JP2010530188A - 分離可能方向性変換 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
本特許出願は、参照されることによってその全内容がここに組み入れられている、米国仮特許出願番号60/944,470(出願日:2007年6月15日)及び米国仮特許出願番号60/979,762(出願日:2007年10月12日)の利益を主張するものである。
インター16×16と、インター16×8と、インター8×16と、インター8×8と、インター8×4と、インター4×8と、インター4×4と、イントラ16×16と、イントラ8×8と、イントラ4×4と、を含む幾つかのインター及びイントラ予測ブロックタイプをサポートする。以下において詳細に説明されるように、映像符号器20は、映像ブロックの各々に関してブロックタイプのうちの1つを選択することができる。
モード1: 水平
モード2: DC
モード3: 対角左/下方向
モード4: 対角右/下方向
モード5: 垂直右方向
モード6: 水平下方向
モード7: 垂直左方向
モード8: 水平上方向
モード9: 垂直+水平(モード0+モード1)
モード10: DC+垂直(モード2+モード0)
モード11: DC+水平(モード2+モード1)
モード12: 対角左/下方向+水平(モード3+モード1)
モード13: 対角右/下方向+垂直(モード4+モード0)
モード14: 垂直右方向+水平(モード5+モード1)
モード15: 水平下方向+垂直(モード6+モード0)
モード16: 垂直左方向+水平(モード7+モード1)
モード17: 水平上方向+垂直(モード8+モード0)
上記の組例において、モード0乃至8は、一方向性予測モードであり、モード9乃至17は、二方向性予測モードである。特に、モード0乃至8は、H.264/MPEG−4Part10 AVC基準において定義されるイントラ4×4予測モードである。モード9乃至17は、可能な二方向予測モードの部分組である。提供される例における可能な二方向性予測モードの部分組は、各一方向性予測モードを組み入れた少なくとも1つの組み合わせを含む。各二方向性予測モードは、DC予測モード(例えば、モード10及び11)を含む二方向性予測モードに加えて、平行でなくそして幾つかの場合には実質的に互いに直交である補間方向を有する一方向性予測モードを組み合わせる。換言すると、二方向性予測モードの部分組は、一般的には“垂直”カテゴリからの予測モードを“水平”カテゴリからの予測モードと組み合わせる二方向性予測モードを含む。該二方向性予測モードは、イントラ予測プロセスが遠く離れている位置からの利用可能な予測画素を組み合わせそれによって現在の映像ブロック内のより多くの画素位置に関する予測品質を向上させるのを可能にする。
変換係数ベクトルyは、以下の方程式(1)に従って行列乗算を行うことによって得られる。
ここで、Tは、ブロックに関して選択された予測モードに対応するサイズ16×16の変換行列である。変換係数ベクトルyも、16の係数の長さを有する一次元ベクトルである。
ここで、Yは、結果的に得られた変換係数行列であり、Cは、列変換行列であり、Rは、行変換行列であり、これらはすべて、ブロックのサイズに等しいサイズを有する(例えば、この例においては.4×4)。従って、結果的に得られた変換係数行列Yもサイズ4×4の二次元行列である。
1つ以上の以前に符号化された映像ブロックの構文要素を格納するための1つ以上のバッファを含むことができる。エントロピー符号化ユニット46は、現在の映像ブロックの構文要素の符号化を援助するためにあらゆる位置におけるあらゆる数の近隣ブロックを解析することができる。例示することを目的として、エントロピー符号化ユニット46は、現在のブロックの真上に位置する以前に符号化されたブロック(すなわち、上隣ブロック)及び現在のブロックのすぐ左隣に位置する以前に符号化されたブロック(すなわち、左隣ブロック)に基づいて予測モードを符号化するとして説明される。しかしながら、その他のヘッダ構文要素、例えばブロックタイプ、ブロックパーティション、CBP、等、を符号化するために同様の技法を用いることができる。さらに、現在の映像ブロックのコーディングにおいて上隣ブロック及び左隣ブロックだけでなくより多くの近隣ブロックが関わる同様の技法も使用可能である。
