JP5553979B2 - 人間の視覚的許容度に基づくビデオ符号化の符号化ツールの選択 - Google Patents
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Description
本明細書に開示する特定的な実施形態の特質及び長所の更なる理解は、本明細書の残りの部分及び添付図面を参照することにより達成することができる。
図1は、一実施形態による符号化器100の実施例を示している。符号化器100は、視覚的許容度パラメータ調節器102、コスト推定器104、及び符号化ツール選択器106を含む。
画像データは、符号化器によって受信しかつ符号化することができる。画像データは、あらゆるデータであってよく、またマクロブロックで構成することができる。符号化器100は、ビデオ符号化規格を使用してマクロブロックを符号化することができる。一実施形態では、H.264/AVCが、符号化器100により使用される。H.264/AVCが説明されているが、いずれかの「エムペグ(MPEG)」規格のような他の符号化規格を使用することができることは理解されるであろう。
次に、符号化モード選択器228は、符号化モードを選択するように構成される。例えば、最低コストを達成する符号化モードを選択することができる。次に、マクロブロックは、選択された符号化モードを使用して符号化することができる。
トレーリングアーチファクトでは、人間の視覚系は、ビデオシーケンスが表示された時、インター画像内のある一定の不自然な動きを認識することができる。例えば、無地の黒い背景のような平坦な背景が示され、かつ場面が動く時、トレーリングアーチファクトが背景中で動いているのを見ることができる。一実施例として、壁の上に点がある場合、画像のシーケンスが動きを示す時、人間は、点が動いているのを見ることができる。
段階304において、最小及び最大分散が、分散検出から抽出される。閾値TH1は、トレーリングアーチファクトの可能性が高いか否かを判断するために使用される。段階306において、最小分散が、第1の閾値(TH1)と比較される。最小分散が第1の閾値より大きい場合、トレーリングアーチファクトの可能性が非常に小さい事が判断される。従って、式(1)を使用して標準の符号化コスト推定を適用することができる。従って、パラメータは、この場合、視覚的許容度レベルに基づいて調節することはできない。
この場合、段階316において、許容度レベルをゼロに設定し、すなわち、toleranceintraをゼロに設定することができる。次に、段階318及び312を上述のように実行することができる。しかし、この場合、許容度閾値がゼロである場合があるので、λ(QP)は、常にゼロに設定される。許容度閾値がゼロであるので、λ(QP)は閾値より大きくなり、常にゼロに設定される。この場合、トレーディングアーチファクトを有する可能性が高く、従って、許容度閾値は、トレーリングアーチファクトが存在する可能性を低めるためにゼロに設定される。
λ(QP)が、段階312において調節された後、段階322において、符号化コスト推定が実行される。符号化コスト推定は、調節されたλパラメータを使用して実行される。
図4は、一実施形態によるストライピングアーチファクトを検出する段階及び視覚的許容度パラメータを調節する段階の流れ図の例を示している。ストライピングアーチファクトは、ある方向に繰り返されるある一定の不自然なパターンを人間の視覚系が見る時に発生する場合がある。例えば、縞が、水平及び垂直方向に発生する可能性がある。一実施例では、ストライピングアーチファクトは、I画像中に発生し、次にその後のP及びB画像に伝播する可能性がある。
段階402において、マクロブロック分散検出が実行される。小さい分散がある場合、マクロブロックが平坦であると判断することができる。従って、段階404において、平坦性検査が実行される。マクロブロックが平坦である場合、予測精度が、段階412において検査される。この処理を以下に説明する。
