第1、前記第2、および前記第3の複雑度の値に少なくとも部分的に基づいて、前記現在のブロックが、複雑領域から平坦領域への遷移を含むかどうか判断するステップであって、複雑領域は、複雑度の閾値を満たすか、または超える複雑度の値を有し、平坦領域は、前記複雑度の閾値未満である複雑度の値を有する、ステップと、
前記現在のブロックが前記複雑領域から前記平坦領域への前記遷移を含むかどうかの前記判断に少なくとも部分的に基づいて、前記ビデオデータをコーディングするステップとを含む方法。 - 前記第1、第2、および第3の複雑度の値を判断する前記ステップは、
前記前、現在、および次のブロックのうちの1つを選択するステップと、
前記選択されたブロックに変換を適用することにより、複数の変換係数を算出するステップと、
前記変換係数の絶対値または絶対2乗値を合計することにより、前記選択されたブロックに対応する前記複雑度の値を判断するステップとを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記第1、第2、および第3の複雑度の値を判断する前記ステップは、前記複数の変換係数を算出する前記ステップの前に、前記選択されたブロックに色変換を適用するステップをさらに含む、請求項2に記載の方法。
- 前記前、現在、および次のブロックの各々についての前記複雑度の値を判断する前記ステップは、
対応するブロックに変換を適用することにより、複数の変換係数を算出するステップと、
各色チャネル用の前記変換係数のサブセットの絶対値または絶対2乗値を合計するステップと、
各色チャネルについての前記絶対値または前記絶対2乗値の前記合計を正規化するステップと、
各色チャネルについての前記絶対値または前記絶対2乗値の前記正規化合計に、対応する重みを適用するステップと、
前記色チャネルの各々についての前記重み付けされた正規化合計を合計することにより、前記対応するブロックの前記複雑度の値を判断するステップとを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記ビデオデータの現在のスライスについての最大複雑度の値を判断するステップをさらに含み、前記現在のブロックが前記複雑領域から前記平坦領域への前記遷移を含むかどうか判断する前記ステップは前記最大複雑度の値にさらに基づく、請求項1に記載の方法。
- 前記ビデオデータの前記現在のスライスについての前記最大複雑度の値を判断する前記ステップは、
前記前のブロックが前記現在のスライス中の第1のブロックであり、前記現在のブロックが前記現在のスライス中の第2のブロックであるとき、前記最大複雑度の値を、前記第1および第2の複雑度の値の間の最大値に初期化するステップと、
前記最大複雑度の値を、前記最大複雑度の値と前記第3の複雑度の値との間の最大値に更新するステップとを含む、請求項5に記載の方法。 - 前記現在のブロックが前記複雑領域から前記平坦領域への前記遷移を含むかどうか判断する前記ステップは、
前記次のブロックについての前記第3の複雑度の値に少なくとも部分的に基づいて、第1の条件が満足されるかどうか判断するステップと、
前記前のブロックについての前記第1の複雑度の値に少なくとも部分的に基づいて、第2の条件が満足されるかどうか判断するステップを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記第1の条件は、条件
((Ccur-Cnext)>Cmax*T1)&&(Cnext<T2*Cmax)
が真であるときに満足され、上式で、Ccurは前記第2の複雑度の値であり、Cnextは前記第3の複雑度の値であり、Cmaxは前記最大複雑度の値であり、T1およびT2は第1および第2の閾値である、請求項7に記載の方法。 - 前記第2の条件が満足されるかどうか判断する前記ステップは、
前記第3の複雑度の値が第3の閾値以下であるかどうか判断するステップと、
前記第1の複雑度の値が第4の閾値よりも大きいかどうか判断するステップと、
前記第3の複雑度の値が前記第3の閾値以下であり、前記第1の複雑度の値が前記第4の閾値よりも大きいとき、前記第2の条件が満足されると判断するステップとを含む、請求項7に記載の方法。 - 前記第1、第2、および第3の複雑度の値の各々は、前記対応する前記前、現在、および次のブロックのうちの1つの中のピクセル値の極大または極小を含む、請求項1に記載の方法。
- ビデオデータをコーディングするためのデバイスであって、
前記ビデオデータを記憶するように構成されたメモリと、
前記メモリと通信しているプロセッサとを備え、前記プロセッサは、
