JP5249242B2 - ビデオ信号処理方法及び装置 - Google Patents
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Description
本発明によれば、第一に、ビデオ信号の符号化において、重複性の高いモーション情報を省略することができ、圧縮率が高くなるという効果がある。
以下、添付図面に図示された本発明の好適な実施形態について詳細に述べる。
S100段階で、情報抽出部1050は、モーションスキップ許容フラグ情報及びモーションスキップ適用フラグ情報を抽出し、モーションスキップ判別部1100は、抽出された情報に基づいて現在のブロックがモーションスキップモードに該当するかどうかを判断する。図4は、S100段階のサブステップを示している。
上述したように、S200段階では、視点従属性に基づいて第1参照リスト及び第2参照リストを獲得する。視点従属性とは、現在の視点と異なる視点との関連性を意味するもので、現在の視点をデコーディングするために、異なる視点が必要であるかどうかに関するものである。視点従属性は、シークエンス拡張フィールド(SPS MVC extension)に含まれた情報から推定される。
後述のS300段階で対応ブロックを探索するためには、現在のブロックと参照ピクチャの対応ブロックとのオフセット値が必要である。このオフセット値は、a)ゼロベクトル、b)グローバルモーションベクトル、c)ローカルモーションベクトルなどの多様な方法で求められ、このオフセット値を用いて対応ブロックを探索する方式にも多様な方式があるが、以下では、それぞれの多様な実施例について説明する。
(1)ゼロベクトル
現在のブロックと対応ブロックとのオフセットをゼロベクトルに設定することができるが、これは、対応ブロックを現在のブロックと同一位置のブロックに設定する場合である。
グローバルモーションベクトルは、現在のピクチャと参照ピクチャの全体的なモーションまたは変移の差を代表する値として、ピクチャのみならず、スライス、フィールド、フレーム、シークエンスなどに対応するオフセットである。モーションスキップモードが時間方向へのモーション情報をスキップするためのものである場合、グローバルモーションベクトルは視点方向のモーションまたは変移の差になり、その反対に、モーションスキップモードが視点方向へのモーション情報をスキップするためのものである場合、グローバルモーションベクトルは時間方向のモーションまたは変移の差になる。
ローカルモーションベクトルは、ピクチャ全体に該当するオフセットでなく、ピクチャ内で特定のマクロブロック、特定の8×8ブロックまたは特定の4×4ブロックに対応するオフセットとして、一般に1/4pel解像度を有する。現在のブロックと隣接した各ブロックが視点方向にモーションベクトル(または変移ベクトル)を有している場合、その隣接する各ブロックのモーションベクトルを用いて現在のブロックのローカルモーションベクトルを求めることができる。具体的に説明すると、隣接する各ブロックが現在のブロックと同一の参照ピクチャを有するかどうかに基づいて、現在のピクチャの参照ピクチャと同一の参照ピクチャを有する隣接するブロックのモーションベクトルのみを用いることができる。代替方法として、特定のブロック(例えば、最初が左上のブロックで、次に上のブロックなど)に優先順位をおいて、順位に従って参照ピクチャが同一か否かをチェックしながら、参照ピクチャが同一である隣接したブロックのモーションベクトルを用いることができる。
前記2.2.1で求めたゼロベクトル、視点方向のモーションベクトル(グローバルモーションベクトルまたはローカルモーションベクトル)は、現在のブロックの視点方向の実際のモーションベクトルと差があり得る。その差を下記のテーブルのように伝送すると、求められたモーションベクトルの値を予測値に設定し、この予測値に伝送された差値を足してモーションベクトルを獲得することができる。
上記のような過程で獲得された参照リスト及びオフセットを用いて、参照視点及び参照視点に存在する対応ブロックを決定することができる。視点の対応ブロックにモーション情報が存在する場合には、その視点は現在のブロックの最終的な参照視点になり、その対応ブロックは最終的な対応ブロックになる。一方、対応ブロックは同一時間帯のピクチャ内に属するものであるが、対応ブロックが異なる時間帯のピクチャに属する場合には、出力順序(POC)情報をさらに用いることができる。
(1)明示的方式(explicit scheme)