マクロブロックが、平坦なフィルム粒子又はエッジマクロブロックである場合、段階412において、予測精度検査が実行される。予測歪(SAD/SATD)が視覚的許容度閾値より小さい場合、この検査は、バイアス(QP)を段階414において調節すべきであることを示している。予測歪が視覚閾値より大きい場合、ストライピングアーチファクトが生じる場合がある。段階414において、パラメータバイアス(QP)が、視覚的許容度閾値と比較される。視覚的許容度レベルは、マクロブロックが、平坦なフィルム粒子又はエッジマクロブロックと見なされるか否かに応じて異なる場合がある。視覚的許容度レベルが視覚的許容度閾値より大きい場合、これは、この視覚的許容度閾値にリセットされる。大きくない場合、バイアス(QP)は、そのまま残される。
段階416において、調節されたバイアス(QP)を使用して、符号化コストが推定される。符号化コストは、マクロブロックがどの型と見なされたかに応じて異なるであろう。
ここで、画像境界アーチファクト検出を以下に説明する。多くのビデオシーケンス、特に映画シーケンスでは、各画像の側部又は上部/下部に沿って縞状の黒い境界がある。これらは、いかなる情報も含まないが、符号化器100は、これらを符号化し、かつこれらを鋭敏なエッジとして取り扱わざるを得ない。鋭敏なエッジ境界に沿った領域が滑らかである場合、垂直モードは、左側及び右側境界に対する最良のイントラモードであり、また水平モードは、常に上部及び下部境界に対する最良のイントラモードである。低ビットレートでは、下部マクロブロックは、垂直の縞の上部マクロブロックと完全に同一のパターンを複写し、また右側のマクロブロックは、水平に縞内の左側マクロブロックから完全に同一のパターンを複写することができる。この場合、人間の視覚系は、境界マクロブロックとその近くのマクロブロックの間の差を見ることができる。画像境界アーチファクト問題を避けるために、画像境界マクロブロックを検出することができ、量子化スケールを低減することができる。これは、符号化がもたらす場合がある視覚的に不快にするアーチファクトを低減することができる。
第1の選択されたマクロブロックに対して、最大8×8分散が大きな閾値(B1)よりも大きく、かつ最小8×8分散が小さな閾値(S1)より小さい場合、境界マクロブロックであることが判断される。これは、分散が、マクロブロックの一部が平坦であり、かつ別の部分が高いコントラスト(例えば、黒以外の縞)を有することを示すためである。画像の右側内のマクロブロック、及び検出されたマクロブロックに対して中心対称マクロブロックも検査することができる。これらのマクロブロックがこれらの基準に適合する場合、これらは、境界マクロブロックとして表すことができる。現在の列内の全ての他のマクロブロックは、非境界マクロブロックとして示すことができる。
全てのN個の左のマクロブロックが境界マクロブロックでない場合、N個の右のマクロブロックが、画像の右側から検査される。各右側マクロブロックに対して、最大8×8分散が大きな閾値B2より大きく、かつ最小8×8分散が小さい閾値S2より小さい場合、それは、境界マクロブロックであると判断される。現在の列内の全ての他のマクロブロックは、非境界マクロブロックとして示される。
第1のマクロブロックの最大8×8分散が閾値B1より小さい場合、境界マクロブロックが検出されるか又は全てのN個の右側マクロブロックが検査されるまで、次のN−1の右側マクロブロックは、段階510において示された手順を使用して検査される。以下の手順は、全ての列が検査されるまで実行することができる。
境界マクロブロックの品質は、量子化スケールが、予め選択された量子化パラメータ値より大きく、予め選択された量子化パラメータであるように変更される場合、いかなるアーチファクトも見ることができないように改善することができる。量子化スケールが、予め選択された量子化パラメータより小さい場合、いかなるアーチファクトも見られないと考えられることが予想される。
従って、特定的な実施形態は、視覚的敏感領域を検出し、人間の視覚的許容度レベルに基づいて符号化モードを調節する。これは、画像シーケンスに含まれる視覚的に不快にするアーチファクトを少なくする。従って、視聴体験は、ユーザにとってより快適であると考えられる。
説明は、特定的な実施形態に関して行ったが、これらの特定的な実施形態は、単に例示であり、制限するものではない。H.264/AVCを説明したが、他の符号化仕様を使用することもできる。
すなわち、特定的な実施形態を本明細書で説明したが、以上の開示において修正、様々な変更、及び置換の自由が意図されており、一部の場合では、特定的な実施形態の一部の特徴は、説明した本発明の範囲及び精神を逸脱することなく、他の特徴の対応する使用なしに用いられることになることが認められるであろう。従って、特定の状況又は材料を本質的な範囲及び精神に適応させる多くの修正を行うことができる。