前記ビデオデータの前のブロックについての第1の複雑度の値、前記ビデオデータの現在のブロックについての第2の複雑度の値、および前記ビデオデータの次のブロックについての第3の複雑度の値を判断し、前記第1、前記第2、および前記第3の複雑度の値は、前記ビデオデータの前記前のブロック、前記現在のブロック、および前記次のブロックのうちの対応する1つのブロックのテクスチャまたは空間周波数のうちの少なくとも1つを表し、
前記第1、第2、および第3の複雑度の値に少なくとも部分的に基づいて、前記現在のブロックが、複雑領域から平坦領域への遷移を含むかどうか判断し、複雑領域は、複雑度の閾値を満たすか、または超える複雑度の値を有し、前記平坦領域は、前記複雑度の閾値未満である複雑度の値を有し、
前記現在のブロックが前記複雑領域から前記平坦領域への前記遷移を含むかどうかの前記判断に少なくとも部分的に基づいて、前記ビデオデータをコーディングするように構成される、デバイス。 - 前記プロセッサは、
前記前、現在、および次のブロックのうちの1つを選択し、
前記選択されたブロックに変換を適用することにより、複数の変換係数を算出し、
前記変換係数の絶対値または絶対2乗値を合計することにより、前記選択されたブロックに対応する前記複雑度の値を判断するようにさらに構成される、請求項11に記載のデバイス。 - 前記プロセッサは、前記複数の変換係数を前記算出することの前に、前記選択されたブロックに色変換を適用するようにさらに構成される、請求項12に記載のデバイス。
- 前記プロセッサは、
対応するブロックに変換を適用することにより、複数の変換係数を算出し、
各色チャネル用の前記変換係数のサブセットの絶対値または絶対2乗値を合計し、
各色チャネルについての前記絶対値または前記絶対2乗値の前記合計を正規化し、
各色チャネルについての前記絶対値または前記絶対2乗値の前記正規化合計に、対応する重みを適用し、
前記色チャネルの各々についての前記重み付けされた正規化合計を合計することにより、前記対応するブロックの前記複雑度の値を判断するようにさらに構成される、請求項11に記載のデバイス。 - 前記プロセッサは、前記ビデオデータの現在のスライスについての最大複雑度の値を判断するようにさらに構成され、前記現在のブロックが前記複雑領域から前記平坦領域への前記遷移を含むかどうかを前記判断することは、前記最大複雑度の値にさらに基づく、請求項11に記載のデバイス。
- 前記プロセッサは、
前記前のブロックが前記現在のスライス中の第1のブロックであり、前記現在のブロックが前記現在のスライス中の第2のブロックであるとき、前記最大複雑度の値を、前記第1および第2の複雑度の値の間の最大値に初期化し、
前記最大複雑度の値を、前記最大複雑度の値と前記第3の複雑度の値との間の最大値に更新するようにさらに構成される、請求項15に記載のデバイス。 - 前記プロセッサは、
前記次のブロックについての前記第3の複雑度の値に少なくとも部分的に基づいて、第1の条件が満足されるかどうか判断し、
前記前のブロックについての前記第1の複雑度の値に少なくとも部分的に基づいて、第2の条件が満足されるかどうか判断するようにさらに構成される、請求項11に記載のデバイス。 - 前記第1の条件は、条件
((Ccur-Cnext)>Cmax*T1)&&(Cnext<T2*Cmax)
が真であるときに満足され、上式で、Ccurは前記第2の複雑度の値であり、Cnextは前記第3の複雑度の値であり、Cmaxは前記最大複雑度の値であり、T1およびT2は第1および第2の閾値である、請求項17に記載のデバイス。 - 前記プロセッサは、
前記第3の複雑度の値が第3の閾値以下であるかどうか判断し、
前記第1の複雑度の値が第4の閾値よりも大きいかどうか判断し、
前記第3の複雑度の値が前記第3の閾値以下であり、前記第1の複雑度の値が前記第4の閾値よりも大きいとき、前記第2の条件が満足されると判断するようにさらに構成される、請求項17に記載のデバイス。 - 前記第1、第2、および第3の複雑度の値の各々は、前記対応する前記前、現在、および次のブロックのうちの1つの中のピクセル値の極大または極小を含む、請求項11に記載のデバイス。
- ビデオデータの前のブロックについての第1の複雑度の値、前記ビデオデータの現在のブロックについての第2の複雑度の値、および前記ビデオデータの次のブロックについての第3の複雑度の値を判断するための手段であって、前記第1、前記第2、および前記第3の複雑度の値は、前記ビデオデータの前記前のブロック、前記現在のブロック、および前記次のブロックのうちの対応する1つのブロックのテクスチャまたは空間周波数のうちの少なくとも1つを表す、手段と、
前記第1、第2、および第3の複雑度の値に少なくとも部分的に基づいて、前記現在のブロックが、複雑領域から平坦領域への遷移を含むかどうか判断するための手段であって、複雑領域は、複雑度の閾値を満たすか、または超える複雑度の値を有し、平坦領域は、前記複雑度の閾値未満である複雑度の値を有する、手段とを備える装置。 - 前記第1、第2、および第3の複雑度の値を判断するための前記手段は、
