2006年04月05日

AVC/H.264規格 オーバービュー:2.1.6. Lossless macroblock modes

【原文】Introduction paper to H.264/MPEG-4 AVC including the Fidelity RangeExtension. PDF
(スウェーデン、 Luleå University of Technology、Dr. Peter Parne氏の講義ガイダンスの模様。:参考 SMD151

2.1.6. Lossless macroblock modes

When the fidelity of the coded video is high (i.e., when the quantization step size is very small), it is possible in certain very rare instances of input picture content for the encoding process to actually cause data expansion rather than compression.  Furthermore, it is convenient for implementation reasons to have a reasonably-low identifiable limit on the number of bits necessary to process in a decoder in order to decode a single macroblock.  To address these issues, the standard includes a "PCM" macroblock mode, in which the values of the samples are sent directly – without prediction, transformation, or quantization.  An additional motivation for support of this macroblock mode is to allow regions of the picture to be represented without any loss of fidelity.

However, the PCM mode is clearly not efficient – indeed it is not intended to be efficient – rather, it is intended to be simple and to impose a minimum upper bound on the number of bits that can be used to represent a macroblock with sufficient accuracy.  If one considers the bits necessary to indicate which mode has been selected for the macroblock, the use of the PCM mode actually results in a minor degree of data expansion.  When developing the FRExt amendment, it was decided that a more effective means of lossless coding was desirable for the most demanding applications.  FRExt therefore also includes a transform-bypass lossless mode which uses prediction and entropy coding for encoding sample values.  When this mode is enabled (which can only be in Hi444P use), the meaning of the smallest selectable value of the quantization parameter is redefined to invoke the lossless coding operation.  The new lossless mode of FRExt is a fairly efficient lossless video coder – although not the best method for lossless still-picture (intra) coding, it stands out as extremely efficient when used together with inter-picture prediction (as described in the following sections).

2.1.6. ロスレス・マクロブロック・モード

符号化された映像の忠実度が高い(例えばquantization(量子化)ステップのサイズが非常に小さいなど)場合、
非常に稀なケースだが、圧縮するとむしろサイズが肥大化してしまうタイプの素材映像がある。
さらに、個々のマクロブロックをデコーダでデコードする上で、必要となるビット量に妥当な上限値を設けておくと、実装が楽というメリットがある。
これらの点に対処するために、H.264/AVC規格には"PCM"マクロブロック・モードがある。このモードではサンプルの値は無加工。ー予測抜き、変 換抜き、quantization(量子化)抜き、だ。もう一つのメリットとして、映像の一部を忠実度をロスする事無く表現できるという事がある。

しかしながら、PCMモードはあきらかに効率的では無い、ー実際、効率的符号化を意図したものでは無いー、むしろシンプルさを意図したもので、マクロブ ロックを十分な正確さで表現するために使うビット量をほとんど制限しない。どのマクロブロックモードを選択するかを示すビットを考慮した場合(*そうしたフラグを立て、それを読み込めるエンコーダの場合?*)、PCM モードを使ってもデータ肥大は僅かなものとなる。FRExt追加規格の策定過程において、ロスレス符号化によるより効率的な手段は大半のアプリケーション(*使用目的*)において望ましいと認められた。この為、FRExt は、サンプル値を符号化する際に予測(*prediction*)と エントロピー符号化を使うトランスフォームーバイパス・ロスレス・モードも含んでいる。このモードを使った場合(Hi444Pでしか使えない)、量子化パ ラメータの選択可能な最小値の手法はロスレス符号化オペレーションを起動する為に再定義される。FRExtの新しいロスレスモードは極めて効率的なロスレ ス・ビデオ・コーダだ。ー静止画像(intra)符号化においてはベストな手法ではないが、時間軸予測(inter-picture prediction)と合わせて使った場合は(後に述べるように)抜群に効率的だ。
posted by ばる at 18:10| Comment(0) | TrackBack(0) | MPEG-4全般 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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