第1参照リスト及び第2参照リストに含まれている各視点のうちいずれの視点を参照視点として設定するかに関する情報、すなわち、参照視点の視点識別子を明示的に伝送することができる。
第1参照リスト及び第2参照リストに含まれている各参照視点のうちいずれの視点を参照視点に設定するかに関する情報が伝送されない場合がある。この場合、各参照視点の対応ブロックにモーション情報が存在するかどうかをチェックしながら、最終的な参照視点及び対応ブロックを決定することができる。第1参照リスト及び第2参照リストのうちいずれの参照リストに属する参照視点を最優先にチェックするかに関する多様な実施例が存在し、その参照視点にモーション情報がない場合、その後にはどのような順にチェックするかに関する多様な実施例が存在する。
図6は、現在の視点に対する参照リストの一例を示した図で、図7は、参照視点及び対応ブロックを決定する段階(S300段階)のサブステップの一例を示すフローチャートである。まず、図6を参照すると、現在の視点Vc及び現在のブロックMBcを基準にして、L0方向の第1参照リストRL1及びL1方向の第2参照リストRL2の両方が存在することが分かる。
図8は、現在の視点に対する参照リストの他の例を示した図で、図9は、参照視点及び対応ブロックを決定する段階(S300段階)のサブステップの他の例を示すフローチャートである。図8及び図9は、第1参照リストRL1のみを示す。この場合、第1参照リストRL1でインデックスが最も低い視点(VC-1=non_anchor_ref_l0[0])を第1参照視点RV1及び第1対応ブロックCB1に決定し、2番目にインデックスが低い視点(VC-2=non_anchor_ref_l0[1])を第2参照視点RV2及び第2対応ブロックCB2に決定し、3番目にインデックスが低い視点を第3参照視点(RV3=non_anchor_ref_l0[2])(図示せず)及び第3対応ブロックCB3(図示せず)に決定した後、各対応ブロックのタイプがイントラブロックであるかどうかを順次的にチェックすることで、最終的にモーション情報を用いることができる参照視点及び対応ブロックを決定する。
参照視点内で対応ブロックを探索するために、グローバルモーションベクトルのみならず、マクロブロック(16×16ブロック)、8×8ブロック、4×4ブロック、ピクセル及びサブピクセルなどに対応するローカルモーションベクトルを使用することもできる。一方、グローバルモーションベクトルまたはローカルモーションベクトルの単位も、マクロブロック(16×16)、8×8ブロック、4×4ブロック、ピクセル及びサブピクセル単位などであり得る。
図12の(A)を参照すると、グローバル(またはローカル)モーションベクトルを適用したブロックLBの左上端地点が表示されている。グローバル(またはローカル)モーションベクトルを適用したブロックLBと最も近いマクロブロックCB0を対応ブロックに決定することができる。すなわち、対応ブロックのブロックタイプ情報、参照ピクチャインデックス、モーションベクトルなどの全てのモーション情報をそのまま現在のブロックのモーション情報として用いることができる。ただし、対応ブロックがPスキップ(P_skip)、Bスキップ(B_skip)のようなスキップブロックである場合には、インター8×8モードに再設定することもできる。
図12の(B)を参照すると、グローバル(またはローカル)モーションベクトルを適用したブロックLBと最も近い8×8ブロックCB0、及びそのブロックと隣接した8×8ブロックCB1、CB2、CB3が示されている。この場合、その4個の8×8ブロックを全て対応ブロックにし、各ブロックのモーション情報を全て現在のブロックのデコーディングに用いることができる。4個のブロックの全てがインターブロックとしてモーション情報を有する場合、現在のブロックのタイプをインター8×8に決定し、現在のブロックがマクロブロック(16×16)である場合、4個の8×8ブロックMBc0、MBc1、MBc2、MBc3(図示せず)に分けて、各8×8ブロックに該当する対応ブロックのモーション情報を用いる。例えば、現在のブロックがMBc2である場合、対応ブロックCB2のモーション情報を用いる。さらに、4個の対応ブロックにおいてイントラブロックが存在する場合、異なるインターブロックに該当するモーション情報を用いることができる。