前記前、現在、および次のブロックのうちの1つを選択するための手段と、
前記選択されたブロックに変換を適用することにより、複数の変換係数を算出するための手段と、
前記変換係数の絶対値または絶対2乗値を合計することにより、前記選択されたブロックに対応する前記複雑度の値を判断するための手段とを備える、請求項21に記載の装置。 - 前記第1、第2、および第3の複雑度の値を判断するための前記手段は、前記複数の変換係数を前記算出することの前に、前記選択されたブロックに色変換を適用するための手段をさらに備える、請求項22に記載の装置。
- 前記前、現在、および次のブロックの各々についての前記複雑度の値を判断するための前記手段は、
対応するブロックに変換を適用することにより、複数の変換係数を算出するための手段と、
各色チャネル用の前記変換係数のサブセットの絶対値または絶対2乗値を合計するための手段と、
各色チャネルについての前記絶対値または前記絶対2乗値の前記合計を正規化するための手段と、
各色チャネルについての前記絶対値または前記絶対2乗値の前記正規化合計に、対応する重みを適用するための手段と、
前記色チャネルの各々についての前記重み付けされた正規化合計を合計することにより、前記対応するブロックの前記複雑度の値を判断するための手段とを備える、請求項21に記載の装置。 - 前記ビデオデータの現在のスライスについての最大複雑度の値を判断するための手段をさらに備え、前記現在のブロックが前記複雑領域から前記平坦領域への前記遷移を含むかどうか判断する前記手段は前記最大複雑度の値にさらに基づく、請求項21に記載の装置。
- 前記ビデオデータの前記現在のスライスについての前記最大複雑度の値を判断するための前記手段は、
前記前のブロックが前記現在のスライス中の第1のブロックであり、前記現在のブロックが前記現在のスライス中の第2のブロックであるとき、前記最大複雑度の値を、前記第1および第2の複雑度の値の間の最大値に初期化するための手段と、
前記最大複雑度の値を、前記最大複雑度の値と前記第3の複雑度の値との間の最大値に更新するための手段とを備える、請求項25に記載の装置。 - 命令を記憶したコンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令は、実行されると、デバイスのプロセッサに、
ビデオデータの前のブロックについての第1の複雑度の値、前記ビデオデータの現在のブロックについての第2の複雑度の値、および前記ビデオデータの次のブロックについての第3の複雑度の値を判断させ、前記第1、前記第2、および前記第3の複雑度の値は、前記ビデオデータの前記前のブロック、前記現在のブロック、および前記次のブロックのうちの対応する1つのブロックのテクスチャまたは空間周波数のうちの少なくとも1つを表し、
前記第1、第2、および第3の複雑度の値に少なくとも部分的に基づいて、前記現在のブロックが、複雑領域から平坦領域への遷移を含むかどうか判断させ、複雑領域は、複雑度の閾値を満たすか、または超える複雑度の値を有し、平坦領域は、前記複雑度の閾値未満である複雑度の値を有する、コンピュータ可読記憶媒体。 - 実行されると、前記プロセッサに、
前記前、現在、および次のブロックのうちの1つを選択させ、
前記選択されたブロックに変換を適用することにより、複数の変換係数を算出させ、
前記変換係数の絶対値または絶対2乗値を合計することにより、前記選択されたブロックに対応する前記複雑度の値を判断させる命令をさらに記憶した、請求項27に記載のコンピュータ可読記憶媒体。 - 実行されると、前記プロセッサに、前記複数の変換係数を前記算出することの前に、前記選択されたブロックに色変換を適用させる命令をさらに記憶した、請求項28に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
- 実行されると、前記プロセッサに、
対応するブロックに変換を適用することにより、複数の変換係数を算出させ、
各色チャネル用の前記変換係数のサブセットの絶対値または絶対2乗値を合計させ、
各色チャネルについての前記絶対値または前記絶対2乗値の前記合計を正規化させ、
各色チャネルについての前記絶対値または前記絶対2乗値の前記正規化合計に、対応する重みを適用させ、
前記色チャネルの各々についての前記重み付けされた正規化合計を合計することにより、前記対応するブロックの前記複雑度の値を判断させる命令をさらに記憶した、請求項27に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
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