上隣及び左隣のブロックの予測モードが両方とも二方向性予測モードであるときには、現在のブロックの予測モードも二方向性予測モードである確率がより高い。
Claims (49)
- 映像データを符号化する方法であって、
映像ブロックの残差画素値と前記映像ブロックの残差変換係数との間での変換において用いるための複数の変換を格納することであって、前記複数の変換の各々は、少なくとも1つの予測モードと関連づけられ、前記複数の変換の少なくとも一部は、分離可能方向性変換であることと、
前記映像ブロックの予測モードに基づいて前記映像ブロックに関する前記複数の変換のうちの1つを選択することと、
前記選択された変換を前記映像ブロックに適用して前記映像ブロックの前記残差画素値と前記映像ブロックの前記残差変換係数との間で変換することと、
前映像ブロックの前記残差変換係数をエントロピーコーディングすること、とを備える、方法。 - 前記分離可能方向性変換は、各々、サイズがN×Nの列変換行列と、サイズがN×Nの行変換行列と、を含み、N×Nは、前記映像ブロックの次元である請求項1に記載の方法。
- 前記複数の変換は、離散コサイン変換(DCT)又は整数変換をさらに含み、前記映像ブロックに関して前記複数の変換のうちの1つを選択することは、
前記選択された予測モードが制限された方向性を示すときに前記映像ブロックに適用するために前記離散コサイン変換(DCT)又は前記整数変換を選択することと、
前記選択された予測モードが方向性を示すときに前記映像ブロックに適用するために前記複数の前記分離可能方向性変換のうちの1つを選択すること、とを備える請求項1に記載の方法。 - 一方向性予測モードと少なくとも2つの一方向性予測モードを組み合わせた多方向性予測モードとを含む予測モードの組から前記映像ブロックの前記予測モードを選択することをさらに備え、
前記DCT又は前記整数変換を選択することは、前記選択された予測モードがDCT一方向性予測モード又は実質的に直交方向を指す少なくとも2つの予測モードを組み合わせた多方向性予測モードのいずれかであるときに前記映像ブロックに適用するために前記DCT又は前記整数変換を選択することを備える請求項3に記載の方法。 - 予測モードの前記組は、一方向性予測モードと可能な二方向性予測モードの部分組とを含み、二方向性予測モードの前記部分組は、前記一方向性予測モードの各々を含む少なくとも1つの組み合わせを含む請求項4に記載の方法。
- 前記選択された変換は、分離可能変換であり、前記映像ブロックは、第1の映像ブロックを備え、
係数走査順序を用いて前記第1の映像ブロックの前記残差変換係数を走査することと、
前記係数の少なくとも一部と関連づけられた統計値を収集することと、
前記収集された統計値に従って前記係数走査順序を調整することと、
少なくとも1つの後続する映像ブロックが前記第1の映像ブロックのコーディング単位内に存在するときに前記調整された係数走査順序を用いて前記少なくとも1つの後続する映像ブロックの係数を走査すること、とをさらに備える請求項1に記載の方法。 - 前記係数の少なくも一部に関する統計値を収集することは、
前記係数の前記二次元表示の前記一部内における位置の各々が非ゼロ係数を有する回数を追跡する前記係数の前記二次元表示の前記一部内における各位置に対応するカウント値を維持することを備え、
前記係数走査順序を調整することは、前記係数位置のカウント値に基づいて降順で前記係数位置を走査する調整された係数走査順序を生成するように前記係数走査順序を調整することを備える請求項6に記載の方法。 - 前記カウント値のうちの1つがしきいカウント値に達したときに前記収集された統計値を正規化することをさらに備え、前記収集された統計値を正規化することは、前記カウント値の各々をある係数分の1に減らすこと及び前記カウント値を一組の初期カウント値にリセットすることのうちの1つを備える請求項7に記載の方法。
- 前記映像ブロックの前記予測モードを複数の予測モードから選択することをさらに備え、統計値を収集すること及び前記係数走査順序を調整することは、前記複数の予測モードの各々に関して別々に統計値を収集することと前記係数走査順序を調整することとを備える請求項6に記載の方法。