図13の(A)を参照すると、グローバル(またはローカル)モーションベクトルを適用したブロックLBと最も近い4×4ブロックCB00、その4×4ブロックを含む8×8ブロックCB0、その8×8ブロックと隣接した8×8ブロックCB1、CB2、CB3が示されている。これら各ブロックのモーション情報を用いる方法には多様な実施例が存在するが、まず、ブロックLBと最も近いブロックCB00のモーションベクトル及び参照ピクチャインデックス情報をそのまま用いることができる。代替方法として、参照ピクチャインデックスは、4×4ブロックCB00を含む8×8ブロックCB0の参照ピクチャインデックス情報を用いて求め、モーションベクトルは、その4×4ブロックCB00、及び各参照ブロックCB10、CB20、CB30の各モーションベクトルの中央値または平均値などを取る方法で求めることができる。
図13の(B)を参照すると、グローバル(またはローカル)モーションベクトルを適用したブロックLBと最も近い4×4ブロック及びその隣接した各ブロックCB00、CB01、CB02、CB03が示されている。最も近い4×4ブロックの参照ピクチャインデックス及びモーションベクトルは、そのまま用いることもでき、4個の4×4ブロックの参照ピクチャインデックス及びモーションベクトルから求めることもできる。モーションベクトルを求めるとき、中央値または平均値を取る方法が使用可能であり、マクロブロックのタイプはinter_8×8モードに設定することができる。
S300段階でモーション情報を獲得する参照視点及び対応ブロックを決定した後、S400段階では、その対応ブロックのモーション情報を用いて現在のブロックのモーション情報を求める。対応ブロックが16×16レベル、8×8レベルなどのように多様である場合、上記の“3.2各マッピングレベルによる対応ブロック”で説明したように、多様な実施例が存在する。一方、対応ブロックのモーション情報のみならず、レジデュアル情報などを求める方法があり、モーション情報の正確性を高めるために、モーションスキップ方式で求められたモーションベクトル値と実際値との差値を伝送する方法などが存在するが、以下では、これについて説明する。
対応ブロックのモーション情報のみならず、対応ブロックのレジデュアルを現在のブロックのレジデュアルとして用いることができる。具体的に説明すると、モーションスキップモードのプロセスによって獲得された参照ピクチャインデックス及びモーションベクトルを用いて、現在のブロックの予測値を獲得し、この予測値に対応ブロックのレジデュアルを足して現在のブロックを復元する。
上述したようにモーションスキップモードのプロセスによって獲得されたモーションベクトルは、現在のブロックの実際のモーションベクトルと差が生じることがある。この差値をビットストリームを通して伝送した場合、デコーディング過程において、モーションスキップモードに従って求められたモーションベクトルに、この差値を足し、より正確なモーションベクトルを獲得することができる。このモーションベクトルを用いて動き補償を行うことで、現在のブロックの復元率を高めることができる。
現在のブロックのモーション情報と対応ブロックのモーション情報の類似性が非常に高く、現在のブロックの動き補償が行われた後、復元率が非常に高い場合、現在のブロックのレジデュアルはほぼ0に近い。この場合、レジデュアル値を全く伝送しないことで、レジデュアルコーディングに必要なビット数を減少させることができる。レジデュアル値をビットストリームに含ませない場合、レジデュアルデータが伝送されるかどうかを示すフラグ情報(例えば、residual_coding_flag)をビットストリームに含ませることができる。すなわち、前記フラグ情報が0である場合、レジデュアルデータを抽出しないだけでなく、レジデュアルデコーディングを行わない。そして、前記フラグ情報が1である場合、レジデュアルデータを抽出し、現在のブロックの予測値に、抽出されたレジデュアルデータを加算する。
Claims (10)
- モーションスキップ適用フラグ情報及びオフセットベクトルを有するビットストリームを受信する段階と、
グローバルモーションベクトルを獲得する段階であって、前記グローバルモーションベクトルは、現在のブロックと同一時間帯の参照視点に位置する対応ブロックの位置を示し、前記対応ブロックは、参照リスト内の視点間参照ピクチャに含まれ、前記参照視点は、前記現在のブロックによって参照される視点であり、前記参照リストは、順方向参照リストおよび逆方向参照リストのうち少なくとも一つを有する段階と、
前記ビットストリームから、前記モーションスキップ適用フラグ情報を獲得する段階であって、前記モーションスキップ適用フラグ情報は、前記現在のブロックのモーション情報を参照ブロックから求めるかどうかを示す段階と、