102 視覚的許容度パラメータ調節器
104 コスト推定器
106 符号化ツール選択器
Claims (24)
- ビデオ符号化処理のための符号化ツールを選択する方法であって、
ビデオ符号化処理のための画像データを受信する段階と、
前記ビデオ符号化処理で発生する場合がある視覚的アーチファクトに対する人間の視覚的許容度レベルに基づいて判断される人間の視覚的許容度調節情報を判断するために、前記画像データを分析する段階と、
前記人間の視覚的許容度調節情報に基づいて前記ビデオ符号化処理に対するコストを計算し、該計算されたコストに基づいて符号化ツールを選択する段階と、
前記コストを判断するのに使用されるコスト推定におけるパラメータを、前記人間の視覚的許容度調節情報に基づいて調節する段階と、
を含み、前記調節されたパラメータは、次式:
- 前記パラメータは、視覚的閾値に基づいて調節されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記画像データを分析する段階は、視覚的に敏感な領域が該画像データに存在するかを判断する段階を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記画像データを分析する段階は、ストライピングアーチファクト疑惑領域、トレーリングアーチファクト疑惑、画像境界領域、及び/又はブロッキング疑惑領域が存在するかを判断する分析を実行する段階を含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記符号化処理中に前記画像データで発生する場合がある視覚的アーチファクトが発生した時に検出する段階を更に含み、
前記人間の視覚的許容度調節情報は、前記検出された視覚的アーチファクトに基づいて判断される、
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 異なる人間視覚的許容度調節情報が、歪限界に基づいて判断されることを特徴とする請求項5に記載の方法。
- ビデオ符号化処理のための符号化ツールを選択する方法であって、
ビデオ符号化処理のための画像データを受信する段階と、
前記ビデオ符号化処理で発生する場合がある視覚的アーチファクトに対する人間の視覚的許容度レベルに基づいて判断される人間の視覚的許容度調節情報を判断するために、前記画像データを分析する段階と、
前記人間の視覚的許容度調節情報に基づいて前記ビデオ符号化処理に対するコストを計算し、該計算されたコストに基づいて符号化ツールを選択する段階と、
前記コストを判断するのに使用されるコスト推定におけるパラメータを、前記人間の視覚的許容度調節情報に基づいて調節する段階と、
を含み、前記調節されたパラメータは、次式:
- 前記パラメータは、視覚的閾値に基づいて調節されることを特徴とする請求項7に記載の方法。
- 前記画像データを分析する段階は、視覚的に敏感な領域が該画像データに存在するかを判断する段階を含むことを特徴とする請求項7に記載の方法。
- 前記画像データを分析する段階は、ストライピングアーチファクト疑惑領域、トレーリングアーチファクト疑惑、画像境界領域、及び/又はブロッキング疑惑領域が存在するかを判断する分析を実行する段階を含むことを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 前記符号化処理中に前記画像データで発生する場合がある視覚的アーチファクトが発生した時に検出する段階を更に含み、
前記人間の視覚的許容度調節情報は、前記検出された視覚的アーチファクトに基づいて判断される、
ことを特徴とする請求項7に記載の方法。 - 異なる人間視覚的許容度調節情報が、歪限界に基づいて判断されることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- ビデオ符号化処理のための符号化ツールを選択するように構成された装置であって、
1つ又はそれよりも多くのプロセッサと、
前記1つ又はそれよりも多くのプロセッサによって実行するための論理が記憶された1つ又はそれよりも多くの有形媒体とを含み、
前記論理は、実行された時に