- 前記第1の映像ブロック及び前記少なくとも1つの後続する映像ブロックは、第1のコーディング単位に属し、前記走査順序を第2のコーディング単位に関して再初期化することをさらに備える請求項6に記載の方法。
- 前記変換は、前記映像ブロックの残差画素値を残差変換係数に変換する際に用いるための変換であり、
前記選択された変換を適用することは、前記選択された変換を前記映像ブロックに適用して前記映像ブロックの残差画素値を前記残差変換係数に変換することを備え、
エントロピーコーディングすることは、前記選択された変換を適用後に前記映像ブロックの前記残差変換係数をエントロピー符号化することを備える請求項1に記載の方法。 - 前記変換は、残差変換係数を前記映像ブロックの残差画素値に変換する際に用いるための逆変換であり、
前記選択された変換を適用することは、前記選択された逆変換を前記映像ブロックに適用して前記残差変換係数を前記映像ブロックの残差画素値に変換することを備え、
エントロピーコーディングすることは、前記選択された変換を適用する前に前記映像ブロックの前記残差変換係数をエントロピー復号することを備える請求項1に記載の方法。 - 映像データを符号化するためのデバイスであって、
映像ブロックの残差画素値と前記映像ブロックの残差変換係数との間での変換において用いるための複数の変換を格納し、
前記映像ブロックの予測モードに基づいて前記映像ブロックに関する前記複数の変換のうちの1つを選択し、及び、
前記選択された変換を前記映像ブロックに適用して前記映像ブロックの前記残差画素値と前記映像ブロックの前記残差変換係数との間で変換する変換ユニットと、
前記映像ブロックの前記残差変換係数をエントロピー符号化するエントロピーコーディングユニットと、を備え、
前記複数の変換の各々は、少なくとも1つの予測モードと関連づけられ、前記複数の変換の少なくとも一部は、分離可能方向性変換である、デバイス。 - 前記分離可能方向性変換は、各々、サイズがN×Nの列変換行列と、サイズがN×Nの行変換行列と、を含み、N×Nは、前記映像ブロックの次元である請求項13に記載のデバイス。
- 前記複数の変換は、離散コサイン変換(DCT)又は整数変換をさら含み、前記変換ユニットは、
前記選択された予測モードが制限された方向性を示すときに前記映像ブロックに適用するために前記離散コサイン変換(DCT)又は前記整数変換を選択し、及び、
前記選択された予測モードが方向性を示すときに前記映像ブロックに適用するために前記複数の前記分離可能方向性変換のうちの1つを選択する請求項13に記載のデバイス。 - 一方向性予測モードと少なくとも2つの一方向性予測モードを組み合わせた多方向性予測モードとを含む予測モードの組から前記映像ブロックの前記予測モードを選択する予測ユニットをさらに備え、
前記変換ユニットは、前記選択された予測モードがDCT一方向性予測モード又は実質的に直交方向を指す少なくとも2つの予測モードを組み合わせた多方向性予測モードのいずれかであるときに前記映像ブロックに適用するために前記DCT又は前記整数変換を選択する請求項15に記載のデバイス。 - 予測モードの前記組は、一方向性予測モードと可能な二方向性予測モードの部分組とを含み、二方向性予測モードの前記部分組は、前記一方向性予測モードの各々を含む少なくとも1つの組み合わせを含む請求項16に記載のデバイス。
- 前記選択された変換は、分離可能変換であり、前記映像ブロックは、第1の映像ブロックを備え、
係数走査順序を用いて前記第1の映像ブロックの前記残差変換係数を走査し、
前記係数の少なくとも一部と関連づけられた統計値を収集し、
前記収集された統計値に従って前記係数走査順序を調整し、及び、
少なくとも1つの後続する映像ブロックが前記第1の映像ブロックのコーディング単位内に存在するときに前記調整された係数走査順序を用いて前記少なくとも1つの後続する映像ブロックの係数を走査する走査ユニットをさらに備える請求項13に記載のデバイス。 - 前記走査ユニットは、
前記係数の前記二次元表示の前記一部内における位置の各々が非ゼロ係数を有する回数を追跡する前記係数の前記二次元表示の前記一部内における各位置に対応するカウント値を維持し、及び