前記モーションスキップ適用フラグ情報に基づいて、前記ビットストリームから前記現在のブロックの前記オフセットベクトルを獲得する段階であって、前記オフセットベクトルは、視点方向における前記現在のブロックのモーションベクトルと前記グローバルモーションベクトルとの間の差であり、前記現在のブロックのモーションベクトルを、前記オフセットベクトルに前記グローバルモーションベクトルを足して獲得する段階と、
前記参照ブロックを前記グローバルモーションベクトル及び前記オフセットベクトルから獲得した前記現在のブロックのモーションベクトルを用いて探索する段階であって、前記参照ブロックのブロックタイプはインターブロックである段階と、
前記現在のブロックのモーション情報を前記参照ブロックから求める段階であって、前記モーション情報は、モーションベクトル及び参照ピクチャインデックスを有する段階と、
前記現在のブロックの前記モーション情報を用いて前記現在のブロックをデコーディングする段階と、を有することを特徴とするビデオ信号の処理方法。 - 前記参照リストは視点従属性情報に基づいて獲得され、前記視点従属性情報は、参照視点の視点識別子を有することを特徴とする、請求項1に記載のビデオ信号の処理方法。
- 前記視点間参照ピクチャは、前記参照リストに含まれた各参照視点を示す各インデックスのうち最も小さい値を有することを特徴とする、請求項1に記載のビデオ信号の処理方法。
- 前記視点間参照ピクチャは、各ピクチャ間のデコーディング順序を示す第1の情報、ピクチャ出力順序を示す第2の情報及び前記視点間参照ピクチャの視点を識別する視点情報によって参照ピクチャとして特定されることを特徴とする、請求項1に記載のビデオ信号の処理方法。
- 前記視点従属性情報は、シークエンス拡張フィールドから獲得されることを特徴とする、請求項2に記載のビデオ信号の処理方法。
- モーションスキップ適用フラグ情報及びオフセットベクトルを有するビットストリームを受信する情報抽出部と、
前記ビットストリームから前記モーションスキップ適用フラグ情報を獲得するモーションスキップ判別部であって、前記モーションスキップ適用フラグ情報は、現在のブロックのモーション情報を参照ブロックから求めるかどうかを示すモーションスキップ判別部と、
前記現在のブロックと同一時間帯の参照視点に位置する対応ブロックの位置を示す、現在のブロックを含むスライスのグローバルモーションベクトルを獲得し、前記モーションスキップ適用フラグ情報に基づいて前記ビットストリームから前記現在のブロックの前記オフセットベクトルを獲得するオフセット獲得部であって、前記対応ブロックは、参照リスト内の視点間参照ピクチャに含まれ、前記参照視点は、前記現在のブロックによって参照される視点で、前記オフセットベクトルは、視点方向における前記現在のブロックのモーションベクトルと前記グローバルモーションベクトルとの間の差であり、前記現在のブロックのモーションベクトルは、前記オフセットベクトルに前記グローバルモーションベクトルを足して獲得するオフセット獲得部と、
前記グローバルモーションベクトル及び前記オフセットベクトルから獲得した前記現在のブロックのモーションベクトルを用いて前記参照ブロックを探索し、前記現在のブロックのモーション情報を前記参照ブロックから求める対応ブロック決定部であって、前記参照ブロックのブロックタイプはインターブロックで、前記モーション情報は、モーションベクトル及び参照ピクチャインデックスを有する対応ブロック決定部と、
前記現在のブロックの前記モーション情報を用いて前記現在のブロックをデコーディングするデコーディング部と、を有することを特徴とするビデオ信号の処理装置。 - 前記参照リストは視点従属性情報に基づいて獲得され、前記視点従属性情報は、参照視点の視点識別子を有することを特徴とする、請求項6に記載のビデオ信号の処理装置。
- 前記視点従属性情報は、シークエンス拡張フィールドから獲得されることを特徴とする、請求項7に記載のビデオ信号の処理装置。
- 前記視点間参照ピクチャは、前記参照リストに含まれた各参照視点を示す各インデックスのうち最も小さい値を有することを特徴とする、請求項6に記載のビデオ信号の処理装置。
- 前記視点間参照ピクチャは、各ピクチャ間のデコーディング順序を示す第1の情報、ピクチャ出力順序を示す第2の情報及び前記視点間参照ピクチャの視点を識別する視点情報によって参照ピクチャとして特定されることを特徴とする、請求項6に記載のビデオ信号の処理装置。
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