ビデオ符号化処理のための画像データを受信し、
前記ビデオ符号化処理で発生する場合がある視覚的アーチファクトに対する人間の視覚的許容度レベルに基づいて判断される人間の視覚的許容度調節情報を判断するために前記画像データを分析し、
前記人間の視覚的許容度調節情報に基づいて符号化ツールを選択する、
ように作動可能であり、
前記論理はさらに、実行された時に、前記人間の視覚的許容度調節情報に基づいて前記ビデオ符号化処理のためのコストを計算するように更に作動可能であり、前記符号化ツールを選択する段階は、該計算されたコストに基づくものであり、
前記論理はさらに、実行された時に、前記人間の視覚的許容度調節情報に基づいて前記コストを判断するのに使用されるコスト推定におけるパラメータを調節するように更に作動可能であり、
前記調節されたパラメータは、次式:
- 前記パラメータは、視覚的閾値に基づいて調節されることを特徴とする請求項13に記載の装置。
- 前記画像データを分析するように作動可能な論理は、実行された時に、視覚的に敏感な領域が該画像データに存在するかを判断するように更に作動可能である論理を含むことを特徴とする請求項13に記載の装置。
- 前記画像データを分析するように作動可能な論理は、実行された時に、ストライピングアーチファクト疑惑領域、トレーリングアーチファクト疑惑、画像境界領域、及び/又はブロッキング疑惑領域が存在するかを判断する分析を実行するように更に作動可能である論理を含むことを特徴とする請求項15に記載の装置。
- 前記論理は、実行された時に、前記符号化処理中に前記画像データで発生する場合がある視覚的アーチファクトが発生した時に検出するように更に作動可能であり、
前記人間の視覚的許容度調節情報は、前記検出された視覚的アーチファクトに基づいて判断される、
ことを特徴とする請求項13に記載の装置。 - 異なる人間視覚的許容度調節情報が、歪限界に基づいて判断されることを特徴とする請求項17に記載の装置。
- ビデオ符号化処理のための符号化ツールを選択するように構成された装置であって、
1つ又はそれよりも多くのプロセッサと、
前記1つ又はそれよりも多くのプロセッサによって実行するための論理が記憶された1つ又はそれよりも多くの有形媒体とを含み、
前記論理は、実行された時に
ビデオ符号化処理のための画像データを受信し、
前記ビデオ符号化処理で発生する場合がある視覚的アーチファクトに対する人間の視覚的許容度レベルに基づいて判断される人間の視覚的許容度調節情報を判断するために前記画像データを分析し、
前記人間の視覚的許容度調節情報に基づいて符号化ツールを選択する、
ように作動可能であり、
前記論理はさらに、実行された時に、前記人間の視覚的許容度調節情報に基づいて前記ビデオ符号化処理のためのコストを計算するように更に作動可能であり、前記符号化ツールを選択する段階は、該計算されたコストに基づくものであり、
前記論理はさらに、実行された時に、前記人間の視覚的許容度調節情報に基づいて前記コストを判断するのに使用されるコスト推定におけるパラメータを調節するように更に作動可能であり、
前記調節されたパラメータは、次式:
- 前記パラメータは、視覚的閾値に基づいて調節されることを特徴とする請求項19に記載の装置。
- 前記画像データを分析するように作動可能な論理は、実行された時に、視覚的に敏感な領域が該画像データに存在するかを判断するように更に作動可能である論理を含むことを特徴とする請求項19に記載の装置。
- 前記画像データを分析するように作動可能な論理は、実行された時に、ストライピングアーチファクト疑惑領域、トレーリングアーチファクト疑惑、画像境界領域、及び/又はブロッキング疑惑領域が存在するかを判断する分析を実行するように更に作動可能である論理を含むことを特徴とする請求項21に記載の装置。
- 前記論理は、実行された時に、前記符号化処理中に前記画像データで発生する場合がある視覚的アーチファクトが発生した時に検出するように更に作動可能であり、
前記人間の視覚的許容度調節情報は、前記検出された視覚的アーチファクトに基づいて判断される、
ことを特徴とする請求項19に記載の装置。 - 異なる人間視覚的許容度調節情報が、歪限界に基づいて判断されることを特徴とする請求項23に記載の装置。
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