前記係数走査順序を調整し、前記係数位置のカウント値に基づいて降順で前記係数位置を走査する調整された係数走査順序を生成するように前記係数走査順序を調整することを備える請求項18に記載のデバイス。 - 前記走査ユニットは、前記カウント値のうちの1つがしきいカウント値に達したときに前記収集された統計値を正規化し、前記収集された統計値を正規化することは、前記カウント値の各々をある係数分の1に減らすこと及び前記カウント値を一組の初期カウント値にリセットすることのうちの1つを備える請求項19に記載のデバイス。
- 前記予測ユニットは、前記映像ブロックの前記予測モードを複数の予測モードから選択し、
前記走査ユニットは、前記複数の予測モードの各々に関して別々に統計値を収集し及び前記係数走査順序を調整する請求項18に記載のデバイス。 - 前記第1の映像ブロック及び前記少なくとも1つの後続する映像ブロックは、第1のコーディング単位に属し、前記走査ユニットは、前記走査順序を第2のコーディング単位に関して再初期化する請求項18に記載のデバイス。
- 前記変換は、前記映像ブロックの残差画素値を残差変換係数に変換する際に用いるための変換であり、
前記変換ユニットは、前記選択された変換を前記映像ブロックに適用して前記映像ブロックの残差画素値を前記残差変換係数に変換し、
前記エントロピーコーディングユニットは、前記選択された変換を適用後に前記映像ブロックの前記残差変換係数をエントロピー符号化する請求項13に記載のデバイス。 - 前記変換は、残差変換係数を前記映像ブロックの残差画素値に変換する際に用いるための逆変換であり、
前記変換ユニットは、前記選択された逆変換を前記映像ブロックに適用して前記残差変換係数を前記映像ブロックの残差画素値に変換し、
前記エントロピーコーディングユニットは、前記選択された変換を適用前に前記映像ブロックの前記残差変換係数をエントロピー復号する請求項13に記載のデバイス。 - 前記デバイスは、無線通信デバイスを備える請求項13に記載のデバイス。
- 前記デバイスは、集積回路デバイスを備える請求項13に記載のデバイス。
- 映像コーディングデバイスにおいて実行された時点で映像ブロックをコーディングすることを前記デバイスに行わせる命令が格納されるコンピュータによって読み取り可能な媒体であって、前記命令は、
映像ブロックの残差画素値と前記映像ブロックの残差変換係数との間での変換において用いるための複数の変換を格納すること、
前記映像ブロックの予測モードに基づいて前記映像ブロックに関する前記複数の変換のうちの1つを選択すること、
前記選択された変換を前記映像ブロックに適用して前記映像ブロックの前記残差画素値と前記映像ブロックの前記残差変換係数との間で変換すること、及び
前映像ブロックの前記残差変換係数をエントロピー符号化することを前記デバイスに行わせ、前記複数の変換の各々は、少なくとも1つの予測モードと関連づけられ、前記複数の変換の少なくとも一部は、分離可能方向性変換である、コンピュータによって読み取り可能な媒体。 - 前記分離可能方向性変換は、各々、サイズがN×Nの列変換行列と、サイズがN×Nの行変換行列と、を含み、N×Nは、前記映像ブロックの次元である請求項27に記載のコンピュータによって読み取り可能な媒体。
- 前記複数の変換は、離散コサイン変換(DCT)又は整数辺をさら含み、前記命令は、
前記選択された予測モードが制限された方向性を示すときに前記映像ブロックに適用するために前記離散コサイン変換(DCT)又は前記整数変換を選択すること、及び
前記選択された予測モードが方向性を示すときに前記映像ブロックに適用するために前記複数の前記分離可能方向性変換のうちの1つを選択することを前記デバイスに行わせる請求項27に記載のコンピュータによって読み取り可能な媒体。 - 前記命令は、
一方向性予測モードと少なくとも2つの一方向性予測モードを組み合わせた多方向性予測モードとを含む予測モードの組から前記映像ブロックの前記予測モードを選択すること、
前記選択された予測モードがDCT一方向性予測モード又は実質的に直交方向を指す少なくとも2つの予測モードを組み合わせた多方向性予測モードのいずれかであるときに前記映像ブロックに適用するために前記DCT又は前記整数変換を選択することを前記デバイスに行わせる請求項29に記載のコンピュータによって読み取り可能な媒体。 - 前記選択された変換は、分離可能変換であり、前記映像ブロックは、第1の映像ブロックを備え、前記命令は、
係数走査順序を用いて前記第1の映像ブロックの前記残差変換係数を走査すること、
前記係数の少なくとも一部と関連づけられた統計値を収集すること、
前記収集された統計値に従って前記係数走査順序を調整すること、及び
少なくとも1つの後続する映像ブロックが前記第1の映像ブロックのコーディング単位内に存在するときに前記調整された係数走査順序を用いて前記少なくとも1つの後続する映像ブロックの係数を走査することを前記デバイスに行わせる請求項27に記載のコンピュータによって読み取り可能な媒体。 - 前記命令は、
前記係数の前記二次元表示の前記一部内における前記位置の各々が非ゼロ係数を有する回数を追跡する前記係数の前記二次元表示の前記一部内における各位置に対応するカウント値を維持すること、及び
前記係数走査順序を調整することを前記デバイスに行わせ、前記係数位置のカウント値に基づいて降順で前記係数位置を走査する調整された係数走査順序を生成するように前記係数走査順序を調整することを備える請求項31に記載のコンピュータによって読み取り可能な媒体。 - 前記命令は、
前記カウント値のうちの1つがしきいカウント値に達したときに前記収集された統計値を正規化することを前記デバイスに行わせ、前記収集された統計値を正規化することは、前記カウント値の各々をある係数分の1に減らすこと及び前記カウント値を一組の初期カウント値にリセットすることのうちの1つを備える請求項32に記載のコンピュータによって読み取り可能な媒体。 - 前記命令は、前記複数の予測モードの各々に関して別々に統計値を収集すること及び前記係数走査順序を調整することを前記デバイスに行わせる請求項31に記載のコンピュータによって読み取り可能な媒体。
- 前記第1の映像ブロック及び前記少なくとも1つの後続する映像ブロックは、第1のコーディング単位に属し、前記命令は、前記走査順序を第2のコーディング単位に関して再初期化することを前記デバイスに行わせる請求項31に記載のコンピュータによって読み取り可能な媒体。
- 前記変換は、前記映像ブロックの残差画素値を残差変換係数に変換する際に用いるための変換であり、前記命令は、
前記選択された変換を前記映像ブロックに適用して前記映像ブロックの残差画素値を前記残差変換係数に変換すること、及び
前記選択された変換を適用後に前記映像ブロックの前記残差変換係数をエントロピー符号化することを前記デバイスに行わせる請求項27に記載のコンピュータによって読み取り可能な媒体。 - 前記変換は、残差変換係数を前記映像ブロックの残差画素値に変換する際に用いるための逆変換であり、前記命令は、
前記選択された逆変換を前記映像ブロックに適用して前記残差変換係数を前記映像ブロックの残差画素値に変換すること、及び、
前記選択された変換を適用前に前記映像ブロックの前記残差変換係数をエントロピー復号することを前記デバイスに行わせる請求項27に記載のコンピュータによって読み取り可能な媒体。 - 映像データを符号化するためのデバイスであって、
映像ブロックの残差画素値と前記映像ブロックの残差変換係数との間での変換において用いるための複数の変換を格納するための手段であって、前記複数の変換の各々は、少なくとも1つの予測モードと関連づけられ、前記複数の変換の少なくとも一部は、分離可能方向性変換である手段と、
前記映像ブロックの予測モードに基づいて前記映像ブロックに関する前記複数の変換のうちの1つを選択するための手段と、
前記選択された変換を前記映像ブロックに適用して前記映像ブロックの前記残差画素値と前記映像ブロックの前記残差変換係数との間で変換するための手段と、
前記映像ブロックの前記残差変換係数をエントロピーコーディングするための手段と、を備える、デバイス。 - 前記分離可能方向性変換は、各々、サイズがN×Nの列変換行列と、サイズがN×Nの行変換行列と、を含み、N×Nは、前記映像ブロックの次元である請求項38に記載のデバイス。
- 前記複数の変換は、離散コサイン変換(DCT)又は整数変換をさら含み、前記変換を選択する手段は、前記選択された予測モードが制限された方向性を示すときに前記映像ブロックに適用するために前記離散コサイン変換(DCT)又は前記整数変換を選択し及び前記選択された予測モードが方向性を示すときに前記映像ブロックに適用するために前記複数の前記分離可能方向性変換のうちの1つを選択する請求項38に記載のデバイス。
- 一方向性予測モードと少なくとも2つの一方向性予測モードを組み合わせた多方向性予測モードとを含む予測モードの組から前記映像ブロックの前記予測モードを選択するための手段をさらに備え、
前記変換を選択する手段は、前記選択された予測モードがDC一方向性予測モード又は実質的に直交方向を指す少なくとも2つの予測モードを組み合わせた多方向性予測モードのいずれかであるときに前記映像ブロックに適用するために前記DCT又は前記整数変換を選択する請求項40に記載のデバイス。 - 予測モードの前記組は、一方向性予測モードと可能な二方向性予測モードの部分組とを含み、二方向性予測モードの前記部分組は、前記一方向性予測モードの各々を含む少なくとも1つの組み合わせを含む請求項41に記載のデバイス。
- 前記選択された変換は、分離可能変換であり、前記映像ブロックは、第1の映像ブロックを備え、
係数走査順序を用いて前記第1の映像ブロックの前記残差変換係数を走査するための手段と、
前記係数の少なくとも一部と関連づけられた統計値を収集するための手段と、
前記収集された統計値に従って前記係数走査順序を調整するための手段と、をさらに備え、
前記係数を走査する手段は、少なくとも1つの後続する映像ブロックが前記第1の映像ブロックのコーディング単位内に存在するときに前記調整された係数走査順序を用いて前記少なくとも1つの後続する映像ブロックの係数を走査する請求項38に記載のデバイス。 - 前記統計値を収集する手段は、
前記係数の前記二次元表示の前記一部内における前記位置の各々が非ゼロ係数を有する回数を追跡する前記係数の前記二次元表示の前記一部内における各位置に対応するカウント値を維持し、
前記調整する手段は、前記係数位置のカウント値に基づいて降順で前記係数位置を走査する調整された係数走査順序を生成するように前記係数走査順序を調整する請求項43に記載のデバイス。 - 前記カウント値のうちの1つがしきいカウント値に達したときに前記収集された統計値を正規化するための手段をさらに備え、前記正規化する手段は、前記カウント値の各々をある係数分の1に減らすこと及び前記カウント値を一組の初期カウント値にリセットすることのうちの1つによって前記収集された統計値を正規化する請求項44に記載のデバイス。
- 前記映像ブロックの前記予測モードを複数の予測モードから選択するための手段をさらに備え、前記統計値を収集する手段及び前記調整する手段は、前記複数の予測モードの各々に関して別々に統計値を収集し及び前記係数走査順序を調整する請求項43に記載のデバイス。
- 前記第1の映像ブロック及び前記少なくとも1つの後続する映像ブロックは、第1のコーディング単位に属し、前記調整する手段は、前記走査順序を第2のコーディング単位に関して再初期化する請求項43に記載のデバイス。
- 前記変換は、前記映像ブロックの残差画素値を残差変換係数に変換する際に用いるための変換であり、
前記適用する手段は、前記選択された変換を前記映像ブロックに適用して前記映像ブロックの残差画素値を前記残差変換係数に変換し、
前記エントロピーコーディングする手段は、前記選択された変換を適用後に前記映像ブロックの前記残差変換係数をエントロピー符号化する請求項38に記載のデバイス。 - 前記変換は、残差変換係数を前記映像ブロックの残差画素値に変換する際に用いるための逆変換であり、
前記適用する手段は、前記選択された逆変換を前記映像ブロックに適用して前記残差変換係数を前記映像ブロックの残差画素値に変換し、
前記エントロピーコーディングする手段は、前記選択された変換を適用前に前記映像ブロックの前記残差変換係数をエントロピー復号する請求項38に記載のデバイス。
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